سازه نگهبان مهار متقابل یا استرات چیست؟

یکی از موارد مهمی که هنگام ساخت سازه باید به آن توجه کرد، حرکت خاک زیر سازه است. علل مختلفی باعث حرکت خاک زیر سازه ها می‌شوند که از جمله میتوان به تراکم پایین خاک،  عدم چسبندگی مناسب دانه‌های خاک، ارتعاشات ناشی از حرکات زمین و زلزله، رطوبت بیش از حد دیواره‌ها اشاره کرد. برای جلوگیری از حرکت خاک زیر سازه، از سازه نگهبان استفاده می‌شود که باعث افزایش پایداری و ایمنی خاک می‌شود. سازه نگهبان مهار متقابل ویژگی‌های زیادی دارد که در این مقاله از آسن قصد داریم به شرح و بررسی آن بپردازیم:

سازه نگهبان چگونه به امنیت ساختمان کمک می‌کند؟

به صورت کلی سازه نگهبان مهار متقابل در دسته سازه‌های موقت یا سازه‌های دائمی قرار می‌گیرد که برای حفظ مقاومت دیواره گودبرداری استفاده می‌شود. زمان اجرای این سازه درست قبل از تخریب ساختمان قدیمی است. سازه نگهبان از نظر عملکرد انواع مختلفی دارند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

•          سپر گونی
•          وزنی
•          میل مهاری
•          خاک مسطح
•          میخکوبی
•          دیوار زیرزمین

روش‌های پایدار ساختن خاک دیواره گودها

روش‌های مختلفی برای پایدار ساختن دیواره وجود دارد که شامل موارد زیر است:

•          روش سپرکوبی
•          روش اجرای سپر خاکی
•         ساخت از بالا به پایین
•          سازه نگهبان خرپایی
•          مهار متقابل دیواره‌های گود
•          دوخت به پشت یا مهار کششی
•          روش میخ‌کوبی دیواره‌های گود
•          دیوار برلنی
•          روش اجرای شمع
•          دیوار دیافراگمی

دلایل ساخت سازه نگهبان

دلایل زیادی برای ساخت سازه نگهبان وجود دارد که شامل موارد زیر است:

•          فراهم کردن شرایط امن برای اجرای کار
•          حفظ اموال خارج و داخل گود
•          خفظ جان انسان‌هایی که اطراف گود فعالیت دارند

مراحل ساخت سازه نگهبان به روش مهار متقابل

روش مهار متقابل در گوبرداری به دلیل مزایای زیادی که دارد نسبت به سازه نگهبان خرپایی ترجیح داده می‌شود. سرعت بیشتر، اشغال کردن جای کمتر، مراحل کمتر برای اجرای کار، اجرای کار با کمک ماشین تنها برخی از مزایا هستند. مراحل اجرای سازه مهار متقابل شامل موارد زیر است:

1-      حفر چاه رو به روی هم در حاشیه

2-      قرار دادن قفسه آرماتور داخل چاه

3-      اتصال شاخک مانند نبشی و ناودانی به پروفیل

4-      گذاشتن پروفیل مناسب داخل چاه

5-      بات ریزی داخل چاه

6-      اتصال بخش بالایی هر دو سولجر به هم

7-      آغاز گودبرداری

در دو سمت گود در فاصله‌های مختلف چاهک‌های رو به روی هم حفر می‌شود. برای تامین طول مهاری در انتهای سولجر شمع‌ها اجرا می‌شوند. در نهایت در عمق چاهک برابر با عمق گود و عمق شمع سولجر خواهد بود. سپس قفسه آرماتور شمع آماده خواهد شد و سولجرها طبق نقشه به آرماتوربندی شمع متصل خواهد شد. سپس سولجر متصل به آرماتوربندی شمع داخل چاه قرار می‌گیرد و در نهایت شمع انتهای چاک بتن ریزی می‌شود. برای گودبرداری اولیه تا عمقی که خاک پایدار است، خاکبرداری انجام می‌وشد و این میزان عمق را باید با محاسبات انجام داد. فشار رانش خاک ممکن است باعث شود سولجر به سمت گود خم شود. اما دستک‌های فشاری از این مورد جلوگیری کرده و مقاومت خمشی سولجر افزایش می‌یابد.

 

 

نکاتی که باید در اجرای استرات رعایت شود

در صورتی که احتمال ریزش خاک در فاصله آزاد بین دو سازه نگهبان مجاور وجود داشته باشد، لازم است که از شاتکریت یا انواع پانل‌ها در بین سولجرها استفاده شود. همچنین، سیستم مهار متقابل باید به طریقی مناسب در جهت عمود بر سیستم قابی، یعنی در راستای طول گود، مهاربندی گردد. این اقدام به تأمین صلبیت جانبی و پایداری سازه کمک می‌کند. در خصوص طول دستک‌های فشاری، اگر این طول زیاد باشد، از حالت فعال خارج شده و به دو طرف فشار وارد می‌کند. از سوی دیگر، اگر طول دستک کوتاه باشد، ممکن است باعث کشش در سولجرها شود. بنابراین، توجه به اندازه‌گیری دقیق طول دستک‌های فشاری ضروری است.

اجرای روش استرات در گود عریض

سه روش متداول برای اجرای سازه نگهبان مهار متقابل در گورد عریض وجود دارد که به صورت زیر است:

روش اول:

با افزایش عرض گود، نیروی بیشتری بر دستک وارد می‌شود. این کار باعث خیز برداشتن دستک فشاری می‌شود و با از مقاطعی استفاده کرد که شعاع ژیراسیون بالایی داشته باشد که بهترین گزینه پروفیل لوله‌ای بهترین گزینه خواهد بود.

روش دوم:

در صورتیکه از خرپا و تیرهای I شکل برای دستک فشاری استفاده شود دو حالت وجود دارد:

-          از طرفین گود دو سولجر نزدیک گود قرار می‌گیرد.

-    دو خرپا با همان فاصله به ترتیب به انتهای فوقانی سولجر متصل خواهد شد.

در نهایت بال‌های فوقانی و بال‌های تحتانی خرپا با المان سازه‌ای افقی به یکدیگر متصل می‌شود تا مجموعه به شکل سه بعدی قرار بگیرد.

روش سوم:

روش دیگر برای مقابله با کمانش دستک فشاری است که در راستای عمود بر دستک و در وسط دهانه متصل خواهد شد. با این کار طول کمانش دستک کم شده و مقاومت خمشی بیشتر می‌شود.

ویژگی‌های سازه نگهبان مهار متقابل

سازه‌های نگهبان مهار متقابل یا استرات یکی از سیستم‌های پایدارسازی و تقویت‌کننده برای سازه‌های مهندسی عمران هستند. این نوع سازه‌ها به ویژه در پروژه‌های بزرگ مانند ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌های بلند و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سازه نگهبان مهار متقابل یا استرات معمولاً شامل یک شبکه از اعضای کششی و فشاری است که به صورت تقاطعی (معمولاً به شکل مثلثی) قرار می‌گیرند. این اعضا می‌توانند از مواد مختلفی مانند فولاد یا بتن ساخته شده باشند و وظیفه اصلی آنها توزیع بار و نیروها به طور یکنواخت در سطح سازه است. این سیستم به کاهش تغییر شکل‌ها و ارتعاشات در سازه کمک کرده و پایداری آن را در برابر بارهای مختلف (مانند بارهای جانبی ناشی از باد یا زلزله) افزایش می‌دهد.

نقاط قوت:

پایداری بالا: با توزیع یکنواخت نیروها، این نوع سازه می‌تواند به خوبی در برابر نیروهای جانبی مقاومت کند.

جلوگیری از تغییر شکل: سازه‌های نگهبان مهار متقابل به کاهش تغییر شکل سازه کمک می‌کنند، که می‌تواند در حفظ ایمنی و عملکرد سازه مؤثر باشد.

کاهش هزینه: در برخی موارد، استفاده از این سیستم می‌تواند هزینه‌های ساخت و نگهداری را کاهش دهد.

سخن پایانی سازه نگهبان مهار متقابل

سازه نگهبان مهار متقابل یا استرات به عنوان یکی از روش‌های مؤثر و کارآمد در تقویت و پایدارسازی سازه‌ها شناخته می‌شود. با توجه به مزایای متعدد آن، این سیستم می‌تواند در پروژه‌های مختلف عمرانی به ویژه در شرایطی که نیاز به پایداری و مقاومت بالا وجود دارد، به کار گرفته شود. استفاده از این نوع سازه‌ها می‌تواند نه تنها به بهبود ایمنی سازه‌ها کمک کند بلکه هزینه‌های کلی پروژه را نیز بهینه سازد. در نهایت، طراحی و اجرای صحیح این سازه‌ها نیازمند تخصص و دانش فنی کافی است تا به بهترین نتیجه ممکن دست یابید و در صورت نیاز می‌توانید از طریق شماره تماس 02188885720 با کارشناسان ما در آسن تماس بگیرید. همچنین برای اطلاع از قیمت میلگرد می‌توانید به کانال تلگرام آسن مراجعه کنید.

سوالات متداول

 

1- سازه نگهبان چیست و دلیل استفاده از آن چیست؟

سازه نگهبان یک ساختار موقتی است که برای حمایت و نگهداری زمین و دیگر سازه‌ها در حین عملیات ساختمانی یا حفاری طراحی می‌شود. هدف اصلی از استفاده از سازه نگهبان جلوگیری از ریزش خاک و آسیب به سازه‌های مجاور است.

2- مهار متقابل چه نقشی در سازه نگهبان دارد؟

مهار متقابل به عنوان عاملی برای توزیع بار و افزایش پایداری سازه نگهبان عمل می‌کند. این مهارها معمولاً به صورت مایل نصب می‌شوند و به تقویت اتصالات و کاهش حرکات جانبی خاک کمک می‌کنند.

3- چه عواملی باید در طراحی مهار متقابل مدنظر قرار گیرد؟

در طراحی مهار متقابل باید به عواملی همچون نوع خاک، عمق حفاری، بارهای وارد بر سازه نگهبان، و مشخصات فنی مصالح استفاده شده توجه شود. همچنین شرایط آب و هوایی و وضعیت سازه‌های مجاور نیز باید مورد بررسی قرار گیرد.

4- چه نوع مصالحی برای ساخت مهار متقابل استفاده می‌شود؟

مهارهای متقابل معمولاً از مصالحی مانند فولاد، بتن، یا ترکیبی از هر دو ساخته می‌شوند. انتخاب نوع مصالح بستگی به نیازها و شرایط خاص پروژه دارد.

5- مثال‌هایی از کاربرد مهار متقابل در پروژه‌های ساختمانی چیست؟

مهار متقابل به طور گسترده‌ای در پروژه‌های زیرزمینی، نظیر ساخت مترو، حفاری‌های عمیق، و احداث پارکینگ‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. همچنین در پروژه‌های مرمت سازه‌های تاریخی نیز به کار می‌رود تا از آسیب‌های ناشی از تغییرات خاک جلوگیری شود.