رابطه‌ای جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک در سیستم‌های رادیه شمع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تهران- خیابان مفتح- شماره 49- دانشگاه خوارزمی

2 دانشکده مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه خوارزمی تهران

چکیده

در طراحی پی‌های رادیه شمع، تعیین سهم باربری کلاهک از بار کل حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از مد‌لسازی عددی سه بعدی که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس انجام می‌شود، با در نظرگرفتن اثرات متقابل شمع‌ها و کلاهک، به بررسی عوامل موثر و میزان تاثیر آنها بر سهم باربری کلاهک پرداخته شده است. علاوه بر این، یک رابطه جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک مستقر بر خاک دانه‌ای، برای گروه شمع‌های با تعداد کمتر از 9 در 9 ارائه شده است. جهت صحت سنجی نرم افزار، مطالعات آزمایشگاهی بارگذاری گروه شمع مورد استفاده قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین نتایج مدلسازی عددی و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل‌های عددی نشان می‌دهند که فاصله شمع-ها از یکدیگر، قطر شمع‌ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تعداد شمع‌ها در گروه، از جمله مهمترین و تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین سهم کلاهک از باربری هستند. نتایج به‌دست نشان داد که سهم باربری کلاهک از بار کل وارد بر پی، بین 15 تا 42 درصد است. این تحقیق نشان می‌دهد که هرچه نسبت فاصله شمع‌ها از یکدیگر بیشتر یا قطر شمع‌ها کوچکتر شود، با ثابت بودن سایر پارامترها، سهم باربری کلاهک افزایش می‌یابد، اما با ثابت بودن نسبت فاصله به قطر برای یک تعداد شمع مشخص، هرچه زاویه اصطکاک داخلی خاک بزرگتر باشد، سهم باربری کلاهک بیشتر می‌شود. همچنین با کاهش تعداد شمع‌ها در گروه و ثابت بودن زاویه اصطکاک داخلی خاک، سهم باربری کلاهک افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A new equation to determine the load percentage carried by cap in piled raft systems

نویسندگان [English]

  • Ali Ghanbari 1
  • Sasan Amirafshari 2
  • Ali Asadinia 3
1 Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Faculty of Engineering- Kharazmi University
چکیده [English]

Piled raft foundations are an effective and economical system in case of high-rise buildings and are a suitable alternative to conventional deep foundations. In this type of foundation, raft is in direct contact with the soil and hence it carries a significant portion of load. Regarding to the design of piled raft foundation, one of the uncertain issues is to determine the proportion of load sharing of the raft and piles. In this paper, Finite element analyses were carried out by developing three-dimensional models in ABAQUSE and with considering interaction effects for a piled raft foundation, the effective factors and their impact on load percentage carried by raft are investigated. In addition, a new equation for determining the load percentage carried by cap in granular soil is proposed for a group of piles for an alignment of less than 9×9 piles. The developed model is validated with available experimental results. The results of numerical analysis show that the distance of the piles from each other, the diameter of the piles, the internal friction angle of the soil and the number of piles in the pile group are among the most important and effective parameters in determining the load percentage carried by cap. In the current study, from the numerical analysis, it has been concluded that, the load percentage carried by cap, is 15% to 42%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cap
  • Granular soil
  • Piled raft
  • Finite element
  • ABAQUSE