Kazık Temel Nasıl Tasarlanır?

derin bir Yapı temeli, kazık gibi, Yükleri üst yapıdan ana kayaya veya daha güçlü bir toprak tabakasına ileten yapısal bir elemandır.. SkyCiv Oluşturucu API'sı bir vakıf türü çelikten yapılabilir, Somut, veya kereste. Maliyet açısından, kazık temel maliyetleri sığ temellere göre daha yüksektir. Maliyetine rağmen, kazıklar genellikle yapısal güvenlik amaçları için gereklidir.

Piles'ı ne zaman kullanabiliriz??

zayıf topraklar

Üst zemin katmanları, üst yapı tarafından iletilen yükleri desteklemek için çok zayıf veya yüksek oranda sıkıştırılabilir ise, Bu yükleri daha güçlü bir toprak tabakasına veya bir ana kayaya aktarmak için kazıklar kullanılır.. Yükleri bir ana kayaya ileten kazıklara uç taşıyıcı kazıklar denir.. Bu tip kazık, yalnızca kazık ucundaki alttaki malzemenin yük taşıma kapasitesine dayanır.. Diğer taraftan, ana kaya çok derin olduğunda, kazıklar, yükleri çevredeki zemine sürtünme yoluyla kademeli olarak iletebilir.. Bu tip kazığa sürtünme kazığı denir..

yatay kuvvetler

Yatay kuvvetlere maruz kalan yapılar için kazıklar daha uygun bir temeldir.. Kazıklar, üst yapıdan dikey kuvvetleri iletebilirken, eğilme yoluyla yatay hareketlere direnebilir.. Bu, yüksek rüzgar veya sismik kuvvetlere maruz kalan toprak istinat yapıları ve yüksek yapıların tasarımı için tipik bir durumdur..

Genişleyen veya çökebilen topraklar

Zeminlerin şişmesi veya büzülmesi, temele önemli miktarda basınç ekleyebilir.. Nem içeriğinin artması veya azalması nedeniyle genişleyen veya çökebilen topraklarda oluşur.. Ayrıca sığ temeller için daha fazla hasara neden olabilir.; bu durumda, kazıklar, temeli aktif bölgenin ötesine uzatmak için veya şişme ve büzülmenin meydana gelebileceği yerlerde kullanılabilir..

kaldırma kuvvetleri

Kaldırma kuvvetleri hidrostatik basınçların bir sonucu olarak gelişir, sismik aktivite, devrilme anları, veya temelin zeminden çekilmesine neden olabilecek herhangi bir kuvvet. İletim kuleleri gibi yapılarda yaygındır., açık deniz platformları, ve bodrum katları. Bu durumda, kazıklı temelin bu kaldırma kuvvetlerine direndiği kabul edilir..

Toprak erozyonu

Zemin yüzeyindeki toprak erozyonu, zeminin taşıma kapasitesini kaybetmesine neden olabilir. Bu, sığ temelli yapılara ciddi şekilde zarar verebilir..

Yığının uzunluğunu nasıl tahmin ederiz?

Zemin etüdü, kazık tipinin seçiminde ve gerekli kazık uzunluğunun tahmininde önemli bir rol oynar.. Kazık uzunluğunun tahmin edilmesi, jeoteknik saha verileri üzerinde iyi bir teknik muhakeme gerektirir.. Yapıdan zemine yük transfer mekanizmasına göre sınıflandırılabilir.: (a) son taşıyan yığınlar. (b) sürtünme kazıkları, ve (c) sıkıştırma yığınları.

Son taşıyan yığınlar

Uçtaki kazıkların nihai yük kapasitesi, kazık ucundaki alttaki malzemenin yük taşıma kapasitesine bağlıdır.. Bu tür kazıkların gerekli uzunluğu, makul bir derinlikte olduğu sürece anakaya veya güçlü bir toprak tabakasının yerini belirleyerek kolayca tahmin edilebilir.. Ana kaya yerine sert bir tabakanın bulunduğu durumlar için, yığının uzunluğu toprak tabakasına birkaç metre daha uzatılabilir, Şekil 2b'de gösterildiği gibi.

sürtünme kazıkları

sürtünme kazıkları (Şekil 2c) ana kaya tabakası veya sert tabaka mevcut olmadığında veya makul olmayan derinlikte bulunduğunda kullanılır. Bu durumda, uç taşıyan kazıkların kullanımı çok uzun ve ekonomik değil. Sürtünme kazıklarının nihai yük kapasitesi, kazık ve çevresindeki zemin boyunca gelişen yüzey sürtünmesinden elde edilir.. Sürtünme kazıklarının uzunluğu, zeminin kesme mukavemetine bağlıdır., Uygulanan yük, ve yığın boyutu.

Sıkıştırma yığınları

Sıkıştırma kazıkları, zemin yüzeyine yakın toprağın düzgün bir şekilde sıkıştırılmasını sağlamak için granüler topraklardan çakılan bir tür kazıktır.. Sıkıştırma yığınlarının uzunluğu, esas olarak sıkıştırmadan önceki ve sonraki nispi yoğunluğa bağlıdır., ve gerekli sıkıştırma derinliği. Sıkıştırma kazıkları genellikle diğer kazık türlerinden daha kısadır..

 

Kazıklar İçin Yük Transfer Mekanizması

L uzunluğunda ve D çapında yüklü bir yığın düşünün, Şekilde gösterildiği gibi 2. Kazık üzerindeki Q yükü, esas olarak kazık Q'nun altındaki toprak tarafından karşılanacaktır._p., ve kısmen Q şaftı boyunca gelişen deri sürtünmesi ile_s. Genel olarak, NS nihai yük taşıma kapasitesi (Tek bir yığının nihai yük taşıma kapasitesi nasıl hesaplanır?) Bir kazık, kazık ucunda direnç gösteren yük ile yüzey sürtünmesi yoluyla direnen yükün toplamı ile temsil edilebilir., veya denklemde gösterildiği gibi 1.

Q_sen = Q_p + Q_s (1)

Q_sen = Nihai yük taşıma kapasitesi

Q_p Tek bir yığının nihai yük taşıma kapasitesi nasıl hesaplanır?

Q_s Tek bir yığının nihai yük taşıma kapasitesi nasıl hesaplanır?

ancak, son taşıyan yığınlar için, Q yüküne çoğunlukla kazık ucunun altındaki zemin direnç gösterir ve yüzey sürtünme direnci minimumdur. Diğer taraftan, Sürtünme yığınları üzerindeki Q yüküne, uç taşıma kapasitesinden ziyade çoğunlukla yalnızca yüzey sürtünmesi ile direnç gösterilir Q_p. Uç yatak ve sürtünme kazıkları için nihai yük kapasiteleri denklemlerdedir 2 ve 3, sırasıyla.

Q_sen ≈ Q_p (2)

Q_sen ≈ Q_s (3)

Kazıkları nasıl tasarlarız??

Kazıklar gibi derin temellerin tasarımı ve analizi, jeoteknik verilerin yorumlanmasıyla ilgili tüm belirsizlikler nedeniyle bir şekilde bir sanat biçimidir.. Her ne kadar çeşitli zemin tiplerinde kazıkların davranışını analiz etmek ve yük taşıma kapasitesini tahmin etmek için çok sayıda teorik ve deneysel yaklaşım gerçekleştirilmiştir., ama henüz, kazık temelinin mekanizması hakkında hala anlamamız gereken çok şey var. neyse ki, yapı mühendisliğindeki gelişmelerle, bu belirsizlikleri en aza indirmek ve hesaplama süresini azaltmak için kullanabileceğimiz çeşitli yazılımlar var..

Aşağıdakiler, bir kazık temeli tasarlamak için izleyebileceğimiz süreçlerden bazılarıdır.:

Geoteknik rapor verileri

Daha önce tartışıldığı gibi, ön temel tasarım verileri, kazık tipi gibi, uzunluk, ve boyut, jeoteknik rapor verilerine göre önceden belirlenir. Daha ileri kazık temel tasarımı ve analizi için gerekli olan kritik parametrelerden bazıları zemin türleridir., ağırlık birimi, kesme kuvveti, zemin altı reaksiyon modülü, ve yeraltı suyu verileri

Yapısal Analiz

Yapı mühendisliğindeki son gelişmeler, yapı mühendisleri olarak becerilerimizi geliştirmeyi ve güvenli tasarımlar üretmeyi amaçlayan yapısal tasarım yazılımlarını içerir., özellikle karmaşık yapılarla. Yapılarımızı modellemek ve tepkiler oluşturmak için kullanabileceğimiz çeşitli FEA yazılımları vardır., çözücümüzün sonuçlarını bilinen değerlerle test etme, ve üst yapıdan gelen desteklerin eğilme momentleri. Elde edilen veriler daha sonra temel tasarımı ve analizi için kullanılacaktır..

Temel tasarımı

Üst yapının destek reaksiyonlarını analiz etmek ve oluşturmak için kullandığımız FEA yazılımına benzer şekilde, ayrıca farklı tasarım kodlarına göre kazıklı temel tasarlamak için kullanabileceğimiz çok sayıda temel tasarım yazılımı bulunmaktadır.. (Not: basitleştirilmiş bir hesap makinesi için, bedavamızı dene beton temel hesaplayıcı).

Yığınlar için temel tasarım yazılımı, tasarım kontrollerini gerçekleştirmek için çeşitli girdiler gerektirir. Geometri verilerini içerir, toprak profilleri, beton ve çelik donatılar için malzeme özellikleri, takviye düzenleri, tasarım kodları tarafından belirtilen tasarım parametreleri, ve yapısal analiz yazılımından dışa aktarılan reaksiyon verileri.

Beton Kazık Temel Hesaplayıcı

Kazık temel tasarımı için yapılan standart tasarım kontrollerinden bazıları:

Geoteknik kapasite kontrolü Uygulanan düşey yüklerin, zeminin yük taşıma kapasitesine bölünmesiyle, zeminin uç taşıma kapasitesi belirlendiğinde tamamlanmış olur.. Oran, bir değeri geçmemelidir 1.0. Yanal yüklü kazıklar da nihai ve izin verilen yanal yüklerin değerleri tahmin edilerek kontrol edilir..

Yapısal kapasite kontrolleri eksenel belirlenerek gerçekleştirilir, makaslama, ve seçilen tasarım koduna göre eğilme kapasiteleri. Bir kazık temel için olmasına rağmen, Geoteknik arızanın meydana gelme olasılığı yapısal arızadan daha fazladır, güvenlik önlemleri için bu kontrolün yapılması hala gereklidir.

Optimizasyon

Bir yapı mühendisi, her türlü yapıyı tasarlarken her zaman güvenliğe öncelik vermelidir.. ancak, mühendisler ayrıca farklı yığın boyutlarıyla deneyler yaparak tasarımlarını optimize edebilirler., ve takviye düzenleri, güvenlikten ödün vermeden ve yine de kodun gerektirdiği minimum standartları koruyarak toplam malzeme miktarını ve yapının genel maliyetini azaltır.

Özet

Kazık temeli tasarlama süreci genellikle jeoteknik saha verilerinin iyi yorumlanmasını içerir., Bir FEA yazılımı aracılığıyla üst yapının modellenmesi ve analizi, destek reaksiyonları oluşturma, temel tasarım kontrolleri, ve güvenli ve ekonomik bir tasarım ortaya çıkarmak için optimizasyon.

Ücretsiz Beton Temel Hesaplayıcı

Umarım bu eğitim, kazık temel tasarımı hakkında daha fazla bilgi edinmenize yardımcı olmuştur.. göz atın Ücretsiz Beton Temel Hesaplayıcı, basitleştirilmiş bir versiyonu SkyCiv Foundation Tasarım Yazılımı, veya SkyCiv yazılımına başlamak için bugün kaydolun!

Ücretsiz Başlayın