اصول مهندسی طراحی پل

کتاب اصول مهندسی طراحی پل

طراحی پل بر روی یک رودخانه نه تنها نیازمند توجه به موقعیت پایه، پتانسیل ترافیک و جزئیات ساختاری و شالوده­ای است بلکه باید خصوصیات رودخانه زیر پل هم مورد توجه قرار گیرد. برای بررسی خصوصیات رودخانه لازم است که اطلاعاتی در مورد جنبه‌هایی مانند ثبات کانال، میزان رسوب، فرسایش، رسوب مواد رسوبی و نیروهای هیدرودینامیک گردآوری شود. پیش­بینی­هایی در مورد اینکه در شرایط خاص چه اتفاقی ممکن است بیفتد هم باید انجام گیرد. یکی از اطلاعات مهمی که برای چنین پیش­بینی­هایی لازم است اطلاعات هیدرولیکی هستند. این اطلاعات را می­توان با بررسی­های هوایی، هیدروگرافیکی یا هیدرولیکی جمع‌آوری نمود.

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه 10

اهمیت عوامل هیدرولیکی در طراحی پل     10

1-2 محاسبه اوج جریان (جریان حداکثر سیل) 12

1-2-1  روش‌های تجربی.. 12

1-2-2  منحنی‌های پوشش... 15

1-3  جریان سیل و مقیاس آبخیز. 16

فصل دوم: آبخیزها 17

2-1  آبخیزهای کوچک... 17

2-1-1  خصوصیات.. 17

2-1-2  تحلیل واکنش آبدوی.. 17

روش منطقی.. 18

2-1-3  تمرکز آبدوی.. 18

2-1-4  زمان تمرکز. 19

2-1-5  کاربرد روش منطقی.. 20

2-1-6- آبخیزهای مرکب.. 22

2-1-7- انواع عکس‌العمل‌های آبخیز. 24

2-2- آبخیزهای متوسط.. 26

2-2-1- خصوصیات.. 26

2-2-2- تحلیل عکس‌العمل آبدوی.. 27

2-3- آبخیزهای بزرگ... 38

2-3-1- خصوصیات.. 38

2-3-2- تحلیل فرکانسی جریان‌ها 38

2-3-3- روش گامبل.. 50

فصل سوم: کانال های رودخانه 54

3-1- تعیین حداکثر دبی.. 54

3-1-1- انتخاب قسمتی از رودخانه. 54

3-2- هندسه هیدرولیک... 58

3-2-1- کانال‌های با بستر شنی.. 59

3-2-2- کانال‌های با بستر سنگریزه 59

3-2-3- کانال‌های با بستر چسبنده 59

3-3- اثر پل بر روی رژیم رودخانه. 60

3-4- دهانه‌های خطی.. 61

3-4-1- جریان‌ها با مرزهای صلب.. 61

3-4-2- جریان‌های شبه آبرفتی.. 61

3-4-3- جریان‌های آبرفتی.. 61

3-4-4- بسترهای شن ماسه‌ای و خاک چسبنده 64

3-5- دهانه اقتصادی.. 64

3-6- خیزاب.. 65

3-7- فرسایش.... 67

3-7-1- جریان‌های آبرفتی.. 68

3-7-2- جریان‌های شبه‌آبرفتی.. 68

3-7-3- جریان‌های آبرفتی و شبه‌آبرفتی.. 71

3-7-4- فرسایش موضعی.. 74

سوالات.. 91

مسائل.. 94

مراجع. 98

 

قسمت دوم: طراحی سازه‌ای

 

فصل چهارم: بارهای طراحی برای پل‌ها 100

4-1- مقدمه. 100

4-2- بارهای طراحی.. 100

4-2-1- بار مرده 100

4-2-2- بار زنده وسایل نقلیه. 101

4-2-3- اثر ضربه. 103

4-2-4- بارگذاری باد. 104

4-2-5- نیروهای طولی.. 105

4-2-6- نیروهای گریز از مرکز. 105

4-2-7- غوطه‌وری.. 105

4-2-8- نیروهای جریان آب.. 106

4-2-9- نیروهای حرارتی.. 106

4-2-10- تغییر شکل و نیروهای عمودی.. 107

4-2-11- تنشهای نصب.. 108

4-2-12- نیروهای لرزه‌ای.. 108

فصل پنجم: پل‌های بنایی قوسی 109

5-1- مقدمه. 109

5-2- جزئیات طراحی.. 111

5-2-1- بلندی قوس... 111

5-2-2- شعاع قوس... 112

5-2-3- ضخامت حلقه قوس... 112

5-2-4- عمق پشت بند خاکریز. 112

5-3- ابعاد زیرسازه 113

3-5-1- تکیه‌گاه 113

5-3-2- پایه. 113

5-3-3- رابط‌های انتهایی.. 113

مسئله طراحی.. 123

فصل ششم: آبگذر لوله‌ای 124

6-1- مقدمه. 124

6-2- الگوی جریان در آبگذرهای لوله‌ای.. 125

6-3- مسیر آبگذر 126

6-4- سازه‌های ورودی آبگذر 126

6-5- طراحی هیدرولیک آبگذرهای لوله‌ای.. 127

6-6- طراحی سازهای آبگذرهای لوله‌ای.. 128

6-7- دسته‌بندی لوله‌های RCC.. 130

6-8- تقویت در لوله‌ها 130

مسائل طراحی.. 135

فصل هفتم: پل‌های دالو 138

7-1- مقدمه. 138

7-2- بار چرخ روی دال‌ها (صفحات) 138

7-3- روش عرض مؤثر. 139

7-3-1- دالی که از دو لبه حمایت می‌شود (دال‌های با حمایت ساده) 140

7-3-2- دال‌های طرهای.. 142

7-4- طول توزیع. 142

مسائل طراحی.. 160

فصل هشتم: آبگذارهای صندوقه‌ای 162

8-1- مقدمه. 162

8-2- روش طراحی.. 163

مسائل طراحی.. 179

فصل نهم: پل‌های تیر و دال 181

9-1- مقدمه. 181

9-2- طراحی پانل داخلی دال.. 182

9-3- روش پیگادس... 182

9-4- طراحی شاه‌تیرهای طولی.. 193

9-5- روش گایون- مسونت... 194

9-5-1- محاسبه گشتاور طولی.. 195

9-6- روش هندری- جاگر. 195

9-7- تئوری کوربون.. 197

مسائل طراحی.. 229

فصل دهم: پل‌های تیر ورق 231

10-1- مقدمه. 231

10-2-2- بال‌ها 232

10-2-3- تقویت‌کننده‌های میانی.. 233

10-2-4- تقویت‌کننده‌های عمودی.. 233

10-2-5- تقویت کننده‌های اتکایی.. 234

10-2-6- مهاربندی جانبی برای شاه‌تیرهای ورقی.. 234

مسائل طراحی.. 247

فصل یازدهم: پل‌های مرکب 248

11-1- مقدمه. 248

11-2- عمل مرکب... 248

11-3- رابط‌های برشی.. 250

11-3-1- الزامات طراحی رابط‌های برشی.. 251

مسائل طراحی.. 267

فصل دوازدهم: زیرسازه‌ها 269

12-1- تکیه‌گاه‌ها 269

12-1-1- تحلیل پایداری تکیه‌گاه‌ها 271

12-2- پایه‌ها 275

12-2-1- بارهای روی پایه‌ها 276

12-2-2- تحلیل پایه‌ها 276

مسائل طراحی.. 283

فصل سیزدهم: شالوده پل 284

13-1- انواع شالوده 284

13-1-1- شالوده‌های چاهی.. 284

13-1-2- شالوده‌های چاهی باز 285

13-1-3- اجزای شالوده‌های چاهی.. 286

13-3- شالوده‌های شمعی.. 288

13-3-1- گروه شمع. 289

13-3-2- طراحی شمع‌ها 289

مسائل طراحی.. 296

فصل چهاردهم: اتصال فشار مستقیم و درز انبساط 298

14-1- بردگاه‌ها 298

14-1-1- نیروهای بردگاه‌ها 298

14-1-2- انواع بردگاه 299

14-2- طراحی بردگاه‌های الاستومری تقویت نشده 301

14-3- اساس انتخاب بردگاه‌ها 303

14-4- درزهای انبساطی.. 309

14-4-1- اتصالات بسته. 309

مسائل طراحی.. 311

فهرست لغات و اصطلاحات.. 312