تعيين ظرفيت باربري پي‌هاي نواريِ واقع بر خاك مسلح با استفاده از روش قطعات افقي

BEARING CAPACITY CALCULATION OF SHALLOW STRIP FOUNDATIONS ON REINFORCED SOILS

با استفاده از روش قطعات افقي، راهكاري تحليلي براي تعيين ظرفيت باربري نهايي پي‌هاي سطحي واقع بر خاك ماسه‌يي مسلح ارايه ‌شده است. براي اين منظور براساس تعادل نيروها و لنگرها در باريكه‌هاي افقيِ مفروض در زير پي، فرمول‌بندي جديدي شامل 5N+1 معادله و 5N+1 مجهول ارايه، و با استفاده از اين فرمول‌بندي ظرفيت باربري نهايي پي‌هاي نواري واقع بر خاك مسلح با وجود يك عامل مسلح‌كننده‌ تعيين شده است. سازوكار گسيختگي مطابق پيشنهاد محققين مختلف به‌صورت مارپيچ لگاريتمي در نظر گرفته شده است كه مشخصات هندسي سطح گسيختگي، با تقسيم گوه گسيختگي به 3 ناحيه و پارامترهاي هندسي مربوط به هر ناحيه، براي رسيدن به نتايج دقيق‌تر در هر ناحيه به دست آمده است. سپس با استفاده از نظريه‌ي‌ كشساني اضافه تنش‌هاي عمودي وارد بر قطعات محاسبه شده و در نهايت با استفاده از فرمول‌بندي پيشنهادي ظرفيت باربري پي مسلح، در دو حالت ايستا و نيمه‌‌ايستا مورد بررسي قرار گرفته است. مقايسه‌ي نتايج حاصله با نتايج آزمايشگاهي و تحليلي محققين پيشين نشان مي‌دهد كه روش تحليلي پيشنهادي با نتايج محققين‌ِ پيشين به‌خوبي مطابقت دارد.

A new analytical approach, based on the horizontal slices method, has been proposed for calculating the ultimate bearing capacity of shallow foundations on reinforced sandy soils. The equilibrium of forces and moments in hypothetical horizontal slices beneath the foundation has led to a new formulation consisting of 5N+1 equations and 5N+1 unknowns. With the aid of the suggested method, the ultimate bearing capacity has been calculated for strip foundations constructed on soils being reinforced with only one reinforcing element. A logarithmic spiral failure mechanism has been accepted, as proposed by several researchers. For the purpose of obtaining more accurate results, the geometrical properties of a failure surface have been determined by dividing the failure wedge into 3 zones and analyzing each one’s related parameters. Using the elasticity theory, additional vertical stresses acting on slices are then calculated. Finally, the bearing capacity of a reinforced foundation has been studied under two different static and pseudo-static conditions. A comparison of results with experimental and analytical studies available in literature shows an acceptable agreement between this method and previous ones.