1-1 كلیات
خاک به عنوان مهمترین مصالح ساختمانی و اصلیترین تکیهگاه سازه، از دیرباز در ساخت و ساز مورد توجه بشر بوده است. اما در برخی موارد به سبب ضعف مقاومت، توان تحمل نیروهای وارده را ندارد. از اینرو پژوهشگران پیوسته درصدد افزایش ظرفیت باربری، مقاومت و بهبود خواص آن برآمدند. بر همین اساس روشهای مختلفی از جمله اصلاح مکانیکی مانند تراکم، اصلاح شیمیایی مانند تثبیت با آهک یا سیمان و استفاده از ایده خاک مسلح یا به کارگیری عناصر کمکی را در این زمینه به کار گرفتهاند.
بدون تردید یکی از مقدماتیترین و مهمترین اصول در اجرای طرحهای عمرانی، داشتن زمینی با ظرفیت باربری مناسب میباشد. در سالهای اخیر با توجه به رشد روز افزون جمعیت دنیا، مساحت زمینهای مناسب برای ساخت و ساز و احداث بنا به تدریج در حال کاهش میباشد. در چنین شرایطی نیاز به دستیابی به روشهای جدید و اصولی برای بهبود و اصلاح زمینهای نامناسب رقابت شدیدی را بین مهندسین عمران کشورهای توسعه یافته ایجاد کرده است. روشهای متعددی برای بهبود مشخصات زمین وجود دارد که با توجه به شرایط پروژه و کارآمدی روش بهسازی، مورد استفاده قرار میگیرند. در این بین آنچه باعث می شود یک روش بر روش دیگری برتری داشته باشد، پارامترهای اقتصادی، شرایط و مشکلات اجرایی، امکانات موجود، محدودیتهای مکانی و زمانی و … میباشد.
1-2 بیان مسئله
به طور كلی در مواجهه با خاكهای مسئلهدار نظیر خاكهای سست با قابلیت باربری كم، نشست‌پذیری زیاد، روانگرا و … دو راه پیش روی مهندسین ژئوتكنیک قرار دارد:
الف: استفاده از المانهای باربر در خاك
ب: بهسازی و اصلاح خواص فیزیكی- مكانیكی توده خاک
هر یک از راهحل‌های فوق دارای روشها و مشخصات مربوط به خود میباشند كه طی سالیان متمادی توسعه فراوانی یافته‌‌اند. برخی از تكنیكهای ابداعی مانند استفاده از المانهای قائم فولادی (موضوع پژوهش حاضر) ماهیتی تركیبی از دو دسته فوق داشته و مزایای هر دو دسته را تا حدودی به همراه دارند. در استفاده از المانهای فائم فولادی، هم تأثیر باربری المانها و هم تأثیر تراكمی آن (بهسازی و اصلاح
خواص فیزیكی- مكانیكی خاک) حائز اهمیت میباشد. چراكه قسمت عمدهای از روشهای اصلاح درجای خاکها بر پایه تراکم خاک و در واقع افزایش چگالی خاک میباشند ]1[ . استفاده از شمعهای تراکمی یکی از راههای موثر تراکم میباشد. شمعهای تراکمی که در فواصل نزدیک به هم کوبیده میشوند میتوانند باعث افزایش وزن مخصوص خاکها گردند]2[.
در این پژوهش، تکنیک استفاده از المانهای قائم فولادی در بهبود خصوصیات مقاومتی خاک سست با توان باربری کم، مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت و اثرات ناشی از کوبیدن المانهای قائم فولادی در فضای زیر و اطراف فونداسیون در افزایش ظرفیت باربری، مورد تحقیق واقع شد.
1-3 هدف از پژوهش
هدف از این تحقیق ارزیابی اثرات استفاده از المانهای قائم فولادی در خاک زیر و اطراف فونداسیونهای سطحی، تحت بارگذاریهای محوری، به عنوان المان تسلیح کننده خاک در بهبود خصوصیات مقاومتی آن از لحاظ افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست و همچنین بررسی نقش هر یک از پارامترهای قطر (D)، طول (L) و فاصله مرکز به مرکز المانهای فولادی (S)، میزان فاصله المانهای اطراف از بر پی ®، ابعاد پی (B) و بزرگی بار اعمالی (P) در به کارگیری تکنیک مذکور در بهسازی خاک میباشد.
1-4 چگونگی دستیابی به اهداف پژوهش
روند کلی تحقیق شامل دو قسمت زیر میباشد:
الف: تحلیلهای عددی
ب: آزمونهای آزمایشگاهی
در تحلیلهای عددی، مجموعه آنالیزهایی با بهره گرفتن از نرمافزار GeoStudio-Sigma بر روی مدل پی واقع بر روی خاك ماسهای مسلح با المانهای فولادی، تحت بارگذاری قائم با کمک مدلسازی الاستوپلاستیک صورت گرفت. اساس کلی کار با نرمافزار در این تحقیق به این ترتیب است که بعد از تعریف المانهای مربوط به خاک، فولاد و پی، محیط هندسی مورد نظر مدل گردید و پس از اختصاص پارامترها به قسمت های مربوطه، بارگذاری بر روی مدل ساخته شده اعمال گردید. در روش عددی آنالیز حساسیتی با تغییر پارامترهای قطر (D)، طول (L) و فاصله مرکز به مرکز المانهای فولادی (S)، میزان فاصله المانهای اطراف از بر پی ®، ابعاد پی (B) و بزرگی بار اعمالی (P) انجام شد و تأثیر پارامترهای مذکور بر ظرفیت باربری و نشست زیر پی مورد بررسی قرار گرفت.
روند کلی روش بخش آزمایشگاهی به این ترتیب بوده است که میلگردهای فولادی با طول، قطر و مقاومت مشخص در محفظه پر از ماسه (با تراکم مشخص) دستگاه بارگذاری کوبیده شد. سپس مدل پی بر روی آن قرار گرفت و پس از آن با بهره گرفتن از جك بارگذاری به پی نیرو وارد کرده و در نهایت نشستهای انجام شده ثبت گردید و مورد ارزیابی و مقایسه با نتایج تحلیل عددی قرار گرفت.
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
فرم در حال بارگذاری ...