طراحی دستی مخزن آب زمینی بتنی | همراه با اصول آیین‌نامه‌ای

مقدمه: یادگیری طراحی دستی، گام اول مهندس حرفه‌ای شدن

در دنیای دیجیتال امروز، همه به نرم‌افزارها تکیه می‌کنند. اما هنوز هم درک مفهومی طراحی دستی، به‌ویژه در پروژه‌هایی مانند مخازن بتنی زمینی، نشانه‌ی تسلط مهندس بر طراحی سازه‌ای است در این پست از سایت سیویل اجرا، مراحل کامل طراحی دستی یک مخزن بتنی زمینی نگهداری آب را بررسی می‌کنیم؛ همراه با فرمول‌ها، نکات اجرایی و ملاحظات آیین‌نامه‌ای.

📐 مشخصات نمونه مخزن

• نوع مخزن: مخزن مستطیلی زمینی بتنی

• کاربری: ذخیره آب شرب یا آتش‌نشانی

• عمق آب: 3 متر

• طول × عرض: 10 متر × ۶ متر

• نوع سقف: بدون سقف یا دال بتنی

• نوع خاک: متوسط (نوع ۲ طبق آیین‌نامه ۲۸۰۰)

📊 مراحل طراحی دستی مخزن زمینی بتنی

۱. محاسبه فشار هیدرواستاتیک آب

فرمول:

P=γ×hP = \gamma \times h
که در آن:

• γ=۱۰ kN/m3\gamma = 10 \, \text{kN/m}^3 (وزن مخصوص آب)

• hh ارتفاع ستون آب است

۲. طراحی دیوار جانبی

• دیوار به صورت دال یک‌طرفه یا دوطرفه طراحی می‌شود

• شرایط گیرداری پایین (با فونداسیون) و بالای دیوار بررسی می‌شود

• خم‌های بحرانی، ترکیب بار: مرده + فشار آب + دما (در صورت وجود)

۳. طراحی کف مخزن

• فشار بالا در محل تماس با خاک و آب

• مقاومت در برابر فشار از پایین (در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی)

۴. کنترل ترک‌خوردگی و نشتی

• بر اساس ACI 350، حداکثر عرض ترک باید کنترل شود

• نسبت فولاد حداقلی برای کنترل ترک الزامی است

• استفاده از بتن با نفوذپذیری پایین

۵. آرماتورگذاری

• محاسبه میلگرد خمشی در کف و دیواره‌ها

• آرماتور حرارتی و حداقل فولاد مطابق مبحث نهم

• کنترل فاصله میلگردها با توجه به حداقل پوشش بتن

۶. کنترل نشست و فونداسیون

• طراحی فونداسیون گسترده (رادیه) در صورت خاک ضعیف

• بررسی تنش زیر فونداسیون با ترکیب بارهای نهایی

❓سوالات متداول درباره طراحی دستی مخزن آب زمینی

🔸 آیا طراحی مخزن در آیین‌نامه خاصی آمده است؟
بله، بر اساس آیین‌نامه ACI 350، آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مبحث نهم طراحی انجام می‌شود.

🔸 آیا ترک‌خوردگی در مخازن مجاز است؟
عرض ترک‌ها باید کنترل شده و در حد مجاز باشد. در غیر این صورت مخزن آب‌بند نخواهد بود.

🔸 آیا نرم‌افزاری برای طراحی مخزن وجود دارد؟
بله، SAP2000 یا Safe برای طراحی عددی مناسب‌اند، اما طراحی دستی برای درک مفهومی توصیه می‌شود.

💡 نکات اجرایی مهم در ساخت مخزن بتنی

• حتماً از واتراستاپ PVC در محل درزها استفاده شود

• درزهای اجرایی به‌درستی طراحی و اجرا شوند

• عمل‌آوری بتن به‌ویژه در کف و دیوارها بسیار حیاتی است

• استفاده از روان‌کننده برای افزایش کارایی بتن در دیوارها توصیه می‌شود

📣 برای دانلود جزوه‌ها و آموزش‌های اجرایی بیشتر وارد سایت سیویل اجرا شوید
و برای دریافت سریع منابع جدید، در کانال مهندسین عمران عضو شوید.

مطالب مرتبط:

مطالعه بیشتر