طراحی پی های شمعی در خاک های روانگرا

کتاب طراحی پی های شمعی در خاک های روانگرا نوشته گوپال مادابوشی، جاناتان ناپت، استوارت هیگ با ترجمه عادل عساکره، حسین شمسی، سیدمهدی رادقی مهرجو, توسط انتشارات دانشگاه صنعتی شریف به چاپ رسیده است.موضوع کتاب: مهندسی معماری و عمران, عملکرد شمع ها, بارگذاری اینرسی و سینماتیکیباتوجه ‌به خطر بالای لرزه‌خیزی کشورمان و امکان وقوع زلزله‌های مخرب در مناطق شمالی و جنوبی آن و همچنین آسیب دیدن سازه‌های ساحلی و اسکله‌ها در زلزله‌های اخیر در جهان، لازم است سازه‌ها طراحی لرزه‌ای مناسبی داشته باشند. در قلمرو ژئوتکنیک با وجود آنکه سال‌های نسبتاً زیادی از مشاهده مخاطرات لرزه‌ای مختلف می‌گذرد، این پدیده‌ها نسبت به اثرات زلزله روی سازه ناشناخته‌تر هستند. یکی از مهمترین بخش‌های هر سازه پی است که در مناطق مستعد روانگرایی استفاده از پی‌های عمیق و شمع‌ها رایج است. باتوجه ‌به نقش این اعضا در پایداری سازه، تحلیل مناسب و طراحی صحیح، اولین گام رسیدن به ایمنی سازه و افراد ساکن در آن است. یکی از این مخاطرات لرزه‌ای بنا بر آمارهای موجود در زلزله‌های اخیر، پدیده روانگرایی است. این پدیده در دنیا با دو زلزله نیگاتا و آلاسکا در سال 1964 میلادی و در کشور ما با زلزله منجیل در سال 1369 شمسی به‌عنوان یک خطر لرزه‌ای مهم شناخته شده است. باتوجه‌به جغرافیای ایران مشاهده می‌شود نواحی شمالی و جنوبی کشور مستعد روانگرایی هستند و بسیاری از سازه‌های موجود یا در حال ساخت، در این نواحی واقع شده‌اند. معمولاً لایه‌های خاک ساحلی از رسوبات دریا و یا از لایروبی مصالح و رسوبات کف دریا جهت استحصال زمین ایجاد شده‌اند و سن بسیار کمی دارند و در نتیجه از نظر میزان تراکم چندان سخت و متراکم نیستند. از سوی دیگر مصالح سواحل دریاها که در بسیاری از نقاط از نوع ماسه‌ای و یا ماسه سیلتی است نیز مزید بر علت شده و به اهمیت پرداختن به عواقب این پدیده و نیروهایی که در اثر وقوع آن به سازه‌های مجاور وارد می‌شود به شدت می‌افزاید. بررسی مسئله روانگرایی به‌منظور گسترش بنادر شمالی و جنوبی و اجرای سازه‌های ساحلی و فراساحلی در کشور ایران به دلیل قرار گرفتن در ناحیه‌ای با خطر لرزه‌خیزی بالا و وجود خاک روانگرا در مناطق ساحلی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. کتاب حاضر، آخرین یافته‌های پژوهشی در خصوص رفتار شمع برای نیازهای طراحی در مناطق لرزه‌ای را در شش فصل ارائه می‌کند. فصل 1، روی عملکرد شمع‌ها با بررسی عوامل مؤثر بر ظرفیت محوری شمع، اصول طراحی مبتنی بر عملکرد شمع‌ها با اعمال اثر زلزله و عملکرد مشاهده‌شدۀ شمع‌ها در طول زلزله‌های قبلی تمرکز می‌کند. فصل 2، با بررسی بارگذاری سینماتیکی و اینرسی، ضرورت‌های تحلیل p-y و روش‌های تعادل حدی برای تخمین حداکثر برش و لنگر در شمع‌ها در خاک‌های با گسترش جانبی را ارائه می‌دهد. فصل 3، عوامل مؤثر بر بارگذاری محوری شمع‌ها در خاك‌های روانگراشونده ازجمله كاهش ظرفیت نهایی در طی فشارهای منفذی بالا و پتانسیل کمانش تیری همراه با از بین رفتن مهار جانبی در خاک‌های روانگرا را پوشش می‌دهد. فصل 4، بر گسترش جانبی در خاک‌های روانگراشده ازجمله روش‌های تجربی برای برآورد حرکت گسترش جانبی، برهم‌کنش خاک ـ شمع در خاک روانگراشده و محدودیت فشارهای جانبی زمین برای طراحی شمع تمرکز دارد. در فصل 5، اثرات بارگذاری ترکیبی محوری و جانبی در گسترش جانبی زمین به همراه رفتار تکی و گروهی شمع و استفاده از نمودارهای برهم‌کنش برای تحلیل عملکرد شمع در هنگام سازوکارهای شکست چندگانه بررسی می‌شود. فصل 6، تعدادی از نمونه‌های طراحی مهم برای نشان دادن روش‌های طراحی‌شده در کتاب را فراهم می‌کند. کتاب حاضر می‌تواند مرجع مناسبی برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و نیز یک الگو و راهنما برای مهندسان فعال در صنعت ساختمان‌سازی برای تحلیل و طراحی پی‌های شمعی در خاک روانگرا باشد. باتوجه‌به ویژگی‌های فوق و کمبود منابع علمی در این زمینه و وجود خطر روانگرایی در برخی از مناطق ساحلی کشور و نیاز به طراحی شالوده‌های عمیق در خاک‌های روانگرا، امید می‌رود این کتاب با استقبال متخصصان و پژوهشگران این رشته قرار گیرد. در متن حاضر، سعی بر حفظ امانت در ترجمه و در کنار آن رسایی مفاهیم علمی و عملی و رسایی متن بوده است. بی‌شک ترجمه این کتاب، عاری از عیب و نقص و بعضاً اشتباه نیست. لذا از استادان گران‌قدر و متخصصان فهیم استدعا می‌شود با ارائه پیشنهادها و رهنمودهای ارزنده خود، اینجانبان را در رفع کاستی‌های آن یاری نمایند.معرفی مباحث کتاب طراحی پی های شمعی در خاک های روانگراعملکرد شمع هابارگذاری اینرسی و سینماتیکیمحاسبات بارگذاری محوری در زمین مسطحگسترش جانبی زمین شیب داربارگذاری محوری شمع‌ها در زمین های با گسترش جانبینمونه های طراحی