Subgrade Modulus of Clay = 67Su/B


Subgrade Modulus of Clay = 67Su/B

K.Kurojjanawong

14-Nov-2016

Subgrade Modulus of Clay = 67*Su/B ที่เค้าชอบเอามาใช้ออกแบบเข็มรับแรงด้านข้างของงานอาคาร มาจากไหน ??

ค่า Kh = 67Su/B ถือเป็น Rule of Thumb เลยก็ว่าได้ ที่มาจาก Paper ของ Davission (1970) ผมเข้าใจว่า Geotechnical engineer ทุกคนน่าจะเคยเห็นค่านี้ แต่คงมีแค่ Structural Engineer บางคนที่เคยใช้ เพราะส่วนใหญ่ ไม่ Fixed ก็ Pinned ที่ฐานรากกันหมด ทั้งที่จริงๆ มันไม่ใช่ Infinitely Rigid Support แต่มันมี Stiffness อยู่ แถมไม่คงที่ด้วย ขึ้นกับ ทั้ง ความลึก และ ระยะแอ่นตัวของเสาเข็ม

คนที่ทำงาน offshore คงคุ้นกับ p-y curve แต่ในขณะที่ คนที่ทำงานบนฝั่ง ผมว่ารู้จักไม่ถึง 5% มั้ง ตอนนี้เริ่มเห็นคนพยายามจะใส่ Soil Stiffness Spring เข้าไป เช่น 67Su/B สำหรับ ดินเหนียว แต่หารู้ไม่ว่า ค่านั้นมัน conservative มากๆ

Soil Response curve จะมีลักษณะเป็น เส้นโค้ง แบบ non-linear การที่จะวิเคราะห์ให้ถูกต้อง ต้องทำ pile-soil-structure แบบ nonlinear analysis อาจจะ Full nonlinear หรือ Simplified nonlinear ด้วยการ Trial and Error ก็ได้

p-y soil response curve สำหรับ ดิน เหนียวอ่อนที่นิยมใช้ก็คือวิธีของ Matlock (1970) ซึ่งก็ระบุอยู่ใน API RP2GEO ที่ใช้กันในงาน offshore นั่นล่ะ

ถ้า คำนวณ ดูจะพบว่าที่ แรงด้านข้าง (p) ประมาณ 0.23Pu จะได้ ค่า Modulus สูง ถึง 414Su (ถ้าผมจำไม่ผิด Eu/Su ใน Bangkok subsoil นี่ประมาณ 500) การที่จะ ได้ ค่า Modulus (E) ประมาณ 67Su มันต้องไปอยู่ แถวๆ หัว Curve แล้ว คือ ต้องมีแรงกระทำ จนเกือบจะถึง Ultimate Lateral Pile Capacity (Pu) อยู่แล้ว ตามที่ผมคำนวณให้ดูในรูป

แสดงว่าอะไร??

ก็คือ ค่า 67Su/B ที่ใช้กันมันคือค่า Modulus ที่ใกล้ จะ Failure คืออยู่ เกือบถึง Peak อยู่แล้ว ซึ่งมัน Conservative เกินไป ในการที่จะเอามาออกแบบ Strength ของ เสาเข็ม เพราะความเป็นจริงแล้ว เสาเข็ม อาจจะมีพฤติกรรม อย่างนั้น แต่ช่วงตื้นมากๆ หลังจากนั้น P/Pu ผมเข้าใจว่า จะต่ำมาก ถ้า say FS = 2 ก็ต้องน้อยกว่า 0.5 แต่จริงๆส่วนใหญ่น่าจะน้อยกว่า 0.2 ด้วยซ้ำ งั้นการใช้ ค่า 67Su/B ทั้งความลึกตั้งแต่หัว ยันปลาย นี่ โคตร conservative คือ เสาเข็มแทบจะไม่มีแรงดันดินช่วยค้ำเลย ทำให้ต้องการ เหล็กเสริมมากขึ้น หรือ ถ้า เป็น เสาเหล็ก ก็ต้องใหญ่ขึ้น นะจะบอกให้

Ref.

API RP2GEO (2011), “Geotechnical and Foundation Design Considerations”,

MT, Davisson (1970), “Lateral Load Capacity of Piles”

Subgrade Modulus.jpg

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s