رفتن به مطلب
alireza&sepide

پی گسترده Mat Foundation

پست های پیشنهاد شده

مقدمه :

پي ها از جمله مهمترين عناصر سازه ها مي باشند كه درمهندسي عمران داراي اهميت بسيار زيادي نسبت به روسازه مي باشند چون اولا درصورت آسيب پيدا كردن پي ،كل سيستم سازه اي زير سوال مي رود و عمليات ترميمي با توجه به اينكه قسمت اعظم سازه آسيب مي بيند مقرون به صرفه نيست و ثانيا اينكه ما نسبت به زير سازه و شرايط خاك محل عموما اطلاعات كافي و دقيقي نداريم و اينكه پي ها و خاك زير آن داراي رفتار مشخص نيستند. لذا شناخت روش هاي تحليل پي ها جهت آناليز و طراحي صحيح پي ها از اهميت بسزايي برخوردار مي باشد .

wol_error.gifThis image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 922x691 and weights 140KB.2znvd4m.jpg

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

روش هاي تحليل پي هاي گسترده :

تحليل پي هاي گسترده عموما به دو روش صلب و غير صلب (انعطاف پذير) صورت مي گيرد . درفرض صلبيت فوندانسيون ها درمورد پي هاي منفرد با توجه به ابعاد متعارف آنها تا حدود زيادي نزديك به واقعيت مي باشد . اما درارتباط با پي هاي نواري و گسترده فرض صلبيت كامل پي چندان نزديك به واقعيت نبوده و دربسياري از موارد منجر به طراحي هاي دست بالا و بعضا نادرست مي گردد . راه حل صلب جهت تحليل پي ها به روش سنتي مبتني برتعادل استاتيكي مي باشد . دراين روش فرض مي گردد كه پي به مراتب صلب تر و سخت ازخاك بستر بوده ،بدين معني كه هرگونه تغيير شكل درپي به به اندازه اي كوچك است كه تاثير معنا داري درتوزيع فشار كف پي ندارد .

بنابراين بزرگي و توزيع فشار كف پي فقط بستگي به وزن پي و بار وارده داشته و درصورت اعمال برايند بارها برمركز سطح پي عكس العمل يكنواخت و درغير اين صورت به صورت غير يكنواخت خطي خواهد بود. بااين فرض و توزيع خطي فشار در زير پي،محاسبه لنگرهاي خمشي و نيز تغيير فرم پي براي پي هاي منفرد و گسترده ساده خواهد بو د.

اگر چه اين نحوه تحليل براي پي هاي منفرد مناسب مي باشد، ولي بااين روش نمي توان پي هاي نواري و گسترده رابه درستي مدل نمود،زيرا نسبت عرض به ضخامت پي هاي گسترده خيلي بزرگ بوده و فرض صلبيت نزديك به واقعيت نخواهد بود و فاقد ارزش است .

ازآنجا كه در روش هاي غير صلب آثار تغيير شكل هاي موضعي پي درعكس العمل خاك زير پي درنظر گرفته مي شود . لذا نياز به رابطه اي بين تنش و جابه جايي بوده كه اين عمل بااستفاده از مدول عكس العمل بستر لحاظ مي گردد.

q : فشار وارده از پي به زمين

S : ميزان جابجايي پي

k : ضريب عكس العمل بستر

ضريب عكس العمل بستر يا داراي واحد نيرو برحجم بوده كه معمولا ازآزمايش بارگذاري صفحه به دست مي آيد . از معايب تحليل غير صلب پي ها اين است كه استفاده ازآنها تاحدودي پيچيده بوده و با روش هاي دستي و ابزارهاي معمولي مسير نيست،زيرا آنها اندركش خاك – سازه و توزيع تنش درزير پي به صورت ساده و خطي نمي باشد . لذا جهت تحليل اندر كنش خاك و پي تعداد مجهولات و معادلات به حدي است كه تحليل دستي مقدور نمي باشد .

به هر حال با توجه به حجم قابل توجه معادلات و محاسبات ماتريسي استفاد از كامپيوتر براي آناليز پي ها الزاميست . دراين گونه نرم افزار ها اندركش پي نواري يا گسترده با خاك زير پي توسط بستري از فنرها با سختي معادل مدل مي شوند.

بخش هايي از پي كه تغيير شكل بيشتري را متحمل مي شوند،فشارهاي بيشتري را درفنرها پديد آورده كه مبين عكس العمل بيشتر بستر خواهد بود.

wol_error.gifThis image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 558x366 and weights 20KB.se80au.jpg

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

معرفي روشهاي مدل سازي پي ها توسط فنرهاي معادل :

1-روش كلاسيك (تير بر بستر ارتجاعي)

مدل بستر ارتجاعي يا بسترمتشكل از فنر براي محاسبه تغيير شكل،ممان ها و نيروهاي برشي پي نواري ويا گسترده به عنوان مبناي طراحي هاي سازه اي استفاده مي شود . استفاده ا زفنرهاي ارتجاعي كه بيانگر اندركنش خاك و پي مي باشد توسط ونيكلر(Winkler) معرفي شده به همين علت مدل تحليلي مورد استفاده، مدل و نيكلر خوانده مي شود .

در روش كلاسيك عملكرد هر فنر خطي و مستقل ازديگر فنرها بوده و همه فنرها داراي ثابت مي باشند . استفاده از اين مدل اين مزيت را داراست كه افزايش فشار كف پي درزير ستون ها را در برداشته و ازاين نظر حاوي بهبود قابل ملاحظه اي درتحليل پي ها نسبت به روش صلب مي باشد .

كه مدول زير اساس و y مقدار خيز آن نقطه مي باشد . زماني كه درآناليز پي هاي نواري مورد استفاده قرار مي گيرد بايد درپهناي نوار پي ضرب شود .

از محدوديت هاي مدل وينكلر مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1-تغيير بار- جابجايي عملا غيرخطي است ولي دراين مدل با فرض خطي بودن عمل مي كند.

2-وزن پي درتحليل منظو نمي شود ،درصورتي كه درصورت تمايل به جدا شدن پي از روي زمين ،وزن فاكتور و قابل ملاحظه ايست .

3-وقتي كه درزير پي كشش به وجود مي آيد ، علي رغم عدم تحمل كشش ، اندر كنش خاك و پي درفنرها صفر منظور نمي شود .

4-اعمال انواع مختلف بارگذاريها بر روي پي امكانپذير نيست .

5-فنر ها نبايد مستقل از يكديگر عمل نموده،و عملا عكس العمل فشاري دركف پي متاثر از فنرهاي اطراف ونه فقط يك فنر خواهد بود.

6-به علت وقوع نشست هاي غير يكنواخت و آثار فنرهاي مجاور عكس العمل دريك نقطه ،فرض استفاده از يك درزير پي جهت ملاحظه اندركش خاك و پي زير آن نادرست است . (پديده كاسه اي شدن پي ها)

2-تحيلل غير كلاسيك (متدفنرهاي مزدوج ):

دراين روش همانند شكل زير از فنرهاي اضافي استفاده مي شود . دراين روش عملكرد فنرهاي قائم به صورت انفرادي نبوده و پي گسترده با بارگذاري يكنواخت،شكل مورد نظر كاسه اي را پيدا خواهد نمود كه مطابق با واقعيت مي باشد .

مطالعات روي مدل فيزيكي حكايت از نتايج نسبتا منطقي دارد كه مقادير درحوالي لبه هاي پي گسترده تقريبا دو برابر مقادير مربوط درمركز پي مي باشد . فنرهاي درحوالي لبه پي گسترده بايد سخت تر از فنرهاي كناري بوده تا بتوان حالت كاسه اي شدن را اعمال نمود. كه ازآن به عنوان متد شبه مزدوج ياد مي شود .

wol_error.gifThis image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 614x354 and weights 24KB.n30zvc.jpg

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

معرفي برخي از نرم افزارهاي تحليل پي ها :

امروزه تعداد قابل ملاحظه اي نرم افزار با استفاده ازروش اجزاء محدود براي تحليل پي ها به صورت انعطاف پذير وجود دارند كه ازآن ها مي توان براي آناليز پي ها استفاده كرد كه شامل نرم افزارهاي ذيل مي شود :

1-بسته نرم افزاريSAFE

2-بسته نرم افزاري SAP

3-بسته نرم افزاري MAT3D,Foundation 3D

4-بسته نرم افزاري STAD PRO

5-بسته نرم افزاري ANSYS

از اكثر نرم افزارهاي اجزاي محدود مي توان براي مدلسازي دال و پي ها استفاده نمود. يكي از ايرادات چنين نرم افزارها اين است كه مدلسازي با آنها براي كاربر مشكل و پرزحمت است به علاوه دراين گونه نرم افزارها، الگوريتم طراحي مناسب كه بتواند بااستفاده از نتايج تحليل به طراحي بپردازد،وجود ندارد . برنامه SAFE به منظور كاهش ساعت كاري مهندسان و همچنين كاستن مدت زماني كه براي طراحي پي ها و دال ها مصرف مي شود ،طراحي شده است .

يكي از قويترين مراكز تهيه و توزيع نرم افزارهاي تحليل و طراحي سازه ها،موسسه كامپيوتر ها وسازه ها (CSI) وابسته به دانشگاه بركلي كاليفرنيا مي باشد . اين موسسه دراوائل دهه 70اولين سري نرم افزار هاي خود را وارد بازار كرد . درطي دهه هاي بعدي اين موسسه به سرپرستي اساتيدي همچون پرفسور ادوارد ويلسون و پرفسور اشرف حبيب ا.. موقعيت هاي قابل توجهي درتكامل نرم افزارهاي ساختماني بدست آورند. برنامه SAFE يكي از محصولات كمپاني CSI مي باشد كه براي تحليل وطراحي پي ها ودال ها تهيه شده است .

مهمترين قالبيت هاي برنامه SAFE عبارتند از :

-مدلسازي دال هاي مختلف و پي هاي تكي ،نواري و گسترده

-تحليل حذف كشش تكيه گاه خاك

-تحليل اثر ترك خوردگي دال ها

-طراحي پي ها و دال ها براساس نوارهاي طراحي

-كنترل برش پانچ

دربرنامه SAFE جهت تعريف مدول عكس العمل بستر از گزينه

Define menu>Soil supports استفاده مي شود .

لذا تحليل دقيق پي ها نيازمند استفاده از مناسب ترين مقدار مدول عكس العمل بستر مي باشد . دربعضي از مراجع به صورت تعريف شده كه اين فرمول به صورت تقريبي بوده و فاقد ارزش واقعي مي باشد زيرا ميزان براساس آزمايش بارگذاري صفحه بدست مي آيد دراين آزمايش براساس رسم دياگرام بار- نشست ناشي از بارگذاري يك صفحه مريعي به ابعاد 1فوت بر روي خاك،ميزان عكس العمل بستر خاك را تخمين مي زنند.

علاوه براستفاده ازنتايج آزمايش بارگذاري صفحه استفاده از جداولي نظير آنچه كه توسط ترزاقي 1995 ارائه شده است مي توان جهت تخمين عكس العمل بستر خاك استفاده نمود.

نوع خاك

ماسه شل

16000-4800

ماسه با تراكم متوسط

80000-9600

ماسه متراكم

128000-64000

ماسه رس داربا تراكم متوسط

80000-32000

ماسه لاي دار با تراكم متوسط

48000-24000

خاك رس

24000-12000

خاك رس

48000-24000

خاك رس

48000>

 

جدول:مقادير براي خاك هاي متداول

درانتخاب خاك رس بايد مواردي از قبيل عرض و شكل ناحيه بار گذاري شده ،عمق ناحيه زيرسطحي تحت اثر بار،موقيعت مكاني نقاط زير پي گسترده و زمان را در نظر داشت . بنابراين توصيه مي گردد. درمواردي كه اطمينان كافي از مقدار مدول عكس العمل بستر وجود ندارد،آناليز براي محدوده اي از مقادير انجام شود و سپس بحراني ترين نتايج اين آناليز ها مبناي طراحي قرار گيرد.

منبع:

دكتر محمد ابراهيم ميرعابديني

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...