توصيفگر ها :
شمع هاي پيچي باريك شونده , دستگاه فشار همه جانبه مخروطي , مدل سازي فيزيكي , ظرفيت باربري , مغزه خاكي محبوس , تاگوچي
چكيده فارسي :
با توجه به استفاده روزافزون از شمع، دست¬يابي به بهترين نوع شمع از لحاظ هندسي كه داراي عملكرد مناسب در برابر بار¬هاي سازه¬اي باشد و همچنين از لحاظ اقتصادي داراي بيشترين كاربرد مواد و مصالح باشد، بسيار حائز اهميت است. پيشرفت¬هاي اخير در زمينه تكنولوژي و تجهيزات شمعها، سبب اجراي شمع¬هاي بزرگ مقياس در شكل¬هاي گوناگون شده است. در اين ميان اجراي شمع¬هاي استوانهاي تقريباً به يك امر عادي تبديل شده است، ولي بدليل ثابت بودن مقطع اين شمع¬ها و به دليل اينكه در قطرهاي بزرگتر اجراي اين شمع¬ها مشكل بوده است، محققين را بر اين داشت تا تحقيقات بيشتري در زمينه شمع¬هايي با مقطع متغير داشته باشند . شمع¬هاي پيچي باريك شونده از تلفيق دو شمع باريك¬شونده و پيچي به¬دست آمده¬است. كه مي¬توان همزمان از مزاياي هر دو شمع استفاده نمود و عملكرد مناسبي خواهد داشت. شمع پيچي باريك¬شونده متشكل از يك ميله¬ي محوري است كه مقطع آن از سطح به طرف عمق به تدريج كاهش مي¬يابد و يك يا بيش از يك پره¬ي مارپيچي به آن متصل شده است. مخروطي بودن ميله مركزي شمع پيچي، سبب افزايش ظرفيت باربري و همچنين سختي شمع مي¬شود. با توجه به تاثير مغزه خاكي محبوس برروي ظرفيت باربري شمع¬هاي استوانه¬اي در اين پژوهش، به بررسي تاثير مغزه خاكي محبوس بر روي ظرفيت باربري شمع¬هاي پيچي باريك¬شونده تحت بار استاتيكي مورد بررسي قرارگرفته¬است. براي دست¬يابي به اين هدف از مفاهيم مدل¬سازي فيزيكي استفاده شده¬است. براي اين منظور دستگاه فشار همه¬جانبه¬ مخروطي مورد استفاده قرار¬گرفت. پارامترهاي مورد مطالعه در رفتار شمع¬هاي پيچي باريك¬شونده شامل قطر پره¬ها، فاصله اولين پره تا انتهاي شمع، زاويه¬ي جداره و همچنين نوك شمع را با استفاده از مفاهيم روش طرح آزمايش-هاي تاگوچي، مورد¬بررسي وتحليل قرار¬گرفتند. نتايج نشان دادند كه مقدار تفاوت بين ظرفيت باربري شمع پيچي نوك باز و بسته برابر با مقاومت اصطكاكي جداري شمع و مغزه¬ي درون شمع نوك باز است كه تاثير خالص مغزه خاكي محبوس براي شمع¬هاي پيچي باريك¬شونده مورد بررسي حدود 16 درصد است. نوع نوك شمع بيشترين تاثير را بر روي ظرفيت باربري شمع داشته است، كه به ترتيب باز ساده، باز مورب و نوك بسته مخروطي مي¬باشد. همچنين با كاهش قطر پره¬ها مقدار خاكي كه داخل شمع رفته است، افزايش مي¬يابد.
چكيده انگليسي :
Due to the increasing use of piles, it is essential to find the best type of piles in terms of geometry, which has proper performance against structural loads and has the most economical use of materials. Recent advances in pile technology and equipment have led to the implementation of large-scale piles in various shapes. In the meantime, implementing cylindrical piles has almost become a regular thing. Still, the constant cross-section of these piles and the fact that it has been challenging to implement them in larger diameters have prompted researchers to do more research in the field of piles having a variable cross-section. Taper helical piles are obtained by combining two tapering and helical pile. You can use the benefits of both piles simultaneously, and they will perform well. The tapered helical pile consists of an axial pipe whose cross-section gradually decreases from the surface to the depth, and one or more helix plates are attached. The helical pile's shaft tapering increases the bearing capacity and stiffness. The method of installing this pile, which is applying compressive force and torque simultaneously, reduces the soil's resistance parameters around the pile. Considering the effect of plugging on the bearing capacity of cylindrical piles, this research investigates the effect of plugging on the bearing capacity of tapered helical piles under static load. To achieve this goal, physical modeling concepts have been used. For this purpose, a Fructrum Confining Vessel (FCV) was used. The parameters studied in the behavior of tapered helical piles, including the diameter of the pile helix, the distance from the first helix to the end of the pile, the tapered angle, and also the tip of the pile, were investigated and analyzed using the concepts of the Taguchi test design method. The results show that the difference between the bearing capacity of open-ended and closed-ended helical piles is equal to the inner skin frictional resistance of the pile and plugging, and the net effect of plugging for the tapered helical piles under investigation is about 16%. The type of pile tip had the greatest effect on the bearing capacity of the pile, which is simple open, diagonal open and conical closed tip respectively. Also, by reducing the diameter of the helix, the amount of soil that went into the pile increases.