برنامه تحت اکسل طراحی دیوار حائل گابیون

نمایی از محیط برنامه

جهت بررسی داشبورد و نحوه کار برنامه می‌توانید دکمه نمایش ویدیو (آیکن مثلث) را از قسمت بالای صفحه کلیک کنید.

نمونه دفترچه محاسباتی (کلیک کنید)

دیوارهای حائل گابیون را می‌توان با چند نوع پیکربندی همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است ، طراحی کرد. برنامه از تمامی این پیکربندی‌ها پشتیبانی می‌کند.

این برنامه براساس آخرین ویرایش استانداردها و آیئن‌نامه‌ها تهیه شده است ، لذا می‌توانید اطمینان حاصل کنید که دیوار حائل طراحی شده مستحکم ، پایدار و مطابق با الزامات ایمنی خواهد بود.

انواع شکست های دیوار حایل گابیونی

در مورد دیوارهای حائل گابیونی ، انواع اصلی شکست که ممکن است رخ دهد ، در شکل زیر نشان داده شده است. 

پایداری دیوار باید برای شرایط زیر بررسی شود:

پایداری در برابر لغزش

نیروهای افقی وارد بر دیوار در اثر فشار خاک و بارهای مرده و زنده احتمالی باید کمتر از نیروی اصطکاک فونداسیون زیر دیوار باشد. ضریب‌اصطکاک بین فونداسیون دیوار و خاک زیر آن می‌تواند tan φ  باشد, زیرا گابیون دارای سطح ناصافی در تماس با فونداسیون است. ضریب‌اصطکاک عموما در محدوده 0.5 تا 1 قرار دارد. آزمایشات میدانی مقدار ضریب‌اصطکاک را برابر tan(φ) نشان می‌دهد, چنانچه از ژئوتکستایل در فونداسیون دیوار استفاده شود ضریب اصطکاک را می‌توان تا 15 درصد کاهش داد.

حداقل ضریب اطمینان لغزش در شرایط استاتیکی و لرزه‌ای مطابق مبحث هفتم به شرح زیر می‌باشد:

نیروهایی که به دیوار وارد می‌شود:

نیروهای محرک و مقاوم ناشی از Pa و Pp، وزن سازه ( Wg ) و نیروی پی R نیروهای وارد بر سازه هستند. که نیروی R به نیروهای N و T (نرمال و مماس) تقسیم می‌شود. در کنار این نیروها، بسته به شرایط محیطی باید نیروهای دیگری را نیز در نظر گرفت. به عنوان مثال ، اگر سازه به طور جزئی یا کامل غوطه‌ور شود، فشار برخاست V باید در نظر گرفته شود، نیروهای لرزه‌ای و بار گسترده روی خاکریز پشت دیوار نیروهای دیگری هستند که بر سازه اثر می‌گذارند.

طبق بند 7-5-5-2-4-2 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمن ، در شرایط لرزه‌ای اضافه فشار مقاوم با اثر مساعد در پایداری دیوار ، نادیده گرفته می‌شود,

کلا خاکریز جلوی دیوار در طول زمان می‌تواند حذف شود ، لذا در محاسبات لغزش از اثر آن در جهت اطمینان صرفنظر می‌شود,

 اگر مقدار ضریب اطمینان کم‌تر از حداقل مورد نیاز باشد باید با عریض کردن یا شیب دار کردن پی ایمنی طرح در برابر لغزش را افزایش داد.

پایداری در برابر واژگونی

لنگر ناشی از نیروهای جانبی اعمال شده در تمام طول دیوار ، چنانچه دیوار به درستی طراحی نشود می‌تواند آن را واژگون کند ، لنگرهای مقاوم به دلیل وزن خود دیوار ، مولفه عمودی نیروی ناشی از فشار خاک ، بارهای وارد بر دیوار و ... است.

نیروهایی که به دیوار وارد می‌شوند عبارتند از:

نیروهای اینرسی ناشی از اثر لرزه‌ای و نیروی برخاست زمانی که دیوار تا حدی زیر آب است نیز در محاسبه در نظر گرفته می‌شوند,

خروج از مرکزیت

به طور کلی خاک زیر پی تحت نیروهای عمودی ، افقی و اثر لنگر قرار می‌گیرد. بنابراین ، نیروی نهایی به یک نیروی خارج از مرکز تبدیل می‌شود. پی و سایر ابعاد دیوار باید به گونه‌ای باشد که برآیند نیروها در یک سوم وسط پی قرار گیرد.

ظرفیت باربری نهایی خاک زیر پی

فشار ناشی از بار مرده دیوار باید در محدوده مجاز ظرفیت باربری مجاز خاک زیر پی باشد. به دلیل انعطاف‌پذیری دیوارهای گابیونی ، نشست موضوع مهمی نیست.

معمولا تنش‌های زیر پی دارای توزیع خطی هستند که مقادیر حداکثر و حداقل در لبه‌های پی دیوار خواهد بود.حداکثر فشار باربری qmax باید کمتر از فشار باربری مجاز خاک پی باشد. ظرفیت باربری نهایی باید با در نظر گرفتن پی به صورت نواری و برای عرض B محاسبه شود.

ایمنی در برابر شکست داخلی

برآیند کل نیروهای وارد بر هر مقطع افقی از دیوار باید در محدوده داخلی و یا نزدیک هسته مقطع پی باشد تا از ایجاد تنشهای کششی قابل ملاحظه در دیوار جلوگیری به عمل آید. سازه  باید در برابر احتمال شکست داخلی بررسی شود زیرا تحت فشارهای داخلی ناشی از رانش و بارهای اضافی که مستقیماً بر روی دیوار اعمال می شود ، قرار می‌گیرد.

در مورد دیوارهای گابیونی ، هر لایه را باید نسبت به لایه بالا و پایین آن در برابر لغزش بررسی شود. برای این تجزیه و تحلیل ، باید نیروی رانش فعالی را که بر روی قسمت بالای لایه مورد بررسی اعمال می‌شود، تعیین کرد.

پایداری کلی (لغزش عمیق)

تحلیل لغزش عمیق برای کنترل پایداری کلی مجموعه زمانی انجام می‌شود که پی متشکل از لایه‌های خاکی با ویژگی‌های مختلف باشد که برخی از آنها مقاومت کمتری نسبت به سایرلایه‌ها دارد. 

با تغییر موقعیت مرکز دایره باید تعدادی سطح گسیختگی را بررسی کرد تا سطح بحرانی با ضریب اطمینان حداقل بدست آید,