อิทธิพลของอัตราส่วนระยะยืนอิสระต่อความสามารถในการรับแรงในแนวดิ่งและแนวราบของฐานรากเสาเข็มเอียง

Influence of free-standing ratio on vertical and horizontal bearing capacities of inclined pile foundations

Name: กฤษณพงศ์ ใจกล้า

ThaSH: เสาเข็ม

ThaSH: ฐานราก

ThaSH: เสา (วิศวกรรมศาสตร์)

ThaSH: แบบจำลองทางวิศวกรรม

Abstract: เสาเข็มติดตั้งในแนวดิ่งและแนวเอียงถูกใช้อย่างแพร่หลายในการก่อสร้างในประเทศไทย (กรมโยธาธิการและผังเมือง, 2547) และมักถูกติดตั้งในบริเวณที่มีความอ่อนไหวต่อการกัดเซาะ เช่น สะพาน และกำแพงกันดิน อย่างไรก็ตามมีงานวิจัยที่ได้กล่าวถึงการใช้เสาเข็มเอียงในบริเวณดังกล่าวโดยเน้นถึงผลกระทบต่อความสามารถในการรับแรงน้อยมาก เช่น Lin และคณะ (2010), Qi และคณะ (2016), Askarinejad และคณะ (2019) ,และ He และคณะ (2019) ดังนั้นวิทยานิพนธ์นี้ได้เสนอการศึกษาอิทธิพลและผลกระทบของอัตราส่วนระยะยืนอิสระ (Rf*)ต่อความสามารถในการรับแรงในแนวดิ่งและแนวราบของฐานรากเสาเข็มเอียงบนพื้นฐานการจำลองเชิงตัวเลขด้วยวิธีไฟไนอิลิเมนต์ โดยได้จำลองเสาเข็ม 2 ประเภท ได้แก่ เสาเข็มเดี่ยว และเสาเข็มกลุ่ม 2x1 แบบสมมาตร การทดสอบด้วยแบบจำลองทางกายภาพในงานวิจัยที่ต่อเนื่องกันได้ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเชิงตัวเลขด้วยโปรแกรม PLAXIS3D แบบจำลองเสาเข็มในการทดสอบเชิงกายภาพนั้นทำมาจากวัสดุสเตนเลสสตีล มีความยาว 400 มิลิเมตร ติดตั้งในทรายแห้งที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ร้อยละ 70 ด้วยองศาความเอียง 0, 10, 20 และ 30 องศา ทำให้มี L/D เท่ากับ 19.68, 19.50, 18.93 และ 17.85 หรือเทียบเท่ากับ Rf* = 0.375, 0.381, 0.399 และ 0.433 ตามลำดับ ส่วนในขั้นตอนการศึกษาระดับดินในแบบจำลองจะถูกปรับระดับสัมพัทธ์กับความยาวของแบบจำลองเสาเข็ม โดยที่เสาเข็มเดี่ยวเอียงจะมีค่า Rf* = 0.2 – 0.6 และ Rf* = 0.1 – 0.6 สำหรับเสาเข็มกลุ่มเอียง ผลการศึกษาจากแบบจำลองชี้ให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนระยะยืนอิสระมีความสัมพันธ์โดยตรงต่อการลดลงของความสามารถในการรับแรงของเสาเข็ม อย่างไรก็ตามแนวโน้มของการลดลงนั้นยังขึ้นอยู่กับประเภทของเสาเข็ม องศาความเอียง และทิศทางของแรงกระทำ ความสามรถในการรับแรงของเสาเข็มเดี่ยวเอียงรับแรงในแนวดิ่งที่มีองศาความเอียงมากกว่า 10 องศา ที่ Rf* = 0.6 ลดลงมากกว่าร้อยละ 65 หากเสาเข็มเดี่ยวเอียงน้อยกว่า 10 องศา ความสามรถในการรับน้ำหนักลดลงประมาณร้อยละ 30 สำหรับเสาเข็มกลุ่มเอียงรับแรงในแนวดิ่งความสามารถในการรับแรงลดลงร้อยละ 25 – 50 สำหรับเสาเข็มเดี่ยวและเสาเข็มกลุ่มเอียงที่ Rf* = 0.6 ที่รับแรงทั้งทิศทางบวกและทิศทางลบ ความสามารถในการรับแรงลดลงร้อยละ 75-85

Abstract: Vertical piles and inclined piles are wildly used in constructions in Thailand (Department of Public Work and Town & Country Planning, Thailand, 2547). Frequently, they were installed in the sites where are vulnerable to scouring e.g., bridge foundation, retaining wall. However, there a few research on that area, Lin et al. (2010), Qi et al. (2016), Askarinejad et al. (2019) ,and He et al. (2019). Therefore, this thesis object is to investigate the influence and effect of free-standing ratio (Rf*) to inclined pile foundation based on numerical simulation via Finite Element Method (FEM). There are two types of model piles ; single pile and symmetrical 2x1 pile group. In order to validate the numerical simulation in PLAXIS3D, the physical model tests of the previous research were included in the validation process. Each physical pile was made of stainless steel and 400 mm.-long in length. They were placed in dry sand (Relative Density = 70%) with 0, 10, 20 and 30 degrees of inclination with L/D = 19.68, 19.50, 18.93 ,and 17.85 ,or equivalent to Rf* = 0.375, 0.381, 0.399 ,and 0.433 ,respectively. In the investigation process, the soil level was varied relative to pile length: Rf* of 0.2 - 0.6 for single inclined pile and 0.1 – 0.6 for inclined pile group. The result of numerical simulation indicates that the increment of Rf* is directly related to the decrement of pile’s bearing capacity. However, the tendency of decrement also depends on variation of pile types, inclinations, and load directions. The bearing capacities of vertically loaded - single inclined piles with inclination more than 10 degrees at Rf* = 0.6 were decreased more than 65%, whereas those with inclination less than 10 degrees were decreased about 30%. For vertically loaded inclined pile groups, the bearing capacities were decreased 25% - 50%. For horizontally loaded inclined single piles and pile groups at Rf* = 0.6 in both positive and negative load directions, the bearing capacities were decreased 75% - 85%

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: สุริยะ ทองมุณี

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2566

Modified: 2567-01-09

Issued: 2567-01-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโยธา

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	620631005.pdf	7.59 MB	4	2025-01-14 18:23:17

ใช้เวลา

0.029626 วินาที