این مطلب واسه کارآموزی دانشجویان میگذارم.
در مورد سازه های فولادی میباشد!!!سازه های فولادی   مقدمه فولاد بعنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد ، مدتها ست در ساخت ساختمانها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق ، رفتار سازه ای معین ، نسبت مقاومت به وزن مناسب ، در کنار امکان اجرای سریع سازه های فولادی همراه با جزئیات و ظرافتهای معماری ، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است ؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزیهای شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند ، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار می دهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست . فولاد ، آلیاژی از آهن و کربن است که کمتر از 2 درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عموما" در حدود 3 درصد کربن و ناخالصیهای دیگری مانند فسفر ، سولفور ، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود می باشد . ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد ، از چهار روش اصلی استفاده می شود. این روشها عبارتند از : روش کوره باز ، روش دمیدن اکسیژن ، روش کوره برقی ، روش خلاء . آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی کرده می تواند شامل موارد زیر باشد :  - تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت    - وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک    - شکل پذیری   - خاصیت چکش خواری و تورق   - خاصیت خمش پذیری     - خاصیت فنری و جهندگی    - خاصیت چقرمگی   - خاصیت سختی استاتیکی و دینامیکی    - مقاومت نسبی بالا   - ضریب ارتجاعی بالا   - جوش پذیری   - همگن بودن     - امکان استفاده از ضایعات     - امکان تقویت مقاطع در صورت نیاز       1  طراحی ساختمانهای فولادی انتخاب نوع مقطع ، روش ساخت ، روش بهره برداری و محل ساخت ساختمان ، خصوصیات و ویزگیهای متنوعی برای ساخت اسکلت باربر یک ساختمان بوجود می آورد. مزیتهای هر سیستم سازه ای و مصالح مورد نیاز آن سیستم را در صورتی می توان بکار برد که خصوصیات و ویژگیهای آن مصالح و سیستمها در مرحله طراحی به حساب آورده شود و طراح باید در مورد هر یک از مصالح به درستی قضاوت کند. این موضوع بویژه در ساختمانهایی که اسکلت فولادی دارند ضروری است. معیارهای سازه ای زیر اهمیت زیادی در طراحی کلی و ستون گذاری ساختمان دارد : - نوع مقطع                                   - آرایش و روش قرار گیری مقاطع   - فواصل تکیه گاهی                                  - اندازه دهانه های سقف   - نوع مهاربندی                                       - نوع سیستم صلب کننده   - محل قرارگیری سیستم صلب کننده   سیستم فضاسازی داخلی برای استفاده بهینه از خواص مطلوب ساختمانهای فولادی ، سیستم فضاسازی داخلی باید بگونه ای اختیار شود که : - متشکل از قطعات پیش ساخته باشد ، بدین منظور که سرعت بیشتر نصب و برپایی سازه ، موجب کوتاه شدن زمان کلی ساخت می شود.   – قطعات سبک باشد تا وزن کلی ساختمان به حداقل ممکن برسد.   – نوع سیستم انتخاب شده ، سازگار با سیستم سازه ای انتخاب شده باشد.  – با یک روش اقتصادی قابل محافظت در برابر آتش باشد. فضاهای داخلی ساختمان فلزی معمولا" شامل : - سقفها                                     - بام                            - دیوارهای خارجی        - دیوارهای داخلی                           - سیستم رفت و آمد ( پله و آسانسور )     می باشد که با هماهنگی دقیق و علمی ، این امکان بوجود می آید که اقتصادی ترین روش ساخت و اجرای ساختمان بدست آید.   طراحی با توجه به روش مهاربندی تمام ساختمانها باید برای مقاومت در برابر نیروی زلزله و باد و یا دیگر نیروهای افقی صلب شوند سیستم صلب کننده باید : -  نیروهای جانبی را به فونداسیون منتقل کند.                        -  تغییر مکانهای افقی را محدود کند.   _______________________________________________________________      2 در ساختمانهای بلند باید ملاحظات ویژه ای برای جلوگیری از ایجاد نوسانات ناشی از باد در نظر گرفته شود. بزرگی نیروهای افقی اعمال شده در اثر باد به عوامل زیر بستگی دارد: - سرعت باد    - شکل آیرودینامیکی ساختمان       - وضعیت سطح نما         - روشهای صلب کردن یک قاب سازه ای فولادی را می توان به یکی از روشهای زیر مهاربندی کرد : - سیستمهای قاب صلب                                     - سیستمهای قاب بادبندی     - دیوارهای بتنی بصورت دیوارهای برشی یا هسته های بتنی انتخاب روش صحیح مهاربندی ، اهمیت عمده ای در طراحی سازه ای دارد و حتی ممکن است کل اندیشه طراحی یک ساختمان بلند مرتبه را تحت تاثیر قرار دهد. مهار بندی به وسیله اعضای بادبندی یا دیوارهای بتنی به صورت دیافراگم صلب ، نقاط ثابتی را در ساختمان ایجاد می کند ، به گونه ای که آزادی عمل در جانمایی و معماری داخل ساختمان را محدود می کند.   طراحی با توجه به اجزای تشکیل دهنده فضاهای داخلی ساختمان انتخاب سیستم مناسب برای اجزای داخلی ساختمان به عوامل مختلفی بستگی دارد. روشهای زیر به طور رایج در ساخت سقفهای متکی به تیرهای فولادی به کار می روند : -  دال بتنی درجا بر روی قالب مناسب -  دال بتنی پیش ساخته -  عرشه فولادی با بتن درجا عملکرد مرکب بین دال بتنی و تیر فولادی که در هر سه روش امکان پذیر است ، سبب اقتصادی شدن ساخت می گردد. مسئله حفاظت قسمتهای فولادی سقف در برابر آتش سوزی باید در اجرای سقف در نظر گرفته شود. استفاده از سقف کاذب می تواند این کار را به خوبی انجام دهد. در سازه های اسکلت فلزی ، معمولا" دیوارهای خارجی باربر نیستند، برای ساخت این دیوارها ، بنابر شرایط موجود ، از مصالح مختلف استفاده می شود. لزوم محافظت در برابر حریق ، خوردگی و عایق بندی صوتی اغلب اظهار می شود که هزینه لازم برای محافظت ساختمانهای فلزی در برابر آتش سوزی و خوردگی و عایق بندی صوتی بسار زیاد است ، ولی استفاده از راههای معقول و مناسب برای هر ساختمان ، با توجه به سیستم بکار رفته در آن ، می تواند باعث کاهش این هزینه شود. ایجا یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در تمام ساختمانهای فلزی لازم و ضروری است. آنچه از اقتصادی در این مسئله حائز اهمیت است ، استفاده از روش صحیح حفاظت اجزای فلزی است. اغلب المانهای داخلی ساختمان مانند سقف و دیوارهای داخلی و خارجی آن بعنوان یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در ساختمان قابل استفاده است. تیرها و ستونهای فلزی می تواند به روش مناسب در بین این اجزا مدفون شود. در غیر اینصورت باید با     _______________________________________________________________ 3 روش مناسب اسکلت فولادی ساختمان محافظت شود. از آنجایی که زنگ زدگی در قطعات داخلی ساختمان فولادی با توجه به رطوبت ناچیز موجود در هوا بعید به نظر می رسد ، محافظت در برابر خوردگی برای این قطعات یک مشکل جدی محسوب نمی شود. بنابراین حفاظت در برابر خوردگی فقط برای قطعات بیرونی و اجزایی که در معرض رطوبت هوا قرار دارند لازم و ضروری است. مشخصات صوتی یک ساختمان ، بستگی به خواص اجزای داخلی آن دارد مانند نوع سقف و سیستم دیوارهای جداکننده و تیغه ها . در این بین ، سیستم اسکلت باربر ساختمان نقش کمتری دارد رفتار اسکلت یک ساختمان بتنی و فولادی ، با یک سیستم فضاسازی داخلی مشابه ، یکسان است .   توجیه اقتصادی سازه های فولادی در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان فولادی ، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است : - قیمت زمین : بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی ، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه های بتنی ، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان ، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود. - مصالح در دسترس - ارزش نهایی ساختمان : هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد ، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه ، متوجه می شویم که در مقایسه با سایر روشها ، ساخت سازه های فلزی زمان کمتری صرف می کند. - هزینه اسکلت اصلی سازه ( سفت کاری ) - تاثیر نازک کاری - تاثیر نصب تجهیرات و تاسیسات -  نحوه تاثیر این عوامل در بهره برداری بهینه از ساختمان -  هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان -  هزینه تخریب ( در ساختمانهای با عمر کوتاه )   بررسی میزان مصرف فولاد در ساختمانهای فلزی در ساختمانهای فلزی ، هزینه با توجه به میزان مصرف فولاد در هر متر مربع مساحت کف ( تصویر افقی ) یا متر مکعب ساختمان محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان مصرف فولاد به عوامل زیر بستگی دارد :   _______________________________________________________________  4     -          تعداد طبقات -          بار اعمال شده به طبقات ( مرده و زنده ) -          دهانه ها در اطراف ستون -          ضخامت سقف -          سیستم سازه ای ( سیستم انتقال بارهای قائم و جانبی )   انتقال بار در سازه های فولادی سازه های فولادی مشتمل بر تعدادی تیر و ستون به شکل قاب و نیز شامل تعدادی تقویت کننده ، به منظور ایستایی بیشتر می باشد. بدیهی است انتقال بارهای افقی و قائم از طریق این اجزاء صورت می گیرد. به این صورت که :          - سقف ، بارهای عمودی را تحمل کرده و بصورت افقی ، از طریق تیرها به تکیه گاههای تیر منتقل می کند.         - سیستم باربر قائم ( ستونها ) ، بارها را از تکیه گاههای دو سر تیر به فونداسیون انتقال می دهد.       – همچنین سیستم های مهاربندی قائم و افقی ، بارهای جانبی ناشی از باد ، زلزله ، فشار زمین و ... را به فونداسیونها منتقل می نمایند.   ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاهها و روش قرارگیری تیرها ( تیر ریزی ) ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاهها و روش قرارگیری تیرها ( تیر ریزی ) به عوامل زیر بستگی دارد : -  نوع مقطع قابل استفاده با توجه به طراحی معماری -  فواصل تکیه گاهها و طول دهانه تیر با توجه به طراحی سازه ها -  روش انتقال بار توسط اجزای باربر -  سیستم تکیه گاهی انتخاب شده ( صلب ، نیمه صلب ، ساده )   مراحل ساخت ساختمان های اسکلت فلزی: ـ پی و فنداسیون      ـ ستون         ـ تیر        ـ تیرهای فرعی         ـ پله        ـ بادبند            ـ سقف   5 نکات اجرایی زیر سازی پی : فرض کنید یک پروژه اسکلت فلزی را بخواهیم به اجرا در آوریم ، مراحل اولیه  اجرایی شامل ساخت پی مناسب است که در کلیه پروژه ها تقریبا یکسان اجرا می شود، اما قبل از شرح مختصر مراحل ساخت پی ، باید توجه داشت که ابتدا نقشه فنداسیون را روی زمین پیاده کرد و برای پیاده کردن دقیق آن بایستی جزئیات لازم در نقشه مشخص گردیده باشد. از جمله سازه به شکل یک شیکه متشکل از محورهای عمود بر هم تقسیم شده باشد و موقعیت محورهای مزبور نسبت به محورها یا نقاط مشخصی نظیر محور جاده ، بر زمین بر ساختمان مجاور و غیره تعیین شده باشد.( معمولا محورهای یک امتداد با اعداد 3،2،1و... شماره گذاری می شوند و محورهای امتداد دیگر با حروف  C-B-A و ... مشخص می گردند. همچنین باید توجه داشت ستونها و فنداسیونهایی را که وضعیت مشابهی از نظر بار وارد شده دارند ، با علامت یکسان نشان می دهند : ستون را با حرف C  و فنداسیون را با حرف F نشان میدهند . ترسیم مقاطع و نوشتن رقوم زیر فنداسیون ، رقوم روی فنداسیون ، ارتفاع قسمت های محتلف پی ، مشخصات بتن مگر ، مشخصات بتن ، نوع و قطر کلی که برای بریدن میلگرد ها مورد نیاز است باید در نقشه مشخص باشد. قبل از پیاده کردن نقشه روی زمین اگر زمین ناهموار بود یا دارای گیاهان و درختان باشد ، باید نقاط مرتفع ناترازی که مورد نظر است برداشته شود و محوطه از کلیه گیاهان و ریشه ها پاک گردد.سپس شمال جغرافیایی نقشه را با جهت شمال جغرافیایی محلی که قرار است پروژه در آن اجرا شود منطبق می کنیم ( به این کار توجیه نقشه می گویند) پس از این کار ، یکی از محورها را (محور طولی یا عرضی ) که موقیعت آن روی نقشه مشخص شده است ، بر روی زمین ، حداقل با دو میخ در ابتدا و انتها پیاده می کنیم که به این امتداد محور مبنا گفته می شود ؛ حال سایر محورهای طولی و عرضی را از روی محور مبنا مشخص می کنیم ( بوسیله میخ چوبی یا فلزی روی زمین ) که با دوربین تئودولیت و برای کارهای کوچک با ریسمان کار و متر و گونیا و شاغول اجرا می شود. حال اگر بخواهیم محل فنداسیون را خاکبرداری کنیم به ارتفاع خاکبرداری احتیاج داریم که حتی اگر زمین دارای پستی و بلندی جزئی باشد نقطه ای که بصورت مبنا (B.M) باید در محوطه کارگاه مشخص شود ( این نقطه بوسیله بتن و میلگرد در نقطه ای که دور از آسیب باشد ساخته می شود) .نکات فنی و اجرایی مربوط به خاکبرداری: داشتن اطلاعات اولیه از زمین و نوع خاک از قبیل : مقاومت فشاری نوع خاک بویژه از نظر ریزشی بودن ، وضعیت آب زیر زمینی ، عمق یخبندان و سایر ویژگیهای فیزیکی خاک که با آزمایش از خاک آن محل مشخص می شود ، بسیار ضروری است. در خاکبرداری پی هنگام اجرا زیر زمین ممکن است جداره ریزش کند یا اینکه زیر پی مجاور خالی شود که با وسایل مختلفی باید. شمع بندی و حفاظت جداره صورت گیرد ؛ به طوری که مقاومت کافی در برابر بارهای وارده داشته باشد یکی از راه حلهای جلوگیری از ریزش خاک و پی ساختمان مجاور، اجرای جز به جز است  که ابتدا محل فنداسیون ستونها اجرا شود و در مرحله بعدی، پس از حفاری تدریجی ، اجزای دیگر دیوار سازی انجام گیرد. ________________________________________________________________6 نکات فنی و اجرایی مربوط به خاکریزی و زیر سازی فنداسیون : چاههای متروکه با شفته مناسب پر می شوند و در صورت برخورد محل با قنات متروکه ، باید از پی مرکب یا پی تخت استفاده کرد یا روی قنات را با دال بتن محافظ پوشاند. از خاکهای نباتی برای خاکریزی نباید استفاده کرد . ضخامت قشرهای خاکریز برای انجام تراکم 15 تا 20 سانتیمتر است . برای انجام تراکم باید مقداری آب به خاک اضافه کنیم و با غلتکهای مناسب آن را متراکم نمایی ، البته خاکریزی و تراکم فقط برای محوطه سازی و کف سازی است و خاکریزی زیر فنداسیون مجاز نمی باشد. در برخی موارد ، برای حفظ زیر بتن مگر ، ناچار به زیر سازی فنداسیون هستیم ، اما ممکن است ضخامت زیر  سازی  کم باشد ( حدود 30 سانتیمتر ) در این صورت می توان با افزایش ضخامت بتن مگر زیر سازی را انجام داد و در صورت زیاد بودن ارتفاع زیر سازی ، می توان با حفظ اصول فنی لاشه چینی سنگ با ملات ماسه سیمان انجام داد. بتن مگر چیست؟ بتن با عیار کم سیمان زیر فنداسیون که بتن نظافت نیز نامیده می شود معمولا به ضخامت 10 تا 15 سانتیمتر و از هر طرف 10 تا 15 سانتیمتر بزرگتر از خود فنداسیون ریخته میشود. انواع فنداسیون برای ساختمان اسكلتی در اینجا نیز با تو جه به مقاومت خاك وبارهای وارده می توان از انواع پی استفاده كرد كه به شرح زیر آمده است:   1-فنداسیون منفرد یا تك 2-فنداسیون نواری 3-فنداسیون رادیه ( گسترده) 4-فنداسیون منفرد یا تك با توجه به كاربری ساختمان ، بارهای وارده و مكانیك خاك واینكه ساختمان در منطقه زلزله خیز قرار دارد یا نه عرض و ارتفاع و طول پی زیر هر ستون مشخص می شود كه یك مكعب است و این پی ها توسط كلافهای افقی كه معمولاً از مقطع كوچكتری برخودارند به هم وصل می شوند تا پی ساختمان پیوسته عمل كند و بعد عملیات آرماتور بندی و مش بندی طبق آنچه در ساختمان بنایی تو ضیح داده شد انجام می پذیرد.       ________________________________________________________________7 فنداسیون نواری فنداسیون نواری دو طرفه و نواری یك طرفه است كه بر حسب موقعیت جغرافیایی منطقه و زلزله خیز بودن منطقه و بارهای وارده در روی فنداسیون از نوع یك طرفه یا دو طرفه استفاده می شود كه نوع دو طرفه یا مشبك نسبت به نوع یك طرفه قوی تر است . فنداسیون منفرد در اینجا چیزی به نام شناژ نداریم و عرض و ارتفاع مقطع چه زیر بتن و چه در قسمتهای دیگر یكسان است ولی در نوع یك طرفه ، همانطور كه از اسمش پیدا است در یك جهت پی منفرد ولی در جهت نواری است   فنداسیون رادیه ( گسترده)  در برخی موارد بر اساس بارهای وارده و اینكه منطقه زلزله خیز و یا خاك مقاومت كافی ندارد عرض پی های نواری دو طرفه یا مشبك به قدری بزرگ می شود كه مجبور هستی كل كف ساختمان آرماتور بندی وبتون ریزی كنیم كه به آن پی رادیه یا گسترده گفته می شود . ودر مناطق ما برای ساختمانهای بزرگ از این نوع پی استفاده می شود نصب بیس پلیتها با توجه به آكس بندی كه در پلان فنداسیون صورت پذیرفته ودر آن كه ازتفاع داده شده است در چندین نقطه از پی ساختمان میگردهایی را می كارد و توسط شیلنگ تراز به ارتفاع داده شده در پلان فنداسیون كه معمولاً آن را با (0 0 .0 ± )  نمایش می دهند علامت ها ی را می زنند كه ارتفاع( 0 .0 ± ) یا از زمین كناری بلند تر است در آن صورت ارتفاع مربوط به زمین با علامت منفی نوشته شده و یا پایین تر از زمین كناری است .كه درآن صورت با علامت مثبت نوشته می شود. پس ازآن كه علامت گذاری تمام شد بر طبق آكسی در نقشه آورده شده ریسمانی در یك آكس طولی و یك آكس عرض می بندند به طوری در محل قرار گیری بیس پلیتها دو ریسمان كاملاً بر هم عمود باشند كه محل برخورد دو ریسمان وسط بیس پلیت خواهد بود و ریسمانها در اینجا نقش تراز راهم بازی می كنند چون دو طرف ریسمان به یك تراز بسته شده است با كار تمام بیس پلیتهای یك آكس كاملاً به موازات هم و در تر از یكدیگر قرار می گیرند زیرا اگر بیس پلیتها در یك تراز نباشند به همان ترتیب سقف ساختمان نیز تراز نخواهد بود و این یك ایراد بزرگ برای ساختمان به شمار می رود . بعد از عملیات بتن ریزی بیس پلیتها مجدداً باز و دوباره ملات نرمه زیر آن می ریزند و توسط پیچها تراز می كنند یعنی عملیات هواگیری انجام می دهند چون احتمال دارد هنگام بتن ریزی بتن كاملاً زیر پلیت را پر نكرده باشد. _________________________________________________________________                                                                                                                           8  چگونگی اجراء و نصب پیچهای مهاری ( بولت) و صفحه کف ستونی (Baseplate) : ابتدا دلایل استفاده از صفحه کف ستونی و بولت را توضیح می دهم : ستونهای یک ساختمان اسکلت فلزی ، نقش انتقال دهنده بارهای وارد شده را به فنداسیون (به صورت نیروی فشاری ، کششی ، برشی یا لنگر خمشی) به عهده دارند.   در این میان ، ستون فلزی با صفحه ای  فلزی که از یک سو با ستون و از سوی دیگر با بتن درگیر شده است روی فنداسیون قرار می گیرد. توجه به اینکه ستون فلزی به علت مقاومت بسیار زیاد تنشهای بزرگی را تحمل می کند و بتن قابلیت تحمل این تنشها را ندارد ؛ بنابراین صفحه ستون واسطه ای است که ضمن افزایش سطح تماس ستون با پی ، سبب می گردد توزیع نیروهای ستون در خد قابل تحمل برای بتن باشد.   کار اتصال صفحه زیر ستونی با بتن بوسیله میله مهار (بولت Bolt) صورت می گیرد و برای ایجاد اتصال ، انتهای آن را خم می کنیم و مقدار طول بولت را محاسبه تعیین می کند. تعداد بولت ها بسته به نوع کار از دو عدد به بالا تغییر می کند، حداقل قطر این میله های مهاری میلگرد نمره 20 است ؛ در حالی که صفحه تنها فشار را تحمل می کنر ، بولت نقش عمده ای ندارد و تنها پایه را در محل خود ثابت نگه می دارد . نکته مهم هنگام نصب ستون بر روی صفحه تقسیم فشار این است که حتما انتهای ستون سنگ خورده و صاف باشد تا تمام نقاط مقطع ستون بر روی صفحه بیس پلیت بنشیند و عمل انتقال نیرو بخوبی انجام پذیرد . از آنجا که علاوه بر فشار ، لنگر نیز بر صفحه زیر ستونی وارد می شود ، طول بولت باید به علاوه بر فشار ، لنگر نیز بر صفحه زیر ستونی وارد می شود ، طول بولت باید به اندازه ای باشد که کشش وارد شده را تحمل نماید که این امر با محاسبه تعیین خواهد شد. قالب بندی فنداسیون چگونه است؟ قالب بندی باید از تخته سالم بدون گره به ضخامت حداقل 5 . 2 سانتیمتر یا ورقه های فلزی صاف یا از قالب آجری (تیغه 11 سانتیمتری آجری یا 22 با اندود ماسه سیمان برای جلوگیری از خروج شیره بتن ) صورت گیرد. لازم به یادآوری است که پی های عادی می توان با قرار دادن ورقه پلاستیکی ( نایلون) در جداره خاکبرداری از آن به عنوان قالب استفاده کرد. تذکر: در آرماتور بندی فاصله میله گردها تا سطح آزاد بتن در مورد فنداسیون نباید از 4 سانتیمتر کمتر باشد. ________________________________________________________________ 9 انواع اتصال ستون به شالوده : جزئیات اتصال ستون فلزی به شالوده بتنی به نیروی موجود در پای ستون بستگی دارد . در ستون با انتهای مفصلی فقط نیروی فشاری و برشی از ستون به شالوده منتقل می شوند. اگر بخواهیم لنگر خمشی را نیز به شالوده منتقل نماییم ، در ان صورت ، نیاز به طرح اتصال مناسب برای این کار خواهیم داشت که اتصال گیردار خوانده می شود. روش نصب پیچهای مهاری  : الف) نصب پیچهای مهاری در موقع بتن ریزی  شالوده ها : در این روش  ، پیچها را در محلهای تعیین شده قرار می دهند و موقیعت آنها را به وسیله مناسبی تثبیت می کنند ؛ سپس اطرافشان را با بتن می پوشانند . روشهای گوناگونی برای تثبیت پیچهای مهاری در محل خود وجود دارد که صورت زیر توضیح خواهم داد : روش اول : ابتدا بوسیله صفحه ای نازک مشابه با ورق کف ستونی که شابلن یا الگو نامیده می شود . قسمت فوقانی بولت و قسمت پایین را بوسیله نبشی به یکدیگر می بندیم تا مجموعه ای بدون تغییر شکل به دست آید ؛ آن گاه محورهای طولی و عرضی صفحه الگو را با مداد رنگی ( گچ و یا رنگ) مشخص می کنیم ؛ سپس بوسیله ریسمان کار یا دوربیت تئودولیت با میخهای کنترول محور کلی فنداسیون را در جهت های طولی و عرضی به دست می آوریم و به کمک شخصی با تجربه در موقیعت مناسب آن قرار می دهیم.    محور طولی و عرضی صفحه شابلن بر محور طولی و عرضی کلی فنداسیون منطبق می شود و در ارتفاع صحیح و به صورت کاملا تراز نصب می گردد.) سپس به وسیله قطعات آرماتور آن را به میلگردهای شبکه آرماتور فنداسیون یا به قطعات ورقی (که در بتن قرارداده اند )  جوش (منتاژ) داده می شود ؛ به گونه ای که هنگام بتن ریزی ، صفحه از جای خود حرکتی نداشته باشد. باید دقت داشته باشیم که در موقع بتن ریزی ، هوا در زیر صفحه شابلن ، محبوس نسود . برای این منظور، معمولا سوراخ بزرگی در وسط شابلن تعبیه می کنند که وقتی بتن از اطراف زیر صفحه را پر می کند ، هوا از راه سوراخ خارج گردد و با بیرون زدن بتن از وسط صفحه ، از پر شدن کامل زیر آن اطمینان حاصل شود. روش دوم : صفحه تقسیم فشار پیش از بتن ریزی پی به طور دقیق در محل خود قرار می گیرد و بوسیله آن بولت ها در جای خود ثابت می شوند . پس از بتن ریزی ، صفحه را از جای خود خارج می کنند و در کارگاه به طور مستقیم به پای ستون متصل می نمایند و پس از نصب ستون به همراه صفحه مهذه ها را محکم می بندند. در این حالت ، هر صفحه ای باید کاملا علامت گذاری شود تا هنگام نصب اشتباهی رخ ندهد.   ________________________________________________________________ 10 روش سوم : صفحه را قدری بالاتر از محل اصلی خود نگه می دارند تا محل میله های مهار به طور دقیق تعیین شود ؛ سپس میله مهارها را ثابت می کنند و عمل بتن ریزی را انجام می دهند ؛ در حالی که صفحه هنوز در جای خود ثابت است . پس از پایان یافتن بتن ریزی صفحه را در تراز مورد نظر نگه می دارند . این عمل را می توان به وسیله مهره های فلزی در زیر صفحه ای که میله مهارها از درون آنها عبور کرده اند با پیچتندن و تنظیم آنها تا تراز لازم انجام داد. سپس فاصله های بین دو صفحه و روی بتن پی با ملات ماسه شسته و سیمان به نسبت یک حجم سیمان به دو حجم ماسه کاملا پر می گردد یا از ماسه سیمان نرم (گروت) استفاده می گردد. ب) نصب پیچهای مهاری پس از بتن ریزی شالوده : در این روش ، در محل پیچهای مهاری به وسیله قالب در داخل بتن فضای خالی ایجاد می کنند که این قالب جعبه نامیده می شود  . میلگردی در بتن قرار می دهیم  ، پس از گرفتن و سخت شدن بتن شالوده ، جعبه را از محل خود خارج می کنیم ؛ سپس پیچ مهاری را در محل خود درگیر با آرماتور قرار می دهیم و تنظیم می کنیم و اطراف آن را با بتن ریزدانه ( با حفظ اصول بتن ریزی) پر می کنیم . لازم به یادآوری است جعبه ای که برای ایجاد فضای خالی لازم برای نصب پیچ مهاری به کار می رود ، باید چنان طرح ریزی و ساخته شده باشد که به سادگی و در حد امکان ، بدون ضربه زدن ، شکستن و خرد کردن از داخل بتن خارج شود. برای این منظور می توان از جعبه هایی که قطعات آنها به صورت کام و زبانه متصل می شوند یا از جعبه های لولایی و سایر اقسام جعبه ها استفاده کرد. در مواردی که از پیچهای مهاری با قلاب انتهایی و رکاب یا از پیچهای مهاری با انتهای کلنگی استفاده می شود . برای سزعت بخشیدن به کار ، از جعبه های ساخته شده یا ورقهای فولادی که در درون بتن باقی می مانند، استفاده می شود . باید توجه داشت که این شیوه کار بیشتر برای فنداسیون ماشین آلات صنعتی در کارخانجات کاربرد دارند . لازم به ذکر است در بعضی مواقع برای اتصال کف ستون به شالوده ، به جای پیچهای مهاری از میلگردها یا تسمه هایی استفاده می کنند که به ورق کف ستون جوش داده می شوند که به این صورت می باشد که معمولا در موقع بتن ریزی ، مجموع ورق کف ستونها و مهارها را در شالوده کار می گذارند ، پس از گرفتن و سخت شدن بتن ، ستون را روی ورق کف ستون قرار می دهند و جوشکاری می کنند. محافظت کف ستونها و پیچهای مهاری ( مهره و حدیده ): کف ستون ها از جمله قطعات ساختمانی هستند که اغلب در معرض اثر شدید رطوبت قرار دارند و باید به نحو مطلوب حفاظت شوند . در ساختمانهای معمولی و به طور کلی در ساختمانهایی که پس از پایان یافتن کار اسکلت فلزی دیگر نیازی به بازدید و تنظیم کف ستونها نیست ، اطراف کف ستون را با بتن پر می کنند و در صورتی که قبل از بتن ریزی سطوح فولادی خوب تمیز شده و کا جوش یا زغال جوش برداشته شده ________________________________________________________________ 11 باشد ، بتن به فولاد می چسبد و آن را کاملا محافظت می کند . در بعضی دیگر از ساختمانها ، کف ستونها را نظیر سایر قطعات به وسیله رنگ محافظت می کنند  . در ساختمانهای صنعتی که امکان باز کردن و نصب مجدد آنها وجود دارد، با مواد قیری مخلوط با ماسه نرم از کف ستون ها حفاظت می شود ؛ همچنین برای تمیز ماندن حدیدهای پیچهای مهاری و دوری از آسیب دیدگی باید قبل از بتن ریزی فنداسیون ، قسمت حدیدها به وسیله پلاستیک یا گونی یا سیم مناسب بسته شده ، پوشش مناسب صورت گیرد .   جزئیات و نکات اجرایی ستونها به صورت مختصر: تعریف ستون فلزی : ستون عضوی است که معمولا به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود و یارهای کف ناشی از طبقات به وسیله تیر و شاهتیر به آن منتقل می گردد و سپس به به زمین انتقال می یابد. شکل ستونها : شکل سطح مقطع ستونها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد. برای ساختن ستونهای فلزی از انواع پروفیلها و ورقها استفاده می شود.عموما ستونها از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند: 1-  نیمرخ (پروفیل) نورد شده شامل انواع تیرآهنها و قوطیها : بهترین پروفیل نورد شده برای ستون ، تیرآهن با پهن یا قوطیهای مربع شکل است؛ زیرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می کند.ضمن اینکه در بیشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد. 2-  مقاطع مرکب : هرگاه سطح مقطع و مشخصات یک نیمرخ (پروفیل ) به تنهایی برای ایستایی ( تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالی ) یک ستون کافی نباشد ، از اتصال چند پروفیل به یکدیگر ، ستون مناسب آن (مقاطع مرکب ) ساخته می شود. چگونگی ساخت ستون (مقاطع مرکب): ستونها ممکن است بر حسب نیاز با ترکیب و اتصالات متنوع از انواع پروفیلهای مختلف ساخته شوند ، اما رایجترین اتصال برای ساخت ستونها سه نوع است : 1- اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن : ابتدا دو تیرآهن را در کنار یکدیگر و بر روی سطح صاف به هم چسبیده گردند ؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش داده و ستون برگردانده ________________________________________________________________ 12   جوشکاری صورت می گیرد ؛ آن گاه ستون معکوس و در قسمت وسط ، جوشکاری می شود . همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می دهند و به ترتیب جوشکاری ادامه می یابد تا جوش مورد نیاز ستون تامین گردد. این شیوه جوشکاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثر حرارت زیاد جوشکازی ممتد می باشد . در صورتیکه در سرتاسز ستون به جوش نیازی نباشد ، دست کم جوشها باید به این ترتیب اجرا گردد : الف) حداکثر فاصله بین طولهای جوش در طول ستون به صورت غیر ممتد از 60 سانتیمتر تجاوز نکند. ب) طول جوش ابتدایی و انتهایی ستون باید برابر بزرگترین عرض مقطع باشد و به طور یکسره انجام گیرد. ج) طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش یا 40 میلیمتر کمتر باشد. د) تماس میان بدنه دو پروفیل نباید از یک شکاف 5/1 میلیمتری بیشتر ، اما از 6 میلیمتر کمتر باسد ؛ ضمنا بررسیهای فنی نشان دهد مه مساحت کافی برای تماس وجود ندارد ؛ در آن صورت ، این بادخور باید با مصالح پر کننده مناسب شامل تیغه های فولادی با ضخامت ثابت پر شود. 2-  اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بالها : در مقاطع مرکبی که ورق اتصال بر روی دو نیمرخ متصل می شود تا مقاطع مرکب تشکیل بدهد ؛ فاصله جوشهای مقطع (غیر ممتد) که ورق را به نیمرخها متصل می کند ، نباید از 30 سانتیمتر بیشتر شود . اندازه حداکثر فاصله فوق الذکر در مورد فولاد معمولی به صورت t22 که  t در آن ضخامت ورق است در می آید. 3- اتصال دو پروفیل با بستهای فلزی (تسمه) : متداولترین نوع ستون در ایران ستونهای مرکبی است که دو تیرآهن به فاصله معین از یکدیگر قرار می گیرد و قیدهای افقی یا چپ و راست این دو نیمرخ را به هم متصل می کند ؛ البته بستهای چپ و راست که شکلهای مثلثی را به وجود می آورند ، دارای مقاومت بهتری نسبت به قیدهای موازی می باشند.در مورد اینگونه ستونها ، بویژه ستون با قید موازی مسائل زیر را بایستی رعایت کرد : الف) ابعاد بست (وصله ) افقی ستون کمتر از این مقادیر نباشد: L : طول وصله حداقل به فاصله مرکز تا مرکز دو نیمرخ باشد . B : عرض وصله از 42 درصد طول آن کمتر نباشد . T : ضخامت وصله از 35/1 طول آن کمتر نباشد.   ________________________________________________________________13 ب) در اطراف کلیه وصله ها و در سطح تماس با بال نیمرخها عمل جوشکاری انجام گیرد (مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نباید از طول صفحه کمتر شود) . ج) فاصله قیدها و ابعاد  آن بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود. د) در قسمت انتهایی ستون ، باید حتما از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده کرد تا علاوه بر تقویت پایه  ، محل مناسبی برای اتصال بادبندها به ستون به وجود آید. ه) در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بالهای ستون جوش شده باشد. روش نصب نبشی بر روی کف ستونها (بیس پلیت):  برای استقرار ستون هنگام محاسبه ابعاد کف ستونها باید حداقل فاصله میله مهاری از لبه کف ستون و محل جاگذاری نبشی با ضخامت جوش لازم برای نگه داشتن ستون ، همچنین ضخامت پلیت انتهایی ستون و ابعاد ستون را با دقت بررسی کرد ؛ سپس با توجه به موارد یاد شده ، به نصب نبشی و استقرار ستون به این صورت اقدام نمود . بر روی بیس پلیت ها محل کف ستون و محل آکس را کنترل می کنیم ؛ سپس نبشیهای اتصال را به صورت عمود بر هم بر روی بیس پلیت جوش داده ، آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دگر نبشیهای لازم کرده و آنها را به بیس پلیت جوش می دهیم . از مزایای عمود بر هم بودن دو نبشی روی بیس پلیت علاوه بر سرعت عمل و استقرار بهتر به علت تماس مستقیم ستون به بال نبشی ، اتصال جوشکاری به گونه ای درست تر و اصولی تر صورت می گیرد . روشن است که قبل از جوشکاری باید ستونها را هم محور و قائم نموده و عمود بودن در دو جهت کنترل گردد . پس از نصب ستونها با توجه به ارتفاع ستون و آزاد بودن سر ستون ممکن است تا زمان نصب پلها ، ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حرکتهایی داشته باشند که احتمالا تاثیر نا مطلوب و ایجاد ضعف در جوشکاری و اتصالات کف ستونها خواهد داشت . به این سبب ، باید پس از نصب ، فورا به مهاربندی موقت ستونها به وسیله میلگرد یا نبشی بصورت ضربدری اقدام کرد. طویل کردن ستونها : سازهای فلزی را اغلب در چندین طبقه احداث می کنند ، طول پروفیلها برای ساخت ستون محدود است . با در نظر گرفتن بار وارده و دهانه بین ستونها و نحوه قرار گرفتن ستونهای کناری ، مقاطع مختلفی برای ساخت ستونها به دست می اید. ممکن است در هر طبقه ، ابعاد مقطع ستون با طبقه دیگر تفاوت داشته باشد ؛ بنابراین، باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن با دقت زیادی انجام شود . محل مناسب برای وصله ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ازتفاع 45 تا60 سانتی متر بالاتر از کف هر طبقه یا ________________________________________________________________ 14 6/1 ارتفاع طبقه می باشد. این ارتفاع اندازه حداقلی است که از نظر دسترسی به محل اجرای جوش و نصب اتصالات مورد نیاز برای ادامه ستون یا اتصال بادبند لازم است. نحوه طویل کردن ستونها : ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا می کنند و با سنگ زدن صاف می نمایند تا کاملا در تماس با یکدیگر یا صفحه وصله قرار گیرد . در صورتی که پروفیل دو ستون یکسان نباسد ، باید اختلاف دو نمره ستون را با گذاردن صفحات لقمه (هم سو کننده) بر ستون فوقانی را پر نمود ؛ سپس صفحه وصله را نصب کرد و جوش لازم لازم را انجام داد . اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل می شوند ، تفاوت زیاد داشته باشند ، به طوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد ، در این صورت باید یک صفحه تقسیم فشار افقی بین دو نیمرخ به کار برد . این صفحه معمولا باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد ، عمل تقسیم فشار را انجام دهد. کلیه ابعاد و ضخامت صفحه و مقدار جوش لازم را باید طبق محاسبه و بر اساس نقشه های اجرایی انجام داد. ستونها با مقاطع دایره ای : معمولا مقاطع  لوله ای (دایره ای ) از قطر 2 تا 12 اینچ برای ستونها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. مقطع لوله در مواقعی که بوسیله اتصال جوش باشد ، آسانتر به کار می رود . کاربرد لوله بیشتر در پایه های بعضی منابع هوایی ، دکلهای مختلف و خرپاهای سبک است . این مقطعها به طور کلی مقاومترند ، برای اینکه ممان انرسی انها در تمام جهات یکسان است . با تغییر ضخامت مقاطع لوله ای می توان اینرسی های مختلف را به دست آورد. انحراف مجاز پس از نصب ستون : همان طور که گفتم  ، ستونها باید کاملا شاغول بوده و علاوه بر آن ، از محور کلی که در نقشه آکس بندی مشخص شده است ، نباید انحرافی بیش از آنچه در آیین نامه ها تعیین سده داشته باشد. در این جدول میزان انحراف مجاز ستونها در هنگام نصب ، مشخص گردیده است : قطعه ساختمانی حداکثر انحراف ستون با ارتفاع h انحراف موقعیت مکانی محور ستون از محور انتخاب شده آن در سطح اتکای ستون .....................................  5 - + انحراف محور ستون در انتهای فوقانی آن از خط شاغول.................... 25- + H انحراف از خط شاغول در اثر خم شدن ستون (شکم دادن)............... 15- + H ________________________________________________________________ 15 شرح مختصری از شاهتیرها و تیرهای پوششی: شاهتیرها ( پلها) : شاهتیرها عضوهای فلزی افقی اصلی هستند که با اتصالات لازم به ستونها متصل می شوند و به وسیله آنها بار طبقات به ستونها انتقال می یابد. شاهتیرهای فلزی ممکن است به صورتهای زیر به کار روند : الف) تیرهای معمولی بصورت تک یا دوبله ب ) تیرآهن بال پهن ج ) تیرآهن معمولی با ورق تقویتی روی بالها و یا بال و جان د ) پلهای لانه زنبوری از تیرآهن معمولی یا تیرهای بال پهن که بصورت مفصل در این مقاله توضیح خواهم داد ه ) تیر ورق (گیردار) ترکیب تیرآهن معمولی با ورق یا تیرآهن بال پهن با ورق و یا از ترکیب ورقها درست می شود و ) خرپاها ساخت پلها و شاهتیرها : هرگاه در شاهتیرهای فلزی به جای تیر تکی از تیرهای دوبله استفاده شود ، باید دو تیر در محل بالها به یکدیگر به گونه ای مطلوب اتصال داشته باشند . چنانچه پلها (شاهتیرها ) برای لنگر خمشی موجود کفاف ندهد، آنها را با اضافه کردن تسمه یا ورق تقویت می نمایند . در مورد ورق تقویتی در تیرهای معمولی باید نکات زیر را رعایت کرد : 1 ) حداکثر ضخامت ورق تقویتی 8/0 ضخامت بال تیر باشد . 2 ) ورقهای تقویتی به طول کامل با بالها تماس و اتصال داشته باشد. 3 ) ضخامت جوش 75/0 ضخامت ورق باشد. 4 ) ورق تقویتی از هر دو طرف و در قسمت عرض نیز جوش گردد. پلهای (شاهتیر) مرکب : در بارهای سنگین و احتمالا دهانه زیاد که پروفیل استاندارد موجود در بازار کافی یا اقتصادی نباشد ، ___________________________________________________________16 همچنین مقطع نیر لانه زنبوری که با تسمه یا ورق تقویت شده است ، برای بار وارد شده و دهانه خمش کافی نباشد ، از تیرهای مرکب استفاده می شود که تیر مرکب در چندین حالت استفاده می شود : 1 ) تیر مرکبی که از بریدن پروفیلهای معمولی ایرانی از وسط جان تیر و اتصال صفحه و ورق مناسب به دو قسمت بریده شده ساخته می شود . این روش برای پروفیلهای نمره 20 به بالا اقتصادی خواهد بود . 2 ) تیر مرکبی که از سه صفحه ( قطعات تقویتی ) تشکیل می شود. در این حالت ، در پروفیلهای معمولی از فولاد جان تیر نسبت به فولاد بالها برای مقابله با خمش چندان استفاده نمی شود ، بلکه سعی می گردد ، حتی المکان ، جان تیر را نازکتر و ارتفاع آن را زیاد کنند. اتصالات ساده تیر به ستون و شاهتیر : این اتصالات بر دو نوع است : 1 ) اتصال با جفت نبشی جان : معمولا دو عدد نبشی را در کارخانه به جان تیر جوش می دهند . جوشهای بین نبشی و ستون یا شاهتیر را در کارگاه در روی کار انجام می دهند . معمولا نبشیهای اتصال را به اندازه 10 تا 12 میلیمتر از انتهای جان تیر فاصله آزاد می گذارند تا اگر تیر در حدود رواداریهای مجاز بلند باشد ، بدون بریدن سر آن و تنها با جابه جا کردن نبشی آن را نصب کنند. 2 ) اتصال با نبشی نشیمن : این نوع اتصال را در عکس العملهای نسبتا کوچک تا حدود 15 تن به کار می برند . نبشی نشیمن عمل نصب و تنظیم تیر را آسان می کند. این نبشی را معمولا قبلا در کارخانه یا پای کار در ارتفاع لازم به ستون جوش می دهند و بعد تیر روی آن سوار و به آن جوش می شود . در این اتصال ، نبشی کمکی دیگری در بالای تیر نصب و جوش می شود که در محاسبه در مقابل عکس العملهای تکیه گاه به حساب نمی آید و عمل آن تنها ثابت کردن تیر در محل خود و تامین تکیه گاه عرضی و جلوگیری از غلتیدن آن است . سعی می شود که اتصال با نبشی نشیمن تا حد امکان انعطاف پذیر باشد تا از آزادی دوران تیر در تکیه گاه جلوگیری نشود و در حقیقت ، اتصال ساده و مفصلی باشد تا در تکیه گاه ایجاد لنگر نکند . معمولا عرض نشیمن گاه نباید از 5/7 سانتیمتر کمتر باشد . در آیین نامه AISC   عرض استاندارد را 10 سانتیمتر برای نشیمن انتخابکرده اند . برای این منظور نبشی فوقانی را با ابعاد ظریف و فقط دو لبه انتهایی بالها آن را (در امتداد عرض بال تیر ) جوش می دهند . لازم به ذکر است که وقتی عکس العمل زیادتر از حد تحمل نبشی گردد ، می توان از نبشی تقویت شده با مقطع T استفاده کرد . ضخامت صفحه نشیمن گاه در حدود ضخامت بال تیر انتخاب می شود . استفاده از صفحات تقویت کننده زیر یک نشیمن به صورت مستطیلی یا مثلثی استفاده می گردد. ___________________________________________________________17 اتصال چند پل در یک محل به ستون : مواقعی که با توجه به پوشش سقف به نصب پل در دو جهت عمود بر هم در محل ستون می شود ، یک پل به بالهای ستون و پل دیگر به جان ستون متصل خواهد شد ؛ در نتیجه ، ستون از دو جهت تحت تاثیر بار قرار خواهد گرفت که باید با توجه به بار وارد شده و دهانه پل ، همچنین تعیین نوع گیرداری پلها در محل ستون اقدامات لازم برای اتصال صحیح و مطلوب به عمل آید . اگر برخورد پل در خارج از ستون باشد ، باید آن ناحیه را از نظر نیروی خارج از مرکز ، همچنین نحوه اتصال صحیح و اصولی به ستون به دقت بررسی و کنترل کرد. روش نصب پلها در طبقات : محل نصب پلها در اسکلت فلزی بسیار مهم است ، زیرا پلها تحمل کننده بار سقف از طریق تیرها هستند . با توجه به مقدار بار وارد شده و دهانه ، ارتفاع آنها مشخص می شود و معمولا از ضخامت سقف و ارتفاع تیرها بیشتر است ؛ بنابراین ، با توجه به نقشه های معماری و تقسیم فضاها ، پلها باید در جایی طراحی و نصب شوند که به علت ارتفاع زیاد ایجاد اشکال در کف نکنند و سعی شود به صورت آویز در سقف مشخص نباشد ، به این دلیل ، معمولا پلها در زیر دیوارهای جدا کننده بین فضاها مصب می شوند که علاوه بر بار وارد شده باید وزن دیوارهای جدا کننده بر روی آنها در محاسبه منظور شود. روش اتصال پل به پل : اتصال دو پل که دارای ارتفاع هستند ، به روش زبانه کردن آنها انجام می گیرد که این روش از نظر اتصالات بهتر است . در صورت امکان پل با دهانه بزرگتر در داخل پل با دهانه کوچکتر زبانه می شود . نصب ورق اتصال در جان و روی بال پل کوچکتر برای برش ضروری است  . در این حالت ، به علت کوتاه بودن دهانه ، لنگر خمشی  کمتری ایجاد شده در نتیجه ، نمره با سطح مقطع پلها کاهش می یابد تیر پوشش : نوع پوشش سقف در طبقات اسکلت فلزی با توجه به کاربرد ساختمان تعیین می شود که معمولا سقفهای بتن آرمه یا طاق ضربی مورد استفاده قرار می گیرند . معمولا تیرآهن پوشش از پروفیلهای IPE و INP  استفاده می شود . فاصله تیرها بین 65/0 تا 10/1 متر و طول را حداکثر تا 5 متر در نظر می گیرند . البته خیز باید مورد توجه باشد. اتصال تیر پوشش به پل به وسیله نبشی : معمول در اتصال تیر پوشش به پل از حالت جوش و نبشی استفاده می شود . هر چه بتوانیم محل اتصال را تا حدودی گیردار به وجود آوریم ، لرزش در تیر پوشش کمتر خواهد بود و مساله خیز به نحو مطلوبتری حل ___________________________________________________________18 خواهد شد ؛ البته اگر طبق محاسبات نحوه اتصال نیم گیردار انجام دهیم ، در مصرف پروفیل صرفه جویی مهار کردن تیرهای پوشش : تیرهای پوشش را علاوه بر اتصال درست به تکیه گاه ، بایستی از نظر حرکات جانبی و پیچش  ، کمانش قطری ، لهیدگی مورد کنترل قرار داد و آنها را مهار کرد . در اسکلت فلزی معمولا تیرهای پوشش را با گذاردن میلگرد ها بصورت ضربدری و جوش به بال تیر آهن و اتصال به قسمتهای پوشش تکیه گاه اسکلت را مهار کرده و بادبند افقی تشکیل می شود. در دهانه کناری از میلگرد های افقی که مانع رانش دهانه ابتدایی و انتهایی می شود، استفاده می کنند. لقمه ها و پرکننده ها : طبق آیین نامه سازهای جوشی ، پرکننده (لقمه) با ضخامت6 میلیمتر و یا بیشتر باید به اندازه کافی از لبه های ورق وصله بیرون باشد تا به قطعه ای که به آن نصب می شود ف به حد کافی جوش داده شود . به طوری که بتواند نیروی ورق وصله را که به ورق پرکننده وارد می شود ، منتقل نماید . لبه های پرکننده هایی که ضخامت آنها از 6 میلیمتر کمتر است ، باید با لبه های ورق وصله هم باد باشند . در این حالت ، اندازه جوش باید مساوی مجموع اندازه جوش لازم برای حمل نیروی وصله به اضافه ضخامت ورق پرکننده در نظر گرفته شود. روش اجرای طویل کردن تیرها : ابتدا در محل مناسب دو تیرآهن  در امتداد یکدیگر قرار داده می شوند . برای جوشکاری کامل بین دو تیرآهن در هر یک از پروفیلها درز با پخ مناسب ایجاد می شود ؛ سپس به جوشکاری با نفوذ لازم اقدام می گردد ؛ آن گاه سطح جوش را سنگ می زنند و بلافاصله با پلیت درز را می پوشانند و اطراف آن را جوش کامل می دهند . اندازه وصله اتصال و طول جوش لازم باید محاسبه شود. بهترین محل مناسب ورق برای طویل کردن ناحیه نقطه عطف لنگر خمشی و تلاش برشی است و باید از اتصال ورق در ناحیه برش ( نزدیک تکیه گاه ) و لنگر ماکزیمم(وسط دهانه ) پرهیز کرد . در صورت اجبار ، باید علاوه بر جان تیرآهن بالها را به نحوه مطلوب با ورق اتصال جوشکاری کرد . چگونگی اتصال کنسولهای غیر ممتد : در سیستم اسکلت فلزی ، پیش آمدگی ( کنسول) که در اصطلاح بالکن نامیده می شود ، به دو شیوه اجرا می گردد : یکی پیش آمدگی ممتد که پلها از ستون عبور می کنند و کنسول لازم به دست می آید ؛ دیگر ________________________________________________________________19 اینکه کنسول به صورت غیر ممتد باسد ، اتصالات باید نسبت به طول کنسول و مقدار بار وارده طراحی شود و نحوه قرار گیری آن به ستون مد نظر باشد . چون کنسول در محل تکیه گاه ممان منفی دارد و باید آن را با گذاشتن ورق مطابق اتصالات صلب ، همچنین در صورت لزوم اضافه کردن لچکی به ورق بالا اتصال صحیح به ستون اجرا شود . کلیه ابعاد و اندازه اتصالات و تقویت کننده ها باید طبق محاسبه صورت گیرد. همه چیز در مورد تیرهای لانه زنبوری تعریف تیرهای لانه زنبوری  : دلیل نامگذاری تیرهای لانه زنبوری ، شکل گیری این تیرها پس از عملیات ( بریدن و دوباره جوش دادن ) و تکمیل پروفیل است . اینگونه تیرها در طول خود دارای حفره های توخالی (در جان) هستند که به لانه زنبور شبثه است ؛ به همین سبب به اینگونه تیرها لانه زنبوری می گویند. هدف از ساخت تیرهای لانه زنبوری  : هدف این است که تیر بتواند ممان خمشی بیشتری را با خیز (تغییر شکل ) نسلتا کم، همچنین وزن کمتر در مقایسه با تیر نورد شده مشابه تحمل کند ؛ برای مثال ، با مراجعه به جدول تیرآهن ارتفاع پروفیل IPE-18 را که 18 سانتیمتر ارتفاع دارد ، می توان تا 27 سانتیمتر افزایش داد. محاسن و معایب تیر لانه زنبوری : باتوجه به مثال گفته شده در بالا با تبدیل تیرآهن معمولی به تیرآهن لانه زنبوری ، اولا : مدول مقطع و ممان انرسی مقطع تیر افزایش می یابد . ثانیا : مقاومت خمشی تیر نیز افزوده می گردد . در نتیجه ف تیری حاصل می شود با ارتفاع بیشتر ، قویتر و هم وزن تیر اصلی . ثالثا : با کم شدن وزن مصالح و سبک بودن تیر ، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود. رابعا : از فضاهای ایجاد شده (حفره ها) در جان تیر می توان لوله های تاسیساتی و برق را عبور داد. در ساختن تیر لانه زنبوری مه منجر به افزایش ارتفاع تیر می شود ، باید استاندارد کاملا رعایت گردد ؛ در غیر اینصورت ، خطر خراب شدن تیر زیر بار وارد شده حتمی است. از جمله معایب تیر لانه زنبوری ، وجود حفرهای آن است که می تواند تنشهای برشی را در محل تکیه گاهها پل به شتون یا اتصال تیراهن تودلی (تیر فرعی) به پل لانه زنبوری تحمل کند ؛ بنابراین ، برای رفع این عیب ، اقدام به پر کردن بعضی حفره ها با ورق فلزی و جوش می کنند تا اتصال بعدی پل به ستون یا تیر فرعی به پل به درستی انجام شود. تیر لانه زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می تواند به صورت پل فقط ________________________________________________________________20 در یک دهانه یا به صورت پل ممتد به کار رود . برای ساختن تیر لانه زنبوری دو شیوه موجود است  : الف ) شیوه برش پانیر ب) شیوه برش لتیسکا روشهای مختلف برش تیر آهن : 1-  برش به روش کوپال : با استفاده از دستگاه قطع کن سنگین که به گیوتین مخصوص مجهز است  ، تیرآهن به شکل سرد در امتداد خط منکسر قطع می شود. 2-  برش به روش برنول : برش در این حالت به صورت گرم انجام می گیرد ؛ به این صورت که کارگر ماهر برش را با شعله بنفش رنگ قوی حاصل از گاز استیلن و اکسیژن، به وسیله لوله برنول ، انجام می دهد. بریدن تیرهای سبک به وسیله ماشینهای برش اکسیژن شابلن دار نسبتا ساده است . در ایران تیرهای لانه زنبوری را بیشتر با دست تهیه می کنند. روشهای ساختن تیر لانه زنبوری و تقویت آن : روش تهیه تیرهای لانه زنبوری از این قرار است که ابتدا در روی جان تیرآهن نورد شده با استفاده از اگو که بصورت 5. شش ضلعی از ورق آهن سفید یم میلیمتری (شابلن) با توجه به استاندارد ساخته شده خط می گردد ؛ سپس تیرآهن را روی یک شاسی افقی با زدن تک خال جوش در نقاط مختلف برای جلوگیری از تاب برداشتن قرار می دهند . آن گاه با استفاده از دستگاه برش (برنول) در امتداد خط منکسر اقدام به برش می کنند تا پروفیل به دو قسمت بالا و پایین تقسیم شود. حال اگر قسمت بالا را به اندازه یک دندانه جابجا کنیم و دندانه های دو قسمت با و پایین را به دقت مقابل هم قرار دهیم و از دو طرف کارگر ماهر آنرا جوشکاری کند با استفاده از جوش قوسی نیمه اتوماتیک برای اتصال دو نیمه بریده شده ؛ یک جوش خوب ، بی عیب ؛ سریع و مقرون به صرفه خواهد بود . همان طور که در مطالب قبلی نیز گفتم ، تیر ساخته شده در محل تکیه گاهها با توجه به حفره های خالی آن در مقابل تنشهای برشی ضعیف می شود . برای جبران این نقیصه ، با توجه به منحنی نیروی برشی نیز به پر کردن حفره ها با ورقهای تقویتی اقدام می کنیم.لازم به ذکر است که حداقل باید یک حفره با ورق در تکیه گاه به وسیله جوش کامل پر شود. در پایان یادآور می شوم که یک نوع دیگر از پروفیلهای لانه زنبوری را پس از بریدن قطعات بالا و پایین ورق واسطه اضافه می کنند که این ورق ورق واسطه بین دندانه ها جوش می شود . در نتیجه ، تیر حاصل به مراتب قویتر از تیری است که بدون ورق واسطه ساخته می شود . تقویت تیرهای لانه زنبوری به کمک رفتار مرکب بتن و فولاد در تیرهای لانه زنبوری علاوه بر تنشهای خمشی اصلی در محل حلقه ها تنشهای خمشی ثانویه حاصل از برش در مقطع ایجاد میگردد که گاهی این تنش از تنشهای خمشی اصلی در تیر بزرگترند. این تنشها از کارایی تیر می کاهند و برای مقابله با آنها باید ________________________________________________________________21 حلقه های کناری را با ورق پر کرد خصوصا هنگامی که از این نوع تیرها بصورت یکسره استفاده می شود در محل تکیه گاهها که هم نیروی برشی و هم لنگر خمشی زیاد می باشد تنشهای خمشی بشدت افزایش میابد و نیاز به تقویت تیر در این محلها می باشد که از لحاظ اقتصادی قابل توجیه نمی باشد. در این پروژه برای مقابله با این ضعف در تیرهای لانه زنبوری رفتار مرکب بتن و فولاد تهیه شده هست . به این ترتیب که داخل تیر فلزی در نقاطی که تنشهای ثانویه قابل ملاحظه می باشند از بتن پر می شود و کشش حلقه های خالی را به عمل تغییر می دهد و این امر سختی و مقاومت تیر را افزایش می دهد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. شکل پذیری و ظوابط طراحی قابهای متشکل از تیرهای لانه زنبوری از دیدگاه مقاومت در برابر زلزله: قابهای متشکل از تیر های لانه زنبوری به طور گسترده و روز افزون (غالبا توام با سیستم مهار بندی متقرب المحور ) در صنایع ساختمانی کشورمان مورد استفاده قرار داده می شوند . خصوصیات هندسی تیرهای لانه زنبوری به نحوی است که تحت اثر تغییرات لنگر خمشی ، تغییر شکلهای (اصطلاحا ) ثانوی برشی ، که اغلب قابل ملاحظه اند به وقوع پیوسته تغییر مکان جانبی سازه تحت اثر اعمال نیروهای جانبی ناشی از زلزله در جهت عدم اطمینان می گردد. اثرات این تغییر شکلها ، در تیر های لانه زنبوری در مقایسه با تیرهای دارای جان توپر با سختی خمشی معادل، منجر به بروز تغییر مکان جانبی بیشتر و نتیجتا افزایش اثر بار p  ، به ویژه در حیطه رفتار ماوراء الاستیک در این قابه می گردد . بروز تمرکز تنش و شدت زیاد حوضه تنشی در گوشه سوراخها ، ملاحظاتی را در طراحی این تیرها در مقابل اثرات ناشی از پدیده خستگی کم تواتر در اثر وقوع زلزله ، ایجاب می نماید . گونه های مختلف گسیختگی تیرهای لانه زنبوری ، شامل انحنا ء مختلف کمانش کلی و موضعی و کمانیسم محتمل پلاستیک و شکست می باشد .  باتوجه به آنکه شکل پذیری و توانایی جذب انرژی ، تابع میزان قابلیت رفتار عضو سازه ای در حیطه پاسخ غیر خطی ماوراء الاستیک بوده و معیارهای مناسبی از دیدگاه ظرفیت مقاومت و کیفیت رفتار در مقابل نیروهای ناشی از زلزله شدید تلقی می گردند . ضرورت تدوین ظوابط منطقی جهت ایجاد امکانات رفتار شکل پذیر در قابهای متشکل از تیرهای لانه زنبوری محرز می گردد . بر اساس مطالعات آنالیتیک عددی و آزمایشگاهی رفتار خمیری و حدی این تیرها مورد بررسی قرار داده شده نکاتی در مورد مقولاتی از قبیل اثرات تمرکز تنش ، تنش های پس ماند بروز پلاستیسیته موضعی و گسترده ، مکانیسمهای گسیختگی پلاستیک مورد بحث قرار داده شده است و رفتار غیر خطی تیر لانه زنبوری از نظر عملکرد غیر خطی مصالح ، با در نظر گرفتن اثرات سخت شدگی جنبشی به روش اجزاء محدود مطالعه شده و با ملحوظ داشتن اثرات گسترش ترک در گوشه سوراخها در کاهش ضرفیت باربری حد نهایی تیر ، رفتار غیر خطی تیر به صورت روابط بار تغییر مکان و لنگر و تغییر زاویه ارائه گردیده است  که با نتایج حاصل از آزمایش مطابقت داشته است . همچنین از طریق طرح ریزی آزمایشهای ویژه رفتار غیر ________________________________________________________________22 خطی اجزا تشکیل دهنده تیر لانه زنبوری مطالعه آزمایشگاهی چندی بر تیرهای لانه زنبوری اصلاح شده به منظور بهبود رفتار خمیری و افزایش شکل پذیری گزارش شده است . تحقیقات جاری شامل بررسی آزمایشگاهی رفتار قابهای متشکل از تیرهای لانه زنبوری از دیدگاه شکل پذیری همچنین مطالعه پدیده کمانش جانبی – پیچشی چون در دست انجام است تا بدست آمدن نتایج مطالعات جامعتر از دیدگاه رفتار لرزه ای توصیه های ذیل را می توان به عنوان الگوی اولیه جهت تدوین ضوابط طراحی سازهای فولادی متشکل از تیرهای لانه زنبوری مقاوم در مقابل زلزله( یا بدون سیستم های مهار بندی ) به عنوان مکمل ضوابط طراحی تیرهای لانه زنبوری تلقی نمود: 1- اثرات تغییر شکلهای برشی ثانویه تیر لانه زنبوری ( و ستونهای تسمه دار) در تحلیل ملحوظ گردد. 2- تحلیل با در نظر گرفتن نیروی p   انجام شود. 3- تحلیل با در نظر گرفتن اثرات ناشی از انعطاف پذیری اتصالات مربوطه انجام شود. 4- تا انجام تحقیقات گسترده تر به منظور کاهش تغییر مکان جانبی سیستم مقاوم حتی المقدور از سیستم قاب فضا کار متشکل از تیرهای لانه زنبوری بدون استفاده از سیستم مهاربندی مختلط اجتناب گردد. 5 – در کلیه اجزاء تیر خواص مقاطع فشرده رعایت گردد. 6- طول عضو لانه زنبوری به نحوی اختیار گردد که مقاومت پلاستیک مقطع از نظر کنترل طرح با ایمنس مکفی بر سیلان برشی پیشی گیرد و به طور کلی مکانیسم پلاستیک خمشی یا شبه ویرندیلی مقدم بر سایر گونه های گسیختگی صورت پذیرد و تا میزان قابل ملاحظه ای از تغییر شکل از بروز گونه های گسیختگی ممانعت به عمل آید. 7 – از سخت کننده های جان در پانل های انتهایی استفاده شود و محاسبات با در نظر گرفتن اثر سخت شدگی جان انجام گردد. 8- برای ممانعت از بروز گسیختگی تردگونه و همچنین بروز کمانش موضعی در گوشه بازشوها و بهبود رفتار تحت اثر پدیده خستگی کم تواتر قوسی به مشخصات ارائه شده در ضمیمه الف مبحث دهم مقررات ملی ساختمانی ایران در گوشه بازشوها اجرا گردد. 9 – از جوش با نفوذ کامل استفاده گردد. 10 – به منظور جلوگیری از کمانش جانبی-پیچشی مقاطع T  ، تا فاصله 4/1 طول دهانه از اتصال تیر به ستون قیود جانبی به فواصلی برابر با بعد به پانل و از آن به بعد فواصل متناسب برای تیرهای شکل پذیر در ________________________________________________________________23   نظر گرفته شود. 11 – از تقویتهای مناسب جان برای جلوگیری از کمانش تحت اثر بار متمرکز و برش زیاد استفاده گردد. 12- از تقویتهای مناسب جان برای افزایش ظرفیت چرخشی لوله های مقاطع T در مکانیسم شعبه ویرندیلی در پانلهای بحرانی استفاده گردد. 13 – تا انجام تحقیقات گسترده تر ، تحت بارهای دوره ای و مطالعه رفتار هیستریک ، سیستم های قاب فضا کار متشکل از تیرهای لانه زنبوری ، توام با سیستمهای مهاربندی (مختلط) به عنوان قاب فضا کار لنگر گیر معمولی (بدون قابلیت عملکرد و شکل پذیر ویژه ) و با ضریب رفتار مناسب با آن بکار گرفته شود. 14- حداکثر ارتفاع سیستم های مختلط توام با قاب معمولی متشکل از تیرهای لانه زنبوری به 50 متر محدود گردد. 15 – استفاده از تیرهای لانه زنبوری به عنوان عضو تیر واسط در قابهای مهاربندی شده با سیستم مهاربندی واگرا مجاز نمی باشد. 16 – فولاد مورد استفاده باید از نوع شکل پذیر ، با مقاومت مناسب در مقابل گسیختگی سریع و با دمای انتقال پایین باشد. 17 – حداکثر مقاومت سیلان فولاد مورد مصرف  3600  kg/cm2 محدود گردد. 18 – نوع سطوح برشی حاصل از ماشین و برش اتوماتیک شعله ای با کیفیت خوب قابل قبول می باشد ولی سطوح برشی حاصل از برش شعله ای دستی باید پرداخت داده شود. 19 – حداکثر رواداری مجاز از نظر عدم هم امتداد بودن و دو نیمه جوش شده تیر که بر حسب نسبت اندازه نابجایی اولیه در وسط ارتفاع اعضاء قائم جان به ارتفاع کل جان تعریف می شود. 20 – حتی المقدور طراحی این تیرها به صورت مرکب (مختلط) با عملکرد توام با بتن کف انجام شود. اتصالات موسوم به خورجینی قبل از آنکه بتوان در مورد نحوه عملکرد اتصالات موسوم به خورجینی از دیدگاه رابطه بین لنگر و چرخش اتصال و همچنین شکل پذیری اتصال و در نتیجه میزان مطلوب بودن این اتصالات به عنوان اتصالات قابهای فضایی شکل پذیر یا بدون مهار بندی اضهار نظر قطعی نموده ، لازمست تحقیقات دامنه داری در مورد رفتار استاتیکی و دینامیکی اینگونه اتصالات انجام شود. مطالعاتی که در حیطه الاستیک روی رفتار تیرهای خورجینی انجام گرفته حاکی از آن است که میزان ________________________________________________________________24 گیرداری این اتصالات را می توان در جهات تیرهای خورجینی با استفاده از ورقهای اتصال که در بالا و پایین به بال تیرهای خورجینی و به ستون و در عین حال به کناره نبشی های اتصال فوقانی و تحتانی جوش شده اند ، بهبود بخشید و تمایل به پیچش ناشی از برون محوری را در ناحیه اتصال خنثی نمود و در عین حال از نظر میزان تمرکز تنش نیز شرایطی مناسبی را ایجاد کرد  استفاده از لچکی هایی جهت جلوگیری از تغییر شکل نبشیهای اتصال فوقانی و تحتانی نه تنها از نظر ایجاد محدودیت و قیود بیشتر در تغییر مکان جانبی پیچشی تیرهای خورجینی بلکه از نظر افزایش میزان گیرداری اتصال تیر فرعی به مجموعه نیز خورجینی و ستون نیز موثر می باشد. در عین حال با توجه به تمایل تیرهای خورجینی به تغییر مکان جانبی پیچشی به علت برون محوری ، انتضار می رود تیرچه ها و مصالح مورد استفاده در کف طبقات معولا قادر به جلوگیری از تغییر مکان جانبی-پیچشی تیرهای خورجینی و بهبود بخشیدن به این نقطه ضعف ناشی از برون محوری اتصال باشند. استفاده از ورقهای فوقانی و تحتانی به نحوه مذکور در سطور فوق در محل اتصال و همچنین استفاده از تسمه های متصل کننده تیرهای خورجینی در فواصلی متناسب در طول دهانه تیرهای خورجینی از نظر محدود نمودن تغییر شکلهای جانبی پیچشی تیرها مفید خواهند بود . استفاده از تیرهای خورجینی ناودونی و ستونهای دوبل متشکل از پروفیلهای ناودونی به نحوی که جان تیر جان تیر خورجینی در تماس با جان پروفیل ، ستون باشد به لحاظ کاهش میزان برون محوری رفتار من حیث المجموع بهتری ، چه از نظر میزان لنگر قابل انتقال توسط اتصال و چه از نظر نحوه توزیع تنشها و ضرائب تمرکز تنش ، در حیطه الاستیک نشان می دهند . تحقیقات بیشتر در زمینه رفتار ماوراء الاستیک این اتصالات و رفتار در مقابل بارهای متناوب دوره ای و تغییر علامت دهنده در حال حاظر در دست انجام می باشد. نکات اجرایی دیوارهای غیر باربر در اسکلت فلزی : برای اجرای دیوارهای غیر بار بر با تیغه ها باید ضوابطی را به این شرح در نظر گرفت : 1-   حداکثر طول مجاز و دیوار غیر باربر با تیغه بین دو پشت بند عبارت است از40 برابر ضخامت دیوار یا تیغه و یا 60 متر ، هر کدام کمتر است. 2-   پشت بند (وادار) باید به ضخامت حداقل معادل ضخامت دیوار و به طول حداقل6/1 بزرگترین دهانه دو طف پشت بند باشد . به جای پشت بند می توان ستونکهای قائم فولادی ، بتن آرمه یا چوبی در داخل تیغه یا دیوار قرار داد و در دو سر ستونکها را به طور مناسبی در کف و سقف طبقه مهار کرد. 3- حداکثر ارتفاع مجاز دیوارهای غیر باربر و تیغه ها از تراز کف مجاور3.5 متر است . در صورت تجاوز از این حد باید همراه با تیغه توسط کلافهای افقی و قائم به طور مناسبی به تقویت دیوار اقدام کرد. 4-  تیغه هایی که در تمام ارتفاع طبقه ادامه دارند ، باید کاملا به زیر پوشش سقف مهر شوند ، یعنی رگ ________________________________________________________________25 آخر تیغه همراه با فشار کافی در سقف جای داده شود . لبه فوقانی تیغه هایی که در تمام ارتفاع طبقه ادامه ندارند، باید با کلاف فولادی با بتن آرمه یا چوبی که به سازه ساختمان یا به کلاههای احاطه کننده تیغه متصل است، کلاف بندی شود. 5-لبه قائم تیغه ها نباید آزاد باشد . این لبه ها باید به یک تیغه دیگر یا یک دیوار عمود بر آن ، یا یکی از اجزای سازه یا ستونکی که به همین منظور از فولاد ، بتن آرمه یا چوب تعبیه می شود، با اتصال کافی داشته باشد. ستونک می تواند از یک ناودانی حداقل نمره 6 یا معادل آن از فولاد ،بتن آرمه یا چوب تشکیل شده باشد . اگر طول تیغه پشت بند کمتر از  1.5  متر باشد ، از لبه آن می تواند آزاد باشد. 6-   در صورتیکه دیوار و تیغه متکی به ان به طور همزمان یا بصورت لاریز یا هشتگیر چیده شوند، اتصال تیغه به دیوار کافی تلقی می گردد. ولی چنانچه تیغه بعد از ساختن دیوار و بدون اتصال به آن ساخته شود ، باسد در محل تقاطع در داخل ملات بین رگها با میلگرد به قطر 8 میلیمتر ( یا تسمه فولادی معادل آن) که حداقل در طول 25 سانتیمتر در داخل دیوار و 50 سانتیمتر در داخل تیغه قرار می گیرد ، به ارتفاع حداکثر 60 سانتیمتر تیغه را به دیوار مهر کرد. در غیر این صورت لبه کناری تیغه آزاد تلقی می شودو طبق مطالب گفنه شده در بالا باید ستونک در این لبه تعبیه گردد. ضمنا در تیغه عمود بر هم با یکدیگر قفل و بست شوند. سایر توصیه های اجرایی آیین نامه ها در ساختمانهای اسکلت فلزی: 1-  اگر دهانه خرپا یا شاهتیری بیش از 8 متر باشد ، برای جبران تغییر شکل در اثر بار مرده باید قبلا به آن کوژ یا خیز منفی (پیش خیز ) یا تغییر شکل رو به بالا بدهیم . مقذار تغییر شکل را مهندس محاسب تعیین می کند. 2-  برای جلوگیری از خوردگی قطعات فولادی حداقل ضخامت اجزای اعضای سازه ای که در فضای خارج و در معرض عوامل جوی یا اثرات خورنده دیگر قرار دارند ، از 6 میلیمتر کمتر نباشد. در محیطهای خشک و به دور از هر گونه آثار خورندگی ، این مقدار به 5 میلیمتر کاهش می یابد. 3-  به کار بردن روشهای گرم کردن موضعی یا تغییر شکل مکانیکی برای ایجاد انحنا و یا از بین بردن ان ( راست کردن خم ) مجاز است. دمای موضعهای گرم شده نباید از 565 سانتیگراد برای فولادهای قوی مخصوص و 650 درجه سانتیگراد برای فولادهای نرمه بیشتر باشد. صافکاری آهن الات در درجه حرارتهای بالا به نوعی که رنگ محل تحت حرارت آبی باشد ، مجاز نیست. 4-  لبه هایی که با شعله بریده می شوند ، ( و در آینده محل وارد شدن تنشهای کششی بزرگی خواهد بود )  باید کاملا یکنواخت و خالی از ناهمواریهای بیش از 5 میلیمتر باشند. ناهمئاریها و خراشیدگیهای بیش از ________________________________________________________________26 5 میلیمتر را باید با سنگ زدن و در صورت لزوم با جوش هموار نعمیر کاری کرد ؛ همچنین لبه های بریده شده با شعله که مصالح جوش در آن قرار خواهد گرفت ،  باید تا حد امکان عاری از ناهمواری و بریدگی باشد. 5-  در درزهای فشاری که در آنها انتقال نیرو از طریق فشار تماسی مستقیم قسمتی از ظرفیت اتصال را تشکیل می دهد ، باید سطوح قطعات در تماس ، به وسیله تراش دادن ، سوهان زدن ، سنگ زدن و روشهای مناسب دیگر به خوبی آماده شده باشد. 6-  در بلند کردن قطعات بویژه شاهتیرهای بلند و خرپاها باید از نقاط مخصوص که قبلا معین شده است با احتیاط کامل به منظور جلوگیری از ایجاد تنش زیاد در قطعه استفاده کرد. 7-  به منظور تصحیح نقایص جزئی ساخت معمولا می توان از تراش ، ضربه و یا بزش کم استفاده کرد ، ولی هرگز نباید از مشعل برش ، مخصوصا برای رفع نقایص قطعات اصلی که معمولا تحت فشار هستند ، استفاده نمود . استفاده از مشعل ممکن است در رفع نقایص تیرهای فرعی که تحت فشار نیستند ، مجاز باشد. در هر صورت ، پس از رفع نقص ،‌تمیزکاری سطوح ، مخصوصا سطوحی که روی هم قرار می گیرند ، الزامی است. 8-  در صورتیکه در ابعاد نهایی اسکلت فلزی انحرافاتی مشاهده شود ، اگر مقادیر آنها از مقادیر انحراف مجاز نصب بیشتر نباشد ، کار انجام شده در ردیف کار خوب به شمار می آید . به طور کلی ، هر یک از قطعات نصب شده  باید شاغول یا تراز شود و در محور صحیح تشخیص طبق نقشه قرار می گیرد ، به شرطی که انحراف آن از500/1 بیشتر نباشد. 9-  در نصب قطعات فلزی همواره خطرات جانی وجود دارد ؛ بنابراین باید کلیه نکات ایمنی ، چه از نظر پوشش و چه از نظر کاری رعایت شود . قطعات فلزس در نصب مقدماتی (موقت) باید ب پیچ و مهره یا هر وسیله ممکن ، به نحوی که در مقابل تنشهای نصب و مانور کارگران مقاومت نماید ، به هم متصل شوند. به جز در مواردی که در بادبندهای کافی به طور دائمی در اسکلت تعبیه شده است ، همواره باید از مهارها و بادبندهای موقتی و مستحکم تا زمانی که ایمنی ایجاب می کند و اسکلت فلزی پایداری خود را به دست نیاورده است ، برای جلوگیری از خطر سقوط قطعات فلزی استفاده کرد . اثر طراحی و اجرای اتصالات جوشی بر آسیب پذیری لرزه ای سازه های فولادی باگذشت حدود 50 سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ایران هنوز نقایص زیادی در اجرای ساختمانهای فولادی جدید مشاهده  می شود. در یک بررسی اولیه عوامل زیر را می توان به عنوان  دلایل  اصلی نقایص ذکر کرد که در همین بخش اشاره خواهم کرد : 1-    عدم طرح دقیق اتصالات جوشی با  توجه به عملکرد مورد نظر _____________________________________________________________                                                                                                            27 2 -  عدم انطباق اجرای معمول ساختمان با آیین نامه ها و   دستورالعملها 3-   کیفیت پایین جوش به علت  عدم وجود آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای مهندسان و جوشکاران 4-  نبود  نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری درکشور. در این قسمت از  مقاله بعد از مرور خرابیهای سازه های فولادی در زلزله های گذشته ایران و جهان سعی گردیده تا طراحی و اجرای معمول و سنتی سازه های فولادی جوش شده درکشور با  حالت قابل قبول آن مقایسه گردد. برای این منظور از آیین نامه های معمول طراحی سازه های فولادی ایران و آیین نامه های طراحی کشورهای صنعتی زلزله خیز استفاده شده تا مشخص شود که چه مواردی از اجرا یا آیین نامه ها و دستورالعملهای اجرایی همخوانی ندارد. علاوه بر آن مطالعه ای بر روی نقاط ضعیفی که ناشی از اجرای جوش می باشد انجام گرفته و در پایان پیشنهاداتی برای بهبود وضع موجود و کاهش خطرات ناشی از زلزله ها در این نوع  سازه  ها  ارایه گردیده است. قبل از شروع این بحث بهتر است بحث را با مقدمه کوتاهی شروع کنم : سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربرساخته شده از نیمرخهای فولادی یا ورق می باشد که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می گردند . با توجه به روشهای تکامل یافته ای که برای تولید نیمرخ های فولادی به  کار گرفته می شود این مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از  خود نشان می دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی است که  الف)   برای ساخت اعضای مرکب از نیمرخ و ورق برای یکپارچه نمودن  اعضا (شامل تیر و ستون و مهاربندها ) در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرد . وسایلی که برای ساخت اعضا  و اتصال آنها به  یکدیگر به کار می رود شامل پیچ و پرچ و جوش است . در این میان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ (1994 )تصور بر این بود که در صورت رعایت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی این سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود  نشان می دهند.اما وقوع این زلزله این فرض را زیر سوال برد . در این زلزله مشاهده شد که در بسیاری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر (Base metal) دچار ترک یا بعضا شکست شده است. این مساله باعث شد تا تحقیقات گسترده ای در مورد علت این پدیده صورت گیرد که این تحقیقات  تا به امروز ادامه دارد . از طرف دیگر مشاهده و تحقیق  درباره وضعیت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ایران از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان هنوز نقایص  زیادی در این زمینه مشاهده می شود.   ________________________________________________________________28 عملکرد  لرزه ای ساختمانهای فولادی براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هایی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمایند.با توجهبه منحنی نیرو-تغییر مکان  سازه ها و توجه به  این مطلب که سطح بین منحنی نیرو-تغییرمکان و محور تغییرمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری را  هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد.  فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند میزان زیادی انرژی جذب کند . اما تجربه نشان داده است  که در سازه  های فولادی  در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و یا انهدام خواهد شد.در زلزله منجیل (1369) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخریب کامل شدند. رفتار این سازه ها در این زلزله ثابت کرد که در بسیاری از موارد سازه های موجود دارای سیستم مقاوم زلزله مناسبی نیستند.استفاده  از تیرهای خورجینی(تیرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سیستم حاصل و مدل صحیح برای این اتصالات باعث شده این سیستم از نظر مهندسی زلزله بسیار آسیب پذیر تلقی گردد .درس حاصل از این زلزله کیفیت پایین ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخیر تلاشهایی برای اصلاح آن به عمل آمده است. در زلزله نورث ریچ آمریکا مشاهده شد که در بسیاری ازساختمانهای فولادی  اتصال تیرها و ستونها دچار ترک ویا بعضا شکست شد . بیشتر این ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است. صنعت جوشکاری ساختمان در ایران: با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر (80-1370 ) از نظر تعداد ساختمانهایی که  با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید. در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایران به ناگهان سر از زمین برآورد . گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهایکلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروی انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که  باید از کیفیت  مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودنکیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل  دخیل  در طرح  و ساخت سازه های  فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان  به صورت زیر بیان نمود : ________________________________________________________________29 1-  عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها  و دستورالعملها 2-  کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان 3-  نبود  نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری درکشور 4-  عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها 1) عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها  و دستورالعملها: در بسیاری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده در آیین نامه تطابق ندارد. این موارد ناشی از موارد متعددی است که از میان آنها به موارد زیر می توان اشاره کرد: الف) آشنا نبودن مهندسین سازه به مسایل اجرایی و در نتیجه ارایه نقشه ها و جزییات غیرقابل اجرا ب) گران تر بودن هزینه اجرای جزییات آیین نامه نسبت به روش سنتی اجرا پ)آگاه نبودن کارفرما و یا مهندس مجری طرح به جزییات آیین نامه و عدم توانایی در تمیز دادن حالات مختلف ازیکدیگر بعد از اجباری شدن آیین نامه 2800(1368) اهمیت وجود سیستم مقاوم در برابر زلزله از یک طرف و محدودیتهای معماری برای استفاده از سیستم مهاربندی از طرف دیگر باعث استفاده روزافزون از سیستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در این سیستم اتصال تیر به ستون از نوع  گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال برش و لنگراز تیر به ستون وجود داشته باشد . در این نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زیرسری که در محل اتصال به ستون برای ایجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجاییکه متاسفانه عملیات جوشکاری در محلکارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گیرد کنترل  کیفیت جوش بخصوص در هنگام  مونتاژ درارتفاع زیاد از سطح زمین حتی به صورت عینی(Visual)  امکان پذیر  نمی  باشد. همچنین معمولا در محل  اتصال   ورق به ستون به جای  جوش نفوذی از  جوش گوشه استفاده می شود در نتیجه هنگام زلزله این نقاط  علاوه بر تحمل نیروی کمتر در   حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی که در یک عضو فشاری ازدومقطع در کنار یکدیگر استفاده می شود باید هم پایداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تا هیچ کدام تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند . برای این منظور این مقاطع باید در فواصل مشخص به یکدیگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش یابد. بسیاری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به یکدیگر وصل نمی شوند و در نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بین جوش دومقطع در ستونهای ترکیبی را مقرر نموده است.اما در موارد زیادی مشاهده می شود که فاصله بین جوش ستونها بیشتراز این مقدار است. ________________________________________________________________30 2) کیفیت پایین جوش: به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان یکی از مهمترین اشکالات موجود در اجرای ساختمانهای فولادی در کشور کیفیت پایین جوشکاری ساختمان می باشد . عوامل مختلفی در این امر تاثیر می گذارند .استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نیروی انسانی غیرمجرب از عوامل اصلی پایین آمدن کیفیت جوشکاری ساختمان می باشد. در نتیجه عوامل برشمرده شده مشکلات عدیده ای گریبانگیر اتصالات جوشی می باشد. در بسیاری از  موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن یا مواد نامناسب دیگر است و یا اینکه روی فلززنگ زده یا رنگ خورده جوش داده می شود . گاه در فاصله بین پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نیز خودداری می شود و یابدون برداشتن گل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهایی که درکارهای ساختمانی بسیار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد این نوع جوش از کیفیت پایینی برخوردار است. در بسیاری از موارد در اثر استفاده از تکنیکهای نامناسب جوشکاری نقایصی چون تابیدگی و پیچش در قطعات اتفاق می افتد. عیوبی نظیر نفوذ ناقص  بریدگی کناره جوش  اختلاط سرباره  تخلخل و وجود ترک درفلز مادر  باعث کاهش ظرفیت باربری قطعات می شود. یکی از متداولترین اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تیرهای لانه زنبوری می باشد .  بسیاری از مجریان طرح این تیرها را در وضعیت نامطلوبی در کارگاه  ساختمانی مونتاژ میکنند. در بسیاری از موارد جوش میانی تیر از کیفیت پایینی برخورداراست و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت و تقویتهای لازم درمحل تکیه گاه تیر و وسط آن صورت نمی پذیرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نیز از کیفیت پایینی برخوردار است و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول  نمی شود . 3-  نبود  نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری درکشور: با توجه به اهمیتی که شهرداری برای مسایلی از قبیل پارکینگ و نورگیرها و مسایلی از این دست قایل است مشاهده می شود که بیشتر توجه مهندسان نیز به این امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسایل سازه ای نمی شود. البته باید به این نکته نیز اشاره  شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجویان عمران مهندسینی که از دانشگاه فارغ التحصیل می شوند در این زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسوولیت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته باید به این موارد مساله سختی کار را نیز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسین از انجام بازدید از این جوشها طفره می روند. در نهایت امر اینکه آنطور که از ظواهر امر مشخص است شهرداریها نیز در این زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنند و هیچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند. ________________________________________________________________31 4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها: بسیاری از کارفرمایان عمل طراحی سازه و ایجاد تمهیدات مقابله با زلزله  را یک امر زاید می دانند و تلاش می کنند  تا کمترین هزینه ممکن را صرف این  کار نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسایل معماری دقت می کنند. این عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسین سازه اهمیت داشته باشد و طرح از حداقل اهمیت برخوردار باشد به خاطر همین موضوع  مهندسین سازه  اغلب کمترین وقت را صرف این عمل می نمایند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی مبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای یک ساختمان در نقشه های دیگر ساختمانها استفاده می شود. در بسیاری از موارد جزییات اتصالات  موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است. نتیجه گیری از این بخش و همچنین ارائه چند پیشنهاد : از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای این سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزشکافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و ... مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این  موارد بهترین راه: 1-     در صورت امکان استفاده  از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی 2-     بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها 3-     آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهینامه به جوشکاران ماهر ساختمانی 4-     آموزش جوشکاری به عنوان  واحد درسی به مهندسین عمران و یا ایجاد شاخه جدیدی تحت  عنوان  بازرسی جوش اسکلت برای مهندسین ناظر 5-     تقویت سیستم نظارتی موجود و ایجاد سیستم های نظارتی ناظربر کار مهندسین عمران دیوار برشی: در پایان این مقاله بد نیست در مورد دیوار های برشی که نقش عمده ای در سازه های ساختمانی را ایفا می کنند اشاره نمایم.مطالب زیر در مورد دیوار های برشی است : با نیروهای جانبی مؤثر بر یک سازه ( در اثر باد یا زلزله ) به طرق مختلف مقابله می شود که اثر زلزله بر ________________________________________________________________32  ساختمانها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملا متفاوت می باشد . ویژگی اثر زلزله در این است که نیروهای ناشی از آن به مراتب شدیدتر و پیچیده تر از سایر نیروهای مؤثر می باشند . عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی ، دیوار برشی و یا ترکیبی از آن دو می باشند . استفاده از قاب خمشی به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروهای جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشند احتیاج به جزئیات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تأمین نماید .این جزئیات از لحاظ اجرایی غالبا دست و پاگیر بوده و در صورتی می توان از اجرای دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه خیلی بالا باشد از لحاظ برتری می توان گفت که دیوار برشی اقتصادی تر از قاب می باشد و تغییر مکانها را کنترل می کند در حالی که برای سازه های بلند قاب به تنهایی نمی تواند در این زمینه جوابگو باشد . حال به ذکر چند نمونه از دیوارهای برشی می پردازیم : 1-دیوار های برشی فولادی : بعضی مواقع ورقهای فولادی به عنوان دیوارهای برشی بکار می روند . برای جلوگیری از کمانش موضعی چنین دیوارهای برشی فولادی لازم است از تقویت کننده های قائم و افقی استفاده شود. 2-دیوارهای برشی مرکب : دیوارهای برشی مرکب شامل : ورقها ی تقویت شده فولادی مدفون در بتن مسلح ، خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح و دیوارهای مرکب ممکن دیگر ، که تماما با یک قاب فولادی و یا با یک قاب مرکب تؤام هستند می شود . 3- دیوارهای برشی مصالح بنایی : از دیر زمان در ساختمانهای مصالح بنایی از دیوارهای مصالح بنایی توپر غیر مسلح استفاده می شده است ولی روشن شده است که این دیوارها از نقطه نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند و لذا اکنون به جای آنها از دیوارهای برشی مسلح نظیر دیوارهای با آجر تو خالی و پر شده با دوغاب استفاده می شود . 4-دیوارهای برشی بتن مسلح : نوع دیگری از دیواهای برشی ، دیوارهای برشی بتن مسلح است که در این مقاله به آن می پردازیم. یکی از مطمئن ترین روشها برای مقابله با نیروهای جانبی استفاده از دیوار برشی بتن مسلح است. دیوار برشی به عنوان یک ستون طره بزرگ و مقاوم در برابر نیروهای لرزه ای عمل می کند و یک عضو ضروری برای سازه های بتن مسلح بلند و یک عضو مناسب برای سازه های متوسط و کوتاه می باشد . انواع دیوار برشی بتن مسلح : دو نوع دیوار برشی بتن مسلح وجود دارد : 1-دیوار برشی در جا : در دیوار برشی در جا به منظور حفظ یکنواختی و پیوستگی میلگرد های دیوار ، به ________________________________________________________________33 قاب محیطی قلاب می شوند. 2-دیوار برشی پیش ساخته : در دیوار های برشی پیش ساخته یکنواختی و پیوستگی با تهیه کلیه های ذوزنقه شکل در طول لبه های پانل و یا از طریق اتصال پانلها به قاب توسط میخهای فولادی صورت می گیرد . تأثیر شکل دیوار : تعبیه بال در دیوارها برای پایداری و شکل پذیری سازه بسیار مفید می باشد  .  نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می شوند : به طور کلی دیوار های برشی تحت نیروهای زیر قرار می گیرند : 1-نیروی برشی متغیر که مقدار آن در پایه حداکثر می باشد . 2-لنگر خمشی متغیر که مقدار آن مجددا در پای دیوار حداکثر است و ایجاد کشش در یک لبه ( لبه نزدیک به نیروها و فشار در لبه متقابل می نماید ) با توجه به امکان عوض شدن جهت نیروی باد یا زلزله در ساختمان ، کشش باید در هر دو لبه دیوار در نظر گرفته شود. 3-نیروی محوری فشاری ناشی از وزن طبقات که روی دیوار برشی تکیه دارد . توجه : در صورتی که ارتفاع دیوار برشی کم باشد ، غالبا نیروی برشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود لیکن اگر ارتفاع دیوار برشی زیاد باشد لنگر خمشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود . به هر حال دیوار باید برای هر دو نیروی فوق کنترل و در مقابل آنها مسلح گردد. نصب ستونها: قبل از اینكه ستونها نصب گردند توسط جوشكاران و با توجه به نقشه تیپ بندی ستونها در روی زمین قبلاً آماده می شوند كه در زیر شرح آن آمده است . باتوجه به ارتفاع فاصله دو ارتفاع و فاصله دو پروفیل كه در یك ستون شركت دارند آنها قبلاً به ارتفاع مورد نظر بریده شده و روی پروفیل قرار داده می شوند واین پروفیلها عمود بر هم هستند تا پروفیل ستون كه جوشكاری می شود از زمین فاصله داشته باشد و را حتر بتوان آن برگرداند تا دو طرف آن جوشكاری شود. بعد از اینكه دو پروفیل مورد نظر در محل قرار گرفت با توجه به اینكه چه پلیتهایی روی آن جوشكاری شود كه معمولاً‌ در طبقات پائین برای ساختمان چند طبقه از پلیت سرتاسری استفاده می شود . عملیات جوشكاری انجام می گیرد . و پلیتها به اندازه ها و ارتفاع مورد نظر و در فواصل مشخص شده در نقشه جوشكاری می شوند كه در محل اتصال سقف از پلیتهای بزرگتری استفاده می شود و اگر در محل اتصال سقف بادبند نیز اتصال داده شود از پلیتهای بزرگتر نسبت به پلیتهای سقف استفاده می شود  كه همه در نمای تیپ بندی ستون در نقشه داده شده است .   34 بعد از اینكه ستونها آماده شدن روی بیس پلیتها نبشی هایی را در یك جهت كه باهم ریسمان هستند جوش می دهند و محل قرار گیری ستون را مشخص می كند بعد هم توسط جرثقیل ستونها روی بیس پلیت قرار داده شده و به نبشی ها تكیه داده می شوند و در واقع كار نبشی ها این است كه نگذارد ستونها تكان بخورد سپس ستونها را از چهار طرف جوشكاری می كنند و شاغول می نماید بدین تزتیب ستونها جهت اتصال تیرها آماده می شود   تیرریزی با توجه نبشی های زیر سری كه برای اتنصال تیرها و شاه تیرها قرار داده شده است عملیات تیر ریزی صورت می پذیرد در پلان تیر ریزی شماره تیرها و محل اتصال آنها مشخص شده است اگر تیر لانه زنبوری باشد قبلاً روی زمین توسط جوشكاران ساخته می شود ودر محل نصب می گردد ودر واقع سقف جهت اجرا آماده می شود كه معمولاً‌ از تیرچه بلوك استفاده می شود انواع بادبند و نحوه اتصال آن :  بادبندهایی كه برای مقابله با نبروهای جانبی (WL) مورد استفاده قرار می گیرند عبارتنداز ـ بادبند ضربدری ـ بادبند V شكل شامل Vشكل باز و بسته است ـ بادبند 8 شكل شامل 8 شكل باز و بسته است ـ بادبند K شكل و ... بادبندها اعضا كششی فشاری هستند كه برای مقابله با نیروهای جانبی در نظرگرفته می شوند و مانع كج شدن اسكلت ساختمان درهنگام اعمال نیروی جانبی می گردند كه باید در یك ساختمان به صورت متقارن اجرا گردند یعنی در هر چهار طزف ساختمان باید بكار گرفته شوند كه بر حسب دلایل معماری میتوان از انواع بادبند استفاده كرد . بطور مثال در جاهایی كه می خواهیم از پنجره یا نور گیر و حتی در استفاده كنیم باد بند 8 شكل باز بهترین گزینه برای ما خواهد بود ولی از لحاظ مقاومت K شكل بهترین حالت برای یك دیوار بادبندی می باشد . عرض وارتفاع پلیتها قبلاً با توجه به طول جوش و زاویه اتصال تیر بادبند محاسبه شده است و اینكه نوع تیر باد بند از نبشی یا ناو دانی را سالم به دو پلیت گوشه جوش می دهند و توسط لقمه كه پلیت كوچكی دو ناو دانی را به هم جوش می دهند و در جهت دیگر ناودانی دو قسمت كرده ودر قسمت اتصال و تیر قبلی توسط پلیت به هم جوش می دهند و بدین ترتیب دیوار بادبندی آماده می شود . اما اگر بادبند 8 شكل باز یا بسته باشد تمام ناو دانی سالم و طول مورد جوش داده می شود اجرای آن راحتر است.   ________________________________________________________________35 اجرای پله برای ساختمان اسكلت فلزی معمولااز پله فلزی با شمشیری های پروفیل آهن استفاده می شود كه اندازه آنها در پلان تیرریزی داده می شود و طول آن نیز مشخص و توسط جوشكار قبلاً آماده و در محل نصب می گردد. برای پوشش بین شمشیریهای پله می توان از مصالح سقف استفاده كردمانندتیرچه بلوك كه تیرچه های آن هم مثل تیرچه های سقف سفارش داده شده و حمل تا در محل مورد نظر قرار گیرد و همانند عملیات سقف تیرچه بلوك بتن ریزی می شود.   اجرای سقف ساختمان اسكلت فلزی: برای سقف ساختمان اسكلت فلزی میتوان از انواع سقف به شرح زیل استفاده كرد سقف طاق ضربی سقف تیرچه بلوك سقف دال بتنی پیش ساخته سقف دال بتنی در جا و   سقف طاق ضربی: كه دیگر منسوخ شده و مرحله از رده خارج شدن را طی می كند و كمتر سقفی را سراغ داریم كه از این پوشش استفاده كند   سقف تیر چه بلوك: كه با استقبال زیادی روبرو شده است زیرا در كارگاههای محلی تولید می شوند و ارزانتر تمام می شوند و در مبحث ساختمان بتنی تشریح شده است . سقف دال بتنی :انواع دال بتنی برای سازه های بیشتر اجرا می شوند.                   ________________________________________________________________36 عکسهای گرفته شده از سیر اجرایی پروژه v      _______BPL-1           نمای کلی از ستونهای آماده شد   ________________________________________________________________37       نحوه جوشکاری ورق های نشیمن   ________________________________________________________________38         BPL-11 آماده سازی      39                 جوشکاری ** کنترل جوشکاری: بوسیله یک اسپری بدون رنگ بر روی سطح جوشکاری  اسپری کرده و پس از گذشت چند ثانیه در صورتی که خلل و فرجی در جوشکاری موجود باشد  سطح جوشکاری شد، پف می کند و برای علامت گذاری ،آن سطح جوش شده را رنگ می کنیم که سپس اصلاح شود. ________________________________________________________________40                    ________________________________________________________________41                                                                       نحوه ساخت ستونها   ________________________________________________________________42                      ________________________________________________________________43                                       نحوه ساخت ستونها ** ورق ها را به کمک دستگاهی به نام جین بلات در موقعیت خود قرار داده و جوشکاری می کنند.   ________________________________________________________________44                 ________________________________________________________________45           ________________________________________________________________46   _______________________________________________________________47  
+ نوشته شده توسط امیر در جمعه چهارم اسفند 1391 و ساعت 20:37 |
با عرض سلام خدمت تمام مهندسان و دانشجویان عمران 

پس از مدتها من دوباره برگشتم امیدوارم دوباره بتونم با مطالب عمرانی کمکی به دانشجویان عمران کنم.


+ نوشته شده توسط امیر در جمعه چهارم اسفند 1391 و ساعت 20:31 |

مقدمه

        استفاده از بتن سبك در ساختمان سازي بر روي زمين هاي با مقاومت كم ، در مناطق فاقد معادن شن ، در ساختمان هاي بلند و بالاخره در مناطق زلزله خيز به مراتب اقتصادي تر از بتن معمولي است. به عنوان مثال در ساختن ساختمان هاي بلند (بيش از٢۰طبقه) در صورتي كه از بتن معمولي استفاده شود ، به علت سنگيني ساختمان در مقايسه با ساختمان هاي اسكلت فلزي غير اقتصادي است. براي كاهش وزن اين گونه ساختمان ها مي توان از بتن سبك استفاده نمود.

يكي از اصلي ترين مشكلات در طراحي و اجراي ساختمان ها وزن قابل توجه بار مرده كه عمدتا ناشي از وزن سقف ها و ديوارهاي جدا كننده است مي باشد. بديهي است استفاده از مصالح سبك موجب كم شدن بار مرده و در نتيجه كاهش وزن تيرها و ستون ها و شالوده ها مي گردد كه در نهايت به اقتصادي شدن طرح منجر خواهد شد.

        در ساخت بتن هاي سازه اي سبك ، مهمترين عامل سبك بودن وزن آن است و ميزان مقاومت آن مهم نيست. از اين رو در آيين نامه ها حداكثر وزن مخصوص مجاز را قيد مي كنند. از آنجا كه سنگدانه هاي سبك معمولا متخلخل اند و مقاومت بتن را به ميزان زيادي كاهش مي دهند ، لذا به منظور كسب اطمينان از كيفيت سازه اي بتن ، در دفترچه مشخصات ، حداقل مقاومت مورد نياز در سن ٢٨ روزه ارائه مي شود.

        «بتن سازه اي با سنگ دانه هاي سبك ، بتني است كه مقاومت فشاري ٢٨ روزه آن بيش از ١٧ مگاپاسكال بوده و وزن مخصوص خشك شده در هواي آن از ١٨٥۰ كيلوگرم بر متر مكعب بيشتر نباشد».

 

كاربرد بتن سبك

        ــ در مواردي كه بار مرده درصد بيشتري را نسبت به كل بار به خود اختصاص مي دهد و هنگاميكه وزن بتن مي تواند به حداقل ممكن كاهش يابد و اين كاهش اثر هاي منفي زيادي بر روي خواص اصلي بتن از قبيل مقاومت فشاري و كششي و چسبندگي به فولاد را نداشته باشد بتن سبك اقتصادي ترين انتخاب است.

ــ  با استفاده از بتن سبك و كم كردن بار مرده به مقدار قابل توجه مي توان در هزينه قالب بندي صرفه جويي زيادي كرد.(سقف ها و پل ها)

ــ در موارد اجراي طرح ساختمان هاي مرتفع بر روي زمين هاي كم مقاوم، صرفه جويي در هزينه فونداسيون به حداكثر ممكن مي رسد.

ــ در ساختمان هاي مرتفع هنگاميكه بتن سبك براي سقف و تير ها مصرف مي شود، ابعاد ستون ها بخصوص ستون هاي طبقات پايين، مي توانند به مقدار قابل توجهي كاهش يابند.

ــ بتن سبك در قطعات پيش ساخته مزيت هزينه كمتر حمل و نقل و سرعت زياد اجراي طرح ساختمان را در بردارد.

ــ افزايش مقاومت در برابر حرارت، برودت، آتش سوزي و كم شدن هزينه نگهداري ساختمان از محاسن بتن سبك به شمار مي آيند.

        در حال حاضر بتن سبك در ساخت كليه قطعات ساختماني اعم از قطعات باربر، غير باربر (جدا كننده) ، پر كننده، عايق حرارتي، شيب بندي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرد. بايد توجه داشت كه كاربرد اصلي بتن سبك در تمام دنيا همچنان توليد اعضاي پيش ساخته بتني و پانل هاي پيش ساخته است. به دليل هزينه كمتر انتقال، جابجايي و ساخت، محصولات بتن سبك براي اين نوع ساخت ايده آل مي باشند.

        حداكثر اندازه سنگدانه هاي سبك به ٢۰ ميليمتر محدود شده است.                           حداكثر وزن مخصوص خشك مصالح سنگي سبك ريز دانه و درشت دانه به ترتيب ١١٢۰ و ٨٨۰ كيلوگرم بر متر مكعب است. مقادير مقاومت فشاري و كششي و وزن مخصوص بتن سازه اي سبك مطابق استاندارد  ASTM C 330  در جدول زير آورده شده است:

 

 

 

 

 

 

ويژگيهاي بتن سازه اي سبك

حداقل مقاومت فشاري در سن ٢٨ روزه (مگاپاسكال)

حداقل مقاومت كششي در سن ٢٨ روزه (مگاپاسكال)

حداكثر وزن مخصوص خشك در سن ٢٨ روزه (كيلوگرم برمترمكعب)

در صورت استفاده از سنگ دانه هاي سبك

۲۸

٢١

١٧

۲/٢

۰/٢

١٧٦۰

۱٦۸۰

۱٦٦۰

در صورت استفاده از تركيبي از ماسه معمولي و سنگ دانه هاي سبك

۲۸

٢١

١٧

۳/٢

١/٢

١/٢

۱۸٤۰

۱٧٦۰

١٦٨۰

* مقاومت فشاري و وزن مخصوص مي بايد ميانگين ۳ نمونه و مقاومت كششي مي بايد ميانگين ۸ نمونه باشد.

 

كاهش وزن بتن

        به طور كلي كاهش وزن فضايي بتن با افزايش درصد هواي موجود در بتن ايجاد مي شود و اين امر به سه طريق امكان پذير است:

 

١- حذف ريز دانه (بتن سبك بدون ريز دانه)

        در اين نوع بتن حداكثر مقدار ريز دانه محدود مي شود. درصد دانه هاي مانده روي الك ١۹ ميليمتر به حداكثر ۵ درصد وزني و درصد دانه هاي عبوري از الك ۹ ميليمتر به حداكثر ١۰ درصد وزني محدود مي شود. هر دانه بندي در محدوده ياد شده مناسب تلقي مي گردد. سطح دانه ها بايد عاري از دانه هاي رسي و گرد و غبار باشند. شكل دانه ها بايد كروي يا مكعبي بوده و مانند شيست مسطح نباشد.

 

 

٢- اضافه نمودن مواد شيميايي هوازا

        كاهش وزن بتن يا افزايش درصد هواي موجود در آن از طريق اضافه نمودن مواد شيميايي هوازا به مخلوط بتن انجام مي پذيرد كه بتن هاي گازي و كفي از اين گروه به شمار مي آيند.

 

الف- بتن گازي:

        براي توليد اين نوع بتن، ابتدا مخلوطي از سيمان، ماده سيليسي ۰ـ٢ ميليمتر، آب و مواد مضاف (شامل سود گرد آلومينيم تري اتانول آمين اسيد اولئيك سولفات فرو گچ و آلومينيم) تهيه مي شود. سپس اين مخلوط را در قالب مخصوصي ريخته و تحت فشار و حرارت قرار مي دهند. قالب ريزي در شرايط گرم و مرطوب انجام مي شود تا تصعيد گاز هيدروژن و گيرش بتن آسان گردد. عمل انبساط و گيرش ابتدايي حدود ٢۰ دقيقه طول مي كشد. پس از قالب ريزي و برش قطعات بريده شده و كوچكتر به داخل اتوكلاو هدايت و حدود ١٤ ساعت ، تحت فشار ١۵ اتمسفر و حرارت ۱۸۰ درجه سانتي گراد پخته مي شوند. آنگاه پس از سرد شدن قطعات پخته شده آن ها را توسط دستگاه برش به شكل نهايي صيقل مي دهند.

 

ب- بتن كفي:

        اين نوع بتن از ريختن مخلوط سيمان، ماسه ۰-۲ يا ۰-٤ يا ۰-۸ ميليمتر، آب و كف در قالب و عمل آوردن آن در مجاورت رطوبت و دماي مناسب توليد مي گردد. كف مذكور از مخلوط حدود ۱۵ درصد آب مصرفي اين نوع بتن و ماده كف زا كه عموما از يك ماده مركب شيميايي آلي است (مواد پروتئيني، مشتق نفتي و غيره ) در دستگاه مخصوص كف ساز، تحت فشار معيني (حدود ۵ اتمسفر) ساخته مي شود. مقادير مختلف كف ساخته شده (به شكل خمير ريش آماده ) به مابقي ٨۵ درصد آب سيمان و ماسه در مخلوط كن اضافه مي شود. بدين ترتيب بتن هاي كفي    ( بسته به مقدار اضافه نمودن كف ساخته شده ) با وزن هاي فضايي ٤۰۰ الي ۱۸۰۰ كيلوگرم بر متر مكعب ساخته مي شوند.

 

 

 

۳- استفاده از دانه هاي سبك و متخلخل

        كم كردن وزن بتن از طريق مصرف دانه هاي سبك و متخلخل ( به جاي كل يا درصدي از دانه هاي معمولي از قبيل سنگ هاي آهكي، سيليسي و غيره ) در مخلوط بتن صورت مي گيرد. عموما دانه هاي سبك از طريق حرارت ديدن مواد مناسب با ايجاد و فرار گازهاي موجود در اين مواد ( و با منافظ هواي ايجاد شده در دانه ها) بوجود مي آيند. دانه هاي سبك از سه طريق معدني و ضايعات كوره صنايع و مصنوعي قابل دسترسي است.

 

الف- دانه هاي سبك معدني:

        پوكه هاي معدني از مواد سرد شده آتشفشان ها حاصل مي گردند از آن جمله مي توان پوكه هاي معدني دماوند و آذربايجان را نام برد.

 

ب- دانه هاي سبك حاصل از ضايعات كوره صنايع:

        پوكه هاي پوزولاني حاصل از كوره هاي آهن گدازي سرباره اسفنجي خاكستر بادي مواد سوختني از اين جمله به شمار مي آيند.

 

ج- دانه هاي سبك مصنوعي:

        دانه هاي سبك از حرارت دادن مواد مناسب در كوره هاي افقي، قائم يا تسمه اي بطور مصنوعي نيز حاصل مي گردند. يكي از بارزترين ارجحيت اين نوع دانه ها به دو نوع ذكر شده در بند هاي الف و ب ، قابليت كنترل و تغييرات كم خواص فيزيكي و مكانيكي آنهاست. لذا بتن سبك با اين نوع دانه ها در ساخت قطعات ساختماني ( خصوصا قطعات باربر ) مناسب تر از دانه هاي سبك معدني است. از اين نوع دانه ها مي توان خاك رس منبسط شده ، شيست يا سنگ رس منبسط شده ، ورميكوليت و پرليت منبسط شده را نام برد.

 

        كارايي بتن تازه اي كه از سنگ دانه هاي سبك ساخته شده نياز به توجه خاصي دارد زيرا سنگ دانه ها در مخلوط هاي داراي قوام زياد تمايل به جدا شدن دارند و بر سطح بتن شناور مي شوند. براي جبران اين ضعف اغلب لازم است كه حداكثر اسلامپ محدود شده و از ماده افزودني حباب هواساز ( قطع نظر از افزايش دوام بتن در برابر خطر يخ زدگي ) استفاده شود. اغلب نياز به افزودن ۵ تا ۷ درصد ماده حباب ساز است تا بدون اينكه جدا شدگي سنگدانه ها و آب انداختگي اتفاق بيفتند، مقدار آب مخلوط كاهش يافته و اسلامپ مورد نظر بدست آيد. در نتيجه در مشخصاتي كه براي مهندسان سازه ارائه مي شود معمولا حداقل مقادير مجاز مقاومت فشاري حداكثر مقادير وزن مخصوص و اسلامپ و حداقل و حداكثر مقدار حباب هوا ذكر مي شود.

        در طرح اختلاط معمولا مقاومت فشاري بتن داراي سنگدانه هاي سبك، به مقدار سيمان و اسلامپ آن ارتباط دارد و نسبت آب به سيمان بتن معيار طراحي نمي باشد. در بسياري موارد با ثابت نگه داشتن مقادير سيمان و آب و كاهش اندازه سنگ دانه ها تا حد امكان و يا با جايگزين كردن مقداري از ماسه سبك با ماسه طبيعي مناسب مي توان مقاومت فشاري را افزايش داد. رابطه تقريبي بين مقاومت فشاري و مقدار سيمان بتن داراي سنگ دانه هاي سبك و بتن داراي ماسه سبك مطابق ACI-213R-79 در جدول زير ارائه شده است. بايد توجه كرد كه درصورت جايگزين كردن تمامي سنگدانه هاي سبك با ماسه طبيعي وزن مخصوص بتن تا ۱٦۰ كيلوگرم بر متر مكعب افزايش مي يابد بدون آنكه مقاومت فشاري آن تغيير يابد.

 

رابطه تقريبي بين مقاومت فشاري متوسط و مقدار سيمان

مقدار سيمان ( كيلوگرم بر متر مكعب )

مقاومت فشاري

تركيبي از ماسه و سنگ دانه سبك

تمام سنگ دانه ها از نوع سبك

MPa

240-305

250-335

290-395

360-450

420-500

240-305

260-335

320-395

375-450

440-500

17.24

20.68

27.58

34.47

41.37

 

 

 

 

كارايي

        خصوصيات بتن تازه ساخته شده با سنگ دانه هاي سبك وزن و عوامل مؤثر بر آن ها همانند بتن با وزن معمولي است. در اين نوع بتن ها به دليل كم بودن وزن مخصوص و خشن بودن بافت سنگدانه هاي متخلخل بخصوص در مرحله گسيختگي بايد به كارايي بتن اهميت زيادي داده شود. بطور كلي ريختن تراكم و پرداخت بتن سبك، نياز به انرژي كمتري دارد و معمولا اسلامپ ۵۰تا٧۵ ميليمتر كافيست تا كارايي معادل اسلامپ ۱۰۰تا۱٢۵ ميليمتر در بتن با وزن معمولي به دست آيد.

 

وزن مخصوص

        بعد از كارايي، وزن مخصوص و مقاومت دو خاصيت مهم بتن سازه اي سبك مي باشند. اصولا از مزاياي هر مصالحي بالا بودن نسبت مقاومت به وزن مخصوص و پايين بودن هزينه بتن ساخته شده با آن مصالح مي باشد. آيين نامه ها حداكثر وزن مخصوص خشك بتن را ۱۸٤۰ كيلوگرم بر متر مكعب ذكر مي كنند ولي براي حداقل آن محدوديتي قائل نشده اند. با اين وجود تجربه نشان مي دهد كه اگر حداكثر اندازه سنگدانه هاي متخلخل ۲۰ ميليمتر باشد، وزن مخصوص بتن ممكن است به كمتر از ۱٤٤۰ كيلوگرم بر متر مكعب كاهش يابد، ولي امكان اينكه مقاومت ٢٨ روزه بتن از حداقل مجاز بتن سبك سازه اي يعني ۱۷۵ كيلوگرم بر سانتيمتر مربع كمتر شود وجود نداشته باشد. استفاده از ماسه طبيعي براي كنترل خصوصيات بتن سخت شده باعث آن مي شود كه وزن مخصوص آن افزايش يابد، اما مصرف ماده حباب هوا ساز سبب مي شود كه وزن مخصوص تا اندازه اي كاهش يابد. در عين حال ماده حباب هوا ساز كارايي بتن را افزايش مي دهد. وزن مخصوص بيشتر بتن هاي سازه اي سبك بين ۱٦۰۰ـ۱۷٦۰ كيلوگرم بر متر مكعب است ولي در بعضي موارد خاص ممكن است اين مقدار تا ۱٨٤۰ كيلوگرم بر متر مكعب نيز افزايش يابد.

 

 

 

 

مقاومت

        معمولا در طرح اختلاط، مقاومت فشاري ۲۸ روزه بتن ، ۲۰ـ۳۸ مگاپاسكال در نظر گرفته مي شود. در برخي از كارخانه هاي قطعات پيش ساخته و پيش تنيده موفق شده اند با استفاده از مقدار زيادي سيمان و سنگدانه هاي سبك كوچك و با كيفيت خوب ( با حداكثر اندازه ۹ـ۱۳ميليمتر ) بتن هايي با مقاومت ٤۰ـ٤۸ مگاپاسكال توليد كنند. امروزه با استفاده از سنگ دانه هاي سبك با تخلخل هاي ميكروسكوپي بتني با مقاومت ۷۰ـ۷۵ مگاپاسكال و وزن حدود ۱٨٤۰ـ۲۰۰۰ كيلوگرم بر متر مكعب توليد شده است.

 

دوام

        مقاومت بتن سبك حباب هوادار در برابر سيكل هاي يخ زدن ــ آب شدن مشابه مقاومت بتن با وزن معمولي است. ماده افزودني حباب هواساز بخصوص براي سنگدانه هاي نزديك به اشباعي كه در معرض يخ زدگي هستند بسيار مفيد است. فشار هيدروليكي ناشي از انبساط آب در سنگ دانه ها توسط حباب هاي موجود در ملات سيمان خنثي شده و در نتيجه از تخريب بتن جلوگيري مي شود. تمايل به جذب زياد آب در بتن هاي داراي سنگدانه هاي سبكي كه در محيط خشك قرار گرفته اند به معناي نفوذپذيري زياد آن ها نيست. در واقع نفوذپذيري بتن هاي سبك كم و دوام آن ها در مقابل محلول هاي شيميايي خوب است . هالم و همكارانش در سال ۱۹٧۳ گزارش كرده اند كه در مغزه هاي گرفته شده از بتن هاي سبك دالي به طول ۵/۲ كيلومتر با ۲۰ سال سن، فقط تعداد كمي ترك هاي مويي مشاهده كرده اند در صورتي كه نمونه هاي گرفته شده از بتن معمولي داراي سنگدانه هاي كوارتز در همان محل، داراي ترك هاي بزرگي بوده است. همچنين مغزه هاي گرفته شده در سال ۱۹۸۰ از بتن سبك بارانداز سلما در شوروي كه در زمان جنگ جهاني اول ساخته شده و به مدت ٦۰ سال در معرض محيط دريايي قرار داشت داراي ترك هاي مويين كمي بوده اند. دليل اصلي نفوذپذيري كم و دوام عالي بتن سبك عدم وجود ترك هاي مويين در ناحيه انتقال بين خمير سيمان سنگ دانه مي باشد كه براساس نظريه هلم و همكارانش به علت تشابه مدول ارتجاعي بين سنگدانه هاي سبك و ملات مي باشد. همچنين به علت واكنش پوزولاني بين سيليكات هاي آلومينيوم سنگدانه هاي سبك (كه با حرارت فعال شده اند ) و هيدروكسيد كلسيم خمير سيمان معمولا ناحيه انتقال سخت و مقاوم مي باشد. البته سنگدانه هاي سبك متخلخل اند و در مقايسه با سنگدانه هاي معمولي به آساني قابل شكستن مي باشند. بنابراين معمولا مقاومت بتن هاي داراي سنگدانه هاي سبك در برابر سايش كم است و جايگزين كردن ماسه سبك با ماسه طبيعي روشي براي افزايش مقاومت آن در برابر سايش است.

 

جنبه هاي اقتصادي بتن سبك

        عامل اصلي اقتصادي بودن بتن سبك، در صرفه جويي آرماتور در آن هاست. در بتن هاي مسلح معمولي مزيت اقتصادي مانند بتن هاي پيش تنيده چشمگير نيست. در بيشتر موارد نيروي پيش تنيدگي بر مبناي بار مرده سازه محاسبه مي گردد و در نتيجه ۲۵ درصد كاهش وزن چشمگير كابل هاي پيش تنيدگي مي شود. از ديگر مزاياي كاهش وزن بتن افزايش مقاومت اعضاي برشي در برابر نيروي زلزله است زيرا نيروهاي لرزه اي عمدتا تابع مستقيم وزن مرده سازه است. در بسياري از موارد علي رغم اينكه بتن سبك گرانتر از بتن معمولي است اما قيمت ساختمان ساخته شده با آن كمتر از حالت استفاده از بتن معمولي مي شود. امتيازهاي اقتصادي بتن سبك را مي توان به دو دسته تقسيم نمود. يكي امتيازهاي ناشي از بار مرده كمتر و ديگري امتيازهاي ناشي از خواصي نظير عايق بندي حرارتي بيشتر، مقاومت در مقابل آتش و يخ زدگي و غيره. به علاوه اينكه در مورد قطعات پيش ساخته اي كه در آن ها از بتن سبك استفاده شده وزن كم ، تأثير بسزايي در هزينه هاي حمل و نقل خواهد گذاشت.    

 

     گرد آورنده: علی غلامی 

 

 

                        

 

+ نوشته شده توسط امیر در دوشنبه سیزدهم خرداد 1387 و ساعت 15:24 |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1ـ رنگ آميزي:

قبل از رنگ آميزي ، روغنكاري يا عمليات مشابه ديگر روي قطعات فلزي ، بايد آنها را كاملا" خشك كرد وسطوح آنها را از هر نوع رنگ زدگي ، خوردگي وآلودگي هاي ديگر به كمك برس سيمي دستي يا روشهاي ديگر پاك نمود . در پاره اي موارد ماسه پاشي با فشار نيز لازم خواهد بود .رنگهاي مورد مصرف به نام رنگهاي ضد زنگ معروفند .بايد دقت شود قسمت هايي از اسكلت كه قرار است جوشكاري شود تا فاصله مناسب از محل جوشكاري وقسمتهايي كه قرار است در بتن مدفون گردد ، نبايد رنگ آميزي شوند . بديهي است پس از جوشكاري ، رنگ آميزي قسمت هاي جوش شده الزامي است . رنگ آميزي در كارگاه نبايد در هواي يخبندان يا مه آلود يا هنگامي كه رطوبت باعث ايجاد شبنم بر روي سطح مورد نظر مي كند انجام گيرد .پس از انجام رنگ زدن هرچند وقت يك بار ، رسيدگي ونگهداري آن لازم خواهد بود ودرجايي كه حفاظت در برابر خوردگي اهميت زياد دارد لازم است دو لايه رنگ به منظور آستر زده شود . بويژه در محل لبه هاي تيز ودرزها كه رنگ كمتري به‌آنها نفوذ مي كند وپاشيده مي شود . مواد ضد زنگ داراي تركيبات شيميايي از قبيل : سرنج ، تركيبات فلزي سرب ، پلمبات سديم ، فسفات روي وكرومات هستند .

2ـ پوشش هاي فلزي :

متداولترين پوشش فلزي استفاده از روي است كه مي تواند به صورت گالوانيزه كردن به روش مذاب ، پيش از احداث سازه يا به صورت پاشيدن فلز پس از ساختمان مورد استفاده قرار گيرد . از آلومينويم نيز براي حفاظت فولاد استفاده مي شود و عمل آن نيز كم وبيش مشابه عمل روي مي باشد . استفاده از آلومينويم در محيطهاي صنعتي كه به شدت آلوده است موفقيت آميز بوده است .

3ـ پوشش هاي قيري :

رنگهاي قيري كه به صورت غليظ شده قير وقير زغالي است بسيار مفيد هستند وحداقل در سه لايه به كار مي روند . به طور كلي اين رنگ ها براي حفاظت قطعاتي كه در معرض تابش نور خورشيد قرار دارند مناسب نيستند وروي سطح آنها غالبا" ترك خوردگي هايي ظاهر مي شود . اين اشكال را مي توان با استفاده از يك لايه رويه از مواد قيري آلومينويم دار كاهش داد .

 

 

4ـ پوشش هاي پلاستيك :

اين مواد به صورت خمير استفاده شده وبه وسيله غلتك پخش مي شود .سپس با استفاده از حرارت يا چسب به فلز اتصال مي يابد .گاه به صورت پودر واستفاده از حرارت ، سخت مي شود وپوشش هاي با مقاوم شيميايي بالا را به وجود مي آورد . لايه هاي ضخيمي را كه با استفاده از اين روشها بدست مي آيند ، چه نرم وارتجاعي وچه سخت وشكننده مي توان "پوشش پلاستيك " نامگذاري كرد .

5ـ پوشش بتني :

فولادي كه در درون بتن جاگذاري مي كنند با محيطهاي قليايي احاطه مي شود .اين ميزان قليايي بودن قطعه فلز را به نحوي مناسب در مقابل اكثر انواع خوردگي محافظت مي كند . گازهاي اسيدي موجود در هوا بويژه دي اكسيد گوگرد ودي اكسيد كربن با بتن كه حالت بازي دارد تركيب مي شوند .درنتيجه بايد فولاد در فاصله اي از جدار بتن قرار گيرد كه از نفوذ گازهاي اسيدي تا حد امكان مصون باشد ومحافظت در برابر خوردگي در دراز مدت تامين گردد .مرز مشترك بتن با فولادي كه قسمتي از آن در معرض عوامل جوي خورنده قرار گرفته است اغلب ممكن است منشا ايجاد خوردگي وزنگ زدگي باشد . يعني از انواع زنگ زدگي به علت ناخالصي هاي فلزي (آهني) موجود در مصالح شني است وبه خوردگي فولاد مربوط نمي شود .

خوردگي فلزات درون‌سازه‌اي ساختمان

فولاد سازه‌اي معمولاً پرمصرف‌ترين فلز در ساختمانها محسوب مي شود . خوشبختانه اين فلز غالباً در دل سازه قرار گرفته و توسط سقف و پوششهاي ديگر از محيط خارج و توسط روكارهاي داخلي از محيط داخل ساختمان، مجزا مي‌گردد . در مواردي كه فولاد سازه‌اي در معرض آب (خواه ناشي از نفوذ باران باشد و يا چگالش بخار آب) قرار گيرد، خوردگي رخ مي‌دهد و ممكن است ساختار را به خطر بياندازد . فقط با طراحي مناسب و استفاده صحيح از مصالح مي‌توان از ايجاد چنين شرايطي جلوگيري كرد . جداسازي كامل بخار و دودهاي خورنده در كارخانه‌ها، مي‌تواند به نحو مؤثري به پيشگيري از خوردگي فولاد سازه‌اي در اين ساختمانها كمك كند .

خوردگي فلزات درون‌ بتن و مصالح بنّايي

فولاد مسلح كننده و فولاد پيش تنيده، بخش بزرگي از فلز به‌كار رفته در ساختمانها هستند . شرايط درون بتن توده‌اي و ملات، براي فولاد مطلوب بوده و بسياري از سازه‌هاي بتني قديمي بر عملكرد مناسب و رضايت‌بخش اين مصالح صحه مي‌گذارند . با اين حال نمونه‌هايي وجود دارند كه حاكي از خراب شدن و ضعف عملكرد فلزات مختلف درون بتن و ملات است . علت اين امر كيفيت پايين بتن و مصالح و يا طراحي ضعيف است كه موجب ايجد ضخامت پوششي اندك بر روي فولاد مي‌شود، و يا ناشي از درزبندي اشتباه است كه منجر به ايجاد شكافهايي مي‌شود كه آب را به راحتي نفوذ مي‌دهند . بتن با كيفيت پايين، مثلاً  نسبت آب / سيمان در آن بالا باشد، آب را به مقدار زياد جذب ميكند و اگر آب در خود نمك داشته باشد، فولاد مسلح كننده مسلماً در برابر خطر خوردگي، آسيب پذير خواهد بود . در تمام اين موارد، هيچ جايگزيني براي پوشش مناسبي از بتن با كيفيت خوب، وجود ندارد . استفاده از كلريد كلسيم به عنوان ماده جانبي كه در آب و هواي سرد به بتن اضافه مي‌شود نيز به خورده شدن فولاد كمك مي‌كند . نمونه‌هايي از خوردگي شديد كويلهاي فولادي گرمايش تشعشعي در مواردي كه از كلريد كلسيم استفاده شده، ديده شده است . در جاهايي كه دوغاب ملات اطراف درها حاوي كلريد كلسيم بوده، چهارچوبها شديداً تاب برداشته و باد كرده‌اند؛ خوردگي چهارچوب در فصل مشتركش با بتن، سبب شكم دادن آن شده و مانع درست بسته شدن در مي‌گردد . شكي نيست كه افزودن كلريد كلسيم به بتن، به خورده شدن فلزات درون آن، شدت و سرعت مي‌بخشد . مسئله خوردگي فولاد درون بتن، اكنون توجه بسياري را به خود جلب كرده و دليل آن، استفاده زياد از بتن پيش تنيده و اين واقعيت استت كه حتي مقادير جزئي خوردگي در بتن پيش تنيده مي‌تواند بسيار خطرناك باشد . خوردگي بستهاي فلزي در مصالح بنّايي بستگي به نفوذ آب به درون مصالح دارد . اگر آبي نفوذ نكند، خوردگي قابل اغماض خواهد بود؛ به عنوان مثال بررسيهايي كه روي بستهاي فلزي ساختماني 75 ساله در هاليفاكس صورت گرفت مشخص كرد كه خوردگي ملايم بود و بستها كارايي خود را حفظ كرده‌اند . فلزاتي مانند آلومينيوم، وقتي داخل ملات كار گذاشته مي‌شوند، بايد با لايه قيراندود مناسبي محافظت شوند .  

خوردگي فلزات مورد استفاده در تأسيسات ساختمان

دسته‌اي از فلزات براي تأسيسات ساختمان به‌كار مي‌روند . آنهايي كه مسئله خوردگي‌شان بغرنج‌تر است عبارتند از : سيستمهاي حرارتي، آبرساني و دفع فاضلاب .

سيستمهاي حرارتي به دليل انتقال بخار آب يا آب داغ، معمولاً با مشكلات خوردگي روبرو مي‌شوند . اگر آب به درستي تصفيه نشود و يا كلاً تصفيه آب مورد توجه قرار نگيرد، يك ديگ ممكن است دچار خوردگي و پوسيدگي شود كه اين گاهي اوقات منجر به نتايج فاجعه‌آميزي خواهد شد .  لوله‌هاي برگشت چگاليده در سيستمهاي بخار نيز غالباً مشكلات فراواني را بار مي‌آورد كه معمولاً با حضور اكسيژن يا دي‌اكسيدكربن مرتبط مي‌باشد . به كار بردن آب داغ در تماس با پانلهاي گرمايش تشعشعي، به علت خورده شدن كويل از بيرون مسئله‌ساز است . در سيستمهاي حرارتي آب گرم خوردگي درون لوله‌ها نيز مشكل‌آفرين مي‌باشد . منع استفاده از فلزات گوناگون در يك سيستم به منظور جلوگيري از خوردگي گالوانيكي (خورده شدن در اثر تشكيل پيل شيميايي) در نقاط تماس آنها، هشداري عاقلانه است . برخي از مواد ضد خوردگي مثل فسفاتها يا سيلكاتها را مي‌توان براي كاهش خوردگي در مجاورت آب به‌كار برد . نكته حائز اهميت اين است كه استفاده از اين مواد در بخشهايي از سيستم و به‌طور ناقص، از به‌كار نگرفتن آنها خطرناك تر است و به منظور مؤثر بودن آنها، بايد به تمامي قسمتها، توجه كافي و يكسان مبذول داشت .

سيستمهاي تأمين آب تازه، مخصوصاً آب گرم، مشكلات خوردگي فراواني به همراه دارند . اولين عامل، وجود اكسيژن و نمكهاي محلول در آب است . چون هيچ بخشي از آب تازه بازچرخش نمي‌شود، اكسيژن موجود در آن همانند سيستم گرمايش آب داغ، تخليه نمي‌شود و از اين رو، افزودن مواد شيميايي براي كاهش خوردگي، عاقلانه و اقتصادي نيست . در جاهايي كه آب منطقه تحت عنوان آب سخت درجه‌بندي مي‌شود، مي‌توان آن را به آب نرم تبديل كرد . اما اين كار اغلب ميزان خورندگي آب را بالا مي‌برد چرا كه مقداري از اجزاي مسبب تشكيل رسوب در اين فرآيند حذف مي‌شوند . اين مواد غالباً خوردگي را كاهش مي‌دهند زيرا رسوب مي‌تواند ماند يك لايه پوشاننده عمل كند .

دما نيز عاملي مهم در خوردگي ناشي از آب تازه است و از اين‌رو مخازن آب داغ، در معرض حادترين خوردگي قرار دارند . از همه تأثيرپذيرتر، مخازن فولادي گالوانيزه هستند كه براي كيفيتهاي متننوع آب كاربرد دارند . در بسياري از مناطق، خوردگي مخزنهاي گالوانيزه مشكلي جدي بوده و مطالعات فراواني را براي يافتن راه‌حل مناسب به خود معطوف داشته است . مخازن آب داغ بايد در پايين‌ترين دماي ممكن (حداكثر oF 150 ) كار كنند زيرا مشخص شده است كه در بعضي از موارد در صورت كاهش دما از 170 به 150 درجه فارنهايت، عمر مفيد آنها تا 3 برابر افزايش مي‌يابد . لوله‌كشي مسي بايد خارج از محدوده مخزن گالوانيزه و در فاصله چند فوتي آن قرار گيرد . استفاده از گرمكنهاي حجيم خارجي (جانبي) كه در مواقع غيرضروري خاموشند، كمتر از گرمكنهاي شناور كوچك با كنترل ترموستاتيك ايجاد خوردگي مي‌كند . در هر خوردگي، مشكل با در نظر گرفتن دو عامل قابل حل است : كيفيت آب، طراحي و شرايط ناشي از عملكرد سيستم .

استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي مانند مس، همواره تضميني براي عدم ايجاد خوردگي نيست . مواردي وجود دارد كه در آن، آب حاوي دي‌اكسيدكربن محلول تحت شرايط خاصي از سرويس، خوردگيهاي حادي در لوله‌هاي مسي ايجاد كرده است . آبهاي نرم كه محيط اسيدي ضعيفي دارند (آبهايي با pH پايين) نيز مي‌توانند براي مس خطرناك باشند .

اين موضوع مؤيد اين نكته است كه هر ماده‌اي، تنها در صورتي خوب كار مي‌كند كه در شرايط مطلوب قرار گيرد و اين شرايط براي هر ماده، خاص و متفاوت است . اين امر توجيهي است بر اين كه به‌كارگيري مواد مختلف در يك سيستم، مي‌تواند به خاطر وجود يك اتصال ضعيف و يا تداخل مواد گوناگون كه منجر به خوردگي گالوانيكي مي‌گردد، دردسرساز شود .

فلزات مدفون در خاك

بعضي از اجزاي فلزي ساختمان مثل پاستونها و لوله‌كشي‌هاي آب و فاضلاب، ممكن است در خاك دفن شوند . ميزان خوردگي فلزات در خاكهاي مختلف، بسيار متغير است . خصوصاً مسائل مربوط به خوردگيهاي حاد ممكن است به‌خاطر وجود باكتريهاي خاصي در خاك افزايش يابد .

اين باكتريها معمولاً در خاكهاي رسي و گلهاي بستر رودخانه‌ها و درياچه‌ها يافت مي‌شوند . مهندسان بايد با اين موضوع بسيار موشكافانه برخورد كنند؛ زيرا خسارت حاصل از خوردگي مصالح درون خاك، بروز نمي‌يابد مگر زماني كه خيلي دير شده باشد و تعويض اجزاي تخريب شده، اگر هم ممكن باشد، بسيار هزينه‌بر خواهد بود . محافظت كاتدي به وسيله جريان الكتريكي تحميلي در كنار استفاده از روكش آسفالت، معمولاً بهترين شيوه حفاظت از فلزات درون خاكي براي مواردي است كه شرايط خورندگي در خاك وجود دارد . به‌علاوه، بايد از به‌كارگيري مواد پر كننده خاك كه ممكن است حاوي تركيبات خورنده باشند، خودداري  كرد

خرپا وتير مشبك :

خرپا : خرپاي ساده از اتصال چند ميله مستقيم كه به طور مفصلي بهم متصل شده به طوري كه شبكه هاي مثلثي بوجود مي آورد تشكيل مي گردد .ضمنا" نيروهاي وارد بر خرپاها بايستي حتما" در محل اتصالات (مفصلها) به خرپا وارد شوند .  

كاربرد خرپاها :

خرپاها مفيد ترين ومعمول ترين فرم ساختماني هستند كه در انواع ساختمانها وماشينها بكار مي روند . ساختمانهاي خرپايي ، در مقابل نيروهاي وارد آمده مقاومت بسياري دارند واز لحاظ اقتصادي نيز ساختن آنها مقرون به صرفه است . اتصال ميله هاي خرپاها به يكديگر چنانچه فلزي باشند ، بوسيله جوش يا پرچ صورت مي گيرد وچنانچه خرپاي چوبي باشد ، اتصالات آن به وسيله ميخ وپيچ انجام مي گيرد . خرپا را براي پوشاندن سقف ها ، بويژه سقفهاي سنگين يا سقف هاي با دهانه هاي زياد ونيز پلها به كار مي برند . در بعضي از ماشين هاي سنگين ، مثل جرثتقيلها ، نيز از خرپا استفاده مي شود .خرپاها ضمن داشتن مقاومت زياد ، از نظر وزن سبك هستند . استخوان بندي بال بعضي از پرندگان كه براي پرواز بايد سبك باشند ، به صورت خرپا تكوين يافته است .اسكلت بندي هواپيماها را نيز به همين علت از نوع خرپايي انتخاب مي كنند .

انواع خرپاها از نظر شكل :

اين تقسيم بندي در كتابهاي تحليل سازه آمده است كه مي توان به خرپاهاي پرات ، هاو ، فينك ، قوسي ، دندانه اي براي سقف و خرپاهاي پرات ، هاو ، وارن ، پاركر، بالتيمور ، k  براي پل استفاده كرد .

پروفيل هاي رايج در خرپا سازي :

در خرپا سازي مي توان برحسب مورد از پروفيلهاي فولادي مختلف استفاده كرد .

1ـ استفاده از پروفيل هاي L  و  در خرپاهاي سبك به نحوي كه وترهاي بالايي وپاييني از  و قطري از L استفاده مي شود .

2ـ استفاده از پروفيل هاي IPE  يا IPB و    و L  به طوري كه وترهاي بالايي وپاييني از   واعضاي قائم IPE  و IPB وقطريها از 2L  پشت به پشت.

3ـ استفاده از پروفيل هاي مثل I  يا IPE  و 2 .

4ـ در طراحي خرپاهاي بسيار سنگين از پروفيلهاي IPB استفاده مي كنند ، ولي وترهاي بالايي وپاييني به صورت افقي است .

5ـ امروزه به كمك تكنيك ، نورد كردن پروفيلهاي قوطي مربع ومربع مستطيل بسيار ساده شده است وهيچگونه اضافه قيمت ساخت براي اين نوع پروفيلها در مقايسه با ديگر پروفيلها در خرپاسازي وجود ندارد .

6ـ از پروفيلهاي لوله اي شكل در خرپاسازي استفاده مي شود . تنها مشكل در استفاده از اين نوع پروفيلها بريدن وجفت وجور كردن قطعات به يكديگر است . استفاده از اين نوع پروفيل در صنايع جرثتقيل سازي اهميت بسيار دارد .

اتصالات در خرپاها :

اعضاي خرپاها به وسيله جوش ، پيچ ومهره يا پرچ به يكديگر متصل مي شوند . اتصال اعضاء گاهي به طور مستقيم وگاهي به وسيله ورقي موسوم به (( ورق اتصال)) صورت مي گيرد . بنابراين ، در عمل نه تنها حالت اتصال مفصلي در انتهاي اعضا وجود ندارد ، بلكه پيوند آنها به يكديگر و به ورق اتصال از گيرداري قابل ملاحظه اي نيز برخوردار است . توجه به نكاتي خاص موجب مي شود كه فرض اتصال مفصلي ونيروي محوري خالص در اعضاي خرپاها واقعيت بيشتري پيداكند . از مهمترين ملاحظات در اين مورد آن است كه در طرح خرپا سعي شود تا امتداد محور ميله ها از نقطه مشتركي بگذرد همچنين اعمال نيروهاي خارجي به محل گره ها از شرايط ديگر اين فرض مي باشد .

ورقه هاي اتصال در خرپا :

ورق اتصال در خرپا با توجه به فرم اعضاي آن به دست مي آيد . يكي از مسائلي كه گاهي در اتصالات خرپاها پيش مي آيد ، خمش ورق اتصال است . خمش ورق اتصال در بعضي موارد موجب تغيير فرم وكج شدن خرپا واحتمالا" خرابي آن مي شود . بسياري از خرابيهاي ساختمانهاي خرپايي به علت اتصال ضعيف ( جوش يا پيچ وپرچ) وخمش ورق اتصال اتفاق افتاده است . گسيختگي جوش ، پارگي ورق وبرش پيچ وپرچها را نيز بايد از ضايعات اتصالات ضعيف خرپاها به شمار آورد .


 

تير مشبك :

تير مشبك تيري است كه مانند يك خرپا مي باشد . تير مشبك داراي بالهاي فوقاني وتحتاني وجان داراي اعضاي قائم وقطري است كه بارهاي وارد شده را اصولا" به شكل نيروي محوري (فشاري وكششي) تحمل مي كنند . تير مشبك در دهانه هاي بزرگ ويا براي عبور لوله هاي تاسيساتي از داخل شبكه هاي آن به كار مي رود .

روش ساخت تير مشبك :

در ساخت تير مشبك ممكن است از پروفيلهاي L  ،  ، I   ، H  استفاده شود . در تير مشبك سبك اصولا" بالهارا از نبشي تنها ويا دوبل مي سازند . اگر اتصال توسط جوش باشد ، قطعات شبكه را مي توان به طورمستقيم به داخل نبشي بالها جوش داده كه در اينصورت امتداد محورهاي خنثي قطعات مختلف در عمل از يك نقطه مي گذرند ، وديگر به ورق اتصال نيازي نخواهد بود . در صورت اتصال يا پيچ لازم از ورق اتصال استفاده شود .

قابها :

ساختمانهاي قابي : بنا به تعريف سازه هايي هستند كه از اتصال اعضاي باربر به يكديگر تشكيل مي شوند . اسكلت قابي متشكل از شبكه هاي چهارضلعي وسه بعدي است كه از اعضاي قائم (ستونها) واعضاي افقي (تيرها) تشكيل شده است . وممكن است اعضاي قطري نيز داشته باشد . اعضاي اصلي سازه هاي قابي عبارتند از تاوه ها ، تيرها ، ستونها ، مهارها ، شالوده ها واز عمده ترين اعضاي فرعي آن ديوار برشي است .سيستم هاي سازه هاي قابي بخصوص در ساختمانهاي چندطبقه كاربرد فراوان دارند . بار سقف در سازه هاي چند طبقه قابي ، ابتدا توسط سقف ها واز طريق تيرچه ها به تيرهاي اصلي واز طريق تيرها به ستونها انتقال مي يابد .  

قابهاي فلزي شيبدار :

قابهاي فلزي شيبدار در پوشش دهانه هاي بزرگ در ساختمانهاي صنعتي مانند كارخانه ها ، انبارها ، آشيانه هواپيما ، سالن هاي ورزشي و... مورد استفاده قرار مي گيرد . اين نوع پوشش نسبت به انواع خرپا سازي داراي مزاياي چندي است كه مهمترين آنها عبارتند از : صرفه جويي در مصالح ومدت ساخت ونصب ، نماي زيباتر واستفاده از فضاي زير پوشش . بنابراين ، قابهاي شيبدار در مهندسي مدرن اهميت ويژه اي كسب كرده است وبتدريج جاي ساختمانهاي سيستم خرپايي را گرفته ومي گيرد .

 وقتي كه دهانه قاب بيش از 15 متر است ويا در مواردي كه نسبت ارتفاع به طول دهانه كوچك است ، رانش افقي پايه ها كه بر شالوده تاثير مي گذارد ، بزرگ مي شود . در نتيجه براي مقابله با آن ، استفاده از شالوده هاي منفرد معمولي غير عملي است كه در چنين حالتي از شالوده هاي منفرد با شكل هندسي مخصوص استفاده مي شود . در حالت كلي ودر دهانه هاي بزرگ رانش بين دوپايه ، بايد با گذاردن كش فلزي در بين دوپايه گرفته شود . اين كش ها براي تمام رانش بين دوپايه محاسبه مي شود وبا اتصال پنجه مفصلي به صفحه پاي ستون متصل مي گردد واغلب لازم است كه با گذاردن بست قورباغه اي آنها را به حالت تنيده در آورد .هنگامي كه كش در محل صحيح خود قرار گرفت وبه اندازه لازم تنيده شد ، مي توان براي جلوگيري از زنگ زدگي ، تمام آن را در بتن قرار داد .  

روش ساخت قابها :

قابها را مي توان از نيمرخهاي نورد شده ، مقاطع مركب ويا تركيب اين دو ساخت .قابهاي شيبدار ساخته شده از نيمرخهاي نورد شده تا دهانه هاي حدود 10 متر با سادگي وصرفه جويي مخصوص به خود كاربردهاي فراواني دارد . از طرف ديگر ، اتصال جوش از نظر ساخت شكلهاي مركب با ارتفاع متغير در مقطع ، يا ماهيچه هاي منحني در گوشه ، تسهيلات خوبي را فراهم مي كند . همچنين اتصال جوش در اين گونه قابها به مقدار زيادي به ظرافت وزيبايي آنها كمك مي كند . بنابراين ، توصيه مي شود در ساخت قابهاي شيبدار از اتصال جوش استفاده گردد . در كارگاه شكل قاب مورد نظر بر سطح مسطحي پياده مي شود واز روي شكل الگو برداشته شده با استفاده از پروفيلهاي انتخاب شده و ورق آهن برابر الگو بريده شده وسپس جوش مي گردد .

ابعاد ساختماني :

قابهاي فلزي را مي توان با صرفه جويي در دهانه هاي حدود 8 تا 60 متر وبيشتر به كار برد .فاصله قابها از يكديگر برحسب مقدار بار ودهانه ، معمولا" بين 5/4 تا 10 متراست ومي توان ارقام زير را به عنوان راهنما در طرح ساختمان در نظر داشت :

دهانه (m)

فاصله قابها (m)

9تا 12

5/4

12تا 18

5/5

18 تا 30

6

بيش از 30

5/1 تا6/1 دهانه

بند انبساط در ساختمانهاي قابي:

در قابهاي فلزي كه در تماس با ديوارهاي مصالح بنايي قرار مي گيرند ، در ساختمانهايي كه طول آنها بيش از 50 متر باشد ، بسته به طول ساختمان وتغييرات درجه حرارت محيط ، تعبيه درز انبساط لازم است .

 

            

 

         گردآورنده :امیر طالبان پور بیات

 

+ نوشته شده توسط امیر در دوشنبه سیزدهم خرداد 1387 و ساعت 14:53 |
بچه ها اینم زندگی دکتر علی شریعتی خیلی جالب:

نگاهي به زندگي دکتر علي شريعتي با بازخواني کتاب «طرحي از يک زندگي» نوشته پوران شريعت رضوي



در فاصله سال های تدریسش، سخنرانی‌هایی در دانشگاهای دیگر ایراد می‌كرد، از قبیل دانشگاه آریا‌مهر (صنعتی‌شریف)، دانش سرای عالی سپاه، پلی‌تكنیك‌تهران و دانشكده نفت آبادان. مجموعه این فعالیت‌ها سبب شد كه مسئولین دانشگاه درصدد برآیند تا ارتباط او را با دانشجویان قطع كنند و به كلاس‌های وی كه در واقع به جلسات سیاسی-فرهنگی، بیشتر شباهت داشت، خاتمه دهند.

سال شمار زندگی دکتر :

۱۳۱۲: تولد ۳ آذر ماه
۱۳۱۹: ورود به دبستان «ابن یمین»
۱۳۲۵: ورود به دبیرستان «فردوسی مشهد»
۱۳۲۷: عضویت در كانون نشر حقایق اسلامی
۱۳۲۹: ورود به دانش سرای مقدماتی مشهد
۱۳۳۱: اشتغال در اداره ی فرهنگ به عنوان آموزگار. شركت در تظاهرات خیابانی علیه حكومت موقت قوام السلطنه ‌و دستگیری كوتاه. اتمام دوره دانش سرا. بنیانگذاری ‌انجمن اسلامی دانش آموزان.
۱۳۳۲: عضویت در نهضت مقاومت ملی
۱۳۳۳: گرفتن دیپلم كامل ادبی
۱۳۳۵: ورود به دانشكده ادبیات مشهد و ترجمه كتاب ابوذر ‌غفاری
۱۳۳۶: دستگیری به همراه ۱۶‌ نفر از اعضاء نهضت مقاومت
۱۳۳۷: فارق‌التحصیلی از دانشكده ادبیات با رتبه اول
۱۳۳۸: اعزام به فرانسه با بورس دولتی
۱۳۴۰: همكاری با كنفدراسیون‌ دانشجویان ‌ایرانی، جبهه ملی، نشریه‌ ایران ‌آزاد
۱۳۴۲: اتمام تحصیلات ‌و ‌اخذ مدرك ‌دكترا در رشته تاریخ و گذراندن كلاس‌های جامعه‌شناسی
۱۳۴۳: بازگشت به ایران و دستگیری در مرز
۱۳۴۵: استادیاری تاریخ در دانشگاه مشهد
۱۳۴۷: آغاز سخنرانی‌ها در حسینیه ارشاد
۱۳۵۱: تعطیلی حسینیه ارشاد و ممنوعیت سخنرانی
۱۳۵۲: دستگیری و ۱۸ ماه زندان انفرادی
۱۳۵۴: خانه نشینی و آغاز زندگی سخت در تهران و مشهد
۱۳۵۶: هجرت به اروپا و شهادت.

سال های كودكی و نوجوانی:

دكتر در كاهك متولد شد. مادرش زنی روستایی و پدرش مردی اهل قلم و مذهبی بود. سال های كودكی را در كاهك گذراند. افراد خاصی در این دوران بر او تاثیر داشتند، از جمله: مادر، پدر، مادر بزرگ مادری و پدری و ملا زهرا (مكتب ‌دار ده كاهك).

دكتر در سال ۱۳۱۹ -در سن هفت سالگی- در دبستان ابن‌یمین در مشهد، ثبت نام كرد اما به دلیل اوضاع سیاسی و تبعید رضا‌خان و اشغال كشور توسط متفقین، استاد (پدر دكتر)، خانواده را بار دیگر به كاهك فرستاد. دکتر پس از برقراری صلح نسبی در مشهد به ابن‌یمین بر‌می‌گردد. در اواخر دوره دبستان و اوائل دوره دبیرستان رفت و آمد او و خانواده به ده به دلیل مشغولیت‌های استاد كم می‌شود. در این دوران تمام سرگرمی دکتر مطالعه و گذراندن اوقات خود در كتاب خانه پدر بود. دكتر در ۱۶ سالگی سیكل اول دبیرستان (كلاس نهم نظام قدیم) را به پایان رساند و وارد دانش سرای مقدماتی شد. او قصد داشت تحصیلاتش را ادامه دهد.

در سال ۳۱، اولین بازداشت او رخ داد و این اولین رویارویی او و نظام حكومتی بود. این بازداشت طولانی نبود ولی تاثیرات زیادی در زندگی آینده او گذاشت. در این زمان فصلی نو در زندگی او آغاز شد، فصلی كه به تدریج از او روشنفكری مسئول و حساس نسبت به سرنوشت ملتش ساخت.

آغاز كار آموزی:

با گرفتن دیپلم از دانش سرای مقدماتی، دكتر در اداره‌ی فرهنگ استخدام شد. ضمن كار، در دبستان كاتب‌پور در كلاس های شبانه به تحصیل ادامه داد و دیپلم كامل ادبی گرفت. در همان ایام در كنكور حقوق نیز شركت كرد. دكتر به تحصیل در رشته فیزیك هم ابراز علاقه می‌كرد، اما مخالفت پدر، او را از پرداختن بدان بازداشت. دكتر در این مدت به نوشتن چهار جلد كتاب دوره ابتدایی پرداخت. این كتاب‌ها در سال ۳۵، توسط انتشارات و كتاب‌فروشی باستان مشهد منتشر و چند بار تجدید چاپ شد و تا چند سال در مقطع ابتدایی آن زمان تدریس ‌شد. در سال ۳۴، با باز شدن دانشگاه علوم و ادبیات‌‌انسانی در مشهد، دكتر و چند نفر از دوستانشان ‌برای ثبت نام در این دانشگاه اقدام كردند. ولی به دلیل شاغل بودن و كمبود جا تقاضای آنان رد شد. دكتر و دوستانشان همچنان به شركت در این كلاس‌ها به صورت آزاد ادامه دادند. تا در آخر با ثبت نام آنان موافقت شد و توانستند در امتحانات آخر ترم شركت كنند. در این دوران دكتر به جز تدریس در دانشگاه طبع شعر نوی خود را می‌آزمود. هفته‌ ای یك بار نیز در رادیو برنامه ادبی داشت و گه‌گاه مقالاتی نیز در روزنامه خراسان چاپ می‌كرد. در این دوران فعالیت‌های او همچنان در نهضت مقاومت ادامه داشت ولی شكل ایدئولوژیك به خود نگرفته بود.

ازدواج :

در تاریخ ۲۴ تیرماه سال ۴۷ با پوران شریعت رضوی، یكی از همكلاسی‌هایش ازداوج كرد.
دكتر در این دوران روزها تدریس می‌كرد و شب ها را روی پایان‌نامه‌اش كار می‌كرد. زیرا می‌بایست سریع‌تر آن را به دانشكده تحویل می‌داد. موضوع تز او، ترجمه كتاب «در نقد و ادب» نوشته مندور (نویسنده مصری) بود. به هر حال دكتر سر موقع رساله‌اش را تحویل داد و در موعد مقرر از آن دفاع كرد و مورد تایید اساتید دانشكده قرار گرفت. بعد از مدتی به او اطلاع داده شد بورس دولتی شامل حال او شده است. پس به دلیل شناخت نسبی با زبان فرانسه و توصیه اساتید به فرانسه برای ادامه تحصیل مهاجرت کرد.

دوران اروپا :

عطش دكتر به دانستن و ضرورت‌های تردید ناپذیری كه وی برای هر‌ یك از شاخه‌های علوم انسانی قائل بود، وی را در انتخاب رشته مردد می‌كرد. ورود به فرانسه نه تنها این عطش را كم نكرد، بلكه بر آن افزود. ولی قبل از هر كاری باید جایی برای سكونت می‌یافت و زبان را به طور كامل می‌آموخت. به این ترتیب بعد از جست و جوی بسیار توانست اتاقی اجاره كند و در موسسه آموزش زبان فرانسه به خارجیان (آلیس) ثبت نام كند. پس روزها در آلیس زبان می‌خواند و شب‌ها در اتاقش مطالعه می كرد و از دیدار با فارسی‌زبانان نیز خودداری می نمود. با این وجود تحصیل او در آلیس دیری نپایید. زیرا وی نمی‌توانست خود را در چارچوب خاصی مقید كند، پس با یك كتاب فرانسه و یك دیكشنری فرانسه به فارسی به كنج اتاقش پناه می‌برد. وی كتاب «نیایش» نوشته الكسیس كارل را ترجمه می‌كرد.

فرانسه در آن سال‌ها كشور پرآشوبی بود. بحران الجزائر از سال‌ها قبل آغاز شده بود. دولت خواهان تسلط بر الجزائر بود و روشنفكران خواهان پایان بخشیدن به آن. این بحران به دیگر كشور‌ها نیز نفوذ كرده بود.

تحصیلات و اساتید :

دكتر در آغاز تحصیلات، یعنی سال ۳۸، در دانشگاه سربن، بخش ادبیات و علوم انسانی ثبت نام كرد. وی به پیشنهاد دوستان و علاقه شخصی به قصد تحصیل در رشته جامعه شناسی به فرانسه رفت. ولی در آنجا متوجه شد كه فقط در ادامه رشته قبلی‌اش می‌تواند دكتراییش بگیرد. پس بعد از مشورت با اساتید، موضوع رساله‌اش را كتاب‌ «تاریخ فضائل بلخ»، اثری مذهبی، نوشته صفی‌الدین قرار داد.

بعد از این ساعت‌ها روی رساله‌اش كار می‌كرد. دامنه مطالعاتش بسیار گسترده بود. در واقع مطالعاتش گسترده‌تر از سطح دكترایش بود. ولی كارهای تحقیقاتی رساله‌اش كار جنبی برایش محسوب می شد. درس‌ها و تحقیقات اصلی دكتر، بیشتر در دو مركز علمی انجام می شد. یكی در كلژدوفرانس در زمینه جامعه ‌شناسی و دیگر در مركز تتبعات عالی در زمینه جامعه شناسی مذهبی.

دكتر در اروپا، به جمع جوانان نهضت آزادی پیوست و در فعالیت‌های سازمان‌های دانشجویی ایران در اروپا شركت می‌كرد. در سال‌های ۴۰-۴۱ در كنگره‌ها حضور فعال داشت. دكتر در این دوران در روزنامه‌های ایران آزاد، اندیشه جبهه در امریكا و نامهء پارسی حضور فعال داشت. ولی به ‌تدریج با پیشه گرفتن سیاست صبر و انتظار از سوی رهبران جبهه، انتقادات دكتر از آنها شدت یافت و از آنان قطع امید كرد و از روزنامه استعفا داد. در سال ۴۱، دكتر با خواندن كتاب «دوزخیان روی زمین»، نوشته فرانس فانون با اندیشه های این‌نویسنده انقلابی آشنا شد و در چند سخنرانی برای دانشجویان از مقدمه آن كه به قلم ژان‌پل ‌سارتر بود، استفاده كرد.

دكتر در سال (۱۹۶۳) از رساله خود در دانشگاه دفاع كرد و با درجه دكترای تاریخ فارق‌التحصیل شد. از این به بعد با دانشجویان در چای خانه‌ دیدار می‌كرد و با آنان در مورد مسائل بحث و گفتگو می‌كرد. معمولا جلسات سیاسی هم در این محل‌ها برگزار می‌شد. سال ۴۳ بعد از اتمام تحصیلات و قطع شدن منبع مالی از سوی دولت، دكتر علی‌رغم خواسته درونی و پیشنهادات دوستان از راه زمینی به ایران برگشت. وی با دانستن اوضاع سیاسی – فرهنگی ایران بعد از سال ۴۰ که به كسی چون او – با آن سابقه سیاسی – امكان تدریس در دانشگاه‌ها را نخواهند داد و نیز علی‌رغم اصرار دوستان هم فكرش مبنی بر تمدید اقامت در فرانسه یا آمریكا، برای تداوم جریان مبارزه در خارج از كشور، تصمیم گرفت كه به ایران بازگردد. این بازگشت برای او، عمدتاً جهت كسب شناخت عینی از متن و اعماق جامعهء ایران و توده‌های مردم بود، همچنین استخراج و تصفیه منابع فرهنگی، جهت تجدید ساختمان مذهب.

از بازگشت تا دانشگاه :

دكترسال ۴۳ به ایران برگشت و در مرز دستگیر شد. حكم دستگیری از سوی ساواك بود و متعلق به ۲ سال پیش، ولی چون دكتر سال ۴۱ از ایران از طریق مرز‌های هوایی خارج و به فرانسه رفته بود، حكم معلق مانده بود. پس اینك لازم‌الاجرا بود. پس بعد از بازداشت به زندان غزل‌قلعه در تهران منتقل شد. اوائل شهریور همان سال بعد از آزادی به مشهد برگشت. بعد از مدتی با درجه چهار آموزگاری دوباره به اداره فرهنگ بازگشت. تقاضایی هم برای دانشگاه تهران فرستاد. تا مدت ها تدریس كرد، تا بالاخره در سال ۴۴، بار دیگر، از طریق یك آگهی برای استادیاری رشته تاریخ در تهران درخواست داد. در سر راه تدریس او مشكلات و كارشكنی‌های بسیاری بود. ولی در آخر به دلیل نیاز مبرم دانشگاه به استاد تاریخ، استادیاری او مورد قبول واقع شد و او در دانشگاه مشهد شروع به كار كرد. سال‌های ۴۵-۴۸ سال‌های نسبتاً آرامی برای خانواده‌ی او بود. دكتر بود و كلاس‌های درسش و خانواده. تدریس در دانشكده‌ی ادبیات مشهد، نویسندگی و بقیه اوقات بودن با خانواده‌اش تمام كارهای او محسوب می‌شد.

دوران تدریس :

ازسال ۴۵، دكتر به عنوان استادیار رشته تاریخ، در دانشكده مشهد، استخدام می‌شود. موضوعات اساسی تدریسش تاریخ ایران، تاریخ و تمدن اسلامی و تاریخ تمدن‌های غیر اسلامی بود. از همان آغاز، روش تدریسش، برخوردش با مقررات متداول دانشكده و رفتارش با دانشجویان، او را از دیگران متمایز می‌كرد. بر خلاف رسم عموم اساتید از گفتن جزوه ثابت و از پیش تنظیم شده پرهیز می‌كرد. دكتر، مطالب درسی خود را كه قبلاً در ذهنش آماده كرده بود، بیان می‌كرد و شاگردانش سخنان او را ضبط می‌كردند. این نوارها به وسیله دانشجویان پیاده می‌شد و پس از تصحیح، به عنوان جزوه پخش می‌شد. از جمله، كتاب اسلام‌شناسی‌ مشهد و كتاب تاریخ‌تمدن از همین جزوات هستند.

اغلب كلاس های او با بحث و گفتگو شروع می‌شد. پیش می‌آمد دانشجویان بعد از شنیدن پاسخ‌های او بی‌اختیار دست می‌زدند. با دانشجویان بسیار مانوس، صمیمی و دوست بود. اگر وقتی پیدا می‌كرد با آنها در تریا چای می‌خورد و بحث می‌كرد. این بحث‌ها بیشتر بین دكتر و مخالفین‌ اندیشه‌های او در می‌گرفت. كلاس‌های او مملو از جمعیت بود. دانشجویان دیگر رشته‌ها درس خود را تعطیل می‌كردند و به كلاس او می‌آمدند. جمعیت كلاس آن قدر زیاد بود كه صندلی‌ها كافی نبود و دانشجویان روی زمین و طاقچه‌های كلاس، می‌نشستند. در گردش‌های علمی و تفریحی دانشجویان شركت می‌كرد. او با شوخی‌هایشان، مشكلات روحیشان و عشق‌های پنهان میان دانشجویان آشنا بود. سال ۴۷، كتاب «كویر» را چاپ كرد. حساسیت، دقت و عشقی كه برای چاپ این كتاب به خرج داد، برای او، كه در امور دیگر بی‌توجه و بی‌نظم بود، نشانگر اهمیت این كتاب برای او بود. (كویر نوشته‌های تنهایی اوست).

در فاصله سال های تدریسش، سخنرانی‌هایی در دانشگاهای دیگر ایراد می‌كرد، از قبیل دانشگاه آریا‌مهر (صنعتی‌شریف)، دانش سرای عالی سپاه، پلی‌تكنیك‌تهران و دانشكده نفت آبادان. مجموعه این فعالیت‌ها سبب شد كه مسئولین دانشگاه درصدد برآیند تا ارتباط او را با دانشجویان قطع كنند و به كلاس‌های وی كه در واقع به جلسات سیاسی-فرهنگی، بیشتر شباهت داشت، خاتمه دهند. پس دكتر، با موافقت مسئولین دانشگاه، به بخش تحقیقات وزارت علوم در تهران، منتقل شد. به دلائل اداری دكتر به عنوان مامور به تهران اعزام شد و موضوعی برای تحقیق به او داده شد، تا روی آن كار كند. به هر حال عمر كوتاه تدریس دانشگاهی دكتر، به این شكل به پایان می‌رسد.

حسینیه ارشاد :

این دوره از زندگی دكتر، بدون هیچ گفتگویی پربارترین و درعین حال پر دغدغه‌ترین دوران حیات اوست. او در این دوران، با سخنرانی‌ها و تدریس در دانشگاه، تحولی عظیم در جامعه به وجود آورد. این دوره از زندگی دكتر به دوران حسینیه ارشاد معروف است. حسینیه ارشاد در سال ۴۶، توسط عده‌‌ای از شخصیت‌های ملی و مذهبی، بنیان گذاشته شده بود. هدف ارشاد طبق اساسنامه‌ی آن عبارت بود از تحقیق، تبلیغ و تعلیم مبانی اسلام.

از بدو تاسیس حسینیه ارشاد در تهران، از شخصیت‌هایی چون آیت‌لله مطهری دعوت می‌شد تا با آنان همكاری كنند. بعد از مدتی از طریق استاد شریعتی (پدر دكتر) كه با ارشاد همكاری داشت، از دكتر دعوت شد تا با آنان همكاری داشته باشد. در سال‌های اول همكاری دكتر با ارشاد، به علت اشتغال در دانشكده ادبیات مشهد، ایراد سخنرانی‌های او مشروط به اجازه دانشكده بود، برای همین بیشتر سخنرانی‌ها در شب‌جمعه انجام می‌شد، تا دكتر بتواند روز شنبه سر كلاس درس حاضر باشد. پس از چندی همفكر نبودن دكتر و بعضی از مبلغین، باعث بروز اختلافات جدی میان مبلغین و مسئولین ارشاد شد. در اوائل سال ۴۸، این اختلافات علنی شد و از هیئت امنا خواسته شد كه دكتر دیگر در ارشاد سخنرانی نكند. اما بعد از تشكیل جلسات و و نشست‌هایی، دكتر باز هم در حسینیه سخنرانی كرد. هدف دكتر از همكاری با ارشاد، تلاش برای پیش برد اهداف اسلامی بود. سخنرانی‌های او، خود گواهی آشكار بر این نكته است. در سخنرانی‌ها، مدیریت سیاسی كشور به شیوه‌ای سمبلیك مورد تردید قرار می‌گرفت. در اواخر سال ۴۸، حسینیه ارشاد، كاروان حجی به مكه اعزام می‌كند تا در پوشش اعزام این كاروان به مكه، با دانشجویان مبارز مقیم در اروپا، ارتباط برقرار كنند.

دكتر با وجود ممنوع‌الخروج بودن، با تلاش‌های بسیار، با كاروان همراه می شود. تا سال ۵۰دكتر همراه با كاروان حسینیه، سه سفر به مكه رفت كه نتیجه آن مجموعه سخنرانی‌های میعاد با ابراهیم و مجموعه سخنرانی‌ها تحت عنوان حج در مكه بود، كه بعدها به عنوان كتابی مستقل منتشر شد. پس از بازگشت از آخرین سفر در راه برگشت به مصر رفت، كه این سفر ره‌آورد زیادی داشت، از جمله كتاب آری این چنین بود برادر.

در سال‌های ۴۹-۵۰، دكتر بسیار پر كار بود. او می‌كوشید، ارشاد را از یك موسسه مذهبی به یك دانشگاه تبدیل كند. از سال ۵۰، شب و روزش را وقف این كار می‌كند، در حالی كه در این ایام در وزارت علوم هم مشغول بود. به مرور زمان، حضور دكتر در ارشاد، باعث رفتن برخی از اعضا شد، كه باعث به وجود آمدن جوی یك‌دست‌تر و هم‌فكر‌تر شد. با رفتن این افراد، پیشنهاد‌های جدید دكتر، قابل اجرا شد. دانشجویان دختر و پسر، مذهبی و غیر مذهبی و از هر تیپی در كلاس‌های دكتر شركت می‌كردند. در ارشاد، كمیته‌یی مسئول ساماندهی جلسات و سخنرانی‌ها شد. به دكتر امكان داده شد كه به كمیته‌های نقاشی و تحقیقات نیز بپردازد. انتقادات پیرامون مقالات دكتر و استفاده از متون اهل تسنن در تدوین تاریخ ‌اسلام و همچنین حضور زنان در جلسات، گذاشتن جلسات درسی برای دانشجویان دختر و مبلمان سالن و از این قبیل مسائل بود. این انتقادات از سویی و تهدیدهای ساواك از سوی دیگر هر روز او را بی‌حوصله تر می‌كرد و رنجش می‌داد. دیگر حوصله معاشرت با كسی را نداشت. در این زمان به غیر از درگیری‌های فكری، درگیری‌های شغلی هم داشت. عملاً حكم تدریس او در دانشكده لغو شده بود و او كارمند وزارت علوم محسوب می‌شد. وزارت علوم هم، یك كار مشخص تحقیقاتی به او داده بود تا در خانه انجام دهد. از اواخر سال۵۰ تا۵۱، كار ارشاد سرعت غریبی پیدا كرده بود. دكتر در این دوران به فعال شدن بخش‌های هنری حساسیت خاصی نشان می‌داد. دانشجویان هنر دوست را تشویق می‌كرد تا نمایشنامه ابوذر را كه در دانشكده مشهد اجرا شده بود، بار دیگر اجرا كنند. بالاخره نمایش ابوذر در سال ۵۱، درست یكی دوماه قبل از تعطیلی حسینیه، در زیر زمین ارشاد برگزار شد. این نمایش باعث ترس ساواك شد، تا حدی كه در زمان اجرای نمایش بعد به نام «سربداران» در ارشاد، حسینیه برای همیشه بسته و تعطیل شد، درست در تاریخ ۱۹/۸/۵۱.

آخرین زندان :

از آبان ماه ۵۱ تا تیر ماه ۵۲، دكتر به زندگی مخفی روی آورد. ساواك به دنبال او بود. از تعطیلی به بعد، متن سخنرانی‌های دكتر با اسم مستعار به چاپ می‌رسید. در تیر ماه ۵۲، دكتر در نیمه شب به خانه‌اش مراجعه كرد. بعد از جمع‌آوری لوازم شخصیش و وداع با خانواده و چهار فرزندش دو روز بعد به شهربانی مراجعه كرد و خودش را معرفی كرد. بعد از آن روز به مدت ۱۸ ماه به انفرادی رفت. شكنجه‌های او بیشتر روانی بود تا جسمی. در اوائل ملاقات در اتاقی خصوصی انجام می‌شد و بیشتر مواقع فردی ناظر بر این ملاقات ها بود. دكتر اجازه استفاده از سیگار را داشت ولی كتاب نه!! بعد از مدتی هم حكم بازنشستگی از وزارت فرهنگ به دستش رسید. در تمام مدت ساواك سعی می‌كرد دكتر را جلوی دوربین بیاورد و با او مصاحبه كند. ولی موفق نشد. دكتر در این مدت بسیار صبور بود و از صلابت و سلامت جسم نیز بر‌خوردار. او با نیروی ایمان بالایی كه داشت، توانست روزهای سخت را در آن سلول تنگ و تاریك تحمل كند. در این مدت خیلی از چهره های جهانی خواستار آزادی دكتر از زندان شدند. به هر حال دكتر بعد از ۱۸ ماه انفرادی در شب عید سال۵۴، به خانه برگشت و عید را در كنار خانواده جشن گرفت. بعد از آزادی یك سره تحت كنترل و نظارت ساواك بود. در واقع در پایان سال ۵۳، كه آزادی دكتر در آن رخ داد، پایان مهم ترین فصل زندگی اجتماعی-سیاسی وی و آغاز فصلی نو در زندگی او بود. در تهران دكتر مكرر به سازمان امنیت احضار می‌شد، یا به در منزل اومی‌رفتند و با به هم زدن آرامش زندگیش قصد گرفتن همكاری از او را داشتند. با این همه، او به كار فكری خود ادامه می‌داد. به طور كلی، مطالبی برای نشریات دانشجویی خارج از كشور می‌نوشت. در همان دوران بود كه كتاب‌هایی برای كودكان نظیر كدو ‌تنبل، نوشت.

در دوران خانه‌نشینی (دو سال آخر زندگی) فرصت یافت تا بیشتر به فرزندانش برسد. در اواخر، بر شركت فرزندانش در جلسات تاكید می‌كرد. بر روی فراگیری زبان خارجی اصرار زیادی می‌ورزید. در سال۵۵، با هم فكری دوستانش قرار شد، فرزند بزرگش، احسان، را برای ادامه تحصیل به اروپا بفرستد. بعد از رفتن فرزندش، خود نیز بر آن شد كه نزد او برود و در آنجا به فعالیت‌ها ادامه دهد. راه‌های زیادی برای خروج دكتر از مرزها وجود داشت. تدریس در دانشگاه الجزایر، خروج مخفی و گذرنامه با اسم مستعار و …

بعد از مدتی با كوشش فراوان، همسرش با ضمانت نامه توانست پاسپورت را بگیرد. در شناسنامه اسم دكتر، علی مزینانی بود، در حالی كه تمام مدارك موجود در ساواك به نام علی شریعتی یا علی شریعتی مزینانی ثبت شده بود. چند روز بعد برای بلژیك بلیط گرفت. چون كشوری بود كه نیاز به ویزا نداشت. از خانواده خداحافظی كرد و قرار به ملاقت دوباره آنها در لندن شد. در روز حركت بسیار نگران بود. سر را به زیر می‌انداخت تا كسی او را نشناسد. اگر كسی او را می‌شناخت، مانع خروج او می‌شدند. و به هر ترتیبی بود از كشور خارج شد. دكتر نامه‌ای به احسان از بلژیك نوشت و برنامه سفرش را به او در اطلاع داد و خواست پیرامون اخذ ویزا ازامریكا تحقیق كند.

ساواك در تهران از طریق نامه‌یی كه دكتر برای پدرش فرستاده بود، متوجه خروج او از كشور شده بود و دنبال رد او بود. دكتر بعد از مدتی به لندن، نزد یكی از اقوام همسرش رفت و در خانه او اقامت كرد. بدین ترتیب كسی از اقامت دو‌هفته‌یی او در لندن با خبر نشد. پس از یك هفته، دكتر تصمیم گرفت با ماشینی كه خریده بود از طریق دریا به فرانسه برود. در فرانسه به دلیل جواب‌های گنگ و نامفهوم دكتر، که می خواست محل اقامتش لو نرود، اداره مهاجرت به او مشكوك می‌شود. ولی به دلیل اصرار‌های دكتر حرف او را مبنی بر اقامت در لندن در نزد یكی از اقوام قبول می‌كند. این خطر هم رد می‌شود. بعد از این ماجرا، دكتر در روز ۲۸ خرداد، متوجه می‌شود كه از خروج همسرش و فرزند كوچكش در ایران جلوگیری شده. بسیار خسته و ناباورانه به فرودگاه لندن می‌رود و دو فرزند دیگرش، سوسن و سارا را به خانه می‌آورد. دكتر در آن شب اعتراف می‌كند كه جلوگیری از خروج پوران و دخترش مونا می‌تواند او را به وطن بازگرداند، او می گوید كه فصلی نو در زندگیش آغاز شده است. در آن شب، دكتر به گفته دخترانش بسیار ناآرام بود و عصبی … شب را همه در خانه می‌گذرانند و فردا صبح زمانی كه نسرین، خواهر علی فكوهی، مهماندار دكتر، برای باز كردن در خانه به طبقه پایین می‌آید، با جسد به پشت افتاده دكتر در آستانه در اتاقش رو‌‌به‌رو می‌شود. بینی‌اش به نحوی غیر عادی سیاه شده بود و نبضش از كار افتاده بود. چند ساعت بعد، از سفارت با فكوهی تماس می‌گیرند و خواستار جسد می‌شوند، در حالی كه هنوز هیچ كس از مرگ دكتر با خبر نشده بود.

پس از انتقال جسد به پزشكی قانونی، بدون انجام كالبد شكافی و علت مرگ را ظاهراً انسداد شرائین و نرسیدن خون به قلب اعلام كردند. و بالاخره در كنار مزار حضرت زینب آرام گرفت!…

مجموعه آثار:
- با مخاطب‌های آشنا
- خود سازی انقلابی
- ابوذر
- ما و اقبال
- تحلیلی از مناسك حج
- شیعه
- نیایش
- تشیع علوی و تشیع صفوی
- تاریخ تمدن (جلد۱-۲)
- هبوط در كویر
- حسین وارث آدم
- چه باید كرد ؟
- زن
- مذهب، علیه مذهب
- جهان‌بینی و ایدئولوژی
- انسان
- انسان بی خود
- علی
- روش شناخت اسلام
- میعاد با ابراهیم
- اسلام شناسی
- ویژگی‌های قرون جدید
- هنر
- گفتگوهای تنهایی
- نامه‌ها
- آثار گوناگون (دو بخش)
- بازگشت به خویش، بازگشت به كدام خویش
- باز شناسی هویت ایرانی ـ اسلامی
- جهت گیری‌های طبقاتی در اسلام
- درس‌های حسینیه ارشاد (۳جلد)

سخن آخر :

ای نسل اسیر وطنم،

تو می‌دانی كه من هرگز به خود نیندیشیدم، تو می‌دانی و همه می‌دانند كه من حیاتم، هوایم، همه خواسته‌هایم به خاطر تو و سرنوشت تو و آزادی تو بوده است. تو می‌دانی و همه می‌دانند كه هرگز به خاطر سود خود گامی برنداشته‌ام، از ترس خلافت تشیعم را از یاد نبرده‌ام. تو می‌دانی و همه می‌دانند كه نه ترسویم نه سودجو! تو می‌دانی و همه می‌دانند كه من سراپایم مملو از عشق به تو و آزادی تو و سلامت تو بوده است، و هست و خواهد بود. تو می‌دانی و همه می‌دانند كه دلم غرق دوست داشتن تو و ایمان داشتن تو است. تو می‌دانی و همه می‌دانند كه من خودم را فدای تو كرده ام و فدای تو می‌كنم كه ایمانم تویی و عشقم تویی و امیدم تویی و معنی حیاتم تویی و جز تو زندگی برایم رنگ و بویی ندارد. طمعی ندارد. تو می‌دانی و همه می‌دانند كه شكنجه دیدن به خاطر تو، زندان كشیدن برای تو و رنج كشیدن به پای تو تنها لذت بزرگ من است. از شادی تو است كه من در دل می‌خندم. از امید رهایی توست كه برق امید در چشمان خسته‌ام می‌درخشد، و از خوشبختی تو است كه هوای پاك سعادت را در ریه‌هایم احساس می‌كنم. واسلام

جمع آوری از كتاب : طرحی از یك زندگی

+ نوشته شده توسط امیر در جمعه دوم فروردین 1387 و ساعت 16:6 |

حداقل پوشش بتن روی سازه های فولادی برای تامین مقاومت در برابر آتش سوزی

 

گرد آوری: مهندس محمد مویدیان

عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد مشهد

 

 

ضخامت کمینه پوشش بتن روی ستون فولادی برای تامین مقاومت در برابر آتش سوزی(آیین نامه کانادا NBCC1995 ):

زمان تاثیر آتش(ساعت)

ضخامت کمینه(میلیمتر)

1.5

25

2

40

3

65

4

90

ضخامت کمینه بتن پوششی تیر یا ستون فولادی بر حسب میلیمتر برای تامین مقاومت در برابر آتش سوزی(آیین نامه ASFPCM و 1988 )

4 ساعت

3 ساعت

2 ساعت

1 ساعت

V/F(mm)

50

36

22

10

14.3

65

47

28

10

9.1

75

54

33

12

6.7

83

60

37

13

5.3

89

64

39

14

4.3

94

68

41

15

3.7

توضیح: V و F ، به ترتیب، حجم عضو و سطح در معرض آتش آن می باشند.

پهنای کمینه و پوشش کمینه اعضای بتن مسلح بر حسب میلیمتر برای تامین مقاومت در برابر آتش سوزی (آیین نامه BSI ، 1985 ):

دیوار

دال

ستون

تیر

پارامتر

مدت تاثیر آتش بر حسب ساعت

75

15

75

15

150

20

80

20

پهنا

پوشش

2/1

75

15

95

20

200

25

120

30

پهنا

پوشش

1

100

25

110

25

250

30

150

40

پهنا

پوشش

2/3

100

25

125

35

300

35

200

50

پهنا

پوشش

2

150

25

150

45

400

35

240

70

پهنا

پوشش

3

180

25

170

55

450

35

280

80

پهنا

پوشش

4

 

نوشته شده توسط سیوسلیکا

+ نوشته شده توسط امیر در چهارشنبه بیست و نهم اسفند 1386 و ساعت 5:51 |

آزمايش برش مستقيم

 

مقدمه

 

       همانطور كه قبلاً عنوان گرديد. مقاومت برشي خاك غيرچسبنده را مي‌توان با رابطه (8-2) به دست آورد. در بخش قبل مقادير نمونه زواياي اصطكاك مؤثر خاك غير چسبنده ارايه شد(جدول 1-8) و روش‌هاي غير مستقيم تعيين ازآزمون‌هاي نفوذ استاندارد، نفوذ مخروط ويا بر اساس طبقه بندي و ويژگي‌هاي شاخص معرفي شوند. در اين بخش روش تعيين مقاومت برشي خاكهاي چسبنده بر اساس آزمونهاي آزمايشگاهي توصيف خواهند شد. مرسوم ترين آزمون آزمايشگاهي توصيف خواهند شد. مرسو ترين آزمون آزمايشگاهي براي تعيين زاويه اصطكاك مؤثر روش برش مستقيم است.

آزمون برش مستقيم كه اولين بار در سال 1776 توسط Coulomb استفاده شد قديمي ترين آزمايش برش است. اين آزمايش همچنين متداول ترين روش براي تعيين مقاومت برشي زهكشي شده (مقاومت برشي بر اساس تنش مؤثر) خاك غير چسبنده است. در شكل 4-8 نمايي از دستگاه آزمايش برش مستقيم نشان داده شده است. هدف از اين آزمايش برش دادن نمونه از وسط آن و در امتداد سطح گسيختگي است.

      همانطور كه در شكل 4-8 نشان داده شده است، دستگاه برش مستقيم وسيله اي براي اعمال بار عمودي به سطح فوقاني نمونه دارد. در صفحه متخلخل در بالا وپايين نمونه قرار مي گيرند وحركت آب به داخل يا خارج نمونه را مسيري سازنده جعبه برش مستقيم معمولاً دايره اي بوده و دو نيمه با ضخامت يكشان دارد كه داخل يكديگر كيپ مي‌شوند. نيمه پاييني جعبه به دستگاه متصل بوده وثابت است ونيمه بالايي آن در جهت افقي حركت مي‏كند. براي اندازه‏گيري تغيير شكلهاي عمودي و افقي از گيج هاي عقربه اي استفاده مي‏شود.

      اگر چه در شكل نشان داده نشده است، ولي دستگاه برش مستقيم بايد داراي امكاناتي براي غوطه‌ور كردن نمونه در آب مقطر باشد. براي جلوگيري از خوردگي، دستگاه بايد از فولاد (ضد زنگ) برنز يا آلومينيم ساخته شده باشد.براي تعيين زاويه اصطكاك مؤثر خاك غير چسبنده معمولاً حداقل به سه نمونه كه با فشارهاي عمودي مختلف برش داده مي‌شوند نياز است. ضروري است كه دامنه فشارهاي عمودي مورد استفاده در آزمايش تقريباً برابر با دامنه فشارهاي موجود در محل پروژه باشد.

2-4-8) روش آزمايش مشابه استاندارد ASTM D3080-98 (2000) تحت عنوان آزمون استاندارد براي آزمايش برش مستقيم خاكها تحت شرايط تحكيم شده و زهكشي شده اي باشد. مراحل به شرح زير است:

 

1.    نمونه خاك: براي آزمايش برش بايد از نمونه دست نخورده استفاده نمود. در مورد پروژه هاي خاكريزي مي‌توان نمونه ها را با داشتن دانسيته و درصد رطوبت طبيعي آنها در آزمايشگاه متراكم نمود.همانطور كه در بخش 2-6 گفته شد ، نمونه دست نخورده را مي‌توان با تراشيدن يك بلوك و يا استفاده از نمونه گير لوله اي به دست آورد. اغلب گرفتن نمونه دست نخورده از خاكهاي غير چسبنده و مشكل است وبه همين دليل است كه معمولاً از اين روش براي تعيين زاويه اصطكاك مؤثرخاك غير چسبنده استفاده مي‏شود نسبت قطر نمونه به ارتفاع آن بايدبرابر يا بزرگتر از5/2 باشد.معمولاً قطر نمونه 2/5 in و ارتفاع آن 1in است. آماده سازي نمونه بايد در مدت زماني انجام شود كه امكان تغيير رطوبت نمونه وجود نداشته باشد. معمولاً نمونه داخل حلقه محصور كننده آماده سازي شده و بنابراين ارتفاع آن  برابر با ارتفاع حلقه خواهد بود.

2.    ويژگي‌هاي شاخص: پس از آماده شدن نمونه لازم است كه ويژگي‌هاي شاخص آن تعيين شود. معمولاً از تراشه هاي خاك براي تعيين درصد رطوبت آن استفاده مي‏شود(بخش 3-3) . براي اندازه‏گيري وزن نمونه و حلقه از ترازو استفاده مي‏شود. با كسر وزن حلقه از وزن حلقه و نمونه مي‌توان وزن نمونه را به دست آورد. با داشتن وزن و حجم نمونه مي‌توان وزن مخصوص آنرا به دست آورد (بخش 4-3). با داشتن درصد رطوبت، وزن مخصوص خشك خاك نيز به دست مي‏آيد. در نهايت اطلاعات را مي‌توان در برگه شكل5-8 خلاصه نمود.

3.    وسيله بارگذاري : اگر چه نمونه خاك را مي‌توان در دستگاه برش نيز تحت بار قرداد، ولي مرسوم تر است كه بارگذاري ابتدا در يك دستگاه تحكيم صورت گيرد (مثل شكل3-6) . پس از اينكه نمونه 24 ساعت تحت بار مورد نظر باقي ماند. آنرا باربرداري و به دستگاه برش منتقل نموده و دوباره تحت همان بار قرار مي دهند.دليل اين امر اين است كه معمولاً تعداد دستگاه‌هاي برش نسبت به تحكيم محدودتر است. روش بارگذاري خاك در دستگاه تحكيم به صورت زير است:

A ) صفحات متخلخل را خشك وتميز كنيدو در سرو ته نمونه قرار دهيد. سپس گيره را داخل محفظه دستگاه قرار داده و در مركز سيستم بارگذاري قرار دهيد .(شكل3-6) . بارنشاننده اي معادل تنش  به نمونه اعمال شده وعقربه قرائت و يادداشت مي‏گردد.پس از 5 دقيقه ، نمونه داخل آب مقطرغوطه‌ورمي‏شود.

B ) افزايش هاي بارمعمولي عبارتند از 250،500، 1000، 2000  و غيره. هر افزايش بار تا زمان رسيدن به تعادل روي نمونه باقي مي ماند. به دليل نفوذ پذيري زياد خاكهاي غير چسبنده معمولاً زماني در حد چند ساعت لازم است. قبل از اعمال بار بعدي مقدار عقربه قرائت شده ودر برگه يادداشت مي‏شود. قابل ذكر است كه تراكم پذيري دستگاه قابل صرف نظر كردن است.

 

 

شماره كار:                                                  نام پروژه:

محل نمونه:                                                   تاريخ:

a ) شرايط اوليه نمونه خاك

قطر نمونه:                           ارتفاع نمونه  :                            تنش قائم:

درصد رطوبت:                وزن واحد حجم مرطوب:            وزن واحد حجم خشك:

b ) داده‌هاي بارگذاري

تنش قائم (psf)

قرائت عقربه(in)

ارتفاع نمونه(in)

درصد كرنش يا نسبت پركس

125

 

 

 

250

 

 

 

500

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 c ) داده‌هاي آزمايش برش

 

قرائت عقربه افقي

تغيير شكل افقي

قرائت عقربه قائم

تغيير شكل عمودي

قرائت حلقه بار

نيروي برشي

تنش برشي

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d ) پايان آزمايش:                 درصد رطوبت =

شكل(5-8): نمونه برگه ثبت قرائت هاي محاسبات در آزمايش برش مستقيم

 

C ) نمونه در داخل دستگاه تحكيم تا فشار عمودي لازم در آزمايش برش بارگذاري مي‏شود. نمونه به مدت 24 ساعت تحت اين تنش باقي مي ماند.

 

 

E ) قرار دادن نمونه داخل جعبه برش مستقيم: پس از پايان مراحل بارگذاري نمونه در دستگاه تحكيم، بار ازاي آن برداشته شده و به دستگاه برش مستقيم منتقل مي‏شود. شكل6-8 نمونه اي را كه داخل جعبه برش قرار گرفته نشان مي‌دهد. فلش پيچ مربوط به محور كردن نيمه هاي بالايي و پاييني قالب را نشان مي‌دهد.

 

 

5 – قرار دادن جعبه برش در داخل دستگاه برش : جعبه برش كه حاوي نمونه است به دستگاه برش منتقل مي‏شود پس از قراردادن صفحات متخلخل بالايي وپاييني جعبه برش به دستگاه پيچ شده و ثابت مي‏شود. فلش 1 در شكل 7-8 يكي از پيچ هاي مربوط به بسته شدن قالب به دستگاه را نشان مي‌دهد. اين اتصال باعث مي‏شود كه نيمه پاييني قالب در حول برش حركت نكند. اگر چه نيمه پاييني جعبه برش شكل 7-8 قابل جدا شدن است، اما در برخي دستگاه ها اين بخش جعبه به طور دائمي روي دستگاه سوار است.

 

6- اعمال بار عمودي به نمونه: پس از استقرار جعبه برش روي دستگاه بار عمودي مورد نظر به نمونه اعمال مي‏شود.نيروي عمودي معمولاً با گذاشتن وزنه روي آويز اعمال مي‏شود. فلش2 در شكل7-8 آويز و فلش3 گيج عقربه اي اندازه‏گيري تغيير شكل عمودي نمونه را نشان مي‌دهد. پس از اعمال بار عمودي، نمونه در آب مقطر غوطه‌ور مي‏شود (توجه شود كه نمونه شكل7-8 تا به حال در آب مقطر غوطه‌ور نشده است) . نمونه در طول شب براي رسيدن به حالت تعادل به حال خود گذاشته مي‏شود.

 

7- برش دادن نمونه: اگرچه در شكل 7-8 نشان داده شده است، ولي براي اندازه‏گيري جابجايي افقي در طي برشي از يك گيج عقربه اي استفاده مي‏شود. فلش 4 در شكل 7-8 به طب توليد كننده نيروي افقي اشاره دارد.قدم اول در برش دادن نمونه قرائت كردن مقدار اوليه عقربه گيج هاي تغييرشكل افقي وعمودي است. اين مقادير روي برگه 5-8 (بخشc) يادداشت مي‌شوند. درست قبل از آغاز برش،بايد پين‌هاي قالب را درآورد. فراموش كردن اين كار باعث آسيب شديد دستگاه مي‏شود. عرض جعبه‌ها به پيچهايي مجهز هستند كه يك فضاي خالي بين قسمت هاي بالايي وپاييني قالب ايجاد مي‏كند. فاصله خالي بين دو نيمه قالب در اين جعبه هاي برش بايد حدود 0/025 in باشد.براي اعمال نيروي برشي به نيمه بالايي قالب دو روش وجود دارد:

 

A ) روش كرنش كنترل شده:در اين حالت نيروي برشي به نحوي اعمال مي‏شود كه نرخ جابه‌جايي كنترل شود.اين امكان با استفاده از يك موتور الكتريكي و جعبه دنده مهيا مي‏شود نيروي برشي توسط بار سنج يا حلقه بار نشان داده مي‏شود اين وسايل بايد قادر باشند كه نيروي برشي را با دقت 1 % مقاومت برشي اندازه‏گيري كنند. مرحله برش تا رسيدن به جابه‌جايي معادل 10 تا20 درصد قطر اوليه نمونه ادامه مي‏يابد. بنابراين براي نمونه اي با قطر 2/5 in ،نمونه بايد تا جابجايي افقي حداقل 0/25 in ادامه يابد.

B ) روش تنش كنترل شده: در اين حالت نيروي برشي به صورت افزايشي اعمال مي‏شود.يك كابل به نيمه بالايي جعبه برش متصل شده است. اين كابل از طريق يك چرخ به آويز متصل شده است و بار به اين آويز وارد مي‏شود. با اضافه كردن وزنه به آويز نيروي برشي افزايش مي‏يابد.با افزايش يافتن تغيير شكل افقي نمونه،بايد وزنه‌هاي سبك تري به آويز اضافه نمود. وقتي كه به مقاومت برشي نمونه رسيديد،نمونه سريعاً به نيم تقسيم مي‏شود.

       در ميان دو روش بالا روش كرنش كنترل شده متداول تر است. در طول برش نمونه خاك،داده‌هاي در قسمت c شكل 5-8 ثبت مي‌شوند. اين داده‌ها شامل قرائت هاي گيج هاي عقربه اي افقي وقائم و قرائت هاي حلقه بار،بارسنج يا وزنه‌ها كه براي محاسبه تنش برشي استفاده مي‌شوند. سرعت آزمايش بايد به قدري كم باشد كه فشار منفذي در نمونه ايجاد نشود. يعني اگر نمونه تمايل به اتساع نشان داد،بايد زمان كافي براي ورود آب به نمونه وجود داشته باشد.بالعكس اگر نمونه تمايل به تراكم نشان داد،بايد زمان كافي براي خروج آب به نمونه وجود داشته باشد.براي تحقيق اين امر لازم است كه زمان رسيدن به مرحله گسيختگي به صورت زير باشد:

§ در مورد ماسه تميز با كمتر از 15 درصد ريز دانه غير خميري،زمان كل تا رسيدن به                      

                    گسيختگي حداقل 10 دقيقه باشد.

§ در ماسه لاي دار حاوي بيش از 5 درصد ريز دانه غير خميري،زمان كل تا رسيدن به                  

                    گسيختگي حداقل 60 دقيقه مي‏باشد.

§ در مورد لاي غير خميري، زمان كل تا رسيدن به گسيختگي بايد حدود2 تا3 ساعت باشد.

8- ويژگي‌هاي شاخص در پايان آزمايش: پس از اينكه نمونه به طور كامل برش خورد، از داخل دستگاه برش بيرون آورده مي‏شود. سپس درصد رطوبت نمونه تعيين مي‏گردد(بخش3-3) . پس از قرار دادن نمونه در قوطي بايد آنرا خرد نمود وجود ذرات درشت در آنرا بررسي كرد. اين ذرات مانع برش خوردن نمونه شده ومقاومت را بالا مي برند درصورت مشاهده اين ذرات .بايد آزمايش را با نمونه اي ديگر تكرار نمود. حداكثر اندازه ذرات در آزمايش برش مستقيم محدوديت مهمي است كه در بخش 5-4-8 بيشتر مورد بحث قرار مي‌گيرد.

 

 

3-4-8) محاسبات

 

       در شكل a 5-8 تنش عمودي نمونه در طول آزمايش برش برابر است با بار عمودي p تقسيم بر مساحت اوليه نمونه يا كه در آن  تنش عمودي دارد بر نمونه(kpa ياpsf )

P بار عمودي كل دارد به سطح فوقاني نمونه شامل وزن صفحه متخلخل،صفحه بارگذاري، آويزو وزنه‌ها(hn ياib )         

                سطح مقطع اوليه نمونه خاك

     همانطور كه قبلاً ذكر شد(بخش 2-4-8)، نمونه خاك قبل از برش اشباع شده و در آب مقطر غوطه‌ور مي‏شود. بنابراين فشار آب منفذي نمونه u خيلي پايين است و در عمل مي‌توان آنرا برابر با صفر در نظر گرفت. به اين دليل تنش عمودي  برابربا تنش عمودي مؤثر خواهد بود يا

همانطور كه در بخش 2-4-8 عنوان شد، برش نمونه خاك بايد به قدري آرام صورت گيرد كه هيچگونه فشار آب منفذي اضافي به وجود نيايد (يعني  ). بنابراين در مرحله برش نمونه، تنش عمودي مؤثر  ثابت خواهد ماند.

به اين دليل كه سطح گسيختگي نمونه اساساً افقي است، تنش عمودي مؤثر  روي گسيختگي برابر با تنش عمودي مؤثر خواهد بود يا: . بنابراين در رابطه (2-8)، تنش عمودي مؤثر  روي صفحه برش در طول آزمايش برش مستقيم ثابت و برابر با تنش عمودي اعمالي  خواهد بود (رابطه 3-8). تنش برشي  با رابطه زير بيان مي‏شود:

كه در آن   تنش برشي(kpa  يا )

              T نيروي افقي( hn يا Ib ) كه به نيمه بالايي جعبه برش اعمال مي‏شود و با وسيله اندازه‏گيري بار مثل لودلاسل يا حلقه بار اندازه‏گيري مي‏شود(از قسمتc شكل5-8)

             سطح مقطع اوليه نمونه ( يا )

حد اكثر مقاومت برشي گسيختگي  نيز ناميده مي‏شود بيشترين مقدار قرائت شده نيرو در طول برش است. قابل ذكر است كه در معادله 2-8 هم تنش مؤثر عمودي و هم مقاومت برشي گسيختگي  از آزمايش برش مستقيم به دست آمده اند. با داشتن  و ، زاويه اصطكاك مؤثر خاك را مي‌توان از رابطه 2-8 به دست آورد.

در برخي حالات مقاومت برشي بر اساس حالت نهايي يا ماندگار خاك تعيين مي‏شود. مقاومت برشي نهايي  در بخش آينده مورد بحث قرار خواهد گرفت و مقاومت برشي ماندگار فقط در مورد خاكهاي چسبنده مطرح است كه در بخش 8-9 مورد بحث قرار خواهد گرفت.

 

4-4-8) مثالي از داده‌هاي آزمايش

 

      شكل 8-8 نتايج به دست آمده از آزمايش‌هاي برش مستقيم انجام شده روي يك نمونه دست نخورده از ماسه لاي دار را نشان مي‌دهد. نمونه‌هاي دست نخورده ازدو گمانه(B-1 وB-2 ) كه در رسوبات ماسه لاي دار حفر شده اند به دست آمده است. بخش 6 آزمايش برش مستقيم روي آنها انجام شده است. براي هر آزمايش، فشار عمودي مؤثر(يعني بار عمودي تقسيم بر سطح نمونه) براساس فشار دوباره در محل تعيين شده است. محل نمونه ها وفشار عمودي مؤثر آنها به شرح زير است:

§ گمانه B-1 در عمق    ، 

§ گمانه B-1 در عمق        ، 

§ گمانه B-2 درعمق     ، 

§ گمانه B-2 درعمق     ، 

§ گمانهB-2 در عمق     ، 

§ گمانهB-2 درعمق          ، 

 

     در طول برش دادن نمونه ها در دستگاه برش، تنش برشي در مقابل تغيير شكل جانبي ثبت شده و نمودار آن براي هر دو آزمايش در شكل 9-8 آورده شده است. قابل ذكر است كه در اين شكل آزمايش برش مستقيم زهكشي شده انجام شده روي ماسه لاي دارگمانه B-2 در عمق 10 فوت داراي نقطه اوج مشخصي در منحني است، در حاليكه آزمايش مربوط به گمانه B-1 در عمق 6 فوتي چنين نقطه اوج مشخص را نشان نمي‌دهد. دليل اين موضوع دانسيته 0خشك نمونه‌هاي خاك است چرا كه نمونه درعمق 10 فوتي داراي دانسيته بيشتري نسبت به ماسه لاي دار در عمق 6 فوتي است  نقاط اوج و نهايي شكل 9-8 در شكل 8-8 ترسيم شده و تحت عنوان مقاومت برشي نهايي (مربع ها) واوج (دايره ها) مشخص شده اند. در حالاتي كه هر دو برهم منطبق شده اند فقط يكي از نقاط نشان داده شده است.

 

 

شكل 8-8 نمودار مقاومت برشي در مقابل تنش عمودي براي آزمايش‌هاي برش مستقيم

زهكشي شده روي ماسه سيلت دار

داده‌ها در شكل 8-8 پراكندگي قابل ملاحظه اي دارند. اين مساُله در مورد خاك كه خواص متغيري دارد چنين است.

 

    خط راست نشان داده شده در شكل پوش مقاومت برشي يا پوش گسيختگب ماسه لاي دار است. براي به دست آوردن اين پوش به تجربه زيادي نياز است. به عنوان مثال براي به دست آوردن نتايج محافظه كارانه مي‌توان دو  نقطه با حد اكثر مقاومت برش را حذف نمود وسپس خط راستي به بقيه نقاط برازش نمود. دراين حالت زاويه شيب خط كه نشان دهنده زاويه اصطكاك خاك است برابر 30 خواهد بود كه مقداري نمونه براي ماسه لاي داراست.بنابراين پوش گسيختگي شكل 8-8 بر اساس قضاوت وتجربه مهندسي ترسيم شده است. نكته قابل عرض در شكل 8-8 اين است كه خط از مبداُ مختصات عبور داده شده است، يعني چسبندگي مؤثر خواهد بود.به طور خلاصه،با ترسيم پوش گسيختگي داده‌هاي آزمايش،پارامترهاي مقاومت برشي ماسه لاي دار و خواهد بود.

 

5-4-8) خطاهاو محدوديت ها

 

سه تا از محتمل ترين خطاهاي درگير باآزمايش برش مستقيم به شرح زيرند:

1.       نمونه خاك دست خورده باشد.

2.       خاك قبل از برش اشباع نشده باشد.

3.       خاك بسيار سريع برش داده شود.

دست خوردگي نمونه باعث مي‏شود که زاويه اصطكاك به دست آمده كم باشد. اما اشباع نبودن نمونه و برش سريع آن باعث حصول نتايج دست بالا مي‏شود.

 

 

شكل 9-8 : مقاومت برشي در مقابل تغيير شكل افقي حاصل از آزمايش برش مستقيم روي نمونه‌هاي ماسه اي لاي دار از اعمال 6 و 10 فوتي ساير خطاهاي متداول در آزمايش برش مستقيم بعبارت زيرند:

1.        در طول آماده سازي نمونه رطوبت از دست داده است.

2.        سطوح بالا وپايين نمونه خوب صاف و موازي هم نبوده است.

3.        فضاي خالي بين دو نيمه جعبه برشي زياد يا كم بوده است.

4.        در تنشهاي برشي كم اندازه‏گيري هاي كم دقتي از نيروي افقي صورت گرفته است.

5.        صفحات متخلخل به اندازه كافي نفوذ ناپذيرنبوده اند.

6.        دستگاه‌هاي برش از موارد مشابهي ساخته نشده اند و فرآيندهاي شيميايي باعث خورده شدن تجهيزات مي‌شوند.

7.        آزمايش بسيار زود قطع شود.

      در مورد محدوديت هاي آزمايش برش مستقيم، استاندارد ASTM D3080-98(2000) ميگويد:

در طول آزمايش برش مستقيم، چرخش تنشهاي اصلي وجود دارد كه در شرايط صحرايي ممكن است وجود داشته يا نداشته باشند.

      همچنين گسيختگي برش مستقيم، چرخش تنشهاي اصلي وجود دارد كه در شرايط صحرايي ممكن است وجود داشته يا نداشته باشند همچنين گسيختگي ممكن است و در زماني كه نيرو‌ها روي صفحه افقي و يا نزديك آن در وسط بسيج شده اند روي ضعيف ترين سطح اتفاق نيفتد. موقعيت ثابت صفحه برش در آزمايش برش مزيتي براي تعيين مقاومت برشي در يك صفحه ضعيف از پيش مشخص شده ويا بررسي سطح تماس دو ماده غيرمشابه مي‏باشد.

تنشها و جابجايي هاي برشي به طرز غير يكنواختي در نمونه توزيع مي‌شوند و ارتفاع مناسبي براي تعيين كرنش برشي وجود ندارد. سرعت كم جابجايي باعث از بين رفتن فشار آب منفذي مي‏شود، ولي باعث جريان خميري خاكهاي چسبنده نرم نيز مي‌شوند. بايد مراقب بود كه شرايط آزمايش نماينده شرايط مورد بررسي باشد.

اگر ماسه داراي ذرات درشت شن باشد، شن مي‏تواند مقاومت برشي ماسه را به طور مصنوعي افزايش دهد، چراكه معمولاً ارتفاع نمونه كم است (25/4 cm) .بنابراين محدوديت ديگر آزمايش برش مستقيم اندازه ذرات نمونه است.به عنوان مثال ASTM D3080-98 (2000) دو معيار را ارايه نموده است. مورد اول اينكه قطر نمونه بايد حداقل10 برابر قطر بزرگترين دانه خاك باشد. معيار دوم اينكه ارتفاع نمونه بايد حداقل 6 برابر بزرگترين دانه خاك باشد. بنابراين براي نمونه‌هاي معمولي كه قطري معادل 63/5mm و ارتفاع 25/4mm دارند، بر اساس معيار اول حداكثر قطر ذرات مي‏تواند6/35mm و بر اساس معيار دوم معادل 4/2mm باشد. اين بدان معني است كه براي نمونه اي با قطر 63/2mm و ارتفاع 25/4mm، خاك نبايد حاوي ذرات به اندازه شن باشد. با وجود اين محدوديت‏ها، دستگاه برش مستقيم معمولاً مقادير زاويه اصطكاك مؤثري با دقت مناسب به دست مي‌دهد. اجراي اين آزمايش نسبتاً ساده و سريع است كه مهمترين دليل براي عموميت اين آزمايش مي‏باشد.

منبع : http://www.afkhami.com/Loader.aspx?lang=fa&P=p_SBT


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط امیر در چهارشنبه بیست و نهم اسفند 1386 و ساعت 5:34 |
خوردگي بتن 1.           علل فرسودگي وتخريب سازه هاي بتني(CAUSES  OF  DETERIORATIONS ) علل مختلفي كه باعث فرسودگي  وتخريب  ساز هاي بتني  مي شود  همراه با علائم  هشدار دهنده  ديگري  كه كار  تعميرات  را الزامي  مي دارند  در نخستين  بخش از  تحقيق مورد  بررسي  وتحليل  قرار مي گيرند :1-1    نفوذ نمكها (INGRESS  OF  SALTS)نمكهاي ته نشين  شده  كه حاصل  تبخير  ويا جريان  آبهاي  داراي  املاح مي باشند وهمچنين  نمكهايي كه توسط باد در خلل وفرج  وتركها جمع مي شوند . هنگام  كريستاليزه شدن  مي توانند فشار  مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل  علاوه  بر تسري  وشديد  زنگ زدگي  وخوردگي  آرماتورها به واسطه  وجود مكهات . 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 (SPECIFICATIONERRORORS)به كارگيري استانداردهاي  امناسب  ومشخصات  فني غلط در  رابه  با انتخاب  مواد روشهاي  اجرايي وعملكرد  خود سازه  مي تواند  ب خرابي  بتن  منجر شود . به عنوان  مثال  استفاده از استانداردهاي  اروپايي وآمريكايي  جهت  اجراي  پروژه هايي  در مناطق  خليج فارس  ، جايي كه  آب وهوا  ومواد  ومصالح ساختماني  ومهارت  افراد متفاوت  با همه  اين عوامل در شمال اروپا  وآمريكاست، باعث مي شود  تا دوام  وپايايي  سازه هاي بتني  در مناطق ياد  شده كاهش يافته  ودر بهره برداري از سازه  نيز  با مسائل  بسيار  جدي مواجه  گرديم . 1-3- اشتباهات  اجرايي (CON STUCTION ERRORS )كم كاريها آ اشباهات  ونقصهايي كه به هنگام  اجراي پروژه ها  رخ مي دهد  ممكن است  باعث گرد تا آسيبهايي  چون پديده ي 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  واشكالات  را مي توان  زاييده ي  كارائي  در جه ي فشردگي  سيستم عمل آوري ،آب مخلوط آلوده  ، سنگدانه هاي آلوده و استفاده  غلط از افزودنيها به صورت فردي  ويا گروهي  دانست . وجود كلريد آزاد  در بتن  مي تواند  به لايه ي  حافاظتي  غير فعالي  كه در اطراف  آرماتورها قرار دارد  آسيب  وارد نموده  وآن را از بين  ببرد . خوردگي  كلريدي  آرماتورهايي  كه درون  بتن  قرار دارند ،  يك عمل  الكتروشيميايي  است  كه بنا به خاصيتش  ، جهت  انجام  اين فرايند ، غلظت مورد  نياز يون  كلريد ،  نواحي  آندي  وكاتدي  ،  وجود الكتروليت  ورسيدن اكسيژن  به مناطق  كاتد  در سل (CELL) خوردگي  را فراهم مي كند . گفته مي شود كه  خوردگي  كلريدي  وقتي حاصل مي شود كه مقدار  كلريد  موجو  در بتن  بيش از 6/0 كليوگرم  درهرمتر مكعب  بتن باشد .  ولي اين  مقدار  به كيفيت  بتن نيز بستگي دارد . خوردگي  آبله  رويي  حاصل از كلريد  مي تواند  موضعي  وعميق باشد  كه اين عمل  در صورت  وجود يك  سطح  بسيار  كوچك  آندي  ويك  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  وعكس 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  وهم مي تواند  ناشي از  نفوذ يابي كلريد از هواي  اطراف باشد .  فرض بر اين است  كه مقدار  نفوذ  يونهاي  كلريي  تابعيت از قانون  نفوذ  FICK دارد . ولي  علاوه  بر انتشار (DIFFUSION)به نفوذ  (PENETRATION)كلريد  احتمال دارد به خاطر  مكش موئينه  (CAPILARY  SUCTION) نيز  انجام پذيرد .1-5-حملات سولفاتي (SULPHATE ATTACK)محلول  نمكهاي  سولفاتي  از قبيل  سولفاتهاي  سديم  ومنيزيم  به دو طريق  مي توانند  بتن را مورد  حمله  وتخريب  قرار دهند. در  طريق اول  يون سولفات  ممكن است  آلومينات سيمان  را مورد  حمله  قرار داده  وضمن  تركيب  ، نمكهاي  دوتايي  از قبيل : ETTRINGITE  ,  THAUMASITE توليد  نمايد  كه در  أب محلول  مي باشند  . وجود  اين گونه  نمكها  در حضور  هيدروكسيد كلسيم ، طبيعت كلوئيدي (COLLOIDL) داشته  كه مي تواند منبسط شده  وبا از دياد  حجم ،  تخريب  بتن را باعث  گردد . طريق  دومي  كه محلولهاي  سولفاتي قادر به أسيب  رساني  به بتن  هستند  عبارتست از :  تبديل  هيدروكسيد  كلسيم  به نمكهاي  محلول در آب  مانند گچ (GYPSUM) ومير ابليت MIRABILITE  كه باعث تجزيه و نرم  شدن  سطوح  بتن  مي شود  وعمل  LEACHINGيا خل وفرج دار شدن بتن  به واسطه  يك  مايع  حلال ،  به وقوع  مي پيوند. 1-6- علل ديگر (OTHER  CAUSES)علل بسيار ديگري  نيز باعث آسيب  ديدگي  وخرابي  بتن مي شوند  كه در سالهاي  اخير  شناسايي شده اند . بعضي  از اين عوامل  داراي  مشخصات  خاصي بوده  وكاربرد  بسيار  موضعي  دارند . مانند  تاثير  مخرب  چربيها  بر حاصله از  عوارض  مخرب فاضلابها  ومورد استفاده  قرار دادن  سازه هايي  كه براي  منظورها  ومقاصد  ديگري ساخته شده  باشند  ، نه آنچه  كه مورد  بهره  برداري  است . مانند تبديل  ساختمان معمولي به سردخانه ،  محل شستشو ، انباري ، آشپزخانه  ، كتابخانه وغيره . با اين  همه  اكثر آنها  را مي توان  در گروههاي  ذيل  طبقه بندي  نمود :(الف) ضربات  وبارههاي  وارده  (ناگهاني  وغيره ) در صورتي  كه موقع  طراحي  سازه براي اين گونه  بار گذاريها  پيش  بينيهاي  لازم  صورت نگرفته باشد . (ب) اثرات  جوي ومحيطي (پ) اثرات نامطلوب  مواد شيميايي مخرب مقدمه بتن حجيم : هر حجمي  از بتن  با ابعادي  به اندازه  كافي بزرگ  كه نياز  به تمهيداتي  جهت جلوگيري  از ايجاد تركهاي  حرارتي دارد . درك بتن  حجيم كليد  كنترل  دما  و در نهايت  حفظ  زمن  وهزينه هاي  مصرفي مي باشد . مشخصات  فني  عموماً  محدود كننده  دماي  بتن  حجيم  جهت جلوگيري  از ترك حوردگ  ومشكلات  عديده  دوام آن  مي باشد . اين طور  كه به نظر مي رسد  دماي  بتن حجيم  بر اساس  تجربه  وبه طور  دلخواه به صورت  C57 به عنوان داكثر  دماي  مجاز بتن  و C19 (F35)   به عنوان  حداكثر  پيمانكار  بايد  تمام مشخصات  فني  ونيازمنديهاي  آنرا  بدون  چون وچرا  رعايت  نمايد . ولي  بدون  درك  صحيح  وكامل  از بتن  حجيم  نگهداري  دماي  بتن  در ان محدوده تعيين شده كاري  بسيار دشوار مي باشد . اغلب اوقات  در هر پروژه اي  مشخصات  فني آن ، به خوبي  تمهيدات وسيعي  را در جهت كنترل  دما وپاسخگويي  به نيازهاي  آن مطرح كرده است . به هر  حال  ،  چنانچه  به اين  موضوع  توجه  كافي نشود  يا به خوبي  درك نگردد . معين  به مقدار  قابل  ملاحظه  بيشتر است ،  شده ومنجر  به صدمه  ديدن  بتن  وبه تاخير  افتادن  برنامه  ساختماني خواهد شد .  به علاوه  در روند  امروزي  ،  افزايش  اندازه  سطح  مقطع  بتن  در نتيجه  نياز به حداقل  مقدار سيمان  مصرفي  زياد با نسبت  آب  به مواد  سيماني  پايين  مي باشد  وان نيز كنترل  دماي  بتن  را چندين  برابر  دشوارتر  مي نمايد  . درك  بتن  حجيم  كليد  كنترل  دما ودر  نهايت  حفظ زمان  وهزينه هاي  مصرفي مي باشد . بتن حجيم  چيست ؟سوالي  كه اغلب  اوقات  مطرح  مي شود  اين است  كه به طور  مشخص  بتن  حجيم  به چه نوع  بتني  اطلاق مي شو . طبق آئين نامه  موسسه  بين المللي  بتن  Acl كميته  R116 Acl تعريف بتن  حجيم  بدين گونه است هر حجمي  از بتن  با ابعادي  به اندازه  كافي بزرگ  باشد  كه نياز  به تمهيداتي  جهت  جلوگيري  از ايجاد  تركهاي  حرارتي  كه در بتن  حجيم  بر اثر  حرارت  زايي  حاصل  از واكنش  شيميايي  هيدراسيون  آب با سيمان  وپيامد  تغييرات  حم  شكل  ميگيرد  دارد  از آنجايكه كه اين تعريف  ازنظر  تعدادي سازمانها كافي اطلاق نشده بنابراين  تعريف هاي خود  را از بتن  حجيم  مطرح نموده اند . به طور مثال  بعضي ها آنرا  بدين گونه  تعريف نموده اند هر قطعه  بتني  كه بعاد آن حداقل  بزرگتر  از 90 سانتي متر  باشد  بتن حجيم  ناميده مي شود .طبق اين  تعريف  يك پي بتني  با بزرگي  ضخامت  90 سانتي متر  بتن  حجيم  خوانده نمي شود  ، ولي يك پي بتني  با بزرگي  ضخامت  1 متر بتن  حجيم در نظر گرفته مي شود . در سزمانها ، حداقل  ابعاد  بكار گرفته در محدوده هاي  46/0 متر تا  2متررا در نظر مي گيرند كه بستگي  به تجارب  كار گاهي  گذشته  آنان  را در نظر  مي گيرند  ك بستگي  به تجارب  كارگاهي  گذشته  آنان  دارد  توجه اينكه  هيچ كدام  از اين  تعاريف  مقدار  مواد  سيماني  مصرفي  در بتن  مورد ملاحظه  قرار نداده است . آن چه با عملكرد  بالا  يا پايين  وزود  مقاومت  رس در يك آلمان  بتني  استفاده دماي  اين المان  بسيار  متفاوت  تر از بتن  مرسوم  يك سازه بتني  باشد كنترل دماي بتن الزامي است ؟حرارت  زايي  بتن  به علت  واكنش  شيميايي هيدراسيون مواد سيماني  مي شد  بيشترين  مقدار حرارت  حاصل  در روزهاي  اوليه  استقرار بتن  مي باشد  مقاطع  بتني  نازك  همچون سس روكش  كف ها تقريباً  به مجرد  ايجاد حرارت  بتن  به همان  سرعت  نيز درمحيط اطراف پراكنده مي شود  در  مقاطع  بتني  ضخيم تر  (بتن حجيم  ) حرارت  بسيار آهسته  تر از توليد  آن در  اطراف  پراكنده مي شود  در مقاطع  بتني ضخيم تر  (بتن حجيم  ) حرارت  بسيار  آهسته تر از  توليد آن در  محيط اطراف پراكنده  مي شود ودر نتيجه  گرم شدن  بتن  حجيم را باعث مي گردد. مديريت  كنترل دما جهت جلوگيري  از صدمات  حاصل  از ترك خوردگي  ، به حداقل رساندن  تاخير  برنامه كاري  ورعايت مشخصات فني پروژه الزامي مي باشد . به خاطر  كمبود تعريف استاندارد  متحد هر الماني  بتني را كه ابعاد آن برابر 90 سانتي متر يا بزرگتر  باشد به عنوان  بتن حجيم  مورد ملاحظه  قرار مي دهيم  ملاحظات مشابه  بايد  درباره المانهاي بتني  كه تحت  چنين  تعريفي  قرار نگرفته ولي داراي  سيمان تيپ ااا با مواد سيماني بيش از 355 كيلوگرم  در هر متر  مكتن مي باشد  ، اعمال گردد .در بسياري  مواقع ، در المانهاي بتني  غير حجيم  نيز مقدار  قابل  ملاحظه اي حرارت  توليد مي شود . 2-1-                حداكثر دماي بتن واختلاف دماي آن اغلب اوقات  جهت اطمينان  بهتر  وبرنامه ريزي مناسب  قبل از استقرار  بتن  حداكثر دماي  مجاز بتن  واختلاف  دماي آن مشخص مي شود . در بسياري  مواقع  گستره هاي  مشخص شده به طور  اتفاقي وخود به خود انتخاب  شده ومشخصات فني  پروژه  را شامل نمي گردد . براي مثال ، مشخصات  فني خاص  از پروژه  حداكثر  دماي بتن را به C75 (1354(ودماي بتن را به (354) C19 محدود  مي نمايد . محدوديت هاي ديگر  اغلب  شامل  مواردي  مثل  محدوديت هاي  حداكثر  وحداقل  دماي بتن  در زمان  تحويل باشد . حداكثر دماي بتن دماي  بتن  به دلايل  بسياري محدود شده  است . دليل اصلي آن براي جلوگيري  از صدمه ديدن  بتن مي باشد . مطالعات  نشان داده است  كه چنان چه حداكثر  دماي بتن از  استقرار آن صورت گيرد  وبيش از اندازه محدوده 7تا 68 درجه  سانتيگراد 165به 155 باشد  دوام  طولاني  مدت بتن هاي  خاصي  مورد  سازش قرار مي گيرد . مكانيزم صدمه اوليه ، شكل گيري اترينگايت تاخير  افتاده DFF  مي باشد ، كه باعث  انبساط  داخلي وترك خوردگي  بتن مي شود  كه امكان مشاهده آن در سالهاي متمادي  پس از استقرار بتن موجود مي باشد .از دلايل  ديگر  محدود كننده  حداكثر  دماي بتن  شامل كاهش زمان خنك كردن ، تاخيرهاي مرتبط وبه حداقل  رساندن  پتانسيل ترك خوردگي  مربوط  به انقباض  وانبساط  حرارتي  است . درجه حرارت  بالاي تراز c88 سانتي گراد  (F1950 ) مي تواند  سبب كاهش  مقاوم  فشاري  مورد نظرشود . حداكثر اختلاف دما حداكثر اختلاف دماي مجاز  بتن  اغلب مشخص كننده حداقل پتانسيل  ترك خوردگي  حرارتي  مي باشد . اين  اختلاف دما ، تفاوت  بين  دماي گرم ترين  بخش  بتن  وسطح آن مي باشد . ترك خوردگي  حرارتي  وفني  كه انقباض  مربوط به خنك شدن  در سطح بتن  باعث تنشهاي  كششي بيش از  مقاومت  كششي بتن باشد ، ايجاد شود .حداكثر  اختلاف  دماي  مجاز  c 19 سانتي گراد  (f35)  اغلب  اوقات در اسناد  پيمانكار  مشخص شده  است  . اين اختلاف  دما يك  راهنماي  تجربي  بر اساس  بتن  حجيم  غير  مسلحي كه در حدود 50 سال پيش  در اروپا  اجرا شده ، تعيين  گرديده است . در  بسياري موارد ، محدوديت  اختلاف دماي  C19 سانتي گراد( f35) بيش از  اندازه  محدود شده است وترك خوردگي  حرارتي ممكن است  حتي در اختلاف  دماي  بالا تر بوجود نيابد . حداكثر  اختلاف دماي  مجاز  تابعي  از خواص  مكانيكي  بتن  همچون انبساط حرارتي  ، مقاومت كششي  ، مادول الاستيسيته  ونيز اندازه  تنش هاي  المانهاي  بتني مي باشد .  كميته  R/2/207/AC مهيا  كننده  دستور العمل  جهت  محاسبه حداكثر  اختلاف  دماي مجاز براي  جلوگيري  ترك خوردگي  حرارتي  مبتني  بر خواص  بتن  براي سازه هاي  مشخص مي باشد .در زمانيكه  بتن  به مقاومت  طراحي  شده خود  مي رسد ، حداكثر  اختلاف  دماي  مجاز  محاسبه  شده بسيار  بيشتر  از C19 سانتي گراد  (F35) مي باشد . كاربرد  حداكثر  اختلاف  دماي مجاز  محاسبه شده مي تواند  سبب كاهش  قابل ملاحظه  مدت  زمان  تمهيدا  محافظتي  ، همچون ايزوله  كردن  سطوح  ونگهداري  آن باشد . 2-5- پيش بيني  دماي بتن اغلب  اوقات مشخصات فني مربوط به بتن  حجيم  به نوع  سيمان  خاص ، حداقل  مقدار سيمان مصرفي  وحداكثر  مواد سيماني  جايگزين  سيمان  نياز  دارد به مجرد  اينكه  اين اطلاعات جمع آوري  شدند . فرآيند  پيش بيني  لازم  جهت حداكثر  دماي بتن  وحداكثر  اختلاف دماي آن شروع  مي شود . چندين  روش پيش بيني  حداكثر دماهاي  بتن  موجود مي باشد .   

به نقل از وبلاگ مهندسی

+ نوشته شده توسط امیر در چهارشنبه بیست و نهم اسفند 1386 و ساعت 4:13 |
Click for Full Size View

عید باستانی نوروز را به کلیه اساتید و دانشجویان و مهندسین عمران تبریک عرض می کنم

امیدواریم سالی خوب و سرشار از موفقیت در کنار خانواده داشته باشید

 

+ نوشته شده توسط امیر در سه شنبه بیست و هشتم اسفند 1386 و ساعت 16:13 |

سقف کرمیت

 

کرمیت سقف جدید است که به صورت یکپارچه و صلب عمل می کند .این نوع سقف با توجه به این که از مزایای بیشتری بسبت به سقف های دیگر برخوردار است در ساختمان ها مورد استفاده فراوانی پیدا کرده است .از جمله ویژگی های آن :

- عدم نیاز به شمع بندی

- یکپارچگی سقف و اسکلت

- پایین بودن تنش در بتن

- مقاومت نهایی بالا

- کاهش وزن به میزان 100 کیلوگرم بر متر مربع (نسبت به تیرچه بلوک)

سقف کرمیت با دهنه های باز تا 70 cm (فاصله تیرچه ها ) و در انواع مختلف از جمله :

- سقف تیرچه بلوک کرمیت

- سقف کامپوزیت کرمیت

- طاق ضربی کرمیت

وجود دارد.

 

* * *

آشنایی با سقف کرمیت

سقف کرمیت چیست؟

 

در سیستم سقف کرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده میشود.

در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه ویا نبشی ویا هرپروفیل فشاری در بال فوقانی ویک تسمه در بال تحتانی ونیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده میشود.

برای پر کردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالبهای ثابت مانند بلوکهای سیمانی،پلی استایرن ،طاق ضربی،قالبهای موقت فولادی(کامپوزیت)ویا هر پرکننده سبک استفاده میشود.

فواصل تیرچه ها بسته به نوع قالب از۷۳سانتی متر تا ۱۰۰ سانتی متر متغیر است وروی سقف نیز با ۴ الی ۱۰ سانتی متر بتن پوشانده میشود.تیرچه ها ازنوع خودایستا بوده وبه همین علت هیچ نوع شمع بندی در زیر سقف مورد نیاز نمی باشد.تیرچه ها به نحوی طراحی میشوند که بتوانند وزن بتن خیس ،قالب ها وعوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند.

پس از اینکه بتن به ۷۵٪مقاومت مشخصه خود میرسد ،تیرچه های فولادی با بتن به صورت یک مقطع مختلط وارد عمل شده وبارهای مرده وزنده سقف را تحمل می کنند.

مزایای سقف کرمیت:

۱ـ عدم نیاز به شمع بندی

۲-سرعت وسهولت اجرا

۳-امکان اجرای همزمان چندسقف

۴-یکپارچگی سقف واسکلت

۵-امکان حذف کشها

۶-پایین بودن تنش در بتن

۷-کاهش مصرف بتن ووزن کمتر سقف

۸-مقاومت نهایی وشکل پذیری بالا

۹-امکان طراحی واجرای سقف با دهانه ها وبارهای خاص

۱۰-حذف رد فولادزیرسقف

۱۱-یکنواختی زیر سقف ومصرف گچ وخاک کمتر

۱۲-سهولت اجرای داکت(بازشو)

       نوشته شده توسط عطا رحمنی

فوق دیپلم عمران   

 

+ نوشته شده توسط امیر در پنجشنبه بیست و پنجم بهمن 1386 و ساعت 3:16 |

تقدیم به دانشجویان عمران دانشگاه پارس

 

(به خصوص ورودی های سال 1385)

 

مسافری از دانشگاه

 

ازصفر من تا بیست تو راهی بجز تقلب نیست

 

دلخوش به استادم نکن حذف اضافه هم دیر نیست

 

من غایبم یا در سکوت تو حاضری مثل نخود

 

من غافل از استاد و درس تو می نویسی مو به مو مثل مگس

 

با جزوه و فرمول بیا تا پاس کنم این واحدها را

 

چیزی نخواندن بهتر از یک شب تلاش بیخودیست

 

با عشق در دانشگاه جایی برای درس نیست

 

البته در ترم پنج و شش دیگر مجال ترس نیست

 

دانشجو گر عاشق شود بی پرده مشروط میشود

 

چیزی شبیه آب هویج با کوفته مخلوط میشود

 

www.omraniangroup.blogfa.com

 

+ نوشته شده توسط امیر در پنجشنبه بیست و پنجم بهمن 1386 و ساعت 2:43 |

Soil cement

Is soil-cement right for you?

The low-cost alternative for long-lasting pavements

Source: PUBLIC WORKS MAGAZINE
Publication date: April 15, 2006

By Gregory E. Halsted

A good road or pavement requires a good foundation. The pavement base provides the thickness and stiffness necessary to support traffic and provide long-term performance.

Stabilized pavement bases, such as soil-cement and cement-treated base, have provided economical, long-lasting pavement foundations for more than 70 years. Soil cement's improved strength and durability, combined with its low first cost and ease of construction, make it an outstanding value for use as a base and subbase material.

Soil-cement is a simple, highly compacted mixture of soil, portland cement, and water. As the cement reacts, or hydrates, the mixture gains strength and improves the engineering properties of the raw soil. The major variables that control the properties and characteristics of soil-cement mixtures are the type of soil or aggregate material, the proportion of cement in the mix, the moisture conditions, and the degree of compaction. It is possible, simply by varying the cement content, to produce soil-cement that ranges from a basic modification of the compacted soil (or cement-modified soil) to fully hardened soil-cement that is strong, durable, and frost-resistant.

Although soil-cement is known by various local and regional names, the three most commonly used terms are described below.

Cement-modified soil (CMS)—This describes a soil that has been treated with a relatively small amount of cement in order to improve its engineering properties so that it is suitable for construction. For example, CMS may be used to decrease a clay or silty clay soil's cohesiveness (plasticity), decrease its volume change characteristics, increase its bearing strength, or transform a wet, soft subgrade into a surface that will support construction equipment.

Cement-treated base (CTB)—This refers to all hardened soil-cement that meets the project specified minimum durability and strength requirements for a base. CTB uses more cement than CMS, resulting in a strong, durable, frost-resistant layer for the pavement structure.

Full-depth reclamation (FDR)—This describes a special case of CTB in which aggregate for the cement-treated base is obtained by pulverizing and recycling the old asphalt surface and base material into a new fully hardened, durable, frost resistant base.

WHY USE SOIL-CEMENT?

The use of soil-cement can be of great benefit to agencies responsible for building and maintaining roads. Its cost compares favorably with that of granular-base pavement. When built for equal load-carrying capacity, soil-cement is almost always less expensive than other low-cost site treatment or pavement methods.

The use or reuse of in-place or nearby borrow materials eliminates the need for hauling of expensive, granular-base materials; thus both energy and materials are conserved.

This low cost has made soil-cement an attractive alternative to designers of roads and pavements. In addition, soil-cement has considerably more load-carrying capacity than flexible pavements, requiring less thickness to carry a given load. Pavement engineers praise soil-cement's performance, its low first cost, long life, and high strength. Soil-cement is constructed quickly and easily—a fact appreciated by local government agencies and the traveling public.

Soil-cement has many benefits, including:

Low first cost—Soil-cement is often more economical to construct than granular bases because the soil material is found on or near the paving site. Generally, any in-place nonorganic, low-plasticity soils can be used. Also, nearby granular borrow soil can provide an excellent material source, requiring lower cement contents than clay and silt soils. Borrow soils do not have to be expensive base-course material; almost any granular material is suitable.

Fast construction—Modern methods and equipment make soil-cement processing simple and efficient. In-place soils are processed at the paving site. When borrow soil is used, it is usually mixed in a central plant at the borrow source, then hauled to the paving site to be compacted, finished to grade, and cured. There is no mellowing period or other delays in the construction process. In addition, soil-cement is stable immediately after construction and gains strength rapidly.

Recycling of existing materials— Making good soil-cement out of old flexible pavement is nothing new; it has been done for years. Failed flexible pavements contain materials that can be salvaged economically by recycling—breaking them up, pulverizing them, and stabilizing them with a minimum quantity of portland cement to make a new soil-cement base. There is no disposal problem as is commonly found when old pavements are dug out. Since approximately 90% of the material used is already in place, handling and hauling costs are cut to a minimum. Many granular and waste materials from quarries and gravel pits also can be used to make soil-cement, thus conserving high-grade materials for other purposes.

Stiffness—Soil-cement is a low-cost pavement base offering the feature most essential for long-lasting parking areas and roads: stiffness. Large paved areas must maintain their original grade and must not develop depressions or potholes if they are to drain freely during rains, thereby preventing puddles and damage from water that seeps through and weakens the underlying soil. The stiffness of a cement-stabilized base acts to distribute loads over a wider area, reducing subgrade stresses and allowing the base to maintain its original grade for many years without costly resurfacing or repairs.

Soil-cement does not rut or consolidate. As a cemented material, it does not soften when exposed to water. When rutting occurs in an unstabilized base material or the underlying subgrade soil, a simple overlay of the pavement surface is insufficient to correct the cause of the rutting. With a stabilized base, rutting is confined to the asphalt surface layer and is relatively simple and less expensive to correct.

Great strength—Cores taken from soil-cement pavements furnish proof of its strength. Samples taken after 15 to 20 years show considerably greater strength than samples taken when the pavement was initially built. Because the cement in soil-cement continues to hydrate for many years, soil-cement has “reserve” strength and actually grows stronger. Soil-cement thickness requirements are less than those for granular bases carrying the same traffic over the same subgrade. This is because soil-cement distributes loads over broad areas. Its slab-like characteristics and beam strength are unmatched by granular bases. Strong, stiff soil-cement resists cyclic cold, rain, and spring-thaw damage.

Superior performance—More than 70 years of collective experience have demonstrated that different kinds of soil-cement mixtures can be tailored to specific pavement applications, all achieving superior performance as a result of soil-cement's strength and durability. Thousands of miles of soil-cement pavements across the United States and in all the Canadian provinces are still providing good service at low maintenance costs.

Cement-treated bases are designed to be virtually impermeable, so that even under frost conditions, no ice lenses can form in the base layer. Poor drainage or rising groundwater can affect a granular or unbound material by saturating the base, causing significant strength losses. The cement-stabilized layer, on the other hand, will maintain significant strength even in the unlikely event it becomes saturated.

The higher stiffness of cement-treated bases leads to lower pavement deflections and lower asphalt strains, resulting in longer fatigue life for the asphalt surface. The use of soil-cement actually reduces the occurrence of fatigue cracking, a common pavement failure.

MATERIAL USAGE

The soil material in soil-cement can be almost any combination of sand, silt, clay, shell, gravel, or crushed stone. Byproduct materials, including cinders, fly ash, foundry sands, and screenings from quarries and gravel pits can all be used as soil material. Old granular-base roads, with or without their asphalt surfaces, can also be recycled into an excellent soil-cement base. In many cases, these materials already exist onsite, eliminating the need for importing select materials for construction.

Prior to construction, simple laboratory tests are conducted on a representative sample of the soil material to determine the appropriate cement content, maximum dry density, and optimum moisture content required for construction.

— Gregory E. Halsted, P.E., is a soil-cement/roller-compacted concrete pavements engineer with the Portland Cement Association, Skokie, Ill.

Wet, soft subgrade soils can be improved with cement-modified soil.

Building soil-cement yourself

Soil-cement construction is simple. Many contractors have the equipment and expertise to build soil-cement efficiently and economically. Prior to the start of construction, a survey is made of the construction site and design parameters for the soil-cement, such as thickness and strength, are determined. Next, the soil materials are sampled and tested by a commercial laboratory. After plans and specifications are prepared, construction is ready to begin.

Soil-cement can be mixed in place or in a central mixing plant. There are five basic steps in mixed-in-place construction.

  Initial shaping and grading of the site

  Application of the cement in either dry or slurry form

  Mixing the cement and water with the soil material

  Compacting and fine grading

  Curing.

Central mixing plants or pugmills can be used when granular borrow material or select aggregate is involved. The mixed material is then hauled to the placement area in dump trucks and spread on the prepared subgrade using a grader, dozer, paver, or jersey spreader.

Compaction, fine grading, and curing are the same as for mixed-in-place construction. Depending on the size of the project, the entire construction process often can be completed in a day. With soil-cement there is no mellowing period for the cement to react or other delays in construction. Traffic can be maintained throughout construction and in most cases, the site is available for use immediately after final grading and curing.

 

 

+ نوشته شده توسط امیر در پنجشنبه بیست و پنجم بهمن 1386 و ساعت 2:37 |

سلام بچه ها با عرض پوزش کلی وقت که به خاطره درس و

 

 امتحانات نتونسته بودم وبلاگ را آپدیت کنم از این به بعد سعی

 

 میکنم هر چه زودتر وبلاگ را آپدیت کنم.

+ نوشته شده توسط امیر در پنجشنبه بیست و پنجم بهمن 1386 و ساعت 2:34 |
مقدمه:

امروزه بدلیل گسترش و اهمیت فعالیتهای نفتی  حمل و نقل دریایی و همچنین توجه به استخراج معادن در بستر دریاها ، فعالیتهای ساختمانی مانند ساخت اسکله ها ، سکوها و ... در مناطق ساحلی و اقیانوسی افزایش چشمگیری داشته است . گر چه در گذشته ، از ملاتهای آبی در ساخت سازه های دریایی استفاده می شد ، اما امروزه ، قسمت اعظم این بناها با بتن ساخته می شود البته بتن با کیفیت مطلوب ، در محیط های دریایی عملکرد نسبتا خوبی دارد . اما هنوز پزوهشگران تلاش می کنند که به راه حلهای جدیدی برای افزایش ایمنی و عمر مفید این سازه هادست یابند .

خرابیهای سازه های بتنی مخصوص در سواحل و بنادر جنوبی کشور باعث خسارات جبران ناپذیر گشته است . تعمیرات چنین سازه هایی بسیار پر خرج بوده و در صورتی که با مواد مناسب و با استفاده از روشهای صحیح انجام نشود این خرابیها مجددا در زمانهای کوتاهی ظاهر می شوند .

در کار تحقیقاتی و آزمایشگاهی اخیر مواد تعمیراتی با استفاده از افزودنیهای فوق روان کننده و مواد پوزولانی طبیعی و مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته اند .

خواص مکانیکی این مخلوطها اندازه گیری شده و میزان انقباض آنها معین شده است . پیوستگی بتن جدید و قدیم نیز با استفاده از روشهای متداول و اصلاح شده با و بدون استفاده از مواد فوق در بتن ها ی جدید با یکدیگر مقایسه گشته است.

نتایج حاصل از تحقیقات فوق نشان می دهد که بتن معمولی نمی تواند خواص دلخواه بتن تعمیراتی  از نقطه نظرهای مقاومت ، انقباض و پیوستگی را تامین نماید. استفاده از مواد افزودنی فوق روان کننده و مواد پوزولانی سبب بهبود مقاومت و انقباض و همچنین پیوستگی بتن قدیم و جدید گشته و قطعا دوام بتن های تعمیراتی فوق از بتن های معمولی در شرایط بسیار خورنده و در سازه های کنار ساحل و دریایی بیشتر خواهد بود .

چکیده

مهمترین بنادر ایران در حاشیه خلیج فارس قرار گرفته اند . به علت شرایط نا مساعد در این منطقه ، وسعت تخریب ساختمانهای بتنی و تعمیر آنها کاملا قابل ملاحضه میباشد . بررسی جامعی در این زمینه در ارتباط با مواد تعمیری توسط مولفین انجام شده است .

در ارتباط با خصوصیات مواد تعمیری خصوصا مسئله با نظر به خوردگی فولاد ، به پوزولانهای محلی توجه خاص شده است .

آزمایش های مواد تعمیری در این تحقیق عبارت بوده است از :

مقاومت فشاری نمونه های ساخته شده با مواد تعمیر

مقاومت خمشی نمونه های ساخته شده با مواد تعمیر

مقاومت برشی نمونه های ساخته شده با مواد تعمیری

تعیین جمع شدگی و انبساط

تعیین میزان نفوذ کلر در بتن سخت شده

تعیین نفوذ پذیری نمونه های ساخته شده با مواد تعمیری ( تحت فشار آب )

تعیین جذب سطحی نمونه های ساخته شده با مواد تعمیری

بیرون کشیدن فولاد برای تعیین پیوستگی فولاد به مواد تعمیری

تعیین چسبندگی بتن قدیم و جدید

تاریخچه ی بتن در محیط دریایی

عموما تصور بر این است که بتن یکی از مصالح بسیار با دوام است . ولی تاریخچه ی بتن در محیط دریایی حاکی از آن است که در مقابل آب دریا به عنوان یکی از خورنده ترین محیط های طبیعی در جهان ، بتن از نقطه نظر دوام در معرض مشکلات جدی قرار دارد .

بسیاری از سازه های دور از دریا در اروپا که توسط رومی ها با استفاده از سیمان پوزولان آهک ساخته شده اند ، طی دو هزار سال گذشته در مقابل عوامل محیطی مقاوم بوده اند .

از طرف دیگر تعدا اندکی از سازه های قدیمی متعددی که در اثر نیروهای مخرب در اقیانوسها کاملا ویران شده اند ، اطلاعات کاملی در دست نداریم . در مکتوبات مربوط به بتن ، در خصوص دوام بتن در محیط دریایی حداکثر گزارشاتی دویست ساله وجود دارد .

در سال 1756 جان اسمیتون یک مهندس انگلیسی که براساس گزارشات ، اولین شخصی است که خود را مهندس سیویل نامیده ، ماموریت ساخت یک فانوس دریایی بر روی ادیستون راک واقع در دهانه ی غربی کانال انگلیس را به عهده گرفت .

به لحاظ شدت عمل موج و حمله ی شیمیایی توسط آب دریا ، نیاز به سیمانی مقاوم تر و بادوام تر از مخلوط های سنتی شامل آهک مرده و پوزولان که از زمان رومی ها تا آن تاریخ در اروپا رایج بود ، احساس گردید . سیمان سنتی برای تهیه ی ملات مقاوم در مقابل آب از دو قسمت آهک مرده مخلوط شده با یک قسمت پوزولان زئولیتی تشکیل می شد که پس از کوبیده شدن با هم ، طی ترکیب با آب ملات ساخته می شد . از آنجا که اسمیتون به سیمان مورد نظر با مقاومت مناسب در مقابل آب دریا دست نیافت ، با چندین نمونه آهک از منابع مختلف آزمایشاتی انجام داد . وی نتیجه گرفت که آهک مناسب برای ساخت بهترین ملات ، از تکلیس سنگ آهکی که شامل مقدار قابل ملاحضه ای مواد رسی باشد ، به دست می آید . احتمالا شناخت آهکی هیدرولیکی به عنوان پیش زمینه ی شکل گیری سیمان پرتلند به همین زمان بر می گردد. به همین خاطر فانوس دریایی ادیستون نقطه ی تحول مهمی در تاریخ توسعه ی سیمان پرتلند به علاوه حمل و نقل دریایی است .

این فانوس دریایی تا زمان بروز گسیختگی در پی آن حدود 120 سال عمر داشته است . در سال 1818 مطالعات ال جی ویکات در فرانسه بر روی آهک هیدرولیکی منجر به تولید آهک هیدرولیکی ترکیبی با استفاده از تکلیس مخلوطی مصنوعی از سنگ آهک با درجه ی خلوص بالا و رس گردید . این تکنیک مقدمه ی تکنولوژی جدید سیمان پرتلند گردید که در سال 1824 توسط جوزف آسپدین بنای انگلیسی به ثبت رسید.

نتیجتا در سازه های بندری و ساحلی ، مصالح ساختمانی سنتی مانند چوب و سنگ طبیعی به تدریج جای خود را به بتن سیمان پرتلند داد که به عنوان مصالحی با فرم پذیری بیشتر و کار پذیری سهل تر شناخته می شد.

ظهور بتن مسلح در پایان قرن نوزدهم محرک واقعی برای گسترش سریع سازه های دریایی در سراسر جهان را فراهم آورد و این امر باعث رشد بیشتر صنعت سیمان و بتن نیز گردید.

البته در توسعه ی صنعت سیمان و بتن و صنعت دریایی در قرن نوزدهم ملتهای اروپایی به ویژه انگلیسی ها  و فرانسوی ها نقش هدایت کننده داشتند ، زیرا برای گسترش انقلاب صنعتی در داخل و خارج ، اقیانوس نوردی یکی از ضروریات اساسی بود.

براساس تحقیقات لی ، ویکات اولین فردی بود که تخریب شیمیایی ملات آهک در اثر آب دریا را ناشی از فعل و انفعال بین هیدرو کسید کلسیم ترکیب نشده در ملات و سولفات منیزیم موجود در آب دریا اعلام نمود .

ویکات بررسیهای آزمایشگاهی بسیار دقیق خود را در سال 1812 زمانی آغاز کرد که به عقیده ی وی در رابطه با موضوع ، یک هرج و مرج در نظریات وجود داشت .

اولین نتایج این مطالعات در سال 1818 انتشار یافت ولی نتایج کامل آنها تحت عنوان « تحقیق بر روی علل تخریب فیزیکی ملات ها ی هیدرو لیکی توسط آب دریا » در سال 1857 به زبان فرانسوی منتشر شد .وی برای این کار ارزشمند بر روی دوام ملات های سیمانی در سازه های دریایی جوایزی نیز دریافت نمود . ویکات مشاهده ی عمیق خود را چنین بیان کرد :

« براساس آزمایشها ، بخش های تخریب شده ی ملات مقدار آهک خیلی کمتری نسبت به سایر بخش ها را دارا هستند . این کمبود آهک ناشی از حل شدن و از بین رفتن آن است ، که در واقع در ترکیب سیمان اضافی بوده است . آنچه مشاهده می کنیم این است که کارگران طبیعت برای رسیدن به نسبت های اختلاط واقعی ، اشتباهات طراح نسبت های اختلاط اولیه را اصلاح می کنند .

بنابراین اثراتی که ما تشریح می کنیم و مواردی که به آنها اشاره داریم ، انحراف ما را از نسبت های اختلاط واقعی محسوس تر و قابل ملاحضه تر می کنند .»

علاوه بر تخریب بتن در آب دریا ، گسیختگی های ناشی از تجزیه ی ملات ها و بتن ها در خاک های سولفاته نیز در جنوب فرانسه و الجزایر مشاهده گردیده بود . جایگزینی سیمان پرتلند به جای مخلوط های آهک پوزولان نیز مشکل را حل نکرده بود ، زیرا هیدراتاسیون سیمان پرتلند مقدار قابل ملاحضه ای هیدرو کسید کلسیم آزاد می کرد .

یک مهندس فرانسوی دیگر به نام جی باید در ادامه ی ایده های ویکات یک نوع سیمان بدون سیلیکات کلسیم اختراع کرد که در اثر هیدراتاسیون آن هیچگونه هیدروکسید کلسیم تولید نمی شد . ترکیب اصلی این سیمان که سیمان پر آلومینیم نامیده می شود ، مونوکلسیم آلومینات است . این نوع سیمان مقاومت بسیار خوبی در مقابل آب دریا و سایر آبهای سولفات دار از خود نشان داد . اما افت مقاومت فشاری آن در شرایط محیطی گرم و مرطوب باعث شد کاربرد سازه ای آن در اکثر کشورهای جهان ممنوع گردد.

در سال 1880 بررسی انجام شده توسط پرازیر بر روی علل تخریب بتن در بندر آبرین اسکاتلند یافته های ویکات را مورد تایید قرار داد . وی نتیجه گرفت که سیمان های هیدرولیکی استفاده شده در بتن های در معرض آب دریا از طریق فعل و انفعال تغییر یونی آهک را از دست می دهند و منیزیم را از آب دریا جذب می کنند ، که نهایتا باعث تخریب بتن می گردد.

در سال 1924 آتوود و جانسون پس از مرور جامع تجربیات جهانی طی صد سال قبل از آن در زمینه ی بتن در مقابل آب دریا ، آنچه را ویکات بیش از صد سال قبل کشف کرده بود مجددا به طور اساسی مورد تایید قرار دادند .

تحقیقات جدیدتر بر روی سازه های دریایی تخریب شده حاکی از آن است که بتن نفوذ پذیر علاوه بر حمله ی سولفات منیزیم حمله ی اسید کربنیک ( ناشیco2 از محلول در آب دریا ) نیز عامل مهمی است . براساس گزارش فلد در سال 1955 شمع ها و سرشمع های بتنی پل رودخانه ی جیمز در نیوپورت نیوز ویرجینیا پس از 21 سال بهره برداری 4/1 میلیون دلار هزینه ی تعمیرات داشته است که شامل 70 درصد از 2500 شمع آن می شود .

به طور مشابه در سال 1957 حدود 750 شمع پیش ساخته در نزدیکی اوشن سیتی نیوجرسی پس از 25 سال بهره برداری به دلیل افت شدید وزنی نیاز به تعمیر پیدا کردند . قط بعضی از این شمع ها از مقدار 550 میلیمتر اولیه به 300 میلیمتر کاهش یافته بودند .

در هر دو مورد مکور تجزیه ی بتن و افت مصالح اساسا به غلظت غیر عادی و بالایco 2 محلول در آب دریا نسبت داده شده است . ph  آب دریا به جای 2/8 تا 4/8 که مقدار معمول برای آب دریاست نزدیک به 7 بوده است .

همچنین فلد نوع دیگری از تخریب بتن را تشریح کرده است که اهمیت نفوذ پذیری را جدی تر می نماید . در دو پایه از ده پایه ی پل رودخانه ی شروبری نیو جرسی ساخته شده در سال 1913 پس از یک سال بهره برداری علائم گسیختگی ظاهر شده است . پس از برداشتن بتن تخریب شده که توسط قیف و لوله اجرا شده بود لایه های متناوب بتن سالم خوب و بتن خمیر مانند ( مواد بتونه ای شامل نمک های کریستاله شده ) مشاهده گردید .

جمع شدن لایه هایی از شیره ی بتن به ضخامت 50 تا 75 میلیمتر در 5 متر عمق بتن ریزی یده می شد و به نظر می رسد بروز گسیختگی تا حذف کامل این لایه ها باعث ایجاد درزهای نفوذ پذیر در بتن شده بود که به راحتی در معرض حمله ی آب دریا قرار می گیرد .

مهتا و هاینز 18 بلوک آزمایشگاهی بتنی غیر مسلح به ابعاد 1 *8/1 * 8/1  متر را مورد مطالعه قرار داده اند که از سال 1905 در  آب دریا در بندر سن پدرو نزدیک لوس آنجلس ، کالیفرنیا نیمه  غوطه ور بوده  اند. براساس آزمایشاتی در سال 1972 پس از 67 سال قرار گرفتن در معرض آب دریا ، مشاهده گردید که بلوک های بتنی متراکم ( با نسبت سیمان ، ماسه و شن به ترتیب 1 و 2 و 4 ) در شرایط عالی قرار داشتند . گر چه برخی از آنها با استفاده از سیمان پرتلند دارایC3A  بالا ( 14 درصد C3A) ساخته شده بودند . از سوی دیگر بلوک های بتنی کم مایه ( 6 : 3 : 1 ) دچار افت وزنی شده و سطح نرم داشتند که توسط گیاهان دریایی پوشیده شده بودند . آنالیز کانی شناسی بتن تخریب شده حاکی از وجود مقادیر قابل ملاحظه هیدرو کسید منیزیم ، گچ ( سولفات کلسیم ) ، اترینگایت ، آراگونیت ( کربنات کلسیم ) و هیدرو کالو مینات ( هیدرات کربو آلومینات )بوده است و محصولات اولیه ی هیدراتاسیون سیمان پرتلند شامل هیدرو سیلیکات کلسیم و هیدرو کسید کلسیم بر اثر حمله ی سولفات منیزیم وco2 از بین رفته بودند .

آزمایش های دراز مدت کارگاهی انجام شده توسط ریگورد و یورو منجر به نتایج مشابهی گردیده است . از بررسی و مطالعه ی نمونه های تاریخی تشریح شده ی مذکور می توان چنین نتیجه گرفت که بتن نفوذ پذیر در اثر حمله ی شیمیایی آب دریا عاقبت تخریب خواهد شد و در محاسبه ی دوام دراز مدت بتن ، نفوذ پذیری آن مهم تر از تفاوت در ترکیب سیمان پرتلند است .

تجارب کارگاهی در خصوص دوام سازه های دریایی بیانگر آن است که حمله ی شیمیایی تنها مسئله نیست . بتن موج شکن ها ، اسکله ها ، شمع ها و سایر سازه های دریایی باید ضربه ها و فشارهای بسیار بزرگی را خصوصا هنگام طوفان ها تحمل نمایند .

آیدورن به تخریب تعدادی از موج شکن ها طی سالهای 1970 در مدیترانه اشاره می کند از جمله آنتالیا در ترکیه ( 1971 ) ، آرزیوال جدید در الجزایر (1979 ) ، تریپولی در لیبی ( 1977 و 1980 ) ، سانیز در پرتقال (1978 ) و بیل بائو و سن سیپریان در اسپانیا (1980 ). ناکافی بودن مقاومت های کششی و خمشی بتن حجیم غیر مسلح جهت مقاومت در مقابل عمل موج باعث چنین گسیختگی هایی شده است . در نتیجه امروزه اکثر سازه ها توسط فولاد در آب شور در معرض خوردگی قرار میگیرد. به علاوه بسیاری از سازه ها در مناطق آب و هوایی سرد بوده و در معرض سیکل های یخ زدن و آب شدن قرار دارند .

در اینجا چند نمونه ی تاریخی از اجرای سازه های بتن مسلح هم در آب و همای معتدل و هم سرد را مورد بررسی قرار می دهیم .

در سال 1912 در بندر لس آنجلس برای تحمل یک بارانداز 800 متری از شمع های بتنی مسلح پیش ساخته استفاده شده است . پس از 12 سال بهره برداری در برخی از شمع ها ترک های طولی در تراز میانی جزر و مد ظاهر گردید که نهایتا منجر به کندن بتن شد .

بتن زیر تراز تحتانی جزر و مد سالم مانده بود . به نظر می آید ریز ترک های ناشی از حمله ی سولفاتی باعث نفوذ آب دریا شده و نتیجتا خوردگی میلگردها اتفاق افتاده است . براساس تجربه ی دیگری سایر عوامل ایجاد ریز ترک ها در بتن از جمله گرادیان های حرارتی یا مقاومت بالا در مقابل شمع کوبی را می توان نادیده انگاشت .

فلاس و گرمن وضعیت شمع ها و تیرهای حمال بتنی مسلح ساختمان پل سان فرانسیسکو ساخته شده در سال 1912 را پس از 46 سال عمر مورد مطالعه قرار دادند . گزارش های حاکی از آن است که بتن مربوطه شامل سیمان پرتلند باc3a بالا ( حدود 14 تا 17 درصدC3A ) و عیار سیمان زیاد  ( تقریبا 400 کیلوگرم در متر مکعب ) بوده است .

اکثر شمع ها در شرایط خوبی قرار داشتند ولی برخی از شمع ها و تیرهای عرضی دوتا از پایه ها ترک خورده بودند .اعتقاد بر این است که اجرای ضعیف  و تغییر شکل های اضافی ناشی از بار می تواند منشا ترک های ریز در این بتن ها بوده که میلگردها را در معرض خوردگی توسط آب دریا قرار داده اند .

طی سالهای 1953 تا 1955 بیش از 400 سازه ی ساحلی با عمر 20 تا 50 سال در دانمارک مورد بررسی قرار گرفته و طی گزارشی توسط آیدورن در سال 1967 ارائه گردیده است .

حدود 40 درصد سازه های مطالعه شده قدری تخریب داشته اند . از بین مواردی که با تخریب شدید روبرو بوده اند می توان پایه ی هفتم پل ادسوند یک پل بزرگراهی در جاتلند شمالی و یک سد بتنی در لیم فورد را نام برد .

بتن پایه ی هفتم پل ادسوند در اثر ترکیب سیکل های یخ زدن و آب شدن واکنش قلیایی سیلیسی و حمله ی سولفاتی دچار  ترک خوردگی و افت مقاومت گردید . گزارش سوابق سازه نشانگر ترک خوردگی اولیه ی پایه ناشی از تنش های حرارتی می باشد که به عقیده ی آیدورن افزایش نفوذ پذیری بتن در مقابل آب دریا را باعث گردیده و متعاقب آن حمله ی شیمیایی اتفاق افتاده است . این پایه پس از 8 سال بهره برداری  تعمیر گردیده است . سازه ی دوم پل بزرگراهی در جاتلند شمالی دارای ترک خوردگی شدید و قلوه کن شدن بتن در پایه های پل بوده است . افت وزنی در تراز میانی جزر و مد حداکثر بوده و به شکل ساعت شنی در ستون ها بروز کرده است . خوردگی میلگردها به شکل متداول در تیرهای حمالی طولی اتفاق افتاده است . ضعف کیفیت ( نسبت آب به سیمان بالا ) در بررسی نمونه های بتنی هویدا بوده است . همچنین سایر عوامل موثر در ترک خوردگی بتن  از  جمله پدیده ی یخ زدن و آب شدن و واکنش قلیایی سیلیسی نیز در خوردگی میلگردها تاثیر داشته اند .

 

سازه ی سوم در یکی از بخش ها با استفاده از بتن نفوذ پذیر و کم مقاومت با عیار سیمان 220 kg / m3  ساخته شده که برای مقاومت در مقابل سیکل های متعد د تر و خشک شدن و عمل امواج سنگین ( ضربه ی شن و ماسه ی امواج ساحلی ) مناسب نبوده است . بعضی از بلوک های بتنی در طول 20 سال قرار گرفتن در معرض آب دریا کاملا تخریب شده بودند .

طی سالهای 1962 تا 1964 بیش از 700 سازه ی بتنی در طول خط ساحلی نروز توسط یورو مورد مطالعه قرار گرفته است .

60 درصد این سازه ها بار اندازهای بتن مسلح با پایه های لاغر ساخته شده توسط بتن با ترمی بوده است .

حدود 3/2 این سازه ها در زمان بررسی عمر 20 تا 50 ساله داشته اند . گزارش این بررسی ها حاکی از آن است که به طور کلی پایه های بتنی در زیر تراز جزر و بالای تراز مد در شرایط خوبی بوده اند. اما در ناحیه ی تر و خشک شدن پایه های زیادی دچار آسیب شده اند به گونه ای که سطح  مقطع حدود 14 درصد  آنها به میزان 30 درصد یا بیشتر و سطح مقطع حدود 24 درصد آنها به میزان 10 تا 30 درصد کاهش داشته اند .

خرابی بتن در ناحیه ی تر و خشک شدن اساسا ناشی از اثر سیکل ها ی یخ زدن و آب شدن بر روی بتن بدون حباب هوا بوده است .

آسیب دیدگی شدید ناشی از خوردگی میلگردها در 20 درصد تیرهای عرشه نیز مشاهده گردیده است .

براساس گزارش مهتا و گرویک در سال 1980 تعدا د از تیرهای پیشانی پل ماتئو هیوارد در نزدیکی سانفرانسیسکو ، کالیفرنیا به علت ترک خوردگی شدید بتن که احتمال می رفت ناشی از خوردگی میلگردها ی فولادی باشد ، نیاز به تعمیر با هزینه ی زیاد پیدا کردند .

هفده سال قبل از آن این تیرها با استفاده  از بتنی با کیفیت بالا ( عیار سیمان 370 kg/m3  و نسبت آب به سیمان 45/0 ) ساخته شده بودند . بعضی از تیرها پیش ساخته بود ه و با خار عمل آوری شده بودند .

هیچگونه خوردگی و ترک در تیرهای بتن در جا مشاهده نمی شد ، اما تمامی تیرهای عمل آوری شده با بخار در وجه بیرونی و به طرف باد که مستقیما در معرض پاشش آب دریا بوده اند ، دچار خوردگی و ترک شده بودند .

اعتقاد این محققین بر این بوده است که به علت ابعاد بزرگ تیرها ( تقریبا 8m *3/75m*1/8m   ) ترکیبی از حجم آرماتور زیاد و سرعت خنک شدن متفاوت ( منتجه از سیکل های گرمایی در عمل آوری با بخار ) باعث بروز ریز ترک های نامرئی شده است .

سپس در بخشی از تیر که در معرض شرایط محیطی شدید بوده ریز ترکها به هم پیوسته و ممتد شده اند .

بنظر می رسد در چنین شرایطی محیطی که به نام محیط دریایی خوانده شده ، بتنی که ابتدائا غیر قابل نفوذ بوده است ، می تواند نفوذ پذیر شده و بنابراین تحت سیکل های خوردگی – ترک – خوردگی آسیب دیده و نهایتا دچار تخریب سازه ای جدی شود .

محققین زیادی با بررسی های دراز مدت بر روی دوام سازه های بتنی در محیط دریایی دریافته اند که در آب و هوای گرم خوردگی الکترو شیمیایی میلگردهای فولادی در بتن به طور جدی اتفاق می افتد . نتیجتا یک مخلوط بتنی با عملکرد مناسب در آب و هوای سرد ممکن است در آب و هوای گرم رضایت بخش عمل ننماید. براساس مطالعه انجام شده توسط گرویک ، تونل دبی ساخته شده در سالهای 1973 تا 1975 نیاز به تعمیر کامل درسال 1986 با هزینه ای دو برابر هزینه ی ساخت اولیه پیدا کرد . شرایط محیطی خاورمیانه چنان شدید است ( شب های سرد به دنبال روزهای گرم ) که برخی آن را به عنوان ناحیه ی تشدید شده با مقیاس کامل در نظر گرفته اند . در پروزه ی کانال خنک کننده ی آب دریا حتی قبل از بهره برداری کامل از کانال به دلیل خوردگی و ترک ، بتن نیاز به تعمیر پیدا کرده است . تعمیرگاه خشک کشتی ابوظبی شدیدا آسیب دیده است . به نظر می رسد تر و خشک شدن متناوب در هوای گرم باعث ایجاد شرایط سخت خاصی می گردد.

بررسی های نرمند بر روی سازه های دریایی ساحلی در ناحیه ی خلیج طی سالهای 1974 تا 1986 نشان داد که بسیاری ا سازه های بتنی مسلح در اثر خوردگی میلگردها دچار اسیب های مختلف از ترک های کوچک سطحی تا فرو ریختگی های بزرگتر هستند .

آسیب ها طی یک عمر نسبتا کوتاه بین 3 تا 10 سال پس از ساخت اتفاق افتاده اند . در مقایسه با استانداردهای امروزی ، این سازه ها با استفاده از بتن نسبتا ضعیف ( < 30 mpa )  و حدود 50 mm  پوشش بتنی روی میلگردها ساخته شده اند .

در برخی موارد خصوصا در جاهایی که کنده شدگی در بتن مشهود است ، کاهش قابل ملاحظه ای در سطح مقطع میلگردها اتفاق افتاده است . نورمند مشاهده نمود که در سازه های بتنی حجیم غیر مسلح میزان تخریب نسبت به بتن مسلح با کیفیت مشابه خیلی کمتر است ، گرچه آثار نمک بر روی سطح این سازه ها هویداست .

در نتیجه ایشان پیشنهاد نموده که برای سازه های دریایی در این مناطق ، امکان بکارگیری بتن حجیم قبل از تصمیم گیری نسبت به بتن مسلح بررسی شود .

با توجه به اطلاعات بیشتر و دقیق تر در خصوص دوام بتن که به ویژه طی دو دهه ی اخیر در استانداردهای مختلف وارد شده است ، می توان انتظار داشت که سازه های بتنی مسلح ساخته شده از  دهه ی 1980 به بعد عملکرد رضایت بخشی از نقطه نظر دوام بتن داشته باشند .

انواع قرار گرفتن بتن در معرض عوامل مخرب و روشهای تخریب

بر حسب موقعیت قرار گیری سازه در آب دریا ، می توان روشهای تخریب بتن را به سه صورت زیر دسته بندی کرد :

الف ) بتن هایی که بالاتر از جزر و مد قرار گرفته و در معرض آب نیستند .

اما این بتن ها در معرض جریان هوایی هستند که نمکهای دریا در آن وجود دارد . حمله هایی که روی این قسمت بتن رخ می دهد ، ممکن است به خوردگی آرماتور بتن منجر گردد.

ب ) بتن های قرار گرفته در ناحیه جزر و مد ، می توان تحت تاثیر تر و خشک شدن متناوب ، خوردگی آرماتور ، واکنشهای شیمیایی که باعث از بین رفتن محصولات هیدراتاسیون می شوند و فرسایش ناشی از برخورد امواج و ماسه قرار گیرند .

ج ) قسمتی از سازه بتنی که زیر خط جزر و مد قرار دارد ، برای انجام واکنشهای شیمیایی آمادگی کامل دارد ولی نسبت به خوردگی فولاد کمتر آسیب می بیند .

ترکیبات آب دریا

به طور کلی فرایند تخریب بتن هایی که در مجاورت آب دریا ها هستند ، ناشی از چندین عامل فیزیکی و شیمیایی است .

پیش بینی عملکرد بتن در حضور آب دریا کار آسانی نیست ، زیرا تعداد زیادی واکنشهای شیمیایی در شرایط غیر تعادلی ، در حال انجام است و اطلاعات حاصل از شرایط تعاد ل ترمودینامیکی در بهترین شرایط ، تنها می تواند به عنوان یک راهنما مورد استفاده قرار گیرد .

آب دریا دارای یونهای مخرب زیادی است که هر یک جداگانه اثر نامطلوبی بر روی بتن  دارند ، اما ممکن است اثر تخریبی ترکیب آنها ، کمتر از اثر هر کدام به صورت جداگانه باشد .

به طور کلی آب دریا دارای 3/5 درصد وزنی نمکهای محلول است .

نتایج تحقیقات به عمل آمده نشان داده است که میزان یونهای موجود در آب خلیج فارس نسبت به دریاهای مدیترانه ، شمال ، آتلانتیک و بالتیک بیشتر است به دلیل ماهیت نیمه بسته خلیج فارس که تنها دروازه خروجی آن تنگه هرمز است و همچنین به دلیل جزر و مد بسیار محدود آبهای خلیج فارس و دریای عمان ، تبادل خیلی کم دارند .

تبخیر آب باعث می شود که لایه هایی از نمک بر روی سطوح جزرو مد باقی بماند . نمک باقیمانده پس از سالها تبخیر متوالی در سطوح قابل توجهی افزایش یافته است . در ضمن در طول سال که رطوبت نسبی هوا از  5 تا 90 درصد متغیر است و تحت تاثیر وزش باد که حاوی یون کلر است ، اثر خوردگی تشدید می گردد.

فرایند های شیمیایی تخریب کننده بتن

ترکیب اصلی یک خمیر سیمان هیدراته شده که با سیمان های نوع 1 و 2 ساخته شده ، میکرو کریستالهای سیلیکات کلسیم آبدار ، با فرمول تقریبی2/7-3/5CAO.2sio2.3-4H2O  است .

همچنین ترکیبات دیگری مانند : هیدرو کسید کلسیم ، کلسیم منوسولفات آلومینات آبدار     { 3CAO.AL2O3.CASO4.18H2O }دریا و ترکیبات آهن دار در آن وجود دارد . نقش اصلی ترکیبات مهاجم آب دریا  { MGSO4,MGCL2,CO2 }در تخریب بتن ، از بین بردن   Ca( OH)2است .

CO2می توان نخست با CA ( OH )2واکنش داده  و CACO3  در شکلهای آراگونیت یا کلسیت تولید کند و سپس بی کربنات کلسیم  CA( HCO3)تولید شود . همچنین  CO2می تواند با سولفات در حضور  CA ( OH )2واکنش داده و تولید کربوآلومینات و گچ نماید . همچنین  CO2می تواند با سیلیکات کلسیم آبدار واکنش داده و آراگونیت و سیلیس تولید کند .

گر چه میزان کلرید و سولفات منیزیم در آب دریا کم است اما آنها می توانند در پیشرفت واکنشهای زیان آور نقش مهمی داشته باشند . این ترکیبات  با  CA ( OH )2واکنش داده و تولید کلرید کلسیم و سولفات کلسیم میکنند که هر دو محلول هستند .

کلرید سدیم بسیار غلیظ موجود در آب دریا ، تاثیر زیادی روی حلالیت بعضی از ترکیبات دارد .

برای مثال حلالیت سولفات کلسیم آبدار را افزایش می دهد و از کریستاله شدن سریع آن جلوگیری می کند .

همچنین این ترکیب حلالیت CA ( OH )2و  MG ( OH )2را افزایش می دهد که نتیجه آن کاهش مقاومت بتن است .

سولفات منیزیم می تواند با کلسیم منو سولفات آلومینات در حضور  CA ( OH )2واکنش داده و تشکیل اتر نگایت دهد که واکنش انبساطی است . گزارش شده است که این واکنش در حضور CO2کلرید سدیم به کندی و در حضور اصلا صورت نمی پذیرد . زیرا CO2  نخست با  CA(OH)2 واکنش می دهد . یون MG +2 سولفات منیزیم می تواند جانشین  CA +2سیلیکات کلسیم آبدار شده و تولید سیلیکات منیزیم آبدار نماید . این واکنش به دلیل افزایش تخلخل بتن ، منجر به ضعف آن می شود .

به طور کلی اتر نگایت تولید شده در بتن در معرض آب دریا متغیر بوده و دارای حداکثر 5 درصد سلیس و 2/0 درصد کلرید می باشد و دارای سوزنهای کوچک هگزاگونال برآمده از میان فاز  C-S-Hمی باشد . اتر نگایت به صورت گلوله های دارای میله های هگزاگونال یا رشته هایی از سوزنهای بسیار بلند می باشد . و این عقیده وجود دارد که تشکیل این نوع اتر نگایت می تواند موجب تخریب بتن گردد.

کلر و آلومینات به ندرت تشکیل می شود ، زیرا در حضور سولفات ، اتر نگایت فاز برتر است .

زمانی که کلر و آلومینات کلسیم تشکیل می شود ، به شکل ورقه های هگزاگوتال رشد کرده و داخل ریزه سوراخها جا میگیرد . از این رو مقاومت بتن را کاهش نمی دهد .

در مورد تشکیل توماسیت { CaCO3.CaSO4.CaSIO3.15H2O } نیز گزارشاتی وجود دارد .

این ترکیب زمانی تشکیل می شود که اتر نگایت در تماس با  CO2 و سیلیس ، فعال باشد . نقش این ترکیب هنوز بدرستی شناخته نشده است ، اما ظاهرا هیچگونه خاصیت چسبندگی ندارد .

دی اکسید کربن موجود در آب دریا با سطح معمولی بتن واکنش داده و آراگونیت تولید میکند و تشکیل این ماده نفوذ ناپذیری بتن را افزایش می دهد .

از آنجا که میزان CO2 در آب دریا بسیار بالا می باشد ، آراگونیت نیز تبدیل به بی کربنات شده و از سطح بتن شسته می شود . در بتن های متراکم ، CO2تاثیر به سطح بتن محدود می شود . زیرا لایه آراگونیت در ناحیه حمله یون  MG+2است و این یونها موجب تغییر شکل آهک بهCACL2 یا   CASO4شده و منیزیم به صورت  Mg (oh )2رسوب می کند.

حال در بتن های متراکم ، دو لایه آراگونیت  caco3و  Mg (OH )2موجب افزایش مقاومت بتن در برابر حمله آب دریا می شود . کلرید و سولفات منیزیم باقیمانده ، به داخل بتن بیشتر نفوذ کرده و شاید موجب تشکیل اتر نگایت و  Caco4شوند . یونهای cl- می توان در بتن بیشتر نفوذ کنند .

تاثیر ترکیب و نرمی سیمان

در مورد تاثیر آب دریا بر روی ترکیبات مختلف سیمان ، نمی توان به خوبی قضاوت کرد . زیرا همزمان ترکیبات و عوامل محیطی دیگری نیز فعالیت دارند . اما ثابت شده است که وجود مقادیرC3A در حد 13 درصد یا بیشتر می تواند بسیار زیان آور باشد . این ترکیب به ویژه در حضور مقادیر زیادC3S ، مقاومت بتن را در مقابل حمله آب دریا بسیار کاهش می دهد . این عامل را می توان از روی میزان انبساط سیمان به خوبی نشان داد .

در سیمانهای نرم ، ذراتC3A نیز ریزتر بوده و در نتیجه اثر نگایت به طور یکنواخت توزیع شده ، بنابراین تنشها آسانتر جذب می شوند .

خوردگی بتن های مسلح

خوردگی فولاد در بتن ناشی از واکنشهای الکترو شیمیایی است که به وسیله مقاومت الکتریکی در سطح فولاد ،  phخمیر سیمان مجاور با فولاد و نفوذ الکترولیتهای مانند کلریدها و اکسیژن درون بتن قابل کنترل است .

برای اینکه الکترو شیمیایی انجام شود ، بتن باید به اندازه کافی نفوذ پذیر بوده و رسیدن اکسیژن به فولاد را تامین کند ، در حالی که در همان زمان اجازه می دهد مقدار یون هیدرو کسیل به وسیله عمل شسشتشو و واکنش بین یونهای  mg+2و  co2یابد ورود یون کلر تاثیر لایه پوشش محافظ اکسید آهن در آن را کاهش می دهد .

نسبت آستانه  cl-/oh-برای شروع خوردگی اولیه 0/63 گزارش شده است . بنابراین در منطقه جزر و مد که اکسیژن به مقدار زیادی وجود دارد ، سرعت خوردگی فولاد در بتن بستگی به غلظت یون کلر و PHبتن مجاور فولاد دارد .

شایان ذکر است که نفوذ پذیری لایه پوشش آرماتور ، مهمترین عامل تعیین شده در دوام دراز مدت بتن است . بنابراین طرح اختلاط مناسب بتن و اجرای صحیح بتن ریزی از عوامل مهم در دوام دراز مدت می باشد . در زیر منطقه جزر و مد به دلیل اینکه اکسیژن وجود ندارد و همچنین لایه های محافظتی تشکیل می شوند ، وضعیت به بحرانی منطقه جزر و مد نیست . در بالای منطقه جزر و مد عامل دیگری که باعث تخریب بتن می شود ، سایش است . در این شرایط استفاده از بتن کاملا متراکم شده ، مناسب می باشد . در ضمن موادی مانند میکرو سیلیس نیز به مقدار قابل توجهی مقاومت در برابر سایش بتن را افزایش می دهند.

با به وجود آمدن ترکهای خمشی در بتن ، سرعت نفوذ یون کلر و سایر یونها افزایش می یابد و در نتیجه خوردگی تشدید می شود . در این حالت خوردگی نیز موجب افزایش ترک در بتن می شود . به طور کلی بدون پوشش کافی هر بتنی حتی اگر مقادیر زیادی سیمان در ساخت آن مصرف شده باشد ، از بین رفته و خوردگی گسترش می یابد .

گالوانیزه کردن فولاد مسلح کننده ، روشی خوب برای محافظت است . اما در ناحیه پاشیدگی گاهی ممکن است این عمل تاثیری نداشته باشد .

بارگذاری متناوب عامل دیگری برای تشدید خوردگی است . این نوع بارگذاری باعث به وجود آمدن ترکهای زیادی می شود که خود خوردگی را گسترش می دهند .

مواد آلی دریایی

جانوران دریایی شامل نرم تنان غالبا روی سطح بتن متخلخل که قلیاییت آن توسط شسته شدن کاهش قابل توجهی یافته پیدا می شوند . از آنجا که رشد این جانوران از عواملی چون حرارت ، اکسیژن ، میزان ph  ، جریان دریایی و شرایط نور تاثیر می پذیرد ، عموما به عمق حدود 20 متر از سطح دریا محدود می شوند ودر آب و هوای سرد مسئله ساز نیستند .

نرم تنان اسیدهای مترشحه ای هستند که باعث ایجاد سوراخهایی در بتن و حفرات زنگ زدگی روی سطح فولاد مدفون در بتن می شوند . همانگونه که لی گزارش داده است بعضی از نرم تنان تولید کربنات آمونیوم می کنند که به بتن آسیب زیادی می رساند . براساس نظر گرویک یک نوع جانور نرم تن مهاجم که می تواند در سنگدانه های آهکی سخت بتن سوراخ ایجاد نماید در سطح آب خلیج فارس یافت شده است .

باکتریهای تولید کننده h2s   در رسوبات شامل نفت یافت شده اند . آنها به بتن ضعیف و نفوذ پذیر حمله می نمایند و نهایتا باعث خوردگی فولاد داخل بتن میشوند . حضور باکتریهای اکسید کننده گوگرد باعث تبدیل H2S  به اسید سولفوریک می شوند که خوردگی شدیدی هم برای بتن و هم آرماتورهای فولادی به دنبال خواهد داشت .

طبق نظ هاف ، جانور دریایی ممکن است از دیدگاه دیگری نیز یک مسئله جدی باشد ، زیرا می تواند باعث افزایش قطر پایه ها و حجم سیال جابجا شده گردد که منجر به افزایش بارگذاری هیدرودینامیکی می شود .

زبری سطح اضافی ایجاد شه توسط جانوران دریایی ضریب اصطکاک را افزایش داده و بارگذاری دینامیکی را شدت می بخشد . در نتیجه بر روی پایداری سازه ای تاثیر می گذارد . ( به عنوان مثال در سازه های بزرگ  مقدار 50 میلیمتر جانور دریایی به راحتی می تواند چندین هزار تن وزن مرده را افزایش دهد ) .جانوران دریایی همچنین باعث می شوند که نتوان با مشاهده عینی و بررسی ظاهری سطوح بتنی ، سایر عیب و نقصهای موجود را بررسی نمود .

درجه حرارت

دمای سطحی آب دریا از کمترین مقدار -2 C ( نقطه یخ زدگی آب دریا ) در مناطق سرد تا بالاترین مقدار حدود 30 C  در مناطق گرمسیر تغییر می کند. وقتی دمای سطح زیاد باشد افت سریع دما در عمق مشاهده می شود تا آنجا که دما به یک حالت یکنواخت حدود 2 -5C در اعماق 100 تا 1000 متری می رسد .

علاوه بر تاثیر بر روی رشد مواد آلی دریایی ، درجه حرارت آب دریا تعیین کننده میزان و سرعت واکنشهای شیمیایی و الکترو شیمیایی در بتن می باشد . طبق نظر « آیدورن » برای سازه های بتنی ، واقع در آب و هوای گرم ، حرارت ممکن است به عنوان یک عامل تشدید کننده عمل کند ، زیرا گرما یک منبع محرک انرزی است که هم آغاز حمله و هم پیشرفت آن را در جریان مکانیزم خرابیها شتاب می بخشدد .

قانون عمومی حاکم بر رابطه متقابل گرما و میزان واکنشهای شیمیایی دو برابر می گردد . قابل ذکر است که دمای هوا مقادیر بیشتر و بحرانی تری را نسبت به درجه حرارت آب دریا نشان می دهد . در آب و هوای گرمسیری درجه حرارت روزانه هوا غالبا به  40 Cمی رسد و در نواحی نیمه محدود مانند خلیج فارس ، دمای هوا ممکن است به 50 C  هم برسد .

تحت چنین شرایطی میزان تبخیر بالا بوده و منجر به رطوبت زیاد می گردد . کرانه مقابل ناحیه فوق ، ناحیه منجمد شمالی است جایی که دما ممکن است به کمترین مقدار -40 C تا 050 C  برسد . چنین دماهای پایینی ممکن است زیر حد دمای انتقالی بعضی  از انواع فولاد باشد که باعث شکست ترد و شکننده فلز تحت ضربه می شود . اثرات جزر و مد در ترکیب با اختلاف دمای بین هوا و آب دریا ، ممکن است ، بعضی از بخشهای بتن سازه دریایی را در معرض سیکلهای گرم و سرد شدن ، یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدن قرار دهد . اثر انرژی زایی این سیکلها می تواند حتی قویترین مصالح را نهایتا تخریب نماید . به منظور تمرکز بر اثرات شرایط آب و هوایی بر روی دوام سازه های بتنی دریایی ، فوکس و همکارانش آب و هوای جهان را به چهار دسته تقسیم کرده اند :

1- سرد ( با دماهای یخ زدگی ذر آب )

2- معتدل ( حدود میانگین حرارت سالانه 10 تا 20 درجه سانتیگراد ، دماهای یخ زدگی به ندرت ، بارندگی متوسط )

3- گرم و خشک ( مانند آب و هوای بیابان ها با دماهای تابستانی متجاوز از 45 C  درجه  و بارندگی کم )

4- گرم و مرطوب ( مانند آب و هوای گرمسیری با دماهای متوسط سالیانه معمولا کمتر از  30 C  درجه)

با توجه به تاریخچه ی اجرای سازه های دریای بتن مسلح در هر یک از چهار ناحیه آب و هوایی ، وی نتیجه گیری کرده است که حدود 10 سال پس از ساخت ، میزان خرابی در نواحی گرم و خشک و گرم و مرطوب در مقایسه با سایر نواحی بیشتر بوده است . ضمنا سه سال پس از ساخت ، تفاوت ها ناچیز بوده است .

از آنجا که میزان خرابی بخشهای مختلف از یک سازه بتنی بستگی به موقعیت آنها نسبت به ناحیه جزر و مد ی نیز دارد ، یک ایده کلی از درجه خرابی بتن با توجه به جزر و مد و نواحی آب و هوایی ارائه شده است . تجربیات جهانی در خصوص سازه های بتنی دریایی عموما در توافق با این ایده می باشند .

فشار هیدرو استاتیکی

فشار هیدرو استاتیکی آب دریا برروی بخش غوطه ور یک سازه از رابطه ساده زیر تبعیت می نماید .

P = P . H  که در آن P  فشار ، P  دانسیته سیال و H   عمق آب است . میانگین چگالی آب دریا برابر با ( 64 IB / FT 3 )    1026 KG / M3   می باشد ، ولی برای مقاصد عملی می توان فرض کرد که فشار هیدرو استاتیکی برابر با یک تن بر متر مربع بر متر عمق است .

 

 

 

 

 

 

 

 

فشار هیدرواستاتیکی به عنوان یک نیروی موثر برای راندن آب دریا از میان ماده نفوذ پذیر عمل می نماید .در بتن های خیلی متخلخل عمل کاپیلاریته ( موئینگی ) در اثر  فشار هیدر و استاتیکی افزایش یافته ، می تواند باعث انتقال آب شور به بخشهای خارج از آب ( غیر غوطه ور ) سازه شود ، که در آنها سرعت تبخیر سطحی باعث ایجاد فشارهای نمک کریستاله شده می گردد.

همانگونه که گرویک تاکید نمود ه ، مهم است که مهندس ساختمان به خاطر داشته باشد که فشار هیدرو استاتیکی کامل می تواند حتی در یک سوراخ نسبتا کوچک مانند یک مجرای باز پیش تنیدگی یا حفره بجا مانده از برداشتن یک میله بالا رونده ی قالب لغزان اعمال گردد.

اثر جزر و مد

جزر و مد به بالا آمدن و پایین رفتن آب اقیانوسها با برنامه منظمی به صورت دوبار در روز اطلاق می شود . جاذبه ماه نزدیک ترین آب به خود را به میزان کمی از بخش جامد زمین جدا می کند . در همان زمان ماه قسمت جامد طرف دیگر کره زمین را به میزان کمی از آب دور می کند . در این حرکات جاذبه ماه به طور ثابت دو برامدگی روی سطح آب در طول گردش روزانه خود به دور زمین ایجاد می کند . این دو برامدگی در حقیقت پدیده مد را به وجود می آورند .

در مناطق ساحلی فاصله زمانی بین دو مد کامل 12 ساعت و 25 دقیقه است . چون زمین می گردد ، جزر و مد در هر نقطه اقیانوس پدید می آید و بعد از هر مد ، جزر پیش می آید که فاصله آنها 6 ساعت و 13 دقیقه است . جزر و مد با نظم خاصی صورت می پذیرد ، بدین ترتیب که آب دریا از پایین ترین حالت خود تدریجا و پس از 6 ساعت به بالاترین سطح می رسد و دوباره در مدت 6 ساعت بعدی به پایین ترین سطح می رسد .

بنابراین در نتیجه عمل جزر و  مد یک سازه دریایی در منطقه جزر و مد ( بین بالاترین و پایین ترین سطح آب ) دوبار در روز تحت تر و خشک شدن قرار می گیرد و یا تحت گرم شدن و سرد شدن ( به علت اختلاف دما بین هوا و آب ) و یا احتمالا یخ زدن و اب شدن ( در مناطق سرد سیر ) واقع می شود .

اختلاف سطح آب در یک جزرو مد از حد 5/0 متر در بعضی مناطق تا حتی 15 متر در مناطق دیگری می رسد . در مصب های قیفی شکل و خلیج ها این میزان اختلاف بسیار بالاست . بعنوان مثال در خلیج فوندی واقع در ساحل شرقی کانادا ، اختلاف جزر و مد گاه بیش از 15 متر می باشد . اندازه ، عمق و فراخی یک اقیانوس نیز بر میزان جزر و مد اثر دارد .

اقیانوسهای آرام و اطلس جزر و مد منظمی دارند در حالی که دریای مدیترانه جزر و مد نسبی کوچکی دارد . میزان جزر و مد در اقیانوسهای عمیق نسبتا کوچک بوده و معمولا کمتر از یک متر است . به هر حال در نزدیکی ساحل این میزان می تواند تا 4 یا 5 متر افزایش یابد .

اثر امواج طوفان

نیروهایی که توسط امواج اقیانوس ایجاد می شوند ، اغلب بسیار بزرگ بوده و تاثیر آنها بر سازه های ثابت دریایی مبنای طراحی قرار می گیرد . موجها معمولا به علت عمل باد بر سطح آب به وجود می آِیند . که به علت اصطکاک انرژی باد به انرزی موج تبدیل می شود . در منطقه ی ویک اسکاتلند در اثر طوفان دریا بلوکهای بتنی مهار شده 800 تنی از جا کنده شده و جابجا گردید . در سالهای اخیر نیز طی حوادث مختلف شکست موج شکنهای بتنی در جنوب اروپا ، شمال آفریقا و ترکیه گزارش شده است .

طوفانها ، تند بادهای سهمگین و لغزشهای بزرگ و زلزله ها قادرند موجهای بزرگی با قدرت بالا به وجود آورند که این به علت ارتباطی است که بین کل انرژی موج با مربع ارتفاع موج وجود دارد .

بررسی ها نشان داده است که نیروی ظربه ی یک موج بر یک سازه ممکن است به 30 تن بر مربع برسد . قسمتی از سازه ی بتنی که تحت تاثیر چنین موجهای عظیمی قرار می گیرد به ناحیه ی پاشش معروف شده و این ناحیه در اثر عمل ماسه و شن و یخهای شناو.ر و سایر مواد جامد معلق در آب تحت فرسایش شدید قرار دارد .

اثر مه و رطوبت هوا

در تابستانها به علت هوای گرم  خشکی از روی اقیانوس سرد ، مه ساحلی تشکیل می شود . اما در زمستانها هوای سردتر خشکی از روی محیط دریای گرمتر و مرطوب تر عبور می کند . به هر حال در هر دو حالت رطوبت بالایی در مه یا ابرهای استراتوس پایین نتیجه می شود . مه ساحلی اغلب حمل کننده ذرات آب دریا که در اثر عمل پاشش به وجود آمده اند می باشند.

ذرات فوق در اثر عمل پاشش ناشی از عمل باد بر  روی موجها به وجود می آیند . امواجی که به سازه برخورد می کنند . در ساحل می توانند مقادیر زیادی ذرات آب دریا را در هوا بفرستند که این ذرات توسط باد حمل می شوند . بادهای شدید در یک هوای طوفانی قادرند ذرات آب دریا را تا فواصل دور در ساحل حمل نمایند . بنابراین می توان نتیجه گرفت که مسائل دوام بتن در اثر خوردگی آب دریا در بتن تنها محدود به سازه های دریایی و سازه های کنار ساحل نیست .

اثر ضربه و سایش یخ

در نواحی قطب شمال ضربه های پی در پی سبب از بین رفتن تدریجی سطح بتن در سازه های بتنی می شود . مکانیزم سایش یخ معمولا به صورت زیر بیان می شود :

قطعات یخ که توسط جریانها و باد حرکت می کنند دارای انرژی جنبشی  بالایی شده که مقدار زیادی از آن در برخورد این قطعات با سازه های بتنی افت پیدا کرده و مستهلک می شود . به مرور زمان در اثر تکرار چنین برخوردهایی که منجر به اعمال نیرو و بار متناوب بر سازه بتنی می شود ، امکان دارد پیوستگی سنگدانه و خمیر در سطح بتن از بین برود و سبب بروز و گسترش ریز ترکها در خمیر سیمان سخت گردد.

در تحقیقات به عمل آمده حدود 300 میلیمتر سایش در عرض 30 سال در هلسینکی و بین 15 تا 50 میلیمتر سایش در طول 24 سال در خلیج بوتینا گزارش داده شده است . در حال حاضر عمق سایش می تواند از روی مقاومت فشاری بتن و حرکت صفحات یخی تخمین زده شود .

امروزه بتنهای مقاوم در مقابل یخها و فرسایش ناشی از آن باید مقاومتی بیش از 700 کیلو گرم بر سانتیمتر مربع داشته باشد .

 

برخی دیگر از عوامل فیزیکی و شیمیایی خرابیهای بتن

بررسی تاریخچه اجرای بتن در آب دریا مبین حضور بسیاری از عوامل فیزیکی و شیمیایی تخریب بتن در محیط دریایی است . می توان نتیجه گرفت که سازه های بتنی در محیط اقیانوسی در معرض یکی از مخرب ترین محیط های طبیعی در جهان قرار گرفته اند .

باید توجه داشت که دسته بندی عوامل  تخریب بتن در گروههای کاملا مجزا از هم دارای محدودیتهایی می باشد . آنالیز شکست بتنی که حالت تخریب پیشرفته ای را داراست ، عموما نمایانگر رفتار تداخلی و پیچیده عوامل فیزیکی و شیمیایی وابسته به هم بوده و متقابلا یکدیگر را تشدید می نمایند .

به عنوان مثال انبساط و ترکهای ریز میکرونی ناشی از تاثیر فیزیکی فشار ایجاد شده و زمینه را برای اندرکنش شیمیایی زیان اور بین آب دریا و محصولات هیدراتاسیون سیمان فراهم می کند .

همچنین تجزیه شیمیایی و شستشوی اجزا ء تشکیل دهنده خمیر سیمان هیدراته شده و موجب اثرات فیزیکی زیان آور مانند افزایش تخلخل و در نتیجه افت مقاومت می شود .

تقسیم بندی مراحل خرابیهای بتن به فیزیکی و شیمیایی به بررسی پدیده های متفاوت موجود به منظور درک علل و عوامل و در نتیجه کنترل آنها را ساده تر می کند . ولی برای بررسیها ی کارگاهی نادیده گرفتن تاثیرات متقابل عوامل فیزیکی و شیمیایی کار اشتباهی است خصوصا وقتی مسئله پیش بینی عمر مفید سازه ای بتنی در شرایط محیطی مخرب مدنظر باشد .

  

  

به نظر می رسد که مراحل تخریب فیزیکی ، شیمیایی ناشی از آب دریا به صورت ترک خوردگی یا افت جرم آن خود را ظاهر می سازند . گرچه چندین پدیده مختلف وجود دارند که قادر به ایجاد ترک در بتن هستند ولی همگی آنها دارای اهمیت یکسان نیستند .

در شرایط واقعی کارگاهی مشاهده شده که سازه های بتنی بیشتر در اثر ترکیب تنش های ناشی از سیکل های گرم و سرد شدن ، تر و خشک شدن ، یخ زدم و آب شدن و خوردگی میلگردهای فولادی تخریب می شوند . در سازه های بتن مسلح ، پدیده الکترو شیمیایی خوردگی میلگردها تقریبا همیشه با ترک خوردگی و فرو ریختن پوشش بتنی همراه می باشد .

سازه های موجود در آب و هوای سرد ممکن است در هر زمستان در معرض سیکلهای متعدد یخ زدن و آب شدن واقع شوند و بتن های دارای میزان هوای ناکافی معمولا دچار انبساط و ترک می شوند . در مناطق گرم و خشک ، بتن واقع در ناحیه تر و خشک شدن به واسطه سیکلهای تر و خشک شدن به علاوه گرم و سرد شدن ممکن است ترک بخورد .

بسیاری از سازه های بتنی که قبل از 1930 ساخته شده اند . احتمالا با مخلوطهای بتن نسبتا نفوذ ناپذیر ساخته شده و بنابراین مستعد انواع خرابیهای شیمیایی در آب دریا از جمله حمله سولفات منیزیم ، حمله دی اکسید کربن و انبساط ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه ها هستند . باید یاد آور شد که تجزیه شیمیایی خمیر سیمان هیدراته شده در اثر حمله سولفات منیزیم و دی اکسید کربن باعث کاهش مقاومت شده و منجر به کاهش جرم در اثر سایش بتن توسط عمل امواج دریا خواهد گردید .

سازه های دریایی جدید از قبیل سکوهای بتنی دریای شمال با بتن های نسبتا نفوذ ناپذیر ساخته شده اند و بنابراین در مقایسه با سازه های قدیمی در مقابل حملات شیمیایی آسیب پذیری کمتری دارند .

فشار حاصل از تبلور نمکها

در مواد متخلخل فشار حاصل از تبلور نمکها در محلولهای فوق اشباع شده تنش هایی می نمایند که ممکن است باعث ترک خوردگی و پوک شدگی گردند . چنین حالاتی در پوشش دیواره تونل ها و قطعات یا دیواره های بتن نفوذ پذیر رخ می دهد ، خصوصا زمانی که یک وجه عنصر سازه ای در معرض آب حاوی نمک ( آب دریا ) و وجوه دیگر در معرض هوای گرم ( به عنوان مثال پدیده تبخیر ) قرار می گیرد. به طور کلی هر چه درجه فوق اشباع بالاتر باشد . فشار کریستاله شدن نیز بیشتر خواهد بود .

حتی برای درجه فوق اشباع پایین مانند 2 ، بلوری شدن کلرید سدیم می تواند فشاری معادل 600 اتمسفر اعمال نماید . در این حالت تنش حاصل به حدی خواهد بود که اغلب سنگها را می شکند .

بنا به گفته فیگ ، اب حاوی نمک قادر است از طریق خاصیت موئینه داخل بتن نفوذ نماید و بدین ترتیب در محدوده تبخیر ( معمولا 3/0 تا 5/0 متر بالای سطح آب ) کریستاله شدن نمک باعث تخریب بتن می گردد که این تخریب مشابه خرابی ناشی از عمل یخبندان است .

در نتیجه در محدوده پاشش آب دریا تخریب بتن تا حدی در اثر فشار حاصل از تبلور نمک است . در بخشهایی از قطعات افقی بتنی که آب به صورت چاله راکد بماند امکان بروز آسیب دیدگی ناشی از تبلور نمک وجود دارد . در مواردی که سیکلهای متعدد تبلور نمک رخ دهد تخریب و کنده شدن بتن از نوع « پوسته پیاز » صورت می گیرد که این پدیده به نام حلقه های لیز گنگ نیز معروف است.

کیفیت سطحی بتن نقش مهمی در تعیین سرعت رسوب گذاری نمک بر سطح سازه بتنی واقع در محیط دریایی ایفا می نماید . بنابراین در بتن ریزی مناسب ، دستیابی سطح صاف و غیر قابل نفوذ در درجه اول اهمیت می باشد . این مسئله خصوصا در مورد مخلوط های بتن حاوی میکرو سیلیس حائز اهمیت است ، زیرا این مخلوط ها چسبنده اند و پرداخت سطح آن ها مشکل می باشد .

حمله توسط میکروار گانیسمها

حضور هر نوع گوگرد در محیط هوازی باعث رشد میکرو ارگانیسمها یی به نام تیوباسیلها می گردد. تیوباسیلها که شامل گروه متنوعی از باکتریها می شوند ، قادرند سولفور را به سولفات تبدیل نموده ، نهایتا تشکیل اسید سولفوریک دهند و این ماده برای بتن و فولاد بسیار خورنده می باشد .

کولپا و بکر سه رده تیوباسیل ها را موثر در تخریب میکروبی بتن دانستند . بدین ترتیب لوله های بتنی و سازه های بتنی دیگری که حاوی نفت باشند در معرض حمله تیوباسیلها قرار دارند . بنا به نظر محققان ، به غیر از گوگرد ، برای رشد این باکتریها تنها به اکسیژن و کربن نیاز  می باشد .  

 

مراحل تعمیر بتن تخریب شده

در گذشته چنین تصور می شد که سازه های بتنی عمر نا محدود دارند و بتن سازه ها به مرمت و نگه داری نیازی ندارد . این باور در دهه های گذشته به لحاظ خرابی های بوجود آمده در سازه های بتنی و ضرورت ترمیم اینگونه سازه ها و اعمال اقدامات پیشگیرانه تغییر کرده است .

1 ) برداشتن بتن از محل مورد نظر

2 ) آماده کردن سطح

روشهای متداول برای آماده کردن سطح عبارتند از :

ماسه پاشی

جت آب با فشار زیاد

پاشیدن ماسه

حرارت دهی

3 ) انتخاب و بکارگیری مواد چسبنده سطح زیرین قبل از ترمیم

4 ) انتخاب و بکارگیری مواد متداول جایگزین بتن اولیه

این مواد عبارتند از :

ملات ماسه سیمان سنتی

بتن با دانه بندی نرم

ملات سیمان تقویت شده با مواد پلیمری

ملاتها و بتن های پلیمری

ملات و بتن مسلح به الیاف

ملات و بتن معمولی با استفاده از مواد پوزولانی

توصیه های لازم برای افزایش دوام سازه ها ی بتنی در محیط دریایی و شرایط جنوب ایران

 

کلیات

آنچه تاکنون از بررسی مدارک و گزارشات تهیه شده پیرامون مسائل مربوط به دوام بتن در محیط دریایی و مطالعه بر روی عوامل بروز تخریب و فساد در بتن های مناطق فوق بر می آید این است که گرچه یک برنامه تحقیقاتی منسجم و همه جانبه بر روی مشکلات موجود و وصول راه حلهای اساسی به ویزه برای این مناطق صورت نگرفته است ولیکن آنچه به طور پراکنده انجام شده بسیار ارزشمند و قابل تقدیر است .

اما مطالب فوق توجه این که علی رغم معلوم بودن راه حلهای مشکلات موجود به صورت کلی و علاوه بر این که کلیه استانداردهای جهانی آنها را بیان داشته اند و در تمامی بررسیهای پراکنده فوق الذکر نیز اشاره به راه حلهای کلی و خاص منطقه ای شده است ، ولی متاسفانه در بعد اجرا و رعایت این ضوابط و مقررات به هیچ وجه قدمی برداشته نشده است .

در حالی که اگر حتی بعضی از اصول ابتدایی تکنولوزی بتن نیز به دقت رعایت گردد ، می تواند بخش قابل توجهی از خرابیها و خسارات وارده به سازه ها را کاهش دهد . بنابراین آنچه که باید تاکید اساسی بر روی آن صورت گیرد ، وجود یک ضمانت اجرایی از سوی مسئولین می باشد وگرنه این مشکل هیچگاه حل نخواهد شد . اغلب کسانی که امور اجرایی را در این مناطق عهده دار هستند ، همواره کیفیت را فدای کمیت کرده اند و این اختصاص به پیمانکاران خصوصی هم ندارد ، بلکه حتی بخشهای اجرایی دولتی نیز کاملا به مسئله کیفیت بی توجه هستند . البته جلسات ، سمینارها و کنفرانسها در باب این مسائل زیاد  برگزار می شود و همه از احساس مشکلات سخن می گویند ، ولی مع الاسف یک هزارم این سخنها در عمل پیاده نمی شود . در نتیجه در حالی که دنیا با استفاده از مصالح و روشهای مختلف در حال ساخت بتن با مقاومت های بیش از 1000 کیلو گرم بر سانتیمتر مربع است ، غالب بتن های ساخته شده در کشورهای جهان سوم مقاومت های کمتر از 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را دارا بوده و از نقطه نظر دوام نیز بسیار ضعیف هستند . ذکر این نکته ضروری است که علی رغم تصورات عامه ، خواص بتن در زمان کوتاه مثلا 28 یا 90 روز و حتی پس از یک سال مطرح نبوده و بتن ساخته شده باید بتواند در شرایط محیطی مخرب دوام کافی داشته باشد .

در این مدت های کوتاه به آسانی می توان مقاومت های مورد نیاز را به دست آورد ، ولی لازم است دوام بتن در شرایط محیطی و جوی نا مساعد مد نظر قرار گیرد تا بتن تحت تاثیر واکنشهای شیمیایی نا مطلوب واقع نشده و مقاومت آن روند نرمال خود را طی نماید و در دراز مدت از هم پاشیده نشود . بتن بادوام را نیز می توان از طریق انتخاب دقیق و انجام عملیات اصلاحی بر روی سنگدانه ها ، تجزیه و کنترل خواص مصالح ف انتخاب سیمانهای مناسب و به کار گرفتن روشهای صحیح مربوط به بتن ریزی و نگهداری آن در مناطق خورنده تولید نمود . البته باید توجه داشت که در شرایط حاد محیطهای دریایی استفاده از مصالح خاص و روشهای ویزه حفاظتی نیز از ضروریات تامین دوام در مناطق است . قابل توجه است که همانگونه که قبلا ذکر شد ، هزینه این عملیات به مراتب کمتر از هزینه مداوم تخریب و دوباره سازی است که هم اکنون در این مناطق تا حدودی جریان دارد .

در رابطه با عوامل فوق الذکر لازم است که توصیه های چندی ارائه گردد که ذیلا به اختصار و فقط در ارتباط با مسائل خاص محیط دریایی بیان می گردد و اصول کلی تکنولوژی بتن و تفصیل روشهای اجرایی را به استانداردها و کتب معتبر ارجاع می دهیم ، با آن امید که با رعایت دقیق ضوابط و تمهیدات خاص منطقه بتوان از خسارات بیشتر جلوگیری کرد .

الف - مصالح سنگی

1- سنگدانه های مصرفی در بتن شامل مصالح درشت دانه و ریز دانه و یا مخلوطی از آنها باید دارای چنان کیفیتی باشند که بتوان از آنها بتنی مرغوب ، مقاوم و بادوام ساخت ، آنها باید تمیز ، سخت و مقاوم بوده و از مواد شیمیایی جذب شده ، پوششهای رس و مصالح ریز دیگر در مقادیری که روی هیدراته شدن و چسبندگی خمیر سیمان تاثیر می گذارند عاری باشند . مواد زیان آور موجود در آنها به ویژه میزان کلر و سولفات نباید از حداکثر مقادیر مجاز مذکور در استانداردها تجاوز کند . مقادیر حداکثر مجاز در آیین نامه بتن ایران به تفصیل ذکر شده است .

2- شستن دانه های سنگی درشت و ریز موجب می شود تا گرد سنگ شکسته و لای و سایر مصالح ریز از بین رفته و بتن به صورت یک توده پیوسته و محکمی تولید گردد.

3- با توجه به داشتن آب و هوای گرم در مناطق دریایی کشور ما لازم است در فصل تابستان ، مصالح سنگی را قبل از مصرف در بتن خنک کرد . محدود کردن درجه حرارت دانه های سنگی بیشترین تاثیر در به حداقل رساندن درجه حرارت بتن تازه را به وجود می آورند . جلوگیری از تابش اشعه خورشید توسط سایبانها و خنک کردن آنها توسط آب از بهترین روشهاست . برای بازده حداکثر باید آب را به صورت قطرات بسیار ریز پیوسته بر روی توده دانه های سنگی پاشید که بر آب پاشی متناوب ترجیح دارد زیرا در این روش آب قادر است هر یک از دانه های سنگی را به وسیله ی عمل توام تبخیر و هدایت حرارت موثرتر از روش دیگر خنک نماید .

البته سایه انداختن و آب پاشی توده دانه های سنگی انبار شده در اغلب اوقات صرفا به خاتطر ابعادشان غیر عملی است معهذا می توان در بسیار از موارد با محدود کردن مقادیر دانه های سنگی به ابعاد ی عملی کاهش داد . مثلا مقادیر مورد نیاز جهت مصرف در بتن ریزی روز بعدذ را می توان در زیر سایه قرار داد و یا با آب پاشی خنک کرد .

4- جهت طرح مناسب نسبتهای اختلاط بتن ، باید دانه بندی مصالح سنگی با استانداردها مطابقت داشته و چنان نسبتهایی از دانه های درشت و ریز انتخاب گردد که توده متراکم تری را ایجاد نماید .

ب - سیمان

1- بتنی که در معرض غلظتهای زیان آور سولفاتهای خاک و اب باشد باید با استفاده از یک سیمان مقاوم در برابر سولفات ها ساخته شود . آیین نامه بتن ایران طی جداول مفصلی انواع سیمان و حداقل عیار سیمان و حداکثر نسبتهای آب به سیمان را برای شرایط محیطی گوناگون ارائه داده است . در انتخاب سیمانی که بتواند در مقابل سولفات ها مقاومت نماید ، نکته اصلی میزان سه کلسیم آلومینات است که با تعیین مقدار حداکثر مجاز در شرایط مختلف محدود می شود اما نکته بسیار مهم دیگر وجود یون کلرید در بتن است که در مناطق جنوبی ایران که دارای آب و هوای گرم و مرطوب است می تواند مسئله آفرین باشد .

سیمان ضد سولفات نوع 5 به دلیل همین خاصیت پایین بودن سه کلسیم الومینات در آن احتمالا موجب آزادی عمل یون کلرید گشته و منجر به خوردگی آرماتور می شود . لذا وقتی مسئله پایایی بتن از نظر سولفات ها و کلریدها به طور توام مطرح باشد استفاده از یک سیمان متوسط از نظر مقاومت در برابر سولفات ها مانند سیمان نوع 2 می تواند یک راه حل خوب به شمار آید و ممکن است حفاظ بهتری را از جهت خوردگی آرماتور در اثر تهاجم کلریدها ارائه نماید . استفاده از سیمانهای پوزولانی نیزز از راه حلهای موثر می باشد که در نتایج بدست آمده از تحقیقات می توان نوع و درصد مناسب آن را برای منطقه حاشیه خلیج فارس یافت .

2- آز آنجا که سیمان به خوبی و سریعا با آب ترکیب شده و فعل و انفعال شیمیایی ایجاد می کند لذا با بخار موجود در محیط میل ترکیبی دارد و درجه حرارتهای زیاد محیطی سرعت ترکیبات را افزایش می دهد به حدی که بخار مزبور می تواند از میان دیواره کیسه سیمان منتشر شده و با محتویات آن ترکیب شود . این مطب در مورد دی اکسید کربن موجود در جو نیز صادق است . برای جلوگیری از این امر و طولانی کردن عمر انباری سیمان ، کیسه ها باید در یک انبار تهویه شونده خشک و با کمترین درجه حرارت ممکن نگه داری شود .

سیمان فله انبار شده در یک سیلو احتمالا در مقابل نفوذ بخار آب دی اکسید کربن بهتر محافظت می شود ، ولی اگر سیلو مدت مدیدی در معرض تابش شدید خورشید قرار گیرد سیمان گرما به خود می گیرد . بنابراین سیلوها باید در مقابل گرما محافظت شوند و البته بهتر است جهت محافظت از تابش آفتاب در سایه قرار گیرند یا با پوششی از رنگ سفید و یا سایر رنگهای منعکس کننده رنگ آمیزی شوند و در موارد ممکن پوشانده شوند .

 

ج - آب

1- آبی که برای بتن استفاده می شود باید تمیز باشد و عاری از مقادیر مضر روغنها ، اسیدها ، بازها ، نمکها ، مواد آلی و یا مواد دیگری که ممکن است برای بتن یا آرماتور مضر باشند . عموما آب آشامیدنی برای ساخت بتن رضایت بخش تلقی می گردد. به هر حال مقادیر مواد زیان آور در آب مصرفی بتن نباید از مقادیر مجاز مذکور در استانداردها بیشتر باشد.

2- در فصل گرما لازم است که آب اختلاط را سرد نماییم و این امر در منطقه گرم حاشیه خلیج فارس دارای اهمیت ویژه ای است . دفن لوله های آب رسانی در زیر زمین یا عایق کاری آنها و نیز استفاده از یخ خورد شده به عنوان قسمتی از آب اختلاط از روشهای بسیار مناسب است . از مصرف آبی که در نتیجه نگه داری در مخازن محافظت نشده در مقابل گرما داغ هستند باید اجتناب کرد . پوشاندن مخازن و قرار دادن آنها در سایه و رنگ آمیزی با رنگ سفید از راه حلهای جلوگیری از گرم شدن آب هستند .

د - نسبت آب به سیمان

1- نسبت آب به سیمان یکی از عوامل بسیار موثر بر دوام بتن است . در تهیه بتن متراکم باید نسبت آب به سیمان به حداقل ممکن کاهش داده شود . خصوصا در شرایطی مانند مناطق حاشیه خلیج فارس که حمله صولفاتها و کلریدها شدید است طبق توصیه های آیین نامه های از 0/4 نباید تجاوز نماید . بدیهی است چون در چنین نسبتهایی بتن دارای روانی کافی جهت ریختن در قالب و تراکم به میزان لازم نخواهد بود ، لذا لازم است از مواد افزودنی کاهش دهنده آب یا روان کننده های قوی استفاده شود . مواد افزودنی روان کننده قوی که هر دو خاصیت تاخیر در گیرش و کاهش آب را تواما داشته باشند وجود دارند که می توان با استفاده از آنها نسبت آب به سیمان را به میزان لازم پایین نگه داشت .

البته تاکید می شود که مواد افزودنی نمی توانند میزان تخریب آب را در شرایط گرم کاهش دهند و یا امکان توسعه اختلاف درجه حرارت بین داخل و خارج بتن را از بین ببرند و لذا ضروری است که با روشهای مناسب حفاظت در زمان مخلوط کردن ، جا دادن و عمل آوردن تبخیر را به حداقل رساند .

ه - اختلاط و بتن ریزی

1- حتی در شرایط مطلوب نباید تاخیر بی مورد بین ساختن مخلوط بتن و جا دادن ان وجود داشته باشد . در هوای گرم به حداقل رساندن این تاخیرات اهمیت بیشتری دارد ، چون ممکن است ترکیب دو عامل تبخیر آب و گیرش سریع بر اثر درجه حرارتهای زیاد رخ دهد . هیچکدام از این دو عامل را نمی توان متوقف کرد و تنها راه مبارزه با آنها جا دادن بتن بلافاصله پس از اختلاط است . لذا کارگران و وسایل کافی به منظور حمل و ریختن بتن بلافاصله پس از اختلاط باید در کارگاه در دسترس باشد .

2- در هنگام بروز وقفه قابل ملاحضه بین عملیات بتن ریزی و پرداخت بتن باید با پوششهای موقتی مانند نایلون محافظت شوند . ماله کشی و پرداخت بتن باید بلافاصله پس از ناپدید شدن درخشندگی ناشی از آب انداختن انجام گیرد .

و - عمل آوردن بتن

1- تحت هر شرایطی هدفهای عمل آوردن این است که آب در میان بتن به قسمی محبوس شود که بتواند با سیمان ترکیب گردد و بتن را در درجه حرارتی نگهدارد که عمل ترکیب به میزان قابل قبولی پیشرفت نماید . وجود شرایط خشک کننده ( هوای گرم ) عمل آوردن لازم را اهمیتی خاص می بخشد . بتن باید برای حداقل 7 روز پس از ریختن در دمای بیش از 10 درجه سانتیگراد و در شرایط مرطوب نگه داشته شود .

2- بیشترین نیاز برای مرطوب عمل آوردن کافی در خلال چند ساعت اول بعد از پرداخت است که حداقل تا 24 ساعت باید ادامه یابد . بلافاصله پس از بتن ریزی و بعد از اینکه بتن به اندازه کافی سخت گردید باید سطح بتن را با حصیر ، گونی یا برزنت پوشانده و با آب پاشی رطوبت کافی برای عمل آوردن تامین گردد. بعنوان جلوگیری از تبخیر از بعضی روشهای عمل آوردن نظیر پوشش با ماسه نم دار یا خاک اره خیس نیز می توان استفاده کرد . البته مراقبت دائمی برای محافظت در مقابل خشک شدن لایه های محافظ فوق و جلوگیری از بیفایده شدن آنها لازم است . درجه حرارت آب استفاده شده باید با دمای بتن اختلاف زیادی نداشته باشد .

3- قالبهای محافظ در جا نمی توانند به عنوان جایگزین مناسبی برای عمل آوردن در هوای گرم در نظر گرفته شوند . این قالبها باید تا حد الامکان هر چه سریعتر بدون اینکه خسارتی به بتن وارد آید ، شل شوند . سپس آب در سطوح نمایان بالایی اعمال گردد و اجازه داده شود تا از درون قالبها به پایین ریخته شود .

ز- میلگردها و حفاظت از آنها در مقابل خوردگی

1- در نگه داری میلگردها در محوطه کارگاه دقت لازم باید به عمل آید به نحوی که مستقیما بر روی مصالح و خاک الوده به کلریدها و رطوبت خاک قرار نگیرد و در صورت مشاهده آثار ظاهری و لکه های املاح و زنگ زدگی اولیه روی سطح آرماتور قبل از مصرف توسط برس از سطح میلگردها زدوده شوند .

2- میلگردها باید حتی الامکان در زیر سایه نگهداری شده و قبل از بتن ریزی خنک شوند.

3- حفاظت از فولاد دربتن در برابر نمکها به نحو قابل ملاحضه ای منوط به پوشش بتنی روی آنهاست . بطور کلی در نزدیکی تر از آب دریا ، ناحیه ترشح آب ، سازه های دریایی و دیگر محیطهای خورنده پوشش بتنی در مقایسه با شرایط عادی مورد نیاز است . برای این قبیل شرایط حداقل پوشش 75 میلیمتر توصیه می شود .

 

 

 

 

 

 


 

4- به دلیل مخاطراتی که کلریدها برای بتن مسلح در محیطهای دریایی ایجاد می کنند توصیه می شود مواد متشکله بتن حاوی کلرید نباشد . بدین ترتیب نباید از آب دریا برای ساخت بتن استفاده شود و همچنین نباید سنگدانه ها را با آب دریا شستشو داد البته چون کلریدها به وفور در طبیعت یافت می شوند محدود کردن آن در مواد متشکله بتن به صفر عملا غیر ممکن است .

لذا بهترین راه این است که جمع مقدار کلرید موجود در سنگدانه ها ، سیمان ، آب اختلاط و مواد مضاف به میزانی باشد که موجب تسریع در فرایند خوردگی نشود . مقدار مجاز در استانداردها مشخص گردیده است .

همچنین باید توجه نمود که علاوه بر اینکه میزان مواد مضر در سنگدانه ها باید طبق مشخصات ذکر شده باشد نباید مقدار کل سولفات و کلرید در بتن از مقادیر ارائه شده در جدول بیشتر باشد .

ح - پیشنهادهای ویژه ی افزایش دوام بتن در محیطهای دریایی

1- از آنجا که پارامتر اصلی در دوام بتن در محیطهای خورنده نفوذ پذیری است لذا با هر روشی که بتوان نفوذ پذیری بتن را کاهش داد می توان بر دوام آن افزود . برای کم کردن نفوذ پذیری به غیر از استفاده از آب کم در طرح اختلاط بتن و تراکم کامل بتن برای خروج حبابها و عمل آوری مناسب به منظور ادامه واکنشهای سیمان و تشکیل ژل جدید ، برای پر کردن حفرات خالی می توان از موادی یا به سیمان اضافه و یا جایگزین سیمان می شوند استفاده نمود . این مواد که با نام پوزولانها در ترکیبات سیمان شرکت می کنند قادرند به تدریج از طریق سیلیس فعال خود هیدرو کسید کلسیم سیمان را که عامل ضعف در ترکیبات سیمان است تبدیل به سیلیکات کلسیم نمایند . با تشکیل سیلیکات کلسیم به عنوان ژل جدید فضاهای خالی بتن پر شده و نفوذ پذیری کاهش و دوام افزایش می یابد . در این عمل زل جدید فضاهای خالی و کاستن تخلخل و نفوذ پذیری بتن عامل مخرب در ترکیبات سیمان یعنی هیدرو کسید کلسیم که اغلب واکنشهای شیمیایی خراب کننده ی بتن ناشی از آن است کاهش یافته یا کاملا ترکیب می شود . پوزولانها به صورت طبیعی و مصنوعی سالهاست که در بتن مصرف و در موارد زیادی سبب بهبودی کیفیت بتن و افزایش دوام آن شده اند . از متداولترین پوزولانهای مصنوعی در جهان سرباره ی کوره های آهنگدازی ، خاکستر بادی ، دوده سیلیس و خاکستر پوسته ی برنج را می توان نام برد.در حال حاضر کشور ما نیز این مواد را تولید می کند و در صورت تایید کیفیت می توانند تا حدی مسائل دوام در کشور را حل کنند .

2- سرباره ی کوره های آهنگدازی که از سرد کردن سریع روباره ها به دست می آید دارای خاصیت سیمانی پوزولانی بوده و با واکنش با سیمان عمل پر کردن فضاهای خالی و کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام را انجام می دهد . سازه ها بسیاری در جهان در مناطق آب و هوای مختلف و مخرب برای بتن با استفاده از سیمان سرباره ای ساخته شده است . به عنوان مثال در بزرگراه بین عربستان و بحرین که 25 کیلومتر پل خلیج فارس اجرا شده است سیمان سرباره ای با جایگزینی 65 درصد سرباره بکار رفته است که عملکرد دراز مدت آن مناسب بوده و خرابی عمده ای گزارش نشده است . همچنین در پاره ای از  پروژه های دریایی کشور انگلستان و پروزه هایی در مناطق با محیط خورنده در آمریکا و کانادا این نوع سیمان با موفقیت مصرف شده است .

در کشور ما نیز در پروژه ی عظیم راکتور انرژی اتمی در بوشهر و در اسکله های بندر شهید رجایی این سیمان وارد و مصرف شده است .

عملکرد بتن ساخته شده با این سیمان ضمن رعایت اصول بتن سازی در پروزه راکتور اتمی مناسب بوده و خرابی قابل ملاحظه ای گزارش نشده است . همچنین در اسکله های مجتمع بندری شهید رجایی بتن در معرض محیط شدیدا خورنده دوام خوبی داشته است و در پاره ای موارد اجرای ناصحیح سبب بروز خرابیهایی شده است .

این مطلب در گزارش کاملی قابل ارائه شده است . در مجموع بررسیهای زیاد و کنکاش در عملکرد واقعی سازه های بتنی با سیمان سرباره ای در محیطهای مختلف نشان داده است که سیمان های سرباره ای در محیطهای با سولفات بالا نظیر یک سیمان ضد سولفات عمل می کنند . همچنین در محیطهای کلرید ( شرایط جنوب کشور ) با داشتن نفوذ پذیری کم پایداری خوبی در خوردگی آرماتور در بتن مسلح از خود نشان داده است . در صورت کاربرد سرباره های مناسب و مطابق استاندارد می توان به آنچه که جهانیان در افزایش دوام بتن با این ماده دست یافتند ، نائل شد .

3- از معروفترین و جدید ترین پوزولانهای مصنوعی که در بتن کاربرد وسیعی پیدا کرده است دوده سیلیس می باشد . به دلیل داشتن خلوص بالا ( بیش از 90 درصد سیلیس غیر بلوری ) و ریزی بیش از حد ( قطر متوسط 1/0 میکرون و سطح ویژه 20000 متر مربع در کیلوگرم به عنوان فعالترین پوزولان شناخته شده است . واکنش سریع با هیدرو کسید کلسیم سیمان و پر کردن فضاهای خالی با تشکیل ژل سیلیکات کلسیم در کوتاه مدت و ایجاد  بتنهایی با نفوذ پذیری حدود 10 تا 100 برابر کمتر نسبت به شرایط مشابه با سیمان معمولی از خصوصیات بارز این ماده است . با آنکه امروزه در محل و ر پروژه هایی توانسته اند بتنهای با مقاومت بالا و بیش از 1200 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با استفاده از این ماده بسازند لیکن اهمیت بالای این ماده تولید بتن توانمند و با دوام بالا با استفاده از آن می باشد .

این ماده به صورت وسیع و به منظور ساخت بتنهای با نفوذ پذیری بسیار کم در سطح جهان مصرف شده است . پیشتاز این کشورها نروژ بوده است که تولید کننده ی اصلی دوده سیلیس جهان در کاخانه های فرو آلیاژ خود می باشد . مصرف سیمان با جایگزینی تا حداکثر 20 رص دوده سیلیس در پروژه های بزرگی چون سازه های ریایی و سکوهای دریایی در دریای شمال و متعاقب آن در اکثر پروژه های مهم در محیطهای خورنده نظیر تونل زیر دریای اتصال دهنده ی فرانسه و انگلستان نشان دهنده ی اهمیت و نقش این ماده در افزایش دوام در بتن می باشد .

نتایج تحقیقات گسترده و به خصوص در سالهای اخیر بر روی ماده و همچنین بررسی عملکرد سازه های بتنی مسلح ساخته شده با یمانها ی دارای دوده سیلیس نشان داده است که این ماده توانسته است سیمانی با عملکرد قابل قبول دئر محیطهای خورنده سولفاتی ارائه نماید . همچنین با نفوذ پذیری بسیار کم بتن حاوی دوده سیلیس خوردگی کلریدی و زنگ آرماتور بسیار کم و ناچیزی در مقایسه با سایر بتنها  در محیطهای واقعی و شرایط بسیار خورنده از خود نشان داده است . در پدیده ی واکنش قلیایی سنگدانه ها یا سرطان بتن هم که ممکن است در محیطهای مرطوب و  ریایی توام با خوردگی کلریدی حاصل شود عملکرد بتن دارای دوده سیلیس بسیار بهتر از سیمانهای معمولی بوده است و توانسته است تا حدی از بروز این خرابی جلوگیری نماید . در تحقیقات روز خاطر نشان شده است که مصرف این ماده در جایگزینی با سیمان حداکثر تا 10 رصد وزنی محدود شود و برای حصول بتنهای دارای کارایی مناب و بالا و نسبت آب به سیمان کم از فوق روان کننده های سازگار با دوده سیلیس استفاده شود .

در کارهای تحقیقاتی گسترده ی مولفین ز نمونه های مختلف سیمان و سیمان دارای وده سیلیس در شرایط آزمایشگاه و آزمایشگاهی تسریع شده و هم در محیط واقعی جنوب کشور و شرایط جوی فوق استفاده نموده اند که نتایج گرفته شده تا کنون نشان دهنده عملکرد خوب بتن های ساخته شده با دوده سیلیس بوده است . در حال حاضر پس از خاتمه ی پروژه ی آزمایشگاهی و روشهای تسریع شده ی بتنهای دارای دوده سیلیس ایران ، این ماده در ساخت نمونه هایی در جنوب کشور در بند عباس و عسلویه به کار رفته و عملکرد بتنها در شرایط مختلف داخل آب دریا و ناحیه ی تر و خشک و محیط کنار ساحل با روشهای مختلف ارزیابی و نتایج به جامعه ارائه می گردد.

4- با آنکه ساخت بتنهای با کیفیت بالا و نفوذ پیری کم می تواند مساله دوام بتن در محیطهای بسیار خورنده را تا حد بالایی حل نماید لیکن گاه برای اطمینان بیشتر از روشهای مختلف حفاظتی نظیر اعمال پوششهایی به سطح بتن برای جلوگیری از خوردگی و ترک و بالخره حفاظت کاتدیک استفاده می شود .

5- در روش حفاظت کاتدیک با القاء جریان به کمک یک منبع جریان الکتریکی و استفاده از آند می توان آرماتورهای فولادی را در مقابل خوردگی حفاظت نمود. این روش بعنوان یک سیستم کارآمد برای بسیاری از سازه های بتنی مسلح از جمله سازه های ساحلی و همچنین در پلها در کشورهای پیشرفته ی نیا مورد استفاده قرار گرفته است. در کشورهای حاشیه ی خلیج فارس نیز در پاره ای سازه های ساحلی و نیز سازه های کنار آب به صورت محدود این روش به کار گرفته شده است . به هر حال در صورت کنترل برقراری جریان سیستم و نگهداری منظم می تواند روش مناسبی در کنترل خوردگی باشد.

6- استفاده از پوششهایی بر روی آرماتور نظیر پوشش روی برای گالوانیزه کردن و پوششهای اپوکسی تا حدودی رایج بوده و هنوز هم گاهی استفاده می شود . در حال حاضر این روشها را نمی توان کاملا کنار گذاشت با آنکه در دراز مدت در پاره ای سازه ها به دلایل اجرایی که غیر قابل اجتناب است این پوششها آسیب دیده و خوردگی از همان مناطق آسیب دیده آغاز گشته است . بنابراین لازم است در انتخاب این روشها به عنوان حفاظت در برابر خوردگی دقت لازم به عمل آمده و شرایط بتن و آرماتور و محیط دقیقا در نظر گرفته شود.

7- استفاده از فولادهای آلیاژی نیز در بتن به عنوان آرماتور چند سالی است که مورد تحقیق و گاه کاربرد قرار گرفته است . به علت مقاومت بسیار بالای فولادهای ضد زنگ نسبت به خوردگی راه حل مناسبی تشخیص داده شده است . لیکن به لحاظ قیمت این فولادها در مقایسه با آرماتورهایی با روکش ضد زنگ که از نظر قیمت بسیار ارزانتر از فولادهای ض زنگ می باشد ، در سالهای اخیر در محیطهای دریایی به کار رفته است و در مقابل خوردگی عملکرد مناسبی داشته است . مصرف آنها در شرایط خورنده ی دریایی توصیه می شود.

8- آرماتورهای ساخته شده از مواد پلیمری به صورت مجموعه الیاف و چسب نیز چند سالی است کهئ مورد تحقیق و آزمایش بوده و در مواردی نیز در محیطهای خورنده بکار گرفته شده است . عملکرد خوب این نوع آرماتور ها در محیطهای خورنده و شرایط جنوب کشور می تواند امکان جایگزین شدن آن را با آرماتور فولادی فراهم نماید. اما باید توجه داشت که خواص دیگر این نوع آرماتور تحت بررسی است و به خصو ص رفتار تنش تغییر شکل آن حائز اهمیت می باشد. مساله هزینه و قیمت این محصول هم در مقایسه با آرماتور معمولی باید در محاسبات ملحوظ شود.

9- استفاده از الیاف پلیمری در بتن در کنترل و محدودیت ترک در بتن که در صورت ایجاد ترک نفوذ پذیری در بتن در کمی دوام را به دنبال داشته است نیز در مواردی توصیه شده است. در سازه های با اعمال بارهای سیکلی و دینامیکی و جهت افزایش نرمی و بخصوص در اتصالات عملکرد خوبی نشان داده اند. به هر حال مساله اقتصادی این الیاف و با تولید مناسب داخلی که در حال حاضر آغاز شده است ، می تواند در مواردی در بتن به کار گرفته شود.

10 ممانعت کننده های خوردگی که کاربرد وسیعی در صنعت خوردگی دارند در بتن نیز به صورت محدود مورد آزمایش و گاه استفاده قرار گرفته اند . بازدارنده ها با جلوگیری از انجام واکنشهایی شیمیایی و الکتروشیمیایی و یا کند نمودن آنها در بتن ( عمل الکترو شیمیایی یونهای کلرید ) تا حدی خوردگی را به تاخیر انداخته اند . در حال حاضر پاره ای از نیتریتها و بنزواتها به تولید رسیده و در مواردی مصرف شده اند. نیتریت کلسیم معایب نیتریت سدیم یا بنزوات را نداشته و با قیمتی پایین تر کاربرد بیشتری یافته است. به هر حال نتایج دراز مدت و عملکرد واقعی ر سازه های ساخته شده درمحیطهای بسیار خورنده به صورت قاطع بیان نشده است.

11- به منظور جلوگیری از نفوذ گازها و آبهای مضر به داخل بتن پوششهای سطحی رایج شده است . این پوششها در انواع مختلف برای جلوگیری از یون کلرید ، برای جلوگیری از نفوذ آب و همچنین کنترل کننده ی نفوذ گاز دی اکسید کربن و پدیده ی کربناتاسیون معرفی شده اند. این پوششها باید قادر باشند از بیرون به داخل بتن غیر قابل نفوذ بوده لیکن بتوانند از داخل به خارج رطوبت و بخار آب را خارج نمایند. همچنین در استفاده ی آنها در محیطهای مختلف با رطوبت های مختلف و دماهای متغیر و تابش خورشید بایستی انواعی انتخاب شوند که دچار خوردگی، پوسیگی و شکستگی و تجزیه ی شیمیایی نشده و پیوستگی خوبی با بتن داشته باشند.

پوششهای با پایه ی رزین اپوکسی به صورت 2 یا 3 جزئی عملکرد مناسبی در پاره ای شرایط داشته اند . بایستی در انتخاب نوع اپوکسی و ضخامت پوشش دقت کافی مبذول داشت زیرا پاره ای از اپوکسی ها در یک محیط عملکرد مناسبی داشته اند ولی در محیط دیگر با تغییرات دما و رطوبت و اسعه ی ماوراء بنفش ( uv) دوان نداشته و از بین رفته اند . این امر ر محیطهای جنوب ایران حائز اهمیت خاصی است و اپوکسیها ی امتحان شده در چنین شرایط محیطی اپوکسی ها نیز دوام محدود داشته و لازم است چند سال یکبار در روی سطح بتن تجدید شوند.

در بررسیها ی انجام شده در محیطهای کلریدی و سولفاتی پوششهایی به شرح زیر توصیه شده اند. در محیطهایی که در مقابل نفوذ یون کلرید و خوردگی آرماتور قرار دارند پوششهایی نظیر ماده ترکیبی سیلن به علاوه سیلوکسان همراه با اندود نهایی اکریلیک ، پلی یوریتان و پوشش اپوکسی بر روی بتن هایی با نسبت کم آب به سیمان و حدود4/0 قادر به کاهش نفوذ یون کلریدها بوده اند. در محیطهایی که در مقابل تهاجم یون سولفات قرار دارند همان پوششهای مقاوم در مقابل نفوذ یون کلرید و نیز پوشش اپوکسی- قطران به صورت ماده ترکیبی بر روی بتن های با آب به سیمان 4/0 و کمتر توصیه شده است.  

  نتیجه گیری:

1- در مورد سازه های آبی ، نفوذ پذیری مهمترین عامل در دوام دراز مدت بتن است .

2 - برای ساخت بتن با نفوذ پذیری کم سه نکته مهم زیر باید رعایت گردد :

الف ) طرح اختلاط و عمل آوری مناسب

ب ) اجرای خوب

ج ) تمهیدات لازم برای جلوگیری از ترک خوردگی بتن پس از اجرا

3- مخلوطهایی که دارای مقاومت بالا می باشند ، از خود نفوذ پذیری کمی نشان می دهند . توصیه می شود نسبت آب به سیمان در نواحی زیر آب 45 / 0 و در نواحی پاشیدگی و در معرض شرایط جوی  0/4 باشد .

همچنین برای ساخت مخلوط از سنگدانه های با کیفیت خوب و مواد افزودنی و مضاف ( فوق روان کننده و پوزولان ) استفاده می شود . برخلاف اینکه به نظر می رسد هزینه ساخت این بتن ها زیاد است ، اما با توجه به دوام بیشتری که دارند ، ساخت آنها توجیه پذیر است .

4- در نواحی پاشیدگی و در معرض شرایط جوی ، توصیه می شود . سیمانهای مصرفی دارای کمتر از 4 درصد نباشد .این مقدار برای حفاظت آرماتور لازم است . مقدار حداکثر درصد توصیه می شود .

5 - حداقل مقاومت فشاری بتن ( نمونه های استوانه ای 28 روزه ) برای تمام نواحی توصیه می شود و در جایی که خطر سایش وجود دارد ، مقاومت حداقل لازم است .

    مراجع:

     

کتاب بتن در محیط دریایی

نویسنده : دکتر علی اکبر رمضانیان پور - مهندس منصور پیدایش

انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر ( پلی تکنیک تهران ) - چاپ اول سال 1385

دومین کنفرانس بین المللی سواحل ، بنادر و سازه های دریایی ( 1 COP MAS )  11 - 14 آذرماه    تهران - ایران - 1375

 

پایگاه اینترنتی google

تحقیق میدانی در اسکله شهید رجایی واقعه در استان هرمزگان

 

                 گرد آورنده : حسن حق جویان

 

 

 

+ نوشته شده توسط امیر در جمعه بیستم مهر 1386 و ساعت 2:36 |

مقدمه :

امروزه بتن به عنوان یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان شناخته شده است .اقتصادی بودن ، آسانی دسترسی به اجزاء تشکیل دهنده ، شکل پذیری و پایایی نسبتاً بالایی این مخلوط باعث توجه روزافزون به آن شده است .البته همانند سایر مصالح ، انتخاب مناسب اجزاء، صحیح ساختن و کنترل کیفیت از عوامل موثر در کاربرد بیشترین خواهند بود.بدیعی است اگر انتخاب مصالح ، اختلاط ، حمل ریختن و نگهداری بتن بطور صحیح انجام نشود و بتن برای شرایط محیطی مشخص طراحی نشده باشد هرگز ویژگی های اصلی آن به دست نخواهد آمد بنابراین لازم است مهندسین ساختمان خواص اجزاء تشکیل دهنده بتن و مراحل اساسی در ساخت و نگهداری آن را به خوبی بشناسد .

همچنین موفقیت هر سازه بتنی به آشنایی کامل طراح آن با رفتار بتن تحت بار،تغییرات دما و رطوبت و همچنین شرایط محیطی وابسته می باشد .

در گذشته تکنولوژی به عنوان یک علم تجربی در نظر گرفته می شد .لیکن با مطالعات و تحقیقات انجام شده روی مسائل شیمیایی وفیزیکی مصالح تشکیل دهنده و همچنین ساختار و رفتار بتن مسائل تئوریک آن نیز اهمیت پیدا نموده است .

سالهای زیادی است که ازبتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم وباتحمل فشارهای بالا جهت ساخت وساز انواع سازه ها بااستفاده می شود ضعف این ماده مهم وپرمصرف ساختمانی در مقابل کشش باقراردادن آرماتور تا حدزیادی جبران شده است .در سال های اخیر وبابررسی دوام سازه های بتنی مسلح به ویژه درمناطق خورنده وسخت برای بتن نظر اکثر کارشناسان ودست اندرکاران کارهای بتنی به این مسئله جلب شده است .که مقاومت به تنهایی نمی تواند جوابگوی کلیه خواص مربوط به بتن به خصوص دوام آن باشد . ولازم است در طراحی بتن برای مناطق مختلف علاوهبرمساله مقاومتوتحمل بارها در طول مدت بهره دهی ،پایایی و دوام آن نیز مدنظر قرار گیرد .در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغییرات در طرح اختلاط می توان به بتن های دست یافت که بدون تغییر قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن هایی با دوام بالا دست یافت .مساله محیط زیست و آلودگی آن نیزدر سال های اخیر نظر جهانیان را به خود معطوف ساخته است. کاربرد و مصالحی که در ساخت آن آلودگی کمتری به محیط منتقل گردد و همچنین برداشت مصالح طبیعی که کمتر محیط را تخریب نماید مورد توجه قرار دارد در این راستا محدودیت کاربرد سنگدانه ها ، دستیابی به مواد جدید ونیز استفاده از مواد زائد کارخانه ها و آلایندهای محیطزیست در بتن در راس برنامه های تحقیقاتی پاره ای از کشورهای جهان قرار گرفته است .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده :

برای ارزیابی و پذیرش بتن به طور کلی آزمایشهایی روی بتن انجام می شود که ما در اینجا آزمایش نمونه گیری قالب ههای بتنی در ساخت بتن را شرح می دهیم .

برای شروع کارابزارهای نمونه گیری را نام می بریم که شامل :

1-قالب بتن 15*15*15 مکعبی و استوانه ای به قطر 15 سانتی متر و ارتفاع 30 سانتی متر

2-میله اسلامپ

3-به مقدار لازم روغن

4-دستگاه تعیین مقاومت فشار

5-چکش

برای شروع کارابتدا قالب ها را روغن می زنیم و بتن تهیه شده را در سه لایه درون قالب ها می ریزیم و هوالایه تا راباحدود35 ضربه می کوبیم 0البته بطوردقیق دردستگاه اسلامپ با 25 ضربه می کوبند) چندضربه به هم به اطراف استوانه یبتنی به وسیلهی چکش می زنیم تا سیمان در ان چاگیری کند و هوا خارج شود و در نتیجه بتن کدحونشود.

بعداز این مراحل نمونه ها را باید دورازگرما وسرمای شدید به مدت 24 ساعت نگه درای کنیم بعد نمونه ها را از قالب خارج کنیم و درون مخزن آب یا همان حوضچه آب قرار می دهیم ودر زمان های 7 روزه و 14 روزه و 28 روزه به وسیله جذب بتن مقاومت آن را اندازه می گیریم لازم به ذکر است برای اندازه گیری مقاومت بتن از دستگاه تعیین مقاومت فشار استفاده می کنیم .

این دستگاه که همان دستگاه تست بتن می باشد مقاومت بتن را مشخص می کند .(مقاومت فشاری)

این دستگاه مشکل ازیک جک هیدرولیکی می باشد ویک درجه بند مندرج شده روی دستگاه می باشد که این در جه تا مقدار مقاومت بتن رازیر دستگاه نشان می دهد .

به این ترتیب که گفته شد بتن راارزیابی وپذیرش می کنند .

 

 

 

 

 

 

علائم اختصاری

 =F cمقاومت فشاری مشخصه بتن براساس آزمونه های استوانه ای مگاپاسکال

 =F cmمقاومت فشاری متوسط (مقاومت متوسط هدف) بتن مگاپاسکال.

= x1,2,3مقاومت فشاری نمونه های شماره 1و2و3.

 =Sانحراف استاندارد مقاومت فشاری نمونه ها.

 = x3میانگین مقاومت فشاری سه نمونه .

= xminکمترین مقاومت فشاری نمونه ها

   =ضریب تبدیل مقاومت نمونه مکعبی به ابعاد 200 میلیمتر به مقاومت نظیر نمونه استوانه ای استاندارد  

1  =ضریب تبدیل مقاومت نمونه استوانه ای غیر استاندارد به مقاومت نظیر نمونه استوانه ای استاندارد

 2  =ضریب تبدیل مقاومت نمونه مکعبی به ابعاد غیر 20 میلیمتر به مقاومت نظیر نمونه مکعبی به ابعاد 200میلیمتر

=aقطر نمونه استوانه ای

=bبعد نمونه مکعبی

 

کلیات

کیفیت بتن از نظر مقاومت پایایی وسایر نیازهای ویژه محیطی باید با ضوابط مندرج مطابقت داشته باشد تطابق ویژگی های مواد تشکیل دهنده بتن با ضوابط مقررات ملی ساختمانی ایران تحت عنوان (مصالح وفرآورده های ساختمانی ) الزامی است.

تعیین نسبت های اختلاط بتن درآزمایشگاه باید طوری باشد که مقاومت فشاری متوسط به دست آید بتن باید طوری ساخته شود که تعداد آزمونه هایی که مقاومتی کمتر از مقاومت متوسط فشاری لازم حداقل باشد

تمامی ضوابط مربوط به مقاومت فشاری مشخصه بتن براساس آ زمایش آ زمونه های استوانه ای به ابعاد 300*150میلیمتر استوار است در صورت استفاده از آزمونه های مکعبی باید مقاومت آنها به مقاومت نظیر آزمونه های استوانه ای تبدیل شود برای تبدیل مقاومت نمونه های غیر استاندارد به استاندارد باید به ترتیب زیرعمل نمود:

الف مقاومت نظیر نمونه های استوانه ای به ابعاد غیر استاندارد نسبت به استوانه استاندارد از رابطه زیر بدست می آید :

 

 

             مقاومت نمونه استوانه ای به ابعاد a*2a

 = مقاومت نظیر استوانه استاندارد

             1

که درآن 1  به ازای مقادیر مختلف a از جدول زیر بدست می آید :

600*300

500*250

400*200

300*150

200*100

a*2a

91/0

95/0

97/0

00/1

02/1

 

ب مقاومت نظیر نمونه های مکعبی به ابعاد مختلف نسبت به مکعب 200 میلیمتری از رابطه زیر به دست می آید :

مقاومت نمونه مکعبی به ابعاد b

=مقاومت نظیر مکعب به ابعاد 200 میلیمتر

             2 

که در 2   به ازای مقادیر b از جدول زیر به دست می آید:  

300

250

200

150

100

مکعبیb

9/0

95/0

00/1

00/1

05/1

2 

 

 

پ مقاومت نظیر نمونه های مکعبی 200 میلیمتری نسبت به استوانه استاندارد از رابطه زیر به دست می آید :

که در آن مقدار   برحسب محدوده مقاومت فشاری نمونه مکعبی 200 میلیمتری از جدول زیر به دست می آید :

55

50

45

40

35

30

25

مقاومت فشاری نمونه مکعبی

10/1

11/1

13/1

14/1

17/1

20/1

25/1

50

45

40

35

30

25

با توجه به ضریب

مقاومت فشاری نمونه استوانه ای (Mpa )

 

تهیه و آزمایش آزمونه های استوانه ای بتن باید مطابق استاندارد های زیر باشد :

مقاومت نمونه مکعبی به ابعاد200میلیمتر

= مقاومت نظیر استوانه استاندارد

          

( روش نمونه برداری از بتن تازه ) ، استاندارد ملی ایران به شماره 489 ، برای نمونه برداری.

( روش ساختن و عمل آوردن آزمونه بتن در کارگاه ) ، مطابق استانداردهای معتبر بین المللی برای ساختن آزمونه ها.

( روش آزمایش مقاومت فشاری آزمونه های استوانه ای بتن ) مطابق استانداردهای معتبر بین المللی .

مقاومت فشاری مشخصه بتن براساس آزمایش های 28 روزه تعیین می شود .

آزمایش های مقاومت کششی بتن نباید مبنای پذیرش بتن در کارگاه باشد .

دستگاه نظارت باید تا خاتمه دوره تضمین و حداقل یکسال پس از پایان کار هر پروژه سابقه کامل نتایج آزمایش های انجام شده روی بتن مصرفی را نگهداری و سپس به صاحب کار تحویل دهد . ضبط و نگهداری این اطلاعات به صورت رایانه ای برای ساختمانهای مهم الزامی است .

مبانی تعیین نسبت های اختلاط بتن

تعیین نسبتهای اختلاط بتن باید به گونه ای باشد که شرایط زیر را برآورده سازد :

کارایی و روانی بتن به اندازه کافی باشد تا بتن بتواند به سهولت در قالبها ریخته شود و به خوبی میلگردها را در بر گیرد بدون اینکه جدایی دانه ها یا آب انداختن زیاد روی دهد .

مقاومت متوسط هدف و مقاومت مشخصه بتن تامین  شود .

نسبت های اختلاط مواد تشکیل دهنده بتن براساس تجارب کارگاهی و استفاده از مخلوط های آزمایشی در آزمایشگاه مبتنی بر روشهای متداول با مصالح مصرفی کارگاه تعیین می شوند .

تعیین نسبت های اختلاط براساس تجربه کارگاهی و مخلوط های آزمایشی 

مقاومت فشاری مشخصه بتن

مقاومت فشاری مشخصه بتن مقاومتی است که حداکثر 5 درصد تمامی مقاومت های اندازه گیری شده برای رده بتن مورد نظر ممکن است کمتر از آن باشد . در عمل ، در شرایط اجرایی در کارگاهی ، در صورتی بتن منطبق بر مشخصات و قابل قبول تلقی می شود که با شرایط بندمطابقت داشته شود.

رده بندی بتن  

رده بندی بتن براساس مقاومت مشخصه آن به ترتیب زیر است :

C6   C8   C10  C12  C16  C20  C25  C30  C35  C40  C45 C50  

اعداد بعد از C بیانگر فشاری مشخصه بتن برحسب مگاپاسکال می باشند

فقط بتن های رده C20 و بالاتر را می توان در بتن آرمه به کار برد .

برای بتن های بالاتر از رده C50 علاوه بر مقررات این بخش ، ضوابط ویژه دیگری نیز باید رعایت شود .

روش های تعیین نسبت های اختلاط

الف برای بتن های رده C12 و پایین تر می توان نسبت های اختلاط را براساس تجارب قبلی و بدون مطالعه آزمایشگاهی تعیین کرد .

ب- برای بتن های پایین تر از رده C20 ، می توان ( نسبت های اختلاط استاندارد ) مطابق دفترچه مشخصات فنی عمومی را ملاک قرار داد مشروط بر آنکه مصالح مصرفی استاندارد باشند .

پ- برای بتن های رده C20 و بالاتر ، تعیین نسبت های بهینه اختلاط باید از طریق مطالعات آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن ضوابط طراحی براساس دوام صورت گیرد . این مطالعات ممکن است قبل از شروع عملیات اجرایی توسط طراح انجام پذیرد و نتیجه به دست آمده به عنوان ( نسبت های اختلاط مقرر ) در دفترچه مشخصات فنی خصوصی درج شود ، یا توسط مجری به انجام رسد و نتیجه به دست آمده به عنوان ( نسبتهای اختلاط تعیین شده ) به کار رود .

انحراف استاندارد

در مواردی که در کارگاه پرونده آزمایش های مقاومت بتن موجود باشد باید انحراف استاندارد نتایج محاسبه شود .

پرونده مذکور باید دارای شرایط زیر باشد :

الف نوع مصالح ، روش کنترل کیفیت و شرایط مشابه آنچه در اجرای طرح مورد نظر است ، در آن مشخص شود . تغییرات در مصالح و نسبت های اختلاط در پرونده مذکور نباید محدویتی بیشتر از حدود تعیین شده در طرح مورد نظر داشته باشد .

ب باید ساخت بتنی را که مقاومت میانگین لازم مطابق بندرا دارد مشخص کند .

پ باید شامل نتایج آزمایش حداقل 30 نمونه متوالی یا دو گروه نمونه های متوالی با مجموع حداقل 30 آزمایش باشد ، مگر آن که شرایط بند تامین شود . نمونه های متوالی به نمونه های گفته می شود که فاصله زمانی هر نمونه برداری با نمونه برداری بعد از آن بیشتر از 3 شبانه روز نباشد

در مواردی که در کارگاه پرونده آزمایش های  مقاومت مطابق بند  موجود نباشد ، ولی نتایج 15 تا 29 آزمایش نمونه های متوالی در دست باشد می توان با ضرب کردن انحراف استاندارد این نتایج در ضریب اصلاح مطابق جدول، انحراف استاندارد تقریبی قابل قبولی به دست آورد .

پرونده آزمایش ها در صورتی قابل قبول است که شرایط ( الف ) و ( ب) از بند را برآورده کند ، و تنها یک گزارش از آزمایش نمونه های متوالی در مدت حداقل 45 روز ارائه دهد .

 

٭ برای تعداد آزمایش های بین مقادیر داده شده ،ضریب اصلاح بااستفاده ازدرون یابی خطی محاسبه می شود .

 

مقاومت فشاری متوسط لازم

مقاومت فشاری متوسط لازمی که به عنوان مبنای تعیین  نسبت های اختلاط بتن به کار می رود باید با توجه به انحراف استاندارد حاصل از بندمعادل مقدار بزرگتر از بین دو مقدار به دست آمده از روابط زیر باشد :

 

Fcm = Fc +1.34s +1.5      MPa

 

Fcm = Fc +2.33s – 4        MPa

 

در مواردی که در کارگاه پرونده آزمایش های  مقاومت برای تعیین انحراف استاندارد مطابق بندهای موجود نباشد ، برای تعیین مقاومت فشاری  متوسط لازم باید از جدول استفاده شود . در این  صورت تدوین مدارک مربوط به مقاومت متوسط باید مطابق بندباشد .

تدوین مدارک مربوط به مقاومت فشاری متوسط

مجموعه مدارکی که نشان می دهند نسبت های پیشنهادی اختلاط ، مقاومت فشاری متوسطی ، حداقل معادل مقاومت فشاری متوسط لازم را تامین می کند می تواند مشتمل بر پرونده ای از آزمایش های مقاومت در شرایط کارگاهی یا چند پرونده از آزمایش های مقاومت یا مخلوط های آزمایشی  آزمایشگاهی باشد .

پرونده آزمایشهای مقاومت باید معرف مصالح و شرایط مورد انتظار در عمل باشد . تغییرات در مصالح و نسبتهای اختلاط نباید محدویتی بیشتر از حدود تعیین شده در طرح مورد نظر داشته باشد . به منظور تدوین مدارکی که نشان دهد مخلوط بتن مقاومت متوسط لازم را خواهد داشت ، می توان پرونده ای مشتمل بر حداقل 10 آزمایش متوالی یا 30 آزمایش متفرق را به کار برد مشروط بر آن که این پرونده آزمایشهای  انجام شده در مدت حداقل 45 روز را در بر گیرد .

نسبتهای لازم برای اختلاط بتن را می توان براساس درونیابی خطی بین مقاومتها و نسبتهای اختلاط ذکر شده در حداقل 2 پرونده آزمایش ، مطابق سایر ضوابط این بند به دست آورد .

در صورتی که در کارگاه پرونده های قابل قبول از نتایج آزمایشها موجود نباشد می توان نسبتهای اختلاط بتن را براساس مخلوطهای آزمایشی آزمایشگاهی و با مراعات شرایط زیر تعیین کرد :

الف اختلاط مصالح باید همان باشد که در طرح مورد نظر به کار خواهد رفت .

ب- مخلوطهای آزمایشی آزمایشگاهی با نسبتهای اختلاطی و روانی لازم برای کار مورد نظر باید حداقل با سه نسبت مختلف آب به سیمان یا سه مقدار سیمان ساخته شوند ، به طوری که محدوده ای از مقاومت های فشاری متوسط لازم را در بر گیرند .

پ- مخلوطهای آزمایشی آزمایشگاهی با طوری طراحی شوند که اختلاف اسلامپ آنها با مقدار حداکثر مجاز اسلامپ در محدوده 2 میلیمتر باشد و برای بتن حبابدار ، اختلاف مقدار هوا با هوای حداکثر مجاز در محدوده 5 درصد باشد .

ت برای هر نسبت آب به سیمان یا هر مقدار سیمان باید حداقل سه آزمونه مطابق ( روش ساختن و عمل آوردن آزمونه های بتن در آزمایشگاه ) ( دت 503 ) ، ساخته و عمل آورده شونند . آزمونه ها در سن 28 روزه یا هر سن دیگری که در طرح برای تعیین مقاومت مشخصه بتن مقرر شده آزمایش شوند .

ث بعد از حصول نتایج آزمایشهای فشاری آزمونه ها باید نموداری رسم کرد که رابطه بین نسبت آب به سیمان یا مقدار سیمان با مقاومت فشاری در زمان آزمایش را نشان دهد .

ج- حداکثر نسبت آب به سیمان یا حداقل مقدار سیمان برای بتن مورد استفاده در طرح ، باید نظیر قسمتی از نمودار باشد که براساس آن مقاومت فشاری متوسط لازم مطابق بند تامین شود ، مگر آن که با توجه به بند مقداری کمتر برای نسبت آب به سیمان یا مقداری بیشتر برای عیار سیمان مورد نظر باشد .

 

 

تقلیل یا افزایش مقاومت فشاری متوسط

بعد از بدست آمدن اطلاعات کافی از نتایج آزمایش های مقاومت ضمن اجرای سازه ، می توان مقاومت فشاری متوسط لازم را تقلیل داد ، مشروط بر آن که :

الف نتابج حداقل 30 آزمایش مقاومت موجود باشد و متوسط آنها از مقدار لازم مطابق بندبیشتر باشد .

ب- ضوابط مربوط به شرایط ویژه محیطی مطابق بند تامین شود.

در صورتی که متوسط نتایج حداقل 30 آزمایش مقاومت از مقدار لازم مطابق بند کمتر باشد باید اقداماتی برای افزایش مقدار متوسط نتایج آزمایش های بعدی مقاومت صورت گیرد .

ارزیابی و پذیرش بتن

پذیرش بتن ، تواتر نمونه برداری و آزمایش مقاومت

پذیرش بتن در کارگاه براساس نتایج آزمایش مقاومت فشاری نمونه های برداشته شده از بتن مصرفی صورت می پذیرد . دفعات تصادفی نمونه برداری از بتن باید به نحوی یکنواخت در طول مدت تهیه و مصرف بتن توزیع شوند . نمونه ها باید قبل از ریختن در محل نهایی مصرف برداشته شوند .

مقصود از هر نمونه برداری از بتن تهیه حداقل دو آزمونه ازآن است که آزمایش فشاری آنها در سن 28 روزه یا هر سن مقرر شده دیگری انجام می پذیرد و متوسط مقاومت های فشاری به دست آمده به عنوان نتیجه نهایی آزمایش منظور می شود . برای ارزیابی کیفیت بتن قبل از موعد مقرر می توان حداقل یک آزمونه دیگرنیز به منظور انجام آزمایش مقاومت فشاری تهیه کرد .

درصورتی که حجم هر اختلاط بتن بیشترازیک متر مکعب باشد تواتر نمونه برداری به ترتیب زیر خواهد بود :

الف- برای دال ها و دیوارها وپی ها یک نمونه برداری از هر 30 مترمکعب بتن یا 150 مترمربع سطح .

ب- برای تیرها و کلاف ها در صورتی که جداازقطعات دیگر بتن ریزی می شوند یک نمونه برداری از هر 100 متر طول .

در صورتی که حجم هر اختلاط بتن کمترازیک مترمکعب باشد می توان مقادیر مذکوررابه همان نسبت تقلیل داد .

حداقل یک نمونه برداری ازهررده ئازهر نوع بتن در هرروز الزامی است .

حداقل 6 نمونه برداری از هررده بتن واز هرنوع بتن در کل سازه الزامی است .

در صورتی که کل حجم بتن مصرفی یک پروژه ساختمانی از 30 مترمکعب کمترباشد می توان از نمونه برداری و آزمایش مقاومت صرفنظر کرد مشروط برآن که به تشخیص دستگاه نظارت دلیلی برای رضایت بخش بودن کیفیت بتن موجود باشد .

ضوابط پذیرش بتن آزمونه های عمل آمده در آزمایشگاه

مشخصات بتن در صورتی منطبق بررده مورد نظر وقابل قبول تلقی می شود که حداقل یکی از شرایط الف وب زیر برقرار باشد :

الف- در آزمایش سه نمونه برداری متوالی مقاومت هیچکدام کمتراز مقاومت مشخصه نباشد :                                                  Fc     X1,2,3

ب- متوسط مقاومت های سه نمونه برداری متوالی 5/1 مگاپاسکال بیشتراز مقاومت مشخصه باشد و کوچکترین مقاومت نمونه ها از مقاومت مشخصه منهای 4 مگاپاسکال کمترنباشد :

 Fc + 1.5  x3  

  Fc -4 Xmin

مشخصات بتن در صورتی غیرقابل قبول است که متوسط مقاومت های نمونه ها از مقاومت مشخصه کمترباشد یا کوچکترین مقاومت نمونه ها از مقاومت مشخصه منهای 4 مگاپاسگال کمترباشد :

Xmin   Fc -4                                    x3   Fc + 1.5

مشخصات بتنی شرایط بند قابل قبول نیزبه شمار نیاید می توان به تشخیص طراح بدون انجام بررسی بیشتر از نظر سازه ای قابل قبول تلقی کرد .درصورتی که مشخصات بتن مطابق بند به هر حال غیرقابل باشد اقداماتی مطابق بند الزامی است .

در کنترل شرایط انطباق بتن بررده مورد نظر نباید از نتیجه آزمایش هیچکدام از نمونه ها صرفنظر شود مگر آنکه بادلایل کافی ثابت شود خطای عمده ای در نمونه برداری ،نگهداری،حمل ، عمل آوریی یا آزمایش روی داده است .

آزمایش بتن در سنین کم واثر انواع سیمان برروی مقاومت بتن

تجربیات وشواهد بدست آمده نشان دهنده این است که تامین حداقل مقاومت به میزان 75 درصد مقاومت بتن در سنین کم (یک تاسه روز) معمولاً تضمین کننده مقاومت مورد نظر در 28 روز خواهد بود البته این نتیجه منوط به عمل آوری صحیح و کافی است .

درصورت استفاده از انواع سیمان های پرتلند استاندارد می توان با اجازه مهندس ناظر مقاومت های مشخصه مورد نظر رابااستفاده از جدول زیر بدست آورد .

توضیح : درصورت مصرف سیمان های پرتلند پزولانی استاندارد به جای سایرسیمان های پرتلند در بتن با توجه به دیرتر سخت شدن این نوع سیمان ها مهندس ناظر می تواند با توجه به زمان بار گذاری برروی سازه یا عضو سازه ای مقاومت مشخصه بتن رابه جای سن 28 روزگی در سن 90 روزگی در نظر بگیرد 

ضوابط کنترل روش عمل آوردن و محافظت بتن

دستگاه نظارت می تواند برای کنترل کیفیت عمل آوردن و مراقبت بتن در سازه انجام آزمایش های مقاومت روی آزمونه های عمل آمده و مراقبت شده در شرایط کارگاهی را درخواست کند .

عمل آوردن آزمونه ها در کارگاه باید مطابق استانداردهای معتبر بین المللی با عنوان «روش ساختن و عمل آوردن آزمونه های بتنی در کارگاه» باشد .

درصورتی روش عمل آوردن و مراقبت بتن رضایت بخش تلقی می شود که مقاومت فشاری آزمونه های کارگاهی در سن مشخص شده برای مقاومت مشخصه حداقل معادل 85% مقاومت نظیر آزمونه های عمل آمده در آزمایشگاه یا به به اندازه 4 مگاپاسکال بیشتر از مقاومت مشخصه باشد .در غیر این صورت باید اقداماتی برای بهبود روش های مذکور صورت گیرد .

آزمونه های آگاهی

در صورتی که آگاهی از کیفیت بتن در موعدهای خاصی مانند زمان بازکردن قالب ها و غیره ضرورت داشته باشد علاوه برآزمونه های متعارف ارزیابی مقاومت وروش عمل آوردن و مراقبت آزمونه هایی از بتن گرفته می شوند ودر موعدهای مورد نظر تحت آزمایش قرار می گیرند این آزمونه ها به آزمونه های آگاهی موسومند.

بررسی بتن های با مقاومت کم یا دوام کم

درصورتی که براساس آزمایش های مقاومت آزمونه های عمل آمده در آزمایشگاه مطابق بند معلوم شود که بتن بررده مورد نظرمنطبق نیست وغیزقابل است بایدتدابیری به شرح زیر برای حصول اطمینان ازظرفیت باربری سازه اتخاذ شود :

درصورتی که بااستفاده از تحلیل سازه موجود وبازبینی طراحی بتوان ثابت کرد که ظرفیت باربری سازه به ازای مقاومت بتن کمترازمقدار پیش بینی شده هم قابل قبول است نوع بتن از نظر تامین مقاومت سازه قابل قبول تلقی می شود .

درصورتی که در شرط بند برآورده نشود ولی باانجام تحلیل وطراحی مجدد بتوان ثابت کرد که ظرفیت باربری تمامی قسمت های سازه برفرض وجودبتن با مقاومت کمتر در قسمت های احتمالی قابل قبول خواهدبود نوع بتن از نظر تامین مقاومت سازه قبول تلقی می شود .

در صورتی که شرایط بندهای برآورده نشوند لازم است ازروی مغزه های گرفته شده از بتن در قسمت هایی که احتمال وجود بتن با مقاومت کمترداده می شود آزمایش به عمل آید .این آزمایش هاباید با روش «آزمایش مغزه های مته شده تیره های اره شده » مطابقت داشته باشند .برای قسمت هایی از سازه که نتایج آزمایش های آزمونه های عمل آمده در آزمایشگاه مربوط به آنها شرایط پذیرش بتن مذکور در بند برآورده نکند باید سه مغزه تهیه و آزمایش شود .

اگر بتن در شرایط بهره برداری از ساختمان خشک باشد باید مغزه ها به مدت 7 روز در هوا با دمای 16 تا 27 درجه سیلسیوس ورطوبت نسبی کمتراز60 درصد خشک شوند وسپس مورد آزمایش قرار گیرند .اگر بتن در شرایط بهره برداری از ساختمان مرطوب یا غرقاب باشد باید مغزه ها به مدت 40ساعت در آب غوطه ور شوند و پس به صورت مرطوب مورد آزمایش قرارگیرند .

در قسمتهایی از سازه که مقاومت بتن از طریق آزمایش مغزه ها ارزیابی می شود درصورتی بتن از نظر تامین مقاومت قابل قبول تلقی می شود که متوسط مقاومت های فشاری سه مغزه حداقل برابر 85% مقاومت مشخصه باشد و بعلاوه مقاومت هیچ یک ازیک مغزه ها از75%مقاومت کمترنباشد .برای کنترل دقت نتایج می توان مغزه گیری را تکرار کرد .

در صورتی که در شرایط بندبرآورده نشوند و ظرفیت باربری سازه مورد تردیدباقی بماند باید آزمایش بارگذاری بند آئین نامه بتن ایران برروی قسمت های مشکوک به عمل آید یااقدامات مقتضی دیگری ازجمله تقویت قطعه بتنی صورت گیرند .

درصورتی که هیچکدام ازموارد فوق برای پذیریش ویااقداماتی منجربه پذیریش بتن می شود عملی نگردد تخریب بتن فوق الزامی است.

درصورتی که ضوابط لازم برای دستیابی به داوام پیش بینی شده بتن تامین نشود لازم است بااستفاده از سیستم های حفاظتی بتن نفوذ پذیری آن کاهش یابد تا حداقل ضوابط دوام لازم برآورده شود.

کنترل وبازرسی

به منظور اطمینان از انطباق خواص وکیفیت بتن با استانداردها وضوابط مقررات ملی حداقل تواتر کنترل وبازرسی مطابق جداول زیر باشد.

 

 

گردآورنده :

امیر طالبانپور بیات

 

 

 

 

 

 

 

+ نوشته شده توسط امیر در جمعه بیستم مهر 1386 و ساعت 2:23 |
TinyPic image

عکس احسان خان یکی از بهترین دوستانم هستند(گیتار..............)

+ نوشته شده توسط امیر در سه شنبه دوازدهم تیر 1386 و ساعت 18:32 |
TinyPic image

عکس دانشجویان عمران دانشگاه پارس در نمایشگاه عمرانی کیش

 

TinyPic image

 البته  نفر ۳ از سمت راست عکس استادم هست(جناب مهندس محسنی)

+ نوشته شده توسط امیر در سه شنبه دوازدهم تیر 1386 و ساعت 18:8 |
TinyPic image

نمایشگاه بین المللی عمران و ساختمان از ۱ تا ۴ خرداد در منطقه آزاد کیش با شرکت های داخلی وخارجی عمران افتتاح شد.

عکسهایی از فضای داخل و خارج نمایشگاه:

TinyPic image

 

TinyPic image

 

 عکس ماکت ساختمان در کیش:

TinyPic image

ماکت ساختمان میکا کیش:

 TinyPic image

 

+ نوشته شده توسط امیر در دوشنبه بیست و یکم خرداد 1386 و ساعت 17:36 |

مقدمه 

بطور کلی ساختمانهای موجود در کشور را به سه دسته زیر می توان تقسیم کرد:


الف) ساختمانهایی که دارای اسکلت نیست.

این دسته از ساختمانها دارای سیستم دیوار باربر خشتی و یا آجری است که در برابر زلزله های نسبتا شدید مقاوم نیستند و در هنگام وقوع زلزله, ساکنان آنها به علت ریزش آوار در امان نخواهند بود.

ب) ساختمانهایی که دارای اسکلت فلزی و یا بتنی است ولی برای نیروهای افقی ناشی از زلزله محاسبه نشده اند. 

این قبیل ساختمانها در صورت اجرای صحیح اسکلت و یکپارچگی سقفها در برابر زلزله های با بزرگی کم و متوسط تا حدی مقاومت می نمایند و خسارت های وارد بر آنها کمتر باعث آسیب دیدگی ساکنان آنها می شود. البته در این نوع ساختمانها باید ایمن سازی محیط داخلی ساختمان و یا به عبارتی مبلمان آن به نحوی باشد که در اثر حرکتهای ناشی از زلزله, آسیبی از طرف آنها به ساکنان وارد نشود.

ج) ساختمانهای ساخته شده با اسکلت فلزی یا بتنی که برای نیروهای افقی ناشی از زلزله محاسبه شده اند. 

این دسته از ساختمانها در مقابل نیروهای جانبی ناشی از زلزله پیش بینی شده توسط آئین نامه 2800 مقاومت می نمایند. اصولأ چنین ساختمانهایی, در صورت اجرای صحیح نیازی به مقاوم سازی ندارد ولی باید مبلمان داخلی ساختمان به نحوی باشد که در اثر تکانهای شدید, آسیبی از این بابت به ساکنان آن وارد نگردد.

روش های موجود ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله 

همانگونه که قبلاً عنوان شد بخش قابل توجهی از ساختمانهای کشور مقاومت لازم را در برابر زلزله های شدید ندارند. بطور کلی جهت ایمن سازی این نوع ساختمانها, دو راه حل کلی زیر وجود دارد:


الف) تخریب و بازسازی اصولی و مطابق ضوابط و آئین نامه ها 

 

ب)مقاوم سازی این نوع ساختمانهابدون تخریب آنها 

 

قطعاً از نظر مدیریت شهری که علاوه بر ایمن سازی بافتهای مسکونی در برابر زلزله, دیگر معیارها از قبیل شهرسازی, اصلاح بافتهای مسکونی, استفاده از مصالح نوین و استاندارد, اصلاح ساختار ترافیک، استفاده بهینه از انرژی و خدمات رسانی استاندارد نیز مهم هستند روش الف راه حل اصولی و نهایی جهت حل مشکل است. لیکن همانطور که قبلاً عنوان شد اجرای این روش به طور کامل به چند دهه زمان نیاز دارد و به عبارت دیگر راه حل بلندمدت است ودرکوتاه مدت مشکل را حل نمی نماید.

اما در خصوص روش ب، تاکنون محافل مختلف علمی و اجرایی, نظرات کارشناسی متعددی مطرح نموده اند و حتی روشهایی عملی نیز برای انجام این کار ارائه کرده اند. اما بدلیل عدم صرفه اقتصادی (روش ب)دربافتهای فرسوده تاکنون توفیق جامعی در این روش نیز مشاهده نشده است. حتی در ساختمانهای دولتی که طرح مقاوم سازی بعنوان یک سر فصل اجباری برای مدیران آنها طرح شده است نیز موفقیت قابل توجهی مشاهده نشده است. علت این امر را می توان پر هزینه بودن, گاهی غیر عملی بودن, طولانی بودن زمان اجرا و عدم وجود متخصص کافی عنوان کرد.

بدین ترتیب مشاهده می شود که هیچ یک از روشهای دوگانه فوق مسئله ایمن سازی واحدهای مسکونی در برابر زلزله را در حال حاضر حل نکرده است.

طرح اتاق امن 

اتاق امن مربوط به ساختمان های قدیمی موجود در بافت های فرسوده است. این ساختمان ها عموماً دارای سیستم دیوار باربر بدون کلاف های قائم و افقی هستند که تخریب آنها در زمان وقوع زمین لرزه های ویرانگر, قطعی است.


در این روش بخشی از ساختمان که امکان حضور ساکنان در هنگام وقوع زلزله در آن فراهم است توسط ساخت و نصب یک سازه مقاوم, ایمن سازی می شود. نقش این سازه آن است که در هنگام بروز زلزله و در زمانی که ساختمان شروع به تخریب می کند از ریزش آوار به داخل محدوده امن جلوگیری می نماید و در واقع یک منطقه حفاظتی جهت مراقبت از جان ساکنان ایجاد می کند. منطقی است که یک یا دو اتاق که اعضاء خانواده حضور بیشتری در شبانه روز در آنها دارند به این امر اختصاص داده شود. البته در هنگام وقوع زلزله, معمولاً از زمان شروع لرزش تا تخریب, فرصت حیاتی (چند ثانیه) جهت انتقال ساکنین از نقاط دیگر ساختمان به داخل اتاق امن وجوددارد.


در این طرح یک قاب فلزی در داخل هر طبقه از این نوع ساختمانها پیش بینی شده است تا پس از وقوع زلزله و تخریب ساختمان, آوار بر سر افراد فرو نریزد. استفاده از این قاب ها در ساختمانهای تا سه طبقه پیش بینی شده است و روش کار به این صورت است که مطابق شکل یک این قاب ها در هر طبقه بر روی قاب طبقه زیرین خود قرار می گیرند تا این ساختمانها در زمان زلزله و همچنین پس لرزه ها دارای استحکام لازم جهت پیش گیری از صدمات جانی باشند.

در طرح حاضر هیچگونه تغییری در ساختمان اصلی ایجاد نمی شود و فقط در داخل بخشی از آن یک قاب فلزی باربر قرار می گیرد. نحوه عملکرد این قاب به این صورت است که پس از وقوع زلزله و تخریب ساختمان, آوار بر سر افراد فرو نمی ریزد و بر روی این سازه جای می گیرد و همانطور که قبلا عنوان شد این سازه در برابر پس لرزه های متعارف هم مقاوم است

 

مزایای اتاق امن

 

  1. در صورت اجرای این طرح از به وقوع پیوستن یک فاجعه انسانی در زمان زلزله جلوگیری می شود و میزان تلفات ناشی از آن تا حد زیادی کاهش می یابد.
  2. هزینه اجرای این طرح و ایمن سازی بخشی از یک طبقه از ساختمان بسیار معقول است و در شرایط فعلی کمتر از پانصد هزار تومان تخمین زده می شود.
  3. در این طرح از یک سیستم کاملاً پیش ساخته استفاده شده است و کلیه جوش های اصلی در کارخانه و تحت نظارت دقیق انجام می شوند و فقط جوش های دارای درجه دوم اهمیت ,هنگام نصب اجرا می گردند.
  4. سرعت اجرای این طرح بسیار زیاد است و نصب کامل هر قاب در محل مورد نظر کمتر از یک روز طول می کشد.
  5. این طرح انعطاف پذیراست.بدین معنی که قابلیت انطباق با ساختمانهای متفاوت رادارد.
  6. قابلیت مخفی کردن قاب بااستفاده از طرحهای متنوع معماری وجود دارد.


در ضمن لازم به توضیح است که در این طرح فرضیات اولیه زیر مد نظر بوده اند:

الف- ابعادمناسب جهت اتاق امن در پلان حدود 4×3مترمربع است. 

ب- بار وارد بر اتاق امن در زمان تخریب ساختمان به ترتیب در صورت قرارگرفتن یک, دو و سه سقف بر روی آن برابر ده, بیست و سی تن خواهد بود. تقریبا تمام ساختمان های موجود در مناطق فرسوده مشمول این قاعده می شوند. 

پ- سیستم باربر جانبی در زمان پس لرزه ها، قاب خمشی فولادی است. 

ت- کلیه عملیات اجرایی تحت نظارت بسیار دقیق انجام می شوند و کلیه جوش های اصلی مربوط به اتصالات تیر به ستون توسط آزمایش های مافوق صوت و یا پرتو نگاری کنترل می گردند. 

آزمایش های انجام شده

تا کنون آزمایش های متعددی برای اجرایی نمودن طرح انجام شده است که شامل آزمایش های بار ثقلی و جانبی بوده است.

نتایج تحقیقات انجام شده

  • استفاده از سیستم اتاق امن پیشنهاد شده صرفاً در صورت رعایت کلیه نکات فنی، می تواند برای مقاوم سازی بافتهای فرسوده بکار رود.
  • در سازه  اتاق امن پیشنهاد شده بایستی از سیستم تیر قوی و ستون ضعیف استفاده شود.
  • با انجام یک سری تحقیقات بر روی سازه های فلزی، می توان بدون افزایش وزن قابل توجه در فولاد صرفی، قدرت باربری آنها را به شدت افزایش داد.
  • انجام جوشکاری بی مورد در محلهای غیر ضروری، باعث کاهش قدرت باربری سازه می شود.لذا بایدصرفا"جوشکاری های توصیه شده درطرح اجراگردد.
  • استفاده از دستک، قدرت باربری جانبی سازه را به مقدار قابل توجهی بالا می برد.
  • با انتخاب جزئیات مناسب در اتصالات می توان انعطاف پذیری سازه را افزایش داد.

توصیه ها:

  1. ستونهای اتاق امن درطبقات مختلف تا حدامکان در امتدادیکدیگرقرارگیرند.
  2. برروی اتاق امن دولایه توری دارای میلگرد به قطرچهارمیلیمترکه دارای فاصله چشمه های پنج سانتی‌متراست قرارگیرد.درزاین توری های ردیف اول ودوم نبایددرامتداد هم باشند.فاصله خال جوش های اتصال توریهابه تیرهای سقف برابر بیست سانتیمتر است.
  3. بر روی توری هایک لایه فوم ازجنس پلی استایرن قرارداده شود.حداقل ضخامت این فوم برابر دو سانتیمتر است.
  4. به ساکنین منزل آموزش داده شودکه درهنگام وقوع زلزله درقسمت های میانی اتاق بایستند و از نزدیک شدن به دیواره های اتاق پرهیزنمایند.
  5. به خانواده هاتوصیه می شود در هنگام وقوع زلزله که معمولا"چندثانیه قبل ازشروع بایک صدای مهیب همراه است باسرعت به داخل اتاق امن بروند و در قسمت میانی اتاق (تاپایان زلزله) درکنار هم بایستند.
  6. پس از زلزله درصورت امکان اتاق امن راترک نموده و به فضای باز و دور از ساختمانهای در حال ریزش مستقر شوند.
  7. ازچیدن وسائل بزرگ وسنگین نظیرکتابخانه وکمددرون اتاق امن اجتناب شود.
  8. ازنصب وسائلی که درهنگام زلزله امکان سقوط آنهاوجود دارد(دراتاق امن) پرهیزشود.
  9. نصب اتاق امن در شهر های کوچک وروستاها بدلیل روند کند نوسازی توصیه میشود.

تصوير اول  لحظه وقوع زلزله آزمايشي (با شدت بيش از هفت ريشتر) در ساختماني را نشان مي دهد كه سه طبقه واقع در سمت چپ آن مجهز به سازه اتاق امن شده است.

در تصوير مياني ريزش تدريجي ساختمان را مي بينيم

 و تصوير سوم درحالي كه همه ساختمان فروريخته، اتاق هاي مجهز به سازه اتاق امن نه تنها پا برجا مانده بلكه حتي آدمك ايستاده در اتاق طبقه دوم بدون هيچگونه اتصالي به كف اتاق از جاي خود اصلا تكان نخورده است.

 

جزئيات فني «اتاق امن»

 

مطالعات اين طرح از اسفند سال ۸۲ آغاز شده و با انجام آزمايش هاي نهايي در اسفند سال ۸۳ نتايج قطعي آن براي اجرايي شدن طرح ارائه شد.

مهندس محرابيان مدير اين پروژه و دكتر مظلوم دبير گروه علمي پروژه درباره جزئيات فني اين طرح اشاره كردند كه اتاق امن قابي فلزي و سه بعدي است كه در يك يا چند اتاق از واحدهاي غير مقاوم در برابر زلزله ساخته مي شود. اين قاب در صورت بروز زلزله از ريزش آوار بر سر ساكنان آن جلوگيري مي كند.

اين گزارش مي افزايد: وزن هر قاب حدود ۵۰۰ كيلوگرم و هزينه ساخت آن حدود پانصد هزار تومان بوده و از اين نظر امكان بهره مندي از آن براي اغلب شهروندان وجود دارد. براي تكميل مطالعات فني اين پروژه ۶۰ آزمايش به مقياس واقعي و با انواع بارگذاري تا زمان تخريب انجام شده است. در مهمترين آزمايش انجام شده يك ساختمان سه طبقه در شمال منطقه سعادت آباد در معرض نيروي افقي ويرانگر (مشابه توان تخريب يك زلزله با مقياس بيش از هفت ريشتر) قرار گرفت و سه اتاق از اين ساختمان در طبقات اول ، دوم و سوم كه مجهز به تجهيزات اتاق امن شده بود كاملا از خطر فروريزي در امان ماند.

كليه قسمت هاي سازه اتاق امن به صورت پيش ساخته بوده و ابعاد آن در سه جهت طول، عرض و ارتفاع قابل تغيير است. همچنين اتاق امن مانع استفاده معمولي از منزل نبوده و زمان لازم براي نصب آن حدود ۵ ساعت است.

كارشناسان شهرداري تأكيد كردند كه اتاق امن جايگزين طرح نوسازي بافت هاي فرسوده نبوده و قطعا كماكان مهمترين رويكرد براي كاهش خطر زلزله در شهر نوسازي اين بافتها و مقاوم سازي ساختمان هاي جديد است، اما براي ايمني ساختمان هاي موجود و بافت هايي كه عجالتا امكان بازسازي ندارند، طرح اتاق امن طراحي و پيشنهاد شده است

طرح «اتاق امن» به عنوان يك پروژه ملي در كشور زلزله خيز ايران مي تواند در تمامي مناطق كشور به ويژه در مناطقي كه ساختمانها اغلب بلند مرتبه نبوده و تا سه طبقه هستند و نيز از نظر اقتصادي امكان نوسازي و مقاوم سازي سريع بافت هاي مسكوني وجود ندارد، مورد استفاده قرار گيرد.

ديدگاه طراحان در اين روش, صيانت وحفاظت از جان شهروندان در هنگام وقوع زلزله است باتاکيد براين نکته که ساختمان فرسوده درهنگام وقوع زلزله محکوم به تخريب است.در واقع در اين طرح از ايده سنگر براي حفظ جان ساکنين در  برابر آوار استفاده شده است و سيستمي تعبيه گرديده است که در صورت تخريب ساختمان، آوار بر روي آن جاي گيرد و بر سر افراد فرو نريزد. جهت کاهش هزينه ها نيز مي توان صرفا بخشي از هر ساختمان را ايمن نمود و نيازي به نصب اين سيستم در کل بنا نيست

به نقل از وبلاگ سازه عمران.

+ نوشته شده توسط امیر در دوشنبه بیست و یکم خرداد 1386 و ساعت 16:53 |

تعریف پل

 پل یک سازه است که برای عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود.پلهای متحرک نیز جهت عبور کشتیها و قایقهای بلند از زیر آنها ساخته شده است.
 

تاریخچه پل

ایجاد گذرگاهها و پلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند.

ساخت پلهای سنگی به دوران قبل از رومیها بر می گردد که در خاور میانه و چین پلهای زیادی بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهای طاقی را 800 سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه ها از جنس مصالح سنگی ساخته اند.

اغلب پلهای ساخته شده توسط رومیها از طاقهای سنگی دایره شکل با پایه های ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پلهای کوچک وبزرگ از زمانهای بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو و پل کرخه بیش از 400 سال عمر دارند.

از قرن یازدهم به بعد روشهای ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود و به تدریج استفاده از دستگاههای فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملاتهای مختلف و دستگاههای خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهای فلزی و سپس پلهای بتن مسلح می باشد.

 از اوایل قرن نوزدهم ساخت پلهای معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهمترین پلهای با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متری در انگلستان ساخته شد.

 طویل ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400 متر در انگلیس (روی رودخانه هامبر) طراحی شده اند. در سالهای اخیر طرح پلهای ترکه ای فلزی (با کابل مستقیم) نیز برای دهانه های بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته شده، پلهای زیادی اجرا شده است.

 پلها را از نقطه نظر مصالح تشکیل دهنده به شکل زیر طبقه بندی می کنند :

پلهای چوبی:

این پلها معمولا" به شکل قوسی، با تیرهای مشبک و یا تیرهای حمال ساخته شده و در حال حاضر استفاده از آنهابه صورت موقتی می باشد.

پلهای سنگی:

با توجه به مقاومت مناسب فشاری مصالح سنگی، بسیاری از پلهای طاقی از این مصالح ساخته شده اند.نظر به کمبود افراد سنگ کار و زمان نسبتا طولانی لازم برای تهیه مصالح و اجرای سازه، امروزه استفاده از این پلها محدود می باشد.

پلهای بتنی:

در بسیاری از پلهای طاقی شکل، در حال حاضر از بتن، با توجه به مقاومت فشاری مطلوب آن به جای سنگ استفاده می شود.

پلهای بتن مسلح:

با توجه به روش اجرا و نحوه بتن ریزی، پلهای بتن مصلح را می توان از مقاطع مختلف و با اشکال دلخواه ساخت. با وجود این استفاده از مقاطع ساده در جهت کاهش بهای قالب بندی همواره مورد نظر است.در بعضی از حالات استفاده از سیستم پیش ساختگی باعث حذف اجزاء نگهدارنده قالبها و در نتیجه صرفه جوئی قابل ملاحظه می شود.

 

پلهای بتن پیش تنیده:

با پیشرفت این تکنیک، به تدریج در دامنه وسیعی از ابنیه فنی،پلهای بتن پیش تنیده جایگزین پلهای فلزی و پلهای بتن مسلح شده اند. بدین ترتیب با صرف هزینه کمتر، پلهای با دهانه بزرگ ساخته می شوند. از طرف دیگر استفاده از این مصالح امکان به کارگیری تکنیک های جدید پل سازی را می دهد.

پلهای فلزی:

این پلها به اشکال مختلف، با تیرهای حمال معمولی یا تیرهای مشبک فولادی، با قوس یا قالبهای فلزی، نورد شده از ورق و المانهای اتصالی ساخته شده اند. در ساخت این پلها گاهی نیز از آلیاژهای سبک یا مقطع مرکب استفاده می گردد.

 استفاده از فولاد در ساخت پلهای فلزی از قرن گذشته شروع و با عنایت به مقاومت کششی و فشاری مطلوب این مصالح در سطح وسیع متداول گردید.باتوجه به فزونی بهای تولید، معمولاً نیمرخهای فولادی دارای ضخامت ناچیز بوده و در نتیجه علاوه بر مسئله زنگ زدن و خوردگی، خطر بروز ناپایداری های الاستیک نیز همواره موجود می باشد، از طرف دیگر نظر به اینکه با افزایش طول دهانه وزن مرده پلها به سرعت افزایش می یابد، با توجه به ناچیزبودن ابعاد و در نتیجه سبک بودن مقاطع فلزی، هنوز نیز برای

پوشش پلهای فلزی :

پوشش پلهای فلزی را می توان از چوب مصالح سنگی بتن مسلح و یا از ورقهای فلزی انتخاب نمود. استفاده از چوب برای پوشش پلها در زمانهای بسیار قدیم رایج بوده اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین در طرحهای جدید از پوشش مصالح سنگی نیز به علت وزن زیاد آن، کمتر استفاده می شود در این راه حل تیرهای حمال طولی پل بوسیله قوسهائی از آجر و مصالح سنگی به هم متصل می شوند.

پوشش بتن مسلح:

این پوشش از یک دال بتن مسلح که روی تیرچه های طولی و تیرهای عرضی پل تکیه نموده تشکیل یافته است.پوشش بتن مسلح مقاومت و صلبیت لازم را به سازه داده و از نظر اجرائی نیز آسان و بسیار متداول می باشد.

پوشش فلزی:

یک نوع از این پوششها از یک سری صفحات فلزی که بوسیله بتن مسلح پوشیده شده و روی بال فوقانی تیرچه طولی جوش شده اند تشکیل شده است ضخامت کل حاصله معمولاً ضعیف (بین 10تا 20 سانتی متر ) است.

یکی دیگر از انواع پوششهای فلزی متداول دال ارتوتروپ است این پوشش از یک صفحه فلزی که در جهت عمودی بوسیله ورقهای ساده یا جعبه ای تقویت شده تشکیل یافته است، صفحه فلزی نقش بال فوقانی تیرها رابه عهده داشته و ضمن شرکت در مقاومت خمشی بارهای موضعی حاصل از چرخ وسائل نقلیه رانیز تحمل می کند.


ضخامت آن معمولاً حدود 12 میلی متر (برای جان جعبه ای )تا 14 میلی متر(برای جان ساده)می باشد. دال ارتوتروپ در مجموع روی اجزاء اصلی پل (تیرهای طولی و عرضی )تکیه نموده است.

 طبقه بندی پلهای فلزی:

پلهای فلزی را می توان با توجه به نوع سیستم باربر به شرح زیرطبقه بندی نمود:

پل با تیرهای حمال

این پلها از متداول ترین انواع مورد استفاده برای دهانه های متوسط (تا250 متر)می باشند . تیرهای حمال معمولا به صورت شبکه های فلزی مقاطع جعبه ای یا تیرهای مرکب تو پر ساخته شده و تغییر شکل بسیار محدودی خواهند داشت. شبکه های فلزی معمولآ سبک بوده اما با توجه به خصوصیات ظاهری آنها ،کمتر در مناطق شهری مورد استفاده قرار می گیرند.در حالت کلی این پلها را نیز می توان به شرح زیر تفکیک نمود:

  • پل با تیرهای حمال جانبی :

در این حالت تیرهای حمال جانبی معمولآ از شبکه های فلزی تشکیل شده و اجزاء اصلی باربر تابلیه می باشند. در شرایطی که عرض پل محدود باشد ( کمتر از14 متر ) می توان از این سیتستم استفاده نمود.