بررسی رفتار بار-جابجایی شمع های پیچشی پره ای در دستگاه فشار همه جانبه مخروطی (FCV-AUT) و تعمیم آن به شمع های بزرگ مقیاس

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

3 استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شمال، آمل، ایران

10.22065/jsce.2024.427802.3286

چکیده

امروزه با توجه به گسترش شهرنشینی و ساخت سازه‌های مهندسی و بلند مرتبه استفاده از پی‌های خاص مورد توجه قرارگرفته است. یکی از انواع پی‌های مهم و کاربردی شمع‌های پیچشی و همچنین شمع‌های پیچشی پره‌‌ای هستند. با توجه به عملکرد مناسب این شمع‌ها، استفاده از این نوع پی در کاربردهای مختلفی از مهندسی ژئوتکنیک مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر در بر دارنده یک مطالعه موردی در استفاده از این شمع‌ها در شهر بابلسر است. به منظور درک بهتر رفتار این شمع ها در خاکهای مختلف، چند سناریو مختلف در ماسه شهر بابلسر مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفت و نتایج بدست آمده مورد تفسیر و تحلیل قرار گرفت. از جمله پارامترهای مهم در این بررسی‌ها: اثر قطر پره‌ها، نسبت فاصله پره‌ها (S/D)، دانسیته ماسه و تکرارپذیری می باشد. نتایج حاصل شده حاکی از آن است با افزایش نسبت فاصله ظرفیت فشاری افزایش پیدا می‌کند ولی در بارگذاری کششی عکس این قضیه حاکم بوده است. همچنین رابطه بین تعداد پره و نیز ظرفیت باربری به صورت غیر خطی بوده است. بین پارامتر‌های مورد مطالعه دانسیته نسبی بیشترین تاثیر را بر روی نتایج داشته است. همچنین تکرارپذیری خوبی در نتایج دیده شد. با توجه به نتایج این تحقیق استفاده از این نوع شمع در بهبود شرایط خاک دارای ارزش قابل توجهی می‌باشد و ضمن تامین مقاومت مناسب، صرفه اقتصادی قابل توجهی را در بر خواهد داشت و استفاده از آن در پروژه‏های اجرایی توصیه می‌شود. همچنین در انتها نتایج بدست آمده از دستگاه FCV با استفاده ار تئوری مقیاس به نتایج شمع‌های بزرگ مقیاس اجرا شده در میدان، تعمیم داده شده است که نتایج از همخوانی خوبی برخوردار بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Load-Displacement Behavior of Helical Screw Piles in the All-Directional Confining Vessel Apparatus (FCV-AUT) and its Generalization to Large-Scale Screw Piles

نویسندگان [English]

  • Mohsen Ahmadnejad 1
  • Morteza Naghipour 2
  • Amir Mansour Askari Fateh 3
1 Doctor of Philosophy Student of, Department of Civil Engineering, Babol University of Technology, Babol, Iran
2 Professor, Department of Civil Engineering, Babol University of Technology, Babol, Iran
3 Assistant Professor of Department of Civil Engineering , Shomal University,Amol
چکیده [English]

In contemporary times, considering the expansion of urbanization and the construction of sophisticated engineering structures, special foundation systems have garnered attention. One of the crucial and practical types of foundations is helical piles, including helical screw piles. Owing to the commendable performance of these piles, their application has gained significance in various geotechnical engineering contexts. The current research encompasses a case study on utilizing these piles in the city of Babolsar. To better understand the behavior of these piles in different soils, various scenarios were experimentally evaluated in the sandy soil of Babolsar, and the obtained results were subject to interpretation and analysis. Key parameters in these investigations include the effect of helix diameter, helix spacing ratio (S/D), sand density, and repeatability. The results indicate that increasing helix diameter, sand density, and S/D ratio will enhance the load-bearing capacity. This relationship holds in reverse as well. Moreover, good repeatability was observed in the results. Considering the outcomes of this study, the utilization of these piles proves to be significantly valuable in improving soil conditions. In addition to providing adequate resistance, it offers considerable economic benefits, making it advisable for implementation in construction projects. Furthermore, the results obtained from the FCV device, using scaling theory to extrapolate to the results of large-scale helical piles executed in the field, demonstrate good concordance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Helical Screw Piles
  • Physical Modeling
  • All-Directional Confining Vessel Apparatus
  • Babolsar Sand
  • Scaling theory

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 29 بهمن 1402
  • تاریخ دریافت: 19 آذر 1402
  • تاریخ بازنگری: 11 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش: 29 بهمن 1402