طراحی شمع های گروهی
فهرست
1-مقدمه
2-هدف مطالعه
3-مقایسه منطقه تنش در شمع های تکی و شمع های گروهی
4-محاسبه ظرفیت بارگذاری در شمع های گروهی
5-مسئله مربوط به بارگذاری
6-نتیجه گیری
1-مقدمه
فونداسیون های شمعی خاک را تقویت می کنند و به ان استحکام می بخشند و همچنین بارگذاری کاربردی که به سمت پایین است را به اعماق خاک (خاک های قویتر و با مقاومت بیشتر ) انتقال میدهند .
در شمع های گروهی منطقه خاکی که دارای تنش هست گسترده تر و بزرگتر از منطقه خاکی دارای تنش در شمع های تکی است.یعنی از لحاظ مقدار عرض و عمق تنش بزرگتر است.
2-هدف مطالعه
1- ظرفیت بارگذاری را برای شمع های گروهی میتوان محاسبه کرد.
2- به ارزش فاکتورهای حاکم درطراحی شمعهای گروهی پی می برند.
3- می توان با فاصله های مناسب بین شمع ها شمع های گروهی را طراحی کرد.
3-مقایسه منطقه تنش در شمع های تکی و شمع های گروهی
4-محاسبه ظرفیت بارگذاری در شمع های گروهی
برای بدست آوردن ظرفیت بارگذاری در شمع های گروهی دو روش ارائه می دهیم که عبارتند از:
1- ابتدا ظرفیت بارگذاری را برای یک شمع محاسبه می کنیم (Rc=Rs+Rb)سپس این مقدار را از وزن خاک کم می کنیم.
2- از فورمول زیر استفاده می کنیم
1-4- روش اول
در این روش Rs میزان مقاومت جانبی شمع می باشدکه برابر است با:
Rs = a × Cs × As
و Rb مقاومت ته شمع می باشدکه برابر است با:
Rb = Nc × Cb × Ab
که مجموع این دو رادر تعداد شمع ها ضرب میکنیم وازمقدارزیر کم می کنیم
(Wp +Wcap) – Ws
2-4- روش دوم
در این روش ما گروه شمع را یک بلوک در نظر می گیریم و از فورمول زیر استفاده می کنیم
که در این فورمول داریم:
Aѕ = مساحت جانبی بلوک
Aь = مساحت بستر بلوک
Cь = میانگین چسپندگی خاک در ته بلوک
Cs = میانگین چسپندگی خاک در مجاور بلوک
Nс = فاکتور ظرفیت تحمل . برای عمقهای مطرح برای شمع که مقدار ان را معمولا 9 در نظر می گیرند
Wp = وزن هر شمع
Ws = وزن خاکی که شمع جایگزین ان شده است
C = مقدار متوسط مقاومت برشی در طول چاه
α = ضریب چسپندگی
5-مسئله مربوط به بارگذاری
ظرفیت باربری و بازده گروهی شمعهای فونداسیون را که نصب شده اند در خاک رس یکنواخت با وزن مخصوص γ که مقدارش20کیلو نیوتن بر متر مکعب است و مقاومت برشی ان Cu برابر50 کیلو نیوتن بر متر مربع است . فونداسیون شامل 25 شمع می باشد که طول هر یک18 متر و قطر ان .4 متر و وزن هر یک 60 کیلو نیوتن می باشدو وزن سر شمعها نیز 600 کیلو نیوتن می باشد که شمعها 1 متر پایینتر از سطح زمین ساخته شده اند و ضریب چسپندگی یعنی α برای فصل مشترک خاک و شمع مقدارش .8 است را محاسبه کنید.
شکل مربوط به مسئله
حل مسئله
به روش اول
Rs = a × Cs × As = 0.8 × 50 × 18× p × (0.4) = 904kN
Rb = Nc × Cb × Ab = 9 × 50× p × (0.2)2 = 56.6kN
Rci = Rsi + Rbi 960= 904 + 56.6 =
(Wp +Wcap) –ws=(60*25+(600-20*5*5*1))-(20*18*p*0.4*25)=469kn
Ruc=(Rci=Rsi+Rbi)*25-{(Wp+Wcap)-Ws}=960*25-469=23531kn
که در این فورمول Ruc مجموع ظرفیت باربری برای 25 شمع می باشد
به روش دوم
= 4*(18*4.4*50*.8)+50*4.4*4.4*9=25650kn
که این فورمول برای بلوک می باشد
6-نتیجه گیری
با توجه به مثال قبل می بینید که میزان بارگذاری برای بلوک شمعی بیشتر از مجموع شمع هاست.