بارهای خاک و فشار هیدرواستاتیکی — مبحث ۶ مقررات ملی ساختمان (فصل ۴)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «بارهای خاک و فشار هیدرواستاتیکی» (بند ۴-۶) از مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۷ سوال دارد.
فهرست مطالب
خلاصه درسنامه
کلیات و فشار جانبی (بندهای ۱-۴-۶ و ۲-۴-۶)
- این فصل حداقل ضوابط برای محاسبه‌ی بارهای خاک و فشار هیدرواستاتیکی است که باید هماهنگ با کلیه‌ی موارد بیان‌شده در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ژئوتکنیک و مهندسی پی) رعایت شود.
- نیروی ناشی از فشار خاک یا فشار هیدرواستاتیکی باید بر روی دیوارهای زیرزمین‌ها و سایر سازه‌های مشابه که در پشت آن‌ها خاک قرار دارد، منظور گردد. این فشار، با توجه به مشخصات مکانیکی خاک و ضوابط مبحث هفتم تعیین می‌شود و در هر حالت نباید کمتر از فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب در نظر گرفته شود.
- چنانچه خاک مجاور دیوار در معرض سربارهای ثابت یا متحرک (ماشین‌آلات، ترافیک) قرار گیرد، اثر این سربارها نیز باید در محاسبه‌ی فشار خاک بر دیوار منظور شود.
- چنانچه سطح آب زیرزمینی بالا باشد، اثرات فشار هیدرواستاتیکی باید در محاسبات فشار جانبی منظور شود. چنانچه در مطالعات ژئوتکنیکی خاک منبسط‌شونده گزارش شده باشد، فشار جانبی باید بر اساس نتایج آن مطالعات افزایش یابد.
- اثرات فشارهای جانبی خاک، ناشی از حرکت زمین در زمان زلزله، باید با روش‌های مناسب مبحث هفتم تعیین و در ترکیبات بارگذاری زلزله منظور شود. در دیوارهای زیرزمین یکپارچه با سیستم سازه‌ای (تیر-ستون-دیافراگم-دیوار برشی)، به اثرات تغییر فشار خاک طبق الزامات مبحث هفتم باید توجه شود.
زیرفشار کف/شالوده و ضرایب اطمینان (بندهای ۳-۴-۶ و ۴-۴-۶)
- در طراحی کف زیرزمین و اجزای افقی مشابه پایین‌تر از سطح زمین، اثر زیرفشار آب زیرزمینی — در صورت وجود — باید به‌صورت فشار هیدرواستاتیکی بر تمام کف در نظر گرفته شود؛ بارهای هیدرواستاتیکی باید تا زیر سطح شالوده محاسبه شوند و هرگونه بار روبه‌بالا نیز باید در طراحی منظور شود.
- در صورت وجود خاک منبسط‌شونده زیر شالوده یا تاوه، شالوده و تاوه باید برای تحمل حرکات روبه‌بالا طراحی شوند یا در برابر آن مقاومت کنند؛ یا خاک منبسط‌شونده برداشته شده، یا به‌خوبی تثبیت گردد.
- در طراحی دیوارهای حائل و شالوده‌ی آن‌ها و کف‌های تحت اثر زیرفشار، ضرایب اطمینان در برابر لغزش، واژگونی و برکنش باید مطابق ضوابط مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شود.
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| حداقل فشار جانبی خاک | معادل فشار مایع با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب |
| مرجع هماهنگی ضوابط این فصل | مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ژئوتکنیک و مهندسی پی) |
| عمق محاسبه‌ی بارهای هیدرواستاتیکی زیر کف | تا زیر سطح شالوده |
| مرجع ضرایب اطمینان لغزش/واژگونی/برکنش | ضوابط مبحث هفتم |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: ضوابط فصل ۴-۶ (بارهای خاک و فشار هیدرواستاتیکی) باید هماهنگ با کدام مبحث دیگر مقررات ملی ساختمان رعایت شود؟
الف) مبحث سوم
ب) مبحث هفتم
ج) مبحث نهم
د) مبحث شانزدهم
پاسخ صحیح: گزینه ب — مبحث هفتم
طبق بند ۱-۴-۶، موارد مطرح‌شده در این فصل به‌عنوان حداقل ضوابط است که باید هماهنگ با کلیه‌ی موارد بیان‌شده در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ژئوتکنیک و مهندسی پی) رعایت شود.
طبق بند ۱-۴-۶، موارد مطرح‌شده در این فصل به‌عنوان حداقل ضوابط است که باید هماهنگ با کلیه‌ی موارد بیان‌شده در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ژئوتکنیک و مهندسی پی) رعایت شود.
سوال ۲: فشار جانبی خاک بر دیوارهای زیرزمین، طبق بند ۱-۲-۴-۶، در هیچ حالتی نباید کمتر از چه مقداری در نظر گرفته شود؟
الف) فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب
ب) فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۱۰ کیلونیوتن بر مترمکعب
ج) صفر (اختیاری است)
د) فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۲۰ کیلونیوتن بر مترمکعب
پاسخ صحیح: گزینه الف — فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب
طبق بند ۱-۲-۴-۶، فشار خاک باید با توجه به مشخصات مکانیکی آن تعیین گردد و در هر حالت نباید کمتر از فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب در نظر گرفته شود.
طبق بند ۱-۲-۴-۶، فشار خاک باید با توجه به مشخصات مکانیکی آن تعیین گردد و در هر حالت نباید کمتر از فشار مایع معادل با وزن مخصوص ۵ کیلونیوتن بر مترمکعب در نظر گرفته شود.
سوال ۳: اگر خاک مجاور یک دیوار زیرزمین در معرض ترافیک خودرو (سربار متحرک) باشد، طبق بند ۲-۲-۴-۶ چه باید کرد؟
الف) اثر این سربار باید در محاسبه‌ی فشار خاک بر دیوار منظور شود
ب) سربارهای متحرک هیچ‌گاه در طراحی دیوار زیرزمین لحاظ نمی‌شوند
ج) کافی است فقط سربار ثابت لحاظ شود
د) این حالت خارج از دامنه‌ی مبحث ۶ است
پاسخ صحیح: گزینه الف — اثر این سربار باید در محاسبه‌ی فشار خاک بر دیوار منظور شود
طبق بند ۲-۲-۴-۶، چنانچه خاک مجاور دیوار در معرض سربارهای ثابت یا متحرک (ماشین‌آلات، ترافیک) قرار گیرد، اثر این سربارها باید در محاسبه‌ی فشار خاک بر روی دیوار منظور گردد.
طبق بند ۲-۲-۴-۶، چنانچه خاک مجاور دیوار در معرض سربارهای ثابت یا متحرک (ماشین‌آلات، ترافیک) قرار گیرد، اثر این سربارها باید در محاسبه‌ی فشار خاک بر روی دیوار منظور گردد.
سوال ۴: اثرات فشار جانبی خاک، ناشی از حرکت زمین در زمان زلزله، باید بر اساس کدام مرجع تعیین شود؟
الف) روش‌های مناسب تعریف‌شده در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان
ب) همواره نادیده گرفته می‌شود
ج) فقط استاندارد ۲۸۰۰، بدون ارتباط با مبحث هفتم
د) برآورد شخصی طراح، بدون مرجع مشخص
پاسخ صحیح: گزینه الف — روش‌های مناسب تعریف‌شده در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان
طبق بند ۵-۲-۴-۶، اثرات فشارهای جانبی خاک، ناشی از حرکت زمین در زمان زلزله، باید با روش‌های مناسبی که در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان تعریف شده است، تعیین شده و در ترکیبات بارگذاری زلزله منظور شود.
طبق بند ۵-۲-۴-۶، اثرات فشارهای جانبی خاک، ناشی از حرکت زمین در زمان زلزله، باید با روش‌های مناسبی که در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان تعریف شده است، تعیین شده و در ترکیبات بارگذاری زلزله منظور شود.
سوال ۵: در طراحی کف زیرزمین، اثر زیرفشار آب زیرزمینی باید تا چه تراز محاسبه شود؟
الف) فقط تا زیر کف زیرزمین
ب) تا زیر سطح شالوده
ج) فقط تا نیمه‌ی ارتفاع زیرزمین
د) اصلا محاسبه نمی‌شود
پاسخ صحیح: گزینه ب — تا زیر سطح شالوده
طبق بند ۳-۴-۶، بارهای هیدرواستاتیکی باید تا زیر سطح شالوده‌ی ساختمان محاسبه شوند و هرگونه بار روبه‌بالای ناشی از آن نیز باید در طراحی منظور شود.
طبق بند ۳-۴-۶، بارهای هیدرواستاتیکی باید تا زیر سطح شالوده‌ی ساختمان محاسبه شوند و هرگونه بار روبه‌بالای ناشی از آن نیز باید در طراحی منظور شود.
سوال ۶: در صورت وجود خاک منبسط‌شونده زیر شالوده، طبق بند ۳-۴-۶ چه راهکارهایی پذیرفته‌شده است؟
الف) شالوده برای تحمل حرکات روبه‌بالا طراحی شود، یا خاک برداشته شود، یا خاک به‌خوبی تثبیت گردد
ب) فقط باید عمق شالوده دو برابر شود
ج) هیچ راهکاری در مبحث ارائه نشده است
د) باید حتما از شمع استفاده شود
پاسخ صحیح: گزینه الف — شالوده برای تحمل حرکات روبه‌بالا طراحی شود، یا خاک برداشته شود، یا خاک به‌خوبی تثبیت گردد
طبق بند ۳-۴-۶، در صورت وجود خاک منبسط‌شونده زیر شالوده یا تاوه، شالوده و اجزای مربوط باید برای تحمل حرکات روبه‌بالا طراحی شده یا در برابر آن‌ها مقاومت کنند؛ یا خاک منبسط‌شونده برداشته شده، یا در زیر و اطراف سازه به‌خوبی تثبیت گردد.
طبق بند ۳-۴-۶، در صورت وجود خاک منبسط‌شونده زیر شالوده یا تاوه، شالوده و اجزای مربوط باید برای تحمل حرکات روبه‌بالا طراحی شده یا در برابر آن‌ها مقاومت کنند؛ یا خاک منبسط‌شونده برداشته شده، یا در زیر و اطراف سازه به‌خوبی تثبیت گردد.
سایر فصل‌های مبحث ۶
فصل ۱: کلیاتفصل ۲: ترکیب بارهافصل ۳: بار مردهفصل ۵: بار زندهفصل ۶: بار سیلفصل ۷: بار برففصل ۸: بار بارانفصل ۹: بار یخفصل ۱۰: بار بادفصل ۱۱: بار زلزله
مباحث مرتبط
مبحث ۶: بارهای وارد بر ساختمانهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی