Empiryczna weryfikacja nośności bocznej pali oraz ich przemieszczeń w stanie przedgranicznym

W zbiorze przedstawiono wyniki działania naukowego pt. "Empiryczna weryfikacja nośności bocznej pali oraz ich przemieszczeń w stanie przedgranicznym" realizowanego w ramach grantu MINIATURA, nr 2023/07/X/ST8/00851.

Celem działania naukowego pt. ,,Empiryczna weryfikacja nośności bocznej pali oraz ich przemieszczeń w stanie przedgranicznym” było zbadanie wpływu ciągłych i cyklicznych obciążeń bocznych na zachowanie się pala w gruncie.

Zakres prac obejmował badania pilotażowe przemieszczenia i siły na 6 modelowych palach, które zostaną zainstalowane w drewnianej skrzyni (o wymiarach w planie 1,25 m na 1,15 m i wysokości 1,5 m), wypełnionej średniozagęszczonym piaskiem średnim. Wykonane ze stali modele pali miały średnicę 0,04 m i długość 1 m i była zagłębione w gruncie na głębokość 0,8 m. Pale ponumerowano nr 1,2,3,4,5 i 6.

Pojedyncze badanie pozwalało na pomiar nośności dwóch pali jednocześnie. W tym celu, pomiędzy dwie metalowe płytki połączone ze sobą czterema śrubami, umieszczono dwa pale. W ten sposób pale zostały połączone ze sobą parami: pal nr 1 z 2, nr 3 z 4 i nr 5 z 6. Skręcanie śrub za pomocą klucza powodowało zbliżanie się płytek do siebie i w konsekwencji wywieranie obciążenia bocznego na oba pale

Badania zostały przeprowadzone w dwóch wariantach. W pierwszym przyłożono siły boczne do pali w sposób ciągły (stopniowo zwiększano obciążenia o 0,2-0,3 kN aż do osiągnięcia nośności pala). W drugim wariancie natomiast układ został obciążany w sposób cykliczny (wielokrotne obciążanie i odciążanie do około 70% nośności). Zmiana obciążenia następowała po stabilizacji przemieszczeń w poprzednim kroku obciążeniowym. Do pomiarów przykładanego obciążenia i przemieszczeń głowicy pala będą użyto czujniki odpowiednio siły i przemieszczeń, dokonujące rejestru zmian na bieżąco podczas trwania eksperymentu. Każde zmiany siłach i przemieszczeniach były zapisywane w pliku xlsx.

Na dane zdeponowane w zbiorze składają się następujące pliki:

- pliki st1.png - st6.png - zdjęcia stanowisk badawczych

- pliki xlsx - wyniki pomiarów z czujników siły i przemieszczenia:

• nazwa b_3_p_5_6.xlsx oznacza, że plik opisuje badanie nr 3 przeprowadzone na palach 5 i 6
• każdy z plików zamiera pomierzone wartości F,s_i i s_j, gdzie F to wartość przyłożonej siły do pali w kN, a s_i i s_j to wartości przemieszczeń pali i oraz j w mm w zależności od przyłożonej siły

- pliki p1_chart.png - p6_chart.png - wyniki pomiarów w postaci graficznej dla badania ciągłego dla pali 1-6:

• każdy wykres zawiera punktowe wyniki pomiarów w osiach obciążenie-przemieszczenie, aproksymacje wyników krzywą hiperboliczną oraz nośność boczną pala wyznaczone metodą Brinch-Hansena

- pliki p3_chart_cyc.png oraz p4_chart_cyc.png - wyniki pomiarów w postaci graficznej dla badania cyklicznego pali 3 i 4:

• każdy wykres zawiera punktowe wyniki pomiarów na osiach obciążenie-przemieszczenie oraz zaznaczone kolejne cykle pomiarowe

- pliki bad_c.py oraz bad_s.py - skrypty w języku Python, tworzące wykresy na podstawie pomiarów, odpowiednio dla badań cyklicznych i ciągłych

Uzyskane wyniki badań będą przydatne w kalibrowaniu modeli numerycznych pali, co może się przełożyć na efektywniejszą symulację problemów trudnych do rozwiązania analitycznie oraz lepszą walidację przyjętych metod