انواع سرک ها و طبقات آنها

انواع سرک ها نظر به سختی آنها

سرکها از لحاظ سختی آنها به دو نوع  اند:

1-    سرکهای نرم یا ارتجاعی (Flexible Pavements)

عبارت از سرکهای میباشند که فرش یا طبقه سطحی آنها از اسفالت کانکریت ساخته شده باشد. نظر به اینکه این سرکها اقتصادی اند فعلاً در تمام جهان از این نوع سرکها استفاده میشود.

2-    سرکهای سخت (Rigid Pavements)

عبارت از سرکهای اند که فرش یا طبقه سطحی آنها از کانکریت باشد. این نوع سرکها با دوام بوده به حفظ و مراقبت کمتر ضرورت داشته ولی غیر اقتصادی میباشد.

1-     سرک های ارتجاعی (نرم) Flexible Pavement:

سرک های راگویند که درساخت وسازآن از موادی بنام قیر Bitumen  استفاده صورت گیرد که این نوع سرک ها ازنگاه ضخامت دارای چهار طبقه ذیل میباشد.

1-    طبقه بستر Soil sub grade

2-    طبقه فرعی تحتانی Sub base course

3-    طبقه تحتانی  Base course

4-    طبقه پوشانی یا پوشش سطحی سرک  Wearing course/ Surface course

1-    طبقه بستر Soil sub grade 

طبقه بستر که بنام طبقه ابتدایی یا قشر اولی یاد میگردد در واقع عبارت از همان مواد عادی زمین ویا جاییکه که سرک بالای آن احداث میگردد میباشد که این مواد شامل خاک طبعی مخلوط با جغل ، ریگ و سنگ میباشد که در مناطق مختلف با خصوصیات و فیصدی های مختلف این مواد ها  موجود است .

طبقه بستر که در واقع تهداب سرک است از اهمیت فوق العاده دردیزاین سرک  برخوردارمیباشد بنا براین قبل از کار بالای طبقات دیگر مواد طبقه بستررا در لابراتوار مواد ساختمانی مورد ارزیابی قرار داده ودرصورت برخوردار بودن ازکیفیت لازم مطابق استندرد های انجنیری ازآن استفاده صورت گرفته ومطابق سروی انجام شده نقاط پاینی پرکاری شده وبعدأ تپک کاری میگردد ودرصورت برخوردار نبودن از کیفیت وخصوصیات استندرد مواد موجوده را یا تقویه نموده و یا کاملأ آن مواد را از ساحه واقع شده سرک کشیده و در عوض مواد یا خاک مخلوط وبا کیفیت ازلحاظ انجنیری را در آنجا دوباره پرکاری ویاقرار میدهند.

تست های لابراتواری که در طبقه بستر انجام میشود عبارت اند از:

OMC – "Optimum moisture content”          /"MDD-"Maximum dry density  -1

    2- CBR-" California bearing ratio                                                               

3- L. L, P. L & (P. I) – "Liquid Limit"," Plastic Limit" & (Plastic Index) 

4- Gradation / Sieve Analysis                                                                          

5- Field Density                                                                                               

2-    طبقه فرعی تحتانی Sub base course:

این طبقه که قشر دومی را بعد از Sub gradeتشکیل میدهد نیز خیلی مهم بوده و در دیزاین سرک نیز از توجه خاص برخوردار میباشد بنا براین در ساحات که قرار است سرک احداث گردد یک تیم کاری از انجنیران برای دریافت بهترین مواد  Sub base course به نقاط نزدیک به سرک در حال احداث رفته و با جستجو فراوان مواد که از خصوصیات لازم بنا بر استندرد های انجنیری بر خوردار است رادریافت نموده و درصورت لازم بعضی ازمواد دیگر را با آن علاوه مینمایند تا بر کیفیت آن بیفزایند و در واقع این مواد به شکل مواد اضافی در سرک ریخت میگردد و ساحات که از لحاظ میل اراضی دارای فرورفته گی ها ویا پخشی های باشد نیزتوسط این مواد پرکاری میگردد در این طبقه مواد با فیصدی های لازم از خاک و جغل میده دانه مخلوط میباشد تا  Compaction یا تپک کاری لازم را بدهد و بعد از ریخته شدن این مواد بالای سرک تا اندازه لازم تپک کاری میشود .

 تست های لابراتواری که در طبقه Sub base course  انجام میشود عبارت اند از:

1- Aggregate Gradation                                                                                                  

2- Lose Angles                                                                                                                

3- L. L, P. L & (P. I) – "Liquid Limit"," Plastic Limit" & (Plastic Index) 

OMC – "Optimum moisture content          /MDD-"Maximum dry density  4-

5- Field Density                                                                                               

6- CBR-" California bearing ratio"                                                                                 

7- DCP                                                                                                                              

3-    طبقه تحتانی  Base course:

Base course که طبقه سیومی مواد لازم سرک را تشکیل میدهد نیز از جهت اینکه Wearing course بالای آن قرار میگیرد و همچنان مواد است که با قیمت خیلی گزاف از ماشین ریگریشن بدست میآید در دیزاین ازاهمیت ویژه برخوردار میباشد ابتدا انتخاب سنگ هایکه Base course از آن تولید میگردد وبعدأ نوع انتخاب کیفیت تولید آن د رماشین ریگریشن کاریست خیلی دشوار و دقت برانگیز که نیاز به دقت و فکر زیاد دارد تا از اشتباهات و نواقصات ممکن نظر به خصوصیات استندرد جلوگیری به عمل آید.

 تست های لابراتواری که در طبقه Base course  انجام میشود عبارت اند از:

1- Aggregate Gradation                                                                                                                     

2- Lose Angles                                                                                                                

3- L. L, P. L & (P. I) – "Liquid Limit"," Plastic Limit" & (Plastic Index) 

OMC – "Optimum moisture content          /MDD-"Maximum dry density  4-

5- Field Density                                                                                               

6- CBR-" California bearing ratio"                                                                                  

طبقه پوشانی یا پوشش سطحی سرک /Wearing course Surface course

این طبقه که قشر خیلی مهم و اساسی سرک را تشکیل میدهد در واقع قشر اصلی سرک نیز یاد میگردد که نظر به وضع اقتصادی کشورها با نوعیت های مختلف از نگاه فیصدی مواد مورد استفاده قرار میگیرد که در دو نوع سرک که در این گزارش پرکتیک  مورد بحث قرارداده ایم نیز این موضوع را در این دو نوع بیان میکنیم . مواد این طبقه در سرک های سخت Concrete بوده ودر سرک های نرم و ارتجاعی قیر یا Bitumen  میباشد این طبقه یا قشر یک سطح هموار ، غیر قابل نفوذ و در مقابل فشار تایر عراده جات  از مقاومت خوب وعالی بر خوردار میباشد این طبقه Wearing Course میتواند Concrete Bitumen, ،  DBST،WBCM ، AS ، Premix ، Graveling ، Stone Dressing ، Stone Patchingووغیره مواد با ترکیبات مختلف باشد

تست های لابراتواری که در Bitumen انجام میشود عبارت اند از:

1- Softening Point                                                                                                           

2- Penetration                                                                                                                 

3- Ductility                                                                                                                     

4- Marshal                                                                                                                      

5- Flash Point                                                                                                               

تست های لابراتواری که درConcrete انجام میشود عبارت اند از:

1- Aggregate Gradation                                                                                               

2- Compressive Strength                                                                                                

3- Workability                                                                                                          

4- Mix Design                                                                                                         

5- Lose Angles                                                                                                   

تست های لابراتواری که درDBST انجام میشود عبارت اند از:

1- Softening Point                                                                                                           

2- Penetration                                                                                                                 

3- Ductility                                                                                                                     

4- Marshal                                                                                                                      

5- Flash Point                                                                                                               

6- Aggregate Gradation                                                                                                

7- Lose Angles                                                                                                   

سرک( Road) چیست؟

سرک( Road)

تعریف:

سرک عبارت از ساختمان انجینیری است که وسیله ارتباط ممالک، شهرها، ولسوالیها و قراء با یکدیگر بوده و برای مرفوع ساختن احتیاجات بشری ساخته شده و از آن در جهت حمل و نقل انسانها، اشیاء و حیوانات از یک منطقه به منطقه دیگر استفاده میشود.

اهمیت وارزش سرک:

انتقالات (Transportation) برای رشد و ترقی یک جامعه عنصر حتمی و ضروری است. بدون انتقال مواد خام، اشیای تولیدی و وسایل تخنیکی، یک کشور نا توان اند تا رشد اقتصادی اش را افزایش دهند. کشور های با ترانسپورتیشن پیشرفته مثل ایالات متحده آمریکا، کانادا  جاپان و غیره اکنون پیش آهنگان صنعت و تجارت هستند. وسیله های ترانسپورتیشن عبارت اند ازسرکها(Road Way) ، خطوط آهن(Rail Way)،  راه های آبی(Water Way) ، خطوط هوایی(Air Way) و پایپ لاین ها(Pipe Lines) که  معمول ترین وسیله ترانسپورتیشن سرک ها اند. موجودیت سرکهای خوب نقش عمده را در جهت انکشاف اوضاع اقتصادی، صنعتی، سیاسی، اجتماعی و فرهنگی یک کشور ایفا مینماید. در موجودیت سرکهای خوب مردم قادر اند تا به آرامی از یکجا به جای دیگر سفر نمایند، اموال خود را با زودترین فرصت و کمترین قیمت به جای مورد ضرورت انتقال دهند، دهقانان محصولات زراعتی خود را به وقت معینه به شهرها برسانند، مردم که دور از شهرها زندگی میکنند از امتیازات و سهولت های شهری برخوردار گردند و ده ها سهولت دیگر برای مردم ایجاد میشوند. بالاخره میتوان گفت که موجودیت سرکها در یک مملکت باعث نزدیک شدن روابط بین مردم گردیده و میتواند با استفاده از آن اکثر مشکلات خویش را حل نمایند.

     فن سرکسازی برای  اولین بار در روم اختراع  گردید و مردم  روم در سرکسازی  مهارت خاص داشته اند وقتیکه عراده جات با سرعت زیاد در فصل خشک بالای سرکهای خاکی عبور می نمود گرد و غبار بسیار زیاد بالای سرکهای خاکی تولید میشد و هم  در اوقات بارنده گی باعث گل ولای شده  ودر انتقالات  ترافیک سکتگی  رخ میداد  پس به مرور زمان مردم در جستجو شد ند تا سرکهای را که سطح سخت و محکم داشته باشند اعمار نمایند که در نتیجه سرکهای قیری (Bituminous Road)  وسرکهای  کانکریتی (Concrete Road) اختراع  شد که  امروز وسعت بیشتر یافته است  .

سرک ها و اقسام آن:

سرک رابهترین وسیله وزمینه ساز حمل وانتقالات اموال ، اجناس ، عراده جات ، افراد وامثالهم به بهترین وجه چه ازنگاه اقتصادی ، اجتماعی وفرهنگی میتوان دانست که در حیات کلی روند سهولت سازی و رشد وپیشرفت یک جامعه میتواند نقش خیلی مهم وبر جسته را ایفا نمایید .

سرک ها ازنقطه نظر موقعیت و اهداف به چهار بخش ذیل تقسیم بندی میشود.

• سرک های ملی National Highway
• سرک های ولایتی State Highway
• سرک های ولسوالی District Roads
  
• سرک های قریه جات Village Roads

سرک های ملی :National Highway

عبارت از سرک های اند که کشور را طولأ و عرضأ با پایتخت و همچنان کشور را با ممالک همسایه وصل نماید که دارای چند ین خطوط رفت و آمد بوده که هر خط آن حد اقل 8m عرض داشته وShoulder (شانه ها)  آن حد اقل 2m عرض داشته باشد واین نوع سرک ها نیز با تزینات مکمل ترافیکی وکشوری مجهز میباشد.

سرک های ولایتی: State Highway

سرک های است که شهر های بزرگ رابا یکدیگر و نیز شهر های بزرگ را با سرک های ملی وصل میکند این نوع سرک ها که اکثرأ دولینه بوده وتمام قوانین ومقررات انجنیری وترافیکی مراعات میشود و عرض مجموعی  میباشد.12m این سرک ها

District Roads سرک های ولسوالی

نوع سرک های است که شهر های کوچک را با یکدیگر و شهر های کوچک را با شهر های بزرگ وصل میکند و این نوع سرک ها به دو بخش تقسیم بندی میشود .

v    سرک های اساسی ولسوالیMajor District Roads

سرک هایست که مشابه به سرک های ولایتی بوده ودارای عرض 9m  میباشد که در مناطق کوهستانی عرض این نوع سرک ها به 4.75m تقلیل میابد.

v    سرک های فرعی ولسوالی Sub District Roads

سرک هایست که دارای عرض 7.5m الی 9m بوده که درمناطق کوهستانی عرض آن به 4.75m تقلیل میابد.

:Village Roads سرک های قریه جات

سرک هایست که قریه جات را با هم وصل میکند و معمولأ دارای یک لین با عرض مجموعی  7.5m میباشد ودرصورت عبور ازمناطق کوهستانی عرض آن به 4m تقلیل میابد

1.1         سیستم نمره گذاری سرک ها (Road Numbering System):

تا فعلآ در افغانستان کدام سیستم که نشان دهنده نمبر سرک ها باشد، معرفی نگردیده است. مشاورین یک سیستم که در ذیل شرح داده شده است معرفی کرده اند:

1.1.1      شاهراه های منطقوی (Regional highways):

دارای پسوند (RH) بوده و دارای نمبر دو رقمی میباشد که بخش های آن از 01 شروع الی 99 ختم میگردد. گروپ مشاورین سرک حلقوی را را به چهار بخش کابل، کندهار، هرات و مزارشریف که به ترتیب دارای نمبر های 01 الی 04 میباشد.

1.1.2      شاهراه های ملی (National Highways):

دارای پسوند (NH) بوده و دارای دو نمبر دورقمی میباشد که بخش های آن از 01 شروع و الی 99 ختم میگردد. تا فعلا" کمتر از پنجاه شاهراهای ملی در افغانستان موجود است که همین نمره گذاری دو رقمی آنرا کفایت میکند. طور مثال شاهراه ملی بگرامی- جلال آباد میتواند دارای نمبر 01 باشد که چنین نمره گذاری اهمیت منطقه را نیز معلوم میکند. شاهراه های ملی نظر به نزدیک ترین شهر بزرگ نمره گذاری میشود. شاهراه های ملی نزدیک به کابل، کندهار، هرات و مزارشریف هر کدام به ترتیب از 01 الی 19، 30 الی39 و 40 الی 49 نمره گذاری شده اند.

1.1.3      سرک های ولایتی (Provincial Roads):

عبارت از سرک های اند که دارای پسوند (PR) و دارای نمبر چهار رقمی که دو رقم آن نشان دهنده کود ولایتی (کود منطقوی) و دو رقم دیگر آن نشان دهنده بخش های سرک ولایتی را نشان داده که از01 شروع و الی 99 ختم میگردد. مثلآ نمره گذاری سرک ایبک – دره صوف در سمنگان ( PR 1503 ) میباشد. که 15 آن نشان دهنده

کود ولایتی سمنگان یا ( کود منطقوی) و 03 آن نمبرسرک  بخش ایبک – دره صوف میباشد.

1.1.4      سرک های دهاتی (Rural Roads) :

عبارت از سرک های اند که دارای پسوند (R) و نمبر چهار رقمی مانند نمره گذاری ولایتی میباشد. که دو رقم آن برای نشان دادن کود ولایتی و دورقم دیگر آن نشان دهنده بخش سرک های دهاتی بوده که از 01 شروع الی 99 ختم میگردد. مثلآ سرک دهاتی به اساس نمبر در سمنگان ( R 1503 ) میباشد که فرق عمده آن در حروف میباشد.

طول "کیلومتر"	صنف بندی شاهراه ها
3227 کیلومتر	Regional Highways             شاهراه های منطقوی
4906 کیلومتر	National Highwaysشاهراه های ملی
9656 کیلومتر	Provincial Roads                         سرک های ولایتی
(تخمینی)  17000 کیلومتر	Rural Roads                                سرک های دهاتی
34789 کیلومتر	مجموعه عمومی

طول (کیلومتر)	ختم	شروع	نمبر شاهراه
483	کندهار	کابل	01RH
564	هرات	کندهار	02RH
747	مزارشریف	هرات	03RH
407	کابل	مزارشریف	04RH
224	تورخم	کابل	05RH
104	سپین بولدک	کندهار	06RH
223	زرنج	دلارام	07RH
124	اسلام قلعه	هرات	08RH
119	تورغندی	هرات	09RH
37	آقینه	اندخوی	10RH
57	حیرتان	نایب آباد	11RH
138	شیرخان بندر	پل خمری	12RH
3227			مجموعه

طول (کیلومتر)	ختم	شروع	نمبر شاهراه
130	اسمار	جلال آباد	NH 01
67	نورستان	جلال آباد	NH 02
175	جلال آباد ( از گندمک)	کابل	NH 03
105	سروبی از طریق کوهستان	جبل سراج	NH 04
248	یکاولنگ (از بامیان)	چاریکار	NH 05
855	هرات (از پنجاب چغچران)	میدان شهر	NH 06
209	دوشی	حصه اول بهسود	NH 07
297	غلام خان (پل علم، گردیز، خوست)	کابل	NH 08
58	( RH 01) خوشی	سید آباد	NH 09
86	گردیز (زرمت)	غزنی	NH 10
116	گردیز ( شرن)	غزنی	NH 11
7	گوربز	متن	NH 12
468	NH ( شاهراه  شرق - غرب از ترینکوت)	کندهار	NH 20
268	خانشین	گرشک	NH 21
362	گارد اولنگ	دلارام	NH 22
203	فراه رود ( ازطریق فراه)	دلارام	NH 31
324	چغچران	شبرغان	NH 40
362	مزارشریف	پنجاب	NH 41
104	کندز	خلم	NH 42
365	اشکاشم	کندز	NH 43
97	ینگی قلعه	تالقان	NH 44
4906			مجموعه

 

بـــند ثـــقـــیل -Gravity dam

بـــند ثـــقـــیل

Gravity dam

این نوع بند ها طوری که از نام آنها پیدا است عبارت از بند های است که به واسطه وزن خود در مقابل قوه های خارجی مقاومت مینماید و عموما" از سنگ ، کانکریت ، خشت و گاهی هم از عناصر فلزی اعمار میگردد و نسبت به بند های دیگر زیادتر مروج اند و از جمله قدیمی ترین ساختمان ها میباشد.

در افغانستان نیز از اینوع بند ها اعمار گردیده مانند بند ماهی پر ، سروبی, نغلو, درونته و غیره.

قوه های که بالای یک بند ثقیل عمل مینمایند قرار ذیل است:

1.     فشار آ ب Water pressure

2.     وزن خود بند Self weight of dam

3.     فشار معکوس Up left pressure

4.     فشار یخ Ice pressure 

5.     فشار باد Wind pressure

6.     فشار موج Wave pressure

7.     فشار مواد رسوبی Silt pressure

8.     فشار زلزله Earthquake pressure

که هر کدام ذیلا" شرح میگردد.

 

فشار آب:  Water pressure

 از جمله بزرگترین قوه های است که بالای یک بند عمل می نماید اگر قسمت فوقانی U/S یا Heal کاملا" عمود باشد قوه یا فشار آب یک مرکبه داشته و عمودا" عمل مینماید و در صورت که U/S بند قسما" عمود و قسما" مایل باشد در این صورت شدت قوه یا فشار به شکل مثلثی بوده که در سطح آزاد  بالای آب صفر و در عمق H مساوی به (WxH ) می باشد که H عبارت از ارتفاع بند و W وزن 1m³ آب است که مساوی به W=1000 kg/m³ است.

1.     وزن خود بند : Self weight of dam  

وزن خود بند قوه اعظمی را وارد مینماید که به منظور تحلیل و دیزاین در یک متر طول بند در نظر گرفته میشود.

برای دریافت مجموع این قوه مقطع بند نظر به ساختمان به چندین مثلث ها ، مستطیل و غیره اشکال منظم هندسی تقسیم گردیده و قوه های w1,w2.w3……wn)) دریافت میگردد که قوه مجموعی در مرکز ثقل بند عمل می نماید.

3 . فشار یخ : Ice pressure

ضریب انقباض یخ 5 چند ضریب انقباض کانکریت است از این رو در موقع دیزاین بند ها   بلخصوص در مناطقیکه سرد و مرتفع اند فشار یخ در نظر گرفته شود چون یخ که در بالای بند تشکیل میشود از اثر انقباض قوه زیادی به تمام جهات وارد می نماید و مقدار فشار که از اثر یخ به بند وارد میشود ازkg/cm²  (2.5-15 ) است که وابسطه به درجه حرارت منطقه میباشد و این فشار به طوری اوسط در وقت دیزاین 5 kg/cm² در نظر گرفته میــــــــــــــــــــــشود.

4 .فشار باد: Wind pressure

    این قوه یا فشار تنها به آن حصه بند وارد میشود که که بالاتر ازسطح آب قرار دارد (Freeboard).

    قوه باد چون در مساحت کم عمل مینماید بنا" بسیار کم است با آن هم باید در موقع دیزاین در نظر گرفته شود و به          

    صورت عموم قوه باد در افغانستان در حدود 100-150 kg/m2) ) در نظر گرفته میـــــــــشود.

5   .فشار موج : Wave pressure

     موج آب از اثر وزش باد در سطح ذخیره بند تولید میشود که سبب فشار بالای بند میگردد و این فشار

  ارتباط مستقیم به ارتفاع موج دارد و ارتفاع موج را از فرمول ذیل دریافت مینمایم.

h_w = 0.032√ v.d

        در فرمول فوق

·         h_w عبارت از ارتفاع موج.

·         V    عبارت ازسرعت باد که مساوی است به 32 km.

·          d   عبارت از فاصله بین دو موج.

فشار موج را از فرمول ذیل دریافت میـــــــــنمایم.

P_w = 2.4Wxh_w

                در فرمول فوق

·             P_w  عبارت از فشار موج

·             W    عبارت از وزن آب

·             h_w   عبارت از ارتفاع موج مباشد.

محاسبات و تجارب نشان داده است که که این فشار در1/8 حصه ارتفاع موج (h_w) از بالای آب عمل مینماید.

    .6فشـــار مواد رسوبی: Silt pressure

مواد که در فرش و یا در عقب بدنه بند رسوب مینماید نیز بالای بند فشار وارد مینماید که از فرمول ذیل محاسبه میشود.

P_silt = ½ δh² (1-sinφ/ 1-cosφ)

در فرمول فوق

·     P_silt فشار مواد رسوبی

·      δ وزن مخصوصه مواد رسوبی

·      h ارتفاع مواد رسوبی

·      φ زاویه داخلی اصطحکاک میباشد.

در صورت که U/S به شکل مایل اعمار شده باشد در آن صورت این فشار دو مرکبه عمودی و افقی دارد که برای فشار افقی δ = 360 kg/m³ و برای فشار عمودی = 920 kg/m³ δ در نظر گرفته میشود و قرار فرمول های ذیل محاسبه میگــــــــردد.

Total horizontal silt pressure = P_{s (H)} = ½ 360h²

Total vertical silt pressure = P _{s (V)} = ½ 920h²

7.          فشار زلزله بالای بند : Earthquake pressure

زلزله باعث امواج در قشر زمین گردیده و این امواج زلزله به تهداب بند تعجیل Acceleration میدهد که سبب حرکت تهداب بند میـــــــــــگردد.

بخاطریکه از تخریب بند جلوگیری شده باشد تهداب بند نیز باید به سمت حرکت زلزله حرکت نماید و تعجیل که به بند وارد میشود باعث تولید قوه انرشیا و تشنج در جسم بند می گردد و سبب بوجود آمدن ستــــــرس در طبقات پائین و تدریجا" در تمام جســـــم بند می شود.

امواج زلزله به تمام اطراف بند عمل مینماید اما در محاسبات و دیزاین صرف دو مرکبه افقی و عمودی قابل تحلیل و تجزیه است.

شدت زلزله مربوط به زون های آن میشود و قبل از هر نوع عمل باید در موقع سروی بند زون زلزله نیز مشخص گردد.

قابل تذکر است که تعجیل افقی باید است که در وقت دیزاین در نظر گرفته شود چون از عقب به طرف جلو بالای بند قوه وارد مینماید یعنی قوه داینامیکی تولید میــــــــــــــــکند.

برای دریافت فشار افقی زلزله فرمول ذیل ارئیه گردیده است.

P_E = 0.555. α. δ.w. h²

در فرمول فوق

·             α عبارت ازنسبت بین تعجیل زلزله و تعجیل زمین

·             δ عبارت از وزن حجمی مواد بند

·             h ارتفاع بند

·            W وزن خود بند

         حالات پایـــداری (استواری) بــنــــد:

          نقطه که محصله قوه ها از آن عبور می نماید در بند ها دارای اهمیت خاص بوده و به ماکمک مینماید تا حالت     

           استواری بند را تعین نمایم.

1.     برای این که بند در مقابل چپه شدن overturning  استوار باشد باید نقطه تقاطع قوه محصله در ساحه محدوده اساس base واقع باشد.

2.     به منظور جلوگیری از تشنج کششی در قاعده یا اساس بند قوه محصله باید ازنصف سوم حصه اساس عبور نماید.

3.     فشار در اساس بند نباید از فشار مجازی ساحه مربوط اضافه باشد.

4.     به منظور جلوگیری از لغزش sliding باید قوه اعظمی اصطحکاک بزرگتر از قوه های افقی باشد. قوه اعظمی اصطحکاک مساوی است به حاصل ضرب وزن بند (W) و ضریب اصطحکاک (μ) .

Μ          - عبارت از ضریب اصطحکاک اساس یا قاعده است که از کتاب های مربوطه اخذ میگردد و یا    

           مستقیما" در ساحه تعین مــــــــــــــی شود.

مثـــــــــال : یک بند کانکریتی مقطع ذوذنقه را مد نظر می گریم که ارتفاع آن H=16m بوده و ارتفاع آب در آن h=16m                باشد. عرض بند در قاعده B=8m و در قسمت بالای b=3m است.

                  قوه محصله و نقطه تقاطع آنرا با اساس دریابید وزن حجمی مواد بند W_M = 2400 kg/m3 وزن

                حجمی آب w_w = 1000kg/m3 میباشــــــــــد؟

حـــل :

دریافت فشار آب در فی متر طول بند.

F_w = W_W (H) ² / 2 = 1000 (16)² / 2 = 128000 kg/m²

دریافت وزن مجموعی بند.

W_d = 2400 x16x1/2(8+3) = 211200 kg

=√ (128)²+ (211.2)²   R = √ Fw² + Wd²    قوه محصله

R = 246.960 Ton

برای دریافت نمودن فاصله AM چنین عمل می نمایم.

AM = a² + ab + b² / 3(a+b)

AM = 3² + 3x8 + 8² / 3(3+8) = 2.94 m

X = F_w / W_d (H / 3) = 128 / 211.2 (16 / 3) = 3.32

AK = AM + X = 2.94 + 3.32 = 6.17 m

دریافت فشار یخ :

طوریکه در قبل یادآور شدیم که مقدار فشار یخ مساوی است به.

P_ice = (2.5 – 15) kg / cm²

که ما در اینجا این قیمت را به طوری اوسط مساوی به 7 kg / cm² قبول می نمایم ، پس داریم که

Area of dam = (a + b / 2) (H) (1)

Area of dam = (3 + 8 / 2) (16) (1) = 88 m² = 8800 cm²

P_ice = 7 (8800) = 61600 kg/m²

دریافت فشار باد:

فشار باد در بند در ساحه عمل می نماید که بلند تر از سطح آب قرار داشته باشد(free board) بنا" در این مثال چون ارتفاع آب مساوی به ارتفاع بند است لذا فشار باد بالای بند محاسبه نمی گردد.

فشار موج :

برای دریافت فشار موج باید سرعت باد ، ارتفاع موج و فاصله بین دو موج را داشته باشیم و دریافت فکتور های فوق وابسطه به سروی ساحه است که برای حل این مثال تمام قیمت ها فرض شده است که قرار ذیل میــــــــــــــــباشد.

 Wind velocity=2km/h = 0.55 m/sec

Distance between two wave = 0.25m (maximum)

پس ارتفاع موج را چنین دریافت مینمایم.

h_w = 0.032√ VxF =0.032 √0.55 x0.25 = 0.1375m

P_wave =2.4 Wxh_w

P_wave = 2.4 (1000)x0.1375 = 330 kg/m²

دریافت فشار مواد رسوبی :

جهت دریافت فشار مواد رسوبی باید اولا" دیده شود که سطح بند به طرف U/S عمود است یا مایل که در این مثال کاملا" عمود است دراین صورت فشار صرف یک مرکبه دارد که چنین دریافت مگردد.

Total vertical silt pressure = P _{s (V)} = ½ 920h²

فرض مینمایم که ارتفاع اعظمی مواد رسوبی مساوی است به h = 1.2 m .

P s (v) = 920 (1.2)²

P s (v) = 1382.4 kg /m²

دریافت فشار زلزله :

زلزله بزرگترین و خطرناکترین فشار را بالای بند وارد مینماید و باعث تعجیل در قاعده بند میگردد که قرار فرمول ذیل محاسبه می شـــــــــــــود.

P_E = 0.555. α.w. h²

α = ae / g

ae: عبارت تعجیل زلزله است که برای تعجیل عمودی قیمت آن ae = 0.015m/sec2 و برای تعجیل افقی قیمت آن ae = 0.15m/sec2 است ، تعجیل افقی زلزله باعث حرکت قاعده بند می گردد که در موقع دیزاین در نظر گرفته شود.

تعجیل عمودی زلزله باعث واژگون شدن و شکست بند می گردد که محاسبات آن ها قرار ذیل است.

بعد از محاسبات قوه ها حالا قیمت تمام قوه ها افقی را جمع الجبری نموده و بعدا" آن را با وزن بند مقایسه مینمایم.

دریافت تعجیل افقی:

α =ae/ g

P_E = 0.555 (0.0155) (1000) (16)²

P_E =2200 kg/m²

دریافت تعجیل عمودی:

α =ae/ g

P_E = 0.555 (0.0015) (2400) (16)²

P_E =512 kg/m²

قابل ذکر است که قیمت تعجیل افقی زلزله با سایر قوه های افقی جمع میشود ولی قیمت تعجیل عمودی از قیمت وزن بند منفی میگردد.

قوه های زلزله درفاصله 4h / 3π از قاعده بند عمل مینماید.

دریافت قوه اصطحکاک :

ما در این جا ضریب اصطحکاک را (0.5) قبول مکنیم و طوری که قبلا" یاد آور گردیم قوه اصطحکاک مجموعی عبارت است از حاصل ضرب وزن بند و ضریب اصطحکاک.

 Total friction force = μ (W_d) = 0.5(211200) = 105600 kg/ m²

نتیجه گیری:

بعد از محاسبات فوق باید قوه های دریافت شده عمودی و افقی را با هم جمع الجبری نمایم تا بتوانیم دریابیم که آیا این بند در مقابل همچو قوه ها مقاومت دارد یا خیــــــــــر.

 F = (128000+61600+330+1382.4+2200) - 105600 ∑ مجموع قوه های افقی

= 87912.4 kg/ m²

 F= (211200-512) = 210688 kg/ m² ∑مجموع قوه های عمودی

پس داریم که:

  Total weight of dam ∑ Total horizontal force< ∑

87912.4<210688 than safe

دیزاین سوپر پسیج-Design of super passage

Super Passage

در این نوع ساختمان ها کانال از قسمت تحتانی سیل بر ها میگذرد و آب کانال ها بدون  مزاحمت ساختمان به جریان عادی خود از زیر سیل بر ها ادامه میدهد یعنی اینکه سطح آب در داخل ساختمان و کانال به یک لیول قرار میگرد.(با در نظر داشت میلان کانال)

به طور عموم ساختمان super passage متشکل است از دو دیوار و سلب بالای آن می باشد که پروسه دیزاین دیوار ها همانند دیوار های استــنادی بوده وبرای قوه های عمودی و افقی دیزاین میشوند.

قوه های عمودی وارده بالای دیوار های super passage عبارت اند از وزن سلب ،وزن آب و وزن مواد رسوبی و قوه افقی را که دیوار ها متحمل میشوند همانا وزن موادی است که در عقب دیوار ها قرار دارد.

مثال سوال :عملی ذیل را در نظر بگیرید؟

بارها رابالائی ساختما ن فوق دریافت میداریم.

قوه های عمودی

وزن سلب                                                                          2400 (0.2) (1) =480 kg/m²

وزن مواد رسوبی بالائی سلب                                                      1600 (0.3) (1) =480 kg/m²

وزن آب بالائی سلب                                                                1000 (0.2) (1) =200 kg/m²

وزن دیوار سنگی                                                               2200 (1.5) (0.5) =1980 kg/m

قوه های افقی یا فشار خاک عبارت از

                                                       ½ (1600) (1.5²) (1-sin 30⁰/1+sin30⁰) = 600kg

حال دیوارupstream  ساختمان فوق را دیزاین می نمائیم .

میدانیم که بار سلب وبارهای فوقانی آن بالائی هردودیوار بصورت مساویانه تقسیم میگردد.

بنا"مقداری مجموعی باری راکه یک دیوار درفی مترطول آن برداشت می نمائید عبارت از :

Acting at ½ of wall

(480+480+200) (2.2)/2+1980 =3836kg

حال دیوار رادر مقابل overturning moment  یا مومنت چپه کننده چک می نمائیم.

   نظر به این شرط                                   2 ≤  MR/M₀

برای عملیه فوق درنقطه B نظر به قوه های عمودی وافقی مومنت میگیریم .

مومنت نظربه قوه های عمودی یا   Resistant moment

M_r = 3836 (0.3) =1151kg-m

مومنت نظربه قوه های افقی ازاثر وزن خاک یا overturning moment

M_o = 600 (1.5/3) =300 kg -m

M_r /M₀ =1151/300 >2 Safe ok

بعداً دیوار رادرمقابل  sliding یا لغزش چک می نمائیم .

نظر به این شرط                                                                               H.F < friction force

                                                                                                 Friction force = µ.v.f

درفورمول فوق µ عبارت از ضریب اصطحکاک می باشد که درین جا =0.53 µ   درنظر گرفته شده است.

Friction force =0.53 (3836) =2033 kg

600 < 2033         Safe ok

دیزاین سلب :

سلب را دیزاین می نمائیم با ابعاد l =600cm   b =160cm و d = 20 cm برای دیزاین سلب مذکور ثابت های قبول شده عبارت است از ( درصورتیکه مارک کانکریت را M 200  درنظر بگیریم ).

                                                                                                                                                                             _cbc = 70 kg/cmδ

m =13

_St =1250 kg/cm2δ

K =0.421           j =0.86      R =12.66

طوریکه قبلا" محاسبه  بارهای وارده بالائی سلب که عبارت از q=1160/m می باشد صورت گرفته است

اکنون معلوم می نمائیم که سلب درکدام حالت قرار دارد .

L / b = 6 /1.3= 4.6 >2 =λ

چون نسبت طول ضلع طویل بر ضلع کوچک بزرگتر از 2 میباشد بنا" سلب به قسم سلب گادری محاسبه میشود . یعنی سیخ های فعال تنها به سمت کوتاه سنجش می شود .

درشکل فوق l₀  عبارت ازطول وایه سنجشی میباشد.                    L₀ = b +2 (0.15) = 1+0.3 =1.3m

0.15 درفورمول فوق عبارت از نصف عمق داخل شده سلب در دیوار می باشد.

ارتفاع فعال عبارت از                                           cm    18 =2- 20 =d- a    h₀=

مومنت انحنائی اعظمی قرار فورمول ذیل دریافت می گردد .

                                                                M_max = ql²/8 =1160 (1.32) /8 =245 kg-m

اکنون مساحت سیخ راچنین دریافت میکنیم .

A_st = M /δ_st. j .d  = 24500 /1250 (0.86) (18) =1.3 cm²

پس نظربه  مساحت محاسبه شده سیخ 6 ملی راکه دارائی مساحت مقطع A_φ =0.306 cm²  می باشد درنظرمی گیریم .پس فاصله بین سیخ ها مساوی است به :

Spacing =100 (A_φ) /A_st = 100 (0.306) /1.3 = 20cm

به خا طری تقسیما ت مسا ویا نه بار بالائی سیخ های سنجشی بطول گادردر فی متر به تعداد 4 عدد سیخ 6  ملی مد نظرمیگیریم .

برآورد مقدار سمنت، ریگ و جغل در کانکریت ریزی

 من کانکریت ریزی دارم چقدر سمنت، ریگ و جغل ضرورت است؟

» محاسبه مواد خشک (سمنت، ریگ، جغل) برای کانکریت ریزی:

» من برای اعمار خانه خود، کانکریت ریزی چت دارم، چقدر سمنت، ریگ و جغل ضرورت است تا در وقت کانکریت ریزی کمبود نکنند، البته قابل ذکر است که طول چت 15 متر ، عرض چت 10 متر ، ضخامت کانکریت چت 15 سانتی متر و به سمت کوتاه 4 دانه گادر به طول 10 متر و به سمت دراز 3 دانه گادر به طول 15 متر درنقشه موجود است که عرض گادرها 35 سانتی متر و ارتفاع خالص گادرها 30 سانتی متر است و در جریان کانکریت ریزی 1 حصه سمنت، یک نیم حصه ریگ (1.5) و 3 حصه جغل استفاده مینماییم.

جواب:

> قدم اول: برای تهیه یک متر مکعب کانکریت تازه با جنسیت خوب باید یک نیم چند یا 53 ٪ مواد خشک اضافی در نظر گرفته شود یعنې یک متر معکب باید ضرب 1.53 شود.

> قدم دوم: حجم کانکریت چت و گادرها باید بدست آورده شودی که از حاصل ضرب طول *عرض * ضخامت بدست میاید.

حجم کانکریت چت = (V1 = 15*10*0.15=22.5 m3)

حجم کانکریت گادرها = (V2=0.3*0.35*85m =7.65m3 )

حجم معموعی کانکریت = (V = V1+V2=30.15m3)

> قدم سوم: حال تمام حجم کانکریت ضرب 1.53 میکنیم که مساوی میشود به = (Vt = V*1.53 =46.13 m3)

> قدم چهارم: سهم سمنت = 1 حصه ، سهم ریگ = 1.5 حصه ، سهم جغل = 3 حصه

حال تمام حصه ها جمع میکنیم که 5.5 میشود.

> قدم پنجم: حال اگر حجم مجموعی مواد خشک که 46.13 متر مکعب است به 5.5 تقسم و ضرب حصه مربوطه هر مواد خشک شود مقدار همان مواد خشک بدست میاید.

> قدم ششم: بدست آوردن مقدار سمنت ، ریگ و جغل

» اول: مقدار سمنت = (46.13/5.5 *1=8.39m3)

تعداد خریطه سمنت : یک متر مکعب سمنت 28.8 خریطه سمنت میشود اگر 28.8 ضرب 8.39 شود مساوی به 241 خریطه سمنت میشود یعنې برای کانکریت ریزی بام باید 241 خریطه سمنت آورده شود.

» دوم: مقدار ریگ = (46.13/5.5 *1.5=12.6m3)

مثلا اگر یک مازدا کوچک 2 متر مکعب ریک میاورد پس باید 6 مازدا ریگ آورده شود

» سوم: مقدارجغل = (46.13/5.5 *3=25.17m3)

پس باید 12 مازدا جغل آورده شود.

=» نوت: این معلومات به این خاطر پوست شد که چندین دفعه سر خوردم که در جریان کانکریت ریزی مردم به این مشکل مواجه شده بودند یعنې سمنت یا ریگ یا جغل یا هر سه آن چند دفعه کمبودی کرد).