مقدمه
برای پایدارسازی گود از روش های گوناگونی استفاده می‌شود که یکی از متداول‌ترین و قدیمی‌ترین روش‌های آن می‌توان به پایدارسازی با روش خرپا اشاره کرد. طراحی این‌گونه خرپاها بر اساس مراجع مختلف با شرایط مختلفی صورت می‌گیرد. یکی از روش‌های ساده، سریع و مورد علاقه مهندسان طراح استفاده از نمودارهای کمک‌طراحی ارائه شده توسط کتب و مراجع مختلف است. در این پست به بررسی و مقایسه خرپای طراحی شده با استفاده از کتاب “گودبرداری و سازه‌های نگهبان” تالیف دکتر حمیدرضا اشرفی و طراحی بهینه توسط نرم افزار SAP پرداخته می‌شود.
بررسی روش های مختلف طراحی خرپا سازه نگهبان
در اینجا دو خرپا با شرایط هندسی و بارگذاری مشابه مورد بررسی قرار خواهند گرفت، خرپای اول با استفاده از نمودارها و پیشنهادات کتاب طراحی خواهد شد و خرپای دوم با تغییر مقاطع تا حدودی سبک‌تر شده است.
طراحی به روش کتاب
در روش سریع و حدودی کتاب برای طراحی یک خرپای ۷ متری که سربار آن ۴ تن بر مترمربع و عرض بارگیر آن ۴ متر و پارامترهای چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک خاک به ترتیب ۲ تن بر متر مربع و ۳۲ درجه است نموداری به صورت زیر در کتاب پیشنهاد شده است:
همانطور که در تصویر نیز پیداست برای شرایط ذکر شده، کتاب پیشنهاد می‌کند از خرپای ۷ متری تیپ ۳ استفاده شود. شمای کلی خرپای توصیه شده توسط کتاب به همراه جزئیات اتصال برخی از اعضا به صورت زیر است:
همانطور که می‌دانید استفاده از مقاطع IPB در ایران رواج ندارد، لذا می‌توان از مقاطع معادل IPE طبق جدول پیشنهادی کتاب استفاده نمود:
خرپای اشاره شده در نرم افزار SAP مدلسازی شد و بارگذاری آن انجام شد.
مقادیر Ratio مدل فعلی در تصویر زیر آمده است. همانطور که مشاهده می‌شود به نظر می‌رسد طرح ارائه شده فراتر از نیاز پروژه می‌باشد و به اصطلاح بهینه نیست و می‌توان از مقاطع سبک تری استفاده نمود.
در گام بعدی با تغییر مقاطع سعی در سبک سازی طرح شده است که نتایج Ratio آن به شرح زیر است.
**بدیهی است با صرف زمان بیشتر و بررسی های جامع محل طرح می‌توان به شکل‌های دقیق‌تر و بهینه تری این سبک سازی را انجام داد**
مقایسه و جمع بندی
حال برای انتخاب طرح بهینه کافیست که با یک متره و برآورد ساده و سرانگشتی وزن آهن مصرفی هریک از حالات با هم مقایسه شوند. برای سادگی کار فرض می شود در هر دو طرح مقادیر مصرفی جهت اتصالات و وصله ها یکسان است. جدول زیر برای یک عدد از هریک از خرپاها مقادیر آهن مصرفی را نشان می‌دهد:
همانطور که در جداول پیداست وزن خرپای طراحی شده با استفاده از مقاطع توصیه شده توسط کتاب ۸۷۷ کیلوگرم و وزن خرپای سبک سازی شده در حدود ۷۴۴ کیلوگرم است که کاهش وزن حدود ۱۵% را نشان می‌دهد.
طبیعتا در خرپاهای بلندتر که شامل اعضای بیشتری هستند می‌توان بهینه سازی گسترده‌تر و بهتری را نیز انجام داد ولی به طور کلی می‌توان گفت طراحی بهینه خرپا توسط یک تیم مجرب می‌تواند 20 الی ۲۵ درصد هزینه‌های کلی طرح را کاهش دهد.
شرکت المان توسعه دنیا با بیش از ۷ سال سابقه مفتخر است طراحی بهینه و اجرای پروژه های بزرگ گودبرداری و پایدارسازی را بر عهده داشته است.
برای دسترسی به رزومه‌های شرکت می‌توانید از ظریق لینک زیر اقدام نمائید:
