فرهنگ فرخی - استادیاردانشگاه زنجان
فاطمه مختاری - کارشناسی ارشد ژیوتکنیک دانشگاه زنجان

امروزه با افزایش امکانات ساخت و اجرای شالودههای عمیق، مانند شمع با سطح مقطع متغیر به صورت باریک شونده،میتوان به ظرفیت باربری بالاتری در مهندسی ژیوتکنیک دست یافت. مطالعات محدودی که بر روی شمعهای با سطح مقطع باریک شونده صورت گرفته نشان میدهند، این نوع شمعها دارای پتانسیل قابل ملاحظه ای در کارایی و صرفه جویی اقتصادی در مقایسه با شمعهای با سطح مقطع یکنواخت میباشند. در کنار تستهای در محل و آزمایشگاهی، روش اجزای محدود به صورت افزایشی جهت بررسی ظرفیت باربری شمعها مورد استفاده قرار میگیرد. برخی از تیوریهای سادهسازیشده نیز ظرفیت باربری شمعها با زاویه مخروطی کوچک را، وقتی که تغییرمکان محوری حداکثر قابل قبول ایجاد میشود، تخمین زدهاند و نتایج بدست آمده مقادیر بیشتر مقاومت جانبی شمعهای مخروطی نسبت به شمعهای استوانهای را نشان دادهاند. در اندک تحقیقات انجام شده به جز چند مورد که نوع خاک را اصطکاکی چسبنده لحاظ کردهاند، سایر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه با فرض اینکه خاک دانه ای بوده انجام شده است. در این تحقیق سعی بر آن بوده که ظرفیت باربری شمعهای با سطح مقطع باریک شونده و یکنواخت با مقطع دایرهای تحت بار قایم در خاکهای چسبنده با مدلسازی عددی بررسی گردد و بیشینه ظرفیت باربری و زاویه مخروطی بهینه محاسبه شود. نتایج عددی نشان میدهد که شمعهای مخروطی با زاویه مخروطی کوچک در خاک رس زهکشی نشده، ظرفیت باربری بیشتری نسبت به شمعهای با سطح مقطع یکنواخت متناظر با همان طول و حجم ارایه میدهند.

ظرفیت باربری، شمعهای مخروطی، خاکهای چسبنده، روش عددی، اجزاء محدود