برچسب: سدها

مشخصات مقطع ساختماني سدهاي سنگي:

ضخامت قشر بتن مسلح در بالا دست معمولا 50-30 سانتيمتر (و احياناً کمي بيشتر) است که در جهت عمودي و افقي با آهن گرد (يا تور) مسلح شده است مقداردرصد آهن فوق نعمولا 5/0 درصد در جهت عمودي7/0 درصد افقي است.همچنين بتن فوق به منظور داشتن ضريب قابليت نفوذ حداقل بايد داراي دانه بندي پيوسته باشد تا حد اکثر مخصوص و حداکثر اتلاف گراديان را داشته باشد.

مزيت سدهاي سنگي:اين نوع سدها (سد سنگي)در مناطق زلزله خيز مناسب مي باشد چه در اثر زلزله مواد سنگي فوق بر روي هم ميغلتند و بزرگترين ضايعه اي که ممکن است پيش آيد امکان ترک خوردن پرده آب بند بالا دست است.

اين مزيت سدهاي سنگي امروز شناخته شده است و از اين نوع سدها در تمام دنيا (حتي در حال حاضر) ساخته مي شود.سد قشلان در کردستان يکي از انواع سدهاي سنگي است.

مشخصات اجرايي سدهاي سنگي

يکي از مسائل عمده در سدهاي سنگي مسئله اجراي سد سنگي است و در بعضي از مواد اجراي آن خالي از اشکال نيست.مثلا اجراي پوشش بتني در روي سطح شيب دار براي پيمانکار کم تجربه در اين نوع کار خالي از اشکال نيست.

سد هاي خاکي

سد هاي خاکي از توده غير قابل نفوذي تشکيل شده اند که در جهت عمد بر جريان رودخانه در محل مناسبي به منظور (يا منظور هاي) معيني احداث مي شوند توده فوق بايد:

1- تعادل خود را در حالات مختلف (خشکي و پر آبي رود خانه ) و فصول مختلف (از نظر اقليمي ) حفظ نمايد.

2- به عنوان مخزن و منبع آب ، غير قابل نفوذ (نشت) باشد.  

با تعاريف فوق مي توان به اين نتيجه رسيد که در سد هاي خاکي هرگز نبايد آب در ياچه از آن سرريز شود چه سرريزي آب درياچه از روي سد با ضايعات بزرگ و جبران ناپذير همراه خواهد بود.لذا طغيانگير اين سدها بايد قادر به تخليه طغيان هاي استثنايي (10000 ساله در مورد سد هاي مخزني بزرگ و پروژه هاي مهم)  باشد.

مواد خاکي مقطع اين سدها صددرصد خاک بر داري و يا خاک قرضه نيست و بايد به منظور حصول مشخصات مورد لزوم با مواد خاکي و سنگي ساير قرضه ها (يا معادن)به نسبت هاي معيني اختلاط يابد.

1- تاريخچه سدسازي در ايران و جهان

2- اهداف سدسازي

3- طبقه بندي انواع سدها

4- انتخاب نوع سد مناسب براي ساختگاه

5- مطالعه، تحليل و بررسي انواع سدها

تاريخچه سدسازي در ايران و جهان

بشر از زمانهاي دور، براي مهار نيروهاي طبيعي و در اختيار گرفتن آنها تلاش و تكاپوي زيادي انجام داده است. يكي از عمده ترين نياز انسان در زندگي، مسئله آب است كه عامل اساسي تشكيل تمدنهاي كهن در مناطق مختلف جهان بوده و عدم آن، باعث نابودي تمدنهاي قديمي زيادي شده است. تاريخ و تمدن بشر نشان مي دهد كه اكثر شهرها و تمدن ها، تا حد امكان در كنار رودخانه ها يا سواحل درياها بنا شده است. با افزايش جمعيت و افزايش آگاهي ها، انسانها سعي نمودند در مناطق دورتر از رودخانه نيز از امتياز آب بهره مند شوند. مهندسي سد از روش هاي ساخت ابتدائي و ساده به شكل پيچيده امروزي، تكامل يافته است. سدسازي كهن را بايد ارج نهاد چرا كه يك هنر اوليه و آزمايشات منتج از تجارب و آزمونهاي ساده بوده است كه بتدريج طي قرنهاي متمادي با علم درآميخته است. سدهاي خاكي ساخته شده در هزاران سال پيش از استحكام چنداني برخوردار نبودند لذا به راحتي بوسيله سيلاب شسته شده و از بين مي رفتند. ولي ساخت سدهاي با مصالح سنگي در بسياري از نقاط دنيا رايج بوده است. يكي از اولين سدهاي سنگريزه اي جهان، سد الكفاره در وادي الغراوي، نزديكي حلوان در كشور مصر است. بقاياي جامانده از اين سد كه زمان ساخت آن بين سالهاي 2600 تا 2900 قبل از ميلاد تخمين زده مي‌شود، نظر هر بيننده اي را به خود جلب مي كند. اين سد از نوع سنگريزه و به ارتفاع 14 متر و طول 115 متر با پوشش ساخته شده از سنگ تراشيده و هسته سنگ لاشه اي – شني بوده است.

مهارت سازندگان سدها به تدريج در طول قرنهاي متمادي افزايش يافت. روميان سدهاي زيادي با مصالح بنائي و ملات بسيار بادوام احداث كردند كه برخي از آنها، هنوز هم مورد بهره برداري قرار مي گيرد و سرريزهاي بزرگ آن سدها، گواه بر درك روميان از مباني مهندسي است. در ايران قديم نيز سد مهمي در تنگه باريكي بروي رودخانه كبار در حدود 24 كيلومتري شهرستان قم ساخته شده است. تصور مي شود اين سد كه قدمت آن به حدود 1300 سال قبل از ميلاد مي رسد، قديمي ترين سد قوسي باشد كه هنوز هم پابرجا مانده است. ارتفاع آن به حدود 26 متر و طول آن به 55 متر بالغ مي شود.

مقدمه

1-كليات و تاريخچه                                      

2-تعاريف عمومي

محور سد 

مقطع عرضي سد 

ارتفاع سازه اي 

ارتفاع هيدروليكي 

طول سد

ترازهاي درياچه 

سد وزني روي پي سنگي (پي غير قابل نفوذ) و سد وزني روي پي قابل نفوذ (مصالح دانه‌اي) 

3-معيار براي انتخاب محل سد

4- درزها 

-درز انقباض عرضي 

-بلوك 

-درز اجرايي افقي (در ارتفاع ) 

-درز انقباض طولي 

-سيستم خنك كننده بتن تازه 

-گالريها و راهروها 

-نوارهاي آبند (واتراستاپها) 

-بارهاي موثر بر سدهاي وزني

-بارهاي مقاوم 

-بارهاي محرك 

-تركيبات بار 

-تشريح بارهاي وارد بر سد 

-بار مرده  

-وزن آب بر روي وجوه بالادست و پايين دست 

-فشار جانبي آب 

-فشار رسوب

-فشار بركنش 

-نيروهاي زلزله 

-روش استاتيكي معادل براي سدهاي كوتاهتر از 100 متر 

-روش طيفي براي سدهاي بلندتر از 100 متر  

-فشار موج 

-فشار باد 

-فشار يخ 

-هندسه اوليه مقطع سد

-تعيين حداقل عرض پايه براي شرايط طراحي مختلف 

-روشهاي تحليل و تعيين تنشها در سدهاي وزني

-روش وزني (رفتار طره اي)

-روش پيگاد 

-روش بار آزمايشي 

-روش اجراي محدود 

-روشهاي تجربي 

-معيارهاي پايداري و ايمني سدها 

-مفروضات در مورد روش وزني 

-تاثير خواص الاستيك شالوده در تنشهاي سد 

-سدهاي بتني پايه دار

-مزاياي سدهاي بتني پايه دار 

-انواع سدهاي پايه دار 

-مشخصات فني بتنهاي حجيم 

-سيمان 

-آب

-سنگدانه ها 

-مشخصات مكانيكي بتنهاي حجيم 

-آزمايشهاي كنترل كيفيت 

-كنترل درجه حرارت

-لايه هاي بتن ريزي

سد وزني يك سازه بتني توپر است كه به واسطه وزن خود در مقابل نيروهاي وارده مقاومت مي كند. تا اواسط قرن نوزدهم, سدهاي بنايي بدون توجه به اصول طراحي ساخته مي شدند. قديمي ترين سد وزني ثبت شده, سد وزني الكانته در اسپانياست كه زمان ساخت آن بين 1579 تا 1594 مي باشد.سد فورن (شكل1) كه بين سالهاي 1861 تا 1866 بر روي رودخانه لوير در 9 كيلومتري بالا دست سنت اتين فرانسه ساخته شد, شكل اوليه سدهاي مدرن امروزي است. در سال 1855 تحقيقات سازيلي و دلوكره منجر به برقراري يك مقطع عرضي منطقي با مقاومتهاي مساوي در ترازهاي مختلف شد. نظريه نامبردگان بر مبناي اصول زير قرار داشت:

الف: پايداري مقطع در مقابل واژگوني در حول لبه پايين دست

ب: پايداري در مقابل لغزش در امتداد صفحه پايه و درزهاي افقي در ترازهاي مختلف 

پ: قانون ذوزنقه براي تعيين تنشهاي بهره برداري (روابط معمول مقاومت مصالح) 

 شکل 1- سد فورن در فرانسه

مهندسينی كه در حدود سالهاي 1900, به دنبال خطوط تئوريك بودند, شرايط وقوع و توسعه يك ترك از بالا دست, فشار استاتيك آب, فشار بركنش آب و موارد ديگر را مطالعه و معيارهاي پايداري زير را پيشنهاد كردند.

1-بدون توجه به تراز وقوع ترك, كرنش الاستيك در انتهاي ترك در يك درز افقي بايد فشاري باقي بماند. (معيار پلتريا)

2-كرنش فشاري الاستيك در يك ترك, كه فرض مي شود از بالا دست باز شده, بايد طوري افزايش يابد كه تمايلي براي توسعه به سمت پايين دست نباشد. (شرط هافمن) 

3-تنش فشاري الاستيك در يك درز افقي بايد بزرگتر از فشار هيدرواستاتيك باشد, به نحوي كه درز به صورت بسته باقي بماند. (معيار موريس لوي)

توزيع فشار بركنش توصيه شده براي طرحي از طرف محققين مختلف, از فشار هيدرو استاتيك كامل يكنواخت در تمام عرض قاعده (در تراز پايه يا هر درز افقي در ترازهاي مختلف) تا توزيع مثلثي با فشار هيدرواستاتيك كامل در بالادست و فشار صفر در پايين دست, اختلاف داشت.

مباحثات انجام يافته روي فشار بركنش منجر به نتايج زير شد:

الف: بايد اقداماتي در جهت نفوذناپذيري پي انجام شود. 

ب: زهكش هايي براي كاهش فشار بركنش در قاعده سد تعبيه گردد.

پ: توزيع فشار بركنش از بالادست به سمت پايين دست داراي تغييراتي باشد.

2-تعاريف عمومي

I-محور سد

به عنوان يك مبناي هندسي, تصوير لبه بالا دست تاج سد (بالاترين تراز سد), به عنوان محور سد يا محور مبناي سد انتخاب مي گردد. محور سد در پلان, در اكثر اوقات مستقيم است, ليكن برحسب شرايط توپوگرافي, گاهي به صورت منحني و يا با ناحيه وسطي مستقيم و نواحي جناحي منحني انتخاب مي شود.

II-مقطع عرضي سد

يك سد وزني معمولاً داراي سه نوع مقطع شامل: مقطع غير سرريز, مقطع سرريز و مقطع آبگيري براي نيروگاه مي باشد.

شيب وجه پايين دست مقطع عرضي غيرسرريز و مقطع عرضي آبگير معمولاً ثابت بوده و مقدار آن در حدود 7/0 تا 8/0 افقي به 1 قائم مي باشد. 

منحني تاج مقطع سرريز سد, با توجه به منحني عمومي سطح زيرين آبشار (جريان آب از روي سرريز لب تيز) انتخاب مي شود. شيب وجه پايين دست نيز طوري انتخاب مي شود كه در بالا به منحني تاج و در پايين به منحني حوضچه آرامش يا جام سرريز مماس شود