بررسی عددی و آزمایشگاهی مقاومت بیرون کشیدگی تسمه قلاب ها (s-a) در مسلح سازی خاک های دانه ای

بررسی خواص مکانیکی خاک به عنوان تکیه گاه اصلی سازه های مهندسی از دیر باز مورد توجه محققین بوده است. ضعف مقاومت برشی و در نتیجه ظرفیت باربری کم خاک های ضعیف، عاملی جهت پیدایش روشهای گوناگون اصلاح خواص مکانیکی خاک از قبیل تراکم خاک، تثبیت خاک، تزریق، مسلح سازی خاک و ... گردیده است. یکی از پر کاربردترین روشهای بهسازی خاک استفاده از خاک مسلح، به ویژه در دیوارهای مسلح شده توسط تسمه های فلزی می باشد. در این سیستم مقداری از نیروی منتقل شده به خاک به واسطه ی اصطکاک بین ذرات خاک و سطح تسمه به صورت نیروی کششی درون تسمه ها مستهلک گردیده و باعث کاهش تنش برشی به وجود آمده در توده ی خاک می گردد. طبق این مکانیسم تسمه ها تحت نیروی بیرون کشیدگی قرار گرفته که سطح صاف آنها باعث اندرکنش ضعیف تسمه ها با خاک گردیده و این یکی از نقاط ضعف این سیستم محسوب می گردد. در این تحقیق نوعی مسلح کننده ی جدید، که از افزودن قلاب به تسمه سنتی ساخته شده جهت افزایش مقاومت بیرون کشیدگی و کاهش طول مهاری مسلح کننده معرفی می گردد که تسمه قلاب نامگذاری می شود. 52 آزمایش بیرون کشیدگی بزرگ مقیاس برای بررسی هندسه بهینه و مقاومت بیرون کشیدگی این سیستم انجام گردید. تاثیر زاویه قلاب، طول قلاب، فاصله قلاب ها از یکدیگر و اندازه المان مکعبی قلاب بر نسبت ضریب اندرکنش بیرون کشیدگی و تاثیر افزودن قلاب ها در طول مهاری مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی شبیه سازی عددی مسئله نیز با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود plaxis انجام گرفت. نتایج بدست آمده از آزمایشات و مطالعه عددی برای دو سیستم سنتی و تسمه قلاب نشان می دهد که مقاومت بیرون کشیدگی سامانه تسمه قلاب در سربارهای 50، 100، 120 و 150 کیلو نیوتن بر متر مربع به ترتیب 7/7، 5، 3/4 و 5/4 برابر تسمه سنتی می باشد.