بررسي تغيير مكان افقي شمعهاي بلند تحت اثر بار جانبي در خاك ماسه اي

Evaluation of Horizontal Displacement of Long Piles Subject to Lateral Loading in Sandy Soil

در بسياري از سازه ها، بارهاي جانبي بالايي نسبت به بارهاي ثقلي به پي يك سازه تحميل مي‌شود. شمع‌هاي اين‌گونه سازه ها را كه تحت اثر بارهاي جانبي قابل توجهي قرار مي‌گيرند، مي توان به دو گروه شمع‌هاي بلند و كوتاه تقسيم نمود. معمولاً تخمين ظرفيت باربري شمع تحت اثر بار جانبي براي شمع‌هاي كوتاه براساس حداكثر ظرفيت باربري و براي شمع‌هاي بلند براساس تغيير مكان افقي مجاز مي‌باشد. در تحقيق آزمايشگاهي حاضر براي بررسي رفتار شمع تحت اثر بار جانبي، از لوله‌هاي فلزي به‌عنوان شمع در آزمايشگاه استفاده شده است. به‌منظور تعيين ظرفيت باربري، بار جانبي به شمع‌هاي فلزي مدفون در خاك ماسه‌اي اعمال شده است. با انجام آزمون‌هاي گوناگون رفتار شمع‌هاي بلند به لحاظ تغيير طول و قطر شمع مورد بررسي قرار گرفته است. سپس نتايج آزمون‌هاي آزمايشگاهي با نظريۀ‌ ضريب واكنش بستر، نظريۀ الاستيك و نظريۀ حداكثر ضريب افقي واكنش بستر مورد مقايسه قرار گرفته است. تحليل نتايج نشان مي‌دهد كه نظريۀ حداكثر ضريب افقي واكنش بستر براي تخمين مقدار جابه‌جايي افقي شمع و نيز تخمين ظرفيت باربري جانبي شمع نسبت به ديگر تئوري‌هاي ارائه شده مناسب‌تر مي‌باشد.

In many structures, the applied lateral loads are comparable with gravity loads. These types of piles which are subject to high lateral load are usually divided into two categories including long and short piles. The general methods to estimate lateral bearing capacity of short and long piles are based on ultimate bearing capacity and allowable horizontal displacement respectively. In the present research, in order to evaluate lateral bearing capacity of piles subjected to horizontal loads, steel pipes which were embedded in sand soil to simulate piles in the laboratory. A wide range of laboratory tests were performed to investigate the behavior of long piles with different lengths and diameters. The test results were compared with three different theories including Modulus of Subgrade Reaction, Elastic and khmax approaches. The experimental results reveal that khmax approach is more suitable for determination of horizontal displacement and also estimation of lateral bearing capacity for long piles.