مطاله پارامتریک نشست نامساوی در پی های شمعی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

4 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،ایران

doi
10.22065/jsce.2025.470873.3554
چکیده

بروز نشست‌های نامساوی در پی‌های شمعی می‌تواند اثرات مخربی بر روی سر شمع‌ها، پی‌ها و سازه‌های مستقر بر روی آنها داشته باشد. در همین راستا، مقاله حاضر به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف نظیر طول، قطر و فاصله شمع‌ها و همچنین ضخامت کلاهک بر روی نشست نامساوی پی‌های گسترده شمعی به‌صورت المان محدود می‌پردازد. بدین منظور، ابتدا پی گسترده (کلاهک) بدون شمع و سپس با تعداد مختلف شمع تحت بار گسترده در نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که استفاده از تک شمع در مرکز کلاهک باعث کاهش نشست به میزان 36% و افزایش تعداد شمع‌ها به 16 عدد می‌تواند نشست پی را تا 68% نسبت به حالت کلاهک بدون شمع کاهش دهد. در ادامه، بررسی تاثیر قطر شمع‌ها نشان داد که افزایش قطر از 60 به 100 سانتی‌متر تاثیر چندانی بر میزان نشست ندارد، اما تنش‌های شکل‌گرفته در بدنه شمع را کاهش می‌دهد. همچنین، در بررسی طول شمع، افزایش آن از 12 به 18 متر موجب 33% کاهش در نشست آنی مرکز پی گردید. این در حالی است که ثابت ماندن میزان نشست در لبه‌های پی باعث افزایش اندک نشست تفاضلی شد. نهایتا، ملاحظه شد که افزایش ضخامت کلاهک یک راهکار مؤثر برای کاهش نشست تفاضلی در پی‌های شمعی می‌باشد. با افزایش ضخامت کلاهک، توزیع بار به‌طور یکنواخت‌تری بر روی شمع‌ها صورت می‌گیرد و این امر منجر به کاهش نشست تفاضلی و بهبود عملکرد کلی پی می‌شود. بررسی‌ها نشان داد که میزان نشست نامساوی پی رابطه مستقیم با نسبت فاصله آزاد بین آخرین ردیف شمع و لبه کلاهک به ضخامت کلاهک دارد، به‌طوری‌که برای نمونه‌های با نسبت کمتر از 5/2، نشست نامساوی تقریبا ناچیز می‌باشد. نتایج این تحقیق مهندسین طراح را در درک رفتار اندرکنش پی، شمع و خاک و انتخاب صحیح پارامتر‌های طراحی برای مقابله با نشست‌های نامساوی کمک خواهد کرد.