راهنمای طراحی دیوارهای حائل : ضابطه شماره 308 | 5-4- واژگونی

1-5-4- محل برآیند بارها   

برای محاسبه و کنترل واژگونی یک دیوار، همان گونه که در شکل (4-2) نشان داده شده اسـت، بایـد تمـام نیروهـای وارده در نمودار آزاد دیوار نشان داده شوند. با لنگر گیری این نیروها نسبت به نقطه واژگونی O و جمع آن ها، فاصـله افقـی محل اثر برآیند نیروها تا نقطه O محاسبه می شود.

ΣV= جمع جبری نیروهای قایم

XR= فاصله نقطه اثر برآیند تا نقطه واژگونی O 

با توجه به مقدار XR، شاخص واژگونی به صورت زیر تعریف می شود :

معادلات (4-1) و (4-2) برای دیواری با شالوده افقی، با و یا بدون زبانه برشی و همچنین دیواری بـا پایـه شـیب دار همراه با زبانه برشی صادق است. در صورتی که پایه  دیوار مطابق شکل (4-3) فقط شیب دار باشد (بـدون زبانـه)، مقـدار XR و شاخص واژگونی از روابط زیر محاسبه می شود:

شاخص واژگونی، بیانگر درصدی از عرض پایه است که تحت فشار قرار دارد (شکل 4-4).

2-5-4- دیوار با زبانه برشی 

در محاسبات پایداری واژگونی دیوارهای دارای زبانه برشی، لازم است نیروهای مقاوم اعمالی بر زبانه و پایه مشخص شوند. از آنجایی که این نیروها نامعین هستند و نمی توان آن ها را با روش های تعادل بـه دسـت  آورد، فرضـیات زیـر بـرای انجام محاسبات پایداری واژگونی انجام می شود: 

- در دیواری با پایه افقی و زبانه برشی، مقاومت برشی پایه مساوی صفر در نظرگرفته می شود و نیروهای افقـی وارد بر زبانه برشی به وسیله معادلات تعادل محاسبه می شوند (شکل 4-5).   

- در دیواری با پایه شیب دار و زبانه برشی، همان گونه که در شکل (4-6) نشان داده شده اسـت، نیـروی مقـاوم افقی مورد نیاز برای تامین تعادل، بر تصویر قایم پایه و زبانه برشی اعمال می شود. 

در همه حالت ها، نیروی مقاوم را می توان با در نظر گرفتن فشار سکون خاک محاسبه کـرد، بـه شـرطی کـه مصـالح سمت فشار مقاوم، مشخصات مقاومتی خود را با هر نوع تغییر احتمالی در میزان آب یا شرایط محیطی از دسـت نـداده و در طول عمر دیوار در معرض فرسایش و یا حفاری قرار نگیرند . 

قبل از انجام محاسبات پایداری واژگونی ارتفاع زبانه برشی و عرض پایه باید از تحلیل پایداری لغزش مشخص شـده باشند . 

3-5-4- دیوار با خاکریز شیب دار   

در دیوار با خاکریز شیب دار و شیب رو به بالا، نیروی برشی رو به پایینی ایجاد می شود که به پایداری دیـوار در مقابـل واژگونی کمک می کند. مقدار این نیروی برشی که در شکل (4-7) نشان داده شده است، به قدر کافی بزرگ است تـا اثـر واژگونی اضافه فشار افقی ناشی از گوه مثلثی واقع در بالای سطح افقی خاکریز را جبران نمایـد. بـرای کـاهش اثـر فشـار جانبی می توان از پله (برم) در شیب خاکریز استفاده نمود .

4-5-4- فشار برخاست در دیوارهای با زبانه برشی 

در دیوارها با زبانه برشی ،طول خط جریان آب زیرزمینی را می توان مساوی عرض پایه و محـیط زبانـه برشـی در نظـر گرفت، وجود ناحیه بدون فشار ،تاثیری برطول خط جریان ندارد .