عملکرد پی ها در هنگام زلزله

19
ه ل ز ل گام ز ن ه ی ها دز پ رد ک ل م ع

Upload: sorooshaap

Post on 08-May-2015

343 views

Category:

Technology


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

Page 2: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

اث�ر در زمين جابج�ايی پتانس�يل ک�ه س�اختگاههايی در ه�ا پی غالب�ا ن�دار�د، ع�ملک�رد خ�وبی ر�وانگ�رايی وج�ود ي�ا لغ�زش گس�لش،� زمي�ن

دارند.گس�لها در م�واقعی ک�ه نيروه�ای وارد ش�ده ب�ر س�نگهای س�ازنده پوس�ته در �ص�ورت ب�اش�د�، �بوج�ود� می �آ�ين�د. آنه�ا� تحم�ل� ا�ز ح�د بيش ز�مي�ن زي�ر ض�رو�ری ع�ات اط�ال� م�ورد �م�طالع�ه، در �س�اختگا�ه� و�ج�و�د گس�ل

است:درج�ه فع�اليت گس�ل ب�ر اس�اس س�ن آخ�رين ح�رکت گسل•نوع گسل بصورت امتداد لغز، عادی، معکوس•جهت ح�رکت گس�ل در ارتب�اط ب�ا هندس�ه و م�وقعيت ساختمان•ان�دازه جابج�ايی ه�ای ق�ائم و افقی ب�ر مبن�ای س�طح خط�ر انتخ�ابی •

برای زلزلهطول و عرض منطقه خردشده گسلی•

Page 3: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عوامل موثر در خرابی پی ها در هنگام زلزله

بررس�ی ه�ا ب�ر اس�اس ش�واهد گس�يختگی ه�ا در حين زلزل�ه نش�ان می� ده�د ک�ه �ع�وا�م�ل� زي�ر� بص�و�رت ج�دا�گان�ه �و ي�ا ت�وا�م م�ی ت�وان�د

باعث خرابی پی ها گردد:مش�کالت مرب�وط ب�ه مق�اومت برش�ی: ناش�ی از اض�افه ب�رآورد •

م�ق�اومت بر�ش�ی، ک�اهش� مق�ا�ومت بر�ش�ی ب�ر اث�ر و�ق�وع �روان�گ�رايی م�ی اث�ر� �وق�وع� �زلز�ل�ه ب�ر حس�اس� رس�ها�ی� مق�ا�ومت� و �ک�اه�ش

باشد. باره�ای س�ازه ای اض�افی و ش�رايط اعم�ال تنش بيش�تر حاص�ل از •

بار�ه�ای �زلزل�ه�: �ب�دين� �ص�ورت� ک�ه ب�ا ا�عم�ال �ب�ار �ج�انب�ی� حاص�ل ا�ز ز�لز�ل�ه و� ت�حمي�ل ک�ش�ش �و� �فش�ار� �ب�ر پ�ی�، با�ره�ا و� �تنش�ه�اي�ی بيش�تر ب�ر �پ�ی �ا�عم�ال� م�ی �گ�رد�د� ک�ه� �خ�ود �آنه�ا� می �ت�وا�ن�د ب�ا�ع�ث� �مش�کالت

توان باربری گردد.

Page 4: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عوامل موثر در خرابی پی ها در هنگام زلزله

تغي�يرات در وض�عيت س�ايت: ب�ر اث�ر وق�وع زلزل�ه •ممکن اس�ت س�طح آب زيرزمي�نی و فش�ار آب رخ جابجاييه�ای س�طحی و ک�رده تغي�ير منف�ذی

دهد.

Page 5: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

چگونگی خسارتها در پی های منفرد در هنگام زلزله

Page 6: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

توان باربری خاک

با در نظ�ر گ�رفتن باره�ای زلزل�ه در ط�راحی ب�ه روش درص�د مق�اومت مص�الح 33تنش�های �مج�از، �اف�زايش�

ش�ود. � ت�وص�يه �می� خ�ا�ک ب�اربری� �مج�از� ت�وان� و� �ي�آ� رع�ا�يت اين �دس�تورا�لعمل در م�و�ارد زي�ر ص�ادق است:

بس�تر متش�کل از ت�وده س�نگها باش�د ک�ه پس از وق�وع •زلزله سالم و دست نخورده باقی بماند.

تش�کيل • م�تراکم ي�ا خيلی م�تراکم از خاکه�ای بس�تر شده باشد.

بس�تر از خاکه�ای پيش تحکيم يافت�ه رس و ي�ا خاکه�ای •رس از نوع سفت تا سخت باشد

Page 7: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

مدلس�ازی رفت�ار غ�ير خطی خ�اک ب�ا در نظرگ�رفتن ي�ک رفت�ار ب�رای پ�ذيرد. االستوپالس�تيک مع�ادل در� تحلي�ل ص�ورت� می� تع�يين �مق�دار د�ر ا�طمين�ا�ن ع�دم اث�ر� دا�ش�تن م�لح�وظ پا�رامتره�ای مع�ر�ف رفت�ار خ�اک� در �تحلي�ل و ن�ي�ز تغي�ير مق�ادير اين� پارا�متره�ا در حين وق�وع� زلزل�ه، الز�م اس�ت ک�ران�ه ه�ای نظ�ر� گرفت�ه در پ�ی و مق�ا�ومت ب�رای س�خت�ی پ�ايي�نی و ب�ا�ال

شود.پی ه�ای س�اختمان باي�د ح�تی المق�دور ب�ر روی ي�ک س�طح افقی س�اخته �ش�ود و �در م�واردی� ک�ه ب�ه �علت� ش�يب زم�ين و ي�ا عل�ل ديگ�ر اح�د�اث ه�م�ه آن�ه�ا د�ر ي�ک ت�راز م�يس�ر نم�ی ب�اش�د، باي�د ه�ر

قسم�ت از آنها� بر رو�ی ي�ک سط�ح افقی قر�ار �داده شو�د.

Page 8: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

اولي�ه برش�ی م�دول باي�د ابت�دا پی، برای محاس�به س�ختی از رابطه زير محاسبه گردد: (G0خاک )

مدول برش�ی اولي�ه را می ت�وان ب�ا اس�تفاده از آزمايش�های در برش�ی م�وج س�رعت گ�يری ان�دازه و ژئوس�ايزميک

کرنشهای کوچک بدست آورد.در ص�ورت ع�دم امک�ان انج�ام آزم�ايش، م�دول برش�ی می از رواب�ط ب�رخی از ژئوتکني�ک متخص�ص تايي�د ب�ا توان�د

جمله رابطه صفحه بعد بدست آيد:

g

VG s

2

0

Page 9: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

03/1

6010 )(4375 NG

مدول برشی اوليه بر حسب کيلو پاسکال

مقاومت نفوذ استاندارد نرماليزه شده SPTدر آزمايش

تنش موثر در عمق مورد بررسی بر حسب کيلوپاسکال

Page 10: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

مدول برش�ی خ�اک ک�ه ب�ا اف�زايش ک�رنش، ک�اهش ح�داکثر ش�تاب اس�اس ب�ر توان�د می ياب�د می ش�ود زده تخمين زي�ر بص�ورت زمين س�طح

(G/G0) طبقه بندینوع زمين

g max=0g max=0.1g max=0.4g max=0.8

I1.001.001.001.00

II1.001.000.950.9

III1.000.950.750.6

IV1.000.900.500.1

Page 11: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

در • ژئوتکني�ک مطالع�ات قبال ک�ه ص�ورتی در اين در مزب�ور پارامتره�ای و انج�ام س�اختگاه مق�ادير از باي�د باش�د، ش�ده ب�رآورد مطالع�ات

واقعی استفاده نمود.برای مق�ادير مرب�وط ب�ه ش�تاب ح�داکثر م�وثر بين •

مق�ادير ارائ�ه ش�ده، می ت�وان درون ي�ابی خطی نمود.

Page 12: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

بر اس�اس س�ختی نس�بی ش�الوده و خ�اک زي�ر آن، زي�ر از س�ه روش باي�د توس�ط يکی س�ختی پی

محاسبه گردد: در م�ورد ش�الوده ه�ای س�طحی ک�ه روش اول:•

نس�بت ب�ه خ�اک زيرش�ان ص�لب هس�تند می ت�وان از م�دل ف�نر غ�ير درگ�ير ب�رای م�دل س�ازی س�ختی

پی استفاده کرد.

Page 13: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

Page 14: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

Page 15: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

در م�ورد پی ه�ای کم عمقی ک�ه نس�بت ب�ه روش دوم:•ي�ا م�دل� س�ازی �خطی ن�يس�تن�د، زي�رش�ا�ن ص�لب خ�ا�ک غ�ير خطی� رف�ت�ار� خ�اک د�ر ز�ي�ر ش�ا�لوده می �توا�ن�د ب�ه و�ي�نک�ل�ر م�دل اس�تفاد�ه �از ب�ا مح�د�و�د اج�زا�ی ر�و�ش ص�و�رت� پ�ذير�د.� �مح�اس�به م�ق�د�ا�ر س�خت�ی� فن�ر�ه�ای ق�ا�ئ�م گس�ت�رده� �يکن�و�اخت� �باي�د� �ب�ا �تق�س�يم� س�خ�تی� ق�ا�ئم �ک�ل ب�ر� مق�د�ار� س�خ�ت�ی �ف�نره�ای � گ�ير�د�. ش�ا�لو�ده� �ان�ج�ا�م س�طح� ت�ق�س�يم� �س�خت�ی � ن�يز �ب�ا� گ�س�ت�ر�ده �ي�کن�وا�خ�ت� چر�خ�ش�ی

چر�خش�ی ک�ل� پ�ی ب�ر م�م�ا�ن� �اي�نر�س�ی س�ط�ح تم�اس خ�اک و� پی� در� جهت ب�ارگذ�اری� خمشی� بد�ست می� آيد.

Page 16: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

عملکرد پی ها در هنگام زلزله

ک�ه روش س�وم:• کم عمقی ه�ای پی م�ورد در پ�ذير هس�تند انعط�اف ب�ه خ�اک زيرش�ان نس�بت درگ�ير غ�ير م�دل ي�ک از توان�د می پی س�ختی وينکل�ر ب�ر اس�اس تئوريه�ای ش�ناخته ش�ده ت�ير ي�ا ورق روی بس�تر ارتج�اعی ب�ا س�اتفاده از ض�ريب بس��تر( العم��ل عکس ( بس��تر واح��د ف��نری محاس�به گ�ردد. ض�ريب ف�نری واح�د بس�تر ب�رای پی ه�ای انعط�اف پ�ذير از رابط�ه زي�ر بدس�ت می

آيد:)1(

3.1

B

GK sv

Page 17: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

نکات کلی

پی ه�ای س�طحی باي�د ب�ه نح�و مناس�بی توس�ط ش�ناژهايی •ح�داقل� فش�ار�ی ي�ا� ن�يروی �ک�شش�ی� دارای �ت�حم�ل ک�ه

درص�د� �ن�يرو�ی ق�ائم� س�ت�ون (� �ه�س�ت�ند ب�ه ي�ک�ديگر 10)� �مع�اد�ل� بسته شوند.

در ص�ورت ت�رکيب باره�ای م�رده، زن�ده و زلزل�ه، تنش�های •ت�وان اين 33مج�ا�ز خ�اک �را م�ی ک�ه دا�د اف�زاي�ش �درص�د

نمی ص�ا�د�ق دا�ر و �م�س�ئله� خا�که�ای �ض�ع�يف م�و�رد �ب�رای باشد.

باره�ای • تحم�ل در ه�ای س�طحی، ض�عف پی اش�کاالت از ج�انب�ی و �ب�رکنش حا�ص�ل از ني�روه�ای ق�ائم� و ج�انبی زلزل�ه ا�س�ت� �ک�ه د�ر �ا�ي�ن �خص�و�ص �پی �ه�ای عم�ي�ق� عملک�رد منا�س�ب

تری دارند.

Page 18: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

نکات کلی

در بيش�تر ح�االت، انتخ�اب سيس�تم پی ب�رای س�ازه ای ک�ه •ت�حت بارگ�ذ�ار�ی زلزل�ه �و�اق�ع م�ی ش�ود �ب�ا� ح�الت�ی ک�ه ف�ق�ط زي�را ن�دارد� ت�ف�اوتی� اس�ت، ا�س�تات�ي�کی ب�ارگ�ذاری� ت�ح�ت ني�روه�ای نا�ش�ی از �زلزل�ه،� در� نه�ا�يت ت�ب�ديل� ب�ه نير�وه�ای

افق�ی �و قائم �و ني�ز گش�تاو�ر د�ر �ترا�ز پی م�ی� گردند.برای نيروه�ای رو ب�ه ب�االی ب�زرگ ممکن اس�ت اس�تفاده •

شمعها ضروری باشد.خط�ر روانگ�رايی ک�ه عموم�ا ب�رای نهش�ته ه�ای س�طحی •

س�س�ت مط�ر�ح اس�ت، در� ص�ورت و�ق�وع، س�رويس دهی پی را با مشکل مواجه می کند.

Page 19: عملکرد پی ها در هنگام زلزله

نکات کلی

پی ه�ای منف�رد تحت نيروه�ايی بيش�تر از نيروه�ای مرب�وط ب�ه •بار�ه�ای �ق�ائم ق�رار �می گي�رن�د ک�ه ب�ا ت�وج�ه� ب�ه� هندس�ه م�ح�دود و عم�ق �س�طحی� مرب�وط ب�ه ا�س�تقرار �آنه�ا� احت�م�اال پاس�خگوی بار�ه�ای وا�رده ناش�ی از زلزل�ه در پ�اره ای� م�وارد نخ�واه�د ب�ود. ب�ن�ابراين �اس�تفاده از� پی� ه�ای م�رکب اعم ا�ز دو س�تونی، پی ه�ای پی نه�ايت د�ر و ای ش�بکه ه�ای پی و ن�واری ه�ای گ�س�ترد�ه ت�ا ح�دود زي�اد�ی معض�الت� اس�تف�اده از� پی� ه�ای منف�رد

را� در برا�بر نير�وهای حاصل از �زلزله،� تخفيف می دهد�.از آنج�ا ک�ه ن�امنظمی و بی قاع�دگی در ط�راحی روس�ازه باي�د •

بی و� ن�امنظم�ی جنب�ه �ه�ای از� ر�س�ان�ده �ش�ود، ب�ه �ح�داقل قاعدگی در پی نيز بايد اجتناب گردد.