سد پشت بند دار

Buttress Dam

15 اسفند 1400 | مهندس زهرا راستین

سد پشت بند دار

 سد پشت بند دار چیست؟

 سد پشت بند دار شامل یک غشا یا عرشه شیبدار در بالادست است که آب را نگه می دارد و به تکیه گاه هایی عمود بر محور سد تکیه دارد. غشای شیبدار نگهدارنده آب در بالادست ممکن است به شکل یک دال بتن  مسلح، تعدادی قوس، یا سرهای ضخیم شده پشت بند باشد. در انتهای بالادست یک بریدگی برای جلوگیری از تراوش آب، یا کاهش آن ایجاد می شود.

  سدهای پشت بند دار 

  پشت بند چیست؟

  پشت بندها دیوارهایی نازک به شکل پروفیل مثلثی هستند که با شیبی از بالادست به پایین می رسند. آنها معمولاً در فواصل مساوی در طول سد قرار می گیرند و بر روی یک پی گسترده یکپارچه یا پی های مجزا اجرا     می شوند.

 طبقه بندی بر اساس نوع غشای شیبدار

   بر اساس غشای شیبدار، سدهای پشت بند دار را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

  I. سدهای پشت بند دار نوع آمبرسن (Ambursen) / دال مسطح / دال عرشه

  II. سدهای پشت بند دارچند قوسی

  III. سدهای پشت بند دار چند گنبدی

  IV. سدهای پشت بند دار سر بزرگ

  سدهای پشت بند دارنوع آمبرسن (Ambursen) / دال مسطح / دال عرشه

  به افتخار نیلز اف آمبرسن که در سال 1903 اولین سد پشت بند دار از نوع دال مسطح را ساخت، این سدها با عنوان سدهای نوع آمبرسن نیز شناخته می‌شوند. در این نوع سد، غشاء یا عرشه شیب دار از یک دال         بتن مسلح تشکیل شده است که به تعدادی پشت بند تکیه دارد. شیب دال عرشه نسبت به افق بین 35 تا 45 درجه است. 

  سدهای پشت بند دار از نوع دال عرشه را می توان به سه نوع تقسیم کرد:

 * سد از نوع دال عرشه ساده

   در این نوع سد پشت بند دار، اتصال صلب بین دال عرشه و تکیه گاه‌ها برقرار نیست، بلکه دال دارای تکیه گاه ساده است. محل اتصال بین دال و تکیه گاه با ماستیک قیری یا بتونه آسفالتی یا نوعی ترکیب انعطاف        پذیر پر می شود.

 * سد از نوع دال عرشه ثابت یا پیوسته

  دال عرشه به صورت یکپارچه با تکیه گاه ریخته می شود و به صورت دال پیوسته می باشد. بنابراین در این حالت به دلیل معکوس شدن گشتاورهای خمشی، آرماتور هم در وجه بالادست و هم در پایین دست دال    فراهم می شود و احتمال خوردگی آرماتور بالادست وجود دارد. در این نوع سد، دال عرشه نسبتاً نازک است.

  * سد از نوع دال عرشه کنسولی

   در این نوع سد، دال عرشه به صورت یکپارچه با تکیه گاه ریخته می شود، به گونه ای که دال عرشه در دو طرف هر تکیه گاه به صورت کنسول قرار می گیرد .

   علاوه بر سدهای نوع دال عرشه که در بالا ذکر شد، دو نوع دیگر از این سدها به شرح زیر وجود دارد:

  * سدهای پشت بند دار ستونی: این نوع سد از دال مسطح پیوسته بتن آرمه تشکیل شده است که به جای پشت بند بر روی تعدادی ستون شیبدار تکیه می کنند. ستون ها نیز آرماتور بندی شده و توسط یک سیستم     دو جهته از پایه ها محکم می شوند.

* سدهای پشت بند دار خرپایی: در این نوع سد، دال عرشه بتن آرمه به جای پشت بند بر روی تعدادی خرپا بتن آرمه قرار می گیرد.

  سدهای پشت بند دار چند قوسی

  در این نوع سد، غشاء یا عرشه شیب دار شامل تعدادی قوس بتن آرمه است که توسط تعدادی پشت بند پشتیبانی می شوند. زاویه سطح بالادست سد با افق معمولاً 45 درجه است. قوس ها به صورت یکپارچه با  پشتبندها ریخته می شوند.

  سدهای پشت بند دار چند گنبدی

  غشا یا عرشه شیب دار در این نوع سد پشت بند دار از تعدادی گنبد بتن آرمه تشکیل می شود که بر تعدادی پشتبند تکیه دارند.

  سدهای پشت بند دار سر بزرگ

  ویژگی اصلی این نوع سد این است که عضو مجزایی برای نگه داشتن آب ندارد. عضو نگهدارنده آب تنها با بزرگ‌کردن قسمت انتهایی بالادست پشت بند تشکیل می‌شود. بنابراین سد از تعدادی پشت بند با سرهای        عظیم که در کنار هم قرار گرفته اند ساخته می شود.

   سدهای پشت بند دار سر بزرگ را می توان بر اساس شکل سر تکیه گاه به 3 نوع زیر تقسیم کرد:

   * سدهای پشت بند دار سر گرد

   * سدهای پشت بند دار سر الماسی

   * سدهای پشت بند دار با سر تی شکل

   طبقه بندی بر اساس اتصال بین غشای شیبدار و پشت بندها

     بر اساس اتصال بین غشای شیبدار و پشت بندها، سدهای پشت بند دار را می‌توان در سه دسته زیر طبقه بندی کرد:

    * سدهای پشتبند دار صلب

    در اینجا، غشای شیب دار یا عرشه به صورت یکپارچه با تکیه گاه ها ساخته می شود. به این ترتیب برای این سدها تأثیر نشست پی، تغییرات دما و انقباض بتن قابل توجه است و باید تمهیداتی برای آنها در طراحی          اندیشیده شود.

   * سدهای پشتبند دار مفصلی

    در این سد، غشای شیب دار یا عرشه به صورت یکپارچه با تکیه گاه ها ساخته نمی شود. از آنجایی که این سدها انعطاف پذیر هستند تأثیر نشست پی، تغییرات دما و جمع شدگی بتن برای این سدها قابل توجه نیست.

    * سدهای پشتبند دار میانی یا نیمه صلب

      سدهای پشتبند دار میانی یا نیمه صلب چیزی ما بین سدهای صلب و مفصلی هستند. بنابراین این سدها صلبیت نامطلوب را از بین می‌برند، اما دارای درجه بالایی از مفصل‌بندی یا انعطاف‌ پذیری نیز نیستند.

    مزایای سدهای پشتبند دار

      سد پشتبند دار جرم کمتری نسبت به سد گرانشی دارد. سد پشتبند دار را می توان حتی بر روی یک پی نسبتاً ضعیف نیز ساخت، در حالی که ساخت سد ثقلی روی چنین تکیه گاهی می تواند غیر ممکن باشد.

      فاصله بین تکیه‌گاه‌ها را می‌توان طوری تنظیم کرد که فونداسیون در نواحی با مقاومت بیشتر قرار بگیرد.

       سدهای پشت بند دار را می توان به گونه ای طراحی کرد که حرکات متوسط پی را بدون آسیب جدی تحمل کنند، بنابراین می توان آن را در خاک با نشست های تفاضلی ساخت.

      مقدار بتن مورد نیاز برای یک سد پشتبند دار حدود ⅓ تا ½ بتن مورد نیاز برای یک سد ثقلی با همان ارتفاع است.

      دسترسی به پشت وجه بالادست سد و فونداسیون بین تکیه‌گاه‌ها برای بازرسی دوره ای و در صورت نیاز برای تزریق و حفاری سوراخ های متکی به فشار، امکان پذیر است.

      فشار بالابرنده ای که بر روی یک سد پشتبند دار وارد می شود به میزان قابل توجهی کمتر است که منجر به صرفه جویی در بتن و پایداری کلی سد می شود.

      به دلیل شیب قابل توجه سطح بالادست سد پشتبند دار، یک مولفه عمودی بزرگ از فشار آب ایجاد می‌شود که به پایداری کلی سد کمک می کند و باعث صرفه جویی در بتن می شود.

      نیروگاه، سوزنگاه و غیره، می تواند بین تکیه گاه ها قرار گیرد، بنابراین تا حدودی در هزینه های ساخت و ساز صرفه جویی می شود.

      معایب سدهای پشتبند دار

       نیاز به نیروی کار ماهر و نسبت قالب بندی به بتن برای سدهای پشت بند دار بیشتر از سدهای ثقلی است.

       فرسودگی سطح بالادست دال عرشه بتن آرمه یا قوس یک سد پشت بند دار، اثرات جدی تری بر پایداری سد دارد.

       تعداد آب بند هایی که باید برای یک سد پشت بند دار تهیه و نگهداری شود معمولاً بیشتر از سایر سدها است.

      صرفه جویی ناشی از کاهش مقدار بتن نیز تا حدی با نیاز به آرماتورهای سنگین برای اعضای نسبتا نازک سد پشت بند دار خنثی می شود.

      سدهای پشت بند دار نسبت به سدهای گرانشی جامد بیشتر در معرض آسیب های عمدی (در اثر خرابکاری یا اقدام دشمن) قرار دارند.

مطالب مرتبط

12 دلیل اصلی بروز ترک در ساختمان هاTop 12 Reasons Of Cracks In Buildings
انواع پلTypes Of Bridges
پل حرارتیThermal Bridge
مهندسی تونل : ویژگی ها، مزایا و روش‌های حفر تونل در ساخت و سازTunnel Engineering Features, Advantages and Methods of Tunneling in Construction
نکاتی برای طراحی اجزا سیستم جمع آوری و ذخیره آب بارانDesign Tips for Rainwater Harvesting Components
شفت تونل: انواع، ساخت و مزایاTunnel Shafts Types Construction  and advantages
موج شکن توده ای: انواع، ساخت و حفاظتMound Breakwater Types Construction and Protection

نظر دهيد

نظر شما با موفقیت ثبت شد و پس از تائید منتشر میشود .