ملحقات پل : سیستم های تکیه گاه و درز انبساط

پیشگفتار

در اغلب بخش¬های کتاب حاضر سعی شده به جنبه¬های عملی و کاربردی دو جزء مهم از پل¬ها یعنی سیستم¬های تکیه¬گاهی و درزهای انبساط توجه ویژه¬ای شود از این رو در فصل¬های اول و دوم به صورت خاص تحلیلی از وضعیت ملحقات فوق در پل-های تحت بهره¬برداری ارائه می¬شود و با برشمردن ضعف¬ها و عیوب در انواع این سیستم¬ها زمینه¬های پرداختن به سیستم¬های کامل و نوین فراهم می¬آید.
آنچه بیش از هر چیز در این کتاب پیگیری می¬شود توجه به اطلاق عنوان سیستم به اجزای تکیه‌گاهی و درز انبساطی است به عبارتی این اجزا در حالی که جزیی تعیین کننده در فرآیند طراحی پل‌ها می¬باشند در هنگام ساخت و نصب الزامات شفاف و تعیین کننده¬ای دارند و در عین حال هر نوع از آن با ویژگی¬های خاص خود باید مورد توجه در امر بهره¬برداری و نگهداری قرار گیرند.
فصل 14 از AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS شامل اطلاعات وسیعی از الزامات طراحی، ویژگی¬های هندسی، جنس مصالح، عملیات ساخت، نصب و بهره¬برداری است و با توجه به سال انتشار "2007" شامل سیستم¬های جدیدی است که تهیه صنعتی آن امروزه در دسترس می‌باشد. با توجه به رویکرد جدی متولیات ساخت راه و راه‌آهن‌های درون شهری و برون شهری در کشور به ساخت پل¬های مدرن، بکارگیری همزمان از ملحقات نوین از الزامات مهم خواهد بود. در فصل سوم به اين بخش از آشتو پرداخته شده است.
در فصل چهارم از این کتاب با توجه به اقلیم کشور و لرزه خیزی بخش عمده¬ای از مناطق توسعه یافته و یا در حال توسعه آن به سیستم¬های جداگر الاستومری با هسته سربی (LRB) پرداخته¬ایم. در این خصوص با ارائه مثالی کاربرد طراحی تکیه‌گاه‌های الاستومری متداول به عنوان پرکاربردترین سیستم تکیه¬گاهی مورد استفاده کشور را با این سیستم جدید مقایسه نموده و درخصوص برخی از نتایج آن ارزیابی¬هایی انجام شده است.
بخش فنی مهندسین مشاور رهاب همواره سعی داشته تا از طریق انتشار کتب فنی و یا انعکاس مطالب و مقالات در فصلنامه-های عملی- تخصصی تجربیات 40 ساله این مهندسین مشاور در عرصه های راه، آزادراه، راه آهن و خطوط انتقال نفت و گاز درون و برون شهری را در اختیار علاقمندان، مدیران و همکاران فعال در این بخش قرار دهد. کتاب حاضر نیز آخرین نمونه از این دسته کوشش¬ها است که امیدواریم بهره‌برداری مفید از آن امکان‌پذیرگشته و در راستای هدف خود راهگشا باشد.
در این کوشش جمعی، همکاری دوستان ارجمندی قابل ستایش است از جمله آقای دکتر علی میرچی، خانم مهندس لیلا آل ابراهیم، آقای مهندس مهرداد فراهانی، آقای عباس آل رسول و آقای نصرت میرچی که در تألیف این اثر سهم بسزایی داشته-اند.
بی¬تردید کتاب حاضر حاوی ضعف¬ها و نقایصی است که مؤلفان ضمن سپاس از کلیه منتقدان ارجمند تقاضا دارند کلیه نظرات و پیشنهادات اصلاحی خوانندگان را از طریق پست الکترونیک به نشانی info@rahabconsult.ir دریافت نمایند تا در چاپ-های آتی این کتاب و یا تألیفات آتی
انعکاس یابد.

سهیل آل رسول- محمدرضا صافدل
آذر ماه 1392

مقدمه

در بسیاری از مباحث کاربردی پروژه¬های مهندسی به ویژگی "بهره‌برداری" بهای کافی داده نشده است و در این میان علیرغم مطالعات گسترده و اسناد وسیع فنی و اجرایی درخصوص روش‌های محاسباتی و اجرایی پل¬ها، همچنان درخصوص اجرا و ملحقات تعیین‌کننده بهره‌برداری اطلاعات و تجریبات مدون کافی در دسترس نیست.
در میان محلقات بسیار مهم پل‌ها، سیستم‌هاي ‌تكيه‌گاهي و درزهای انبساط از جنبه‌هاي مختلف حائز اهمیت هستند به ویژه آنکه هم به لحاظ طراحی و هم به لحاظ بهره‌برداري نقش قابل توجهی را ایفا مي‌کنند. هر چند طی چند سال اخیر مطالعات و گردآوری¬هایی در این خصوص منتشر شده است لیکن گزیده‌اي که شامل عیوب و نقص‌هاي فعلی این ملحقات باشد و در عین حال آخرین دستاوردهای روز را به جهت جایگزینی سیستم¬های سنتی ارائه نماید کمتر در دسترس بوده است.
مجموعه حاضر در حالی که با دیدگاه¬های اجرایی و به لحاظ بهره¬برداری¬های عملی در پروژه¬های پل‌سازي و ترمیم و مقاوم سازی پل¬ها تدوین شده است لیکن در بخش¬هایی ضمن ارائه روش‌هاي جدید طرح برخی از سیستم‌هاي نوین قابلیت‌هاي آموزشی در بخشی از واحدهای آموزشی مهندسی پل را دارا مي‌باشد.
فصل سوم این کتاب ترجمه فصل 14 از
"AASHTO LRFD BRDGE DESIGN SPE CIFICATIONS" است و با تفکیک کاربردی دقیق این اجزا اعم از الزامات طراحی، ویژگی¬های کیفی و کمی مصالح، عملیات ساخت، نصب و بهره‌برداری، اطلاعات بسیار وسیع و مهمی را عرضه می¬کند که در اغلب پل‌های امروز کشور از آن بهره‌ای برده نمی¬شود.
درخصوص سیستم¬های جداگر الاستومری با هسته سربی (LRB) با توجه به ویژگی¬های منطقه‌ای کشور اطلاعات تکمیلی بیشتری در فصل چهارم ارائه شده و با پرداختن به برخی خاصیت‌ها و مقایسه آن با روش‌هاي متداول فعلی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
امیدواریم کتاب حاضر راهگشا و کاربردی باشد و بتواند در ارتقاء کیفیت بهره‌برداري و نگهداری پل‌های کشور نقشی کوچک ایفا نماید.

فهرست مطالب

فصل1 درزهاي انبساط 1

1.1 انواع درز و نقاط ضعف آنها 4
1.1.1 سيستم درز انبساط زير آسفالتي 4
1.1.2 درز انبساط ورق و نبشي فلزي 9
1.1.3 درز انبساط شانه‌اي فلزي 9
1.1.4 درز انبساط لاستيکي 12
1.1.5 درز انبساط مدولار (کرکره‌اي) 15
1.2 عيوبي که باعث تخريب زود هنگام درزها مي‌شود 17
1.2.1 درزهاي خارج از تراز هندسي 17

فصل2 سيستم‌هاي تكيه‌گاه 23

1.2 انواع تکيه‌گاه‌ها و نقاط ضعف آنها 24
2.1.1 ورق‌های نشيمن‌گاهی 24

فصل 3 درزها و تكيه‌گاه‌ها 33

1.3 حدود کاربرد 34
2.3 تعاريف 34
3.3 علائم 39
3.4 نيروها و جابه‌جايي‌ها 42
3.4.1 کليات 42
3.4.2 الزامات طراحي 45
3.5 درزهاي پل 47
3.5.1 الزامات 47
3.5.2 انتخاب 51
3.5.3 الزامات طراحي 53
3.5.4 عملیات ساخت 56
3.5.5 نصب 56
3.5.5 نصب 56
3.5.6 ملاحظات دیگر براي درزهاي خاص 58
3.6 الزامات تکيه‌گاه‌ها 81
3.6.1 کليات 81
3.6.2 مشخصه‌ها 82
3.6.3 آثار نیروی ناشی از مقید کردن جابه‌جایی در تکیه‌گاه 83
3.6.4 ساخت، اجرا، آزمايش، حمل 85
3.6.5 تمهيدات لرزه‌اي تکیه‌گاه‌ها 86
3.7 الزامات طراحي ويژه تکيه‌گاه‌ها 88
3.7.1 تکیه‌گاه‌هاي گهواره‌اي و غلتان فلزي 88
3.7.2 سطوح لغزشی از جنس تفلون 91
3.7.3 تکیه‌گاه‌ها با سطوح لغزشی انحنادار 98
3.7.4 نشیمن‌گاه‌های پات (Pot) 101
3.7.5 تکیه‌گاه‌های الاستومری تقویت شده با فولاد (روش B) 109
3.7.6 بالشتک‌هاي الاستومري و تکیه‌گاه‌هاي الاستومري تقويت‌شده با فولاد روش A 122
3.7.7 سطوح لغزشي با آلياژ مس يا برنز 131
3.7.8 تکیه‌گاه‌هاي صفحه‌اي 133
3.7.9 هدايت گرها و قيدها 136
3.7.10 دیگر سیستم‌های تکیه‌گاهی 139
3.8 صفحات توزيع بار و مهارهای تکيه‌گاهی 140
3.8.1 صفحات توزيع بار 140
3.8.2 صفحات با مقطع متغير 141
3.8.3 مهارها و بولت‌های مهاري 141
3.9 مراقبت در برابر خوردگي 143

فصل 4 سيستم جداگر الاستومري با هسته سربي (LRB) 145

1.4 مقدمه 146
4.2 سيستم جداگر الاستومری با هسته سربی (LRB) 146
4.3 تفاوت اصلی تکيه¬گاه الاستومری با تکيه¬گاه هسته سربی 147
4.4 مثال کاربری از طراحی و تكيه‌گاه الاستومری متداول و تكيه‌گاه الاستومری هسته سربی 148
4.4.1 مشخصات طرح هندسی پل انتخابی 148
4.4.2 طراحي نئوپرن الاستومری متداول 148
4.4.3 طراحي نئوپرن هسته سربي پل انتخابي 153
4.4.4 تعيين ضخامت ورق فولادي مابين لايه¬هاي لاستيک 157
4.4.5 کنترل بار کمانش 158
4.4.6 کنترل کرنش¬ها براساس روابط آشتو 158
4.4.7 جلوگيري از لغزش جداگر 159
4.4.8 محاسبه ضريب رفتار پل 159
4.4.9 نسبت آرماتور ستون 161

مراجع 168

واژه نامه فارسي به انگليسي 169