( مشاهده پاسخ شماره 1 تا 2 / از مجموع 2 پاسخ )

موضوع: سازه های نگهبان

  1. #1

    تاریخ عضویت
    August 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    نوشته ها
    83
    پسندیده
    0

    [ مورد پسند: 1 بار در 1 پست ]

    پیش فرض سازه های نگهبان

    سازه های نگهبان

    1- گود برداری و سازه های نگهبان
    در بسیاری از پروژه های ساختمانی لازماست که زمین به صورتی خاکبرداری شود که جداره های آن قائم یا نزدیک بهقائم باشد. این کار ممکن است به منظور احداث زیر زمین ، کانال ، منبع آب و.. صورت گیرد. فشار جانبی وارد بر این جداره ها ناشی از رانش خاک بر اثروزن خود آن ، و نیز سر بار های (surcharge) احتمالی روی خاک کنار گود میباشد. این سربارها می توانند شامل خاک بالاتر از تراز افقی لبه ی گود ،ساختمان مجاور ، بارهای ناشی از بهره برداری از معابر مجاور و ... باشند.به منظور جلوگیری از ریزش ترانشه و تبعات منفی احتمالی ناشی از اینخاکبرداری ، سازه های موقتی را برای مهار ترانشه اجرا می کنند که به آنسازه های نگهبان (retaining structures;support systems) می گویند.
    اهداف اصلی ایمن سازی جداره های گود با استفاده از سازه های نگهبانعبارتند از : حفظ جان انسانهای خارج و داخل گود ، حفظ اموال خارج و داخلگود و نیز فراهم آوردن شرایط امن و مطمئن برای اجرای کار.
    موضوعگودبرداری و طراحی و اجرای سازه های نگهبان در مهندسی عمران دارای گسترهوسیعی است و نیاز به بررسی ها و مطالعات و ملاحظات ژئوتکنیکی، سازه ای ،مواد و مصالح، تکنولوژیکی و اجرایی و اقتصادی و اجتماعی دارد. در نتیجه میتوان گفت که انتخاب روش مناسب بستگی به جمیع شرایط تأثیرگذار دارد و میتوان در شرایط مختلف، به صورت های گوناگونی باشد. از سوی دیگر، تئوری ها وروش های اجرایی گود برداری و سازه های نگهبان، هم مبتنی بر اصول تئوریک وهم متأثر از ملاحظات اجرایی و تجربی، توأماً است.
    پایدارسازی جداره هایگودبرداری به صورتها و روشهای مختلفی صورت می گیرد که از جمله آنها بهروشهای : مهار سازی (anchorge) ، دوخت به پشت (tie back) ، دیوارهدیافراگمی (diaphragm wall) ، مهار متقابل (reciprocal support) ، اجرایشمع (piling) ، سپر کوبی (sheet piling) ، و اجرای خرپا (trussconstruction) اشاره نمود.

    2- انواع روشهای پایدارسازی گود
    2-1- روش مهار سازی
    دراین روش، برای مهار حرکت و رانش خاک، با استفاده از تمهیداتی خاص، از خودخاک های دیواره کمک گرفته می شود. ابتدا در حاشیه زمینی که قرار استگودبرداری شود، در فواصل معین چاههایی حفر می کنیم. عمق این چاهها برابربا عمق گود به اضافه ی مقداری اضافه برای شمع بتنی انتهای تحتانی اینچاهها است.
    پس از حفر چاهها، در درون آنها پروفیل های شکل یا شکل قرارمی دهیم. به منظور تأمین گیرداری و مهاری کافی برای این پروفیل ها، انتهایپروفیل ها را به میزان 0.25 تا 0.35 عمق گود، پایین تر از رقوم کف گود دردرون بخش شمع ادامه می دهیم و در انتهای پروفیل ها نیز شاخکهایی را در نظرمی گیریم.
    سپس، شمع انتهای تحتانی را ، که قبلاً آرماتوربندی آن رااجرا کرده و کار گذاشته ایم، بتن ریزی می کنیم. بدین ترتیب پروفیل هایفولادی مزبور در شمع مهار می شوند و پروفیل های فولادی همراه با شمع نیزدر خاک مهار می گردند. پس از اجرای مراحل فوق، عملیات گودبرداری را بهصورت مرحله به مرحله اجرا می کنیم. در هر مرحله، پس از برداشتن خاک در عمقآن مرحله، برای جلوگیری از ریزش خاک، با استفاده از دستگاههای حفاری ویژه،در بدنه ی گود چاهکهایی افقی یا مایل، به قطر حدود 10 تا 15 سانتیمتر، دزرجداره ی گود حفر می کنیم. آنگاه درون این چاهکها میلگردهایی را کار گذاشتهو سپس درون آنها بتن تزریق می کنیم. طول این چاهکها، به نوع خاک وپارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن، و نیز به عمق گود بستگی دارد و مقدار آندر حدود 5 تا 10 متر است.
    پس از انجام این مرحله، پانلهای بتنی پیشساخته ای را در بین پروفیلهای قائم قرار داده و آنها را از سویی بهمیلگردهای بیرون آمده از چاهکها به نحو مناسبی متصل می کنیم و از سوییدیگر پانلها را به پروفیلهای قائم وصل می کنیم. به جای استفاده از اینپانلهای پیش ساخته می توانیم آنها را به صورت درجا اجرا کنیم. همچنین میتوانیم ابتدا بر روی دیواره آرماتور بندی کرده و سپس بر روی آن بتن پاشی(shotcrete) کنیم.
    برای اتصال پانلها به میلگردهای بیرون آمده ازچاهکها می توانیم سر میلگردهای مزبور را رزوه کرده با استفاده از صفحاتسوراخ دار تکیه گاهی و مهره، آنها را با پانل درگیر کنیم.
    کلیه عملیاتفوق را به صورت مرحله به مرحله، از بالا به پایین اجرا می کنیم. ملات یاخمیری که برای تزریق استفاده می کنیم، مخلوطی است از سیمان و آب یا سیمانو آب و ماسه که ممکن است در آن از موادافزودنی نیز استفادهکنیم. همچنین می توانیم از مواد پلیمری و دوغاب های با پایه غیر از سیمانپرتلند و با ترکیبات خاص نیز برای تزریق استفاده کنیم. در تزریق بااستفاده از سیمان پرتلند، نسبت آب به سیمان در ابتدا در حدود 1.5 است کهبه تدریج آن را کاهش داده و به حدود 0.5 می رسانیم. طراحی و برنامه ریزی واجرای عملیات تزریق باید توسط متخصصان آشنا به موضوع و با استفاده ازدستگاههای خاص و طبق استانداردها و ضوابط خاص صورت گیرد. همچنین باید توجهداشته باشیم که در صورتی که فشار به کار برده شده برای تزریق بیش از حدلزوم باشد، ممکن است ناپایداری ها و شکستهایی در خاک ایجاد شود.ش

    2-1-1- مزایای روش مهار سازی
    1.مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن در درون چاهکها بهبود می یابد،لذا براثر این امر، علاوه بر کمک گرفتن از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک،میزان رانش خاک نیز بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاهش می یابد.
    2. سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
    3. از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می شود.

    2-1-2- معایب روش مهار سازی
    1.استفاده از بدنه ی خاک مجاور دیواره گود ضروری است. لذا در مواردی که خاکمجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات ومعابر شهری باشد، از این روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن بامحدودیت همراه است.
    2. به دلیل ضرورت اجرا عملیات به صورت مرحله بهمرحله، به زمالن زیادی نیاز دارد. البته این امر ممکن است در پروژه هایبزرگ مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرا کار نیز، به ویژه بامدیریت صحیح، کاهش یابد.
    3. هزینه اجرای عملیات، به دلیل تکنولوژیپیشرفته تر، در مقایسه با روشهای ساده تر بیشتر است. ولی در پروژه هایبزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کارکاهش یابد.
    4. به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، حمل پانلها و ... نیاز دارد.
    5. به افراد با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روشهای ساده تر نیاز دارد.

    2-2- روش دوخت به پشت
    این روش، مشابهت زیادی به روش مهارسازی دارد. در این روش نیز حفاری را به صورت مرحله به مرحله و از بالا به پایین گود اجرا می کنیم.
    درهر مرحله به کمک دستگاههای حفاری ویژه، چاهکهای افقی یا مایل در بدنه یدیواره ی گود حفر می کنیم. سپس، درون این چاهکها کابلهای پیش تنیده قرارمی دهیم و با تزریق بتن در انتهای چاهک، این کابلها را کاملاً در خاک مهارمی کنیم. سپس کابلهای مزبور را به کمک جکهای ویژه ای می کشیم و انتهایبیرون آمده ی کابل را بر روی سطح جداره ی گودمهار می کنیم. آنگاه به درونچاهکهای مزبور بتن تزریق می کنیم. پس از سخت شدن بتن و کسب مقاومت کافیآن، کابلها را از جک آزاد می کنیم. این کار موجب آن می شود که نیروی پیشتنیدگی موجود در کابل خاک را فشرده سازد، و در نتیجه خاک فشرده تر ومتراکم تر شده و رانش ناشی از آن کاهش یابد، و در عین حال که نیروی رانشخاک در جداره گود به خاکهای داخل بدنه ی دیواره منتقل شده و خاک بدنه یانتهایی، به عنوان سازه ی نگهبان عمل کرده و رانش خاک بدنه ی مجاور جدارهرا تحمل می کند.
    عمق گودبرداری در هر مرحله، بستگی به نوع خاک و فاصله ی بین چاهکها داردو معمولاً در حدود 2 تا 3 متر است.

    2-2-1- مزایای روش دوخت به پشت
    1.مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن به درون چاهکها و نیز پیش تنیده شدنخاک بهبود می یابد. در نتیجه هم از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاکاستفاده می شود و هم میزان رانش خاک بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاککاسته می شود.
    2. سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
    3. از خاک موجود برای مهار دیواره ی گود استفاده می شود.

    2-2-2- معایب روش دوخت به پشت
    1.استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره ی گود ضروری است. لذا در مواردی که خاکمجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات ومعابر شهری باشد، از اینت روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن بامحدودیت همراه است.
    2.به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله بهمرحله، به زمان زیادی نیاز دارد. البته ممکن است در پروژه های بزرگ اینامر مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرای کار نیز، به ویژه بامدیریت صحیح، کاهش یابد.
    3.هزینه ی اجرای عملیات،به دلیل تکنولوژیپیشرفته تر، در مقایسه با روش های ساده تر بیشتر است. ولی در پروژه هایبزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشدو برعکس هزینه ی کلی کارکاهش یابد.
    4. به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، پیش تنیدگی کابلها و ... نیاز دارد.
    5. به افراد با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روشهای ساده تر نیاز دارد.

    2-3- روش دیواره ی دیافراگمی (diaphragm wall)
    دراین روش ابتدا به کمک دستگاه های حفاری ویژه محل دیوار نگهبان را حفر میکنیم. سپس به طور همزمان محل حفر شده را با گل بنتونیت (bentonite slurry)و سیمان پر می کنیم تا از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود. سپسقفسه ی آرماتور های دیوار نگهبان را، که از قبل ساخته و آماده کرده ایم،در داخل محل حفر شده ی دیوار جا می دهیم. آنگاه بتن ریزی دیوار را انجاممی دهیم. بتن مصرفی معمولاً از نوع بتن روان و با کارآیی زیاد است.
    دیوارهای دیافراگمی به صورت پیش ساخته (precast diaphragm walls) و پس کشیده (post –tensioned diaphragm walls) نیز اجرا می شود.
    2-3-1- مزایای روش دیواره ی دیافراگمی
    1. سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
    2. درجه ی ایمنی کار بسیار زیاد است.
    3. دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می کند و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حایل استفاده می شود.
    4.دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاری ها و گودهای با طول زیاد مناسب است.


    2-3-2- معایب روش دیواره ی دیافراگمی
    1. در احجام کم، هزینه ی اجرای کار بسیار زیاد است، ولی در احجام زیاد هزینه ی کلی کار می تواند از روشهای ساده تر کمتر تیز باشد.
    2.در این روش، دستگاه های حفاری مربوطه نیاز به فضای کار زیادتری دارند و درصورتی که از نظر فضای دو طرف دیواره محدودیت داشته باشیم، اجرای کارناممکن خواهد بودو یا اینکه به سختی صورت می گیرد.
    3. در این روش به دستگاه های حفاری ویژه ای نیاز است.
    4. در این روش به نیروهای با تخصص بالا برای کار با دستگاه های مورد نظر و سایر موارد نیاز است.


    2-4- روش مهار متقابل
    اینروش برای گودهای به عرض کم مناسب است. در این روش ابتدا در دو طرف گود، درفواصای معین از یکدیگر چاهکهایی را حفر می کنیم. طول این چاهکها برابر باعمق گود به اضافه ی مقداری اضافه تر حدود 0.25 تا 0.35 برابر عمق گود است.این عمق اضافه به منظور تأمین گیرداری انتهای تحتانی پروفیلهایی است که درچاهک قرار داده می شوند.
    سپس در درون این چاهکها پروفیلهای فولادی یا ،مطابق با محاسبات و نقشه های اجرایی، قرار می دهیم. طول این پروفیل ها رامعمولاً به گونه ای در نظر می گیریم که انتهای فوقانی آنها تا حدی بالاترازتراز بالایی گود قرار گیرند.
    آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائممتقابل مزبور را به کمک تیر ها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می کنیم. اینکار موجب میشود که هر دو پروفیل قائم متقابل، به پایداری یکدیگر کمک کنند.
    پساز آن، عملیات گودبرداری را به تدریج انجام می دهیم . در صورت لزوم، درنقاط دیگری از ارتفاع پروفیلهای قائم نیز سیستم مهار متقابل را اجرا میکنیم.
    در صورتی که خاک خیلی ریزشی باشد باید در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر استفاده کنیم.
    سیستم مهار متقابل فوق الذکر باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در جهت طول گود، نیز به صورت مناسب مهاربندی شود.

    2-4-1- مزایای روش مهار متقابل
    1. در گودبرداری های با عرض کم دارای مزایای بسیار زیادی است که از آن جمله سرعت زیادتر، هزینه ی
    کمتر ، و جاگیری کمتر را می توان نام برد.
    2. این روش، به ویژه در بسیاری از عملیات اجرای کانالها می تواند بسیار سودمند واقع شود.

    2-4-2- معایب روش مهار متقابل
    1.در صورتی که عرض گود زیاد، مثلاً بیش از حدود 10 متر، شود و نیز در صورتیکه عمق گود زیاد باشد ممکن است مهاربندی های عرضی و یا مهار بندی هایترازهای مختلف دست و پاگیر شده و موجب بروز مشکل در اجرای کار بشود.


    2-5- روش اجرای شمع
    دراین روش، در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی ازهم، شمعهایی را اجرا می کنیم. این شمعها می توانند از انواع مختلف مصالحسازه ای نظیر فولاد، بتن و چوب باشند. همچنین شمعهای بتنی را می توان بهصورت پیش ساخته یا درجا اجرا کرد.
    در این روش، شمعها فشار جانبی خاک رابه صورت تیرهای یک سر گیردار تحمل می کنند. طول گیرداری لازم در انتهایشمعها چیزی در حدود 0.3 است.
    پس از اجرای شمعها، می توان عملیات گودبرداری را اجرا کرد. در صورت لزوم باید شمعها را در امتداد دیواره ی گود مهاربندی کرد.

    2-5-1- مزایای روش اجرای شمع
    1. سرعت عملیات اجرایی بسیار بالا است.
    2. سیستم به هیچ وجه دست و پاگیر نیست.
    3. در احجام زیاد، هزینه ی عملیات کاهش می یابد.
    4.گاهی از اوقات می توان از شمع ها به عنوان سازه نگهبان دائم( نظیر دیوار حائل) یا بخشی از آن نیز استفاده کرد.
    5. شمع های پیش ساخته را پس از جمع آوری می توان در پروژه های دیگر نیز استفاده کرد.
    6. در گودهای با عمق تا حدود 5 متر، معمولاً اقتصادی اند.

    2-5-2- معایب روش اجرای شمع
    1.در صورتی که ارتفاع گودبرداری زیادباشد، هم باید فواصل شمعها از هم کم شودو هم باید از مقاطع سازه ای قویتری برای اجرای کار استفاده کرد.
    2. دربسیاری از پروژه های شهری، به دلیل مشکلات شمع کوبی، نمی توان از شمعهایپیش ساخته استفاده کرد و فقط باید شمعها را به صورت درجا اجرا کرد.


    2-6- روش سپرکوبی
    دراین روش، ابتدا در طرفین گود سپرهایی را می کوبیم و سپس خاکبرداری را شروعمی کنیم. پس از آنکه خاکبرداری به حد کافی رسید در کمرکش سپرها و بر رویآنها، تیرهای پشت بند افقی (wales) را نصب می کنیم. سپس قیدهای فشاری قائم(struts) را در جهت عمود بر صفحه ی سپرها به این پشت بندهای افقی وصل میکنیم. سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری در عرضهای کم و خاکهای غیر سست،معمولاً از نوع چوبی است ولی در عرضهای بیشتر و خاکهای سست تر استفاده ازسپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است.

    2-6-1- مزایای روش سپرکوبی
    1. سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
    2. درجه ی ایمنی کار بسیار زیاد است.
    3. برای اجرای کانالها، به ویژه با طول های زیاد، بسیار مناسب است.

    2-6-2- معایب روش سپرکوبی
    1. در این روش به دستگاه های سپرکوبی، که به هر حال یک دستگاه ویژه است، نیاز است.
    2. این روش به نیروهای با تخصص بالاتر، نسبت به روشهای ساده تر، نیا ز دارد.
    3. دستگاه های سپرکوب به جای کافی برای اجرای کار نیاز دارند.
    4. این روش برای عرض های کم مناسب تر است.


    2-7- روش خرپایی
    اینروش، یکی از مناسب ترین و متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطقشهری است. اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد، ودر عین حال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد.
    برایاجرای این نوع سازه نگهبان، ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا، که در مجاورتدیواره ی گود قرار دارند، چاههایی را حفر می کنیم.عمق این چاه ها برابر باعمق گود به اضافه مقداری اضافه برای اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپااست.طول شمع (length of pile) را، که با نشان داده می شود از طریق محاسبهبدست می آوریم. آنگاه درون شمع را آرماتوربندی کرده و عضو قائم را در داخلشمع قرار می دهیم و سپس شمع را بتن ریزی می کنیم. پس از سخت شدن بتن،انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت.
    سپسخاک را در امتداد دیواره ی گود با یک شیب مطمئن بر می داریم. آنگاهفونداسیون پای عضو مایل را اجرا می کنیم. این فونداسیون در پلان به صورتمربعی است. بعد یا عرض فونداسیون (Breadth of foundation) را با و ضخامتیا ارتفاع آن را با نشان می دهیم. پس از آن، عضو مایل را از یک طرف به عضوقائم و از طرف دیگر به ورق کف ستون بالای فونداسیون متصل می کنیم.
    عملیات فوق را برای کلیه ی خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره به صورت همزمان اجرا می کنیم.
    حالخاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره، بهصورت مرحله به مرحله برمی داریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا رابتریج نصب می کنیم تا آنکه خرپا تکمیل شود.

    2-7-1- مزایای روش خرپایی
    1. برای عموم گودهای واقع در مناطق شهری مناسب است.
    2. از نظر اجرا در شرایط مختلف،قابلیت انعطاف زیادی دارد.
    3. امکان استفاده مجدد از خرپا وجود دارد.
    4. ساده است و به تخصص و دستگاه های خاص نیاز ندارد.


    2-7-2- معایب روش خرپایی
    1. سرعت اجرا، در مقایسه با روش های پیشرفته تر نسبتاً کمتر است.
    2. خرپاها جاگیراند.
    3. احتمال الزامی لودن برداشت بخشی از خاک با روشهای دستی وجود دارد.

    خط نوشتم گریه کردم زار زار
    من نمانم خط بماند یادگار

  2. #2

    تاریخ عضویت
    July 2010
    نوشته ها
    100
    پسندیده
    0

    [ مورد پسند: 2 بار در 2 پست ]

    پیش فرض

    پشتکارتون عالیه با توجه به این که دانشجوی رشته مهندسی شیمی هستین

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

موضوعات مشابه

  1. کاهش تلفات زلزله با روشی جدید (اتاق امن)
    توسط miss eng در انجمن مقالات مهندسی عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: Tuesday 27 October 09, 09:17
  2. سيستم سازه اي برج‌هاي هزاره سوم
    توسط محمد مرادزاده در انجمن مقالات مهندسی عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: Monday 28 September 09, 13:22
  3. تاریخچه ای از تحلیل ماتریسی سازه ها
    توسط محمد مرادزاده در انجمن مقالات مهندسی عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: Monday 28 September 09, 12:20
  4. شناخت رفتار سازه پل و براورد نیروهای وارد بر آن
    توسط miss eng در انجمن مقالات مهندسی عمران
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: Wednesday 16 September 09, 18:15
  5. بزرگترین ، بلندترین و طویلترین سازه های جهان
    توسط محمد مرادزاده در انجمن چند رسانه ای های مهندسی عمران
    پاسخ: 9
    آخرين نوشته: Monday 14 September 09, 11:40

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •