سازه نگهبان

سازه نگهبان

سازه نگهبان عموما برای تامین طبقات کنفی منفی ساختمان ها (پارکینگ) که یکی از گزینه های سال های اخیر است، سازندگان ساختمان برای ساخت پارکینگ در این مورد(سازه نگهبان) روی می آورند.

اما برای همه ساختمان ها  از سازه نگهبان برای تاسیس ساختمان ها استفاده نمی شود. اما می توان گفت برای حل مشکل پارکینگ یکی از دلایل اجرای ساختمان ها با طبقات منفی است.

نکته: مهمترین بخش ساختمان ها که طبقه منفی دارند بخش گودبرداری ست. ولی به عدم آشنایی سازندگان حتی بیشتر سازندگان با اصول گودبرداری و رفتار های خاک، در این چند سال اخیر شاهد وارد شدن خسارات سنگین(از نوع مالی و جانی) به پلاک های مجاور و در حال ساخت بوده ایم.

سازه نگهبان عموما در قسمت هایی از ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد .که بارها و فشارهایی که به ساختمان وارد می‌شوند. به صورت عمودی به زمین منتقل می‌شوند.

به عبارت دیگر، سازه نگهبان برای تحمل بارهای عمودی ساختمان به کار می‌رود. این سازه معمولا در ساختمان‌های بلند، پل‌ها، تونل‌ها، سد‌ها و سازه‌های دیگری که نیاز به تحمل بارهای عمودی دارند، استفاده می‌شود.

سازه نگهبان چیست؟

سازه به پایدارسازی دیوار هایی  که در محل گودبرداری و جلوگیری از پیامدهای ریزش این مورد قرار میگیرد. سازه های نگهبان بخش های زیادی دارد که باید در این موضوع باید به آن بپردازیم، در این مجموعه به انواع، نحوه اجرا، مزایا، محدودیت ها و مبانی این سازه باهم صحبت کنیم.

گودبرداری چیست؟

گودبرداری یا همان (Excavation)، فرآیند حفاری، برداشت و ایجاد گودال داخل زمین است.

این فرآیند به منظور استخراج مواد پرکننده برای خاکریز، ایجاد زیرزمین و… مورد استفاده قرار میگیرد.

وظیفه مهندس ناظر در اجرای سازه

مهندس ناظر در اجرای سازه باید وظایف زیر را انجام دهد:

بررسی و تایید طرح سازه : مهندس ناظر باید ابتدا طرح را بررسی و تایید کند تا اطمینان حاصل شود .که طراحی سازه نگهبان با استانداردها و مقررات مربوطه سازگار است.

 بررسی مواد و تجهیزات استفاده شده: مهندس ناظر باید مواد و تجهیزات مورد استفاده در سازه نگهبان را بررسی کند. و اطمینان حاصل کند که آنها با استانداردها و مقررات مربوطه سازگار هستند.

 بررسی نحوه اجرای سازه : مهندس ناظر باید روند اجرا را بررسی کرده و اطمینان حاصل کند که سازه نگهبان به درستی اجرا شده است و با استانداردها و مقررات مربوطه سازگار است.

انجام آزمایش‌های لازم: مهندس ناظر باید آزمایش‌های لازم برای بررسی کیفیت و استحکام سازه نگهبان را انجام دهد و نتایج آنها را ثبت کند.

 رسیدگی به نواقص و مشکلات: مهندس ناظر باید هرگونه نواقص و مشکلات در اجرای سازه نگهبان را شناسایی کرده و رسیدگی به آنها را به عهده بگیرد.

 ارائه گزارش: مهندس ناظر باید گزارش‌های لازم را در مورد اجرای سازه تهیه و ارائه کند تا اطمینان حاصل شود. که سازه نگهبان به درستی اجرا شده است و با استانداردها و مقررات مربوطه سازگار است.

 

امنیت ساختمان در برابر زلزله

برای امنیت ساختمان در برابر زلزله، سازه ساختمان باید از جنس مقاوم باشد. سازه ساختمان معمولاً از فولاد، بتن مسلح، بتن پیشرفته و یا ترکیبی از این مواد ساخته می‌شود. این مواد به دلیل مقاومت بالایی که در برابر بارهای عمودی و افقی دارند، برای ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله بسیار مناسب هستند.

بتن مسلح جزء مواد ساختمانی است که برای ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله استفاده می‌شود. بتن مسلح شامل بتن عادی و مسلح شده با استفاده از میلگردهای فولادی است.

بتن پیشرفته نیز از موادی تشکیل شده است که عملکرد بهتری در برابر زلزله دارند. این نوع بتن شامل بتن الیافی، بتن پلیمری و بتن پرتلند است. فولاد نیز جزء موادی است که برای ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله استفاده می‌شود. فولاد به دلیل مقاومت بالایی که در برابر بارهای عمودی و افقی دارد.

برای ساخت سازه‌هایی که باید در برابر زلزله مقاوم باشند، بسیار مناسب است. ترکیبی از این مواد نیز می‌تواند برای ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله استفاده شود. در هر صورت، برای اطمینان از امنیت ساختمان در برابر زلزله، باید از مهندسان متخصص در این زمینه در طراحی و ساخت سازه ساختمان استفاده کرد.

 

روشی بهینه برای افزایش کارآیی ساختمان

سازه نگهبان یک روش بهینه‌سازی سازه‌ها است که با استفاده از اصول مکانیکی و ریاضی، برای کاهش وزن و افزایش کارایی سازه‌ها به کار می‌رود. در این روش، سازه به گونه‌ای طراحی می‌شود که بهترین نسبت بین وزن و قابلیت انجام وظایف خود را داشته باشد. به عبارت دیگر، در سازه نگهبان، هدف این است که با کاهش وزن سازه، مقاومت و کارایی آن حفظ شود.

در روش سازه نگهبان، با بهره‌گیری از الگوریتم‌های بهینه‌سازی، معماران و مهندسان سازه قادر خواهند بود تا سازه‌هایی را طراحی کنند که در مقایسه با سازه‌های معمولی، وزن کمتری داشته باشند و به همین دلیل، هزینه ساخت و نگهداری آن‌ها کاهش یابد. همچنین، با افزایش کارایی سازه‌ها، می‌توان از ظرفیت بیشتری برای بارگذاری استفاده کرد و در نتیجه، از ارتقای ایمنی سازه‌ها و جلوگیری از وقوع حوادث جلوگیری کرد.

 

آیا سازه نگهبان در همه نوع سازه‌ها قابل استفاده است؟

سازه نگهبان در اصل یک روش کلی برای بهینه‌سازی سازه‌ها است و در بسیاری از نوع سازه‌ها می‌توان آن را استفاده کرد. این روش در سازه‌هایی که به صورت دایره‌ای، مستطیلی، مثلثی و یا هر شکل دیگری هستند، قابل استفاده است. همچنین، سازه نگهبان به عنوان یک روش بهینه‌سازی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، پل‌سازی، ساختمان‌سازی و غیره استفاده می‌شود. اما به دلیل وجود قوانین و محدودیت‌هایی در طراحی سازه‌های خاص، نیاز است که برای هر نوع سازه‌ای، با توجه به شرایط و نیازهای خاص آن، روش‌های بهینه‌سازی مناسبی انتخاب شود.

 

ارتقای ایمنی سازه ها 

این کار یکی از اصلی‌ترین اهداف در طراحی و ساخت سازه‌ها است. در این راستا، استفاده از روش‌های بهینه‌سازی سازه‌ها مانند سازه نگهبان می‌تواند بهبود قابل توجهی در ایمنی سازه‌ها ایجاد کند. با بهره‌گیری از این روش‌ها، مهندسان و معماران می‌توانند سازه‌هایی را طراحی کنند که در مقایسه با سازه‌های معمولی، وزن کمتری داشته باشند و به همین دلیل، هزینه ساخت و نگهداری آن‌ها کاهش یابد. همچنین، با افزایش کارایی سازه‌ها، می‌توان از ظرفیت بیشتری برای بارگذاری استفاده کرد و در نتیجه، از ارتقای ایمنی سازه‌ها و جلوگیری از وقوع حوادث جلوگیری کرد.

همچنین، استفاده از مواد ساختمانی با خصوصیات مکانیکی مناسب می‌تواند بهبود قابل توجهی در ایمنی سازه‌ها ایجاد کند. در طراحی سازه‌های ایمن، نیاز است که از مواد با پایداری بالا و مقاومت به خوردگی، زلزله، حرارت و … استفاده شود.

همچنین، استفاده از سیستم‌های نظارت و کنترل هوشمند برای رصد و کنترل وضعیت سازه‌ها می‌تواند بهبود قابل توجهی در ایمنی آن‌ها ایجاد کند. این سیستم‌ها با استفاده از سنسورها و دستگاه‌های دیگر، به مهندسان و مدیران سازه اطلاعات لازم را در مورد وضعیت سازه‌ها ارائه می‌دهند و در صورت لزوم، اقدامات لازم برای تعمیر و بهبود وضعیت سازه‌ها را آغاز می‌کنند.

 

برخی از انواع سازه نگهبان

خرپایی

۱-سازه نگهبان خرپایی از المان های قائم و مایل تشکیل شده است که با استفاده از تیرهای افقی به یکدیگر متصل می شوند. این سازه ها معمولاً از فولاد یا بتن مسلح ساخته می شوند.

سپرکوبی

۲-سازه نگهبان سپرکوبی از سپرهایی تشکیل شده است که به صورت عمودی در کنار دیواره گود قرار می گیرند. این سپرها معمولاً از چوب، فلز یا بتن ساخته می شوند.

نیلینگ یا میخ کوبی

۳-سازه نیلینگ یا میخ کوبی از میخ هایی تشکیل شده است که در دیواره گود فرو می روند. این میخ ها به وسیله صفحات فلزی به یکدیگر متصل می شوند و یک شبکه نگهبان ایجاد می کنند.

انکراژ

۴-سازه نگهبان انکراژ از میله های فولادی تشکیل شده است که در دیواره گود فرو می روند. این میله ها به وسیله صفحات فلزی به سازه اصلی متصل می شوند و یک شبکه نگهبان ایجاد می کنند.

دیوار دیافراگمی

۵-سازه دیوار دیافراگمی از یک دیوار بتن مسلح تشکیل شده است که در امتداد دیواره گود قرار می گیرد. این دیوار از رانش خاک جلوگیری می کند.

مهار متقابل

۶-سازه نگهبان مهار متقابل از المان های قائم و مایل تشکیل شده است که با استفاده از مهارهای افقی به یکدیگر متصل می شوند. این سازه ها معمولاً از فولاد ساخته می شوند.

نگهبان با اجرای شمع

۷-سازه نگهبان با اجرای شمع از شمع هایی تشکیل شده است که در عمق زمین فرو می روند. این شمع ها به وسیله تیرهای افقی به یکدیگر متصل می شوند و یک شبکه نگهبان ایجاد می کنند.

سازه نگهبان در محل های استراتژیک

سازه نگهبان می‌تواند در مکان‌های استراتژیک مختلف نیز استفاده شود. مکان‌های استراتژیک عبارتند از مناطق و محل‌هایی که اهمیت بالایی از نظر امنیتی، اقتصادی، سیاسی یا نظامی دارند. در ادامه، به برخی از مکان‌های استراتژیک که ممکن است نیاز به سازه نگهبان داشته باشند، اشاره می‌کنم:

• ایستگاه‌های نظامی: سازه‌های نگهبان در ایستگاه‌های نظامی می‌توانند به منظور حفاظت از نیروها، تجهیزات نظامی، اطلاعات محرمانه و همچنین کنترل ورود و خروج افراد و وسایل به کار گرفته شوند.
• تأسیسات نیروگاه‌ها: نیروگاه‌های برق، نفت یا گاز از جمله تأسیساتی هستند که برای امنیت و حفاظت آن‌ها سازه‌های نگهبان مورد نیاز است. این سازه‌ها می‌توانند شامل دیوارهای محافظ، سیستم‌های نظارتی، دستگاه‌های کنترل دسترسی و سایر اقدامات امنیتی باشند.
• بنادر: بنادر نقاط ورود و خروج کالاها و افراد به کشور هستند و امنیت آنها بسیار مهم است. سازه‌های نگهبان در بنادر می‌توانند به منظور کنترل ورود و خروج، محافظت از آبگیرها و ناوگان دریایی، جلوگیری از نفوذ غیرمجاز و همچنین مدیریت ترافیک استفاده شوند.
• مراکز اطلاعاتی و ارتباطاتی: سازه‌های نگهبان در مراکز اطلاعاتی و ارتباطاتی (مانند مراکز داده) برای حفاظت از اطلاعات حساس، جلوگیری از نفوذ هکرها و حفظ عملکرد تجهیزات ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• ناحیه‌های مرزی: در مناطق مرزی که حد فاصل بین دو کشور است، سازه‌های نگهبان برای کنترل ورود و خروج افراد، کالاها و وسایل، جلوگیری از قاچاق و همچنین حفاظت از امنیت مرزها استفاده می‌شوند.

در کل، سازه‌های نگهبان در مکان‌های استراتژیک به منظور حفاظت، کنترل و ایجاد امنیت در برابرتهدیدات مختلف استفاده می‌شوند. نوع سازه نگهبان و اقدامات امنیتی مورد استفاده در هر مکان استراتژیک بستگی به نیازهای خاص آن مکان، قوانین و مقررات مربوطه و تهدیدات محیطی دارد.

سازه نگهبان از نوع خرپا

یک سازه نگهبان خرپایی یک ساختار پشتیبانی است که از ترکیب چندین تیر و ستون تشکیل شده است. خرپاها به طور معمول از فلز یا چوب ساخته می شوند و برای جلوگیری از ریزش خاک یا سایر مواد استفاده می شوند.

انواع مختلفی از سازه های نگهبان خرپایی وجود دارد، اما رایج ترین آنها عبارتند از:

• سازه نگهبان خرپایی قائم: این نوع سازه نگهبان برای جلوگیری از ریزش خاک یا سایر مواد در امتداد یک دیوار یا شیب استفاده می شود.
• سازه نگهبان خرپایی افقی: این نوع سازه نگهبان برای جلوگیری از ریزش خاک یا سایر مواد در یک منطقه وسیع استفاده می شود.
• سازه نگهبان خرپایی ترکیبی: این نوع سازه نگهبان ترکیبی از سازه های نگهبان قائم و افقی است.

سازه های نگهبان خرپایی مزایای زیادی دارند، از جمله:

• استحکام و دوام: خرپاها ساختارهای بسیار محکمی هستند که می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند.
• سرعت اجرای: سازه های نگهبان خرپایی را می توان به سرعت و به راحتی نصب کرد.
• صرفه جویی در هزینه: سازه های نگهبان خرپایی معمولاً نسبت به سایر انواع سازه های نگهبان مقرون به صرفه تر هستند.

مقالات متعدد در وب سایت موجود است . لطفا مطالعه بفرمایید : نشست نامتقارن – تری دی پنل – شاتکریت تر – شاتکریت خشک