In Sweden as well as other countries the trend of building higher is more and more popular. The global stability of tall buildings is a very important aspect that has to be taken into account while designing. Foundation on piles, that is common in Sweden, reduces the global stability compared to foundation directly on bedrock. Using inclined piles in the foundation is inevitable for high-rise buildings, because they are essential for transferring the horizontal loads into the bedrock. The aim of this paper is to look into the influence that foundation on piles has on global stability and investigate two simple methods to asses global stability. In this thesis the influence of the stiffness of the substructure (foundation), length and inclination of the piles on the global stability were investigated. It was also looked into how does the pile center affect the rotation and thus global stability. One method that was presented was based on the equivalent stiffness. Displacement at the top of the wall is used in order to calculate the bending stiffness that is reduced due to foundation on piles and further calculate buckling load on the basis of Euler buckling. In the other method that was proposed rotation at the foundation level was taken into account so as to calculate rotational spring stiffness and later buckling load due to combined flexural and rotational buckling. The analysis was conducted on a simple two dimensional problem, namely stabilizing wall as well as a building stabilized by two towers. Three different configurations of piles were investigated for single wall as well as for the structure. The investigation showed that the position of pile center has its effect on the global stability. The closer the pile center is to the foundation on piles the better the global stability of a structure. The length of the piles plays a role in stability as well. The longer the piles are the worse the stability is. With longer piles the overall stiffness of a structure decreases and thus the global stability. The analysis showed that the foundation of piles significantly lowers the stability of high rise building. The investigated methods showed that the one based on rotation at the base gave better results compared to the method based on the equivalent bending stiffness. But to use this first method, the position of the pile center is required to be known in order to get correct results which in a complex structure is hard to estimate. In an analysis of a building stabilized by two towers it was seen that when the inclined piles that are inclined opposite to each other in a pile group and are positioned far from rotation center of a structure it increases the global safety and rotational stiffness as well. It is recommended to use such configuration of piles that the pile center is at the foundation level in order to increase global stability. / I Sverige och andra länder är trenden att bygga högre alltmer populärt. Den globala stabiliteten hos höga byggnader är en viktig aspekt som måste beaktas vid byggnadens utformning. Den vanligaste grundläggningsmetoden i Sverige är grundläggning med pålar. Denna typ av grundläggning minskar den globala stabiliteten jämfört med grundläggning direkt på berggrunden. Att använda sneda pålar i grundläggningen är oundviklig för höghus, eftersom de är nödvändiga för att överföra horisontella laster till berggrunden. Syftet med detta examensarbete är att se hur grundläggning på pålar påverkar den globala stabiliteten och undersöka två enkla metoder för global stabilitet. I detta examensarbete undersöktes hur styvheten påverkar grundläggning med pålar med olika längder och lutningar, med hänseende på den globala stabiliteten. Pålcentrumets påverkan av rotation och den globala stabiliteten har även studerats. En metod som presenterades i examensarbetet är baserades på ekvivalent styvhet. Där utböjning på toppen av väggen togs för att beräkna böjstyvheten som reduceras på grund av grundläggning med pålar och ytterligare beräknades knäcklasten baserat på Eulers knäckning. I den andra metoden som föreslogs togs rotationen vid grundläggningsnivån med i beräkningen för att beräkna rotationsfjäderns styvhet och senare knäckningslasten på grund av kombinerad böjnings- och rotationsknäckning. Analysen genomfördes på en enkel tvådimensionell vägg och en tredimensionell byggnad som är stabiliserad av två torn. Tre olika konfigurationer av pålar undersöktes för enkel vägg och även för byggnaden Utredningen av examensarbetet visade att positionen av pålcentrum har en stor påverkan på den globala stabiliteten. Ju närmare pålcentrumet är till grundläggningsnivån desto bättre är den globala stabiliteten hos en konstruktion. Längden på pålarna har även en betydelse när det gäller stabiliteten. Ju längre pålarna är desto värre blir stabiliteten. Med längre pålar minskar den totala styvheten hos hela konstruktionen och därmed minskar även den globala stabiliteten. Utredningen visade även att metoden med rotation vid grundläggningsnivån gav mer noggrannare resultat än metoden för ekvivalent styvhet. Men för att kunna använda den förstnämnda metoden behöver man ha kännedom om vart pålcentrum ligger för konstruktionen och detta kan vara svårt att uppskatta. I en analys av en byggnad stabiliserad av två torn visades det att när pålarna är placerade långt från rotationscentrum av en konstruktion ökar den globala säkerheten och rotationsstyvheten. Det rekommenderas att använda sådan konfiguration av pålar att pålcentrum ligger på grundnivå för att öka den globala stabiliteten.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235317 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Dhorajiwala, Husein, Owczarczyk, Agnieszka |
| Publisher | KTH, Bro- och stålbyggnad |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 18244 |
Page generated in 0.0026 seconds