تبليغاتX
------- -------
Image and video hosting by TinyPic CIVIL PAPER
---CIVIL PAPER--- عمران ، معماری ، شهرسازی ، عکاسی ---CIVIL PAPER---


CIVIL PAPER








كاربرد

بطور كلي تمام كارها بايد با رعايت اصول فني انجام گيرد . مشخصات تعيين شده در اين دفترچه به منظور ارائه نكات فني لازم الاجرا در كارگاههاي ساختماني بوده وچنانچه مشخصات فني خصوصي پروژه هاي اجرايي  مغاير با مفاد مندرج در اين دفتر چه باشد . مشخصات فني خصوصي اولويت داشته و اجرا كننده  موظف به اجراي آن مي باشد . بطور خلاصه دفترچه مشخصات فني و عمومي حاضر راهنمائي براي كليه امور كه به تفضيل در پروژه مورد نظر ذكر نشده است مي باشد و هيچ اجرا كننده اي نمي تواند به استناد مندرجات اين دفترچه از مسئوليت حسن انجام كار خويش بكاهد .

 

سطح ايستايي

منظور  از سطح ايستايي ، سطح طبيعي آب زير زميني منطقه اي با توجه به نوسانات فصلي مي باشد .

 تاب زمين

 منظور از تاب زمين حداكثر فشار قابل تحمل زمين بدون در نظر گرفتن ضريب اطمينان مي باشد .

 تاب مجار زمين

 منظور از تاب مجاز زمين حداكثر فشار قابل تحمل زمين با در نظر گرفتن ضريب اطمينان مي باشد .

 وزن مخصوص ظاهري

 وزن مخصوص ظاهري عبارت است از وزن  واحد حجم قضائي

 بار وارده

 منظور از بار وارده بر آيند كليه نيروهاي وارده مي باشد .

آماده كردن كارگاه

 تخريب

 ساختمانهاي موجود و قديمي ( غير از آثار باستاني ) كه تخريب آنها به منظور احداث ساختمانهاي مورد پيمان ضروري است بايد قبل از خراب كردن اندازه گيري و صورت مجلس گردد .  قبل از  شروع به تخريب ابنيه و تاسيسات زائد بايد سرويسها و انشعابات مربوط به آن مانند آب ، فاضلاب ، برق ، تلفن ، سوخت و غيره قطع و بنحو اطمينان بخشي مسدود گردد . لوله هاي آتش نشاني نبايد بدون اطلاع و اجازه مقامات صلاحيتدار قطع شود . مصالح قابل استفاده حاصل  از تخريب حتي الامكان بايد جمع اوري و دسته بندي شدهو سپس در محل مناسبي انبارگردد . قبل از تنظيم صورت مجلس و صدور دستور كار ، تخريب هيچ ساختماني مجاز نمي باشد در حين تخريب بايد مرتبا آبپاشي صورت گيرد و احتياطات لازم به منظور جلوگيري از  ايجاد گردوغبار انجام شود .  هنگام تخريب وهمچنين حين اجراي عمليات ساختماني علاوه بر رعايت مقررات ودستورات شهرداري و وزارت كار بايد ديواري موقت به منظور مجزا كردن محيط كارگاه از محوطه اطراف و تامين ايمني عابرين ساخته شود .

نقاط نشانه ومبدا

به منظور تعيين حجم عمليات و اجراي صحيح كار بايد به تعداي كافي نقاط نشانه و مبدا تعيين گردد نقاط اصلي نشانه ومبدا بايد روي پايه هاي بتني و بارنگ روغني مشخص و شماره گذاري شوند.  سطح مقطع فوقاني پايه هاي بتني حداقل 10*10 سانتيمتر و ارتفاع آن حداقل بايد 70 سانتيمتر باشد و پس از نصف حدود 20 سانتيمتر از آن بالا از سطح زمين طبيعي قرار گيرد .

 تسطيح محوطه : 

 در صورتي كه زمين تحويل شده براي ساختمان سنگلاخ بوده ويا داراي ناهمواريهاي زياد باشد كه مانع انجام عمليات ساختماني شود بايد محوطه كارگاه تا تراز مورد نظر پاك و هموار گردد . مصرف سنگهاي حاصله از اين عمليات در ساختمان به شرطي مجاز است كه بصورت قابل استفاده در آمده باشد . چنانچه زمي تحويل شده براي ساختمان آب خيز بوده واجراي كار در آن بدون زهكشي مقدور نباشد ، بايد نسبت به زهكشي كليه زمينهايي كه در آن بنا احداث مي گردد اقدام شود .

 ساختمانهاي موقت  

 براي انجام امور اداري  و دفتري ضروري است بطور موقت اطاق يا اطاقهايي به وسعت لازم در محوطه كارگاه و با مجاورت آن تهيه و ساخته شود و همچنين تاسيسات روشنايي وحرارتي و بهداشتي و در صورت امكان وسائل ارتباطي براي كارمندان و كارگران تامين شود به منظور نگهداري و حفاظت مصالحي كه ممكن است در هواي آزاد فاسد شده و يا آسيب ببيند لازم است انبارهايي  با وسعت مناسب با احتياجات كارگاه بندهاي زير انجام شود .

 الف – عمق گود برداري ترانشه در نقاط زمين بايد به طوري باشد كه لوله و كابل دقيقا در ترازهاي داده شده در نقشه قرار گيرد .

 ب – گودبرداري ترانشه بايد به نحوي صورت گيرد كه داراي عرض كافي براي اتصال لوله ها در داخل تراشه باشد .

 پ – كندن تراشه ابتدا بايد تا 15 سانتيمتر عمق نهايي انجام شود و بقيه گود برداري  توسط دست ودرست قبل از ريختن بتن كف و با ماسه و يا قرار دادن لوله ها صورت گيرد .

 ت – كف ترانشه ها بايد به دقت طبق نقشه تنظيم شود به نحوي كه تكيه گاه يكنواختي باي كابل و لوله در تمام طول ايجاد گردد مگر در نقاطي كه براي سهولت اتصال گود برداري زيادتري لازم است .

 هنگاميكه ايجاد ترانشه در زمين سنگي انجام مي شود بايد به منظور تنظيم كف ترانشه قشري از ماسه نرم به ضخامت حداقل 10 سانتيمتر در كف ترانشه زير لوله با كابل ريخته شود .


 

 خاكريز

خاكريزي داخل تراشه

 پر كردن ترانشه نبايد قبل از بازرسي و آزمايش و يا كابلهاي داخل آن انجام پذيرد . ترانشه بايد ابتدا  تا ارتفاع 15 سانتيمتري روي لوله با ماسه پر شود و سپس خاكريزي داخل آن قشر به قشر طبق  نقشه و مشخصات به آرامي انجام شود . از ريختن خاك از ارتفاع زياد بايد خود داري گردد كوبيدن قشر هاي خاكريزي ( به استثناي ماسه روي لوله ) بايد به وسيله مناسبي طبق نظر دستگاه نظارت انجام گيرد .  خاكريزي داخل اطاق و ياكف پياده رو و يا پشت پي تا تراز مورد نظر بايد در قشرهاي حداكثر 30 سانيمتري انجام و پس از آبپاشي با وسيله دستي يا موتوري به خوبي كوبيده شود ولي در د رمورد كف انبارها ، يا سالنهايي كه ماشينهاي سنگين  در آن رفت و آمد مي كنندبايد با غلطك موتوري تا حد تراكم لازم انجام شود .  از ريختن خاكهاي نامناسب مانند خاك زراعتي ، لجن ، ماسه بادي وغيره در خاكريزي ها بايد خود داري شود .

 

 پي سازي

 كليات

 قبل از اقدام به پي سازي ساختمان بايداطمينان حاصل گردد كه در طرح و محاسبات نكات زير رعايت شده باشد :

 الف – نشست زمين بر اثر تغيير سطح ايستايي

 ب – نشست زمين ناشي از حركت ولغزش كلي در زمينهاي ناپايدار

 پ – نشست ناشي از ناپايداري زمين بر اثر گود برداري خاكهاي مجاور و حفر چاه .

 ت – نشست ناشي از ارتعاشات احتمالي كه از تاسيسات خود ساختمان با ابنيه مجاور آن ممكن است ايجاد شود .

 تعيين تاب فشاري زمين :

 براي روشن كردن  وضع زمين در عمق ، بايد چاه هاي آزمايشي ايجاد گردد اين چاهها بايد به عمق لازم و به تعداد كافي احداث گردد و تغييرات نوع خاك طبقات مختلف زمين بلافاصله مورد مطالعه قرار گيرد و نمونه هاي كافي جهت بررسي دقيق به آزمايشگاه فرستاده شود . براي بررسي و تعيين تاب فشاري زمين در مورد خاكهاي چسبنده نمونه هاي دست نخورده جهت آزمايشگاه لازم تهيه مي گردد و براي خاكهاي غير چسبنده آزمايشهاي تعيين دانه بندي و تعيين وزن مخصوص خاك و آزمايش بوسيله دستگاه ضربه دار در مح لانجام مي گيرد در حين گمانه زني بايد تعيين كرد كه آيا زمين محل ساختمان خاك دستي است يا طبيعي و تشخيص اين امر حين عمليات خاكبرداري با مشاهده مواد متشكله جدا محل خاكبرداري و وجود سوراخها ومواد خارجي ( نظير آجر ، چوب ، زباله و غيره ) مشخص مي شود .  به منظور تعيين تاب مجاز زمين مي توان از تجربيات محلي مشروط بر آن كه كافي بوده باشد استفاده كرد . ابعاد پي ساختمانهاي ساخته شده قرينه اي براي تعيين تاب مجاز زمين خواهد بود .  هنگامي كه نتايج  تجربي در دسترس نباشد و از طرف تعيين تاب مجاز زمين با توجه به اهميت ساختمان مورد نياز نباشد ، مي توان تاب مجاز را با تعيين نوع خاك توسط متخصص با استفاده از جدول شماره 2-19 ايران تعيين نمود .  قراردادن پي ساختمان روي خاكريزهايي كه داراي  مقدار قابل توجهي مواد رسي بوده ويا به خوبي متراكم نشده باشد صحيح نبوده و بايد از آن خود داري كرد در صورتي كه پي سازي در اين نوع زمين به عللي اجباري باشد ، بايد نوع و جنس زمين مورد مطالعه و آزمايش قرار گرفته و سپس نسبت به پي سازي متناسب با اين نوع زمين اقدام گردد .

 لغزش زمين :

از  احداث ساختمان روي شيبهاي ناپايدار و همچنين زمينهاي كه داراي لغزش كلي مي باشند بايد خود داري نمود ، زيرا جلوگيري از لغزش اين نوع زمينها تقريبا غير ممكن است و اين گونه زمينها غالبا با مطالعات زمين شناسي قابل تشخيص مي باشند .

 چنانچه احداث ساختمان در اينگونه زمينه ضرورت داشته باشد بايد تدابيري لازم پيش بيني شود تا حركات لفزشي زمين موجب بروز خرابي در ساختمان نگردد .

 

بتن و بتن آرمه

مصالح

 سيمان

 سيمان پرتلند مورد مصرف در بتن بايد مطابق ويژگيهاي استانداردهاي زير باشد :

 الف – سيمان پرتلند، قسمت دوم تعيين و يژگيها، شماره 389 ايران .

  ب – سيمان پرتلند ، قسمت دوم تعيين نرمي ، شماره 390 ايران .

پ – سيمان پرتلند قسمت سوم تعيين انبساط ، شماره 391 ايران .

ت – سيمان پرتلند ، قسمت چهارم تعيين زمان گيرش ، شماره 392 ايران .

 ث – سيمان پرتلند ، قسمت پنجم تعيين تاب فشاري و تاب خمشي شماره 393 ايران .

ج سيمان پرتلند ،قسمت سوم تعيين ئيدارتاسيون ، شماره 394 ايران

سيمان مصرفي بايد فاسد نبوده ودركيسه هاي سالم  و يا  قمرنهاي مخصوص سيمان تحويل و در سيلو  ويا محلي محفوظ از بارندگي و رطوبت نگهداري شود. سيماني كه بواسطه عدم دقت در نگهداري و يا هر علت ديگر فاسد شده باشد بايد فورا از محوطه كارگاه خارج شود .  مدت سفت شدن سيمان پرتلند خالص در شرايط متعارف جوي بايد از 45 دقيقه زودتر و سفت شدن نهايي آن از 12 ساعت ديرتر نباشد  در انبار كردن كيسه هاي سيمان  بايد مراقبت شود كه كيسه هاي سيمان طبقات  تحتاني تحت فشار زياد كيسه هايي كه روي آن قرار گرفته است واقع نشود در نقاط خشك قرار دادن كيسه ها روي يك ديگر نبايد از رده رديف و در نقاط مرطوب حداكثر از 4 رديف بيشتر باشد . محل نگهداري سيمان بايد كاملا خشك باشد تا رطوبت به آن نفوذ ننمايد .

شن وماسه

شن وماسه  بايد از سنگهاي سخت مانند گرانيت ، سيليس و غيره ، باشد . بكار بردن ماسه هاي شيستي يا آهكي سست ممنوع است . ويژگيهاي شن وماسه مصرفي بايد مطابق با استاندارد هاي زير باشد :

 الف – استاندارد شن براي بتن وبتن مسلح شماره 302 ايران .

ب – استاندارد مصالح سنگي ريز دانه براي بتن و بتن مسلح شماره 300 ايران .

 مصالح سنگي بتن را مي توان از شن وماسه طبيعي و رود خانه اي تهيه نمود . به جز موارد زير كه در آن صورت بايد مصالح شكسته مصرف گردد :

در مواردي كه بكار بردن مصالح شكسته طبق نقشه و مشخصات و يا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد .

 هر گاه مصالح طبيعي و يا رودخانه اي طبق مشخصات نبود ه و يا مقاومت مورد نياز را دارد .

 در صورتي كه بتن از نوع مارك 350 و يا بالاتر باشد .

چنانچه مخلوط دانه بندي شده با ويژگيهاي استاندارد مطابقت نكند ولي بتن ساخته شده با آن داراي مشخصات مورد لزوم از قبيل تاب ، وزن مخصوص و غيره باشد ، دستگاه نظارت مي تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نمايد .

 شن وماسه  بايد تميز بوده ودانه هاي آن پهن و نازك و يا دراز نباشد . مقامت سنگهايي كه باري تهيه شن وماسه شكسته  مورد استفاده قرار مي گيرند نبايد داراي مقاومت فشار كمتر از 300  كيلوگرم بر سانيتمتر مربع باشد .

 دانه بندي ماسه بايد طبق اصول فني باشد .ماسه اي كه براي كارهاي بتن مسلح بكار مي روند نود وپنج درصد آن بايد از الك 76/4 ميليمتر عبور كند و تمام دانه هاي ماسه بايد از سرندي كه قطر سوراخهاي آن 5/9 ميليمتر است عبور نمايد . دانه بندي ماسه براي بتن و بتن مسلح بايد طبق جدول (4 -1-2  الف ) باشد .

 

جدول شماره ( 4-1-2 – الف )

 اندازه الكهاي استاندارد

درصد رد شده از الكهاي استاندارد

9500 ميگرن

4760 ميگرن

2380 ميگرن

1190 ميگرن

595 ميگرن

297 ميگرن

149 ميگرن

 100

95 تا 100

80 تا 100

50 تا 85 

25 تا 60

10 تا 30

2تا 10

 

 باقيمانده مصالح بين هر دو الك متوالي  جدول فوق نبايد بيش از 45 درصد وزن كل نمونه باشد .

حداكثر لاي و ذرات ريز در ماسه نبايد از مقادير زير تجاوز نمايد :

 الف – در ماسه طبيعي و يا ماسه بدست آمده از شن طبيعي                  3% حجم

ب – در ماسه تهيه شده از سنگ شكسته                                          10% حجم

براي كنترل ارقام فوق بايد آزمايش زير در محل انجام گيرد :

 در يك استوانه شيشه اي مدرج به گنجايش 200 سانتيمتر مكعب مقدار 100 سانتيمتر مكعب ماسه ريخته و سپس آب تميز به آن اضافه كنيد تا مجموع حجم 150 سانتيمتر مكعب برسد ، بعد آنرا بشدت تكان داده و براي سه ساعت  به حال خود باقي گذاريد . پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ريز كه بر روي ماسه ته نشين شده و بخوبي از آن  متمايز است از روي درجات خوانده مي شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه دراستوانه محاسبه مي گردد در صد رسد ولاي ذرات ريز كه بدين ترتيب بدست مي آيد نبايد از مقادير مشخص شده در بالا تجاوز نمايد .

 مصرف شن وماسه اي كه از خرد كردن سنگهاي مرغوب و سخت در كارخانه بدست مي آيد  مشروط بر آنكه ابعاد دانه هاي  آنها در جدول دانه بندي فوق قرار گرفته باشند ، نسبت به شن وماسه طبيعي ارجحيت دارد .

 شن وماسه بصورت حجمي و يا وزني با پيمانه ها ويا ترازوهائي كه بدين منظور تهيه شده اند اندازه گيري مي شوند . مقدار شن وماسه مصرفي در بتن جدولي كه بعدا خواهد آمد مشخص شده است .

 ابعاد شن مصرفي براي بتن بايد طوري باشد كه 90 درصد دانه هاي آن بر روي الك 76/4 ميليمتري باقي بماند . دانه بندي شن نبايد از حدود مشخص شده در جدول شماره ( 4-1-2- ب ) تجاوز نمايد . اندازه الك طبق استاندارد شماره 295 ايران خواهد بود .  انبار كردن شن وماسه بايد به نحوي باشد كه موارد خارجي  وزيان آور به آنها نفوذ نكنند . مصالح سنگي بايد بر حسب اندازه دانه ها تهيه و در محلهاي مختلف انباشته شوند .  مصالح درشت دانه ( شن ) بايد حداقل دردو اندازه جداگانه تهيه وانباشته گردد . مصالحي كه دانه بندي آنها حدودا  بين 76-4 تا 1/38 ميلي متر است بايد از مرز دانه هاي 05/19 ميليمتري و مصالحي كه دانه بندي آنها بين 76/4 تا 8/50 يا 5/64 ميليمتر است بايد از مرز دانه هاي 4/25 ميليمتري به دو گروه تقسيم گردند .

 آب

 آب مصرفي بتن بايد تميز و عاري از روغن و اسيد و قليائي ها واملاح و مواد قندي و آلي و يا مواد ديگر يكه براي بتن وفولاد زيانبخش است ، باشد . منبع تامين آب بايد به تائيد دستگاه نظارت برسد . آب مورد مصرف بايد در مخازني نگهداري شوند كه از آلودگي با مواد مضر محافظت گردد :

 حداكثر مقدار مواد خارجي موجود در آب بشرح زير است :

 الف – حداكثر مواد اسيدي موجود در آب بايد به اندازه اي باشد كه 10 ميليمتر مكعب سود سوز آور سي نرمال بتواند يك سانتيمتر مكعب آب را خنثي كند .

 ب -   حداكثر مواد قليايي موجود در آببايد به اندازه اي باشد كه 50 ميليمتر مكعب اسدي كلريدريك دسي نرمال  بتواند يك سانتيمتر مكعب آب را خنثي كند .

 پ – درصد مواد موجود در آب نبايد از مقادير زير تجاوز كند :

 مواد آلي – دو دهم در هزار

 مواد معدني – سه در هزار

 مواد قليائي – يك درهزار

 سولفاتها – نيم در هزا ر

در حالتي كه كيفيت آب مصرفي مورد ترديد باشد در صورتي  مي توان از آن استفاده نمود كه تاب فشاري بتن نمونه ساخته شده با اين آب حداقل 90 درصد تاب فشاري بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد . بطور كلي مصرف آبهاي آشاميدني تصفيه شده براي ساختن بتن بلامانع است .

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:56 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


مقدمه :

اين مقاله به بحث و بررسي پيرامون انواع پل ها و ساختارشان پرداخته است. شما در اين مقاله با انواع پل هاي تيري, پل هاي قوسي, پلهاي زيرقوسي و پل هاي معلق آشنا خواهيد شد. به علاوه اين كه نيروهايي را كه بر پلها تاثير مي گذارند را خواهيد شناخت. و نيز عكس هايي را از پلهاي معلق, پلهاي تيري و پل هاي قوسي و زير قوسي را تماشا خواهيد كرد. اين مقاله با زباني ساده و قابل فهم به بررسي پلها مي پردازد. اميد است مورد رضايت شما قرار گيرد.بدون شك تا به حال پلي را ديده ايد و يا به احتمال زياد از روي يكي از آنها عبور كرده ايد. حتي اگر شما تخته يا كنده درخت را براي جلوگيري از خيس شدن خود بر روي آب قرار دهيد در واقع شما يك پل ساخته ايد. حقيقتاً پل ها در همه جا وجود دارند و در واقع يك بخش طبيعي و بديهي از زندگي روزمره ي ما را تشكيل مي دهند. يك پل مسيري را بر روي مانع ايجاد مي كند كه اين موانع مي تواند رودخانه, دره, جاده, خطوط راه آهن و ... باشد.در اين مقاله ما سه نوع اصلي از پل ها را مورد مطالعه و بررسي قرار خواهيم داد كه شما مي توانيد بفهميد كه هركدام چگونه كار مي كنند. نوع پل بكار رفته در يك مكان به نوع مانع موجود در آنجا بستگي دارد. معيار اصلي در تعيين نوع پل وسعت و گستردگي آن مانع مي باشد. چه مسافتي ميان طرفين مانع وجود دارد؟ اين مسئله, فاكتور اصلي در تعيين نوع پلي است كه قرار است در آن محل احداث شود. با سپري شدن زمان و  مطالعه اي مقاله علت آن را متوجه خواهيد شد.  

*** سه نوع اصلی از پلها موجودند:           پل تیري               پل قوسي                      پل معلق

تفاوت عمده ي اين سه پل در فاصله دهانه ي پل است. دهانه, فاصله اي است بين پايه هاي ابتدايي و انتهايي پل, اعم از اينكه آن ستون, ديوارهاي دره يا پل باشد. طول پل تيري مدرن امروزه از 200 پا (60متر) تجاوز نمي كند. در حالي كه يك پل قوسي مدرن به 800 تا 1000 پا (240 تا 300 متر) همو مي رسد. پل معلق نيز تا 7000 پا طول دارد.چه عاملي سبب مي شود كه يك پل قوسي بتواند درازاي بيشتري نسبت به پل تيري داشته باشد؟ و يا يك معلق بتواند تقريباً تا 7 برابر طول پل قوسي را داشته باشد. جواب اين سوال زماني بدست مي آيد كه بدانيم چگونه انواع پلها از دو نيروي مهم فشاري و كششي تاثير مي پذيرند.

نيروي فشاري : نيرويي است كه موجب فشرده شدن و يا كوتاه شدن چيزي كه بر روي آن عمل مي كند مي شود.

نيروي كششي : نيرويي است كه سبب افزايش طول و گسترش چيزي كه بر روي آن عمل مي كند, مي گردد.

در اين زمينه مي توان از فنر به عنوان يك مثال ساده نام برد. زماني كه آن را روي زمين فشار مي دهيم و يا دو انتهاي آن را به هم نزديك مي كنيم, در واقع ما آن را را متراكم مي سازيم. اين نيروي تراكم يا فشاري موجب كوتاه شدن طول فنر مي شود. و نيز اگر دو سر فنر را از يكديگر دور سازيم, نيروي كششي در فنر ايجادشده, طولفنر را افزايش مي دهد.نيروي فشاري و كششي در همه پل ها وجود دارند و وظيفه طراح پل اين است كه اجازه ندهد اين نيروها موجب خمش و يا گسيختگي گردد. خمش زماني اتفاق مي افتد كه نيروي فشاري بر توانايي شئ در مقابله با فشردگي غلبه كند. بهترين روش در موقع رويارويي با اين نيروها خنثي سازي,پخش و يا انتقال آنهاست. پخش كردن نيرو يعني گسترش دادن نيرو به منطقه وسيع تري است چنانكه هيچ تك نقطه مجبور به متحمل شدن بخش عمده ي نيروي متمركز نباشد. انتقال نيرو به معني حركت نيرو از يك منطقه غير مستحكم به منطقه مستحكم است, ناحيه اي كه براي مقابله با نيرو طراحي شده و منظور گرديده است. يك پل قوسي مثال خوبي براي پراكندگي است حال آنكه پل معلق نمونه اي بارز از انتقال نيروست.  

پلهاي تيري : يك پل تيري, اساساً يك سازه افقي مستحكم است كه بر روي دو پايه نصب شده است و اين پايه ها, هر يك در انتهاي طرفين پل قرار دارند. وزن پل و هرگونه وزن اضافي ديگر كه بر روي پل اعمال مي شود, مستقيماً توسط پايه ها تحمل مي شوند.

فشار : نيروي فشاري خود را در بالاي عرشه پل يا جاده نمايان مي سازد. اين نيرو موجب مي شود كه بخش بالايي عرشه كوتاه- تر گردد.

كشش : برآيند نيرو فشاري در بخش بالايي عرشه به ايجاد نيروي كششي در بخش پاييني عرشه پل منجر مي شود. اين كشش موجب افزايش طول در بخش پاييني پل مي شود.

پراكندگي : بسياري از پلهاي تيري كه شما مي توانيد آنها را در بزرگراهها بيابيد, براي تحمل بار  از تيرهاي بتوني يا فولادي بهره مي گيرند. اندازه تير و بويژه ارتفاع تير بر حسب مسافتي كه تير دارد محاسبه مي شود.با افزايش ارتفاع تير, به مقدار مصالح بيشتري براي پراكنده كردن كشش مورد نياز است. طراحان پل براي ايجاد تير هاي بلند از شبكه هاي فلزي يا خرپا بهره مي گيرند. اين خرپا به تير استحكام داده و توانايي آن را در پخش كردن نيروي فشاري يا كششي افزايش مي دهد. زماني كه تير شروع به متراكم شدن مي كند, اين نيرو در ميان خرپا پخش مي شود. به غير از خلاقيت موجود در خرپا, پل تيري در ميزان طول خود محدود است. با افزايش طول آن اندازه خرپا نيز مي بايست افزايش يابد تا زماني كه خرپا به نقطه مي رسد كه ديگر نمي تواند وزن خود را تحمل كند.

 انواع پل هاي تيري : پل هاي تيري به سبك هاي بسيار زيادي ساخته  مي شود. نوع طراحي, مكان و چگونگي ساخت يك خرپا, تعيين كننده نوع يك خرپاست. در بدو انقلاب صنعتي, احداث پلهاي تيري در ايالات متحده با سرعت توسعه يافت. طراحان با طرحهاي نوين و سازه هاي مختلف و متعدد اين حرفه را رونق بخشيدند. پل هاي چوبي جاي خود را به پلهاي فلزي يا نيمه فلزي دادند. اين نمونه هاي متنوع از خرپا ها گامهاي موثري را در جهت پيشرفت در اين زمينه برداشت. يكي از ابتدايي ترين و مشهور ترين آنها خرپاي «هاو»1 بود كه در سال ١٨۴٠ توسط «ويليام هاو»2 طراحي و ابداع شد.شهرت ابداع جديد وي در طرح خرپايش نبود, چرا كه مشابه طرح kingpost بود. چگونگي استفاده از تيرهاي آهني عمودي با مجموعه اي از تير هاي چوبي مورب  طرح او بود كه مورد توجه قرار گرفت. بسياري از پلهاي تيري امروزه هنوز از طرح هاو در خرپايشان استفاده مي كنند.

  مقاومت خرپا  : يك تير به تنهايي هرگونه فشردگي يا كشش را در بر خواهد گرفت. بيشترين فشردگي در بالاترين نقطه تير و بيشترين كشش در در پايين ترين نقطه تير است. در وسط تير فشردگي و كشش كمتري وجود دارد.اگر تير طوري طراحي شود كه بيشترين مقدار مصالح در بالا و پايين تير و در وسط تير مصالح كمتري مصرف شود, بهتر خواهد توانست نيروهاي كششي يا فشاري را تحمل كند. ( در توضيح مي توانيم بگوييم كه تير هاي I شكل مستحكم تر از تير هاي مستطيلي ساده است).مركز تير از عضو هاي مورب خرپا تشكيل شده طوري كه بالا و پايين خرپا نشان دهنده بالا و پايين تير است. با نگرش به خرپا به اين شيوه ما قادريم ببينيم كه بالا و پايين تير مصالح بيشتري نسبت به مركز آن مصرف مي كند(به اين دليل كه مقواي چين دار خيلي مستحكم است).در اضافه به مطالب فوق در مورد تاثيرات خرپا, علت ديگري نيز وجود دارد دالّ بر اينكه چرا خرپا مستحكم تر از تير است: يك خرپ توانايي پخش كردن نيرو را دارد. خرپا طوري طراحي شده است كه به دليل داشتن تعداد زيادي از مثلث ها _كه به طور معمول در آن مورد استفاده قرار مي گيرد_ هم مي تواند يك سازه بسيار مستحكم ايجاد كند و هم كار انتقال نيرو را از يك نقطه به منطقه وسيعي انجام دهد.

 پل قوسي : يك پل قوسي سازه اي است به شكل نيم دايره كه در هر طرف آن نيم پايه  (پايه هاي جناحي) قرار دارد. طراحي قوس طوري است كه به طور طبيعي وزن عرشه پل را به نيم پايه ها منتقل و منعطف مي كند.

فشار : پلهاي قوسي همواره تحت فشار قرار گرفته اند. نيروي فشاري همواره در امتداد قوس و به سمت نيم پايه ها وارد مي شود.

كشش : كشش در يك قوس ناچيز و قابل اغماض است. خاصيت طبيعي خميدگي قوس و توانايي ان در پخش نيرو به بيرون, به طور قابل ملاحظه اي  تاثيرات كشش را در قسمت زيرين قمس كاهش مي دهد. هرچند با زياد شدن زاويه ي خميدگي ( بزرگتر شدن نيمدايره قوس) تاثيرات نيروي كششي نيز در آن افزايش مي يابد.همانطور كه اشاره شد, شكل قوس به تنهايي موجب مي شود كه وزن مركز عرشه پل به پايه هاي جناحي منتقل شود. مشابه پلهاي تيري محدوده ي اندازه پل در مقاومت پل تاثير گذاشته و در نهايت بر ان چيره خواهد گشت.

 انواع پلهاي قوسي

پراكندگي : انواع قوس ها محدود هستند. امروزه قوس هايي مانند «رمان»3 , «باروك»۴ و «رنسانس»۵ وجود دارند كه همه آنها از نظر معماري و ظاهري متمايز هستند ولي از نظر ساختار يكسانند. ميزان مقاومت اين پلها به شكل هندسي آنه بستگي دارد. يك پل قوسي احتياج به هيچگونه تكيه گاه يا كابل ندارد. و قوسهايي كه از سنگ ساخته شده است حتي نيازي به ساروج يا ملاط نيز ندارد. در گذشته نيز روميان باستان پلهاي قوسي (پل آب بر) ساخته اند كه هنوز هم پابرجا هستند و سازه هاي آنه امروزه نيز با اهميت به شمار مي آيد.

پل معلق : پل معلق پلي است كه توسط كابل ها (يا ريسمانها يا زنجيرها) در عرض رودخانه (يا در هر جايي كه مانع وجود داشته باشد) كشيده شده اند و عرشه توسط اين كابل ها معلق مانده است. پل هاي معلق مدرن دو برج در ميان پل دارند كه كابل ها آن را مي كشند. بنابراين برج ها بيشترين وزن جاده را تحمل مي كنند.

نيروي فشاري : نيروي فشاري عرشه پل معلق را به سمت پايين متراكم مي سازد در نتيجه اين نيروي فشاري به برجها وارد مي آيند. اما از آنجا كه اين يك پل معلق است, كابلها اين نيروي فشاري را از برجها گرفته و آن را در بين خود پراكنده مي كنند. و آن را به زمين منتقل مي كنند, جايي كه آنها محكم بسته شدند.

كشش : كابلهايي كه ميان دو لنگرگاه خود يعني تكيه گاهها قرار گرفته اند, دريافت كننده نيروي كششي هستند. وزن پل و حمل و نقل روي آن سبب مي شود كه اين كابل ها به شدت كشيده شوند. تكيه گاهها نيز تحت كشش هستند ولي از آنجا كه همانند برجها, محكم به زمين بسته شده اند, كشش موجود در آنها پراكنده مي شود. تقريباً همه پلهاي معلق به غير از كابل ها از يك سامانه خرپا نيز بر خوردارند كه در زير عرشه پل قرار گرفته است (Deck truss). اين سامانه موجب استحكام بيشتر عرشه و كاهش تمايل سطح جاده به نوسان و مواج شدن مي شود.

انواع پلهاي معلق : پلهاي معلق به دو شكل طراحي مي شوند: پل معلقي كه به شكل M است و نوع كم كاربردتري كه به صورت «كابل ايستاده»6 طراحي شده كه بيشتر شبيه A است. پلهاي كابل ايستاده ديگر مانند پلهاي معلق معمولي  نيازي به دو برج و چهار تكيه گاه ندارند. در عوض كابلها از سمت جاده به بالاي برج محكم بسته شده اند. در هر دو نوع پل, كابلها تحت كشش هستند.

نيروهاي ديگر در پل : ما در مورد دو نيروي بزرگ و مهم فشاري و كششي در طراحي پل بسيار صحبت كرديم. تعداد بسيار زياد ديگري از نيروها در پل وجود دارند كه در طراحي پل بايد مد نظر قرار گرفته شوند. اين نيرها معمولاً به محل مشخصي بستگي داشته و يا به نوع پل مرتبط است.

نيروي گشتاوري : نيروي گشتاوري نيروي چرخشي يا پيچشي و يكي از نيروهايي است كه به طور موثر در پلهاي قوسي و تيري وجود ندارد ولي به ميزان قابل ملاحظه اي در پلهاي معلق وجود دارد. شكل طبيعي قوس و خرپاهاي موجود در پلهاي تيري اثرات مخرب اين نيرو را از بين مي برد. پلهاي معلق به دليل معلق بودن در هموا (توسط كابلها) در برابر اين نيروي گشتاوري بخصوص در هنگام وزش بادهاي تند بسيار اسيب پذير است.همه ي پلهاي معلق در عرشه ي خود از خرپا ها بهره مي برند كه همانند پلهاي تيري تاثيرات نيروي گشتاوري را كاهش مي دهد ولي در پلهايي با طول زياد, خرپاي موجود در عرشه به تنهايي كافي نيست. آزمون « تونل باد»7 براي سنجش ميزان مقاومت پل در برابر جنبش هاي چرخشي بر روي مدل آزمايش مي شود. ايجاد خرپاهاي آيروديناميك در سازه هاو كابلهاي آويزان مورب از روش هايي هستند كه براي تقليل تاثيرات نيروهاي گشتاوري به خدمت گرفته مي شود.

تشديد : تشديد ( ارتعاش در چيزي كه توسط نيروي خارجي به وجود آمده و با ارتعاش طبيعي اصل آن چيز, هماهنگ و هم موج است) نوعي نيرويي است, افسار گسيخته كه مي تواند بر روي پل اثرات مخربي بگذارد. امواج تشديد كننده از ميان پل به صورت امواج عبور خواهد كرد. يك نمونه مشهور از قدرت تخريب اين امواج مرتعش پل «تاكوما ناروز»8 است كه در سال 1940 توسط بادي با سرعت 40 مايل در ساعت (64 كيلومتر در ساعت) تخريب شد. بررسي هاي دقيق از محل نشان مي دهد كه خرپاي عرشه ناكارآمد بوده ولي با اين حال عامل اصلي فرو ريزي پل نبوده. در آن روز باد با سرعت به پل ضربه زده و با برخورد قائم به پل باعث ايجاد ارتعاش شده است. اين باد هاي متوالي لرزش و ارتعاش را افزايش داده تا آنجا كه اين امواج توانستند پل را فرو ريزند. زماني كه يك ارتش بر روي پل رژه مي رود, اغلب به سربازان گفته مي شود " قدم رو" . با اين كار, ريتم رژه ي آنها سبب ايجاد تشديد در پل مي شود. اگر ارتش به اندازه كافي بزرگ باشد و آهنگ ارتعاشي لازم را داشته باشد در نهايت مي تواند پل را فرو پاشد.به منظور مقابله با تاثيرات تشديد در يك پل, خيلي مهم است كه در پل كاهندهاي امواجي طراحي شود تا در اين امواج تداخل ايجاد كرده و از شدت آن بكاهد. ايجاد تداخل يك روش موثر در برابر امواج مخرب مي باشد. تكنيك هاي كاهش امواج معمولاً شامل اينرسي نيز هستند. اگر پلي, به عنوان مثال يك جاده با سطح پيوسته و يك تكه داشته باشد, يك موج قوي مي تواند در امتداد پل حركت كرده و منتقل شود. اگر جاده از تكه هاي مختلفي تشكيل شده باشد و صفحات آن همديگر را همپوشاني كرده باشند آنگاه جنبش از يك بخش توسط صفحات به بخش ديگر منتقل مي شود. از آنجا كه آن صفحات بر روي يكديگر قرار گرفته اند, اصطكاك نيز ايجاد مي شود. اين ترفند, اصطكاك كافي را براي تغيير فركانس امواج مرتعش را توليد مي كند. با تغيير فركانس مي توانيم از ورود امواج مخرب به سازه جلوگيري كنيم. تغيير بسامد به طرزي موثر دو نوع مختلف از موج را به وجود مي آورد كه موجب خنثي شدن يكديگر مي شوند.

آب و هوا : نيروي طبيعت به ويژه آب و هوا به گونه ايست كه مبارزه با آن مشكل و حتي در برخي موارد امكان پذير نيست. باران, يخبندان, طوفان و نمك هر كدام به تنهايي مي توانند در فرو پاشي پل نقش بسزايي داشته و تحت يك مجموعه به احتمال بسيار قوي خواهند توانست پل را تخريب كنند. طراحان پل با مطالعه و بررسي شكست هاي گذشته حرفه ي خود را بدرستي آموخته اند. آنان آهن را به چوب عوض كردند و سپس فولاد را جايگزين آهن كردند. بعد ها از بتون بطور گسترده در پلها بهره گرفتند. هر كدام از مواد و مصالح جديد و يا تكنيك هاي طراحي, ثمره درسهايي است كه در گذشته آموخته اند. با دانستن نيروي گشتاوري, تشديد و آيروديناميك    ( بعد از چند شكست بزرگ ) طراحي هاي بهتر نيز شكل گرفت.تا آنجاكه توانستند بر مسئله آب و هوا غلبه كنند. تعداد شكست هاي مرتبط با آب و هوا و شرايط جوي بسيار فراتر از تعداد شكست ها در زمينه طراحي بوده است. اين شكست ها به ما آموخته است كه همواره به دنبال راه حل بهتري باشيم.

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:47 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


 1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني

(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري كه كار تعميرات را الزامي مي دارند، در نخستين بخش از كتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:

  1-1- نفوذ نمكها

 (INGRESS OF SALTS)

نمكهاي ته نشين شده كه حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمكهایی كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع مي شوند، هنگام كريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها به واسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.

1-2- اشتباهات طراحي

 (SPECIFICATION ERRORS)

به كارگيري استانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملكرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي كه آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا و آمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده كاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.

  1-3- اشتباهات اجرایی

 (CON STRUCTION ERRORS)

كم كاريها، اشتباهات و نقصهایی كه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممكن است باعث گردد تا آسيبهايي چون پديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي مي انجامند.

اين گونه نقصها و اشكالات را مي توان زاييدهء كارآئي، درجهء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.

  1-4- حملات كلريدي

  (CHLORIDE ATTACK)

وجود كلريد آزاد در بتن مي تواند به لايهء حفاظتي غير فعالي كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.

خوردگي كلريدي آرماتورهايي كه درون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايي است كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آندي و كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدن اكسيژن به مناطق كاتدي در سل  (CELL)خوردگي را فراهم مي كند.

گفته مي شود كه خوردگي كلريدي وقتي حاصل مي شود كه مقدار كلريد موجود در بتن بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولي اين مقدار به كيفيت بتن نيز بستگي دارد.

خوردگي آبله رویی حاصل از كلريد مي تواند موضعي و عميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آندي و يك سطح بسيار وسيع كاتدي به وقوع مي پيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي كلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:

(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل مياني تركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريد مصرف نشده باشد.

(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيد هيدروكلريك، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواي اطراف باشد.

فرض بر اين است كه مقدار نفوذ يونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION)  كلريد احتمال دارد به خاطر مكش موئينه (CAPILLARY SUCTION)  نيز انجام پذيرد.

  1-5- حملات سولفاتي

 (SULPHATE ATTACK)

محلول نمكهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE  و  ETTRINGITEتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكها در حضور هيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(COLLOIDAL)  داشته كه مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يك مايع حلال، به وقوع مي پيوند.

1-6- حريق

 (FIRE)

سه عامل اصلي وجود دارد كه مي توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعيين كنند. اين عوامل عبارتند از:

(الف) توانايي بتن در مقابله با گرما و همچنين عمل آب بندي، بدون اينكه ترك، ريختگي و نزول مقاومت حاصل گردد.

(ب) رسانايي بتن (CONDUCTIVITY)  

(ج) ظرفيت گرمايي بتن(HEAT CAPACITY)    

بايد توجه داشت دو مكانيزم كاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگي مسؤول خرابي بتن در مقابل حرارت مي باشند. در حالي كه سيمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهاي بالا، انبساط حجم پيدا مي كند، بتن در همين شرايط يعني در معرض حرارتهاي (دماي) بالا، تمايل به جمع شدگي و انقباض نشان مي دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن مي گردد، نهايتاً اينكه مقدار انقباض در نتيجه عمل خشك شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث مي شود جمع شدگي حاصل شود و به دنبال آن ترك خوردگي و ريختگي بتن به وجود مي آيد .به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتي گراد، هيدروكسيد كلسيم آزاد بتن كه در سيمان پر تلند هيدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشكيل اكسيد كلسيم مي دهد. سپس خنك شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث مي شود، تا از نو عمل هيدراته شدن حاصل شود كه اين عمل به علت انبساط حجمي موجب بروز تنشهاي مخرب مي گردد. هچنين انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمايز  (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشكيل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... مي توانند در ازدياد تنشهاي تخريبي نقش موثري داشته باشند.

  1-7- عمل يخ زدگي

(FROST ACTION)

براي بتنهاي خيس، عمل يخ زدگي يك عامل تخريب مي باشد، چون آب به هنگام يخ زدن ازدياد حجم پيدا كرده و باعث توليد تنشهاي مخرب دروني شده و لذا بتن ترك مي خورد. تركها و درزهایي كه نتيجه يخ زدگي و ذوب متناوب مي باشند، باعث مي گردند سطح بتن به صورت پولكي درآمده و بر اثر فرسايش، خرابي عمق بيشتري يابد بنابراين عمل يخ ز دگي بتن و ميزان تخريب حاصله، بستگي به درجه تخلخل و نفوذپذيري بتن دارد كه اين موضوع علاوه بر تاثير تركها و درزهاست.

1-8- نمكهاي ذوب يخ

 (DE-ICING SALTS)

اگر براي ذوب نمودن يخ بتن، از نمكهاي ذوب يخ استفاده شود، علاوه بر خرابيهاي حاصله از يخ زدگي، ممكن است همين نمكها نيز باعث خرابي سطحي بتن گردند. چون باور آن است كه خرابيهاي حاصل از نمكهاي ذوب يخ، در نتيجه يك عمل فيزيكي به وقوع مي پيوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبي كه قابليت يخ زدگي داشته باشد و در كل فشارهاي هيدروليكي و غشايي (OSMOTIC) نقش بسيار مهمي در دامنه و وسعت خرابيها ايفا مي كنند.

   1-9- عكس العمل قليايي سنگدانه ها

 (ALKALI-AGGREGATE REACTION)

در اين قسمت مي توان از واكنشهاي "قليايي- سيليكا" و "قليايي- كربناتها" نام برد.

عكس العمل قليايي سيليكا(ALKALI-SILICA)  عبارتست از: ژلي كه از عكس العمل بين هيدروكسيد پتاسيم و سيليكاي واكنش پذير موجود در سنگدانه حاصل مي شود. بر اثر جذب آب، اين ژل انبساط پيدا كرده و با ايجاد تنشهايي منجر به تشكيل تركهاي دروني در بتن مي شود. واكنش قليايي كربنات، بين قلياهاي موجود در سيمان و گروه مشخصي از سنگهاي آهكي (DOLOMITIC) كه در شرايط مرطوب قرار مي گيرند، به وقوع مي پيوندد. در اينجا نيز انبساط حاصله باعث مي شود تا تركهایی ايجاد شود يا در مقاطع باريك خميدگيهايي به وجود آيد.

  1-10- كربناسيون

(CARBONATION)

گاه لايه حفاظتي كه در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت كاهش PH بتن اطراف، به كلي آسيب ديده و از بين مي رود. بنابراين نفوذ دي اكسيد كربن از هوا، عكس العملي را با بتن آلكالين ايجاد مي نمايد كه حاصل آن كربنات خواهد بود و در نتيجه درجه PH بتن كاهش مي يابد. همچنان كه اين عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پيشروي مي نمايد؛ آرماتور بتن تحت تأثير اين عمل دچار خوردگي مي گردد. علاوه بر خوردگي، دي اكسيد كربن و بعضي اسيدهاي موجود در آب دريا مي توانند هيدروكسيد كلسيم را در خود حل كرده و باعث فرسايش سطح بتن گردند.

  1-11- علل ديگر

(OTHER CAUSES)

علل بسيار ديگري نيز باعث آسيب ديدگي و خرابي بتن مي شوند كه در سالهاي اخير شناساییشده اند. بعضي از اين عوامل داراي مشخصات خاصي بوده و كاربرد بسيار موضعي دارند. مانند تأثير مخرب چربيها بر كف بتن كشتارگاهها، مواد اوليه در كارخانه ها و كارگاههاي توليدي، آسيب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هايي كه براي منظورها و مقاصد ديگري ساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداري است.  مانند تبديل ساختمان معمولي به سردخانه، محل شستشو، انباري، آشپزخانه، كتابخانه و غيره. با اين همه اكثر آنها را مي توان در گروههاي ذيل طبقه بندي نمود:

(الف) ضربات و بارههاي وارده (ناگهاني و غيره) در صورتي كه موقع طراحي سازه براي اين گونه بارگذاريها پيش بينيهاي لازم صورت نگرفته باشد.

(ب) اثرات جوي و محيطي

(پ) اثرات نامطلوب مواد شيميایی مخرب

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:43 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


 

تهیه فولاد

اطلاعات اولیه

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

روشهای تهیه فولاد روش بسمه:

در این روش ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند، تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به صورت گازهای SO2 و CO2 از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار P4O10) و (SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز Mg3(PO4)2 و MgSiO3 تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد.

روش کوره باز (یا روش مارتن) : در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن از MgO و CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون ، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌ها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب‌تری به دست آورد.

روش الکتریکی  : از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می‌توان نسبت به دو روش قبلی ، بالاتر برد.  این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر ، بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده‌ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر ، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش ، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می‌کنند.

انواع فولاد و کاربرد آنها

از نظر محتوای کربن ، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود:

فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از 2/0 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره ، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بکار می‌رود.

فولاد متوسط : این فولاد بین 2/0تا 6/0 درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می‌شود.

فولاد سخت : فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی ، تیر ، وسایل جراحی ، مته و ... بکار می‌رود.

صطلاح فولاد (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود 1،5 درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

کاربرد انواع مختلف فولاد

از فولادی که تا 0.2 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که 0.6 تا 1.5 درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبال می‌شود:

1- سوزاندن ناخالصی‌های چدن

2- افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

منگنز ، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن (CO2) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولا دی‌اکسید سیلسیم (SiO2) است، بکار می‌برند:

MnO + SiO2 -------> MnSiO3


و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولا چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولا اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید کلسیم (CaO) است، اضافه می‌کنند:

(MgO + SiO2 -------> MgSiO2

 

6MgO + P4O10 -------> 2Mg3(PO4)2

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها

معمولا جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولا از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند باز می‌گردانند.

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO2 رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف ، رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی ، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده ، تمامی‌ این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولا محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

تبدیل آهن به فولاد

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد ، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کربید آهن (Fe3C) به نام «سمانتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:

Fe3C <-------گرما + 3Fe + C

هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز ، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.
فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین ، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:37 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


تقسیم بندی سنگهای ساختمانی

  • بر اساس وزن مخصوص : سنگهای سنگین وزن ، سنگهایی که وزن مخصوص آنها بیش از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب است و سنگهای سبک ، دسته‌ای از سنگها هستند که وزن مخصوص آنها کمتر از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد.

  • بر اساس مقاومت فشاری : سنگهای سنگین که مقاومت فشاری آنها از 100تا 1000 مگا پاسکال است. و سنگهای سبک که مقاومت فشاری آنها از 4 تا 200 مگا پاسکال است.

  • بر اساس ضریب نرم شدگی : اگر مقدار این ضریب از 0.6 تا 1 باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می‌شود.

سنگهای پی و دیوار

در پی ساختمانها و بخشی از دیوارها که در زیر سطح زمین قرار دارند از سنگهای آذرین و رسوبی که ضریب نرم شدگی آنها بیش از 0.7 باشد، استفاده می‌گردد. نداشتن کانیهای رسی یا قطعات غیر همگن و درزه و شکاف در اینگونه سنگها ضروری است.

دیواره‌های سنگی

از سنگهای آذرین ، رسوبی یا دگرگونی که دارای ویژگیهای زیر باشند در دیوارهای سنگی استفاده می‌شود.


  • مقاومت فشاری بین 0.4 تا 50 مگاپاسگال باشد.
  • وزن مخصوص آن 0.9 تا 2.2 باشد.
  • ضریب نرم شدگی آن بین 0.6 تا 0.7 باشد. و نیز سنگ هوازده نباشد.

سنگ نما و کف

سنگهای آذرین ، دگرگدنی و رسوبی که دارای این ویژگیها باشند، به عنوان سنگ نمای ساختمان بکار می‌روند.


  • مقاومت فشاری آن بیش از 5 مگا پاسکال باشد.
  • ضریب نرم شدگی بین 0.7 تا 0.9 باشد.
  • نداشتن درزه و شکاف در سنگ.
  • نبود کانیهای رسی و مواد قابل حل در سنگ.
  • نبود حالت آلتراسیون و هوازدگی.
  • داشتن رنگ مرغوب.

سنگهای قابل مصرف در راه سازی

سنگها در راه سازی مصارف متعدد دارند که از جمله این موارد پل سازی ، زیر سازی ، سنگفرش ، زیر ریل آهن و غیره است. انواع سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی که واجد خصوصیتهای زیر باشند، در راه سازی قابل استفاده خواهند بود.


  • مقاومت فشاری بیش از 100 مگا پاسکال
  • ضریب نرم شدگی بیش از 0.9
  • میزان جذب آب ، کمتر از 1 درصد
  • وزن مخصوص بیش از 2.3 گرم بر سانتیمتر مکعب.
  • مقاومت ضربه‌ای آن 15 کیوگرم نیرو بر سانتیمتر مکعب باشد.
  • نداشتن کانیهای رسی ، گچ و مواد قابل حل در آب.
  • عدم آلتراسیون و هوازدگی در سنگ.

سنگهای قابل استفاده در تونلها و محیطهای آبی.

در تونلها از گرانیت ، دیوریت ، گابرو و یا بازالت که مقاومت فشاری آنها از 100 مگا پاسگال باشد، استفاده می‌کنند. ویژگیهای سنگهای مصرفی در محیط آب به شرح زیر است.


  • نداشتن کانیهای رسی ، گچ و مواد محلول در آب.
  • همگن بودن سنگ.
  • داشتن مقاومت در برابر فشارهای بالا.

سنگهای مقاوم در برابر محلولها و حرارت

سنگهایی که در برابر اسیدها مقاومند، عبارتند از گرانیت ، دیاباز ، دیوریت ، کوارتزیت و بازالت. سنگهای مقاوم در برابر محلولهای قلیایی عبارتند از سنگ آهک ، دولومیت ، سنگ مرمر و منیزیت. سنگهایی که در شرایط حرارت بالا مقاوم هستند عبارتند از بازالت ، دیاباز و توف. ویژگی مهم این سنگها داشتن مقاومت فشاری بیش از 100 مگا پاسگال است که میزان جذب آن حداکثر به 1 در صد می‌رسد.

مباحث مرتبط با عنوان

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:8 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


در استفاده و تعاریف جدید،مهندسی عمران شاخه ای از مهندسی است که معادل و همراه است با طراحی،ساخت و نگهداری از سازه های ساخته شده ای که با زمین و یا با آب و نیز فرهنگ و زندگی شهری و مراحل تکامل آن ارتباط دارند. امروزه بیشتر مهندسین عمران با جاده ها، سازه ها، انتقال آب و سیستم های فاضلاب،کنترل سیلاب و ترافیک سرو کار دارند.

توسعه و پیشرفت مهندسی براساس مشاهدات روش های طبیعی و عکس العمل سیستم های ساخته شده انسانی بوده و پیشرفت و توسعه معادلات تجربی پایه و اساس طزاحی و مهندسی را فراهم نموده است. مهندسی عمران وسیع ترین و گسترده ترین رشته مهندسی می باشد. در حقیقت رشته مهندسی در ابتدا به دو قسمت نظامی و عمران تقسیم میگردد. تمامی تخصص های مهندسی عمران بدست آمده است. مهندسی عمران هنوز مانند یک چتری است که بسیاری از تخصص های وابسته به آن را در بر دارد.

زیر شاخه های مهندسی عمران


مهندسی عمران عمومی


مهندسی عمران عمومی راجع به کلیه مواردی که در ارتباط و رابطه متقابل پروژه های معین و ثابت با مقیاس وسیعتر می باشد .

مهندسین عمران عمومی به طور نزدیک با نقشه بردارها، مهندسین متخصص عمران کار می کنند. جهت تطبیق دادن و متناسب نمودن محل تحویل شده در پروژه های معین، ترکیب عوارض زمین بوسیله طراحی شیب بندی و هموار کردن آن (grading) ، انتقال آبهای سطحی و (کنترل طغیان و سیلابها)، تهیه پوشش و روکش ها و انتقال آب، سیستم جمع آوری و دفع فاضلاب، برق و مخابرات و تفکیک اراضی.
مهندسین عمومی جهت بازدید از محل پروژه ها، توسعه و پرورش مالکیت های مشترک و توافق همسایگان و تهیه طرح های ساختمانی وقت زیادی را صرف می نمایند.


مهندسی سازه


مهندسی سازه در ارتباط با طراحی پل ها، ساختمان ها ساخت تاسیسات نفتی روی خشکی، سد ها و غیره می باشد اجزاء تشکیل دهنده مهندسی ساختمان طراحی و آنالیز سازه می باشد و کلیه مراحل طراحی ساختمان هستند. این شامل محاسبه تنش ها و نیرو های فعال در ساختمان می شود.
بعضی از مهندسین ساختمان در بخش و زمینه های گوناگون و متفاوت دیگر مشغول بکار می باشد از قبیل طراحی هواپیما و فضا پیما و حتی وسائل پزشکی.


مهندسی ژئوتکنیک


مبحث مهندسی ژئو تکنیک پایه و اساس مهندسی سازه میباشد.

در خصوص اهمیت مهندسی ژئو تکنیک به سختی می توان اغراق نمود، زیرا ساختمان و سازه بایستی در ارتباط مستقیم با زمینی که برو روی آن قرار می گیرد باشد. مهندسی ژئو تکنیک به خصوصیات و مشخصات خاک و فونداسیون و پی و دینامیک خاک بستگی دارد.


مهندسی حمل و نقل


مهندسی حمل و نقل در ارتباط با تئوری صف بندی، جریان حرکت ترافیک، طرح هندسی راه و رفتار رانندگان می باشد.عملکرد و نمود فعالیت ترافیک ازمیان استفاده مصرف سفرهای تولید شده و نیز خصوصیات و مشخصات و محاسبه عددی ترافیک تعیین می گردد که با محاسبات پیچیده ای برای حل مسائل ترافیک مواجه می باشد.


مهندسی محیط زیست


مهندسی محیط زیست در ارتباط است با عملکرد مواد شیمیایی و زیست شناسی موجودات و یا اتلاف گرما و انرژی حرارتی، تصفیه و پالایش آب و هوا و اصلاح و بهبود محل و مکان هائی که در اثر ضرر و زیان های قبلی صدمه دیده اند.

موضوعات تحت پوشش مهندسی محیط زیست عبارتند از: تصفیه آب، دفع فاضلاب،مدیریت خسارات و صدمات و آسیب های پر خطر. مهندسی محیط زیست ارتباط دارد با هیدرولوژی و علم هواشناسی تا جائیکه دانش راجع به آب و جریانات و دانستن چگونگی انتقال آلوده کننده ها احتیاج و نیاز می باشد. مهندسی محیط زیست همچنین شامل واکنش و مقابله در برابر آلودگی صنعتی میباشد. مهندسی محیط زیست بخش پیشرفته و مدرن بهداشت است.

چندین بخش دیگر که استفاده میشود عبارتند از: مهندسی سلامت جامعه و مهندسی سلامت محیط زیست.


مهندسی هیدرولیک


مهندسی هیدرولیک مبحث مرتبط با حرکت و انتقال مایعات و بطور اخص آب است.
این مبحث مهندسی بطور یقین ارتباط با طراحی پل ها، سدها، کانال ها، اسکله ها پیدا می کند و همچنین ارتباط با هر دو موضوع مهندسی محیط زیست و بهداشت را نیز دارد.


علم مواد


همچنین مهندسی عمران شامل مهندسی علم مواد نیز شامل میشود. مهندس مواد با پتانسیل های که در کار مهندسی ایجاد شده شناخت بتن و فولاد و اخیرا پلیمرها و سرامیک ها را شامل میگردد.


Careers«مسیرها _ راه ها )


یک ذهنیت و تصور نادرست اینست که مهندسی عمران از مرزها و محدوده ریاضیات وعلوم رایانه دور است. در حقیقت بسیاری از آنچه هم اکنون در علم رایانه وجود دارد ناشی از کار و فعالیت در رشته مهندسی ساختمان است، در جائی که مهندسی سازه و مسائل آنالیز شبکه ها به معادلات موازی احتیاج دارد. همچنین مهندسین عمرانی وجود دارند که در رشته مهندسی ایمنی، تهیه روش های آماری جهت طراحی ساختمان و سازه ها، آنالیز ایمنی و فنی تخمین خسارات بیمه ای بر اساس اتفاقات طبیعی وخطرات انسانی به وجود آمده کار می کنند.
+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 1:0 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  | 


مقدمه:

فناوری ساخت برجهای بلند در دنیا عمر زیادی ندارد برجهای بلند از این جهت اهمیت زیادی دارند كه برای چندین منظور مورد استفاده قرار می گیرند ، از طرفی برای انجام یك طرح بزرگ چند منظوره طبعاً باید توان فنی و مهندسی در زمینه های مختلف در كشور موجود باشد . همچنین باید شرایطی فراهم كرد كه همه بتوانند در كنار هم و با برنامه ریزی كار كنند . وقتی كشوری فناوری موشكی دارد یعنی كه مهندسی های مكانیك ، هواو فضا ، شیمی ، متالوژی ، كامپیوتر وبرق ومخابرات پیشرفته ای دارد و مهمتر اینكه میتوانداین فناوری هارا در كنار هم قراردهد و محصول نهایی تولید كند .

برج ميلاد Milad Tower

برج هم چنین چیزی است . برای ساختن یك برج ، باید توان مهندسی عمران و سازه ، مهندسی معماری ،‌ مهندسی مكانیك ، برق ، مخابرات و همچنین قدرت تولید و كنترل ساخت قطعات ، تاسیسات و …وجود داشته باشد و البته شرایطی كه این فناوری ها بتواند كنار هم كاركنند .
ایده ساختن یك برج مخابراتی ـ تلویزیونی در تهران حدود 8 سال پیش مطرح شد . سپس مطالعات دقیق برای برسی امكان و چگونگی ساخت آن انجام شد تاینكه طرح در سال 75 رسماً شروع به كار كرد طرح به طور كلی تشكیل شده است از برج و ساختمان راس آن ، مركز جشنواره ها و همایش های بین الملل، مجموعه تجارت جهانی ، هتل پنج شتاره و پارك ای تی .
در ادامه مقاله به تحلیل و برسی هریك از قسمتهای ذكرشده طرح پرداخته خواهد شد :

برج و ساختمان راس آن :
این برج چند منظوره با هدف ساختن سازه‏ای به یاد ماندنی و به عنوان نمادی برای شهرتهران و به منظور رفع نیازهای مخابراتی و تلویزیونی تهران ساخته شده است .
برج میلاد تشكیل شده از ستون اصلی سازه و راس . ستون اصلی یك سازه بتونی با مقطع هشت ظلعی است كه حدود 80 هزار تن وزن دارد و ارتفاع آن به 315 متر میرسد این بدنه كه اصطلاحاً شفت نامیده می شود به جدید ترین روش ساخت یعنی قالب لغزان ساخته شده است . عملیات ساخت بدنه دی ماه 77 شروع شد و دی ماه چهار سال بعد به پایان رسید . سازه راس برج میلاد مرتفع ترین ساختمان 12 طبقه دنیاست . با اینكه فقط سه برج بلند تر از برج میلاد در دنیا وجود دارد ،‌در هیچ كدام چنین عمارتی در ارتفاع تعبیه نشده است . ساخت یك سازه به بلندی 68 متر با اجزای لوله ای شكل از نظر سازه یك كار پیچیده و دشواراست حالا به آن اضافه كنید كه این سازه عظیم باید در ارتفاع 300 متری از سطح زمین نصب شود، یعنی جایی كه سرعت باد سرسام آور است و البته باید كاملاً‌ایمن باشد آ نقدر كه مردم بتوانند به راحتی از امكانات آن استفاده كنند.
دقت كار فنی در ساختمان برج به قدری است كه همه قطعات برای خودشان شناسنامه ای دارند كه تمامی مشخصات قطعه شامل اینكه ماده اولیه قطعه چه بوده ، از كجا تهیه شده ، قطعه كجا تولید شده و چه كسی مسؤل كنترل و بازرسی آن بوده است . برای كارهایی مثل جوش دادن قطعات هم این فرایند طراحی شده است ، به طوری كه معلوم است یك جوش كی انجام شده چه كسی جوشكار آن بوده و چه كسانی كنترل و تایید كر ده اند .
برج مخابراتی ـ تلویزیونی میلاد همچنین نماد اقتدار و عزم ملی ملت مسلمان ایران و جمهوری اسلامی ایران خواهد بود تاسیس موزه انقلاب اسلامی نیز عاملی است كه می‌تواند برای اشاعه فرهنگ ملی تأثیر به سزایی داشته باشد وجود این بخش در كنار سایر اجزا مجموعه قداست و ویـژگی جهت دهنده‌ای داشته باشد . هدف اصلی مركز ارتباطات بین المللی تهران ، فراهم سازی تسهیلات به منظور توسعه و ساماندهی ارتباطات و همكاری ‌های بین المللی در جهت شكوفایی اقتصاد كشور و آزاد سازی اقتصاد كشور از صادرات تك محصولی است . مجموعه مركز تجارت بین المللی ، مركز جشنواره ها و همایش‌ها و هتل به عنوان یك مجموعه كامل در كنار برج مخابراتی تهران از مزیت نسبی به وجود آمده ، بهره خواهند داشت. هر چند هر یك از فعالیت‌های مركز می‌توانند اهداف مستقلی را تعقیب كنند اما در مجموع این اهداف از سویی در راستای هدف اصلی و برای تحقق آن به كار گرفته می‌شوند به همین لحاظ ابتداء اهداف اصلی هر یك از فعالیت‌ها مورد بررسی قرار گرفته و سپس سایر اهداف آن مورد توجه قرار می‌گیرد . كاركردهای عمده این برج به شرح زیر است.
• ایجاد و گسترش شبكه دسترسی بدون سیم به اطلاعات Wireless Access Network
• زیرساخت مناسب برای سیستم های جدید تلویزیونی دیجیتال MVDS , DVB)
• بهینه سازی پوشش رادیو تلویزیونی FM,UHF,VHF)
• گسترش و بهینه سازی پوشش شبكه های بی سیم و پی جو .
• ایجاد جاذبه گردشگری و بهره مندی از فضاهای گردشگری، تجاری و فرهنگی (رستوران گردان، سكوی دید ، گالری هنری ، گنبد آسمان ، موزه انقلاب اسلامی)
برج میلاد با ارتفاع كل 435 متر چهارمین برج بلند مخابراتی - تلویزیونی دنیا است كه شامل ساختمان سرسرا (لابی) در پای برج با زیربنای 16000 مترمربع ، شافت بتنی به ارتفاع 315 متر ، سازه راس 12 طبقه با زیربنای بیش از 12000 مترمربع ـ كه یكی از بزرگ ترین سازه راس برج های مخابراتی ـ تلویزیونی دنیا است ـ و یك دكل فلزی 120 متری است . در سه طرف بدنه برج 6 آسانسور شیشه ای ، هر یك با ظرفیت 25 نفر قرار خواهند گرفت كه با سرعت متوسط 7 متر بر ثانیه ، بازدید كنندگان را به بالای برج منتقل خواهد كرد.

هتل پنج ستاره بین‏المللی:
هتل پنج ستارة مركز چند منظوره ارتباطات بین المللی تهران برای پذیرایی بازرگانان و سیاحت كنندگان داخلی و خارجی از اهمیت خاصی برخوردار است .
ساخت چنین بنایی با دارا بودن زمینه‌های معماری كم نظیر ایران و بهره مندی از فن آوری موجود می‌‌تواند ضمن نشان دادن توان فنی، صنعتی معماری متخصصان داخلی گویای پیشرفت ملی در عرصه رفاهی نیز باشد . با توجه به كمبود هتل مجهز پنج ستاره در تهران كه در حال حاضر تعداد آنها فقط 4 عدد است افزایش چنین امكاناتی یك نیاز مبرم می‌باشد همچنین كشور برای برگزاری كنفرانس‌های ملی و بین المللی به هتل‌های مجهز نیاز دارد امروزه هتل‌ها فقط جایگاهی برای استراحت نیست و دارای كاربردهای فراوان دیگر است. هتل‌ها علاوه بر اطاق استراحت، رستوران، سالن‌ها و فضاهای ورزشی و تفریحی یكی از بزرگ‌ترین مراكز خرید شهر نیز محسوب می‌شوند تا ضمن جلب گردشگران و افزایش تقاضای خرید از فروشگاه‌های هتل ، تقاضای اقامت را نیز افزایش دهد .
هتل چند منظوره مركز ارتباطات تهران دارای 18 طبقه ، 500 اتاق و 16 سوئیت است . علاوه بر آن تعدادی سالن جهت برگزاری همایش‌ها و كنفرانس‌های محدود، كافه و رستوان و مراكز تفریحی و ورزشی در آن در نظر گرفته شده است برای برخی از صرفه جوئی‌های اجتماعی تعیین بهاء بسیار دشوار است. به طور مثال نزدیكی مركز همایش‌ها با هتل باعث صرفه جویی در وقت و زمان برگزاركنندگان اجلاس‌های بین المللی می‌شود . همچنین ضریب امنیتی هیات‌های شركت كننده افزایش و هزینة اسكورت و محافظت از این هیات‌ها كاهش می‌یابد . ترافیك شهری با توجه به محدود بودن رفت و آمدها كاهش یافته به تبع آن آلودگی هوا و صدا به میزان قابل توجهی تقلیل داده می‌شود . میزان تصادفات و خسارت مالی ناشی از رفت و آمد به حداقل می‌رسد. محیط اطراف هتل مركز همایش رونق و در عوض از امكانات عمومی می‌توان برای احداث بزرگراه‌ها و سایر فعالیت‌های اجتماعی بهره جویی كرد .

مركز ارتباطات بین المللی تهران (مجموعه یادمان) :
مكان مجموعه یادمان با ویژگی خاص و منحصر به فرد ، پس از بررسی و مطالعه 17 نقطه مختلف شهر تهران، در تپه‏های كوی نصر برگزیده شد . محل این مجموعه موقعیتی بسیار استثنایی از حیث ارتفاع ، موقعیت و راه های دسترسی دارد . این مجموعه از چهار طرف به چهار بزرگراه اصلی تهران یعنی بزرگراه های رسالت ، شیخ فضل الله نوری ، شهید همت و بزرگراه شهید چمران متصل است . همچنین پیش بینی یك خط اختصاصی از یكی از ایستگاه‏های مترو و تدارك امكانات حمل ونقل هوایی برای ارتباط سریع با فرودگاه پیش بینی شده است . در ادامه به معرفی تك تك اجزای این مجموعه و بررسی نقش هركدام می‌پردازیم و زیرساختهای پیش‏بینی شده برای این مجموعه را اجمالاً بررسی می‏كنیم .

مركز جشنواره‏ها و همایش‏های بین‏المللی:
ارتباطات رودررو با وجود پیشرفت گسترده وسایل ارتباطی هنوز نیز از مهمترین و موثرترین شیوه‏های ارتباطات تجاری، علمی و فرهنگی است. نقش فناوری‏های جدید اثربخش‏تر كردن ارتباطات رودررو و كاهش ارتباطات غیر ضروری است نه حذف آن . به همین دلیل یك مجموعه جامع برای ایجاد ارتباطات تجاری و فرهنگی بایستی توجه ارتباطات زنده و گسترده رودررو را نیز مورد توجه قرار دهد . به این منظور و برای ایجاد فضائی برای تبادل آرا و افكار ، مركز جشنواره ها و همایش‌های بین المللی تهران به عنوان یكی از اركان مركز ارتباطات بین المللی تهران (مجموعه یادمان) به منظور برگزاری همایش‌های ملی و بین‏المللی و در راستای هدف اصلی آن و برای رفع نیازهای كلان شهر تهران ـ كه سالهاست از كمبود یك محل مناسب برای همایش‌های بزرگ و در سطح بین المللی رنج می برد ـ ، ساخته خواهد شد. در حال حاضر در شهر تهران، ساختمان‏های مناسبی نظیر ساختمان اجلاس سران و سالن همایش‏های بین‏المللی صدا و سیما به منظور برگزاری اجلاس های رسمی و بین المللی به ویژه با كاركرد سیاسی ـ اجتماعی در كشور طـراحی و ساخته شده است كه پاسخگـوی نیازهای سطوح مختلف نیز می‏باشد . لیكن با توجه به نیاز روز افزون به فضاهای فرهنگی برای برگزاری جشنواره‏های موسیقی ، فیلم ، نمایشگاه‏های هنری و كنفرانس‏ها و همایش‏های علمی ، فرهنگی ، اقتصادی و اجتماعی ، امكانات موجود از نظر كارایی تكافوی نیاز را ننموده و از این بابت در كلان شهر تهران نارسائی های متعددی مشهود است .
این مركز ، یك ساختمان مربع شكل به ابعاد حدود 80 متر و ارتفاع 42 متر می باشد و دارای زیربنای حدود 50000 متر مربع در 8 طبقه است . سالن اصـلی ویژه میهمانان مركز همایش ها و جشنواره ها با ظرفیت 1500 نفر یكی از بزرگ ترین سالن های موجود است . علاوه بر سالن‏اصلی این مركز 8 سالن فرعی با ظرفیت 60 تا 200 نفر طراحی شده است . همچنین برای برگزاری همایش‏های بزرگ می‏توان از سالن‏های كنفرانس هتل ، مركز تجارت بین المللی و مركز فن آوری اطلاعات و ارتباطات نیز استفاده كرد . مطالعات معاونت هنری وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی نشانگر آنست كه نیازهای پیش گفته در تاسیس یك مركز جشنواره نه تنها تا‏كنون مرتفـع نشده بلكه فاصله زیادی با استانداردهای بین المللی به لحاظ كیفی و كمی در زمینه این سالن ها وجود دارد ، ضمن آنكه كیفیت فنی و اكوستیك هیچ یك از سالن های شهر تهران در اندازه های بین المللی نیست و فضای مناسبی برای برپایی چنین مراسمی وجود ندارد.

مركز فن آوری اطلاعات و ارتباطات :
ارتباطات و اطلاعات عنصر اصلی توفیق درفعالیت های تجـاری دنیای امروز است . به منظور توجه مؤثر به این مـهم و با هـدف دسـتیابی به مركزی برای برقراری ارتباطات بین المللی در همة اشكال آن ، مـركز ارتباطات بین المللی تهران (مجموعه یادمان) طراحی شد. تركیب اجزای مختلف این مجموعه به گونه ای است كه تمامی امكانات مورد نیاز برای ایجاد ارتباطات مهم تجاری، علمی و فرهنگی را ممكن می‏سازد. بازار رو به رشد فن آوری اطلاعات و ارتباطات و نقش غیر قابل انكار آن در ایجاد تغییرات اساسی در نحوه كسب و كار بشر به وسیله تسریع فعالیت‌ها و ایجاد ارزش افزوده برای آنها ، باعث شده است تا كشورهایی كه برای خود در اینده دنیا به دنبال جایگاهی شایسته هستند توجه به این امر و حضور در بازار گسترده تجارت الكترونیك و تجارت‏های مرتبط با فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات و صنایع مربوطه را مدنظر قرار دهند . نگرش كشورهایی چون دوبی، مالزی، سنگاپور و هند و همچنین اختصاص قسمت اعظم بودجه‏های توسعه‏ای كشورهای صنعتی به صنایع مرتبط با فن‌آوری ارتباطات و اطلاعات ، شاهدی بر این مدعاست . در همین جهت مجموعه مركز تجارت بین المللی و مركز فن آوری اطلاعات و ارتباطات (پارك فن‌اوری اطلاعات) به‏منظور گسترش ، تسهیل و تشویق امر تجارت ، به ویژه تجارت الكترونیك و ایجاد فضایی برای ارتباطات و گسترش دانش فن‌آوری اطلاعات و ازتباطات ایجاد خواهد شد . اهم اهداف این مجموعه به قرار زیر است: ارتقا و بهبود موجودی تكنولوژیكی صنایع كشور ، به منظور بسط و توسعه قدرت رقابت آنها در بازارهای داخلی و به ویژه بین المللی با تأمین مكانی برای رشد صنایع كوچك و متوسط متكی بر فن آوری‌هایپیشرفته كاهش زمان مورد نیاز در فرایند تجاری كردن دستاوردهای پژوهشی ، به ویژه برای شركت ها و صنایع نوپا با ایجاد ارتباط بین صنایع ، موسسات دولتی , دانشگاه ها و مراكز تحقیقاتی آسان سازی همكاری و تشریك مساعی بخش های دولتی و خصوصی با محوریت یك نهاد عمومی همچون شهرداری . جذب بخش خصوصی داخلی و شركت های فن آوری اطلاعات ایرانی واقع در خارج از كشور به منظور صادرات خدمات فن آوری اطلاعات و در اختیارگرفتن آخرین دست آوردهای این صنعت تأكید بر فعالیت مشترك (خارجی ـ ایرانی) به منظور تسهیل فرایند انتقال تكنولوژی به صنایع كشور تأسیس مركزی برای تحقیقات و ایجاد فرصت های شغلی برای متخصصین عالی فن آوری اطلاعات و پیشگیری از فرار مغزه ایجاد هم افزایی Synergy از طریق برقراری ارتباط بین شركتهای مستقر در پارك و ظرفیت سازی به منظور تجاری ساختن فعالیت های داخلی تحقیقاتی برای ارائه در بازارهای جهانی زمینه‏های مختلف استفاده از فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات می توانند در این مجموعه مورد توجه قرار گیرند

مطالعات میكروژئودزی و رفتارسنجی ژئوتكنیك برج میلاد:
این مطالعات از اواخر سال 1377 و هم زمان با شروع بتن‌ریزی بدنه برج ، آغاز و سیستم مربوط به آن طراحی شد و هدف آن ، بررسی حركت‌های احتمالی افقی و ارتفاعی محوطه پیرامون برج و بدنه بتنی آن می‌باشد.
سیستم طراحی شده شامل شبكه سه بعدی خارج برج (9پیلار میكروژئودزی كه در محوطه اطراف برج مستقر شده) است. شبكه سه بعدی روی بدنه برج (20 نقطه نشانه در 5 تراز مختلف ارتفاعی برج) و شبكه ترازیابی (8 نقطه در محوطه اطراف و 7 نقطه پای بدنه برج) است. این نقاط به عنوان نقاط مبنا هستند و در مقاطع مختلف زمانی و براساس پیشرفت عملیات اجرایی برج ، مختصات آنها قرائت و با مراحل قبل مقایسه می‌شود. به این ترتیب ،كلیه حركت‌های افقی و ارتفاعی محوطه و بدنه برج به دست می‌اید. این حركت‌ها با مقادیر تئوری مقایسه می‌شوند و سپس تصمیمات لازم فنی و اجرایی گرفته می‌شود. لازم به ذكر است دستگاه‌هایی كه در این مشاهدات مورد استفاده قرار می‌گیرد دارای دقت و حساسیت بسیار زیادی می‌باشد ، ضمن آن كه هر مشاهده چندین بار صورت می‌گیرد تا خطاها به حداقل برسد.
تاكنون چهار مرحله مشاهدات میكروژئودزی انجام شده و گزارش‌های مربوط ارسال گردیده است. زمان این مراحل خردادماه 78 ، مهرماه 78 ، اسفندماه 80 و اردیبهشت ماه 82 بوده است. مقدار جابجایی های مسطحاتی و ارتفاعی بر اساس آخرین مشاهدات به شرح ذیل می باشد :
شبكه‌ی سه بعدی خارج برج
حداكثر جابجایی مسطحاتی پیلارهای 9 گانه نسبت به اولین مرحله مشاهدات خرداد ماه 78 حدود 4 میلی متر و نسبت به مرحله قبلی مشاهدات ( اسفند 80 ) حدود 2 میلی متر است . ضمن آن كه هیچ كدام از پیلارها حركت ارتفاعی نداشته اند .
شبكه‌ی سه بعدی روی بدنه‌ی برج
تراز 2/49 متر :
نقاط نشانه در این تراز برج حركت مسطحاتی معادل حداكثر 7/4 میلی متر نسبت به مهر ماه 78 و 6/1 میلی متــر نسبت بــه اسفند ماه 80 داشته اند . مقــدار جابجایی عمودی ( نشست ) ایــن نقاط حدود 25 میلی متر نسبت به مهر ماه 78 سه میلی متر نسبت به اسفند ماه 80 می باشد .
تراز 2/145 متر:
نقاط این تراز حركت مسطحاتی معادل حداكثر 25 میلی متر نسبت به مهر ماه 78 و 6 میلی متر نسبت به اسفند ماه 80 داشته اند و مقدار نشست این نقاط نیز حدود 51 میلی متر نسبت به مهر ماه 78 و 3 میلی متر نسبت به اسفند ماه 80 می باشد .
لازم به ذكر است حركت های مسطحاتی در این ترازها مطابق پیش بینی ها است . در تراز 2/145 هم قاعدتاً باید حركت های مسطحاتی بیش از ترازهای پائین تر باشد. علت آن هم می تواند مواردی از قبیل كاهش قطر بدنه اصلی ، خطای بیشتر قرائت ، تأثیر باد ، تابش یك طرفه آفتاب به بدنه برج و تغییرات حرارتی باشد . این موارد در ارتفاع های بالاتر تأثیر بیشتری دارد. در مورد نشست ها نیز با توجه به تغییر شكل الاستیك بدنه بتنی برج و تغییر شكل های ناشی از خزش بتن و همیــن طور نشست پی بــرج این مقادیر مطابق روابط تئــوری و قابل پیش بینی می باشد .
شبكه‌ی تراز‌یابی
نقاط محوطه اطراف برج نسبت به مشاهدات تیرماه 78 تغییرات ارتفاعی را نشان نمی دهد و نسبت به اسفند ماه 80 نیز تورمی حداكثر معادل 2 میلی متر را نمایان می سازد كه به نظر می رسد عمده آن در حد خطاهای موجود باشد . نقاط پای بدنه برج نیز نسبت به تیر ماه 78 نشستی معادل 9 میلی متر داشته و نسبت به اسفند ماه 80 تغییری نداشته است . جابجایی این نقاط تقریباً معادل نشست پی برج می باشد كه كمتر از مقدار پیش بینی شده نشست پی برج می باشد .
نتیجه : خوشبختانه تغییراتی كه در مجموعه برج و محوطه اطراف آن مشاهد شده در حد تغییرات قابل پیش بینی بوده و هیچ حركت نامتعادل و نگران كننده ای موجود نیست.

دریافت مقاله برج تهران به همراه تصاویر به فرمت pdf:

http://www.vojoudi.com/civil/milad%20tower/Tehran%20Tower.pdf

+ نوشته شده در  شنبه 13 خرداد1385 ساعت 0:45 AM  توسط محمد مهدی نریمانی  |