لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 24
فشار جانبی خاک و دیوارهای حایل
5-1 مقدمه
دیوار حایل، دیواری است که تکیه‌گاه جانبی برای جداره‌های قائم و یا نزدیک به قائم خاک به وجود می‌آورد. از دیوار حایل در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی نظیر راهسازی، پلسازی، محوطه‌سازی، ساختمان‌سازی و به طور کلی هر جا که احتیاج به تکیه‌گاه جانبی برای جدار قائم خاکبرداری باشد، استفاده می‌شود. بر حسب مصالح و هندسه مورد احتیاج، دیوار حایل دارای انواع زیر می‌باشد:
1- دیوار حایل وزنی
2- دیوار حایل نیمه وزنی
3- دیوار حایل طره‌ای
4- دیوار حایل پشت بنددار
دیوارهای حایل وزنی (شکل 5-1-الف) از بتن ساده (غیرمسلح) و یا مصالح بنایی (بخصوص سنگ با ملات ماسه سیمان) ساخته می‌شوند. پایداری این دیوارها در مقابل فشار جانبی، در درجة اول بستگی به وزن آنها دارد. (در کشور ما ایران، به علت وجود بناهای سنگ‌کار ماهر و دستمزد مناسب، ساخت دیوارهای حایل با مصالح بنایی سنگی بسیار معمول است. هر چند که استفاده اقتصادی از آنها در محدودة ارتفاعهای 4 تا 5 متر می‌باشد، لیکن استفاده از آنها در دیوارهای بلند هم مشاهده می‌شود.)
شکل 5-1- انواع دیوار حایل
گاهی مواقع با استفاده از مقدار محدودی میلگرد، از عرض دیوار حایل وزنی مقداری کاسته می‌شود. این میلگردها در خمش با مصالح بنایی مشارکت می‌کنند. به چنین دیوارهایی، دیوارهای نیمه‌وزنی می‌گویند. (شکل 5-1-ب).
دیوارهای حایل طره‌ای (شکل 5-1-پ) از بتن مسلح ساخته می‌شوند و متشکل از دیوار تیغه، و دال پایه می‌باشند. حداکثر ارتفاع اقتصادی این دیوارها 6 تا 8 متر است.
دیوارهای حایل پشت‌بنددار (شکل 5-1-ت) مشابه دیوارهای حایل طره‌ای هستند با این اختلاف که در فواصل منظم دارای پشت‌بندهایی عمود بر دیوار تیغه می‌باشند. پشت‌بندها، تیغه و پایه را به یکدیگر می‌دوزند و در نتیجه با ایجاد رفتار دو طرفه از مقدار نیروی برشی و لنگر خمشی در آنها می‌کاهند.
در طراحی دیوار حایل، برای طراح باید پارامترهای پایة خاک- یعنی وزن مخصوص، زاویة اصطکاک، و چسبندگی هم برای خاکریز پشت دیوار و هم برای خاک زیر پایه- معلوم باشد. از پارامترهای مربوط به خاکریز پشت، طراح فشار جانبی و از پارامترهای مربوط به خاک زیر پایه، طراح ظرفیت باربری مجاز خاک را برای تحمل فشار زیر پایه به دست می‌آورد.
در طراحی دیوار حایل دو مرحله وجود دارد. اول با معلوم شدن فشار جانبی، پایداری کل سازه کنترل می‌شود. کنترل پایداری شامل کنترل در مقابل واژگونی، لغزش، و ظرفیت باربری خاک زیر شالوده می‌باشد. در مرحلة دوم طراحی سازه‌ای اجزای مختلف دیوار در مقابل نیروهای وارده انجام می‌شود. نتیجة این مرحله تعیین ضخامت دیوارها و مقادیر میلگردها می‌باشد.
در این فصل تأکید بیشتر روی تعیین فشارهای جانبی خاک و کنترل پایداری دیوارهاست. در پیوست این فصل مختصر اشاره‌ای به طراحی سازه‌ای دیوار حایل می‌شود.
5-2- فشار جانبی خاک در حال سکون
مطابق شکل 5-2، دیواری به ارتفاع H در نظر بگیرید که حایل خاکی به وزن مخصوص می‌باشد. در سطح خاک پشت دیوار نیز با گسترده‌ای به شدت q بر واحد سطح تأثیر می‌نماید. مقاومت برشی s خاک نیز از رابطة زیر به دست می‌آید:
که در آن:
c= چسبندگی
= زاویة اصطکاک
= تنش مؤثر قائم
در عمق z از سطح خاکریز پشت، تنش قائم از رابطة زیر به دست می‌آید:
(5-1)
شکل 5-2- فشار جانبی خاک در حال سکون
در صورتی که دیوار حایل حرکتی به سمت جلو و یا پشت نداشته باشد (یعنی حالت کرنش افقی صفر)، فشار جانبی در عمق z از رابطة زیر به دست می‌آید:
(5-2)
که در آن:
u= فشار حفره‌ای آب
= ضریب فشار خاک در حالت سکون
تحقیق در مورد فشار جانبی خاک و دیوارهای حایل 26 ص
