طراحی سازه نگهبان چگونه انجام می‌شود؟
طراحی سازه‌های نگهبان مطابق با دستورالعمل‌ها و استانداردهای مختلف نظیر مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان و با استفاده از روش تنش مجاز یا حالات حدی انجام می‌گیرد.
حالت حدی سازه نگهبان چیست؟
حالت حدی سازه نگهبان، معیاری برای تعیین نوع شکست احتمالی خاک پس از گودبرداری و اجرای سازه نگهبان است. سازه‌های نگهبان مختلف، عملکرد متفاوتی را در برابر حالت‌های مختلف شکست از خود به نمایش می‌گذارند. به همین دلیل، طراحی این سازه‌ها متناسب با حالت‌های حدی انجام می‌گیرد. به عنوان مثال، در طراحی دیوارهای وزنی باید حالت‌های زیر را مد نظر قرار داد:
- لغزش
- واژگونی
- ظرفیت باربری پی زیر دیوار
- پایداری کلی دیوار
- خمش و برش سازه‌های دیوار
- نشست
برای طراحی دیوارهای سپرگونه، حالت‌های بیشتری در نظر گرفته می‌شوند. تصویر زیر برخی از این حالت‌ها را نمایش می‌دهد.
- برای طراحی دیوارهای مهار شده از پشت، تمام حالت‌های حدی بالا مورد بررسی قرار می‌گیرند.
- در صورتی که دیوار سپرگونه از نوع مهار نشده باشد، باید تمام حالت‌های حدی شماره 4 تا 10 را برای آن در نظر گرفت.
- در دیوارهای مهار شده از جلو (مایل یا متقابل)، علاوه بر موارد بالا باید کمانش مهارها، بالا آمدگی کف گود و جوشش ماسه در کف گود را نیز مورد بررسی قرار داد.
در طراحی خاک مسلح، باید حالت‌های حدی نمایش داده شده در تصویر زیر را کنترل کرد.
فشار خاک در طراحی سازه نگهبان
فشار خاک، از مهم‌ترین پارامترهای طراحی سازه‌های نگهبان است. در محاسبه مقادیر و جهت این فشار، پارامترهای زیر در نظر گرفته می‌شوند:
- سربار روی سطح و شیب زمین
- زاویه دیوار نسبت به خط قائم
- سفره‌های آب و نیروهای آب نشتی در زمین (تاثیر تنش موثر)
- مقدار و جهت حرکت دیوار نسبت به خاک
- تعادل افقی و قائم برای کل سازه نگهبان
- مقاومت برشی و وزن مخصوص خاک
- زبری دیوار