ضوابط مبحث_هفتم برای طراحی فونداسیون
- مطابق جدول 7-4-5 مبحث هفتم جز در مورد پی های صلب بر روی خاک چسبنده ، کنترل تنش زیر فونداسیون بر اساس تنش متوسط انجام میشود.
- ظرفیت باربری خاک بر اساس دو معیار نشست و گسیختگی محاسبه میشود. اگر بر اساس تنش متوسط ، تنش زیر پی با مقدار مجاز کنترل میشود و تنش مجاز خاک بر اساس معیار نشست عدد کوچکتری باشد، باید توجه داشت که هر دو معیار نشست و گسیختگی در این کنترل لحاظ گردد. در حالتی که تنش زیر پی با معیار گسیختگی و با تنش متوسط کنترل میشود ، لازم است که مشخصات خاک در نرم افزار SAFE باید به صورت الاستوپلاستیک تعریف شود. در این حالت در قسمت کششی برای خاک مقاومتی لحاظ نمیگردد و در قسمت فشاری نیز حداکثر مقاومت خاک برابر مقدار گزارش شده طبق معیار گسیختگی معرفی میشود و پس از آن منحنی تنش کرنش خاک به صورت افقی معرفی میشود. به بیان دیگر هر نقطه از پی که به تنش مجاز میرسد ، از آن پس دیگر مقاومتی ندارد و شروع به نشست در آن نقطه مینماید و نیروی وارد بر پی به قسمتهای مجاور که ظرفیت کافی در آن وجود دارد منتقل میشود. این موضوع البته باعث افزایش لنگر خمشی در پی و طبعاً آرماتور مورد نیاز در این نواحی میشود. علاوه بر آن باعث میشود که نشست و دوران در پی افزایش یابد که در این حالت لازم است کنترل نشست و دوران پی نیز مطابق ضوابط مبحث هفتم انجام گیرد.
- نشست و دوران_پی مطابق جداول 7-4-2 و 7-4-3 مبحث هفتم باید کنترل گردد. نشست مطابق جدول 7-4-2 به دو صورت یکنواخت و غیریکنواخت کنترل میشود. نشست یکنواخت حداقل نشست در زیر فونداسیون و نشست غیریکنواخت اختلاف نشست ماکسیمم و مینیمم در زیر فونداسیون است. دوران پی نیز مطابق جدول 7-4-3 در دو حالت برای حد خرابی سازه ای و حد ایجاد ترک در ساختمان کنترل میگردد. در حالت اول مقدار دوران مجاز بزگتر از حالت دوم است. حالت اول به نظر میرسد که مربوط به ترکیب بارهای لرزه ای و حالت دوم مربوط به ترکیب بارهای بهره برداری میباشد. در کنترل دوران پی میتوان مقدار اختلاف نشست نقاط مختلف را بر فاصله افقی این نقاط تقسیم کرد. هر چقدر مقدار این اختلاف بیشتر و فاصله این نقاط کمتر باشد، مقدار دوران بزرگتر خواهد بود. در پی های صلب این نقاط در لبه های خارجی ساختمان واقع خواهند شد، اما در پی های انعطافپذیر هر نقطه از پی میتواند شامل این موضوع گردد. در محاسبه نشست خاک باید به تحکیم و خزش نیز توجه نمود. این موضوع برای خاکهای دانه ای مقدار قابل توجهی نیست ؛ ولی برای خاکهای چسبنده میتواند تعیین کننده و قابل توجه باشد. مقادیر گزارش شده در نرم افزار SAFE مقادیر نشست آنی میباشد و شامل اثرات تحکیم و خزش نیست. این موضوع در محاسبه دوران فونداسیون تحت بارهای بهره برداری نیز باید لحاظ گردد.
- در مورد ضریب بستر خاک ( ضریب Ks ) در پی های انعطافپذیر باید توجه نمود که این ضریب در زیر پی عدد ثابت و به صورت یکنواخت نیست. این ضریب وابسته به نشست زیر فونداسیون میباشد و در لبه های پی بیشتر خواهد بود. این موضوع در بند 7-4-6-2 مبحث هفتم نیز اشاره شده است.
- در مورد کنترل تنش زیر پی در ترکیب بارهای لرزه ای مطابق جدول 7-4-7 مقدار ضریب اطمینان برای محاسبه ظرفیت باربری برابر 2 میابشد. این ضریب برای حالات بار استاتیکی مطابق جدول 7-4-4 مبحث هفتم برابر 3 میباشد. بر این اساس شاید این انتظار وجود داشته باشد که مقدار تنش مجاز در ترکیب بارهای لرزه ای یک و نیم برابر ترکیب بارهای ثقلی باشد. اما در این مورد باید به چند نکته توجه نمود :
🔹 برای کنترل تنش زیر پی طبق معیار نشست ، ضریب اطمینانی وجود ندارد و مقدار مجاز در هر دو حالت استاتیکی و لرزه ای ثابت است. پس در هر صورت پی باید برای تنش مجاز ، طبق معیار نشست جوابگو باشد. این تنش مجاز در دو حالت لرزه ای و استاتیکی مقدار ثابتی است.
🔹 در محاسبه تنش مجاز طبق معیارهای لرزه ای ، تغییر در ضریب اطمینان از 3 به 2 یکی از تفاوتها میباشد. به جز آن مطابق بند 7-4-5-3 باید به کاهش ظرفیت باربری خاک در اثر نیروی افقی و لنگر خمشی ناشی از زلزله و کاهش مقاومت برشی برخی از خاکها در اثر بارهای دینامیکی ( مثل روانگرایی خاک و زوال مشخصات دینامیکی خاک در اثر کرنش دینامیکی ) نیز توجه گردد.
