مهارمتقابل یا استرات چیست؟ (Braced Excavations – Struts)
گروه فنی مهندسی سعادتمند:مهارگذاری فشاری خاک یا به اختصار مهارمتقابل (استرات) یکی از روش های پایدارسازی گودهای با عرض کم است که غالباً به علت عدم اجازه همسایه های مجاور استفاده می گردد. در این روش، همانند روش سازه نگهبان خرپایی، اعضای عمودی در فواصل معین نصب می گردد و سپس با قراردادن عضو افقی بین این اعضای عمودی، جلوی تغییرشکل دیواره ها گرفته می شود. در گودهای با عرض کم، به علت کمبود فضا جهت اجرای عضو مایل خرپایی، عملا روش سازه نگهبان خرپایی منتفی است و روش مهارمتقابل جایگزین مناسبی می باشد.
- سپر (Sheet Pile)
- دیوار دیافراگمی
- شمع های نگهبان فلزی
- شمع های نگهبان بتنی
- نیمرخ زوج IPE
- نیمرخ زوج IPB
- لوله
- قوطی
- مقطع بتنی
مبانی طراحی روش مهارمتقابل (استرات)
جهت طراحی گود به روش مهارمتقابل می بایست با شبیه سازی شرایط پروژه در نرم افزارهای ۲ بعدی یا ۳ بعدی، نیروی ایجاد شده در اعضای افقی و عمودی محاسبه گردیده و سپس با کنترل حالات حدی نهایی و بهره برداری عضو مناسبی جهت این اعضا طراحی گردد. اعضای عمودی و افقی عموماً فولادی بوده و مطابق آئین نامه سازه های فولادی طراحی می گردند. در نظر گرفتن پدیده کمانش در طراحی اعضای افقی از مباحث مهم روش مهارمتقابل می باشد.
روش اجرای مهارمتقابل (استرات)
۱.حفر چاه اعضای قائم در روش مهارمتقابل همانند اجرای شمع فلزی در روشهای میخکوبی (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ) و سازه نگهبان خرپایی، در روش مهارمتقابل نیز، می بایست حفر چاه اعضای قائم، قبل از شروع خاکبرداری، انجام گردد. جانمایی این چاه ها به وسیله نقشه برداری و با توجه به نقشه های اجرایی انجام می گردد. جهت بتن ریزی ریشه اعضای قائم، کف این چاهها از تراز کف شالوده پایین تر می باشد.
مبانی نظری طراحی مهار متقابل (استرات)
تبیین مبانی روش مهارمتقابل به شناخت ما از فشار جانبی خاک ها و مفاهیم آن باز می گردد. هنگامی که اولین مرحله خاکبرداری انجام می شود، فشار خاک به شکل تقریباً مثلثی به دیواره گود وارد می شود. در ادامه با نصب اولین استرات، با تغییر شکل در محل نصب، مقدار فشار جانبی در این محل افزایش می یابد. این امر سبب می شود تا توزیع تنش تا مقدار زیادی نامنظم باشد. اما همانند مسائل دیگر در علم مهندسی، در این موضوع نیز برای ساده سازی محاسبات نحوه توزیع فشار جانبی خاک ها مطابق شکل زیر به شکل ذوزنقه فرض می شود. برای تعیین مقدار فشار جانبی، دانشمندان مختلف نظریه های گوناگونی را مطرح کرده اند که از رایج ترین آنها می توان به نظریه پک اشاره نمود. پک با بررسی برخی از مطالعات موردی در شیکاگو، اسلو و مکزیک، فشار جانبی خاک را در پروژه های پایدارسازی گودهای عمیق با روش مهارمتقابل ارزیابی کرد. این روش ده ها سال است که توسط مهندسان مورد استفاده قرار می گیرد و کاربردهای زیادی در طراحی مهندسی دارد. شکل زیر نمودارهایی از فشار ظاهری خاک تعیین شده توسط پک را نشان می دهد.
ویدیو پروژه پایدارسازی گود به روش مهار متقابل (استرات)
مزایای روش مهارمتقابل
- محدودسازی تغییرشکل ها
- مناسب گودهای عمیق واقع در مناطق شهری
- مناسب برای گودبرداری ها با عرض کم
- امکان بازیافت بخشی از مصالح (اعضای افقی)
- عدم ورود به زمین های مجاور
- قابلیت انطباق با روش های زهکشی
- انعطاف پذیری و امکان تقویت طرح در حین و پس از اجرا
- عدم وابستگی کارآیی روش به جنس خاک
- عدم نیاز به اجازه همسایه ها
معایب روش مهارمتقابل
- غیراقتصادی بودن در زمین های با عرض زیاد
- اشغال فضای داخل گود و صعوبت خاکبرداری و اجرای سازه اصلی
- سرعت نسبتا پائین اجرای عملیات
- محدودیت اجرا در پروژه های با هندسه نامنظم
- عدم امکان استفاده برای افزایش عمق گود در زمان اجرا یا پس از اتمام گودبرداری
- نیاز به تجهیزات و ماشین آلات خاص
- نیازمند افراد مجرب و کنترل کیفی دقیق جهت اجرای مهارها به ویژه اتصالات
دیدگاه‌ها (۰)
اولین نفری باشید که دیدگاه می‌گذارد.