پارامترهای موجود در حالات دوم تا چهارم همگی در حالت اول تعریف شده اند.

• • نیروی برکنش در داخل پی:

در هنگام بررسی پایداری در برابر لغزش در داخل پی باید ابتدا درزه ها و گسل های احتمالی موجود در داخل پی به خوبی توسط زمین شناسان تعیین شوند. زیرا وجود یک صفحه ضعیف در داخل پی می تواند پایداری سد را زیر سوال ببرد. در هنگام بررسی پایداری در داخل پی باید به فشار برکنش موجود دقت شود. به عنوان مثال عملکرد صحیح زهکش ها باید مورد اطمینان باشد و اگر مساله ای در این مورد وجود داشته باشد باید فشار برکنش اصلاح گردد. شکل های زیر، فشار برکنش را در این حالت نشان می دهند، که در آن ها خط چین فشار برکنشی که در محاسبات پایداری باید در نظر گرفته شود را نشان می دهد.

شکل۲-۶ . دیاگرام فشار برکنش. خط چین ها فشار برکنشی را که باید در محاسبات پایداری در نظر گرفت را نشان می دهند.
شکل ۲-۷٫ دیاگرام فشار برکنش. خط چین ها فشار برکنشی را که باید در محاسبات پایداری در نظر گرفت را نشان می دهند.
یکی از موارد خطرناکی که ممکن است پایداری سد را به خطر بیاندازد وجود یک لایه نفوذپذیر است که سبب می شود فشار برکنش به شدت افزایش یابد. شکل های زیر، فشار بر کنش در این حالات را نمایش می دهند]۱۳[.

شکل ۲-۸٫ گسترش فشار برکنش خطرناک در طول گسل ها و یا شکاف های موجود در داخل پی

شکل ۲-۹٫ تاثیر در میان گسل ها و یا شکاف های پی اگر مصالح متخلخل باشند و
ناحیه متخلخل به وسیله کف سد و یا گسل غیر قابل نفوذ قطع شده باشد
۲-۲-۱-۴- بارهای ناشی از حرارات:
سدهای بتنی وزنی به تغییرات درجه حرارت حساس نیستند و اثر این بارها قابل صرف نظر کردن است. در حالت کلی هر چه ضخامت سد کمتر باشد حساسیت سد نسبت به تغییرات درجه حرارات بیشتر می شود به طور مثال در سدهای قوسی بارهای ناشی از درجه حرارت از مهمترین بارهای طراحی و محاسبه هستند. مهمترین نکته ای که در مورد حرارت در سدهای بتنی وزنی مطرح است کنترل دمای بتن در هنگام بتن ریزی است زیرا حجم بتن ریزی بسیار بالا بوده و در صورت کنترل نشدن دمای ناشی از هیدراتاسیون یا گیرش بتن ترک های مخربی در بتن ایجاد می شود.
۲-۲-۱-۵- نیروی ناشی از رسوب:
رسوب به شکل جریان غلیظ و به صورت بار معلق به مخزن حمل می شود و در وجه بالادست سد ته نشین می شود. اگر رسوب معلق باشد به صورت یک مایع رفتار می کند و مخلوط مایع جامد دارای چگالی بین  تا  خواهد بود. فشار ناشی از رسوب با بهره گرفتن از رابطه رانکین قابل حصول است]۱۴[. در هر صورت این نیرو نیز در مقایسه با نیروهای دیگر کم اهمیت می باشد و در اکثر موارد قابل صرف نظر کردن است.
۲-۲-۱-۶- فشار یخ:
اگر دمای هوا کمتر از دمای یخبندان باقی بماند، سطح مخزن با یخ پوشیده می شود. ضخامت یخ نیز با کاهش دما افزایش می یابد]۱۴[. در دستورالعمل USACE ذکر شده که فشار ناشی از یخ لازم نیست در هیچ حالتی بیشتر از ۵۰۰۰ پوند بر فوت مکعب در نظر گرفته شود]۱۳[. در اکثر کشورهای سردسیر مقدار این نیرو را برای یک متر پهنای سد در حدود ۱۵ تا ۳۰ تن در نظر میگیرند]۱۵[. این نیرو نیز از نیروهای کم اهیمت بوده و معمولا از آن صرف نظر می شود.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۲-۱-۷- فشارهای زیر اتمسفری:
در مقدار هد هیدرواستاتیکی که پروفیل تاج برای آن طراحی می شود، فشار بر روی وجه پایین دست بر روی تاج سرریز اوجی^[۱۸] به صورت تئوریک به فشار زیر اتمسفری میل می کند. برای هد های بیشتر از هد طراحی بر روی سرریز فشارهای ناشی از کاویتاسیون به وقوع می پیوندد. برای حالتی که امکان این حالت به وجود می آید باید مقدار نیروی حاصل از آن محاسبه شده و در محاسبات پایداری در نظر گرفته شود]۱۳[.
۲-۲-۲- بارهای دینامیکی
۲-۲-۲-۱- نیروی زلزله:
بارهای مربوط به زلزله که در طراحی سدهای بتنی وزنی مورد استفاده قرار می گیرند به زلزله طرح و خصوصیات لرزه ای محل احداث سد که توسط ارزیابی های لرزه ای تعیین می شود بستگی دارند.
بارهای لرزه ای به دو صورت در محاسبات لحاظ می شوند:
- نیروی اینرسی ناشی از زلزله در بدنه بتنی سد، که ما در اینجا آن را نیروی زلزله بدنه می نامیم.
- نیرویی اینرسی ناشی از آب مخزن سد برای شتاب افقی زلزله که به نیروی هیدرودینامیک معروف است.
همانطور که در دستورالعمل USACE ذکر شده، در آنالیز پایداری سد و پیدا کردن محل برآیند نیرو های وارده، باید از روش ضریب لرزه ای یا روش شبه استاتیکی استفاده کرد.

• • نیروی زلزله بدنه

نیروی زلزله طبق قانون دوم نیوتن از حاصلضرب شتاب زلزله  در جرم سد  به صورت زیر بدست می آید.
(۲-۵)

با تعریف ضریب زلزله  به صورت زیر داریم:
(۲-۶)
(۲-۷)

برای در نظر گرفتن طبیعت رفت و برگشتی زلزله، در هنگام آنالیز پایداری یک ضریب تخفیف ۵/۰ تا ۶۷/۰ برای نیروی زلزله در نظر می گیرند.
نیروی زلزله در دو حالت مختلف بر حسب سطح زلزله به صورت زلزله ^[۱۹]OBE و زلزلهMCE^[20] تعریف می شود.
۲-۲-۲-۲- نیروی هیدرودینامیک:
مقدار این نیرو از فرمول نام آشنای وسترگارد، که در سیستم SI به صورت ذیل است، قابل محاسبه می باشد. البته باید دقت شود که این فرمول برای بدنه قائم سد است و در غیر این صورت ضریب اصلاح شیب دار بودن بدنه  باید آن را برای قائم نبودن بدنه اصلاح کند. همچنین قابل ذکر است که برای اصلاح قائم نبودن بدنه روش های متفاوتی وجود دارد که ما در اینجا از روش معروف به  استفاده می کنیم.
(۲-۸)

(۲-۹)
(۲-۱۰)

پارامترهایی که از فرمول های قبل تعریف نشده اند به شرح زیر هستند: