Pile subjected to lateral load : Analytical hand calculation implemented by programming

Autor: Nordlöf, Anders, Holmboe, Danny
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: The official recommendations in geotechnical engineering are according to Swedish practice to install inclined driven piles in order to resist external horizontal loads, which usually consist of windloads. These loads gets counteracted by utilizing the pile's axial load-bearing capacity, however when designing a foundation the use of inclined piles has proven to be problematic from a number of different perspectives. This has made both engineers as well as contractors long for a solution where the piles instead are allowed to be installed vertically, which could be made possible by utilizing the lateral bearing capacity of the pile which occurs in connection with lateral resistance during pile-soil interaction. The present day knowledge about such an engineering procedure in Sweden has proven to be limited and consists mainly of one governing document, namely report 101 published by the Commission on Pile Research. The aim of our study is to test and evaluate the method in report 101 based on a number of different load cases related to lateral load effects during pile-soil interaction. An analytical method reproduced from the Commission on Pile Research's report has been implemented with help of Mathcad, a computer software for reuse of mathematical calculations. Decisive parameters that distinguish the different load cases have included external load impact in pile head, mechanical strength properties of friction or cohesive soil, along with cross-sectional dimensions and reinforcement content of piles etc. The results differed significantly depending on the loadcase, a majority of the given answers were also perceived as unreliable and in a number of load cases the method also failed to obtain an analytical solution. Our conclusion is that it is doubtful whether the elastoplastic method presented in report 101 in the end in practice benefits the engineer tasked with designing, this stands in stark contrast to an increasing demand for easily accessible knowledge within its field.
Pålar i samband med grundläggning har sedan en tid tillbaka enligt svensk praxis installerats snedslagna, detta för att med hjälp av pålens axiella bärförmåga motstå yttre horisontell lastpåverkan till följd av exempelvis vindlaster. Att snedställa pålar har visat sig vara problematiskt ur ett flertal olika perspektiv, en lösning som både konstruktörer och entreprenörer efterlängtat är att pålarna istället tillåts installeras rakställda. Detta skulle vara möjligt genom att nyttja pålens transversella bärförmåga som uppstår i samband med sidomotstånd vid interaktion påle-jord. Kunskap kring ett sådant dimensioneringsförfarande i Sverige idag har visat sig vara begränsad och till stor del bestå av ett styrande dokument, nämligen rapport 101 utgiven av Pålkommissionen. I denna studie har en analytisk handberäkningsmetod som återges ur Pålkommissionens rapport implementerats i beräkningsprogrammet Mathcad, detta i syfte att testa och utvärdera metoden utifrån ett flertal olika belastningsfall relaterade till transversell lastpåverkan vid interaktion påle-jord. Avgörande parametrar som skiljt de olika belastningsfallen åt har bl.a. utgjorts av hållfasthetsegenskaper hos friktion- eller kohesionsjord, tvärsnittsdimensioner och armeringsinnehåll hos påle, yttre lastpåverkan i påltopp. Resultaten skiljde sig åt markant beroende på typ av belastningsfall där en majoritet av svaren upplevdes som icke tillförlitliga och till ett flertal olika fall, utifrån vårt försök till implementering, klarade metoden heller inte av att erhålla någon analytisk lösning. Vi finner det därför svårt att tro att den elastoplastiska metoden som återges i rapport 101 i slutändan kommer till någon direkt praktisk nytta, vilket står i tvär kontrast mot ett uppenbart behov där lättillgänglig kunskap inom området efterfrågas.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: