Pile Load Tests: Lecture on Design & Analysis

‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫‪Pile Load Tests‬‬ ‫‪ ‬المرجع االساسى لتقييم سلوك االساسات الخازوقيه‬ ‫‪ ‬تعتبر أكثر الطرق دقة لتحديد قدرة تحمل الخوازيق‬ ‫‪ ‬تجرى تجارب تحميل الخوازيق (شكل رقم ‪ )1‬لمعرفه تجاوب الخازوق مع‬ ‫االحمال المؤثره عليه‬ ‫شكل (‪ )1‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫أسباب تنفيذ تجربة التحميل فى االتي‪:‬‬ ‫‪ ‬معرفة خصائص التربة للمساعدة فى تصميم باقى الخوازيق‪.‬‬ ‫‪ ‬التأكد من طول الخازوق وبالتالى تكلفتة العملية‪.‬‬ ‫‪ ‬مراجعة وتحقيق قدرة تحمل الخوازيق الناتجة من ومعادالت خصائص التربة‪.‬‬ ‫‪ ‬تحديد العالقة بين الحمل والهبوط للخوازيق واالستفادة منها فى تحقيق مجموعات‬ ‫الخوازيق‪.‬‬ ‫‪ ‬تحقيق التصميم اإلنشائي للخوازيق‪.‬‬ ‫قيود تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫‪Limitation of Pile Load Tests‬‬ ‫عند عمل تجربة تحميل على خازوق مفرد بالموقع يجب مالحظة االتي‪:‬‬ ‫‪ ‬ال تأخذ فى االعتبار موضوع هبوط الخوازيق على المدى الطويل‬ ‫‪ ‬ال تأخذ فى االعتبار االحتكاك العكسى الواقع على الخازوق‬ ‫‪ ‬ال تأخذ فى االعتبار تأثير مجموعات الخوازيق‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫يوجد ‪ 4‬أنواع لتجارب تحميل الخوازيق وهى‪:‬‬ ‫‪Compression test‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Lateral-load test‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Uplift test‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Torsion-load test‬‬ ‫‪‬‬ ‫عدد تجارب التحميل‬ ‫‪ ‬ال يتم تحميل خوازيق التجارب حتى حمل االنهيار ولكن حتى احمال تزيد على‬ ‫الحمل التصميمى من ‪. %100- %50‬‬ ‫‪ ‬يتم عمل تجربة تحميل لكل ‪ 200‬خازوق وبحيث ال يقل عن تجربة واحدة فى‬ ‫الموقع الواحد‪.‬‬ ‫‪ ‬بالنسبة لخوازيق ستراوس ال يقل عدد التجارب عن تجربه لكل ‪ 100‬خازوق‬ ‫وبحيث ال يقل العدد عن تجربه لكل موقع‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكن اجراء التجربة على خازوق واحد في حاله خوازيق االرتكاز‪.‬‬ ‫‪ ‬في حاله خوازيق االحتكاك فتجرى التجربة على مجموعه من خازوقين او أكثر‪.‬‬ ‫‪ ‬في حالة فشل تجربة التحميل (عدم تحقيق الحمل التصميمي) يتم اعادة التجربة‬ ‫على خازوق ثاني‪ .‬إذا نجحت التجربة الثانية يتم عمل تجربة ثالثة تأكيدية‪.‬‬ ‫‪ ‬أما إذا فشلت التجربة الثانية يتم عمل اعادة تصميم بزيادة عدد الخوازيق ان امكن‬ ‫او تخفيض احمال المبنى‪.‬‬ ‫خطوات تجربة التحميل‬ ‫‪ ‬يتم تجهيز الخازوق وتجهيز االرض المحيطة به وتجهيز وسيله رد الفعل وتجهيز‬ ‫وسيله االحمال وتجهيز وسيله قراءه الهبوط كما هو موضح بالشكل رقم (‪.)2‬‬ ‫‪ ‬يتم اضافه االحمال على مراحل بحيث ال تزيد سعة كل مرحله عن ‪ %25‬من‬ ‫الحمل التصميمي وتكون فتره مكوث الحمل في كل مرحله كما هو مبين بالجدول‬ ‫رقم (‪ )1‬وتؤخذ القراءات في كل مرحله بعد ‪ 60-40-20-10-5-1‬دقيقه ثم بعد‬ ‫ذلك كل ‪ 30‬دقيقه‪.‬‬ ‫‪ ‬في حاله مكوث الحمل ‪ 12‬ساعة فيمكن زيادة الفترة بين القراءات الى ‪120-60‬‬ ‫دقيقه وذلك بعد ساعتين من تناقص معدل الهبوط وتسجيل قراءات الهبوط‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫شكل (‪ )2‬تجربة اختبار حمل راسي ضاغط على خازوق مفرد‬ ‫‪ ‬يتم عمل الرسومات البيانية التي توضح سلوك الخازوق اثناء التجربة‪.‬‬ ‫‪ ‬ويوضح الشكل رقم (‪ )3‬شكل العالقة ألنواع التربة المختلفة‪.‬‬ ‫‪ ‬يتم تحليل النتائج وعمل التوصيات بالحمل المسموح به والهبوط المناظر له‪.‬‬ ‫جدول (‪ )1‬طريقة التأثير بالحمل في تجرب تحميل الخوازيق‬ ‫الهبوط المقاس‬ ‫الحمل كنسبة من الحمل‬ ‫التصميمي‬ ‫فترة مكوث الحمل‬ ‫‪%25‬‬ ‫‪ 1‬ساعة‬ ‫‪%50‬‬ ‫‪ 1‬ساعة‬ ‫‪%75‬‬ ‫‪ 1‬ساعة‬ ‫‪%100‬‬ ‫‪ 3‬ساعة‬ ‫‪%125‬‬ ‫‪ 3‬ساعة‬ ‫‪%150‬‬ ‫‪ 12‬ساعة‬ ‫‪%125‬‬ ‫ربع ساعة‬ ‫‪%100‬‬ ‫ربع ساعة‬ ‫‪%75‬‬ ‫ربع ساعة‬ ‫ربع ساعة‬ ‫‪%25‬‬ ‫ربع ساعة‬ ‫صفر‪%‬‬ ‫‪ 4‬ساعات‬ ‫‪%50‬‬ ‫‪3‬‬ ‫مم‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫تحليل النتائج‬ ‫الغرض من تجارب التحميل هو تحديد وتأكيد حمل تشغيل الخازوق مع االخذ في‬ ‫االعتبار الهبوط المسموح به‬ ‫توجد طرق مختلفة لتحليل نتائج التجارب‪:‬‬ ‫‪ ‬طريقه معدل الهبوط الثابت يستخلص منها الحمل االقصى‪.‬‬ ‫‪ ‬طريقه التحميل على مراحل تعطى قيم هبوط مناظره للحمل بصوره ادق‪.‬‬ ‫‪ ‬اجراء التجربة بعمل دورات تعطى بيانات عن الهبوط الدائم والهبوط المرن مما‬ ‫يكون له دالله عند تقييم تجاوب الخازوق مع الحمل‪.‬‬ ‫‪ ‬سيتم التركيز على بندين اساسيين هما استنتاج الحمل االقصى للخازوق وهبوط‬ ‫الخازوق المسموح به‪.‬‬ ‫شكل (‪ )3‬نماذج لمنحنيات الحمل والهبوط الناتجة عن اختبارات تحميل الخوازيق‬ ‫الطرق المقترحة لتقدير الحمل االقصى للخازوق‬ ‫يعرف الحمل االقصى ‪ ultimate load‬بانه الحمل الذى يسبب هبوطا للخازوق‬ ‫يساوى ‪ %10‬من قطره وحيث ان تجربه التحميل حتى الحمل االقصى غير متيسره‬ ‫من الناحية العملية في معظم االحوال خصوصا في حاله خوازيق االرتكاز في تربه‬ ‫‪4‬‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫رمليه متوسطة او عالية الكثافة وكذلك في حاله الخوازيق ذات االقطار الكبيرة فان‬ ‫العديد من الطرق المتعارف عليها حاليا تستخدم منحنى (الحمل – الهبوط) لتجربه‬ ‫التحميل حتى ‪ 1.5‬او ‪ 2‬مره حمل التشغيل لتقدير الحمل االقصى ومن هذه الطرق‪:‬‬ ‫طريقه تشين ‪ 1970‬المعدلة‬ ‫‪Modified Chin 1970‬‬ ‫في هذه الطريقة يتم رسم العالقة بين قيم هبوط الخازوق ونسبه هذا الهبوط الى الحمل‬ ‫المناظر ‪ ∆/Q‬كما هو موضح بالشكل رقم (‪ )4‬وتمثل هذه العالقة في العادة خطا‬ ‫مستقيما باستثناء القيم المناظرة لبدايات تجربه التحميل‪ .‬يتم تحديد قيمة ميل الخط ‪b‬‬ ‫الموضح بالرسم‪ .‬يتم حساب أقصى حمل على الخازوق من المعادلة‪:‬‬ ‫‪1‬‬ ‫𝑏‪1.2‬‬ ‫= 𝑡𝑙𝑢𝑄‬ ‫شكل (‪ )4‬تعيين الحمل االقصى للخازوق بطريق تشين المعدلة ‪Modified Chin‬‬ ‫طريقه برنك هانسن ‪1963‬‬ ‫في هذه الطريقة يتم رسم عالقه مباشرة بين الحمل ‪ Q‬والهبوط ‪ ‬المقاسين من تجربة‬ ‫التحميل وذلك الستنتاج حمل االنهيار‪ .‬يتم استخدام ‪ hyperbolic model‬لرسم‬ ‫العالقة المبينة بالشكل رقم (‪ )5‬طبقا للعالقة‪:‬‬ ‫∆‬ ‫)∆ 𝑏 ‪(𝑎 +‬‬ ‫=𝑄‬ ‫حيث ‪ a, b‬ثوابت من الشكل ويتم عمل محاوالت لتعيين الحل االقصى للتجربة 𝑡𝑙𝑢𝑄‬ ‫بحيث يكون الهبوط عنده يساوى ضعف الهبوط المناظر لحمل يبلغ 𝑡𝑙𝑢𝑄 ‪0.9‬‬ ‫فيكون حمل االنهيار مساوي لقيمة 𝑡𝑙𝑢𝑄‬ ‫‪5‬‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫شكل (‪ )5‬تعيين الحمل االقصى للخازوق بطريق تشين برنك هانسن (‪)1963‬‬ ‫في حالة عدم حدوث انهيار واضح يتم أخذ الحمل األقصى كمتوسط للقيمتين المتحصل‬ ‫عليهما من طريقتي تشين المعدلة ‪ 1970‬وبرينك هانسن ‪1963‬‬ ‫تحديد الحمل والهبوط المسموح من نتائج تجارب التحميل‬ ‫يجب أن يتوافر شرطان أساسيان معا ً في تقدير الحمل التصميمي المسموح به للخازوق‪:‬‬ ‫الشرط االول هو معامل االمان والشرط الثاني هو قيمة الهبوط المسموح به كما يلى‪:‬‬ ‫معامل االمان ‪F.O.S‬‬ ‫يتم أخذ معامل االمان طبقا لحالة التحميل كما يلي‪:‬‬ ‫‪ ‬حالة الحمل التصميمي يشمل (األحمال الحية والميتة)‬ ‫‪FOS = 2.0‬‬ ‫‪ ‬حالة الحمل التصميمي يشمل (األحمال الحية والميتة والرياح)‬ ‫‪FOS = 1.75‬‬ ‫‪ ‬حالة الحمل التصميمي يشمل (األحمال الحية والميتة والزالزل)‬ ‫‪FOS = 1.50‬‬ ‫قيمة الهبوط المسموح به‬ ‫يجب أال يزيد هبوط الخازوق بعد ‪ 12‬ساعة من وضع حمل ‪( Q‬مرة ونصف الحمل‬ ‫التصميمي) عن ‪ % 2‬قطر الخازوق مضافا ً إليه الهبوط المرن كاالتي‪:‬‬ ‫𝐿 𝑄 ‪0.5‬‬ ‫𝐸𝐴‬ ‫‪𝑆𝑎𝑙𝑙 = 0.02𝑑 +‬‬ ‫على أال يتعارض ذلك مع قيمة الهبوط وفارق الهبوط المسموح بهما للمنشأ‪.‬‬ ‫ال تسرى المعادلة السابقة على الخوازيق صغيرة األقطار و الشريطية حيث‪:‬‬ ‫‪6‬‬ ‫قطر الخازوق‬ ‫‪d‬‬ ‫مرة ونصف الحمل التصميمى‬ ‫‪Q‬‬ ‫طول الخازوق‬ ‫‪L‬‬ ‫أ‪ .‬د‪ .‬مصطفى عبد اللطيف الصواف‬ ‫محاضرة‪ :‬تجربة تحميل الخوازيق‬ ‫مساحة مقطع الخازوق‬ ‫‪A‬‬ ‫معامل المرونة لمادة الخازوق‬ ‫‪E‬‬ ‫بالنسبة للخوازيق الخرسانية المصبوبة فى مكانها يؤخذ معامل المرونة ‪ 140‬طن‪/‬سم‬ ‫‪2‬‬ ‫بالنسبة للخوازيق الخرسانة سابقة الصب يتم تحديد قيمة معامل المرونة من‪:‬‬ ‫𝑢𝑐𝑓√‪𝐸 = 1400‬‬ ‫‪𝐾𝑔/𝑐𝑚2‬‬ ‫‪where‬‬ ‫‪Fcu‬‬ ‫هى مقاوم الضغط المميزة للخرسانة‬ ‫‪7‬‬

Pile Load Tests: Lecture on Design & Analysis

Products

Support

Pile Load Tests: Lecture on Design & Analysis

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib