عنوان :

مقاله سد وزنی

تعداد صفحات : ۳۵

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

سد وزنی یک سازه بتنی توپر است که به واسطه وزن خود در مقابل نیروهای وارده مقاومت می کند. تا اواسط قرن نوزدهم, سدهای بنایی بدون توجه به اصول طراحی ساخته می شدند. قدیمی ترین سد وزنی ثبت شده, سد وزنی الکانته در اسپانیاست که زمان ساخت آن بین ۱۵۷۹ تا ۱۵۹۴ می باشد.

محل مناسب برای سد وزنی باید احتیاجات زیر را برآورده سازد:

۱-گلوگاه تنگ در محل دره و بالادست وسیع

۲-بستر سنگی بی نقض که قادر به مقاومت در مقابل نیروهای استاتیک و دینامیک باشد

۳-دره با شیب های جناحین پایدار

۴-پی با ثابت های الاستیک یکنواخت ترجیح دارد.

روشهای متداول برای تعیین تنشها در سدهای وزنی عبارتند از:

۱-روش وزنی (فرض رفتار به صورت نوارهای طره ای قائم)

۲-روش پیگاد

۳-روش بار آزمایشی

۴-روشهای اجزای محدود

۵-روشهای تجربی

واژه های کلیدی: سد وزنی، محور سد، مقطع عرضی سد، ارتفاع سازه ای، ارتفاع هیدرولیکی، طول سد، ترازهای دریاچه، بارهای موثر

فهرست مطالب

مقدمه
۱-کلیات و تاریخچه    ۱
۲-تعاریف عمومی۲
محور سد ۲
مقطع عرضی سد ۳
ارتفاع سازه ای ۴
ارتفاع هیدرولیکی ۴
طول سد۴
ترازهای دریاچه ۴
سد وزنی روی پی سنگی (پی غیر قابل نفوذ) و سد وزنی روی پی قابل نفوذ (مصالح دانه‌ای) ۵
۳-معیار برای انتخاب محل سد۶
۴- درزها ۶
-درز انقباض عرضی ۷
-بلوک ۷
-درز اجرایی افقی (در ارتفاع ) ۷
-درز انقباض طولی ۷
۵-سیستم خنک کننده بتن تازه ۸
۶-گالریها و راهروها ۹
۷-نوارهای آبند (واتراستاپها) ۹
۸-بارهای موثر بر سدهای وزنی۹
-بارهای مقاوم ۹
-بارهای محرک ۱۰
-ترکیبات بار ۱۱
۹-تشریح بارهای وارد بر سد ۱۲
-بار مرده  ۱۲
-وزن آب بر روی وجوه بالادست و پایین دست ۱۳
-فشار جانبی آب ۱۳
-فشار رسوب۱۳
-فشار برکنش ۱۳
-نیروهای زلزله ۱۴
-روش استاتیکی معادل برای سدهای کوتاهتر از ۱۰۰ متر ۱۷
-روش طیفی برای سدهای بلندتر از ۱۰۰ متر  ۱۷
-فشار موج ۱۸
-فشار باد ۱۸
-فشار یخ ۱۸
۱۰-هندسه اولیه مقطع سد۱۹
-تعیین حداقل عرض پایه برای شرایط طراحی مختلف ۱۹
۱۱-روشهای تحلیل و تعیین تنشها در سدهای وزنی۲۰
-روش وزنی (رفتار طره ای)۲۰
-روش پیگاد ۲۰
-روش بار آزمایشی ۲۱
-روش اجرای محدود ۲۲
-روشهای تجربی ۲۲
۱۲-معیارهای پایداری و ایمنی سدها ۲۲
۱۳-مفروضات در مورد روش وزنی ۲۲
۱۴-تاثیر خواص الاستیک شالوده در تنشهای سد ۲۳
۱۵-سدهای بتنی پایه دار۲۳
-مزایای سدهای بتنی پایه دار ۲۳
-انواع سدهای پایه دار ۲۴
۱۶-مشخصات فنی بتنهای حجیم ۲۶
-سیمان ۲۶
-آب۲۷
-سنگدانه ها ۲۷
-مشخصات مکانیکی بتنهای حجیم ۲۷
-آزمایشهای کنترل کیفیت ۲۸
-کنترل درجه حرارت۲۹
-لایه های بتن ریزی۲۹

مقدمه

تحقیق در مورد سد, مستلزم اطلاعات کاملی از نظر اقتصاد مهندسی زمین شناسی, لرزه شناسی, ژئوتکنیک, سازه, هیدرولیک, هیدرولوژی, هیدروالکتریک و… می‌باشد. لذا باید اذعان کرد که کسب این مجموعه اطلاعات برای یک فرد تقریباً غیر ممکن است ولی می توان با استفاده از افراد متخصص در رشته های فوق این نقیصه را برطرف نمود.

مجموعه تهیه شده حاصل راهنماییها و اطلاعات متخصصین رشته های فوق می‌باشد.

۱- کلیات تاریخچه

سد وزنی یک سازه بتنی توپر است که به واسطه وزن خود در مقابل نیروهای وارده مقاومت می کند. تا اواسط قرن نوزدهم, سدهای بنایی بدون توجه به اصول طراحی ساخته می شدند. قدیمی ترین سد وزنی ثبت شده, سد وزنی الکانته در اسپانیاست که زمان ساخت آن بین ۱۵۷۹ تا ۱۵۹۴ می باشد.سد فورن (شکل۱) که بین سالهای ۱۸۶۱ تا ۱۸۶۶ بر روی رودخانه لویر در ۹ کیلومتری بالا دست سنت اتین فرانسه ساخته شد, شکل اولیه سدهای مدرن امروزی است. در سال ۱۸۵۵ تحقیقات سازیلی و دلوکره منجر به برقراری یک مقطع عرضی منطقی با مقاومتهای مساوی در ترازهای مختلف شد. نظریه نامبردگان بر مبنای اصول زیر قرار داشت:

الف: پایداری مقطع در مقابل واژگونی در حول لبه پایین دست

ب: پایداری در مقابل لغزش در امتداد صفحه پایه و درزهای افقی در ترازهای مختلف

پ: قانون ذوزنقه برای تعیین تنشهای بهره برداری (روابط معمول مقاومت مصالح)

مهندسینی که در حدود سالهای ۱۹۰۰, به دنبال خطوط تئوریک بودند, شرایط وقوع و توسعه یک ترک از بالا دست, فشار استاتیک آب, فشار برکنش آب و موارد دیگر را مطالعه و معیارهای پایداری زیر را پیشنهاد کردند.

۱-بدون توجه به تراز وقوع ترک, کرنش الاستیک در انتهای ترک در یک درز افقی باید فشاری باقی بماند. (معیار پلتریا)

۲-کرنش فشاری الاستیک در یک ترک, که فرض می شود از بالا دست باز شده, باید طوری افزایش یابد که تمایلی برای توسعه به سمت پایین دست نباشد. (شرط هافمن)

۳-تنش فشاری الاستیک در یک درز افقی باید بزرگتر از فشار هیدرواستاتیک باشد, به نحوی که درز به صورت بسته باقی بماند. (معیار موریس لوی)

توزیع فشار برکنش توصیه شده برای طرحی از طرف محققین مختلف, از فشار هیدرو استاتیک کامل یکنواخت در تمام عرض قاعده (در تراز پایه یا هر درز افقی در ترازهای مختلف) تا توزیع مثلثی با فشار هیدرواستاتیک کامل در بالادست و فشار صفر در پایین دست, اختلاف داشت.

مباحثات انجام یافته روی فشار برکنش منجر به نتایج زیر شد:

الف: باید اقداماتی در جهت نفوذناپذیری پی انجام شود.

ب: زهکش هایی برای کاهش فشار برکنش در قاعده سد تعبیه گردد.

پ: توزیع فشار برکنش از بالادست به سمت پایین دست دارای تغییراتی باشد.

 ۲-تعاریف عمومی

I-محور سد

به عنوان یک مبنای هندسی, تصویر لبه بالا دست تاج سد (بالاترین تراز سد), به عنوان محور سد یا محور مبنای سد انتخاب می گردد. محور سد در پلان, در اکثر اوقات مستقیم است, لیکن برحسب شرایط توپوگرافی, گاهی به صورت منحنی و یا با ناحیه وسطی مستقیم و نواحی جناحی منحنی انتخاب می شود.

 II-مقطع عرضی سد

یک سد وزنی معمولاً دارای سه نوع مقطع شامل: مقطع غیر سرریز, مقطع سرریز و مقطع آبگیری برای نیروگاه می باشد.

شیب وجه پایین دست مقطع عرضی غیرسرریز و مقطع عرضی آبگیر معمولاً ثابت بوده و مقدار آن در حدود ۷/۰ تا ۸/۰ افقی به ۱ قائم می باشد.

منحنی تاج مقطع سرریز سد, با توجه به منحنی عمومی سطح زیرین آبشار (جریان آب از روی سرریز لب تیز) انتخاب می شود. شیب وجه پایین دست نیز طوری انتخاب می شود که در بالا به منحنی تاج و در پایین به منحنی حوضچه آرامش یا جام سرریز مماس شود

سرریز ممکن است آزاد باشد و یا دبی سرریز توسط دریچه هایی کنترل گردد. مقطع آبگیری شامل تجهیزاتی از قبیل اشغال گیر, دهانه شیپوری لوله آبگیر, تیرک آب بند, دریچه های اضطراری, لوله تحت فشار می باشد. در صورت وجود فضای کافی, نیروگاه در پای مقطع آبگیر ساخته می شود.

 III– ارتفاع سازه ای

ارتفاع سازه ای یک سد بتنی یا بنایی, اختلاف بین تراز تاج سد تا پایین ترین نقطه حفاری شده در شالوده است سدهایی تا ارتفاع ۳۰ متر در رده کوتاه, بین ۳۰ تا ۱۰۰ متر در رده متوسط و بالاتر از ۱۰۰ متر, در رده مرتفع محسوب می شوند مرتفع ترین سد وزنی دنیا, سد دیکسن در سویس با ارتفاع ۲۸۴ می باشد

 IV-ارتفاع هیدرولیکی

ارتفاع هیدرولیکی اختلاف بین ترازهای پایین ترین نقطه در بستر اولیه رودخانه در محور سد تا بالاترین تراز کنترل شده آب می باشد.

 V– طول سد

طول سد عبارت است از طول اندازه گیری شده, در امتداد محور سد از تکیه گاه چپ تا تکیه گاه راست در تراز تاج سد

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .