Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Ebrahim Heidari Bezenjani
محمدابراهیم حیدری بزنجانی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

The Effect of Pile Caps on the Behavior of Pile Raft Foundations
All engineered construction resting on the earth must be carried by some kind of interfacing element called a foundation. A type of foundation that has been recently widely used especially in high rise buildings is the combination of a raft foundation and a pile group which is known as piled raft foundation. In this type of foundation the load is carried by three elements of soil, pile group and raft and the role of all three is considered in bearing capacity. Regarding the connection between the pile group and the raft, piled rafts could be divided into two groups of connected piled raft system and disconnected piled raft system. In disconnected piled rafts there is no structural connection between the pile group and the raft and the piles are in fact used as soil reinforcement and settlement reducers. Many studies have been done on reducing differential settlements of piled rafts. However differential settlements are still one of the most challenging problems in designing this type of foundation. In the present study the effect of adding caps to pile heads in disconnected piled rafts as a suggestion for reducing differential settlement and improving the foundation operation is investigated. To do this investigation ABAQUS software and the finite element numerical method was used. The differential settlements of system under different load levels and in different stiffness and geometry conditions was studied using differential settlement curves. The effect of adding caps with various shapes on other important parameters such as average settlement and maximum bending moment of the raft was also studied. Cubic cap was introduced as a favorable shape of a cap. A sensitivity analysis was then done on some effective properties on piled raft with caps and the results were presented. The results showed that especially in smaller pile spacing adding caps to the pile heads could be a profitable suggestion for reducing differential settlements and consequently reducing bending moment of the raft. Keywords: Disconnected piled raft foundation, finite element method, differential settlement, load-settlement curve, maximum bending moment
هر سازه ی مهندسی سازی برای استقرار روی زمین نیازمند یک بخش میانی است که شالوده (پی) نامیده می‌شود. یکی از انواع پی که در سال های اخیر به‌خصوص در سازه های بلند بسیار موردتوجه قرارگرفته است ترکیب پی گسترده و گروه شمع است که به‌عنوان پی گسترده شمعی شناخته می شود. باربری در این نوع پی بر عهده ی سه عضو خاک، گروه شمع و پی گسترده بوده و نقش هر سه عضو در ظرفیت باربری منظور می شود. پی گسترده شمعی را می توان ازنظر اتصال بین گروه شمع با پی گسترده به دودسته‌ی پی گسترده شمعی متصل و پی گسترده شمعی منفصل تقسیم‌بندی نمود. در پی های منفصل اتصال سازه ای بین گروه شمع و پی گسترده وجود ندارد و شمع ها درواقع به‌عنوان مسلح کننده ی خاک زیرین و کاهنده ی نشست استفاده می شوند. پیش‌ازاین مطالعات زیادی بر روی کاهش نشست های تفاضلی پی های گسترده شمعی صورت گرفته است. بااین‌حال کماکان نشست های تفاضلی یکی از مهم ترین معضلات پیش رو در طراحی این نوع پی می باشند. در مطالعه ی حاضر اثر افزودن کلاهک به سر شمع ها در پی های گسترده شمعی منفصل به عنوان یک پیشنهاد برای کاهش نشست تفاضلی و بهبود عملکرد پی بررسی شد. به‌منظور این بررسی نرم افزار آباکوس و روش حل عددی المان محدود سه‌بعدی مورداستفاده قرار گرفت. نشست های تفاضلی سیستم تحت سطوح بار و در حالت hy;های مختلف سختی و هندسه ی سیستم با ارائه ی نمودارهای نشست تفاضلی مطالعه شد. همچنین تأثیرات افزودن کلاهک هایی با اشکال مختلف بر روی پارامترهای مهم دیگر شامل نشست میانگین و لنگر خمشی حداکثر پی گسترده مطالعه شد. کلاهک مربعی به عنوان یک هندسه ی مطلوب برای کلاهک معرفی شد. سپس یک تحلیل حساسیت بر روی برخی از مشخصات تأثیرگذار بر روی پی گسترده شمعی با کلاهک صورت گرفت و نتایج آن ارائه شد. نتایج نشان داد که به‌خصوص در فواصل شمع کم، افزودن کلاهک به سر شمع ها می‌تواند یک پیشنهاد مفید به‌منظور کاهش نشست های تفاضلی و در پی آن کاهش لنگر خمشی پی گسترده باشد. واژه‌های کلیدی: پی گسترده شمعی منفصل، روش المان محدود، نشست تفاضلی، منحنی بار-نشست، لنگر خمشی حداکثر.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی