همه‌ی نوشته‌های مهندس علیرضا راحت

برج (فانوس دریایی) هرکول اسپانیا

برج هرکول اسپانیا
برج هرکول یک فانوس دریایی باستانی است که بر روی یک شبه جزیره در حدود 2.4 کیلومتری مرکز لاکرونیا ، گالیسیا،(Coruña, Galicia)در شمال غربی اسپانیا واقع شده است.

فانوس دریایی هرکول اسپانیا
فانوس دریایی هرکول اسپانیا
لغت Coruña ) Corunna) گفته میشود از کلمه ستون باستان آمده است.
این سازه 55 متر ارتفاع دارد و به ساحل آتلانتیک شمالی اسپانیا دیدبانی دارد.
عمر این فانوس دریایی در حدود 1900 سال است که البته در سال 1791 بازسازی شده است.

برج هرکول اسپانیابرج هرکول یک فانوس دریایی باستانی است که بر روی یک شبه جزیره در حدود 2.4 کیلومتری مرکز لاکرونیا ، گالیسیا،(Coruña, Galicia)ر شمال غربی اسپانیا واقع شده است. کلمه Coruña ) Corunna ( گفته میشود از کلمه ستون باستان آمده است.این سازه 55 متر است و به ساحل آتلانتیک شمالی اسپانیا دیدبانی دارد.عمر این فانوس دریایی در حدود 1900 سال است که البته در سال 1791 بازسازی شده است.

برج هرکول اسپانیا - Tower of Hercules
برج هرکول اسپانیا - Tower of Hercules

دانستنی های تاریخی و جالب مهندسی عمران

1- در ابتدا مهندس عمران به تمامی مهندسانی گفته میشد که برای جنگ و ارتش کار نمیکردند. گفته میشود از قرن 18 ام در فرانسه این موضوع شروع شد.

2- اولین مهندس عمران (به معنای جدید آن) یک انگلیسی به نام John Smeaton در سال 1761 بود.

3- مهندسان عمران با ساخت سیستم تخلیه فاضلاب و تامین آب پاک از مجموع همه دکترهای تاریخ جان افراد بیشتری را نجات داده اند.

4- در پاییز دانشگاه ایالتی انگلیس (State College) درجه مهندسی عمران را تاسیس کرد.

5- John Wesley Gunn of Lexington در سال 1890 اولین مدرک مهندسی عمران را از دانشگاه A & M در بریتانیا دریافت کرد.

برج قرن 21ام دبی

کد آسمانخراش در سایت: 003

برج قرن بیست و یکم 21st Century Tower یک آسمانخراش 55 طبقه در خیابان  Sheikh Zayed در دبی است. با ارتفاع 269 متر این برج سومین بلندترین ساختمان مسکونی جهان است.

برج قرن 21 ام دوبی - 21st Century Tower

در زمانی که ساخت این پروژه به اتمام رسید در سال 2003 به عنوان بلندترین ساختمان مسکونی جهان شناخته شد اما بعد از آن با ساخت برجهای یوریکا در ملبورن استرالیا ( Eureka Tower ) و  کیو 1 (Q1 tower) در ساحل طلایی استرالیا (Gold Coast) این برج به رتبه سوم بلندترین ساختمان مسکونی سقوط کرد. در حال حاضر این برج در خدمت کارکنان هواپیمایی امارات (Emirates Airline) است. در طبقه بالای آن یک ورزشگاه و بر روی سقف آن نیز یک استخر ساخته شده است. این آسمانخراش 7 آسانسور دارد که با سیستم هوشمند نزدیکترین آسانسور را به طبقه مورد نظر ارسال میکند.

برج قرن بیست و یکم
برج قرن 21 ام دبی - سومین بلندترین ساختمان مسکونی جهان

پل گذرگاه فرعی سد هوور (پل رودخانه کلرادو)

پل یادبود Mike O’Callaghan – Pat Tillman که به نامهای گذرگاه فرعی سد هوور و پل رودخانه کلرادو نیز معروف است اولین پل کمانی کامپوزیت بتن – استیل در آمریکا است. این پل در تاریخ 19 اکتبر 2010 به بهره برداری رسید و 490 متر قبل از سد هوور بر روی رودخانه کارادو ساخته شده است. این پل در 48 کیلومتری جنوب شرقی لاس وگاس است و دومین پل از لحاظ ارتفاع در آمریکا محسوب میشود.

پل رودخانه کلرادو

هزینه کل پروژه گذرگاه فرعی سد هوور 240 میلیون دلار و هزینه ساخت قسمت پل این پروژه 114 میلیون دلار است.

دلیل اصلی ساخت این پل افزایش ایمنی, امنیت و روان کردن ترافیک عبوری از سد هوور بوده است.

 

 

نامگذاری پل:

در اواخر سال 2004 نام پیشنهادی یادبود Mike O’Callaghan – Pat Tillman برای پل درنظر گرفته شد. O’Callaghan یک جانباز جنگ کره و بین سالهای 1971 تا 1979 فرماندار نوادا بود که در 5 مارس 2004 فوت کرد. و Tillman یک فوتبالیست برای دانشگاه ایالتی آریزونا بود که با ترک فوتبال به ارتش آمریکا ملحق شد و با یک تیر خودی در 22 آوریل 2004 در افغانستان کشته شد.

عملیات ساخت پل و نحوه جابجایی مصالح
عملیات ساخت پایه های پل
عکس پل تکمیل شده
زمان بهره برداری پروژه ( پروژه تکمیل شده )

برجهای دوقلوی پتروناس مالزی

کد آسمانخراش در سایت: 002
Petronas Twin Towers – برجهای دوقلوی پتروناس دو آسمانخراش دوقلو در مرکز مالزی, کوالالامپور هستند.
این دو آسمانخراش دوقلو بلندترین ساختمان بین سالهای 1998 تا 2004 میلادی بودند که بعد از ساخته شدن  Taipei 101 در سال 2004 این ویژگی از آنها گرفته شد. اما همچنان این دو برج بلندترین ساختمان دوقلوی جهان هستند.
این آسمانخراشهای دوقلو هرکدام 88 طبقه و به ارتفاع  452 متر هستند.
به دلیل نوع خاک و سنگ بستر محل این آسمانخراشها بر روی عمیقترین فونداسیون جهان به عمق 120 متر ساخته شدند. ساختن پی این بنا حدود 12 ماه به طول انجامید.
پل ارتباط دهنده بین دو برج بین دو طبقه 41 ام و 42 ام برجها واقع شده است. این پل بجای اینکه به سازه اصلی متصل شود طوری ساخته شده است که بتواند به راحتی به داخل و بیرون آن حرکت کند تا از شکست آن در برابر بادهای قوی جلوگیری شود. طول این پل هوایی 58 متر است و در ارتفاع 170 متری زمین واقع شده است همچنین وزن این پل هوایی به تنهایی 750 تن است. در ضمن این پل هوایی این امکان را میدهد که در صورت وقوع آتش سوزی و حوادث مشابه در یکی از برجها, افراد داخل آن بتوانند از طریق این پل هوایی به برج دیگر بروند و ساختمان را تخلیه کنند.
در همان طبقه ای که پل هوایی واقع شده است بازدیدکنندگانی که تمایل دارند به طبقات بالاتر مراجعه کنند باید آسانسور خود را تعویض کنند.
بازدید از این آسمانخراشها برای عموم آزاد است اما روزانه 1700 نفر امکان بازدید از آنرا دارند. همچنین قابل ذکر است که بلیطهای بازدید از این آسمانخراشها رایگان است.
برجهای دوقلوی پتروناس - Petronas Twin Towers
برجهای دوقلوی پتروناس - Petronas Twin Towers
بلندترین آسمانخراش دوقلوی جهان
نمای از پایین پل میان دو آسمانخراش
ورودی برجهای دوقلوی پتروناس - Petronas Twin Towers

برجهای اتحاد ابوظبی

کد آسمانخراش در سایت: 001
Etihad Towers (برجهای اتحاد) نام یک مجتمع متشکل از 5 برج در ابوظبی مرکز امارات متحده عربی است.
این برجها در مقابل هتل  Emirates Palace واقع شده اند و قرار است در سال 2011 به بهره برداری برسند.
هزینه ساخت این مجتمع در حدود 2.5 بیلیون درهم است.
مشخصات برجهای این مجتمع:
برج شماره یک اتحاد: 70 طبقه – 277 متر ارتفاع
برج شماره دو اتحاد: 79 طبقه – 305 متر ارتفاع
برج شماره سه اتحاد: 62 طبقه – 260 متر ارتفاع
برج شماره چهار اتحاد: 61 طبقه – 234 متر ارتفاع
برج شماره پنج اتحاد: 56 طبقه – 217 متر ارتفاع
برجهای اتحاد ابوظبی امارات متحده عربی
ABU DHABI | Etihad Towers

بولدوزر

بولدوزر یک ماشین خزنده بسیار قوی است. لغت بولدوزر بطور معمول برای نام بردن هر نوع ماشین آلات سنگین و پرقدرت بکار میرود اما معنی اصلی آن تراکتوری است که دارای یک تیغه خاص باشد. (تیغه بولدوزر)
در بیشتر مواقع بولدوزر زنجیردار است یعنی چرخهای متحرک آن درون زنجیری قرار گرفته اند تا باعث شود علاوه بر اینکه بولدوزر بتواند بر روی سطوح شیبدار راحتتر حرکت کند همچنین از فرو رفتن چرخهای آن در خاک جلوگیری شود. در ضمن این زنجیر امکان کار بر روی محیط های سخت و تیزی که ممکن است چرخ معمولی نتواند کار کند را میدهد.

تصویری از یک بولدوزر ساخت شرکت CAT
بولدوزر علاوه بر تعادل بسیار قوی بر روی زمین با داشتن یک تقسیم کننده گشتاور این امکان را دارد که از وزن خود در کمک برای فشار وارد کردن بر روی اشیا استفاده کند. برای مثال بولدوزر Caterpillar D9  را در نظر بگیرید: این بولدوزر میتوانید به راحتی یک تانک با وزن بیش از 70 تن را جابجا کند. بنا بر این موارد ذکر شده بولدوزر استفاده های بسیاری در راهسازی و حتی دیگر رشته های عمرانی دارد.
تیغه بولدوزر که از فلز بسیار سنگین ساخته شده است در جلوی آن جاسازی میشود. به طور رایج این تیغه در سه نوع ساخته میشود:
1- تیغه مستقیم که کوتاه بوده – هیچ شکل قوسی ندارد – باله های کناری ندارد و فقط برای درجه بندی معمولی خاک استفاده میشود.
2- تیغه یونیورسال یا U شکل که بلندتر بوده و دارای قوس است. همچنین با داشتن باله های کناری بزرگ امکان حمل بیشتری را به بولدوزر میدهد.
3- تیغه ترکیبی که کوتاهتر بوده و دارای قوس کمتری است و همچنین باله های کناریش کوچکتر هستند.
تغییرات:
به مرور زمان بولدوزرها به طوری تحت تغییر قرار گرفتند تا این ماشین آلات را قادر به انجام کارهایی کند که بولدوزرهای اولیه نمیتوانستند انجام دهند. به عنوان مثال لودرها با جابجایی تیغه با یک مخزن بزرگ و یک بازوی هیدرولیکی درست شدند. از تغییرات دیگر بولدوزر ها میتوان کوچکتر شدن اندازه آنها برای امکان کار در محلهای کاری کوچکتر نام برد که امکان مانور کمتری وجود دارد مثل معدنها و تونلها.
تاریخ:
اولین نمونه های بولدوزر بوسیله تراکتورهای کشاورزی درست شد که برای شخم زدن زمین بکار میرفتند. برای کندن کانال – جمع کردن خاک برای سد های خاکی  و جابجایی سنگها و … تراکتورها به یک قطعه فلز سنگین مجهز شدند که بعدها با ایجاد تغییر تیغه بولدوزر نام گرفت.
تیغه بولدوزر لایه های اضافی خاک را جدا کرده و با حرکت رو به جلوی تراکتور آنها را به جلو هل میدهد. به مرور زمان که کارهای عمرانی پیچیده تر شدند شرکتهایی همچون CAT, Komatsu, John Deere, Case,JCB به ساخت بولدوزرهای پیشرفته تر پرداختند. اما در میان این شرکتها CAT همچنان پیشتاز ساخت بولدوزر است.

نمایشگاه عمودی Sperone Westwater

گالری های هنری بصورت سنتی فضای بزرگ افقی را به خود اختصاص میدهند اما گالری جدید “اسپرونی وستواتر”  در یک فضای بسیار فشرده و کوچک در قسمت پایینی شرق نیویورک – در محله منهتن بنا شده است. این گالری باعث شد تا طراحان آن به یک فهم تازه ای در ساخت گالری های هنری برسند: عمودی بجای افقی!

نمایشگاه عمودی Sperone Westwater

گالری Sperone Westwater  که بیشتر بر روی آثار هنری معاصر تمرکز میکند در ماه سپتامبر سال ۲۰۱۰ رو نمایی شد.

این گالری به اندازه ای بزرگ است که  شامل یک نمایشگاه کامل – اتاق های نمایش خصوصی – دفاتر مربوطه و چندین انبار میباشد. و همه این فضاها در زمینی که تنها ۲۵ فوت عرض و ۱۰۰ فوت عمق دارد. این گالری بسیار مدرن و نوین توسط شرکت مهندسی فاستر و شرکا به طوری طراحی شده است که تمامی نیازهای صاحب آن را برطرف کند. ارتفاع این بنا ۱۳۱ فوت است.

این ساختمان ۸ طبقه دارای یک زیرزمین است که برای سیستمهای مکانیکال – الکتریکال ساختمان در نظر گرفته شده است.

طبقه همکف و طبقه دوم و طبقه سوم مخصوص نمایشگاه در نظر گرفته شده است. طبقات چهارم و پنجم مخصوص اتاقهای نمایش خصوصی و در طبقات ششم و هفتم دفاتر مربوطه. همچنین در طبقه هشتم یک کتابخانه درنظر گرفته شده است.

به گفته مسئول دفتر نیویورک شرکت فاستر و شرکا به دلیل کوچک بودن سایت ساختمان ما در طول ساخت آن با مشکلات زیادی همراه بودیم و باید طوری این گالری را میساختیم که علارغم محدود بودن فضا هیچ مشکلی برای استفاده از آن بوجود نیاید.

نمایی از نمایشگاه عمودی و گالری متحرک آن

یک روشی که تیم طراح توانست با آن بر محدودیت فضا غلبه کند این بود که بصورت تئوری یک سیستمی را برای معماری داخلی آن طراحی کنند که بازدیدکنندگان بتوانند به راحتی از یک طبقه به طبقه دیگر مراجعه کنند: یک گالری متحرک. این همان نشانه متمایز “اسپرونی وستر گالری”   است. گالری متحرک یک نمایشگاه با ابعاد ۱۲ فوت عرض – ۲۰ فوت طول و ۱۳ فوت ارتفاع است که بر روی دو پیستون هیدرولیکی حرکت میکند.طبق گفته یکی از مهندسان سازه این اثر: این اتاق متحرک میتواند یا بصورت آرام بین طبقات دوم و پنجم حرکت کند و یا در طبقه ای ساکن بماند تا بر فضای نمایشگاه آن طبقه اضافه کند. همچنین میتواند برای جابجایی آثار هنری استفاده شود که به دلیل بزرگی بیش از اندازه نمیتوان آنها را با آسانسور ثانوی گالری جابجا کرد.

این اتاق متحرک بر روی محور ۸۵ فوتی در جلوی ساختمان قرار گرفته است. نمای خارجی آن که به رنگ قرمز براق است بصورت کاملا واضح از بیرون ساختمان قابل مشاهده است. (از داخل نمای شیشه بیرونی ساختمان)

طبق گفته تیم طراح با استفاده از بتن مسلح در این ساختمان آنها توانستند در حدود یک و نیم اینچ از هر محور بدست آورند و با ماکسیمم سازی فضا به فضای نهایی ۲۰۰۰۰ فوت مربع دست یابند.

این ساختمان بر روی یک فونداسیون شمع کوبی شده (با  ۲۶ پی شمع کوبی شده) ساخته شده است که هر کدام از این پایه ها قادرند ۱۲۰ تن را تحمل کنند. این نوع پی به این دلیل انتخاب شده که علاوه بر ساده بودن آن برای اجرا از مقاوت بسیار خوبی نیز برخوردار است.

یک نگرانی ایجاد شده در رابطه با این ساختمان این بوده است که ساختمان های مجاور تنها در چند اینچی این ساختمان واقع شده اند اما به گفته تیم طراح با استفاده از این سیستم فونداسیون خاک به قدری فشرده و مطمئن شده است که هیچ مشکلی پیش نخواهد آمد.

نورمن فاستر – بنیان گذار شرکت فاستر و شرکا – پس از پایان این پروژه اعلام کرد: امیدوارم با در نظر گرفتن این گالری از این پس طرز نگاه جدید به گالری های هنر و نحوه نمایش آنها بوجود آید.

فرودگاه بین المللی پکن Beijing Airport – بزرگترین ساختمان فرودگاه جهان

فرودگاه بین المللی پکن Beijing Airport :

این فرودگاه بین المللی پایتخت پکن است. بزرگ ترین ساختمان فرودگاه جهان با شالوده وتاسیسات زیربنایی چند بیلیون دلاری و نگاهی جدید در صنایع هوایی چین قرن ۲۱ . این فرودگاه با نگاهی اینده نگرانه برای جوابگویی به نیازهای میلیونها علاقمند به بازدید از چین برای بازیهای المپیک و بازدید از کشوری با ترافیک هوایی سرسام اور ساخته شده است .
سقف جالب توجه این پایانه هوایی جدید مانند یک اژدهای در حال پرواز است که با بالهایی به عرض ۳٫۲۵ کیلومتر . محوطه این پایانه چیزی حدود ۱۰۰ هکتار است که برابر با مساحت ۱۷۰ زمین فوتبال میشود .
این باعث شده که این فرودگاه بزرگ تر از پنتاگون و تقریبا ۲۰ درصد بزرگتر از همه ی ۵ پایانه ی فرودگاهHeathrow لندن با همدیگر است .
دیوارهای این پایانه شیشه ای هستند و سقف این ساختمان مانند کمر یک اژدها طراحی شده و اجازه میده که نور طبیعی به همه جای ساختمان برسه . اژدها اشاره داره به مقاومت و استحکام و نشانه شانس در چین است .

فرودگاه بین المللی پکن Beijing Airport

حدود ۵۰۰۰۰ کارگر به صورت فشرده و در شیفت های ۸ ساعته این پایانه غول پیکر رو با خرجی در حدود ۳٫۷۵ بیلیون دلار در عرض تنها ۴ سال بنا کردند .دولت چین درخواست کرده بود که این فرودگاه تا قبل از ۸ آگوست ۲۰۰۸ یعنی زمان شروع بازیهای المپیک پکن آماده باشد .
با این حال ، ساخت فرودگاه باعث تخریب هزاران خانه شامل بیش از ۱۰۰۰۰ روستایی چینی بی خانمان شد . حکومت استبدادی کمونیست چین این کار رو به این صورت برنامه ریزی کرد که دولت های دموکراتیک – مانند دولت هند – به سختی میتونن این کار رو انجام بدهند .
طراحی این فرودگاه بوسیله معمار برجسته انگلیسی نورمن فاستر ، که فرودگاه معروفChep Lap Kok هنگ کنگ رو هم طراحی کرده بود طراحی شده .
شرکت انگلیسی Arup ، که ارایه خدمات مهندسی و طراحی معماری فرودگاه بین المللی حیدرآباد را بر عهده داشت ، ساخت این فرودگاه را نیز به پایان رساند .

این پایانه جدید گنجایش بیش از ۷۵ میلیون مسافر را در سال خواهد داشت . یک فناوری فوق العاده حمل بار هم وجود داره – با یک تسمه نقاله ۵۰ کیلومتری – که ۱۹۸۰۰ کیسه رو در ساعت میتونه جابجا کنه .
مساحت فرودگاه جدید پکن شامل ۶۴ رستوران ، ۸۰ فروشگاه خرده فروشی ، ۱۷۵ پله برقی ، ۱۷۵ آسانسور ، ۴۳۷ راهرو برقی و ۳۰۰ باجه فروش بلیط است .
در این پایانه یک تقاطع به طول ۳ کیلومتر وجود داره که به سه قسمت تقسیم شده و این قسمت ها به وسیله ترن به هم وصل میشن .این ترنها مسافران رو به هر نقطه ای در این فرودگاه بزرگ میرسونه .
بنابر گفته نورمن فاستر ، معمار این فرودگاه ، این فرودگاه انقدر بزرگه که شما زیر نور در یک جهت که نگاه کنین طرف دیگر فرودگاه رو نمیتونین ببینین . صرف نظر از این ترن ها قطارهای مسافربری سریع السیر نیز مسافران رو از فرودگاه به پکن در عرض ۱۵ دقیقه منتقل میکنه .

دو خط هوایی برای افتتاح در ماه جولای برنامه ریزی شدند ، که خطوط هوایی مرتفع رو از فرودگاه به مرکز حمل و نقل Dongzhimenوصل میکنه . خطوط فرعی المپیک شامل ۴ ایستگاه که هر کدوم ظاهر خاص خودشون رو دارن .
باند پرواز این فرودگاه قابلیت جابجایی بزرگترین هواپیمای مسافربری دنیا ایرباس A380 رو داره .
ساختمان این فرودگاه یک سیستم کنترل محیط زیست برای صرفه جویی در مصرف انرژی و انتشار گازهای کربن رو دارا هست که فعالیت ها رو گزارش میکنه .
خطوط هوایی که از این فرودگاه استفاده میکنند در اغاز خطوط هوایی چین هستند ، خطوط هواییSichuan ، خطوط هوایی Shandong ، خطوط هوایی Dragonair هنگ کنگ ، خطوط هوایی سنگاپور ، هواپیمایی بریتانیا ، Lufthansa ، هواپیمایی کانادا ، هواپیمایی قطر ، هواپیماییQantas ، هواپیمایی El Al اسراییل ، هواپیمایی امارات و دیگر خطوط هوایی درجه دار میشه .

فرودگاه بین المللی پکن Beijing Airport
پلان کامل فرودگاه بین المللی پکن

انواع سدها و معرفی آنها

انواع سدها

سدهای خاکی:

سدهای خاکی مصالحشان را از همان منطقه احداث و یا نواحی نزدیک تأمین می کنند ، و اصولاً دارای هسته رسی می باشند . رس بر اثر تماس با آب مانع نفوذ و انتقال آب و رطوبت می گردد و مانند نوعی عایق رطوبتی عمل می کند . اگر عمده مصالح تشکیل دهنده سد خاکی یکسان باشند ، سد را همگن می گویند و در غیر اینصورت ناهمگن. اگر کل سد خاکی از رس باشد سد خاکی همگن است ، اما اگر هسته مرکزی سد رس باشد و دور هسته مرکزی را با سنگهای دانه درشت پر کرده باشند ، سد غیر همگن محسوب می شود. از نظر تحلیل و آنالیز این نوع سدها بسیار حساس می باشند و در عین حال از نظر اجرا و پیاده سازی ساده تر می باشند.اجرای این سد در رودخانه های عریض ساده تر است. مصالح این سد اعم از ریز دانه و درشت دانه بایستی در دسترس باشد. این سدها برای زمینهایی نامناسب  از نظر مقاومت مناسب ترین نوع سد می باشند.

سدهای سنگریز:

این سدها خودبخود غیر همگن می باشند و حتماً باید یک بافت آب بند در مرکز آن قرار گرفته باشد. شکل این سدها درست مانند سد ناهمگن خاکی با هسته رسی می باشد با این تفاوت که در مرکز سد به جای رس از سنگ ریزه نفوذ ناپذیر استفاده می شود و در دور تا دور سد سنگریزه های دشت تر ریخته می شود. در برخی موارد رویه سد را به جای سنگریزه با بتن می پوشانند که در آنصورت دیگر نیازی به هسته آب بند نمی باشد. اینگونه سدها اغلب از نوع بلند می باشند. این نوع سد در برابر زلزله بسیار مقاوم هستند . سنگهای ریخته شده برای سد بایستی خاصیتهایی از قبیل جذب کم آب ، سایش کم ، مقاومت فشاری بالا و در برابر سرد و گرم شدن مقاومت خوبی داشته باشند.

سدهای بتنی وزنی:

این سدها عمدتاً کوتاه هستند و ارتفاع آنها بین ۱۵ تا ۲۰ متر می باشد ، این سدها به دلیل وزن زیادی که با بتن برای آن بوجود می آورند بر اثر فشار آب حرکت نمی کند و از جای خود تکان نمی خورد. در این نوع سد سرریز شدن آب مشکلی ایجاد نمی کند . این سدها در دره های عریض ساخته می شوند . این نوع سد در برابر تغییر درجه حرارت  نیز هیچگونه حساسیتی ندارد.

سدهای بتنی قوسی :

این سدها معمولاً در درهای باریک با شیب زیاد و از جنس سنگ اجرا می گردد و می تواند دو قوسی نیز باشند و در راستای عمود ی و افقی در ره دو حالت قوس داشته باشند. حسن این سدها این است که اگر به هر علتی در بدنه آنها ترک ایجاد شود خود نیروی فشار اعمالی از جانب آب پشت سد باعث هم آمدن این ترکها ( ترکهای حرارتی) می شود.

سدهای بتنی پشت بند دار:

سدهای پشت بند دار از نوع بلند هستند و با عث جلوگیری از خمشهای زیاد در بتن می شوند و برای تصور آن می توان اینگونه آنرا تشبیه کرد که دیواری بلند را که دارای پی در زمین است با تیرچه هایی در پشت آن نیز محکم نگه داشته شود تا فرو نریزد.

سدهای لاستیکی:

این سدهای اغلب بر روی رودخانه های فصلی زده می شود و این سدها از جنس لاستیک می باشند که در زمان مورد نیاز این سدها را از باد پر می کنند و این عمل باد کردن حجم سد را بالا می برد و سد مانع عبور آب می گردد. از این نوع سد که کوتاه نیز می باشد در شمال کشور خودمان نیز وجود دارد.

حال با انواع سدها بطور مختصر آشنا شدیم و بایستی کاربرد این سدها را نیز بدانیم و دلایل استفاده از آنها را نیز به دقت مد نظر بگیریم.

حال پس از آشنایی کوتاه و مختصر با این نوع سدها نحوه ارزیابی برای ساختن یک سد را مورد بررسی قرار می دهیم.

از نظر فنی برای ساختن یک سد می بایست مراحلی سپری شود تا ساختن یک سد آغاز گردد ، هر کدام از این مراحل را یک فاز می نامند به شرح ذیل:

·    فاز صفر: آیا ساختن این سد از نظر اقتصادی و مورد کاربری توجیه دارد یا خیر؟

·    فاز یک: انواع سدهایی که با توجه به شرایط جغرافیایی و اقتصادی پیشنهاد می شود بطور ریز می بایست مورد بررسی قرار گیرد و میزان ذخیره آب و هزینه ریالی آن مورد بررسی قرار گیرد.

·    فاز دو : هندسه و تحلیل سد و ریختن نقشه اجرای سد.

·    فاز سه : اجرای سد.

اما در مورد گروههای فنی که برای ساختن یک سد مورد نیاز است به گروههای زیر می توان اشاره کرد:

۱-       گروه هیدرولیک.

۲-       گروه هیدرولوژی.

۳-       گروه زیست محیطی.

۴-       گروه آبهای زیر زمینی.

۵-       گروه نقشه برداری.

۶-       گروه شهر سازی.

۷-       گروه کشاورزی.

۸-       گروه زمین شناسی.

۹-       گروه مدیریت و هماهنگی.

گروههای فنی ذکر شده در کنار یکدیگر پس از تصمیم برای اجرای یک سد گرد می آیند تا یک پروژه به نتیجه برسد. پس از انجام مقدمات مطالعاتی بر روی سد، نوع سد بر اساس منطقه جغرافیایی و مصالح در دسترس سد مورد ارزیابی قرار می گیرد. یکی از نکاتی که جغرافیای منطقه برای ما در ساختن سد مشخص می کند نوع خاک و زمین منطقه و یا دره ای که در آن سد می خواهد اجرا شود ، می باشد ، زیرا نوع بدنه سد و خاک منطقه بسیار حساس است . برای مثال در منطقه ای سنگی با تنگه ای باریک و تنگ ساختن سد خاکی  اشتباه است زیرا تماس این دو ماده ( بدنه سد و سنگی بودن منطقه) مانند چسباندن دوماده که یکی صلب و دیگری غیر صلب است می باشد و بر اثر تکان ( زلزله) این دو در نقطه اتصال جدا می شوند که این خطر ناک است.

آبند در سدها

مهندسان برای کاستن از احتمال گسیختگیها ناشی از عملکرد آب زیرزمین ، همواره درصدد اند تا بخش در حال حفاری را آبکشی و خشک نمایند. البته باید توجه داشت که کنترل نیروهای ناشی از نشت آب هم می‌تواند به همان اندازه در جلوگیری از گسیختگی موثر واقع شود. روشهای متنوعی را که برای کنترل نشت و فرار آب زیرزمینی وجود دارد، می‌توان به سه دسته عمده تقسیم کرد که عبارتند از : آب بندها و موانع ، سیستمهای آبکشی ، زهکشها ، صافی ها (فیلترها).

آب بندها و موانعی را که بر سر راه جریان آب ایجاد می‌شود، می‌توان به سه دسته آسترها و پوششها ، دیوارها و تزریق تقسیم کرد.

آسترها و پوششها

آسترها و پوششها به صورت لایه‌ای نفوذ ناپذیر اجرا می‌شوند و دارای انواع زیراند:

·         تعبیه ورقه‌ای از رس که در بستر دریاچه (به سمت سراب) ایجاد می‌شود و وظیفه آن افزایش مسیر افقی جریان آب در زیر زمین و در نتیجه کاهش فشار آب و میران نشت آن در پاشنه پایاب سد است.

·         یک لایه (آستر) رسی یا پلاستیکی که برای جلوگیری از فرار آب از مخزن یا نشت سیالات از حمل تجمع زباله‌ها اجرا می‌شود.

دیوارها Walls

بسیار متنوع بوده و مهمترین انواع آن را به نحو زیر می‌توان خلاصه کرد.

دیوار خاکی متراکم شده

این دیوارها می‌توانند به عنوان یک خاکریز همگن برای سد ، به صورت یک هسته در داخل سد یا ترانشه‌ای در پی سد ، که هسته آن با رس پر شده باشد، اجرا شوند.

دیواره های بتنی

این نوع دیوار معمولا در حفاری پی ها یا به عنوان پوشش داخل تونلها ، مخصوصا در جاهایی که جلوگیری دایم از نفوذ آب لازم باشد، بکار می‌روند. در سدها برای جلوگیری از فرار آب از زیر سد ، دیوار بتنی قایمی را از پایینترین قسمت سد تا لایه‌های نفوذ ناپذیر احداث می‌کنند.

دیوار با شمعهای صفحه‌ای

این نوع دیوار ، که با راندن شمعهای صفحه‌ای به داخل خاک ایجاد می‌شود، موقعی از کارایی خوبی برخوردار است که قفل و بست بین صفحات کامل باشد و این مسئله‌ای است که در زمینهای دارای قلوه سنگ و قطعات درشت تر یا حاوی مواتع دیگر به خوبی امکان پذیر نیست. با افزایش طول شمعها ، امکان خم شدن آنها در خلال راندن وجود دارد. این نوع دیوار تا حدی می‌تواند از نفوذ آب جلوگیری کند. این دیوار را معمولا برای نگاهداری دیواره بخشهای حفاری شده بکار می‌برند. در خاکهای با زهکشی آزاد ، دیوار باید همراه با یک سیستم آبکشی باشد تا فشار جانبی وارده از زمین و آب به دیوار شمعی کاهش یابد.

دیوارهای گلی

دیوارهای گلی و ترانشه‌های پر شده از گل به عنوان عاملی کارآمد برای جلوگیری از نشت آب در پی سدها ، حفاریهای باز ، حفاری تونلها و سیستمهای کنترل آلودگی ، روز به روز مصرف بیشتری پیدا می‌کنند. روش احداث این دیوارها به جز در تونلها ، به این ترتیب است که ابتدا یک ترانشه حفر می‌شود و برای اینکه دیوارهایی ترانشه در طول حفاری ریزش نکند، داخل آن را با گل روانی از بنتونیت پر می‌کنند. در پایان حفر ترانشه ، این گل روان با موادی که بتواند یک دیوار دایمی و نسبتا غیرقابل تراکم و نفوذ ناپذیر را بسازد، تعویض می‌شود.

دیوار دیافراگمی

بتنی نوع سازه دایمی است که توسط تکنیک ترانشه‌های حاوی گل روان ایجاد می‌شود. به این منظور قطعه‌ای از ترانشه تا عرض ۷ متر را تا عمق دلخواه حفر می‌کنیم. در مرحله بعد یک شبکه (جوشن) فولادی پیش ساخته به داخل آن رانده می‌شود. در کلیه مراحل حفاری و راندن شبکه فولادی ، ترانشه توسط گل روانی که داخل آن ریخته می‌شود، از ریزش محفوظ می‌ماند. در مرحله بعد گل روان توسط بتن جایگزین می‌شود و پس از گرفتن بتن ، قطعه بعدی اجرا می‌شود.

دیوارهای یخی

این دیوارها که با یخ زدن بخشی از زمین اشباع شده ایجاد می‌شوند به عنوان عامل موقتی در جلوگیری از نشت آب در حفاریهای باز ، تونلها و شفتها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش بیش از همه در رسوبات ضخیم ماسه‌ای و لایه‌ای اشباع شده و یا در جاهایی که مواد سازنده گل روان ممکن است منابع آب را آلوده سازد، بکار می‌رود. از دیوارهایی یخی سالهاست که در معادن و برای احداث چاههایی قایم (شفتها) تا عمق ۳۰۰ متر استفاده شده است.

این روش پرهزینه و وقتگیر است و معمولا یک تاخیر ۶ ماهه در کار را باعث می‌شود. علاوه بر آن باید دقت زیادی در اجرای آن بشود. زیرا حتی یک جریان کوچک آب از میان دیوار به داخل بخش حفاری شده می‌تواند فاجعه آمیز باشد. بر اثر یخ زدن ممکن است تورم قابل ملاحظه‌ای نیز در خاکهای سطحی اطراف ساختگاه بوجود آید که پس از آب شدن یخها می‌تواند با فروریزش زمین همراه شود. مقدار تورم و فروریزش متعاقب آن وابسته به نوع مواد واقع در نزدیک سطح زمین است.

تزریق

تزریق دوغاب به داخل خاکهای نفوذ پذیر و سنگ ، روش رایج و دایمی برای جلوگیری از جریان آب زیرزمینی است. البته در اغلب موارد دیواری که به این ترتیب بوجود می‌آید کاملا نفوذ پذیر نیست. از تزریق همچنین برای افزایش مقاومت سنگ و خاک سود جسته می‌شود. دوغابها متنوع اند و می‌توانند ترکیبی از سیمان ، سیمان و خاک یا مواد شیمیایی باشند. انتخاب نوع دوغاب به تخلخل سازندهای زمین شناسی ، سرعت جریان آب و مقاومت فشاری نهایی بخشهای تزریق شده بستگی دارد.

بطور کلی دوغابهای ماسه – سیمان برای بستن حفره‌های بزرگ و شکستگیها و دوغابهای رس و سیمان پرتلند برای بستن شکستگیهای نسبتا کوچک و خاکهای دانه درشت بکار می‌روند. به منظور کنترل جریان آب زیرزمینی ، حفر رشته منفردی از گمانه‌ها و تزریق در آنها اغلب کافی است. پرده تزریق را می‌توان با افزودن رشته‌های دیگری از گمانه‌های تزریق شده ضخیم تر نمود. در سنگهای شکافدار یا جاهایی که جریان زیاد است، موفقیت عملیات تزریق کمتر است.

انواع سدها از نظر کاربرد:
۱) سدهای مخزنی:به منظور ذخیره آب برای تاءمین مصارف شرب، کشاورزی و صنعت احداث می گردد.حجم مخزن این سدها بسیار بزرگ است.این نوع سدها شامل سدهای بتنی دو قوسی و بتنی وزنی و سدهای خاکی می شوند.
۲) سدهای تنظیمی:هدف از ساخت این سدها تنظیم دبی ثابتی برای رودخانه می باشد.این نوع سدها در پائین دست سدهای مخزنی بزرگ احداث می گردند.ارتفاع آنها کم و میزان حجم آبی که در آن ها ذخیره می شود، کم می باشد.جنس این سدها اکثرا بتنی با حاشیه های سنگریزه ای می باشد.

۳)سدهای انحرافی:برای منحرف کردن آب مورد استفاده قرار می گیرند،این سدها در مسیر رودخانه ها احداث می گردند و با افزایش هد آب باعث سوار شدن آب بر زمین های مجاور می گردد.همچنین از این سدها برای منحرف کردن آب قبل و بعد از محل های ساخت سدهای بزرگ استفاده می شود.

۴)سدهای رسوبگیر
این نوع سدها دارای ارتفاع کمی می باشد و جنس آنها بتن و سنگ می باشد.هدف ازاین سدها برای جلوگیری از ورود رسوبات به داخل سدهای بزرگ می باشد و قبل از این سدها احداث می شوند.

سازه های وابسته به سد:
پی ها وتکیه گاهها : از ارکان بسیار مهم سدها می باشند که نیاز به پایداری در طول ساخت و بهره برداری دارند.
اگرچه اغلب سدهای بتنی چه از نوع وزنی و پایدار و چه از نوع قوسی بر روی بسترهای سنگی مقاوم ساخته می شوند، ولی نیاز به کنترل مخصوصا مقاومت لغزشی و تراوشی دارند
سدهای بتنی قوسی نیاز به پی و تکیه گاههای مقاوم دارند و سدهای بتنی وزنی باید از نظر پی مقاوم باشند ولی اهمیت پی و دیواره در سدهای خاکی بسیار کمتر می باشد.
گالری ها ، اتاقک ها و شفت ها:
این سازه ها جهت حفاری ، تزریق،جمع آوری زهکش ها،نصب و راه اندازی و نگهداری وسایل جنبی در سدهابه کار می روندو قسمتی از ساختمان سد می باشند.
پائین ترین گالری در دیواره سد که عموما در داخل پی قرار دارد، گالری زهکش نامیده می شود و کلیه آبهای نشتی و زه ابهای خروجی از زهکش ها وارد این گالری می شود و سپس از آن تخلیه می گردد.

سریزها:
سریزها سازه های تنظیم کننده مانند دریچه ها و سازه های آرام کننده جریان مانند حوضچه آرامش از تاسیسات وابسته به سد هستند و در سدهای بتنی عموما بر زاویه پائین دست بدنه سد قرار می گیرند.

تخلیه کننده ها :
جهت انتقال آب از دریاچه سد به پائین دست آن به کار می روند و اجزاء آن عبارتند از:
کانل ورودی
آبراه
اتاقک دریچه
شوت و سرسره
انرژی گیر
از سازه های وابسته به سد هستند که کنترل رفتار و اطمینان از عملکرد آن در رفتار سد بسیار مهم است.
دریچه ها:
تمام دریچه ها و شیر آلات نصبی از تاسیسات وابسته به شمار می روند.

نیروهای وارد بر سد:

۱ ) نیروی فشار منفذی
۲ ) نیروی وزن سد
۳ ) نیروی افقی آب در بالادست
۴) نیروی عمودی آب در بالادست

موارد کنترل در سدهای بتنی:
تراز آب مخزن :
تراز آب مخزن با ذکر تاریخ اندازه گیری نوشته می شود و به صورت روزانه اندازه گیری می گردد.
تمام پارامترها از قبیل تغییر شکل ها و جابجایی هاو تاثیر درجه حرارت و تنش ها،کرنش ها و نیروی uplift تابع تراز آب می باشد.
دما :
اندازه گیری های دما شامل دمای آب و دمای هوا و دمای بتن در ترازها ئ نقاط مختلف است.
تراز آب بیشتر باشد بر دمای بتن تاثیر درجه حرارت کمتر است چون خود یک عایق است.
تغییر شکل ها :

تغییر جابجایی ها و،تغییر مکان های افقی و قائم و تغییر شکل های داخلی و دورانی
فشار منفذی :
که این فشار توسط پیزومتر بدست می آید.
( پیزومتر برای بدست آوردن فشار نقطه ای در خاک است‌.)
فشار ناشی از آب در خاک زیری که به سمت بالا وارد می شود را فشار منفذی گویند و با نصب پیزومترها در جهت سراب به پایاب در پی سد می توانیم فشار در هر نقطه را مشخص نماییم.علاوه بر آن از پیزومترها برای کاهش فشار منفذی استفاده می گردد.
نشت آب :
اگر نشت زیاد شود یعنی دیواره در حال ریزش است.

حرکات کل سد
زلزله :
با استفاده از دستگاه های زلزله نگار
بدنه،پی تکیه گاهها و سنگ بستر :
در طول عمر مفید سد حالات مختلفی اتفاق می افتد که باید سد در مقابل تمام این حالات پایدار و ایمن باشد.این حالات شامل وضعیت زمان ساخت اولین آبگیری در طولانی مدت تخلیه سریع،شرایط سیلابی و زلزله می باشد.
در تمام شرایط بایستی سد در مقابل واژگونی در هر یک از صفحات افقی در مقاطع میانی سد ، در کف و صفحه های پائین تر از کف ایمن باشدو نیز صفحات میانی بدنه و صفحات پی و یا ترکیبی از آن ها لغزش رخ ندهد و بالاخره تنش ها در حد مجاز باشد.
در مورد سدهای قوسی رفتار سد به صورت انتقال نیرو از طریق قوس ها به تکیه گاه هاو انتقال بخشی دیگر به پی می باشد.
عموما رفتار سد در مواقع سیلابی و زلزله باید پیش بینی گردد.پاسخ سد در مواقع زلزله به مشخصات حرکت زمین در عرض و ارتفاع بستگی دارد.
حرکت آب مخزن در اثر زلزله تغییر شکل پذیری سنگ کف و تاثیر متقابل حرکات آب ، سد و بستر باید بررسی گردد.

اثر بارها و نیروهای خارجی بر جسم سد به صورت های زیر در رفتار سد ظاهر می شود:
۱) تغییر شکل سد به صورتشعاعی در جهت افق و مماسی از سراب به پایاب در سدهای قوسی و به صورت افقی و قائم در سدهای وزنی و خاکی می باشد
۲) تغییر شکل سنگ که شامل تراکم،تورم و یا چرخش می شود.
۳) تغییرات در درزهای اتصال افقی
۴) تغییرات کرنش و تنش در بتن
۵) چرخش بدنه سد یا سنگ بستر
۶) ایجاد فشار uplift
7) نشت آب
8 ) ایجاد ترک در بدنه و تکیه گاه ها

محل های کنترل در سدهای بتنی:
۱) وجه بالادست بدنه سد:
کنترل درزها و ترک،وضعیت بتن از نظر فرسایش و خوردگی
۲) وجه پائین دست:
کنترل درزها و ترک،شوره زدگی بتن (اگر زیاد باشد علاوه بر نشت آب املاح بتن نیز در حال شسته شدن است)و وضعیت خود بتن
۳) تاج سد:
کنترل سواره و پیاده رو از لحاظ خوردگی و فرسایش عوامل طبیعی ترک و وضعیت نقاط ثابت پنج مارک
) گالری های بدنه سد :
نشت و ترک های احتمالی و درزها و وضعیت زهکش ها(در گالری تحتانی)باید کنترل شود.
۵) وضعیت پی در پنجه:
کنترل نشت آب،ترک و فرسایش بتن
۶) گالری تحتانی :
کنترل ترک ها وضعیت نشت آب و زهکش ها کنترل سطح بتن و شوره زدگی
۷) سریزها:
کنترل دریچه و عملکرد آن،تکیه گاهها و کابل ها و زنگ زدگی دیواره دریچه،کنترل درزها و ترک در رویه بالادست سریز،فرسایش بتن در آبگذر و تاج سریز کنترل بتن در کانال هوادهی

۸)حوضچه آرامش:
حوضچه آرامش از لحاظ رسوب گذاری،فرسایش لبه ها،دیواره و کف حوضچه و وضعیت بتن
بلوک های ضربه گیر در داخل حوضچه آرامش باعث ایجاد پرش هیدرولیکی در حوضچه می گردد.ایجاد پرش هیدرولیکی و افزایش عمق ثانویه باعث افت انرژی جریان می گردد.
۹) آبگیر :
کنترل سطح بتن و لبه هافوضعیت آشغال گیرها،خوردگی و زنگ زدگی
آبگیر محل هایی هستند که برای انتقال آب از دریاچه سد به پائین دست و یا انتقال آب از دریاچه سد که نیروگاهها از آن ها استفاده می شود.

برای جلوگیری از ورود آشغال ها،تنه درختان به داخل آبراهه و همچنین نیروگاهها،از آشغالگیرهایی در ورودی آن ها استفاده می شودکه نیاز به کنترل و مراقبت دارد.
۱۰)تکیه گاهها و بستر زمین:
تکیه گاهها و پی سد یکی از مهمترین موارد کنترل در سدسازی می باشد.به خاطر اینکه تکیه گاهها یا پی در اثر نیروهای وارد به آنها می توانند جابجا شوند و این جابجایی در مقیاس زیاد باعث از بین رفتن سد می گردد.بنابراین باید تغییرات آن بطور مداوم مورد بررسی قرار گیرد.

بررسی درزها و شکاف های ایجاد شده در پی و دیواره و شکاف ها
در محل پی و تکیه گاههای سد بررسی شکاف ها در صخره های طرفین، بررسی ریزش سنگ،میزان رسوب گذاری در مخزن دریاچه رویش گیاهان در تکیه گاه ها،حفره های فرسایشی،لایه های لغزشی و انحلال در آب از موارد مهم کنترل پی و دیواره می باشد.
۱)کنترل دستگاههای اندازه گیری و تجهیزات کنترل
ابزارهای سازه ای،ابزارهای زهکشی،نشت تجهیزات اندازه گیری فشار uplift زلزله نگار،شیر آلات،جرثقیل ها و چراغ ها
همانطور که اشاره شد کلید کنترل ها و اندازه گیری ها در تمام مقاطع و نقاط سد به دلیل وجود نیروها و لارها و تمرکز تنش از حساسیت بیشتری برخوردارند.لذا کنترل ها و اندازه گیری ها باید با دقت بیشتر و دوره زمانی کمتری در این نقاط صورت گیرد.
این محل های کنترل در سدهای بتنی وزنی پایه دار با سدهای قوسی تفاوت دارد که به شرح زیر می باشد:

* سدهای پایه دار وزنی:

مهمترین تغییر مکان در این سدها در جهت سراب به پایاب (شعاعی) می باشددر حال یکه تغییر مکان ها در جهت چپ به راست(محور سد)از اهمیت کمتری برخوردار می باشد.کلیه درزها(درزهای انقباضی و افقی)کنترل ترک و جابجایی.

* سدهای قوسی:

-تغییر مکان سراب به پایاب
-تغییر مکان چپ به راست یا تغییر مکان در جهت محور تاج سد(مماسی).ترک در تکیه گاهها و ترک در تونل های افقی و گالری ها
اصول نگهداری و تعمیرات:
سدها از بزرگترین طرح های عمرانی هر کشوری می باشد که در رشد و شکوفایی اقتصادی هر جامعه نقش بسزایی دارد و برای ساخت و اجرای آن ها زمان و هزینه بسیار زیادی صرف گردیده است.
حفظ،نگهداری،دوام و تضمین بهره برداری ضرورت بهره برداری محسوب می گردد.نگهداری مقدم بر تعمیرات است و منظور از نگهداری حفظ سلامت و کارایی و نگهداشتن وضعیت سازه به همان شکل اجرا و ساخت اولیه است.
اقدامات اجرایی و پیوسته جهت نگهداشتن و پیشگیری از صدمات ناشی از آسیبات حرکتی،نشست و نشت آب،آسیب های شیمیایی،صدمات زلزله و سیل و سایر صدمات فیزیکی و شیمیایی منجر به تضمین سلامتی آن می گردد.
تعمیرات زمانی انجام می شود که نگهداری جایگاهه در دستگاه بهره بردار نداشته و احتمال خطرات و اثرات سوء و مخرب در پیش باشد.
موضوع مهم در ارتباط با نگهداری و تعمیرات تامین هزینه و برآورد دقیق حجم عملیات و و نیز مصالح مصرفی و نیز زمان تعمیرات می باشد.

در مرحله تعمیرات پارامترهای زیر مهم می باشد:
۱) آسیب شناسی
۲) اثرات حال و آینده ناشی از آسیب دیدگی
۳) ضرورت و روش تعمیر
۴) حجم عملیات ترمیم،زمان و هزینه.