مطالعه پارامتریک ظرفیت باربری و نشست شالوده های رادیه - شمع احداث شده بر خاک چسبنده (مطالعه موردی: خاک بابل)

در طراحی پی ساختمانهای بلند و سنگین، در صورت استفاده از پی گسترده، ممکن است ضریب اطمینان کافی در برابر بارهای حدی وجود داشته باشد اما نشست های میانگین و تفاضلی پی از حد مجاز بیشتر شود و در مقابل، استفاده از گروه شمع هزینه ی زیادی در بر داشته باشد. یک راه حل ممکن استفاده از ترکیب شالوده ی گسترده و گروه شمع است که اصطلاحاً به آن «پی گسترده - شمع» گفته می شود. مطالعات نشان داده است که استفاده از پی گسترده - شمع به عنوان پی ساختمان ها، راهی موثر و اقتصادی برای کنترل نشست تفاضلی و بهبود ظرفیت باربری است. این نوع پی، سامانه ی ژئوتکنیکی مرکب از سه بخش باربر شالوده ی گسترده، گروه شمع و خاک می باشد. بارهای وارده به شالوده ی گسترده با مشارکت گروه شمع به خاک منتقل می شوند. بنابراین لحاظ نمودن اثرات اندرکنش بین این سه جزء، ضروری می باشد و این مسئله سبب پیچیدگی های خاصی در پیش بینی رفتار این نوع پی ها می شود. به همین دلیل، روش های متعددی به منظور تحلیل و طراحی این نوع پی ارائه شده است. در سال های اخیر، با گسترش روش های مختلف عددی و استفاده از رایانه، به کارگیری روش های عددی در حل مسائل ژئوتکنیکی از جمله رفتار استاتیکی و دینامیکی خاک و پی های مختلف، توسعه ی زیادی یافته است. در این پایان نامه سعی بر آن است، با استفاده از نرم افزار abaqus بر مبنای روش اجزا محدود سه بعدی، مطالعه ی پارامتریکی در رابطه با ظرفیت باربری و نشست پی گسترده - شمع در خاک های رسی انجام شود تا بتوان طراحی بهینه ای در این زمینه انجام داد. عوامل مختلفی که در مطالعات مورد بررسی قرار گرفتند، مهم ترین عوامل موثر در عملکرد رفتاری پی گسترده - شمع می باشند که عبارتند از اندرکنش خاک - سازه، ویژگی های خاک محل، طول، قطر، تعداد و آرایش شمع ها، ضخامت شالوده ی گسترده و ویژگی های بار وارده. ویژگی های خاک مورد مطالعه از گمانه های حفر شده در نقاط مختلف شهرستان بابل استخراج شده اند. مطابق نتایج، طول و تعداد شمع در افزایش ظرفیت باربری پی و سهم باربری شمع ها و کاهش نشست میانگین، بیشترین سهم را دارا می باشند و ضخامت شالوده ی گسترده، مهم ترین عامل در کاهش نشست تفاضلی می باشد. اثر ویژگی های مقاومتی در افزایش ظرفیت باربری و اثر پارامترهای سختی در کاهش نشست ها مشهود می باشد. در نهایت، ویژگی های پی گسترده - شمع در این نقاط با توجه به میزان بار وارده، پیشنهاد شده اند و طرحی بهینه برای آن ارائه شده است.