بررسی عددی تأثیر بارهای قائم بر واکنش جانبی فونداسیون های شمعی (مطالعه موردی: مجتمع فولاد اروند جهان آرا خرم شهر)

اگرچه بار اعمالی به فونداسیون های شمعی معمولا ترکیبی از بارهای قائم و جانبی است ولی مطالعات اندکی در مورد رفتار شمع های در معرض بارهای ترکیبی صورت گرفته است. در روش های معمول طراحی شمع ها، با توجه به پیچیدگی هایی که در تحلیل شمع های تحت بارهای ترکیبی و اندرکنش بین آن ها وجود دارد، از تحلیل شمع ها تحت بارهای ترکیبی صرف نظر می شود. در این پژوهش تأثیر بارهای قائم بر واکنش جانبی یک گروه شمع 3×3 که با استفاده از کلاهک بتنی به هم متصل شده اند برای شمع های به کار رفته در مجتمع فولاد اروند جهان آرای خرم شهر با استفاده از تحلیل های المان محدود مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا پاسخ شمع ها تحت بارجانبی خالص مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس پاسخ شمع ها برای بارهای ترکیبی و به ازای درصدهای مختلفی از بار قائم نهایی مورد بررسی قرار گرفت. پروفیل خاک پنج لایه است و به منظور شبیه سازی رفتار آن از مدل موهر-کولمب استفاده شده است. مصالح شمع به صورت الاستیک خطی مدل شدند. نتایج نشان داد که افزایش تنش های افقی در خاک اطراف شمع ها عامل محرک اصلی در تغییر پاسخ جانبی شمع های تحت بارهای ترکیبی می باشد. اعمال بارهای قائم سبب افزایش ظرفیت باربری جانبی شمع ها و در نتیجه طراحی اقتصادی تر فونداسیون های شمعی می شود. بررسی نمودارهای لنگرخمشی در شمع های تحت بارجانبی نشان می دهد که مقادیر لنگرخمشی شمع ها نیز بستگی به مقدار بار قائم اعمالی به شمع ها دارد.