
- تعداد صفحات: 66
- سطح لازم برای درک مطلب: ترم 5 کارشناسی
- آخرین ویرایش: 1404
- شابک: 0-3-97717-622-978
- تولید کنندگان محتوا:
78 هزار تومان
دریافت این کتاب الکترونیک قطعا شما هم می دانید که اجرای سازه نگهبان باید قبل از خاکبرداری و در برخی موارد، حتی قبل از تخریب سازه قدیمی صورت گیرد اما هدف از اجرای سازه نگهبان چیست؟ نحوه اجرای سازه نگهبان به چه صورتی است؟ آیا با اجرای سازه نگهبان به روش شمع و خرپایی آشنایی دارید؟
در این ایبوک جامع ابتدا با انواع سازه نگهبان از جمله سازه نگهبان نیلینگ، شمع، مهار متقابل و… آشنا خواهیم شد و سپس مراحل اجرای 10 سازه نگهبان را به صورت گام به گام بیان خواهیم کرد.
⌛ آخرین بهروزرسانی: 18 فروردین 1404
📕 تغییرات بهروزرسانی: آپدیت براساس ویرایش 1400 مبحث 7 مقررات ملی ساختمان
دو دسته عوامل داخلی و خارجی میتوانند منجر به ناپایداری و ریزش گودبرداری شوند.
1.عوامل داخلی به نوع و خصوصیات فیزیکی ذاتی خاک و رفتار آن در برابر تنش های وارده بستگی دارد. ازجمله:
2.عوامل خارجی که به محل گودبرداری و خطاهای انسانی بستگی دارد، عبارتاند از:
ارتعاشات:
خطاهای انسانی:
براثر گودبرداری در زمین وضعیت تنش در آن تغییر میکند و لازم است تغییر شکلها و ناپایداریهای ناشی از گودبرداری ازجمله موارد ذیل بررسی شوند:
لغزش خاک در اثر ایجاد ترک کششی در لبه فوقانی گود
بالا آمدن کف گود در اثر افزایش فشار ناشی از خاک مجاور گود
پدیده جوشش از کف گود هنگامی سطح آب سفره زیرزمینی بالا باشد
با توجه به اهمیت بالای شناسایی ویژگی های خاک و تأثیر مستقیم آن بر رفتار سازه در زلزله، آئیننامه 2800 ایران در موارد زیر انجام مطالعات ویژه ساختگاه جهت طراحی لرزهای سازه الزامی نموده است.
❓منظور از سطح خطر گودبرداری چیست؟
بر اساس بند 12-9-1-3 مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان، سطح خطر گودبرداری ها با توجه به عمق گود، نوع خاک، وجود آب، وجود منبع ارتعاش در مجاورت گود و حساسیت ساختمان های مجاور آن بهصورت گودبرداری با خطر معمولی، زیاد و بسیار زیاد تعیین میگردد.
ارزیابی سطح خطر گودبرداری بر اساس ضوابط و مقررات مبحث پی و پی سازی (مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان) بهمنظور واگذاری و تفویض مسئولیت به مرجع ذیصلاح، به شرح زیر صورت میگیرد:
برای ارزیابی خطر گود مفاد بندهای مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1400 را به شرح زیر داریم:
جهت دریافت اطلاعات تکمیلی در خصوص عمق بحرانی میتوانید از مقاله ≪ مراحل گودبرداری ساختمان به همراه محاسبه عمق بحرانی آن ≫ بهرهمند شوید.
نکته : مطابق مبحث 7 مقرراات ملی ساختمان توجه به نکات زیر جهت تشخیص سطح خطر گودبرداری الزامی است.
الف– ساختمان فاقد انسجام و یکپارچگی کافی برای تحمل نشستهای افقی و قائم نظیر ساختمان بدون اسکلت یا بدون پی پیوسته بتنی مسلح (پیهای نواری و گسترده) یا هر گونه ساختمانی که در آن نشانه آشکار فرسودگی و ضعف در باربری مشاهده گردد.
ب– ساختمان با ارزش فرهنگی و تاریخی
ج – ساختمان با اهمیت بسیار زیاد در استاندارد 2800
د – ساختمان 8 طبقه یا بیشتر
همچنین توجه شود، در صورت وجود تاسیسات شهری عمده ( مانند خطوط اصلی آب، گاز و مخابرات) در مجاورت گود، خطر گود زیاد یا بسیار زیاد ارزیابی می شود.
تعیین حداکثر عمق گودبرداری بدون سازه نگهبان نیاز به بررسی عوامل مختلفی دارد و نمیتوان تنها با توجه به ارتفاع گود یک پاسخ قطعی داد. این عوامل شامل نوع خاک، شیب دیواره گود، فاصله گودبرداری از سازههای مجاور، سطح آب زیرزمینی و بارهای وارد بر دیواره گود است. برای مثال در یک گودبرداری با عمق 1 متر در شهر تهران که مجاور یک ملک مسکونی فرسوده بود، عمق گود 1 متری بدون اجرای سازه نگهبان باعث ریزش ملک مجاور گشت و باعث خسارات مالی و جانی شد. با این حال، اصول کلی به شرح زیر است:
در خاکهای معمولی (مانند ماسه یا خاکهای رسی با تراکم کافی)، اگر گودبرداری کمعمق باشد (به طور معمول تا 2/1متر) و شیب دیواره به صورت مناسب در نظر گرفته شود، ممکن است نیازی به سازه نگهبان نباشد.
برای خاکهای مقاومتر (مانند سنگ یا خاک متراکم)، این ارتفاع ممکن است تا 2 متر افزایش یابد، مشروط بر اینکه:
✅ برای آشنایی با شرایط خاص نیازمند سازه نگهبان به متن اصلی ایبوک مراجعه کنید.
بهطورکلی انواع سازه نگهبان برای پایدارسازی و جلوگیری از ریزش خاک در همه انواع پروژه های دارای خاکبرداری، مطابق بند 7-1-3-3 مبحث هفتم مقررات ملی ویرایش 1400 ساختمان به شرح زیر می باشد.
ازآنجا که همواره در پروژه های ساختمانی با گودبرداری عمیق، احتمال خطر ریزش دیواره گود وجود دارد، بررسی و شناخت دقیق لایه های خاک و تعیین و طراحی دقیق سازه نگهدارنده گود، اهمیت بسیار زیادی داشته و گاهی زمان زیادی صرف مطالعات ژئوتکنیک و طراحی سازه نگهبان می گردد. با توجه به نحوه اجرای سازه نگهبان، به چند دسته کلی تقسیم بندی می شوند.
با توجه به دانش مهندسی و بررسی های انجامشده و نیاز پروژه، یکی از روش های زیر یا ترکیبی از آنها برای پایدارسازی خاک دیواره گودها تعیین می شود:
1- روش اجرای سپر خاکی (گودبرداری محافظت نشده)
2- روش سازه نگهبان خرپایی(Truss Retaining Structures)
3- روش مهار فشاری (مهار متقابل) دیوارههای گود (Strut)
4- روش میخکوبی دیوارههای گود (Nailing)
5- روش دوخت به پشت (Tie back) یا مهار کششی دیوارههای گود (Anchorage)
6- دیوار دیافراگمی (Diaphragm Pile Wall)
7- دیوار برلنی (Berliner Wall)
8- روش سپرکوبی (Sheet Pile)
9- روش اجرای شمع (pile)
10- روش ساخت از بالا به پایین (Top/Down Construction)
برخلاف تصور اشتباه عموم، اجرای سازه نگهبان باید قبل از خاکبرداری و در برخی موارد، حتی قبل از تخریب سازه قدیمی صورت گیرد. چراکه هدف اصلی از احداث سازه نگهبان، محافظت از خاک دیواره گودبرداری است. این در حالی است که برخی افراد غیرمتخصص در مورد گودهای کمعمق در مناطق مسکونی، به تصور مهار دیوار همسایه مجاور گود، اقدام به اجرای مهارهای نامناسب با گچ و الوار به دیوار همسایه، پس از گودبرداری نموده اند که منجر به حوادث تلخ و جبران ناپذیری شده است.
مطابق بند 7-5-2 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، سازه های نگهبان از نظر طراحی و عملکرد به دو دسته سازه نگهبان صلب و سازه نگهبان انعطاف پذیر تقسیم می شوند:
هر سازه نگهبان متناسب با نوع اجرای آن مراحل مشخصی دارد. در این قسمت با جزئیات اجرای هر یک آشنا خواهیم شد.
عملیات خاکبرداری میتواند برای ساختمانهای مجاور گود خطراتی به دنبال داشته باشد؛ لذا باید با در نظر گرفتن محدوده تأثیر گودبرداری اقدامات لازم برای محافظت گود و همجواریها انجام گردد.
خاکها متناسب با درصد تراکم و مقاومتشان، دارای یک شیب پایدار ذاتی هستند که تحت آن دچار گسیختگی برشی نمیشوند. در روش سنتی اجرای سپر خاکی با تکیه بر این خاصیت، در مواردی که خاک با چسبندگی مناسب بوده، خطر گودبرداری معمولی و فونداسیون ملک مجاور خارج از گوه گسیختگی خاک است و در مجاورت گود ارتعاش و لرزش وجود نداشته باشد، اقدام به گودبرداری با حفظ سپر خاکی و با رعایت شیب پایدار میگردد.
شیب پایدار خاک و محدوده تأثیر آن بر املاک مجاور
مراحل اجرای سازه نگهبان به روش سپر خاکی عبارتند از:
نکته: بر اساس بند 9-11-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، خم کردن میلگردهایی که یکسر آنها در بتن قرار دارد مجاز نیست. لذا باید از خم کردن آرماتور انتظار فونداسیون در محل سپر خاکی اجتناب شود و فقط از طریق اجرای اتصال مکانیکی نسبت به تکمیل فونداسیون اقدام شود.
اجرای سپر خاکی با شیب پایدار به دو نوع با شیب ساده و با شیب پلکانی اجرا میشود. در تصویر زیر این دو نوع شیب را مشاهده میکنید.
گودبرداری با اجرای سپر خاکی با شیب پایدار
❓مخاطرات اجرای سپر خاکی در گودبرداری چیست؟
اجرای سپر خاکی در گودبرداری اگر به درستی برنامهریزی و اجرا نشود، میتواند خطرات و چالشهایی به همراه داشته باشد. این خطرات ممکن است باعث آسیب به تجهیزات، نیروی کار، یا سازههای مجاور شوند. در ادامه به برخی از این خطرات اشاره میشود:
1. ناپایداری سپر خاکی: عدم اجرای صحیح سپر یا عدم رعایت شیب مناسب.
2. نفوذ آب زیرزمینی: عدم پیشبینی یا اجرای مناسب سیستم زهکشی و در نتیجه افزایش فشار هیدرواستاتیکی و کاهش پایداری دیواره
3. خطاهای انسانی: عدم آموزش کافی به نیروی کار یا نظارت ناکافی بر عملیات.
4. تغییرات ناگهانی در شرایط خاک: وجود خاک سست، تغییرات سطح آب زیرزمینی، یا شرایط غیرقابلپیشبینی زمینشناسی.
برای آشنایی بیشتر با اهمیت زهکشی میتوانید از مقاله ≪ لزوم و نحوه اجرای زهکشی در عملیات گودبرداری ≫ بهره مند شوید.
در تعریف سازه نگهبان خرپایی از آن به عنوان یک روش سنتی یاد می شود که یکی از آسانترین و متداولترین روشهای اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری برای گودبرداریهای با عمق کم است. اجرای آن نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد و درعینحال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد.
تجهیز کارگاه در هر پروژه عمرانی بخش ابتدایی کار است و شما میتوانید با در دست داشتن چک لیست آن، از تکمیل کار خود در هنگام تجهیز کارگاه اطمینان حاصل کنید. در لینک روبرو امکان دانلود فراهم شده است. ≪ دانلود چک لیست تحویل و تجهیز کارگاه ≫
مراحل اجرای سازه نگهبان خرپایی
عملیات زیر برای کلیهی خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره بهصورت همزمان باید صورت گیرد.
سازه نگهبان خرپایی
✅برای آشنایی بیشتر با نحوه طراحی سازه نگهبان خرپایی و بررسی مزایا و معایب آن، پیشنهاد میکنیم متن کامل ایبوک را مطالعه کنید.
روشی ساده برای پایدارسازی جدارههای گودبرداری و جلوگیری از تغییر مکانهای جانبی خاک در گودهایی با عرض کم در محیطهای شهری میباشد.
مراحل اجرای این نوع سازه نگهبان عبارت است از:
نکته: طول این چاهکها برابر با عمق گود بهاضافهی حدود ۲۵/. تا ۳۵/. برابر عمق گود بهمنظور تأمین گیرداری انتهـای تحتانی پروفیلهای قائم میباشد.
نکته: طول این پروفیلها را معمولاً بهگونهای در نظر میگیرند که انتهای فوقانی آنها تا حدی بالاتر از تراز بالایی گود قرار گیرند.
نکته: سیستم مهار متقابل، باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در امتداد طول گود، بهصورت مناسب مهاربندی شود.
سیستم مهار متقابل
✅ ادامه این بخش را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.
روشی مؤثر برای مسلح نمودن برجای توده خاک موجود در دیواره گود، با نصب میلگردهای فولادی (Nails)در فواصل نزدیک به هم روی یک سطح قائم یا شیبدار با اجرا از بالا به پایین (Top/Down Construction) میباشد. روش میخکوبی اولین بار در سال ۱۹۶۰ بهعنوان سیستم پایدارسازی خاک، در حفر تونلی در استرالیا به کار گرفته شد. بهمرورزمان، این فن در سطح جهانی گسترش یافت. امروزه میخکوبی(Nailing) یکی از کاربردیترین روشهای پایدارسازی خاک بهویژه در ساختوسازهای شهری میباشد.
مراحل اجرای میخکوبی (Nailing) عبارت است از:
نکته: روش میخکوبی (Nailing)، بر عملکرد مقاوم (Passive)خاک استوار بوده و اثر خود را از طریق اندرکنش خاک و میلگرد (Bar-Soil Interaction) ناشی از ایجاد تغییر شکل در خاک اعمال میکند. در موارد حساس به تغییر مکانهای ناشی از گودبرداری مانند همجواری گود با سازههای حساس، قدیمی و فرسوده (مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان) و یا گودبرداری در خاکهای نرم با سختی و مقاومت متوسط، بهطورکلی توصیه نمیگردد.
نکته: برای جلوگیری از تبعات حقوقی و قانونی در این روش حتماً باید از قبل، نسبت به اخذ رضایت املاک مجاور گود اقدام شود.
مراحل و جزئیات اجرای میخکوبی(Nailing)
نمونه اجرای نیلینگ
مراحل طراحی سیستم نیلینگ مطابق زیر است:
✅ برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شرایط مناسب و شرایط نامناسب اجرای روش میخکوبی خاک و مزایا و معایب این روش به متن اصلی ایبوک مراجعه کنید.
یکی دیگر از روش های مقابله با خطر ریزش گودبرداری های عمیق، استفاده از روش پایدارسازی با دیوار دیافراگمی است که در ایالات متحده امریکا به نام Slurry Wall شناختهشده است. این روش، اولین بار در سال 1950 میلادی توسط یک شرکت ایتالیایی در ساخت متروی شهر میلان مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن در آمریکا و سایر کشورها گسترش یافت. دیوارهای دیافراگمی به صورت بتن درجا، پیشساخته و پیش کشیده اجرا میشوند. این روش جهت جلوگیری از نشت آب در زیر هسته سدهای خاکی کاربرد بسیار دارد.
از مزایای روش دیوار دیافراگمی میتوان به ایمنی و سرعت اجرای بسیار زیاد، کاربرد دومنظوره این سیستم به عنوان سازه نگهبان موقت و دیوار حائل دائمی، مناسب بودن برای حفاریها و گودهای با طول زیاد (تونل، بزرگراه و …) اشاره نمود.
از معایب روش دیوار دیافراگمی میتوان به هزینه بسیار بالا برای گودبرداریهای با حجم کم، نیاز به فضای کار زیاد جهت فعالیت دستگاههای حفاری در محدوده گود برداری، نیاز به دستگاههای حفاری ویژه و نیاز به نیروهای متخصص برای کار با دستگاههای حفاری که مستلزم هزینههای بالاست، اشاره نمود.
مراحل اجرای سازه نگهبان دیوار دیافراگمی عبارتند از:
مراحل اجرای دیوار دیافراگمی (Diaphragm Wall)
✅ ادامه این مبحث را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.
استفاده از شمع بهعنوان راهکاری جهت افزایش پایداری شیب ها و در مواردی به عنوان پی عمیق، از سال 1950 میلادی در آمریکا و اروپا رواج یافته است. در این روش پایدارسازی، با توجه به نوع خاک و مشخصات گود، سطح آب های زیر زمینی و نوع بارگذاری، می توان یکی از انواع شمع ها را طراحی و اجرا نمود. انواع شمع از نظر نوع مصالح عبارتند از:
نمای شماتیک انواع شمع
✅ توضیحات تمامی موارد بالا در متن اصلی ایبوک قرار گرفته است.
این روش بهعنوان تحول عظیمی در ساخت سازه های بزرگ زیرزمینی (تونل)، برای اولین بار در دهه ۷۰ میلادی، در ساخت ایستگاههای متروی شهرهای پاریس و میلان مورداستفاده قرار گرفت و به نام روش Cut & cover شناخته شد. اساس این روش بر مبنای پیشرفت سازه تونل درون گودبرداری و سپس پر کردن محیط خارجی تونل با مصالح خاکریزی پس از تکمیل سازه تونل میباشد. این روشِ ساخت، بیشتر برای ساخت تونلهای سطحی اقتصادی و قابلقبول میباشد.
عملیات تونل سازی به روش (Cut & cover) به دو نوع مختلف معرفیشده است:
در سال 1935 میلادی در توکیو ژاپن، گودبرداری یک ساختمان دارای زیر زمین به علت افزایش سرعت ساخت، با این روش انجام شد. در سال 1950 میلادی در شهر میلان ایتالیا کمپانی ICOS ترکیب دیوار و ساخت بالا به پایین را اجرا نمود. به مرور زمان تحقیقات بسیاری در امریکا، اروپا و بخصوص شرق آسیا در این زمینه صورت گرفت. این روش نوین ساختوساز، تاکنون در کشورهای مختلفی چون انگلستان، امریکا، فنلاند، چین، روسیه، ویتنام، سنگاپور و ایران متناسب با نوع نیاز ساختگاه، در پروژههای زیر زمینی (تونل و مترو) و برجهای بلند دارای زیر زمینهای متعدد، مورد استفاده قرارگرفته است.
مراحل اجرای تاپ-دان به شرح زیر است:
1- اجرای دیوارهای حائل محیطی
2- حفاری محل شمعهای باربر میانی از زیر تراز ستونها و دیوارهای تراز همکف و نصب ستون های باربر میانی
3- اجرای دال همکف (سقف نهایی سازه زیر زمینی)
4- شروع خاکبرداری از طبقه زیر همکف
5- تکرار مرحله ۴ تا رسیدن به اجرای فونداسیون
6- اجرای آرماتور بندی و بتن ریزی لایه تکمیلی دیوارهای پیرامونی و ستونهای میانی
✅ این صفحه تنها بخش کوتاهی از ایبوک اجرای سازه نگهبان می باشد توضیحات تکمیلی مطابق فهرست مطالب در متن اصلی ایبوک قرار گرفته است.
امروزه به دلیل اهمیت مساله ی تامین فضاهای شهری و قیمت بالای زمین، احداث زیر زمین امری رایج است. با توجه به رفتارهای پیچیده و ناشناخته خاک لازم است قبل از اقدام به تهیه طرح سازه، متخصصین ژئوتکنیک و سازه طرحی دقیق درمورد نوع و نحوه اجرای سازه نگهبان براساس اهمیت و عمق گودبرداری ارائه نمایند. در این مقاله به طور مفصل به انواع سازه نگهبان از ساده تا پیشرفته پرداخته شده است که مطالعه آن به مهندسان گرامی جهت تعیین سازه نگهبان مناسب، کمک خواهد نمود.
مسیر یادگیری برای حرفه ای شدن
مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!
سلام و عرض ادب
با سپاس فراوان از تمامی عزیزان موسسه سبزسازه
من دیروز هزینه این کتاب را پرداخت نمودم ولی نتوانستم دانلود کنم. لطفا راهنمایی می فرمایید.
پاسخ دهید
سلام و عرض ادب مهندس عزیز
ممنون از همراهی شما با تیم سبزسازه
مهندس جان محتوای خریداری شده بطور اتومات، در پنل کاربری تون قسمت دانلودهای من (کتابخانه دانلودی من ) قرار می گیره که می تونید از طریق مرورگر فایرفاکس دانلود کنید.
در صورت عدم مشاهده جهت رفع سریع مشکل، می تونید با آیدی تلگرام پشتیبان فنی @sabzsupport ارتباط بگیرید.
موفق باشید
پاسخ دهید
مطالب مفیدی بود به سایت ما هم سر بزنید : https://tabeshbeton.com
پاسخ دهید
ممنوم از ایبوک بسیار خوبتون
سوالی از اساتید محترم داشتم مبحث ۷ و ۸ ویرایش ۹۲ تا چه زمانی اعتبار داره؟
پاسخ دهید
سلام مهندس وقتتون بخیر
مبحث ۸ که فقط همین آزمون اعتبار دارد
مبحث ۷ هم فعلا تغییری ندارد
پاسخ دهید
باسلام خدمت مهندسین عزیز بنده اسکلت فلزی اجرا میکنم سازه نگهبان اگه داشتین در خدمتم ۰۹۱۲۵۲۱۳۸۵۸
پاسخ دهید
سلام ممنون بخاطر مطالب مفیدتون، بخصوص در مورد سازه نگهبان
پاسخ دهید
سلام مهندس جان…سپاس از شما
پاسخ دهید
می خواهم عضو شوم
پاسخ دهید
سلام مهندس وقتتون بخیر
متوجه منظورتون نشدم.عضو سایت بشید؟؟
اگر سوالی هست مهندس جان تیکت بزنید تا سریعتر راهنمایی تون کنم
پاسخ دهید
بسیار مطلب خوبی بود برای برگزاری مسابقات معماری به وبسایت ما مراجعه کنید.
https://tarh2tarh.com
پاسخ دهید
ممنون از لطفتون،حتما
پاسخ دهید
مطالب جالب بود درباره سازه نگهبان به سایت ما هم سر بزنید : https://namdar.org
پاسخ دهید
سلام روزتون بخیر، ممنون از نظرتون، چشم حتما استفاده میکنیم از مطالب خوبتون
پاسخ دهید
سلام تشکر میکنن بخاطر مطالب بروزتون
پاسخ دهید
سلام خیلی ممنون جناب مهندس
پیشنهاد می کنم حتما به شهریادگیری سبزسازه سربزنید.
پاسخ دهید
سلام مطالب تون سایت تون و کلا کارتون واقعا درسته ممنون وسپاس
پاسخ دهید
سلام جناب مهندس، واقعا ممنون از لطفتون
مهندس شما شهریادگیری سبزسازه رو هم دیدید؟
خوشحال میشیم پیشنهادات و انتقادات شما عزیزان رو دریافت کنیم.
پاسخ دهید