Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Davoud Pakzad Kordkolai
داوود پاکزادکردکلایی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

An Investigation on the Behaviour of Piled Raft Foundations with Tapered Piles on Sand Soils
Each structure needs a vital part to be stable on the ground, which is called foundation. In recent years, Piled rafts, which is a combination of raft and pile group foundations, has been used mostly for tall buildings and towers with great heights. Load carrying in this type of foundation is performed by soil, piles group and raft where role of each component in load capacity should be considered. There has been numerous studied on total and differential settlement, maximum bending moments and the contribution of load carrying of the piles in this specific type of foundations. Previous studies indicate that in presence of the vertical load, increase in load capacity and decrease in settlement will happen in tapered piles in relate to cylindrical piles. In this study the effect of increasing of the taper angle, length of the piles, changes in the pile arrays, concentration of the pile number in the center of the foundation and increasing in the thickness of the raft in the homogenized sand soil has been considered. In order to perform this study, FLAC3D software and finite difference numerical method (FDM) were used. Load capacity, settlement of the center of the foundation, the contribution of load carrying of the piles and the maximum bending moment of the foundation in the range of allowed settlement for the construction regulations were obtained using the resulting charts and analyses. Taper angle of 1.20 was chosen as the optimum taper angle for the piles. The presented results showed that a change in each of the effective factors such as increasing of the taper angle for the piles, length of the piles, changes in the pile array, concentration of the pile number in the center of the foundation and increasing the thickness of the raft can play a beneficial role in all or some of the design criterions (such as load carrying, settlement of the center of the foundation and differential settlement, the contribution of the load capacity of the piles and the maximum of the bending moment). Increasing the length and number of the piles has played a major role in decreasing the differential settlements. The results have shown that the optimum spacing between the piles is about 4 times of the diameter of the pile. Keywords: Piled raft foundation, tapered piles, static vertical load, finite difference method (FDM), differential settlement, load-settlement curve, maximum bending moment
هرسازه­ برای استقرار روی زمین نیازمند یک بخش میانی است که شالوده (پی) نامیده می‌شود. یکی از انواع پی که در سال­های اخیر به‌خصوص در سازه­های بلند بسیار موردتوجه قرارگرفته است ترکیب پی گسترده و گروه شمع است که به‌عنوان پی گسترده شمعی شناخته می­شود. باربری در این نوع پی بر عهده­ی سه عضو خاک، گروه شمع و پی گسترده بوده و نقش هر سه عضو در ظرفیت باربری منظور می­شود. پیش‌ازاین مطالعات زیادی بر روی نشست های کلی و تفاضلی، سهم باربری شمع ها و بیشینه لنگر خمشی پی در این نوع پی­ها صورت گرفته است. از طرفی تحقیقات پیشین حاکی از افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست در شمع های باریک شونده نسبت به شمع های استوانه ای تحت بار قائم می­باشد. در مطالعه­ی حاضر اثر افزایش زاویه باریک شوندگی شمع ها، طول شمع ها، تغییر در آرایش گروه شمع، تمرکز شمع­ها در مرکز پی و افزایش ضخامت پی گسترده به­عنوان راهکارهایی جهت بهبود عملکرد این نوع پی ها تحت بار استاتیکی قائم در خاک ماسه ای همگن بررسی شد. به‌منظور این بررسی نرم­افزار فلک سه بعدی و روش حل عددی تفاضل محدود سه‌بعدی مورداستفاده قرار گرفت. ظرفیت باربری پی، نشست مرکز پی، نشست تفاضلی، سهم باربری شمع ها و بیشینه لنگر خمشی در محدوده نشست های مجاز ساختمانی با ارائه نمودارها و تحلیل های انجام شده بررسی شد. زاویه باریک شوندگی 2/1 درجه به عنوان زاویه باریک شوندگی مطلوب برای شمع­ها معرفی شد. نتایج نشان داد که افزایش زاویه باریک شوندگی شمع ها، طول شمع ها، تغییر در آرایش گروه شمع، تمرکز شمع­ها در مرکز پی و افزایش ضخامت پی گسترده هر کدام می­توانند در بهبود عملکرد پی های گسترده شمعی در همه و یا برخی از معیارهای طراحی(ظرفیت باربری پی، نشست مرکز پی و نشست تفاضلی، سهم باربری شمع ها و بیشینه لنگر خمشی) مفید واقع شوند. افزایش طول شمع­ها و تعداد شمع برای کاهش نشست­های تفاضلی بسیار مفید واقع شد. همچنین فاصله بین شمع­ها درحدود 4 برابر قطر شمع مناسب ترین گزینه به نظر می­آید. واژه‌های کلیدی: پی گسترده شمعی، رادیه شمع، شمع های باریک شونده،بار استاتکی قائم، روش تفاضل محدود، نشست تفاضلی، منحنی بار-نشست، لنگر خمشی حداکثر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی