۲ – ۹ - طول غلاف نشده ریز شمع
بارهای مجاز کششی و فشاری (SLD) و مقاومت طراحی (LFD) برای ریز شمع های با طول غلاف نشده در این بخش بررسی می شوند .از این جهت که بخش غلاف نشده در طول پیوند، از لحاظ سازه ای ضعیف تر است (به طور معمول)، بخش بالایی غلاف شده طول پیوند باید دارای ظرفیت ژئوتکنیکی در پیوند دوغاب و خاک باشد[۱](Plang length).این ظرفیت( SLD برای و LFD برای ) به ظرفیت سازه ای بخش غلاف نشده ریز شمع، جهت پایداری در برابر بار طراحی (SLD) و یا مقاومت طراحی(LFD)، اضافه میگردد. راه دیگر برای درنظر گرفتن آنست که، می توان آن را به عنوان ظرفیت پیوند دوغاب و خاک در طول پلانج در نظر گرفت که جهت کاهش بار ریز شمع در طراحی طول غلاف نشده ریز شمع بکار گرفته می شود .در فرایند طراحی مقدار به طور تیپیک تخمین زده شده و در نهایت ارزیابی می گردد. از در جهت محافظه کارانه، ممکنست چشم پوشی شود و برای ظرفیت بار بری کف ریز شمع بکار نرود. و در عین حال برمبنای ضریب α (ضریب مقاومت اسمی پیوند) در سراسر ناحیه شناوری و نفوذ غلاف(طول پلانج) در دوغاب بدست می آید. مقدار فشاری برای حالت LFD ( )، نیز انتخاب می گردد.تا بدین صورت ضریب اطمینانی مشابه به مقدار فشاری حالت SLD، بدست آید.انتخاب مقادیر بزرگتر ، ( ) نیز توجیه پذیر است به این خاطر که طول غلاف نشده، از یک میله فولادی احاطه شده از دوغاب که کاملاً توسط خاک حمایت می شود تشکیل می گردد. با توجه به سازگاری کرنش ها بین اعضای سازه ای که در مورد آن بحث خواهد شد، ممکن است بتوان کمتر از مقادیر مقاومت طراحی حقیقی مصالح استفاده نمود.
۲ – ۹ – ۱ - طول غلاف نشده ریز شمع(بار طراحی یا بار سرویسSLD) :
(۲- ۱۴)
بار مجاز مربوط به طول پیوند غلاف شده(plang length)
(۱۵-۲)
طول غلاف شدهامتداد یافته در دوغاب (Plang length)ابتدا فرض شده و سپس محاسبه می گردد.
بار مجاز کششی :
(۲- ۱۶ ) :
نکته :۵۵/۰ در جدول ۱۰٫۳۲٫۱A آشتو
بار مجاز فشاری :
( ۲- ۱۷) :
(که ۴/۰مطابق با ۸٫۱۵٫۲٫۱٫۱ آشتو و۴۷/۰ مطابق با آشتو۴۷/۰ =۱۲/۲ ⁄ ۱ می باشد)
۲ – ۹ – ۲ - طول غلاف نشده ریز شمع (طراحی با بار ضریب دار LFD)
مقاومت طراحی طول پیوند غلاف شده طول پلانج(Plang length):
(۲- ۱۸) :
طول پلانج معمولاً فرض می شود و در آخر محاسبه می گردد. در معادلات بالا در طراحی های معمول و در صورت عدم حضور بار های لرزه ای و با کالیبره کردن نسبت به SLD بدست می آید.و برای بار های لرزه ای برابر با ۱ در نظر گرفته می شود.
مقاومت طراحی کششی:
(۲- ۱۹)
۹/۰ در D1-1 AISC LRFD در نظر گرفته شده است.
مقاومت طراحی فشاری :
( ۲- ۲۰ )
در فرمولهای مربوط به مقاومت طراحی برای طول غلاف نشده ریز شمع که در بالا نشان داده شده اند، مقادیر مربوط به φ سازه ای (۹/۰درکشش و ۷۵/۰ در فشار )از مقادیر بکار رفته در متفاوت اند.مقدار۱= برای گروه بارهای لرزه ای ،تنها برای مقادیر ژئوتکنیکی مجاز می باشد.
۲ – ۱۰ - ظرفیت باربری ژئوتکنیکی کف
عموماً ظرفیت باربری کف برای ریز شمع های مستقر بر سنگ طراحی می شود. این طراحی می تواند یا شبیه به طراحی ظرفیت باربری شمع های درجا و راندنی صورت گیرد و یا بر اساس آزمایشهای بارگذاری مشابه بر روی ریز شمعها، صورت یابد .
۲ – ۱۱ - تاثیر گروه بر ریز شمع های تحت بار محوری
طراحی سیستم های پشتیبان فنداسیون با ترکیبی از ریز شمع ها نیازمند نصب گروهی از ریز شمع های نزدیک به هم است . با ریز شمع های متعارف، بسته به نوع ریز شمع، روش اجرا و شرایط خاک، ظرفیت گروه ریز شمع ها به طور اساسی می تواند کوچکتر و نشست گروه می تواند به ترتیب بزرگتر از ظرفیت و نشست مربوط به ریز شمع های تکی تحت بار میانگین یکسان وارده بر هر ریز شمع باشد. این تاثیر در انواع دیگر ریز شمع های از پیش حفاری شده (درجا) اساسی تر و دارای اهمیت بیشتری است . بطوری که گشایش یک حفره استوانه ای با قطری بزرگ تنش مؤثر اعمال شده بر دیواره ها وکف ریز شمع های نصب شده در مجاروت را کاهش می دهد . اثرات گروه برای انواع دیگر ریز شمع نظیر ریز شمع های راندنی یا ریز شمع های تحت تزریق فشاری، اهمیت کمتری دارد، حتی در اینگونه موارد سودمند نیز می باشد زیرا در ریز شمع های راندنی به دلیل جابه جا کردن خاک تنش مؤثر افزایش می یابد و در ریز شمعهای تزریقی تحت فشار، خاک به دلیل فشار تزریق متراکم می شود .
در ریز شمع های راندنی، بخش ۴ . ۶ . ۵ . ۴ AASHTO هیچگونه کاهش ظرفیت را برای ریز شمع های تکی در گروه ریز شمعها پیشنهاد نمی کند، به استثنای ریز شمع های اصطکاکی در خاکهای چسبنده، که یک ضریب کارآیی ۷/۰ باید برای ریز شمع ها بکار برده شود و فاصله مرکز به مرکز آنها نباید کمتر از ۳/۰ برابر قطر ریز شمع باشد . برای ریز شمع های تزریقی تحت فشار (نوع D,C,B ) با قطر تزریق ۲۰۰ میلی متر و مینیمم فاصله مرکز به مرکز آنها در رنجی مابین ۷۵ /۰ تا ۱ متر، توجه به اثرات ضریب کاهندگی گروه تحت چنین معیاری ، ضروری نمی باشد. در ریز شمع های نوع A (تزریق ثقلی) باید با توجه به تأثیرات روش نصب و نوع خاک بر تنش موثر خاک احاطه کننده ریز شمع ها و ظرفیت گروهی آنها، روشی مشابه به آنچه برای ریز شمع های درجا بکار برده می شود، بکار گرفت.
۲-۱۲-ضرایب اطمینان
ضرایب اطمینان و بارهای مربوط به آزمایشهای ارزیابی در محل و شاهد به صورت زیر پیشنهاد می شوند:
۲-۱۲-۱- ژئوتکنیکی:
بار مربوط به آزمایش ارزیابی و بار متعلق به آزمایش شاهد، از ماکزیمم بار های آزمایشی هستند که با معیارهای زیر و با توجه به گروه بارهای لرزه ای و غیر لرزه ای محاسبه می شوند.
SLD – تنها برای گروه هایی بار لرزه ای و غیر لرزه ای بکار می رود:
FSDLآزمایش ارزیابی = DL 5/2 = بار آزمایش ارزیابی
FSDL آزمایش شاهد =DL 67/1 = بار آزمایشی شاهد
LFD– برای گروه های بار لرزه ای و غیر لرزه ای بکار می رود.
DL 5/2= (DLLF)φG = مقاومت اسمی مورد نظر= بار مربوطه به آزمایش ارزیابی
که در آن DLLF بار کنترل شده ضریب دار ریز شمع
۶/۰=φG در طراحی تیپیک برای گروهای بار غیر لرزه ای بکار می رود و۱=φG برای گروه های بار لرزه ای به کار می رود.
مقاومت اسمی یا بار مربوطه به ارزیابی ۵/۲۶۷/۱= بار مربوط به آزمایش شاهد
DLLF = یا بار آزمایش شاهد
شکل(۳-۲ ) کاربرد موارد بالا را نشان می دهد.
آزمایش ارزیابی اصولاً به قصد تأیید طول پیوند انتخاب شده برای ریز شمع، روشها و شیوه های اجرایی برای ایجاد مقاومت اسمی مورد نیاز در طول پیوند، انجام می گیرد.آزمایش ارزیابی ریز شمع عبارتست از آزمایش یک ریز شمع واسطه پیش از آنکه ریز شمع های مورد بهره برداری، اجرا شوند.آزمایش های شاهد نیز مشخص می کنند که روش های اجرایی دارای کفایت می باشند یا خیر و همچنین مشخص می کنند که آیا ریز شمع های ساخته شده، تحمل بارهای سرویس مورد نیاز طراحی، بدون تغییر مکانهای بیش از حد و در طولانی مدت را دارند.آزمایش های شاهد معمولاً بر روی ریز شمع های مورد بهره برداری انجام می شوند. هر دو آزمایش، جهت حصول اطمینان از اینکه آیا سایر ریز شمع های آزمایش نشده، تأمین کننده بار مجاز مورد نیاز در روش SLD و مقاومت طراحی مورد نیاز در روش LFD می باشند یا خیر، مورد نیاز هستند .اساس و پایه انتخاب، ضرایب اطمینان ژئوتکنیکی پیشنهاد شده برای ریز شمع ها ،برمبنای مقایسه با ضرایب اطمینان بکار رفته در میخ کوبی[۲] ها و انکرهای دائمی می باشد که هر دوی آنها شباهت هایی با ریز شمع ها دارند.در ادامه در جدول۴-۲، مقایسه ای مربوط به استاندارد های صنعتی برای ماکزمیم بارهای بکار برده شده در آزمایش بارگذاری برای میخ کوبی ها و انکرها که برای ریز شمع ها نیز پیشنهاد شده خواهیم داشت.[FHWA. 1997]
شکل( ۲-۳) : مقایسه ای از ماکزیمم بار های آزمایشهای مربوط به ریز شمع و میخ کوبی، و انکر[FHWA. 1997]
جدول ( ۲ – ۴ ) : ماکزیمم بارهای بکار برده شده در آزمایش ریز شمعها، میخ کوبیها و انکرها
| آزمایش شاهد |
فرم در حال بارگذاری ...
