بررسی اثر بار جانبی بر روی رفتار محوری شمع مارپیچ

امروزه از شمعهای مارپیچ به طور گسترده ای در مسائل مهندسی جهت فراهم کردن پایداری در مقابل نیروهای فشاری، کششی و جانبی استفاده میشود. اگرچه امروزه استفاده از اینگونه شمعها بسیار رایج شده است؛ اما روش طراحی دقیق و اثرات بارگذاریهای مختلف بر روی رفتار و مکانیسم انتقال بار شمع در حال تحقیق است. هدف از این پژوهش بررسی اثرات بارگذاری جانبی بر مقدار بار محوری شمع مارپیچ و رفتار محوری آن میباشد. در این مقاله، ابتدا یک شمع مارپیچ تست شده در محل تحت بار محوری فشاری با استفاده از نرم افزار ABAQUS صحت سنجی گردید و در ادامه به مطالعه پارامتری آن تحت ترکیب بارهای محوری و فشاری در خاک ماسهای پرداخته شد. به دلیل وجود بار جانبی در این مسئله، مدلسازی به صورت سه بعدی و با شرایط تقارن صفحهای انجام گردید. در مطالعه پارامتری فرض شد، خاک ماسه ای درای یک لایه بوده و از درصد تراکم بالایی برخوردار است. همچنین رفتار خاک به صورت الاستوپلاستیک، با مدل رفتاری موهر-کولمب و رفتار شمع نیز به صورت الاستیک مدل شد. با توجه به اینکه پره های مارپیچ در افزایش ظرفیت باربری محوری اینگونه از شمعها نقش به سزایی دارند لذا رفتار محوری آن تحت سه نسبت عمق مدفون بالاترین پره به قطر پره (H/D) و تحت بارهای جانبی مختلف مطالعه گردید. نتایج بیانگر این بودکه با افزایش H/D در اینگونه از شمعه ای خاص، ظرفیت باربری فشاری آنها در ترکیب با بار جانبی افزایش مییابد. این مطالعه شروع کننده بررسی رفتار شمعهای مارپیچ تحت ترکیب بارهای مختلف و دستیابی به روش طراحی مناسب این شمعها تحت شرایط ذکر شده میباشد.

کلیدواژه ها:

شمع مارپیچ ، بار محوری ، صفحات مارپیچ ، ظرفیت باربری