طراحی و مدل‌سازی روش تاپ­ دان (تاپ­دان بتنی و فولادی)

مدل‌سازی اندرکنش بین خاک و سازه در روش اجرای تاپ­ دان (تاپ­دان بتنی و فولادی) از اهمیت بالایی برخوردار است که با استفاده از تحلیل‌های عددی، این مدل‌سازی‌ها در برنامه‌هایی نظیر Plaxis، Midas و Flac صورت می‌گیرد (شکل 1). در هر مرحله خاکبرداری یا پیشرفت سازه‌ پروژه، ضریب اطمینان پایداری، تغییر مکان‌های افقی و قائم وارد بر سازه تعیین و با مقادیر مجاز مقایسه می‌گردد. تا در صورت لزوم به تعبیه راهکار‌های مهندسی در خصوص روند اجرا و آینده‌نگری‌ها لازم صورت پذیرد.


شکل 1:

نمایی کلی از مدل سازی روش تاپ­ دان در برنامه Plaxis


مزایا اجرا روش تاپ­ دان (تاپ­ دان بتنی و فلزی)

در زیر اشاره به برخی مزایا روش اجرای تاپ­ دان ( تاپ ­دان بتنی و فولادی) می‌گردد.

  • بی‌نیاز از اخد رضایت همسایگان و
    کاهش مشکلات حقوقی.
  • عدم نیاز به سازه نگهبان موقت جهت
    پایدار‌سازی.
  • امکان اجرای همزمان روسازه و زیر
    سازه و به طبع آن کاهش زمان پروژه.
  • قابل اجرا در گودبرداری‌های عمیق.
  • کاهش هزینه و زمان اجرای پروژه به
    دلیل عدم نیاز به سازه­ نگهبان موقت.
  • قابلیت طراحی و اجرا در سازه‌های
    بتنی (به روش پیش‌ساخته و درجا) و فولادی.
  • قابل اجرا در انواع زمین‌های محدود و
    وسیع.
  • عدم ایجاد آلودگی‌های زیست‌محیطی.


معایب روش تاپ­ دان (تاپ­دان بتنی و فولادی)

در این بخش اشاره به برخی معایب روش اجرای تاپ­ دان (تاپ­دان بتنی و فولادی) می‌گردد.

  • نیاز به نیرو‌های اجرایی متخصص و مجرب به این روش اجرا.
  • لزوم امتداد انتهای ستون‌ها و افزایش ابعاد آن‌ها به منظور تحمل‌ بار‌های وارد بر سازه موقت که به دنبال آن موجب افزایش هزینه‌‌های اجرا سازه می‌گردد.
  • صرف زمان و هزینه بالا جهت خاکبرداری در طبقات زیرزمین به دلیل محدودیت‌ در فضای کار.
  • ایجاد یک جدایی بین کارگاه زیر زمینی و رو زمینی و امکان دسترسی به فضا‌ها زیر زمین تنها از طریق بازشو‌ها تعبیه شده.
  • لزوم پیش‌بینی‌های لازم در خصوص موقعیت قرارگیری و ابعاد بازشو‌ها جهت تامین شرایط لازم برای بیرون کشیدن ماشین آلات حفاری از طبقات زیر زمین.
  • لزوم تعبیه سیستم تهویه مناسب جهت خروج آلودگی‌ها ناشی از ماشین آلات حفاری و مراحل خاکبرداری.
  • امکان ایجاد انحراف بیش از مقدار مجاز در ستون‌ها و دیوار‌ها حائل محیطی در حین اجرا روش تاپ­ دان.


شرکت پی‌بان پیشرو در طراحی و اجرای تاپ­ دان بتنی و فلزی

روش تاپ­ دان به دو صورت کلی اجرا می‌گردد که شرکت پی ­بان با تکیه بر دانش روز در حوزه مهندسی سازه و ژئوتکنیک در خصوص اجرای گودبرداری‌های شهری به روش تاپ­دان (هر دو روش تاپ ­دان فلزی و تاپ ­دان بتنی)، خدمات گسترده‌ای را در جهت ارتقای سطح ایمنی، کاهش هزینه و زمان اجرا پروژه به انجام رسانیده است. در ادامه به شرح مختصری از هر مورد روش

اجرا تاپ­ دان پرداخته می‌شود.


روش تاپ­دان بتنی با هسته فولاد

ی (SRC)

مطابق (شکل 2)، در این روش در هسته ستون‌های بتنی سازه از نیم‌رخ‌های فولادی استفاده می‌گردد. در حقیقت در این روش ستون‌های فولادی وظیفه انتقال بار‌های وارد بر سازه ی در حال تکمیل را به شمع‌های انتهایی خود دارند. در روش تاپ­دان بتنی، هس

ته­ی فولادی (SRC) پس از رسیدن به تراز طبقه، آرماتور بندی و بتن‌ریزی ستون‌های سازه اصلی انجام می‌گیرد.


شکل 2: نمونه ای از روش تاپ دان بتنی هسته
فولادی (SRC)


روش تاپ­ دان بتنی پیش‌ساخت

ه (Precast concrete elements)

در روش تاپ­ دان بتنی مذ

بور (مطابق شکل 3)، المان‌های بتنی پیش‌ساخته در کارخانه (در صورت وجود فضای کافی در محل پروژه) آرماتوربندی و سپس بتن‌ریزی می‌گردند سپس، به کارگاه پروژه منتقل می‌گردند. در محل اتصال به تیر‌ها طبقات و دیوار‌ها بتنی از کوپلر استفاده می‌گردد تا به راحتی امکان اتصال باقی اجزای سازه‌ای میسر باشد. با توجه به پیش‌ساخته بودن ستون‌ها، لازم است تا نقشه‌های شاپ دقیق برای آنان جهت تعبیه موارد ریز اجرا، تهیه گردد. بعد از ساخت ستون‌های بتنی نوبت به نصب آن‌ها می‌رسد. نصب دقیق این ستون‌ها و رعایت رواداری‌ها مجاز، نیازمند به بکارگیری از اکیپ نقشه‌برداری و تجهیزات خاص می‌باشد.

شکل 3: نمونه‌ای از تصویر روش تاپ­دان بتنی پیش‌ساخته، اجرا شده توسط شرکت پی‌بان (Precast concrete elements)


روش تاپ­دان فلزی

آنچه سبب تمایز میان روش تاپ­دان بتنی و فولادی می‌گردد. روش اجرا، برنامه زمان‌بندی، روش حمل و انبار مصالح، نوع اتصالات و مبانی و الزامات طراحی و اجرا می‌باشد. به عنوان مثال لازم است جهت اتصال ستون فلزی سازه به شمع بتنی پایه و اتصال آن به دیوار بتنی حائل سازه، با توجه به شرایط هر پروژه تمهیداتی در نظر گرفته شود که با اجرای تاپ­دان بتنی متمایز است. در ادامه نمونه‌ای از تصاویر اجرا تاپ­دان فولادی در شکل‌های 4 و 5 ارائه می‌گردد.

شکل 4: تصویری از پروژه تاپ­ دان فلزی اجرا شده توسط شرکت پی‌بان


شکل 5: تصویری از پروژه تاپ­دان فلزی اجرا شده توسط شرکت پی‌بان