The use of inclined piles is an efficient way to handle horizontal forces in constructions. However, if the soil settles the structural bearing capacity of each pile is reduced because of induced bending moments in the pile. There are several reasons for a soil to settle, e.g. if an embankment is built on top of a clay settlements will occur. There is currently no validated method in Sweden to analyse horizontal loading from a settling soil. In the current report a non-linear 3D finite element model is validated by a previously conducted field test and the results are compared to three different beam-spring foundations. These consist of a standard model where a subsoil reaction formulation is used, a model where the soil is considered as a distributed load, and a model with a wedge type of failure. Furthermore, a parametric study is conducted for a cohesionless material where the weight and friction angle of the soil material is varied. The standard soil reaction model yields an induced bending moment almost three times larger than the one obtained from the field test and the two other calculation methods. The latter beam-spring models should therefore be considered in practical design. These findings imply that inclined piles can be used in a far greater extent than previously expected, hence decreasing the cost for the project. / Användning av lutande pålar är ett väldigt effektivt sätt att ta hand om horisontalkrafter i konstruktioner. Om marken omkring pålen sätter sig orsakas ett böjmoment i pålen som sänker den strukturella bärförmågan av pålen. För närvarande finns ingen validerad metod i Sverige för att beräkna storleken av den horisontella kraften som orsakas av sättningarna. I den här studien har en ickelinjär 3D-FEM modell validerats mot ett tidigare utfört fullskaleförsök, dessa resultat har därefter jämförts mot tre olika 2D-diskretiseringar. Den första modellen som beskrivs är den som idag används vid påldimensioneringar. De två andra modellerna är baserade på en annan brottmekanism i påltoppen där jorden istället för en fjädermodell utgörs av en utbredd last med två olika formuleringar. Vidare har en parametrisk studie utförts med en friktionsjord där vikten och friktionsvinkeln på jordmaterial varierats. Den nuvarande 2D-diskretiseringen ger ett böjmoment i pålen som är närmare tre gånger större än det i fältförsöket uppmätta och de två föreslagna beräkningsmodellerna. Ett böjmoment så stort att pålens kapacitet teoretiskt blir obefintlig enligt nuvarande beräkningsmodell.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-183384 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Resare, Fredrik |
| Publisher | KTH, Jord- och bergmekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete Jord- och bergmekanik, 1652-599X ; 2015/09 |
Page generated in 0.003 seconds