شالوده های شمعی

شمع ها اعضايی از جنس فولاد،بتن،بتن مسلح و چوب می باشند که در صورت مناسب نبودن ظرفيت باربری زمين برای استفاده ازشالوده های سطحی،ازآنها برای ساخت شالوده های عميق (شالوده های شمعی)استفاده مي شود. مخارج احداث شالوده های شمعی خيلی بيشترازشالوده های سطحی است.عليرغم مخارج بيشتر، درعمل موارد متعددی وجود دارد که برای ايمنی ساختمان درمقابل نشست و عوامل ديگر،ازشالوده های شمعی استفاده می شود. در زير بعضی از شرايطی که استفاده از شالوده های شمعی را ايجاب می نمايند، شرح داده می شود.

1.وقتی که لايه يا لايه های فوقانی خاک دارای قابليت فشردگی زياد و يا خيلی ضعيف باشند، به طوری که نتوان از شالوده سطحی برای توزيع بار ساختمان استفاده کرد، شالوده های شمعي براي انتقال بار به لايه های تحتانی محکم تر و يا سنگ بستر مورد استفاده قرار می گيرند. اين موضوع در شکل 1- الف نشان داده شده است.

وقتی که بستر سنگی و يا لايه محکمتر تحتانی در عمق معقولی از سطح زمين قرار نداشته باشد، از شمع برای انتقال تدريجی بار استفاده می شود. در اين حالت مطابق شکل 1-ب، بيشتر مقاومت شمع از طريق نيروی اصطکاک بين سطح تماس شمع و خاک (مقاومت جلدی) تامين می شود.

2.مطابق شکل 1-پ اگر شمعها تحت تاثير نيروی افقی قرار گيرند، در حالی که هنوز قابليت حمل بارهايی قائم را دارا هستند، مي توانند به وسيله خمش، نيروهای افقی را حمل نمايند. اين وضعيت اغلب در شالوده سازه های حايل خاک که وظيفه آنها مقاومت در مقابل فشار جانبی خاک است و يا ساختمان های بلند که تحت تاثير نيروهای باد يا زلزله قرار دارند، پيش مي آيد.

3.در خيلی از موارد، در منطقه مورد نظر برای احداث ساختمان با خاک قابل تورم و يا فروريزشی (رمنده) روبرو مي شويم. اين لايه ها ممکن است دارای عمق قابل توجهی باشند. خاکهای قابل تورم در اثر افزايش يا کاهش ميزان رطوبت، تورم و يا کاهش حجم پيدا مي کنند. فشار تورم چنين خاکهايي ممکن است به طرز قابل توجهی زياد باشد. اگر در چنين خاکهايی از شالوده های سطحی استفاده شود، ساختمان ممکن است با صدمات جدي روبرو شود. دراين حالت شالوده های شمعی که از لايه قابل تورم عبورکرده و وارد لايه پايدار شده اند، می توانند مورد توجه قرار گيرند (شکل 1- ت)

خاک هايی نظير ماسه بادی دارای طبيعت فروريزشی (رمندگی) هستند. وقتی که چنين خاکهايی تحت افزايش رطوبت قرار گيرند، اسکلت خاک مي تواند دچار شکست گردد. يک کاهش ناگهاني در نسبت تخلخل خاک، باعث نشست زياد سازه ايی مي شود که توسط شالوده سطحی حمل مي شود. در چنين حالاتی، شالوده شمعی که از لايه سست عبور کرده و وارد لايه پايدار زيرآن شده، می تواند به عنوان راه حل مسئله مورد توجه قرار گيرد.

4.شالوده بعضی از سازه ها، نظير خطوط انتقال برق، اسکله ها، شالوده های گسترده در زير آب زيرزمينی، تحت تاثير نيروی برکنش قرار دارند. در بعضی مواقع برای مقابله با نيروهای برکنش از شالوده های شمعی استفاده می شود.

5.به خاطر وجود مسئله آب شستگی و فرسايش در محل پايه های پل، اين پايه ها اغلب در روی شالوده های شمعی احداث می شوند.

اگرچه در گذشته تحقيقات متعددی به صورت نظری و عملی براي پيش بيني رفتار و ظرفيت باربری شالوده های شمعی در خاک های چسبنده و دانه ای انجام شده است، ليکن مکانيسم کار هنوز به طور کامل فهميده نشده و ممکن است هيچوقت هم فهميده نشود. به علت ناشناخته ها و عدم قطعيت های موجود در هنگام کار با بعضی از شرايط تحت الارضی، می توان طراحی شالوده های شمعی را يک هنر مهندسی در نظر گرفت تا علم مهندسی.

انتشار مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.

گردآوری: الهام قوپرانلو

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *