Assessment of side friction effect of axially loaded piles - sensitivity analysis

• Autorzy: Budkowska B. , Saha C.

Warianty tytułu

PL

Oszacowanie efektu tarcia na pobocznicy osiowo obciążonych pali - analiza wrażliwości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper focuses on parametric studies of frictional piles which are made of steel and concrete. The steel piles have the H and pipe cross-section, while the concrete piles are square and circular types. The geometrical similarity of the analyzed piles is achieved by setting the width (or diameter) as constant for all the analyzed collection of piles. The variable length of the piles is determined by means of the integer-value multiplier and the diameter of the piles. The bearing capacity characteristics for four types of soils typical for Iowland of Florida region designated as S1, S2, S3 and S4 are described by means of the established functions of the Standard Penetration Test (SPT) N-values. They take into account the type of soil, the pile material, and their cross-section shapes. The frictional piles are such that are able to resist more than 70% of Davisson's axial capacity by means of mobilized skin frictional resistance. This is equivalent to the criterion that requires the frictional resistance be larger than 80% of pile's point capacity. The effect of side friction resistance, with respect to Davisson's bearing capacity, is described by means of F D factor which depends explicitly on the aspect rafio (R) and the SPT N-values. This fact allows for the assessment of sensitivity of F D with respect to N and R which are considered as the design variables.

PL

Przedstawiono wyniki badań parametrycznych pali stalowych i żelbetowych typu tarciowego, czyli z dominującym efektem oporu tarcia na pobocznicy pala. Analizowane pale stalowe mają przekrój H oraz rurowy, natomiast pale żelbetowe są kwadratowe i kołowe w przekroju poprzecznym. Unifikacja geometryczna badanych pali jest uzyskana poprzez ustalenie takiej samej średnicy / szerokości dla wszystkich pali. Zmienność długości pali wyznaczono jako iloczyn średnicy i skalarnego mnożnika. Charakterystyki jednostkowych nośności granicznych na pobocznicy i podstawie pali, zagłębionych w cztery rodzaje gruntów typowych dla obszarów nizinnych południowo - wschodniej Ameryki Północnej, są określone za pomocą wyników N testu standardowego SPT. Rezultaty SPT N zależne są od typu gruntu, materiału pala oraz kształtu przekroju poprzecznego. Pale z dominującym efektem oporu tarcia są zdefiniowane jako takie, które przenoszą ponad 70% całkowitej nośności osiowej typu Davissona poprzez mobilizacje oporu tarcia na pobocznicy pala. Definicja ta jest równoważna kryterium wymagającego udziału ponad 80 % oporu tarcia w odniesieniu do nośności podstawy pala. Wymaga się, aby wprowadzony współczynnik FD, który charakteryzyje udział nośności tarcia na pobocznicy pali, przekraczał wartość 70% dla pali typu tarciowego. W przedstawionych badaniach, współczynnik FD zależy od współczynnika długości R oraz SPT N. Zależność ta umożliwia oszacowanie wrażliwości pali tarciowych na zmiany SPT N oraz R, które przyjęto jako zmienne projektowe.

Słowa kluczowe

PL

obciążenie osiowe; pobocznica pala; tarcie; pal stalowy; pal żelbetowy; pal tarciowy

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 48, nr 4
• Strony: 425--449
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Budkowska B.

• Department of Civil and Environmental Engineering, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada

autor

Saha C.

• Department of Civil and Environmental Engineering, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada

Bibliografia

• 1. F. AZIZI, Applied analysis in geotechnics, E & FN Spon, N. Y., 2000.
• 2. J.E. BOWLES, Foundation analysis and design, McGraw-Hill Publishing Company, N.Y. (Fourth Edition), 1988.
• 3. M. BUDHU, Soil mechanics and foundations, John Wiley & Inc. New York 2000.
• 4. J.K. BURLANO, F.G. BUTLER, P. DUNCAN, The behaviour and design of large diameter bored piles in stiff clay, Proceedings of the Symposium on Large Bored Piles, Institution of Civil Engineers, Reinforced Concrete Association, London, 51-71, 1966.
• 5. Canadian Foundation Engineering Manual, Canadian Geotechnical Society, Bitech Publishers Ltd., Richmond, B.C. (Third Edition) 1993.
• 6. H.M. COYLE, R.R. CASTELLO, New design correlations for piles in sand, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 107(GT7), 965-986, 1981.
• 7. M.T. DAVISSON, High capacity piles, [in:] Innovations in Foundation Construction, Proceedings of a Lecture Series, Illinois Section, ASCE, Chicago 1973.
• 8. A. HARA, T. OHATA, M. NIWA, Shear modulus and shear strength of cohesive soil, Soils and Foundations, 8, 3, 1-12, 1971.
• 9. M. HATANAKA, A. UCHlDA, Empirical correlation between penetration resistance and internal friction angle of sandy soils, Soils and Foundations, 36, 4, 1-10, 1996.
• 10. F.H. KULHAWY, P .W. MAYNE, Manual on estimating soil properties for foundation design, Electric Power Research Institute, Palo Alto, California 1990.
• 11. P. LAI, K. GRAHAM, Static pile bearing analysis program - SPT 97, User's manual, Florida Department of Transportation, 1996.
• 12. W.F. III MARCUSON, W.A. BIEGANOUSKY, SPT and relative density in coarse sands, Journal of Geotechnical Engineering Division, 103, 11, 1295-1309, 1977.
• 13. P.W. MAYNE, J.B. KEMPER, Profiling OCR in stiff clays by CPT and SPT, Geotechnical Testing Journal, ASTM, 11, 2, 139-147, 1988.
• 14. G. G. MEYERHOF, Bearing capacity and settlement of pile foundations, The Eleventh Terzaghi Lecture, Nov. 6, 1975, Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 102, GT3, 195-228, Divisions in Vol. 103, GT3 and GT4. CIosure in Vol. 103, GT9.
• 15. R.B. PECK, W.E. HANSON, T.H. THORNBURN, Foundation Engineering, Wiley, New York 1974.
• 16. L.C. REESE, M.W. O'NEILL, New design method for drilled shafts from common soil and rock test, Foundation Engineering: Current Principles and Practice, F.H. Kulhawy ed., ASCE,1989.
• 17. J.H. SCHMERTMANN, Measurement of in-situ shear strength, Proceedings, Speciality Conference on In-Situ Measurement of Soil Properties, ASCE, 2, 57-138, 1975.
• 18. M. STRAUD, SPT in insensitive clays, Proceedings, European Symposium on Penetration Testing, 22, 367-375, 1974.
• 19. V.N. VIJAYVERGIYA, J.A. FOCHT, JR., A new way to predict capacity of piles in clay, Fourth Offshore Technology Conference, Paper 1718, Houston 1972.