عمران فایل

بیان گام به گام مراحل ساخت سازه به روش اجرای تاپ دان

امروزه یکی از مسائل مهم  در شهرهای بزرگ دنیا مسئله تامین فضاهای مسکونی، اداری و تجاری جهت آرامش مردم است. به همین خاطر ایده ی استفاده از ساختمان های مرتفع مورد توجه قرار گرفته است. این ساختمان های بلندمرتبه جهت تامین پارکینگ و استفاده حداکثری از بنا به خاک برداری های عمیق نیاز دارند. اجرای گودبرداری های عمیق نیازمند ایمن سازی و پایدارسازی خاک زمین های مجاور می باشد.

در این مقاله قصد معرفی تاپ دان  و روش مناسب جهت ساخت وساز عمیق و گودبرداری را داریم.

با مطالعه این مقاله چه می آموزید:

  1. آشنایی با روش های پایدارسازی گود
  2. ﻧﺎﻡ ﻫﺎﻱ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ روش تاپ دان
  3. تاریخچه روش ساخت تاپ دان
  4. موارد کاربرد روش تاپ دان
  5. نمونه‌هایی از پروژه های اجرا شده به روش تاپ دان در ایران و جهان
  6. اصول اجرای روش تاپ دان
  7. ﺧﺼﻮﺻﻴﺎﺕ و ویژگی های ﺭﻭﺵ اجرایی تاپ دان
  8. آیین‌نامه روش تاپ دان
  9. گام بندی مراحل اجرای سازه به روش پایدار سازی تاپ دان
  10. ملاحظات ژئوتکنیک در روش تاپ دان
  11. مزایای اجرای روش تاپ دان
  12. بررسی معایب و محدودیت های اجرایی روش تاپ دان
  13. آشنایی اولیه با مدلسازی روش تاپ‌دان

روش های پایدارسازی خاک

همواره در پروژه‌های با خاک برداری عمیق، احتمال خطر ریزش دیواره گود زیاد است، به همین منظور مهندسین بر اساس دانش مهندسی خود و بررسی‌ های انجام شده از جمله شرایط  ژئوتکنیکی سطح آبهای زیرزمینی، ملاحظات طراحی و همجواری پروژه، یکی از روش‌های زیر یا ترکیبی از آن ها را برای پایدارسازی گود انتخاب می کنند که این روش ها عبارتند از:

  1.  ﺑﺮﻡ ﺑﻨﺪﻱ (Berm- پلکانی کردن) زمین ﻭ ﺷﻴﺐ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭ
  2. میخ کوبی (Nailing)
  3. ﺍﻧﻜﺮﺍژ ﻭ ﺩﻭﺧﺖ ﺑﻪ ﭘﺸﺖ (Anchoring – Tie Back )
  4. ﻣﻬﺎﺭ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ (Strut)
  5. ﺧﺮﭘﺎ (Truss)
  6. ﺷﻤﻊ ﻧﮕﻬﺒﺎﻥ (Soldier pile)
  7. ﺳﭙﺮ ﻛﻮﺑﻲ (Sheet Piling )
  8. ﺩﻳﻮﺍﺭ ﺩﻳﺎﻓﺮﺍﮔﻤﻲ (Diaphragm Wall)
  9. دیوار برلنی (Berliner Wall به کمک پروفیل های فولادی یا بتنی همراه با رویه بتنی)
  10. ساخت از بالا به پایین (Top – Down Construction)

در ادامه، در رابطه با روش ساخت از بالا به پایین (Top – Down Construction) توضیحات کامل ارائه خواهد شد.

ﻧﺎﻡ ﻫﺎﻱ ﺷﻨﺎخته ﺷﺪﻩ روش تاپ دان

  1. ﺭﻭﺵ ﺍﺟﺮﺍﻱ ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ
  2. روش اجرای سازه معکوس
  3. ﺭﻭﺵ ﺍﺟﺮﺍﻱ ﻫﻢ ﺯﻣﺎﻥ ﺯﻳﺮﺳﺎﺯﻩ ﻭ ﺭﻭﺳﺎﺯﻩ
  4. Top – Down Construction Method
  5. روش ساخت تاپ دان

تاریخچه روش ساخت تاپ دان

روش ساخت تاپ دان که یــک روش نوین جهت پایدارسازی گودهای عمیق است، در حال رواج در صنعت ساختمان است و به عنوان انقلابی در ساخت سازه های زیرزمینی بزرگ محسوب می شود.

مفهوم روش ساخت تاپ دان اولین بار در توکیو ژاپن در سال ۱۹۳۵ جهت کوتاه کردن برنامه های زمانی ساختمانی و افزایش سرعت ساخت گودبرداری یک ساختمان دارای زیرزمین به کار رفت. در دهه ۱۹۵۰ یک کمپانی ایتالیایی در میلان با ترکیب دیوار دیافراگمی و روش تاپ دان در یک گودبرداری با تراز آب زیر زمینی سطحی، روش تاپ دان را توسعه داد. پس از آن در دهه ۷۰ میلادی با ایجاد تغییراتی در نحوه طراحی و محاسبات سازه و در اختیار داشتن برخی امکانات خاص، در ساخت ایستگاه های متروی شهرهای پاریس و میلان جهت افزایش سرعت عملیات اجرایی، کاهش هزینه های پروژه و جلوگیری از اختلال در ترافیک شهری به کار گرفته شد.

پس از آن این روش در سراسر جهان و به ویژه در آسیا به کار رفت و در سال‌های اخیر در پروژه‌های بزرگ استفاده از این روش نوین به دلیل مزایای عمده خود، عملاً جایگزین روش‌ های سنتی در کشورهای صنعتی شده است. مشکلات ساخت‌ و سازهای زیر‌زمینی درون‌شهری به‌ خصوص در کلان‌شهرها ( از قبیل اختلال در عبور و مرور و ایجاد ترافیک و خطرات ناشی از گودبرداری‌های عمیق و تراز بالای سطح آب زیرزمینی در پروژه)، مدیریت شهری را با چالش‌های بسیاری مواجه کرده بود، به همین منظور استفاده از روش پایدارسازی از بالا به پایین در ساخت سازه‌های زیرزمینی تقریباً تنها روش مطمئن و قابل اجرایی است که علاوه بر کاهش هزینه اجرا و سرعت ساخت پروژه، نقش پررنگی در تامین شرایط لازم برای احداث سازه در فضاهای محدود و پرتردد شهری دارد.

موارد کاربرد روش اجرای تاپ دان

  1.  ﺍﺟﺮﺍﻱ ﺯﻳﺮﮔﺬﺭﻫﺎ
  2. پارکینگ های ﻃﺒﻘﺎﺗﻲ ﺯﻳﺮ ﺯﻣﻴﻨﻲ
  3. ﺍﻳﺴﺘﮕﺎﻩ ﻫﺎﻱ ﻣﺘﺮﻭ
  4. ﺳﺎﺯﻩ ﻫﺎﻱ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﺩﺍﺭﺍﻱ طبقات زیاد ﺯﻳﺮ ﺯﻣﻴﻦ (بیش از ۳ طبقه زیر زمین)

نمونه‌هایی از پروژه های اجرای ساختمان به روش تاپ دان

  1. پروژه office Square Garage Post در آمریکا
  2. ساختمان BAN CENTER در زاگرب پایتخت کرواسی
  3.  ایستگاه‌های جنوبی پروژه قطار شهری اهواز
  4. برج های بدون سایه لندن در سال۲۰۱۳
  5. پروژه Marriott Hotels در ایالات متحده آمریکا
  6. برج تجاری بیتکسوی ویتنام در سال ۲۰۱۰ میلادی
  7. پروژه the Alfa Arbat Centre درمسکو
  8. پروژه مسکونی شقایق در تهران
  9.  مرکز خرید گالریز لندن در انگلستان
  10.  مجتمع تجاری لاهور اصفهان
  11. برج تجاری اداری هرون لندن
  12. طبقات زیر زمینی مارینا اسکای پارک سنگاپور در سال ۲۰۰۷ میلادی‌
  13. طبقات زیرین برج شانگهای چین با مساحتی بالغ بر ۳۵ هزار متر مربع
  14.  و بسیاری پروژه های دیگر

 

نمونه پروژه به روش سازه معکوس

The Alfa Arbat Centre

 

نمونه پروژه به روش تاپ دان

برج های بدون سایه لندن

 

نمونه سازه به روش بالا به پایین

پروژه مسکونی شقایق در تهران

اصول اجرای روش سازه معکوس

بر خلاف روش سنتی ساخت سازه که از پایین به بالا صورت می گیرد، در این روش احداث سازه از بالا به پایین انجام می شود؛ یعنی از سمت طبقات فوقانی در تراز سطح زمین طبیعی(طبقه همکف) به سمت طبقات مدفون در تراز فونداسیون. مبنای این روش در دنیا بر اساس دیوار دیافراگمی پیرامونی است، به عبارتی در روش ساخت تاپ دان عموماً دیوارهای دیافراگمی به عنوان دیوار حفاظت گود (در زمین های سست) در ابتدا و قبل از آغاز عملیات گودبرداری احداث می شوند و به عنوان دیوارهای اصلی سازه زیرزمینی استفاده می گردند. به طور کلی اصول این روش عملیات بر این قرار است که در ابتدا پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با استفاده از شمع‌های فونداسیون و دیوارهای حائل زیر زمین ساخته می‌شود. در ادامه ستون های سازه به صورت پیش ساخته در محل های دقیق خود که از پیش حفاری شده اند، نصب می گردند و سپس دال سقف طبقه همکف ریخته می شود.

به این ترتیب بعد از اجرای هر سقف و دیوارهای حائل، عملیات خاکبرداری سقف زیرین با استفاده از یک بازشدگی که داخل دال ایجاد شده است، انجام می گیرد و روند اجرایی طبقه به طبقه تا تراز فونداسیون به همین ترتیب ادامه پیدا می کند. سپس شروع به ساخت ستون ها و طبقات از تراز کف پی می شود و تا آخرین طبقه به سمت بالا ادامه می یابد. این در حالی است که با ساخته شدن سقف طبقه همکف، امکان شروع روسازی نیز فراهم می شود و می توان کار اجرایی در طبقات بالای سقف همکف را به طور همزمان با حفاری زیر زمین پیش برد.

نقش سقف طبقات و ستون ها در روش تاپ دان

در این روش سقف طبقات نیز به عنوان تکیه گاه جانبی سازه، جایگزین مهاربندهای افقی داخلی (استرات ها) یا سایر سیستم های مهاربندی در دیگر روش ها می- شوند و وظیفه مهار دیوارهای سازه نگهبان در برابر بارهای جانبی ناشی از خاک پشت و سایر سربارها را بر عهده دارند و نقش یک نگهدارنده قوی در طول عملیات خاکبرداری ایفا می کنند. همچنین به عنوان مانع انتقال صدا نیز کاربرد دارد. ستون ها نیز تکیه گاهی برای سقف طبقات هستند و اجازه می‌دهند تا خاک زیر سقف همکف، بدون هیچ نیازی به ستون‌ها یا مهاربندهای موقت، حفاری و برداشته شود.

افزایش سرعت اجرا و ایمنی با روش ساخت تاپ دان 

استفاده از روش تاپ دان در خاک برداری های عمیق منجر به سرعت گرفتن زمان بندی اجرای پروژه ها در مقایسه با روش‌های معمول است و عمدتاً در زمین های سست (که نیاز به اجرای سازه حفاظت گود جهت جلوگیری از ریزش دیوارهای حفاری وجود دارد)، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. روش تاپ دان با حذف سیستم مستقل مهار خاک (نیلینگ، انکراژ، خرپا و . . .) منجر به افزایش چشمگیر ایمنی مهار گود در حین اجرای سازه می گردد.

 

 

روش ساخت تاپ دان

مراحل کلی روش اجرای تاپ دان(طبق توضیحات فوق)

 

 

 

اجرای ساختمان به روش تاپ دان

نحوه عملکرد روش تاپ دان در حفظ سازه زیرزمین

 

حال سوال اینجاست که روش تاپ دان به طور معمول برای چه سازه هایی استفاده می شود؟

  1. ساختمان هایی که از گود با عمق زیاد برخوردار بوده اما در عین حال محدودیت فضای عملکرد دارند. به عبارتی به دلیل سطح کم، باعث محدودیت هایی برای گودبرداری می شود و همین عاملی است تا عملکرد ماشین آلات و روند پیشرفت پروژه با کندی مواجه شود .
  2. ساختمان هایی که عملیات عمرانی با توجه به فضای محیطی و شرایط ترافیکی، به سختی می تواند پیش برود.
  3. ساختمان هایی که سطح آب زیرزمینی بالا بوده و حفاری و اجرای فونداسیون و سازه های نگهبان با مشکل رو به رو است؛ زیرا در این روش در صورت بالا بودن سطح آب های زیرزمینی، سیستم آب بندی قابل اجراست.
  4. ساختمان هایی که حفاری عمیق برای زیرزمین نیاز باشد؛ چرا که اجرای روش تاپ دان یک تکیه‌گاه جانبی بسیار مناسب در حین حفاری ایجاد می‌نماید.

چرا روش تاپ دان موجب افزایش سرعت ساخت سازه می شود؟

در این روش پس از اجرای بخشی از طبقات تحتانی می توان به صورت همزمان شروع به ساخت طبقات فوقانی کرد و به طور قابل توجهی سرعت تحویل پروژه به کارفرما را تسریع می‌کند. این افزایش سرعت یکی از مهمترین امتیازهای پروژه محسوب می شود؛ چرا که باعث کاهش بسیاری از هزینه های ناشی از تامین و نگهداری مصالح و … در طول پروژه می شود.

ﺧﺼﻮﺻﻴﺎﺕ و ویژگی های ﺭﻭﺵ اجرای بالا به پایین

  1. ﺣﺎﺋﻞ ﺳﺎﺯﻱ ﻗﺒﻞ ﺍﺯ ﮔﻮﺩﺑﺮﺩﺍﺭﻱ ( ﺗﻜﻤﻴﻞ ﺣﺎﺋﻞ ﺩﺍﺋﻤﻲ ﺣﻴﻦ ﮔﻮﺩﺑﺮﺩﺍﺭﻱ )
  2. ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺳﺎﺯﻩ ﺍﺻﻠﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺣﺎﺋﻞ ﺩﺍﺋﻤﻲ
  3.  ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺍﺟﺮﺍﻱ ﻫﻢ ﺯﻣﺎﻥ ﺭﻭﺳﺎﺯﻩ ﻭ ﺯﻳﺮﺳﺎﺯﻩ
  4. ﻋﺪﻡ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭﺳﺎﺯﻱ ﻣﻮﻗﺖ
  5. محدوده کاربرد تا عمق ۴۵ متر
  6. ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻃﺮﺍﺣﻲ ﻭ ﺍﺟﺮﺍ ﺑﺮﺍﻱ ﺍﺳﻜﻠﺖ ﻓﻮﻻﺩﻱ ﻭ ﺑﺘﻨﻲ
  7. ﻋﺪﻡ ﺗﻌﺮﺽ ﺑﻪ ﺍﻣﻼﻙ ﻣﺠﺎﻭﺭ
  8. ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺍﺟﺮﺍ ﺩﺭ زمین های ﻣﺤﺪﻭﺩ ﻭ ﻭﺳﻴﻊ
  9. عدﻡ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﺁﻟﻮﺩﮔﻲ ﻫﺎﻱ ﺯﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ
  10. ﻋﺪﻡ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺍﺧﺬ ﺭﺿﺎﻳﺖ ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﺎﻥ ﻭ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺸﻜﻼﺕ ﺣﻘﻮﻗﻲ
  11. ﺟﺎﺑﺠﺎیی ﻫﺎﻱ ﻛﻢ ﻭ ﻋﺪﻡ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﺧﺴﺎﺭﺕ ﺑﻪ زیرساخت ها ﻭ ﺍﻣﻼﻙ ﻣﺠﺎﻭﺭ
  12. ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺭﺍﻧﺪﻣﺎﻥ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﺟﺮﺍﻳﻲ ﺑﻪ ﺩﻟﻴﻞ ﻋﺪﻡ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭﺳﺎﺯﻱ ﻣﻮﻗﺖ
  13. ﻛﺎﻫﺶ ﺯﻣﺎﻥ ﺍﺟﺮﺍ ﺩﺭ ﺻﻮﺭﺕ ﺍﺟﺮﺍﻱ ﻫﻤﺰﻣﺎﻥ ﺯﻳﺮﺳﺎﺯﻩ ﻭ ﺭﻭﺳﺎﺯﻩ
  14. ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﻓﻮﻧﺪﺍﺳﻴﻮﻥ ﻭ استفاده از ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ Box Foundation ( پی های شناور و فونداسیون صندوقچه ای)

 

تصاویری از پروژه های در حال اجرا به روش تاپ دان

 

آیین‌نامه روش تاپ دان

روش اجرای تاپ دان در آیین‌نامه BS:8002:1994 انگلستان برای سازه‌های نگهبان ارائه شده و یک روش اجرای ابتکاری و بهینه است. براین اساس این روش از سال ۲۰۰۱ میلادی تاکنون در کشورهای مختلفی چون انگلستان، آمریکا، فنلاند، چین، روسیه، ویتنام، سنگاپور و ایران بر اساس نیاز، مورد استفاده قرار گرفته است.

گام بندی مراحل اجرای سازه به روش ساخت از بالا

قبل از شرح مراحل نحوه اجرای سازه به روش تاپ دان، به این نکته توجه کنید که روش ساخت تاپ دان، با توجه به مقتضیات طرح و شرایط مختلف پروژه، اعم از خاک منطقه، شرایط ژئوتکنیکی، ملاحظات طراحی، مسائل اجرایی، همجواری پروژه، محدودیت های زمانی، محدودیت های بودجه، امکانات اجرایی در منطقه و … می- تواند به روش های مختلفی اجرا شود. در اینجا به معرفی مراحل کلی اجرای سازه به روش تاپ دان می پردازیم :

۱- طراحی دیوار حائل زیر زمینی

اجرای این دیوارها، در اطراف گود در مراحل ابتدایی به عنوان محافظ گود کاربرد دارند و در مراحل بعدی در نقش سازه نگهبان و دیوار دائمی سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. دیوارهای حائل محیطی می‌توانند با یکی از روش‌های زیر اجرا شوند:

  1. دیوار بتن آرمه درجا
  2. شمع‌ های سکانتی
  3. شمع‌ های پیوسته
  4. سپری‌ های فولادی
  5. ستون های جت گروتینگ (Jet Grouting)
  6. دیوارهای دیافراگمی پیش ساخته بتنی استفاده از دیوار حائل دیافراگمی نسبت به سایر روش‌های اجرایی در ساخت دیوارهای محیطی سازه زیرزمینی به دلیل مزایای فراوان آن، کاربرد بیشتری دارد.
    در این مرحله باید برای اتصال دیوار به دال سقف های زیرزمین، صفحات انتظار پیش بینی شود.

 

روش دیواره دیافراگمی سازه نگهبان

اجرای دیوار دیافراگمی(یا سایر روش ها) دور سازه زیرزمینی

۲- طراحی شمع سازه نگهبان از زیر تراز ستون‌ها و دیوارهای همکف و اجرای فونداسیون به روش تاپدان

شمع‌ها به عنوان فونداسیون سازه، تا عمق مشخص حفاری شده و تا تراز فونداسیون بتن ریزی می‌شوند. بسته به موقعیت، در صورتی که نیاز به افزایش باربری ستون باشد، لازم است تا از شمع‌های پدستالی (انباره دار یا کف پهن در انتهای شمع) استفاده شود. چون این شمع‌ها در عمقی مناسب مدفون می شوند، برای انتقال بار سازه به بستر سنگی مناسب هستند.

اجرای ستون‌های باربر میانی سازه زیر زمینی، توسط یکی از روش های زیر صورت می گیرد:

  1. ستون‌ بتنی پیش ساخته یا درجا
  2. ترکیب ستون‌های لاغر با ژاکت بتنی در حین ساخت سازه اصلی
  3. شمع های درجا
  4. ستون مرکب فولادی

 

اجرای سازه نگهبان به روش شمع

حفاری محل شمع و ایجاد ستون باربر میانی

 

اجرای فونداسیون فولادی به روش تاپ دان

اجرای ستون‌های فولادی باربر میانی

 

لازم به ذکر است اگر عرض سازه کم باشد، باید به کمک استرات های فولادی دو دیواره پیرامونی را به یکدیگر متصل کرد. انجام این کار باعث ایجاد پایداری دو دیواره می شود.

در مقابل اگر عرض سازه زیاد بود، در بین دو دیواره، شمع های بتنی عمیق اجرا می گردد که عملکردی شبیه به ستون خواهند داشت. سپس استرات ها به دیوارهای دیافراگمی و شمع ها متصل می شوند. آن چه که در این مرحله رخ می دهد، برای تامین و افزایش پایداری خاک می باشد. (استرات یک قطعه مکانیکی متصل کننده است که برای مقاومت در مقابل فشار طولی طراحی شده و با اتصال دو عضو یا قاب می تواند باعث انتقال نیرو و پایداری بیشتر شود.)

 

اجزای تشکیل دهنده سوله

اجرای استرات فولادی

 

۳- اجرای دال سقف نهایی زیرزمین(دال بتنی)

در این مرحله پس از اجرای ستون‌های میانی، کف زمین رگلاژ شده (اندازه گیری، خط کشی و آماده سازی زمین) و با در نظر گرفتن محل بازشوهای دسترسی به طبقات پایین، بتن مگر و آرماتوربندی دال کف طبقه همکف در تراز بالای شمع‌ها و دیوارهای پیرامونی اجرا شده و بتن ریزی دال طبقه همکف بر روی زمین طبیعی انجام می شود. به عبارتی این دال بتنی و ستون‌های میانی، نقش فونداسیون موقت سازه را دارند.

 

اجرای ساختمان به روش معکوس

دال سقف نهایی زیرزمین

 

۴- گودبرداری

پس از تکمیل سقف نهایی زیرزمین، در این مرحله باید تا تراز اجرایی سقف طبقه پایین تر از زیرزمین، خاک برداری شود. انجام این کار به منظور ایجاد فضای لازم برای اجرای سقف بعدی می باشد. همچنین در این مرحله، می توان با رعایت تعادل بارهای رو و زیر سطح زمین، اجرای روسازه به طور همزمان انجام گیرد. یعنی برای ایجاد تناسب و تعادل در تعداد طبقات رو و زیر سطح زمین، هر چقدر که به زیر زمین پیش می رویم، همان قدر هم عملیات در روی سازه انجام شود.

 

گود برداری

عملیات خاکبرداری

 

۵- طراحی سازه های زیر زمینی

پس از رسیدن به تراز‌ موردنظر، می توان سقف و ستون ها و دیوارهای طبقه منفی یک را اجرا کرد. به طوری که با رگلاژ نمودن کف و اجرای بتن مگر، مراحل اجرای سقف بعدی با آرماتور‌بندی و بتن‌ریزی باتوجه به بازشوهای دسترسی تعبیه شده روی آن، صورت می گیرد.

 

طراحی سازه های زیرزمینی

سقف اجراشده طبقه پایین تر از زیرزمین

 

 

پروژه طراحی سازه های زیرزمینی

اجرای سقف طبقه پایین تر از زیرزمین

 

اتصال سقف به ستون ها و دیوارهای اصلی توسط اتصالات جوشی یا مکانیکی انجام می شود. اگر ستون های سازه، بتنی باشند، باید روی آرماتورها، صفحات انتظار به شکل مناسب قرار داده شوند.

 

میلگردگذاری دال

اتصال دال سقف به ستون

۶- ادامه عملیات

 

اجرای فونداسیون در روش تاپ دان

خاکبرداری و اجرای سقف ها تا رسیدن به فونداسیون

 

اجرای ساخت به روش تاپ دان

اجرای سقف طبقات زیرین

ساخت سازه به روش معکوس

آخرین طبقه زیرزمینی

در این مرحله مانند مرحله قبل، با خاک‌برداری و رسیدن به تراز هر سقف زیرین، آن سقف نیز اجرا می‌شود و انجام این کار تا رسیدن به تراز کف گود (پایین ترین طبقه یا تراز فونداسیون) ادامه پیدا می کند تا اینکه دال کف تکمیل شود و فونداسیون طراحی‌ شده در ریشه‌ ی ستون‌ ها اجرا گردد.

۷-آرماتوربندی فونداسیون و بستن محل بازشو

پس از تکمیل و اجرای فونداسیون سازه و انجام زیرسازی‌های لازم، زهکشی و عایق کاری کف، خروج ماشین آلات حفاری از محل بازشوها، دیوارهای کناری با آرماتوربندی و اجرای بتن، رو به بالا ساخته می شوند و بازشوهای دسترسی موجود در دال سقف پر می شوند. همچنین لایه دوم بتن روی ستون ها برای اینکه سازه به طور دائم باربر شود، ایجاد می شود.

 

آرماتور بندی و اجرای بتن

اجرای دیواره های کناری و لایه دوم بتن ستون های فولادی

 

دقت کنید که در اجرای ساختمان به روش تاپ دان حتما باید بازشوهای موقت با موقعیت و ابعاد مناسب برای تامین دسترسی مصالح و ماشین آلات حفار و حمل به طبقات پایین تر جهت بتن‌ریزی و عملیات اجرایی در نظر گرفته شده باشد و حتی‌الامکان هیچ‌یک از ستون‌ها یا اعضای باربر سازه‌ای، درون محدوده بازشو قرار نگیرد؛ چرا که این بازشوها تا رسیدن به تراز کف باقی می مانند و کلیه عملیات اجرایی در ترازهای پایین‌ تر صورت می‌گیرد و عملاً ارتباط کارگاه رو زمینی و زیرزمینی از طریق این بازشوها انجام خواهد شد، سپس از انتها شروع به بسته شدن می کنند. طبیعتا در نظر گرفتن آرماتورها و اتصالات مناسب برای این بازشوها از نکات حائز اهمیت در این روش اجرا می باشد.
در نهایت استرات هایی که در ابتدای کار به منظور حفظ پایداری خاک مورد استفاده قرار گرفته بودند، تدریجا برداشته می شوند.

 

طراحی طبقات پایین به روش سازه معکوس

محل بازشوی دسترسی به طبقات پایین

 

۸- خاکریزی و تسطیح زمین ساختمان

پس از آن که سازه زیرزمینی تکمیل شد، خاکریزی تا تراز استرات، قبل از بین بردن آن، انجام می شود. این مرحله با تکمیل خاکریزی در بالای سازه زیرزمینی ادامه می یابد و در نهایت صاف کردن سطوح انجام می شود.

 

نحوه ستون گذاری در روش سازه معکوس

تکمیل ستون های طبقات زیر زمین

 

۹- اجرای طبقات فوقانی

اجرای این طبقات به روش‌های مرسوم و طبق ضوابط صورت می‌گیرد. توجه کنید همانطور که گفته شد، با ساخته شدن سقف طبقه همکف، امکان شروع روسازی نیز فراهم می شود و می توان کار اجرایی در طبقات بالای سقف همکف به طور همزمان با حفاری زیر زمین پیش برد.

تفاوت اجرای روش تاپ‌دان در سازه‌های فولادی و بتنی چیست؟

همواره در اجرای روش همزمان روسازه و زیرسازه با توجه به شرایط پروژه، تمهیدات خاصی در نظر گرفته می شود. بنابراین اجرای این روش در سازه های فولادی و بتنی، علاوه بر الزامات خاص طراحی و اجرایی سازه در نوع اتصالات موجود در سازه، برنامه زمان بندی و روش حمل و انبار مصالح هم تفاوت دارد. در ادامه خلاصه مراحل روش تاپ‌دان به صورت تصویر مشاهده می‌شود :

 

top down

شماتیک کلی مراحل مختلف اجرای روش تاپ دان

 

 

سیستم سازه ای فونداسیون مورد استفاده در روش تاپ دان:

  1. شمع و پی نواری (Piled Strip Foundation)
  2. شمع و پی رادیه(یک نوع پی گسترده مناسب ساختمان های بلند -Piled Raft Foundation)

ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎﻱ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﺩﺭ تعیین ﺳﻴﺴﺘﻢ سازه ای ﺳﻘﻒ ها در روش ساخت تاپ دان :

  1. ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺳﺎﺯﻩ ﺍﻱ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﻃﺮﺡ روش تاپ دان
  2. ﺳﻬﻮﻟﺖ ﻭ ﺳﺮﻋﺖ ﺍﺟﺮﺍ
  3. ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺗﺤﺖ ﺍﺛﺮ تنش های ﻭﺍﺭﺩﻩ ﺑﺎ ﺣﺪﺍﻗﻞ ﺧﺰﺵ

ﮔﺰﻳﻨﻪ ﻫﺎﻱ ﺳﻴﺴﺘﻢ سازه ای ﺳﻘﻒ ها در روش تاپ دان :

  1. ﺳﻘﻒ ﺗﻴﺮﭼﻪ ﻭ ﺑﻠﻮﻙ ( ﺗﻴﺮﭼﻪ ﻫﺎﻱ ﺑﺘﻨﻲ – ﺗﻴﺮﭼﻪ ﻫﺎﻱ ﻓﻮﻻﺩﻱ ﺑﺎ ﺟﺎﻥ ﺑﺎﺯ ﻛﺮﻭﻣﻴﺖ )
  2. ﺩﺍﻝ ﺑﺘﻨﻲ ﺗﺨﺖ (ﻳﻮﺑﻮﺕ – وافل – ﻫﻮﻟﻮﻛﻮﺭ- ﻣﺠﻮﻑ و … )
  3. سقف ﺗﻴﺮ ﻭ ﺗﺎﻭﻩ (دال) بتن آرمه – کامپوزیت ( ﺗﻴﺮﻫﺎﻱ ﻓﻮﻻﺩﻱ ﺑﺎ ﺩﺍﻝ ﺑﺘﻨﻲ – کامپوزیت )
  4. سقف عرشه فولادی

چگونه مشکل بالا بودن سطح تراز آب زیر زمینی در پروژه با استفاده روش تاپ دان حل می شود؟

در این شرایط، روش ساخت تاپ دان به دلیل استفاده ای که از دیوار دیافراگمی و شمع های عمیق دارد، می توان گفت که از یک سازه ثابت زیرزمینی در طول

حفاری استفاده می‌کند (همراه با روسازه در حال اجرا) که به معنی یک وزن مرده سازه است که می‌تواند به صورت کافی فشار آب زیرزمینی را کنترل کند.

آیا هر کسی می تواند سازه را به روش تاپ دان اجرا کند؟

اجرای سازه به روش تاپ دان علاوه بر نیاز به طراحی خاص، نیازمند نیروهای متخصص و با تجربه در اجرا نیز می باشد و هم‌زمان باید ملاحظات ژئوتکنیکی در فرآیند طراحی و اجرای سازه وارد شود. بنابراین باید سازه و زمین آن، توسط یک مهندس سازه و یک مهندس ژئوتکنیک، کنترل و طراحی شود. تکنسین های این نوع از ساخت و ساز باید کاملا آشنا و مسلط به موضوع و نکات اجرایی باشند تا سازه با بالاترین کیفیت اجرا گردد.

هم چنین در زمان اجرای روش تاپ دان لازم است به نکاتی از جمله وضعیت زمین‌شناسی لایه‌های خاک، ارتفاع دقیق حفاری و انتخاب نوع ماشین‌آلات با ارتفاع کوتاه‌ تر و توان بیشتر دقت شود. پس می توان گفت که تجربه و تسلط به این روش، حرف اول و آخر در اجرای روش تاپ دان است و نادیده گرفتن برخی عوامل مختلف در فرآیند کنترل و طراحی که بعدها در شرایط ساخت به سازه تحمیل خواهد شد، عواقبی گاه جبران‌ناپذیر را در پی خواهد داشت و خسارات و هزینه‌های بالایی را به پروژه وارد می کند.

قبل از شروع طراحی و اجرای روش تاپ دان باید شرایط زیر سنجیده شود تا اجرای موفقی داشته باشیم :

  1. داشتن نور در هر یک از اضلاع در پلان معماری
  2. بررسی بازشوهای بزرگ در سقف ها و اختلال در دیافراگم سقف ها
  3. نحوه چیدمان ستون های پیرامونی و فاصله بین ستون ها
  4. فاصله ستون های میانی و قدرت مانور ماشین آلات
  5. وجود انفکاک و جدایی در زیرسازه به دلیل تامین درز انبساط
  6. شیب زمین و اختلاف تراز
  7. نیاز به انفجار قطعات سنگی بسیار بزرگ
  8.  وجود حفرات و قنوات زیرزمین و تمهیدات آن
  9. بررسی سطح سفره آب زیرزمینی
  10. عدم وجود لایه بسیار ریزشی و فاقد چسبندگی (ماسه ای SW-SP )
  11. عدم وجود لایه بسیار سخت و غیر قابل حفاری (لایه سنگی و …)
  12. بررسی دسترسی ها، موقعیت بازشوهای موقت سقف، تاورکرین(نوعی جرثقیل برجی) و …

ملاحظات ژئوتکنیک در روش تاپ دان

همانطور که گفته شد، در فرآیند طراحی و اجرای ســازه به روش تاپ دان، مهندسین سازه و ژئوتکنیــک علاوه بر کنترل های متداول سازه ای، باید با کمک تجهیزات دقیق به کنترل های ژئوتکنیکی بپردازند؛ چراکه هر گونه اشتباه در برداشــت و پایش داده‌های ژئوتکنیکی، کنترل تغییرشکل‌های خاک و سازه و عدم طراحی دیوارهای حائل مناسب، باعث کاهش ایمنی سازه و سازه های همجوار می گردد و درنتیجه سبب ریزش‌ دیواره ها و تخریب همجواری‌ها خواهد شد. به طور کلی باید گفت که هرچه قدر گودبرداری ها عمیق‌تر باشند، پروژه به ایمنی بیشتری نیاز دارد و برای طراحان و ســازندگان، حفاری‌های عمیق، چالش‌های بیشــتری ایجاد خواهد کرد.

در اینجا به صورت موردی به ﻣﺒﺎﻧﻲ ﻃﺮﺍﺣﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻜﻲ ﻭ ملاحظات ﺁﻥ اشاره می کنیم :

  1. ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺕ ژﺋﻮﻓﻴﺰﻳﻚ ﺑﺮﺍﻱ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺮﻋﺖ ﺍﻣﻮﺍﺝ (مانند دان هول و کراس هول و …)
  2.  ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎﻱ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﻭ ﺳﺨﺘﻲ ﺧﺎک
  3.  انجام مطالعات ژئوتکنیک (آزمایشگاهی – در محل)
  4.  ﺗﻌﻴﻴﻦ لایه ﺑﻨﺪﻱ ﺧﺎﻙ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﺩﺭ ﻣﺪﻟﺴﺎﺯﻱ ﻫﺎﻱ ﻋﺪﺩﻱ
  5. ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻴﺎﺯ ﺷمع ها ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺁﻧﺎﻟﻴﺰ ﺍﻭﻟﻴﻪ ﺳﺎﺯﻩ
  6.  ﺍﻧﺘﺨﺎﺏ ﻧﺮﻡ ﺍﻓﺰﺍﺭ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻜﻲ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﺪﻟﺴﺎﺯﻱ (در ادامه مقاله توضیح خواهیم داد)
  7. ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎﺭﺑﺮﻱ ﺷمع ها (ﺟﺪﺍﺭﻩ – ﻧﻮﻙ ) ﻭ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻗﻄﺮ ﻭ ﻋﻤﻖ ﺷمع ها
  8.  ﻛﻨﺘﺮﻝ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺮﺍﺑﺮﻱ ﺷمع ها ﻭ ﻓﻮﻧﺪﺍﺳﻴﻮﻥ ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﺸﺴﺖ ﻣﺠﺎﺯ
  9. ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻓﺸﺎﺭ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻭﺍﺭﺩ ﺑﺮ ﺩﻳﻮﺍﺭﻫﺎﻱ ﺣﺎﺋﻞ ﭘﻴﺮﺍﻣﻮﻧﻲ ﺩﺭ ﻣﺮﺍﺣﻞ ﺳﺎﺧﺖ
  10.  ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺕ ﺍﻧﺪﺭﻛﻨﺶ ﺧﺎﻙ ﻭ ﺳﺎﺯﻩ ﻭ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﺭﻭﺍﺑﻂ ﻧﻴﺮﻭ-ﺟﺎﺑﺠﺎﺋﻲ ﺑﺮﺍﻱ ﺷﻤﻊ ﻭ ﺩﻳﻮﺍﺭﻫﺎ
  11. ﻛﻨﺘﺮﻝ ﺟﺎﺑﺠﺎﺋﻲﻫﺎﻱ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻭ ﻗﺎﺋﻢ ﺧﺎﻙ ﻭ ﺍﺛﺮﺍﺕ ﺁﻥ ﺑﺮ ﺳﺎﺯﻩﻫﺎﻱ ﻣﺠﺎﻭﺭ
  12. ﻛﻨﺘﺮﻝ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭﻱ ﻭ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻓﺎﻛﺘﻮﺭﻫﺎﻱ ﺍﻳﻤﻨﻲ

مراحل تخریب ساختمان سازه ای و ژئوتکنیکی در اجرای روش تاپ دان :

  1. ارزیابی توانایی پیمانکار ( امکانات و تجهیزات )
  2. انتخاب سیستم سازه اصلی و سازه های کمکی
  3. استفاده از سیستم سازه ای مناسب سقف طبقات
  4. تصمیم گیری بر اساس توانائی پیمانکار در اجرای همزمان روسازه و زیرسازه و داشتن تعادل و توازن بارهای رو و زیر زمین
  5. تعیین روش های حفاری و خاک برداری ( شمع ها (دستی – ماشینی) و قسمت های دیگر)
  6. تعیین ماشین آلات و ابزار و تجهیزات
  7. انتخاب روش انتقال مصالح به زیرزمین ها (قطعات سازه، بتن و …)
  8. بررسی تقدم و تاخر حفاری شمع ها (بر اساس فاصله بین شمع ها)
  9. تعیین ترتیب اجرای عملیات اجرایی
  10. ابزار دقیق و مانیتورینگ
  11. بررسی ملاحظات اجرایی شامل هوادهی زیر سقف ها و تامین روشنایی و…

 

اجرای ساختمان به روش تاپ دان

اجرای روش تاپ دان

 

مزایای روش اجرای تاپ دان

  •  ساخت طبقات بالایی ساختمان همزمان با انجام خاکبرداری زیر دال طبقه همکف و ساخت طبقات زیرزمین در زیر آن و افزایش سرعت عملیات اجرا و درنتیجه کاهش هزینه پروژه
  •  افزایش سرعت عملیات اجرایی سازه به دلیل حذف مرحله مستقل گود برداری
  •  تامین انسجام کامل سازه و عملکرد یکپارچه المان های تشکیل دهنده سازه اصلی در مقابل بارهای وارده و در نتیجه کاهش ریسک آسیب به ساختمان وسازه- های مجاور
  •  مهار کامل و ایمن خاک در حین اجرای سازه اصلی با توجه به خود مهار بودن این روش ، عدم امکان لغزش و ریزش های حین اجرا و عدم نیاز به پایدارسازی موقت
  • افزایش راندمان اجرا و کاهش مدت زمان عملیات اجرایی با توجه به امکان اجرای فعالیت های ساخت سازه همزمان با افزایش طبقات در زیر و روی زمین (بعد ازاجرای سقف تراز همکف)
  •  امکان تسریع در شروع عملیات اجرایی تاسیسات مکانیکی و برقی
  • عدم نیاز به اخذ رضایت و اجازه همسایگان هم‌جوار و هزینه‌ها و مسائل حقوقی به دلیل عدم تجاوز به حریم ساختمان های مجاور و ایجاد ایمنی زیاد برای آنها با توجه به خود مهاری بودن روش تاپ دان
  •  ایجاد محیط کار ایمن با توجه به مسقف بودن کارگاه اجرا در طبقات مدفون
  • امکان بتن ریزی و عمل آوری بتن در شرایط نامساعد آب و هوایی با توجه به مدفون بودن سازه و مسقف بودن سطوح بتن ریزی در تراز های پایین
  •  امکان استفاده از اولین سقف اجرا شده (دال همکف) به عنوان فضای تجهیز کارگاه و جمع آوری تجهیزات و مصالح پروژه، کاهش استفاده از معابر و فضای خیابان وجلوگیری از ترافیک و اختلال در عبور و مرور
  •  عدم پیچیدگی در طرح و امکان اجرای آن با امکانات موجود
  •  کاهش نشست خاک زیر پی ناشی از بار مرده ساختمان به دلیل اجرای فونداسیون در آخرین مرحله. در نتیجه قابلیت ساخت سازه‌های زیرزمینی به‌خصوص در زمین های سست
  •  امکان اجرای سیستم زهکشی در مجاورت آب های سطحی و زیرسطحی
  • عدم نیاز به هرگونه تغییر در طرح معماری
  • عدم نیاز به تخصص های ویژه در عملیات اجرایی
  • عدم نیاز به فضای کاری بزرگ برای ساخت پی
  • کاهش پدیده بالازدگی کف گود (Heave) بدلیل گودبرداری و بارگذاری‌های متناوب در حین عملیات تاپ دان
  •  به حداقل رساندن اجرای عملیات قالب بندی در دیوار های پیرامونی، سقف‌ها و ستون‌های زیرزمینی به دلیل استفاده از سطح رگلاژ شده زمین طبیعی و در نتیجه کاهش زمان اجرا
  • کاهش هزینه های پروژه در این روش به چند دلیل :
    کاهش حجم بتن مصرفی
    افزایش سرعت عملیات اجرایی
    عدم تولید ضایعات در روند اجرای سیستم نگهداری
    عدم نیاز به سازه حائل موقت و پایدارسازی موقت

معایب روش اجرای بالا به پایین

  1.  جدایی بین کارگاه زیرزمینی و روزمینی و ایجاد محدودیت‌های دسترسی به گود از طریق بازشوها
  2. عدم دسترسی به خارج از دیوارها جهت اجرای آب بند
  3. لزوم افزایش عمق و ابعاد ستون‌های میانی به منظور تامین باربری لازم در زمان ساخت و در نتیجه افزایش هزینه‌های اجرایی در این بخش
  4. پر هزینه بودن عملیات حفاری و خاک برداری از زیر سقف ها نسبت به سایر روش های گودبرداری
  5. لزوم پیش‌بینی تمهیدات لازم به منظور امکان بالا کشیدن ماشین‌آلات حفاری از طریق بازشوهای تعبیه شده در سقف طبقات
  6. فضاهای محدود برای گودبرداری و نیاز به استفاده از تجهیزات و ماشین آلات کوچکتر با قدرت مانور بالا متناسب با فضا
  7. عدم کاربرد در سازه‌های زیرزمینی کوچک و کم عمق و صرفاً قابل استفاده در ساخت سازه‌های زیرزمینی بزرگ به دلیل استفاده از برخی ماشین آلات و انجام عملیات خاک برداری در زیر سقف طبقات و نیاز به فضای لازم برای عملکرد بهتر ماشین آلات در زیر سقف ها
  8.  نیاز به مطالعات طراحی ویژه (ژئوتکنیک و سازه)
  9. نیاز به طراحی خاص و نیروهای متخصص و با تجربه در اجرا
  10.  نیاز مداوم به سیستم‌های روشنایی در تمام مدت اجرای عملیات در شبانه روز در عملیات اجرایی زیر سقف ها
  11.  لزوم مداوم سیستم تهویه مناسب و بررسی کارایی آن در طول مدت ساخت به منظور کنترل گازهای سمی تولید شده توسط ماشین‌آلات و گرد و غبار حاصل ازعملیات گودبرداری
  12. امکان نشت آب از محل تقاطع دال و دیوار در صورت عدم اجرای صحیح (البته در این روش، سیستم آب بندی قابل اجراست)
  13.  کندی عملیات حفاری در تراز زیر سقف‌ها به دلیل فضای کاری محدود برای عملکرد ماشین‌آلات و در نتیجه افزایش هزینه‌های خاکبرداری و انتقال خاک
  14.  نیاز به استفاده از تاورکرین یا جرثقیل بصورت دائمی در پای کار
  15.  نیاز به برخی ماشین‌آلات خاص حفاری به منظور اجرای دیوارهای محیطی و ستون‌های میانی از سطح زمین
  16.  پمپاژ آب زیرزمینی وسیع تر برای آب های سطحی و زیرزمینی به دلیل زمان حفاری زیاد
  17.  محدودیت در نصب و برپاسازی بازشوها و در نظر گرفتن آرماتورها و اتصالات مناسب برای این بازشوها
  18.  عدم امکان پیاده سازی برای تمامی طرح ها (وجود بازشوهای بزرگ در پیرامون سازه – عدم امکان اتصال سقف به دیوارها در بازشوهای پیرامونی – تراکم بیش ازاندازه ستون ها در پلان و …)
  19. صرف مدت زمان زیاد برای طراحی و هماهنگی بین تخصص ها
  20.  پیچیدگی اتصالات دال به ستون‌ها و دیوارهای حائل
  21.  اجرای شمع درجا با استفاده از ماشین‌آلات مخصوص
  22.  افزایش سر و صدا و گرد و غبار ناشی از عملیات خاک‌برداری به دلیل بسته بودن فضا در تراز های پایین
  23.  احتمال ایجاد انحراف بیش از حد مجاز در دیوارهای محیطی و ستون‌ها در حین اجرا از سطح زمین

در اجرای روش تاپ دان باید به عوامل و شرایط زیر توجه شود تا از به خطر افتادن طرح، جلوگیری شود:

  1. توجه به طراحی و اجرای مناسب این روش
  2. بررسی های لازم قبل از شروع طراحی و اجرا
  3.  مدیریت صحیح اجرایی (هماهنگی بین عوامل اجرایی و نظارتی)
  4. توجه به عوارض زیرسطحی (سطح آب زیرزمینی، قنوات، حفرات، لایه بندی خاک و …)
  5. انجام مطالعات پایه (ژئوتکنیک، هیدروژئولوژی، زمین شناسی و …)
  6. در نظر گرفتن رواداری ها و تلرانس های اجرایی (حداقل ها و حداکثرهای مجاز حین ساخت و نصب و…)
  7. استفاده از ماشین آلات مناسب این روش
  8.  پیش بینی بازشو در سقف ها برای اهداف اجرائی مختلف
  9.  پیش بینی نحوه انتقال مصالح و المان های سازه ای به طبقات زیرین
  10. استفاده از پرسنل اجرایی مجرب
  11.  رعایت مسائل ایمنی (HSE)

آشنایی اولیه با مدلسازی روش تاپ‌دان

مدلسازی دقیق رفتار خاک و سازه توسط کلیه نرم افزارهای المان محدود از قبیل نرم افزار ABAQUS و PLAXIS امکان پذیر است. همچنین ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺍﻧﺪﺭﻛﻨﺶ ﺧﺎﻙ ﻭ ﺳﺎﺯﻩ ﺑﺎ ﻧﺮﻡﺍﻓﺰﺍﺭﻫﺎﻱ تخصصی ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻜﻲ با روش های عددی، انجام می گیرد و در نتیجه با توجه به لایه بندی خاک محل احداث پروژه، ﻣﺪﻟﺴﺎﺯﻱ ﺗﻤﺎﻡ مقاطع ﻋﺮﺿﻲ ﻭ ﻃﻮﻟﻲ ﻭ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﻓﺎﻛﺘﻮﺭ ﺍﻳﻤﻨﻲ ﺩﺭ ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ و ﻓﺸﺎﺭ ﺧﺎﻙ ﺭﻭﻱ ﺩﻳﻮﺍﺭﻩ تعیین می شود. همچنین با مدلسازی کامل شمع ها و دیوارهای حائل فنداسیون با اعمال اندرکنش خاک و سازه (یعنی بررسی تاثیر وجود خاک بر واکنش های سازه تحت بار) و شرایط ساخت مرحله ای، نمودارهای اندرکنشی ﻧﻴﺮﻭ-جابجایی و نمودار های توزیع تنش شمع ها و دیوار های حائل و فونداسیون تحت اثر بار قائم و بار جانبی، استخراج  میگردد و براساس این مدلسازی های عددی می توان ظرفیت باربری شمع ها را تعیین کرد.

 

طراحی به روش تاپ دان

مدلسازی مقاطع عرضی و طولی

 

خروجی جابه جایی در آباکوس

نمودارهای اندرکنشی ﻧﻴﺮﻭ-جابجایی

 

 

محاسبه نیروی وارد بر دیوار حائل

ﻧﻤﻮﺩﺍﺭ ﺗﻮﺯﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﺭﻭﻱ ﺩﻳﻮﺍﺭ حائل

 

 

تعیین ظرفیت باربری پی های عمیق

تعیین ظرفیت باربری شمع ها براساس مدلسازی عددی

 

جمع بندی

در این مقاله به بررسی روش اجرایی تاپ دان پرداختیم و تا جایی که ممکن بود به سوالاتی که امکان دارد به ذهن شما برسد، پاسخ دادیم و به صورت اختصاصی این روش را ارزیابی کردیم. تاریخچه روش تاپ دان را بیان کردیم و با برخی از پروژه های ساخته شده به وسیله این روش آشنا شدیم. همچنین به صورت تصویری مراحل اجرای روش تاپ دان را مرحله به مرحله نمایش دادیم و از مزایا و معایب این روش صحبت کردیم. دریافتیم که ملاحظات ژئوتکنیکی در این روش از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و تا حدودی با این ملاحظات و محدودیت های این روش آشنا شدیم. در پایان هم آشنایی اولیه و مختصری با مدلسازی روش تاپ دان پیدا کردیم. اما در پایان مقاله به عنوان جمع بندی، این روش را با دیگر روش های پایدارسازی و مهار گود و اجرای سازه در قالب یک مقایسه کیفی انجام می دهیم؛ چرا که این مقایسه به شما کمک می کند تا براساس شرایط پروژه، روش مناسبی را انتخاب و اجرا کنید .

 

 

منابع

  1. BS 8002:1994: Code of practice for Earth retaining structures
  2. Cut and Cover, fhwa.dot.gov; lta.gov.sg

 

مهندس میلاد قربانی

    نوشته‌های مرتبط

    قوانین ارسال دیدگاه

    • دیدگاه های فینگلیش تایید نخواهند شد.
    • دیدگاه های نامرتبط به مطلب تایید نخواهد شد.
    • از درج دیدگاه های تکراری پرهیز نمایید.
    دیدگاه‌ها

    *
    *

    0