۳-۶-۶ الزامات و بارهای طراحی

۱-۳-۶-۶

در مناطق سیل خیز لازم است ساختمان توسط شمع، پی ستونی و غیره، بالاتر از ارتفاع سیل طرح و در بلندی قرار گیرد و در محدوده تراز سیل طرح از موانعی نظیر دیوارهای فروریزشی به منظور ایجاد مسیری آزاد برای عبور موج‌ها و جریان‌های سیلابی دارای سرعت بالا از زیر ساختمان استفاده گردد.

۲-۳-۶-۶

دیوارهای فرو ریزشی و تیغه‌های لازم به همراه اتصالات آن‌ها به سازه برای فرو ریختن پیوسته به یک طرف باید برای بزرگترین بار ناشی از باد بر اساس فصل ۱۰ ، ناشی از زلزله بر اساس فصل ۱۱ و یا باری برابر ۰/۵ کیلونیوتن بر مترمربع که به صورت عمودی به صفحه دیوار اثر می‌کند، طراحی شوند. همچنین بارگذاری برای بار فروریزشی دیوار نباید بیشتر از ۱ کیلو نیوتن بر متر مربع در نظر گرفته شود، در غیر این صورت شرایط زیر در طراحی اقناع شود:

  • دیوار فرو ریزشی به گونه‌ای طراحی شود که فرو ریزش در اثر بار سیلی کمتر از آن چه که در طی سیل پایه به وجود می‌آید، اتفاق افتد.

  • تکیه گاه پی و بخش مرتفع ساختمان در مقابل فروریختن، تغییر مکان دائمی و سایر آسیب‌های سازه‌ای ناشی از اثرات بارهای سیل در ترکیب با دیگر بارها مطابق با ضوابط فصل ۲ ، طراحی شده باشند.

۳-۳-۶-۶

سیستم‌های سازه‌ای ساختمان و سایر سازه‌ها باید به گونه‌ای طراحی، ساخته، متصل و مهار شوند تا در مقابل فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic pressure)، شناوری (Buoyancy)، خرد کردن (Battering)، ضربه آب (Pulsating water)، انتقال (Translation)، آب شستگی (Scouring) و واژگونی (Overturning)، فروریختن و تغییر مکان جانبی دائمی ناشی از اثر بارهای سیل بر مبنای سیل طرح، همراه با سایر بارها مطابق با ترکیب بارهای فصل ۲ این مبحث مقاومت کنند.

۴-۳-۶-۶

فرسایش و آب شستگی، علاوه بر تأثیر در وضعیت پایداری پی، هم بر عمق سیلاب در محل و هم میزان بارهای سیل وارد بر ساختمان و سایر سازه‌ها مؤثر است. از این رو تأثیرات ناشی از آن‌ها باید در محاسبه بارهای وارد بر ساختمان و سایر سازه‌های موجود در مناطق سیل خیز لحاظ گردد. تاثیرات ناشی از فرسایش و آبشستگی که در وضعیت پایداری پی، عمق سیلاب در محل و میزان بارهای سیل وارد بر ساختمان مؤثر است، باید در محاسبات بارهای وارد بر ساختمان و سایر سازه‌های موجود در مناطق سیل خیز لحاظ گردد.

۵-۳-۶-۶

طراحی سازه‌ای در مناطق سیل خیز بر مبنای سیل طرح صورت می‌پذیرد. بارهای ناشی از سیل شامل بارهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک است. چنانچه سرعت جریان سیل از ۳ متر بر ثانیه تجاوز نکند، مقدار بار هیدرودینامیک به صورت اضافه ارتفاعی از بار هیدرو استاتیکی تعریف می‌شود و در غیر این صورت با استفاده از مدل‌های هیدرو دینامیکی قابل محاسبه است. این اضافه ارتفاع از رابطه ۶-۶-۱ مطابق شکل ۶-۶-۲ محاسبه می‌گردد.

فرمول
dh=aV۲/۲gd_{h}=aV^{۲}/۲g

فرمول (۶-۶-۱)

که در آن:

  • a: ضریب شکل

  • V: سرعت سیلاب (متر بر ثانیه)

  • g: شتاب ثقل (متر بر مجذور ثانیه)

  • d h : اضافه ارتفاع مایع (متر) می باشد.

ضریب شکل a، به جریان سیال و شکل و زبری اعضایی (ستون - شمع و... ، گرد - چهارگوش...) که در معرض جریان سیل قرار می‌گیرند، وابسته است. در ساختمان‌های معمولی و اشکال متعارف ستونها و پایه‌ها، مقدار ضریب شکل بین ۱ تا ۲ می‌باشد. در این مبحث ضریب شکل ۱/۲۵ به عنوان حداقل مقدار، توصیه شده و مقادیر بزرگتر ضریب شکل را باید با توجه به روابط و توصیه‌های مدارک مکانیک سیالات و هیدرولیک انتخاب نمود.

تصویر
شکل ۶-۶-۲ نیروهای هیدرو استاتیکی و هیدرودینامیکی در جهت جریان سیلاب

شکل ۶-۶-۲ نیروهای هیدرو استاتیکی و هیدرودینامیکی در جهت جریان سیلاب

۶-۳-۶-۶

بارهای ناشی از جریان های واریزه‌ای و سیلاب های گلی که به ساختمان‌ها و سازه‌ها یا بخش‌هایی از آن ضربه وارد می‌کنند، به عنوان بارهای ضربه‌ای محسوب شده و اثر آن باید به عنوان یک بار متمرکز افقی در بحرانی‌ترین محل، در نظر گرفته شود. باتوجه به شرایط محیطی و احتمال جابجایی اشیاء جامد به وسیله سیل، دو دسته بار ضربه‌ای تعریف می‌شوند:

  1. بارهای ضربه‌ای نرمال:

    چنانچه اجزاء شناور یا قطعات یخ به صورت تکه تکه و مجزا به همراه جریان آب به ساختمان برخورد کنند، بار ضربه‌ای را می‌توان معادل برخورد یک جرم ۴۵۰ کیلوگرمی، که با سرعت سیلاب به سطحی معادل ۳۰۰ ×۳۰۰ میلیمتر وارد می‌شود، حساب کرد.

  2. بارهای ضربه‌ای ویژه:

    این بارها زمانی ایجاد می‌شوند که قطعات به هم جوش خورده و متصل به هم، یخ، سنگ، چوب یا تنه درختان که ابعاد و جرم بیشتری نسبت به حالت قبل دارند، به ساختمان برخورد کنند. در مکان‌هایی که احتمال بروز چنین بارهایی وجود دارد، ساختمان باید بر اساس آن طراحی شود. برای ارزیابی اثر این بارها شدت بار باید به اندازه ۰/۵ کیلونیوتن بر متر طول که به صورت افقی در تراز سطح سیلاب عمل می‌کند، در نظر گرفته شود مگر آنکه تحلیل‌های دقیق‌تری انجام شود. اگر موانع طبیعی یا مصنوعی به طور مؤثر از بروز این بارگذاری جلوگیری کنند، می‌توان از آثار آن در طراحی چشم پوشی کرد.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...