Evaluation of the Effect of Elastic and Plastic Parameters of Soil on Bearing Capacity of Shallow Foundations

اوريا, احد and باهر طالاری, طاهر (2016) Evaluation of the Effect of Elastic and Plastic Parameters of Soil on Bearing Capacity of Shallow Foundations. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Ouria Talari Tarh.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Because of the number of effective parameters on the mechanical response of soils and associated uncertainty, estimating the load-settlement response of soils is a difficult task. In addition to the mechanical parameters of the soil, there are several parameters such as ground water level variation, type of foundation and the additional loading imposed from adjacent structures that should be considered in the analysis and design of foundations. Changes of these parameters results new conditions different from those considered in the derivation of theoretical relationships used in analysis and design. In this study the effective parameters on the settlement of foundations such as elastic and Poisons coefficients, plastic parameters such as internal friction angle and cohesion, ground water level change and additional loading imposed by the adjacent structures were studied. Since the elastic parameters of the soil is dependent on the deterministic laboratory method, the effect of their variations on the calculated settlements were studied based on vibrational calculus. The effect of the plastic parameters on the settlements were studied using the finite element method. Two types of foundations, a strip and a mat foundation designed for a similar structure and their settlements were studied. The results of these studies indicated that the settlement of a grid strip footing used for a building with rectangular plan, is almost 90% of the settlement of mat foundation designed for the same building with similar loading conditions. At least a safety factor between 1.6 to 2.2 is required for estimation the settlement of foundations.

Item Type: Other
Persian Title: بررسی اثر پارامترهای الاستیک و پلاستیک خاک در ظرفیت باربری پیهای سطحی
Persian Abstract: تعداد زیاد پارامترهای موثر در خواص مکانیکی خاکها و عدم قطعیت آنها باعث می شود که پیش بینی رفتار خاکهای تحت بارگذاری بسیار مشکل باشد. یکی از مهمترین مباحث مهندسی عمران تحلیل و طراحی پی های ساختمان ها می باشد. علاوه بر پارامترهای مکانیکی خاکها، عوامل دیگری مانند نوع پی، اثرات سطح آب زیرزمین و اندر کنش ناشی از ساختمانهای مجاور نیز در طراحی پی ها موثر می باشند. وجود چنین عواملی باعث می شود که شرایط واقعی مساله با فرضیاتی که در استخراج روابط تئوری مورد استفاده در تحلیل ها و طراحی ها متفاوت باشد. در این تحقیق عوامل تاثیر گذار در پارامترهای موثر در تعیین ظرفیت باربری پی های سطحی شامل پارامترهای الاستیک مانند مدول ارتجاعی و ضریب پواسون و پارامترهای پلاستیک مانند چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر رفتار غیر الاستیک خاک در محاسبات نشست و نیز تغییرات سطح آب زیرزمین و اثرات بارگذاری ناشی از ساختمانهای مجاور بصورت متقارن و غیر متقارن مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه پارامترهای الاستیک خاک حساسیت زیادی نسبت به روشهای آزمایش و تعیین آنها دارند، لذا با استفاده از تئوری خطا، آنالیز حساسیت روی پارامترهای تحلیل نشست پی ها انجام شد. همچنین با استفاده از مدلسازی عددی، نشست فونداسیون یک ساختمان مبنا مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور دو نوع فونداسیون گسترده و نوای شبکه ای برای این ساختمان طراحی و با استفاده تحلیل عددی المان محدود تاثیر پارامترهای الاستیک و پلاستیک در میران نشست ها، تاثیر افت سطح آب زیرزمین و اثرات بارگذاری ناشی از ساختمانهای مجاور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که برخلاف روشهای رایج محاسبه نشست که رفتار خاک را الاستیک فرض می کنند، پلاستیک بودن رفتار واقعی خاک باعث افزایش میزان نشست ها می شود. زاویه اصطکاک داخلی خاک زیر پی تاثیر زیادی در میزان نشست ها دارد به گونه ای که کاهش ده درجه ای در زاویه اصطکاک داخلی خاک ممکن است باعث افزایش 2.2 برابری میزان نشت های یک پی گردد. همچنین مقایسه نتایج تحلیل های عددی پی های نواری شبکه ای با پی های گسترده که برای تحمل یک ساختمان مشابه طراحی گردیده اند، نشان می دهد که میزان نشست پی های نواری شبکه ای به مراتب بیشتر از مقادیر محاسبه شده براساس روابط تئوری ارتجاعی برای پی های نواری می باشد. دلیل این امر صرفنظر از اثرات نوارهای مجاور در روابط کلاسیک نشست می باشد. در حالت کلی نتایج این تحقیق نشان می دهد که نشست پی شبکه ای حدود 90 درصد نشست پی گسترده با ابعاد و بارگذاری مشابه می باشد. در نهایت با توجه به نتایج این تحقیق توصیه می شود كه در تعیین تنش مجاز نشست در پی ها ضريب اطمینانی بین 1.6 تا 2.2 مورد استفاده قرار گیرد. ضريب اطمینان 2.2 برای خاكهای سست و ضريب اطمینان 1.6 برای خاكهای متراكم توصیه می شود.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 23 Jun 2019 09:29
Last Modified: 23 Jun 2019 09:29
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8196

Actions (login required)

View Item View Item