معرفی رابطه‌ای جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک در سیستم‌های رادیه شمع

پی رادیه شمع، یک سیستم فونداسیون موثر و اقتصادی برای ساختمآن‌های بلند است و به عنوان جایگزینی مناسب برای پی های عمیق سنتی شناخته می شود. در این نوع از پی ها، سرشمع (کلاهک) نظیر یک پی گسترده بر روی خاک قرار دارد و درصدی از بار کل وارد بر سیستم را تحمل می کند. در طراحی پی های رادیه شمع، تعیین سهم باربری کلاهک از بار کل حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از مدل‌سازی عددی سه بعدی که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس انجام می شود، با در نظر گرفتن اثرات متقابل شمع ها و کلاهک، به بررسی عوامل موثر و میزان تاثیر آن‌ها بر سهم باربری کلاهک پرداخته شده است. علاوه بر این، یک رابطه جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک مستقر بر خاک دآن‌های، برای گروه شمع های با تعداد کمتر از 9 در 9 ارائه شده است. جهت صحت‌سنجی نرم افزار، مطالعات آزمایشگاهی بارگذاری گروه شمع مورد استفاده قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین نتایج مدل‌سازی عددی و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل های عددی نشان می دهند که فاصله شمع ها از یکدیگر، قطر شمع ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تعداد شمع ها در گروه، از جمله مهم‌ترین و تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین سهم کلاهک از باربری هستند. نتایج به دست نشان داد که سهم باربری کلاهک از بار کل وارد بر پی، بین 15 تا 42 درصد است. این تحقیق نشان می دهد که هر چه نسبت فاصله شمع ها از یکدیگر بیشتر یا قطر شمع ها کوچک‌تر شود، با ثابت بودن سایر پارامترها، سهم باربری کلاهک افزایش می یابد، اما با ثابت بودن نسبت فاصله به قطر برای یک تعداد شمع مشخص، هر چه زاویه اصطکاک داخلی خاک بزرگ‌تر باشد، سهم باربری کلاهک بیشتر می شود. همچنین با کاهش تعداد شمع ها در گروه و ثابت بودن زاویه اصطکاک داخلی خاک، سهم باربری کلاهک افزایش خواهد یافت.

new equation to determine the load percentage carried by raft in piled raft foundations

piled raft foundations are an effective and economical system in case of high-rise buildings and are a suitable alternative to conventional deep foundations. in this type of foundations, raft is in direct contact with the soil and hence it carries a significant portion of the load. regarding the design of piled raft foundations, one of the most important issues is to determine the proportion of load carried by the raft. in this paper, numerical analyses using the finite element method (fem) were carried out by developing 3d finite element models and with considering interaction effects for a piled raft foundation, the effective factors and their impact on load percentage carried by raft, are investigated. in addition, a new equation for determining the load percentage carried by raft in granular soil is proposed for a group less than a 9´9 pile configuration. the developed model is verified with available experimental results. the results of numerical analyses show that the load percentage carried by the raft is significantly affected by several parameters, such as the distance of the piles from each other, the diameter of the piles, the internal friction angle of the soil and the number of piles in the group. in the current study, from the numerical analyses, it has been observed that the percentage of the raft carried load in piled raft system varies from 15% to 42% of the applied load.