جزوه تایپ شده مهندسی راه آهن
کتاب مهندسی راه آهن محمو جزوه ضا کی منش حسینقلیان قهرمانی تئوری و کاربرد دکتر پگاه جعفری حقیقت پور دانشگاه پیام نور
– :
– :
)( )(
)( ُُ- – – ( – – – – – – – ( – – – )(
)( کنند . )قاب دوگانه( انواع بادبندها
1(بادبند CBF :
در سیستم بادبندی هم محور طراحی تیرها در دهانه های بادبندی مشابه تیرهای معمولی است . یعنی تیرها در این طراحی تحت تاثیر بارهای ثقلی )استاتیکی( قرار گرفته و در ترکیب بار زلزله نیروی قابل توجهی در این تیرها ایجاد نمی شود .
انواع مختلف بادبندهای CBF ضربدری ، K شکل، قطری ، هفتی ، هشتی می باشند . سختی بالایی دارند و شکل پذیری آنها در برابر نیروی زلزله کم است .
2( بادبندهای EBF :
طراحی این بادبندها نسبت به نوع CBF پیچیده تر ، پر هزینه تر و سنگین تر است از طرفی سختی آنها قابل قبول و محدودیت معماری در سازه ای ایجاد نمی کند . در واقع پیچیدگی طراحی این بادبندها در طراحی تیری می باشد که بادبندها با آن متصل می شود ، این تیر را تیر پیوند گویند و این تیر علاوه بر تحمل بارهای عمودی )استاتیکی( متحمل بارهای جانبی )مکانیکی( نیز می شود بنابراین شرایط طراحی و اجرای خاصی ایجاد می کند . محل بحرانی در تیر پیوند محل اتصال بادبند با آن است که آن محل را اصطلاحا فضای پیوند گویند به همین جهت این قسمت از تیر معمولا به وسیله پلیت های مضاعف تقویت می شود .
استیفنر)سخت کننده ، عمودی( پلیت اتصال unp ها یا قطر
شرایط طراحی تیر پیوند
1- در صورت عدم استفاده از مقاطع نورد شده و استفاده از مقاطع ساخته شده با تیغ ورق باید شرایط مقاطع نورد شده در آن رعایت شده در آن رعایت شود و اتصال بال و جان به وسیله جوش پیوسته باشد .
2- هیچ گونه ورق یا پلیت مضاعف کننده ای در تیر پیوند استفاده نشود بنابراین استفاده از مقاطع دوبل یا مرکب برای این تیر منطقی نمی باشد .
3- هیچ بازشویی نباید در این تیر استفاده شود بنابراین عملا استفاده از تیر لانه زنبوری به عنوان تیر پیوند منسوخ می شود .
ترکیب بادبند در پلان
رفتار سیستم بادبند برون محور یا خارج از محور )EBF( با سیستم بادبند هم محور )CBF( متفاوت است پس اساسا استفاده از این دو نوع سیستم در یک جهت و یک پلان مردود می باشد . چرا که رفتار سازه ای این دو نوع بادبند با هم متفاوت است و در صورت ترکیب در یک پلان باعث ایجاد رفتارهای غیر متعارف در سازه در هنگام زلزله می شود بنابراین در صورت استفاده از یکی از این سیستم ها در پلان ها تمامی دهانه ها به همین شکل جزوه مهندسی راه آهن می شود .
ترکیب بادبند در ارتفاع
در ترکیب بادبند در ارتفاع نیز مشابه ترکیب بادبند در پلان امکان طراحی و اجرای سیستم های متفاوت بادبندی در دهانه های متفاوت نمی باشد و معمولا سیستم انتخابی تکرار می شود . البته موارد استثنایی نیز وجود دارد به عنوان مثال چناچه در دهانه های مختلف بادبند به شکل EBF طراحی می شود طبقه آخر امکان طراحی بادبند به شکل CBF بدون نیاز به طراحی تیرچه ارتباطی قابل توجیه است .
قاب خمشی یا قاب صلب
یکی از روش های موثر برای مقابله با نیروی های جانبی قاب خمشی می باشد . قاب خمشی به عنوان یک عنصر مقاوم در برابر نیروهای جانبی احتیاج به جزییات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تامین کند و به لحاظ اجرایی پر هزینه می باشد از طرفی برای سازه های بلند قاب خمشی به تنهایی جوابگوی بارهای جانبی )بارهای دینامیکی( نمی باشد و به صورت عمده برای مقابله با این بارها نقش پشتیبان را ایفا می کند بنابراین سیستم های دوگانه شکل می گیرد که در واقع ترکیبی از قاب خمشی با بادبند یا دیوار برشی است که در این سیستم تحمل نیروهای جانبی به طور عمده بر عهده دیوار برشی و یا بادبند می باشد .
مهندسی راه آهن
دیوار برشی بتن مسلح
به طور کلی دیوارهای برشی جزء اجزاء جانبی در سازه ها می باشد که برای مقاوم کردن سازه در برابر بارهای جانبی
)دینامیکی یا افقی( طراحی و اجرا می شوند .
انواع دیوار برشی
1-دیوار برشی بتن مسلح :
این دیوار نیز مانند سایر اجزاء در سازه جزوه مهندسی راه آهن از ترکیب فولاد و بتن ساخته می شود که در واقع یک جزء ضروری برای سازه های بتنی بلند و یک عضو مناسب برای سازه های بتنی کوتاه و متوسط است . چنانچه تیر و ستون در سازه های بتنی مقاوم در برابر بارهای عمودی می باشد اما ضریب اطمینان کافی در برابر بارهای افقی را نداشته باشند این دیوارها اجرا می شوند . این دیوارها شامل آرماتورهای عرضی و طولی هستند که با آرماتورهای تیر و ستون درگیر می شوند و با کاور بتنی پوشیده می شوند . به دلیل سختی و سنگینی این دیوارها معمولا پی ها در زیر این دیوارها تقویت می شوند .
2- دیوار برشی فولادی :
ورق های فولادی با ضخامت حدودا 11 میلیمتر می باشند و با توجه به خاصیت مصالح و عملکرد بهتر آنها در سازه ها به دلیل همگن بودن مصالح این دیوارها در سازه های فولادی اجرا می شوند که به وسیله تیر و ستون احاطه شده و توسط آرماتورها و نبشی ها به آنها متصل می شوند وزن آنها نسبت به نوع بتنی خیلی پایین تر است و مانند دیوار برشی بتن مسلح در دهانه های مختلف و متوالی در ارتفاع اجرا می شود .
3- دیوار برشی مرکب :
این دیوارها ترکیبی از پنل های فولادی ، آرماتورها و کاور بتنی است که معمولا ورق فولادی در یک یا دو سمت به وسیله آرماتور تقویت شده و سپس با کاور بتنی پوشیده می شود .
درزهای ساختمانی
1( بندکشی ها
2( درزهای زیبایی )چفت ها(
❶درزهای معماری
3( درز دیوارها
دانلود رایگان خلاصه جزوه مهندسی راه آهن کتاب pdf
0( درز اجرایی )درز ساخت( سازه های بتنی
1. درزهای اختلاف ارتفاع
2. درز تنوع فرم )اشکال مرکب( ساختمان های شکل Y،O،I،T،Z،H
1- درزهای انقطاع یا زلزله 3. درز تناسب طول به عرض )نسبت جزوه مهندسی راه آهن به عرض 3 به 1(
0. درز تنوع سیستم )جنس سازه(
5 . کنار هم قرار گرفتن سازه قدیم و جدید
❷درزهای سازه ای
2 – درزهای نشست
3 – درزهای انبساط
0 – درزهای انقباض
درزهای ساختمانی
❶درزهای معماری :
درزی است که برای سهولت در اجرا ی جدا کردن مصالح مختلف و زیبایی پیش بینی می شود مشروط به اینکه بر روی سازه تاثیر نگذارد .
انواع درزهای معماری
1(بند کشی ها :
در کارهای بنایی معمولا بین مصالحی که از یک جنس هستند و بین آنها درزی وجود دارد به وسیله مواد مناسب این درزها پوشیده می شود که اصولا برای جلوگیری از نفوذ آب و یا خرد شدن مصالح در این قسمت ها این عملیات را انجام می دهند ، این عمل را بندکشی گویند .
2(درزهای زیبایی )چفت ها(:
این درز بین دو جنس مختلف در کارهای بنایی صورت می گیرد و در واقع با مصالح و ابزار مناسب این درزها ایجاد می شود مثل درزی که بین چهار چوب در و دیوار ایجاد می شود .
3( درز دیوار :
این درز برای اجرای دیوار در مراحل مختلف و همچنین عدم اتصال مصالح در دیوارهای طولانی به یکدیگر است . عرض آن حدودا تا 11 میلیمتر می باشد و به وسیله مصالح انعطاف پذیر مثل یونولیت یا مواد لاستیکی پوشیده می شود معمولا در دیوارهای سنگی در هر 11 متر ، دیوارهای آجری در هر 21 متر ، دیوارهای بلوک سیمانی در هر 15 متر ایجاد می شود .
4( درز اجرا یا ساخت :
این درزها در ساختمان های بتنی کاربرد دارد و آن جزوه مهندسی راه آهن است که بتن ریزی دو قسمت مجاور و بهم چسبیده در دو زمان مختلف صورت می گیرد در این شرایط بین سطح قدیم و جدید درزی ایجاد می شود که به آن درز اجرا یا سطح واریز گویند. در واقع در هر توقف عملیات بتن ریزی که موجب سخت شدن بتن می شود درز ساخت ایجاد می شود حتی اگر 31 دقیقه از زمان بتن ریزی گذشته باشد . نکته مهم این است که تعیین محل درز نباید به تصادف و پیشرفت کار بتن ریزی واگذار شود بلکه باید با برنامه ریزی باشد . چرا که درزهای ساخت نباید در محلی قرار بگیرد که بتن متحمل نیروی برشی می شود )یعنی نقاط اتصال( باشد .
بنابراین در صورت بتن ریزی در چند مرحله در یک سازه باید تربیتی اتخاذ شود که قطع بتن ریزی در مجاورت تکیه گاه نباشد بلکه در نزدیکی وسط دهانه باشد همچنین برای اجرای بتن ریزی مجدد سطح واریز باید عاری از آلودگی ها باشد که معمولا توسط آب فشان یا اسید شویی این سطح را آماده می کنند .
❷درزهای سازه ای :
به طور کلی جهت جلوگیری از انتقال خرابی و در یک ساختمان یا دو ساختمان مجاور هم و همچنین برای جلوگیری از نوسان های نا هماهنگ در قسمت های مختلف سازه در هنگام زلزله و برای افزایش ایمنی فاصله ای در قسمت های مختلف سازه ایجاد می شود که چون سازه را تحت تاثیر قرار می دهد به درزهای سازه ای معروف است .
انواع درزهای سازه ای
1-درز انقطاع یا زلزله
این نوع درزها در شرایط زیر اجرا می شوند :
1. درز اختلاف ارتفاع :
هرگاه یک ساختمان با طبقات متفاوت و اختلاف فاحش ارتفاعی ساخته شوند دو قسمت سازه به وسیله درز از هم جدا می شوند مثل هتل ، سالن همایش
2. درز تنوع فرم )اشکال مرکب( :
در صورتی که ساختمان از چند بلوک مجاور هم تشکیل شده باشند پس از معلوم شدن هندسه سازه ای بلوک های مجاوربین آنها درزی تعیین می شوند که هنگام زلزله بهم ضربه نزنند . شکل های مرکب می تواند به صورت های T، Z ، H ، U، Y، O ،I ، … که اغلب درز در پنج متر پایین 3 سانتیمتر و به ازای هر پنج متر اضافه ارتفاع 2 – 1.5 سانتیمتر به درز در اضافه می شود .
دانلود رایگان خلاصه کتاب مهندسی راه آهن pdf
3. درز تناسب طول به عرض :
در صورت تجاوز نسبت طول به عرض ساختمان از 3 و یا جزوه مهندسی راه آهن پیشامدگی های بیش از مقادیر مجاز و یا نا متقارن بودن ساختمان از نظر معماری درز انقطاع لزوم اجرا پیدا می کند :
1- یعنی اگر طول ساختمان از 3 برابر عرض آن تجاوز نکند .
2- ساختمان نسبت به دو محور اصلی قرینه یا نزدیک به قرینه باشد .
3- پیشامدگی و پس رفتگی نامتناسب با ساختمان وجود نداشته باشد درز اجرا نمی شود .
l
d
d D
D
L L l
D ≥ L/5 l ≥ L/ 5
l ≥ d d ≤ l
0. درز اختلاف سیستم ساختمان یا اختلاف نوع سازه :
هنگامی که یک مجموعه از دو یا چند نوع سیستم سازه ای ساخته شود حتما باید به وسیله درز سیستم ها از هم جدا شودمثل اجرای پله های فرار بتنی برای سازه های فولادی .
5. درز بین ساختمان های قدیمی و نوساز :
در صورت الحاق یک مجموعه جدید به مجموعه قدیمی بین آنها درز ایجاد می شود .
نکته : درزهای انقطاع یا زلزله درزهایی هستند که در سازه و فقط تا روی پی ادامه پیدا می کنند یعنی پی در زیر درزها به صورت پیوسته اجرا می شوند .
2- درزهای نشست
این درزها در موارد زیر لزوم اجرا پیدا می کند :
1- در ساختمان هایی که زمین زیر جزوه مهندسی راه آهن یکنواخت نیست و مشخصات خاک در مقطعی به صورت ناگهانی تغییر پیدا می کند .
2- در مجموعه یا ساختمان هایی که اختلاف بار یا وزن زیادی موجود است . یعنی اختلاف فاحشی بین وزن بار مرده و زنده در قسمت های متفاوت وجود داشته باشد پس با درز این دو قسمت از هم جدا می شود . مثلا قرارگیری پارکینگ طبقاتی در کنار یک مجموعه مسکونی
3- ساختمان هایی که در منطقه معدن کاری ساخته می شوند در معرض نشست ناگهانی قرار می گیرند به وسیله درزهای نشست به واحدهای کوچک تقسیم می شوند .
نکته : درزهای نشست درزهایی هستند که تا زیر پی ادامه پیدا می کنند و ساختمان در هیچ نقطه ای از سازه در محل درز نقطه مشترکی ندارد .
نکته : در شرایطی که در زیر ساختمان از پی های منفرد استفاده شود ، نشست نا مساوی پدیده ای است که مورد ملاحظه قرار می گیرد اما در سیستم های پی گسترده که در زیرتمام ساختمان گسترده است احتمال ایجاد نشست های نا مساوی خیلی کم می شود به همین جهت در کنار جاها لزوم اجرای درز کمتر می شود .
3- درزهای انبساط
درزی است جهت جلوگیری از ترک ها در اثر حرارت موجود در محل هنگام بتن ریزی که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی بهوجود می آید . معمولا این درزها را در دال های مسطح گسترده از فواصل معین به وسیله آرماتورها مسلح می کنند . از طرف دیگر در بسیاری از موارد درزهایی که سازه یک مجموعه یا ساختمانی که با یک مالکیت و یک معماری را از هم جدا می کند
به عنوان درز انبساط معرفی می کنند که این درز برای تامین امکان انبساط و انقباض ناشی از تغییر درجه حرارت ایجاد می شود و در واقع از ایجاد تلاش های ثانویه و تغییر شکل سازه در نقاط اتصال جلوگیری می کند . )روش مقابله با تنش های ناشی از تغییر درجه حرارت(
0- درزهای انقباض )درز جمع شدگی(
این درزها جهت جلوگیری از ایجاد ترک به دلیل انقباض های بتن به جزوه تئوری های مدیریت گرفتن و سخت شدن بتن اجرا می شود و مانع پدیده جمع شدگی در زمان گیرش بتن می شود . در واقع ترک در محل درز اتفاق می افتد و گسترده نمی شود . معمولا این درز ها را حد (:
– – – (( – – )(
فهرست مطالب