شمعهای گروهی اغلب در معرض بارهای محوری و جانبی قرار دارند. طراحان اواسط دهه 1960 فرض میکردند که شمعها تنها توانایی تحمل بارهای محوری را دارند و بارهای جانبی توسط شمع های مایل تحمل می شدند. در این شمع ها بار جانبی مولفهای از بار محوری در نظر گرفته می شد و برای بدست آوردن بار شمع های منفرد موجود در گروه از روش های نموداری استفاده میشد. چند ضلعی نیروی حاصل تنها زمانی بسته می شد که برای بارهای جانبی، شمعهای مایل وجود داشت (مرجع .([1]

طراحی شمعها تحت اثر بار افقی بر اساس دو معیار صورت میگیرد. -1 ظرفیت باربری نهایی افقی شمع -2 تغییر مکان مجاز افقی سر شمع. در بیشتر موارد، معیار دوم نقش تعیین کنندهتری دارد.

برای طراحی شمعها تحت اثر بار افقی روشهای متفاوتی ارائه شده است. در سالهای 1964 و 1965، Broms روشهای پیشنهادی خود را که بر اساس شمع صلب و خاک پلاستیک بود ارائه داد. وی با توجه به چگونگی توزیع عکس العمل خاک به محاسبه ظرفیت باربری جانبی شمع در خاک رسی پرداخت و شمعها را به دو گروه شمع با انتهای گیردار و شمع با انتهای آزاد تقسیمبندی کرد(مراجع [2] و .( [3]

روش دیگر آنالیز p-y می باشد که بر اساس مدول عکسالعمل بستر بوده و خاک را بصورت محیط وینکلر الاستوپلاستیک در نظر میگیرد.

در این روش، خاک بصورت فنرهای مجزای غیر خطی مدل میشود. از لحاظ نظری برای هر گره در طول بدنه شمع یک منحنی p-y به دست آورده می شود. در عمل در مواردی که با محاسبه آزمایش بارگذاری جانبی این منحنی ها بدست می آیند، یک منحنی منفردتقریباً تنها کار با ارزشی است که می توان انجام داد، زیرا تنها تغییر شکل های خمشی در سطح زمین یا بالای آن معلوم است، مگر آن که از شمع لوله ای توخالی و نصب وسایل نشانه استفاده شود. در صورت نا معلوم بودن تغییر شکل خمشی گرهی، منحنی p-y را می توان با کامپیوتر ایجاد کرد، اما این تنها یک تقریب خواهد بود.

نقطه ضعف این روش مستقل بودن رفتار فنرها از یکدیگر میباشد. زیرا رفتار خاک در هر عمقی متاثر از تنشهای موجود در اطراف خود میباشد. نتایج حاصل از تحلیل p-y، منحنیهای p-y میباشند که مستقل از ابعاد هندسی شمع بوده و نشاندهنده تغییرات فشار جانبی در یک عمق مشخص در برابر تغییر مکان جانبی شمع در همان نقطه میباشد(مراجع [1] و .([4]

در سال 1994 روشی بنام روش بار مشخصه جهت محاسبه لنگر خمشی حداکثر و تغییر مکان جانبی در شمع ارائه گردید. این روش در واقع ساده شده روش p-y بوده و از مزیتهای آن نیز سادگی و استفاده از پارامترهای بدون بعد میباشد(مرجع .([5]