بررسی اثر شمع در کاهش نشست

در طراحی برخی از فونداسیون¬ها متداول است که جهت انتقال بارهای روسازه به خاک، پی گسترده به عنوان کامل¬ترین نوع پی سطحی مدنظر قرار ¬گیرد. این پی¬ها در مواردی از قبیل بزرگ بودن بارهای روسازه، ضعیف بودن شرایط خاک بستر و نشست¬های غیر¬یکنواخت، بسیار کارا می¬باشند. این پی¬ها ضمن برخورداری از مزایای ذکر شده، ایراداتی از قبیل معضلات اجرایی و نشست¬های زیاد را نیز به دنبال دارند. با توجه به اهمیت نشست به خصوص نشست¬های غیریکنواخت در سازه¬های بلند و حساس، در صورت تجاوز نمودن مقادیر نشست¬های متوسط و غیر یکنواخت از حد مجاز، یکی از راهکارها، استفاده از شمع در زیر سازه و اتکای آن به لایه¬های سخت و نشست ناپذیر است. در این خصوص ایده¬ی تلفیق پی گسترده وشمع¬ها، به عنوان گزینه¬ی جدیدی در مبحث پی¬سازی از دهه¬ی 70 میلادی مطرح شده¬است. بکارگیری شمع در زیر پی¬های گسترده که به سیستم مرکب نیز معروف است، می¬تواند سبب کاهش نشست و افزایش ظرفیت باربری گردد. بر خلاف روش¬های طراحی سنتی شمع که کل بار روسازه به شمع¬ها انتقال می¬یافت، در سیستم مرکب، هم پی گسترده و هم شمع¬های زیرین در باربری مشارکت دارند. در واقع اثر خاک زیرین پی گسترده و نقش باربری آن در طراحی لحاظ می¬گردد. بدین ترتیب با مشارکت پی گسترده در برابری و کاهش سهم باربری شمع¬ها در این سیستم، گروه شمع¬ها می توانند نقش مؤثرتری در کاهش نشست¬ها ایفا نمایند. بدیهی است که هرچه سهم باربری شمع¬ها کمتر و سهم باربری پی گسترده (خاک) بیشتر باشد، این نقش بیشتر جلوه خواهد کرد. به¬همین دلیل به این شمع¬ها، شمع¬های کاهنده¬ی نشست نیز گفته می¬شود. در این تحقیق به معرفی روش شمع¬های کاهنده نشست و مقایسه آن با روش سنتی طراحی پرداخته شده است و با استفاده از نرم¬افزار plaxis 3d foundation اثر تغییر پارامترهایی چون ضخامت پی گسترده، طول شمع¬ها، تعداد شمع¬های زیر پی گسترده و فاصله شمع¬ها از یکدیگر مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده شده¬است که افزایش هریک از پارامترهای فوق موجب کاهش نشست گردیده¬است. همچنین مقایسه ای بین روش¬های تجربی و تحلیل عددی به کمک نرم¬افزار صورت گرفته و بیان شده است که هرچه اندرکنش¬ها بیشتر در نظر گرفته شود نتایج تجربی به نتایج عددی نزدیک¬تر خواهد بود.