عملکرد سیستم صفحه و پایه فولادی و کاربرد آن در پی‌های سریع الاحداث

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه امام حسین (ع)

چکیده

پی­های سریع­الاحداث به­دلیل کاربرد در شرایط بحرانی باید قابلیت حمل و نصب مجدد، وزن کم، مقاومت بالا را دارا باشند. ازاین‌رو، در این مطالعه، ساخت پی فولادی به­دلیل مقاومت و قابلیت شکل­پذیری بالا مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش سیستم صفحه و پایه فولادی با استفاده از نرم‌افزار پلکسیز سه‌بعدی ارزیابی گردید و پارامترهای طول (L)، تعداد پایه فولادی (N)، ضخامت (t) و ابعاد صفحه (B) مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه از مدل رفتاری موهر کولمب برای مدل‌سازی رفتار خاک استفاده شده است و  شمع‌ها و پی‌های فولادی به طول­های 200، 300 و 500 میلی­متر ارزیابی گردید. نتایج مطالعات عددی نشان داد که نسبت مساحت پایه به صفحه (as) در افزایش ظرفیت باربری پی  (q) و کاهش نشست (S) پی بسیار تأثیرگذار است. در این مطالعه، هنگامی‌که مقدار as از 5 درصد بیشتر باشد، نسبت ظرفیت باربری (BPI) با توجه به افزایش طول، قطر و تعداد شمع افزایش می­یابد به‌نحوی‌که مقدار BPI برای پی با ابعاد 200 در 200 میلی­متر و پی با ابعاد500 در 500 میلی­متر در حالت تک شمع نسبت به حالت 4 شمع به ترتیب  از 01/1 به 8/1 و از 01/1 تا 15/1 افزایش یافته است.






 

کلیدواژه‌ها


[1]     Burland, J. B.; Broms, B. B.; de Mello, V. F.  “Behavior of Foundations and Structures”; Proc. Int. Conf. Soil Mechanics and Foundation Eng. 1977. 
[2]     Poulos, H. G.; Davis, E. H.  “Pile Foundation Analysis and Design”; Transport Research Laboratory, 1980.
[3]     Cooke, R. W. “Piled Raft Foundation on Stiff Clays a Contribution to Design Philosophy”; Geotechnique 1986, 36, 169–203.
[4]     Horikoshi, K.; Randolph, M. F. “A Contribution to Optimum Design of Piled Rafts”; Geotechnique 1998, 48, 301-317.
[5]     Poulos, H. G. “Piled Raft Foundations: Design and Applications”; Geotechnique 2001, 51, 95-113.
[6]     Poulos, H. G. “Simplified Design Procedure for Piled Raft Foundation”; Deep Foundations, An International Perspective on Theory, Design, Construction, and Performance 2002, 441-458.
[7]     Liang, F. Y; Chen, L. Z.; Shi, X. G. “Numerical Analysis of Composite Piled Raft with Cushion Subjected to Vertical Load”; Comput. Geotech. 2003, 443–453.
[8]     Cao, X. D.; Wong, I. H.; Chang, M. F. “Behavior of Model Rafts Resting on Pile-Reinforced Sand”; J. Geotech. Geoenviron. 2004, 130, 129-138. 
[9]     Sanctis, L.; Mandolini, A. “Bearing Capacity of Piles Rafts on Soft Clay Soils”; J. Geotech. Geoenviron. 2006, 132, 1600-1610.
[10]  Oh, E. Y. N.; Huang, M.; Surarak, C.; Adamec, R.; Balasurbamaniam, A. S. “Finite Element Modeling for Piled Raft Foundation in Sand”; 11th East Asia-Pacific Conf. Structural Engineering & Construction, EASEC-11, 2008.
[11]  Oh, E. Y. N.; Lin, D. G., Bui; Q. M., Huang; M., Surarak, C.; Balasubramaniam, A. S. “Numerical Analysis of Piled Raft Foundation in Sandy and Clayey Soils”; Proc. 17th Int. Conf. Soil Mech. Geotechnical Eng. 2009, 1159-1162.
[12]  Ziaie-Moayed, R.; Kamalzare, M.; Safavian, M. “Evaluation of Piled Raft Foundations Behavior with Different Dimensions of Piles”; J. Appl. Sci. 2010, 10, 1320-1325. 
[13]  Fioravante, V.; Giretti, D. “Contact versus Noncontact Piled Raft Foundations”; J. Can. Geotech. 2010, 47, 1271-1287.
[14]  El Sawwaf, M. “Experimental Study of Eccentrically Loaded Raft with Connected and Unconnected Short Piles”; J. Geotech. Geoenviron. 2010, 136, 1394-1402.
[15]  Zhang, H.; Shi, M. L. “Mechanical Performance of Settlement-Reducing Pile Foundation with Cushion”; Advanced Materials Research 2012, 368, 2545-2549.
[16]  Sharma, V. J.; Vasanvala, S. A.; Solanki, C. H. “Recent Studies on Piled Raft Foundation: State of Art”; Journal of Information, Knowledge and Research in Civil Engineering 2011, 1, 38-46.
[17]  Saeedi Azizkandi, A.; Baziar, M. H.; Rasouli, H., Modarresi, M.; Shahnazari, H. “Centrifuge Modeling of Non-Connected Piled Raft System”; Int. J. Civil Eng. 2015, 13, 114-123.
[18]  Patil, J.; Vasanwala, S. A.; Solanki, C. H. “An Experimental Study of Eccentrically Loaded Piled Raft”; Int. J. Geotechnical Eng. 2016, 10, 40-45.
 [19]  Khodaparast, M.; Hosseini. S. H. "Effect of Pile space in Pile Group under Explosive Loading”; J. Adv. Defence Sci. & Technol. 2018, 9, 393-404.
[20]  Sinha, A.; Hanna, A. M. “3D numerical Model for Piled Raft Foundation”; Int. J. Geomechanics 2016, 17.
[21]  Luo, R.; Yang, M.; Li, W. “Normalized Settlement of Piled Raft in Homogeneous Clay”; Comput. Geotech. 2018, 103, 165-178.
[22]  Kumar, V.; Kumar, A. “An Experimental Study to Analyze the Behavior of Piled-Raft Foundation Model under the Application of Vertical Load”; Innovative Infrastructure Solutions 2018, 3, 1-17.
[23]  Das, B. M.; Sobhan, K. “Principles of Geotechnical Engineering”; Cengage Learning, 2013.
[24]  Horikoshi, K.; Randolph, M. F. “Estimation of Overall Settlement of Piled Rafts”; Soils and Foundations 1999, 39, 59-68.
[25]  Brinkgreve, R. B. J. “Tutorial Manual PLAXIS 3D Foundation”; Delft University of Technology & Plaxis Bv. Netherland, 2013, 665.
[26]  Look, B. G. “Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables”; CRC Press, 2014.