Wednesday, September 18, 2019

SALESFORCE TRANSIT CENTER BUS RAMP BRIDGE


මෙවර ලිපියෙන් අප සාකච්චාවට ගැනෙන්නෙ ඇමෙරිකාවෙ සැන් ෆ්‍රැන්සිස්කො නුවර  2018 වර්ෂයේදී විවෘත කරන ලද අළුත්ම පාලමක් ගැන.  අනු පාලම් 9කින් සමන්විත මෙහි , ප්‍රධාන පාලම Cabel Stay යනුවෙන් හැදින්වෙන පාලම් වර්ගයට අයත් පාලමක්.  තේරුම් ගැනීමේ පහසුව උදෙසා, මෙම පාලමේ හරස් කඩ ව්‍යුහයක්  ( Longitudinal Section) පහත දක්වා තියෙනවා.
copy rights : by Aspire; Qiyu Liu, Arup




අඩි 273'- 4" දිග (  මීටර 82)  පමන වන මෙහි ප්‍රධාන පාලම කේබල් ස්ටෙ  ( Cable Stayed) වර්ගයට අයත් පාලමක්. අනුපාලම්ද සහිතව මෙම පාලමේ මුළු දිග  අඩි 1849 ( මීටර 554) ක් පමන වෙනවා.

මෙම පාලම ඇදා තිබෙන්නේ  සේල්ස් ෆොර්ස්  අන්තර් බස් රථ හුවමාරු මධ්‍යස්ථානයට ( Salesforse Transit Center) . ප්‍රධාන කේබල් ස්ටේ පාලම අවසානයේ අඩි 52'-3" ( 15m ) ක් දිග ඩ්‍රොප් ඉන් ස්පෑන් ( drop in Span) එකක් මගින් එය, අන්තර් බස් රථ හුවමාරූ මධ්‍යස්ථානයේ දෙවෙනි මහල හා සම්භන්ධ කෙරෙනවා.

copy rights : by Aspire; Qiyu Liu, Arup
ප්‍රධාන කේබල් ස්ටේ පාලම ,  කොන්ක්‍රීට් දිවිත්ව බොක්ස් ගර්ඩර්  ( Double box girder) හරස් කඩකින් යුක්ත වන අතර , අධි ශක්තිමත් කම්බි මගින් එය අඩි91 පමන උස කොන්ක්‍රීට් කණුවකට ඈදා තිබෙනවා.

copy rights : by Aspire; Qiyu Liu, Arup



මෙම පාලමේ ඉදිකෙරුම් පිරිවැය ඇමෙරිකානු  ඩොලර් මිලියන 59.7 ක්  නැතිනම් රුපියල් බිලියන 10.75 ක් පමන වෙනවා. එහි හිමිකාරිත්වය   Transbay Joint Powers Authority සතු වෙනවා.
copy rights : by Aspire; Qiyu Liu, Arup


මෙහි ප්‍රධාන පාලමේ දිවිත්ව බොක්ස් ගර්ඩර්ස්, එකිනෙක් යා කෙරෙනුයේ  කොන්ක්‍රීට් ලින්ක් බිම් එකක් මගින්. ප්‍රධාන පාලමේ කේබල් සවි වී ඇත්තේ මෙම ලින්ක් බීම් වලට. එමගින් පාලමට  ඉණිමගක ස්වරූපයක් ලැබෙන අතර, ඉන් ලැබෙන වාසිය වන්නේ දිවා එලිය පාලම යටට ලබා ගැනීමට හැකි වීමයි. එය පාලම යට දිවෙන අනෙකුත් පාරවල් වලට වඩා හොද එලියක් හා නිර්මාණාත්මක බවක් ලබා දෙනවා.

copy rights : by Aspire; Qiyu Liu, Arup
මෙම පාලම නිර්මාණය කිරීමේදී ඇතිවුනු තාක්ෂණික අභියෝගයන් අතරින්,  ප්‍රධාන පාලමත් බිල්ඩිමත් අතර වි්‍යුහාත්මක සම්භන්ධය නිර්ණය කිරීම ප්‍රධාන තැනක් ගනු ලබනවා.  මෙහිදි යොදා ගනු ලැබු එක්පැන්ශන් ජොයින්ට් එක අඩි 2ක් පමන වන පාලමේ පැති  සෙලවීම් වලට ඔරොත්තු දෙන ආකාරයේ එකක් විය යුතුව තිබුනා.  පාලම භූමිකම්පාකට පවා ඔරොත්තු දෙන අයුරින් නිර්මානය කර ඇති නිසා මෙවෙන් විශාල පැති සෙලවුමකට මෙය ඔරොත්තු දෙන ආකාරයේ එකක් විය යුතුව තිබුනා.  මේ ගැටළුව විසදීම සදහා මොඩියුලර් ආකාරයේ එක්පැන්ශන් ජොයින්ට් වර්ගයක්  බාවිතා කර තිබුනා. එය පාලමේ දික් හා පැති සෙලවීම් වලට ඔරොත්තු දෙන ආකාරයේ විසදුමක්.

අවසාන වශයෙන් මෙය 2018  සැම්තැම්බර් මාසයේදී භාවිතය සදහා විවෘත කරන ලද අතර සිවිල් ඉංජිනේරූ ව්‍යුහාත්මක  වශයෙන්ද ඉතා වැදගත් නිර්මානයක් ලෙස මෙය හැදින්විය හැකියි.

the copyrights of the all photos belongs to Aspire, Qiyu Liyu of Arup . The photos are used only for educational purpose.

Tuesday, August 13, 2019

Analyze and Design of the Prestress Concrete Girders


As a Structural Bridge Engineer, analyzing, design and review of prestress girders is part of my everyday assignments.

To make my life easy, I have made my own spreadsheets as well as finite element tools to complete above tasks.

Design or review, my approach is two way.

1.      Spreadsheet
2.      Finite Element Model - either using commercially available software Midas Civil, Bridge CSI or Stadd Pro

 I use my own spread sheets to perform preliminary design, initial assessment to great extent.

  
Figure 1 : My Spread sheet to analyze time dependent behavior of the PSC girder


Use of my own spreadsheet helps to strengthen my confidence on the task where I have so much control over the design I have undertaken.



Figure 2 : evaluating the stresses and Deflections using my own spread sheets


 Figure 3 : Magnel diagram for Simply supported PSC girder- Spreadsheet
Once I conducted my preliminary analysis, though it is very much closer to manual detail design, I review the design using a commercially available software. Midas Civil is a great software where it provides many features that a bridge designer required.




Figure 4 : Grillage Model for single span PSC girder



Figure 5 : 3D Model of the PSC Girder



Figure 6 : Result Interpretation and tendon Profile check

This two way approach has made my work tasks effective as well as efficient and made much complex tasks in to achievable miles stones.

Sunday, September 10, 2017

එංගලන්තයේ ග්‍රෙන්ෆෙල් සහ ලංකාව


එංගලන්තයේ මෑතකදී  සිදුවූ ග්‍රෙන්ෆෙල් බිල්ඩිමේ ගින්න ගැන ගොඩක් අය ඒ දවස් වල කතා කලා.දැන්නම් මේ ගැන ගොඩක් දෙනෙකුට අමතක වෙලත් ඇති. ඒ උනත් මේ ගින්න නිසා සිදුවූ මිනිස් ජීවීත හානිය ත් එක්ක ඒ සිදූවීම එහෙම ලේසීයෙන් අමතක කරලා දාන්න එංගලන්ත සිවිල් ඉංජිනේරුවන් හෝ බලධාරීන් කටයුතු කරලා නෑ.

80ක් පමන වූ සංක්‍රමණිකයන් හා අඩුආදායම් ලාභී නිවැසියන් ගේ ජීවීත නැති කරමින් සිදු වූ මෙම ගොඩනැගිල්ලේ  ගින්න ගැන මේ වෙනකොට සිදුවන පසු විපරම සිවිල් ඉංජිනේරූ මය සොයා බැලීමක් මෙන්ම , අපරාධ  කටයුතු වලට සම්බන්ධ පොලිස් පරීක්ෂණයක්ද වෙනවා.

බිල්ඩිමේ ගින්න පැතිරුනේ බිල්ඩිමේ පිටතින්. බිල්ඩිම පිටතින් සවිකර තිබු ක්ලැඩින් වලින් මෙම ගින්න පැතිරී ගියා. ගොඩනැගිලි ඉදිකිරීමේ ආරක්ශණ ක්‍රම ගැන ලෝකයේ වැඩිම අවධානයක් යොමු කරන ,එංගලන්තයේ මේ වගේ අතපසුවීමක්, එනම් ගින්නකට ඔරොත්තු  නොදෙන ක්ලැඩින් සවි කිරීමක් සිදූ වී තිබීම , එංගලන්තයේ ඉදී කිරීම් ක්ශේත්‍රයට කලු පැල්ලමක්.

ග්‍රෙන්ෆෙල් බිල්ඩිම අඩුආදායම්ලාභීන්ට කුලියට  ලබාදීමට ඉදිකරන ලද ගොඩනැගිල්ලක්. ඒ නිසා වියදම අවම කර ගැනීමට ඉතාම ලාභ, ගින්නකට ඔරොත්තු නොදෙන ක්ලැඩින් සවි කර තිබුනේ යැයි  ලොකු සැකයක් තියෙනවා.

ඇත්තටම ග්‍රෙන්ෆෙල් කියන්නේ මිනිස් මර උගුලක්. වේලාව එනකන් ඉදලා මිනිස්සු  බිලි ගන්න හදපු උගුලකට මේ අසරන මිනිස්සු කොටු උනා.

ලංකාවෙත් , අඩුආදායම් ලාභීන්ට මහල් නිවාස තැනීම  මේ වෙනකොට සීග්‍රයෙන් සිද්ධ වෙනවා. වියදම අවම කර ගැනීමට මේවා සදහා විවිධ අමුද්‍රව්‍ය යොදා ගැනීම සිද්ධ කරනවා. මේ ගොඩක් අමුද්‍රව්‍ය ,ලංකාවේ දේශගුණික තත්ත්වයන් යටතේ  ඉතා දීර්ඝකාලීනව මිනිස්සු අදුනගත්ත දේවල්.
ඒත් ලාභය උපරිම කිර්‍රීම, අඩුම වියදම බලාපොරොත්තුවෙන් අළුත් අමුද්‍රව්‍ය ශ්‍රී ලංකා ඉදිකිරීම්  ක්ශේත්‍රයට එන්න හැකියාවක් තියෙනවා. මේවගේ අලුත් අත්හදා බැලීම් අත්‍යවශ්‍යයි. ඒත් ඉදිකිරීම් ක්ශේත්‍රයට අඩුම මිල, අවම ඉදිකිරීම් කාලය වැනි සීමීත අරමුණු  කීපයක් පමනක් සලකා බලා මෙවැනි නව ඉදිකිරීම් ක්‍රම, අමුද්‍රව්‍ය  අදුන්වා දෙන්න බෑ.

එංගලන්තය වගේ ලංකාවේ  ඉදිකිරීම්  අංශයේ  නීතී රීති ඉතා තද නෑ. ඒ වගේම ඉදිකිරීම් අනුමත කරන ආයතන වලත් ලොකු අඩුපාඩු  තියෙනවා. ඒ නිසාම බිල්ඩිමක ආරක්ශාව ගැන ලංකාව මීට වඩා සැලකිලිමත් විය යුතුයි.

අපි කවුරුවත් කැමති නෑ පහසුවෙන් ගින්නක් පැතිර යා හැකි මහල් නිවාසයක් මිල දී ගන්න. අපි කවුරුවත් කැමති නෑ කඩාවැටෙන්න ලග බිල්ඩිමක ට ඇතුලු වන්න.

මෑතකදී වැල්ලවත්ත උත්සව ශාලාවක් කඩා වැටීම කාගෙත් අවධානයකට ලක් උනා. වාසනාවකට එදින එම ශාලාවේ උත්සවයක් තිබ්බෙ නෑ. හදිසියේවත් උත්සව දවසක එම අනතුර  සිද්ධ  උනා නම්, බිල්ඩිමේ ඉදිකිරීම ගැන මෙලෝ අලබෝලයක් නොදන්නා අහිංසක මිනිස්සුන්ගේ ජීවීත අවධානමකට ලක් වෙන්න ඉඩ තිබ්බා.


දැන් දැන් ලංකාවේ මහල් තට්ටු බිල්ඩින් වැඩි වැඩියෙන් ඉදිකිරීම් සිද්ධ  වෙනවා. නාගරීකරණයත් සමග මෙහි වැඩීවීමක් මිස අඩුවීමක් බලාපොරොත්තු  වෙන්න බෑ.

ඒ නිසා එංගලන්තයේ ග්‍රෙන්ෆෙල් , ලංකාවේ වැල්ලවත්ත වගේ අනතුරු, මිනිස් බිලිගැනීම් සිදු නොවෙන්න නම් , මේ ඉදිකිරීම් අනුමත කරන ආයතන මේවායේ ආරක්ශාව ගැන මීට වඩා අවධානමක්  දිය යුතුයි . දේශපාලන බලපෑම්  හා අල්ලස් වලට යට වී මිනිස්සුන්ගේ    ජීවීත එක්ක සෙල්ලං කිරීමට මේ ආයතන වලට ඉඩ නොදිය යුතුයි. එ වගේම ජනතාව වශයෙන් අපගේ දැනුවත් වීමද සිද්ධ විය යුතුයි .

Monday, July 3, 2017

Shoring System- Soldier Type -Cost effective earth retaining

In 2012, a client  reached me to get to a shoring solution for an excavation.

'Shoring' is a civil engineering technique to retain the earth in deep  excavation.

The Client requested a  cost effective solution to support   7 m of earth in a  deep excavation. I provided two options with cost comparison.
  
1. Driving  of steel sheet pile
2. Soldier piles. 

Option -2 was economical and technically feasible.  owing to existence of deep sandy layer in the sub soil profile , the driving of sheet piles  predicted to be difficult.



Chosen the sheet pile option, I  developed  an Excel spread sheet to calculate the driving depth of the steel H iron . Simultaneously I developed  a finite element model for the same using Stadd Pro.  

I was compelled develop my own techniques to determine the driving depth of H iron as literature on the FE modeling using general FE software was limited.





I did several modelling but did not get the exact bending moment shape as it should be. After several attempts of different methods, I was succeeded in getting correct shape of the bending moment diagram and was in a position to  decided the driving depth of the pile. I compared this results with the excel spread sheet calculation and the results were matched.




Sunday, March 5, 2017

Solutions for Differential Settlement in Structures


http://www.preethamgranites.com/cracks-building-foundation-settlement/




Providing  structural solutions for differential  settlement  is a challenge that face by many structural  Engineers during their career.

Generally ,allowable differential settlement is  20mm ,maximum, between two adjacent columns. This is based on the 75% of the maximum allowable cumulative settlement for  shallow foundations  of 25mm.


Below are few general solutions that widely used to cope the differential settlement problems;

11.)Provision of  thick /rigid raft foundation



22.) Provision of deep basement  to reduce the Net Bearing Pressures



33.) Adopt deep foundation solutions such as Piles



  4.) Pre Loading of lightly loaded Columns





55.)  Structural Isolation between differently loaded areas with a Joint





Monday, December 12, 2016

නයිජීරියාවේ කඩා වැටෙන බිල්ඩිං.............

නයීජීරියාවේ කිතුණු පල්ලියක වහලයක් කඩං වැටිලා මිනිස්සු 160කට වඩා මැරිලා.....





ආරංචි වෙන විදිහට නං පල්ලියෙ ඉදිකීරීම් කටයුතු ඔක්කොම ඉවර නෑ. ඒත් සෙනසුරාදා තිබ්බ දේවමෙහෙයකට කඩිමුඩියේ පල්ලියේ වැඩකටයුතු ඉවර කරලා දීලා.

පින්තූර වලින් පේන විදිහට කඩං වැටිලා  තියෙන වහලය යකඩ වලින් නිම කරපු  එකක්....



මීට කලිනුත් 2014 වර්ශයෙදී මේ වගේම   තට්‍ටු 7 ක පල්ලි ගොඩනැගිල්ලක් කඩං වැටිලා මිනිස්සු 100ට  වඩා මැරිලා තියෙනවා. හැබැයි ඒක නම්  කොන්ක්‍රීට්  ගොඩනැගිල්ලක්...

....


නයිජීරියාවේ ගොඩක් බිල්ඩින් කඩා වැටෙනවා. කියවන්න තියෙන දේවල් වලට අනුව නයිජීරීයාවේ ගොඩනැගිලි, නිවාස ඉදිකිරීම් ක්‍රමවේදයේ ගොඩක්  වැරදීම් තියෙනවා.

නයිජීරියාවේ  ගොඩනැගිලි කඩං වැටිලි වලට ගොඩක් හේතු ඉදිරිපත් වෙනවා.....

බාල ඉදිකිරීම්, වැරදි ගොඩනැගිලී සැලසුම්,  ගොඩනැගිලි අයිතිකරුවන්  ගොඩනැගිල්ලේ සිදු කරන විවිධ වෙනස්කම් මේ අතරින් ප්‍රධානයි...

අවසානයේ කිව යුත්තේ නිවැරදි වෘතිකයන් යොදා ගොඩනැගිලි තැනීම් අධීක්ශනය කර ගැනීමෙන්,  ඉහත කී බොහෝ අඩුපාඩු නිවැරදි කර ගත හැකි බවයි. එමගින් ගොඩැනැගිල්ලට යොදන ආයෝජනයත්, වටිනා මිනිස් ජීවීත අහිමිවීමත් වලක්වා ගැනීමට ලොකු රුකුලක් සපයාවී.

Wednesday, October 19, 2016

Does failure on concrete compressive strength of a sample taken from a structure conclude structural failure?


Question ( Reader from Contractor Blog)

Question
if i get a core sample of concrete in a newly built existing structure and found out based on laboratory test that the compresive strength of the sample is below  3000psi, does it conclude that the structure is unsafe or structurally unsound.
Are there other factors needed to be considered in determining structural soundness of the structure?

Answer ( Eng. Yasela)


Well , whether structure is unsafe or not depends on several factors.
first issue to be resolved , what is the design strength of the concrete that used in  design of the structure. Presuming it is 3000 psi, as you have mentioned, below the par values of 3000 psi  required further inquire . Further it is important to evaluate by what margin it get failed.

innitially, you can carry out a non destructive  test such as hammer bound test though the particular tests are not widely accepted . then you can carry out core drilling and test the sample. by means of these tests, you can evaluate the actual strength of the concrete of the structure.

with this figure you can check the design calculations. many distinguish concrete practice worldwide use factor of safety for the material and strength. if the actual concrete strength figures are higher than these values which is after the  applying of factor of safety, the strength of the structure should not be in question

however durability aspects of the structure may compromised due to serviceability conditions such as width of the crack, fatigue etc. these  issues are to be examined by a experienced structural engineer.

Wednesday, June 29, 2016

බීම් නැතුව ස්ලැබ් දාන්න බැරිද?


ගෙයක් හදන්න ගත්ත ගොඩක් දෙනෙක්ට කොලම්, බීම් ,ස්ලැබ් ( Column, Beam , slab) කියන වචන අමුතුවෙන් කියලා දෙන්න් ඕනා නෑ.
මහල් නිවාසයක් සෑදීමෙදී පලමුව පාදම ( Foundation) ඉදිකර එමතින් කොලම් නංවා, එම කොලම් ,බීම් මගින් ගැට ගසා ඒමත ස්ලැබ් එක දැමීම වඩා ප්‍රචලිත ක්‍රමයයි...මෙය සාම්ප්‍රදායික ක්‍රමයයි.
ඒත් කොලම්, බීම් මගින් යා නොකර කෙලින්ම ස්ලැබ් එක දාන්න බැරිද?
ඇත්තෙන්ම පුලුවන්.....
මෙසේ බීම් නොදමා කෙලින්ම කොලම් මතින් ස්ලැබ් එක දැමීමේ ක්‍රමය හදුන්වන්නේ ෆ්ලැට් ස්ලැබ් (Flat slab) ක්‍රමය කියලයි....
ෆ්ලැට් ස්ලැබ් ක්‍රමයේදී ස්ලැබ් එකේ බර ( Dead Loads) මෙන්ම එහි මත ඇති ජීවී බර ද ( imposed / live loads) කෙලින්ම කොලම් වලට සම්ප්‍රේශණය කරනවා....

ෆ්ලැට් ස්ලැබ් සදහා උදාහරනයක්

ෆ්ලැට් ස්ලැබ් ක්‍රමයේ ඇති වාසී මොනවද?
-------------------------------------------
1.ෆ්ලැට් ස්ලැබ් ක්‍රමයේ ඇති ලොකුම වාසිය නම් එහි ඇති ගෘහනිර්මානාත්මක ඉඩ කඩයි ( Architectural features).
ස්ලැබ් එකට යටින් බීම් එක නොපෙනීම මෙන්ම ගෘහනිර්මාණ ශිල්පියාට තමන්ට අභිමත පරිදි පාටිශන් බිත්තී නැතිනම් අවකාශය ( Space) සකස් කිරීමට එය ඉඩ සලසනවා.
2. ෆැලැට් ස්ලැබ් ක්‍රමයේ ඇති ඊලඟ වාසිය නම් ගොඩනැගිල්ලේ උස අඩු කිරීමට ඇති හැකියාවයි. ගෘහනිර්මානයේදී මෙන්ම බිල්ඩිමක සර්විසස් ලයින්ස් සදහා මහලක උස ප්‍රමානවත් විය යුතුයි.
මෙහිදි පැහැදිලි උස ( Clear Height) ගනිනු ලබන්නේ බීම් එකේ පහල මට්ටමේ සිට පහල ස්ලැබ් එකේ මුදුනටයි. ෆ්ලැට් ස්ලැබ් ක්‍රමයේදී බීම් එකක් නැති නිසා මෙම මහලක පැහැදිලි උස ඉතා පහසුවෙන් ලබා ගැනීමට මෙම ක්‍රමයට හැකි වෙනවා.
බිල්ඩිමක උස අඩුවීමෙන් ලැබිය හැකි පැහැදිලි වාසිය නම බිත්ති හා එහි නිමාවට යන මුදල ඉතිකර ගැනීමට හැකි වීමයි.
3. මෙම ක්‍රමයේදී ස්ලැබ් එකේ ශටරිම ( Form work) ගැසීම සාම්ප්‍රදායික බීම් කොලම ක්‍රමයට වඩා පහසුයි. එම නිසාම ශටරිම සදහා යන වියදම අඩු වීමක් මෙහිදී සිදු වෙනවා.
4. බොහෝ අවස්ථාවන්හීදී ෆ්ලැට් ස්ලැබ් එකක බර සම්ප්‍රධායික ස්ලැබ් ක්‍රමයට වඩා 10-15% අතර ප්‍රමාණයකින් පමන අඩුයි.
එම නිසා බිල්ඩිමේ මුලු බර අඩු වීමේ හැකියාවක් තියෙනවා. එම නිසා සමාන්‍ය දුර්වල පසක ඉදිකෙරෙන, උස බිල්ඩිමක් සදහා අවශ්‍ය පාදම සදහා යන වියදම ( Foundation cost)මෙම ක්‍රමයෙන් අඩු කර හැකියි.
අවාසි;
------
1. කොලම් අතර ලොකු පරතරයන් ( spans) තබා ගැනීමේදී ස්ලැබ් එකේ ඝනකම වැඩි කල යුතු නිසා ඉතා විශාල කොලම් පරතර ලබා ගැනීම මේ ක්‍රමයේදී අභියෝගයක්
2. පාටිශන් බිත්ති සදහා ද සාම්ප්‍රදායික ගඩෝල් බිත්ති වෙනුවට අඩුබර බිත්ති ( light weight blocks) යෝදා ගැනීමට ඇතැම් විට සිදුවිය හැකියි.




pic : 1. https://www.nexus.globalquakemodel.org/gem-building-taxonomy/overview/glossary/cast-in-place-beamless-reinforced-concrete-floor--fc1


Sunday, June 19, 2016

ව්‍යුහ සැලසුම් සිවිල් ඉංජිනේරුවරයෙක් ( Structural Design Engineer) යනු කවුද ?

ව්‍යුහ සැලසුම් සිවිල් ඉංජිනේරුවරයෙක්  ( Structural Design Engineer) යනු කවුද ?

කිසියම් ගොඩනැගිල්ලක් හෝ වෙනත් සිවිල් ඉංජිනේරූමය ඉදිකිරීමක්  අපි අපගේ ශරීරයට සමාන කලහොත් ගොඩනැගිල්ලක සැකිල්ල යනු අප ශරීරය දරා සිටින ඇට සැකිල්ලය. ගොඩනැගිල්ලක මෙම සැකිල්ල නිර්මාණය හා සැලසුම් කිරීමේ  කාර්‍ය භාර්‍ය සිදුකරනේ ව්‍යුහ සැලසුම් ඉංජිනේරූවරයාය.

ව්‍යුහ ඉංජිනේරූවරයෙකුගේ සේවය අවශ්‍යවන අවස්ථා මොනවාද?

1. ඉදිකිරීම් ව්‍යපෘතියක් සදහා - නිවසක සිට මහ පරිමාණ පාලම්, ගොඩනැගිලි ඉදිකිරීම් සදහා අවශ්‍ය වන සැලසුම් සකස් කර ගැrනීම සදහා

r


2. ගොඩනැගිල්ලක පසු කාලීනව කරන වෙනසක් හෝ නව ඉදිකිරීමක් - යෝජිත නව ඉදිකිරීම හා පවතින ගොඩනැගිල්ල ආරක්ෂාකාරිව හා ලාභදායිකව සිදුකරගැනීම සදහා උපදේශකත්වය



3.  ගොඩනැගිල්ලක ව්‍යූහාත්මක දෝශයක් නිර්ණය කරගැනීම- උදාහරණයක් ලෙස  ගොඩනැගිල්ලක බිත්තියක, බීම් එකක වැනි ව්‍යුහාත්මක බලපෑමක් ඇති තැනක ඇති පැලුමක් හා එහි බලපෑම සදහා උපදේශකත්වය..

4. කිසියම් ස්භාවික අනතුරකින් පසු ගොඩනැගිල්ලක ආරක්ෂාව සදහා උපදෙස් ලබා ගෑනීම- ගංවතුර හෝ භූමිකම්පාවක් වැනි තත්වයකට ලක් වූ ගොඩනැගිල්ලක් සදහා එහි මතු ආරක්ශාව පිලිබද නිර්දේශ ලබා ගැනීම සදහා...

5. මිලදී ගැනීම සදහා අදහස් කරන ගොඩනැගිල්ලක එහි සවිශක්තිය හා කල් පැවැත්ම පිලිබද උපදේශකත්වය ලබා ගැනීම...

Wednesday, February 24, 2016

Cast insitu Bored Pile Construction


In bored pile construction , there are few widely spread methods in stabilizing the bored hole. This post discusses these methods in summary.


The most common and economical solution is to use bentonite and the main idea behind using bentonite is to stabilize the bored hole. Owing to the high density, it prevents water inflow to the hole. However, if it is a floating pile or depend significantly on skin friction to resist load then the use of bentonite is controversial.

If bentonite is not the solution then the next economical solution is to use temporary  casing. Steel casings are widely used in the industry. However extraction of the casing during the construction is challenging explicitly in deeper depths.

Inserting a temporary steel casing- checking for versatility of the steel casing using the buble


In that case you can decide for permanent casing and it has to be ensure that  you have considered the cost allocation for that. This can be decided with the specialized pile contractor.
The mix design of the  concrete using  for  piles also play a pivotal role and there are many specification on this subject. BS 6235,ACI 357,Dnv are few of them…


Generally cement water ratio is  around 0.4  for the submerged and minimum cement content would be 360 kN/m3. Minimum 28 days characteristic strength would be 35 N/mm2. Of course these are general specification and designer has the authority to adopt tailor made solution. The Portland cement is preferable and  low content of  tri calcium aluminate is preferable to reduce the risk of sulfates attacks, if it is offshore construction explicitly.
RF cages for insertion

Sunday, October 18, 2015

තාප්ප බිත්ති-rammed earth walls

පස් ආශ්‍රිතව  නිවෙස් බිත්තී සෑදීම, ලංකාවට අලුත් ක්‍රමයක් නොවෙයි. වරිච්චි බිත්ති ලෙස බහුලව හැදින්වෙන්නේ  අපගේ එවන් සාම්ප්‍රධායික ක්‍රමයක්.

නමුත් අප කථා කිරීමට යන තාප්ප බිත්ති ( rammed earth wall) ක්‍රමය ලංකාවේ එතරම් බහුලව යොදා නොගන්නා ක්‍රමයක්. මෙම ක්‍රමය ලංකාවේ දැනට බහුලව කෙරෙන පිලිස්සු ගඩෝල් හා සිමෙන්ති බ්ලොග් ගල් බිත්ති වලට විකල්ප ක්‍රමයක්.

තාප්ප බිත්ති සෑදීමට ලංකාවේ බහුලව ඇති ලැටරයිට් පස යොදා ගත් හැකියි. උදාහරනයක් ලෙස කදු බෑවුමක් ගෙයක් තැනීමට අදහස් කරන අයෙකුට, බෑවුම සමතල කිරිමේදී ඉවත් කෙරෙන පස් මේ සදහා යොදා ගැනීමට හැකියි.

මෙම ක්‍රමයේදී පලමුව ලැටරයිට් පස පෙරෙනයකින් හලා ගත යුතු වෙනවා. ඒ පස් වල ඇති ලොකු පස් කැට ඉවත් කර ගැනීම සදහයි. එසේ පෙරා ගත් පස් ලී වලින් සදා ගත් අච්චුවක් තුල ක්‍රමාණුකූලව තද කිරීමේන් අපට අවශ්‍ය බිත්තිය සදා ගත හැකියි.



කෙසේ නමුත් තනිකරම පස් වෙනුවට සිමෙන්ති ඉතා ස්වල්ප ප්‍රමානයක් මිශ්‍ර කිරීමේන් මෙම තාප්ප බිත්ති වල   පලදායිභාවය ඉතා වැඩි ප්‍රමානයකින් ඉහල දැමිය හැකියි. මේවා  Cement stabilized rammed earth බිත්ති ලෙස හදුන්වනවා. සිමෙන්ති මිශ්‍ර කිරීම මගින්  බිත්තියට අමතර ශක්තියක් ලබා දෙනවා මෙන්ම එමගින් බිත්තියේ ඝනකම අවශ්‍ය නම් අඩු කර ගත හැකියි. එසේම එමගින් වැස්සෙන් හා සුලඟින් බිත්තියට වන හානිය අවම කරනවා මෙන්ම කෙලින් බිත්තියක් බැද ගැනීමටද උදව් වෙනවා.ඇත්තෙන්ම මෙය තමයි ලංකාවේ වඩාත් ප්‍රචලිත ක්‍රමය.


තාප්ප බිත්ති වල (rammed earth)  තියෙන ලොකුම වාසිය නම් ගේ ඇතුලත රස්නය පාලනය කිරීමට එයට ඇති හැකියාවයි. ස්භාවිකවම තාප්ප බිත්තිවලට ඉතා ඉහල උෂ්ණත්ව ධාරිතාවක් තියෙනවා. එම නිසා අධික රස්නය ඇති දවල් කාලයේදී,  එම බිත්තී තාපය උරා ගන්නා නිසා කාමර ඇතුලත රස්නය අඩු වෙනවා. රස්නය අඩු රාත්‍රී කාලයේදී එය නැවත තාපය මුදා හරින නිසා රාත්‍රියට කාමරය ඇතුලත සීතල එමගින් පාලනය වෙනවා.මෙය ගෘහ නිර්මාන ශිල්පයේදී passive solar design ලෙස හදුන්වන, එයට අයත් හොද තාපය උරා ගන්නා ව්‍යුහයක්.මෙමගින් ඔබට ලැබෙන සිසිලසට අමතරව ඇති අනිත් වාසිය නම් විදුලි පංකා හා වායුසමීකරන සදහා වැය කරන ඔබගේ විදුලි බිල පාලනය කිරීමේ ඇති හැකියාවයි.



තාප්ප බිත්ති වල ඇති අනෙත් විශේෂ වාසිය වන්නේ එය ගින්නට දක්වන ප්‍රබල ප්‍රතිරෝදයයි. ලංකාවේදී මෙය එතරම් විශාල අගයක් ගෙන නොදුන්නත්, ලැව් ගිනි බහුලව ඇති රටවලට මෙය ඉතා කදීම ඉදිකිරීම් ක්‍රමයක්.

තාප්ප බිත්ති පරිසර හිතකාමී ගොඩනැගිලි නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියක්. එය සාමාන්‍ය ගඩොල් මෙන් පිලිස්සිය යුතු නැති නිසා අඩු ශක්ති ප්‍රමානයක් භාවිතා කරන්නක්. එසේම සිමෙන්ති ගඩොල් මෙන් වැලි භාවිතයක් නැති නිසා පරිසරය මත කෙරෙන හානිය ද අවමයක්.

කපරාරු නොකරන  ගඩොල් බිත්ති සේම තාප්ප බිත්තිද දිය සීරාව අල්ලනු ලබනවා.  මෙයින් ආරක්ශා වීමට බිත්තිය කපරාරු හෝ තීන්ත ආලේප කල හැකියි. නමුත් මෙසේ කිරීමෙන් තාප්ප බිත්තිවල ස්භාවිකත්වය නැති වී  යන බව මගේ අදහසයි. ඇත්තටම කිව්වොත් මේ බිත්ති හුස්ම ගන්නවා. කපරාරු කිරීමෙන් , තීන්ත ගැල්වීමෙන් අපි මෙම ක්‍රියාවලියට බාධා කරනවා.ඒ නිසා මමයෝජනා කරන්නේ වහල  හා අත්තිවාරම් දැමීමේදී බිත්තිවලට දිය සීරාව  එන්නට නොදී ඉදිකර, බිත්ති ස්භාවික ආකාරයෙන්  තිබීම යෝග්‍ය බවයි,

තාප්ප බිත්ති වල සවිශක්තියට බලපාන ප්‍රධාන කරුනක් වන්නේ එය ඉදිකිරීමෙදී පස තද කරන ප්‍රමානයයි.(තෙරපුම /Degree of Compaction).තාප්ප බිත්ති සදහා යොදා ගැනෙන අමුද්‍රව්‍ය ඉතා සුලභ හා ලාභදායී උවත්  අන් ක්‍රම වලට සාපෙක්ශව වැඩි ශ්‍රමයක් වැය වෙනවා. මෙය මේ ක්‍රමයේ ඇති එක අවාසියක්.මේ සදහා ඉලියමක් ලෙස වානිජමයව නිපැදවෙන පස් ගඩෝල් භාවිතා කල හැකියි.

තාප්ප බිත්ති සෑදීමට යොදා ගන්නා පසේ යම් කිසි මැටි ප්‍රතිශතයක් තිබිය යුතුයි. සමාන්‍යයෙන් පරිමාවක් ලෙස එය 10% වඩා   අඩු නොවිය යුතුයි.  තාප්ප බිත්තියෙදී මැට්ට බයින්ඩරයක් ලෙස ක්‍රියා කරනවා. පසේ මැටි ප්‍රතිශතය සෙවීමට සරල පරීක්ශනයක් සිදු කල හැකියි. ජෑම් බෝතලයකින් බාගයකට පස පුරවා , එයට වතුර තුන් කාලක් පමන වන තුරු මිශ්‍ර කර හොදින් සොලවා වරුවක් පමන තබන්න. අවසානයේදී ඉතාවිශාල ගල් කට පහලම තට්‍ටුවෙත් ක්‍රම ක්‍රමයෙන් බර අඩුවන් කොටස් ඉහල ස්ථර වලත් , ස්ථර ලෙස දක්නට හැකි වේවි. උඩින්ම ඇති තට්‍ටුව මැටි. මෙය මුලු පස් සාම්පලයේ මැටි පරිමා ප්‍රතිශතය දැන ගැනීමට සරල පරීක්ශණයක්. සමානයෙන් මැටි 10%-40% අතර ප්‍රමානයේ හා වැලි  35-65% සංයුතිය ඇති පස් මේ සදහා යෝග්‍යයි. කෙසේ නමුත් අත්දැකීම් මත පදනම් වෙත  පසක් යෝදා ගැනීම වඩා සුදුසුයි.

එක් කල යුතු සිමෙන්ති ප්‍රමාණය පස අනුව වෙනස් විය හැකියි. නමුත් එය බොහෝවිට 6% ත් 10% අතර ප්‍රමානයක තීබීම ප්‍රමානවත්.

නූතන ඉතිහාසයේ තෙරපුම් පස් ගඩෝලක් නිශ්පාදනය කිරීමට සරල යන්ත්‍රයක් නිර්මානය කර යොදාගෙන ඇත්තේ 1950 දී පමන කොලොම්බියාවේ සිටි රාහුල් ‍රැමිරෙස් නැමැත්තෙක්. පහත රූපයෙන් දැක්වෙන්නේ ලංකාවේදී දක්නට ලැබුනු එවන් උපකරනයක්.

rammed earth block maker

 ref : https://picasaweb.google.com/104233300575991505208/PlacesSriLankaCEBBlockPressAtNagoda#5358492659634828306.


සිමෙන්ති මිශ්‍ර නොකරන ලද තාප්ප බිත්ති, වැඩි ඝනකමිකින් යුතු වෙනවා. මෙවන් බිත්තියක ඝනකම අඩියක පමණ වෙනවා. ඝනකම් වැඩි බිත්ති යොදා ගැනීම මගින් නිවස ඇතුලත උශ්ණත්වය වැඩියෙන් පාලනය කිරීමට හේතූ වෙන අතර, පිටත ශබ්දය ඇතුලට නොදෙන නිහඩ පරිසරයක්ද ලබා දෙනවා.

පහත දැක්වෙන්නේ වානිජමව නිපදවෙන පස් ගඩොල්වලින් තනා නිම කරන ලද ලංකාවේ නිවාස කීපයක්.

ref: Mahindarathne, C. (2011, 18/10/2015). Interlocking Earth Compressed Bricks (IECB). http://refreshingsrilanka.blogspot.com/2011/11/interlocking-stabilized-earth_30.html.


Mahindarathne, C. (2011, 18/10/2015). Interlocking Earth Compressed Bricks (IECB). http://refreshingsrilanka.blogspot.com/2011/11/interlocking-stabilized-earth_30.html.

තාප්ප බිත්ති නූතන පරිසර ප්‍රශ්ණය උදෙසා ලබාදිය හැකි තිරසාර   පිලියමක් (Sustainable Solution). එය තිරසාර පිලියමක් වෙන්නේ එය කොලපාට තාක්ශණය ( Green Technology) එයට එක් කර ඇති නිසා. අමුද්‍රවයක් ලෙස එය පරිසර හිතකාමීවනවා මෙන්ම නිවෙස ඇතුලේ උශ්ණත්වය පාලනය කිරීම මගින් පොසීල ඉන්ධන භාවිතයෙන් සිදුකරන  ශක්ති ජනනයද සීමා කිරීමට එය උදව් වෙනවා.

Lets go green :)


references

 https://picasaweb.google.com/104233300575991505208/PlacesSriLankaCEBBlockPressAtNagoda#5358492659634828306.
DOE (2010). Guide to Passive Solar Home Design from http://energy.gov/sites/prod/files/guide_to_passive_solar_home_design.pdf.
Edmonds, M. How Rammed Earth Homes Work. http://home.howstuffworks.com/rammed-earth-home2.htm.
Jayasinghe, G. compressed Cement soil earth blocks. from http://nerdc.lk/en/sub_pgs/2_projects_Success_details.php?pid=12.
Kandamby, T. (2014, දැරිය හැකි වියදමට නිවසක් ඉදිකිරීම - “Affordable Housing Option”. http://csrehousing.blogspot.com/2014/05/affordable-housing-option.html.
Mahindarathne, C. (2011, 18/10/2015). Interlocking Earth Compressed Bricks (IECB). http://refreshingsrilanka.blogspot.com/2011/11/interlocking-stabilized-earth_30.html.
N.Kamaladasa, & C.Jayasinghe (2005). Development of efficient Construction Technique for Rammed Earth. Engineer.
T.Kandammby, & C.Jayasinghe (Producer). (2011) Cement Stabilised Rammed Earth for Wall Junctions of Two Storey Houses. Civil Engineering Reserch for Industry.


Saturday, August 30, 2014

Bored Pile Design : End Bearing Vs Skin Friction






Question : Many engineers in SL simply neglect the skin friction ( not negative SF) of the end bearing piles. Obviously it leads to lager diameter and greater cost but safe design..
Generally, here, the cast in situ piles are considered as end bearing piles and are normally socketed in to bed rock.
However recently I saw a pile design which I thought very risky. These are cast in-situ bored piles with rotary driven type. Pile diameter is 800mm and depth is 19-20m. No rock support in the bottom.the average SPT ( N' 70) is 20. the pile has to bare a design load of 1100 kN.
Is this not a risky and marginal design? how my global friends see it?


Answer: 

As I described in my original post, the local engineers are reluctant to rely on the skin friction of the bored piles owing to the possibility of skin friction loss due to use of bentonite as the stabilization medium. As stated by Tonny Barry, there may be much research which carried out by other countries to investigate the development of skin friction in cast in situ bored piles. However I am not certain how we can incorporate the same results directly to our local conditions which are included different subsurface conditions and construction practice. 
As per the original design, 3/4th of pile capacity is expected to achieve from the skin friction & rest from the end bearing .Obviously this is a floating pile design as mentioned by many. The same FOS of 2.5 was used of both SF and end bearing calculations. I think, this is almost in par with Asrat Workus’ rough calculations provided above. 
Later, two PDA tests have been conducted and as per the results SF is amounted to 2670 KN while only 17 KN of end bearing capacity. It is clear that SF has contributed for the most of the mobilised capacity . As the set measured is only 1mm per blow, the result justifies the fact that shaft capacity of the pile is mobilised at much smaller displacement than the base capacity. 
I think this result contradict the common belief of here, that the bentonite used during the drilling destroys the SF . However I think proper construction methods should used without keeping the bored hole open for long periods. 
Last but not least I have to mention that Pile rest on the firm rock should designed as purely end bearing piles ignoring the SF owing to reasons mentioned by Yassin above. In many cases such as long rock soketed bridge piles, the maximum design load is determined by the stresses in the concrete or pile material and not by the bearing pressure of the rock. 
Once again many thanks for all of you .......

PS Quick Link To full discussion

PDA Test for evaluate Pile Capdity