مدلسازی صحیح خاک در برنامهSafe
نکاتی در مورد تنش خاک زیر فونداسیون :
همانطور که اطلاع دارید خاک زیر فونداسیون در Safe توسط یکسری فنر مدلسازی می شود که برای مدلسازی این فنرها باید مدول سختی آن را در نرم افزار معرفی کنیم. برای این کار به صورت زیر عمل می نماییم :
Define ———- Soil Support ——– Subgrade Modulus
واحد سیستم در اینجا kg.f-cm است که عدد مربوط به Subgrade Modulus برابر با ۱٫۲ برابر تنش مجاز خاک ) (q all می باشد.همانطور که می دانید مدلسازی در نرم افزار نسبت به آنچه در واقعیت وجود دارد، خطا خواهد داشت. اما این خطاها را نمی توان از یک حدی بیشتر در نظر گرفت و باید آزمایشاتی بر روی خاک انجام شود تا به یک عدد تقریبا مطمئن برای q all برسیم.
برای سازه های با اهمیت زیاد و مرتفع حتما باید آزمایشات مکانیک خاک انجام شود و مقدار مقاومت مجاز خاک محاسبه شود و مطابق نتایج آزمایشگاه می توان این عدد را وارد کادر مورد نظر کرد.
در محل احداث این پروژه مقاومت مجاز خاک برابر ۱٫۳ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد که عدد کوچکی بوده و باید آن را در ۱٫۲ ضرب کرد که حاصل آن برابر با ۱٫۵۶ می باشد.
خاک تحت بارهای کششی مقاومتی نخواهد داشت و فقط برای تحلیل نرم افزاری از این عدد استفاده می کنیم و خود نرم افزار فنرهایی را که در هر مرحله به کشش می افتند را حذف خواهد کرد.
بعد از تحلیل و کنترل موارد آنالیز باید تنش های به وجود آمده در زیر خاک فونداسیون را بررسی کنیم که تحت ترکیب بارها یی به صورت زیر می باشد.
- D + L
- D + L + Ex
- D + L – Ex
- D + L + Ey
- D + L – Ey
که همانطور که مشاهده می نمایید یک ترکیب بار آن شامل بار مرده و چهار ترکیب بار دیگر شامل بارهای مرده و زنده و بار جانبی زلزله با اثر رفت و برگشتی (با علامت های مثبت و منفی) در دو جهت X و Y در نظر گرفته می شود.
از مسیر زیر
Display ———– Show Reaction Forces ——– Soil Pressures
ترکیب بارهایی که تعریف کردیم را به ترتیب انتخاب کرده و تنش خاک را کنترل می کنیم. دقت کنید اگر سازه از نظر هندسی و ارتفاعی و مواردی از این قبیل منظم باشد، ترکیب بار اول باید تنش هایی متقارن در پی ایجاد کند. که در شکل مشخص است و در سیستم kg.f-cm مشاهده می کنیم که حداکثر تنش خاک در نوار پایین برنامه ۱٫۲۲۶ می باشد که از مقدار مجاز ۱٫۳ کمتر است. به همین ترتیب ترکیب بارهای بعدی را نیز کنترل می کنیم.
برای مثال برای ترکیب بار دوم تنش های خاک به صورت شکل زیر خواهد بود :
در این حالت که نیروی زلزله مثبت را داریم در صورتی که زلزله در جهت X به سازه وارد شود، طبیعی است که ستون های سمت راست سازه فشارهای بیشتری را تحمل می کنند و در نتیجه فشار بیشتری هم به پی منتقل می شود و خاک زیر فونداسیون در این قسمت ها مقدار تنش های بزرگتری به دست ما می دهد و همانطور که در شکل زیر مشخص است رنگ سفید آن بخش نشان دهنده تنش های بیشتر می باشد که مقدار ماکزیمم آن برابر با ۱٫۱۶۴ می باشد.
حال در ترکیب بار سوم نیز چون زلزله از جهت راست وارد می شود این حالت برای قسمت سمت چپ فونداسیون اتفاق می افتد و مقدار آن برابر ۱٫۱۶۷ خواهد بود و تصویر این تنش ها مطابق شکل زیر می باشد. لزومی ندارد که تنش های زیر خاک فونداسیون متقارن باشد زیرا بارگذاری نامتقارن است.
بیشتر بدانیم:
- فرم ها و چک لیست هاي ضروري براي مهندسین ناظر ،طراح و مجری
- محاسبات سرانگشتی ویژه مهندسین عمران
- مشاوره مهندس ناظر
