توضیحات :

‏

‏* این برنامه به درد چه کسایی میخوره؟

درس مکانیک خاک و پی از دروس پایه رشته مهندسی عمران است. پیدا کردن تنشهای جانبی خاک که ناشی از تنش کل، فشار آب حفره ای و تنش مؤثر و ضریب ‏فشار جانبی خاکه، همیشه جزو پایه‌ای‌ترین محاسباتی هستش که توی مسائل بهش برخورد میکنیم ضمن اینکه مورد علاقه بسیاری از طراحان سوال هم هست. این ‏برنامه مناسب برای رشته مهندسی عمران، دروس: مکانیک خاک، مهندسی پی، مهندسی تونل، مکانیک خاک پیشرفته و بسیاری دیگر از دروس مقطع کارشناسی ‏ارشد و به خصوص آزمون نظام مهندسی است. این برنامه علاوه بر اینکه برای امتحانات مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد گرایش مکانیک خاک و پی مناسب ‏است، بسیاری از فارغ التحصیلان مهندسی عمران در امتحانات نظارت، محاسبات و اجرای نظام مهندسی (ورود به حرفه‌ مهندسان) از اون بهره میبرن و استفاده میکنن. ‏این برنامه بری ماشین حساب کلاسپد (‏ClassPad‏) نوشته شده است.‏

‏* این برنامه چه کارایی میتونه بکنه؟

برنامه قادر به محاسبه تنش جانبی خاک در تراز لایه‌های مختلف خاک است. ضمنا برنامه سایر تنشها مثل تنش کل، فشار آب حفره ای و تنش مؤثر در شرایط بدون ‏تراوش آب رو هم در این ترازها میده. این برنامه فرمولهای محاسباتی را به کاربر ارائه میکنه و تاثیر زیادی بر سرعت و دقت کاربر در محاسبه تنش جانبی خاک به ‏خصوص در مسائلی مثل یافتن نیروی وارد به دیوار حائل داره. ‏

‏* این برنامه ویژگی خاصی هم داره؟

این برنامه کاربرد زیادی در دروس مختلف رشته مهندسی عمران داره. توی این برنامه فقط لازمه مشخصات لایه های مختلف خاک و سطح آب رو تعریف کنی و ‏برنامه بر اون اساس کلیه تنشهای خاک رو (تنش کل، فشار آب حفره ای و تنش مؤثر و فشار جانبی خاک) محاسبه کنه. این برنامه قادره ضرایب فشار جانبی خاک رو ‏در حالات مختلف سکون، فعال و مقاوم محاسبه کنه و بر اون اسا فشار جانبی خاک رو برای خاکهای غیر چسبنده و به هر تعداد لایه که برای برنامه تعریف بشه، به ‏سرعت محاسبه میکنه. ضمنا همه فارغ التحصیلان رشته مهندسی عمران برای گرفتن پروانه اشتغالشون مجبورن آزمون نظام مهندسی رو بگذرونن و خیلیا هم برای ارتقا ‏پایشون مجبورن چند بار دیگه امتحان بدن و توی همه این امتحانا، چه نظارت و چه محاسبات و حتی آزمون اجرا بحث مکانیک خاک و پی هست و پیدا کردن ‏تنشهای جانبی خاک یکی از قسمتهای مهم مکانیک خاک و پی به شمار میره. بنا بر این یکی از برنامه های پر کاربرد رشته مهندسی عمران و مکانیک به حساب میاد. ‏تقریبا توی همه سنوات آزمون نظام مهندسی از قسمت تنش جانبی خاک سوال آمده.‏

‏* دیگه؟

این برنامه بعد از تعریف پروفیل خاک یه بار وضعیت پروفیل رو بهت نشون میده تا شما بررسی کنی و احیانا اشتباه مشخصات پروفیل خاک رو نداده باشی و جواب ‏اشتباه نگیری. برای آموزش از کتاب ‏Principles of Geotechnical Engineering‏ براجا ام داس ویرایش هفتمش استفاده شده کتاب فوق العاده ایه برای ‏یادگیری علم مکانیک خاک. آقای مهندس طاحونی هم ویرایش قدیمی همین کتاب رو ترجمه کردن که کتاب مرجع تقریبا همه دانشگاه‌های کشوره. نمونه سوال ‏آزمون نظام مهندسی هم حل کردم تا کاربرد وسیعش رو ببینی. راستی توی برنامه از لغات و اصطلاحات ساده انگلیسی استفاده شده تا برای دانشجویان خارج کشور ‏هم قابل استفاده باشه.‏

مسئله 15-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: فشار ‏جانبی ناشی از زمین وارد بر دیوار ‏نشان داده شده در شکل را بیابید. ‏‏(فرض کنید از حرکت جانبی دیوار ‏جلوگیری به عمل آمده است.)‏

 

 

 

 

پاسخ مسئله 15-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: محاسبه فشار جانبی خاک بر دیوار حائل در حال سکون با استفاده از برنامه ماشین حساب:

‏1-‏

 صفحه انتخاب شرایط خاک. همونطور که ‏مشاهده میشه میتونیم تنشهای مربوط به سه ‏وضعیت مختلف رو با این برنامه بدست ‏بیاریم. اولین گزینه وضعیت محاسبه فشار ‏خاک در حالت سکون یا اصطلاحا وضعیت ‏ایستا هست. وضعیت دوم رو وقتی انتخاب ‏میکنیم که بخوایم فشار محرک رانکین رو ‏حساب کنیم و وضعیت سوم رو وقتی ‏انتخاب میکنیم که بخوایم فشار محرک ‏رانکین رو حساب کنیم. ضمنا این برنامه به ‏زبان انگلیسی ساده نوشته شده تا برای ‏دانشجوهای خارج از کشور هم قابل استفاده ‏باشه. خوب ما اینجا گزینه یک رو انتخاب ‏میکنیم. چون گفته از حرکت جانبی دیوار ‏جلوگیری به عمل اومده.‏

‏2-‏

اینجا اگه ما سرباری رو خاک داشته باشیم به ‏برنامه میدیم. یه سوتی هم از چاپ هفتم کتاب ‏داس بگیریم که نوشته ‏kN/m³‎‏! اگه قرار بود ‏وزن مخصوص سربار رو بده باید ارتفاع سربار ‏رو هم میداد که چون نداده یعنی میخواسته ‎ ‎kN/m²‎‏ بده (یا همون ‏kPa‏).‏

‏3-‏

اینجا از ما تعداد لایه‌های پروفیل خاک رو ‏میخواد.‏

‏4-‏

برنامه اینجا به ترتیب ازت ضخامت و دانسیته ‏خاک رو برای هر لایه میگیره. در این مرحله در ‏واقع داریم مسئله رو برای برنامه تعریف میکنیم. ‏یادت باشه لایه ها رو به ترتیب از سطح زمین به ‏طرف عمق زمین به برنامه معرفی کنی. اون پایین ‏هم بهت میگه الان اطلاعات مربوط به کدوم ‏لایه رو وارد کنی.‏

‏5-‏

در اینجا هم وزن مخصوص لایه رو ازت ‏میگیره. به واحدش دقت کن.‏

‏6-‏

اینجا برنامه ازت ضریب فشار جانبی خاک در ‏حال سکون رو میخواد. اگه توی سوال داده بود ‏که خودش رو وارد میکنی، اما اگه نداشتی ‏میتونی با وارد کردن 1- به خود برنامه بگی تا ‏برات طبق رابطه جکی حسابش کنه. ما هم اینجا ‏میگیم برامون حسابش کنه.‏

‏7-‏

اینجا علاوه بر اینکه اون پایین رابطه جکی رو ‏بهت میده تا بدونی ضریب فشار جانبی در حال ‏سکون از چه رابطه‌ای محاسبه میشه، ازت زاویه ‏اصطکاک زهکشی شده خاک رو هم میگیره. ‏شاید توی سوال نگفته باشه این زاویه زهکشی ‏شده خاک هست! زیاد گیر نده، هر چی رو که ‏بهت داده بود همونو بذار. ‏

‏8-‏

اینم محاسبه ضریب فشار جانبی خاک در حالت ‏سکون در لایه اول.‏

‏9-‏

‏10-‏

‏11-‏

‏12-‏

‏13-‏

‎

‏14-‏

در اینجا برنامه یه بار بهت مشخصات لایه‌هایی ‏رو که وارد کردی بهت نشون میده تا از هرگونه ‏احتمال اشتباه در وارد کردن داده به برنامه ‏جلوگیری بشه. واضحه که اگه اشتباه کرده ‏بودی باید از برنامه خارج بشی و دوباره ‏اطلاعات رو وارد کنی.‏

‏15-‏

اینجا هم از ما عمق سطح آب زیر زمینی (یا ‏سطح آب آزاد) رو میخواد. یادت باشه مبدا ‏مختصات ما سطح زمینه و جهت مثبت هم رو ‏به پایینه.‏

‏16-‏

اینجا هم از ما وزن مخصوص آب رو ‏میگیره. خود برنامه مقدار معمول وزن ‏مخصوص آب رو اون بالا بهت داده ولی ‏توی بعضی امتحانا میگن 10 در نظر بگیرین. ‏بنابراین هر مقداری رو که گفتن وارد میکنی.‏

‏17-‏

 

و در چشم به هم زدنی جواب بدست میاد. حالا ‏اگه خواستی برو دستی حساب کن تا جونت ... ‏‏(حال بیاد بابا!). ستون اول که لایه رو مشخص ‏میکنه. ستون دوم عمق خاک توی اون لایه رو ‏مشخص میکنه. ستون سوم تنش کل در اعماق ‏مشخص شده در ستون دوم رو نشون میده. ‏ستون چهارم فشار آب حفره‌ای مربوط به اعماق ‏مشخص شده رو نشون میده.‏

ستون پنجم تنش موثر در اعماق مشخص شده ‏رو نشون میده. ستون ششم ضریب فشار جانبی ‏در تنش مؤثر اون نقطه رو مشخص میکنه که ‏توی بعضی سوالات ممکنه سوال بشه. ستون ‏آخر هم مجموع فشار جانبی مؤثر و فشار جانبی ‏ناشی از آب زیرزمینی رو نشون میده. فقط ‏یادت باشه این فشار جانبی ناشی از خاک به ‏دیوار هست. اگه نیرو رو خواسته بودن کافیه ‏نمودار تنش در اعماق مشخص شده رو با یه ‏خط مشخص کنی، بعد با محاسبه مساحت این ‏نمودار در واقع نیروی جانبی وارد به دیوار در ‏هر متر از دیوار رو بدست آوردی. به همین ‏سادگی.‏

‏

موفق باشی.‏

 

 مثال 4-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: نیروی ‏وارد بر دیوار حائل نشان داده شده در ‏شکل را در حالت فعال محاسبه نمایید.‏

 

پاسخ مثال 4-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: محاسبه فشار جانبی محرک خاک بر دیوار حائل با استفاده از برنامه ماشین حساب

‏1-‏

انتخاب حالت محاسبه فشار جانبی فعال ‏خاک.‏

‏2-‏

سربار که نداریم.‏

‏3-‏

 اینجا از ما تعداد لایه‌های پروفیل خاک رو ‏میخواد.‏

‏4-‏

 5-‏

در اینجا هم وزن مخصوص لایه رو ازت ‏میگیره. به واحدش دقت کن.‏

‏6-‏

اینجا برنامه ازت ضریب فشار جانبی خاک در ‏حالت محرک رو میخواد. اگه توی سوال داده ‏بود که خودش رو وارد میکنی، اما اگه نداشتی ‏میتونی با وارد کردن 1- به خود برنامه بگی تا ‏برات حسابش کنه. ما هم اینجا میگیم برامون ‏حسابش کنه.‏

‏7-‏

اینجا علاوه بر اینکه اون پایین رابطه رو بهت ‏میده تا بدونی ضریب فشار جانبی در حالت ‏محرک از چه رابطه‌ای محاسبه میشه، ازت ‏زاویه اصطکاک زهکشی شده خاک رو هم ‏میگیره. شاید توی سوال نگفته باشه این زاویه ‏زهکشی شده خاک هست! زیاد گیر نده، هر ‏چی رو که بهت داده بود همونو بذار. ‏

‏8-‏

اینم محاسبه ضریب فشار جانبی خاک در حالت ‏محرک در لایه اول.‏

‏9-‏

 10-‏

‏11-‏

‏12-‏

‏13-‏
‎

‎

‏14-‏

در اینجا برنامه یه بار بهت مشخصات لایه‌هایی ‏رو که وارد کردی بهت نشون میده تا از هرگونه ‏احتمال اشتباه در وارد کردن داده به برنامه ‏جلوگیری بشه. واضحه که اگه اشتباه کرده ‏بودی باید از برنامه خارج بشی و دوباره ‏اطلاعات رو وارد کنی.‏

‏15-‏

 اینجا هم از ما عمق سطح آب زیر زمینی (یا ‏سطح آب آزاد) رو میخواد. یادت باشه مبدا ‏مختصات ما سطح زمینه و جهت مثبت هم رو ‏به پایینه.‏

‏16-‏

اینجا هم از ما وزن مخصوص آب رو ‏میگیره. خود برنامه مقدار معمول وزن ‏مخصوص آب رو اون بالا بهت داده ولی ‏توی بعضی امتحانا میگن 10 در نظر بگیرین. ‏بنابراین هر مقداری رو که گفتن وارد میکنی.‏

‏17-‏

و در چشم به هم زدنی جواب بدست میاد. حالا ‏اگه خواستی برو دستی حساب کن تا جونت ... ‏‏(حال بیاد بابا!). ستون اول که لایه رو مشخص ‏میکنه. ستون دوم عمق خاک توی اون لایه رو ‏مشخص میکنه. ستون سوم تنش کل در اعماق ‏مشخص شده در ستون دوم رو نشون میده. ‏ستون چهارم فشار آب حفره‌ای مربوط به اعماق ‏مشخص شده رو نشون میده.‏

ستون پنجم تنش موثر در اعماق مشخص شده ‏رو نشون میده. ستون ششم ضریب فشار جانبی ‏در تنش مؤثر اون نقطه رو مشخص میکنه که ‏توی بعضی سوالات ممکنه سوال بشه. ستون ‏آخر هم مجموع فشار جانبی مؤثر و فشار جانبی ‏ناشی از آب زیرزمینی رو نشون میده. ‏

خوب تا اینجا کار اصلی رو برنامه برات انجام ‏داده یعنی فشار جانبی ناشی از خاک به دیوار ‏برات محاسبه شده. حالا کافیه نمودار تنش در ‏اعماق مشخص شده رو با یه خط مشخص کنی، ‏بعد با محاسبه مساحت این نمودار در واقع ‏نیروی جانبی وارد به دیوار در هر متر از دیوار ‏رو بدست آوردی. به همین سادگی.‏

 

 

موفق باشی.‏

 

 مثال 2-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: نیروی ‏وارد بر دیوار حائل نشان داده شده در ‏شکل را در حالت مقاوم محاسبه نمایید.‏

 

پاسخ مثال 2-13 کتاب اصول مهندسی ‏ژئوتکنیک داس، ویرایش هفتم: محاسبه نیرو وارد بر دیوار حائل در حالت مقاوم با استفاده از برنامه ماشین حساب

‏1-‏

انتخاب حالت محاسبه فشار جانبی مقاوم ‏خاک.‏

‏2-‏

 سربار که نداریم.‏

‏3-‏

اینجا از ما تعداد لایه‌های پروفیل خاک رو ‏میخواد.‏

‏4-‏

‏5-‏

 در اینجا هم وزن مخصوص لایه رو ازت ‏میگیره. به واحدش دقت کن.‏

‏6-‏

اینجا برنامه ازت ضریب فشار جانبی خاک در ‏حالت مقاوم رو میخواد. اگه توی سوال داده ‏بود که خودش رو وارد میکنی، اما اگه نداشتی ‏میتونی با وارد کردن 1- به خود برنامه بگی تا ‏برات حسابش کنه. ‏

‏7-‏

اینجا علاوه بر اینکه اون پایین رابطه رو بهت ‏میده تا بدونی ضریب فشار جانبی در حالت ‏مقاوم از چه رابطه‌ای محاسبه میشه، ازت زاویه ‏اصطکاک زهکشی شده خاک رو هم میگیره. ‏شاید توی سوال نگفته باشه این زاویه زهکشی ‏شده خاک هست! زیاد گیر نده، هر چی رو که ‏بهت داده بود همونو بذار. ‏

‏8-‏

اینم محاسبه ضریب فشار جانبی خاک در حالت ‏مقاوم در این لایه.‏

‏9-‏

در اینجا برنامه یه بار بهت مشخصات لایه رو که ‏وارد کردی بهت نشون میده تا از هرگونه ‏احتمال اشتباه در وارد کردن داده به برنامه ‏جلوگیری بشه. ‏

‏10-‏

اینجا هم از ما عمق سطح آب زیر زمینی (یا ‏سطح آب آزاد) رو میخواد. یادت باشه مبدا ‏مختصات ما سطح زمینه و جهت مثبت هم رو ‏به پایینه. ما توی این مسئله تراز آب زیر زمینی ‏نداریم. پس فرض میکنیم که تراز آب خیلی ‏پایین باشه برای همین عمق 100 متر رو دادم.‏

‏11-‏

اینجا هم از ما وزن مخصوص آب رو ‏میگیره. چون ما آب زیر زمینی نداریم، ‏برامون مهم نیست که چه وزن مخصوصی ‏داشته باشه. اصلا محض احتیاط صفر میدیم ‏که مطمئن بشیم هیچ فشار آب حفره ای ‏حساب نمیشه! توی مرحله قبل هم هر عمقی ‏بدیم وقتی اینجا وزن مخصوص آب رو ‏صفر وارد کنیم یعنی آب نداریم!‏

‏12-‏

و در چشم به هم زدنی جواب بدست میاد. ستون ‏اول که لایه رو مشخص میکنه. ستون دوم عمق ‏خاک توی اون لایه رو مشخص میکنه. ستون ‏سوم تنش کل در اعماق مشخص شده در ستون ‏دوم رو نشون میده. ستون چهارم فشار آب ‏حفره‌ای مربوط به اعماق مشخص شده رو نشون ‏میده.‏

ستون پنجم تنش موثر در اعماق مشخص شده ‏رو نشون میده. ستون ششم ضریب فشار جانبی ‏در تنش مؤثر اون نقطه رو مشخص میکنه که ‏توی بعضی سوالات ممکنه سوال بشه. ستون ‏آخر هم مجموع فشار جانبی مؤثر و فشار جانبی ‏ناشی از آب زیرزمینی رو نشون میده. ‏

خوب تا اینجا کار اصلی رو برنامه برات انجام ‏داده یعنی فشار جانبی ناشی از خاک به دیوار ‏برات محاسبه شده. حالا کافیه نمودار تنش در ‏اعماق مشخص شده رو با یه خط مشخص کنی، ‏بعد با محاسبه مساحت این نمودار در واقع ‏نیروی جانبی وارد به دیوار در هر متر از دیوار ‏رو بدست آوردی. به همین سادگی.‏

 

 

 

موفق باشی.

 

سوال 18 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – اسفند ماه 1391: ‏دیوار حائل زیرزمین یک ساختمان به ‏ارتفاع 3 متر به صورت طره‌ای عمل ‏میکند. ضرایب فشار فعال و مقاوم خاک ‏به ترتیب برابر ‏Ka = 0.25‎‏ و ‏Kp = 4‎‏ ‏میباشند. وزن مخصوص خاک برابر ‏γ=20 kN/m3‎‏ اعلام شده است. ‏حداقل نیروی رانش وارد به هر متر ‏طول از دیوار در شرایط بارگذاری ‏عادی استاتیکی و بدون اعمال ضرایب ‏بار بر حسب کیلو نیوتن، چقدر باید در ‏نظر گرفته شود؟‏

1)‏ ‏75‏
‏2)‏ ‏27‏
‏3)‏ ‏22.5‏
‏4)‏ ‏12.5‏

 

پاسخ سوال 18 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – اسفند ماه 1391: محاسبه حداقل نیروی وارد به دیوار حائل با استفاده از ماشین حساب

این مسئله 2 تا نکته داره. اول اینکه ضریب فشار ‏مقاوم رو محض گول زدن شما آوارده چون ‏شرایط دیوار در حالت فعاله. نکته بعد رو سر ‏جاش بهت میگم!‏

‏1-‏

انتخاب حالت فشار جانبی فعال خاک.‏

‏2-‏

سربار که نداریم.‏

‏3-‏

‏4-‏

‏5-‏

در اینجا هم وزن مخصوص لایه رو ازت ‏میگیره.‏

‏6-‏

اینجا همون جاییه که قرار بود نکته دوم رو بهت ‏بگم. این آزمون مال سال 1391 هستش و اون ‏زمان مبحث هفتم سال 1388 ملاک بود. توی ‏اون ویرایش بند 7-6-7-2 صفحه 98 کتاب ‏میگه که دیوارهای نگهبان زیرزمین ها که ‏انتهای آنها آزاد است و به سازه‌ای تکیه ندارند، ‏باید در شرایط بارگذاری عادی، استاتیک، برای ‏فشار فعال طراحی بشن و مقدار ‏Ka‏ در این ‏دیوارها در هیچ حالت نباید کمتر از 0.3 در نظر ‏گرفته بشه. این در حالیه که این بند توی آیین ‏نامه مبحث 7 ویرایش سال 1392 نیامده. بنابراین ‏اگه بخوای بر اساس آیین نامه جدید محاسبه ‏کنی باید همون مقداری رو که سوال بهت داده ‏وارد کنی. ولی اینجا ما سوال رو برای آیین نامه ‏سال 1388 حل میکنیم. ‏

‏7-‏

‏8-‏

اینجا هم از ما عمق سطح آب زیر زمینی (یا ‏سطح آب آزاد) رو میخواد. یادت باشه مبدا ‏مختصات ما سطح زمینه و جهت مثبت هم رو ‏به پایینه. ما توی این مسئله تراز آب زیر زمینی ‏نداریم. پس فرض میکنیم که تراز آب خیلی ‏پایین باشه برای همین عمق 100 متر رو دادم.‏

‏9-‏

‏10-‏

و در چشم به هم زدنی جواب بدست میاد. ستون ‏اول که لایه رو مشخص میکنه. ستون دوم عمق ‏خاک توی اون لایه رو مشخص میکنه. ستون ‏سوم تنش کل در اعماق مشخص شده در ستون ‏دوم رو نشون میده. ستون چهارم فشار آب ‏حفره‌ای مربوط به اعماق مشخص شده رو نشون ‏میده.‏

ستون پنجم تنش موثر در اعماق مشخص شده ‏رو نشون میده. ستون ششم ضریب فشار جانبی ‏در تنش مؤثر اون نقطه رو مشخص میکنه که ‏توی بعضی سوالات ممکنه سوال بشه. ستون ‏آخر هم مجموع فشار جانبی مؤثر و فشار جانبی ‏ناشی از آب زیرزمینی رو نشون میده. ‏
خوب تا اینجا کار اصلی رو برنامه برات انجام ‏داده یعنی فشار جانبی ناشی از خاک به دیوار ‏برات محاسبه شده. حالا کافیه نمودار تنش در ‏اعماق مشخص شده رو با یه خط مشخص کنی، ‏بعد با محاسبه مساحت این نمودار در واقع ‏نیروی جانبی وارد به دیوار در هر متر از دیوار ‏رو بدست آوردی. به همین سادگی.‏

که میشه گزینه 2. اما اگه با آیین نامه 1392 حل ‏کنیم چون چیزی راجع به حداقل مقدار ضریب ‏فشار جانبی فعال نگفته میشد گزینه 3!‏

 

 

موفق باشی.‏

 

سوال 18 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – شهریور ماه 1391: ‏دیوار حائل نشان داده شده، در برابر ‏حرکت جانبی کاملا مقید شده است. ‏فشار افقی وارد بر دیوار در عمق 5 ‏متری چند کیلو پاسکال است؟

‏1)‏ ‏40‏
‏2)‏ ‏80‏
‏3)‏ ‏120‏
‏4)‏ ‏160‏

 

پاسخ سوال 18 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – شهریور ماه 1391:  محاسبه فشار افقی وارد بر دیوار حائل با استفاده از برنامه ماشین حساب

‏1-‏

انتخاب حالت فشار جانبی سکون خاک.‏

‏2-‏

‏3-‏

 4-‏

‏5-‏

در اینجا هم وزن مخصوص لایه رو ازت ‏میگیره.‏

‏6-‏

به برنامه میگیم برامون حساب کنه.‏

‏7-‏

‏8-‏

برامون ضریب فشار جانبی خاک در حال ‏سکون رو حساب میکنه.‏

‏9-‏

‏10-‏

 ما توی این مسئله تراز آب زیر زمینی نداریم. ‏پس فرض میکنیم که تراز آب خیلی پایین باشه ‏برای همین عمق 100 متر رو دادم.‏

‏11-‏

‏12-‏

 

سوال از ما فشار جانبی در عمق 5 متری رو از ما ‏میخواد:‏

 

که میشه گزینه2.‏

 

 

موفق باشی.‏ ‎

 

سوال 19 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – شهریور ماه 1391: ‏در اثر وقوع ترک کششی، نیروی وارد بر ‏دیوار نشان داده شده، چگونه تغییر ‏میکند؟

 

 

1)‏ ‏25% کاهش میابد.‏

‏2)‏ ‏25% افزایش میابد.‏

‏3)‏ ‏33% کاهش میابد.‏

‏4)‏ ‏33% افزایش میابد.‏

 

پاسخ سوال 19 آزمون نظام مهندسی – رشته ‏عمران – ‏محاسبات – شهریور ماه 1391: فشار وارد بر دیوار حائل از طرف خاک چسبنده و اثر ترک کششی بر فشار جانبی با استفاده از برنامه ماشین حساب

‏1-‏

 انتخاب حالت فشار جانبی محرک خاک.‏

‏2-‏

‏3-‏

 4-‏

 5-‏

 6-‏

 7-‏

 8-‏

 ما توی این مسئله تراز آب زیر زمینی نداریم. ‏پس فرض میکنیم که تراز آب خیلی پایین باشه ‏برای همین عمق 100 متر رو دادم.‏

‏9-‏

‏10-‏

 

خوب ما تا الان فشار فعال ناشی از خاک رو ‏بدون در نظر گرفتن چسبندگی خاک بدست ‏آوردیم. تا الان نزدیک 80 درصد مسئله رو حل ‏کردیم. برای 20 درصد بقیه باید دستی محاسبه کنیم.‏
اگه خاکمون چسبنده نبود دیاگرام فشار به ‏صورت زیر بود:‏

‏ حالا که خاکمون چسبنده هست یعنی یه ‏جورایی خاک، دیوار رو به سمت خودش ‏میکشه. حالا چقدر میکشه؟ خاک به اندازه ‏فشار زیر دیوار رو به سمت خودش میکشه:‏

 

که اگه با فشار خاک جمعش کنیم اینجوری ‏میشه:‏

 

حالا اگه بخوایم نیروی وارد به دیوار رو حساب ‏کنیم:‏

حالا اگه خاک ترک بخوره در واقع بین دیوار ‏و خاک فاصله میوفته و نه خاک به دیوار فشار ‏میاره و نه کششی بین دیوار و خاک ایجاد میشه. ‏پس اول میایم عمق ترک رو حساب میکنیم که ‏از رابطه زیر حساب میشه:‏

پس دیاگرام فشارمون به صورت زیر در میاد:‏

حالا اگه بخوایم نیروی وارد به دیوار رو حساب ‏کنیم:‏

حالا برای اینکه ببینیم چقدر تغییر کرده کافیه ‏مثل زیر عمل کنیم:‏

که این یعنی 33% اضافه شده. که میشه گزینه 4.‏

حالا از این سوال اینو میفهمیم که ترک کششی ‏اگه رخ بده چیز خوبی نیست ولی آیا فقط به ‏همین ختم میشه؟
توی خاکهای چسبنده و رسی چون معمولا ‏خیلی ریز دانه هستن، تراوش توشون به سرعت ‏رخ نمیده. وقتی خاک ترک میخوره معمولا در ‏اثر بارون و ... توی این ترکا آب جمع میشه و ‏فشار مثلثی بالای دیوار حائل ایجاد میشه و ‏اوضاع رو بدتر هم میکنه.

خلاصه اینکه پشت ‏دیوار حائلتون که میخواین طراحی کنین خاک ‏چسبنده و رسی نریزین!‏

 

 

موفق باشی.‏