شناخت رفتار سازه پل و برآورد نيروهاي وارد بر آن
شناخت رفتار سازه پل و برآورد نيروهاي وارد بر آن
مقدمه
در سال‌هاي اخير شناخت از رفتار سازه‌ها و برآورد نيروهاي وارد بر آنها به خصوص در هنگام زلزله از پيشرفت قابل ملاحظه اي برخوردار بوده است. جامعه مهندسي کشور ما نيز در بخش مشاوره (طراحي سازه ها) از اين خوان دانش به مدد حضور آيين نامه‌هاي طراحي به روز و ابزارهاي قدرتمند نرم‌افزاري وارداتي، بهره‌مند شده است. اين موضوع در مراحل اول و دوم مطالعات طراحي به خوبي رخنمون داشته اما در اجرا متاسفانه فاصله قابل توجهي ميان دانش نيروهاي بخش طراحي با دانش نيروهاي فني دستگاه هاي نظارتي و پيمانکاران به وجود آمده که خود عامل مهمي در برآورده نشدن کيفيت مناسب در هنگام اجراي سازه‌ها شده است. البته اين نکته نيز دور از ذهن نماند که گاهي اوقات نيز فاصله مذکور به طور معکوس و به دليل عدم آگاهي بخش طراحي از روش‌ها و ظرفيت‌هاي موجود در صنعت ساخت و ساز به طرح‌هايي با قابليت هاي اجرايي پايين ختم گرديده است. مقاله حاضر به چند نکته از هر دو حيطه مورد اشاره در ارتباط با طراحي و اجراي پل‌هاي بتن مسلح مي پردازد.
قطع پيوستگي آرماتور دورپيچ در ناحيه تشکيل مفصل خميري در پاي ستون‌هاي پل
براي استهلاک انرژي زلزله آيين نامه ها اجازه مي دهند نواحي از پيش تعيين شده‌اي در سازه‌ها دچار تغيير شکل‌هاييري با حفظ سختي، مقاومت و شکل‌پذيري در چرخه هاي رفت و برگشتي امواج زلزله گردند. در پل‌ها اين نواحي بطور معمول در زير سازه (پايه ها) انتخاب مي گردند. بطور خاص در ستون‌هاي بتني پايه‌ها اين تغيير شکل‌ها در پاي ستون‌ها و در طول ناحيه تشکيل مفصل خميري اتفاق مي افتند. به منظور تامين شکل پذيري لازم در مناطق با خطر لرزه‌اي زياد، آيين نامه‌ها همپوشاني overlap آرماتورهاي دور پيچ در ناحيه تشکيل مفصل خميري در پاي ستون را ممنوع کرده‌اند. اما در شکل ذيل مشاهده مي گردد که جدا از مساله همپوشاني، پيمانکار براي سهولت اجرا و به دليل عدم آگاهي از اين نکته اصولي، حتي آرماتورهاي دورپيچ را هنگام اجراي فونداسيون درست در پاي ستون قطع نموده است. انقطاع ايجاد شده باعث کاهش تنش‌هاي محصور کننده در پاي ستون شده و عامل بسيار مهمي در کاهش قابل توجه شکل پذيري و ناپايداري پايه پل در هنگام زلزله خواهد بود.
وصله آرماتور طولي در ناحيه تشکيل مفصل خميري در پاي ستون‌هاي پل
بر اساس فلسفه مورد اشاره در قسمت قبل و مطابق مقررات آيين نامه ها وصله آرماتور طولي ستون فقط در ناحيه نيمه مياني ارتفاع ستون مجاز مي باشد. لازم به توضيح است که حداقل طول وصله 60 برابر قطر آرماتور طولي بوده و بايد ضوابط دورپيچي ويژه براي آن اعمال گردد. متاسفانه در شکل زير مشاهده مي گردد که وصله آرماتور دقيقاً در ناحيه غير مجاز ستون قرار گرفته و آرماتورهاي دورپيچ نيز در فونداسيون قطع شده‌اند. موضوع اخير از مهمترين عوامل خرابي‌هاييا مي باشد.
عدم تامين طول لازم براي نشيمن تيرهاي بتن مسلح پيش ساخته عرشه پل
جانمايي نادرست نئوپرن در زير تيرهاي پيش ساخته عرشه پل
مطابق ضوابط آيين نامه ها، محور نئوپرن‌هاي چهارضلعي به دليل جلوگيري از اعمال فشار غير يکنواخت خارج از محور بايد بر محور تير منطبق بوده و اضلاع آن به موازات اضلاع تير باشند. متاسفانه در شکل زير مشاهده مي گردد که هر دو مورد فوق در هنگام جانمايي نشيمن‌ها رعايت نشده و نئوپرن‌ها با خروج از مرکزيت قابل توجه نصب شده‌اند. اين موضوع منجر به کاهش عمر مفيد بهره‌برداري از نئوپرن و ايجاد تنش‌هاي قابل توجه در انتهاي تير مي گردد.
عمل آوري نامناسب بتن عرشه و ايجاد ترک‌هاي انقباضي
در برخي موارد مشاهده مي گردد که پيمانکاران براي عمل آوردن بتن دال عرشه از پهن نمودن گوني و مرطوب کردن آن استفاده مي نمايند. در صورت وزش باد و با توجه به وجود منافذ باز در سطح گوني، در عمل رطوبت آب به سرعت تبخير شده و در نتيجه ترک هاي سطحي فراواني در سطح دال ايجاد مي گردند. شکل زير به وضوح اين مساله را نشان ميي مذکور باعث نفوذ مواد خورنده به سطح آرماتورهاي دال با پوشش کم شده که به دنبال آن خوردگي آرماتور، پکيدن بتن اطراف آن و کاهش عمر مفيد بهره‌برداري از پل به وقوع مي پيوندد. به عنوان يک راه حل پيمانکاران مي توانند بجاي گوني يا همراه آن از نايلون هاي پلاستيکي استفاده نمايند به طوري که بخار آب در زير پلاستيک محبوس شده و باعث عمل‌آوري بتن دال عرشه گردد. به علاوه عمليات بتن‌ريزي زماني انجام شود که سرعت باد کم بوده و تابش شديد خورشيد وجود ندارد. دهد.
اجراي نامناسب درزهاي انبساط
اجراي نامناسب نرده هاي پل
نرده هاي پل ها به طور معمول داراي پايه هاي فولادي جعبه اي شکل در فواصل معين مي باشند که توسط صفحه ستون به بتن پياده رو اتصال مي يابند. در شکل زير مشاهده مي گردد که به دليل عدم پيش بيني فاصله مناسب بين سطح بتن نهايي و صفحه ستون به منظور گروت‌ريزي و تنظيم آن، نصب پايه دچار مشکل شده و پيمانکار مجبور شده است از صفحات پوششي پرکننده براي تامين فاصله استفاده نمايد. اين موضوع باعث کاهش مقاومت پايه فولادي در هنگام ضربه وسايل نقليه مي گردد.
يکي از مسئله سازترين قسمت‌هاي پل‌ها در زمان بهره‌برداري، درزهاي انبساط پل مي باشد. هر يک از ما روزانه چندين بار ضربه وارد بر اتومبيل خود را در هنگام عبور از همين درزها تجربه مي نماييم. در شکل زير يک نمونه درز انبساط در حال اجرا نشان داده شده است. زمان اجراي درزهاي انبساط بطور معمول همزمان با بتن ريزي دال مي باشد، در اين هنگام با توجه به دقت کم لحاظ شده در اجراي درز انبساط و همچنين عدم وجود آسفالت پوششي، رويه درز و بتن اطراف آن دارايي بلندي هايي خواهد شد که در هنگام اجراي آسفالت امکان اصلاح آنها وجود نخواهد داشت. لذا توصيه مي گردد محدوده درز انبساط تا زمان اجراي آسفالت پل، بتن ريزي نشده و در هنگام اجراي آسفالت با تنظيم مناسب درز و آنگاه ريختن بتن مرحله دوم از هم تراز بودن سطح درز و آسفالت اطمينان حاصل گردد. به علاوه از اجراي درزهاي فولادي با پروفيل و ورق پوششي به دليل شکست جوش‌هاي اتصالي و ايجاد مشکلات فراوان احتراز شده و به جاي آنها از درزهاييکي مسلح استفاده شود. پست لاست
در پل‌هاي متشکل از عرشه با تيرهاي بتن مسلح پيش ساخته در کشورمان استفاده از تکيه گاه نئوپرن الاستومري براييمن تيرها در محل کوله‌ها و پايه ها بسيار رايج مي باشد. انتظار مي رود در هنگام زلزله، تغيير مکان طولي پل به دليل عدم وجود ميرايي در اين نوع نشيمنگاه‌ها قابل توجه باشد. لذا آيين نامه‌ها مقرر مي‌دارند که طول نشيمن عرشه بر روييه پل از حداقل ميزاني برخوردار باشد. اين مهم به دليل جلوگيري از سقوط عرشه از روي کوله و پايه به داخل دهانه مي‌باشد. متاسفانه در شکل زير مشاهده مي‌گردد که طول مذکور رعايت نشده است. در حالي‌که اين موضوع در هنگام تهيه نقشه هاي اجرايي و زمان اجراي کوله به راحتي و با تامين براکت در ديواره کوله امکان پذير بوده است.
وبلاگ پورتال تخصصی دانشجویان عمران در مسیر اعتلای فرهنگ عمران نیاز به یاری شما مهندسین ودانشجویان عزیز دارد، با ارائه نکات ظریف از طرف شما سعی در بهبود این وبگاه داریم.