SlipSurface Pile — örnekler
Bütün çıktılar gerçek çalıştırmalardır. Başlangıç projesi: tabakalı zeminde 3 × 3 fore kazık grubu.
| Girdi | Değer |
|---|---|
| Kazık | dairesel, D = 0.80 m, L = 20 m, baş 1.5 m’de, fore / CFA, γp = 25 kN/m³ |
| Grup | 3 × 3, aralık 2.40 m (3D), Q = 10 000 kN, Converse–Labarre, blok göçme açık |
| Su tablası | 2.5 m |
| Profil | 2 m dolgu / 6 m yumuşak kil (cu = 35) / 7 m orta sıkı kum (φ′ = 32°) / 5 m katı kil (cu = 120) / 12 m sıkı kum (φ′ = 36°, N60 = 40) |
| Deprem durumu | V = 8 000 kN, MB = 16 000 kN·m; basınçta GS 1.5, çekmede 2.0 |
| Ölçütler | GS = 2.5, izin verilen oturma 40 mm |
1. Kazık grubu
slipsurface-pile example -o grup.pile
slipsurface-pile run grup.pile --lang trKAZIK TAŞIMA GÜCÜ SONUÇLARI
------------------------------------------------------------------------------------
Kazık: Dairesel, D = 0.80 m, L = 20.00 m, baş 1.50 m'de, uç 21.50 m'de; Fore / CFA
Uç alanı Ab = 0.5027 m², çevre p = 2.513 m
Grup: 3 × 3 = 9 kazık, 2.40 × 2.40 m aralıkla; Q = 10,000 kN, kazık başına 1,111 kN
Su tablası 2.50 m'de
Kritik derinlik zc = 12.00 m (15·D)
Kumda: K/K0 = 1.00, δ/φ' = 0.75
UÇ DİRENCİ
Uç 'Dense sand' (Granüler) tabakasında, 21.50 m'de, σ'v0 = 228.6 kPa
Meyerhof * Nq* = 168.0 6,184 kPa 3,108 kN
Vesić Nq* = 114.9 14,970 kPa 7,525 kN
Janbu Nq* = 37.8 4,919 kPa 2,473 kN
SPT — Meyerhof 3,040 kPa 1,528 kN
ÇEVRE SÜRTÜNMESİ
Tabaka Derinlik (m) Qs (kN)
Fill 1.50–2.00 8 kN
Soft clay 2.00–8.00 357 kN
Medium dense sand 8.00–15.00 437 kN
Stiff clay 15.00–20.00 939 kN
Dense sand 20.00–21.50 103 kN
Kil yöntemine göre çevre sürtünmesi:
α — API RP 2A * 1,844 kN
α — Kulhawy & Phoon 1,704 kN
α — Sladen 1,560 kN
β — Burland 1,962 kN
λ — Vijayvergiya & Focht 1,776 kN
SPT — Meyerhof 1,815 kN
TEK KAZIĞIN TAŞIMA GÜCÜ
Qs = 1,844 kN + Qb = 3,108 kN = Qult = 4,952 kN
Kazık ağırlığı W = 158 kN (düşüldü: evet)
Qult,net = 4,794 kN, GS = 2.50, Qall = 1,918 kN
KAZIK GRUBU
Converse–Labarre * η = 0.727
Los Angeles Group η = 0.792
Seiler–Keeney η = 0.887
Feld η = 0.722
η = 1 η = 1.000
η = 0.727: η·n·Qult = 0.727 · 9 · Qult = 32,396 kN
Blok 5.60 × 5.60 m: çevre 26,227 kN + taban 193,925 kN = 220,151 kN
Qg,ult = 32,396 kN (verim), Qg,ult − n·W = 30,978 kN, Qg,all = 12,391 kN
OTURMA
Tek kazık (Vesić): s1 = 1.20 + s2 = 12.27 + s3 = 0.74 = 14.20 mm
Eşdeğer radye 14.84 m'de, q = 318.9 kPa: konsolidasyon 19.6 + elastik 12.2 + kazık kısalması 1.0 = 32.8 mm
Vesić: s·√(Bg/D) = s·√(5.60/0.80) = 37.6 mm
Meyerhof SPT: N60 = 40, I = 0.55, q = 318.9 kPa, sg = 10.0 mm
DEPREM YÜKLEME DURUMU
V = 8,000 kN, M_B = 16,000 kN·m, M_L = 0 kN·m: kazık yükleri -222 ile 2,000 kN arasında
Basınç: Qult,net / GS = 4,794 / 1.50 = 3,196 kN, Pmax = 2,000 kN
Çekme: λt = 0.75 (kum), 1.00 (kil), ζ = 1.00; Qs,t = 1,707 kN, W = 158 kN, Tall = Qs,t / 2.00 + W = 1,011 kN
En büyük çekme T = 222 kN, çekmede 3 kazık
KONTROLLER
Tek kazık: GS = 4.31 (gerekli 2.50) — UYGUN
Grup: GS = 3.10 (gerekli 2.50) — UYGUN
Oturma: 32.8 mm (izin verilen 40.0 mm) — UYGUN
Deprem basıncı: GS = 2.40 (gerekli 1.50) — UYGUN
Deprem çekmesi: Qs,t üzerinde GS = 26.43 (gerekli 2.00) — UYGUN
Gerekli boy: L = 18.50 m (uç 20.00 m'de)
ZEMİN PROFİLİ
Tabaka Derinlik (m) γ (kN/m³) φ' (°) cu (kPa) N60 σ'v0 (kPa)
Fill 0.0–2.0 18.0 28.0 — 8 18.0
Soft clay 2.0–8.0 17.0 22.0 35.0 — 65.0
Medium dense sand 8.0–15.0 19.0 32.0 — 20 125.2
Stiff clay 15.0–20.0 19.5 26.0 120.0 — 186.3
Dense sand 20.0–32.0 20.0 36.0 — 40 279.0
Uyarılar
• Uçta Meyerhof sınırı belirleyici: qb = 0.5·pa·Nq*·tan φ' = 6,184 kPa.
• Meyerhof SPT kuralı çakma kazıklar için türetilmiştir; fore kazıkta yalnızca karşılaştırma için gösterilir.
• Kritik derinlik zc = 12.00 m altında kumdaki çevre sürtünmesi ve uç direnci derinlikle artmaz.
• Deprem durumunda 3 kazık çekmede, en büyük çekme T = 222 kN: donatı bunu kazık boyunca ve başlığa aktarabilmelidir.
• Eşdeğer radye altındaki gerilmeler profilin tabanında (32.00 m) hâlâ önemli; daha derindeki tabakalar da oturur.Okuma notları. Uç yöntemleri arasında üç kattan fazla fark vardır (Janbu 2 473 kN – Vesić 7 525 kN); Meyerhof’un sınır değeri belirleyicidir. Grupta verim (0.727) blok göçmesinden çok daha kritiktir. Deprem momenti altında kenar sıra 2 000 kN taşır, karşı sıra 222 kN ile çekilir — çekmedeki çevre sürtünmesinin izin verdiğinin çok altında. Uyarılar bölümü programın en değerli çıktılarından biridir: her varsayımın nerede zorlandığını söyler.
2. Boy taraması
from slipsurface.pile import forms
from slipsurface.pile.web.session import Session
session = Session(lang="en")
values = forms.defaults() # 3 × 3 bored group, D = 0.8 m, Q = 10 000 kN
for L in (16.0, 18.0, 20.0, 22.0):
values["L"] = L
r = session.analyse(values)
print(f"L = {L:4.1f} m Qult,net = {r['Q_ult_net']:7.0f} kN FS = {r['FS']:.2f}")L = 16.0 m Qult,net = 1671 kN FS = 1.50
L = 18.0 m Qult,net = 2041 kN FS = 1.84
L = 20.0 m Qult,net = 4794 kN FS = 4.31
L = 22.0 m Qult,net = 4917 kN FS = 4.43Kazık başı 1.5 m’de olduğu için L = 18.5 m’de uç 20 m’ye, yani sıkı kuma ulaşır; kapasite orada sıçrar. Gerekli boy (r["required_length"] = 18.5 m) bu sıçramayı bulan aramanın sonucudur — kapasite–boy eğrisi bu yüzden basamaklıdır.
3. Grup verimi yöntemleri
efficiency alanı grup kapasitesinde hangi verimin kullanılacağını seçer: converse_labarre, los_angeles, seiler_keeney, feld veya unity (η = 1, grup n tekil kazık). Rapor her zaman hepsini listeler; seçilen yıldızla işaretlenir. Aralığı 2.4 m’den (3D) daha sık yapmak verimleri düşürür ve blok göçmesini öne çıkarır — bir çalışma ile sx, sy taranabilir.
4. Kaya soketi
Başlangıç projesi bir kaya soketi de içerir: D = 1.0 m, baş 1 m’de, kaya 12 m’de, soket 4 m, Q = 9 000 kN, qu = 20 MPa.
slipsurface-pile socket grup.pileROCK-SOCKETED PILE
------------------------------------------------------------------------------------
D = 1.00 m, head at 1.00 m, rock at 12.00 m (overburden 11.00 m), socket Ls = 4.00 m, Q = 9,000 kN
qu = 20.0 MPa (side shear with 20.0 MPa, f'c = 30.0 MPa), Em = 5,940 MPa, Em/Ei = 0.297, αE = 0.698
Hoek–Brown: GSI = 60, mi = 10.0, mb = 2.397, s = 1.17e-02
UNIT SIDE SHEAR AND SOCKET LENGTH
Correlation fs (kPa) Ls needed (m) Qall at Ls (kN)
Rosenberg & Journeaux (1976) 1,754 2.67 11,922
Horvath & Kenney (1979) 939 5.01 7,826
Meigh & Wolski (1979) 1,328 3.53 9,778
Williams et al. (1980) 1,294 3.62 9,608
Reynolds & Kaderabek (1980) † 6,000 0.78 33,264
Gupton & Logan (1984) † 4,000 1.17 23,211
Rowe & Armitage (1987) 2,012 2.32 13,221
Carter & Kulhawy (1988) 894 5.26 7,601
Toh et al. (1989) † 5,000 0.93 28,238
Zhang & Einstein (1998) 1,789 2.62 12,097
O'Neill & Reese (1999) / AASHTO 646 7.32 6,350
Kulhawy et al. (2005) 1,424 3.29 10,260
9 correlations in range: mean 1,342, median 1,328, 646 – 2,012 kPa
† fitted to weak rock; out of range above qu = 5.0 MPa
UNIT BASE RESISTANCE
Coates (1967) 3·qu 60.00 MPa
Rowe & Armitage (1987) 2.7·qu 54.00 MPa
Carter & Kulhawy (1988), Hoek–Brown [√s + √(m√s + s)]·qu 12.59 MPa
Zhang & Einstein (1998) 4.83·qu^0.51 22.26 MPa
AASHTO / O'Neill & Reese 2.5·qu 50.00 MPa
CFEM (Ladanyi & Roy) 3·Ksp·d·qu 45.85 MPa
DESIGN
fs = 1,342 kPa, qb = 12.59 MPa, FSside = 2.50, FSbase = 3.00
Socket length needed 3.49 m, minimum 1.00 m → design Ls = 3.49 m
At Ls = 4.00 m: Qs = 16,866, Qb = 9,886, W = 191, Qall = 9,851 kN against Q = 9,000 kN (Q/Qall = 0.91) — OK
ELASTIC SETTLEMENT AT Ls = 4.00 m
Shortening through the overburden: 4.20 mm
Randolph & Wroth, side and base: 5.00 mm (10 % through the base)
Randolph & Wroth, side only: 5.03 mm
Vesić: 6.01 mmOkuma notları. On iki korelasyon, aynı kaya için 646 ile 6 000 kPa arasında yan sürtünme verir. Zayıf kaya için türetilmiş üçü (†) qu = 5 MPa sınırının üzerinde istatistikten çıkarılır. Tasarım yan sürtünmesi kalan dokuzun ortalamasıdır (design = "mean"); uç için en küçüğü (base_design = "min") kullanılır. Gerekli boylar 2.3–7.3 m arasında dağılır; hangi korelasyonun şartnamede istendiğini bilmek yine belirleyicidir.
5. Deprem yüklemesi
0.2.0 ile geldi. Rijit başlık depremdeki düşey yükü ve devirme momentlerini kazıklara dağıtır; en yüklü kazık basınçta, çekmedeki kazıklar çekmedeki çevre sürtünmesi artı kendi ağırlıklarıyla, grup da tek blok hâlinde kalkmaya karşı kontrol edilir. Başlangıç projesindeki moment iki katına çıkarıldığında:
# grup.pile içinde: "seismic": { "enabled": true, "V": 8000, "M_B": 32000, ... }
slipsurface-pile run grup.pile --lang trDEPREM YÜKLEME DURUMU
V = 8,000 kN, M_B = 32,000 kN·m, M_L = 0 kN·m: kazık yükleri -1,333 ile 3,111 kN arasında
Basınç: Qult,net / GS = 4,794 / 1.50 = 3,196 kN, Pmax = 3,111 kN
Çekme: λt = 0.75 (kum), 1.00 (kil), ζ = 1.00; Qs,t = 1,707 kN, W = 158 kN, Tall = Qs,t / 2.00 + W = 1,011 kN
En büyük çekme T = 1,333 kN, çekmede 3 kazık
KONTROLLER
Tek kazık: GS = 4.31 (gerekli 2.50) — UYGUN
Grup: GS = 3.10 (gerekli 2.50) — UYGUN
Oturma: 32.8 mm (izin verilen 40.0 mm) — UYGUN
Deprem basıncı: GS = 1.54 (gerekli 1.50) — UYGUN
Deprem çekmesi: Qs,t üzerinde GS = 1.45 (gerekli 2.00) — UYGUN DEĞİL
Gerekli boy: L = 29.75 m (uç 31.25 m'de)Okuma notları. Basınç kontrolü kıl payı geçer, çekme kontrolü geçmez: çekme tarafındaki kazıklar 1 011 kN izin verilen değere karşı 1 333 kN ile çekilir. Gerekli boy artık statik kontrollerden değil deprem çekmesinden gelir ve 18.5 m’den 29.75 m’ye çıkar. Çekmedeki çevre sürtünmesi λt (kumda 0.75, kilde 1.0) ve tekrarlı yük katsayısı ζ ile azaltılır.