سازه نگهبان خرپایی چیست؟

(Truss Retaining Structure)

سازه نگهبان خرپایییکی از روش‌های متداول گودبرداری در مناطق شهری جهت گودهای با عمق متوسط است. در این روش نیمرخ های فولادی، در فواصل معین به دیواره گود، تکیه داده می شود. اعضای مایل با تحمل فشار جانبی ناشی از سربار خاک و انتقال آن به زمین، مانع از ریزش دیواره گود می شود.

با توجه به عدم نیاز به اجازه از همسایه های مجاور، گاهی اوقات روش خرپایی مناسب‌تر، ساده تر، اجرایی تر و اقتصادی تر از سایر روش‌های پایدارسازی می باشد.

اعضای اصلی خرپا شامل:

• عضو قائم
• عضو مایل
• ریشه عضو قائم
• پی عضو مایل
• اعضای افقی و مایل خرپا
می باشد.
مبانی طراحی روش سازه نگهبان خرپایی

جهت طراحی سازه نگهبان خرپایی دو روش وجود دارد:

1) استفاده از جدول هایی که با توجه به:

• مشخصات خاک: چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی
• عمق گودبرداری
• سربار
• فواصل سازه نگهبان

مقاطع اعضای قائم، مورب، اعضای خرپایی، طول شمع، ابعاد پی و بقیه جزئیات اجرای سازه نگهبان خرپا را ارائه می دهد.

2) طراحی سازه نگهبان خرپایی با استفاده از نرم افزارهای اجزای محدود مثل Plaxis دو بعدی و سه بعدی که معمولاً به نتایج سبک تری می رسد.

در این روش، با توجه به سختی خمشی و محوری اعضای عمودی، مایل و خرپاییشبیه سازی انجام می¬گردد و تغییرشکل عوارض مجاور گود محاسبه می گردد.

روش اجرایسازه نگهبان خرپایی

1) حفر چاه اعضای قائم

همانند اجرای شمع فلزی در روش های میخ کوبی (نیلینگ) و مهارگذاری (انکراژ)، در روش سازه نگهبان خرپایی 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 چاه ها از تراز کف شالوده پایین تر می باشد.

2) اجرای اعضای عمودی سازه نگهبان خرپایی

غالباً مقطع اعضای قائم به صورت زوج نیمرخ IPE یا نبشی می باشد.اعضای قائم را به صورت عمودی در چاه قرار داده و به طور کامل به دیوار می چسبانند و سپس ریشه شمع فلزی بت ریزی می گردد.

ریشه شمع فلزی حدود 25 درصد عمق گود بوده و قطر چاه ها حدود 80 تا 100 سانتیمتر می باشد.

جهت گیرداری بهتر عضو قائم در بتن ریشه، قطعات نبشی یا ناودانی را به عنوان برش گیر به عضو قائم جوش می دهند.

همانطور که شمع های فلزی در روش های میخ کوبی، مهارگذاری، مهار متقابل و ... می بایست به طور کامل به دیواره گود تکیه داده شوند، جهت عملکرد مناسب سازه نگهبان خرپایی نیز عضو قائم باید کاملاً چسبیده به دیوار باشد تا تغییرشکل ها به حداقل برسد. جهت چسبیدن کامل عضو قائم، پشت آن با مصالح مناسبی که حداقل مقاومت فشاری خاک آن قسمت را دارا باشد، پر می شود تا هیچ گونه فضای خالی بین عضو قائم و دیوار باقی نماند.

حفر چاه، آماده سازی عضو قائم، نصب عضو قائم و بتن¬ریزی چاه

3) اجرای اعضای مایل سازه نگهبان خرپایی

بعد از اجرای اعضای قائم سازه نگهبان خرپایی، می¬بایست اعضای مایل اجرا گردد.

ولی با توجه به وجود خاک، امکان اجرای اعضای مایل نمی باشد. بنابراین ابتدا جلوی اعضای عمودی به صورت شیب پایدار خاکبرداری می گردد و سپس اعضای مایل نصب می گردد.

اعضای مایل در بالا به اعضای قائم جوش می گردند و در پایین توسطصفحه ستون روی شالوده قرار داده می-شوند.

جهت یکپارچگی عملکرد سازه نگهبان خرپایی، اعضای مایل به وسیله شناژ با یکدیگر متصل می¬گردند.

قالب بندی و بتن ریزی پی عضو مایل و نصب عضو مایل

4) تکمیل سازه نگهبان خرپایی و اجرای شبکه فولادی (مش) و بتن پاشی (شاتکریت)
بعد از اجرای اعضای قائم و مایل، نوبت به تکمیل سازه نگهبان می رسد.

در این مرحله اعضای افقی و مورب خرپایی به اعضای قائم و مایل اصلی جوش داده می شوند.

بعد از نصب اعضای افقی و مورب خرپایی، عملیات خاکبرداری به صورت مرحله ای انجام می گردد و شبکه فولادی (مش) و بتن پاشی (شاتکریت) انجام می گردد.

اجرای اعضای افقی و مورب خرپایی در پروژه جنت آباد شرکت ایستاسازه

نصب اعضای افقی و مورب خرپایی

5) اتصال سازه نگهبان های خرپایی به یکدیگر توسط اعضای مهاربندی
در انتهای اجرای سازه نگهبان، جهت:

• عملکرد مناسب و یکنواخت خرپاها

• جهت جلوگیری از کمانش خارج از صفحه خرپاها

خرپاهای مجاور توسط اعضای مهاربندی به یکدیگر متصل می گردند.

اعضای مهاربندی در اسرع وقت و با پیشرفت عملیات خاکبرداری پس از نصب اعضای قائم و مایل می بایست اجرا گردد.

گاهی اوقات در پایدارسازی گودها با توجه به شرایط:
• اجازه و عدم اجازه سازه های مجاور
• لایه بندی خاک
• تغییر عرض قسمت های مختلف گود
• اختلاف ارتفاع عمق گود در دیواره ها
• سربار گود

روش های پایدارسازی با یکدیگر ترکیب می گردند.

مزایای روش سازه نگهبان خرپایی

• مناسب برای گودهای کم عمق و دارای عمق متوسط درمناطق شهری
• عدم نیاز به اجازه همسایه ها
• قابلیت انعطاف زیاد ازنظر اجرا درشرایط مختلف
• امکان بازیافت بخشی ازمصالح خرپا
• سهولت اجرا و عدم نیاز به دستگاه های خاص
• عدم ورود به زمین های مجاور
• قابلیت انطباق با روش های زه کشی
• سرعت اجرای نسبتاً بالا
• قابلیت اجرا در پروژه های با هندسه نامنظم

معایب روش سازه نگهبان خرپایی

• محدودیت استفاده درگودهای عمیق
• اشغال فضای داخل گود و صعوبت خاکبرداری و اجرای سازه اصلی
• صعوبت اجرا و افتکیفیت سیستم آب بندی
• عدم امکان استفاده برای افزایش عمق گود در زمان اجرای اپساز اتمام گودبرداری
• احتمال ضرورت برداشت بخشی ازخاک باروش های دستی
• صعوبت اجرا و تداخل خرپاها درکنج های مقعر
• سادگی ظاهری درطرح و روش ساخت و ورود افراد کاملا غیرحرفه ای

شرکت ایستا سازه

با تکیه بر دانش فنی و سوابق مدیران خود در مهندسی و ساخت پروژه های عمرانی و با هدف توسعه و گسترش فناوری نوین و تکنیکهای روز دنیا در زمینه مدیریت، طراحی، ساخت و اجرای پروژه های عمرانی شکل گرفته است.
این شرکت با برخورداری از نیروهای جوان ، مجرب، خلاق و نوآور، با تکیه بر تخصص و صداقت در کار و بهره گیری از آخرین دستاوردهای علمی و تکنولوژیکی درصدد ارائه خدمات مهندسی در گستره وسیعی از زمینه های مهندسی عمران می باشد.

دانش علمی و فنی در کنار تجربه ی اجرایی، مدیریتی و قراردادی، تیم فنی مهندسی “ایستاسازه” را به گروهی قابل اعتماد، جهت واگذاری کلیه مراحل برنامه ریزی، طراحی، اجرا و نیز مدیریت و نظارت راهبردی پروژه های عمرانی – ژئوتکنیکی تبدیل و انجام موفقیت‌آمیز بسیاری از پروژه‌های متنوع طرح و اجرای پایدارسازی و بهسازی خاک را تضمین نموده است