sasho
30 August 2009, 12:23 AM
رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری خاک :
رابطه اصلی ترزاقی برای محاسبه ظرفیت نهایی بارپذیری خاک که بصورت زیر قبلاً ارائه گردید:
که گفته شد در اکثریت مطلق شرایط پی سازی ها (مخصوصاً پی سازی های ساختمانها) در تهران صادق می باشد و کاربرد آن بسیار ساده و آن بسیار ساده و آسان است برای شالوده های نواری است که طول پی بیشتر از 5 برابر عرض پی باشد، پی کاملاً تراز و بر روی سطح ترازی مستقر باشد، بار وارده از سازه بصورت قائم بوده و بر مرکز پی وارده شود. همچنین یادآوری می نماید که در رابطه ترزاقی از مقامات برشی خاک از سطح زیرین پی تا سطح زمین صرفنظر شده است. در عمل، مواردی پیش می آید که پی بصورت شالوده نواری با طول عملاً بینهایت نیست که معمولاً مربع، مربع، مستطیل و دایره و همچنین شالوده نواری است (شکل پی)، خاک از پی تا سطح زمین ممکن است کاملاً متراکم شده و وزن مخصوص بالایی داشته و لذا مقاومت برشی کم و بیشی داشته باشد (عمق پی) ممکن است بار وارد بر پی کاملاً قائم و شاغولی نبوده و بصورت مورب و با زاویه ای نسبت به قائم وارد شود و یا دارای نیروی گریز از مرکز بوده و یا سطح زیر پی مسطح نبوده و مورب باشد و یا اینکه سطح زمین شیب دار بوده و پی در مجاورت شیب قرار گیرد برای هر یک از حالات مذکور که قبلاً در مورد یکایک آنها بحث شده و ضرایب تصحیح مربوطه برای هر سه جزء رابطه اصلی ترزاقی داده شده است را می توان در رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری خاک بصورت نمادی نشان داده و در هر موردی که صادق بود ضریب اصلاح مربوطه را اعمال کرد. رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری که چنانچه هیچگونه ضریب تصحیحی به آن تعلق نگیرد بصورت واحد در آمده و عوامل تصحیحی می افتد و رابطه عمومی بصورت رابطه اصلی ترزاقی در می آید. رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری خاک به شکل زیر است:
که در آن:
ضریب تقلیل برای شرایطی که شکست بصورت شکست ناحیه ای و یا شکست موضعی است و شکست عمومی نیست (خاک بسیار سست است)
اثر شکل پی برای اشکال مربع، مربع مستطیل و دایره شکل
اثر عمق پی
اثر مورب بودن، خارج از مرکز بودن و یا داشتن نیروی گریز از مرکز که بر پی وارد شود
اثر متمایل کردن سطح زیرین پی و یا در سطح شیب دار قرار گرفتن پی
تخمین نظری مقادیر عوامل مؤثر در ظرفیت بارپذیری خاک ( ø c, ) بدون انجام مطالعات گسترده مکانیک خاک
برای طراحی سازه های نگهبان موقت جهت مقاوم سازی دیواره های گودی که در نظر است در زمینی بوجود آید و یا به منظور ایمن سازی جداره های گودی که خاکبرداری آن به اتمام رسیده و یا جهت نگهداری و جلوگیری از فروریزی ساختمانهای مجاور گود و یا به منظور تعیین مقاومت مجاز خاک جهت طراحی پی یک ساختمان یک تا سه طبقه، باید پاره ای از خصوصیات خاک محل را در دست داشت که بطور عمده عبارتند از عوامل مؤثر در ظرفیت بارپذیری خاک و وزن مخصوص آن ( ø, c, y). این عوامل را باید با انجام مطالعات مکانیک خاک از طریق بررسی های محلی، حفر گمانه های آزمایشی، نمونه برداری ها و انجام آزمایشات محلی و آزمایشگاهی بدست آورد. در شرایطی که به علت کوچکی کار و یا به دلیل فوریت و نداشتن زمان کافی و یا به دلایل اقتصادی نتوان بررسی ها و مطالعات مکانیک خاک کامل و گسترده ای انجام داد، می توان با استفاده از آزمایشهای محدود، فقط همین سه عامل ø, c, y را از طریق نمونه برداری و آزمایش بدست آورد و چنانچه به دلایلی نتوان حتی آزمایشات محدود را اجرا کرد، می توان با توجه به تجربیات انجام شده و تفحصات قبلی، محدوده ای برای عوامل بارپذیری خاک ( øc, ) و همچنین وزن مخصوص آنها برآورد کرد و برای رعایت شرایط ایمنی بیشتر از ارقام پائین تر محدوده ها استفاده کرد. باید در نظر داشت که ارقام مذکور در بهترین وضع و شرایط فقط یک برآورد و تخمین است و برای هر کار مهم و اساسی الزاماً باید مطالعات خاک شناسی را انجام داد. برای تخمین و برآورد مقادیر ø, c, y هر خاک باید قبلاً نوع خاک و یا طبقه بندی و گروه بندی خاک را دانست. تشخیص نوع و گروه خاک نیز با دو آزمایش ساده دانه بندی و تعیین دامنه خمیری- روانی خاک تعیین می شود و وزن مخصوص خاک را نیز می توان با انجام آزمایش تعیین وزن مخصوص خاک در محل بدست آورد. اگر نوع و گروه بندی خاک با آزمایشات محدود ذکر شده بدست نیاید، از نظریات یک مهندس خاک شناس و یا کارشناس خاک و پی استفاده کرده که به طریق نظری و مشاهده ای خاک محل را طبقه بندی نظری نماید. با در دست داشتن طبقه بندی و یا نوع خاک می توان با استفاده از جدول زیر محدوده ø, c, y خاک را تعیین کرد. این جدول تجربی و مبتنی بر نتایج تجربیات متعدد و طولانی اجرائی در سطح کشور است.
رابطه اصلی ترزاقی برای محاسبه ظرفیت نهایی بارپذیری خاک که بصورت زیر قبلاً ارائه گردید:
که گفته شد در اکثریت مطلق شرایط پی سازی ها (مخصوصاً پی سازی های ساختمانها) در تهران صادق می باشد و کاربرد آن بسیار ساده و آن بسیار ساده و آسان است برای شالوده های نواری است که طول پی بیشتر از 5 برابر عرض پی باشد، پی کاملاً تراز و بر روی سطح ترازی مستقر باشد، بار وارده از سازه بصورت قائم بوده و بر مرکز پی وارده شود. همچنین یادآوری می نماید که در رابطه ترزاقی از مقامات برشی خاک از سطح زیرین پی تا سطح زمین صرفنظر شده است. در عمل، مواردی پیش می آید که پی بصورت شالوده نواری با طول عملاً بینهایت نیست که معمولاً مربع، مربع، مستطیل و دایره و همچنین شالوده نواری است (شکل پی)، خاک از پی تا سطح زمین ممکن است کاملاً متراکم شده و وزن مخصوص بالایی داشته و لذا مقاومت برشی کم و بیشی داشته باشد (عمق پی) ممکن است بار وارد بر پی کاملاً قائم و شاغولی نبوده و بصورت مورب و با زاویه ای نسبت به قائم وارد شود و یا دارای نیروی گریز از مرکز بوده و یا سطح زیر پی مسطح نبوده و مورب باشد و یا اینکه سطح زمین شیب دار بوده و پی در مجاورت شیب قرار گیرد برای هر یک از حالات مذکور که قبلاً در مورد یکایک آنها بحث شده و ضرایب تصحیح مربوطه برای هر سه جزء رابطه اصلی ترزاقی داده شده است را می توان در رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری خاک بصورت نمادی نشان داده و در هر موردی که صادق بود ضریب اصلاح مربوطه را اعمال کرد. رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری که چنانچه هیچگونه ضریب تصحیحی به آن تعلق نگیرد بصورت واحد در آمده و عوامل تصحیحی می افتد و رابطه عمومی بصورت رابطه اصلی ترزاقی در می آید. رابطه عمومی ظرفیت نهایی بارپذیری خاک به شکل زیر است:
که در آن:
ضریب تقلیل برای شرایطی که شکست بصورت شکست ناحیه ای و یا شکست موضعی است و شکست عمومی نیست (خاک بسیار سست است)
اثر شکل پی برای اشکال مربع، مربع مستطیل و دایره شکل
اثر عمق پی
اثر مورب بودن، خارج از مرکز بودن و یا داشتن نیروی گریز از مرکز که بر پی وارد شود
اثر متمایل کردن سطح زیرین پی و یا در سطح شیب دار قرار گرفتن پی
تخمین نظری مقادیر عوامل مؤثر در ظرفیت بارپذیری خاک ( ø c, ) بدون انجام مطالعات گسترده مکانیک خاک
برای طراحی سازه های نگهبان موقت جهت مقاوم سازی دیواره های گودی که در نظر است در زمینی بوجود آید و یا به منظور ایمن سازی جداره های گودی که خاکبرداری آن به اتمام رسیده و یا جهت نگهداری و جلوگیری از فروریزی ساختمانهای مجاور گود و یا به منظور تعیین مقاومت مجاز خاک جهت طراحی پی یک ساختمان یک تا سه طبقه، باید پاره ای از خصوصیات خاک محل را در دست داشت که بطور عمده عبارتند از عوامل مؤثر در ظرفیت بارپذیری خاک و وزن مخصوص آن ( ø, c, y). این عوامل را باید با انجام مطالعات مکانیک خاک از طریق بررسی های محلی، حفر گمانه های آزمایشی، نمونه برداری ها و انجام آزمایشات محلی و آزمایشگاهی بدست آورد. در شرایطی که به علت کوچکی کار و یا به دلیل فوریت و نداشتن زمان کافی و یا به دلایل اقتصادی نتوان بررسی ها و مطالعات مکانیک خاک کامل و گسترده ای انجام داد، می توان با استفاده از آزمایشهای محدود، فقط همین سه عامل ø, c, y را از طریق نمونه برداری و آزمایش بدست آورد و چنانچه به دلایلی نتوان حتی آزمایشات محدود را اجرا کرد، می توان با توجه به تجربیات انجام شده و تفحصات قبلی، محدوده ای برای عوامل بارپذیری خاک ( øc, ) و همچنین وزن مخصوص آنها برآورد کرد و برای رعایت شرایط ایمنی بیشتر از ارقام پائین تر محدوده ها استفاده کرد. باید در نظر داشت که ارقام مذکور در بهترین وضع و شرایط فقط یک برآورد و تخمین است و برای هر کار مهم و اساسی الزاماً باید مطالعات خاک شناسی را انجام داد. برای تخمین و برآورد مقادیر ø, c, y هر خاک باید قبلاً نوع خاک و یا طبقه بندی و گروه بندی خاک را دانست. تشخیص نوع و گروه خاک نیز با دو آزمایش ساده دانه بندی و تعیین دامنه خمیری- روانی خاک تعیین می شود و وزن مخصوص خاک را نیز می توان با انجام آزمایش تعیین وزن مخصوص خاک در محل بدست آورد. اگر نوع و گروه بندی خاک با آزمایشات محدود ذکر شده بدست نیاید، از نظریات یک مهندس خاک شناس و یا کارشناس خاک و پی استفاده کرده که به طریق نظری و مشاهده ای خاک محل را طبقه بندی نظری نماید. با در دست داشتن طبقه بندی و یا نوع خاک می توان با استفاده از جدول زیر محدوده ø, c, y خاک را تعیین کرد. این جدول تجربی و مبتنی بر نتایج تجربیات متعدد و طولانی اجرائی در سطح کشور است.