مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان : ژئوتکنیک و مهندسی پی (1400) | ۷-۵-۷ روش های طراحی سازه های نگهبان

طراح می تواند هر یک از دو روش تنش مجاز یا روش ضرایب بار و مقاومت را انتخاب کند و جهت طراحی دیوار استفاده نماید. 

۱-۷-۵-۷ روش تنش مجاز 

در کلیه دیوارها ترکیب بار و ضرایب بارگذاری باید منطبق با مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باشد در ترکیب های بارگذاری در شرایط استاتیکی با حضور وزن خاک، H همان فشار خاک استاتیکی است. در ترکیب های بارگذاری، مجموع فشار استاتیکی و اضافه فشار دینامیکی خاک به عنوان فشار خاک (H) در نظر گرفته می شود. در زیر حداقل ضرایب اطمینان برای انواع سازه های نگهبان در این روش ارائه شده است.

٧-٥-٧-١-۱ حداقل ضرایب اطمینان دیوارهای صلب 

مقادیر حداقل ضریب اطمینان برای این گونه دیوارها در طراحی به روش تنش مجاز در جدول ٧-٥-٣ آمده است. 

در این دیوارها برآیند بار قائم در تراز پی باید در ثلث میانی پی باشد یعنی حداکثر خروج از مرکزیت در تراز کف پی باید مقدار B/6 باشد (هیچ قسمت از پی به کشش نیفتد) خروج از مرکزیت در سایر ترازها برای دیوارهای وزنی متشکل از قطعات وزنی ناپیوسته (نظیر بلوک بتنی) کافی است از ۰/۲5 بیشتر نشود، یعنی اگر بخش کوچکی از پی به کشش بیفتد مجاز است. 

در صورتی که در پایداری در برابر لغزش نیروی مقاوم خاک جلوی دیوار لحاظ گردد باید از ضریب اطمینان ۲ استفاده شود. 

۲-۱-۷-۵-۷ حداقل ضرایب اطمینان دیوارهای انعطاف پذیر سپری 

در بررسی پایداری دیوار سپری می توان ضرایب اطمینان زیر را استفاده کرد: 

الف - واژگونی : ضرایب اطمینان مشابه جدول ۷-۵-۳ می باشد. 

ب - لغزش افقی : ضریب اطمینان ۲ بر فشار جانبی مقاوم جلوی سپر اعمال می شود تا مقدار نیروی مقاوم جلوی سپر کاهش یابد. این مقدار ضریب اطمینان برای خاک های تحکیم یافته باید بزرگتر از ۲ باشد. 

ج- افزایش عمق گیرداری سپر : در روش تنش مجاز طول مورد نیاز نفوذ سپر در خاک در ضریب ۱/۵ ضرب شود. 

۱-۲-۱-۷-۵-۷ ضریب اطمینان مهار 

الف- در صورتی که دیوار سپری مهار شده باشد جهت محاسبه باربری مجاز مهارهای تزریقی در سنگ و خاک به ترتیب از ضرایب اطمینان ٤ و ۳ استفاده شود. اگر میل مهار به شمع متصل باشد، ضریب اطمینان شمع به کار می رود و اگر به سپر متصل باشد ضریب اطمینان مشابه سپرها انتخاب می گردد. 

ب - طراحی تیرک های متقابل و مایل باید مطابق با مباحث نهم و دهم مقررات ملی ساختمان برای اجزا بتنی یا فولادی باشد. 

۲-۲-۱-۷-۵-۷ ضریب اطمینان در برابر بالا زدگی کف 

بالا زدگی کف گود باید کنترل شود و ترجیحاً  γH/C<6 باشد.

٧-٥-٧-١-٣ حداقل ضرایب اطمینان دیوارهای خاک مسلح 

الف) ضریب اطمینان کلی دیوار 

ضرایب اطمینان مرتبط با پایداری خارجی این دیوارها مشابه ضرایب اطمینان دیوارهای صلب (جدول ۵-۳) می باشد بجز ضریب اطمینان مربوط به ظرفیت باربری پی دیوار که برابر ۲ می باشد. 

ب) ضریب اطمینان مسلح کننده 

ضرایب اطمینان مصالح مسلح کننده به دو قسمت تقسیم می شود. یکی مربوط به تنش کششی مجاز مسلح کننده و دیگری در ارتباط با نیروی بیرون کشیدن مهار می باشد: 

ب -1 ضریب اطمینان مقاومت کششی مجاز مسلح کننده ها 

برای فلزات از ضریب اطمینان ۱/۵ تا ۱/۷ با توجه به خورندگی محیط استفاده می شود. برای ژئوسینتتیک ها می توان ضریب اطمینان را بر اساس ضرایب اطمینان جزیی به صورت زیر محاسبه کرد :

FSid = ضریب اطمینان احتمال آسیب دیدگی ناشی از نصب ( 1/1 تا 1/5 با توجه به روش اجرا)

FScr = ضریب طمینان خزش (1 تا 3) با توجه به نوع مصالح

FScd = ضریب اطمینان خوردگی یا شیمیایی ( حدود 1 تا 1/5 باتوجه به محیط)

FSbd =  ضریب اطمینان فساد بیولوژیک (حدود 1 تا 1/3)

Ta =  مقاومت کششی مجاز

Tult =  مقاومت کششی نهایی

باید دقت کرد که ضریب اطمینان های فوق برای اعمال بر مقاومت تضمین شده کارخانه سازنده یا مقاومت اندازه گیری شده تعریف شده است. 

در هر حال ضریب اطمینان مقاومت کششی مسلح کننده ها باید بین ۱/۵ تا ۲/۵ انتخاب شوند. 

ب -۲) ضریب اطمینان بیرون کشیدن مهار مسلح کننده ها برابر ۱/۵ باشد. 

ب -۳) ضریب اطمینان اتصال بین مهار و نمای خاک مسلح برابر ۱/۵ باشد. 

٧-٥-٧-١-٤ کنترل تغییر شکل 

الف) در طراحی سازه های نگهبان در روش تنش مجاز علاوه بر کنترل ضرایب اطمینان به شرح بالا باید تغییر شکل ها نیز کنترل شوند. در شرایط استاتیکی جهت محاسبه تغییر مکان ایجاد شده در سازه های نگهبان و خاکریز پشت دیوار و کنترل سایر شرایط بهره برداری مانند لرزش ها و نظایر آن باید تغییر مکان ایجاد شده محاسبه و سپس با توجه به تاسیسات و نوع سازه مورد استفاده تغییر مکان به دست آمده از مقدار مجاز کمتر باشد. 

ب) تغییر شکل های دیوار باید در شرایط لرزه ای نیز کنترل شود. در شرایط لرزه ای با استفاده از روش هایی مانند بلوک لغزان نیومارک با مدل سازی عددی می توان تغییر شکل های دیوار را محاسبه نمود. 

2-7-5-7 روش ضرایب بار و مقاومت 

۱-۲-۷-۵-۷ در کلیه دیوارها ترکیب بار و ضرایب بارگذاری باید منطبق با مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باشد. ضرایب تقلیل مقاومت در انواع سازه های نگهبان در جداول ۷-۵-۵ تا ۷-۵-۸ آمده است. 

۲-۲-۷-۵-۷ در ترکیب های بارگذاری در شرایط زلزله فقط اضافه فشار خاک هنگام زلزله به عنوان بخشی از نیروهای زلزله (E) لحاظ می گردد. در این حالت ترکیب بارگذاری فشار خاک در شرایط استاتیکی به عنوان بار مرده (D) محسوب می گردد. 

۳-۲-۷-۵-۷ در ترکیب های بارگذاری در شرایط استاتیکی با حضور وزن خاک کافیست فشار خاک در شرایط استاتیکی به عنوان فشار خاک (H) لحاظ گردد. 

٧-٥-٧-٢-٤ ضرایب کاهش مقاومت در دیوارهای صلب 

در دیوارهای صلب جهت کاهش مقاومت از ضرایب جدول ۷-۵-۵ استفاده می شود. 

٧-٥-٧-٢-٥ ضرایب نیروی مقاوم در دیوارهای انعطاف پذیر 

در دیوارهای انعطاف پذیر جهت نیروی مقاوم از ضرایب جدول ۷-۵-۶ استفاده می شود. 

٧-٥-٧-٢-٦ ضرایب کاهش نیروی مقاوم در خاکریزها و شیروانی ها 

در ترانشه ها جهت کاهش نیروی مقاوم از ضرایب جدول ۷-۵-۷ استفاده می شود.  

7-2-7-5-7 ضرایب کاهش نیروی مقاوم در دیوارهای خاک مسلح 

در دیوارهای خاک مسلح جهت بررسی پایداری خارجی از ضرایب ارائه شده در جدول ۷-۵-۵ استفاده شود و جهت کاهش نیروی مقاوم در بررسی مسلح کننده ها از ضرایب جدول ۷-۵-۸ استفاده می شود.