مهندسی عمران ایران

مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازی

مهندسی عمران ایران

مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازی

اثبات روابط تجربی پرش هیدرولیکی عبور جریان آب از زیر کانال مستطیلی شکل

هدف آزمایش :

1- اثبات روابط   تجربی پرش هیدرولیکی عبور جریان آب از زیر کانال مستطیلی شکل

2- نیروی وارد بر دریچه( با توجه به رابطه مومنتم).

3- تلفات انرژی و توان از دست رفته در پرش هیدرولیکی( با استفاده از روابط انرژی مخصوص).

وسایل  آزمایش :

1-کانال مستطیلی شکل با جداره های شیشه ای  با عرض  305 mm وطول  5m

2- اندازه گیر سرعت جریان  (لوله پیتوت (خواندن اختلاف فشار و مراجعه  به نمودار کا لیبراسیون))   

3-دریچه قابل تنظیم (کشویی)

4-اندازه گیر عمق جریان(این وسیله با حرکت درطول کانال عمق  جریان را اندازه می گیرد)

5-اندازه گیر دبی جریان ( اوریفیس  و مانومتر( خواندن اختلاف فشار و مراجعه  به نمودار کا لیبراسیون)  ) 

6-خط کش (میلیمتری)

7-نمودار  کالیبراسیون  اختلاف فشار بر حسب  سرعت ( )

8-نمودار  کالیبراسیون اختلاف فشار بر حسب دبی  ( )

9- سرریز قابل تنظیم   (  undershot s 5/s 6-20  )

 

 

تئوری آزمایش :

1-معادله انرژی (Energy Equation)

مقدارکل انرژی در هر مقطع جریان از یک کانال باز  عبارتست از انرژی در واحد وزن آب و نسبت به سطح مبنا برآورد می شود:

 


 

1-1) انرژی مخصوص (Specific Energy)

انرژی مخصوص (E) عبارتست از انرژی در هر سطح مقطع در واحد وزن ، زمانی که نسبت به کف کانال (به عنوان سطح مبنا)درنظر گرفته شود

انرژی مخصوص بیانگر فاصله خط انرژی تا کف کانال می باشد:

 

1-2) انرژی مخصوص در کانالهای مستطیلی با شیب کم،معرفی عمق بحرانی و اعماق متناوب

چنانچه جریانی با شدت ثابت Q در یک کانال مستطیلی به عرض ثابت b و شیب کم بر قرار باشد،با توجه به معادله انرژی مخصوص و اینکه Q=bq و  A=by داریم:


با استفاده از رابطه فوق،می توان مقدار E را نسبت به y برای یک مقدار ثابت q وy>0 رسم نمود.همانطور که در شکل ملاحظه می کنید این نمودار دارای دو مجانب E=y و y=0 می باشد.بیانگر این است که  با افزایش y از ارتفاع معادل سرعت کاسته می شود و با کاهش y ، به ارتفاع معادل سرعت افزوده می گردد.

 

دو نکته اساسی در برخورد با این منحنی ،اول مقدار Emin    وخصوصیات آن:

نتیجه میدهد کهدر عمق  بحرانی  مقدار انرژی مخصوص مینیمم خواهد شد و عدد فرود:

                                                    

به عبارت دیگر مینیمم مقدار انرژی مخصوص به ازاء یک دبی در واحد عرض ثابت در عمقی پیش می آید که در این عمق عدد فرود جریان برابر واحد  باشد.        

 

 

کمترین مقدار انرژی مخصوص با جایگذاری  yc   در معادله برابر خواهد بود با:

نکته دوم در استفاده از منحنی (E-y) این است که به ازاء هر انرژی مخصوص ثابت امکان شکل گیری دو عمق جریان وجود دارد،یک عمق بزرگتر از عمق  بحرانی                                                   ( y2>yc و Fr<1 ) است و عمق زیر   بحرانی نامیده می شود و عمق دیگر کوچکتر از عمق بحرانی است    ( y1<yc و Fr>1 )   و عمق فوق   بحرانی نامیده می شود.این اعماق را اعماق متناوب نیز می گویند.

2-2) رابطه اندازه حرکت در کانالهای باز و معرفی نیروی مخصوص

اصل اندازه حرکت زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که نیروهای خارجی مؤثر بر حجم کنترل انتخابی از جریان مشخص و یا قابل صرف نظر کردن باشند.در صورتیکه سایر مشخصات هیدرولیکی مشخص باشد این رابطه می توا  ند در تعیین نیروها ی غیر مشخص نیز  بکار رود.در بررسی کاملتر رابطه اندازه حرکت در جرینهای دائمی ،حجم کنترل مشخصی بین دو مقطع 1 و2 از جریان در نظر گرفته می شود.

 

در مسیر جریان یک ما نع   که نیروی رانش جریان بر روی آن اعمال می شود نیز در نظر گرفته شده است.این نیرو می تواند نیروی ناشی از پایه های  پل،بلوکهای ضربه گیرو یا نیروی فشاری ناشی از جداره کانال در یک کانال غیر منشوری باشد.مستقل از اینکه در مسیر جریان افت انرژی به صورت موضعی یا طولی وجود داشته باشد،رابطه اندازه حرکت در جهت جریان به صورت زیر نوشته می شود:

معادله نیروی مخصوص
 حاصل تقسیم  برآیند نیروهای خارجی بر وزن مخصوص آب از تفاضل دو عبارت مشا به در مقاطع 1 و2 به دست می آیدکه این عبارت در هرمقطع بنا به تعریف،نیروی مخصوص (Specific Force)  آن مقطع نامیده می شود:
در صورتیکه برآیند نیروهای خارجی اعمال شده بر روی حجم کنترل  انتخابی صفر    باشد،این نتیجه حاصل خواهد شد که در جریان آب از مقطع 1 به مقطع 2 ،مقدار نیروی مخصوص تغییر نخواهد کرد، و اگر صفر نباشد تغییر نیروی مخصوص را خواهیم داشت که متناسب با نیروهای خارجی اعمال شده بر جریان می باشد.

2-1) منحنی نیروی مخصوص در برابر عمق

مقادیر سطح مقطع (A) و لنگر اول سطح مقطع نسبت به سطح آزاد (  ) تابعی از عمق جریان  (y) هستند،مقدار نیروی مخصوص (F) نیز تابعی از   y بوده و می تواند به ازاء یک دبی مشخص،بر حسب y  رسم گردد.منحنی F-y فقط دارای یک مجانب افقی بوه و مشابه منحنی E-y به صورت منحنی نمایش داده شده در زیر قابل ترسیم می باشد.

نتیجه گیری از منحنی F-y  :

الف- مقدار Fmin  در همان عمق   بحرانی است.

ب – به ازاء هر نیروی مخصوص   دو عمق از جریان داریم.این دو عمق که یکی از آنها وضعیت فوق    بحرانی و دیگری وضعیت زیر بحرانی از جریان هستند،اعماق مزدوج (Conjugate Depths) نامیده می شوند.در صورتیکه این دو عمق متعلق به یک پرش هیدرولیکی باشند،y1 عمق اولیه پرش هیدرولیکی و y2 عمق ثانویه پرش هیدرولیکی نام می گیرندو برای کانال های مستطیلی داریم:

2-2) نیروی وارد بر دریچه:

نیرو در واحد وزن

نیرو بر حسب نیوتن در واحد عرض

 

2-3)  برآیند نیروی هیدرو استا    تیک:

باتوجه به شکل  نیروی هیدرو استاتیکی در هر مقطع برابر با حجم منشوری است که قاعده آن مثلثی می باشد و که مثلث فشار می باشد.

 

 

                                                                                               

 

برآیند نیروی هیدرواستاتیکی در واحد عرض
 

 


2-4) پرش هیدرولیکی (Hydraulic Jump)

در سا ل ۱۸۱۸  این  پدیده برا ی او لین با ر توسط   Bidone شناخته وبررسی شد. می دانیم جریان در کانال های روباز می تو اند  زیر   بحرانی (Fr<1) و یا فوق بحرانی(Fr>1) باشد. در جریان  زیر  بحرانی ، آشفتگی های ناشی از تغییر شیب بستر یا تغییر مقطع عرضی جریان ممکن است به بالا دست یا به پایین دست حرکت کنند و نتیجه آن تنظیم هموار جریان است. وقتی جریان در یک مقطع فوق   بحرانی است ، و شرایط پایین دست ایجاب می کند که جریان به  زیر  بحرانی تبد یل شود ، این نیاز به تغییر نمی توا  ند به بالادست منتقل شود. از این رو تغییر تدریجی  با گذر هموار در نقطه بحرانی امکان پذیر نیست. گذر از جریان فوق   بحرانی به زیر   بحرانی از طریق پرش هیدرولیکی به طور ناگهانی روی می دهد. تغییر ناگهانی عمق ، افت انرژی مکانیکی قابل توجهی را بر اثر آمیختگی متلاطم به وجود می آورد.

چنانچه دو دریچه مطابق شکل زیر در مسیر جریانی که با دبی ثابت در یک کانال منشوری بر قرار است،قرار گیرند،جریان قبل از هریک از دریچه ها زیر   بحرانی و بعد از دریچه  ها فوق    بحرانی خواهد بود.مشاهدات تجربی نشان می دهد که در فاصله بین دو دریچه تبدیل سریع جریان از فوق    بحرانی به زیر    بحرانی پیش می آید و انبساط سریع جریان در این فاصله توأم با آشفتگی و افت انرژی زیاد همراه خواهد بود که این پدیده پرش هیدرولیکی نام دارد.جریان آب در پای شیب های تند نیزمثال مشخصی از پرش هیدرولیکی می باشد که در این حالت جریان فوق   بحرانی جاری شده بر روی شیب تند،در رسیدن به عمق  یکنواخت در کانال پایین دست باعث ایجاد یک پرش هیدرولیکی می شود.

پرش هیدرو لیکی یکی از مباحث مهم در هیدرولیک کانالهای باز می باشد که با توجه به کاربردهای آن در زمینه های مختلف از جمله،کاهش انرژی آب در جریان از روی سدها و سریزها،افزایش سطح آب در کانالها به منظور پخش آب،مخلوط نمودن مواد شیمیائی در تصفیه خانه هاو... مطالعات دامنه داری بر روی آن صورت گرفته است.

 جنبه های کلی پرش هیدرولیکی در شکل زیر نشان داده شده است.

در طبقه بندی و تشخیص انواع جریان پرش هیدرولیکی به عنوان یک نوع مشخص از جریان های متغیر سریع (Rapidly Varied Flow) می باشد.

با توجه به شکل برای نقطه ١ داریم:

عبارت سمت راست را انرژی مخصوص کانال در نقطه ١ می نامند و آن را با E1 نمایش می دهند.

برای هر نقطه دیگری از کانال و با توجه به رابطه زیر داریم:

که   qدر رابطه بالا برابر با دبی در واحد عرض می باشد که دبی دو بعدی نیز نامیده می شود.

بنابراین برای دبی معلوم q ، انرژی مخصوص ، تابعی از عمق جریان در کانال یعنی y است. تغییر عمق به صورت تابعی از انرژی مخصوص برای یک دبی مشخص در شکل زیر نشان داده شده است.

وقتی  q=0 باشد داریم E=y ؛ این حالت حدی با یک خط 45 درجه در روی نمودار نشان داده شده است. برای یک دبی مشخص (q>0) و انرژی مخصوص داده شده ، دو عمق ممکن وجود دارد. این دو عمق را عمق های متناوب می نامند. منحنی q  ثابت ، مکان هندسی تمام عمق های ممکن و انرﮊی های مخصوص متناظری را می دهد که معادله بالا را برقرار می کنند. با افزایش q ، منحنی رسم شده به سمت راست جابجا خواهد شد. برای هر منحنی متناظر با یک دبی مشخص ، عمقی وجود دارد که Emin را می دهد. با دیفرانسیل گیری از معادله بالا ، عمقy  را می توانیم بیابیم ؛ E  وقتی مینیمم است  که:
                   

با حلy  ، به دست می آوریم :

جایگذاری این نتیجه در معادله اصلی می دهد :

بنابراین مکان هندسی مقادیر  Emin یک خط راست با معادله  y=2/3 Emin است. با استفاده از روابط به دست آمده ، می توانیم سرعت را درEmin  محاسبه کنیم:

از این رو  در مقدار E_min  ،   Fr=V/√gy ، و این حالت متناظر است با جریان بحرانی. عمق در Emin را عمق بحرانی ، yc ، می نامند. از این رو برای جریان در یک کانال مستطیلی :

 

با نوشتن عبارت عدد فرود ، رژیم جریان روی شاخه های منحنی را در بالا و پایین عمق   بحرانی می توانیم مطالعه کنیم. با استفاده از روابط به دست آمده و نیز با استفاده از رابطه پیوستگی داریم :

در شاخه بالائی منحنی ، yc<y ، بنابراین (Fr<1) ؛ و لذا جریان زیر بحرانی است. در شاخه پایینی منحنی ، yc>y ، بنابراین (Fr>1) ؛ و لذا جریان فوق   بحرانی است. در نزدیکی Emin ، آهنگ تغییر y با E تقریباَ بی نهایت است. حتی تغییرات کوچک  E ، بر اثر بی نظمی ها یا آشفتگی های کانال ، ممکن است تغییرات قابل توجهی را در عمق سیال به وجود آورد. از این رو ، امواج سطحی معمولا وقتی تشکیل می شود که جریان نزدیک به شرایط بحرانی باشد. همان طور که در شکل بالا نشان داده شده است جریان قبل از دریچه کشوئی  زیر  بحرانی و بعد از آن مافوق    بحرانی می باشد. همین جریان مافوق   بحرانی قبل از پرش هیدرولیکی وجود دارد و بعد از آن جریان دوباره زیر  بحرانی خواهد شد. بنابراین در دو قسمت از کانال جریان به صورت بحرانی است. می توان نشان داد که انرژی مخصوص برای جریان قبل و بعد از دریچه کشوئی تقریبا یکی است یعنی E1≅E2  اما تفاوت زیادی با انرژی مخصوص جریان بعد از پرش هیدرولیکی دارد.

حجم کنترل نشان داده شده در شکل زیر را برای نوشتن معادله مومنتوم بین دو نقطه ، قبل و بعد از دریچه در نظر می گیریم :

 

 

که   Mتابع مومنتوم در هر نقطه از جریان نامیده می شود.  F  برابر با نیرویی است که به دریچه وارد می شود.

همان طور که در بالا نیز اشاره شد انرژی مخصوص قبل و بعد از دریچه تقریبا یکسان است. به طور مشابه می توان نشان داد که مقدار تابع مومنتوم قبل و بعد از پرش هیدرولیکی تقریبا با هم برابر است یعنی M3≅M2 اما این مقدار با مقدار تابع مومنتوم قبل از دریچه ، تفاوت زیادی دارد. (به علت افقی بودن  کانال  F=o می شود  ولی به دلیل صفر نبودن اصطحکاک مقداری برابری  مومنتم ها با تقریب همراه است.)

از روابط بالا توان مصرف شده در حین پرش هیدرولیکی را می توان به دست آورد:

تغییر عمق به صورت تابعی از تابع مومنتوم برای یک دبی مشخص در شکل زیر نشان داده شده است.

مقدار مینیممM  در عمقی مانند  yc رخ می دهد که به راحتی می توان آن را با مینیمم کردن M  بازای y      به دست آورد ، خواهیم داشت:

مقدار غیر صفرy  در واقع همان عمق بحرانی است که در آن عدد فرود برابر با یک می باشد. مشابه آنچه که در ارتباط با انرژی مخصوص گفتیم ، در اینجا نیز قسمتی از منحنی که بالاتر از  است مربوط به جریان مادون بحرانی است ؛ (Fr<1) ؛ و بخش پایینی منحنی مربوط به جریان فوق بحرانی است ؛(Fr>1) .

برای تعیین عمق پایین دست یا عمق ثانویه بر حسب شرایط بالادست پرش هیدرولیکی ، با توجه به فرض M3≅M2 داریم:

از رابطه پیوستگی داریم:

با جایگذاری این عبارات در رابطه بالائی داریم:

با ضرب طرفین رابطه بالا در      داریم:

             با استفاده از فرمول درجه دوم ، را حل می کنیم و ریشه مثبت را انتخاب می کنیم ، زیرا  باید مثبت باشد. داریم:                               

به این ترتیب ، نسبت عمق پایین دست به عمق بالادست در پرش هیدرولیکی فقط تابعی از عدد فرود بالادست است    .

به طور مشابه نسبت عمق بالادست به عمق پایین دست با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود:

 

 

2-4-1) اعماق مزدوج در پرش هیدرولیکی

با توجه به اینکه پرش هیدرولیکی در طول کوتا هی از مسیر اتفاق می افتد می توان حجم کنترل مشخصی بین دونقطه 1و2 یعنی قبل و بعد از پرش انتخاب و بدین ترتیب از مقدار Ff صرفنظر نمود.از طرفی به دلیل این که جریان در کانال با شیب کم مورد بررسی قرار می گیرد،  تقریباً مساوی صفر می باشد.به عبارت دیگر با توجه به نوع جریان،نیروی مخصوص در قبل و بعد از پرش هیدرولیکی ثابت مانده و اعماق y1 و y2 اعماق مزدوج متعلق به یک نیروی مخصوص ثابت می باشند که y1 عمق اولیه و y2 عمق ثانویه پرش نامیده می شوند.با مشخص بودن هریک از اعماق y1 و y2 می توان عمق دیگر را با رابطه زیر بدست آورد.

اثبات رابطه برای کانال مستطیلی  :

با حل معادله درجه 2 داریم:

 

2-4-2) افت انرژی در پرش هیدرولیکی

مقدار افت انرژی در پرش (  ) و توان از دست رفته در طول پرش (Pj) با استفاده از رابطه انرژی :

 

رابطه افت انرژی برحسب اعماق مزدوج:

بر اساس رابطه نیرو مخصوص و پیوستگی داریم(1):

 

جایگذاری رابطه 1:

 

 

 

 

 

مقایسه بین منحنی انرژی مخصوص و نیروی مخصوص:

در پرش هیدرولیکی                        می باشند ولی   است و نمودارهای آنها به صورت زیر می باشد.

در دریچه انرژی مخصوص قبل و  بعد از دریچه با هم برابرند ولی نیروی مخصوص متفاوتی دارند

طبقه بندی جهش:

1<Fr<1.7 آبی                                                                                                                                                                  جهش موجی

1.7 < Fr < 2.5                                                                                             آبی جهش ضعیف

2.5 < Fr < 4.5 آبی                                                                                                                     جهش نوسانی

4.5 < Fr < 9 جهش پایداری                                                                                                                                                  

Fr > 9                                                                                                                                                               آبی جهش متلاطم

کنترل پرش هیدرولیکی:

هر گونه مانعی که در مسیر پرش آبی واقع شود به گونه ایی که باعث اتلاف انرژی آن گردد می توا ند در تغییر طول پرش تاثیر داشته باشد ازآن جمله می توان  ایجاد برجستگی و فرو رفتگی در مسیر کانال یا در محل پرش و نیز تاسیس حوضچه های پرش هیدرولیکی یا حوضچه های آرامش  را ذکر کرد. در حقیقت این گونه سازهها به عنوان عاملی برای کنترل پرش به کار می روند.

حوضچه آرامش :       STILLING BASIN

حوضچه ارامش یا حو ضچه های جهش آبی قسمت کوتاهی از یک کانال کف سازی شده که به صورت سازه ایی خاص در انتهای سر یرزها یا هر منبع دیگری که جریان فوق   بحرانی ایجاد کند ساخته می شود.

هدف از ساختن این سازه ها تشکیل پرش هیدرولیکی در داخل حوضچه می باشد تا جریان فوق   بحرانی قبل از رسیدن به قسمت های غیر کف سازی شده رودخانه به جریان زیر بحرانی تغییر حالت داده و از انرژی فوق العاده آن  توسط بلوکهای کف کاسته واز خرابی های احتمالی جلوگیری  گردد.

انواع حوضچه آرامش ا ستاندارد   (USBR):

در این آزمایش جریان از زیر دریچه کشوئی و پدیده پرش هیدرولیکی را مطالعه خواهیم کرد.

روش آزمایش دبی عبوری از زیر دریچه و نیروی وارد بر یک دریچه (sluice gate) :

مطمئن شوید که کانال افقی باشد و سرریز پایین دست در جای خود قرار گرفته باشد.سرریز قابل تنظیم     undershot s 5/s 6-20  را به صورتی قرار دهید که لبه آن به کف کانال  20mm  بالاتر باشد .شیر ورودی را  باز نموده و اجازه دهید آب در پشت  دریچه تا ارتفاع  y0=230mm بالا بیاید.مقادیر اختلاف ارتفاع در مانومتر لوله پیتوت مربوط به سرعت و اختلاف ارتفاع در مانومتر اوریفیس مربوط به دبی و y2 و y1 و yg  را یادداشت نمایید.با تغییر yg به به 30mm   و دبی هر کدام در یک مرحله آزمایش را تکرار کنید.

عرض کانالb=305m

 

نتا   یج:

Yg (m)

Y1(m)

Y2(m)

Y3(m)

Q(m^3/s)

V(m/s)

0.02

0.238

0.013

0.092

0.0069

0.42

0.03

0.137

0.018

0.075

0.0069

0.51

0.03

0.250

0.019

0.101

0.01

0.54

عمق ها توسط عمق سنج   وخط کش،  دبی توسط خود اوریفیس  و مانومترو سرعت توسط پیتوت اندازه گیری می شود .

 

پاسخ به سوالات :

1- Fg و FH را محاسبه و مقایسه نمایید؟

اثبات فرمولهای مربوط به محاسبه Fg و FH در قسمت تئوری آورده شده است.

نمونه محاسبات برای مرحله اول:

مراحل آزمایش

Fg(N/m)

FH(N/m)

1

239.8

275.87

2

57.63

87.64

3

248.54

302.14

می توانیم رابطه FH رابه صورت     بنوسیم.می بینیم که این رابطه شبیه همان رابطه Fg می باشد که فقط مقدار         از آن کم نشده و با توجه به اینکه yg از y2  بزرگتر است مقدار FH از Fg بیشتر خواهد بود.

2- منحنی Fg/ FH را بر حسب yg/y1 رسم نمایید.

مراحل آزمایش

Fg/ FH

yg/y1

1

0.92

0.08

2

0.65

0.21

3

0.82

0.12

 

 

3- اثرات دبی را روی نتایج بدست آورید و تحلیل نمایید.

وقتی که میزان دبی وارد شده به کانال را افزایش دهیم و ارتفاع دریچه از سطح زمین را ثابت نگه داریم خواهیم دید که با افزایش دبی مقدار  Fg/ FH افزایش خواهد یافت (مرحله 2 و 3 ).

 

4- برای نقاط (1,2,3) انرژی مخصوص و مومنتوم را محاسبه نمایید.

نمونه محاسبات برای نقطه 1 در مرحله اول:

 

 

 

جدول کامل(عدد چهارم بعد از اعشار رند شده است)

y1(mm)

y2(mm)

y3(mm)

E1

E2

E3

M1(N/m)

M2(N/m)

M3(N/m)

238

13

92

0.238

0.167

0.095

0.028

0.004

0.005

137

18

75

0.138

0.098

0.080

0.01

0.003

0.004

250

19

101

0.251

0.171

0.106

0.031

0.006

0.006

5- معادله مومنتوم و انرژی مخصوص را برای کانال مستطیلی محاسبه کنید.

اثبات این قسمت در بخش  1-2  و  2-1  تئوری توضیح داده شده است.

 معادله انرژی  مرحله اول و دوم:
 

معادله انرژی مرحله سوم:

معادله مومنتم مرحله اول و دوم:


معادله مومنتم مرحله سوم:

 

 

6- معادله E-y و M-y را رسم کنید.

نمودارهای مربوط به E-y:

بعد از محاسبه yc  و داشتن سه نقطه دیگر ومحاسبه   MوE به نمودار های زیر می رسیم.

 

 

 

نمودار های مربوط به M-y:

 

 

7-در باره اثرات y1 و Q  بر ضریب Cd تحقیق و توضیح دهید اثر   کدام فاکتور بیشتر است.

اگر بین نقطه 1 و 2 رابطه برنولی را بنویسیم خواهیم داشت:

از طرفی داریم : Qt=Vg Ag   و Q=Cd Qt 

از ترکیب دو معادله خواهیم داشت:

 

 

 

8- ضرایب مربوط به دریچه را بدست آورید.

,  ,

نمونه محاسبات برای مرحله 1:

 

جداول نهایی:

yg (mm)

y2(mm)

A(mm2)

At(mm2)

Cc

20

13

3965

6100

0.65

30

18

5490

9150

0.6

30

19

5795

9150

0.63

 

y1(mm)

V(m/s)

Vt

Cv

238

0.42

2.1609

0.1943

137

0.51

1.6394

0.3110

250

0.54

2.2147

0.2438

 

yg (mm)

y1(mm)

Q(L/s)

Qt(m3/s)

Cd

20

238

6.9

0.013

0.530

30

137

6.9

0.015

0.460

30

250

10

0.020

0.500

 

 

 

 

9-  Cv و Cc را بر حسب yg/y1 برای Q ثابت رسم کنید.

جدول

مراحل آزمایش

yg (mm)

y1(mm)

yg/y1

Cv

Cc

1

20

238

0.0840

0.1943

0.65

2

30

137

0.2189

0.3110

0.6

 

 

 

 

 

2-آزمایش پرش هیدرولیکی

پاسخ به سؤالات

1- yc   را محاسبه نموده و نشان دهید  y2<yc<y3 .

ازصفحه 4 (قسمت 1-2 بخش تئوری) داریم:

نمونه  محاسبات برای مرحله اول:

 

جدول کل

مراحل آزمایش

y2(mm)

y3(mm)

Q(L/s)

V(m/s)

yc(m)

y2<yc<y3

1

13

92

6.9

0.42

0.03736

yes

2

18

75

6.9

0.51

0.03736

yes

3

19

101

10

0.54

0.04785

yes

 

 

 

 

 

 

 

 

2- توان تلف شده جریان را در پرش را محاسبه نمایید.

ازصفحه 15 ( قسمت2-4-2 در بخش تئوری) داریم:

 

 

 

 

 

نمونه محاسبات برای مرحله اول:

جدول کل

مراحل آزمایش

E2-E3

P(w)

1

0.0722

4.887

2

0.0188

1.272

3

0.0122

0.825

 

 

 

 

 

 

 

3- منحنی E-y وF-y را در مقابل هم رسم نموده  ونقاط متناظر را نشان دهید.(رسم با متلب)

 

E1,2

 

 

F1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F3-  رابطه 4 را بدست آورید.

در صفحه 15     ( بخش 2-4-2)

رابطه افت انرژی برحسب اعماق مزدوج:

بر اساس رابطه نیرو مخصوص و پیوستگی داریم(1):

 

جایگذاری رابطه 1:

 

 

5-  نشان دهید که نیروی جریان بر کناره های  پرش هیدرولیکی همان انرژی مخصوص می باشد.

درصفحه 16.

6-  کاربردهای پرش هیدرولیکی را حدس بزنید.

در سدها ، اصولا  بعد از خروج آب از سرریز ها به دلیل ارتفاع زیاد ، آب با انرژی زیادی به پایین دست رسیده و موجب ویرانی رودخانه می شود .

برای کاهیدن از انرژی جریان ، با پدیده ی پرش هیدرولیکی در مکان هایی به نام حوضچه آرا مش استفاده می کنند.

لذا محاسبات مربوط به پرش هیدرولیکی از اهمیت فراوانی بر خوردار است.

- برخی دیگر از اهمیت های پرش هیدرولیکی :

1- افزایش سطح آب  به منظور پخش آب

2- کاهش فشار بالا برنده در زیر سازه ها

3- مخلوط نمودن مواد شیمیایی جهت تصفیه

4- هوادهی جریان و کلر زدایی فاضلاب .

5- ایجاد یک مقطع کنترل

6-جدا نمودن هوای محبوس از جریانهای کانالهای باز دایروی

7-افزایش دبی خروجی از زیر دریچه ها با افزایش ارتفاع موثر دریچه .

تجزیه و تحلیل آزمایش

انباشته شدن آب در پشت دریچه ، سبب افزایش انرژی آب شده و آب با سرعت زیاد از زیر دریچه شروع به خارج شدن می کند که ما شاهد جریان فوق   بحرانی هستیم .

پس از پرش ، آب با از دست دادن انرژی خود و در نتیجه کاهش سرعت به جریان زیر بحرانی تبدیل می شود.

انرژی از دست رفته در پرش به گرما تبدیل می شود.

همانطوری که در نمودار ها مشخص است یک افت جزیی بین قبل و بعد دریچه وجود مشاهده می شود که به خاطر افت موضعی دریچه است.

با توجه به آزمایش ، هرچه دبی جریان افزایش یابد ، پرش در فاصله دور تری از دریچه صورت می گیرد و با افزایش  ارتفاع دریچه  پرش ابتدا دور شده وسپس نزدیک می شود که تا حالت مستغرق پیش می رود که دور شدن آن به واسطه افزایش دبی لحظه ای  است  که بعد از گذشتن این   حالت و با انباشته شدن آب در  پشت دریچه مخزن آب به حالت مستغرق                    می رسیم که با باز کردن  بیشتر دریچه ورودی مخزن  پرش مجددا دور می شود.

لازم به ذکر است که دبی  بدست آمده از کانال با  دبی  بدست آمده توسط لوله   پیتوت  متفاوت است .

نتیجه گیری

در این آزمایش با پدیده پرش هیدرولیکی با استفاده از جریان زیر دریچه کشوئی در کانال های روباز آشنا شدیم. پرش هیدرولیکی هنگامی رخ می دهد که در جریان فوق  بحرانی یک مانع یا تغییر سریعی در سطح مقطع داشته باشیم. در حین این پدیده انرژی سیال به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. وقتی پرش هیدرولیکی رخ می دهد ، جریان از یک جریان فوق   بحرانی به یک جریان زیر   بحرانی با عمق بیشتر تبدیل می شود و لذا پدیده پرش هیدرولیکی بسیار شبیه به یک موج    ضربه ای قائم است. از پرش هیدرولیکی اغلب برای هدر دادن انرژی جریانِ زیر سرریز ها و دریچه ها به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از فرسایش کف یا جوانب کانال های مصنوعی و یا طبیعی استفاده می شود. در کانالهای روباز عدد بی بعد فرود ، در اثر عوامل مختلفی مثل    گذر از زیر دریچه کشوئی و پرش هیدرولیکی تغییر می کند. این عدد برای کانالهای روباز همانند عدد بی بعد رینولدز برای جریان در لوله ها ست و برای تشخیص رژیم جریان در کانالها به کار می رود. آنجا که عدد فرود کمتر از یک باشد ، مانند بالا دست جریان در کانال روباز قبل از دریچه و همچنین جریان بعد از پرش هیدرولیکی ، رژیم جریان ، آرام زیر   بحرانی و آنجا که این عدد بزرگتر از یک باشد ، مانند جریان بعد از دریچه و قبل از پرش هیدرولیکی ، رژیم جریان ، سریع یا فوق   بحرانی می باشد. بنابراین دو بار عدد فرود برابر با یک یعنی  بحرانی خواهد شد. در کانال های روباز دو کمیت انرژی مخصوص E و تابع مومنتوم M تعریف می شود. این دو کمیت ، تابع دبی و عمق جریان می باشند. برای یک دبی مشخص و ثابت این دو کمیت فقط تابع عمق جریان در کانال خواهند بود که نمودار های عمق جریان بر حسب این دو کمیت ، حاوی اطلاعات مفیدی در ارتباط با عدد فرود جریان در نقاط مختلف کانال می باشند. در نقاطی که در شاخه بالائی منحنی قرار دارند ، عدد فرود کمتر از یک و جریان زیر  بحرانی است و در نقاطی که در شاخه پایینی منحنی قرار دارند عدد فرود بزرگتر از یک و جریان فوق    بحرانی می باشد. نسبت عمق جریان در بالا دست پرش هیدرولیکی به پایین دست ، تابعی از عدد فرود پایین دست  و نسبت عمق جریان در پایین دست پرش هیدرولیکی به بالادست ، تابعی از عدد فرود بالادست جریان می باشد. بر اساس اعداد فرود به دست آمده ، عمق جریان در کانال های روباز طراحی می شود.

 

عوامل ایجاد خطای احتمالی:

1-تلاطم آب که باعث اشتباه در خواندن ارتفاع می شود.

2-ثابت نبودن دبی به علت تغییر ولـتاژ شهری

3-ثابت نبودن محل پرش در دبی های متفاوت

4-صرف نظر کردن از اصطحکاک در محاسبه ی روابط تئوری

مراجع :

1-جزوه آزمایشگاه  هیدرولیک   آقای دکتر بهشتی   (و مطالب  کلاس  آزمایشگاه)

2-هیدرولیک کانالهای باز دکتر ا  بریشمی و سید محمود حسینی

3-مکانیک سیالات استریتر     وایلی   ترجمه علیرضا انتظاری

4-مکانیک سیالات شیمز         ترجمه علیرضا انتظاری

5-تجزیه وتحلیل مسایل هیدرولیک کانال های باز فرزانه طهموریان

اثبات روابط تجربی پرش هیدرولی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:06
0 نظر

آثار دوره ساسانی در معرض تخریب جدی

آثار دوره ساسانی در معرض تخریب جدی

اثر باستانی «بلاد شاپور» یا شهر قدیمی دهدشت متعلق به دوران ساسانی در کهگیلویه و بویراحمد به مکانی برای استعمال موادمخدر و چرای دام بدل شده است که برای حفظ این اثر با ارزش و رونق گردشگری در این منطقه باید تدابیری از سوی مسئولان امر اتخاذ شود.
به گزارش خبرنگار مهر در یاسوج، شهر قدیمی دهدشت بر اساس دست نوشته‌های تاریخی، "بلاد شاپور" نام داشت و توسط شاپور اول ساسانی، فرزند اردشیر اول ایجاد شده و بر اساس فارسنامه ناصری این شهر باستانی زمانی یک شهر بزرگ بوده است.
این شهر حدود دو هزار خانه، مسجد، حمام و کاروانسرا داشت که بسیاری از این آثار هنوز برجای مانده است. بلاد شاپور در اواخر دوره صفویه به خاطر عدم امنیت در راه‌های بازرگانی آن صدماتی دیده و در زمان هرج و مرج دوره زندیه غارت و ویران شد.

این شهر باستانی از معماری خاصی بر خوردار است و آثار زیبایی از قبیل آب انبار، امامزاده ها، ارگ حکومتی و برج و باروها در آن مشخص است که توجه محققین و صاحب نظران آثار تاریخی را به خود جلب کرده است.
مصالح به کار برده شده در این بناها از نوع گچ ساروج، آهک، لاشه و تنها در سقف گنبدی حمام آن آجر به کار رفته است.

 

 

معماری ایران قبل از اسلام

هدف از ارائه ی این بخش آشنایی با معماری قبل از اسلام در ایران می باشد .در این مقاله به صورت مختصر ،جزئی از هر سبک معماری این دوره معرفی میشود .

 


 

معماری ایلام قدیم: تا پیش از آمدن مادها و پارسها تا حدود یک هزار سال پیش از میلاد ، تاریخ سرزمین ایران به تقریب منحصر به تاریخ ایلام بوده است. تنها اطلاع ما از معماری (به ویژه شکل معابد) از نقش مهرهایی است که از دوران اولیه ی ایلام به جای مانده و آن یک نقش برجسته مربوط به نینوا در آشوری متاخر است در این نقش برجسته معبدی به صورت یک بنای مربع مستطیل بلند بر یک شالوده ی ایوان دار نشان داده شده، نمای جلوی دارای روزنه هایی بوده است. در قسمت پشت ممکن است پله هایی برای دسترسی به معبد وجود داشته است. در نمای آن دو چهار چوب در بلنددیده می شود که در سمت چپی را یک پرده ی نی ایی آنرا از نور آفتاب محافظت می کند.احتمالاً مدخل ورودی بوده است و در سمت راست شاید نمایی از یک در بوده است جالبترین ویژگی معماری این معبد سه شاخ بزرگ است که در دو طرف دیوارهای معبد نصب شده است و این ما را به یکی از عجایب ساختمان معابد ایلامی متوجه می سازد.

زیگورات چغارنبیل آثار باستانی چغازنبیل در دشت خوزستان و در فاصله حدود سی کیلومتر در جنوب شرقی شهر شوش در کرانه ی غربی رودخانه دز واقع شده است این آثار شامل زیگورات یا معبد عقلیمی است که به وسیله ی او نقاش گال پادشاه مقتدر ایلامی برای خدای اینشوشیناک در حدود 1265 ق.م ساخته شده است. زیگورات چغازنبیل کهن ترین اثر معماری ایرانی می باشد که دارای ابعاد و خصوصیات خیره کننده است و با اهرام مصر برابری می کند.



معماری ماد: در حدود هزاره ی اول پیش از میلاد بود که گروههایی از اقوام آریایی به ایران مهاجرت کردند. مادها در سده ی هفتم پیش از میلاد به رهبری (خشتریته خراآورت) نخستین پادشاهی خود، پس از ایلامیها در این سرزمین بنیاد گذاشتند. بررسی هنر معماری ماد با کمبود مدارک موجود، کاری سهل و آسان نیست، قطعاً مادها هم مانند اسلاف خویش برخوردار از آثار معماری قابل بحثی بوده اند موید این مطب آثار بدست آمده از کاوش های اخیر باستان شناسی تپه هگمتانه و همچنین معماری صخره ای است که از آنها به جای مانده است. بر همین اساس معماری مادی شامل دو بخش می باشد: الف) معماری صخره ای  ب) معماری معمولی

معماری صخره ای : ایجاد حفره و وسعت دادن آن، فضای مورد احتیاج مثلاً خانه یا آرامگاهی ایجاد شود. حاصل این عمل مبارزه جویانه ی انسان با کوه و صخره را که برای دستیابی به فضایی استوار و ماندگار انجام می شود، معماری صخره ای می نامیم. به عبارت دیگر معماری صخره ای از مصالح آزاد و معمولی ساختمان به وجود نمی آید بلکه از صخره ای طبیعی است و در جهت عکس معماری آزاد و معمولی عمل می کند آثار معماریصخره ای مادها اکثراً در نواحی غرب ایران (کردستان – آذربایجان غربی- کرمانشاه وهمچنین در بخشی از خاک عراق (کردستان عراق) پراکنده است و اغلب جنبه ی مذهبی دارند.  معماری معمولی: معماری معمولی به این آثار در محلهایی به نام تپه نوشیجان ملایر و گودین تپه و باباخان، تپه هگمتانه، زیویه و .... قرار دارند که در کاوش های باستان شناسی بدست آمده است.



معماری دوره ی هخامنشیان: در حدود 560 سال پیش از میلاد که دو دولت نیرومند آریایی یعنی ماد و پارس با هم موکلف کشتند امپراتوری بزرگ ایران به وجود آمد. این واقعه زمانی رخ داد که کوروش بزرگ نخستین شاه هخامنشیان نیای خود آستیاک (اژی دهاک) فرمانروای ماد را از تخت پادشاهی به زیر آورد. هنر ایران در دوره ی هخامنشی هنری است شاهی، و سرنوشتشبا سرنوشت شاهان هخامنشی پیوند خورد است و به این دلیل است که در زمان پادشاهی کوروش و داریوش این هنر به اوج ترقی خود می رسد. مهمترین بناهای به جای مانده این دوران کاخ های شاهی است. تاریخ ساختمان این کاخ ها به اواسط قرن شش قبل از میلاد باز می گردد. معماران هخامنشی از هوش و ذکاوتی سرشار بهره مند بوده اند. زیرا در آثار آنها اصولی رعایت شده که بعدها به عنوان اصول معماری ایرانی رعایت شده که بعدها به عنوان اصول معماری ایرانی معمول و مرسوم گردید. حال به طور مختصر و اجمالی به معرفی تخت جمشید یکی از مهمترین بناهای این دوره ی معماری ایران می پردازم.

تخت جمشید: این مجموعه ی ساختمانی در شهر مرودشت و در 45 کیلومتری شهر شیراز واقع شده است. بر کوهش خشن به نام کوه رحمت تکیه داده و مشرف است بر دشت پهناور وحاصلخیزی که اطراف آن را کوهها حلقه وار فرا گرفته اند.
بی گمان نقشه ی کلی تخت جمشید از پیش طرح ریزی شده است. سیستم کانال کشی و آبرسانی و مجاری فاضلاب که در سطوح مختلف متناسب با کاربرد دقیق قبلاً در سنگ کوه کنده شده دلیلی است بر این مدعا.




اگر بخواهیم مجموعه بناهای تخت جمشید را فقط نام ببریم عبارت خواهند بود از:
-1 پلکان بزرگ
-2 دروازه بزرگ خشایار شاه معروف به دروازه تمام ملت ها

-3 راهی که مدعوین از آن می گذشتند
-4 پلکان شمالی کاخ آپادانا
 -5کاخ آپادانا
 -6پلکان شرقی آپادانا
 -7کاخ سه دروازه
 -8کاخ اختصاصی داریوش 
 -9کاخ خشایار شاه مربوط به پذیرایی های رسمی 
-10 تالار صد ستون و سومین قسمت کاخ خزانه شاهی 
-11 تالار 99 ستونی (قسمت مرکزی خزانه) تالار تخت موقتی که به دستور داریوش ساخته شد.
-12 انبارهای خزانه شاهی
-13 نمای جنوبی سکو که به طرف دشت است

ستون در معماری هخامنشی: ستون که عنصر اصلی و اساسی بناهای دوران هخامنشی است. به علت سر ستونش که به شکل سر حیوان ساخته می شده از مجموعه ترکیبی عناصر دیگر ساختمان های تخت جمشید بیرون نمی ماند و نقش مهمی را در معماری اینمجموعه به عهده دارد.
نقش برجسته در تخت جمشید: ترکیب نقش برجسته در تخت جمشید بر مرحله ی کمال زمان خود رسیده است و معماری ایرانی برای ایجاد تنوع همچنین پرهیز از بیهودگی، دیوارها و طارمی ها را به بهترین نحو ممکن با نقوش برجسته آرایش داده است.

 


 معماری دوره ی اشکانیان (پارتیان): قوم پارت یا پارتوآ یکی از شعبه های نژاد آریایی ایرانی است پارت ها در زمینه هنرها به ویژه در معماری ابتکارات بدیعی داشتند . آنها با برخورداری از پیشینه ی غنی دوباره به احیای هنرهای فراموش شده و یا تفسیر یافته ی ایرانی پرداختند با فترتی که در هنر ایران پیدا شده بود نه تنها احیاگر معماری و سنت های گذشته ی ایرانیان شدند بلکه تحول ملی عظیم در زمینه ی شهر سازی و معماری ایجاد کردند و در معماری دو عنصر نو ظهور افزودند. یکی احداث گنبد بر روی بناهای چهار ضعلی (مربع شکل) از طریق فیل پرشها و دیگر توسعه ی ساختمان ایران . تاق دار متاسفانه علی رغم حاکمیت طولانی مدت پارتها اکثر آثار آنها از بین رفته است. زیرا عواملی مانند زلزله، آب و هوایی و گستره وسیع امپراتوری، تاثیر گذار در روند تخریب آثار معماری بوده اند. پهناوری بسیار شاهنشاهی پارت و گوناگونی سنت های مردم آن باید ما را آگاه ساخته باشد که یک سبک معماری در سراسر کشور نمی توانست باشد. اما با کاوش هایی که در مناطق مختلف صورت گرفته از آثار به جای مانده از دوره ی پارتها و آثار پس از آن که به سبک سابق ساخته شده اند می توان سبک معماری و حتی ویژگی آن را مشخص نمود از آن جمله: 
- حداکثر استفاده از مصالح بوم آورد
- استفاده بسیار خوب از تکنیک پیشرفته تاق گنبد، به خصوص گنبد با استفاده از مصالح بوم آرود
- پرهیز نکردن از شکوه و ارتفاع زیاد
- تنوع فوق العاده در طرح ها 
- استفاده از ملات ساروج که به کمک آن توانستند فضاهای معماری وسیع را ایجاد نمایند.

تزئینات در معماری پارتیان: در معماری پارتی تزئیناتی مانند نقاشی و گچبری وسیعاً به کار گرفته می شده است. گچبری کوه خواجه و نقاشیهای دیواری با رنگ های مختلف و گوناگون حکایت از تزئین بخش داخلی ساختمان ها دارد و این نمونه تزئینات کچبری با طرح های هندسی و گیاهی بعداً در دوره ی ساسانی و از آن پس در دوره اسلامی مورد استفاده قرار گرفت.

معماری دوره ساسانی: سلسله ی ساسانی آخرین حکومت پیش از اسلام ایرانی است. ساسانیان حکومتی ملی تاسیس کردند که متکی به دین ملی و تمدنی بود که شاید از جنبه ی ایرانیت در سراسر تاریخ طویل ایران نظیر نداشته است. ساختمان های اصلی معماری ساسانی هم مانند هخامنشیان کاخ های شاهی بود. اما راه حل های معماری هخامنشی برای ساسانیان ظاهراً پر هزینه و پیشرفت ناپذیر بوده است. زیرا بلندی تیرهای چوبی حد غلائی دارد که در دوره ی هخامنشی از آن استفاده شده است. بنابراین حتی در ساختمان های شاهی هم معماری تاقدار را که در دوره ی هخامنشی بی شک معماری شناخته شده ای بود، رواج دادند. معماری ساسانی صرفاً کاخ ها نیست، بلکه معماری خانه های مردم و از همه مهمتر معماری آتشگاهها و معابد و بعضی بناهای یادمانی، کاروانسرا و قلعه ها را شامل می گردد. آتشگاهها و معابد پس از کاخ ها بیشترین آثار معماری به جای مانده از دوران ساسانی هستند. ولیکن اهمیت و ویژگی معماری کاخ ها طوری است که بررسی و مطالعه ی آنها در صدر قرار گیرد. 

(تاق کسری (ایوان مدائن: یکی از آثار برجسته و شاخص دوره ی ساسانی تاق کسری است تاق کسری در تیسفون و در خاک عراق واقع شده است . این بنا مثل کاخ تخت جمشید و قصر شیرین بر روی صفه ها ساخته شده است. در نمای کاخ تیسفون شکل و اندازه ی تاق نما از هر ردیف به ردیف دیگر فرق می کند. هر ردیف واحد مستقلی را مانند یک نوار افقی و بدون هیچ ارتباطی با تاکیدهای عمودی نمای بنا تشکیل می دهد. به این ترتیب دو ردیف از تاق نمادها پایان می پذیرند که بر یک ستون قرار نمی گیرند بلکه بر پایه کنج دیوار ترکیب می شود. در اینجا نشان دیگری از ویژگی های معماری ساسانی خود را ظاهر می سازد. معماری ساسانی به این موضوع که نمی بایستی به طوری منطقی و با اصول ساختمانی همچون بناهای کلاسیک یونان قطع گردد اهمیتی نمی دادند. بلکه از نظر آنها نما بایستی بیشتر با طرحی ساخته شود که بتوان آن را به دلخواه امتداد داد و به مقدار زیادی تزئین کرد.

تاق بستان: نمونه های معماری صخره ای دوره ی ساسانی هر چند که فراوانی نیستند ولیکن در خور توجه اند. در کرمانشاه جایگاه مقدسی است که آب از درون زمین می جوشد و بر دیواره ی آن که متصل به کوه است دو ایوان در دل کوه کنده شده است.



آتشکده ها و چهار طاقیهای دوره ساسانی: شاید پس از کاخ ها، آتشکده ها مهمترین آثار معماری بر جای مانده از دوره ی ساسانی باشند. این بنا ها مکانی برای گرامیداشت آتش مقدس و اجرای مراسم مذهبی بوده اند و لذا از نظر معماری مبتنی بر اصول خاص و ویژه هستند. تزئینات معماری در دوره ی ساسانی: گچ بری که پارتها در کاخ ها و بناهای مذهبی استفاده کردند در دوره ی ساسانی رونق ویژه ای یافت. بخش عظیمی از تزینات وابسته به معماری دوره ی ساسانی گچبری است.

 

 

هنر معماری و حجای دوره ساسانی

هنر معماری در کشورهایی که صاحب تاریخ و فرهنگ باستانی هستند، از مهم‌ترین پایه‌های تمدن دیرینه‌ی آن ها است و سرزمین ایران نیز با پیشینه‌ی مدنیت چندین هزار ساله‌ی خود، دارای شاهکارهای معماری کم نظیری است. شاید این علاقه و توجه، سبب تداوم همیشگی این هنر شده است: از تالارها، ایوان‌های ستون‌دار تخت جمشید تا قصرهای صفوی در اصفهان تا خانه‌های روستایی، گنبدهایی که بر چهار قوس بنا شده، صحن چهار ایوانی، حیاط داخلی و حوض آن، همه‌ی این‌ها از ویژگی‌های معماری اصیل ایرانی است که در طول تاریخ معماری ایران پیوسته تداوم خود را حفظ کرده است.یکی ازکهن‌ترین نمونه‌ها از میان بناهای شناخته شده‌ی باستانی ایران، معبد یا زیگورات چغارنبیل در 30 کیلومتری جنوب خاوری شهر باستانی شوش است. قدمت این اثر تاریخی به سال 1250 پیش از میلاد باز می‌گردد. به طور کلی معماری این پرستش‌گاه عظیم جهان، بهترین نمونه‌ی هنر معماری بر بنیاد طاق قوسی را در دنیای باستان نشان می‌دهد. هم‌چنین طرز ساخت این معبد با دیگر معابد بین‌النهرین تفاوت کلی دارد، و آن ساخت طبقات این زیگورات است که هر کدام به طور مستقل و از زمین تا بالا ساخته شده‌اند، یعنی مانند زیگورات‌های بین‌النهرین، هر طبقه بر روی طبقه‌ی دیگر ساخته نشده، بلکه مستقل برپا شده است.برخی از باستان‌شناسان به استناد پایه‌های چندی که در تپه‌ی موسیان، در حدود 150 کیلومتری شمال باختر شوش پیدا شد، عقیده دارند که «ستون» از شش هزار سال پیش در معماری ایران شناخته بوده است، ولی مهم‌ترین بنایی که تاکنون در ایران شناخته شده و تالارهای بزرگ آن ستون‌دار بوده، دژ حسنلو واقع در جنوب دریاچه ارومیه در نزدیک شهر نقده است. هم‌ چنان که معبد ایلامی در هزاره‌ی دوم پیش از میلاد، نموداری از چگونگی یک بنای مهم است. دژ حسنلو هم بنای استواری بوده است از تالارها و اتاق‌ها و دهلیزها و حیاط و ستون و جزرها، منطبق بر اصول معماری با سنگ، گچ و آجر و خشت که در سده‌ی نهم پیش از میلاد بنیاد شده و در شمار پیشرفته‌ترین معماری‌های آن روزگار محسوب میشود.پس از دژ حسنلو، برای بررسی ساختمان‌های ستون‌دار در ایران باید به سراغ دخمه‌های حفر شده در دل کوه رفت که تعدادی از آنها متعلق به دوره‌ی مادهاست. مادها (حکومت: اواخر قرن هشتم پیش از میلاد) با شیوه‌ی ساختمان سازی‌های عظیم آشنا بودند، و در این روزگار، استفاده از ستون در معماری معمول شد. یکی از ویژگی‌های دخمه‌های سنگی، ایوان طاق‌دار وستون‌هایی است که در دهانه‌ی دخمه‌ها دیده می‌شود. با آن که این دخمه‌ها در سنگ کوه تراشیده شده است، اما بارزترین مدرک برای شناخت معماری چوبی در ایران محسوب می‌شود. بیش‌تراین دخمه‌ها علاوه بر حجاری همه‌ی دخمه‌ها در سینه‌ی کوه، نقش برجستگی‌هایی هم از صحنه‌های نیایش دیده می‌شود. بیش‌تر این دخمه‌ها علاوه بر حجاری همه‌ی دخمه‌ها در سینه‌ی کوه، نقش برجستگی‌هایی هم از صحنه‌های نیایش دیده می‌شود. مهم‌ترین این آثار عبارتند از: دخمه‌ی دآو دختر در ممسنی فارس، دخمه‌ی فقرگاه یا فخرگاه در نزدیکی مهاباد، دخمه‌ی فرهاد و شیرین در صحنه‌ی کرمانشاه و دخمه‌های اسحاق‌وند و سکاوند در نزدیکی هرسین در کرمانشاه و ...معماری ایران دردوران هخامنشیان: عالی ترین نمونه‌ی هنر هخامنشیان در تاریخ هنر این سرزمین، همانا معماری شگفت‌آور این دوره است. هنرمندان بزرگ دوره‌ی هخامنشی در مراکز حکومت و پایتخت‌ها مانند پاسارگاد، شوش، همدان و تخت‌جمشید کاخ‌های بزرگ و زیبایی بنا کرده‌اند که پس از گذشت 25 قرن هنوز بقایای آن ها محکم و استوار بر جای مانده است. ستون‌ها و سرستون‌های باقی مانده از دوره‌ی هخامنشی نمونه‌ی آشکاری از هنر معماری و حجاری در این دوره است. سرستون‌ها به شکل مجسمه‌ی شیر، اسب، گاو و عقاب و جانوران ترکیبی مانند سرانسان، تن گاو و بال عقاب و گوش گاو است. شیارهای ستون‌ها، بلندی و زیبایی چشمگیری به آن‌ها می‌بخشند. مهم‌ترین آثار ساختمانی ایندوران، شامل کاخ‌ها، آرامگاه‌ها و آتشگاه‌هاست.پس از پاسارگاد، زیباترین آثار حجاری هخامنشیان را در بیستون کرمانشاه می‌توان دید. در زمانی که پاسارگاد نخستین پایتخت هخامنشیان هم‌چنان آباد بود، داریوش هخامنشی تصمیم گرفت شوش را پایتخت خود قرار دهد و در آن‌ جا دست به کار ساخت کاخ شاهی شد. با توجه به اقلیم این منطقه، بیش‌تر مصالح ساختمانی آن از خشت و آجر تهیه شده است. بنابر لوحه‌ای که از گفته‌های خود داریوش در شوش کشف شده، در بنای قصر او هنرمندان بابلی، مادی، لیدی و مصری خدمت می‌کرده‌اند و مصالح ساختمان از فواصل دور دست به شوش آورده می‌شده است. در عملیات حفاری، تعداد زیادی آجرهای لعاب دار کشف شده که بیش‌تر به کاخ آپادانایشوش مربوط است. تخت جمشید یا به گفته‌ی یونانیان «پرسپولیس» یکی از بزرگ‌ترین و وسیع‌ترین بناهایی است که در سراسر معماری آن، نوآوری و «ابداع» دیده می شود. در تکمیل این بنای عظیم بیش‌تر شاهان هخامنشی پس از داریوش به گونه‌ای دخالت داشته‌اند.

معماری ایران در دوره اشکانیان و ساسانیان: اشکانیان، یا پارتیان، در حدود 250 پیش از میلاد، پس از سلوکیان در ایران به قدرت رسیدند. آن‌ها در اوایل از شیوه‌های هنر یونانیپیروی می‌کردند، اما پس از مدتی به هنر معماری، به ویژه به معماری سنتی و ملی ایران تمایل نشان دادند. در دوره‌ی اشکانیان، معماری مبنای اصلی خود را از آداب و اصول قبایل چادرنشین پارتی در برپایی اردوگاه‌ها گرفت. حیاط‌ های چهارگوش مرکزی با ایوان‌های چهارسوی آن، به عنوان مظهری از معماری پارتیان به بین‌النهرین برده شد. تطور و دگرگونی این نوع معماری را در معماری اسلامی به ویژه در دوران سلجوقیان به خوبی می‌توان دید.در معماری پارتی، پس از شکوفایی دولت اشکانی، به نمای ساختمان توجه بسیاری شد و می‌کوشیدند آثار هنری را بر دیوارها، در معرض دید متمرکز کنند. نقاشیدیواری توسعه یافته و تزیینات آمیخته‌ای بود از نقاشی و گچ‌بری، که نمونه بسیار زیبای آن در معبد کوه خواجه در وسط دریاچه‌ی هامون در سیستان به دست آمده است. اشکانیان در معماری خود از طاق گهواره‌ای، قوس، برجسته‌کاری تزیینی و گاهی ستون توکار استفاده می‌کردند. از ویژگی‌های معماری و هنر این دوره انتقال برخی از عناصر معماری و هنر است که به دوره‌ی بیزانس و ساسانی منتقل شده است. شاید تاریخ معماری «طاق‌دار» که در ایران بسیار معروف است، از دوره‌ی اشکانیان آغاز شده و در دوره‌ی ساسانیان تکامل یافته باشد.بنای معبد آناهیتا در کنگاور که بر سر جاده‌ی همدان و کرمانشاه واقع شده و منسوب به دوره‌ی اشکانیان است از جمله شاهکارهای هنر معماری پارتیان به شمار می‌رود. میان شیوه‌ی معماری پارتی و ساسانی در بنیاد ساختمان‌ها چنان همبستگی و نزدیکی وجود دارد که هنوز گروهی از صاحب‌نظران، در انتساب کاخ مداین در تیسفون به یکی از این دو دوره، هنوز اظهارنظر قطعی نشده است.صرف نظر از جهات تاریخی در معماری ساسانی، چنان عوامل معماری اشکانی بی‌کم و کاست پیموده شده که گویی با تغییر شاهان «هیچ دگرگونی در طریقه‌ی ساختن بناها پیش نیامده است».ساسانیان از ایالت پارس برخاستند و برای تشکیل یک سلسله‌ی ملی، خود را وارث دودمان هخامنشی خواندند. ساسانیان، مذهب زرتشت را رسمیت بخشیدند و هنری پدید آوردند که از حیث عظمت با هنر روم و بیزانس برابری می‌کرد و گاه بر آن برتری داشت. حتی پس از فتوحات اعراب، آن چه به عنوان هنر اسلامی از آن یاد می‌شود، تحت هنر ساسانی متاثر بود.شیوه‌ی طاق زدن بر بناهای مربع شکل، در معماری ایرانی و حتی معماری غربی، از آن ساسانیان است. معماران آن دوره در پوشاندن فواصل وسیع با مواد؛ بسیارموفق بوده اند. بعضی از اصول معماری ساسانی بود که راه را برای ترقی معماری گوتیک در اروپا باز کرد. در مجموعه‌ی هنر معماری این دوره، یگانگی و پیوند خاصی دیده می‌شود. اساس معماری گنبد است و ایوان، طاق‌نماها، اتاق‌ها وطاق‌های گهواره‌ای که اغلب در اطراف یک یا چند حیاط قرار گرفته‌اند.هنرهای گچ‌بری، موزاییک‌کاری و نقاشی دیواری، تزیینات بناهای ساسانی را شامل می‌شوند. در تنوع آثار ساسانی تاثیر همسایه گان به خوبی آشکار است؛ از جمله تصاویر موزاییکی که از کاخ فیروزآباد (کاخ بیشابور) به دست آمده، به روش رومیان موزاییک شده است.به طور کلی، معماری عهد ساسانی براساس معماری سنتی و برای نواحی خشک مرکزی و خاوری ایران پدید آمده بود. به این معنی که در ابنیه‌ی ساسانی اعم از کاخ‌ها و آتشکده‌ها، پوشش‌های گنبدی و ساختن ایوان‌های دارای طاق ضربی و چهار طاق‌های مخصوص آتشکده متداول و اساس معماری این زمان بوده است. تعدادی از بناهای ساسانیان که بقایای آن‌ها بر جای مانده است، مانند کاخ‌های فیروزآباد، کاخ سروستان در فارس و ایوانمداین در تیسفون، ایوان کرخه در خوزستان هم چنین آتشکده‌هایی با نام‌های تپه میل میان تهران – ورامین، آتشکده‌ی نیاسر در کاشان، آتشکده‌ی آذر گشنسب در تخت سلیمان و چهارقاپی در قصر شیرین و غیره تا حد بسیاری وضع معماری را در دوره‌ی ساسانیان آشکار می‌کنند.

 

 

هنر معماری و حجای دوره ساسانی

هنر معماری در کشورهایی که صاحب تاریخ و فرهنگ باستانی هستند، از مهم‌ترین پایه‌های تمدن دیرینه‌ی آن ها است و سرزمین ایران نیز با پیشینه‌ی مدنیت چندین هزار ساله‌ی خود، دارای شاهکارهای معماری کم نظیری است. شاید این علاقه و توجه، سبب تداوم همیشگی این هنر شده است: از تالارها، ایوان‌های ستون‌دار تخت جمشید تا قصرهای صفوی در اصفهان تا خانه‌های روستایی، گنبدهایی که بر چهار قوس بنا شده، صحن چهار ایوانی، حیاط داخلی و حوض آن، همه‌ی این‌ها از ویژگی‌های معماری اصیل ایرانی است که در طول تاریخ معماری ایران پیوسته تداوم خود را حفظ کرده است.یکی ازکهن‌ترین نمونه‌ها از میان بناهای شناخته شده‌ی باستانی ایران، معبد یا زیگورات چغارنبیل در 30 کیلومتری جنوب خاوری شهر باستانی شوش است. قدمت این اثر تاریخی به سال 1250 پیش از میلاد باز می‌گردد. به طور کلی معماری این پرستش‌گاه عظیم جهان، بهترین نمونه‌ی هنر معماری بر بنیاد طاق قوسی را در دنیای باستان نشان می‌دهد. هم‌چنین طرز ساخت این معبد با دیگر معابد بین‌النهرین تفاوت کلی دارد، و آن ساخت طبقات این زیگورات است که هر کدام به طور مستقل و از زمین تا بالا ساخته شده‌اند، یعنی مانند زیگورات‌های بین‌النهرین، هر طبقه بر روی طبقه‌ی دیگر ساخته نشده، بلکه مستقل برپا شده است.برخی از باستان‌شناسان به استناد پایه‌های چندی که در تپه‌ی موسیان، در حدود 150 کیلومتری شمال باختر شوش پیدا شد، عقیده دارند که «ستون» از شش هزار سال پیش در معماری ایران شناخته بوده است، ولی مهم‌ترین بنایی که تاکنون در ایران شناخته شده و تالارهای بزرگ آن ستون‌دار بوده، دژ حسنلو واقع در جنوب دریاچه ارومیه در نزدیک شهر نقده است. هم‌ چنان که معبد ایلامی در هزاره‌ی دوم پیش از میلاد، نموداری از چگونگی یک بنای مهم است. دژ حسنلو هم بنای استواری بوده است از تالارها و اتاق‌ها و دهلیزها و حیاط و ستون و جزرها، منطبق بر اصول معماری با سنگ، گچ و آجر و خشت که در سده‌ی نهم پیش از میلاد بنیاد شده و در شمار پیشرفته‌ترین معماری‌های آن روزگار محسوب میشود.پس از دژ حسنلو، برای بررسی ساختمان‌های ستون‌دار در ایران باید به سراغ دخمه‌های حفر شده در دل کوه رفت که تعدادی از آنها متعلق به دوره‌ی مادهاست. مادها (حکومت: اواخر قرن هشتم پیش از میلاد) با شیوه‌ی ساختمان سازی‌های عظیم آشنا بودند، و در این روزگار، استفاده از ستون در معماری معمول شد. یکی از ویژگی‌های دخمه‌های سنگی، ایوان طاق‌دار وستون‌هایی است که در دهانه‌ی دخمه‌ها دیده می‌شود. با آن که این دخمه‌ها در سنگ کوه تراشیده شده است، اما بارزترین مدرک برای شناخت معماری چوبی در ایران محسوب می‌شود. بیش‌تراین دخمه‌ها علاوه بر حجاری همه‌ی دخمه‌ها در سینه‌ی کوه، نقش برجستگی‌هایی هم از صحنه‌های نیایش دیده می‌شود. بیش‌تر این دخمه‌ها علاوه بر حجاری همه‌ی دخمه‌ها در سینه‌ی کوه، نقش برجستگی‌هایی هم از صحنه‌های نیایش دیده می‌شود. مهم‌ترین این آثار عبارتند از: دخمه‌ی دآو دختر در ممسنی فارس، دخمه‌ی فقرگاه یا فخرگاه در نزدیکی مهاباد، دخمه‌ی فرهاد و شیرین در صحنه‌ی کرمانشاه و دخمه‌های اسحاق‌وند و سکاوند در نزدیکی هرسین در کرمانشاه و ...معماری ایران دردوران هخامنشیان: عالی ترین نمونه‌ی هنر هخامنشیان در تاریخ هنر این سرزمین، همانا معماری شگفت‌آور این دوره است. هنرمندان بزرگ دوره‌ی هخامنشی در مراکز حکومت و پایتخت‌ها مانند پاسارگاد، شوش، همدان و تخت‌جمشید کاخ‌های بزرگ و زیبایی بنا کرده‌اند که پس از گذشت 25 قرن هنوز بقایای آن ها محکم و استوار بر جای مانده است. ستون‌ها و سرستون‌های باقی مانده از دوره‌ی هخامنشی نمونه‌ی آشکاری از هنر معماری و حجاری در این دوره است. سرستون‌ها به شکل مجسمه‌ی شیر، اسب، گاو و عقاب و جانوران ترکیبی مانند سرانسان، تن گاو و بال عقاب و گوش گاو است. شیارهای ستون‌ها، بلندی و زیبایی چشمگیری به آن‌ها می‌بخشند. مهم‌ترین آثار ساختمانی ایندوران، شامل کاخ‌ها، آرامگاه‌ها و آتشگاه‌هاست.پس از پاسارگاد، زیباترین آثار حجاری هخامنشیان را در بیستون کرمانشاه می‌توان دید. در زمانی که پاسارگاد نخستین پایتخت هخامنشیان هم‌چنان آباد بود، داریوش هخامنشی تصمیم گرفت شوش را پایتخت خود قرار دهد و در آن‌ جا دست به کار ساخت کاخ شاهی شد. با توجه به اقلیم این منطقه، بیش‌تر مصالح ساختمانی آن از خشت و آجر تهیه شده است. بنابر لوحه‌ای که از گفته‌های خود داریوش در شوش کشف شده، در بنای قصر او هنرمندان بابلی، مادی، لیدی و مصری خدمت می‌کرده‌اند و مصالح ساختمان از فواصل دور دست به شوش آورده می‌شده است. در عملیات حفاری، تعداد زیادی آجرهای لعاب دار کشف شده که بیش‌تر به کاخ آپادانایشوش مربوط است. تخت جمشید یا به گفته‌ی یونانیان «پرسپولیس» یکی از بزرگ‌ترین و وسیع‌ترین بناهایی است که در سراسر معماری آن، نوآوری و «ابداع» دیده می شود. در تکمیل این بنای عظیم بیش‌تر شاهان هخامنشی پس از داریوش به گونه‌ای دخالت داشته‌اند.

معماری ایران در دوره اشکانیان و ساسانیان: اشکانیان، یا پارتیان، در حدود 250 پیش از میلاد، پس از سلوکیان در ایران به قدرت رسیدند. آن‌ها در اوایل از شیوه‌های هنر یونانیپیروی می‌کردند، اما پس از مدتی به هنر معماری، به ویژه به معماری سنتی و ملی ایران تمایل نشان دادند. در دوره‌ی اشکانیان، معماری مبنای اصلی خود را از آداب و اصول قبایل چادرنشین پارتی در برپایی اردوگاه‌ها گرفت. حیاط‌ های چهارگوش مرکزی با ایوان‌های چهارسوی آن، به عنوان مظهری از معماری پارتیان به بین‌النهرین برده شد. تطور و دگرگونی این نوع معماری را در معماری اسلامی به ویژه در دوران سلجوقیان به خوبی می‌توان دید.در معماری پارتی، پس از شکوفایی دولت اشکانی، به نمای ساختمان توجه بسیاری شد و می‌کوشیدند آثار هنری را بر دیوارها، در معرض دید متمرکز کنند. نقاشیدیواری توسعه یافته و تزیینات آمیخته‌ای بود از نقاشی و گچ‌بری، که نمونه بسیار زیبای آن در معبد کوه خواجه در وسط دریاچه‌ی هامون در سیستان به دست آمده است. اشکانیان در معماری خود از طاق گهواره‌ای، قوس، برجسته‌کاری تزیینی و گاهی ستون توکار استفاده می‌کردند. از ویژگی‌های معماری و هنر این دوره انتقال برخی از عناصر معماری و هنر است که به دوره‌ی بیزانس و ساسانی منتقل شده است. شاید تاریخ معماری «طاق‌دار» که در ایران بسیار معروف است، از دوره‌ی اشکانیان آغاز شده و در دوره‌ی ساسانیان تکامل یافته باشد.بنای معبد آناهیتا در کنگاور که بر سر جاده‌ی همدان و کرمانشاه واقع شده و منسوب به دوره‌ی اشکانیان است از جمله شاهکارهای هنر معماری پارتیان به شمار می‌رود. میان شیوه‌ی معماری پارتی و ساسانی در بنیاد ساختمان‌ها چنان همبستگی و نزدیکی وجود دارد که هنوز گروهی از صاحب‌نظران، در انتساب کاخ مداین در تیسفون به یکی از این دو دوره، هنوز اظهارنظر قطعی نشده است.صرف نظر از جهات تاریخی در معماری ساسانی، چنان عوامل معماری اشکانی بی‌کم و کاست پیموده شده که گویی با تغییر شاهان «هیچ دگرگونی در طریقه‌ی ساختن بناها پیش نیامده است».ساسانیان از ایالت پارس برخاستند و برای تشکیل یک سلسله‌ی ملی، خود را وارث دودمان هخامنشی خواندند. ساسانیان، مذهب زرتشت را رسمیت بخشیدند و هنری پدید آوردند که از حیث عظمت با هنر روم و بیزانس برابری می‌کرد و گاه بر آن برتری داشت. حتی پس از فتوحات اعراب، آن چه به عنوان هنر اسلامی از آن یاد می‌شود، تحت هنر ساسانی متاثر بود.شیوه‌ی طاق زدن بر بناهای مربع شکل، در معماری ایرانی و حتی معماری غربی، از آن ساسانیان است. معماران آن دوره در پوشاندن فواصل وسیع با مواد؛ بسیارموفق بوده اند. بعضی از اصول معماری ساسانی بود که راه را برای ترقی معماری گوتیک در اروپا باز کرد. در مجموعه‌ی هنر معماری این دوره، یگانگی و پیوند خاصی دیده می‌شود. اساس معماری گنبد است و ایوان، طاق‌نماها، اتاق‌ها وطاق‌های گهواره‌ای که اغلب در اطراف یک یا چند حیاط قرار گرفته‌اند.هنرهای گچ‌بری، موزاییک‌کاری و نقاشی دیواری، تزیینات بناهای ساسانی را شامل می‌شوند. در تنوع آثار ساسانی تاثیر همسایه گان به خوبی آشکار است؛ از جمله تصاویر موزاییکی که از کاخ فیروزآباد (کاخ بیشابور) به دست آمده، به روش رومیان موزاییک شده است.به طور کلی، معماری عهد ساسانی براساس معماری سنتی و برای نواحی خشک مرکزی و خاوری ایران پدید آمده بود. به این معنی که در ابنیه‌ی ساسانی اعم از کاخ‌ها و آتشکده‌ها، پوشش‌های گنبدی و ساختن ایوان‌های دارای طاق ضربی و چهار طاق‌های مخصوص آتشکده متداول و اساس معماری این زمان بوده است. تعدادی از بناهای ساسانیان که بقایای آن‌ها بر جای مانده است، مانند کاخ‌های فیروزآباد، کاخ سروستان در فارس و ایوانمداین در تیسفون، ایوان کرخه در خوزستان هم چنین آتشکده‌هایی با نام‌های تپه میل میان تهران – ورامین، آتشکده‌ی نیاسر در کاشان، آتشکده‌ی آذر گشنسب در تخت سلیمان و چهارقاپی در قصر شیرین و غیره تا حد بسیاری وضع معماری را در دوره‌ی ساسانیان آشکار می‌کنند.

 

 

آشنایی با بناهای تاریخی

 

  ساسانیان

یکی از بناهای مهم ساسانیان کاخ اردشیر اول در فیروز آباد به نام «رام اردشیر» است. طول نمای کاخ فیروز آباد حدود 60 متر و دهانه طاق ایوان بزرگ مرکزی 13 متر است. پشت ایرانن مرکزی که در هر سمت آن دو ایوان مستطیل قرار دارد. سه طاق چهارگوش گنبد وار واقع است. این گنبدها، قدیمی ترین گنبدهای شناخته شده ایرانی است که بر روی دیوارهایی به قطر 4 متر قرار گرفته اند.

 

  

دیوارهای کاخ فیروز اباد از سنگ های ناصاف و با کمک ملاط ساخته شده و روی آن سفیدکاری شده است. جزئیات تزیینات از کاخ های هخامنشی در تخت جمشید اقتباس گردیده است.  

 

  قلعه دختر

  

قصر کوچکتر دیگری به نام قلعه دختر دارای برج و بارو است و بر بلندی صخره ای به دستور اردشیر ساخته شده است. این کاخ دارای یک ایوان بزرگ طاقدار است که در پشت این ایوان اتاق چهارگوش گنبدداری قرار دارد. این گنبد به طرف آسمان باز بوده است.  

 

  طاق کسری

برجسته ترین یادگار دوره ساسانی طاق کسری در تیسفون (در عراق امروزی) واقع است. ایوان آن دهانه ای به قطر 25 متر، بزرگتر از هر طاق اروپایی، بلندایی به ارتفاع 30 متر و عمق نزدیک به 50 متر دارد. زمانی بر بالای این طاق دیواری به بلندی 7 متر وجود داشت. در این نما چند ردیف طاقنمای کم عمق باستونچه هایی به وجود آمده است.  

 

  کاخ بیشابور

کاخ بیشابور مربوط به شاپور اول، نمونه کاملتری از بنای ایواندار است. تالار بار عام که اتاق بزرگی به وسعت 500 متر مربع است، گنبدی به ارتفاع 25 متر دارد. در هر ضلع این اتاق، سه ایوان تعبیه شده است که آنها را از سنگ و آجر با ملات ساخته اند.
در دیوارهای تالار بار عام، شصت و چهار تاقچه به شکلی استادانه ساخته شده است. بسیاری از نقش برجسته های آرایشی آن از هنرهای یونان و روم اقتباس شده است.  

 

  کاخ سروستان

  

کاخ سروستان در سده پنجم توسط بهرام در سروستان (استان فارس) ساخته شده است. ایوان مرکز نمای شرقی، در هر طرف آراسته به ایوان کوچکتری است که دسترسی به اتاق گنبد دار مرکزی را میسر می سازد. در پشت آن حیاط چهارگوشی است که یگانه ایوان آن در وسط دیوار غربی قرار دارد.
این نباید یادآور نقشه کاخ فیروزآباد است اما در اینجا آزادی بیشتر و قرینه سازی کمتر به چشم می خورد.  

 

  طاق بستان

  

در طاق بستان که جایگاه چشمه های مقدس در نزدیکی کرمانشاه است دو ایوان تو رفته وجود دارد. تورفتگی سمت راست در قرن چهارم کنده شده و تورفتگی سمت چپ که بزرگتر است به قرن پنجم مربوط می شود. در دیوار انتهایی طاقچه ایوان نیز حجاری شده است. 
در بالای آن نقش اعطای تاج به یک پادشاه و در پایین پیکره سواره یک شاه دیده می شود که این شاه را خسرو پرویز دانسته اند. اطراف این طاقچه را با اجزای معماری مانند ستونچه ها و قرنیز گچبری کرده اند.
بر دیوارهای جانبی حجاری هایی از شکارهای شاهانه دیده می شود و در دو گوشه طاقنما، دو تصویر انسان بالدار تاج هایی در دست دارند که معرف تاج شاهی است.  

 

  تخت سلیمان

  

یک از آثار مهم و با ارزش دوره ساسانی مجموعه تخت سلیمان در نزدیکی تکاب ( استان آذربایجان غربی) است که برروی صفحه یا تخت گاهی طبیعی به ارتفاغ 20 متر از سطح ست های اطراف بنا شده است. حصاری بیضی شکل که مصالح آن از سنگ لاشه و ساروج است با 38 برج دفاعی مخروطی شکل به ارتفاع 14 متر اطراف آن را فرا گرفته است. در وسط این مجموعه دریاچه ، کاخ خسرو دوم ساسانی با ایوان رفیع آن که به ایوان خسرو معروف است قرار دارد که ازآجر قرمز و ملات ساروج ساخته شده است.
آتشکده ای نیز در شمال این کاخ قرار دارد که به آتشکده «آذر گشسب» شهرت دارد که شامل یک سالن مربع شکل با 4 پایه قطور گنبد آجری آن بر روی این چهار پایه بنا شده (چهارطاقی) و تعداد زیادی بناهایی که در اطراف آتشکده است که احتمالاً محل اقامت خانواده شاه بوده است. بعد از ساسانیان ایلخانان مغول در این محل کاخی به عنوان کاخ تابستانی بنا کرده اند.  

 

  آتشکده ها

آتشکده ها و پرستشگاههای ساسانی در سراسر ایران و پادشاهی ساسانی پراکنده بود. 
شکل آنها یکسان بود. گنبدی بر روی گوشواره ها و بر بالای چهار پایه ای بزرگ واقع بود که طاقنماهایی آنها را به یکدیگر می پیوست.
آتشکده چهار طاقی نیاسر که احتمالاً مربوط به قرن دوم است، یکی از نمونه های آتشکده های ساسانی است که عاقلانه حفظ شده است.  

  

مهم ترین و مؤثرترین دستاوردهای ساسانی در زمینه معماری در توسعه گنبد و قرار دادن آن روی گوشواره و ساختن طاق های عظیم بدون قالب بود. تمرکز دادن بار روی نقاط ثابت جداگانه ( مانند سروستان) و استفاده عالی از طاق های عرضی هم، زمینه مناسب را برای پیشرفت های بعدی فراهم ساخت.  

 

 

ایجاد بنای بزرگ یا کاخ سازی در این سرزمین به اواخر هزاره دوم قبل از میلاد مربوط است. در میان صفحات تاریخ معماری ایران ، کاخ سازی هخامنشی، سه دوره متمایز وجود دارد که اولین دوره از سال 550 قبل از میلاد در طراحی یکی از کاخ های پاسارگاد با ایجاد یک تالار بزرگ که به صورت یک مستطیل بزرگ که دارای سه معبر است، آغاز می شود. قسمت شرقی آن کاملاً طولانی و ستون داراست و در اتاق شبیه برج – در گوشه شمال غربی و جنوب غربی آن ساخته شده است.
دوره دوم از سال 520 قبل از میلاد شروع می شود که نمونه بناهای مربوط به این دوره را در دشت گوهر که میان نقش رستم و تخت جمشید واقع است ایجاد کرده اند. نمونه سرزمین دوره معماری هخامنشی را در کاخ های آپادانای تخت جمشید و کاخ شوش می بینیم. چهار برج پیش آمده نسبت به سایر قسمت ها در گوشه های بنا تعبیه شده است. 
ضمناً این کاخ ها در وسط باغ بنا شده بلکه ضلع جنوبی آنها همان دیوار جنوبی باغ نیز هست.

 

  کاخ های اشکانی

اشکانیان مردمی سلحشور و جنگجو بودند و به کاخ سازی توجه زیادی نداشتند. سه بنای معروف کاخ مانند دوره اشکانی عبارتند از : کاخ نسا درعشق آباد ترکمنستان ، کاخ هترا در بغداد و کاخ کوه خواجه در سیستان و بلوچستان.  

 

  کاخ های ساسانی

مهم ترین کاخ های عصر ساسانی عبارتند از : کاخ بیشابور ، فیروزآباد ، تخت سلیمان و سروستان  

 

  کاخ سازی در دوره اسلامی

  

با ظهور اسلام فرم و شکل کاخ سازی ایرانی تغییر یافت و عناصر اسلامی و عربی در ساخت کاخ های اسلامی ایران تأثیر گذاشت. از جمله استفاده زیاد از قوس های شکسته و تیزه دار.
اکثر این کاخ ها در شهر تاریخی اصفهان واقع اند و مربوط به دوران صفوی هستند. از کاخ های صفوی در اصفهان، می توان به تالار اشرف، بنای عالی قاپو، کاخ هشت بهشت و کاخ چهل ستون اشاره کرد.
در قزوین طرح یک کاخ صفوی در داخل محدوده فعلی شهر قرار دارد که فقط سر در (عالی قاپو) آن همراه با یک کوشک باغی که در زمان قاجاریه تغییراتی در آن داده شد، مشاهده می شود. این کوشک توسط شاه طهماسب ، دومین پادشاه صفوی ، که در زمان او قزوین پایتخت ایران بوده، بنا شده است. کوشک عبارت است از بنایی با یک فضای مرکزی که چهار ایوان در اطراف و چهار برج در گوشه های آن واقع شده و اطراف آن را راهرویی مسقف و ستون دار احاطه کرده است.  

  

ساخت بنای عالی قاپو ( درب عالی) در میدان نقش جهان اصفهان توسط شاه طهماسب به صورت کوشکی سه طبقه آغاز شد اما شاه عباس پس از انتقال پایتخت از قزوین به اصفهان، عالی قاپو را به شکل امروزی خود گسترش داد.
محل استقرار پادشاهان و درباریان برای تماشای جشن ها و بازی های ورزشی، بر سر در این بنا قرار داشته است.
عالی قاپو کاخی است با دری با شکوه که تاریخ بنای آن به عصر تیموریان می رسد. این بنا را می توان مقر حکومتی دولت صفویه دانست .  

  

کاخ چهل ستون از یک تالار اصلی پر از نقش و نگارهای روغنی و یک تالار مسقف باز در جلوی آن و یک استخر بزرگ آب تشکیل شده است. سقف این تالار بربیست ستون استوار شده است که بازتاب تصویر این ستون ها در آب مجموعه ای از چهل ستون را تشکیل می دهد و به همین دلیل این بنا را چهل ستون نامیده اند.  

  

کاخ هشت بهشت عبارت از یک هشت ضلعی منتظم در مرکز است. در چهار سمت فضای میانی هشت ضلعی که در وسط واقع شده ، چهار ایوان و روی چهار ضلع دیگر اتاق هایی ساخته شده است. طرح این کاخ بسیار شبیه کاخ هشت بهشت در اواخر عهد صفویه ساخته شده است.  

  

کاخ صفوی باغ فین کاشان همراه با باغ بزرگ و ملحقات جانبی از تلفیق معماری و هنر باغ سازی صفوی محسوب می شود. کاخ صفی آباد در بهشهر نیز طرحی شبیه کاخ های صفوی دارد. 
کاخ نادرشاه به نام «قصرخورشید» نیز که در کلمات نادری واقع است تنها بنای کاملی است که از نادرشاه باقی است.  

  

در قرن یازدهم (ه .ش) توسط کریم خان کافی بنا شد که به «ارگ کریمخانی» شهرت دارد. 
طرح این بنا یک فضای مرکزی چهار ایوانه با چهار اتاق در گوشه هاست.
در قرن دوازدهم ( ه.ش) که تهران پایتخت شد، پادشاهان قاجار در بخش شمالی هسته مرکزی آن زمان شهر، شروع به ساختن تعدادی بنا کردند. این محل بعدها «ارگ» نامگذاری شد. مهمترین کاخ گلستان است.
قاجاریه تعدادی کاخ ییلاقی در اطراف تهران بنا کردند که مهمترین آنها عبارتند از : کاخ صاحبقرانیه در نیاوران ، کاخ شهرستانک و کاخ فرح آباد در شرق تهران به ساختن تعدادی بنا کردند. این محل بعدها «ارگ» نامگذاری شد. مهمترین این بناها کاخ گلستان است.
قاجاریه تعدادی کاخ ییلاقی در اطراف تهران بنا کردند که مهمترین آنها عبارتند از : 
کاخ صاحبقرانیه در نیاوران کاخ، شهرستانک و کاخ فرح آباد در شرق تهران.
در دوره پهلوی نیز کاخ هایی ساخته شد که بیشتر آنها از معماری غربی اقتباس شده اند. یکی از کاخ های دوره پهلوی که تقریباً شکل بناهای سنتی ایران را دارد کاخ سبز در مجموعه سعدآباد شمیران است.
تعدادی کاخ به ویژه در شمال ایران ساخته شد که تماماً شکل غربی دارند. مانند کاخ میان پشته در بندر انزلی و کاخ سرودسر و کاخ رامسر.  

 

 

بیشاپور

 

بیشاپور


اطلاعات کلی

نام‌اثر:

بیشاپور

کشور:

ایران 

استان:

فارس

شهرستان:

کازرون

اطلاعات اثر

دوره ساخت اثر:

ساسانیان

بیشاپور یکی از شهرهای باستانی ایران در شهرستان کازرون و در استان فارس است که در زمان ساسانیان ساخته شده‌است و امروزه تنها ویرانه‌هایی از آن برجای مانده‌است. بیشاپور با دویست هکتار وسعت، از شهرهای مهم آن زمان بوده‌است و اهمیت ارتباطی داشته‌است. این شهر از قدیمی ترین شهرهایی است که تاریخچه ساخت آن بصورت مکتوب در سنگ نوشته ای موجود است. بیشاپور در شمال شهر کازرون قرار گرفته و از شهرهای خوش آب و هوا و دارای طراحی و مهندسی ویژه آن روزگار بوده‌است. در کتابهای تاریخی، نام این شهر با عنوانهای بیشاپور، بیشابور، به شاپور، بیشاور و «به اندیوشاپور» ضبط شده‌است. شهر بیشاپور مرکز ایالت و کوره اردشیرخوره بوده‌است [۱]. بیشاپور تا قرن هفتم هجری آباد و مسکونی بوده‌است و پس از آن ویران شده‌است. بیشاپور گنجینه‌ای از آثار ارزشمند ساسانی مانند معبد آناهیتا است.

سبک معماری بنا شیوه پارتی است.[۲]

فهرست مندرجات

 [نهفتن]

·         ۱ شکل گیری بیشاپور

·         ۲ معماری بیشاپور

·         ۳ موقعیت جغرافیایی

·         ۴ آثار باستانی

·         ۵ دانستنی‌ها

·         ۶ جستارهای وابسته

·         ۷ پانویس

·         ۸ منابع

·         ۹ پیوند به بیرون

[ویرایش]شکل گیری بیشاپور

بیشاپور به سال ۲۶۶ میلادی و به دستور شاپور اول پادشاه ساسانی ساخته شده‌است. پس از پیروزی شاپور بر والرین امپراتور روم، شاپور دستور داد در ناحیه‌ای خوش آب و هوا بر سر راه تخت جمشید به تیسفونشهری بنا کنند. این جاده در زمان هخامنشیان، شهرهای تخت جمشید و استخر را به شوش وصل می‌کرد. شاپور نام خود را بر این شهر نهاد. معماری از اهالی سوریه قدیم به نام آپاسای (اپاسای) برای ساخت شهر تازه انتخاب شد [۳].

[ویرایش]معماری بیشاپور

ویرانه‌های بیشاپور

شهر بیشابور با روش مهندسی یونانیان که توسط هیپوداموس ابداع شده بود در زمینی مستطیل به گونه‌ای طراحی شد که چهار دروازه و دو خیابان آن، یکدیگر را قطع می‌کردند [۴]. یکی از خیابانها در جهت شمال به جنوب و دیگری شرق به غرب است و هر کدام در انتها به یکی از دروازه‌های شهر منتهی می‌شده‌اند. دروازه غربی، ورودی اصلی شهر بوده‌است.

شهر بیشاپور از دو بخش اصلی تشکیل شده‌است:

1.       ارگ سلطنتی شامل آثار شاخصی مانند معبد آناهیتا، تالار شاپور، ایوان موزائیک، کاخ والرین.

2.       منطقه عامه نشین شامل خانه‌های مسکونی، گرمابه، کاروانسرا و بازار.

بیشاپور توسط کوه، رودخانه، دیواره‌های قلعه و خندق محافظت می‌شده‌است.

 

[ویرایش]موقعیت جغرافیایی

بیشاپور در شهرستان کازرون در جنوب ایران قرار گرفته و فاصله آن تا شهر کازرون ۲۳ کیلومتر است. بیشابور در کنار رود شاپور قرار گرفته‌است.

[ویرایش]آثار باستانی

منطقه باستانی بیشاپور مشتمل بر سه بخش اصلی است:

1.       شهر بیشابور

2.       قلعه (دختر) با نقش برجسته‌های ساسانی.

3.       دره رودخانه بیشاپور[۵].

در این ناحیه آثار دیگری مانند قلعه دختر، قلعه پسر و نقش‌های تنگ چوگان قابل اشاره هستند.

برخی تک اثرهای به جای مانده از شهر باستانی بیشاپور عبارت‌اند از:

§         معبد آناهیتا

§         کاخ والرین

§         ایوان موزائیک

§         ستونهای سنگ یادبود بیشاپور

 

 

مجموعه ساسانی فیروزآباد

قلعه دختر

اردشیربابکان ، سر سلسله ساسانی، پس از کشتن والی فارس و تسخیر تمام فارس، منطقه فیروزآباد را که از نظر سوق الجیشی دارای ویژگی های مثبتی بود، انتخاب کرد.

دشتی که شهر فیروزآباد کنونی در آن قرار دارد، تقریباً دایره وار است و اطراف آن را کوه ها فرا گرفته اند و تنها راه ورود به این دشت، راه تنگاب به طول 30 کیلومتر است که رودخانه تنگاب در آن وجود دارد. به همین دلیل نخستین اثری که توسط اردشیر در این منطقه ساخته شد، ساختمانی است بر فراز کوه تنگاب که امروزه به نام «قلعه دختر» مشهور است. این قلعه با 2300 متر زیربنا، دارای تالاری به وسعت 14 متر مربع و 18 متر ارتفاع دارد. این تالار گنبددار است و اتاق های جنبی آن را به صورت قلعه ای در آورده است. قلعه دختر از سه سطح تشکیل شده است. سطح زیرین محل زندگی نگاهبانان و انبار بود. حیاط ساختمان ها با اتاق ها  و تالارها، در سطح دوم وجود دارد که درباریان و بزرگان در آن مستقر می شدند. طبقه سوم بنای شاهی بود و اردشیر بابکان در بدو ورود به فیروزآباد در این طبقه زندگی می کرد. دو حلقه چاه در کف حیاط قلعه دختر وجود داشت که تا کف رودخانه که حدود 200 متر ژرفا دارد، می رسید.

امروزه روی این دو حلقه چاه پوشیده شده و جای آن مشخص نیست. کاخ از سنگ لاشه و ملات گچ ساخته شده و آثار برج و سوراخ های دیده بانی در دیوارها دیده می شود. سه دیوار دفاعی با سنگ و گچ در دامنه کوه از این کاخ محافظت می کرد و در هر قسمت از دیوارها، اتاق های نگهبانی وجود داشت. هنوز آثاری از این اتاق ها باقی است. در قسمت هایی، این دیوارها بر لب پرتگاه قرار دارد که موقعیت استراتژیک این کاخ را دو صد چندان می کند. راه ورودی توسط پلکانی به کاخ منتهی می شد. این پلکان اخیراً تجدید بنا شده است. از آنجا که این کاخ گنجایش یک لشکر سرباز داشت، بعد از اسلام نیز مورد استفاده بود. برفراز کوه و در مجاور قلعه دختر، آثاری وجود دارد که به نام نقاره خانه شهرت دارد و از دوره ساسانیان به جای مانده است.

نقش تنگاب

رو به روی قلعه دختر، در پایین کوه، در سمت راست رودخانه تنگاب به سوی فیروزآباد، در کوه نقش برجسته ای به ابعاد 5×3 متر و به بلندای چهار متر از کف رودخانه کنده شده که در بین مردم منطقه به نقش رستم مشهور است.

در این نقش، مراسم تاج گذاری اردشیر بابکان دیده می شود و مظهر میترا (مهر) حلقه قدرت را به اردشیر ارزانی می دارد. پشت سر اردشیر کودکی وجود دارد که احتمالاً ولیعهد یعنی شاپور اول است و سه نفر از بزرگان در کنار این کودک به حالت احترام ایستاده اند. در این اثر، کتیبه ای بین اردشیر بابکان و مظهر میترا وجود دارد که حروف آن محو شده است.

نقش برجسته جنگ تن به تن (نقش پیروزی)

در فاصله دو کیلومتری نقش برجسته تنگاب و در همان سمت کوه، نقش برجسته ای وجود دارد که به نقش برجسته جنگ تن به تن و یا دف و چنگ مشهور است و از سده سوم میلادی به جای مانده است.

این نقش برجسته در سه قسمت از شش نفر شکل گرفته است؛ یکی از آنها به قولی اردشیر بابکان است، در زیر آن شاپور حریف خود را از پا در آورده و سومی دو نفر سپاهی هستند که یکی، دیگری را از روی اسب به زیر می کشد. این نقش از لحاظ هنری بسیار ظریف و ارزنده است.

جاده ساسانی

در قسمتی از دره رود تنگاب و نزدیک قلعه دختر، قسمتی از کوه را در دوره ساسانیان تراشیده اند و جاده ای به صورت سنگفرش درست کرده اند. تردیدی نیست که این جاده یکی از بزرگ ترین خطوط مواصلاتی شهر استخر به خلیج فارس از راه بندر سیراف (بندر طاهری امروزی) ، لار و بندرعباس بوده است.

شهر اردشیر کوره

اردشیر بابکان پس از تسلط بر اردوان، آخرین پادشاه اشکانی، دشت فیروزآباد را که حالت باتلاقی داشت، با کشیدن دیواری به درازای چهار کیلومتر و بلندای 8/1 متر و کندن تونل، زه کشی کرد و شهر «اردشیر کوره» را که به معنی «شکوه اردشیر» است، به صورت دایره ساخت. هنوز قسمتی از این دیوار وجود دارد.

این شهر به صورت دایره ساخته شد تا نمادی از جهان آن روز و نشانگر آن باشد که اردشیر مالک جهان است. قطر اولیه شهر 450 متر بود و بعدها که شهر گسترش یافت، قطر آن به دو کیلومتر رسید. آثار خندق این دوره و دیوارهای آن وجود دارد. احتمال دارد که این شهر در سده نهم یا دهم ه.ق ویران شده باشد.

اردشیر کوره دارای چهار دروازه بود: دروازه هرمز در شمال، دروازه اردشیر در جنوب، دروازه مهر یا میترا در شرق ، و دروازه بهرام در غرب.  نام شهر اردشیر کوره بعدها به ایالت آن هم اطلاق شد، اما در دوره بهرام گور، این شهر «گور» نامیده شد. با فتح شهر در صدر اسلام، واژه عربی « جور» برای آن در آثار نوشتاری به کار می رفت، اما مردم همان «گور» را به کار می بردند. مقدسی در « احسن التقاسیم فی معرفة الاقالیم » آورده است: در زمان عضدالدوله دیلمی (دوره سلطنت 373 - 388 ه . ق) هر بار که او به گور می رفت، مردم می گفتند: « مـَلِک به گور رفت» که به کنایه یعنی « پادشاه مُرد ». به همین دلیل عضدالدوله اسم شهر را به فیروزآباد تغییر داد. « فیروز» نام عضدالدوله پیش از پادشاهی بود.

منار میلو

در مرکز دایره، ساختمانی باقی مانده که هم اکنون مردم فیروزآباد آن را منارمیلو می نامند.

این منار از سنگ خارا و گچ درست شده و ارتفاع کنونی آن 33 متر است. قسمت پایین هر ضلع منار 11 متر است. در دوره آبادانی و شکوه، بلندای منار 78 متر و هر ضلع آن 18 متر بود. بنابر نظر باستان شناسان، بر فراز این منار، در هر سمت ، دو اتاق و یک ایوان وجود داشت و آب را از شش کیلومتری به بالای منار هدایت کرده بودند که به صورت فواره بود. برای این منار کارکردهای متفاوتی مطرح شده است؛ برخی آن را به عنوان سمبل قدرت پادشاه می شمارند و گروهی بر آنند که برای ارتباط با قلعه دختر ، این منار بر پا شده بود. برخی نیز آن را محل نیایش آتش می دانند. این منار در آن زمان، گنبد گیرمان نام داشت.

تخت نشین

در جنوب شرقی منار و به فاصله حدود 100 متری آن ، آثار بنایی وجود دارد که قطعات بزرگ سنگ، غیر از شالوده آن، در اطراف پراکنده و علامت حجاران ساسانی بر روی بعضی از آنها مشخص است. آثار دو استخر در جنوب این کاخ هنوز وجود دارد. امروزه بقایای این بنا را «تخت نشین» می نامند و از آنجا که فرم اصلی آن به صورت چهار طاقی بود، کاربری آن را احتمالاً آتشکده می دانند.

کاخ اردشیر بابکان

اردشیر بابکان نزدیک مدخل تنگاب، در کنار چشمه ای که دریاچه ای به قطر 50 متر را به وجود آورده، کاخی ساخت که در سده های میانه «آتشکده» محسوب می شد. این کاخ که از کاخ های ییلاقی اردشیر بابکان بود، یکی از بناهای بزرگ، با ابهت و کم نظیر دوره ساسانی است و نخستین بنای طاق دار ساسانی محسوب  می شود. زیر بنای این کاخ 115×55 متر است و اطراف آن را ساختمان ها و دیوارهایی پوشانده که آثار آن هنوز باقی است. مصالح این کاخ از سنگ لاشه و ملات گچ است. کاخ دارای سه ورودی است و ورودی اصلی در سمت جنوب قرار دارد. در شرق و غرب حیاط ، در هر دو طرف دو اتاق با طاق گهواره ای وجود دارد. دو ایوان در شمال و جنوب این بخش ساخته شده که پشت ایوان شمالی سه تالار گنبددار مربع شکل جای دارد.  یکی از تالارها دارای گنبدی با دهانه باز است.

تزئینات  به کار رفته در این تالارها قابل مقایسه با تزئینات  کاخ " تچر" تخت جمشید است و ابعاد بزرگ سه تالار این کاخ آدمی را به تعجب وا می دارد.کاخ دو طبقه بود و بعد از تالارها، ایوانی رفیع یادآور ایوان های بزرگ دوره اشکانیان است. در هر طرف ایوان دو تالار با سقف های گهواره ای دیده می شود. اندازه اتاق های این کاخ با اندازه اتاق های قلعه دختر برابر ، و طرح هر دو بنا مشابه است. آثار گچ بری های دوره ساسانی ، در این ساختمان  به قوت خود باقی است و ستون هایی مشابه ستون های نمای خارجی، در داخل نیز به کار رفته است. زیر بنای کاخ با برکه ی آن 8496 متر مربع است. برخی از قسمت های سالم مانده کاخ در سال های اخیر از سوی سازمان میراث فرهنگی کشور بازسازی و تعمیر شده است.

سایر آثار اطراف کاخ

آثار بنای آشپزخانه در پشت کاخ، تل نقاره خانه در مجاورت کاخ و قلعه حسن آباد و برخی روستاهای باستانی دیگر در اطراف کاخ وجود دارد. بنای امامزاده جعفر در محدوده ی شهر قدیم که از دوره ایلخانی باقی مانده و با سنگ قبرهای بسیار جالب که یکی از آنها تاریخ 741 ه. ق را دارد ، از آثار دیگری است که در اطراف این کاخ وجود دارد.

کاخ ساسانی سروستان

حدود نـُه کیلومتری جنوب شهر سروستان در میان دشتی وسیع و در مسیر روستای نظرآباد، ساختمان بزرگی از سنگ و گچ وجود دارد که دارای ایوان، اتاق و راهروهای چندی است. "واندنبرگ" این ساختمان را از آثار بهرام گور یا بهرام پنجم ساسانی (438-420م.) می خواند که توسط مهرنرسی وزیر او ساخته شده است. این بنا که از با شکوه ترین کاخ های ساسانی است، جنبه تقدس هم داشته و شامل یک ایوان ورودی و گنبدی در مرکز و حیاط است. در این کاخ نسبت به بناهای دیگر این دوره از فن معماری پیچیده و کامل تری استفاده شده است.

نمای اصلی بنا در ضلع شرقی قرار دارد که شامل یک ایوان مرکزی و دو ایوان کوچک تر در دو طرف است. ایوان مرکزی به تالار اصلی و پس از آن به چهار حیاط متصل می شود که فضای میانی بنا را تشکیل می دهند. در دو طرف ، دو اتاق گنبددار مشاهده می شود و دیوار جنوبی تالار مرکزی به یک ایوان جانبی خارجی راه می یابد. در دو طرف این بنا دو اتاق  باریک با طاق گهواره ای قرار دارد که مقابل هم قرار نگرفته اند.استفاده از فیلپوش (سقف هایی که دارای ستون هستند) برای قرار گرفتن گنبدها روی بنا به وضوح دیده می شود. در سال های گذشته این بنا مرمت شد و این امر در کند شدن روند تخریب آن مؤثر بوده است.

محوطه تاریخی بیشابور

در 23 کیلومتری غرب شهر کازرون و در کنار رودخانه شاپور، ویرانه شهر بیشاپور قرار دارد. این شهر در ایران باستان بر سر جاده شاهی شوش تخت جمشید و استخر و اردشیر کوره به تیسفون واقع بود.

این شهر به دستور شاپور اول توسط یک معمار سوری به نام «اپسای» دبیر طراحی و ساخته شد. دو ستون در مرکز این شهر وجود دارد که روی یکی به خط اشکانی و خط ساسانی، تاریخ ساخت شهر را 266 م. ثبت کرده است. اما ذکری از نام شهر نشده است. از این رو نویسندگان گوناگون، اسامی متفاوتی برای شهر ذکر کرده اند؛ از جمله «وه شاپور» یعنی وجه نیکوی شاپور، « بی شاپور» به معنی اعلیحضرت شاپور، «به شاپور»، «یه شاپور» و «به از اندیو شاپور» به معنای شهر بهتری از انطاکیه، که به عنوان نام اصلی این شهر پذیرفته شده است.

کاوش های باستان شناسان از سال 1314 شمسی در این شهر آغاز شد و تاکنون ادامه دارد. این شهر حدود 800 متر پهنا و 5/1 کیلومتر درازا داشت و مرکز شاهنشاهی شاپور اول و اوج شکوه امپراتوری ساسانیان بود. تردیدی نیست که شهر اردشیر کوره، یعنی پایتخت اردشیر بابکان، رضایت خاطر پسر وی شاپور اول (727- 242 م) را تأمین نمی کرد. از این رو او اقدام به ساخت این شهر کرد.

      

با توجه به طبیعت زیبای دشت شاپور و نیز رودخانه شاپور و همچنین مجموعه مکتب های هنری و فنی و معماری جدیدی که در شهر بیشاپور آن زمان، به وجود آمد، مردم گروه گروه، برا ی دیدن و تماشای شهر می آمدند. به همین دلیل بیشابور سرآمد همه شهرهای ساسانیان بود.نقشه شهر چنان رسم شده بود که تمامی خیابان های شمالی، شرقی، جنوبی و غربی در مرکز شهر یکدیگر را قطع کنند و در زوایای قائم، خیابان ها، کوچه ها و محله ها به نحوی محدود بودند که خانه بزرگان و اشراف شهر در وسط باغ  و باغچه قرار می گرفت. شکل شهر، بر خلاف شهر اردشیر کوره، به صورت مستطیل است و این از ویژگی های اقلیمی است که در ساخت شهر در نظر گرفته شده است. این شهر از سه بخش تشکیل شده است: بخش اصلی که توسط یک حصار مستحکم محصور بود شامل بناهای مذهبی و حکومتی است که مهم ترین آن ها معبد آناهیتا، تالار تشریفات، ایوان و حیاط موازئیک و کاخ والرین است. بخش دوم شامل بخش نگهبانی یعنی قلعه دختر است که بر فراز یک بلندی مشرف بر شهر قرار دارد. بخش سوم خارج از حصار را در بر می گیرد. از مهم ترین آثار باقی مانده از این بخش می توان از ستون های یادبود، مدرسه ای از دوره ی آل بویه، دارالاماره، مسجد و حمام های بیشابور نام برد. بیشترین آثار موجود در این بخش به دوره ی اسلامی تعلق دارد . شهر بیشابور تا قرن پنجم ه. ق رونق داشت.

برج و باروی شهر

در جبهه شمالی شهر، حصار شهر به قطر 9 متر با قلوه سنگ و ملات گچ دارای برج هایی به قطر 730 سانتی متر و به فاصله 40 سانتی متر است. که جای شکاف های تیراندازی (مزقل) در آنها دیده می شود.

در دوره دیگری که به نام دوره دوم بیشاپورمعروف است، تغییراتی در این دیوار و حصار به وجود آمد و برخی از برج ها حذف و فاصله بین آنها به  8 متر تبدیل شد. دور شهر نیز خندق وجود داشت.

ساختمان تابستانی

در جایی که یکی از برج ها بریده شد، درست در مقابل تنگ چوگان که وزش باد زیاد است، ساختمانی در دوره دوم ساخته شد که مورد استفاده دقیق آن هنوز مشخص نیست. از آنجا که این ساختمان در محل وزش باد قرار  دارد و خنکای باد در تابستان آن را دلپذیر می سازد، به نام ساختمان تابستانی شناخته می شود.

تالار تشریفات

در جنوب شرقی معبد آناهیتا و در فضایی به مساحت 781 متر مربع ، تالار تشریفات قرار دارد. این تالار از چهار ایوان متقابل و متقارن تشکیل شده که بر فراز آن گنبدی شلجمی شکل به بلندای 25 متر قرار دارد. صحن مرکزی تالار به اندازه 23×23 متر و بنای آن کلاً به صورت چلیپا ( صلیب ) با 64 طاقچه است.

ایوان های موزائیک

دو ایوان موزائیک در شرق و غرب تالار وجود دارد که طرح های موزائیک کف آن بی نهایت زیباست. افزون بر آن تمامی تالار با گچ بری های بسیار زیبا و هنرمندانه از نقوش گل و گیاه، نقش های هندی و انسانی با یک نوع گل تزیین شده است. رنگ موزائیک ها سفید ، سیاه ، سبز ، قرمز ، زرد و لاجوردی و دارای طرح ها و تزئینات  جالبی است. تصاویر موزائیک افرادی را نشان می دهد که منسوب به خانواده شاهی و طبقات ممتاز شهر بیشاپور بودند. در این تصاویر زنان تاج باف، چنگ زن و مردان و زنان اشرافی نشان داده شده است. تصاویر سرِ زنان و مردان و نیز شکل فرشته، مرغ و درخت با حاشیه بسیار زیبا، با موزائیک نقش شده است. به نظر باستان شناسان سقف تالار احتمالاً در دوره نرسی ترک برداشته و سپس فرو ریخته و در نتیجه تغییراتی در بنا به وجود آمد؛ از جمله ساختمان دو پشت بند به آن افزوده و به عنوان خانه های مسکونی استفاده شد. صحن تالار نیز به عنوان حیاط کاربرد پیدا کرد. وجود چاه فاضلاب به ژرفای 7 متر در وسط صحن، دلیل این مدعاست.

معبد آناهیتا

مهم ترین و سالم ترین ساختمان بیشاپور، معبد بزرگ آناهیتاست که برای نیایش آب و مراسم مذهبی مربوط به آن ساخته شد. این بنا به صورت مکعب به ضلع 14 متر است و از سنگ های قالبی حجاری شده، بدون ملات و دو جداره که با بست آهنی به هم وصل شده اند، ساخته شده است. این بنا بدون سقف بود. معبد آناهیتا حدود هفت متر پایین تر از سطح زمین های اطراف ساخته شده و با توجه به بلندای 14 متری ساختمان، فقط 7 متر آن از سطح زمین پیدا است. تردیدی نیست که این شیوه معماری ادامه معماری هخامنشی است. این بنا چهار مدخل در چهار طرف دارد که بلندی آنها 57/3 و پهنای آنها 60/1 متر است. روی بدنه شمالی، چهار مجسمه گاو، مانند سر ستون های هخامنشی، به صورت دو پشته و معکوس نصب شده و نماد ویژه معبد است؛. در حال حاضر تنها دو مجسمه وجود دارد. حالت نگاه کردن این مجسمه ها رو به پایین است و گاوها تصویر خود را در آب و آینه می بینند. دور تا دور بنا را دالان هایی مسقف فرا گرفته و به راحتی می توان دور آن چرخید. از دالان جنوبی فقط برای ورود به صحن معبد و اجرای مراسم استفاده می شد. طول دالان ها 22 متر و پهنای آنها 83/1 متر است. پهنای دالان جنوبی 90 سانتی متر است. شیب مجرا و نحوه تقسیم آب از مهندسی دقیقی برخوردار است و ابتدا آب قنات و سپس آب رودخانه وارد دالان ها و پس از آن به صحن مرکزی هدایت می شد. بدون سقف بودن معبد موجب می شد تا بر اثر تابش نور آفتاب به چهار ضلع معبد، انعکاس منشوری پدید آید و نور در آب داخل معبد منعکس شود. در این حالت آب موجود مانند آینه صاف و صیقلی می شد و تصویر گاوهای نگهبان معبد در آن مشهود بود.

سایر تأسیسات

در شهر بیشاپور، غیر از خانه های مسکونی، و غیر از معبد آناهیتا، جایگاه نذورات و کاخ اختصاصی دیده می شود. حفاری های باستان شناسی برای به دست آوردن اطلاعات کامل تر هنوز در این شهر ادامه  دارد.

مجسمه و غار شاپور

در فاصله چهار کیلومتری شهر بیشاپور، در سینه کوه داخل تنگه، غار بزرگی وجود دارد که در مدخل ورودی آن مجسمه عظیم شاپور اول ساسانی از ستون سنگی موجود در مدخل غار تراشیده شده است. این مجسمه از شاهکارهای هنری ساسانی است و با مهارت خاصی ساخته شده . ارتفاع مجسمه که از سنگ یکپارچه ساخته شده ، به هفت متر می رسد. سر و بدن مجسمه به حالت اصلی باقی مانده و دست ها و پاهای آن شکسته است. این مجسمه که به دلیل وزن زیاد واژگون شده بود، در سال 1336 در جایگاه اصلی نصب شد.

نقوش برجسته تنگ چوگان

در کنار ویرانه های شهر باستانی بیشابور، تنگه ای به نام « تنگ چوگان» وجود دارد که در دو طرف آن گنجینه ای از نقش برجسته های متعدد در دل کوه باقی مانده است. این نقش ها همگی بیانگر نبردها و پیروزی های پادشاهان ساسانی است. از مجموعه ی شش نقش موجود در تنگه، دو نقش سمت راست و نقش اول سمت چپ، پیروزی شاپور اول را به تصویر کشیده است. سه نقش دیگر به ترتیب پیروزی بهرام دوم بر یاغیان عرب، تاجگذاری بهرام اول و پیروزی شاپور دوم بر مخالفان را نشان می دهد.

کتاب میراث فرهنگی استان فارس

 

آثار دوره ساسانی در معرض تخریب ج
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:05
0 نظر

اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی به بهره گیری از رایانه ها بجای متصدیان انسانی برای کنترل دستگاه ها و فرایندهای صنعتی گفته میشود. اتوماسیون یک گام فراتر از مکانیزه کردن است . مکانیزه کردن به معنی فراهم کردن متصدیان انسانی با ابزار و دستگاه هایی است که ایشان را برای انجام بهتر کارشان یاری میرساند. نمایانترین و شناخته شده ترین بخش اتوماسیون صنعتی ربات های صنعتی هستند.

   امروزه کاربرد اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است .

   به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل اند:

-  تکرارپذیری فعالیتها و فرایندها

-  افزایش کیفیت محصولات تولیدی

-  افزایش سرعت تولید (کمیت تولید )

-  کنترل کیفیت دقیقتر و سریعتر

-  کاهش پسماندهای تولید (ضایعات)

-  برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگانی

-  افزایش بهره وری واحدهای صنعتی

-  بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی

   در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند .

   لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یا مدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و میتواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند .

   همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد .

   جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند .

   در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .

   اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه 80 میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سیستمهای نوین اتوماسیون و ابزار دقیق مبتنی بر PLC در مقایسه با کنترل کننده های رله ای و کنتاکتوری قدیمی دارای امتیازات زیر است :

-  هزینه نصب و راه اندازی آنها پایین می باشد.

-  برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .

-  اندازه فیزیکی کمی دارند.

-  تعمیر و نگه داری آنها بسیار ساده می باشد.

-  به سادگی قابلیت گسترش دارند .

-  قابلیت انجام عملیات پیچیده را دارند.

-  ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .

-  ساختار مدولار دارند که تعویض بخشهای مختلف آن را ساده میکند.

-  اتصالات ورودی - خروجی و سطوح سیگنال استاندارد دارند.

-  زبان برنامه نویسی آنها ساده و سطح بالاست.

-  در مقابل نویز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.

-  تغییر برنامه در هنگام کار آسان است.

-  امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .

-  امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است .

-  امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و ... به PLC ها وجود دارد .

 

مونیتورینگ

   یکی دیگر از مباحث مهم و مرتبط با اتوماسیون صنعتی ، مانیتورینگ می باشد . امروزه مانیتورینگ یکی از نیازهای اساسی بسیاری از صنایع به خصوص صنایع بزرگ می باشد. بسیاری از صنایع بزرگ مانند صنایع پتروشیمی ، صنایع تولید انرژی ، صنایع شیمیایی و ... بدون استفاده از سیستم مونیتورینگ مناسب قادر به ادامه کار خود نیستند . مونیتورینگ عبارت است از جمع آوری اطلاعات مورد نظر از بخشهای مختلف یک واحد صنعتی و نمایش آنها با فرمت مورد نظر برای رسیدن به اهداف ذیل :

-  نمایش وضعیت لحظه ای هر یک از ماشین آلات و دستگاهها

-  نمایش و ثبت پارمترهای مهم و حیاتی یک سیستم

-  نمایش و ثبت آلارمهای مختلف در زمانهای بروز خطا در سیستم

-  نمایش محل خرابی و زمان وقوع ایراد در هر یک از اجزای سیستم

-  نمایش پروسه های تولید با استفاده از ابزارهای گرافیکی مناسب

-  تغییر و اصلاح Set Point ها حین اجرای پروسه تولید

-  امکان تغییر برخی از فرایندهای کنترلی از طریق برنامه مونیتورینگ

-  ثبت اطلاعات و پارمترهای مورد نظر مدیران از قبیل زمانهای کارکرد، میزان تولید ، میزان مواد  اولیه مصرفی ، میزان انرژی مصرفی و ...

چرا از اتوماسیون صنعتی استفاده می کنیم؟

 

برای شروع مطالب ابتدا بایستی بدانیم که دلیل استفاده از اتوماسیون صنعتی در مراکز صنعتی چیست مزایای این کار را بیان میکنیم و مقایسه ای بین سیستم های قدیم و جدید خواهیم داشت .

مزایای سیستم ها ی تولیدی مبتنی بر اتوماسیون صنعتی

دسترسی به بهبود کمی و کیفی درتولید محصولات

افزایش نرخ بهره وری و در نهایت کسب توانایی رقابت

کاهش خطاهای ناشی از عملکرد نیروی انسانی در یک پروسه تولیدی

ایجاد فرصت برای استفاده بهینه از توان نیروهای انسانی در انجام پروژه های تحقیقاتی

 

 


علاقه آدمی به تحت کنترل درآوردن پدیده ها منجر به ایجاد علم کنترل گردید . هم اکنون با توسعه
و پیشرفت تکنولوژی، هر یک از جنبه های زندگی فردی و اجتماعی انسان تحت تاثیر نوعی سیستم
کنترل قرار گرفته است .

نمونه های از سیستم های کنترل :

در زندگی فردی عبارند از :
1- سیستم های کنترل دما ، رطوبت و …
2- کنترل لوازم خانگی از جمله ماشین های لباسشویی اتوماتیک و …

در زندگی صنعتی عبارتند از :

1- خط مونتاژ خودکار محصولات ( کارخانجات اتومبیل سازی ، کارخانجات مواد غذایی و
2- بخش های کنترل کیفیت محصولات ( نمونه گیری از محصولات ، کنترل میزان مواد اولیه و … )
3-کنترل روبات های صنعتی
4-دستگاههای کنترل خودکار ( دستگاههای CNC ، پرس های بزرگ و… )
5-سیستم های نظامی ( کنترل خودکار موشک ها ، ناوها و … )


با مثال ها و مقایسه هایی که در بالا آورده شد این سوال پیش می آید که هدف از کنترل فرایند چیست و درکل کتنرل فرایند یعنی چه ؟

هدف از کنترل فرآیند :
می خواهیم با استفاده از تدابیر و تجهیزات خاص بگونه ای عمل کنیم که علیرغم وجودورودی های مزاحم ( اغتشاشات ) خروجی پروسه تنها از ورودی تبعیت کند و اثر اغتشاشات بر خروجی حتی الامکان ناچیز باشد .

 

 

اتوماسیون صنعتی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:03
0 نظر

آتو

آتو یکی از پیشوندهای SI است که برابر است با ‎ ۱۰-۱۸ که علامت اختصاری آن در سیستم متریک a می‌باشد.

پیشوندهای اس‌آی

پیشوند

نماد

۱۰۰۰m

۱۰n

اعشاری

مقیاس کوچک

مقیاس بزرگ

از

یوتا

Y

۱۰۰۰۸

۱۰۲۴

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

سپتیلیون

کوادرلیون

۱۹۹۱

زتا

Z

۱۰۰۰۷

۱۰۲۱

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

سکستیلیون

تریلیارد

۱۹۹۱

اگزا

E

۱۰۰۰۶

۱۰۱۸

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

کوئینتیلیون

تریلیون

۱۹۷۵

پتا

P

۱۰۰۰۵

۱۰۱۵

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

کوادریلیون

بیلیارد

۱۹۷۵

ترا

T

۱۰۰۰۴

۱۰۱۲

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

تریلیون

میلیارد

۱۹۶۰

گیگا

G

۱۰۰۰۳

۱۰۹

۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰

میلیارد

۱۹۶۰

مگا

M

۱۰۰۰۲

۱۰۶

۱۰۰۰۰۰۰

میلیون

۱۹۶۰

کیلو

k

۱۰۰۰۱

۱۰۳

۱۰۰۰

هزار

۱۷۹۵

هکتو

h

۱۰۰۰۲/۳

۱۰۲

۱۰۰

صد

۱۷۹۵

دکا

da

۱۰۰۰۱/۳

۱۰۱

۱۰

ده

۱۷۹۵

یونی

u

۱۰۰۰۰

۱۰۰

۱

یک

–

دسی

d

۱۰۰۰−۱/۳

۱۰−۱

۰٫۱

دهم

۱۷۹۵

سانتی

c

۱۰۰۰−۲/۳

۱۰−۲

۰٫۰۱

صدم

۱۷۹۵

میلی

m

۱۰۰۰−۱

۱۰−۳

۰٫۰۰۱

هزارم

۱۷۹۵

میکرو

μ

۱۰۰۰−۲

۱۰−۶

۰٫۰۰۰۰۰۱

میلیونیوم

۱۹۶۰

نانو

n

۱۰۰۰−۳

۱۰−۹

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱

میلیاردیوم

۱۹۶۰

پیکو

p

۱۰۰۰−۴

۱۰−۱۲

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

تریلیونیوم

بیلیونیوم

۱۹۶۰

فمتو

f

۱۰۰۰−۵

۱۰−۱۵

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

کوادرلیونیوم

بیلیاردیوم

۱۹۶۴

آتو

a

۱۰۰۰−۶

۱۰−۱۸

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

کوئینتلنیوم

تریلیونیوم

۱۹۶۴

زپتو

z

۱۰۰۰−۷

۱۰−۲۱

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

سکسیتلنیوم

تریلیاردیوم

۱۹۹۱

یوکتو

y

۱۰۰۰−۸

۱۰−۲۴

۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

سپتیلیونیوم

کوادرلیونیوم

۱۹۹۱

 

آتو
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:02
0 نظر

اتصالات در سازه های فولادی

اتصالات در سازه های فولادی

اتصالات تیر به ستون فلزی براساس آیین نامه فولاد ایران اتصالات در ساختمان های اسکلت فلزی به سه دسته تقسیم می شوند :
a) ساختمان های نوع یک : قاب های با اتصالات صلب در این نوع اتصالات پیو ستگی کا مل در محل اتصال تیر به ستون بر قرار می شود و زاویه اولیه بین تیر ستون با تامین درجه گیرداری چرخشی (صلبیت)در حدود 90درصد و بیش تر ثابت نگه داشته می شود
b) ساختمان های نوع دو:قاب های ساده در این نوع ساختمان های گیرداری چرخشی بین تیر و ستون در حد امکان پایین نگه داشته می شوند به این تر تیب که حدود 80 درصد چرخش بین تیر و ستون در محل اتصال آزاد است
c) ساختمان های نوع سه :اتصال نیمه گیردار در این نوع اتصالات گیرداری چرخشی بین اعضای تیر و ستون در محل اتصال از 20درصد تا80درصد نوسان دارد به خاطر اشکالات عمده در تخمین درجه گیرداری در این حالت از اتصال نیمه صلب استفاده نمی شوداتصالات ساده تیر به ستون با نبشی جان در این اتصال نبشی جان باید در حد امکان قابل انعطاف (حداکثر نبشی نمره 15*15 )برای این اتصال فاصله آزاد بین تیر و ستون حدود 2 سانتی متر منظور می شود تا هنگام نصب تیر به لحاظ اجرایی مشکلی ایجاد نشود اگر این فاصله رعایت نشود جا گذاری تیر بسیار سخت انجام خواهد شد این نبشی برای انتقال نیروی برشی بین تیر و ستون طراحی می شود و می تواد به صورت تکی (در یک طرف جان تیر ) و یا دو تایی (در دو طرف جان تیر )باشد معمولا از این اتصال (نبشی جان ) برای تیر های تکی در طاق ضربی یا اسکلت فلزی استفاده می شود در عمل به علت ندشتن نبشینشیمن کار نصب در این حالت با مشکل روبه رو می شود در جداول زیر اندازه نبشی لازم جهت اتصال پروفیل های مختلف تیر آمده است جهت استفاده از جداول زیر شرط Lبزگتر یا مساوی15hباید برقرار باشد که در آن : L:طول دهانه تیر h : ارتفاع نیم رخ تیر جدول نبشی جان در اتصال ساده نقل از راهنمای اتصالات در ساختمان های فولادی (دفتر تدوین مقرارات ملی ساختمان )
بعد جوش(mm) طول (cm) نبشی نوع پروفیل تیر
5 7.5 L5*5 IPE10
5 8.5 L5*5 IPE12
5 10.5 L6*6 IPE14
5 12 L6*6 IPE16
6 13 L8*8 IPE18
6 15 L8*8 IPE20
6 16 L8*8 IPE22
8 17 L10*10 IPE24
8 18 L10*10 IPE27
توضیح: جدول مزبور صرفاً برای تیرآهن بدون هیچ گونه ورق تقویتی کاربرد دارد جدول اتصال ساده نبشی جان به تیر زنبورینقل از راهنمای اتصالات ساختمان های فولادی (دفتر تدوین مقرارات ملی ساختمان)
نوع پروفیل نبشی طول(cm) بعد جوش(mm)
CPE14 L8*8 14 6
CPE16 L8*8 15 6
CPE18 L8*8 17 6
CPE20 L8*8 19 6
CPE22 L8*8 21 6
CPE24 L10*10 24 8
توجه : در استفاده از جدول بالا شرط Lبزرگتر یا مساوی 15hنیز باید برقرار باشد و علاوه بر آن تیر های لانه زنبوری بدون ورق تقویتی می باشد اتصال ساده تیر به ستون با نبشی نشیمن انعطاف پذیردر این اتصال تیر بر روی یک نبشی نشیمن تقویت نشده قرار می گیردنکته مهم: در این اتصال باید همیشه از یک نبشی بر روی بال بالایی تیر (بال فشاری ) که تنها وظیفه آن تامین تکیه گاه جانبی برای بال فشاری است استفاده نمود این نبشی اولاً باید به اندازه ی کافی قابل انعطاف باشد و ثانیاً هنگام جوش کاری به هیچ وجه ساق های آن در محل اتصال تیر و ستون جوش نخورد و فقط در طول نبشی عمل جوش کاری انجام می شود اندازه نبشی بالایی و جوش آن اسمی است و محاسبه خاصی ندارد در عمل برای IPE14و کم تر نبشی نمره 8 و برای IPE16به بالا نبشی نمره 10به کار می رود در هر صورت ضخامت نبشی بالایی به هیچ وجه از 6میلی متر نباید کم تر باشد مهم:به لحاظ تئوری نیازی به جوش دادن بال پایین تیر بر روی نبشی نشیمن نمی باشد اما در عمل این جوش کاری انجام می شود جدول نبشی نشیمن انعطاف پذیر با دو IPEساده (تیر دوبله ساده )
نوع پروفیل نبشی طول(cm) بعد جوش (mm)
2IPE14 L10*10 17 7
2IPE16 L10*10 18 8
2IPE18 L12*12 20 8
2IPE20 L12*12 22 9
2IPE22 L15*15 24 9
2IPE24 L15*15 26 10
مانند قبل شرط Lبزرگتر یا مساوی 15hباید برقرار باشد تا از جدول بالا استفاده شود ضمناًدو تیر، بدون ورق تقویتی و به صورت زیر به هم چسبیده اند جدول نبشی نشیمن انعطاف پذیر با دو تیر لانه زنبوری (2CPE)(نقل از راهنمای اتصالات ساختمان های فولادی (دفتر تدوین مقرارات ملی ساختمان )
نوع پروفیل نبشی طول(cm) بعد جوش (cm)
2CPE14 L10*10 17 7
2CPE16 L12*12 18 7
2CPE18 L12*12 20 8
2CPE20 L12*12 22 9
2CPE22 L15*15 24 9
2CPE24 L15*15 26 10
شرط استفاده از جدول مانند قبل می باشد اتصالات ساده تیر به ستون با نشیمن های تقویت شدهاگر در اتصال ساده واکنش تکیه گاهی (نیروی برشی در تکیه گاه) از حد قابل قبولی تجاوز کند به منظور جلوگیری از استفاده از نبشی نشیمن با ضخامت بسیار زیاد از نیشی تقویت شده استفاده می شود در تیر های غیر سراسری نبشی نشیمن در دو طرف ستون قرار داده می شود و تیر ها عمود بر ستون روی آن ها قرار می گیرنداین نوع اتصال جز اتصالات ساده است و باید توجه شود که حتماً نبشی انعطاف پذیر بالای بال فشاری اجرا شود در تیرهای خورجینی تیر ها به صورت سراسری دردو طرف ستون اجرا می شوند از نظر ایستایی از نوع اتصال ساده محسوب می شوند از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر از تیرهای غیر سراسری است (لنگر حداکثر تیر سراسری کمتر از تیر با تکیه گاه ساده است ) عملکرد خمشی و برشی دیوار برشیوقتی یک دیوار برشی تک تحت نیروی جانبی زلزله قرار می گیرد شکست در پای آن (یعنی محل اتصال به شالوده) رخ می دهد که این همان محل لنگر خمشی حداکثر است و جالب این که نیروی برشی ماکزیمم نیز در همین نقطه قرار دارد اگر در طرح دیوار های برشی شکل پذیری متعادلی در همه قسمت ها ی دیوار در نظر گرفته نشود ممکن است صدمات زیادی به بار آورد از نظر شکل ظاهری دیوار های برشی ممکن است با اشکال زیر مورد استفاده قرار گیرد خرابی در دیوار های برشی ساده توپر خرابی در خمش در این حالت به علت لنگر خمشی زیاد از عمل کردنیروی جانبی زلزله در امتداد پهنای دیوار در پای دیوار مفصل پلاستیک تشکیل می شود ارتفاعی که در آن مفصل پلاستیک تشکیل می شود (منطقه مفصل پلاستیک) در حدود یک یا یک و نیم برابر عمق دیوار است که باید به عنوان منطقه بحرانی با پیش بینی های لازم به خوبی فولاد گذاری شود و به خصوص سلاح برشی (میل گرد های افقی و قائم (غیر از میل گرد های خمشی قطعات حاشیٍ 
منبع

 

اتصالات در سازه های فولادی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:01
0 نظر

اتصالات جوشی

جوشکاری با قوس الکتریکی یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریکی بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود. در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتدبرای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شدهاست.

در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد. طول قوس شعله Arc length بین 0.6 تا 0.8 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده ازالکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد.

انتخاب صحیح الکترود برای کار
انتخاب صحیح الکترودبرای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد. مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتراز 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه ازالکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.

انتخاب صحیح الکترود( از نظرقطر)
بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمترباشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادترباشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد. همچنین انتخاب صحیح قطرالکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماندکه قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه­هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیراست.
ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی
ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار
آمپر بیش از حدیا آمپر بالای غیر ضروری
عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

اطلاعات پاکت الکترود
مطابق استاندارد پاکت ها و کارتنهای الکترود بایستی علامت ها ونوشته هائی داشته باشند که حتی المقدور مصرف کننده را در دسترسی به کیفیت مطلوب جوش راهنمائی و یاری نمایند. در روی پاکت الکترود علاوه بر نام کارخانه سازنده , نوع جنس نیز درج می شود که برای مصرف صحیح حائز اهمیت است. هر پاکت الکترود بایستی علاوه بر اسم تجارتی الکترود, طبقه بندی آن الکترود را حداقل طبق یکی ازاستانداردهای مهم بیان نماید. برای آگاهی از طول زمان ماندگی الکترود در کارخانه, بازار یا انبار و غیره . شماره ساخت یا تاریخ تولید روی پاکت نوشته یا مهر زده میشود. قطر سیم مغزی الکترود مصرف کننده را در کاربرد صحیح آن با توجه به صخامت فلز, زاویه سیار , ترتیب پاس و غیره راهنمایی می کند.



نوع جریان برق از اینکه جریان دائم یا جریانمتناوب لازم است( با موتور ژنراتور یا ترانسفورماتور می توان جوش داد) یا هر دو ودر جریان دائم نوع اتصال قطبی بایستی یا به عبارت یا علامت روی پاکت درج شود. حالاتی از جوشکاری که این الکترود در آن حالت یا حالات مناسب است روی پاکت بیان می شود. درج حدود شدت جریان برق ( بر حسب آمپر ) جهت انتخاب اولیه ( تنظیم دقیق شدتجریان ضمن جوشکاری با توجه به عوامل مختلف انجام می شود) ضروری است. وزن الکترودهایا تعداد الکترود داخل هر بسته روی پاکت یا بر چسب آن درج می شود. نوشتن مواردی که در بالا به آن اشاره شد, روی پاکت مطابق بیشتر استانداردها اجباری است. همچنین خواص مکانیکی و شیمیائی , وضعیت ذوب و کیفیت قوی, نحوه نگهداری و انبار کردن, درجه حرارت خشک کردن, مواد استعمال بخصوص و پاره ای توصیه های دیگر در روی پاکت برای آگاهی مصرف کننده چاپ شده و یا مهر زده می شود.


انواع الکترودها

الکترودهائی که در جوش اتصال فولاد به کار برده می شوندمفتول های مغزی با آلیاژ یا بدون آلیاژ دارند که جریان جوش را هدایت می کند. شعله برق بین قطعه کار و سرآزاد الکترود می سوزد و الکترود به عنوان یک ماده اضافی ذوب می شود. الکترودهای نرم شده دارای علائم اختصاری بوده ( دین 1913 ) که روی بسته بندی آنها نوشته شده است. علائم اختصاری تمام نکات مهمی که در به کار بردن آن الکترود باید مراعات شوند نشان می دهند.

مشخصات الکترودها
در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می باشد.

E 60 10
= E جریان برق
 = 60کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع
 = 1حالات مختلف جوشکار ی
 = 0نوع جریان می باشد.
علامت اول : در علائم الکترود بالا E مشخص می نماید که این الکترود برای جوشکاری برق بوده با استقاده می شود. ( بعضی از الکترودهای پوشش دارهستند که در جوشکاری با اکسی استیلن از آنها استفاده می شوند مانند FC18).
علامت دوم : عدد 6 و 0 یعنی مشخصه فشار کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع بوده بایستی آن را در 1000 ضرب نمود یعنی فشار کشش گرده جوش این نوع الکترود 60000 Kg/mm2 پاوند بر اینچ مربع است.
علامت سوم: حالات جوش را مشخص میکند که همیشه این علامت 1 یا 2 یا 3 می باشد. الکترودهائی که علامت سوم آنها 1 باشد در تمام حالات جوشکاری می توان از آنها استفاده کرد. و الکترودهائی که علامت سوم آنها عدد 2 می باشد در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند. الکترودهائیکه علامت سوم آنها 3باشد تنها در حالت افقی مورد استفاده قرار می گیرند.

علامت چهارم : خصوصیات ظاهری گرده جوش و نوع جریان را مشخص می نماید که این علائم از 0 شروع و به 6 ختم می گردند.

چنانچه علامت چهارم یا آخر صفر باشدموارد استعمال این الکترودها تنها با جریان مستقیم یا DC و با قطب معکوس می باشد. نفوذ این جوشکاری زیاد و شکل مهره های جوش آن تخت و درجه سختی گرده جوش تقریباًزیاد می باشد.
چنانچه علامت چهارم یک باشد موارد استعمال این الکترود با DC , AC می باشد. شکل ظاهری جوش این الکترود صاف و در شکافها و درزها کمی مقعر و درجه سختی جوش کمی زیادتر از گرده اول است.( AC = جریان متناوب و DC = جریان مستقیم میباشد. (

اگر علامت چهارم 2 باشد موارد استعمال الکترود با AC , DC میباشد.نفوذ جوش متوسط و درجه سختی جوش کمی کمتر از دو گروه قبل می باشد نمای ظاهریآن محدب است.
اگر علامت چهارم 3 باشد این الکترود را می توان با جریان AC متناوب یا جریان مستقیم به کار برد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کمتر از دوگرده اول و دوم و کمی بیشتر از گرده سوم می باشد و نیز در دارای قوس الکتریک خیلی آرام و نفوذ کم و شکل مهره های آن در درزهای شکل محدب می باشد.
اگر علامت چهارم 4 باشد این الکترود را می توان با جریان DC , AC به کار برد.
موارداستعمال این الکترود برای شکافهای عمیق یا در جائی که چندین گرده جوش به روی هم لازم است می باشد.
چنانچه علامت آخر 5 باشد مشخصه این علامت این است که فقط جریان DC مورد استفاده قرار می گیرد و موارداستعمال آن در شکافهای باز و عمیق است. درجه سختی گرده جوش این الکترود کم و دارای قوس الکتریکی آرامی است و پوشش شیمیایی آن از گروه پوشش الکترودهای بازی است.

چنانچه علامت آخر 6 باشد. خواص و مشخصه آن مطابق گروه 6 است با این تفاوت که با جریان Ac مورد استفاده قرار می گیرد.

الکترودهای پرمصرف
انواع الکترود برای جوشکاری در تمام حالات مخصوصاًسربالا

استاندارد آما 1/421 م ج
رنگ شناسائی : انتها – سورمه ای سیر

الکترود روتیلی روپوش متوسط برای فولادهای ساده در تمام حالات مخصوصاً جوش سربالا و بالاسر و حالات اجباری، دارای اکسید آهنT دارای گواهی از لویدز ژرمن. جوش دادن با این الکترود بسیار آسان است و سرباره آن بخوبی پاک می شود – قوس آرام دارد – گرده جوش تمیز است و حالات مختلف را با شدت جریان ثابت بخوبی جوش میدهد.

__________________
مراحل انجام جوشکاری به شرح زیر است :

·    آماده سازی قطعه (ماشینی و یا دستی)

·    برقراری و نگه داشتن قوس(به صورت استاندارد بر اساس جنس قطعه والکترود و عوامل دیگر)شکل حرکت و هدایت الکترود (انواع روش حرکت) و سرعت پیش روی

کاربرد جوشکاری در صنعت به شرح زیر است :

1. اتصال دو یا چند قطعه به یکدیگر

2. بازسازی قطعات فرسوده

3. بازسازی عیوب ریختگی

4. در فلزات تزئینی و بالاخص درب و پنجره

5. بهبود بخشیدن به خواص موضعی برخی قطعات

عوامل موثر در استحکام جوش به شرح زیر است :

·    تمیزکاری قبل از جوشکاری

·    انتخاب صحیح الکترود

·    زاویه الکترود نسبت به کار

·    طول قوس صحیح

·    مقدار آمپراژ

·    نحوه ایجاد قوس

·    سرعت حرکت جوش

·    نفوذ و اندازه های مهره جوش

·    نحوه نوسان دست در جوشکاری

·    تمیز کردن گرده جوش

منظور از طول قوس و یا طول ولتاژ همان حدفاصل بین الکترود و قطعه کاردر هنگام تشکیل قوس الکتریکی می باشد ، که هر چه این طول قوس افزایش یابد ؛ حرارت انتقالی به قطعه کار افزایش یافته و متعاقبا" تمرکز جریان کاهش خواهدیافت.


انواع قوس الکتریکی به شرح زیر تقسیم بندی شده است :

قوس مصرف شدنی (وسیله تشکیل قوس ، خود واسطه اتصال میشود)مثلالکتروددستی

قوس مصرف نشدنی(وسیله تشکیل قوس ، تنها قوس را برقرار می کند)مثلاالکترود تنگستنی

__________________

تست جوش

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 ایرن به ناگهان همانند قارچ سر از زمین  برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به یک ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی بسیاری از صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.
علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود  :
•    عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
•     کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان
•     نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
•     عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها

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 وجزییات 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 از یکدیگر
بعد از اجباری شدن آیین نامه2800(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 محل کارگاههای 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 تاخیچکدان 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 می باشد
تست جوش اسکلت فلزی شامل:
I - بازرسی چشمی (VT) - جهت کنترل کیفیت کلیه جوشها
II - آزمایش التراسونیک (UT) - جهت کنترل کیفیت جوشهای نفوذی
III - آزمایش مایع نافذ (PT) - جهت کنترل کیفیت جوشهای گوشه
IV - آزمایش ذرات مغناطیسی (MT) - جهت کنترل کیفیت جوشهای گوشه
V - تست تورق - جهت کنترل کیفیت ورق های خریداری شده با ضخامت بالای 25 میلیمتر
VI - ضخامت سنجی رنگ - جهت کنترل کیفیت و پوشش رنگ سازه
بازرسی فنی
I - انجام نظارت عالیه و بازرسی جوش
II - کنترل کیفیت (QC) و تضمین کیفیت (QA)
III - تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS)
IV - انجام تست جوشکار (WQT)

عیوب جوش:

چون مواد و فلزات تشکیل‌ دهنده و جوش‌ دهنده و گیرنده از لحاظ متالوژیکی بایستی دارای خصوصیات مناسب باشند، بنابراین جوشکاریاز لحاظ متالوژیکی بایستی مورد توجه قرار گیرد که آیا قابلیت متالوژی و فیزیکی جوشکاری دو قطعه مشخص است؟ پس از قابلیت متالوژی ، آیا قطعه‌ای را که ایجادمی‌کنیم، از لحاظ مکانیکی قابل کاربرد و سالم است؟ آیا می‌توانیم امکانات و وسایل برای نیازها و شرایط مخصوص این جوشکاری ، مثلاً گاز و دستگاه را ایجاد نمائیم و برفرض ، ایجاد نیرو در درجه حرارت بالا یا ضربه زدن در درجه حرارت پایین ممکن باشد؟زیرا استانداردهای مکانیکی و مهندسی و صنعتی جوشکاری باید در تمام این موارد رعایتشود تا جوش بدون شکستگی و تخلخل و یا نفوذ سرباره و غیره انجام گیرد.

در جوشکاری تخصصی و اصولاً تمام انواع جوش ، قابلیت جوش خوردن فلزات را بایددقیقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، باید دقت کافی نمود. محیط لازم قبل و در حین جوشکاری و پس از جوشکاری را مثلاً در مورد چدن ، باید بوجودآورد. گازهای دستگاههای مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن وبعد در حین جوشکاری از لحاظ جلوگیری از صدمه گاز - آتش و مشعل و برق و هوای محیط ووضعیت جسمانی و زندگی جوشکار ، خود نکات اساسی دیگر هستند که مشکلات جوشکاری می‌باشند.
 

 روی هم افتادگی (انباشتگی جوش در کناره‌ها) overlap or over - roll

نقصیدر کنار یا ریشه جوش که به علت جاری شدن فلز بر ری سطح فلز پایه ایجاد می شود بدون اینکه ذوب و جوش خوردن با آن ایجاد شود.

علت

1.       سرعت حرکت کمتر از حالت نرمال یا طبیعی

2.       زاویه نادرست الکترود

3.       استفاده از الکترود با قطر بالا

4.       آمپراژ خیلی کم

نتیجه

عوامل فوق کاری مانند بریدگی کناره دارد و یک منطقه تمرکز تنش ازفلز جوش ترکیب نشده ایجاد می‌کند.

سوختگی یا بریدگی کناره جوشUndere cut

شیاری در کنار یا لبه جوش که بر سطح جوش و یا بر فلز جوشی که قبلا را سبب شده است قرار دارد.

علت

1.       آمپر زیاد

2.       طول قوس زیاد

3.       حرکت موجی زیاد الکترود

4.       سرعت بسیار زیاد حرکت جوشکاری

5.       زاویه الکترود خیلی به سطح اتصال متمایل بوده است.

6.       سرباره با ویسکوزیته زیاد

نتیجه

عوامل فوق موجب یک منطقه تمرکز و یک منطقه مستعد برای ایجاد ترک خستگی می‌شود.

آخالهای سرباره Slag inclusion

به هر ماده غیر فلزی که در یک اتصال جوش بوجود می‌آید آخالهای سرباره می‌گویند؛ این آخالها می‌توانند در رسوب جوش نقاط ضعیفی ایجاد کنند.

علت

1.       پاک نشدن مناسب سرباره از پاسهای قبلی

2.       آمپراژ ناکافی

3.       زاویه یا اندازه الکترود نادرست

4.       آماده سازی غلط

نتیجه

آخالهای سرباره استحکام سطح مقطع جوش را کاهش می‌دهند و یک منطقه مستعد ترک ایجاد می‌کنند.

ذوب ناقص L.O.F  Lack of fusion ) )

عدم اتصال بین فلز جوش و فلز پایه یابین پاسهای جوش

علت

1.       استفاده از الکترودهای کوچک برای فولاد ضخیم و سرد

2.       آمپراژ ناکافی

3.       زاویه الکترود نامناسب

4.       سرعت حرکت بسیار زیاد

5.       سطح کثیف (پوسته نورد ، لکه ، روغن و....)

نتیجه

اتصال جوش را ضعیف می‌ماند و به یک منطقه مستعد ایجاد خستگی تبدیل می‌شود.

 

تخلخل Porosity

تخلخل سوارخ یا حفره‌ای‌ است که به صورت داخلی یا خارجی درجوش دیده می‌شود. تخلخل می‌تواند از الکترود مرطوب ، الکترود روکش شکسته یا ازناخالصی روی فلز پایه ایجاد شود.
همچنین به نامهای (مک لوله‌ای) ، (مک سطحی) و (سوراخهای کرمی) نیز شناخته می‌شود.

سایر علتها

1.       سطح فلز پایه آلوده مثل آلودگیهای روغن ، غبار ، لکه یا زنگار

2.       مرطوب بودن روکش الکترود

3.       محافظت گازی ناکافی قوس

4.       فلزات پایه با مقادیر بالای گوگرد و فسفر

نتیجه

به شدت استحکام اتصال جوش شده را کاهش می‌دهد. تخلخل سطحی به اتمسفرخورنده اجازه می‌دهد که فلز جوش را مورد حمله قرار دهد و موجب نقص در آن شود.

همراستا نبودن اتصال جوش Join misagnment

این مشکل معمولا هم راستا و هم سطح نبودن قطعاتی که به هم جوش می‌شوند نامیده می‌شوند. عدم هم راستایی یک مشکل معمول درآماده سازی روشهای لب به لب است و هنگامی ایجاد می‌شود که صفحات ریشه و صفحات اتصالات فلز پایه در محل درست خود برای جوشکاری قرار نگرفته‌اند.

علت

1.       مونتاژ نادرست قطعاتی که باید جوش شوند.

2.       خال جوشهای ناکافی که می‌شکند یا بست زدن ناکافی که موجب حرکت می‌شود.

نتیجه

هم راستا بودن جدی است، زیرا نقص در ذوب لبه ریشه موجب ایجاد مناطق تمرکز تنش می‌شود در سرویس دهی موجب شکست خستگی زود رس اتصال می‌شود.

نفوذ ناقص L.O.P) Lack of pentertation )

عدم نفوذ کامل فلز جوش به ریشه اتصال

علت

1.       آمپر بسیار پائین

2.       فاصله ریشه ناکافی

3.       استفاده از الکترود با قطر بالا

4.       سرعت حرکت زیاد

نتیجه

سرعت جوش را ضعیف می‌کند و به مستعد ایجاد خستگی تبدیل می‌شود.

 

ترک جوش Weld cracking

انواع مختلفی از عدم اتصال ممکن است در جوش یامناطقی که تحت تأثیر حرارت قرار می‌گیرند، رخ دهد. جوشها ممکن است دارای تخلخل ،آخالهای سرباره یا انواع ترکها باشند. تخلخل و آخالهای سرباره شاید در جوش تا حدی قابل قبول باشد اما ترکها در جوش هرگز قابل قبول نمی‌باشند. وجود ترک در جوش یا درمجاورت جوش نشانگر این مسئله می‌باشد که حتما مشکلی در حین کار وجود داشته است. بررسی دقیق ترکها ، تعیین علت ایجاد آنها و نیز راههای جلوگیری از آنها را برای ماامکان پذیر می‌سازد. در ابتدا ما باید به این مسئله توجه داشته باشیم که بین ترک وشکست تفاوت قائل شویم. منظور ما از ترک ، پدیده‌ای است که در اثر عواملی مانندانجماد ، سرد شدن و تنشهای داخلی که به علت انقباض جوش می‌باشد ایجاد می‌گردد. ترکهای گرم ، ترکهایی می‌باشند که در دماهای بالا رخ می‌دهند و معمولا به انجمادربط دارند.
ترکهای سرد ترکهایی هستند که بعد از اینکه جوش به دمای اطاق رسید، رخ دهد و ممکن است حتیبه HAZ رابط داشته باشد. بیشتر ترکها در اثر تنش های فیزیکی انقباض که معمولا با کشیدن یا تغییر شکل جسم همراهی باشد در هنگام سرد شدن جوش رخ می‌دهد، ایجاد می‌شوند، اگر انقباض محدود شود، این تنشهای فیزیکی کرنشی ،تنش داخلی پسماند را بوجود می‌آورند که این تنهای پسماند منجر به ایجاد ترک می‌شوند. در واقع دو نیروی مخالف وجود دارد:

1.       تنشی که بوسیله انقباض ایجاد می‌شود.

2.       استحکام و سختی فلز پایه

تنش های ناشی از انقباض با افزایش حجم فلزیکه تحت انقباض قرار گرفته است، افزایش می‌یابد. جوشهایی در ابعاد بزرگ و فرآیندهای با نفوذ زیاد کرنشهای انقباضی را افزایش می‌دهند. تنشهایی که در اثر کرنشهای انقباضی ایجاد می‌شود با افزایش استحکام فلز پر کننده و فلز پایه افزایش می‌یابد. همچنین وقتی که استحکام تسلیم افزایش باید تنش پسماند نیز افزایش می یابد.

1.       ضرورت جوشکاری

2.       پیشگرم

3.       دمای بین پالسی

4.       عملیات حرارتی پس از جوش

5.       طراحی اتصال

6.       روشهای جوشکاری

7.       مواد پر کننده

ترک به صورت خط مرکزی

ترک به صورت خط مرکزی در مرکز یک پاس جوش معین قراردارد. اگر انتهایی کپاس جوش داشته باشیم و اینپالیدرمرکز اتصال باشد آنگاه اینترکمرکزی در مرکزاتصال نیز را خواهد داشت. در مورد پاس های چند تای که چندین پاس در هر لایه وجود دارد ترک مرکزی از نظر هندسی ممکن است در مرکز اتصال قرار نداشته باشد. ار چه اغلب دیده می شود که در مرکزاتصال قرار دارد. علت ترک مرکزی یکی از سه پدیده زیر می باشد:

1.       ترکی که ناشی از جدایش و تفکیک باشد.

2.       ترکی که مربوط به شکل گرده جوش می‌باشد.

3.       ترکی که مربوط به تغییرات سطحی می‌باشد.

متأسفانه تمام سه پدیده فوق خودشان را در قالب یک نوع آشکار می‌کنند و تشخیص دادن ترک مشکل می‌باشد. علاوه بر این ، تجربه‌ها نشان داده‌اند که اغلب 2 یا حتی 3 پدیده فوق با یکدیگربرهم کنش داده و در ایجاد ترک مؤثرند. در واقع درک مکانیسم اصلی هر یک از انواع ترکهای مرکزی به ما کمک می‌کنند تا به دنبال راه حلی برای از بین بردن ترک باشیم.

ترک مرکزی ناشی از جدایش

این ترکها وقتی رخ می‌دهد که ترکیباتی با نقطه ذوب پایین نظیر فسفر ، روی ، مس و گوگرد در نقاط خاصی در حین فرآیند سرد شدن جدایش یابند. در حین فرآیند انجماد ، ترکیباتی با نقطه ذوب پایین در فلز مذاب به نواحی مرکزی اتصال رانده می‌شود چون آنها تا آخرین ترکیباتی هستند که شروع به انجمادمی‌کنند و جوش در این نواحی تمایل به تفکیک و جدایش می‌یابد. در جوشکاری می‌توان ازالکترودهایی با مقادیر بالای منگنز استفاده تا بتوانیم بر تشکیل سولفید آهن با نقطه ذوب پایین غلبه کنیم. متأسفانه این مفهوم نمی‌تواند برای مواد غیر فرار دیگری بجزگوگرد بکار رود.

ترک مرکزی ناشی از شکل گرده جوش

نوع دوم ترک مرکزی ، ترک ایجاد شده در اثرشکل پالس جوش می‌باشد، این ترک در فرآیندهایی که همراه با نفوذ عمیق می‌باشند نظیرفرآیند FCAW , SAWتحت محافظCO2دیده می‌شود. وقتی که یک پالس جوشکاری دارای عمق بیشتری نسبت به هضم آن جوش (در نمای سطح مقطع) باشد. برای رفعاین نوع ترک ، پالس های جوش باید دارای عرضی حداقل برابر با عمق باشد. توصیه می‌شودکه نسبت پهنای جوش به عمق آن برابر با 1 به 14/1 به 1 باشد تا این نوع ترک رفع شود. اگر از پالس های چندتایی استفاده شود هر پاس دارای پهنای نبت به عمق آن باشد، یک جوش فاقد ترک خواهیم داشت. وقتی که یک ترک مرکزی بخار شکل پاس تحت بررسی است، تنها راه حل این است که نسبت پهنای جوش به عمق آنرا تغییر دهیم.
این موضوع شاید دربرگیرنده آن باشد که تغییری در طراحی اتصال ها داشته باشیم. از آنجایی که عمق جوش تابعی از نفوذ می‌باشد شاید مفید باشد که مقدار نفوذ را کاهش دهیم بدین منظورمی‌توانیم از آمپرهای پایینتر و الکترودهایی با قطرهای بالاتر استفاده کنیم. راهکارهای فوق دانسیته جریان را کاهش می‌دهد و مقدار نفوذ را محدود می‌کند.

ترک مرکزی ناشی از شرایط سطحی جوش

آخرین مکانیسمی که سبب ایجاد ترک مرکزیمی‌باشد تغییر شرایط سطحی می‌باشد. وقتی جوشهایی با سطح مقعر ایجاد می‌شود تنشهای ناشی از انقباضهای داخلی موجب می‌شود که سطح جوش کشیده شود. برعکس وقتی که سطح جوش محدب باشد نیروی ناشی از انقباض های درونی موجب می‌شود که سطح جوش فشرده می‌شود. سطح جوش مقعر ، اغلب ناشی از ولتاژهای بالای قوس می‌باشد. کمی کاهش در ولتاژ قوس موجب می‌شود که گرده جوش به حالت محدب تغییر شکل دهد و تمایل به ترک حذف گردد. سرعتهای حرکت بالا نیز ممکن است به این موضوع کمک کند و کاهش در سرعت حرکت جوشکاری ، مقدارپراکندگی توسط جوش را افزایش می‌دهد و سطح جوش به صورت محدب تغییر حالت می‌دهد. جوشکاری در حالت قائم سر پایین باعث ایجاد این نوع ترک می‌شود. جوشکاری در حالت قائم رو به بالا می‌تواند از بروز این نوع ترک جلوگیری نماید.

ترک منطقه متأثر از جوش

ترک منطقه متاثر از جوش (HAZ) بوسیله جدایشی که بلافاصله مجاور گرده جوش رخ می‌دهد مشخص می‌شود، اگر چه این نوع ترک مربوط به فرآیند جوشکاری می‌باشد با این حال ترکی است که در روی پایه رخ می‌دهد نه درخودجوش. این ترک به نام تک مجاور جوش ، ترک گوشه‌ای یا ترک تأخیری نیز نامیده می‌شود. چون این ترک بعد از اینکه فولاد در دمای f ْ400 انجماد یافته است رخ می‌دهد ترک انجمادی نیز نامیده می‌شود و چون با هیدروژن نیز همراه می‌باشد ترک همراه باهیدروژن نیز نامیده می‌شود. برای اینکه ترک HAZ رخ دهد سه شرط باید بطور همزمان برقرار باشد:
1 .       باید مقدار کافی هیدروژن وجود داشته باشد.

2.       جوش باید به حد کافی نفوذ پذیر باشد.

3.       باید به حد کافی تنشهای داخلی یا پسماند وجود داشته باشد.

حذف یکی از سه شرط فوق معمولا باعث می‌شود که این نوع ترک از بین برود. در جوشکاری ، یک راه برای حذف این نوع ترک این است که دو یا سه متغیر (مقدار جوش نفوذ پذیر جوش) را محدودکنیم. هیدروژن از منابع مختلفی می‌تواند وارد جوش شد. رطوبت و ترکیبات آلی منابع اصلی هیدروژن در جوش می‌باشند. هیدروژن می‌تواند در فولاد ، الکترود ، ترکیبات روپوش الکترود و در آتمسفر وجود داشته باشد.

ترک عرضی

ترک عرضی ترک متقاطع نیز نامیده می‌شود. ترکی است که در جهت عمودبر طول جوش ایجاد می‌شود. این نوع ترک از انواعی است که اغلب در جوشکاری با آن مواجه می‌شویم و معمولا جوشی که دارای استحکام بالاتری در مقایسه با فلز پایه می‌باشد دیده می‌شود. این نوع ترک می‌تواند همراه با هیدروژن نیز باشد و کل ترک منطقه متأثر از جوش HAZ که پیشتر شرح داده شد ناشی از مقدار بالای هیدروژن ، تنشهای پسماند و ریز ساختارهای حساس می‌باشد.
فرق عمده بین این دو ترک این می‌باشد کهترک عرضی در فلز جوش نتیجه تنش پسماند طولی می‌باشد. چنانچه پاس جوشکاری بصورت طولی انقباض یابد، فلز پایه در مقابل این نیرو مقاومت می‌کند و در واقع دچار تراکم وفشردگی می‌شود. استحکام بالای فلز پایه‌ای که در مجاورت جوش می‌باشد در برابرفشردگی ناشی از انقباض جوش مقاومت می‌کند و در واقع فشرده شدن جوش را محدود می‌کند. بخاطر ممانعتی که فلز پایه به عمل می‌آورد، تنشهای طولی در جوش گسترش می‌یابد.

وقتی با ترکهای عرضی مواجه می‌شویم باید سطح هیدروژن و شرایط نگهداری الکترودها را مد نظر داشته باشیم. در مورد ترک عرضی ، کاهش استحکام فلز جوش معمولا یکی از راهکارهای حذف این نوع ترک می‌باشد. تأکید زیادی بر روی فلز جوش وجوددارد چون فلز پر کننده به تنهایی ممکن است جوشی رسوب دهد که دارای استحکام پایین تری باشد و نیز تحت شرایط عادی فلزی نرم باشد. البته با تأثیر عناصر آلیاژی استحکام جوش بالا می‌رود و از نرمی آن کاسته می‌شود. استفاده از جوشهایی با استحکام پایین تر ،یک راه حل مؤثر در کاهش ترک عرضی مؤثر می‌باشد، البته به شریطی که استحکام جوش با استانداردهای تعریف شده مطابقت داشته باشد.

پیچیدگی

پیچیدگی یا اعوجاج تا حدی در تمام انواع جوشکاری وجود دارد، دربسیاری موارد آنقدر کوچک است که به سختی قابل رؤیت است، ولی در بعضی موارد باید پیشاز جوشکاری به اعوجاجی که متعاقبا ایجاد می‌شود توجه کرد. مطالعه و بررسی اعوجاج بسیار پیچیده است و آنچه در ادامه آمده خلاصه است:
علل اعوجاج هنگامی که فلزتحت بار ، کرنش می‌کند یا حرکت می‌کند و تغییر شکل می‌دهد: تحت بار گذاری ضعیف فلزات بصورت الاستیک باقی می‌مانند. (به شکل اصلی خود باز می‌گردند یا پس از این که بار برداشته شد شکل می‌گیرند) که این تحت عنوان محدوده الاستیک شناخته می‌شود.
تحت بار خیلی زیاد ، فلزات تا حدی تحت تنش قرار می‌گیرند که دیگر به شکل اول خود باز نمی‌گردند یا شکل نمی‌گیرند و این نقطه (نقطه تسلیم) نامیده می‌شود (تنش تسلیم).

فلزات با حرارت دیدن انبساط می‌یابند و وقتی سرد می‌شوند منقبض می‌شوند، فلزات در حین جوشکاری گرم و سرد می‌شوند که موجب تنشهای بالای ناگهانی واعوجاج می‌شوند. اگر این تنشهای زیاد از محدوده الاستیک بگذرند و از نقطه تسلیم نیزرد شوند، برخی پیچیدگیهای دائمی در فلز پدید می‌آید، تنش فلز در دمای بالا کاهش می‌یابد. اعوجاج اثر ناخواسته انبساط و انقباض فلز حرارت دیده است.

انواع پیچیدگی

سه نوع اصلی پیچیدگی وجود دارد:
1.       زاویه‌ای

2.       طولی

3.       عرضی

کنترل پیچیدگی می‌تواند در سه مرحله انجام گیرد:
                      قبل از جوشکاری

·         حین جوشکاری

·         بعد از جوشکاری

کنترل پیچیدگی قبل از جوشکاری توسط روشهای زیر انجام می‌شود:
 

1.       خال جوش زدن

2.       گیره ، بست و نگهدارنده

3.       پیشگرم کامل و سرتاسری

4.       مونتاژ اولیه مناسب

 

کنترل اعوجاج پس از جوشکاری:

1.       سرد کردن آرام

2.       صافکاری شعله‌ای (حرارت دهی معکوس)

3.       آنیل کردن

4.       تنش زدایی

5.       نرمال کردن

6.       صافکاری مکانیکی

در سازه‌های فلزی ساختمان معمولا روشهای 1و2 بیشتراعمال می‌گردد و سایر روشها در کارهای صنعتی بیشتر کاربرد دارند.

آنیل کردن

یک پروسه عملیات حرارت است که برای نرم کردن فلزات جهت کل سردیا ماشین کاری بکار می‌رود، قطعه یا کار نهائی معمولا در کوره تا دمای بحرانی (برایفولاد با 0.52% کربن حدودCْ820 - 723) حرارت داده می‌شود و سپس به آرامی سردمی‌شود.

تنش زدائی

حرارت دهی یکنواخت قطعات جوش شده تا دمایی زیر دمای بحرانی استکه با سرد کردن آرام دنبال می‌شود، این پروسه نقطه تسلیم فلز را کاهش می‌دهد، لذا تنش های باقی مانده در قطعه کاهش می‌یابد.

نرمال کردن

پروسه‌ای برای ریز کردن ساختار دانه‌ای فلز است که موجب بهبود مقاومت آن در برابر شوک و خستگی می‌شود. در نرمال کردن قطعات جوش شده تا بالای ‌دمای بحرانی (Cْ820 برای فولاد با کربن 0.25% (تقریبا یک ساعت برای هرnm 25 ضخامت حرارت می‌بیند و سپس در هوا سرد می‌شود (مستقیم کاری).

استانداردهای مختلفی برای کنترل کیفی و چگونگی اجرای عملیات جوشکاری وجود دارد. اماتقریبا تمامی کدها و استانداردهای موجود، اجرای عملیات جوشکاری را بر اساس یک دستورالعمل جوش (WPS) تایید شده الزام کرده اند. هر اتصال باید دارای یک WPS و هریک یا چند WPS باید بر اساس الزامات کد مربوطه دارای یک PQR باشند. از طرفی تدوینیک PQR دارای مراحل مختلفی است که کاری زمان بر و پر‌هزینه می‌باشد. از توضیحات ارائه شده چنین استنباط می شود که تدوین مستندات جوشکاری٫کاریبسیارمشکلاست- کهدر بسیاری موارد چنین نیز هست.
به همین منظور برخی موسسات استاندارد اقدام به ارائه راهکارهایی جهت کاستن از این مشکلات نموده اند. از جمله این راهکارها تدوین دستورالعملهای جوش از قبل تایید شده (PreQualified WPS) در برخی کدها مانند AWS- D1.1 است که مصارف مشخص و محدود به کاربرد کد مربوطه دارند. راهکار دیگری که مصرف گسترده تری دارد انتشار WPSهای استاندارد می باشد. بدین ترتیب که سازمان AWS براساس میزان کاربرد، کدهایی را تدوین نموده که شامل اطلاعات و پارامترهای دستورالعمل جوش برای موارد پرکاربرد می باشد. این کدها بر اساس نوع ماده٫فرآیندجوشکاری٫ضخامت قطعه و الکترود مصرفی دسته بندی شده اند. برای هر یک از WPSهای استاندارد نیز PQR لازم وجود داشته و شماره آن در کد مربوطه آمده است. بنابراین در صورتی کهپارامترهای WPS تدوین شده توسط سازنده، در محدوده تعیین شده توسط یکی از این کدهاباشد، تحت شرایطی دیگر نیازی به تهیه PQR مجزا نمی باشد.

خوشبختانه کد ASME نیز استفاده از دستورالعملهای استاندارد AWS را تحت شرایطی که در ASME IX Art V.pdf آورده است٫مجازمیداند. این شرایط اگرچه سخت گیرانه ترازشرایط AWS است، اما به هر حال کار را از حالت عادی بسیار ساده‌تر کرده و نیاز به PQR را در بسیاری موارد برطرف می سازد. از جمله شرایط استفاده از این کدها در ASME این است که سازنده باید برای هر کد دستورالعمل استاندارد یک نمونه با ثبت کلیه پارامترهای جوشکاری تهیه کرده و تحت بازرسی چشمی٫تست های مکانیکی یا رادیوگرافی قرار دهد که در صورت تایید نمونه می‌تواند از آن دستورالعمل برای اتصالات دیگری که در محدوده آن قرار می‌گیرند٫بدون تهیه PQR استفاده نماید.

2 -تکنیک های مرسوم جوشکاری و موارد مربوط به‌آنها

به دلیل خصوصیات، نیازمندی ها، مسائل و مشکلات موجود، همه روش ها به یک میزان مورد استفاده قرار نمی گیرند. برخی از روش ها، کاربردهای خاص و محدودی دارند و برخی به صورت عام و گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه سعی میکنیم تا روش‌های مرسوم جوشکاری را بیشتر توصیف کرده و با تاکید بر ابزار و تکنیک،پیاده سازی آن را تشریح کنیم.

2-1 جوش قوس الکتریکی:
یکی از روش‌های مرسوم، انواع جوش های قوس الکتریکی است که در میان عوام موسوم به جوش برق است. این نوع جوشکاری از انرژی الکتریکی استفاده می نماید. در جوش برق، از یک مفتول که هم جنس با قطعات است برای اتصال و پر کردن فضای میان قطعات استفاده می شود، این مفتول الکترود نامیده می شود. میان الکترود و قطعاتی که قرار است به یکدیگر متصل شوند،اختلاف پتانسیل و جریان الکتریکی مناسب ایجاد می گردد. این اختلاف پتانسیل معمولااز دو طریق فراهم می گردد، یکی از این روش ها بکار گیری ترانسفورماتور است که می‌تواند با استفاده از برق شهر و یا برق صنعتی اختلاف پتانسیل و جریان الکتریکی مورد  سوختی، انرژی الکتریکی لازم را فراهم می کند.

 

 

 

__________________

2-2 جوش ذوبی:

وقتی که فلزات با جوش ذوبی به هم متصل می‎شوند، لبه‎های فلز در ناحیه جوش گرم می‎شوند تا دو لبه به حد ذوب رسیده و به هم مخلوط شوند، یکفلز اضافی به صورت میله (الکترود)، رخنه‎ها و شکافها و کمبود مقدار فلز ناشی ازاکسیداسیون را جبران می‎کند.
مسلم است منابع حرارتی که دارای درجه حرارت بیش ازنقطه ذوب فلزات یا آلیاژهای آهن هستند و انرژی آنها می‎تواند ورقهای ضخیم را ذوب کند، طبیعتاً مضر هستند.
جوش ذوبی یکی از مواردی است که بایستی خطرات آن مشخص واحتیاط‎های مناسب درباره این گونه جوشکاری را در نظر گرفت

__________________

2-3 تجهیزات جوشکاری با قوس

قسمتهای اصلی:
این وسیله به نحوی طراحی شده که ولتاژ زیاد ومتناوب جریان برق را که منبع اصلی تغذیه برق به دستگاه است، به ولتاژ بدون خطر وجریان زیاد مناسب برای جوشکاری تبدیل کند.
خروجی ترانسفورماتور جوشکاری می‎تواند بصورت جریانی متناوب موجی یا یک جریان موجی مستقیم باشد. بمنظور ایمنی ولتاژ خروجی ترانس جوشکاری بین 50-100 ولت محدود می‎شود، اگرچه میزان جریان خروجی ممکن است تا 500 آمپر برسد

__________________

3-2خطراتی‌که در نتیجه کاربرد دستگاههای جوشکاری با برق وجود دارد:
1- قسمتاولیه (ولتاژ زیاد) که بایستی مدار اتصال آن بوسیله یک برقکار ماهر نصب شود.
2 -قسمت ثانویه (ولتاژ ضعیف) که مدار خروجی دستگاه است و جوشکار، خود با اتصال دادنکابل اتصال بدنه و تنظیم ولتاژ برای میزان آمپر مورد نیاز اقدام به بهره‎برداریمی‎نماید.
برای رفع این خطرات حتی‎الامکان موارد زیر بایستی مدنظر گرفته شود. این موارد از اصول ایمنی است که بایستی بررسی شود. در شرایط کار ترانس، موارد ویژه دیگری نیز لازم است که باید به شرح زیر رعایت شوند:
1-اطمینان حاصل کنید منبعتغذیه دستگاه، توسط کلید فیوز عمل نماید. بنابراین دستگاه را می‎توان از شبکه برق اصلی جدا نمود و دسترسی به این کلید در هر زمان به آسانی میسر باشد.
2- اطمینان حاصل کنید سیم رابط اولیه دستگاه جوش در مقابل صدمات مکانیکی مسلح شده و عایق‎بندی آن برای فشار برق تغذیه تا حد v415 مناسب است.
3 -اطمینان حاصل کنید که عایق‎بندی کلیه کابل ها سالم باشند و ترمینالها مطمئن و بی‎عیب هستند. در صورت مشکوک بودن نبایستی از دستگاه استفاده کنید، مگر دستگاه توسط برقکار ماهری چک شود.
4- اطمینان حاصل کنید بدنه دستگاه با کابلی که بتواند تحمل جریان ثانویه را داشته باشد، به زمین ارت شده باشد.
5- اطمینان حاصل کنید سلکتور رگولاتور جریان،دارای یک وضعیت برای قطع جریان دارد. بنابراین حتی در موقع بروز حادثه جریان جوشکاری را بدون برگشت به کلیدی که روی کابل اولیه ترانس است، قطع نماید.
6 -اطمینان حاصل کنید مدار خارجی دستگاه مناسب با جریان زیادی که بایستی برای کار موردنظر استفاده شود، می‎باشد.

__________________

2-5 مدار خارجی دستگاه جوش برقی:

معمولاً آماده‎سازی و اتصالات جوشکاری توسط خود جوشکارانجام می‎گیرد در این رابطه سه اتصال مهم وجود دارد.
1-ارتباط کابل جوشکاری ازدستگاه به انبر جوشکاری برای عبور جریان جوشکاری.
2-کابل اتصال آهن که جریان برگشتی جوشکاری را از قطعه کار به دستگاه برگشت می‎دهد.
3-انتهای کابل معمولاًتوسط بست پیچ‎دار یا انبر فنردار مخصوص مجهز شده و به قطعه کار اتصال می‎یابد.
4-سیم اتصال زمین: این اتصال برای کلیه مدارات جوشکاری لازمست که قطعه کار بدنه دستگاه و سایر اسکلت‎بندی فلزی را که ممکن است در تماس با مدار برق جوشکاری قرارگیرند به پتانسیل زمین ارتباط دهد.
انتخاب وضعیت جریان و استفاده از کابل های مناسب جوشکاری یک اصل مهم ایمنی بشمار می‎رود. زیرا باید توجه داشت در صورت عدمرعایت مسائل فوق چه عیوبی ممکنست در عمل بوجود آید.
مهمترین عیوب به شرح زیراست:
1-بدی اتصالات
2-استفاده از کابلهای درازی که نیاز به آن طول نباشد (به سبب افت ولت بیش از حد)
3-عایق‎بندی خراب
4-استفاده نمودن از کابل های اتصال به ثانویه ترانس جوشکاری که ظرفیت عبور جریان لازم را برای جوشکاری نداشته باشد. شکل اختلاف اساسی بین کابل اتصال آهن و کابل جوشکاری دستگاه ترانس را نشان می‎دهد. این کابل دارای سه یا چهار رشته سیم نسبتاً ضخیم است در صورتیکه جدیداً با دارا بودن صدها رشته سیم نازک از نرمش و قابل انعطاف بودن آن و همچنین ظرفیت لازم برای جریان های خیلی زیاد برخوردار است. این سیمهای افشان نازک که بدون پوشش کاغذی هستند برای این منظور است که رشته‎ها با لیز خوردن روی هم بتوانند وضعیت خم شدن راقبول کنند پوشش عایقی و مقاوم برای جدار خارجی کابل با مواد عایقی نظیر لاستیک های گوگرددار (TVR) معمول گردیده است.
الف - نمونه‎ای کامل چند رشته که برای اتصال مدار اولیه دستگاه جوشکاری به منبع جریان است نشان می‎دهد.
ب - کابل جوشکاری باسیم های افشان بمنظور استفاده از انعطاف زیاد آن.
خطرات اصلی که در مدار خارجی ترانسهای جوشکاری وجود دارد دراین جدول ذکر شده است که این خطرات را می‎توان بااستفاده از کابلهای مناسب و اتصال صحیح آنها به مدار برطرف نمود. مشخصات ساختمانی ومقدار جریان کابلهای با عایق‎بندی لاستیکی/غلاف‎دار لاستیکی و عایق‏بندی لاستیکی/P.C.P کابل غلافدار با هادی های مسی دراین جدول داده شده است. کابل هایکه از دستگاه جوشکاری به الکترود جوشکاری و اتصال آهن وصل می‎شود بایستی مناسب باجریان ماکزیمم جوشکاری باشد.
زمان بهره‎برداری (Duty Cycle) یک دستگاه جوشکاری هیچ گاه بطور مداوم تحت بهره‎برداری واقع نمی‎شود زیرا جوشکار در ضمن جوشکاری زمانهائی صرف تعویض الکترود، تفاله‎زدائی از ناحیه جوش و غیرو می‎نماید. نسبت درصدبین زمانیکه عملاً جوشکاری انجام می‎شود یا بعبارت دیگر قوس الکتریکی جریان دارد به زمانیکه کار جوش کاری انجام می‎گیرد زمان بهره‎برداری (Duty Cycle) نامیدهمی‎شود.

x 100 مدت زمانیکه قوس الکتریکی بر قرار است =زمان بهره برداری
کل مدت جوشکاری
(که کل مدت جوشکاری مساویست با زمان برقراری جوش + صرفوقتهای جنبی در ارتباط با جوشکاری) مسیر ترانسهای جوشکاری مدت زمانی که تحت برقراری جریان ماکزیمم قرار می‎گیرند (Duety Cycle) 40% کل مدت جوشکاری است اگر در جوشکاری از کمترین جریان دستگاه استفاده شود این درصد ممکنست افزایش یابد.

__________________

2-6 انبرهای جوشکاری:

انبرهای جوشکاری بایستی با سرکابل های جوشکاری اتصال محکمی داشته باشند. کابلها بایستی متناسب با جریان ماکزیممی که برای جوشکاری مورداستفاده قرار می‎گیرند انتخاب شوند که از گرم شدن آنها در کار جلوگیری شود. انواع زیادی از انبرهای جوشکاری قابل تهیه است بعضی از آنها دارای اجزای عایق‎بندی است وبعضی دیگر همان طوریکه در شکل دیده می‎شود کاملاً عایق‎بندی شده هستند. انبرهای جوشکاری که دارای اجزای عایق‎بندی هستند در عوض دارای یک دسته و یک سپر محافظ دست از جنس مقاوم در برابر حرارت و غیرقابل اشتعال هستند. این سپر حفاظتی وظیفه دوگانه‎ای دارد یکی اینکه دست را از لیز خوردن بسوی قطعه کار که هم گرم و هم تحتولتاژ است جلوگیری نماید و هم اینکه بطور فیزیکی بتواند در روی سطح کار بدون اینکهموجب اتصال کوتاه شود قرار گیرد.انبرهای کاملاً عایق‎بندی شده همانطوریکه از اسمشان معلوم است کلیه قسمتهای فلزی آن بجزء قسمت کوچکی که الکترود را نگه می‎دارد با ماده موثری عایق‎بندی شده‎اند.
الف - انبری که اجزائی از آن عایق‎بندی شده.
ب - نوعی که کاملاً عایق‎بندی شده.

__________________

2-7 دستگاه جوش سیار:
این دستگاه ولتاژ تولیدی خطرناکی را ایجاد نمی‎نماید، ولیطبیعتاً خطرات ذاتی خود را بشرح زیر دارد:
1-مخزن سوخت قابل اشتعال مربوط به موتور
2-مسمومیت گاز اگزوز آن : تهویه مناسب برای خروج گازهای اگزوز وقتی که دستگاه در محیط‎های بسته مورد استفاده قرار می‎گیرد بایستی پیش‎بینی شدهباشد.

2-8  لوازم حفاظت انفرادی برای محافظت سر و صورت:
برای کلیه عملیات جوشکاری ضروری است که در مقابل تشعشعات پخش ذرات و تفاله‎های داغ جوشکاری سر و صورت جوشکاران محافظت شود برای این منظور جوشکاران بایستی یا بوسیله کلاه و یا نقاب صورت دستی خود را محافظت نمایند. دراین شکل نمونه‎هائی از این ماسک های جوشکاری نشان داده شده‎اند. یک ماسک دستی جوشکاری همانطوریکه سر و صورت جوشکار را محافظت می‎کند دیگردست او را نیز حفاظت می‎کند ماسک دستی دارای دسته‎ای عایق است که جوشکار را درمقابل حرارت و جریان الکتریکی محافظت می‎نماید. دسته ماسک جوشکاری ممکنست داخل محفظه یا خارج آن باشد در صورتیکه دسته در بیرون ماسک باشد بایستی بوسیله حفاظی که بتواند دست را در مقابل حرارت و نور قوس محافظت کند مجهز باشد.
کلاه جوشکاران معمولاً دارای باندی تنظیم‎دار است که برای سر جوشکار اندازه گردد.
باندهای کلاه جوشکاری و وسیله تنظیم آن بایستی از جنس کاملاً عایقی باشد این عایق ها نبایستی جاذب رطوبت باشند زیرا در صورت جذب عرق بدن هادی می‎شوند.
قاب آن با چرخ روی محوری درد و وضعیت قرار می‎گیرد:
وضعیت پائین برای کار جوشکاری و وضعیتی که قاب بدور محوربالا زده شود که برای زمانی است که جوشکار جوشکاری نمی‎کند بتواند دید داشته باشد.
بعضی از جوشکاران ترجیح می‎دهند که از ماسک دستی بجای کلاه جوشکاری استفاده نمایند، زیرا ماسک دستی برای آنها کمتر خسته کننده است و این درحالی است که اگر جوشکار از کلاه محافظ استفاده نماید هر دو دست او نیز آزاد است.
اثر مضری که از تابش اشعه جوشکاری ناشی می‎شود برای استفاده از جریان dc یا ac یکسان است تابش اشعه مادون قرمز به چشم و صورت باعث ایجاد گرمای ناخوشایندی می‎شود که ممکنست سبب ناراحتی های متعددی برای چشم شود. اگر بدن جوشکار یا افرادیکه در مجاور او کارمی‎نمایند تحت تابش مقدار زیادی اشعه مافوق بنفش قرار گیرند اثرات آن ممکنست نظیرآفتاب زدگی در پوست و یا حالتی که قوس‎زدگی چشم است پیش بیاید و بایستی اضافه نمودکه مقدار خیلی زیاد اشعه مرئی خیره کننده‎ایکه در جوشکاری بوجود می‎آید در تعدادکمی از جوشکاران باعث سردرد ناشی از فشار به چشمان می‎شود.

واضح است که احتیاطات گفته شده برای جلوگیری از اثرات مضر تشعشعات ناشی از جوشکاری و پرتاب ذرات مذاب به چشم است این گونه خطرات را می‎تواند بااستفاده از شیشه‎های  رنگی ودانسیته مخصوص که شدت نور مرئی را نیز کاهش می‎دهد برطرف نمود برای کلاهها وماسکهای جوشکاری یک  شیشه‎ای رنگی و یک شیشه شفاف نسبتاً ارزان قیمت به عنوان محافظ روی شیشه رنگی پیش‎بینی شده است.
هر موردی که در آن استاندارد bs679 رعایت شده باشد بایستی علامت دائمی روی آن بشرح زیر وجود داشته باشد:

__________________

1-bs679
2-علامت تائیدیه انستیتو استاندارد انگلیس
3-نام سازنده علامت یا شماره مجوز
4-ارقام و حرف دلالت بر تیرگی و نوع جوشکاری (گاز یا برق) دارد.
شیشه‎های گران قیمت هستند، بنابراین بایستیبرای محافظت آنها از یک شیشه شفاف که روی آنها قرار می‎گیرد، در مقابل آسیب‎های ناشی از پرتاب ذرات و یا دود و دمه جوشکاری محافظت شوند. این شیشه‎های محافظ نسبتاًارزان و به آسانی قابل تعویض هستند. برداشتن تفاله جوش بوسیله خرد کردن که معمولاًتوسط جوشکار با ضربه زدن چکش بر روی جوش صورت می‎گیرد ممکنست سبب حوادثی برای صورت و چشم گردد، زیرا جوشکاران اغلب عادت دارند اینگونه کارها را بدون حفاظت انجام دهنداستفاده از عینک و محافظ صورت که دارای شیشه شفاف باشد در اینگونه امور الزامی است.
وقتی که نقاب صورت بایستی بکار برد برای تفاله زدائی توصیه براین است که از یک شیشه نشکن یا روکش پلاستیکی در روی نقاب استفاده شود.
در موقع استفاده از ماسک دسته‎دار یا کلاه کاسک جوشکاری که برای دو منظوره فوق استفاده می‎شود، وسیله یامحفظه شیشه‎ای برای بیرون آوردن یا داخل کردن شیشه  محل خوب و بی‎عیبی براین گهداری  باشد.

__________________

2-9 محصور نمودن یک پست جوشکاری:

افرادی که در مجاورت یک پست جوشکاری کار می‎نمایند که شامل سایر جوشکاران نیز می‎شود، ممکن است در معرض تابش نور خیره کننده جوشکاری قرارگیرند و سبب ناراحتی آنها شود. نگاه کردن چند ثانیه‎ای به یک قوس جوشکاری که محصورنشده باشد، حتی در فاصله چندین متری آن سبب خیر‎گی چشم شده و ممکن است بعد از گذشت 4 تا 12 ساعت احساس سوزش در چشم نمایند. این احتمال وجود دارد که کسی در معرض نورخیره کننده واقع شده است، از خواب بیدار شود با حالتی که احساس درد چشم می‎کند. معمولاً این افراد احساس می‎کنند که شن در چشمان آنها رفته است، چشم آنان زخم سوخته اشک ریزان می‎شود. هرجا که امکان دارد ناحیه جوشکاری بایستی به طریقی محصور شود که نفوذ پرتوهای نورانی به حداقل خود برسد. دیوارهای محل جوشکاری یا یک پست جوشکاری بایستی با رنگ‎های جاذب مات نقاشی شود که بازتاب خیلی کمی داشته باشند رنگ نقاشی نبایستی مشکی باشد. بنابر تجربه که مورد تائید واقع شده استفاده از رنگهای مات خاکستری تیره یا آبی یا سبز بطور یکسان موثرند. اگر فردی در معرض تابش نور خیرهکننده قرار گرفته باشد، اثر برق زدگی چشم را می‎توان با استفاده فوری از محلولهای مخصوص چشم که در قفسه کمکهای اولیه وجود دارد، به حداقل رسانید. یکبار تجربه برای شخص که در معرض نور خیره کننده جوشکاری قرار گرفته باشد کافی است تا از پریشانی‎هاو رنج و عذابی که متحمل شده در آینده بطور جدی محتاط باشد.

__________________

2-10 خطر آتش سوزی:

خطریکه معمولاً فراموش می‎شود که به آن توجه شود، سوختگی بدن ناشی از سطوح داغی است که روی قطعاتی که تازه جوش داده شده، پدید می‎آید. اینگونه نواحی جوش داده شده را بایستی بوسیله گچ یا مواد رنگی با علامت داغ است،هشدار داد. اینگونه احتیاطات ساده ایمنی هنگام جوش کاری با برق و یا برشکاری با گاز بایستی مراعات شود.همچنین از دیگر مواردی که جوشکاری را از خطر سوختگی حفظ می‎کند،توجه به جرقه‎ها، ذرات مذاب و تفاله‎های داغ جوشکاری است که در صورت وجود مواد قابل اشتعال در حریم جوشکاری ممکن است موجب آتش‎سوزی شود. لذا قبل از انجام جوشکاری بایستی لباسهای کهنه، ضایعات پنبه‎ای - گونی کاغذ و غیره را از ناحیه جوشکاری دورساخت. سطل‎های محتوی شن یا آزبست جهت انداختن سر تکه‎های الکترود جوشکاری در محل قرار داده شود.
انداختن سرتکه‎های الکترود جوشکاری بر روی کف کارگاه که داغ هستند، می‎تواند با سوزانیدن کف کفش و فرو رفتن در آن سبب حادثه گردند. همچنین پاگذاشتن روی تکه باقیمانده الکترود جوشکاری که روی کف محل پرتاب شده، می‎تواند همان اثری را که پا روی یک اسکیت چرخ‎دار گذارده می‎شود، دارا باشد.
نظافت‎های عمومی محلهای جوشکاری به نظر نمی‎رسد که تا این اندازه اساسی و مهم هستند.
هرجا که جوشکاری با برق یا برشکاری با گاز انجام می‎شود، منطقه کار بایستی با ورقهای فلزی یا پارچه‎های آزبستی محصور شود. کف محل در صورتیکه دارای پوشش چوبی است، بایستی بالایه‎ای از شن و یا گذاردن سطوح فلزی پوشانیده شود.
جرقه و تکه‎های مذاب فلزی نبایستی به داخل شکاف و درزهای کف انداخته شود. حساس بودن جوشکاری لزوم استفادهآزبستی پارچه نسوز از بستن، برای جلوگیری از ریزش جرقه‎های جوش را ایجاب می‎نماید.

__________________

2-11 تهویه:

هنگامیکه مقدار زیادی الکترود برای جوشکاری مصرف می‎شود،جوشکار در صورت وجود هواکش مناسب میل ندارد از بیماریهای ناشی از دود و دم رنج ببرد. با تهویه موضعی نه تنها می‎توان دود و دم را در ناحیه جوشکاری رقیق و خارج ساخت، بلکه می‎توان درجه حرارت را نیز کاهش داد و به راحتی به جوشکار در بازدهی کارکمک نمود.

__________________

4راهنمای جوشکاری فولادهای ضد زنگ بر اساس استاندارد en-1011

1موارد عمومی :
ابزارهای مورد استفاده در آماده سازی فولادهای ضد زنگ باید مخصوص این فولادها بوده و در مورد دیگر فلزات استفاده نشوند . آلودگی ابزار به فلزات دیگر می‌تواند باعث ایجاد خوردگی در فولادهای ضد زنگ گردد . اکسیدهای سطحی بوجود آمده در اثر جوشکاری باید با روشهای مناسب حذف شوند . قطعات مورداستفاده برای آغاز و اتمام قوس جوشکاری باید از جنسی مشابه فلز پایه انتخاب شوند .
در صورتیکه قطعه فقط از یکطرف جوشکاری شود، پاس ریشه باید از طرف مقابل تحت حفاظت گازهای محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط tig یا پلاسما اجرا شود .
درصورت استفاده از پشت بند دائم ، این پشت بند باید از جنس فلز پایه باشد . همچنین درصورت امکان ایجاد خوردگی شیاری نباید از پشت بند دایم استفاده شود.
در صورت استفاده از پشت بند موقت مسی باید سطح پشت بند در قسمت ریشه جوش شیاری ایجاد گرددتا احتمال نفوذ مس در جوش کاهش یابد . می توان از آبکاری کرم یا نیکل نیز استفاده کرد . در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ریشه جوش باید زمان اعمال گاز به درستی رعایت گردد تا احتمال اکسید شدن ریشه از بین برود . تمیز کاری پس از جوش باید حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگی فولادها کاهش پیدا نکند .
تمیز کاری را می توان به روشهای مختلف انجام داد :
- برس زنی با برس سیمی از جنس فولاد ضد زنگ
- بلاست با ذرات شیشه یا گوی های فولاد ضد زنگ
- سنگ زنی با سنگ های تمیز و مخصوصفولاد ضد زنگ
- اسید شویی
- پرداخت الکترولیتی

__________________

2 جوشکاری انواع فولادهای ضدزنگ

2-1جوشکاری فولادهای آستنیتی :
تمامی فرآیندهای قوس الکتریکی را می توان برای این نوع فولادها بکار برد . حرارت ورودی را باید تا جای ممکن پایین نگه داشت تا باعث پیچیدگی ، ترک گرم و حساس شدن فلز پایه نگردد . همچنین از پیش گرم نمودن این فولادها باید اجتناب شود .
آرایش لبه ها مانند فولادهای کربنی می باشد . در مورد ورقهای نازک می توان با ذوب کردن لبه ها بدون نیاز به فلزپرکننده جوشکاری را انجام داد .
فلز پرکننده باید بر اساس توصیه سازنده انتخاب شود . این مواد را می توان بر اساس استاندارد های 12073 en , 12072 , en en 1600 انتخاب کرد .
مواد مصرفی در جوشکاری فولادهای آستنیتی معمولا" فلز جوشی شامل مقادیری فریت هستند تا احتمال ایجاد ترک گرم را کاهش دهند . گاز محافظ در فرآیند tig اغلب آرگون ، آرگون هیدروژن و یا آرگون هلیوم می باشد .
فولادهای آستنیتیدارای ضریب انبساط بالا و هدایت حرارتی کم هستند، لذا بسیار مستعد پیچیدگی اند ،بنابراین این موضوع باید کنترل شود . عملیات حرارتی پس از جوش در اغلب موارد برای این فولادها نیازی نمی باشد . البته ممکن است جهت کاهش تنش پسماند یا افزایش خواص مطلوب عملیات حرارتی آنیل اجرا گردد .

__________________

2-2 جوشکاری فولادهای فریتی :

این فولادها را نیز می توان با انواع فرآیندهای قوس الکتریکی جوشکاری نمود . این فولادها مستعد رشد دانه می باشند، لذا باید حرارت ورودی کم باشد . گاهی ممکن است پیش گرم 200 – C°300 در فولادهای نیمه فریتی با ضخامت بیشتر از mm3 نیاز باشد . از ورود کربن و نیتروژن به درون جوش باید جلوگیری شود . مواد مصرفی آستنیتی به دلیل داکتیلیتی بیشتر نسبت به فلز پایه برای جوشکاری این فولادها ترجیح داده می شود . در صورتیکه خطر ورود سولفور از محیط به درون قطعه باشد ، لایه نهایی جوش که با محیط در تماس است باید از مواد فریتی انتخاب شود. جهت جلوگیری ازخوردگی نباید مقدار کرم فلز جوش کمتر از فلز پایه باشد .
مواد مصرفی فریتی را نیز درمواقعی که نیاز به انبساط حرارتی برابر و یا نمای ظاهری یکسان سطح باشد ، می توان انتخاب نمود . گاز محافظ باید با پایه آرگون باشد و به هیچ وجه نباید شامل CO2 ،هیدروژن یا نیتروژن باشد .
در فولادهای فریتی به دلیل ضریب انبساط کم و هدایت حرارتی بالا مشکل پیچیدگی بسیار کمتر از فولادهای آستنیتی است . آنیل قطعه پس ازجوشکاری در دمایc 700 – 800 انجام می گیرد تا علاوه بر افزایش داکتیلیتی منطقه HAZ و کاهش تنشهای پسماند ، مقاومت خوردگی بین دانه ای نیز بهبود یابد .

__________________

2-3 جوشکاری فولادهای دوبلکس :

جوش پذیری فولادهای دوبلکس با تنظیم درصد آستنیت - فریت و افزایش نیتروژن بهبود یافته است و احتمال رشد دانه و یا ایجاد بیش از حد فریت در ناحیه HAZ کاهش یافته است .
برای جوشکاری این فولادها از تمامی فرآیندهای قوس الکتریکی میتوان استفاده کرد . در مواردیکه جوشکاری بدون فلز پر کننده اجرا می شود، ناحیه اتصال باید بعد از جوشکاری آنیل شده و به سرعت تا دمای اتاق سرد شود .
به پیشگرم در این فولادها نیاز نمی باشد، اما می توان حداکثر تاc 100 ،جهت حذف رطوبت،قطعه را پیش گرم کرد .
میزان حرارت ورودی در این فولادها باید در یک محدوده مشخص قرار گیرد . حرارت ورودی کم باعث سریع سرد شدن و افزایش میزان فریت و حرارت ورودی بالا باعث رسوب می گردد . ماکزیمم دمای بین پاسی برای فولادهای کم و متوسط آلیاژ، 250 C می باشد .
فولادهای پرآلیاژ 100 – 150 جهت  سترسی به ساختارجوش مناسب باید از مواد مصرفی با نیکل بالا استفاده شود .
برای فولادهای کم و متوسط آلیاژ که در محیطهای خورنده قرار می گیرند، می توان از مواد مصرفی دوبلکس با مقادیربالای کرم ، مولیبدن و نیتروژن استفاده کرد . از هیدروژن در گازهای محافظ بایداجتناب گردد . فولادهای دوبلکس به ترک هیدروژنی حساس هستند .
فولادهای دوبلکس حاوی مقادیر بالای نیتروژن ( > 0.20% ) ، نسبت به تشکیل تخلخل مستعد می باشند . احتمال ایجاد تخلخل در حالت جوشکاری بالاسری بیشتر می شود . برای رفع این مشکل بایدپاسها نازک بوده و از طول قوس زیاد اجتناب گردد .
عملیات پس گرمایی در این فولادها اغلب نیاز نمی باشد . در صورت نیاز به آنیکل محلولی، بعد از جوشکاری این عمل باید در دمای بالاتر از دمای عملیات مشابه برای فلز پایه انجام گیرد. پس از اینعملیات°c 30 – 40 قطعه باید به سرعت تا دمای محیط سرد شود .

__________________

2-4جوشکاری فولادهای مارتنزیتی :

این فولادها را اغلب به روش TIG یا MMA جوشکاری می کنند،البته روشهای قوس الکتریکی دیگر را نیز در شرایط خاص می توان استفاده کرد . در کلیه حالات می توان از مواد آستنیتی یا مواد مشابه به فلز پایه استفاده کرد . حرارت ورودی باید حد نرمال باشد و پیش گرم اجرا گردد ( بسته به نوع فولاد بین°c 100 - 300 در این فولادها نیز به دلیل هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط پایین پیچیدگی مشکل عمده ای نمی‌باشد) .
در صورتی که از مواد مصرفی آستنیتی برای جوشکاری این فولادها استفاده شود، احتیاجی به PWHT نمی باشد. ولی در صورت استفاده از مواد مصرفی مشابه فلز پایه عملیات حرارتی طبق توصیه سازنده فلز پایه الزامی است

__________________

5کلیات جوشکاری ترمیمی

5-1 مقدمه
جوشکاری تعمیری یکی از فرآیندهای مهم تعمیرات و نگهداریست که شامل جوشکاری ترمیمی و سطح پوشانی می گردد . با توجه به اینکه در صنایع فلزی حجم کارهای تعمیرات و نگهداری بسیار بیشتر از ساخت می باشد،تعداد جوشکاران فعال در زمینه جوش تعمیری بیشتر است . این موضوع اهمیت جوشکاری تعمیراتی را در صنایع نشان می دهد .
قطعات بطور پیوسته دچار سایش ، خوردگی وشکست می شوند . در بسیاری موارد امکان جایگزینی قطعه کاملا" مشابه وجود ندارد . اینموضوع در مواردی که صنعت یا قطعه قدیمی باشد، بیشتر صدق می کند . با توجه به این که در تعمیر قطعات می توان نواقص و نقاط ضعف اصلی را بر طرف کرد ، قطعه تعمیر شده می‌تواند کارآیی بهتری داشته باشد . همچنین با توجه به کاهش زمان توقف و رفع نیازخرید قطعه جدید ، هزینه تعمیرات کاهش می یابد . در ادامه سعی شده به کلیات و اصولاجرایی یک جوشکاری ترمیمی موفق بر اساس ملزومات استاندارد بصورت خلاصه اشاره گردد.

5-2 جوشکاری ترمیمی
در قطعات تولید شده عیوب مختلفی را می توانمشاهده کرد که این عیوب می‌توانند ناشی از فرآیند تولید و یا حین کارکرد قطعه بوجودآمده باشند . بسته به نوع و علت ایجاد عیب ، جوشکاری ترمیمی به چند دسته تقسیم میشود :
- جوشکاری تکمیلی در حین تولید ( finishing weld )
- اصلاح جوشکاری های غیر قابل قبول ( correction of non confirming weld )
- جوشکاری تعمیری حین کارکرد قطعه ( repair weld )

5-2-1- جوشکاری تکمیلی در حین تولید:
نحوه جوشکاری تکمیلی بستگی به نوع فرآیند تولید دارد . به عنوان مثال در مورد قطعات ریختگی از جوشکاری تکمیلی برای برطرف کردن حفره ها ، تخلخل و یا اصلاح شرایط ابعادی قطعه استفاده می شود . در اینگونه موارد باید مقدار حرارت ورودی و تنشهای پسماند احتمالی را در نظر گرفت، چرا که ممکن است شرایط قطعه را غیر قابل قبول سازد . بنابراین گاهی اوقات باید عملیات حرارتی خاصی نیز اعمال گردد . گاهی اوقات مشتری برای انجام این فرآیند دستورالعمل خاصی را درخواست می کند .

5-2-2- اصلاح جوشکاریهای غیر قابل قبول:
معمولا" کیفیت جوش و تلورانسهای قطعه باید با شرایطمندرج در استاندارد مورد استفاده و یا قرارداد منطبق باشد (استانداردهای ISO 13920 و ISO 10042و ISO 5817 ).در صورتیکه این مورد احراز نگردد، باید اقدامات اصلاحی براساس استانداردISO 3834 انجام گیرد . پس از اجرای اقدامات اصلاحی قطعه باید مجددا" تحت بازرسی ، آزمون و کنترل کیفی قرار گرفته و با شرایط مورد نیاز مطابقت گردد . همچنین شرایط و علل ایجاد عیب باید به درستی بررسی و رفع گردد .

5-2-3- جوش تعمیری حین کارکرد قطعه:
در صورتیکه حین کارکرد قطعه دچار شکست شود و یا عیوبیدر جوش و یا فلز پایه ایجاد گردد ، مراحل زیر قبل از اجرای جوش تعمیری باید انجامگیرد :

- تعیین ریشه و علل ایجاد عیب
- تعیین دقیق فلز پایه و موادمصرفی جوش
- بررسی استاندارد مورد استفاده و قرارداد پیرامون موضوع تعمیر
- تهیه برنامه تعمیر ( شامل مراحل تعمیر)

5-2-3-1-تعیین ریشه و علل ایجادعیب :
دلیل ایجاد عیب ها در جوش باید قبل از بازسازی مشخص گردد . ( به عنوان مثال با آزمایشهای متالوگرافی تنها با دانستن علت ایجاد عیب می توان از تکرارآن پس از بازسازی جلوگیری کرد.)
دلایل ایجاد عیوب می‌تواند جزو موارد زیر باشند :
-تنش بیش از حد مجاز
-خطای طراحی و محاسباتی
-انتخاب ماده نامناسب
-جابجا شدن فلز پایه و یا ماده مصرفی با فلز یا ماده نامناسب
-عیوب مراحل ساخت ( آماده سازی ، سرهم بندی ، جوشکاری ، عملیات حرارتی )
پس از بررسی علتایجاد عیب و ریشه یابی آن، جهت رفع آن ممکن است به اجرای یک یا چند مورد از مواردزیر نیاز باشد :
-تغییر طراحی ( مثلا" ابعاد جوش )
-تغییر مواد پایه یامواد مصرفی جوش
-تغییر مراحل و پارامترهای جوش
-ماشینکاری و پرداخت بیشترجوشها

__________________

5-2-3-2-فلز پایه و مواد مصرفی جوش:

الف- فلز پایه
در صورتیکه نوع دقیق فلز پایه درمستندات معتبر بازرسی موجود نباشد ، باید آنالیز شیمیایی انجام شود. در مورد فولادهای ساختمانی ریز دانه با تنش تسلیم بالاتر از MPa355 باید دقت خاصی در موردمیکرو آلیاژها صورت گیرد .
در مواردی که از فولادهایی با عمر بیش از 30 سالاستفاده شده است، هنگام برنامه ریزی تعمیر باید به مقدار نیتروژن توجه شود (امکان شکست ترد).
در صورتیکه خواص مکانیکی فلز پایه مشخص نباشد، باید نمونه هایی ازقسمتهای کم تنش قطعه، تهیه شده و تست گردد .
خصوصیات زیر باید مشخص شود :
-استحکام کششی
-استحکام تسلیم
-افزایش طول
-چکش خواری (خواص ضربه )
-کاهش سطح مقطع در راستای ضخامت ( در صورت نیاز )

در صورت نیازآزمونهای متالوگرافی نیز باید انجام گیرد (مانند تعیین ساختار ماده ، محل .عیب).

ب- مواد مصرفی جوش
مواد مصرفی جوش استفاده شده، باید مشخص گردد (مثلا" توسط آنالیز شیمیایی؛ در جوشکاری ترمیمی مواد 30% باشند) . به خصوص برای جوش ریشه اغلب توصیه می شود که از مواد مصرفی با استحکام تسلیم کمتر از فلز پایه استفاده شود . در مواردی که لایه جوش ماشین کاری و برداشته می شود ، باید حتما" از این مواداستفاده شود .

5-2-3-3- استاندارد مورد استفاده و قرارداد
جوشکاری ترمیمی باید کاملا" مطابق با استاندارد مشخص شده و یا دستورالعمل قرارداد اجرا گردد و کیفیت و تلورانسهای خواسته شده، بدست آید . در بعضی موارد برنامه ترمیم باید توسطیک بازرس یا مشتری، بررسی و تائید شود. همچنین امکان دارد روال کار حین اجرا توسطبازرس یا مشتری نظارت گردد . بعد از اتمام جوشکاری حداقل آزمونهای اصلی برای نمونه اولیه باید اجرا شود .
5-2-3-4- برنامه ترمیم:
برای هر ترمیمی باید برنامه تهیه گردد و اغلب نیاز است که این برنامه توسط بازرس یا خریدار تائید شود . مواردموجود در برنامه ترمیم بسیار شبیه به برنامه جوشکاری است .
در طراحی برنامه باید به موارد زیر توجه خاص صورت گیرد :
-تمیز کاری
-نوع ماده
-نام تجهیز و قسمتهایی که باید ترمیم گردند
-طراح قسمتهای معیوب که باید برداشته شوند و روش برداشتن عیوب
-مواد مصرفی جوش
-دستورالعمل جوش ترمیمی
-گواهینامه جوشکار
-آزمونهای تائید دستورالعمل جوش
-ترتیب و توالیعملیات ترمیم
-مقدار مجاز انقباض
-عملیات حرارتی ( دما ، زمان ، سرعت گرم وسرد کردن ) (در صورت نیاز)
-عملیات پس از جوشکاری ( چکش زنی ، ماشینکاری ،پرداخت )
-روشهای آزمون ( زمان و مشخصات آزمون)
-بازرسی و بررسی جوشترمیمی

5-2-4- مراحل اجرای جوشکاری ترمیمی:
فعالیتهای مهم برای اجرای جوشکاری ترمیمی را می توان به سه دسته تقسیم کرد :
-آماده سازی برای جوشکاری
-جوشکاری ترمیمی
-عملیات پس از جوشکاری

__________________

5-2-4-1- آماده سازی برای جوشکاری

قبل از آغاز جوشکاری باید موارد زیادی در نظر گرفته شود .مهمترین این موارد عبارتند از:
-ایمنی : محل اجرای جوشکاری ترمیمی باید آماده سازی شده و کلیه موارد ایمنی در نظر گرفته شود .
-تمیزکاری : تمامی آلودگی ها مانند غبار ، روغن ، رنگ و …بایدازسطح قطعه تحت جوشکاری پاکسازی گردد . روش پاکسازی بستگی به نوع ماده و محل قطعه کار دارد . برای اغلب تجهیزات و سازه هاتمیزکاری با بخار لازم است . در صورت عدم امکان اجرای تمیزکاری با بخار می توان ازشستشوی شیمیایی و یا بلاست استفاده کرد . همچنین از تمیزکاری با ابزار مانند برس ،سنگ سمباده و …نیزمی‌توان استفاده کرد .
-پیاده سازی : بجز در مواردی که کارترمیم بسیار ساده است، در سایر موارد نیاز به پیاده سازی وجود دارد .
-محافظت از تجهیزات و سطوح ماشین شده نزدیک به محل کار : در صورت اجرای جوشکاری ترمیمی ،تجهیزات و قطعاتی که در نزدیکی محل قرار دارند، باید از جرقه جوش ، شعله ، جرقه های برش و سایر خطرات محافظت شوند . برای محافظت می توان از ورقه های فلزی و یا برزنت استفاده کرد . سطوح ماشین شده باید تا فاصله 5 متر از محل جوش پوشانیده شوند .
-بست و مهار : در تعمیرات پیچیده امکان دارد به بست یا مهار سازی نیاز باشد . علت این امر به وزن زیاد قطعه و یا نیروهای اعمالی به قطعه تحت جوشکاری بر می‌گردد . اگر اجزاء اصلی سازه بریده شوند، باید نیرو توسط مهارهای موقتی تحمل گردد . این مهارها می توانند بصورت موقت به سازه جوشکاری شود .
-الگو سازی : در اغلب مواردتعمیراتی لازم است که قسمتی از ماده برداشته شود تا امکان ایجاد جوش با نفوذ کامل ایجاد گردد. در این موارد باید الگویی ساخته شود که قسمتی را که باید بریده شود وبرای جوشکاری آماده شود، مشخص نماید . الگو باید طوری طراحی شود که کمترین ماده برداشته شود و راحت ترین موقعیت جوشکاری را ایجاد نماید .
-پیش گرمایی : پیشگرم کردن و برش با برنال یا گوج کردن جزو عملیات آماده سازی جوشکاری می باشند . هنگامی که برنال کارییا کوج نیاز باشد ، باید پیش گرمایی مشابه پیش گرمایی لازمبرای جوشکاری انجام گردد . هر چند که تنش‌های ایجاد شده در برش کاری کمتر ازجوشکاری است ، اما در برشکاری نیز امکان ایجاد شوک های حرارتی مشابه جوشکاری وجوددارد . پیش گرم کردن قبل از جوشکاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و باید دقیقارعایت شود. بسیاری از عیوب جوش ناشی از عدم پیش گرم کردن مناسب قبل از جوشکاری است. عوامل اصلی موثر بر دمای پیشگرم شامل کربن معادل، ضخامت قطعه و پارامترهای جوشکاری می‌باشد.
-برشکاری و گوج کردن : برشکاری با مشعل ، گوج و برش قوس کربن، بیشترین مصرف را در مراحل جوشکاری ترمیمی دارند که بسته به نوع ماده و مشکل لبه‌سازی یکی ازآنها انتخاب می گردد . البته در صورت استفاده از قوس کربن باید پارامترها به گونهای تنظیم شود که از رسوب کربن در سطوح جوشکاری جلوگیری شود . در مورد بعضی مواد نمیتوان از روشهای فوق استفاده کرد (مانند فولاد ضد‌زنگ ). در اینگونه موارد از روشهای مکانیکی و سنگ زنی استفاده می شود . در صورت استفاده از گوج یا مشعل، پس از اتمام فرآیند لبه‌ها باید مجددا تا mm2 سنگ زده شوند.
-سنگ زنی و تمیزکاری : سطوح ایجاد شده در مرحله قبل به اندازه مناسب صاف نبوده و دارای نقاط سوخته ، اکسید وغیره می باشد . سطوح جوش باید قبل از جوش صاف و تمیز گردد . در موارد بحرانی که احتمال ایجاد ترک های اضافی وجود دارد، بهتراست پس از سنگ زنی تست MT یا PT صورت گیرد تا از باقی نماندن ترک اطمینان حاصل شود .

__________________

5-2-4-2- اجرای جوش ترمیمی

جوشکاری ترمیمی موفق شامل موارد و پارامترهای زیر می گردد :
- دستورالعمل جوش : دستورالعل جوش باید برای استفاده جوشکاران تهیه گردد . این دستورالعمل باید شامل پروسه ، نوع ماده مصرفی ، پیش گرم و سایر اطلاعات تخصصی لازمبرای اجرای جوشکاری باشد .
- تجهیزات جوشکاری : تجهیزات جوشکاری باید به اندازه کافی در دسترس باشد، به طوریکه تأخیری در کار ایجاد نشود . این تجهیزات شامل ماشین جوش ، کابل ، آون ، گیره و …میباشد .
- مواد : مواد کافی نیز باید در دسترس باشد . این مواد شامل الکترود و مواد مصرفی جوش، قطعات جایگزین ، تقویتی ها و غیره می باشد . همچنین سوخت جهت پیش گرم و برش نیز باید در حد کافی موجود باشد .
- ترتیب جوشکاری : ترتیب جوشکاری و نحوه اجرای پاس ها بسیار اهمیت دارد و باید بطور واضح در دستورالعمل تشریح گردد .
- ایمنی : در تمام مراحل باید شرایط به گونهای تعبیه شود تا ایمنی کامل برقرار گردد .
- کیفیت جوش : کیفیت جوش باید بطورمداوم بررسی گردد . جوش نهایی باید کاملا" صاف و بدون شیار باشد .
جوشکار :در نهایت باید تعداد کافی جوشکار تائید شده و با مهارت برای اجرای سریع کار وجود داشته باشد .

5-2-4-3- عملیات پس از جوشکاری
پس از اتمام جوشکاری بایدقطعه به آهستگی سرد شود و نباید در برابر باد یا محیط سرد قرار گیرد . همچنین تازمانی که قطعه به دمای محیط نرسیده، نباید نیرویی به محل تعمیر شده، اعمال گردد .
- بازرسی : جوش باید تحت بازرسی قرار گیرد . این بازرسی می‌تواند شامل بررسیهای غیر مخرب مانند mt ، ut یا rt باشد . جوش ترمیمی باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد ، زیرا باید جایگزین ماده اصلی گردد .
- عملیات تمیزکاری : این عملیات شامل جداسازی مهارها ، سنگ زنی محل‌های اتصالات موقت، پاکسازی جرقه های جوش، سرباره جوش و جمع آوری پوششهای محافظ و غیره می شود .
- رنگ آمیزی مجدد : درصورت لزوم پس از تمیزکاری، ناحیه تعمیر شده باید رنگ‌آمیزی گردد . همچنین قطعات ماشین آلات باید در صورت نیاز گریس کاری شوند.
- سرهم بندی : پس از تکمیل مراحل تجهیز مجددا" سرهم بندی می شود .

__________________

6 تست هیدروستاتیک سازه های جوشکاری شده فولاد زنگ نزن

بسیاری از سازه های جوشکاری شده به منظور اطمینان از قابلیت تحمل فشار کاری که برای آن طراحی شده اند، تحت تست هیدروستاتیک قرار می‌گیرند. این تست در صورتیکه به درستی اجرا نگردد، می‌تواند باعث ایجاد مشکلاتی شود. یکی از موارد مهم که باید در این تست مد نظر قرار گیرد، جلوگیری از ایجاد خوردگی در سازه، در اثر قرار گرفتن در شرایط حساس خارج از شرایطی که برای آن طراحی شده است، می‌باشد. علاوه بر خطراتی که می‌تواند خوردگی در سازه بوجود آورد، ایجاد آلودگی نیز می‌تواند یکی از پیامدهای این تست باشد که باید اجتناب گردد، به‌خصوص در مورد مخازنی که برای حمل مواد طراحی شده اند.
ایجاد خوردگی تاخیری در حین تست هیدروستاتیک و بعد از آن می‌تواند به سازه آسیب بزند. این موضوع در سازه‌های تولید شده از فولاد زنگ نزن٫با توجه به حساسیتا ین نوع فولاد ها به خوردگی های تاخیری از حساسیت بیشتری برخوردار است. این آسیب ممکن است بعد از چندهفته یا چند ماه نمایان شده و ترمیم آن می‌تواند بسیار مشکل و هزینه بر باشد. هرچند اگر ملاحظات لازم رعایت گردد، تست هیدروستاتیک می‌تواند بدون ریسک اجرا گردد. این ملاحظات اساسا به کیفیت و نحوه فرآوری آب مورد استفاده در تست و چگونگی عملیات روی سازه بعد از تست وابسته است.
بسیاری از کدها و استانداردهای موجود راهنماییهای کلی در زمینه تست هیدروستاتیک سازه های ساخته شده از فولاد ضد زنگ ارائه کردهاند، اما متاسفانه علی رغم اهمیت موضوع و آسیبهایی که می‌تواند ایجاد نماید، هیچ استاندارد یا دستورالعمل جامعی در این زمینه وجود ندارد.
آسیبهای خوردگی که می‌تواند پس از تست هیدروستاتیک سازه های فولاد ضد زنگ ایجاد شود، ممکن است ناشی ازیک یا ترکیبی از مکانیزمهای زیر باشد:
۱- خوردگی شیاری و حفره ای شدن
۲- ترکخوردگی تنشی
۳- خوردگی میکروبی
با توجه به شرایطی که می‌تواند باعث ایجاد ویا تشدید مکانیزمهای فوق گردد٫درتست هیدروستاتیک سازه های فولاد ضدزنگ باید موارد زیر رعایت گردند:
- حذف و یا به حداقل رساندن شیارها در طراحی و ساختسازه
- متمایل (شیب دار) کردن خطوط و اجزا افقی سازه جهت تخلیه خودبخودی و تامین تخلیه گاه کافی در نقاط بالایی و پایینی سیستم
- ایجاد جوشهایی با نفوذ کامل وکنترل دستیابی به آنها
- اجرای عملیات سطحی روی جوشها تا دستیابی به حداقل درجه کیفی B
- آماده سازی سطح II بر اساس دستورالعمل AS/NZS 1554.6:1994 . آمادهسازی سطح را می‌توان توسط روشهای زیر انجام داد:
الف) اسیدشویی
ب) برس زنیبا برس سیمی فولاد زنگ نزن
ج) استفاده از سنباده یا ذرات ساینده با سایز #180یا نرمتر
د) پرج کردن با گاز خنثی
- استفاده از تمیزترین آب قابل دسترس- سختی گیری شده٫آب مقطر٫یا آب شرب. در صورتیکه تامین کننده آب شرب در دسترس نباشد٫باید آب مورد استفاده جهت تعیین خورندگی آن٫آنالیزشود. مقدارکلراید آب بایدباتوجه به نوع فولاد کنترل شده و خواص شیمیایی آن (سولفات٫ pH ) تنظیم گردد. همچنین باید آنرا تصفیه کرده و به منظور جلوگیری از ایجاد خوردگی میکروبی٫آنرا ضد عفونی نمود.
- کلر باقیمانده از عملیات ضد عفونی در آب ورودی به سیستم نبایداز ppm2 برای ۳۰۴ و یا ppm 5برای ۳۱۶ تجاوز نماید.
- آب باید قبل از ورود به سیستم با عملیات مرحله ای فرآوری شده و در پایان گندزدا افزوده گردد.
- صرفنظراز کیفیت آب٫بایدبلافاصله پس ازتست (ظرفمدت۳روز) سازه تخلیه وخشک شود و جهت اطمینان از خشک شدن کامل٫درون آن بازرسی گردد- اگرکلراید باقیمانده درآب تخلیه شده کمتر از ppm0.2 باشد و یا آب حاوی لای و یا ذرات معلق باشد٫بایدسازه بلافاصله با آب ضدعفونی و فرآوری شده شستشو گردد.

__________________

7جوشکاری فولادهای آستنیتی منگنز دار

فولادهای آستنیتی منگنز دار که به فولادهای منگنزی هادفیلد Hadfield نیز موسوم هستند . بسیارچقرمه tough بوده و غیر مغناطیسی می باشند . معمولا" درجه حرارت تغییر حالت و سختی پذیری فولادهای کم آلیاژی توسط مقدار بالای منگنز پایین آورده می شوند و آوستینت تا درجه حرارت محیط نیز پایدار می ماند . این فولادها به استحکام بالا ، انعطاف پذیری خوب و مقاومت در برابر سایش عالی، مشهورهستند و بصور مختلف ریختگی ، ورق ، سیم ، میله و غیره عرضه می‌شوند. قطعات ریخته شده یا نورد شده این گروه فولادها غالبا" بصورت کوینچ شده بکار می‌روند .
نکته جالب توجه اینکه برعکس اغلب فولادها این گروه از فولاد بعد از کوینچ یا سریع سردشدن در آب چقرمه تر یا سمج تر می شوند. اما تحت عملیات حرارت دادن مجدد ترد میشوند. عملیات حرارتی معمول در فولادهای آستنیتی حرارت دادن و آوستینیته کردن حدود (1800 -1950°F) 980 – 1060°C برای مدت حدود 30 -20 دقیقه و سریع سرد کردن در آب است تا خواص مکانیکی مطلوب بدست آید . بالای این دما ساختار کاملا" آستنیتی میباشد.
در حین عملیات حرارتی به ویژه در درجات حرارت بالا ، لایه نازکی از سطح دکربوره و احتمالا" مقداری از منگنز هم می سوزد که در حین سریع سرد شدن به‌صورت مارتنزیتی همراه با " ترک " های ریز در می آید که از نظر خواص مکانیکی ضعیف بوده ولی خاصیت مغناطیسی دارد . این موضوع به‌ویژه در قطعات نازک و آنهایی که تحت نیروهای خستگی زا قرار می گیرند، ممکن است قابل توجه باشد و در بعضی موارد ضرورت ایجاب می کند تا این لایه تراشکاری شود . این پدیده در حین برشکاری یا جوشکاری نیزممکن است اتفاق بیفتد . تبدیل و تغییر فاز ممکن است در درجه حرارت ثابت در اثنای حرارت دادن مجدد در درجه حرارت بالای Alupper ایجاد شده و ساختاری شامل ورقه های کاربید و پرلیت بوجود آورد (کاربید در درجه حرارت°C 593 - 538 (F 1100 - 1000 ) وپرلیت°C 760- 538 (F 1400 -1000) ظاهر می‌شوند). تغییر فاز از مرزدانه ها شروع شدهو ترکیب شیمیایی تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی ساختار بوجود آمده دارد . به هر حال نتیجه این تغییرات کاهش استحکام و انعطاف پذیری است.
با توضیحات بالا می توان گفت که تبدیل و تغییرات از درجه حرارت محیط تا°C 482
(F 900 ) اتفاق نمی افتد. بنابراین باید توجه کرد که قطعات جوش داده شده را نباید به هیچ‌وجه تحت عملیات حرارتی پس گرم یا تنش زدایی قرار داد . بطور کلی این فولاد نباید بالای°C 316 (F 600 ) تحت حرارت مجدد قرار گیرد ، مگر در شرایط خاص و زمان بسیار کوتاه . از طرف دیگر این فولادها شدیدا" تحت کار سرد، سخت می‌شوند. اگر قطعه ای که تحت کار سردقرار گرفته است، با حرارت دادن مجدد، مواجه شود، ترد شدن آن خیلی سریع تر اتفاق میافتد، چون نطفه های بیشتری برای تغییر فاز وجود دارد . این لایه نازک است و در ضمنحرارت دادن زیر قوس الکتریکی ذوب می شود ، اما در شرایطی که کیفیت ویژه برای اتصالتقاضا شود، باید حتی المقدور این قشر کار سختی شده را با دقت سنگ زده یا تراشید .
ضریب انبساط حرارتی فولادهای آستنیتی منگنز دار شبیه فولادهای آستنیتی کرم – نیکل دار بوده و تقریبا" یک ونیم برابر فولادهای فریتی است که خود مشکلاتی را ازنظر تنش های حرارتی و انقباضی در حین گرم و سرد شدن بوجود می آورد . خواص مکانیکیاین گروه فولادها بین°C 204 تا 45- (F 400 تا 50- ) عالی است و به طور کلی برایموارد سایش بیشتر بکار می رود .
فقط روش های جوشکاری با قوس الکتریکی برایفولادهای منگنزی توصیه می‌شود، زیرا با توجه به توضیحات در مقدمه ، حرارت دادن مجدداین فولادها که قبلا" سمج یا چقرمه شده، باعث از دست دادن شدید استحکام کششی وانعطاف پذیری آنها می‌شود ، بنابراین هر فرآیند جوشکاری که تناوب طولانی حرارتداشته باشد، مناسب نیست (جوشکاری با گاز یا شعله). جوشکاری مقاومتی نیز بر رویفولادهای منگنز دار متداول می باشد.
از پیش گرم کردن قطعه فولاد آستنیتی منگنزدار قبل از جوشکاری اکیدا" باید پرهیز کرد . علاوه بر فلز اصلی قطعه کار فلز جوشرسوب داده شده نیز تحت حرارت دادن مجدد نباید قرار گیرد، هر چند این تاثیر ناشی ازحرارت مجدد با بهسازی هایی که در تولید فلز پر کننده یا الکترود پیش بینی شده، تاحدودی محدود است و فقط باعث ضخیم شدن مرزدانه ها می شود . بهسازی در الکترود یامفتول جوشکاری شامل کاهش هر چه بیشتر کربن و افزودن بعضی عناصر کند کننده تبدیل فازمی باشد .
جوشکاری فولاد آستنیتی منگنزی به فولادهای دیگر ( کربنی و کم آلیاژی ) فقط با استفاده از فلز پرکننده فولاد منگنزی امکان پذیر است و در صورتی که باتفکیک صحیح جوشکاری کار شود. بهترین نتیجه وقتی حاصل می شود که میزان فسفر در مفتولیا الکترود کمتر از 025/0% و منگنز بیش از 14 درصد و " میزان امتزاج " در لبه فولادغیر منگنزی کمتر از 25 درصد باشد . در غیر این‌صورت ممکن است ترک برداشتن در جوش یامجاور آن اتفاق افتد . هرگز نباید از مفتول یا الکترود فولاد کربنی یا کم آلیاژی دراین موارد استفاده شود. بعضی جوشکارها مفتول فولاد ضد زنگ 308 را ترجیح می دهند. البته باید عمق نفوذ و میزان امتزاج پایین نگهداشته شود .
انواع گوناگونی ازالکترود جوشکاری با ترکیبات متفاوت برای جوشکاری این گروه فولادها تولید و عرضه میشود که بعضی از آنها صرفا" برای عملیات سطحی رسوب‌دادن لایه سخت در مواضع تحت سایشزیاد مناسب است . جدول زیر خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی چند نمونه فلز جوش رسوبداده شده با چند نوع مفتول بر روی فولاد آستنیتی منگنز دار نشان می دهد . خاصیتضربه پذیری نمونه دیگری ازفلز جوش در جدول بعدی آورده شده است .

__________________

• آنالیز تقریبی فلز جوش عبارتنداز:

C 0.75% , Mn 14.5% , P 0.021% , Si 0.65% , Ni 3.5% , Cr 0.4%
علیرغم بهبود در کیفیت الکترود جوشکاری برای این گروه فولادها ، توجه و مهارت در فرآیند جوشکاری و رسوب دادن فلز جوش و بعضی تاثیرات در منطقه مجاور جوش حائز اهمیت است .
الکترود با منگنز بالا صرفا" بمنظور پرکردن مواضع سائیده شده بکار می رود و در مقابل الکترود منگنز مولیبدن دارای سمجی و چقرمگی کمتری است . معمولا" سازنده ها با توجه به سوختن و از دست رفتن بعضی عناصر آلیاژی در حین جوشکاری ، مقدار اضافی در ترکیب الکترود یا مفتول پیش بینی می کنند، اما طبیعی است که اگر جوشکاری با طول قوس زیاد از حد یا به هم زدن غیر معمول ( Pudding ) حوضچه جوش و یا عدم رعایت نکات دیگر انجام شود، مقدار اضافی سوختن موثر موجب تقلیل خواص وکیفیت فلز جوش رسوب داده شده می شود .
الکترودهای دستی فولاد منگنزی به صورتهای گوناگون سیم آلیاژی پوشش دار ، سیم با عناصر آلیاژی در پوشش آن و لوله ای باعناصر آلیاژی در مغز آن تولید و عرضه می شود .

با توجه به مقدمه و توضیحات بالا می توان خلاصه روش جوشکاری و نکات مهم مربوطه برای حفظ کیفیت خوب در فلز جو ش (استحکام و سمجی بالا ) را با الکترود دستی بصورت زیر خلاصه کرد :

1-جوشهایی که یک یا هر دو جزء مورد اتصال ار فولاد آستنیتی هستند، باید از الکترود های منگنزی یا ضد زنگ ( کرم –نیکلدار ) استفاده کرد .
2- از فرآیند جوشکاری باشعله یا اکسی استیلن استفاده نشود ، احتمال ایجاد تردی در فلز قطعه کار و جوش وجوددارد .
3-الکترود را باید در جای خشک نگهداری کرده و یا قبل از استفاده آنراپخت یا خشک کرد .
4 -رعایت نکات و دستورات سازنده الکترود در مورد قطب و نوع جریان الکتریکی مصرفی الزامی است.
5-تمیز کردن کامل رنگ ، چربی و آلودگی های دیگر از سطح و لبه مورد جوش
6 -تا آنجا که ممکن است قشر سطحی سخت شده در اثرکار سرد در مسیر جوشکاری برطرف شود، چون لایه مذکور دارای ساختار مارتنزیتی بوده وحساسیت زیادی در برابر ترکیدگی دارد .
7- هر نوع عیب سطحی نظیر ذرات ماسه سوخته شده یا محبوس شده ، خلل و فرجهای انقباضی shrinkage porosity و ترکیدگی ها باید قبل از جوشکاری برداشته شوند .
8- در تعمیرات مربوط به " ترکیدگی " ، فلز اطراف " ترک " تا عمق آن برداشته شده و ابتدا و انتهای مسیر پیشرفت ترک را نیز با سوراخ کردن با جوش عرضی بست . البته این موضوع خیلی ساده هم نیست، چون انتهای عمق ترکیدگی در قطعه را به راحتی نمی توان تشخیص داد .
9 -کوبیدن peening)) بدون توقف برروی فلز جوش در حالت گداختگی کمکی در کاهش تنش های داخلی انقباض در اثنای سرد شدن وتقلیل پیچیدگی می کند .
10 -هرگز فولاد آستنیتی منگنز دار را با الکترود فولادکربن یا کم آلیاژی نباید جوش داد .
11-حرارت داده شده به ازای هر اینچ باید درحد می نیمم ( با توجه به ایجاد جوش سالم ) نگهداشته شود حرارت داده شده در واحد طولرا می توان با فرمول ساده زیر محاسبه کرد :
H = E.I.60 / S
= S سرعت پیشرفت جوشکاری (سانتیمتر در دقیقه)
= I شدت جریان (آمپر)
= E اختلاف پتانسیل قوس (ولت)
= H حرارت داده شده در هر سانتیمتر (ژول بر سانتیمتر )

درجه حرارت قسمت مجاور جوش پس از یک دقیقه رسوب فلز جوش°C 316 (F 600) تجاوز نکند،کاربرد سیستم اندازه گیری درجه حرارت کار در حین جوشکاری مفید است.
باید این امکان وجود داشته باشد تا با دست فاصله 15 سانتیمتری (6 اینچی ) مسیر جوشکاری را درتمام لحظات لمس کرد . به خاطر داشته باشیم که نفوذ حرارتی فولاد منگنزی 4/1فولادهای کربنی است . در جوشکاری قطعات نازک و سبک دقت بیشتر در این امر لازم است . عواملی که به کاهش حرارت داده شده در واحد طول کمک می کند عبارتند از :
الف - نگهداشتن طول قوسی کوتاه ( طول قوس زیاد ولتاژ را افزایش داده و حرارت را در سطح وسیع تر توزیع می کند.)
ب –به همزدن هرچه کمترحوضچه جوش (بهمزدن جوش ویا حرکت زیگزاگی) موجب بازیابی کمتر منگنز و کاهش سرعت پیشرفت جوشکاری می شود .
ج - پیش گرم کردن فولاد منگنزی مفید نیست ( انواع کم آلیاژی ممکن است در شرایط خاص کمی پیش گرم کرد.)
د - استفاده از جوشهایی با طول کوتاه در قسمتهای مختلف بطور متناوب برای بهتر پخش شدن حرارت و عدم بالا رفتن درجه حرارت در یک نقطه
ه - تامین زمان کافی برای سرد شدن هر قسمت از جوش رسوب داده شده : گاهی می توان از آبنیز برای سرد کردن استفاده کرد، در صورتیکه دقت شود تا رطوبت به نقطه مورد جوش درپاس بعدی نرسد .
و - استفاده از مفتول یا میله هایی از فولاد منگنزی درمواردیکه نیاز به مقدار رسوب بالا است . این مفتول ها قبلا" در موضع جوش قرار داده می شوند و ذوب شدن و ادغام آنها در حوضچه جوش موجب سریع تر سرد شدن فلز جوش می شود .

__________________

استفاده از فرآیندهای نیمه خودکار و خودکار جوشکاریبرای این گروه فولادها نیز متداول است ، در این فرآیند به الکترودهای مداوم نیازاست که بصورت سیم های آلیاژی توپر یا لوله ها با محتوای مواد فلاکسی یا سرباره سازو احیانا" عناصر تولید و عرضه می شوند . سیم های توپر در فرآیند های خودکار و نیمه خودکار معمولا" باریک است. بعضی از الکترودهای لوله ای با قوس باز به کمک محافظت گاز CO2 و یا مخلوط CO2 و آرگون بکار برده شده و برخی دیگر در فرآیند قوس زیر پودریو به کمک پوشش سرباره استفاده می شوند . یکی از بیشترین کاربرد جوشکاری بر روی فولادهای منگنزی پرکردن مواضع سائیده شده به کمک رسوب فلز جوش است . معمولا" فلزجوش دارای همان ترکیب شیمیایی فلز قطعه کار است ، هر چند در بعضی موارد لایه رسوب داده شده از مقاومت سایشی بیشتری برخوردار است . همانطور که در اتصالات فولادهای منگنزی گفته شد، اینگونه کارهای سطحی و تعمیراتی نیز با روش قوس الکتریکی و تمرکزحرارت هر چه بیشتر انجام می گیرد تا پدیده " حرارت مجدد " و رسوب کاربید و بالاخره کاهش خواص مکانیکی اتفاق نیفتد .
در این موارد باید فرض کرد که سطح سائیده شده در اثر کار ،سخت شده و اگر در منطقه حرارتی ناشی از جوشکاری قرار گیرد، احتمال ترک برداشتن آن بسیار زیاد است . برای اجتناب از این مشکل در زیر مجاور جوش، باید قبل از جوشکاری این لایه سخت شده را به کمک سنگ زدن یا برشکاری با قوس برداشت . همانطورکه قبلا" گفته شد باید سعی شود از فلز پرکننده ای استفاده شود که تطابق ترکیب شیمیایی با فلز قطعه کار داشته باشد و جوش ها کوتاه و منقطع باشد ( پایین نگهداشتن حرارت داده شده در واحد طول ) . تصور اینکه فقط پایین نگهداشتن آمپر کافی است،اشتباه است . چه بسا با آمپر بالا و سرعت جوشکاری سریع می توان از پخش حرارت بهاطراف و بالا رفتن درجه حرارت این مناطق جلوگیری کرد .
نکات گفته شده دیگر درمورد کوبیدن جوش یا استفاده از میله های فولاد منگنزی و یا عدم پیش گرم کردن درجوشکاری تعمیراتی نیز صادق است و از تکرار آنها خودداری می شود .
پیچیدگی قطعه پس از جوشکاری هم اغلب یکی از مشکلات می باشد . استفاده از گیره ها و نگهدارنده هاو یا بستن پشت به پشت دو فک خرد کننده و یا کوبیدن فلز رسوب داده شده گداخته وتدابیر دیگر می‌تواند موجب کاهش پیچیدگی و تغییر شکل شود .
به طور کلی رفع عیوب ریختگی قطعات فولاد منگنزی را باید پس از عملیات کوینچ کردن آنها انجام داد . زیرادر حالت ریخته شده as – cast بسیار ترد و شکننده بوده ممکن است در حین جوشکاری شکسته شوند . دیواره های کناری حفره های انقباضی باید چنان سائیده شود که دارایشیبی برابر 15 درجه ( حداقل ) باشد .

__________________

8 حمله هیدروژنی در دمای بالا – HTHA

مکانیزمهای تخریب مواد که با شرایط محیطی تشدید می گردند،در صنایع مختلفی به وقوع می پیوندند. یکی از این مکانیزمها حمله هیدروژنی در دمای بالاست که می‌تواند باعث شکستهای بسیار مخربی گردد، لذا باید توجه ویژه ای در زمینه منشا حمله هیدروژنی، انتخاب مواد و به ویژه انتخاب روش بازرسی مناسب به منظور تشخیص به موقع و مراقبت وضعیت مناسب تجهیزات مستعد، حمله هیدروژنی صورت گیرد.
حمله هیدروژنی در دمای بالا در اثر واکنش بین هیدروژن اتمی با کربن و تشکیل متان اتفاق می افتد.
Fe3C+2H2-->CH4+3Fe

در دما و فشار بالا، هیدروژن اتمی به سرعت در دیواره مخازن تحت فشار نفوذ می‌کند. میزان فشار گاز متان تولید شده در اثر این واکنش، تابعی است از دما،فشار جزیی هیدروژن و شرایطی که باعث ناپایداری کاربید می‌شود. فشار گاز متان باعث رشد حفرات از مناطق جوانه زنی آنها در راستای مرز دانه ها می‌گردد. در اثر تشکیل متان در فولاد، استحکام و چکش خواری آن کاهش می یابد. نرخ تخریب خواص ماده به فشار متان، نرخ خزش و نسبت مرزدانه های گسسته شده بستگی دارد. در دما و تنش بالا ممکن است مکانیزمهای حمله هیدروژنی و خزش با یکدیگر ترکیب شوند،چرا که هردو مکانیزم در اثر تشکیل و رشد حفرات در مرز دانه ها ایجاد می‌شوند. در یک دما و فشار جزیی هیدروژن مشخص، حمله هیدروژنی ابتدا در مناطقی اتفاق می‌افتد که بیشترین ناپایداری کاربید را دارند. این مناطق اغلب ناحیه جوش و نواحی اطراف آن راشامل می‌شوند. در اغلب کاربردها رشد فشار جزیی هیدروژن به اندازه کافی بالا هست که باعث پیشرفت حمله هیدروژنی در قسمت قابل توجهی از ضخامت قطعه شود. نتیجه این پدیده کاهش نسبتا شدید زمان رشد حمله هیدروژنی از سطح به نیمه ضخامت قطعه می‌باشد. بنابراین ما با یک کاهش قابل توجه در خواص ماده روبرو می‌شویم که می‌تواند باعثپارگی سریع باقیمانده ضخامت قطعه در اثر اعمال بار بیش از حد باشد، به‌خصوص وقتی کهعلاوه براین کاربیدها ،ناپیوستگی ها (عیوب) و نواحی با تنش بالا نیز وجود داشته باشند. در این نواحی، تنش بالا و تغییرات تنشی می‌تواند باعث ایجاد میکروترکها شده و نفوذ هیدروژن را با فشار عملیاتی به درون قطعه تسهیل نماید.
نتیجه این حالت ایجاد حمله هیدروژنی بصورت موضعی می‌باشد. در این حالت میکروترکها همانند ماکروترکها جهت گیری و رشد می‌کنند و در نتیجه تخریب تحت این شرایط ناشی از نشتیایجاد شده در اثر رشد ترک خواهد بود. هرچند که احتمال ایجاد شکست ناگهانی همواره وجود دارد.

__________________

فرآیند ساچمه زنی (Shot Peening)

ساچمه زنی یک فرآیند کار سرداست که در آن سطح قطعه توسط ذرات ریز نسبتا کروی (ساچمه) تحت ضربات شدید قرارمی‌گیرد. هر گلوله ساچمه مانند یک چکش ضربه زنی کوچک عمل کرده و در سطح قطعه یکگودی یا فرورفتگی ایجاد می‌کند. برای تشکیل این گودی باید لایه سطحی فلز به نقطه تسلیم کششی خود برسد تا تغییر فرم پلاستیک ایجاد شود. در لایه زیرین سطح٫ذرات فشرده شده سعی می‌کنند تا سطح را به حالت اولیه خود برگردانند که در نتیجه یک ناحیه نیم کروی از فلز کارسرد شده که تحت تنش فشاری شدیدی قرار دارد، ایجاد می‌گردد. باادامه ساچمه زنی و همپوشانی فرو رفتگی های ناشی از برخورد ساچمه ها به سطح، یک لایه یکنواخت با تنش فشاری باقیمانده تشکیل می‌شود.



این موضوع روشن است که معمولاایجاد و رشد ترکها در ناحیه تحت فشار ممکن نیست. از طرف دیگر تقریبا تمام ترکهای ناشی از خستگی یا خوردگی تنشی از سطح یا نزدیک سطح آغاز می‌شوند. در نتیجه قطعاتیکه ساچمه زنی شده اند٫دارایعمرکاری بیشتری در اینگونه شرایط می‌باشند. مقدارتنش فشاری باقیمانده در قطعه در اثر ساچمه زنی حداقل برابر نصف مقدار استحکام کششی ماده می‌باشد.
در اغلب فرآیندهای شکست زمانبر٫عامل اصلی شکست٫تنش های کششی می‌باشند. این تنشها می‌تواند ناشی از اعمال بار خارجی و یا تنشهای باقیمانده در اثر فرآیندساخت (مانند جوشکاری٫سنگزنیو ...) باشد. تنش کششی تمایل دارد تا ذرات تشکیل دهنده قطعه را از هم دور کند و لذا می‌تواند باعث ایجاد ترک شود. تنش فشاری باعث فشرده شدن مرز دانه های سطحی شده و شروع ترک را بمدت قابل ملاحظه ای به تاخیرمی‌اندازد. از طرف دیگر از آنجایی که رشد ترک در ناحیه تحت فشار بسیار آهسته ترمی‌باشد، هرچه عمق سطح فشرده شده بیشتر باشد میزان مقاومت به ترک بیشتر خواهدبود.
ساچمه زنی معمولا برای کاهش اثر تنشهای پسماند ناشی از جوشکاری در فلزات استحکام بالا، سازه‌های تحت بارهای سیکلی و دینامیک و همچنین جوشکاری‌های ترمیمی قطعات، خصوصا مواقعی که امکان تنش زدایی وجود ندارد، کاربرد وسیعی دارد.

__________________

10 پسگرم در جوشکاری فولادهای A514/A514M

فولادهای A514/A517 یک گروه از فولادهای سازه کونچ وتمپر شده با ترکیبی از خواص مکانیکی مناسب هستند. مهمترین این خواص، استحکام تسلیم بالا (حداقل استحکام تسلیم 90-100 ksi )، جوشپذیری و تافنس خوب در دماهای پایین می‌باشد. استفاده از این فولادهای پر استحکام باعث کاهش هزینه و افزایش راندمان می‌گردد. هرچند جوش پذیری این فولادها خوب است، اما برای ایجاد یک اتصال موفق بایدبه برخی نکات مهم توجه داشت. از جمله مهمترین این نکات عملیات پسگرم می‌باشد. منظوراز عملیات پسگرم در این نوشتار، عملیات حرارتی پس از جوشکاری در دمای بالاتر از370ºC و کمتر از دمایی است که سازنده برای تمپر کردن این فولاد استفاده نموده است. بطور کلی این فولادها نباید تحت عملیات پسگرم قرار بگیرند، چرا که ممکن است در اثراین عملیات، تافنس در ناحیه جوش و HAZ کاهش یافته و یا ترک در قطعه ایجادشود.
عناصر آلیاژی که برای دستیابی به استحکام و تافنس بالا در این فولادها بکاررفته در اثر عملیات پسگرم تاثیر عکس بر خواص خواهند داشت. عملیات پسگرم برای این فولادها-مانند سایر فولادها- تنها زمانی می‌تواند انجام شود که از مفید بودن آن اطمینان حاصل شده و آثار مخرب احتمالی آن قابل کنترل باشد.به هرحال در برخی موارد لزوم اجرای عملیات پسگرم غیر قابل انکار است. بخصوص در مواردی که امکان ایجاد ترکیا ترک خوردگی تنشی (SCC) در اثر تنشهای باقیمانده از جوش یا کار سرد روی قطعه وجودداشته و یا تافنس قطعه در اثر جوشکاری یا کار سرد کاهش یافته باشد. در این گونه موارد باید بررسی دقیقی صورت گیرد تا بتوان عملیات پسگرمی موفق و با کمترین احتمال آسیب اجرا کرد.
نتایج تستهای ضربه انجام شده نشان می‌دهد که عملیات پسگرم درمحدوده دمایی 510-650ºC می‌تواند باعث آسیب به تافنس فلز جوش و ناحیه HAZ گردد. میزان این آسیب به ترکیب شیمیایی، دمای عملیات و مدت زمان قرار گرفتن قطعه در آندما بستگی داشته و اثر مخرب آن با کاهش سرعت سرد کردن افزایش می‌یابد.
همچنین هنگامی که جوش این فولادها تحت عملیات پسگرم بالاتر از 510ºC قرار می‌گیرد- مانندبسیاری فولادهای دیگر- ممکن است در ناحیه درشت دانه شده HAZ ترکهای بین دانه ایایجاد شود. ترکهای بین دانه ای که در اثر تنش بالا ایجاد می‌شوند، اغلب در مراحل اولیه عملیات پسگرم اتفاق می افتند. امکان ایجاد این ترکها با افزایش میزان مهارجوش (Weld Restraint) و شدت تمرکز تنش بالا می‌رود. عناصر کرم، مولیبدن و وانادیوم عوامل اصلی در ایجاد این ترکها هستند، ولی عناصر کاربید زای دیگر نیز به این قضیه کمک می‌کنند. رسوب کاربیدها در دمای بالا در خلال اجرای عملیات پسگرم تعادل بین مقاومت به لغزش مرزدانه ها و مقاومت به تغییر فرم را در دانه های درشت ناحیه HAZ برهم می‌زند. این پدیده قبلا به طور کاملتر توضیح داده شده است. این ترکها به نام ترکهای بازگرمایشی (Reheat Crack)، ترکهای آزادکننده تنش (Stress Relife Crack) وترکهای تنشی (Stress Rapture Crack) شناخته می‌شوند. برای کاهش احتمال ایجاد این ترکها در مواردی که انجام پسگرم الزامی باشد، می‌توان از روشهای زیر استفاده کرد:
1- رعایت دقیق میزان پیشگرم و کنترل حرارت ورودی حین جوشکاری با استفاده ازتکنیکهای مناسب
2- انتخاب طرح اتصال، محل جوشکاری و ترتیب آن به گونه ای که میزان مهار‌بودن جوش به حداقل برسد.
3-طراحی اتصال و شکل گرده نهایی به گونه ایکه حداقل تمرکز تنش ایجاد شود.
4- استفاده از فلز جوشی که استحکام آن در دمای عملیات پسگرم کمتر از استحکام ناحیه HAZ فلز پایه باشد.
5-پوشش دادن و یا لایه کشی ناحیه پنجه جوشهای گوشه توسط یک یا چند لایه جوش بصورت حلقه زنجیری: برای اینکار باید از فلز جوش با استحکام کم استفاده شود.
6-چکش زنی ناحیه جوش به منظورکاهش تنشهای پسماند در آن

لازم به ذکر است که اجرای هیچکدام از موارد فوق به تنهایی یا بصورت ترکیبی متضمن حذف کامل احتمال ایجاد ترک در موارد عملی نمی‌باشد،بلکه تنها کاهش دهنده این احتمال است.
درصورت اجرای عملیات پسگرم، دمای آن نبایداز دمای تمپرینگ تولید کننده فلز بالاتر باشد. پسگرم در دمایی حدود 10ºC کمتر ازدمای تمپرینگ تولید کننده از کاهش استحکام فولاد جلوگیری می‌کند. همچنین توصیه می‌شود که قطعات جهت بررسی وجود ترک قبل و بعد از عملیات پسگرم تحت تستهای غیر مخرب قرار گیرند.

__________________

 

اتصالات جوشی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 19:01
0 نظر

اتصالات پیچ و مهره ای

چکیده:
یکی از مهم ترین اجزای سازه های فولادی که وظیفه ی انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه گاه ها را بر عهده دارد، اتصالات میان  اعضا می باشد. اتصالات پیچی به دلیل سرعت بسیار بالا در اجرا و اطمینان از رفتار آن ها به گونه ی مورد انتظار و شکل صنعتی مطلوب ساخته سازه ای، از بهترین انواع اتصال در سازه های فولادی بوده که در سال های اخیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است. اما، در روند ساخت این نوع سازه ها، با توجه به تکنولوژی تولید و ساخت در کشور ما، مواردی از عدم اجرای دست و اصولی دیده می شود. در این مقاله تلاش شده است تا با گرداوری نکات آیین نامه ای و روند تولید با توجه به فرآوری و تکنولوژی موجود، نکاتی را در طراحی، اجرا و از همه مهم تر بازرسی سازه های فولادی با اتصالاتی پیچی ارایه گردد.

 

واژگان کلیدی: اتصالات سازه های فولادی، عملکرد اصطکاکی و اتکایی، پیش تنیدگی، آزمایش های پیچ و مهره ای.

  1. پیشگفتار

اتصالات در همه ی سازه ها از جمله ساز های فولادی یکی از اجزای سازه بوده و عامل اصلی یکپارچگی سیستم های سازه ای می باشد. به طور کلی تعریف نوع قاب نیز بر اساس نوع و رفتار اتصال صورت میگیرد. یک اتصال ضعیف و نامناسب می تواند منجر به یک سری زوال های پی در پی و بنیادی در سازه های فولادی گردد. از آن جا که زوال دیگر اعضای سازه ای خیلی کم اتفاق می افتد، بسیاری از زوال های سازه ای ناشی از طراحی ضعیف اتصالات و یا ضعف در جزییات اجرایی می باشد که با اندکی دقت در نحوه ی شکست بیشتر سازه های فولادی تحت بارگذاری های گوناگون، قابل مشاهده است که ضعف اتصال چگونه می تواند عاملی بسیار تعیین کننده در خرابی سازه های فولادی باشد.

  1. انواع عملکرد اتصالات پیچی:

انواع اتصال های پیچی: به طور کلی دو فلسفه در عملکرد اتصالات پیچی که عبارتند از: اتصال اتکایی و اتصال اصطکاکی.

1-2. عملکرد اتصال اتکایی: در عملکرد اتکایی، پیچ درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد و مهره بسته می شود. هنگامی که بار خارجی به پیچ وارد میشود، قطعات اتصال لغزش پیدا می کنند که در اثر آن، یک نیروی فشاری به لبه های اتصال وارد می شود که تبدیل به نیروی برشی در پیچ می گردد. این اتصال تنها برای حالت بارگذاری ثقلی می باشد و در طرح لرزه ای نباید از این نوع عملکرد در اتصال استفاده نمود. در این نوع اتصال هیچ نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد نمی شود و برای اجرای این اتصال، تنها سفت کردن پیچ به وسیله ی کارگر کفایت می کند.

2-2. عملکرد اتصال اصطکاکی: هنگامی که پیچ درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد، علاوه بر مهره باید از واشر نیز استفاه نمود. باید توجه داشت که واشر مصرفی در اتصال اصطکاکی نباید از نوع واشر فنری باشد بر اساسا بند 10-3-5-3 مبحث دهم ویرایش 1387، در طراحی لرزه ای تنها باید از این فلسفه ی طراحی در اتصال استفاده شود. به عبارتی دیگر، در طراحی همه ی اتصالات قاب های خمشی و قاب های دوگانه و نیز اتصالات بادبندی و وصله ی ستون های باربر جانبی در قاب های ساده باید از این نوع عملکرد استفاده نمود. در این نوع اتصال، علاوه بر سفت کردن نخستین پیچ، باید به مقداری که در طراحی مشخص شده است، نیروی پیش تنیدگی نیز در پیچ ایجاد شود. با اعمال نیروی پیش تنیدگی، در پیچ تحت کشش قرار گرفته و با اعمال بار، بین صفحات اتصال اصطکاک به وجود می آید که باعث عدم لقی و کارکرد کامل اتصال می شود. باید در نظر داشت که شکل پیچ در اتصال اصطکاکی با شکل پیچ در اصتلا اتکایی متفاوت است. به طوری که پیچ های اتصال اصطکاکی دارای سرپیچ بزرگتر هستند.

1-2-2-: زمانی که یک پیچ بر مقاومت بدون کشش اولیه، تحت اثر نیروی کششی خارجی قرار می گیرد، نیروی کششی درون پیچ با نیروی اعمال شده برابر می گردد. در صورتی که پیچ پییش تنیده (پیش کشیده) شده باشد، درصد بسیار زیادی از نیروی کششی خارجی صرف ایجاد نیروهای فشاری و یا گیره ای اعمال شده به اجزای اتصال می شود. به دلیل آن که به طور معمول کشش به وجود آمده در پیچ های پرمقاومت ناشی از نیروی کششی خارجی در لحظه ی جدا شدن قطعات از یکدیگر نزدیک به ده درصد بیش از کشش در آغاز بارگذاری می باشد، لذا باید همه ی پیچ هایی که تحت اثر کشش مستقیم قرار دارند، پیش کشیده شوند.

2-2-2-: الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی: به طور کلی اصطکاک حاصل دو عامل می باشد، یکی زبری سطح و دیگری نیروی پیش تنیدگی. در طراحی فرض بر رنگ نشدن و وجود زبری مناسب سطوح اتصال می باشد، در نتیجه هنگامی که قطعات نصب می شوند، باید همه ی سطوح اتصال (شامل سطوح مجاور سرپیچ ها و مهره ها) از قسمت های پیوسته شده و دیگر مواد زاید عاری بوده و به ویژه سطوح تماس اتصالات اصطکاکی باید به طور کامل تمیز باشد و اثری از پوسته ی زنگ، رنگ، لاک، انواع روغن و مصالح دیگر در آن ها وجود نداشته باشد. بنابراین پس از این که اتصال به وجود آمد، محل همه ی پیچ های بسته شده رنگ آمیزی می شود.

 

3-2. محدودیت های اتصالات پیچی: برای اتصالات زیر باید از اتصال اصطکاکی با پیچ پرمقاومت یا اتصال جوشکاری شده استفاده شود:

1-3-2- وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع 60 متر و بیشتر.

2-3-2 وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع بین 30 تا 60 متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از 40 درصد کمتر باشد.

3-3-2. وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع کمتر از 30 متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از 25 درصد کمتر باشد.

4-3-2. در سازه های با ارتفاع بیش از 40 متر، برای اتصال همه ی تیرها و شاه تیرها به ستون ها و یا اتصالات هر نوع تیر یا شاه تیری که مهار ستون ها با آن ها مرتبط باشد.

5-3-2. همه ی سازه هایی که جرثقیل های با ظرفیت بیشتر از 5 تن تحمل می کنند. وصله ی خرپاها یا تیرهای شیب دار سقف، اتصال خرپاها به ستون ها، وصله ی ستون ها، مهار ستون ها، مهار زانویی بین خرپای تیر سقف و ستون و تکیه گاه های جرثقیل مشمول این امر می باشند.

6-3-2- در اتصالات تکیه گاه های اعضایی که ماشین های متحرک یا بارهای زنده از نوعی را تحمل می کنند که تولید ضربه و یا معکوس شدن تنش ها را به همراه داشته باشند.

7-3-2. هر اتصال دیگری که در نقشه های طرح و محاسبه قید شده باشد.

  1. آشنایی با روش های تولید پیچ:

1-3. روش های نورد و ساخت پیچ: پیچ ها به طور کلی به دو روش فورج سرد و فورج گرم تولید می شوند. روش فورج سرد دارای عیوب کمتر و کیفیت بهتری نبست به فورج گرم می باشد. همچنین باید دانست که در حال حاضر در کشور ما، تنها تا سایز M24 به روش فورج سرد تولید می شود که به این نکته در طراحی باید توجه نمود.

2-3. روش های پوشش دهی پیچ بر اساس ASTM: ممکن است پس از ساخت، پیچ ها برای جلوگیری از خوردگی پوشش دهی شوند. روش های پوشش دهی عبارتند از:

الف_ پوشش گالوانیزه ی سرد یا الکترولیز،

ب- پوشش گالوانیزه ی مکانیکی (که در ایران کمتر تکنولوژی آن وجود دارد).

پ – پوشش گالوانیزه ی گرم یا غوطه وری گرم

ت- پوشش غیر گالوانیزه یا رنگی.

آیین نامه ی ASTM به طور اکید توصیه می کد که برای پیچ های رده ی 10.9 از هیچ پوشش فلزی استفاده نشود، چرا که امکان به وجود آمدن ترک های هیدروژنی در پیچ وجود خواهد داشت. در نتیجه باید توجه داشت که در محیط های خورنده از پوشش های غیر گالوانیزه با گالوانیزه در مرحله ی اسیدشویی ست که باعث فعال شدن یون هیدروژن در فولاد پیچ می شود، در حالی که در روش غیرگالوانیزه، از روش شات بلاست یا پاشش ریزدانه ی فولادی به جای اسیدشویی استفاده می شود.

  1. آزمایش های پیچ، مهره و واشر:

به طور کلی آزمایش های زیر برای ست پیچ و مهره و واشر انجام می شود:

1-4. آزمایش های ابعادی

2-4.  آزمایش های متالوژیکی

3-4. آزمایش های مکانیکی

4-4. آزمایش های پوشش مقاوم خوردگی

آزمایش های ابعادی و نیز متالوژیکی در هنگام تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده انجام می شود. آزمایش های مکانیکی پس از تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده یا آزمایشگاه های مقاومت مصالح انجام می گیرند. آزمایش های مکانیکی برای مهندسان طراح و بازرسان دارای اهمیت می باشد. به طور کلی آزمایش های مکانیکی شامل آزمایش های کشش، سختی سنجی و ضربه می شود. آزمایش کشش خود شامل سه نوع آزمایش می شود که عبارتند از : آزمایش بار گواه، آزمایش کشش گوه ای بر روی نمونه ی کامل و ازمایش کشش بر روی نمونه ی ماشین کاری شده.

1-4-4. آزمایش ضربه: در آزمایش ضربه که به آن تاب نمونه ی زخم دار نیز می گویند، یک نمونه از مصالح مورد استفاده را برداشته، به کمک دستگاه پاندول دار و سقوط آزاد پاندول، قطعه شکسته شده و میزان انرژی جذب شده ی آن را اندازه گپری می کنند. آزمایش ضربه برای پیچ اجباری نیست اما در صورت امکان باید آن را انجام داد.

2-4-4. آزمایش کشش: این آزمایش از آزمایش های بسیار معمول باری پیچ می باشد. در آزمایش کشش، پس از بستن کامل پیچ با یک مهره از رده ی مقاومتی بالاتر بر روی دستگاه کشش، با سرعتی مناسب پیچ تا حد تنش تسلیم زیر کشش قرار گرفته و سپس به مدت ده ثانیه در همین حالت باقی می ماند سپس بار کششی از روی پیچ برداشته می شود. در این آزمایش هیچ گونه شکست یا افزایش طول همیشگی در پیچ نباید وجود داشته باشد.

3-4-4. آزمایش کشش گوه ای: پس از آزمون کشش این آزمایش بر روی پیچ انجام می شود. الزام آیین نامه برای انجام آزمایش کشش بر روی نمونه ی کامل و واقعی پیچ و مهره ی استفاده شده در پروژه است، مگر در مورادی که محدودیت ظرفیت دستگاه آزمایش وجود دارد و یا طول پیچ خیلی کوتاه است که در این حالت از نمونه ی ماشین کاری شده استفاده می شود. در این آزمایش باید دست کم به مقدار چهار رزوه ی کامل از  پیچ بین فک های دستگاه قرار بگیرد. حداکثر سرعت دستگاه نباید از mm/min 25 بیشتر باشد. شکست به وجود آمده تنها باید در بدنه ی پیچ باشد و در صورت بروز شکست در محل اتصال سرپیچ به بدنه، حتی اگر به مقاومت مورد نیاز نیز رسیده باش، نمونه مورد پذیرش نیست. این شکست در پیچ های ساخته شده به روش فورج گرم بیشتر مشاهده می شود و بر همین اساس تا حد امکان باید از پیچ های ساخته شدهبه روش فورج سرد استفاده شود. از آن جایی که در ایران و در حال حاضر تنها تا قطر M24 به روش فورج سرد تولید می شود، در طراحی باید تلاش نمود تا از قطرهای بالاتر ازاستفاده نشود.

4-4-4- آزمایش سختی سنجی: این آزمایش در رده ی آزمایش های غیرمخرب پیچ بوده و برای آگاهی از میزان سختی قطعه و برابری آن با مقدار استاندارد انجام می شود. سختی سنجی برای بخش انتهایی، سطح صاف بدنه و سطح صاف سرپیچ انجام می شود. به طور کلی از سه روش برای آزمون سختی سنجی استفاده می شود که عبارتند از: روش برینل، روش راکول و روش ویکرز.

5-4-4. برای مهره از آزمایش کشش استفاده نمی شود و تنها از آمایش های بار گواه و سختی سنجی بر روی مهره ها انجام می گیرد. برای واشر نیز تنها آزمایش سختی سنجی انجام می شود.

6-4-4. جهت انجام آزمایش های لازم برای پیچ و مهره و واشر، باید تعداد نمونه ی لازم بر اساس جدول موجود در نشریه ی 264 (آیین نامه ی اتصالات) استفاده شود. باید دانست که از این جدول تنها می توان تعداد نمونه جهت انجام آزمایش برای پیچ ای پوشش دهی شده به هر دو روش گالوانیزه و غیر گالوانیزه را ارایه داده است که برابر جدول زیر می باشد:

تعداد پیچ و مهره

تا 150

151 تا 200

201 تا 500

501 تا 1200

1201 تا 3200

3201 تا 10000

بیش از 10000

پوشش غیرگالوانیزه

1

2

3

5

8

13

20

پوشش گالوانیزه

20

32

50

80

125

200

325

 

5-4. تعریف محموله ی تولیدی: به محصولاتی که از نظر ابعادی دارای مشخصات یکسان بوه و همه ی آن ها از یک شماره ی ذوب تولیدی مواد اولیه ساخته شده باشند یک محموله ی تولیدی یا یک بج می گویند. در نتیجه، برای انجام آزمایش های لازم پیچ، مهره و واشر، تعداد نمونه بر اساس هر یج تعریف می شود.

  1. مشخصات پیچ های تولیدی در ایران:

1-5: تنش گسیختگی FU در پیچ که با توجه به نحوه ی تولید پیچ های پرمقاومت در ایران، طراحان باید به مورد مهمی در طراحی سازه توجه کند. در تولید پیچ، به دلیل استفاده ی تولیدکنندگان از فن آوری و تجهیزات آلمانی، آیین نامه ی مرجع DIN آلمان می باشد، اما آیین نامه ی طراحی براساس مبحث دهم، برگرفته از علایم استانداردهای آمریکایی می باشد. در آیین نامه های آمریکایی، رده ی پیچ بر اساس مقاومت طبقه بندی شده است در حالی که در آیین نامه های آلمانی بر اساس شکل  عملکرد پیچ دسته بندی صورت گرفته است. طراح باید به این نکته توجه داشته باشد که در محاسبات و نیز نقشه ها از علامت های آلمانی استفاده کنند چرا که پیچ موجود در بازار ایران بر این اساس می باشد.

1-1-5 دسته بندی پیچ براساس مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان براساس جدول زیر است:

کد پیچ

استحکام کششی نهایی Fu

تنش مجاز کششی Fy

A307

4200 kg/cm

3000 kg/cm

 

A 325

 

 

d < 25.mm.8250 kg/cm

 

d < 25 m.m , 6400 kg/cm

d>25mm,7250 kg/cm

d< 25mm,5600 kg/cm

A 490

10000 kg/cm

9000 kg/cm

 

 

 

کد پیچ

ردهی مقاومت

استحکام کششی

تنش مجاز کششی F

نوع عملکرد

مقدار رزوه

DIN931

8.8

8000 KG/CM

6400 KG/CM

اتکایی

نیم روزه

10.9

10000 KG/CM

9000 KG/CM

DIN933

 

8.8

8000kg/cm

6400 kg/cm

اتکایی

تمام روزه

10.9

10000 kg/cm

9000 kg/cm

DIN6914-HV

10.9

10000 kg/cm

9000kg/cm

اصطکاکی

نیم رزوه

  

2-5: تعریف رده ی مقاومتی پیچ: رده ی مقاومتی در پیچ ها براساس DIN با سه عدد 12.9,10.9,8.8 تعریف شده است که در ایران رده ی 12.9 تولید نمی شود. البته این آیین نامه رده های مقاومتی 5.6,4.6 را نیز برای پیچ های معمولی تعریف نموده است. از آن جا که با توه به بند 10-3-5-3 مبحث دهم ویرایش 1387، در اتصالات لرزه ای تنها باید از پیچ های پرمقاومت استفاده شود، این نوع پیچ ها در طراحی اتصالات اصطکاکی کاربردی ندارد، ضمن آن که تولید این نوع پیچ نیز در کشور ما بسیار محدود می باشد. این عدد معرف مقدار تنش جاری شدن و تنش گسیختگی پیچ می باشد. به عنوان مثال، در رده ی مقاومتی 8.8، منظور از 8 اول حداقل مقاوت نهایی پیچ برابر 8000 Kg/m و منظور از 8. مقدار تنش جاری شدن پیچ برابر با 0.8*8000=6400 Kg/cm می باشد.

 

  1. آشنایی با وسایل بستن و پیش تنیدگی در اتصالات:

1-6. وسایل دستی: این ابزار شامل آچار رینگی، بست (Spanner) و ابزاری از این دست بوده که بیشتر برای بستن پیچ ها در اتصلاات اتکایی کاربرد دارد. این ابزار برای پیش تنیدگی اتصالات اصطکاکی کاربردی ندارد.

2-6. وسایل ماشینی: چون یک کارگر توانایی لازم برای پیش تنیدگی پیچ های اتصالات اصطکاکی را ندارد، به ناچار باید از وسایل ماشینی برای این مقصود استفاده نمود. این وسایل در اصل ابزار مختلفی ست که پرکاربردترین آن ها عبارتند از:

1-2-6 آچار هیدرولیک: این وسیله با فشار روغن کار کرده و در سازه های فولادی کاربرد زیادی نداشته و بیشتر در مخازن تحت فشار استفاده می شود.

2-2-6 آچار بادی: در کشور ما، برای سازه های فولادی بیشتر از این وسیله استفاده می شود. این ویسله دارای انواع و اندازه های گوناگون بوده و کارکردن آن با فشار زیاد می باشد. به همین دلیل باید از کمپرسور باد برای تامین نیروی آن استفاده نمود. در این روش با استفاده از باد پرفشار و ضربه زدن، پیچ ها سفت می شود.

3-2-6 آچار برقی: این وسایل همان گونه که از نامشان پیداست با برق کار می کند. این ابزار در کشور ما رایج نیست که شاید به دلیل گرانی ابزار و هزینه ی تامین و نگهداری بالا باشد.

3-6. به طور کلی به ابزار سفت کردن و پیش تنیدن پیچ ها Impactor گفته می شود می شود نکته ی مهم هنگام استفاده از این ابزار عدم آگاهی از میزان گشتاور ایجاد شده و میزان پیش تنیدگی پیچ می باشد که مورد بسیار مهمی در زمینه ی ایجاد یک اتصال درست در هنگام اجراست.

1-3-6: تورک متر (Torque Meter): همان گونه که اشاره شد، با استفاده از ابزار دستی یا ماشینی برای سفت کردن پیچ ها ی اتصال سازه، نمی توان میزان گشتاور ایجاد شده و پیش تنیدگی حاصل از آن را به دست آورد. برای رسیدن به پیش تنیدگی در پیچ های یک مجموعه اتصال، باید میزان گشتاور پیچشی مشخص شود که برای این کار از وسیه ای به نام ترک متر استفاده می شود. این وسیله دارای نشانگری ست که به کمک آن می توان مقدار گشتاور پیچشی وارد بر پیچ را اندازه گیری نمود.

2-3-6: چندکاره (MultiPlayer): در مورد پیچ های تا سایز M20 (سایزهای پایین) می توان انتظار داشت که نیروی یک کارگر معمولی توان سفت کردن آن را داشته باشد، اما، برای سایزهای بزرگتر از آن که نیروی کارگری تامین کننده ی میزان سفت شدگی نیست، باید از دستگاه چندکاره که در اصطلاح به آن مولتی پلایر گفته می شود استفاده نمود. این دستگاه دارای انواع گوناگونی است که براساس شاخصه ی نسبی با افزایش نیروی دست کارگر تقسیم بندی شده است. به عنوان مثال، مولتی پلایر، 1:2 میزان نیروی دست کارگر را دو برابر و مولتی پلایر 1:5 میزان نیروی دست کارگر ار پنج برابر می کند.

3-3-6: به طور معمول در پروژه های ساختمانی، از ترکیب ترک متر و مولتی پلایر برای سفت کردن و پیش تنیدن پیچ های اتصالات سازه های فولادی استفاده می شود.

  1. روش های پیش تنیدن در پیچ های اتصالات فولادی:

استانداردهای گوناگون هر کدام روش هایی را برای پیش تنیدگی پیچ ها معرفی کرده و به رسمیت شناخته اند. یکی از معتبرترین استانداردها در این زمینه، استاندارد کمیه ی RCSC که از کمیته های زیمجموعه ی AISC می باشد بوده و چهار روش کاربردی را برای پیش تنیدگی در پیچ معرفی نموده است:

1-7. استفاده از آچار کالیبره: در این روش به طور روزانه از هر پیچ تعداد سه نمونه ی پیچ، مهره و واشر انتخاب شده و کالیبره می شود. به منظور کالیبراسیون نمونه ها از یک دستگاه (اسکید مور ویلهلم) استفاده می شود و به کمک ترک متر میزان گشتاور مشخص براساس مشخصات نقشه ها یا جدول 10و4و4 آیین نامه ی مبحث دهم تنظیم شده و برای همه ی پیچ های مشابه کاربردی در همان روز به کار گرفته می شود. نکته ی بسیار مهم در عدم برابری میزان پیش تنیدگی بین پیچ ها با مقدار ی گشتاور اعمال شده  ثابت است. یعنی وقتی بر ایسه نمونه پیچ یک میزان گشتاور اعمال شود، مقدار نیروی پیش تنیدگی نمایش داده شده در دستگاه اسکید مور ویلهلم متفاوت است. بررسی ها نشان داده که از میزان گشتاور اعمال شده، حدود هفتاد درصد صرف غلبه بر اصطکاک موجود بین رزوه ها و نیز اصطکاک بین سطح مهره بر روی واشر شده و تنها کمتر از بیست درصد گشتاور اعمال شده جهت پیش تنیدگی به کار می رود. در نتیجه آیین نامه کالیبراسیون، این روش را با توجه به دما، شرایط محیطی و مسایلی از این دست برای هر بچ به صورت روزانه به رسمیت می شناسد.

2-7. استفاده از واشرهای ویژه (DTI Washers): این واشرها دارای برامدگی هایی ست که برای هر سایز پیچ کالیبره شده است. روش کار به این صورت است که آن را درون اتصال قرار داده و پیچ سفت شده، سپس با اعمال نیروی بیشتر تا حد پیش تنیدگی برای ن سایز، برآمدگی های روی واشر تخت می شود. پس از آن با چشم و یا با استفاده از فیلر کنترل انجام می گیرد که تخت شدگی کامل واشر نشانه ی رسیده به میزان پیش تنیدگی لازم برای پیچ می باشد. در این روش نیازی به استفاده از ترک متر نمی باشد. البته نوع دیگری از این واشرها موجود است که به جای برآمدگی دارای یک نوع کپسول سیلیکونی رنگی ست که با رسیدن به پیش تنیدگی لازم، کپسول سیلیکونی ترکیده و رنگی قرمز از خود تراوش می کند که به راحتی و با چشم، می توان پیچ های پیش تنیده را از غیر پیش تنیده تشخیص داد. به منظور اطمینان از کیفیت واشرهای DTI ، باید همه ی الزامات استاندارد ASTM F 959M در ساخت، تولید و بازرسی این قطعات به کار گرفته شده باشد.

3-7. استفاده از بولت های ویژه (Twist off Bolt): این روش که گاهی به آن TC  Bolt نیز می گویند، این نوع پیچ ها دارای یک قسمت اضافی پایینی بوده که با سفت شدن کامل پیچ به وسیله ی آن آچارهای ویژه ی خود، مهره در جهت عقربه های ساعت چرخانده شده، و بخش اضافی را در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخاند، که این باعث بریده شدن قسمت اضافی پایینی پیچ شده که نشانه ی پیش تنیدگی پیچ می باشد. این روش بسیار دقیق اما غیرکاربردی ست، چون نیاز به فضای کافی برای قرارگیری آچار مخصوص داشته و همچنین برای سفت کردن پیچ تنها باید از آچارهای ویژه استفاده نمود.

4-7. استفاده از چرخش مهره: در این روش ابتدا پیچ ها را تا اندازه ای که قابل سفت شدن می باشد، بسته و سپس، روی بدنه مهره و میله ی پیچ را علامت گزاری کرده، آن گاه به میزان دوری که براساس طول و قطر در آیین نامه مشخص شده، چرخش اضافه بر مهره اعمال می شود. طبق جدول 10و4و2 مبحث دهم چرخش لازم برای پیش تنیده کردن پیچ ها آورده شده که تنها برای سطوح بدون شیب کاربرد دارد. برای همه ی سطوح می توان از جدول زیر استفاده نمود:

 

وضعیت قرارگیری سطوح اتصال بر روی هم

 

طول پیچ

هر دو سطح شیب دار کمتر از 1:20

یک سطح شیب دار کمتر از 1:20

سطوح روی هم بدون شیب

3/2 دور

2/1 دور

3/1 دور

برابر یا کمتر از چهار برابر قطر

6/5 دور

3/2 دور

2/1 دور

بزگتر از چهار بابر تا کوچکتر مساوی هشت برابر قطر

یک دور کامل

6/5 دور

3/2 دور

بزرگتر از هشت برابر تا کوچکتر مساوی دوازده برابر قطر

 

5-7. در اتصلات پیچی سوراخ ها بر روی خط مستقیم در جهت نیرو یا عمود بر آن در یک یا چند ردیف تعبیه می گردد. چنان چه تعداد سوراخ ها زیاد باشد می توان شکل قرارگیری سوراخ ها را به صورت زیگراگ اجرا نمود. فاصله ی بین سوراخ ها به صورت یکنواخت و هماهنگ با قطر سوراخ انتخاب می شود.

  1. انواع سوراخ ها: در اتصالات پیچی براساس آیین نامه های طراحی AISC و مبحث دهم از مقررات ملی ساختمانی ایران، انواع سوراخ به شرح زیر طبق بندی می شود:

الف سوراخ استاندارد گرد

ب سوراخ بزرگ شده گرد

سوراخ لوبیایی بلند

سوراخ لوبیایی کوتاه

ث سوراخ لوبیایی (بلند یا کوتاه) عمود بر جهت نیرو

1-8. آیین نامه ی AISC در اتصالات اصطکاکی تنش های مجاز برشی برای پیچ های پرمقاومت را براساس وضعیت سطوح ورق های در حال تماس و نیز نوع سوراخ بیان می کند. آیین نامه مذکور سطوح تماسی که تمیز بوده و لایه ای از اکسید اصل از نورد گرم در روی آن قرار داشته باشد را کلاس A می نامد و برای وضعیت های مختلف سطوح طی جدولی تنش های برشی مجاز را ارائه می کند.

2-8. مبحث دهم از مقررات ملی ساختمانی ایران تنش های مجاز برشی در اتصالات اصطکاکی را بر اساس نوع سوراخ بیان می نماید. سوراخ استاندارد طبق تعریف آیین نامه ی ایران سوراخی است که قطر آن 2 میلی متر از قطر پیچ بیشتر است. در حالی که آیین نامه AISC سوراخی را استاندارد می نامد که قطر آن به طور دقیق برابر قطر پیچ باشد. از نظر اجرایی تعریف آیین نامه ی AISC امکان پذیر نیست، بلکه حتما می توان گفت که تعریف آیین نامه ی ایران برای سوراخ استاندارد نیز بسیار دشوار اجرا می گردد. در نتیجه در محاسبات بیشتر محاسبان فرض را غیراستاندارد بودن سوراخ ایجاد شده در حالت اصطکاکی (با توجه به بخش ب از بند 10و1و10و3 و بند 10و3و5و3 ویرایش 1387 مبحث دهم، اتصالاتی که در سیستم لرزه بر مشارکت ندارند) گذاشته و کنترل ها را بر اساس سوراخ بزرگ در نظر می گیرند، و در اتصالات اتکایی تاکید بر استاندارد بودن سوراخ دارند، چرا که در هر حال اجرای سوراخ استاندارد در عمل کار آسانی است.

3-8 فاصله ی بین سوراخ ها در بازه ی مقادیری مشخص می باشد. مقدار کمینه برای فاصله ی سوراخ ها به دو جهت است، یکی جلوگیری از گسیختگی و پارگی ورق و دیگری اجرایی بودن کار و فراهم کردن فضای مناسب برای بستن پیچ، مقدار پیشینه ی سوراخ ها پیروی سه دلیل است. نخست آن که بتوان توزیع به نسبت واقعی تری از نیروی در اتصال داشته و همنواختی  یکسانی آن را در پیچ ها به وجود آورد، تا فرض صلب بودن ورق تامین شود، دوم این که با کم کردن فاصله، طول موج کمانشی حاصل از نیروی فشاری را نیز به کمترین مقدار ممکن رساند از کمانش موضعی جلوگیری شود، و آخرین دلیل هم این که از باز شدن درز بین ورق های اتصال و خطر زنگ زدگی ورق جلوگیری نمود.

4-8. فاصله ی کمینه بین سوراخ ها بر اساس جدول زیر در واحد کیلوگرم سانتی متر است

5-8 فاصله ی کمینه ی سوراخ ها با لبه ی کناری براساس جدول زیر در واحد کیلوگرم سانتی متر است:

6-8:مبحث دهم از مقررات ملی ساختمانی ایران محدودیت های زیر را برای سوراخ های اتصالات پیچی در نظر می گیرد:

الف) سوراخ های بزرگ فقط در اتصالات اصطکاکی مجاز است.

ب) سوراخ های لوبیایی کوتاه در تمام امتدادها در اتصالات اصطکاکی مجاز هستند و در اتصالات اتکایی امتداد طولی سوراخ باید عمود بر امتداد نیرو باشد.

ب) در اتصلالات اتکایی، سوراخ های لوبیایی بلند فقط در امتداد عمود بر مسیر نیرو مجاز هستنند و در اتصالات اصطکاکی فقط می توانند در یکی از ورق های اتصال و در هر امتداد اختیاری وجود داشته باشد.

7-8 . سوراخ های لوبیایی و بزرگ به دلایل زیر در اتصالات تعبیه می شوند:

الف. در اتصالات اتکایی و یا اصطکاکی که در آن ها به دلایلی نیروی پیش تنیدگی کاهش یا حذف می شود. هنگامی که اتصال تحت بارهای دینامیکی قرار می گیرد احتمال تماس تنه ی پیچ با دیواره سوراخ در دفعات مکرر وجود دارد. تعبیه ی سوراخ های بزرگ یا لوبیایی موجب عدم تماس تنه پیچ با دیواره ی سوراخ به ویژه دراثر پدیده ی خستگی خواهد شدو

ب. تعبیه ی سوراخ  های بزرگ و لوبیایی شرایط مناسب تری برای مونتاژ، تنظیم و رواداری پیچ ها در اتصال فراهم می نماید.

پ تعبیه ی سوراخ های بزرگ و لوبیایی از وقوع تنش های ناشی از دما و نیز تنش های مرتبه ی دوم جلوگیری می کند.

8.8 در رابطه با قطر پیچ، باید توجه داشت در ایران قطرهای M18 وM33 تولید نمی شود. در نتیجه در طراحی هیچ گاه از این دو نمره نباید استفاده کرد.

 

جمع بندی:

1-11 با توجه به این که در حال حاضر در کشور ما قطرهای M18 و M33 تولید نمی شود، در طراحی سازه های فولادی با اتصالات پیچ و مهره، از این دو سایز نباید استفاده کرد.

2-11. از آن جا که سیستم تولید پیچ و مهره در کشور ما و در حال حاشر براساس استانداردهای اروپایی می باشد، از مشخات پیچ بر اساسا DIN آلمان در طراحی و نقشه ها باید استفاده نمود.

3-11. با توجه به سیستم تولید پیچ در ایران، در طراحی اتصالات اصطکاکی، تنها از پیچ DIN 6914-HV باید استفاده شود. که این پیچ تنها دارای رده مقاومتی 10.9 می باشد.

4-11 . با توجه به برتری روش تولیدی فورج سرد به فورج گرم و تولید قطعات پیچ تا سایز m24 به این روش در کشور ما، تلاش باید نمود تا در طراحی ها تا حد امکان بیش از این سایز استفاده نشود. همچنین در مشخصات نقشه ها و دستور کارهای ساخت و نصب، بر خرید پیچ های با پوشش غیرفلزی (رنگی) باید استفاده نمود.

6-11. تا حد امکان باید کو شش شود که خرید پیچ و مهره از کارخانه ی سازنده صورت گیرد تا گواهی نامه های مرغوبیت و سایر گواهی های تطابق در دسترس باشد.

7-11. در هنگام نمونه گیری و انجام آزمایش توسط آزمایشگاه های مقاومت مصالح، بازرسی دقیق و مستقیم صورت پذیرد.

8-11. با توجه به شرایط موجود، روش چرخش اضافی مهره ارزان ترین و قابل اطمینان ترین روش پیش تنیدگی در اتصالات اصطکاکی در کشور ماست

مرجع طراحی اتصالات سازه های فولادی

 

معرفی کتاب:

طراحی اتصالات از مهم ترین بخش های طراحی در سازه های فولادی می باشد. به طور کلی تعریف نوع قاب نیز براساس نوع و رفتار اتصال صورت می گیرد.اتصالات به سه دسته ی مفصل، نیمه صلب و صلب تقسیم می شود که دو دسته ی اتصالات مفصلی و صلب بیشترین کاربرد را در طرای سازه های فولادی دارد.

در حال حاضر، همه ی این اتصالات بیشتر به دو روش جشی و پیچی اجرا می شوند و روش پرچی اکنون متداول نمی باشد. اتصالات از نظر محل آن نیز به چند دسته تقسیم می شود مانند اتصال تیر به ستون تیر به تیر ستون به کف ستون بادبند و غیره.

طراحی و محاسبه ی یک سازه به کمک نرم افزارهای رایج صورت می گیرد که به طور عموم طراحی اتصالات در حیطه ی طراحی نرم افزاری نبوده و به روش محاسبات دستی صورت می گیرد.

کتاب مرجع طراحی اتصالات سازه های فولادی که توسط مهندس امیر تولایی و مهندس علیرضا کافیان نگاشته شده است. روش جامع طراحی اتصالات را بر اساس فرمولر گام به گام جهت سهولت دستیابی به روش محاسبات اتصالات براساس نحوی اتصالات بر مبنای محل و نیز روش اتصال و دسته بندی نوع آن به تفکیک ارایه داده است که شامل تقسیم بندی زیر می باشد:

  1. اتصالات تیر به ستون

اتصالات مفصلی

اتصالات به کمک نبشی جان

روش اتصال جوشی

روش اتصال پیچی

اتصال بانشیمن نبشی (تقویت شده)

روش اتصال جوشی

روش اتصال پیچی

اتصال بانشیمن براکت (تقویت شده)

روش اتصال جوشی

اتصالات صلب

اتصال با ورق نشیمن به بال

روش اتصال جوشی

روش اتصال پیچی

اتصال با ورق نشیمن به جان

روش اتصال جوشی

روش اتصال پیچی

اتصال با سخت کننده ی T به جان

روش اتصال جوشی

روش اتصال پیچی

اتصال فلنجی (ورق انتهایی)

اتصال شاخه درختی در قاب صنعتی (کنج زانویی)

اتصال ساعتی در قاب صنعتی

اتصالات نیمه صلب

 

اتصالات پیچ و مهره ای
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:59
0 نظر

اتصال خورجینی در ساختمان های اسکلت فلزی در ایران

اتصال خورجینی در ساختمان های اسکلت فلزی در ایران

اتصال خورجینی متداول ترین شکل اتصال در ساختمان های اسکلت فلزی در ایران است؛ مبدع این اتصال ایرانیان هستند و در هیچ کجا شناخته شده نیست! نحوه اجرای اتصال خورجینی بدین طریق است که تیرهای باربر از طرفین ستون ها به طور یکسره عبور داده می شوند و روی نبشی هایی که در طرفین ستون نصب شده اند قرار می گیرند و معمولا در بالای هر تیر هم یک نبشی قرار می دهند، لذا اتصال خورجینی تامین کننده نشیمن برای عبور یک جفت تیر سرتاسری از طرفین ستون است.

                          


اتصال خورجینی متداول ترین شکل اتصال در ساختمان های اسکلت فلزی در ایران است؛ مبدع این اتصال ایرانیان هستند و در هیچ کجا شناخته شده نیست! نحوه اجرای اتصال خورجینی بدین طریق است که تیرهای باربر از طرفین ستون ها به طور یکسره عبور داده می شوند و روی نبشی هایی که در طرفین ستون نصب شده اند قرار می گیرند و معمولا در بالای هر تیر هم یک نبشی قرار می دهند، لذا اتصال خورجینی تامین کننده نشیمن برای عبور یک جفت تیر سرتاسری از طرفین ستون است.

                          

اتصال خورجینی کاربرد گسترده ای در ایران دارد که علت آن عمدتا سادگی اجرا، کاهش هزینه، کم کردن نیمرخ بال پهن و شماره های بالای نیمرخ IPE است. به طور کلی ساختمان های فولادی به دلیل نرمی و انعطاف پذیری از پایداری خوبی در برابر نیروهای ناشی از زلزله برخوردارند، اما متاسفانه در زلزله های خرداد ماه 69 منجیل و رودبار و زلزله اخیر بم برخلاف انتظار، شدیدا آسیب دیدند و خسارات جبران ناپذیری را به بار آوردند.

علت این امر را باید عمدتا در کیفیت اتصالات جست. ضابطه اصلی طرح اتصالات در نقاط زلزله خیز قابلیت انتقال لنگر برای سازه هایی است که فاقد بادبند یا دیوار برشی بتن آرمه اند؛ در حالی که اتصالات خورجینی از سوی هیچ کدام از آیین نامه های موجود به عنوان اتصالات گیردار شناخته نشده اند.

یکی از اجزای کلیدی دراتصال خورجینی، نبشی های بالا و پایین اتصال است. تیرهای اصلی قاب ها که به صورت یکسره از کنار ستون ها عبور کرده اند روی نبشی های نشیمن سوار می شوند و معمولا از یک نبشی اتصال کوچک نیز برای اتصال بال فوقانی تیر به ستون استفاده می شود که مقداری گیرداری در اتصال به وجود می آورد. نبشی تحتانی پهن تر از پهنای بال تیر I شکلی که بر روی آن قرار می گیرد، انتخاب می شود و این عمل به خاطر فراهم آوردن سطحی که بتوان تیر را به نبشی جوش داد، ایجاد می شود.

نبشی های تحتانی وقتی که ستون ها به صورت خوابیده بر روی زمین آماده سازی می شوند در محل های خود جوش می شوند و پس از ساخت ستون ها و گذاردن تیرها بر روی نبشی های تحتانی، بال تیر I شکل به نبشی تحتانی به صورت تخت جوش شده و سپس با استفاده از نبشی های کوچکتری که طول بال آنها از پهنای بال تیرI شکل کوتاه تر است در قسمت فوقانی تیر I شکل اتصال دیگری ایجاد می شود مجددا کیفیت جوش این نبشی از نوع تخت بوده، ولی دقت کافی در انجام آن صورت نمی پذیرد. نبشی بالا دو جوش به تیر و ستون دارد. جوش به ستون به دلیل آنکه سربالا انجام می شود اصلا مرغوب نیست و این جوش شره ای با کیفیت پایین تری اجرا می شود.

از آنجا که اصل است که جوش باید مقاوم تر از فولاد مادر باشد لذا اگر نیروی جانبی وارد شود باید فولاد پاره شود نه جوش و از آنجایی که جوش ها متاسفانه همیشه ضعیف تر از فولاد عمل می کنند در نتیجه اتصال خورجینی برای سازه جوش مناسب نیست. نبشی های بالا وپایین معمولا حکم عاملی جهت نگهداری تیر بر جای خود را دارد و به رغم اینکه اندازه و طول نبشی، ضخامت و طول جوش عوامل اصلی در تعیین رفتار بهینه اتصال در هنگام زمین لرزه هستند، اما در طراحی این اتصال بدون رعایت ضوابط علمی جوش اجرای اسکلت انجام می پذیرد.

اتصال خورجینی در برابر بارهای قائم با اتصالات صلب برابری می کند، اما در برابر نیروهای جانبی بیشترین نیرو به اتصال به صورت پیچشی است که این نیرو می بایست از شاه تیر به نبشی و از نبشی به ستون وارد شود و بنابراین دو واسطه در انتقال نیرو وجود دارد و از آنجا که نبشی با جوش های غیراستاندارد به ستون متصل شده است، لذا واسطه ای ضعیف است و در اثر زلزله یا سایر نیروهای جانبی سقف پایین می آید! در خرابی های زلزله های گیلان و بم در اکثر موارد تیر و نبشی پایین آمده است که نشان می دهد نبشی ضعیف بوده است.

قاب با اتصال خورجینی تنها بایستی برای بارهای قائم طراحی شوند. این اتصال در مقابل بارهای جانبی عملکرد خوبی نداشته و تنها برای تحمل بارهای قائم مناسب هستند و بارهای جانبی را بایستی سیستم های دیگری چون بادبندها تحمل کنند. اگر چه اتصال بادبند نیز خود با مشکلاتی همراه است چرا که به دلیل فاصله بین تیرهای متصل به ستون، چنانچه بادبند در آکس ستون ها قرار گیرد، نمی تواند به تیرها متصل شود و چنانچه به یکی از تیرهای اصلی اتصال خورجینی نصب شوند آنگاه بادبند در آکس ستون واقع نمی شود.

یکی دیگر از مشکلات اتصال خورجینی هنگامی بروز می کند که تیرها در دو طرف، دهانه های نامساوی را پوشش دهند، در این صورت دهانه های نامساوی عکس العمل های نامساوی را در برابر بارهای وارده نشان خواهند داد و افزایش لنگرها را موجب می شوند. عدم اتصال تیرها به هم و نامساوی بودن دو دهانه اطراف باعث می شود که نتوانند با هم کار کنند.

 

 

اتصال خورجینی در ساختمان های اسک
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:59
0 نظر

نحوه انتقال بار آسانسور

  اتصال آسانسور به سازه:
سازه آسانسور تنها از یک وجه به سازه اصلی متصل است.برای طراحی اتصالات آسانسور جدولی داریم که مثلاً میگه اگه ظرفیت آسانسور ما 6یا 8 نفره هست از چه نبشی ، از چه ریل راهنمایی ، از چه براکتی و ... استفاده کنیم.در مورد نحوه اتصال : بصورت عمومی در ساختمانهای بتنی با قرار دادن plate تویتیر یا هر جایی که قابلیت اتصال داره بوسیله شاخک هایی نبشی های آسانسور رو بهاونها جوش میکنند .نبشی فقط نقش ریل دارد و باربر نیست.سازه آسانسور به مهاربند نیاز ندارد یکدیافراگم داریم با باری محوری که توسط کابل تحمل میشود و به تیر های دور باکس واقع در خرپشته وارد منتقل میشود.
معمولا از مدل سازی اثر اسانسور در etabs صرف نظر میشود .چون سازه آسانسور کاملا جدا از سازه می باشد بهتر است فنداسیون آن نیز بصورت جداگانه طراحی شود. چاله آسانسور باید درتمامی موارد تعبیه گردد و در طراحی پی باید محل چاله آسانسور در نظر گرفته شود. 

نحوه مدل کردن چاله آسانسور در SAFE:
چاله آسانسور در نرم افزار Safe تنها یه صورت یک بازشو تعریف شده و با توجه به سادگی طراحی دستی ان امکان پذیر است. همچنین در پی های گسترده با تنظیمات در بخش Detailing می توان آرماتورهای گوشه های باز شو را مطابق ایین نامه بدست آورد .چون نرم افزار SAFE قادر به طراحی در حالتی که در پی اختلاف تراز وجود دارد، نیست و سطح را در یک تراز در نظر می گیرد...شاید بهترین راه طراحی دستی چاله آسانسور باشد، ولی چون چاله آسانسور ابعاد کوچکی دارد می توان عملکرد آن را با پی یکنواخت در نظر گرفت و پی را کلا در یک تراز طراحی کرد....اگر ابعاد چاله آسانسور بزرگ باشد به صورتی که عملکرد آن مجزا از پی باشد می توان چاله را به صورت یک پی مجزا در نرم افزار مدل و طراحی کرد

تصویر زیر شماتیک کلی روند آنالیز طراحی آسانسور را نشان می دهد :

مقادیر وردی سیستم شامل موارد زیر می باشد : 1- نوع ساختمان (مسکونی، تجاری،‌بیمارستانی، مدرسه و غیره)
2- تعداد کل طبقات
3- تعداد طبقات جمعیت دار
4- اگر واحد غبر مسکونی است تعداد اتاقها در هر واحد و تعداد واحدهای هر طبقه و در غیر اینصورت مساحت مفید هر طبقه
5- جمعیت هر طبقه
6- کل تراول (‌طول مسیر حرکت آسانسور)
7- ارتفاع طبقت
8- در صورت خاص بودن ساختمان (مهد کودک، خانه سالمندان، معلولین و ...)

 

پس از کسب اطلاعات بالا پردازش های زیر می بایست بر روی آنها و یا جداگانه انجام پذیرد :

 

1- تعیین جمعیت کل 2- تعیین جمعیت در زمان ترافیک
3- زمان انتظار برای دریافت سرویس (Interval)
4- زمان یک سفر کامل Round Trip Time
پارامترهای مهم مؤثر در محاسبه زمان یک سفر کامل:
- زمانهای پیاده و سوار شدن
- زمانهای پرش

 

خر وجی های زیر پس از پردازش :

 

تعداد آسانسور سرعت آسانسور
ظرفیت آسانسور
نوع کنترل:
- گروهی و تعداد آن
- مجزا

 

پس از آنالیز های بالا طراحی آسانسور در سه مرحله زیر انجام می پذیرد استاندارد مورد نظر در طراحی: EN81 می باشد)

 

پس از آنالیز ترافیک و بررسی محدودیتهای ابعادی که بر اساس فرم صفحه بعد اطلاعات اولیه آن از طریق بازدید از محل و یا نقشه های ابعادی و مشاوره با کارفرما صورت می گیرد. امر طراحی آسانسور صورت می گیرد.

 

فاز اول - بررسی و تعیین آبعاد و اندازه ها فاز دوم - بررسی و تعیین مشخصات فنی قطعات فاز سوم - تهیه نقشه های اجرایی جهت عملیات نصب و راه اندازی

 

------------------------------------------------------

 

فاز اول طراحی: طراحی ابعاد و اندازه ها

پس از انتخاب آسانسور مناسب از نظر تعداد، سرعت و ظرفیت که با بررسی محاسبات ترافیکی و محدودیتهای ابعادی صورت پذیرفت، بر اساس جداول ابعاد و اندازه های مطابق مقررات EN81 و توصیه های ISO که در صفحات بعد آمده است. سعی می شود مناسبترین ابعاد و اندازه ها انتخاب گردد. شایان ذکر است ابعاد و اندازه های ارائه شده صرفا" برای آسانسورهای معمولی و استاندارد می باشد. در شرایط خاص و آسانسورهای گرد، آسانسورهای پاناروما(شیشه ای) و یا آسانسورهای صنعتی، ابعاد و اندازه ها بر اساس شرایط موجود تعیین می گردد اما همواره سعی می شود مقررات EN81 برای میزان فضای هر مسافر (مساحتها) رعایت گردد.
خروجی های فاز اول طراحی عبارتند از:

تعیین ابعاد چاهک (عرض - عمق - ته چاه Pit - اورهد - طول مسیر) تعیین ابعاد موتورخانه و محل آن (طول - عرض - ارتفاع - بالا یا پایین)
تعیین ابعاد کابین (یک طرف درب - دو طرف درب)
تعیین نوع دربها و سمت بازشو (چدنی - سربی - در ابعاد مختلف)
نوع وزنه تعادل و ابعاد آن (چدنی - سربی - در ابعاد مختلف)
موقعیت وزنه تعادل (پشت کابین - بغل کابین)

 

فاز دوم طراحی: تعیین مشخصات فنی قطعات :

پس از انتخاب ابعاد و اندازه ها، فاز دوم طراحی که در واقع مشخص نمودن دقیق پارامتر های فنی قطعات می باشد شروع می شود. ابعاد و اندازه های طراحی شده برای چاهک، کابین و درب ها پارامتر های بسیار مهمی هستند که در انتخاب مشخصات فنی قطعات مؤثر می باشد. لذا عوامل اصلی مهم، در انتخاب قطعات و مشخصات فنی آنها عبارتند از:
عوامل موثر در انتخاب تجهیزات 1- نوع استادارد EN81
2- سرعت آسانسور
3- ظرفیت آسانسور
4- طول مسیر حرکت (تراول) آسانسور
5- ابعاد و اندازه ها (چاهک، موتورخانه، کابین، درب)
6- نوع کاربری آسانسور
7- محیط کاربری آسانسور
8- اتخاب نوع و کیفیت حرکت آسانسور

 

فاز سوم طراحی: تهیه نقشه های اجرایی جهت عملیات نصب و راه اندازی :

پس از طراحی ابعادی و تعیین مشخصات فنی قطعات و تجهیزات، نقشه های اجرایی جهت آماده سازی چاه و همچنین نحوه قرارگیری و نصب تجهیزات و نقشه های مدار های کنترل تهیه می گردد. در این مرحله از طراحی پارامتر های زیر مشخص می شود.
1- نحوه اسکلت فلزی و آهن کشی جهت چاهک های آجری (محل نصب براکت های ریل)
2- نحوه پلیت گذاری برای چاهک های بتنی (محل نصب براکت های ریل)
3- نحوه قرارگیری تجهیزات آسانسور برای عملیات نصب
4- مشخص نمودن محل سوراخهای سکوی موتورخانه
5- نحوه بتن ریزی کف چاهک و محل قرار گرفتن بافرها
6- نحوه آماده سازی محل های نصب درها
7- محابه نیرو های وارده به سازه اصلی چاه
8- مشخص نمودن نقشه اجرایی موتورخانه (قلاب سقف - هواکش موتورخانه و چاهک - درب ورودی - محل تابلوی 3 فاز)
9- تهیه نقشه های کنترل فرمان و نحوه سیم کشی چاهک و موتورخانه
10- ارائه دستورالهمل های کابل کشی و آماده سازی تابلو 3 فاز جهت کارفرما
11- انجام بازرسی های فنی نهایی و تحویل تجهیزات به کارفرما

 

 

مراحل طراحی و اطلاعات ساخت اسانسور از آماده سازی چاهک تا بتون ریزی
جهت جلوگیری از هدر رفتن زمان در پروسه طراحی و انتخاب آسانسور و هزینه های زیاد رعایت نکات ذیل از اهمیت زیادی برخوردار می باشد و چنانچه سازندگان ساختمان در طول عملیات طراحی و اجرا به نکات قید شده توجه نمایند از مزایای آن بهره مند خواهند شد. 

مرحله 1) آماده سازی کف چاله آسانسور : 
الف: جهت نصب آسانسور ارتفاع مورد نیاز از کف چاله تا سطح کف سازی شده اولین توقف آسانسور قبل از بتون ریزی کف چاله حداقل باید 190 cm باشد.  ب: در زمان بتون ریزی کف چاله با عنایت به نقشه سکوهای ضربه گیر زیر کابین و زیر قاب وزنه تعادل 10 cm بتون مگر و 30 cm آرماتوربندی و بتون ریزی می شود و ارتفاع باقیمانده نباید کمتر از 150 آرماتوربندی و بتون ریزی می شود و ارتفاع باقیمانده نباید کمتر از 150cm شود.  ج: جهت اجرای سکوهای ضربه گیر طبق نقشه های اجرای آرماتورهای انتظار جهت سکوهای ضربه گیر در فونداسیون مذکور پیش بینی می شود. 
نکته مهم: در این مرحله پیش بینی چاه ارت ضروری است. 
جهت چاه ارت (Earth) تا رسیدن به رطوبت لازم زمینی، و وصل کردن سیم مربوطه، می توان از چاه اصلی ساختمان جهت ایجاد چاه ارت استفاده نمود و چنانچه این چاه پیش بینی نشده است، در محل مناسب و نزدیک به آسانسور چاهی به عمق حداقل 8/3 متر ایجاد کرد تا به رطوبت زمینی رسید سپس مواد ذیل را

1.       نمک 33%

2.       زغال 33%

3.       پتاسیم 33%

4.       سیم مسی بدون روکش به متراژ مناسب جهت محل مورد انتقال

5.       میله مسی و صفحه مسی ( در بازار به صورت یک مجموعه وجود دارد)

طبق دستورالعمل در چاه حفر شده قرار داده و روی آن را می پوشانیم. مرحله 2) تهیه نقشه :
چناچه ساختمان در حال احداث می باشد و دسترسی دقیق به ابعاد مورد نیاز چاهک میسر نباشد، نقشه های زیر لازم است

1.       پلان تیپ طبقات شامل پارکینگ – زیر زمین – همکف و طبقات در محل نصب آسانسور

2.       مقطع از چاهک آسانسور با ذکر اندازه های کامل از کف چاله آسانسور تا زیر سقف موتورخانه

3.       پلان پشت بام ساختمان در محدوده چاهک آسانسور به منظور بررسی تأسیسات و تجهیزات احتمالی موجود در اطراف چاهک به شرکت طرف قرارداد ارائه شود

مرحله 3) بتون ریزی کف چاهک:
همانطوریکه در مرحله 1 اشاره شده پس از تکمیل مدارک مورد نیاز (در مرحله 2) با توجه به شرایط ساختمان و نوع آسانسور طرح اجرایی بتون ریزی کف چاهک به شرح ذیل به کارفرما ارائه خواهد شد.

1.       بتون مگر 10 سانتیمتر

2.       بتون آرمه کف و آرماتور بندی 30 سانتیمتر

مرحله 4 ) عملیات آهن کشی( سازه فلزی) چاهک آسانسور:
آهن کشی عبارت است از سازه فلزی در داخل چاهش آسانسور جهت استقرار براکت های مورد نیاز ریل های کابین و ریل های وزنه بر اساس نقشه طراحی شده توسط فروشنده آسانسور که بشرح زیر می باشد:

1.       تهیه نقشه اجرایی آهن کشی کامل چاهک

2.       تهیه لیست آهم آلات مورد نیاز

3.       نصب داربست فلزی مناسب جهت اجرای آهن کشی

4.       انجام آهن کشی با نظارت نماینده فنی شرکت فروشنده یا دستگاه نظارت ساختمان

5.       اجرای ضد زنگ آهن آلات پس از صدور گواهی انجام کار آهن کشی

مرحله 5 )دیوارکشی اطراف چاهک (در صورتیکه قبل از آهن کشن انجام نشده باشد)
الف: سه طرف چاهک (سمت راست - روبرو – سمت چپ) می بایستی بوسیله دیوارکشی از کف تمام شده اولین توقف تا اطاقک موتورخانه بر روی پشت بام اجرا گردد. 
ممکن است دیوارکشی با یکی از روش های زیر برحسب شرایط ساختمان انجام پذیرد:

1.       ورق کشی: که به تناسب فضا از ورق های فلزی _ یا پانل های گچی استفاده می شود

2.       رابتیس بندی: با استفاده از تورهای فلزی مخصوص و اندود کاری روی آن

3.       آجر کشی

ب: انجام اندود دیوار از طرف داخل چاهک بوسیله سیمان – یا خاک و گچ  توضیح:
اگر عملیات کلاف بندی آهن کشی در پشت ستونها و در داخل دیوار قرار می گیرد می بایستی در محل نصب براکت ها بر روی کلافهای افقی فضای خالی مناسب پیش بینی شود تا از تخریب بعدی جلوگیری شود. 
جهت اجرای مناسب مورد فوق بر اساس نقشه های درب و ریل که توسط فروشنده آسانسور تهیه می شود امکان پذیر خواهد بود. 
در این مرحله اجرای روشنایی داخل چاهک طبق دستورالعمل مربوطه باید انجام شود. 
مرحله 6)ایجاد موتورخانه:
اطاق موتورخانه بر حسب ابعاد و نقشه اجرایی فروشنده اجرا می گرددو رعایت ابعاد و اندازه های زیر الزامی است:

1.       ارتفاع از روی کف تمام شده آخرین توقف تا زیر سقف اطاق موتورخانه حداقل نباید کمتر از 6 متر باشد.

2.       اطاق موتورخانه باید درب با عرض ورودی حداقل 80cm داشته باشد.

3.       اطاق موتورخانه باید دارای پنجره جهت تهویه باشد.

4.       نصب هواکش مناسب در موتورخانه (حداقل با فن 250 CFM )

5.       نصب قلاب فلزی در بالای چاهک آسانسور روی سقف موتورخانه مناسب برای حداقل 2000 kg وزن

6.       فضای موتورخانه همیشه باید دمای مناسب داشته باشد (بین 5 الی 40 درجه سانتیگراد)

7.       نصب کپسول آتش نشانی

8.       نصب تابلو برق سه فاز طبق مشخصات مورد تأیید شرکت فروشنده آسانسور در موتورخانه

9.       اجرای کابل کشی برق سه فاز تا موتورخانه جهت نصب به تابلو برق سه فاز

10.   10چنانچه دو آسانسور در کنار هم قرار دارند باید دریچه ای (Trap Door)به ابعاد حداقل 80×100 cm در سقف موتورخانه (بالای فضای مقابل درب ورودی آسانسور در طبقه آخر ) تعبیه گردد.

11.   زیر سقف چاهک در موتورخانه آسانسورهای دوبله دریچه ای به ابعاد 600×500cm برای هر آسانسور تعبیه گردد.

مرحله 7) دورچینی درب طبقات: 
بعد از اتمام نصب ریل و درب و کنترل نهایی عملیات توسط عوامل فنی و تأیید آن باید موارد ذیل انجام شود:

1.       اجرای دیوار چینی دور دربها بوسیله آجر یا بلوک یا پوشش های فلزی

2.       پوشش به هر صورتیکه انجام می شود نبایستی از لبه داخلی دربها در سمت چاهک تجاوز نماید و حداقل باید با لبه چهارچوب دربها همسطح باشد

مرحله 8) اجرای کابل کشی و نصب تابلو برق
سه فاز:
همانطوریکه در بند 8و9 مرحله 6 آمده است اجرای کابل کشی و نصب تابلو برق سه فاز از اولویت خاصی برخوردار می باشد و لذا به شرح ذیل باید اقدام گردد:

1.       نصب کابل برق سه فاز از محل نصب کنتور تا موتورخانه آسانسور

2.       نصب سیم ارت (Earth)

3.       چنانچه فاصله کنتور تا محل نصب تابلو برق سه فاز بیش از اندازه های استاندارد می باشد باید محاسبه شده در سایز کابل تغییرات لحلظ گردد.

در فاصله های استاندارد از کابل 5x16 mm برای آسانسورهای 8 و 13 نفره و از کابل 5x10 mm جهت آسانسورهای 4و6 نفره استفاده می گردد. 
تجهیزات لازم که باید در تابلو برق سه فاز تعبیه گردد.

1.       سه عدد فیوز
25 A
برای آسانسورهای 4و6 نفره

2.       سه عدد فیوز
50 A
برای آسانسورهای 8و13 نفره و باری

3.       کلید گردان
63 A

4.       سه عدد چراغ زیگنال

5.       نصب پریز و فیوز مینیاتوری جهت روشنایی موتورخانه – روشنایی داخل چاهک و فن موتورخانه

6.       تعبیه ترموستات جهت تنظیم دمای موتورخانه و فن

مرحله 9)بتون ریزی سقف چاهک:
بعد از اتمام عملیات نصب درب و ریل و صدور تأییدیه عملیات توسط فروشنده آسانسور باید طبق مشخصات فنی محل نصب ریلها نسبت به اجرای قالب گذاری آرماتور بندی و بتون ریزی اقدام گردد. 
زمان لازم جهت استحکام بتون حدود 15 روز می باشد.
ضمناً مقدار نیروی وارده به سقف بتونی چاهک آسانسور (نیروی دینامیکی Dynamic ) بشرح زیر می باشد:
1. آسانسور 4 نفره حدود 3000 کیلوگرم
2. آسانسور 6 نفره حدود 3200 کیلوگرم
3. آسانسور 8 نفره حدود 3850 کیلوگرم
4. آسانسور 15 نفره حدود 6200 کیلوگرم نکته مهم: رعایت موارد ایمنی: 
در تمامی دوره نصب آسانسور به جهت وجود پرتگاه در مقابل فضای دربهای آسانسور نصب حفاظ ایمنی مقابل دربها و فضاهایی که حالت پرتگاه دارند الزامی است و باید با نصب تابلوهای 
احتیاط و هشدار از بروز هر گونه حادثه ای جلوگیری نمود.

 

پارامترهای فنی آسانسور

پارامترهای اصلی آسانسورها : نکته : در محاسبه ظرفیت آسانسور ها ، وزن مسافر برای هر نوع محاسبه ای 75 کیلو در نظر گرفته می شود .

پس مثلا اگر ظرفیت اسمی آسانسوری 6 نفر باشد پس آن آسانسور در واقع توانائی حمل 6 * 75 یعنی : 450 کیلوگرم را دارد .

 

پارامتر های فنی عبارتند از : الف ) ارتفاع مسیر ( بالا رفتن کابین ) تعداد و محل توقف ها ب ) ابعاد چاه آسانسور ، کابین و موتورخانه پ ) ولتاز برق اصلی ، تعداد استارت آسانسور در ساعت و فاکتوربار ت ) سیستم کنترلآسانسور ث ) سیستم درب های آسانسور و ورود و خروج و نوع کنترل ج ) تعداد آسانسورهای و مکان آنها در ساختمان چ ) شرایط محیطکار کرد قطعات اصلی آسانسورهای الکتریکی عبارتند از: الف ) وسایل تعلیق کابین و وزنه تعادل که می تواند سیم بکسل فولادی و یا زنجیر باشد .


 ب ) وسیله رانش که محرک آسانسور است و شامل:
- موتور الکتریکی
- گیربکس
- ترمز
- فلکه کششی و یا دنده زنجیر
- شاسیماشین – کوپلینگها ، محورها ، یاتاقانها


 پ ) کابین که مسافرین و یا بار را حمل می کند ، شامل یوک، که چهارچوبی فلزی است و کابین ازطریق آن به سیستم تعلیق متصل می شود ، کف کابین که بار را نگهداری می کند و بدنه کابین به کف متصل است .
قطعات دیگر عبارتند از :
- سیم تعلیق
- راهنماها که باعث هدایت کابین در مسیر حرکت خود می شود .
- درب کابین و محرک درب


 ت ) وزنه تعادل که برای جبران وزن کابین و قسمتی از ظرفیت بکار می رود

 

ث ) چاه آسانسور Hoist Way


این فضا قسمتی یا تماما پوشیده است و از کف چاله تا سقف ( کف موتورخانه ) ادامه دارد در این فضا کابین و وزنه تعادل حرکت می کنند و شامل ریلهای راهنما برای کابین و وزنه تعادل و درهای طبقات و ضربه گیر در کف چاه می باشد .


 ج ) سیستم ایمنی
یک وسیله مکانیکی است که در صورت بروز هر گونه خرابی ، یا شل شدن سیم بکسل( زنجیر تعلیق) وسیله توقف و نگاه داشتن کابین و یا وزنه تعادل در روی ریل راهنما می باشد و اگر سرعت کابین در جهت پائین رفتن از مقدار مشخص شده ای تجاوز کند این مکانیزم عمل می نماید ، عملکرد این مکانیزم توسط گاورنر که معمولا در موتور خانه است شروع می شود .


 چ ) ضربه گیر ها
کابین یا وزنه از حدود تعیین شده در چاهک گذشته و امکان برخورد با کف چاهک پیش آید این وسیله از برخورد خشن جلوگیری می نماید . ضربه گیر ممکن است از جنس پلی اورتان ، فنر یا نوع روغنی انتخاب شود که بستگی به سرعت اسمی داشته و طوری طراحی می شود تا انرزی جنبشی کابین یا وزنه تعادل را جذب کرده ( نوع فنری ) و یا مستهلک نماید .


 ح ) تجهیزات الکتریکی
که شامل امکانات ایمنی و روشنایی نیز می گردد .


 خ ) سیستم کنترلی
موتور و گیربکس بالا بر
موتور و کاهنده های بدون چرخ دنده معمولا برای سرعت های بیشتر از 2.5 متر بر ثانیه استفاده میشود در حالیکه برای سرعت های کمتر ، از گیربکس های دارای چرخ دنده استفاده می شود قبلا از گیربکس با چرخ دنده های ساده استفاده می شد ولی با پیشرفت روش های طراحی و تولید ، چرخ دنده های حلزونی یک استاندارد قابل قبول مورد استفاده در گیربکس آسانسورها شد .
و تغییر سرعت از طریق تغییر فرکانس صورت می گیرد .AC موتور گیربکس شامل موتور سه فاز
مقررات ایمنی ترمز آسانسور

در صورت قطع برق و یا قطع برق سیستم کنترل ، سیستم ترمزآسانسور باید به طور اتوماتیک عمل کند ، لذا ، از ترمز های اصطکاکی الکترو مغناطیسی استفاده می شود .اگر کابین با 125% بار نامی خود در سرعت معمول خود حرکت کند ، ترمز ها باید قادر به توقف کامل سیستم باشند و بلافاصله سیستم را در حالت ساکن نگهدارند .


- ترمز باید توسط فنرهای فشاری و یا نیروی وزن عمل کند .

- ترمز توسط الکترومغناطیس و یا الکتروهیدرولیک باید باز شود .

- اگر جریان برق قطع شود باید حداقل دو وسیله مستقل الکتریکی کنترل کننده داشته باشد .

- در صورت قطع جریان برق ، ترمز باید بلافاصله عمل نماید .

- هنگامیکه موتور گیربکس با یک وسیله دستی اضطراری مجهز باشد

- ترمز باید طوری طراحی شده باشد که توسط دست بتوان آن را باز کرد و با فشار دائمی توسط یک نفر این ترمز باز بماند .

مقررات ایمنی سیستم محرکه و ترمز آسانسور

1- هر آسانسور باید حداقل یک سیستم محرک مخصوص به خود داشته باشد .

2- حرکت دادن آسانسور به دو روش مجاز است .

الف )اسیستم اصطکاکی : با استفاده از سیم بکسل و فلکه و وزنه تعادل ( By traction )

ب ) سیستم مستقیم : این سیستم چه از نوع وینچی بدون وزنه تعادل و چه از نوع فقط برای سرعتهای کمتر از .0.63 متر بر ثانیه مجاز است . (Positiv drive)

3- آسانسور باید مجهز به سیستم ترمزی باشد که در مواقع قطع منبع تغذیه موتور اصلی و یا مدارهای فرمان به صورت خود کار سیستم متحرکه را متوقف نماید .

4- سیستم ترمز باید یک ترمز الکترومکانیکی ( اصطکاکی ) داشته باشد .

5- سیستم ترمز باید بدون هیچگونه تاخیری پس از قطع مدار باز کننده ترمز ،عمل نماید ( دیود با خازنی که به طور مستقیم به ترمینال سیم پیچی ترمز متصل است بعنوان یک وسیله تاخیر دهنده محسوب نمی شود .

6- فشار کفشهای ترمز باید توسط نیروی فنر تامین شود .

7- ترمز باید دارای حداقل دو کفشک با لنتهای نسوز باشد که روی دیسک یا استوانه عمل می کنند .

8- استفاده از ترمز نواری ممنوع است .

9- وجود چرخ طیار یا وسیله دیگری برای رساندن کابین در حالت اضطراری تا سر طبقه ضروریست .

10- برای قسمتهای گردنده در دسترس با سطح ناصاف نظیر زنجیرها ، چرخ زنجیرها و چرخ دنده ها بایستی حفاظت موثری پیش بینی شود .

11- کلیه اجزاء گردنده با سطح صاف بایستی به رنگ زرد باشد .
سیستم تعلیق کابین و مکانیزم تعادل

 

کابین و وزنه های تعادل :

 

کابین و وزنه های تعادل توسط سیم بگسلهای فولادی معلق نگاه داشته می شوند . سیم بگسل های آسانسور به بالای یوک کابین متصل می شوند .یک وسیله اتوماتیک برای تنظیم کشش سیم بگسل تعلیق باید حداقل در یکی از دو انتها وجود داشته باشد. این وسیله با مکانیزم متعادل ساز فشردگی بطور جداگانه معرفی می شود، چنین وسیله ای 
شامل یک سوکت گوه ای است که همراه یک فنر مارپیچ فولادی ، ضربه گیر لاستیکی و کابل شو است .

وزنه تعادل :

وزنه تعادل در آسانسورهای کششی و زنجیری برای تعادل جرم کابین و درصدی از وزن بار یا مسافر بکار می رود .ین درصد 45 تا 50 می باشد

وزنه های تعادل داخل قاب مربوطه بایستی به طریقی مهار شده باشند که در اثر ضربات احتمالی شکسته نشده و از قاب خارج نشوند . به قاب وزنه باید حفاظ یا حفاظ هایی فلزی نصب شوند تا در صورت شکستن کفشک های وزنه ، قاب از ریل وزنه خارج نشوند .

هدایت کابین :

استفاده از ریل راهنما بعلل زیر است :

1 ) برای هدایت کابین و وزنه تعادل در حرکت عمودی و حداقل کردن حرکات افقی .
2 ) جلوگیری از نوسانات کابین بعلت نیروهای خارج از مرکز 
3 ) توقف و نگهداشتن کابین در هنگام عملکرد مکانیزم ایمنی 
کابین و وزنه تعادل در حرکت خود باید توسط حداقل دو ریل راهنما فولادی صلب هدایت شوند . این دو از فولاد 
ساختمانی دارای تنش کششی بیشتر از 370 نیوتن بر میلی متر مربع و کمتر از 520 نیوتن بر میلی متر مربع ساخته شده اند .

مقررات ایمنی ریل های راهنما :

1- کابین و وزنه تعادل بایستی هر کدام به وسیله حداقل دو ریل راهنمای سخت ، هدایت شوند . 
2- توان و استحکام ریل ها ، متعلقات و اتصالات آن ها باید جهت تحمل نیرو های ناشی از عملکرد ترمز ایمنی ( پاراشوت ) وهمچنین انحناء و پیچشهای ناشی از بار نا متعادل داخل کابین ، کافی باشد .
3- ریل های راهنما باید به گونه ای به براکت ها و سازه ساختمان ها محکم شوند که اثرات نا مطلوب ناشی از نشست ساختمان یا انقباض بتن ، به صورت خود کار یا با تنظیم ساده ای قابل جبران باشد .
4- جوشکاری ریل ها به همدیگر یا به براکت ها و ساختمان ممنوع می باشد .

 

انواع کفشک راهنما

 

کابین ووزنه تعادل می باید بر روی پل راهنما توسط کفشک های بالایی و پائینی که به

شاسی متصل هستند هدایت شوند .  دو نوع اصلی کفشک راهنما وجود دارد که عبارتند از :

1 ) کفشک های لغزشی :

 

کفشک های لغزشی که اخیرا استفاده میشود برای سرعت های کم ومتوسط تا حدود 2 متر بر ثانیه می باشد . صطکاک لغزشی می تواند مقاومت قابل توجهی در حرکت کابین اعمال نماید . با بکار بردن کفشک های لغزشی ریلهای راهنما باید روغنکاری شوند تا مقاومت در مقابل اصطکاک و سایش کم شود و شرایط لغزش بهتر گردد . امروزه استفاده از روغنکاری کننده های خودکار با روغن سنگین یا گریس معمول است .

2 )کفشک های غلطکی

وجود کفشک های راهنمای غلطکی در آسانسور های سرعت زیاد ضروری هستند ، هر چند نرمی حرکت کابین و صرفه جویی در انرژی به علت کاهش در اصطکاک وجود این کفشک های غلطکی را در آسانسور های با سرعت متوسط را نیز اقتصادی می کند .

گاورنر سرعت غیر مجاز :
گاور نر در موتورخانهقرار دارد و شامل سیم بگسل گاورنر ( 1 ) ( سیم بگسل ) که از فلکه گاورنر (2) گذشته و به فلکه کششی ( 3 ) در ته چاهک امتداد یافته و مجددا به فلکه گاورنر برگشته و حلقه ای تشکیل می دهد . سیستم به وسیله کابین که در نقطه ( 4 ) به سیم بگسل گاورنر وصل شده به حرکت در می آید . وقتی که سرعت به حد فعال شدن گاورنر برسد ، گاورنر سیم بگسل را نگه می دارد و از آنجائیکه کاین هنوز حرکت خود را در جهت پائین ادامه می دهد لذا سیم گاورنر کشیده شده و در نهایت سیستم ایمنی عمل می نماید .
سرعت فعال شدن گاورنر باید حداقل 115 درصد سرعت اسمی باشد . EN81 مطابق

 

سیستم ایمنی ( پاراشوت )
کابین هر آسانسور که بوسیله سیم بگسل ها یا زنجیر ، معلق و ممکن است به وسیله اشخاص به منظور تردد و جابجایی بار یا کالا مورد استفاده واقع شود ، باید مجهز به سیستم ایمنی یا آنچه در ایران به اسم پاراشوت معروف شده است گردد . وزنه تعادل زمانی باید یا سیستم ایمنی ( پاراشوت ) مجهز شود که طبقه زیرین آن مسکونی باشد .
سیستم ایمنی یک وسیله مکانیکی برای متوقف کردن کابین ( یا وزنه تعادل ) به طریق در گیر شدن با ریل های راهنما است و در مواقعی که کابین از سرعت تعیین شده قبلی در جهت حرکت به سمت پائین تجاوز کند بدون توجه به دلیل افزایش سرعت ، عمل می کند .
سیستم ایمنی ترجیحا در زیر و در پائین ترین قطعه یوک کابین نصب می شود و بر روی جفت ریل های راهنما عمل می کند . درگیری با ریلهای راهنما باید همزمان باشد ، و کف کابین با بار توزیع شده بطور یکنواخت ، نباید انحراف بیش از 5 درصد از موقعیت خودش داشته باشد . سرعت مشخص که کابین یا وزنه تعادل باید در آن متوقف ( پاراشوت ) شود برابر با سرعتی است که گاورنر برای آن تنظیم شده تا عکس العمل نشان دهد سیستم ایمنیوزنه تعادل ممکن است یا با خرابی سیستم تعلیق و یا بوسیله یک سیم بگسل ایمنی ، اگر سرعت اسمی از یک متر بر ثانیه متجاوز نباشد عمل نماید . یک سوئیچ سرعت بیش از حد مجاز باید روی دستگاه گاورنر نصب شود تا قبل از فعال شدن سیستم ایمنی مدارات کنترل را قطع نماید .

 

سیستم ایمنی کابین بر اساس مشخصه های عملکرد طبقه بندی می شوند که به شرح زیر می باشند .

1) نوع آنی یا لحظه ای : که فشار به سرعت فزاینده ای را بر

روی ریل های راهنما در مدت زمان توقف اعمال می نماید . زمان توقف و مسافت توقف بسیار کوتاه است و وسیله ای انعطاف پذیر برای محدود کردن نیروی کند 
شوندگی و مسافت توقف معرفی نشده است . این نوع سیستم ایمنیدر اروپا می تواند برای سرعت های تا بکار گرفته شود .
2) نوع پیشرونده : حین توقف فشار محدودی را روی ریل هایراهنما اعمال می کند و بعد از فعال شدن کابل سیستم ایمنی ، نیروی کند شوندگی به طور قابل ملاحظه ای یکنواخت می ماند . زمان و مسافت توقف بستگی به جرم در حال حرکتی که باید متوقف شود و سرعتی که سیستم ایمنی در آن فعال می شود دارد .

ضربه گیر ها :

 

مشخصات :
آسانسور ها باید با ضربه گیر ها که در کف چاهک و در مکان انتهایی حرکت کابین و وزنه تعادل قرار می گیرند ، تا وسیله اضظرارینهایی را تشکیل دهند . اگر ضربه گیرها به کابین یا وزنه تعادل وصل شوند باید یک پایه یا فونداسیونی به ارتفاع نیم متر در چاهک قرار بگیرد تا این ضربه گیر ها روی آن بنشینند .
دو نوع کلی از ضربه گیرها وجود دارد :

( Accumulation type ) 1) نوع جمع کننده انرژی 
( Dissipation type ) 2)نوع مستهلک کننده انرژی

1- ضربه گیر نوع جمع کننده انرژی با یا بدون حرکت برگشتی می تواند برای سرعت های تا 1 و یا 1.6 متر بر ثانیه به ترتیب بکار گرفته شود .
2- ضربه گیر نوع مستهلک کننده انرژی مستقل از سرعت اسمی آسانسور بکارگرفته می شود . یک دور انداز ، موتور را کنترل نموده و در رسیدن به طبقه توقف ، در صورتیکه ضروری باشد ،سرعت کابین را به حدی کم کند تا سرعتی که کابین در موقع نشستن به روی ضربه گیردارد از سرعتی که ضربه گیر برای آن طراحی شده زیادتر نباشد. ضربه گیر پلی اورتان ( جمع کننده انرژی ) 
ضربه گیرهای پلی اورتان در برخی کشورها برای سرعت اسمی پائین بسیار معروفیت یافته است .

ضربه گیر فنی ( جمع کننده انرژی )
قطعه اصلیاین نوع ضربه گیر ها معمولا یک فنر مارپیچ ساخته شده از مقطع گرد یا مربع است .
ضربه گیر روغنی (هیدرولیک )( مستهلک کننده انرژی ) 
در مقایسه با نیروی باز دارندگی فزاینده ضربه گیرهای فنری ،ضربه گیرهای روغنی می توانند طوری طراحی شوند که در حین عمل توقف نیروی ثابتی را اعمال نمایند که نتیجتا باز دارندگی ثابت خواهد بود .
ضربه گیر باید توانایی تبدیل انرژی جنبشی کابین ( یا وزنه تعادل ) در لحظه اصابت به حرارت ، و همینطور انرژی پتانسیل ناشی از کاهش سطح ، که مساوی با جابجایی ضربه گیر است را داشته باشد . مقررات ایمنی

 

سیم بکسل ها و ایمنی های مکانیکی

( ترمز ایمنی – گاورنر – ضربه گیر )

1- سیم بکسلهای متصل به کابین و وزنه تعادل می بایستی حتما از جنس فولاد ، حداقل 2 رشته با حداقل قطر 8 میلی متر باشند و مخصوص آسانسور ساخته شده باشند .

2- ضریب ایمنی سیم بکسلها در صورتی که تعداد سیم بکسلها 3 رشته یا بیشتر باشند حداقل 13 ودر صورتیکه 2 رشته باشد حداقل 16 می باشد .

3- حداقل نسبت بین قطر فلکه ها به قطر سیم بکسل 40 میباشد .

4- بارهای وارده بایستی بصورتی یکسان روی کلیه رشته های سیم بکسل توزیع گردد .

5- کلیه فلکه های گیربکس و هرزگرد بایستی دارای مانع خروج سیم بکسل از شیار باشند .

6- ترمز ایمنی ( پاراشوت ) صرفا هنگام پایین آمدن کابین فعال بوده و بوسیله فکها یا قرقره های درگیر با ریلها که در اثر افزایش سرعت کابین از گاورنر فرمان می گیرد ، عمل می کند .

Progressive ) -7- ترمز ایمنی ( پاراشوت ) برای آسانسور های با سرعت حداکثر یک متر بر ثانیه از انواع لحظه ای یا نوع تدریجی برای سرعت های بیشتر از یک متر بر ثانیه حتما از نوع تدریجی باشد .

8- ترمز ایمنی ( پاراشوت ) می بایستی ترجیحا در پایین ترین قسمت کابین مستقر شده و پس از عمل کردن فقط با بالا آوردن کابین آزاد گردد .

9- وسیله الکتریکی باید قبل از عملکرد کامل ترمز ایمنی یا درست هنگام ایستادن کابین موتور رااز کار بیاندازد.

10- کنترل کننده های مکانیکی سرعت ( گاورنر ) می بایستی متناسب با سرعت نامی آسانسور و رعایت مقررات ) ) تنظیم و ثابت شده است .EN81-9.9 مربوطه

11-سیم بکسل گاورنر می بایستی با قطر حداقل 6 میلی متر ، دارای حداقل ضریب اطمینان 8 و بسیار انعطاف پذیر باشد .

12- کنترل کننده های سرعت ( گاورنر ) بایستی دارای وسیله ای الکتریکی باشد که پس از عملکرد تا آزاد کردن کابین از حرکت آن جلوگیری نماید .

13- آسانسورها بایستی دارای ضربه گیرهای کابین و وزنه تعادل باشند که در پایین ترین حد حرکت کابین و وزنه تعادل و بر روی ستونهایی ( سکوهایی ) نصب میشوند و نوع مناسب آنها با توجه به سرعت و ظرفیت آسانسورها انتخاب می شود.

14-ضربه گیرهای سیار که با کابین و وزنه تعادل در حرکت هستند ، بایستی با ستون های ( سکوهای) حداقل نیم متر ارتفاع که در پایین ترین حد حرکت کابین و وزنه تعادل (در چاهک) تعبیه شده اند تماس حاصل نمایند .

15 – در هر صورت هنگام نشستن کابین روی ضربهگیرها بایستی فضای مناسب در چاهک بعنوان جان پناه وجود داشته باشد

 .

سیستم درب بازکن اتوماتیک:
این سیستم به 2 شکل در آسانسور ها وجود دارد .1- درب های معمولی (لولایی) 2- درب های اتوماتیک(کشویی،تلسکوپی .....)در نوع اول یک دستگاه کوچک فلزی با سیم پیچ و هسته متحرک که روی کابین نصب میشود وظیفه باز کردن درب را بر عهده دارد.به این شکل که در حال حرکت ولتاژی به سیم پیچ آن اعمال میشود که بازوی متحرک کمان درب را جمع نگاه میدارد و مانع از برخورد آن با بازوهای قفل درب میشود.پس از رسیدن آسانسور به طبقه مورد نظر ولتاژ اعمال شده برداشته میشود که باعث خوردن بازو به دستگیره قفل درب شده درب باز می گردد.ولتاژ کار کمان معمولا 220 ولت ac میباشدکه با یک مدار ساده دیودی پس از تحریک ، نیم سیکل میشود تا از سوختن سیم پیچ در دراز مدت جلوگیری کند.
در آسانسور های با درب اتوماتیک وظیفه باز و بستن درب به عهده یک موتور الکتریکی میباشد.این موتور در سیستم های جدید 24 ولت dc میباشدولی در سیستم های قدیمی از موتورهای 3 فاز 110 یا 380 استفاده میشده.
سنسورها:
همان طور که قبلا گفته شد در سیستم های شناسایی قدیمی در هر طبقه یک سوییچ جهت شناسایی وجود داشت ولی به علت مشکلاتی از قبیل صدا دادن سنسورها،سیم کشی زیاد سیستم هنگام نصب.خرابی غیر متمرکز و سختی دسترسی از رده خارج و جای خود را به 2 عدد سنسور از نوع ریدرله که با آهنربا کار میکند داده است.
در سیستم جدید 2 سنسور 1-(دور انداز) 2-(استوپ طبقه) جایگزین سنسورهای ثابت شده اند.این سنسورها به وسیله تراول کابل به مدار فرمان متصل شدهاند وکار شناسایی را انجام میدهند.در هر طبقه به جای یک سنسور از یک عدد آهنربا استفاده شده که به محض قرار گرفتن سنسور روی کابین مقابل آهنربا ،سنسور عمل کرده پالسی به مدار فرمان میفرستد.
به این طریق به راحتی مدار کنترل شده و آسانسور در جای لازم می ایستد.
البته برای استوپ طبقه در هر طبقه یک آهنربا کافی است. ولی برای دور اندازی در هر طبقه 2 آهنربا نیاز می باشد.یکی برای جهت بالا و دیگری جهت پایین.که این عمل با یکی در میان شمردن آهنرباهای دور انداز توسط مدار فرمان اصلاح شده در حقیقت یکی از آهنرباها را می شمرد و دیگری را در نظر نمیگیرد.
نکته:این قاعده برای بالاترین و پایین ترین طبقه فرق میکند. چون در طبقه بالا و پایین یک جهت حرکت تعریف شده است پس یک آهنربای دور انداز کافی میباشد. 
تذکر:مبحث سنسورها و شناسایی از پیچیده ترین نکات آسانسور میباشد لذا دقت بیشتری را در طراحی میطلبد.

۵-کابلهای توازن:

در ساختمانهای بلند بالاتر از ده طبقه،بار کابل فولادی که در حین حرکت اتاقک از آن به وزنه تعادل(و بر عکس)منتقل می شود مقدار قابل توجهی است و با رسیدن اتاقک به بالا، بار کابل سیمی به وزنه تعادل منتقل می گردد.برای توازن و کاهش این پدیده،به قسمت تحتانی اتاقک و وزنه تعادل، کابلهای توازن متصل می گردد. برای جای دادن کابلهای توازن به یک گودال عمیق تر نیاز است.

اتاق ماشین آلات در سطح پایین

در صورتی که اتاق ماشین آلات در یک طبقه میانی یا در کف چاه آسانسور واقع شود به کابل سیمی طویلتری احتیاج است ودر این حالت کابل از دور قرقره های بیشتری عبور می کند که این خود به مقاومت اصطکاکی بالاتر و ضرورت کار نگهداری بیشتر منجر می گردد. اما چنانچه اتاق ماشین آلات در طبقه همکف قرار گیرد، چاه آسانسور از وزن ماشینهای کابل پیچی و تجهیزات کنترل خلاص می شود. موقعیت اتاق ماشین آلات مسیله نفوذ دال بام و هوابندی را نیز منتفی می سازد.

محرک استونه ای:

در این شکل کابل در جهت حرکت عقربه های ساعت و کابل دیگر در خلاف جهت حرکت عقربه های ساعت به دور یک استوانه می پیچد، بنابر این زمانی که کابل به دور استوانه می پیچد ، کابل دیگر از دور آن باز می شود ، نقطه ضعف محرک استوانه ای آن است که با افزایش ارتفاع ،استوانه بزرگ و سنگین می شود و بنا بر این استفاده از این سیستم به ارتفاع حداکثر ۳۰ محدود می گردد.

کابلهای سیمی :

این نوع ازکابلهای مورد استفاده، کابلهای سیم فولادی با مقاومت کششی بالا هستند و تعداد کابلهای هر آسانسور بین ۴ تا ۱۲ عدد است . قطر کابلها ۹ تا ۱۹ میلیمتر و ضریب ایمنی آنها ۱۰ است.

موتورهای کابل پیچی:

درصورتی که نیروی محرکه انتقالی به قرقره کششی از طریق یک چرخ دنده حلزونی باشد،موتور از «نوع گیربکسی»است. اما چنانچه نیروی محرکه از طریق اتصال مستقیم از موتور به قرقره کشش منتقل گردد،موتور از«نوع بدون گیر بکس» است. توان موتورهای بدون گیر بکس از۲۲تا ۸۳کیلو وات متفاوت است،اما موتورهای گیر بکسی کشش از توان۳ تا ۳۰ کیلو وات برخوردارند.

موتورهای گیر بکسی تک سرعته کشش:

این نوع موتور شامل یک چرخدنده حلزونی است و با برق مستقیم یا متناوب کار می کند.زمانی که اتاقک به فاصله کمی از پا گرد طبقات میرسد،ترمز به صورت اتوماتیک عمل می کند تا اتاقک به شکل آرامی متوقف شود.

موتورهای گیر بکسی دو سرعته کشش:

در این حالت از یک موتور با دو سیستم سیم پیچ جداگانه یا از دو موتور جداگانه استفاده می شود .در زمان شروع،موتور با سیم پیچ پر سرعت به کارمی افتدو برای محدود کردن جریان،یک مقاومت بصورت سری به آنها متصل است.شتاب گیری آرام اتاقک با کاهش تدریجی میدان مقاومت صورت می گیرد.با نزدیک شدن به پا گرد طبقه،موتور یا سیم پیچ پر سرعت از کار می افتدوموتور با سیم پیچ کم سرعت متصل به چوک به کار می افتد.سرعت اتاقک تا رسیدن به فاصله کمی از پا گرد به صورت تدریجی کاهش می یابدودر این زمان جریان برق قطع می شود و ترمز به صورت اتوماتیک اتاقک را به آرامی متوقف می سازد.

موتورهای گیر بکسی ولتاژ متغیر کشش:

در سیستم ولتاژ متغیر مزایایی وجود دارد که با دیگر سیستمها نمی توان به آن دست یافت.شتاب گیری مثبت ومنفی بسیار آرام،این سیستم را نسبت به سیستمهای یک یا دو سرعته برتر می سازد.تجهیزات این سیستم شامل موتوری با برق متناوب است که برق مستقیم موتور محرک ماشین گیر بکسی را تأمین می‌کند.

موتورهای بدون گیر بکس ولتاژ متغیر کشش:

وجود این تجهیزات برای آسانسور های پرسرعتی با سرعت ۱.۷۵ متر بر ثانیه و بالاتر بسیار مهم است. این تجهیزات بیانگر بهترین روش جدید در برآورنده ساختن شرایط ترافیکی با کارآیی بالا است.

برای شتاب گیری آرام،در مدار میدان ژنراتور از رگولاتور تنظیم کننده ای استفاده می شودکه بازده خروجی ژنراتور را کنترل می کند.یک مقاومت متغیر در مدار میدان به تدریج میزان مقاومت را کاهش و ولتاز ژنراتور را افزایش می دهد تا اتاقک آسانسور باشتاب گیری آرام به سرعت کامل برسد. با ایجاد سرعت کامل، ولتاژ ژنراتور تا کاهش سرعت اتاقک ثابت باقی می ماند.برای کاهش سرعت و توقف اتاقک از یک مجموعه کلید القایی استفاده می شود.ترمزها تنها در زمان ثابت بودن اتاقک عمل می کنند.

ترمزها:

برای انواع تجهیزات ماشینی آسانسور وجود یک ترمز برقی- مکانیکی با عملکرد ایمنی در زمان قطع برق ضرورت دارد.زمانی که آسانسور در حال حرکت است،کفشکهای ترمز به صورت برقی- مکانیکی از استوانه ترمز فاصله می گیرند،یعنی بر نیروی فنرهای لوله ای یا صفحه ای ترمز در زما ن ثابت بودن اتاقک غلبه می شود. قطع جریان برق سبب به کار افتادن ترمز می شود و بنا براین در موقع رفتن برق ترمزها ایمنی ایجاد می کنند.

اتاق ماشین آلات:

در موارد ممکن،اتاق ماشین آلات را باید در بالای چاه آسانسور قرار داد،،این مکان بالاترین کارایی را ایجاد می کند .این اتاق را باید تهویه کرد و با عایق کردن پایه بتنی ماشین آلات از دیوارها و کف به کمک صفحات چوب پنبه فشرده ،به مسیله انتقال صوت توجه نمود.

وجود یک تیر بالابر سقفی درست در بالای ماشین آلات برای نصب یا پیاده کردن تجهیزات ضروری است ودر داخل کف در بالای پا گرد نیز باید یک دریچه دسترسی ایجاد کرد تا از طریق آن بتوان تجهیزات را در صورت ضرورت جهت تعمیر یا تعویض پایین برد.برای این اتاق باید یک در قفل دار نصب کرد و وجود فضای کافی جهت کنترل کنندها، انتخاب کننده طبقات و دیگر تجهیزات ضروری است.

دراین اتاق وجود پریز و تجهیزات روشنایی خوب ضرورت داردو استفاده کافی از نور طبیعی روز توصیه میشود.دمای اتاق نباید از۱۰ درجه کمتر و از ۴۰ درجه بیشتر شود و برای این منظور وجود امکانات گر مایش و تهویه ضروری است . برای پرهیز از ایجاد گرد و غبار باید دیوارها،سقف و کف را رنگ کرد،چرا که گرد

 

نحوه انتقال بار آسانسور
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:58
0 نظر

آتشفشان

آتشفشان روزنه‌ای در سطح زمین است که سنگ‌های گداخته، خاکستر و گازهای درون زمین از آن به بیرون فوران می‌کنند. فعالیت آتشفشانی بابرون‌افکنی صخره‌ها، با گذشت زمان باعث پیدایش کوه‌های آتشفشانی بر سطح زمین می‌شود. آتشفشان‌ها معمولاً در نقاطی یافت می‌شوند که ورقه‌هایزمین‌ساخت، همگرایی یا واگرایی دارند.

دید کلی

می‌دانیم که زمین در ابتدا به حالت کره گداخته‌ای بوده‌است که پس از طی میلیون‌ها سال بخش خارجی آن به صورت قشر سختی در آمد. این پوسته به دفعات بر اثر عبور مواد مذاب درونی سوراخ گردید و سنگ‌های آتشفشانی زیادی به سطح آن رسید. این عمل حتی در عصر کنونی نیز ادامه دارد. تمام پدیده‌هایی که با فوران توده‌های مذاب بستگی دارند، پدیده آتشفشانی می‌گویند و علمی را که هدف آن بررسی این پدیده‌هاست آتشفشان‌شناسی می‌نامند.

وقتی که از فعالیت آتشفشانی صحبت می‌شود در فکر خود فوران‌های بزرگ، سیل‌هایی از گدازه، بهمن‌هایی از سنگ‌های گرم و خاکستر، گازهای سمی و خطرناک و انفجارهای شدید در نظر مجسم می‌نماییم که با مرگ و خرابی همراه است. به قول ریتمن کسی که این حوادث را می‌بیند هرگز نمی‌تواند فراموش کند و این امر به قدرت عظیم طبیعت و ضعف نیروی انسانی مربوط می‌باشد.

بزرگترین آتشفشان کرهٔ زمین

بزرگترین آتشفشان کره زمین مونالوآ نام دارد که بخشی از جزایر هاوایی را تشکیل می‌دهد. محیط قاعده مخروط این آتشفشان ۶۰۰ کیلومتر و قله آن نسبت به کف اقیانوس که آن را احاطه کرده‌است ۱۰ کیلومتر ارتفاع دارد. این آتشفشان، همراه با سایر قسمت‌های جزایر هاوایی نشان‌دهندهٔ موادی هستند که به وسیله فوران‌هایی که از یک میلیون سال پیش تاکنون ادامه داشته‌اند، بیرون ریخته شده‌اند.

بزرگترین آتشفشان کشف بشر

بزرگترین آتشفشانی که تا کنون به وسیله بشر کشف شده‌است، الیمپوس مونز یا کوه المپوس نام دارد که در بهرام واقع است. شواهد به دست آمده از طریق عکس‌برداری‌های سفینهٔ فضایی مارینر ۹ نشان می‌دهد که ارتفاع این آتشفشان احتمالاً ۲۳ کیلومتر بوده و کالدرای آن نیز ۶۵ کیلومتر عرض دارد.

رابطهٔ آتشفشان‌شناسی با سایر علوم زمینی

§         ژئوفیزیک: برای اثبات و آگاهی از کانون‌های درونی آتشفشان‌ها و پیشگویی شکل و محل و موقعیت آن.

§         ژئوشیمی: تعیین دقیق عناصر که بصورت مواد جامد، مایع و گاز از آتشفشان خارج می‌شوند.

§         ترمودینامیک: برای فهم و ارزیابی نیروی حرارتی آتشفشان و انرژی حاصله از آن و رابطه تشکیل مواد گداخته با حرارت و فشار و همچنین انجماد آن.

§         سنگ‌شناسی: جهت اطلاع از اختصاصات گدازه و شناسایی دقیق سنگ‌های آتشفشانی.

§         رسوب‌شناسی: پراکندگی و نحوه انتشار مواد جامد آتشفشانی در دریاها و خشکی‌ها که به صورت خاکستر، توف، برش و... ته‌نشین می‌شوند.

اهمیت آتشفشان‌شناسی

از نظر اقتصادی: استفاده از انرژی گرمایی آن و انرژی گازهای فومرولی در گردش توربین و به دست آوردن مواد شیمیایی با ارزش که امروزه در ایتالیا، زلاندنو، ژاپن و ایسلند اهمیت پیدا کرده‌است و در کشور ما نیز اخیراً برای استفاده از نیروی حرارتی زمین (انرژی ژئوترمال) حفاری‌هایی انجام شده‌است.

 

 

آتشفشان یک ساختمان زمین شناسی است که به وسیله آن مواد آتشفشانی (به صورت مذاب ، گاز ، قطعاتجامد یاهر 3)از درون زمین به سطح آن راه می یابند. انباشتگی این مواد در محل خروج، برجستگی هایی به نام کوه آتشفشان ایجاد می نماید. 
آتشفشان یکی از پدیده های طبیعی و دائمی زمین شناسی است که در طول تاریخ زمین شناسی نسبتا بدون تغییر باقی مانده و در ایجاد، تحول و تکامل پوسته و گوشته زمین نقش اساسی داشته و دارد. 
تولید مواد آتش فشانی و پدیده های مؤثر در ایجاد آتشفشان از دوره پرکامبرین تا عهد حاضر تغییر چندانی نداشته است و آنچه در این راستا تغییر کرده است، نوع دانسته ها، چگونگی اندیشیدن و نحوه بهره گیری از آنهاست.آتشفشانها پدیده های جهانی هستند و در سایر کرات منظومه شمسی به ویژه سیارات مشابه زمین یک پدیده عادی محسوب می شود و آتشفشان بی شک در کیهان نیز رخ می دهد. 
همچنین پوشش سطحی ماه اغلب با سنگ های آتشفشانی پوشیده شده است و بارزترین ارتفاعات مریخ توسط آتش فشانها ساخته شده است. 

فوران های فومرولی در برخی کرات مانند قمر آیو در سیاره مشتری یک پدیده عادی می باشد. زبانه های آتش و لکه های خورشیدی را جدا از ماهیتشان، می توان نوعی فوران آتش فشانی در خورشید تلقی نمود. 
علم آتشفشان شناسی به مباحث نحوه تشکیل و تحول ماگما، چگونگی جابجایی و حرکت انواع مواد، گدازه ها و ماگماها و نیز تحولات آنها در اتاقک های ماگمایی، چگونگی فعالیت آتش فشان ها و گسترش مواد آتشفشانی در سطح زمین، چگونگی تحول مواد آتشفشانی و ... اشاره می کند. علم آتشفشان شناسی از برخی علوم زمین چون پترولوژی ، تکتونیک جهانی، ژئوشیمی، چینه شناسی ، رسوب شناسی ، ژئوفیزیک ، کیهان شناسی و برخی دیگر از علوم تجربیمانند شیمی، فیزیک ، آمار و ریاضی کمک می گیرند. 

ساختمان آتشفشان شامل 3 بخش است: 

·         دودکش آتشفشانی مجرایی است که به وسیله آن مواد آتشفشانی از درون زمین به سطح آن راه می یابند. نک (Neck) مجرای آتشفشانی قدیمی است که اکنون از گدازههای قدیمی پرشده است و چون از سنگ های پیرامون خود مقاوم تر است، به صورت برجستگی ستون مانند باقی مانده و سنگهای اطراف آن که مقاومت کمتری دارند،فرسایش یافته اند.

 

·         دهانه آتشفشان: پایانه بالایی مجرای آتشفشان که اغلب از قسمتهای دیگر مجرا وسیع تر است، دهانه آتشفشان گفته می شود که شامل انواع مختلف ذیل می باشد:

 

·         دیاترم (Diatreme) عبارت است از دهانه های انفجاری که براثر انفجار ناشی از وجود گازهای آتشفشانی تشکیل گردیده است. این گازها خاستگاه ماگمایی و غیر ماگمایی دارند.

 

·         مآر (Maar) دهانه های نسبتا وسیع آتشفشانی که اغلب به وسیله بخار آب حاصل از گرمای ایجاد می شوند. مآرها اغلب در مناطق مرطوب و دریایی رخ می دهند.

 

·         کالدرا (Caldera) دهانه های خیلی وسیع آتشفشانی که قطر آنها به چندین کیلومتر می رسد و شامل انواع ذیل می باشد:

 

·         کالدرای انفجاری:این نوع کالدرا بر اثر انفجار حجم عظیم از مواد آتشفشانی و پی سنگ در اثر گازهای تحت فشار حاصل می شود و دهانه های وسیعی را تشکیل می دهد بالتدکالدرای آتشفشانی باندائی سان در ژاپن (فوران در سال 1888).

 

·         کالدرای ریزشی: متداولترین نوع کالدرا می باشد می باشد که عمل فرونشست و یا ریزش1، 1- Collap se


در اثر انفجار و خارج شدن حجم زیادی از مواد ماگمایی و نیز سنگینی بخشهای بالایی آتشفشان اتفاق می افتد که با ایجاد شکستگی های همراه است. ممکن است این شکستگی ها توسط مواد مذاب به صورت دایک پرشود و یا از طریق آنها مواد فرار یابد احتمالا مواد گدازه ای جدید به سطح کالدرا برسد. 
اگر دایک ها به صورت حلقوی پیرامون مخروط آتشفشان ظاهر شوند به آنها دایک های حلقوی می گویند. در حالی که اگر دایک ها به سمت درون زمین به صورت همگرا یا متقارب باشند و یک نوع شکل مخروطی مانند ایجاد نمایند که راس آنها به طرف درون زمین باشد به آنها صفحات مخروطی گفته می شود. 
در مواردی نیز دایک ها نسبت به مخروط آتشفشان آرایش شعاعی دارند که به آنها دایک های شعاعی گفنه می شود. 

·         کالدراهای فرسایشی بر اثر فرسایش دهانه آتشفشان قدیمی و گسترش آنها به وسیله عوامل جوی، یخچالی و بادی حاصل می شوند. کراترهالکا کالا در جزیره ماویهاوایی است.

 

·         مخروط آتشفشانی: برجستگی های مخروطی شکل که از انباشتگی مواد آتشفشانی در پیرامون دهانه آتشفشان حاصل می شود و بر حسب این که کدام مواد آتشفشانی تشکیل شده است تحت نام های مختلفی است:

 

·         مخروط های تغرایی که فقط از مواد آذرآواری تشکیل شده است.

 

·         مخروط های گدازه ای که فقط از گدازه تشکیل شده است.

 

·         مخروط های چینه ای که تناوبی از گدازه و مواد آذر آواری «پیروکلاستیک) است.

 

مفاهیم آتشفشان

·         ماگما Magma:

ماده طبیعی، داغ و سیال که عمدتا سیلیکاته بوده و ماده اصلی سازنده سنگ ها به شمار می رود. 

·         گدازه Lava:

ماگمایی است که به سطح زمین راه یافته است. گدازه می تواند در سطح زمین مانند رودخانه جریان یابد یا تشکیل دریاچه را بدهد. 

·         گرانروی ماگما ( ویسکوزیته Viscosity) :

هر چه میزان Sio2 در ماگما بیشتر باشد، گرانروی ماگما بیشتر شده و سیالیت کاهش می یابد. 
گرانروی ماگما، میزان مقاومت ماگما در مقابل جریان یافتن است یا میزان اصطکاک داخلی ماگما که بهترکیب شیمیایی، دما و فشار حاکم بر ماگما بستگی دارد. واحد گرانروی NS/m2 که به آن پواز می گویند و با u نشان داده می شود. 

Description: img/daneshnameh_up/d/d7/pahoehoe-lava.jpg



·         آشیانه های ماگمایی:

شواهد ژئوشیمیایی، ژئوفیزیکی و پترولوژیکی نشان دهنده آن است که در زیر اغلب آتشفشان ها آشیانه های ماگمایی وجود دارد. اشیانه های ماگمایی دارای اشکال و اندازه های متعددی می باشد (از 001/0 تا 1000 کیلومتر مکعب یا بیشتر) و به صورت منفرد تا شبکه ای پیچیده که توسط دایک ها و سیل ها برهم مرتبط می شوند. ژرفای آشیانه های ماگمایی متغیر می باشد ولی به طور کلی آشیانه های ماگمایی در ژرفای کم، بهتر تشکیل می شوند. 
آشیانه های ماگمایی در اعماق بیشتر از نظر حرارتی گرم تر و از نظر شیمیاییمافیک تر و دارای بلورهای درشت تری می باشند. 

·         دیاپیر Diapirs:واژه دیاپیر از دو کلمه Dia به معنی ( از وسط یا از میان ) و Peiro به معنی ( سوراخ کردن یا رخنه کردن ) اقتباس شده است. تصور بر این است که معمولا ماگماها از گوشته ( اغلب استنوسفر ) منشاء می گیرد و به صورت دیاپیر حرکت می کند.

دیاپیرها توده های سنگی یا ماگمایی شناوری هستند که ضمن حرکت به سمت بالا، سنگ بالائی را سوراخ می کنند. 
در زون زاگرس، به ویژه در جنوب ایران و در مناطق بندرعباس ، داراب و شهرکرد گنبدهای نمکی با چگالی و گرانروی کمتر به سن کامبرین زیرین وجود دارند که سنگ های رسوبی بالایی خود را با چگالی و گرانروی بیشتر قطع کرده اند و از میان آنها خود را به سطح زمین رسانده اند. به نظر می رسد که سنگ هایی که توسط این گنبدها قطع شده اند، اغلب بیش از 15 کیلومتر ضخامت دارند. 

Description: img/daneshnameh_up/b/ba/magma_under.gif



·         توده های نفوذی:

شکل توده های نفوذی با توجه به سنگ های دربرگیرنده (میزبان) به 2 دسته تقسیم می شوند: 

الف – توده های نفوذی که سنگ میزبان و سنگ های مجامد را قطع می کنند مانند باتولیت، ایتوک و دایک 

ب – توده های نفوذی که با سنگ میزبان حالت موازی مانند سیل ، لاکولیت و فاکولیت 

·         دایک:

توده های آذرین نفوذی تخته ای یا دیواره مانند که شیب تندی داشته و لایه بندی یافولیاسیون سنگ های دربرگیرنده را قطع می کند. 

·         سیل:

توده های آذرین نفوذی تخته ای که به موازات ساختمان های صفحه ای سنگ در برگیرنده نفوذ می نماید. 

·         باتولیت:

توده های نفوذی بزرگ و معمولا متقاطع با سنگ های درونی که وسعت بیرون زدگی های آنها بیش از 100 کیلومتر مربع می باشد. 

·         استوک : توده های کوچک و متقاطع سنگ های درونی، با بیرون زدگی کمتر از 100 کیلومتر مربع.

 

·         لاکولیت:

مجموعه وسیعی از سنگ های آذرین در بین لایه های رسوبی را لاکولیت گویند که به صورت عدسی شکل می باشد. لاکولیت ها معمولا از سیل ها ستبرتر ولی در ازای آن کمتر است. که لویولیت، فاکولیت و بیسمالیت حالات خاصی از آن می باشند. 

·         بیسمالیت:

لاکولیتی است که قسمتی از سقف آن بر اثر شکستگی ها به طرف بالا رانده شده است. 

·         فاکولیت:

اشکالی از مواد گداخته که به صورت هم شیب باتاق تاقدیس یا ناو ناودیس لایه های رسوبی، انجماد می یابد. فاکولیت می تواند بی ریشه باشد و از ذوب موضعی سنگ های رسوبی به هنگام چین خوردن به وجود آید. 

·         لوپولیت:

توده های بزرگ و معمولا هم شیب با سنگ های درونی بوده و به شکل عدسی شکل یا با سطح محدب می باشد. 

آتشفشان
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:58
0 نظر

معبد آپولون ترکیه

معبد آپولون

این بنا در شهر دیدوما ؛ شهر ایونیک کهن در ساحل غربی آسیای صغیر (ترکیه) واقع اشت. این معبد ایونیک و دور ستونی بر روی پایه ای هفت پله ای در ارتفاع تقریباً ۴ متری سطح مقصوره ی آن که عملاً بی سقف و رو به آسمان باز مانده بود ساخته شده است. ابعاد آن ۵۱*۱۰۸ متر و ارتفاع ستونهای پیرامونش ۵/۱۹ متر است.
دارای تالاری گود پر از ستون است که مقدم بر یک کفش کن ساخته شده است. و از آنجا که پلکان بزرگی به عرض پانزده متری به سوی حیاط رو باز معبد سرازیر می شود، راه دسترسی بسیار شکوهمندی برای زیارتگاه کوچک آن که دارای ستون بندی خلفی و محل نگهداری از پیکره پرستشی است، فراهم می آید. این طراحی پیچیده فضای درونی تالارهای بزرگ، مستقیماً به شیوه ی رومی پس از خود می انجامد و گسست چشمگیری از معماری کلاسیک یونان به شمار می رود که بر نمای بیرونی ساختمان تقریباً به عنوان یک تندیش تاکید می کرد و درون آن را تقریباً ساده رها می کرد.
شهر «پرگاموم» در آسیای صغیر ، با داشتن معابد و پیکره های بسیار شهر بزرگ عصر هلنی محسوب می شود. در این شهر به تقلید آکروپلیس آتن، مجموعه ای بر پا گردید که دارای معابدی برای خدایان یونانی بود

 

معبد آپولون ترکیه
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:57
0 نظر

آپدیت کردن آنتی ویروس آواست (نسخه 5 و 6 و 7)

آپدیت کردن آنتی ویروس آواست (نسخه 5 و 6 و 7)

برای آپدیت کردن این آنتی ویروس دو روش وجود داره؛ یکی به صورت آنلاین و دیگری بصورت آفلاین.
آپدیت به صورت آنلاین: (توضیحات آپدیت آنلاین بر اساس نسخه 5 و 6 هست)در این روش نیاز هست که شما به اینترنت متصل باشید و بر حسب تاریخ آخرین آپدیت نسخه آواستی که روی سیستمتون نصبه، مدت زمان زمانی این فرآیند طول میکشه. برای آپدیت آنلاین به دو صورت میشه عمل کرد. روش راحت تر اینه که اگر آیکون آواست در قسمت System Tray (سینی سیستم: بخش کنار ساعت سیستم در گوشه راست پایین دسکتاپ) قابل رؤیت هست، مطابق شکل زیر، روی اون راست کلیک کرده و از Update، گزینه Engine and Virus definitions رو انتخاب کنید.


[align=justify]
با این کار پنجره ای مشابه پنجره زیر نمایش داده شده و پروسه آپدیت آغاز می شود.
(توجه:اگر زمان نوشته شده برای آپدیت خیلی زیاده و آپدیت به کندی پیش میره از روش آپدیت آفلاین که پایینتر توضیح داده شده استفاده کنید.)


پس از مدت زمانی (بر حسب حجم فایل های مورد نیاز برای دانلود شدن از اینترنت و آپدیت آنتی ویروس) آنتی ویروس به روز می شود. در زیر همون قسمتی که در واقع دیتابیس انتی ویروس آپدیت شد دکمه ای به نام Update program وجود داره که در واقع خود برنامه رو آپدیت میکنه. با این کار آخرین تغییراتی که در ورژن برنامه وجود دارد، اعمال می شود. پیشنهاد میشه که این آپدیت رو هم انجام بدین (فرآیندش مشابه مورد بالاست). در صورتی که Update program رو نزدین و پنجره آپدیت رو بستین، برای Update program می تونین روی آیکون آواست در System Tray راست کلیک و از مورد Update، گزینه Program رو انتخاب کنید. روش دوم برای آپدیت آنلاین اینه که روی آیکون آوست در System Tray کلیک کنید و از پنجره باز شده، ستون سمت چپ، بخش Maintenance رو انتخاب کنید. پنجره آپدیت (که بالاتر توضیخ داده شد) نمایش داده شده و می توانید آنتی ویروس خود رو آپدیت کنین.

آپدیت به صورت آفلاین: در صورتی مدت زمان زیادی از آخرین آپدیتی که انجام دادین میگذره (مثلاً چندین ماه!) توصیه میشه که از آپدیت آفلاین استفاده کنین. برای این کار باید به سایت اواست مراجعه کنید. خوشبختانه فایل آپدیت (جدیدترین آپدیت آواست نسخه 4 و 5 و 6 و 7) در سایت آواست برای دانلود وجود داره. لینک دانلود آپدیت هر سه نسخه در زیر گذاشته شده:

فایل آپدیت آنتی ویروس آواست (نسخه 5 و 6 و 7)
فایل آپدیت آنتی ویروس آواست (نسخه 4)

به علت تحریم ایران توسط اوست احتمالاً لینک های بالا کار نکنن. برای دانلود آپدیت آفلاین اوست با لینک مستقیم به آدرس زیر برید:
صفحه دانلود آپدیت های آنتی ویروس آواست با لینک مستقیم

هر دو فایل به صورت exe می باشند و توصیه میشه به خاطر حجم بالای اونها (بیشتر از 30 مگابایت) برای دانلود از نرم افزارهای دانلود منیجر مثل Free Download Manager استفاده کنید. پس از دانلود شدن فایل آپدیت برای نصب اون فقط کافیه که فایل exe رو اجرا کنید، همین!

تذکر مهم: ترجیحاً پیش از اجرای فایل exe آپدیت، ارتباطتون رو با اینترنت قطع کنین، چرا که ممکنه به خاطر آپدیت شدن خودکار آنتی ویروس از اینترنت با پیغام خطا مواجه بشین.

مزیت عمده آپدیت آفلاین اینه که اگر به هر دلیلی آواست رو پاک کردین و دوباره نصب کردین فایل آپدیت اون رو دارین و بعد از آپدیت به صورت آفلاین، آپدیت آنلاین تنها چند ثانیه یا حداکثر چند دقیقه (بر حسب سرعت اینترنت شما) طول میکشه.

دو تا نکته که فکر میکنم مفید باشن:
1. هر چند وقت یکبار (مثلاً یکی دو ماه یکبار) فایل آپدیت رو از سایت آواست دانلود کنین.
2. از اونجایی که فایلی رو که اپدیت میکنین اسم چندان با مسمایی نداره (منظورم تاریخ آپدیته) بهتره اسم اون رو به اسمی که شامل تاربخ میلادی روزی که فایل رو دانلود کردین باشه، تغییر بدین.


 

آپدیت کردن آنتی ویروس آواست (نسخ
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:56
0 نظر

آپارتمان مسکونی مارسی United Habitation

آپارتمان مسکونی مارسی United Habitation 

مکان : مارسی 
تاریخ ساخت : 1952 – 1947 





این ساختمان 18 طبقه با نام خانه لوکوربوزیه معروف است و وی به خاطر این ساختمان جایزه لژیون ولور را گرفت . 1925 ساختمان برای 1600 نفر با 337 آپارتمان ، یک اطاقه تا آپارتمانهایی که برای خانواده های 8 نفره هستند . فروشگاهها در 2 طبقه میانی و انعکاس آن در نمای ساختمان . فروشگاهها عبارتند از مغازه های خواربار فروشی و سرویس دهی ، دفتر پست ، در طبقه 17 یک رستوران و مهد کودک برای 150 کودک و استخری کم عمق ، تراسی به ابعاد 24 در 165 متر مخصوص ورزشو امور اجتماعی است . صاف کاری نکردن محل قالبهای بتن در نمای ساختمان به خاطر طبیعی دیده شدن آن و زبر پیلوتی .
لوکوربوزیه در روز افتتاحیه گفت : " در هر گوشه ای از این بنا اثر چوب و یا جای میخ و چکش خوردگی را می توان دید . بتن مانند سنگ ، چوب یا سفال به صورت طبیعی در آمده است .حقیقتا می توان تصور کرد بتن به اندازه سنگ زیباست و آن را در ساختمانها به حالت طبیعی خود باقی گذاشت . "

ویژگی : هنگامی که از او برای طراحی مجتمع مسکونی مارسی دعوت بعمل آمد لوکوربوزیه ازاین فرصت برای به ظهور رساندن ایده هایی که 25 ساله روی آن ها تفکر کرده بود ، استفاده نمود. اهالی این مجتمع این ساختمان را صرفاً خانه لوکوبوزیه می داشتند. درا ین آپارتمان ها از رنگ های تند و خالص قرمز ، زرد و سبز استفاده شده است . ولی در نما از آنها استفاده نشده است . این مجتمع برای 1600 نفر ساخته شده است . ویژگی کار او این است که در این مجتمع محلی برای زندگی اجتماعی فراهم شده است . سازه ی مجتمع از بتن مسلح است . 17 پیلوت از بتن آرمه اسکلت ساختمان را تشکیل می دهد . کف ها ، سقف ها و دیوارهای این مجتمع از سازه مستقل اند لذا عایق صوتی کامل است . نمای شمالی این مجتمع پنجره است و سه نمای دیگر بالکن هایی دارند که به واحد های مسکونی تعلق دارند. و پارتیشن های جدا کننده با رنگ های کرم رنگ آمیزی شده است . فاصله ها نیز مدولار بدست آمده اند. جالبترین جنبه ی این آپارتمان های مسکونی فروشگاه آن است که به جای طبقه اول در طبقه ی 7 و 8 قرار گرفته اند و در نمای ساختمان فوراً ایده می شوند چون به جای پنجره آفتابگیرها دارند که با ردیف هایی از پنجره های مربع شکل به نما سرزندگی و حیات می دهد. برای لوکوربوزیه تراس سقف یک المان مهم در عملکرد اجتماعی آپارتمان تعریف شده است .

 

آپارتمان مسکونی مارسی United Hab
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:56
0 نظر

معرفی روستای ابیانه

چکیده:

مفهوم خانه به عنوان کانون زندگی خانوادگی برای انسان در زمان و مکان، همواره متفاوت بوده است و این مفهوم تابع انتظارات و توقعات ازخانه و پاسخهای به آن بوده است.در این میان خانه روستایی علاوه بر محیطی برای زندگی، در بر گیرنده فضاهای لازم برای تولید و معیشت روستائیان نیز هست که اغلب مجموع این فضاها در محدوده مشخصی گرد هم آمده اند.با این حال، در روستای تاریخی ابیانه خانه یا به زبان محلی ((کیا)) یک چهار دیواری بسته و محصور نیست و با آنچه از مفهوم عام خانه حتی خانه روستایی در ذهن وجود دارد، متفاوت است.برای ابیانه ای ها خانه تنها اتاقی نیست که در آن منزل کرده اند، در آن می خوابند، میپزند، می نشینند، ازمیهمان ها پذیرایی می کنند و وسایل ضروری زندگی را در آن جای می دهند. خانه به این جزء ختم نمیشود، بلکه مجموعه ای است از فضاهایی که به طور غیرمنسجم در روستا پراکنده اند. خانواده ابیانه ای نان را در نانوایی عمومی میپزد، انبار وسایل و آذوقه اش ممکن است اتاقی دور از محل زندگی اش باشد. گاه اجاقش کنار کوچه جای دارد، چهارپایش را درون طویله ای گوشه دیگری از ده می بندد،ابزار و لوازم کشاورزی و دامداری و هیزم و چوب و ... را اطراف روستا در فضای حفرشده در کوه نگهداری می کند و ... و((مجموعه)) این فضاهاست که برای وی مفهوم "خانه" را به همراه دارد. به عبارت دیگر مجموعه فضاهایی جدا از یکدیگر و پراکنده در سطح روستا متعلق به خانواده تشکیل خانه را میدهد.با این نگرش یک ابیانه ای هر کجای ده که فضایی بسازد یا مالک شود،خانه اش را گسترش داده است.این شیوه زندگی پیچیده ترین قوانین و مقررات مالکیت را در روستا پدید آورده که کماکان زنده و پویاست.

به طور کلی در روستای ابیانه وجود ساختمان های برون گرا از ویژگی های منحصر بفرد روستاست.خانه ها بیشتر فاقد حیاط مرکزی هستند.به دلیل شیب زیاد، احداث ساختمانهای وسیع و حیاطهای بزرگ متداول نیست. بطور کلی روش ساخت ساختمانی و سیستم ایستایی حاکم در این روستا از نوع تیر پوش در نوع پیوسته با ستون چوبی و تیر چوبی و ناپیوسته با دیوار خشتی و یا سنگی و تیر چوبی است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه:

روستاها از همان آغاز زندگی بشر مبدا شکل گیری و تمدن زندگی بشر بوده اند.با گذشت زمان و پیشرفت علم و تغییر در آداب و فرهنگ ملل،تغییر نیاز ها و آمال و آرمان ها مهاجرت از روستاها به شهرها و به تبع آن توسعه شهر و شهرنشینی آغاز گردید.

پس در اینجا از نقش حیاتی روستاها در بوجود آمدن شهرها نمی توان غافل شد.همانگونه که در حال حاضر مهاجرت معکوس از شهرها به روستاها آغاز شده که بدلایل نوعی اشباح فرهنگی و مالی و پیدا کردن و پناه بردن به جایی آرام به دور از هیایوی شلوغ و آلوده شهری می باشد.

 

بیان مسئله:

-روستای ابیانه از آن دسته روستاهای شاخص از نظر معماری است که مطالعه ، شناساندن و معرفی آن به دیگر هموطنان عزیز و در قدمی فراتر امکان مطالعه و شناخت آن توسط میهمانان و بازدید کنندگان خارجی علاقمند به فرهنگ این سرزمین با غنای تاریخی که دارد،ما را بر آن می دارد تا قدمی هرچند کوچک در این راه برداشته تا این روستا را موضوع تحقیق خود قرار دهیم.

شناخت معماری روستا همانند دیگر پژوهش ها به مطالعات تاریخی و فرهنگی و... وابسته است.لذا یاد آوری آنها امری بدیهی به نظر می رسد.

لزوم شناخت،آگاهی از تاریخچه ، فرهنگ و آداب و رسوم هر منطقه است که حتی در یک روستا می تواند در نوع خود بی نظیر و منحصر به فرد باشد.

 

-ضرورت انجام تحقیق:

مطالعه و بررسی این تحقیق می تواند راهگشا و پاسخ ذهنده و برطرف کننده برخی ابهامات و سوالات به محققین و مهندسین عمران،معماری و شهرسازی در این منطقه،مسئو لین و دست اندرکاران امر توسعه روستایی و شهری باشد.

 

-اهداف تحقیق:

تکمیل و ارائه طرح هادی روستا.

پیش بینی و تصمیم گیری نیاز ها و پتانسیل های بالقوه روستا.

فراهم کردن امکاناتی جهت بهبود شرایط زندگی ساکنین و بازدید کنندگان ایرانی و خارجی در روستا.

معرفی و شناساندن روستا در منطقه.

پیش بردن مهماری روستا با زمان در عین حال که اصالت خود را از دست ندهد و .....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول:

سیمای روستا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"سیمای روستا"

 

 موقعیت روستا:

 

در 40 کیلومتری شمال غربی نطنز در استان اصفهان در دامنه کوه کرکس روستای سر سبز ابیانه قرار دارد. در بدو ورود به ابیانه درست از آخرین پیچی که از جاده دارد به ناگهان رنگ خاک عوض می شود و کبودی اش چشم را خیره می کند .

 

Description: 187419

Description: DSC04660                                              

 


قدمت:

 

در دوره صفویه هنگامی که شاهان صفوی برای ییلاق به نطنز می رفتند بسیاری از نزدیکان آنها و درباریان ترجیح می دادند در ابیانه اقامت کنند . روستا بس کهن است که آثار گوناگونش از دوران ساسانیان تا قاجاریان یعنی نزدیک 1500 سال را مانند موزه ای در خود نگه داشته .

شمار خانه های ابیانه در سرشماری سال 61 برابر 500 واحد است.بعضی از اهالی معتقدند که ابیانه قدیم در جوار قلعه نزاتون در بیرون ده و در جنوب شرقی ده قرار داشته است و بعدها بر اثر مرور زمان به محله پشت زیارت یعنی جای فعلی کشیده شده است.

 

Description: Abyaneh

 

ویژگی های خاص:

 

1:ازویژگی های خاص روستا آب و هوای خنک آن در ایام گرم سال است با این وجود بهترین موقع سفر به روستا بهار و اواخر پاییز است .

 

 

Description: DSC04594

 

2:خانه ها تماماً بر روی دامنه  شیبی در شمال رودخانه برزرود بنا شده است.به صورتی کهپشت بام مسطح خانه های پایین دست،حیاط خانه های بالا دست را به وجود می آوردو هیچ دیواری هم آنها را محصور نمی سازد در نتیجه ابیانه در وهله اول روستایی چند طبقه ای به نظر می رسد که در بعضی موارد تا 4 طبقه را می توان مشاهده نمود.

Description: DSC04597

اهمیت :

 

این روستا به اعتبار آثار و بناهای تاریخی پرتنوعش در زمره استثنایی ترین روستا ها قرار گرفته است.

روستا در منطقه خوش منظر ،خوش آب و هوا و دارای موقعیت طبیعی مساعدی است .

سرخی طبیعی خاک ابیانه از عجایب طبیعی است که شاید اصلی ترین عامل جذابیت روستاست.

نمونه تلفیق معماری و طبیعت که در فاصله کوتاهی از روستا دشت کویر مرکزی قرار دارد.

 

 

Description: DSC04649

 

خصوصیات کلی روستا:

زندگی در ابیانه، نیازهای فضایی و پاسخهای کالبدی :

اهالی ابیانه مانند همه روستانشینان در زندگی روزمره شان دارای دو دسته فعالیت ها و نیازهای مهم هستند که عبارت اند: از نیازهای اولیه و ضروری برای زیست و نیازها و فعالیتهای مربوط به معیشت . برای برآوردن هر یک از این دو دسته نیازها و فعالیت ها در زندگی روستائیان فضاهای خاصی مورد نیاز است که برای آنها به صورتهای مختلف پاسخ های کالبدی داده شده است. با مطالعه دقیق و وسیعی که دربارة نحوة زندگی و معیشت خانواده ها و به تبع نیازهای فضایی آنها در روستای ابیانه انجام گرفت، در مجموع پاسخهای کالبدی اهالی ابیانه به این نیازهای فضایی به صورت زیر دسته بندی شد.

1.        مجموعه فضاهای منسجم و پیوسته در محل سکونت خانوار

در ابیانه بخشی از فضاهای لازم برای رفع نیازهای اولیه مربوط به زیست مانند خواب و استراحت ، خورد وخوراک، پذیرایی از میهمان، نگهدار ی البسه، انبار مواد غذایی و تهیة لبنیات و ... به صورت مجتمع و پیوسته در محل سکونت خانوار تأمین شده اند. در این میان مهمترین جزء خانه، اتاق است که بیشتر این عملکردها در آن انجام میشود. برای انجام هر یک از این فعالیت ها و تأمین آسایش و راحتی ساکنان در اتاق اجزایی مانند طاقچه، بخاری، تنور، کرسی و محل نگهداری رختخوابها ایجاد شده تاحتی الامکان از فضای موجود به نحو بهینه استفاده شود (شکل 4)، علاوه بر آن فضاهای جانبی از جمله دالان، پستو، انبار و حتی بخشی از فضای عمومی یا کوچه نیز برای تأمین نیازهای روزانه به کمک گرفته میشود. برای مثال آتش منقل ممکن است در بخاری یا اجاق داخل خانه، دالان یا حتی جلوی ورودی در معبر عمومی آماده شود(شکل 5). پذیرایی از میهمان اغلب در همان اتاق اصلی محل زندگی خانواده در بخش تمیزتر با زیرانداز بهتر و در خانه های دو اتاقه در بهترین اتاق از نظر کیفیت اندود و زیرانداز انجام میشود و فضای مجزایی بدین منظور وجود ندارد. با این حال برخی خانواده های متمول به لحاظ موقعیت اجتماعی و سیاسی، وسع مالی، فضای کافی و ورود میهمانهای غیربومی، اتاق مجزای میهمان یا به زبان محلی "مه ماخون" دارند که گاه حتی دارای دو بخش زمستاننشین و تابستاننشین است و برای گردهمایی مردان و تصمیمگیری و حل اختلافات نیز از آن استفاده میشود. علاوه بر آن بامهای وسیع هم به عنوان فضای پذیرایی جمعی در مراسم عروسی "میون بومی " کاربرد دارند. در مراسم عزاداری نیز تا چهلم شخص متوفا هر شب جمعه در فضای جلوی در خانه ها آتش برپا شده و از اهالی که برای عرض تسلیت و فاتحه خوانی آمده اند با حلوا و خرما پذیرایی می شو د. این مراسم در حال حاضر به جز برپا کردن آتش همچنان برگزار میشود. در رابطه با خورد و خوراک فضاهای مختلفی برای تأمین، نگهداری، آماده سازی و صرف نوشیدنی ها وغذاها وجود دارد. آماده سازی غذا اغلب در فضای نشیمن، دالان و ایوان یا بام صورت میگیرد و وسایل مورد نیاز آن اغلب در دستدون یا گوشهای از انبار قرار داده میشوند. صرف غذا نیز اغلب در صورت مساعد بودن هوا در صفه ها یا ایوان و در زمستان در نشیمن بر روی کرسی صورت میگیرد. فضاهای لازم برای ذخیره و نگهداری مواد غذایی برای مصارف روزانه، ماهانه و سالانه نیز حائز اهمیت است. گندم و آرد مصرفی سال درون کیسه یا گونی در سوله، انبار،یا درخمره هایی که در کف اتاق تعبیه شده، ذخیره میشوند. نان اغلب به صورت ماهانه پخته و داخل صندوقهای چوبی در دستدون یا صندوق خانه نگهداری میشود. برای نگهداری غلات و حفظ آن ها از رطوبت،گزند حشرات و سارقان از سالیان دور در خانه ها سیلوی شخصی ایجاد شده و سایر مواد غذایی و خواروبار هم در ظروف مناسب در محلی خنک ، مانند انباری و ایوان نگهداری میشوند. بدین ترتیب در ابیانه، عمدتاً نیاز به فضایی برای ذخیره مواد مختلف غذایی است، نه برای طبخ و آماده سازی آن. بنابراین فضای مستقلی به عنوان آشپزخانه وجود نداشته یا بسیار نادر بوده و بیشتر فضاهایی مانند انبار دستدون، سیلو و صندوق مورد نیاز است.

 

 

2. فضاهای مشاع و اشتراکی بین اهالی روستا

در ابیانه بخشی از فضاهای مورد نیاز به صورت مشاع و اشتراکی بین اهالی روستا مورد استفاده قرار میگیرد که از آن جمله می توان نانو ایی، شستشوی ظروف و لباس (کنار جوی آب)، حمام عمومی، توالت عمومی، محلهای تجمع، گفتگو و گذران اوقات فراغت، هاون (برای کوبیدن گندم و ذرت ) و چِرِشگاه (برای تهیة شیرة سیب) را نام برد.در گذشته نان به عنوان مهمترین مادة غذایی توسط خود خانواده تهیه میشد.در برخی خانه ها تنور وجود داشت؛ ولی خانواده ها عمدتاً از نانوایی عمومی بیرون خانه به صورت مشترک بین همسایگان استفاده میکردند. (شکل 8)

از ویژگیهای مهم در ابیانه نانو ایی های اغلب وقفی بوده است. به طوری که در هر محله فردی، زمین یا ساختمان نانوایی را وقف کرده بود و اهالی در آن تنور می ساختند و در صورت آسیب دیدگی آن را تعمیرمیکردند. از طرفی پیش از اجرای شبکة لوله کشی آب در ابیانه، امکان دسترسی مستقیم به آب در اغلب خانه ها فراهم نبود و برای نیازهای روزمره و شستشوی ظروف و البسه به مسیر اصلی آب در میانه روستا مراجعه میکردند و بدین ترتیب بخشی از فعالیتهای روزمره که امروزه در فضای آشپزخانه و مانند آن انجام میشود، در گذشته به دور از هستة اولیه خانه و کنار جوی آب صورت میگرفت. در واقع کنار نهر آب نیز به طور مشاع و اشتراکی بین اهالی، بخشی از فضاهای خانه به مفهوم امروز را تشکیل میداد. همچنین در گذشته به دلایل متعددی؛ از جمله موقعیت استقرار خانه ها نسبت به جریان آب، مشکل تأمین سوخت برای گرمایش، فقدان امکانات فنی، هزینة احداث و مشکل دفع یا هدایت فاضلاب امکان استحمام در خانه وجود نداشت و اهالی از دو حمام عمومی روستا استفاده میکردند. مشکل احداث چاه آب یا فاضلاب در بستر سنگی روستا، نفوذ آب فاضلاب واحدهای بالادست به خانه های پایینتر در شیب بافت، محدودیتهای ساخت به لحاظ فشردگی واحدها و نبود فضای باز مناسب موجب شده بود که در اغلب خانه ها، سرویس بهداشتی احداث نشود. بنابراین، به ندرت در برخی منازل با شرایط خاص که دارای باغچه و فضای باز مناسب بودند، مستراح وجود داشت . ازاین رو، در مکان های مناسب آبریزگاههایی با مالکیت خصوصی ساخته شده بود که کاربرد عمومی داشتند؛ ولی حق استفاده از کود حاصل فقط در اختیار مالک بود. در نتیجه نگهداری و جمع آوری فاضلاب آنها به خوبی انجام میشد و کمتر موجب آلودگی محیط میشد. بدین ترتیب بخشی از نیازهای ضروری و مستمر اهالی در فضاهای جنبی خارج از هسته اصلی خانه ساماندهی شده است. علاوه بر آن تجمع، گفتگو و گذران اوقات فراغت اهالی به ویژه مردان اغلب در گره ها و گذرهای مختلف روستا صورت می گیرد . از طرفی صنایع دستی کوچک مانند گیوه چینی، بافندگی و لباس دوزی که بیشتر توسط زنان در اواخر پاییز و زمستان و با کاهش فعالیت کشاورزی و دامداری انجام میشود، جای خاصی را در خانه به خوداختصاص نمی دهد و گاه روزها زنان بیرون خانه در مکانهای خاصی دور هم جمع شده و ضمن دیدار و گفتگو بدین فعالیتها میپردازند.

 

3 . فضاهای پراکنده در روستا

در ابیانه، بخشی از فضاهای مورد نیاز به ویژه فضاهای مرتبط با معیشت خانوار مانند طویله ها، کنده ها، سول ها، انبارها (انبارهای علوفه، وسایل کشاورزی، دامداری، هیزم و سوخت و وسایل متفرقه) و کارگاهها به صورت پراکنده در سطح روستا شکل گرفته اند و برای صنایعی ؛ شامل خراطی، قاشق تراشی، نجاری، گیوه کشی، زری بافی، آهنگری و زرگری، کارگاه مجزایی اختصاص یافته که اغلب جدا از خانة اصلی یا حداقل با فضای واسطی بین آنها ایجاد شده است. معیشت ساکنان ابیانه بر پایة زراعت، دامداری،باغداری، صنایع دستی و خدمات بوده است. هر یک از این مشاغل وسایل و ابراز کار خاصی دارند و برای داشت، برداشت و نگهداری محصولات آن ها فضاهای کالبدی ویژه ای موردنیاز بوده است که به طور کلی در روستاها فضاهای مذکور بخشی از فضای خانه محسوب میشوند. زراعت در ابیانه به سه طریق کشت و کار در دشت پایین و بالا (توسط مالکان یا کارگران آنها)، در مزارع اطراف روستا (توسط رعیتها) یا مالکیت اراضی در سایر روستاها انجام میگرفت. به رغم برخی تفاوت ها در هر صورت زارعان متناسب با تعداد و نوع وسایل و محصولات خود ، نیازمند محلی برای نگهداری وسایل و ابزار زراعت و همچنین انبار و فرآوری محصولات کشاورزی بودند . بدین منظور فضاهای متعددی کنار هسته اصلی خانه یا خارج از محل سکونت به طور پراکنده در روستا یا به صورت کنده های متعددی خارج از بافت روستا ایجاد شده است. وسایل و ابزار زراعت اغلب در مکان هایی مانند دستدون، انبارهای زیر خانه ها یا کنار طویله ها و کَنده نگهداری میشدند. محصولات کشاورزی؛ شامل گندم، جو و ذرت را اغلب داخل "تا" در دستدون و انباری و در صورت حجم کم داخل خمره های گلی دردستدون ذخیره میکردند. کاه را به دلیل حجم زیاد در کَنده ها و انبارهای بزرگ کنار طویله ها نگهداری میکردند تا استفاده از آنها آسان باشد و کاه ما زاد را به اصطلاح سرِ خرمنکوب به دیگران میفروختند. علوفة دامی مانند شبدر، یونجه و علف های هرز هم پس از خشک شدن در محیطی باز یا روی بام، به انبار یا کَنده منتقل میشد. دامداری به عنوان نوع دیگری از معیشت در ابیانه به دو صورت در داخل بافت یا خارج از هستة اصلی روستا انجام میشده است. در داخل بافت، بیشتر اهالی روستا تعداد محدودی دام و طیور در خانه نگهداری میکردند که به دلیل نحوة نگهداری، نوع غذای دام، سازگاری دام ها با یکدیگر و حتی ممانعت از ترکیب فضولات آن ها برای بهره برداریهای آتی اغلب به فضاهای مجزایی نیاز بود و اغلب حداقل دو طویله داشتند. احشام را بهار و تابستان در "بهاربند" و گوسالة کوچک، بره یا بزغاله را جدا از بقیة احشام در فضای مستقل "گوجادون" یا در گوشه ای از طویله نگهداری میکردند. فضای "اُشترخون" نیز با ابعادی بزرگ تر از طویله در گذشته محل نگهداری شتر بود که امروز مشابه طویله کاربری دارد (شکل 11). در این حالت علوفه و غذاهای دام با توجه به تعداد و نوع دامها به طور مجزا در کَنده ها و انبارهای متعدد نگهداری میشوند. با توجه به شیب روستا اغلب طبقة زیر محل سکونت و گاه فضاهایی یک طبقه و مجزا به طویله و انبار اختصاص یافته است. با این حال مطالعه مالکیتها نشان میدهد که اغلب محل سکونت خانواده جدا از طویله ها و انبار است و حتی برخی ساختمان های دو طبقة که طبقه زیرین طویله بوده، دو مالکیت متفاوت داشته اند.

ازاین رو، یک خانوار ممکن است ، دارای طویله و انبارهای مختلف جدا از محل سکونت خود در روستا باشد.مطالعات و بررسی های انجام شده حاکی از آن است که در روستای ابیانه برای انجام فعالیتهای مختلف، فضاهایی متناسب با نوع و میزان نیاز و نحوه ارتباط با دیگر فضاها، درون خانه یا بیرون از آن به طور پراکنده در سطح روستا و حتی خارج و اطراف روستا ایجاد شده اند. بدین ترتیب نیازهای یک خانواده ابیانه ای را مجموعه فضاهایی منفک و جدا از یکدیگر ولی وابسته برطرف میکند. گاه برای رفع یک نیاز چند فضا با اولویت های مختلف ایجاد شده و گاه یک فضا پاسخگوی عملکردهای مختلف است. در ابیانه اولاً به منظور حداکثر بهره برداری از فضاها نه تنها فضاها چند عملکردی هستند، بلکه از جزء جزء عناصر فضا مانند کف، دیوار و حتی  سقف نیز برای رفع نیازهای فضایی استفاده میشود ثانیاً فضاهای مورد استفاده عمدتاً مجزا و به صورت پراکنده در روستا قرار دارند.

 

 

چشمه پر آبی (دوآبی) که در طول سال جاری است ، اهمیت محور بودن مسیر روستا را بیشتر کرده است در اینجا به خوبی میتوان تاثیر عناصری که به نحوی در مقیاس منطقه ای قرار می گیرد را در شکل دادن به مجتمع زیستی دید.

 

Description: DSC00023_edited

 

 

Description: DSC00024_edited

 

 

 

 

محدودیت فضای روستا و ارتباط تنگاتنگ کوه ، روستا ، باغستان ، رود و دوباره کوه ، همانطور که گفته شد اهالی روستا را به مناطق کمی دورتر از باغها جهت امر کشاورزی کشانده است.

تمام مردم ابیانه در آخر فامیل خود کلمه ابیانه را دارند.

 

 

Description: DSC04580

                                                                                                  

 

"جغرافیای روستا"

 

Description: DSC04628

 

 

آب:

1-        قنات:

ابیانه دارای 7 رشته قنات است که برای آبیاری مزارع و باغات مورد استفاده قرار می گیرند.

2-        چشمه و رودخانه:

    چشمه سار و رودخانه کوچکی که از خط القعر دره عبور می کند .بیشه زارهای انبوه و مزارع گسترده را بوجود می آورد .رودخانه در بیشتر ایام سال آب ندارد و موقعی که به سبب بارندگی زیاد سیل راه می افتد این رودخانه در صورت مسیل در می آید همچنین زمستان که آب چشمه مورد استفاده مزارع نیست به رودخانه خشک هدایت می شود.

باد:

به دلیل قرار گرفتن در دره نسبتاً وسیع بین دو کوهپایه از گزند بادهای گرم و خشک کویری مصون است. کوهپایه های اطراف روستا مانند یک محافظ روستا را حفظ می کنند.

 

 

 

سرما و گرما:

اقلیم روستا نسبتاً معتدل و سرسبز با زمستانهای سردو تابستانهای تازه و گرم است . آب و هوا در فصول مختلف شبانه روز خشک است و این در ساخت و ساز بنا و فضاهای آن تاثیر گذار بوده است.

دیوارهای ضخیم خشتی همانند یک خازن حرارتی ، مانع نوسان زیاد حرارت در طی شبانه روز می شوند.

Description: 12245263

استفاده از مصالح رسی و همچنین چند عملکرد کردن فضا ها مانند فضاهای زمستان نشین (تاخونه) و تابستان نشین (یورت و هاری) یا به عبارتی کوچ داخلی که در دیگر نقاط ایران نیز انجام می شود.

استفاده از روزن های کوچک جهت نورگیری از سقف

 

Description: i5nbwx

 

 

 

زمین:

 

کوهپایه  در شمال ، روستا در وسط و مزارع در جنوب و شرق قرار دارند و برای کشاورزی . کلاً برای روستا در بعد منطقه ای دو نقطه جاذبه به وجود دارد.که اگر باغستان جنوب ده را به آن اضافه کنیم ، سه نقطه جاذبه وجود دارد. و گسترش روستا به طرف این نقاط است .

مقدار زیادی از زمینهای کشت شده مختص به باغستان های ابیانه است .مزارع گندم ، خون بالا و خون پایین نامیده می شوند. قطعات مختلف این مزارع یا به عبارتی (کرتوها) نیز به نحوی از شکل منطقه ای تبعیت می کند. هر کرتو از طرف طول بر محور منطقه عمود است.

 

 

 

Description: DSC04626

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم:

معماری و اقتصاد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"معماری و اقتصاد"

کشاورزی:

شغل مردم روستا کشاورزی و باغداری و دامداری است که به روش ستنی اداره می شود. گندم ،جو،وسیب زمینی و انواع میوه به خصوص سیب ، آلو، گلابی، زردآلو ،بادام،گردو،بنشن و ... از محصولات عمده روستاییان است.

Description: DSC04622

 

زاغه:

در طول راه و در نزدیکی خود ابیانه به چیزهایی بر می خوریم که زاغه نام دارد. زاغه حفره هایی هستند که روستاییان و باغبانان در دل زمین (معمولاً داخل تپه ها) حفر می کنند و اکثرً درهای چوبی دارند به گفته خود اهالی ابیانه کسانی که در آن منطقه (بادخیز) درخت می کارند در طرفین درخت چوبهایی دو شاخ ، قرار می دهند تا درخت به آن تکیه کنند و خم نشود . این افراد در زمانهای مختلف این چوبها را پیدا می کنند و در داخل این زاغه ها قرار می دهند تا هنگام نیاز (درختکاری) از آنها استفاده کنند چون زمینهای زراعی اهالی ابیانه چند کیلو متری با روستا فاصله دارد ، اهالی ترجیح می دهند زاغه هایی در دل کوه داشته باشند تا هر بار مجبور نشوند چوبهای بلند و دو شاخ را از روستا تا زمین هایشان حمل کنند.

 

 

دامداری:

دامداری نیز یکی از مشاغل روستاییان بوده که کم کم به فراموشی سپرده شده .فروش لبنیات نیز یکی از مشاغل مردم روستا است.

 

قالی بافی:

در سالهای اخیر قالی بافی در ابیانه رواج پیدا کرده در گذشته گیوه بافی از جمله مشغله های پر درآمد زنان ابیانه بوده که امروزه متروک شده است.

 

جاذبه های گردشگری:

به دلیل جاذبه های گردشگری ابیانه ، شورای اسلامی آن برای هر خودرو مبلغ 5000 ریال ورودی تعیین کرده  است .

 زنان روستایی جلوی منازل خود می نشینند و حاصل دسترنج خود را می فروشند ، لواشک ، سیب خشک شده ، آلو و... البته همه خانگی.

Description: DSC04609

یکی هم منزل خود را تبدیل به موزه کوچکی کرده و برای دیدن خانه پول می گیرد.

 

 

Description: DSC04648

 

 

 

"معماری و فرهنگ"

 

زبان و لهجه:

 

مردم ابیانه به سبب کوهستانی بودن منطقه و دور بودن محل آنها از مراکز پر جمعیت و را های ارتباطی قرنها در انزوا زیسته و در نتیجه بسیاری از آداب و رسوم قومی و سنتی از جمله زبان و لهجه خود را حفظ کرده اند.مردم ابیانه به زبان تاتی که یکی از گویشهای مرکزی ایران است سخن می گویند.

 

لباس:

 

لباس سنتی هنوز در این روستا رواج دارد و تعصب خاصی نسبت به آن می شود .

مردان شلوارهای گشاد و درازی از پارچه ساده و زنان پیراهن بلند از پارچه های گلدار و رنگارنگ با چارقد های سفید و یا شلیته های کوتاه و گشاد و روسری های گلی رنگ که رنگ قرمز گلها در متن سفید روسری بسیار زیباست.قیمت هر لباس بین 80 تا 150 هزار تومان است .

Description: 12244836

معروف است که مردم ابیانه در سراسر جهان در یک روز معین (که به احتمال زیاد روز عاشورا است) کارو کاشانه  را رها می کنند و به ابیانه می آیند و با پوشیدن لباسهای محلی وفاداری خود را به خاندان  و تاریخ و زادگاه پدریشان به اثبات می رسانند.

Description: i5nqc7

 

 

 

مراسم مذهبی:

 

مذهب مردم ابیانه شیعه اثنی عشری است.

ایام محرم مخصوصاً روز عاشورا مراسم خاص نخل گردانی در روستا انجام می گیرد.

نخل ابیانه در حدود 60 سال قدمت دارد که چند روز پیش از تاسوعا بیرون می آورند تا آن را مرمت کنند نکته جالب در طراحی این نخل تناسب با ابعاد و اندازه های کوچه های ده است.

Description: i5nqqx

 

عده ای معتقدند مرسم عزاداری امام حسین (ع) نزدیک به غزاداری سووشون دارد آنها می گویند که چون ابیانه ای ها آخرین گروه ایرانی ها بودند که در دوره صفویه اسلام آوردند به همین علت مراسمشان شباهت به سووشون دارد که جنازه سیاوش را در چادری می گذارند و دور شهر می چرخانند.

 

Description: 6

Description: 02Description: 03Description: 04Description: 05

 

در سالهای دور چند خانوار بزرگ ده دست به دست هم دادند و نخل را برای ده تهیه کردند از آن پس هرسال یکی از خانوارها غذای ظهر عاشورا را تهیه می کنند و به پاس این عمل یکی از اعضای جوان خانواده روی نخل می نشیند و با آ ن به دور ده شفر می کند .کشیدن نخل به کمک چهار دسته بزرگ چوبی اش ممکن است و برای این کار سی تا چهل مرد قوی هیکل دست به دست هم می دهند.

هر گاه نخل به دویوار برخورد کند ، دسته می ایستد و گوسفند در جلوی نخل قربانی می شود یکی دیگر از اعتقادات مردم ابیانه در مورد نخل این است که نباید از هیچ کوچه ای دو بار گذر کرد (شگون ندارد) و به همین دلیل آنرا از سراشیبی ده به پایین می برند و پس از ناهار و نماز ظهر عاشورا آنرا به ده باز می گردانند شبانگاهان ، عزاداران محله ها چراغ به دست سینه زنی و نوحه خانی می کنند که این مراسم پرسه نام دارد.

 

 

 

فصل سوم:

معماری روستا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"معماری روستا(کلی)"

بافت:

بافت روستا فشرده و ابنیه متصل بهم هستند .گسترش ده احتمالاً به دلایل امنیتی نمی توانسته بطور مستقیم یا در کنار راشتا(راسته) صورت می گیرد .

این گسترش بطرف دامنه کوه قلعه است با این ویژگی گسترشی ، در کنار مسیر اصلی ، مسیر فرعی و مسیر ربطی شکل می گیرد بناهای مسکونی در این روستا به حد بالایی از گسترش و زیبایی خود رسیده اند.

Description: 9AbiyanehBlickmitblauerKuppel

کوچه ها و معابر:

 

کوچه های پیچ در پیچ ، ساباتها (راهروهای رو پوشیده) در این روستا زیاد به چشم می خورد. سایه روشنهای دلپذیر و زیبا ناشی از سابات معابر اصلی در امتداد خط تراز زمین و معابر فرعی در راستای شیب زمین قرار دارند.

Description: DSC04616

در ابیانه به دلیل ناهمواری های طبیعی ، این مسیرها در همه جا دقیقاً موازی با مسیر اصلی نیست. قسمتی از مسیر پهن تر بوده با کفپوش سنگی ، آدمهای زیادی که رفت و آمد می کنند و دیوارهای تازه کاهگل زده نشان دهنده این است که ان قسمت از روستا از بقیه جاها بیشتر بازدید کننده دارد.

Description: DSC00028_edited

 

 

 

 

Description: DSC04611

 

Description: i5n89e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم:

بناهای معروف

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"بناهای معروف"

 

مسجد جامع:

مهمترین بنا و آثار روستا یک باب مسجد جامع و قدیمیترین اثر تاریخی این مسجد منبر چوبی منبت کاری آن است که در سال 466 هجری قمری ساخته شده است.

 

 

Description: DSC00076_editedDescription: DSC00077_edited

 

 

 

مسجد برزله:

مسجد قدیمی دیگر ابیانه مسجد برزله است که دارای فضای دلبازی است ورودی لنگه در شرقی آن سال 701 هجری قمری را نشان می دهد که مربوط به دوران ایلخانان است.

 

 

 

مسجد حاجتگاه:

مسجد تاریخی دیگر مسجد حاجتگاه است که در کنار صخره ای در کوهستان بنا شده و بر در ورودی شبستان آن تاریخ 952 هجری قمری مشاهده می شود.

 

Description: DSC04579

 

زیارتگاه:

این روستا دارای 2 زیارتگاه است یکی مرقد شاهزاده عیسی و شاهزاده یحیی در جنوب روستا که به گفته اهالی فرزند امام موسی کاظم بوده اند .امام زاده با حیاط مرکزی و مثل بناهای مرکزی ایران است در عین حال ایوان جنوبی آن طوری طراحی شده است که رابطه مستقیم با طبیعت اطراف دارد .

 

Description: DSC04631

قلعه:

قلعه بر بلند ترین نقطه روستا استوار است و کاملاً مشخص است که کاربرد نظامی و دفاعی داشته .پنجره های کوچک ورودی به دره ومشرف به جاده که حتماً روزگاری وظیفه مراقبت و امنیت روستا را بر عهده داشته است.

 

 

 

 

 

آب انبار:

روستا دارای آب انباری از چوب و کاهگل است که از لحاظ پوشش سقف آن به صورت مکعب یا مکعب مستطیل است .

 

Description: DSC04644

 

 

 

 

 

 

فصل پنجم:

مساکن روستا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"مساکن روستا"

مصالح:

 

1-سنگ لاشه: جهت کرسی چینی

 

Description: i5nadd

 

3-        خشت:اجرای دیوار

 

Description: 12245215

 

3-تیرچوبی: جهت اجرای سقف و بالکن و ستونها. چوب درختان کبود ،تبریزی ،چنار،صنوبر،شاخ و برگ بید

 

Description: 12244811

 

4-        کاه گل: برای سقف خانه ها اکثراً از کاهگل ولی به سبک مدرن ساخته شده اند که هر 10 سال مرمت می شوند.

 

 

Description: Abyaneh

 

 

 

5-خاک قرمز:نمای دیوارهای خانه ها از خاک سرخ که از معدن (در مجاورت روستا) بدست می آید پوشیده می شود .جهت اندود ساختمان (سطح خارجی) از خاک قرمز استفاده می شود . خاک قرمز به هوک سود معروف است یکی از سازندگان گفته که استفاده از خاک قرمز به دلیل چرب بودن جنس آن است این چربی باعث می شود رطوبت به داخل نفوذ نکند. اما از نظر علمی خاک قرمز اکسید آهن دارد و در مقابل رطوبت و بارندگی مقاومت نسبتاً قوی ای دارد و لذا روی سطح بام را یک لایه از این گل با کاه می کشند.

 

 

Description: i5naqu

 

6-خاک زرد: خاک زرد به هوک زرا معروف است که در مقابل رطوبت و بارندگی ضعیف است و جهت زیبایی بر روی دیوار خارجی استفاده می شود. نوع دیگر ی خاک به نام خاک سفید (هوک اسپی) نیز وجود دارد که کمتر استفاده می شود.

 

 

Description: Abyaneh

 

"فرم بنا"

 

ویژگی های کلی بنا:

 

ساختمان های برون گرا از ویژگی های منحصر بفرد روستاست. خانه ها بیشتر فاقد حیاط مرکزی هستند . بر خلاف نواحی مرکزی حتی مسجد جامع حیاط مرکزی ندارد . به دلیل شیب زیاد ، احداث ساختمانهای وسیع و حیاطهای بزرگ متداول نیست . البته چند خانه مسکونی و امام زاده دارای حیاط مرکزی هستند ولی حیاط مرکزی آنها نیز کاملاً بسته نیست و در سمت دره حیاط باز است.

ساختمان ها از 3 طرف محصور می باشند و شرایط آسایش در داخل خانه فراهم است سطح تماس ساختمان با خارج به حداقل رسیده و دمای داخل ساختمان  در فصول سرد و گرم با محیط خارج کمتر تبادل می شود.

 

Description: DSC04612

 

 

از آنجایی که در اطراف روستا درخت زیاد است لذا نیازی به زدن طاقهای قوسی که از لحاظ اجرا نسبتاً مشکل است نمی باشد و با تیرچه ، تخته و کاهگل بامهای مسطح سریعاً اجرا می شود .

ساختمان ها دو و سه طبقه و مکعب شکل می باشند گفته می شود که ویژگی های طبیعی محیطی ابیانه طوری است که تراکم زیادی را ایجاد کرده است . قطعاتی که تشکیل دهنده بافت مسکونی هستند ، در مناطق شیب دار به صورت مستطیل و موازی با مسیر اصلی قرار گرفته است عرض این قطعات گاهی یک خانه و گاهی دو خانه برونگرا است .

Description: DSC04643

 

شیب زمین باعث می شود که در دو طول مستطیل دو ورودی مختلف برای طبقه همکف و طبقه اول بنا ساخته شود .همچنین عوارض طبیعی در بیشتر موارد ، طول و عرض قطعات را در یک خط قرار نمی دهند.

آنچه در خانه ها (کیا) ابیانه دیده می شود ، مثلاً سایر نقاط ایران گویای سادگی زندگی مردم است ، چه در یک خانه بسیارساده یک اتاقی ، چه در خانه های بزرگ چند اتاقی ، برای هر فعالیتی اتاق خاصی وجود ندارد در ابیانه در بیشتر خانه ها که ضمن ساده نیز می باشد .

Description: DSC04601

عملکرد مختلف مثل: خواب ، نشیمن، غذاخوری ، مهمان و غیره در یک اتاق انجام می گیرد این عملکرد ها از یک اتاق ساده شروع شده و در نوع خاصی از خانه ها که فضاهای مثل اتاق مهمان خانه ، اتاق زمستان نشین (تاخونه) و یورت و هاری ( اتاق تابستانی به آن اضافه شده است و به حداکثرگنجایش خود می رسد)

آنچه در طراحی کلی خانه ها مشاهده می شود ، جهت کلی آنهاست که اغلب رو به قبله می باشند.

Description: DSC04649

در یک خانه کوچک ، دری ورودی خانه در تابستان حکم پنجره ای بزرگ را داشته ، روزنه های کوچکی در بالای درها برای نورگیری تعبیه شده است ، اهالی به دلیل نیازهای شغلی خود (کشاورزی و دامداری) فضایی را جهت انبار و طویله در کنار خانه می ساختند ، زمانی که تعداد دامها زیاد می شود آنها را به زاغه می برند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل ششم:

مراحل اجرا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"مراحل اجرا"

 

بطور کلی روش ساخت ساختمانی و سیستم ایستایی حاکم در این روستا از نوع تیر پوش در نوع پیوسته با ستون چوبی و تیر چوبی و ناپیوسته با دیوار خشتی و یا سنگی و تیر چوبی است.

برخی اهالی می گویند:ما قدیمیها قشنگی سرمان نمی شود ، محکمی را می خواهیم با این دید حتی در انتخاب خاک ها با وجود یکسانی دقت نظر دارند.

برای اجرای دیوار ها که معمولاً نوع حمال آن عمود بر محور کوچه ها می باشد ، زمین را در حدود 40 الی 50 سانتی متر کنده تا به زمین سخت برسند . سپس شروع به سنگ چینی برای جلوگیری از نفوذ رطوبت (آبهای سطحی)و همین طور مقاومت در برابر ضربه های اتفاقی عناصر مختلف را داشته باشد. دیوارها کاملاً خشتی هستند اما در بعضی بناها نمای آجری بکار رفته است.

پهنای دیوار در طبقات اول بین 60 الی 80 سانتی متر است که در طبقات بالا این ضخامت کم می شود .پس از رساندن ئیوار تا زیر سقف ،تیرهای زیر سری را بر روی تمام دیوارها می گذارند و به هم پیوند می دهند . کنار پوبها را با خشت و گل پر می کنند تا دیوار هم سطح تیر گردد. عمل تیر ریزی بر روی زیر سری ها انجام می گیرد بدین وسیله عنصری جهت پخش یکنواخت نیروهای وارده از طرف تیرها بر روی دیوار ها ساخته می شوند واین عمل را برای ساختن طاقچه ها،پله و نعل درگاهی ها نیز انجام میدهند.

 

Description: DSC00029

 

پوشش سقفها در دو نوع پیوسته و ناپیوسته در ارتباط با ستون های چوبی و دیوارهای زیر آن ساخته شده است در اغلب بناهای مسکونی ،دیوار حمال ومحتمل وزن پوششهای آنها می باشد برای این کار ،تیرهای چوبی که قبلاً به اندازه ی مناسب بریده شده و خوب آنها را خشک کرده اند ، بر روی دیوار و زیر سری ها به فاصله ی نیرها بر روی دیوار ،خشتهایی را به صورت عمود قرار می دهند .بر روی تیرها در بناهای مسکونی غالباً نی و یا تخته می چینند .بعد از تخته کوبی یا نی گذاری ، بر روی آن بته یا چزه می گذارند تا خاک از لای درزها پایین نریزد و همچنین چوبها در تماس مستقیم با خاک و گل نباشد و نپوسد .سپس گلی را که دو تا سه روز خیس کرده و خوب ورز داده اند به ضخامت 20 تا 30 سانتی متر روی آن می گذارند روی این گلها را خوب لگد مال می کنند تا یکدست شود سپس با ریختن خاک نمناک کاهگل ورز داده شده را روی آن می مالند.

Description: DSC00030

 

 

کنسولها:

روشهای ساختمان پیش کرده ها(کنسولها ) که حکم سایبان و باران گیر را دارند تیرهای اصلی که ادامه تیرهای داخل اتاق می باشند ،محتمل وزن فرسبها و تخته کوبی و در نهایت گل و کاهگل روی آن می شود که نمونه بسیار زیبای آن در حسینیه کوچک دیده می شود.

Description: DSC00035

 

 

Description: DSC00034

 

 

ایوان ها:

در پشکنها (نوعی ایوان)که فقط از یک طرف به فضای باز بیرون ارتباط دارند،دو دیوار کناری محتمل تیرهای اصلی یا باربر هستند بر روی آن فرسبها و سپس بقیه عناصر قرار می گیرد.

Description: DSC00036

 

Description: DSC00037

 

پیشگاهها:

پیشگاه ها یا پیش خانه ها در انواع مختلفی ساخته شده اند در یک نوع زیر سریها را به اندازه مورد نظر که معمولاً بین 10/1 و30/1 سانتیمتر است بیرون می گذارند و تیرهای پوشش را روی آنها قرار داده و بقیه نکات فنی مثل پوشش سقفها برای آن اجرا می شود.

 

 

Description: DSC00038

 

در نوع دیگر برای تحمل بیشتر از ستون(جناغ)استفاده می شود و در نمونه دیگر که اندازه ایوان کمی بیشتر است تعداد زیر سریهای بیرون زده نیز بیشتر می شود.بر روی هر کدام از آنها یک ستون چوبی قرار می گیرد روی این ستونهای چوبی زیر سریهای طبقه بالا وسپس تیرچه ها و عناصر دیگر قرار می گیرد در بعضی جاها هم به جای استفاده از ستون از دستک یا گلپا استفاده می شود.

 

Description: DSC00039

 

استفاده از نورگیر سقفی در این روستا متداول است زیرا بازشوها اغلب فقط در یک سمت ساختمان واقع می باشد ،نورگیر سقفی جهت نور و تهویه دو طرفه اجرا می شود.

 

پنجره ها:

اتاقها به پنجره های چوبی ارس مانند مجهزند و اغلب دارای ایوانها و طارمیهای چوبی پیش آمده ی مشرف به کوچه های تنگ و تاریکند .بازشوها پشت به کوهپایه و رو به دره هستند.

 

Description: i5n1pj

 

درها:

 

درهای تاریخ دار و کتیبه دار که عمر برخی از آنها بیش از 500 سال می گذرد از ویژگی های خاص این روستا می باشد.

درها معمولاً دو لنگه هستند و بر روی اغلب آنها کوبه های متفاوت تعبیه شده است.

روزنه های کوچک معمولاً جهت نورگیری بالای در طویله ها و مطبخ و اتاق زمستان نشین تعبیه می شود.

 

 

Description: 85010403

 

 

Description: DSC04651

باوجود تمام مراقباهایی که از ابنیه روستا می شود اما از ساخت و سازهای بیجای روستا نمی توان جلوگیری کرد .مدیر میراث فرهنگی روستا اعلام کرده:از همه ساخت و سازهایی که در ابیانه میشود نمی توان جلوگیری کرد بنابر این ،این اتفاقات مانع از ثبت جهانی روستا می شود.زیرا به عنوان مثال شبانه یک دیوار خراب می شود و دیواری دیگر جایگزین می شود.

 

 

 

 

 

 

 

فصل هفتم:

زندگی در ابیانه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

زندگی در ابیانه، نیازهای فضایی و پاسخهای کالبدی :

اهالی ابیانه مانند همه روستانشینان در زندگی روزمره شان دارای دو دسته فعالیت ها و نیازهای مهم هستند که عبارت اند: از نیازهای اولیه و ضروری برای زیست و نیازها و فعالیتهای مربوط به معیشت . برای برآوردن هر یک از این دو دسته نیازها و فعالیت ها در زندگی روستائیان فضاهای خاصی مورد نیاز است که برای آنها به صورتهای مختلف پاسخ های کالبدی داده شده است. با مطالعه دقیق و وسیعی که دربارة نحوة زندگی و معیشت خانواده ها و به تبع نیازهای فضایی آنها در روستای ابیانه انجام گرفت، در مجموع پاسخهای کالبدی اهالی ابیانه به این نیازهای فضایی به صورت زیر دسته بندی شد.

1.        مجموعه فضاهای منسجم و پیوسته در محل سکونت خانوار

در ابیانه بخشی از فضاهای لازم برای رفع نیازهای اولیه مربوط به زیست مانند خواب و استراحت ، خورد وخوراک، پذیرایی از میهمان، نگهدار ی البسه، انبار مواد غذایی و تهیة لبنیات و ... به صورت مجتمع و پیوسته در محل سکونت خانوار تأمین شده اند. در این میان مهمترین جزء خانه، اتاق است که بیشتر این عملکردها در آن انجام میشود. برای انجام هر یک از این فعالیت ها و تأمین آسایش و راحتی ساکنان در اتاق اجزایی مانند طاقچه، بخاری، تنور، کرسی و محل نگهداری رختخوابها ایجاد شده تاحتی الامکان از فضای موجود به نحو بهینه استفاده شود (شکل 4)، علاوه بر آن فضاهای جانبی از جمله دالان، پستو، انبار و حتی بخشی از فضای عمومی یا کوچه نیز برای تأمین نیازهای روزانه به کمک گرفته میشود. برای مثال آتش منقل ممکن است در بخاری یا اجاق داخل خانه، دالان یا حتی جلوی ورودی در معبر عمومی آماده شود(شکل 5). پذیرایی از میهمان اغلب در همان اتاق اصلی محل زندگی خانواده در بخش تمیزتر با زیرانداز بهتر و در خانه های دو اتاقه در بهترین اتاق از نظر کیفیت اندود و زیرانداز انجام میشود و فضای مجزایی بدین منظور وجود ندارد. با این حال برخی خانواده های متمول به لحاظ موقعیت اجتماعی و سیاسی، وسع مالی، فضای کافی و ورود میهمانهای غیربومی، اتاق مجزای میهمان یا به زبان محلی "مه ماخون" دارند که گاه حتی دارای دو بخش زمستاننشین و تابستاننشین است و برای گردهمایی مردان و تصمیمگیری و حل اختلافات نیز از آن استفاده میشود. علاوه بر آن بامهای وسیع هم به عنوان فضای پذیرایی جمعی در مراسم عروسی "میون بومی " کاربرد دارند. در مراسم عزاداری نیز تا چهلم شخص متوفا هر شب جمعه در فضای جلوی در خانه ها آتش برپا شده و از اهالی که برای عرض تسلیت و فاتحه خوانی آمده اند با حلوا و خرما پذیرایی می شو د. این مراسم در حال حاضر به جز برپا کردن آتش همچنان برگزار میشود. در رابطه با خورد و خوراک فضاهای مختلفی برای تأمین، نگهداری، آماده سازی و صرف نوشیدنی ها وغذاها وجود دارد. آماده سازی غذا اغلب در فضای نشیمن، دالان و ایوان یا بام صورت میگیرد و وسایل مورد نیاز آن اغلب در دستدون یا گوشهای از انبار قرار داده میشوند. صرف غذا نیز اغلب در صورت مساعد بودن هوا در صفه ها یا ایوان و در زمستان در نشیمن بر روی کرسی صورت میگیرد. فضاهای لازم برای ذخیره و نگهداری مواد غذایی برای مصارف روزانه، ماهانه و سالانه نیز حائز اهمیت است. گندم و آرد مصرفی سال درون کیسه یا گونی در سوله، انبار،یا درخمره هایی که در کف اتاق تعبیه شده، ذخیره میشوند. نان اغلب به صورت ماهانه پخته و داخل صندوقهای چوبی در دستدون یا صندوق خانه نگهداری میشود. برای نگهداری غلات و حفظ آن ها از رطوبت،گزند حشرات و سارقان از سالیان دور در خانه ها سیلوی شخصی ایجاد شده و سایر مواد غذایی و خواروبار هم در ظروف مناسب در محلی خنک ، مانند انباری و ایوان نگهداری میشوند. بدین ترتیب در ابیانه، عمدتاً نیاز به فضایی برای ذخیره مواد مختلف غذایی است، نه برای طبخ و آماده سازی آن. بنابراین فضای مستقلی به عنوان آشپزخانه وجود نداشته یا بسیار نادر بوده و بیشتر فضاهایی مانند انبار دستدون، سیلو و صندوق مورد نیاز است.

 

2. فضاهای مشاع و اشتراکی بین اهالی روستا

در ابیانه بخشی از فضاهای مورد نیاز به صورت مشاع و اشتراکی بین اهالی روستا مورد استفاده قرار میگیرد که از آن جمله می توان نانو ایی، شستشوی ظروف و لباس (کنار جوی آب)، حمام عمومی، توالت عمومی، محلهای تجمع، گفتگو و گذران اوقات فراغت، هاون (برای کوبیدن گندم و ذرت ) و چِرِشگاه (برای تهیة شیرة سیب) را نام برد.در گذشته نان به عنوان مهمترین مادة غذایی توسط خود خانواده تهیه میشد.در برخی خانه ها تنور وجود داشت؛ ولی خانواده ها عمدتاً از نانوایی عمومی بیرون خانه به صورت مشترک بین همسایگان استفاده میکردند. (شکل 8)

از ویژگیهای مهم در ابیانه نانو ایی های اغلب وقفی بوده است. به طوری که در هر محله فردی، زمین یا ساختمان نانوایی را وقف کرده بود و اهالی در آن تنور می ساختند و در صورت آسیب دیدگی آن را تعمیرمیکردند. از طرفی پیش از اجرای شبکة لوله کشی آب در ابیانه، امکان دسترسی مستقیم به آب در اغلب خانه ها فراهم نبود و برای نیازهای روزمره و شستشوی ظروف و البسه به مسیر اصلی آب در میانه روستا مراجعه میکردند و بدین ترتیب بخشی از فعالیتهای روزمره که امروزه در فضای آشپزخانه و مانند آن انجام میشود، در گذشته به دور از هستة اولیه خانه و کنار جوی آب صورت میگرفت. در واقع کنار نهر آب نیز به طور مشاع و اشتراکی بین اهالی، بخشی از فضاهای خانه به مفهوم امروز را تشکیل میداد. همچنین در گذشته به دلایل متعددی؛ از جمله موقعیت استقرار خانه ها نسبت به جریان آب، مشکل تأمین سوخت برای گرمایش، فقدان امکانات فنی، هزینة احداث و مشکل دفع یا هدایت فاضلاب امکان استحمام در خانه وجود نداشت و اهالی از دو حمام عمومی روستا استفاده میکردند. مشکل احداث چاه آب یا فاضلاب در بستر سنگی روستا، نفوذ آب فاضلاب واحدهای بالادست به خانه های پایینتر در شیب بافت، محدودیتهای ساخت به لحاظ فشردگی واحدها و نبود فضای باز مناسب موجب شده بود که در اغلب خانه ها، سرویس بهداشتی احداث نشود. بنابراین، به ندرت در برخی منازل با شرایط خاص که دارای باغچه و فضای باز مناسب بودند، مستراح وجود داشت . ازاین رو، در مکان های مناسب آبریزگاههایی با مالکیت خصوصی ساخته شده بود که کاربرد عمومی داشتند؛ ولی حق استفاده از کود حاصل فقط در اختیار مالک بود. در نتیجه نگهداری و جمع آوری فاضلاب آنها به خوبی انجام میشد و کمتر موجب آلودگی محیط میشد. بدین ترتیب بخشی از نیازهای ضروری و مستمر اهالی در فضاهای جنبی خارج از هسته اصلی خانه ساماندهی شده است. علاوه بر آن تجمع، گفتگو و گذران اوقات فراغت اهالی به ویژه مردان اغلب در گره ها و گذرهای مختلف روستا صورت می گیرد . از طرفی صنایع دستی کوچک مانند گیوه چینی، بافندگی و لباس دوزی که بیشتر توسط زنان در اواخر پاییز و زمستان و با کاهش فعالیت کشاورزی و دامداری انجام میشود، جای خاصی را در خانه به خوداختصاص نمی دهد و گاه روزها زنان بیرون خانه در مکانهای خاصی دور هم جمع شده و ضمن دیدار و گفتگو بدین فعالیتها میپردازند.

 

3 . فضاهای پراکنده در روستا

در ابیانه، بخشی از فضاهای مورد نیاز به ویژه فضاهای مرتبط با معیشت خانوار مانند طویله ها، کنده ها، سول ها، انبارها (انبارهای علوفه، وسایل کشاورزی، دامداری، هیزم و سوخت و وسایل متفرقه) و کارگاهها به صورت پراکنده در سطح روستا شکل گرفته اند و برای صنایعی ؛ شامل خراطی، قاشق تراشی، نجاری، گیوه کشی، زری بافی، آهنگری و زرگری، کارگاه مجزایی اختصاص یافته که اغلب جدا از خانة اصلی یا حداقل با فضای واسطی بین آنها ایجاد شده است. معیشت ساکنان ابیانه بر پایة زراعت، دامداری،باغداری، صنایع دستی و خدمات بوده است. هر یک از این مشاغل وسایل و ابراز کار خاصی دارند و برای داشت، برداشت و نگهداری محصولات آن ها فضاهای کالبدی ویژه ای موردنیاز بوده است که به طور کلی در روستاها فضاهای مذکور بخشی از فضای خانه محسوب میشوند. زراعت در ابیانه به سه طریق کشت و کار در دشت پایین و بالا (توسط مالکان یا کارگران آنها)، در مزارع اطراف روستا (توسط رعیتها) یا مالکیت اراضی در سایر روستاها انجام میگرفت. به رغم برخی تفاوت ها در هر صورت زارعان متناسب با تعداد و نوع وسایل و محصولات خود ، نیازمند محلی برای نگهداری وسایل و ابزار زراعت و همچنین انبار و فرآوری محصولات کشاورزی بودند . بدین منظور فضاهای متعددی کنار هسته اصلی خانه یا خارج از محل سکونت به طور پراکنده در روستا یا به صورت کنده های متعددی خارج از بافت روستا ایجاد شده است. وسایل و ابزار زراعت اغلب در مکان هایی مانند دستدون، انبارهای زیر خانه ها یا کنار طویله ها و کَنده نگهداری میشدند. محصولات کشاورزی؛ شامل گندم، جو و ذرت را اغلب داخل "تا" در دستدون و انباری و در صورت حجم کم داخل خمره های گلی دردستدون ذخیره میکردند. کاه را به دلیل حجم زیاد در کَنده ها و انبارهای بزرگ کنار طویله ها نگهداری میکردند تا استفاده از آنها آسان باشد و کاه ما زاد را به اصطلاح سرِ خرمنکوب به دیگران میفروختند. علوفة دامی مانند شبدر، یونجه و علف های هرز هم پس از خشک شدن در محیطی باز یا روی بام، به انبار یا کَنده منتقل میشد. دامداری به عنوان نوع دیگری از معیشت در ابیانه به دو صورت در داخل بافت یا خارج از هستة اصلی روستا انجام میشده است. در داخل بافت، بیشتر اهالی روستا تعداد محدودی دام و طیور در خانه نگهداری میکردند که به دلیل نحوة نگهداری، نوع غذای دام، سازگاری دام ها با یکدیگر و حتی ممانعت از ترکیب فضولات آن ها برای بهره برداریهای آتی اغلب به فضاهای مجزایی نیاز بود و اغلب حداقل دو طویله داشتند. احشام را بهار و تابستان در "بهاربند" و گوسالة کوچک، بره یا بزغاله را جدا از بقیة احشام در فضای مستقل "گوجادون" یا در گوشه ای از طویله نگهداری میکردند. فضای "اُشترخون" نیز با ابعادی بزرگ تر از طویله در گذشته محل نگهداری شتر بود که امروز مشابه طویله کاربری دارد (شکل 11). در این حالت علوفه و غذاهای دام با توجه به تعداد و نوع دامها به طور مجزا در کَنده ها و انبارهای متعدد نگهداری میشوند. با توجه به شیب روستا اغلب طبقة زیر محل سکونت و گاه فضاهایی یک طبقه و مجزا به طویله و انبار اختصاص یافته است. با این حال مطالعه مالکیتها نشان میدهد که اغلب محل سکونت خانواده جدا از طویله ها و انبار است و حتی برخی ساختمان های دو طبقة که طبقه زیرین طویله بوده، دو مالکیت متفاوت داشته اند.

ازاین رو، یک خانوار ممکن است ، دارای طویله و انبارهای مختلف جدا از محل سکونت خود در روستا باشد.مطالعات و بررسی های انجام شده حاکی از آن است که در روستای ابیانه برای انجام فعالیتهای مختلف، فضاهایی متناسب با نوع و میزان نیاز و نحوه ارتباط با دیگر فضاها، درون خانه یا بیرون از آن به طور پراکنده در سطح روستا و حتی خارج و اطراف روستا ایجاد شده اند. بدین ترتیب نیازهای یک خانواده ابیانه ای را مجموعه فضاهایی منفک و جدا از یکدیگر ولی وابسته برطرف میکند. گاه برای رفع یک نیاز چند فضا با اولویت های مختلف ایجاد شده و گاه یک فضا پاسخگوی عملکردهای مختلف است. در ابیانه اولاً به منظور حداکثر بهره برداری از فضاها نه تنها فضاها چند عملکردی هستند، بلکه از جزء جزء عناصر فضا مانند کف، دیوار و حتی  سقف نیز برای رفع نیازهای فضایی استفاده میشود ثانیاً فضاهای مورد استفاده عمدتاً مجزا و به صورت پراکنده در روستا قرار دارند.

 

 

 

 

 

 

 

فصل هشتم:

پلان در معماری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"پلان در معماری ابیانه"

 

گسترش طولی:

 

1:پلان تک سلولی

Description: DSC00044_edited

2: در یکی از اتاقها با اضافه کردن یک اتاق کوچکتر که درب خانه درآن باز می شود بطور غیرمستقیم به اتاق دیگر (بزرگتر) وارد می شویم این فضا تنها حکم راهرو را نداشته و عملکرد یک اتاق را نیز دارد

Description: scan0004

3: اتاق کوچک کاملی در کنار اتاق بزرگ قرار دارد که هر دو به بیرون راه داشته و از داخل به هم ارتباط دارند.نکته جالب توجه طرز قرارگیری درب ارتباطی دو اتاق است که حداکثر استفاده از فضای هر اتاق را بوجود می آورد در دل تپه اتاق سنگی کوچکی که جنبه پستو دارد متصل به اتاق بزرگتر مشاهده می شود.

 

Description: DSC00095_edited

 

4:اتاقها به وسیله مهتابی (تراس) که در جلوی آنها قرار دارد با هم در ارتباطند ودر یک اتاق پستو وجود دارد.

 

Description: scan0005

 

5:در این گونه با تقسیم یکی از اتاقها به دو فضای کوچکتر ، بعد از درب ورودی فضایی ارتباطی مثل دالان را داریم که در عمل نقش ارتباطی بین خارج و فضاهای مختلف داخل خانه را ایفا می کند.

Description: scan00050

6: دالان به عنوان عضو مشخص در یکی از گونه های یک طبقه نقش فضایی ارتباطی برای وحدت بخشیدن به سه فضا،انبار و دو اتاق را ایفا کرده است و در عین حال،عملکردهای دیگری را نیز یه عهده دارد.

Description: DSC00017_edited

 

 

گسترش در ارتفاع:

7:گونه های یک اتاقی به دو اتاقی در طبقات تبدیل می شود . طبقه پایین انبار یا طویله و طبقه بالا خصوصیات ساختمانی و عملکردهای گونه اولیه را دارد شیب زمین در ضلع عمود بر مسیر طبقه همکف راهی است جهت بالا رفتن و رسیدن به در ورودی

Description: DSC00097_edited

 

 

8: در این نمونه ها فضایی را در عقب (نسبت به در ورودی) تعبیه کرده اند و در یکی دیگر ، جلوی آن فضای کوچکتر از اتاق قرار می گیرد. همین طور محل درب ورودی به انبار و طویله به قسمت شیبدار کنار زمین انتقال یافته است.

Description: DSC00108_edited

 

Description: DSC00064_edited

9:بعد از چند پله فضای کوچک دالان قرار دارد و بعد از این فضا ، اتاق بزرگ قرار گرفته است.درب اتاق بزرگتر در گوشه ی مخالف درب ورودی است از زیر این فضا ی کوچک ، کوچه ای می گذرد که درب طویله و انبار زیر آن قرار گرفته است . این فضا اصطلاحاً ساباط گفته می شود.

 

Description: DSC00113_edited

 

 

10:گسترش فضا به صورت عرضی و در طبقه اول و همکف صورت می گیرد این گسترش در ابتدا به یک نیم اتاق در کنار اتاق بزرگ (شاید برای پستو)انجام گرفته می شود . طبقه همکف آن به همان صورت اولیه یعنی یک اتاق برای طویله وانبار باقی می ماند.

Description: DSC00116_edited

11:اتاقهای طبقه همکف گسترش عرضی پیدا کرده و به دو اتاق که در داخل به هم راه دارند تبدیل می شود با استفاده از مسیر واقع در پشت آن به طبقه اول وارد می شوند.

Description: DSC00122_edited

12: اتاق کوچک در گونه ای دیگر بعد از ورودی قرار می گیرد و به عنوان فضایی ارتباطی در می آید در نوعی دیگر درب انبار و طویله و درب ورودی اصلی خانه در یک طرف قرار گرفته اند پس به کمک چند پله وارد فضایی کوچک شده ،بعد از آن اتاق اصلی قرار گرفته است.

 

Description: scan0006  Description: scan00060

 

13:یک دالان نسبتاً طولانی است در این دالان درب انبار ،هال مرکزی ، یک اتاق و راه پله ای جهت رفتن به بام قرار دارد. هال مرکزی خود ارتباط 4 اتاق و آشپزخانه را برقرار می کند از مجموع اتاقها ،فقط یکی از آنها به وسیله پنجره به بیرون ارتباط دارد و بقیه،نور خود را از نورگیر هال مرکزی تامین می کند.

 

 

Description: DSC00129_edited

 

 

"گسترش با استفاده ازپله"

 

14:ساده ترین نوع این گونه ، با چند پله و یک پاگرد در جلوی درب ورودی می باشد درب خود نیز به اندازه یک پله بالاتر از پاگرد قرار دارد.در این نوع بنا ،برای وارد شدن به طبقه همکف یا طویله از جبهه دیگر بنا وارد می شوند.

Description: scan00070

15:در نمونه دوم ،پاگرد بزرگتر می شود ، راه پله حالت L شکل پیدا می کند و در نتیجه راه ورودی به طبقه همکف در زیر دری طبقه اول قرار می گیرد . پله ها در این حالت به دلیل قطع کردن همدیگر در دو جهت راحت نیستند .

 

Description: scan0007

 

 

16:در نمونه سوم ، باعقب کشیدن طبقه اول بنا به اندازه عرض یک پله و با ساخت پلکانی مارپیچ دراین عقب رفتگی ،پله ای مناسبتر شکل گرفته است. در عین حال ، درب طبقه همکف (طویله و انبار)در کنار مسیر و در زیر پاگرد قرار می گیرد .روزنه های کوچکی و همین طور یک پنجره برای دسترسی به نور در طبقه اول تعبیه شده است.

 

Description: scan0008

 

17:در نمونه دیگر پلکان مستقیماً در کنار مسیر قرار ندارد بلکه خانه در جلوی خود حریمی دارد در این فضای باز درب طویله و انبار و همین طور راه پله ای مارپیچ جهت دسترسی به طبقه اول ساخته شده است پله ها طوری تعبیه شده ، که در بالا پاگرد بزرگی که عملکرد مهتابی (تراس)را نیز دارد ، شکل گرفته است.ساخت اسن عنصر خود نیاز به تبحر بیشتری نسبت به انواع قبلی دارد . روزنه های کوچکی جهت نورگیری در دیوارها تعبیه شده است .سنگهای بزرگ در کنار مسیر ، نقش ایجاد حریم و راهنمای وارد شدن به خانه را بر عهده دارند.

 

 

Description: scan0009

 

 

18:جهت پلکان مستقیماً بطرف درب ورودی است .زیر آن به طویله راه دارد.

 

Description: scan0010

19:در نمونه دیگر از همین گونه ، فضای طبقه همکف و طبقه اول از یک اتاق به دو اتاق دیگر تبدیل شده است .پلکان خارجی آن ،فضای باز نسبتاً زیادی را اشغال کرده است .پاگرد کوچک آن به اتاق کوچکتر باز شده و از آنجا ارتباط با اتاق بزرگتر برقرار می شود.

 

Description: scan00100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ابیانه"

ابیانه پیرزنی است که چارقد سفید پر از گلهای صورتی را زیر چانه اش سنجاق می کند. صورتش پر چین و چروک است پوستی سخت دارد. پیراهنش نزدیکی کمر گشاد می شود و با پلیسه ای کوچک روی شلیته سیاه چین دارش می افتد. ابیانه روی پله های قرمز می نشیند. پایین خانه های تنها و تاریک. بقچه اش را باز می کند؛ سیب و آلوی خشک شده، لواشک و سرکه سیب می فروشد با لباس های محلی.

Description: i5nf2f

Description: DSC04609

ابیانه اما پیرزنی جسور و مغرور است مانند مردی یا زنی متمول در شهر. غرورش را می شود با لهجه پارسی قدیم شنید که با زبان هندی در آمیخته است.     

پیرزن مغرور است. او را با خاک سرخی ساخته اند که  از معدنی در همین نزدیکی آورده اند. مغرور است چون می داند شکار خوبی برای لنز همه جمعیتی است که در کوچه ها راه می روند. مرکز تماشاست. برای همین اول خود را پنهان می کند، می دزدد، مثل زنان سنی می گوید عکس نگیر. شکایت می کند از این همه فلاش و زوم شدن. اما از ناکامی خود در تصویر نشدن با خبر است. بالاخره آن را مشروط می کند به خریدن میوه خشک شده ای، پارچه ای، چیز کوچکی.


پیرزن تابلو است، عکس است، تصویر است، آلبومی که نوروز عیدی می دهند. هر عکاسی مجموعه ای از آن را دارد، اینترنت را که جستجو می کنی زیر آواری از عکس می مانی. برای همین اول که می رسی عکس گرفتن بی فایده است مزه ای ندارد، چون تازه نیست، عجیب نیست. سالهاست پیرزن را می شناسی؛ با همین چارقد، با همین شلیته، با همین خاک سرخ. او در هر چشمخانه ای نشسته است. همه این کوچه ها، پنجره ها، رنگ ها، روسری ها در زاویه دید عکاسی جای گرفته است. هر چه بگیری تازه نیست کپی برداری است.

 

Description: 5AbiyanehFrauenvorTuer

 

خانه ها دیگر خانه نیستند یعنی محلی برای زندگی. به بنایی برای نمایش تبدیل شده اند. مثل یک شهرک سینمایی که فیلم های معروف و بزرگی در آن تصویر شده است. خاطره ای همگانی می داند قصه چه بوده از کجا شروع شده در کجا تمام شده . آنچه تازگی دارد دیدن رنگ خانه ها و چیدن آنها  از نزدیک است. گویی مدیر شهرک سینمایی بازیگرانی را در هیات پیرزنان ابیانه در اورده است. آنها بازی می کنند نه زندگی. برای همین نمی توانند خانه خود را خراب کنند یا تغییری در آن دهند. آنها مالک نیستند بخشی از اجزای موزه بزرگی هستند که تماشاگران هنگام ورود پولی داده اند و بلیتی گرفته اند تا از یکی از چهار منطقه روستایی ثبت شده در آثار ملی بازدید کنند.

مردم تماشاگر هستند. تکه ای از بافت خود را لمس می کنند از آن عکس می گیرند. فیلمبرداری می کنند. قطعه ای از قدیم خود را مرور می کنند،حیرت زده، تحسین کننده، سرخوش، توریست وار؛ کباب و منقل و آجیل و هندوانه. برنج آب کش شده هم در کنار هست. به همراه خرید نان محلی، عرق نعناع، مهره هایی که گردنبند می شود ، چارقد هایی از جنس خودشان که هفت هزار تومان فروخته می شود با سیب و آلوی خشک شده .

توریستی که راهنما ندارد، بروشور و راهنما به دستش نمی دهند. می بیند، عکس می گیرد، خرید می کند، می خورد و می رود .

 

 

Description: 437z1xz

 

 

در تاریخی ابیانه را با حصاری فلزی پوشانده اند. یکی گفت این همان در معروف است. کدام در ؟ فورا دوربین را روی یکی از شکاف های حصار می گذارم عکس می گیرم .دو قدم که دور می شوم ،مخلوطی از شگفتی و در هم پیچید ه ای از خط و رنگ و نقش با کهنگی و نایابی در من زنگ می زند یا برق می زند. دوربین به جای چشم لحظه ای از در را گرفته بود. من این شگفتی را ندیده بودم دوربین دیده بود. دوربین ها اینجا چشم می شوند ، چشم ها مسلح می بینند و کرانه دارد. 

 

Description: 12244722


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل نهم:

نتیجه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه:

خانه ابیانه ای فضاهای متنوع و پراکنده ای در سرتاسر روستا تشکیل میشود که مفهوم "خانه" در تک تک این فضاها ریشه دوانده است. به عبارت دیگر خانه مجموعه ای از فضاهای غیرمنسجم کوچک و بزرگ در روستا را به خود اختصاص میدهد. ازاین رو، مفهوم خانه در ابیانه با مفهوم عام به اصطلاح "چهار دیواری" که امروز تصور میشود، کاملاً تفاوت دارد. بنابراین، گردشگران و بازدیدکنندگان از روستای ابیانه در مشاهدات اولیه خود خانه ابیانه ای را به صورت بنایی ؛ شامل مجموعه اتاقها و فضاهای مسکونی وابسته تصور میکنند که در هر ساختمان یک خانواده سکونت دارد، اما مطالعات عمیق تر حاکی از آن است که خانه در حقیقت مجموعه فضاهایی است که در روستا یا حتی خارج از بافت پراکنده اند. به طوری که خانواده نان را در نانوایی عمومی میپزد که فضایی در جایی جدا از خانه اش است . انبار وسایل و آذوقه اش ممکن است اتاقی به دور از محل زندگی اش باشد. چهارپایش را درون طویله ای در گوشه دیگری از ده میبندد. دام یا میوه های مازاد را درکنده های پای کوهپایه نگهداری میکند. برای استحمام به حمام عمومی می رود و از مستراح عمومی که فضایی در کنار معبر برای او و همسایگان است، استفاده میکند و زن های خانه در آفتاب کنار معبر مینشینند و نخ میریسند، گویا آنجا نیز بخشی ازخانه آن هاست.بدین ترتیب خانواده ابیانه ای در هر جای روستا اتاقی بسازد یا مالک شود، خانه خود را گسترش داده است و بخشی از فعالیتهای زیستی و معیشتی خود را در آن جاری و ساماندهی خواهد کرد. ازاین رو، اغلب با خانواده هایی مواجه میشویم که خانه ای محدود به یک یا دو اتاق دارند و در اغلب خانه ها تنها بخشی از فضاهای مورد نیاز یک خانواده روستایی وجود دارد.به طور مسلم چنین شیوه زندگی و مفهومی از خانه در ابیانه که متفاوت از اکثر خانه های روستایی مناطق دیگر است و این امر که خانه از مجموعه منسجمی از فضاهای مختلف درون یک قطعه زمین تشکیل نشده، ناشی از دلایل و عوامل خاصی است که نیاز به مطالعات مستقلی دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع ومآخذ:

 

1: معماریان- غلامحسین-آشنایی با معماری مسکونی ایرانی- دانشگاه علم و صنعت-1376

2:قبادیان-وحید-بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران-دانشگاه تهران-1384

3:شاکری زاد ابیانه – عباس – عسگری هوشیار-سارا –میری حسن (1388)بازشناسی خانه در ابیانه

4:تعدادی از سایت های اینترنت به شرح زیر:                       

 

 

 

 

                                                                         http://www.abyaneh.ir/ http://www.ksabz.net

http://www.jamejamonline.ir

http://www.kaums.ac.ir

http://www.hamshahri.org

http://forum.persiantools.com

http://www.tasvirgari.blogfa.com

http://www.haamed.persianblog.com

http://www.forough.net

http://www.aftabnews.ir

 

 

معرفی روستای ابیانه
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:56
0 نظر

ابوالوفای بوزجانی

ابوالوفا محمد بوزجانی یا ابوالوفا محمد بن محمد بن یحیی بن اسماعیل بن عباس (۳۲۸-۳۸۸ هجری قمری) ریاضیدان و منجم بزرگ ایرانی است در دوران طلایی اسلام؛ که حدود هزار سال پیش در روستای بوژگان تربت جام زاده شد.او تحصیلات ریاضی خود را نزد خانواده آموخت و در سال ۳۴۸ به عراق که در آن زمان پایتخت خلافت شرقی بود، سفر کرد و تا پایان عمرش در آنجا زندگی کرد.در عراق بصورت آخرین نمایندهٔ برجستهٔ مکتب ریاضی-نجومی در آمد و به تالیف کتاب‌های مهم خود پرداخت و با همکارانش در رصدخانهٔ بغداد به رصد مشغول شد.

او روش‌های محاسبه‌ای را که بازرگانان، کارمندان دوایر مالیه و مساحان زمین در شرق اسلامی در کارهای روزمرهٔ خود بکار می‌بردند، به نحوه منظم مدون ساخت و همچنین روش‌های متداول را اصلاح کرد و بعضی از روش‌های ناصحیح را نیز مورد انتقاد قرار داد.بعنوان مثال، پس از بیان آنکه مساحان، مساحت هر نوع چهار ضلعی را با ضرب کردن نصف مجموع اضلاع مقابل در یکدیگر بدست می‌آورند، خاطرنشان می‌سازد که این نیز اشتباهی آشکار و غلطی مسلم است.

از کتاب بوزجانی چنین بر می‌آید که دستگاه موضعی عددنویسی دهدهی هندی با استفاده از ارقام در میان مردم و تجار سرزمین‌های خلافت شرقی تا مدت‌های طولانی مورد استفاده نبوده است.او با توجه به عادت و عرف خوانندگانی که کتاب برای آنها نوشته شده، از استفاده از ارقام کاملا پرهیز کرده است و همهٔ اعداد و محاسبات را، که گاهی بسیار پیچیده است، تنها با کلمات بیان کرده است.

یکی از کتاب‌های علمی بوزجانی کتاب "فیما یحتاج الیه الصانع من الاعمال الهندسه" است، که بعد از سال ۳۷۹ نوشته شده است.بسیاری از روش‌های ساختن اشکال دوبعدی و سه‌بعدی که بوزجانی عرضه کرده، اقتباس است از آنچه در آثار اقلیدس، ارشمیدس، هرون اسکندری، تئودوسیوس و پاپوس آمده بوده است، اما بعضی از مثال‌ها ابتکاری است.در این اثر بوزجانی، مسائلی نیز راجع به تقسیم یک شکل به اجزایی که شرایط معینی را واجد باشند، آمده است.

اثر نجومی بزرگ بوزجانی "المجسطی" یا "الکامل" بسیار دنباله‌روی مجسطی بطلمیوس است.ممکن است این اثر که فقط بخشی از آن بجای مانده است، دقیقا همان "زیج‌الواضع" او یا جزئی از آن باشد که بر رصدهای خود و همکارانش مبتنی است.بنظر نمی‌اید که زیج باقی مانده باشد.

قبل از بوزجانی، در مثلثات کروی، تنها وسیلهٔ حل مثلث‌ها قضیهٔ منلائوس راجع به چهارضلعی کامل بود که در کتب اسلامی به قاعدهٔ مقادیر ششگانه موسوم است.کاربرد این قضیه در حالت‌های مختلف بسیار دست و پا گیر است.بوزجانی با غنی‌تر ساختن ابزار مثلثات کروی، حل مسائل آنها را راحت‌تر کرد.وی قضیهٔ تانژانتها را در حل مثلث قائم‌الزاویهٔ کروی بکار بست و تقدم در اثبات را بیرونی به وی نسبت داده است.یکی از اولین اثبات‌های قضیهٔ کلی سینوسها برای حل مثلث‌های غیر قائم الزاویه، توسط بوزجانی ابداع گردید.برای تجلیل از بوزجانی، دهانهٔ یکی از آتشفشانهای ماه بنام او نام‌گذاری شده است.

وی مسائل لاینحل هندسه کلاسیک را حل کرد و تحقیقاتی در اصول ترسیمات هندسی نمود که تا امروز هنوز کسی موفق به ارائه راه حل دیگری نشده‌است و از این حیث مسئله ابوالوفا در جهان مشهور است و اولین کسی است که مطالعات دقیقی درباره کره ماه انجام داد.[نیازمند منبع]

کارهای وی در زمینه هندسه کروی با کاربرد در نجوم کروی شگرف بوده‌است.

در سال ۱۳۷۸ همایشی بین‌المللی به منظور شناخت بیشتر وی و خدمات و آثارش در محل تولدش، تربت جام برگزار گردید.

 

ابوالوفای بوزجانی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:55
0 نظر

ابهامات مهندسی عمران

سوالات تخصصی

سوال: برای کنترل برش قالبی ما باید از مساحت خالص (برشی وکششی) استفاده کنیم یا مساحت کل؟ چون در کتاب سری عمران از مساحت کل استفاده کرده

پاسخ: از مساحت خالص باید استفاده شود یعنی قطر سوراخها را باید کم کنید

 


---------
سوال: چرا در بادبندها از ناودانی به جای IPEاستفاده میکنند؟

پاسخ:  البته از تیر I شکل هم می توان استفاده کرد. ولی باید توجه داشته باشید که بادبند ها باید در مقابل نیروی نیروی فشاری مقاومت کمانشی بالایی داشته باشند. مقطع دوبل ناودانی (به صورت باکس) نسبت به مقطع Iشکل ممان اینرسی بیشتری حول محور ضعیف دارد و مقاومت کمانشی آن بیشتر است. علاوه بر این اتصال دوبل ناودانی به ورق اتصال کم هزینه تر می باشد.
--------- 
 سوال: درچه موردی درطراحی ارماتورها ازمقاومت بتن صرف نظر میکنیم؟
پاسخ:  اگر عضو بتنی تحت کشش خالص باشد، این کشش را تنها آرماتور تحمل می کند.
---------
 سوال: در ستون های با بست های مورب اگر بخواهیم برای اتصال بست ها به ستون از پیچ استفاده کنیم. پیچ ها باید برای په نیرویی طرح شوند؟
پاسخ: بست مورب مشابه بادبند عمل می کند و با توجه به اینکه این بست ها تحت کشش و فشار هستند، پیچهای اتصال باید بر اساس برش طراحی شوند.
---------
 سوال: ضریب اطمینان به کار رفته توسط ایین نامه برای کمانش وبرش وخمش به ترتیب کدام یک از بقیه بزرگتر است؟::::::

پاسخ:  ضریب اطمینان بر اساس پارامترهای مختلف از جمله اهمیت عضو، رفتار آن عضو در مقابل بارها (رفتار شکل پذیر و یا ترد)، ماهیت بارها و ... تعیین می شود و بنابراین نمی توان قانون کلی صادر کرد. خرابی ناشی از کمانش ناگهانی بوده (ترد است) و معمولا ضریب اطمینانی که برای کمانش منظور می کنند بیشتر از خمش و برش است. در رابطه با مقایسه برش و خمش در اعضای فولادی و بتنی متفاوت است.
---------
 سوال: بادوبرابر شدن فولاد کششی در یک مقطع مستطیلی لنگر قابل تحمل چندبرابر می شود؟::::::
پاسخ:  اگر تیر کم فولاد باشد که کمی کمتر از دو برابر می شود مثلا 1.9 برابر ولی اگر تیر پر فولاد باشد میزان افزایش کم خواهد بود مثلا 1.1 برابر. اگر تیر قبل از دو برابر شدن کم فولاد باشد و پس از دوبرابر شدن، پر فولاد محسوب شود، باید محاسبه شود.
---------
سوال: در طراحی به روش اگر میزان خطا در تخمین بار20 درصدومیزان خطا در تخمین مقاومت 25 درصد باشد::ضریب اطمینان را چه مقدار باید درنظر بگیریم؟اگه میشه راه حل را برام بنویسید::::::

پاسخ:  بارهای وارده باید کمتر از مقاومت باشند. اگر بار را با Q نشان دهیم و مقاومت را با R نشان دهیم: مقدار 1.2Q باید کمتر از 0.75R باید باشد. برای این منظور باید ضریب اطمینان برابر SF=1.2/0.75=1.6 در نظر گرفته شود.
---------
سوال:  اگر در سقف عرشه فولادی لرزش باشد راهکار چیست.
پاسخ:  پس از اجرای اجزای غیر سازه ای (کف سازی و پس از اجرای تیغه ها) این لرزش کاهش می یابد و جای نگرانی نیست. البته اگر کاربری به گونه است که فضاهای بزرگ خالی از تیغه بندی دارید، باید این لرزش ها گرفته شود (چون موجب عدم آسایش ساکنین در آینده خواهد شد). در این موارد حتما طراح اولیه سازه این مورد را منظور کرده است. برای کاهش لرزش می توان ارتفاع تیرها (ممان اینرسی آنها) را افزایش داد.
---------
سوال:  در محاسبه فولاد متعادل مقطع ایا باید از ظریب تقلیل مقاومت فولاد و بتن باید استفاده کرد یا نه؟
پاسخ:  در محاسبه حداکثر درصد "مجاز" "طبق آیین نامه":
در محاسبه مقدار x نباید از ضرایب کاهش مقاومت استفاده شود. ولی در معادلات تعادل C=T باید منظور شود. (رابطه rho-max در ص27 جزوه بنده بر اساس آیین نامه است)
در تست ها:
اگر مقادیر phi داده شده باشد و یا اینکه گفته شود بر اساس آیین نامه، باید منظور شود . ولی اگر تنها آرماتور بالانس خواسته شود، نباید ضرایب کاهش منظور شود.
---------

سوال: اشکالی از بارگذاری داشتم::در مورد کاهش سربار زنده از طبقه بالا به پایین اگر همه مسکونی باشد به ترتیبب از 0 تا 50 درصد کاهش تعلق میگیرد::اگر دو طبقه آخر فروشگاه باشد باز هم از 0 تا 50 تعلق میگیرد یا 0و0و0و10و20 یا به صورت 0 و0 و0 و40 و 50 است؟

پاسخ:  بار زنده ستون هر طبقه برابر مجموع سهم بارگیر آن ستون از هر طبقه بالای آن است. اگر دو طبقه آخر فروشگاه باشد، و با فرض اینکه بار زنده هر طبقه به شرح زیر باشد:
st1=15 ton, st2=12 ton, st3= 14 ton, st4=20 ton, st5=21ton
بار زنده کل برای ستون طبقه اول به صورت زیر محاسبه می شود:
اگر از کاهش استفاده نشود=15+12+14+20+21=82ton
اگر از کاهش استفاده شود= 0.4(15+12+14) + 20+21=57.4 ton
---------
سوال: نحوه تعریف و قرار دادن بادبند فلزی در یک قاب بتنی در etabs مشابه قرار دادن تو یک قاب فولادیه ؟ اگه لطف کنید توضیح بدید ممنون میشم
پاسخ: قبل از پاسخ توجه داشته باشید که معمولا ترکیب سیستم بادبندی فلزی با قاب خمشی بتنی در طراحی استفاده نمی شود. این سیستم بیشتر در مقاوم سازی قابهای خمشی بتنی استفاده می شود که در آنها برای تقویت قاب می توان از بادبند فلزی استفاده نمود. مدلسازی آن تفاوتی با قاب خمشی ندارد و شما باید دو عضو دو سرمفصل فولادی به عنوان بادبند مدل کنید (البته اگر دتایلی که برای اتصال بادبند به قاب در نظر دارید مفصلی نیست، باید نوع اتصال را غیر مفصلی تعریف نمایید.).
---------

سوال: استفاده از پیچ های پرمقامومت در در اتصال به صورت اصطکاکی واتکایی در کدام اتصال پیچ های بیشتری لازم می باشد؟اگر از پیچ های معمولی استفاده شود چطور
پاسخ: در صورت استفاده از پیچ اعلی اتصال اصطکاکی پیچ بیشتری لازم دارد. در صورتی که برای اتصال اتکایی از پیچ معمولی و برای اصطکاکی از پیچ اعلی استفاده نمایید، اتصال اتکایی پیچ بیشتری لازم خواهد داشت. دقت کنید که برای اتصالات لرزه ای استفاده از اتصال اتکایی ممنوع است.
---------
سوال:  سینه بند ها درکدام قسمت تیرها نصب می شوند وکاربرد اونها چیه؟
پاسخ: برای جلوگیری از کمانش پیچشی جانبی، باید برای بالی که تحت فشار است مهار جانبی قرار داده شود. در نقاطی از تیر که لنگر منفی داریم، بال پایین تیر تحت فشار است و برای جلوگیری از کمانش آن باید با یک عضو قطری (سینه بند) این بال را به تیرچه های سقف متصل کنیم.
---------
 سوال: چرا در کنترل خیز بارهای جانبی را در نظر نمی گیرند؟:: 
 پاسخ:در طراحی سازه ها دو معیار داریم: 1- سازه خراب نشود (معیار مقاومت) 2- سازه قابل بهره برداری باشد. کنترل خیز معیار بهره برداری می باشد.
برای بارهای جانبی مانند باد و زلزله تنها معیار مقاومت کنترل می شود. اگر مثلا زلزله بیاید، هدف این است که تیرها ستونها و بادبند ها تخریب نشوند (معیار مقاومت). ولی در اثر خیز زیاد در تیرها، دیوار های آجری که تیر روی آن قرار گرفته است ترک خورده، و تاسیسات غیرسازه ای مانند کانال کشی ها و لوله کشی ها آسیب می بینند. در زلزله برای سازه های عادی هدف "ایمنی جانی" است و نه بیشتر. البته با این فلسفه پس از هر زلزله ای باید اجزای غیرسازه ای که آسیب دیده اند، ترمیم شوند.

---------
سوال:  در سوالات انالیز مربوط به تیرهاچگونه بفهمیم که برش یا خمش را باید کنترل کنیم؟::
پاسخ:  در تیرهای با "بارگذاری" و "ابعاد" عادی، در صورتی که طول تیر کوتاه باشد برش تعیین کننده است و اگر طول تیر بلند باشد، خمش تعیین کننده خواهد بود. در اکثر تیرهای بالای 4 متر در سازه های با کاربری مسکونی و یا اداری تجاری، خمش تعیین کننده است.
---------
سوال: چرا در خمش حول محور ضعیف در تیراهن ضریب شکل مقطع مانند یک مقطع مستطیل یا مربع می باشد وضریب شکل برابر 1.5 می باشد؟
پاسخ:  متاسفانه توضیح این مطلب به صورت نوشتاری برایم مشکل است. شما به کتب فولاد مراجعه نمایید.
---------
 سوال: چرا تمیزبودن اتصال اصطکاکی از اهمیت بالایی برخوردار است؟
پاسخ:  مقاومت اتصال اصطکاکی رابطه مستقیم با ضریب اصطکاک بین دو ورق دارد. اگر ورقها تمیز نباشند (مثلا زنگ زدگی داشته باشید)، ضریب اصطکاک کاهش یافته و مقاومت اتصال به جهت سر خوردن سفخات روی هم، کاهش می یابد.

---------
سوال: در مورد ساده یا پیوسته بودن در سازه های بتنی برای کنترل حداقل ارتفاع تیر توضیح می دهید؟یعنی چه موقع تیر ساده می باشد؟چه موقع پیوسته است؟آیا نوع بار گذاری یعنی جهت تیرچه ها نقشی در عبارت مذکور دارد؟
پاسخ:  قبلا پاسخ داده ام. در قسمت مشاهده باقی سوالات، کلمه پیوسته را جستجو کنید.

---------
سوال: چرا نمیتوانیم از آیین نامه aci-02یا05 استفاده کنیم؟چون نسبت به 99 بارها را کاهش داده است.ما میتوانیم با همان ضریب رفتار قبل از این آیین نامه استفاده کنیم؟::اگر یک ساختمان را یکبار با 99 و یکبار با 2005 محاسبه کنیم تفاوت مقدار میلگرد های محاسبه شده بسیار زیاد میباشد.
پاسخ: آیین نامه aci از سال 2002 به بعد بر اساس زلزله تراز نهایی نوشته شده است. در حالیکه ضریب زلزله ای که شما بر اساس استاندارد 2800 بدست می آورید تراز نهایی نمی باشد. برای رفع این مشکل، شما می توانید ابتدا ضریب ABI/R را از استاندارد 2800 محاسبه کرده و سپس به عدد 1.4 ضرب نمایید. با این افزایش ضریب زلزله بدست آمده تقریبا زلزله تراز نهایی خواهد بود. در صورت استفاده از aci-02، باید 1.4ABI/R را به عنوان ضریب C به نرم افزار معرفی نمایید. در این صورت طرحتان صحیح خواهد بود. البته باید توجه داشته باشید که در هنگام کنترل drift در رابطه 14-2 در صفحه 35 استاندارد 2800 به جای 0.7R باید از R استفاده نمایید (و یا اینکه برای دریفت مجددا زلزله افزایش نیافته را معیار قرار دهید).
--------
سوال: در سوله ها از Q25به عنوان مهاربند استفاده میشود.نحوه مدل سازی آن چگونه است؟چه پارامترهایی را وارد کنیم تا عضو فقط کشش تحمل کند؟لطفا با یک مثال توضیح دهید.

پاسخ:  طبق بند 10-3-9-3-1-3 مبحث دهم می توان برای بادبندهای همگرای معمولی از میلگرد استفاده نمود. برای اینکه میلگردها کششی منظور شود، یا باید آنالیز غیرخطی انجام دهید که وقت گیر است و مقرون به صرفه نیست و یا اینکه به صورت تقریبی به شرح زیر عمل کنید: میلگردها را به صورت ضرب دری با مقطع خودشان در نرم افزار مدل کنید. با توجه به اینکه در هر بار گذاری تنها یکی از ضربدری ها به صورت کششی عمل می کند، می توان سختی هر دوی آنها را نصف وارد کنیم تا مدلسازی صحیح باشد. برای این منظور در قسمتی که مقطع میلگرد را تعریف می کنید، بر روی set modifier کلیک کرده و در قسمت cross section area عدد 0.5 را وارد کنید. پس از آنالیز سازه نیروی یکی از بادبندها را از نرم افزار می خوانیم، نیروی بدست آمده را ضرب در 2 می کنیم و با نیروی مجاز چک می کنیم که آیا پاسخگو هست یا نه. تنش مجاز میلگرد را (در صورت استفاده از روش ASD) می توانید برابر 0.33Fu درنظر بگیرید. در ضمن نسبت طول میلگرد به قطر آن نباید بیشتر از 300 باشد.
---------
 سوال: اجرای میلگرد ریشه خصوصا ستونهای بالای پی اجباری است یا اینکه می توان یکسره اجرا کرد وآیا در آیین نامه های جاری مطلبی در این مورد است ودیگر اینکه آیا اجرای این ریشه ها سبب تمرکز تنش نمیشود ودرصد آرماتور مقطع را زیاد نمیکند ممنون میشم راهنمایی بفرمائید 

پاسخ:  اجباری در کار نیست. اگر ارتفاع طبقه کم باشد می توانید آرماتورهای ریشه را به صورت یکسره تا بالا ادامه دهید ولی به لحاظ اجرایی این روش مشکل خواهد بود. از نظر تمرکز تنش هم به هر حال آیین نامه وصله آرماتورهای ریشه را مجاز می داند. البته اگر سازه از نوع شکل پذیری ویژه (بالا) باشد، باید وصله آرماتورهای ستون در میانه ستون باشد و اجازه نداریم آنها را در ابتدای ستون وصله کنیم. در ضمن درصد آرماتور در محل وصله نباید بیش از 6 درصد باشد.
---------
 سوال: انتقال نیروی زلزله به بادبند یا دیوار برشی از طریق تیر صورت میگیرد یا از طریق کف سازه ای -چون که از جایی شنیده بودم که اگه ستون به کف سازه ای متصل نباشه نمیشه بادبند رو به اون ستون وصل کرد سوالم اینه که در صورتیکه اتصال به کف شرط اصلی باشه در این صورت کف سازه ای چجوری به تنهایی نیرو ی زلزله رو به ستون منتقل میکنه
پاسخ:  برای آشنایی با مسیر انتقال بار به فصل دیافراگم ها در جلد چهارم کتاب فولاد دکتر میرقادری و دکتر ازهری مراجعه نمایید. ولی به طور کلی برای سازه های عادی که شامل تیر و ستون و کف می باشند، باید اتصال مناسبی بین "کف" و "تیرهای محیطی" آن برقرار باشد. این اتصال باید به گونه ای باشد که بتواند نیروی اینرسی ناشی از پرتاب شدن کف سازه را به تیرها منتقل کند (نحوه محاسبه این نیرو و اتصالات در کتابی که گفتم آمده است). تیرها نیز نیرو را به ستونها (و یا بادبندها) منتقل می کنند. در این حالت نیازی به اتصال مستقیم کف به ستون نیست. اگر سازه ای دارید که فاقد تیر است (مثلا دال بتنی تخت بدون تیر محیطی)، نیرو از دال به ستون منتقل می شود که ناحیه اتصال دال با ستون باید قادر به انتقال نیروها باشد.
---------
سوال: بر طبق ایین نامه 2800 زلزله می بایست برای طراحی ستون هایی که در محل تقاطع دو سیستم مقاوم جانبی قرار دارند 100 درصد نیروی زلزله در یک امتداد با 30 درصد نیروی زلزله در جهت متعامد ترکیب شود . پس چرا در ترکیب بارهایی که در نرم افزار Etabs برای طراحی سازه بتنی دو جهت خمشی در نظر گرفته شده است چنین ضابطه ای رعایت نشده است ؟
پاسخ: نرم افزار تنها برخی از ترکیب بارهای پایه را به صورت اتوماتیک ایجاد می کند. برای مثال اگر فشار خاک دارید و یا بار برف (snow load) تعریف کرده اید، باید ترکیب بارهای مربوطه را به صورت دستی وارد نمایید. اصولا ترکیب بارهایی که بسته به شرایط سازه تغییر می کنند، در ترکیب بارهای پیش فرض نرم افزار منظور نشده اند. طبق تبصره 1 در صفحه12 استاندارد 2800 امده است که اگر بار محوری ستون کم باشد نیازی به منظور کردن ترکیب 30 درصد نیست (شرطی می باشد). در منوال خود نرم افزار ETABS هم تاکید شده است که ترکیب بارهای پیش فرض نرم افزار کافی نیستند و کاربر باید ترکیب بارها را چک کند.
--------
سوال:  در سازه های فولادی ترکیب بارهای زلزله تشدید یافته، در طراحی کل سازه استفاده میشود یا فقط در طراحی ستونها؟
پاسخ:  خیر تنها ستونها نیست. برای نمونه در طراحی اتصالات لرزه ای نیز از این ترکیب بارها استفاده می شود. به ضوابط لرزه ای مبحث 10 مراجعه نمایید.
---------
سوال: در خصوص ظریب تاخیر برشی u در اعضای کششی (صفحه 30مبحث 10) جمله حداقل سه وسیله اتصال در هر ردیف در امتداد تاثیر نیرو موجود باشد u برابر 0.85::منظور از ردیف در امتداد تاثیر نیرو؛ امتداد عمود بر نیرو است یا امتداد موازی با نیرو؟ مثلا در اتصال پیچی نبشی(توسط یک بال) به ورق اگردر امتداد نیرو(موازی امتداد نیرو) 2ردیف که در هر ردیف 3پیچ موجود باشدU =؟
پاسخ: منظور امتداد موازی با نیرو می باشد. شرایط اتصالی را بیان کردید متوجه نشدم.

---------
سوال: در طراحی امکان دارد نیروی هردوعضو بادبند ضربدری منفی بدست آید؟
پاسخ: در شرایطی که بارگذاری جانبی (زلزله یا باد) یکی از بادبندها در فشار و دیگری در کشش خواهد بود که با توجه به رفت و برگشتی بودن زلزله، این فشار و کشش در هر دو عضو قطری بادبند باید منظور شود. ولی تحت اثر بار گذاری ثقلی (وزن سازه) ممکن است همزمان هر دو عضو در فشار (و یا همزمان تحت کشش باشند). نتیجه اینکه اگر بار زلزله به اشتباه ناچیز وارد شده باشد و یا آرایش اعضای سازه به گونه ای باشد که اثر بار ثقلی بیشتر از اثر زلزله باشد، ممکن است نیروی هر دو عضو منفی (فشاری) بدست آید (این حالت به ندرت اتفاق می افتد).
---------
سوال: چرا در تیرهای با ارتفاع 25cm از خاموت استفاده نمی شود
پاسخ:  طبق بند 9-12-6-3-1 و 9-12-6-3-2 مبحث نهم (فایل آن در همین سایت موجود است) اگر ارتفاع تیر از 25 کمتر باشد و " مقدار برش حداکثر در تیر کمتر از مقاومت برشی مربوط به بتن در تیر باشد" نیازی به خاموت نیست ولی اگر مقاومت برشی بتن کافی نباشد باید از خاموت استفاده شود. در دالها و پی ها هم همین قانون برقرار است.
علت: در چنین تیرهایی عمدتا عرض تیر بیشتر از عمق تیر است و این تیرها همانند دالها رفتار می کنند. در دالهای بتنی به جهت محصوریت جانبی بتن مقاومت برشی بتن افزایش می یابد و به همین دلیل آیین نامه بین تیرهای عادی و دالها تفاوت قائل شده است.
---------
 سوال: آیا در ستونی که تیر تنها از یک طرف به بال یا جان ستون برخورد میکند نیازی به استفاده از ورق تقویتی در هر دو طرف بال یا ورق جان در هر دو طرف جان هست یا فقط میباید در محل برخورد تیر به بال یا جان ستون ورق اجرا کرد
پاسخ:  اگر منظورتان ورقهای تقویتی ستون در محل اتصال تیر به ستون می باشد، بر اساس اینکه اتصال تیر مفصلی باشد یا گیردار پاسخ متفاوت است. نمی توان قانون کلی صادر کرد بسته به شرایط و محاسبات ممکن است نیاز به ورق تقویتی باشد و یا نباشد. اگر اتصال مفصلی باشد، و نیاز به تقویت داشته باشیم، تنهاوجهی که تیر به ستون متصل شده است نیاز به تقویت دارد.

---------
سوال: برای طراحی یک سازه بتن مسلح با استفاده از نرم افزار Etabs ، برنامه هم سطح مقطع میلگرد طولی ( longitudinal bars ) و هم سطح مقطع میلگرد پیچشی ( در بعضی موارد ) خروجی می دهد، آیا این بدین معنی است که می باید مجموع این دو مساحت میلگرد را به عنوان میلگرد طولی در تیر جانمایی کنبم ؟
-
پاسخ:  شما باید میلگردهای طولی را بخوانید (مثلا 20 سانتیمتر مربع برای آرماتورهای فوقانی و 18 سانتیمتر مربع برای آرماتورهای پایینی) و سپس میلگردهای طولی پیچشی را بخوانید (مثلا 8 سانتیمتر مربع). 8 سانتیمتر مربع مربوط به پیچش باید در محیط مقطع توزیع شود. اگر به صورت محافظه کارانه فرض کنیم که نصف این مقدار در بالای تیر و نصف دیگر در پایین قرار داده شود و بنابراین:
آرماتورهای بالایی برابر 20+4=24
آرماتورهای پایین برابر 18+4=22


---------
سوال:  در ساختمان هایی که دیوار برشی دارند، آیین نامه بندی دارد که می گوید یک بار باید 30 درصد نیرو جانبی به قاب داده شود و یک بارهم 100درصد نیروی جانبی به دیوار برشی. حالا من میخام بدونم این کار را در Etebs چگونه انجام بدم؟
پاسخ: البته آیین چنین نمی گوید (صفحه 10 از استاندارد 2800 را ببینید). آیین نامه می گوید قابهای خمشی باید بتوانند مسقلا حداقل 25 درصد نیروی جانبی را تحمل کنند. برای آشنایی با نحوه کنترل این بند به صفحه 207 از کتاب راهنمای گام به گام انجام پروژه های فولاد و بتن، نوشته مهندس جعفری مراجعه نمایید ( فایل pdf آنرا می توانید از همین سایت دانلود نمایید.)
---------
سوال: ملاک های تعیین محل قرارگیری بادبندها به غیر از محدودیت های معماری چیست؟
پاسخ: با سلام، صفحه 14 از کتاب راهنمای گام به گام انجام پروژه های فولاد و بتن، نوشته مهندس جعفری مراجعه نمایید ( فایل pdf آنرا می توانید از همین سایت دانلود نمایید.)

 

ابهامات مهندسی عمران
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:54
0 نظر

آبنما در طراحی پارک و باغهای ایرانی

آبنما در طراحی پارک و باغهای ایرانی

آب نما و استخر در باغ‌های ایران یکی از ضروری‌ترین عناصر ایجاد باغ بوده است. استخر باغ‌های قدیمی دارای عمق زیاد و چندین فواره بوده‌اند از جمله استخر باغ بزرگ هزار جریب که در دوره صفویه در اصفهان احداث شد و پانصد فواره داشت .

در ایران باستان آب پیام‌آور روشنایی و پاکی به شمار می‌رفت و از ارزش زیادی برخوردار بود. شاید به علت اینکه ایران کشوری کم‌آب بوده، این مایع حیاتی بین ایشان قدر و منزلتی والا داشته است. آب در نزد ایرانیان نه تنها برای رفع نیازها مورد استفاده قرار می‌گرفته، بلکه از لحاظ معنوی و روحی نیز تاثیر بسیاری داشته است. آب با قابلیت‌های مختلف خود مانند حیات، تازگی، درخشندگی، پاکیزگی، رونق و رواج روشنایی، سکون و آرامش و تحرک، احساس‌های متفاوت در روح و روان انسان گذارده است. به همین دلیل همواره در مکان‌هایی که ساخته دست بشر هستند، به صورت‌های مختلف برای خود جا باز کرده است.

این مساله در رابطه با مکان‌هایی مانند پارک یا باغ بیشتر چشمگیر است. زیرا عنصر آب به عنوان یکی از زیباترین زمینه‌های دید و یکی از موارد تکمیلی فضای سبز مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته در این مکان‌ها وجود آب برای پاکیزگی محل و آبیاری درختان و گل‌ها یا استفاده برای سرویس‌های بهداشتی، ضروری و پراهمیت است.

در سده‌های گذشته ایرانیان باغ‌ها را بیشتر در زمین‌های شیب‌دار احداث می‌کردند و با ایجاد پلکان در مسیر آب، جریان ملایم آب، تند و پر سر و صدا می‌شد.

 

اصلی‌ترین عاملی که همواره به باغ‌های ایرانی حیات می‌بخشید، آب جاری بود که در چهارباغ‌ها،‌ جویبارها و جوی‌های کم‌شیب و مارپیچی به حرکت در می‌آمد و هوای باغ را مطبوع و دلپذیر می‌ساخت. در باغ‌های تزیینی که به حوض‌ها می‌پیوست، جدول ها معمولا با سنگ و آجر ساخته می‌شد. در کف آب‌نماها و بیشتر جاهایی که آب در جریان بود، اغلب تخته سنگی با تراش سفیدرنگ یا با طرح‌های مختلف کار می‌گذاشتند که به موج آب، جلوه زیبایی دهد.

باغ‌های قدیمی ایران اغلب در مناطق گرم و خشک و کم‌آب ساخته شده‌اند و دلیل احداث آنها در چنین مناطقی، وجود چشمه‌های طبیعی و یا کاریز است.

وسعت هر باغ بستگی به حجم و مقدار آب موجود برای آبیاری آن دارد. باغ‌های شهرهای خشک و کویری به علت گرمی هوا در تابستان، همواره اهمیت خاصی داشته‌اند که از آن جمله باغ‌های کاشان را می‌توان نام برد. باغ فین کاشان که از باغ‌های معروف دوره صفویه، زندیه، قاجاریه و هم‌چنین زمان ما است به علت وفور آب چشمه سلیمانی و حوض و استخر و فواره‌های فراوان و درختان کهنسال و عمارت‌های تاریخی، همواره جزو معرف ترین و پرجاذبه ترین باغ‌های کشور ما بوده است.

در باغ‌های ایرانی، برای ایجاد محیطی آرام، خنک و پرسایه، چاره‌ای جز احداث جوی‌های آب در طول تمام باغ نبوده است و معمولا این جوی‌ها در تقاطع‌ها به حوضچه تبدیل می‌شدند. آب از جوی‌ها که اغلب از حوضخانه عمارت باغ آغاز و در فاصله‌های منظم با استفاده از شیب طبیعی زمین با تکرار آبشارها به داخل حوضچه‌ها روان می‌شد.

 

آب‌نما که از ضروری‌ترین عناصر ایجاد باغ محسوب می‌شد، بیشتر در مقابل عمارت باغ احداث می‌شد و بعد اصلی آن در جهت طول ساختمان و به شکل‌های مستطیل، مربع، چند ضلعی و دایره بود. گاهی در داخل عمارت‌های باغ‌های قدیمی نیز آب‌نما ساخته می‌شد که در اصطلاح به آن محل، حوضخانه می‌گفتند. ساکنان باغ در روزهای گرم تابستان، به ویژه هنگام نیمروز، در کنار آب‌نما به آسایش می‌پرداختند.

آب و روانشناسی

انسان مجموعه‌ای است پیچیده از روح و ذهن و جسم. همان‌گونه که جسم آدمی به غذا نیازمند است، ذهن و روح او نیز طالب عناصری است که به او آرامش ببخشد. در جامعه شهری که ساختمان‌های بلند و خیابان‌ها و زندگی ماشینی همه جا را احاطه کرده است، جلوه‌های زیبایی و هنر، بهترین پناه برای روح خسته و آرامش‌طلب آدمی است.

امروزه در شهرها شاهد عناصری با بافت سخت مثل بتن و ... به جای عناصر طبیعی (پوشش گیاهی) هستیم. لذا باید با به‌کارگیری عناصری که بافت نرم دارند، گوشه عزلت و زیبایی فراهم کرد تا به روان انسان آرامش بخشید. این مکان‌ها می‌توانند پارک‌ها و باغ‌های شهری باشند. آب یکی از این عناصر به شمار می‌رود و چه در حالت سکون و چه در حالت حرکت نوازش‌دهنده روح انسان است. حرکت و موسیقی آب، در جلوه‌گری بیشتر فضای سبز نقشی در خور توجه دارد. می‌توان آب را به صورت جویبار و چشمه برای نقاط آرام و بی سر و صدا و به صورت آبشار و فواره‌های بزرگ برای نقاط پرازدحام و شلوغ طراحی کرد.

 

آب و انعکاس

سطح آب ساکن، با انعکاس نور مانند آینه عمل می‌کند و پدیده های اطراف خود را با چرخش 180 درجه نمایش می‌دهد،‌ هم‌چنین انعکاس پوشش گیاهی در آب و تابش نور خورشید روی گیاهان آبزی موجود روی آب، تصویر زیبایی برای بیننده به وجود می‌آورد. آب در حال حرکت نیز منعکس‌کننده امواج نور در فضاست؛ مانند نوری که از یک جویبار روان روی برگ درختان منعکس می‌شود.

آب و تاثیر آن در کاهش درجه حرارت و افزایش رطوبت:

آب در پارک‌ها و باغ‌ها به هر یک از صور مختلف، خود به نحوی در متعادل کردن درجه حرارت هوا،‌ تامین رطوبت نسبی برای گیاهان و ایجاد طراوت، موثر است. مجموعه این عوامل از یکنواختی و خشکی محیط می‌کاهد.

طراحی آب در سبک‌های مختلف:

جذابیت آب از دیگر عناصر موجود در پارک بیشتر است. آب‌نما عنصری است که اگر در پارک‌ها خوب و کامل طراحی شود. ترکیب مناسبی ایجاد می‌نماید و اگر به طور صحیح مورد استفاده قرار نگیرد. باعث ضایع شدن شیوه طراحی خواهد شد. برای احتراز از بروز چنین مشکلاتی باید با احتیاط عمل کرد.


آب‌نماها را می‌توان به دو صورت منظم یا غیرمنظم طراحی کرد.

منظم (Formal) _ منظور از طراحی منظم، دادن شکل کاملا هندسی به آب‌نماها و آبراهه‌هاست. این نوع آب‌نماها وقتی در یک چشم‌انداز که به شیوه منظم طراحی شده است، قرار گیرند، بهترین نمای خود را نشان می‌دهند. اشکال به حالت قرینه و کلاسیک به کار می‌روند. چشمه‌ها و مجسمه‌ها شکل مشخصی دارند و مواد به کار رفته، سنگ و بتن‌های صاف و منظم است. البته از فایبرگلاس هم در اندازه‌های دلخواه و به فرم منظم می‌توان استفاده کرد. آب‌نماهای منظم وقتی که دارای لبه برجسته باشند، جذابیت بیشتری دارند. چرا که نشستن روی لبه برجسته استخر جالب است و از طرفی برای کودکان امنیت دارد. در باغ‌ها و پارک‌های کوچک شهری، بهتر است که آب‌نما به شیوه منظم طراحی شود.

غیرمنظم (Informal) - آب‌نماهای غیرمنظم می‌تواند از اجسام قالب‌ریزی شده و ظروف با اشکال غیرهندسی و خیالی و یا سنتی ساخته یا به فرم آزاد با پیروی از آبگیرهای طبیعی طراحی شود. در این صورت آب‌نماها دارای گوشه‌های راست و دیوارهای عمودی و حاشیه‌های منظم و دست‌ساز نیستند. یا دست کم در ظاهر این طور به نظر می‌آیند. برای ساخت آنها، بیشتر از سنگ و خاک و گیاهان بومی استفاده می‌شود. برای ایجاد آب‌نماهای طبیعی باید فضای کافی وجود داشته باشد. پس از مشخص شدن سبک طراحی پارک، مساحت و فرم استفاده از آب (جاری - ساکن) تعیین می‌شود. وسعت کل آب بستگی به مساحت پارک و شرایط اقلیمی منطقه دارد.

در مناطقی که آب و هوای خشک دارند، باید پرش آب (فواره، آبشار) بیشتر باشد. در صورتی که برای آب و هوای مرطوب، ریزش و پرش آب حتی‌الامکان باید کمتر شود. در مناطقی مثل تهران بهتر است حدود 25درصد از مساحت کل پارک به آب و آب‌نماها اختصاص داده شود.

برحسب شرایط، توپوگرافی زمین و هدف‌هایی که از ایجاد آب‌نما وجود دارد، اشکال مختلفی از آن ساخته می‌شود. شکل و تعیین محل آب‌نما خود بستگی به موقعیت زمین و هماهنگی با دیگر عوامل باغ‌، هم‌چنین سلیقه و ابتکار طراح دارد.

استخر

استخر شنا در باغ‌های خصوصی احداث می‌شود و در پارک‌های عمومی، استخرها نقش آب‌نما را دارند و در بعضی موارد، برای بازی از آنها استفاده می‌شود. مانند استفاده از قایق‌های موتوری و پایی. این‌گونه استخرها در اوایل قرن بیستم به شکل مستطیل، بیضی یا به اشکال هندسی منظم ساخته می‌شدند.

در قرن حاضر، در طرح این‌گونه استخرها تجدیدنظرهایی شده و اشکال هندسی نامنظم با خصوصیات بهاشتی بیشتر، تزیینات نوری و تولید امواج در آب‌، تفنن خاصی را به همراه آورده است. به طورکلی عمق استخرها برحسب موارد استفاده و سن استفاده‌کنندگان، متغیر است. برای احداث استخر ابتدا مکان مناسبی در نظر گرفته می‌شود. این مکان باید از هر نظر برای بازدیدکنندگان جاذبه داشته باشد. علاوه بر آن روباز و آفتابگیر و حتی‌المقدور کم‌شیب باشد.

 

آب‌نما

حوضچه‌ها یا حوض‌های کم‌عمق که اغلب در آنها فواره‌های متعدد و چراغ‌های رنگین تعبیه می‌شود به آب‌نما معروف هستند. عمق آنها تا 60 سانتی‌متر است و برحسب شکل و فرم طراحی شده، با مصالح ساختمانی مختلف ساخته می‌شوند. گاهی در کناره آنها از لکه‌های گل‌کاری یا جعبه‌های گل استفاده می‌کنند. می‌توان در داخل یا کنار آلاچیق‌ها آب نماهای کوچکی احداث کرد.

چشمه

با استفاده از خصوصیات طبیعی، چشمه‌هایی را در پارک‌ها و باغ‌هایی که به شیوه طبیعی و کلاسیک احداث شده‌اند، طراحی می‌کنند. ایجاد چشمه‌های کوچک به طور مصنوعی به نحوی به لطافت و زیبایی فضای پارک می‌افزاید.

در صورت امکان مسیر و حرکت آب را به صورت کانال‌های زیرزمینی درمی‌آورند تا از یک نقطه به صورت مظهر ظاهر شود. حوضچه کوچکی نیز در کنار مظهر ایجاد می‌کنند تا حالت طبیعی به چشمه بدهند. چشمه‌ها را باید با توجه به انواع طبیعی آن، با جریان تند یا ملایم، با در نظر گرفتن وضع توپوگرافی زمین با سرعت کم یا زیاد آب طراحی کرد.

برکه‌ها یا باغچه‌های آبی

احداث برکه بر تلطیف هوای پارک و زیبایی آن بسیار موثر است. برکه به اشکال منظم و غیرمنظم با اعماق مختلف در نزدیکی منطقه جنگل‌کاری،‌ در وسط پارک یا در کنار سطوح گل‌کاری وسیع ساخته می‌شود. برای این منظور در قطعه موردنظر خاک‌برداری‌هایی با اعماق مختلف و اشکال نزدیک به حالت طبیعی انجام می‌دهند. برای تامین آب برکه از کانال‌هایی آب را به آن وارد می‌کنند که این کانال‌ها می‌توانند جنبه تزیینی داشته باشند و به صورت آبشار و جویبار طراحی شوند. در برکه‌ها ضمن اینکه آب راکد است متحرک هم هست تا گیاهان از موهبت طبیعی ساخته شده به دست بشر برخوردار شوند. گیاهانی که در داخل یا نزدیک برکه کاشته می‌شوند باید با خطوط و گل‌های تزیینی منطقه هماهنگی داشته باشند.

گیاهان آبزی، با اشکال متنوع و رنگ سبز برگ‌های خود، مناظر زنده‌ای به باغچه‌های آبی داده و به آن حالت طبیعی می‌دهند. مهم‌ترین خاصیتی که گیاهان آبزی در باغچه‌های آبی دارند، تولید اکسیژن و افزایش رطوبت هواست که در خنک کردن هوای منطقه نقش مهمی دارد. گیاهانی نظیر آلاله آبی و نیلوفر آبی با برگ‌های خود سطح آب را می‌پوشانند و ایجاد سایه می‌کنند که به خودی خود باعث می‌شود آب در فصل تابستان زود گرم نشود.

آبشار و جویبار

آبشارها و جویبارهای طبیعی همیشه برای مردم جذابیت خاصی داشته‌اند. امروز طراحان توانسته‌اند با الهام از زیبایی‌های طبیعی و از جمله آبشارها و جویبارها، در پارک‌ها و باغ‌ها گوشه‌هایی از طبیعت را تا حد امکان بیافرینند. ارزش وجودی آنها به جنبه‌های زیبایی‌شناسی آنها محدود نمی‌شود، بلکه در تلطیف هوا و مطبوع ساختن فضا موثرند. جویبار را می‌توان طوری طراحی کرد که دو عمل آبیاری و حرکت آب هم‌زمان انجام شود.

 

 

فواره‌ها

فواره تنها نمایشی از زیبایی آب نیست، بلکه در روزهای خشک و گرم تابستان، رطوبت هوا را افزایش می‌دهد و فضای دلپذیری فراهم می‌سازد. خلاف تصور همگان،‌ فواره‌ها الزاما مصرف‌کننده آب نیستند. می‌توان به وسیله یک پمپ شناور، آب استخر یا حوضچه را به گردش درآورد. فواره‌ها به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

1- فواره‌های پرتابی (Spray) 2- فواره‌های ریزشی (Spill) 3- فواره‌های جهنده (Splash).

در مناطقی که در معرض وزش باد قرار دارند، استفاده از فواره‌های کوتاه و نیرومند مناسب‌تر است. ارتفاع فواره‌ها نباید بیش از فاصله منبع فواره تا لبه استخر باشد. بر پایه یک قانون تجربی، قطر استخر یا حوضچه آب، باید دست کم دو برابر ارتفاع آب فواره باشد. اگر سر فواره‌ها پایین‌تر از سطح آب تعبیه شود، زیبایی بیشتری دارد. مگر اینکه از اشکال و مجسمه‌های خاصی برای ایجاد فواره استفاده شود.

برای نمایش فواره‌ها در شب از چراغ‌هایی در زیر محل ریزش آب استفاده می‌کنند که بایستی با اصول نورپردازی در آب مطابقت داشته باشد. تابش نور از پایین به بالا و تنظیم میزان آن، باعث انعکاس حرکات آب در محوطه اطراف و روی شاخ و برگ گیاهان می‌شود و زیبایی خاصی به محیط می‌بخشد. در صورت وجود گیاهان آبزی یا ماهی در استخر، باید در نصب فواره‌ها دقت شود. برای نیلوفرهای آبی تلاطم سنگین آب مضر خواهد بود. اما اکسیژن فراوان حاصل از آب فواره‌های بلند برای ماهی‌ها مفید و مطلوب است.

 

آبنما در طراحی پارک و باغهای ایر
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:54
0 نظر

آبگرمکن خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی


 

بخش اصلی یک آبگرمکن خورشیدی کلکتور آن است که خود شامل یک ورق است که به‌وسیله تابش کلی خورشید حرارت یافته و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده (مانند آب ) که داخل لوله در حال جریان است، منتقل می‌کند. رنگ این ورق همیشه تیره انتخاب می‌شود و دارای پوشش خاصی است که بتواند ضریب جذب انرژی را به حداکثر و ضریب پخش را به حداقل برساند. برای رسیدن به دمای بالا مجموعه ورق و لوله‌ها را در داخل یک جعبه عایق با روکش شیشه قرار می‌دهند تا از اثر گلخانه‌ای بتوان استفاده کرد. آبی که بدین‌وسیله گرم می‌شود بر اثر اختلاف دما و با گردش طبیعی وارد یک تانک دوجداره شده و آب مخزن را گرم می‌کند. این آب گرم شده به مصرف گرمایش خانوار می‌رسد. شکل زیر طرح ساده ای از نحوه استفاده از این وسیله را در خانه نشان می‌دهد :

انواع کلکتورها
کلکتور صفحه ای صاف : ‌Flat Plat Collector
این کلکتور ساده‌ترین و پر استفاده‌ترین نوع کلکتور به‌شمار می‌رود. ساختار آن به شکل یک جعبه مستطیل شکل بوده که در داخل آن یک صفحه جاذب فلزی از جنس مس یا آلومینیوم با پوششی به رنگ‌های خاص است. این صفحه، جاذب انرژی حرارتی خورشید است. زیر صفحه لوله‌های کوچکی قرار گرفته که آب یا سیال انتقال حرارت در آنها جریان دار.د اطراف کلکتور به منظور کاهش اتلاف حرارتی عایق بندی شده است. روی سطح جعبه از پلاستیک شفاف یا شیشه پوشیده شده است.  
کلکتور لوله ای تحت خلاء : ‌Evacuated Tube  Collector
این کلکتور از تعدادی لوله دو جداره شفاف موازی تشکیل شده است که در داخل آن یک تیوب با پوششی از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضای بین دو جداره خارج گردیده وخلا ایجاد شده از اتلاف حرارت جلوگیری می‌کند. 
کلکتور سهموی : ‌Concentrating Collector
این کلکتور‌ها سطح آینه ای داشته و برای تجمع انرژی خورشیدی بر روی تیوب جاذب که شامل سیال انتقال حرارت است، بکار می‌رود.

کاربرد انرژی خورشیدی در جهان
بر طبق گزارش‌های آژانس بین الملی انرژی تا پایان سال 2003، جمعاً 5/132 میلیون متر مربع کلکتورگرمایش خورشیدی در کشورهای عضو آژانس نصب شده است که البته این رقم نسبت به سال 2001 در حدود 130% افزایش داشته است.

برنامه‌های شرکت بهینه سازی در زمینه به‌کار گیری آبگرمکن‌های خورشیدی 
سازمان بهینه سازی سوخت کشور در شهرها و روستاهایی که دارای شرایط اقلیمی مناسب برای نصب هستند پروژه هایی را انجام داده و طرح استفاده از آبگرمکن خورشیدی خانگی و آبگرمکن خورشیدی عمومی (حمام خورشیدی) را در دست اقدام دارد : در این راستا پروژه‌های تعریف شده در بخش ساختمان و مسکن سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در زمینه آبگرمکن های خورشیدی خانگی و عمومی به صورت زیر است:

فاز اول: 
نصب و راه اندازی 350 آبگرمکن‌های خانگی و 3 حمام عمومی

فاز دوم: 
ساخت و توزیع 10000 آبگرمکن خانگی و 10 حمام عمومی
 3 میلیون دلار به عنوان یارانه دولتی پرداخت شد.

فاز سوم (در حال اجرا): 
(دوره پنج ساله) ساخت توزیع 215000 آبگرمکن خانگی و 1000 حمام عمومی که در آن 8/48 میلیون دلار بودجه به عنوان یارانه دولتی به مصرف کننده پرداخت می‌شود.

میزان صرفه جویی ناشی از اجرای طرح 
با اجرای فاز سوم پروژه مذکور در پایان سال پنجم سالیانه 2/ 163 میلیون لیتر نفت سفید و 100 میلیون لیتر نفت کوره مجموعا به ارزش 38.5 میلیون دلار صرفه جویی خواهد شد

 

 

آبگرمکن های خورشیدی را میتوان از نظر نوع کارکرد به دو دسته عمده تقسیم بندی نمود: 
الف) آبگرمکن های ترموسیفونی ( سیستم با گردش طبیعی)  در اثر تابش نور خورشید به صفحات جاذب کلکتورها و جذب انرژی گرمایی توسط این صفحات سیال موجود در کلکتورها در اثر خاصیت رسانایی گرم شده در اثر اختلاف چگالی که ناشی از اختلاف دمای سیال گرم و سرد می باشد خاصیت ترموسیفون بوجود آمده و بنا به این خاصیت سیال گرم به بالا حرکت کرده و به منبع ذخیره وارد می گردددر این قسمت اگر سیستم Direct ( مستقیم ) باشد در این صورت سیال گرم شده همان آب مصرفی می باشد که مورر مصرف قرار خواهد گرفت و چنانچه In direct ( اشمل مخزن دوجداره باشد) سیال گرم شده محلول آب و ضد یخ است که در جداره بیرونی مخزن را گرم و سپس به کلکتور باز می گردد. شمای کلی این سیستم در ذیل نمایش داده شده است :

ب) آبگرمکن های پمپی ( سیستم با گردش اجباری یا مدار باز)  در این دسته از آبگرمکنهای خورشیدی که معمولاð بصورت غیر مستقیم ( با تعداد کلکتور بالا و مخزن دو جداره ) می باشد جهت انجام بهتر عمل سیرکولاسیون از یک پمپ استفاده می شود این آبگرمکن ها معمولاð جهت سیستم های بزرگ به کار می رود همچنین در سیستم های خانگی نیز کاربرد دارد.  در ین حالت مخزن ذخیره درهر محلی از ساختمان و نسب به کلکتورها می تواند قرار بگیرد.  پمپ را در مسیر ورود محلول سرد به کلکتورها قرار می دهند این محلول پس از گرم شدن توسط صفحات جاذب کلکتورها برگشت می کند. این نوع از سیستم های خورشیدی به دلیل افزودنیک پمپ سیرکولاسیون به مدار گردش سیال به میان قابل توجهی راندمان وتوان خروجی را بهبود می بخشد. در این نوع سیستم منبع ذخیره جدا از کلکتورها ودر نزدیکترین مکان به محل مصرف نصب می گردد.  همچنین این سیستم مجهز به یک کنتلر دما می باشد که این کنترلر درمواقع نیاز به پمپ دستور قطع و وصل می دهد.  به این ترتیب که این کنترلر دما اختلاف دمای (T ) بین خروجی کلکتور و ورودی به مخزن را اندازه می گیرد و پس از مقایسه با T  تنظیم شده روی این کنترلر که می تواند بین 1 تا 10 درجه تتظیم گردد فرمان قطع یا وصل شدن عمل سیرکولاسیون ( خاموش یا روشن کردن پمپ ) در مدار را می دهد در ذیل شمای کلی این سیستم نمایش داده می شود:

معرفی آبگرمکن های خانگی و عمومی  موارد مصرف آبگرمکن های ترموسیفونی و پمپی در سیستمهای خانگی و عمومی می باشد. 
الف)سیستمهای خانگی  در مواردی که آب گرم مصرفی جهت تامین 4-7 نفر در روز باشد از سیستم های خانگی که ممکن است خاصیت ترموسیفونی یا پمپی را شامل گردد.

آبگرمکن های خورشیدی خانگی 
آبگرمکن های خورشیدی خانگی از نظر کارکرد به دو دسته ترموسیفونی و پمپی تقسیم می شوند: 
1- آبگرمکنهای خانگی توموسیفونی 
الف) با مخزن افقی  ساختار و عملکرد این دسته از آبگرمکن های خورشیدی نسبتاð ساده می باشد هر آبگرمکن از یک مخزن و تعدادی کلکتور تشکیل شده که عملکرد آن بستگی زیادی به شرایط زمانی و مکانی ( منطقه جغرافیایی) خواهد داشت. صفحات جاذب کلکتورها انرژی تابشی خورشید را جذب و به گرما تبدیل می کند.  معمولاð تعدادی لوله به این صفحات متصل می شود که با عبور سیال از دورن این لوله ها باعث گرم شدن آن می شود سیال گرم در مخزن ذخیره می شود چنانچه سیستم (Indirect) باشد ( متشکل از منبع ذخیره دو جداره ) سیال گرم ( محلول آب و ضد یخ ) وارد جداره خارجی شده و آب مصرفی جداره داخل را گرم می کند. برای افزایش کارآیی آبگرمکن ها ، صفحات جاذب را درون فریمی قرار می دهند و بخش زیرین ان را با عایق مناسب می پوشانند تا تلفات حرارتی آن کاهش یابد.  همچنین برای پیشگیری از تفات حرارتی در سطح فوقانی صفحت جاذب، سطح رویه فریم را معمولاð با یک یا دو لایه شیشه ( یا مواد شفاف مشاه) می پوشانند خواص تابشی صفحات جاذب در عملکرد آبگرمکن خورشیدی اثر زیادی دارد برای کارکرد بهتر لازم است صفحات جاذب دارای ضریب جذب بالایی بوده و بر عکس برای اینکه تلفات حرارتی آن کم باشد باید ضریب صدور پائینی داشته باشد به صفحاتی که دارای این ویژگی باشند صفحات منتخب (Selective Surface) می گویند.

تانک ( مخزن)  جداره داخلی تانک از ورق گالوانیزه با ضخامت 3 میلیمتر و پوسته بیرونی آن از ورق گالوانیزه به ضخامت 2-3 میلیمتر ساخته شده است.  همچنین روکش آن از ورق فولادی با ضخامت 8/0-9/0 میلیمتر همراه با پوشش رنگ الکترواستاتیک می باشد. عایق بندی تانک با فوم تزریقی انجام شده و ظرفیت آن بسته به میران مصرف ( سفارش خرید) هر اندازه می تواند باشد همچنین این مخزن می تواند دارای یک سیستم کمکی ( المنت برقی 1200-2000 وات) جهت گرم کردن آب در روزهای ابری می باشد.

ب) ترموسیفون مستقیم (Direct) با سیستم لوله حرارتی  استفاده از این سیستم در جاهایی که دمای زیر صفر دارد توصیه نمی شود چرا که سیال گردش داخل کلکتور همان آب مصرفی است و ممکن است در اثر پائین آمدن دما در فصول سرد این آب یخ بزند و سبب ترکیدگی لوله های کلکتور گردد. مخزن سیستم تحت فشار آب شهری نیست و به همین دلیل فشار آب گرم خروجی تابع ارتفاع تانک می باشد 
 

سیال عامل : آب با پروپلین گلیکول ( ضد یخ )  کلکتور  نوع : کلکتور مسطح ( تخت)  مساحت کلکتور : 2 متر مربع ( 2*1 متر)  مساحت صفحه جاذب : حدود 6/1 متر مربع  جنس صفحه شفاف: شیشه کم آهن ( فلوت )  تعداد صفحات شفاف : 1 عدد  ضخامت صفحه شفاف: 4 میلیمتر  جنس لوله های رایزر: مس یا آلومینیوم  تعداد لوله های رایزر: 145 میلیمتر  ضریب اتلاف گرمائی کلکتور : 8 w/m-°C  راندمان کلکتور:  مدل مسی : %42  مدل آلومینیوم اکسترود شده : %43  مدل آلومینیومی: %46  عایق کلکتور:  جنس عایق: پشم و شیشه با روکش آلومینیوم  ضخامت عایق: 2 اینچ  قاب کلکتور:  جنس: آلومینیوم اکسترود شده BS6063  رنگ : آندایز نقره ای  فریم : دو جداره جهت کاهش اتلاف انرژی  ورق زیر فریم : فولاد گالوانیزه با ضخامت 6/0 میلیمتر  قاب شیشه ای : آلومینیوم اکسترود شده BS6063  رنگ قاب : آندایز نقره ای  لاستیک شیشه :  جنس : لاستیک تسمه ای اسفنجی مقاوم در برابر شعله U.V  ابعاد : 5*20 میلیمتر

سولار پلار مدلهای متععدی آبگرمکن خورشیدی تولید می کند که یکی از تفاوتهای آنها در صفحات جاذب آنها است.

113-B ( مدل مسی- آلومینیومی-سوئدی):  جنس صفحه جاذب : آلومینیوم پرس شده  جنس لوله ها و رایزرها : مس  ضخامت: 6/0 میلیمتر

 

133

 

 

 

 

143 mm (5.63) in

پهنای پره

12.7 mm(1.2) in

لوله مسیر سیال

0.6 mm (0.02) in

ضخامت پره

850 gr

وزن

A = 94%

ضریب جذب

سطح سیاه 

خواص طیفی

£ =28%

ضریب پخش

گرمایش آب خانگر استخری و تجاری

کاربرد

 

 

 

ندارد

محدودیت منطقه ای و جغرافیایی

 

مدل لوله آلومینیومی  جنس صفحه جاذب : آلومینیوم اکسترود شده  رنگ : آندایز مشکی  ضخامت : 3/1 میلیمتر

آبگرمکنهای خانگی پمپی :  این سیستم از یک مخزن ، دو کلکتور و یک پمپ تشکیل یافته است توضیح مربوط به کلکتورهای مخزن این سیستم دقیقاð مشابه توضیحات ذکر شده سیستم ترموسیفونی می باشد با این تفاوت که مخزن این سیستم در هر جایی از ساختمان می تواند قرار بگیرد دراینصورت آنرا جدا از کلکتور و در نزدیکترین مکان به محل مصرف قرار می دهند از این نوع سیستم به عنوان سیستم کمکی یا پیش گرمکن نیز می توان بهره گرفت افزودن این پمپ سیرکولاسیون به مدار سبب افزایش راندکان و توان خروجی محصول می گردد. 
آبگرمکن های خورشیدی عمومی( سیستم گردش اجباری) 
این دسته از آبگرمکنهای خورشیدی لزوما به صورت غیر مستقیم(In Direct) و با مخزن کویل دار می باشدو استفاده از پمپ جهت گردش محلول آب و ضد یخ الزامی می باشد در این سیستم از تعداد زیادی کلکتور ( تعداد آن بستگی به میزان مصرف یا تعداد نفرات استفاده کننده از آن دارد) به صورت سری و موازی استفاده می کردد که نمای شماتیک آن نمایش داده شده است این سیستم برای گرمایش آب مصرفی مورد نیاز در حمامها استخرها و صنایع گوناکون بکار می رود.  مشخصات و اجزای تشکیل دهنده سیستم های عمومی 
اجزای تشکیل دهنده آبگرمکن های خورشیدی عمومی عبارتند از : 
1- کلکتور در تعداد مشخص بر اساس میزان مصرف آبگرم روزانه 
2- مخازن کویل دار جهت ذخیره آبگرم در حجم زیاد 
3- پمپم های سیرکولاسیون: جهت گردش سیال داخل کلکتورها و تبادل حرارتی با تانک 
4- منبع های انبساط : جهت تعادل سیال 
5- تاسیسات مربوطه : جهت تبادل و انتقال حرارت

 

آبگرمکن خورشیدی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:53
0 نظر

مقایسه جریان در کانال های باز و مجاری تحت فشار

*     کلیات و مفاهیم اولیه

v     مقایسه جریان در کانال های باز و مجاری تحت فشار

 

            جریان مایع در یک مجرا ممکن است به دو صورت تحت فشار و یا جریان آزاد صورت پذیرد و از این نظر می توان هیدرولیک مجاری را به هیدرولیک مجاری
تحت فشار و هیدرولیک کانال های باز تقسیم بندی نمود .

            در جریان تحت فشار که می توان آن را جریان در مجرای بسته نیز نامید ، تمام مایع ، درون یک مرز جامد محصور شده است ، مرزهای حرکت مایع در تماس با جدار جامد می باشد ولی در کانال باز مایع در حرکت ، در تمام مرزها با تماس با جدار جامد نمی باشد بلکه یک مرز جریان در تمام مسیر در معرض فشار اتمسفر قرار دارد و لایه جدایی محیط مایع با فضای اطراف در تعادل با این فشار ثابت عمل می کند .

            البته این نکته نباید از نظر دور بماند که یک مجرای بسته نیز می تواند به صورت کانال باز عمل کند و این امر مستلزم این است که جریان تعریف عمومی کانال باز را ارضاء نموده و سطح آزاد آن در معرض یک فشار ثابت قرار داشته باشد .

در مهندسی عمران جریان تحت فشار عمدتا شامل جریان آب در لوله های آبرسانی شهری ، شبکه های توزیع آب شهری و لوله کشی ساختمان ها می باشد ولی جریان در کانال های باز ، حرکت آب در آبراهه های طبیعی ( نظیر رودخانه ها و نهرها ) آبراهه های مصنوعی ( نظیر کانال های آبرسانی و کانال های آبیاری و زهکشی ) ،
شبکه های جمع آوری و انتقال فاضلاب ، جریان در آبروهای جاده ها و یا حاشیه
خیابان ها را شامل می گردد .

چنانکه دیده می شود در کانال های باز جریان در سطح بالایی خود آزاد بوده و در این مرز جریان همواره با فشار ثابت اتمسفر روبرو می باشد . رفتار عمومی جریان در کانال های باز را می توان در مقایسه با جریان در مجاری تحت فشار در شکل مقابل که این مقایسه را در قالب دو تعریف هیدرولیک تحت عنوان خط تراز انرژی و خط تراز هیدرولیکی نشان می دهد ، دریافت .

شکل الف  جریان آب در یک لوله را نشان  می دهد . جریان در این لوله
تحت فشار بوده و چنانچه یک پیزومتر در بدنه این لوله نصب گردد ، آب در درون این پیزومتر بالا خواهد رفت .

با توجه به علائم نشان داده شده انرژی مکانیکی ( یا دردسترس ) در هر مقطع از جریان عبارت از جمع ارتفاع معادل سرعت  ، ارتفاع معادل فشار  و ارتفاع از مبناء (Z) خواهد بود . انرژی کل در هر مقطع از جریان که در واحد وزن بیان می شود  دارای بعد طول می باشد و از رابطه زیر به دست می آید :

                                                                                                        عبارات رابطه به ترتیب بیانگر انرژی جنبشی ، کار نیروی فشاری و انرژی پتانسیل ذرات آب می باشند . در مسیر حرکت آب در لوله قدری از انرژی صرف گرم کردن آب می شود و یا به صورت گرما از محیط خارج می گردد که افت انرژی در مسیر حرکت نامیده می شود . خط پیوسته ای که مقدار انرژی را در مقاطع مختلف جریان نشان می دهد خط تراز انرژی ( Energy Grade Line )  نامیده می شود و قاعدتا به دلیل کاهش انرژی در دسترس ، در مسیر حرکت دارای شیب منفی ( کاهش یابنده )
می باشد . خط تراز هیدرولیکی ( Hydraulic Grade Line )  یا خط پیزومتری به مقدار ارتفاع معادل سرعت   از خط انرژی فاصله دارد و فقط جمع دو عبارت  و Z را شامل می شود .

در شکل الف ، خطوط تراز انرژی و هیدرولیکی در مورد جریان در لوله ترسیم گردیده اند و مقدار افت انرژی  نیز نمایش داده شده است .

شکل ب ، خط تراز انرژی و خط تراز هیدرولیکی مربوط به جریان آب در یک کانال باز را نشان می دهد . در این حالت سطح پیزومتری در کنال منطبق بر سطح آزاد آب بوده و اگر مقدار ارتفاع معادل سرعت به فاصله سطح آزاد آب تا سطح مبناء دلخواه افزوده شود خط تراز انرژی به دست خواهد آمد .

در ترسیم این خطوط انحناء جریان و شیب کانال ناچیز فرض شده اند و ارتفاع معادل سرعت بر مبنای سرعت متوسط تعریف شده است که این فرضیات بعدا مورد بررسی بیشتری قرار خواهند گرفت .

 

**********************

شکل – مقایسه جریان در لوله های تحت فشار و کانال های باز

 

علیرغم این که جریان در مجاری تحت فشار و جریان در کانال های باز از اصول اساسی حاکم بر حرکت سیالات تبعیت می کنند ولی نکاتی چند سبب می شود تا جریان در کانال های باز از پیچیدگی های بیشتری برخوردار باشد و مطالعه این گونه جریان ها تحقیقات تجربی و آزمایشگاهی بیشتری را طلب کند . در زیر به پاره از این نکات اشاره می گردد :

ü  کانال های باز محدوده وسیع تری از جریان آب را شامل می شوند زیرا جریان در رودی به بزرگی رود نیل تا جریان در یک نهر کوچک و حتی جریان ورقه ای ناشی از رواناب بارندگی از قوانین عمومی کانال های باز پیروی می کنند . لذا در کانال های باز دامنة تغییرات مشخصات هندسی
( نظیر سطح مقطع ) و مشخصات دیگر ( نظیر زبری ) بیشتر می باشد .

ü  جریان در کانال های باز درجه آزاد بیشتری نسبت به جریان در مجاری تحت فشار دارد و این درجه آزادی قابلیت تغییر عمل می باشد ، لذا با تغییر در شیب کانال ها و با ایجاد موانع و تغییرات در مسیر جریان نیروی ثقل تغییر نموده و در نتیجه موقعیت سطح آزاد آب و به دنبال آن سایر مشخصات جریان تغییر خواهد نمود .

ü  در کانال های باز وابستگی بیشتری بین پارامترهای هیدرولیکی مشاهده می شود . به عنوان مثال در یک جریان تحت فشار ، سرعت هنگامی تغییر می کند  که مقطع تغییر کند ولی سرعت در کانال باز ، بستگی به شیب طولی کانال ، زبری جدار مقطع ، مساحت مقطع ، شکل مقطع و سایر پارامترهای هیدرولیکی جریان دارد .

ü  اطلاعات تجربی و آزمایشگاهی در دسترس محققین از جریان در مجاری تحت فشار بیش از جریان در کانال های باز می باشد .

 

*      کانال های باز و مشخصات هندسی مقاطع آنها

v    تقسیم بندی کانال ها

 

            کانال ها را می توان از دیدگاه های گوناگون تقسیم بندی نمود و در این
طبقه بندی معیارهای متفاوتی را مبنا قرار داد .

ساده ترین تقسیم بندی بر مبنای مصنوعی یا طبیعی بودن کانال می باشد :

1-  کانال های طبیعی ، این کانال ها به صورت طبیعی در سطح زمین ایجاد گردیده ، نقش بشر در شکل گیری آنها ناچیز می باشد . رودخانه هایی که در خط القعر یک حوضه آبریز جریان داشته و وظیفه هدایت و انتقال آب را به سمت نقطه تمرکز دارا می باشند . مثال مشخصی از این کانالها هستند . مشخصات این کانال ها با زمان و مکان تغییر می کند .

2-  کانال های مصنوعی ، این کانال ها توسط بشر و به منظور و مقاصد مختلف آبرسانی ، آبیاری ، جمع آوری و انتقال فاضلاب ها یا آبهای سطحی
ساخته می شوند .

تقسیم بندی دیگر کانال ها می تواند بر مبنای تغییرات در سطح مقطع کانال ها صورت پذیرد :

1-  کانال های منشوری ، کانال هایی هستند که در مسیرشان دارای سطح مقطع و شیب ثابت می باشند . کانال های مصنوعی عمدتا منشوری بوده که براساس طراحی مقاطع آنها اشکال هندسی متفاوتی به خود می گیرند .

2-  کانال های غیر منشوری ، کانال هایی هستند که در مسیر آنها سطح مقطع و یا شیب کانال تغییر می کند . کانال های طبیعی حالت غیرمنشوری داشته و در مسیر جریان سطح مقطع و شیب کانال دستخوش تغییرات می شوند .

همچنین می توان کانال ها را براساس پایداری مصالح جدارة آنها در مقابل فرسایش نیز طبقه بندی نمود :

1-        کانال های با جداره ثابت ، کانال هایی هستند که مصالح جداره آنها ثابت و غیرمتحرک می باشد . این کانال ها از مصالح سخت نظیر بتن  چوب ، فلز ویا مصالح بنایی ساخته می شوند . در این کانال ها پلان عمومی مسیر و نیز زبری جدار مقطع تابعی از مشخصات جریان نبوده و نسبتا ثابت می باشد . این کانال ها فقط دارای یک درجه آزادی می باشند چرا که برای یک مسیر جریان ثابت ، فقط عمق است که می تواند برحسب نوع جریان با زمان و مکان تغییر کند .

2-        کانالهای با جدارة متحرک ، در مقایسه باکانال های باجداره ثابت
می توان کانال های مصنوعی و یا طبیعی را در نظر گرفت که در تشکیلات آبرفتی جریان دارند و در نتیجه جداره این کانال ها از ذرات رسوبی تشکیل یافته است و ذرات این قابلیت را دارند تا تحت تاثیر جریان آب به حرکت درآیند . با توجه به این که جداره این کانال ها در معرض فرسایش و رسوب گذاری مستمر جریان آب قرار دارد ، لذا چنین کانال هایی می توانند علاوه بر بر آب ، رسوباتی نیز به صورت معلق و یا در کف منتقل نمایند .

در یک نگاه کلی می توان گفت که این کانال ها دارای چهار درجه آزادی هستند ، زیرا نه تنها عمق جریان بلکه عرض مقطع جریان ، شیب طول و پلان عمومی مسیر جریان نیز با زمان و مکان تغییر می کنند .

بررسی آستانه حرکت ذرات رسوبی به صورت چسبنده و یا دانه ای و تعیین بار رسوب به صورت معلق و در کف از مسایل مورد بررسی درحرکت آب در این مجاری می باشد . لذا مطالعه جریان در این کانال ها دارای پیچیدگی بیشتری بوده و در مباحث هیدرولیک رسوبات و مهندسی رودخانه به صورت کامل مورد بررسی قرار می گیرند .

 

v      انواع مقاطع کانال های باز

            در طراحی کانال های باز مصنوعی برای مقاصد مختلف سعی می شود تا این کانال ها دارای اشکال هندسی منظمی بوده و نکات مورد لزوم طرح را ارضاء نمایند . جدول ذیل  انواع مقاطع معمول در طراحی کانال های باز را نشان می دهد . در انتخاب این مقاطع علاوه بر نکات هیدرولیکی ، عواملی دیگر چون مصالح در دسترس ، امکانات اجرائی ، شرایط محلی و نکات سازه ای ( از نقطه نظر باربری عناصر سازه ای کانال ) دخالت دارند . در این جدول مشخصات هندسی مقطع در صفحه ای عمود بر جهت عمومی جریان نیز آمده است . در زیر اشاره ای مختصر به خصوصیات انواع مقاطع کانال ها صورت می گیرد :

1-  مقطع ذوزنقه ای : این مقطع معمول ترین شکل برای کانال های آبیاری بوده و در کانال هایی که در مصالح خاکی حفر گردیده و دارای پوششی از جنس مصالح سخت نمی باشند کاربرد دارند . شیب کناره ها پایداری عمومی آنها را در مقابل لغزش تامین می کند .

مقاطع مستطیلی و مثلثی حالت خاصی از مقطع ذوزنقه ای می باشند . مقطع مستطیلی می تواند در مصالح سنگی حفر گردد و یا دارای پوششی از جنس مصالح سخت باشد در حالی که کانال های مثلثی در دبی های کم ، در آبروی حاشیه خیابان ها و جاده ها و یا در کارهای آزمایشگاهی مورد استفاده
قرار می گیرند .

2-  مقطع دایره ای : این مقطع از مقاطع معمول در سیستم های جمع آوری و انتقال فاضلاب می باشد . کانال های دایروی می توانند به شکل پیش ساخته (لوله ) تولید شده و به صورت مدفون در خاک قرار گیرند . در آبروهای زیر جاده با دبی کم نیز از این مقطع استفاده می شود .

3-  مقطع سهمی شکل : مقطع سهمی شکل می توانند به عنوان یک تقریب برای کانال های طبیعی با اندازه کوچک و متوسط به کار روند .

مقاطع دیگری که می توان از آنها نام برد مقاطع نعل اسبی و تخم مرغی هستند که معمولا در تأسیسات جمع آوری و انتقال فاضلاب کاربرد دارند . این مقاطع علاوه بر خواص سازه ای ( باربری مقطع در حالت مدفون با استفاده از رفتار قوسی ) نکات هیدرولیکی طرح را نیز ارضاء می نمایند . جهت آشنایی بیشتر با خواص این مقاطع
می توان به کتب معتبر آب و فاضلاب مراجعه نمود .

لازم به توضیح است که کانال های طبیعی خصوصا در ابعاد کوچک را می توان با یکی از مقاطع ذکر شده تقریب زد و در این حالت مقطع را مقطع مجرد (واحد ) نامگذاری نمود ، ولی در حالت سیلابی که آب از کانال اصلی لبریز شده و در بسترهای سیلابی اطراف جاری می گردد شکل مقطع کانال با مقاطع استاندارد معرفی شده قابل تطبیق نبوده این گونه مقاطع ، مقاطع مرکب نامیده می شوند . توضیح رفتار هیدرولیکی مقاطع مرکب در مبحث جریان یکنواخت ارائه خواهد شد .

 

**********************

    جدول مشخصات هندسی مقاطع کانال ها

 

v      وضعیت جریان در کانال های باز

            در جریان آب در کانال های باز ، نیروهای مختلفی نظیر نیروهای ثقل ، لزجت ، شتاب دهنده و کشش سطحی بر روی عناصر سیال اثر می کنند که در این میان از تأثیر نیروی کشش سطحی در مسائل علمی مهندسی به علت ناچیز بودن آن صرف نظر
می گردد .

            با توجه به اثرات نسبی نیروهای لزجت و نیروی ثقل نسبت به نیروهای اینرسی وضعیت های متفاوتی از جریان در کانال های باز مشاهده می شوند .

 

v      تاثیر نیروی لزجت

            تحت تأثیر نیروی لزجت نسبت به نیروی شتاب دهنده سه حالت متفاوت جریان در کانال های باز مشاهده می شوند .

الف ) جریان آرام ( لایه ای ) :

در این حالت نیروی لزجت قوت بیشتری نسبت به نیروی شتاب دهنده داشته و ذرات آب در راستای اصلی حرکت به آرامی بر روی یکدیگر می لغزند . در جریان آرام ، حرکات پراکنده ملکولها و نیز نیروهای بین ملکولی سبب بروز خاصیت لزجت در آب و مقاومت آن در مقابل تغییر شکل برشی می شود . در این جریان گرادیان سرعت و تنش برشی توسط قانون لزجت نیوتن به یکدیگر
مرتبط می گردند .

ب ) جریان آشفته ( متلاطم ) :

در این حلات نیروی شتاب دهنده قوت بیشتری نسبت به نیروی لزجت دارد . ذرات آب از مسیر اصلی خود خارج شده و دارای حرکات پراکنده ، غیر مشخص و نامنظم در عرض نیز می باشند . در جریان آشفته علاوه بر خاصیت لزجت مطلق باید انتظار داشت که حرکات پراکنده ذرات نیز ( نظیر حرکات پراکنده ملکولها ) در مقاومت جریان در مقابل تغییر شکل برشی تاثیر داشته باشند که در این رابطه از خاصیتی از جریان تحت عنوان لزجت گردابه ای نام برده می شود .

قابل ذکر است که از آن جا که در جریان آشفته در یک نقطه از حوزه جریان ، نوسانات سرعت ( نسبت به زمان ) حول یک مقدار متوسط وجود دارد ، لذا جریان از نوع غیردائمی می باشد ولی معمولا از نقطه نظر تحلیلی به جریان آشفته از دید ماکروسکوپیک نگریسته شده ، در صورتی که سرعت متوسط جریان در یک نقطه ( صرف نظر از نوسانات ) بر حسب زمان ثابت باشد ، جریان دائمی و در غیر این صورت جریان غیردائمی در نظر گرفته می شود .

ج ) جریان انتقالی : 

در جریان آب در کانال ها یک حالت حد واسط نیز مشاهده می شود که به جریان نه آشفته و نه آرام طبقه بندی ، و در آن ، جریان به راحتی از آشفته به آرام و بالعکس تبدیل می گردد . این حالت به حالت تبدیلی یا انتقالی موسوم است .

معیار طبقه بندی و تشخیص این سه وضعیت ، پارامتر بدون بعدی به نام عدد رینولدز می باشد که متناسب با نسبت نیروی شتاب دهنده به نیروی لزجت به شکل زیر می باشد :

نیروی شتاب دهنده                   

                                                                            نیروی لزجت

 

            در این رابطه ،  جرم مخصوص آب ،  لزجت دینامیکی آب ، V سرعت مشخصه در کانال طول مشخصه جریان شعاع هیدرولیکی (R) در نظر گرفته می شود که در نتیجه عدد رینولدز برابر خواهد بود با :

که  لزجت سینماتیک آب می باشد .

اثبات این رابطه ، با استفاده از اصول مکانیک سیالات حاصل می گردد که به عنوان تمرین بر عهده مطالعه کنندگان گذاشته شده است .

براسا مشاهدات آزمایشگاهی و برای کانال های باز می توان گفت که :

جریان آرام ( لایه ای )                          500 <  Re

جریان انتقالی                                        2000500

            جریان آشفته                                        <  Re  2000

            اضافه می نماید که اصولا وضعیت جریان در کانال ها به صورت آشفته
می باشد و عمده تئوری ها و نتایج آزمایشگاهی به دست آمده به این وضعیت از جریان تعلق دارند .

 

v      تأثیر نیروی ثقل

            تأثیر نیروی ثقل در قالب پارامتر دینامیکی بدون بعدی به نام عدد فرود مورد بررسی قرار می گیرد . این عدد در هر مقطع از جریان به صورت زیر تعریف می شود :

                                                                         نیروی شتاب دهنده     

                                                                                                      نیروی ثقل

 

در این رابطه ، V سرعت متوسط ، g شتاب ثقل ، و L طول مشخصه از جریان می باشد . در کانال های باز طول مشخصه از جریان برابر عمق هیدرولیکی (D) می باشد که در نتیجه عدد فرود به شکل زیر محاسبه می گردد :

                                                                                                           

و در کانال های با مقطع مستطیلی با توجه به این که D=y می باشد عدد فرود برابر خواهد شد با :                                                        

                                                                                                           

            در اینجا خواهیم دید که مخرج کسر در عدد فرود برابر سرعت انتقال یک موج سطحی می باشد لذا با توجه به این مطلب و براساس تأثیر نیروی ثقل نسبت به نیروی شتاب دهنده سه وضعیت رفتاری متفاوت از جریان در کانالهای باز مشاهده می گردد :

الف ) اگر1 >  Fr باشد جریان فوق بحرانی نامیده می شود . در این جا به ازاء یک دبی ثابت عمق جریان کم و سرعت زیاد وجود خواهد داشت . با توجه به این که سرعت در این گونه جریان ها بیش از سرعت موجی سطحی می باشد لذا در این وضعیت بین پایین دست و بالا دست جریان ارتباط هیدرولیکی مشاهده
نمی شود و موج حاصله از اغتشاش موضعی در جریان ، قابلیت انتقال به بالا دست جریان را ندارد .

ب ) اگر 1 Fr <   باشد جریان زیر بحرانی است که در آن به ازاء یک دبی ثابت عمق جریان زیاد و سرعت کم می باشد . در این حالت موج حاصله در پایین دست به بالادست منتقل می شود ، و رفتار بالادست از پایین دست جریان
تأثیر می پذیرد .

ج ) در صورتی که 1 Er =  باشد جریان بحرانی در کانال وجود خواهد داشت .

چنانچه قبلا ذکر گردید اصولا جریان آب در کانال ها در محدوده آشفته می باشد و تغییر ناچیز لزجت ( مثلا تحت تأثیر درجه حرارت آب ) تأثیر چندانی در وضعیت جریان ندارد و حتی ضریب اصطکاک در رابطه دارسی – وایسباخ در هیدرولیک لوله ها که در حالت کلی تابعی از عدد رینولدز و زبری نسبی مجرا
می باشد ، در جریان آب در کانال ها مستقل از عدد رینولدز و تابعی از زبری نسبی به دست می آید .

از طرفی به دلیل آن که جریان آب در کانال ها دارای سطح آزاد می باشد به نیروی ثقل حساسیت زیادی داشته و با تغییر در شیب ( تغییر در نیروی ثقل ) وضعیت جریان سریعا تغییر می کند . لذا ، نیروی ثقل ( عدد فرود ) نقش مهمی در مطالعات و معادلات به دست آمده در جریان آب در کانال ها دارد .

در مدل سازی فیزیکی از جریان های با سطح آزاد عموما تشابه دینامیکی بین مدل و نمونه اصلی بر پایه عدد فرود جریان قرار داده می شود و این به معنی اهمیت نیروی ثقل در رفتار جریان در کانال هاست . البته این موضوع نباید موجب نادیده فرض نمودن نیروی لزجت و اثرا اصطکاکی باشد ، بلکه باید ابعاد مدل و نمونه اصلی به
گونه ای انتخاب شوند که هم مدل و هم نمونه اصلی در محدوده جریان آشفته عمل نموده و رفتار هیدرودینامیکی یکسانی را داشته باشند .

 

v      توزیع سرعت در کانال ها

            با توجه به تأثیر لزجت آب ، وجود جداره ها و زبری آنها ، وجود سطح آزاد آب و همچنین نامنظمی مقاطع ، توزیع سرعت در کانالها پیچیده و سه بعدی بوده و به دست آوردن یک رابطه کلی که بیانگر توزیع سرعت در کانال هایی با خصوصیات متفاوت باشد به سادگی میسر نمی باشد ، به عبارت دیگر ، فرض ثابت بودن سرعت در مقطع جریان درست نبوده و با اندازه گیری سرعت طولی در چند نقطه از یک مقطع از جریان می توان منحنی های هم سرعت را در یک مقطع معین و رسم نمود . شکل الف زیر
منحنی های هم سرعت در کانال های با مقاطع مختلف رانشان می دهد . این منحنی ها براساس مطالعات تجربی ترسیم شده اند و با توجه به آنها می توان قضاوت های کلی  زیر را از توزیع سرعت در کانال ها به دست آورد .

الف ) مقدار سرعت در جداره ها صرف می باشد و با دور شدن از جداره ها افزایش می یابد .

ب ) گرادیان سرعت در مجاورت مرزها شدیدتر می باشد .

ج ) سرعت ماکزیمم در هر مقطع قائم ، در نزدیکی سطح آب و در فاصله 05/0 تا 25/0 عمق جریان از سطح آزاد اتفاق می افتد ( شکل ب ) .

علت  اصلی این که سرعت ماکزیمم در نزدیکی سطح آزاد پیش می آید بیش از آنکه تحت تأثیر تنش برشی ناشی از مقاومت هوا باشد ، تحت تأثیر جریان های ثانویه ضعیف می باشد . جریان های ثانویه جریان هایی هستند که در صفحه مقطع جریان و یا حول محوری عمود بر صفحه مقطع جریان به وجود می آیند . این گونه جریان نها در انحناها به جریان های ثانویه قوی موسوم می باشند ولی در کانال های بدون انحناء در پلان نیز ، به جهت تأثیر زبری جدار و نامنظمی مقطع ، جریان های ثانویه ضعیف
ایجاد می گردند .

           

**********************

 

                                    شکل منحنی های هم سرعت در مقاطع مختلف

 

بررسی تأثیر جریان های ثانویه ضعیف در پیدایش سرعت ماکزیمم در نزدیکی سطح آزاد در کارهای French ,  Henderson   آمده است که از پرداختن به آنها در این بخش خودداری می گردد .

د ) با توجه به این که در تحلیل بسیاری از مسائل کانال های باز و نیز
اندازه گیری دبی جریان در آنها ، توزیع سرعت در راستای اصلی جریان مدنظر می باشد و حتی در بیشتر موارد مهندسی هیدرولیک تحلیل جریان بر اساس سرعت متوسط در مقطع صورت می گیرد ، لذا براساس مطالعات انجام شده توزیع سرعت در یک مقطع قائم به صورت شکل قابل ترسیم است . به تجربه ثابت شده است که در صورتی که سرعت در اعماق 2/0 و  8/0
اندازه گیری شود ، میانگین این دو سرعت ، سرعت متوسط در آن مقطع قائم را به دست خواهد داد ، یعنی :

                                                                                   

این موضوع اساس اندازه گیری دبی در رودخانه ها است . به منظور اندازه گیری دبی در رودخانه ها مقطع را به قطعات کوچکتر تقسیم نموده و در هر مقطع I ، سرعت در امتداد خط مرکزی قطعه را با استفاده از مولینه و در اعماق  2/0 و  8/0  
اندازه گیری می نمایند ( شکل زیر ) . سرعت در هر قطعه I با استفاده از رابطه زیر بدست می آید :

 

و در صورتی که  مساحت اندازه گیری و محاسبه شده قطعه I باشد :

                                                                                                           

و لذا دبی کل به صورت زیر به دست خواهد آمد :

                                                                                                           

چنانچه عمق جریان کم باشد سرعت در 6/0 از سطح آزاد آب به عنوان سرعت متوسط در آن مقطع پذیرفته می شود .

            سرعت در سطح یک مقطع جریان توسط رابطه زیر به سرعت متوسط در مقطع ارتباط می یابد :

                                                                                                                       

            K ضریبی است که تابع شکل مقطع بوده و بین 8/0 تا 95/0 تغییر می کند و در کارهای عملی مقدار دقیق تر آن قابل تعیین است ، سرعت در سطح  را می توان با استفاده از یک جسم شناور اندازه گیری نمود .

 

********************

                                    شکل توزیع سرعت در یک مقطع قائم

 

v     توزیع فشار در کانال ها

            هدف از تعیین توزیع فشار در کانال ها ، مشخص نمودن نحوه تغییرات پارامتر فشار در عرض و در عمق درمقطع خاصی از کانال می باشد . با دانستن توزیع فشار در کانال ها و با انتگرال گیری از نیروهای جزء فشاری می توان برآیند حاصل از این نیروهای فشاری را بر روی تأسیسات هیدرولیکی تعیین نمود . علاوه بر این اطلاع از چگونگی توزیع فشار در به کار بردن آگاهانه معادلات انرژی و اندازه حرکت در کانال ها سودمند خواهد بود . در این قسمت روابط لازم در تعیین تغییرات فشار در سه حالت مختلف یعنی جریان های یکنواخت ( موازی ) ، جریان های متغیر تدریجی با انحناء در صفحه قائم ارائه خواهد شد .

 

v     بررسی معادلات اساسی حاکم بر حرکت سیالات

            در توضیح قوانین حاکم بر حرکت سیالات و به کار بردن این قوانین در کانال ها ، نکات زیر لازم به توضیح می باشند :

الف ) در به دست آوردن معادلات اساسی ، علیرغم توزیع غیریکنواخت سرعت در مقطع ، تغییرات عرضی سرعت در نظر گرفته نمی شود و در نتیجه محاسبات بر مبنای سرعت متوسط در مقطع صورت می گیرد که این به معنی تحلیل یک بعدی از جریان می باشد . سپس با در نظر گرفته توزیع سرعت واقعی در مقطع ، تصحیح مربوط به یک بعدی فرض نمودن جریان در معادلات وارد می گردد . در تحلیل یک بعدی از جریان ، در هر مقطع از جریان یک سرعت ثابت و فشار ثابت در نظر گرفته می شود .

ب ) با توجه به این که در مکانیک سیالات با جریان پیوسته ای از سیال در یک حوزه وسیع روبرو هستیم لذا مسائل سیالات و بررسی مشخصات جریان در محدوده خاصی از حوزه جریان و یا استفاده از حجم ثابتی در فضا صورت
می گیرد  که موقعیت و شکل این حجم در فضا ثابت در نظر گرفته می شود و عبور پیوسته جرم سیال به داخل این حجم وجود دارد . چنین حجمی ، حجم کنترل ( Control Volume )  نامیده می شود .

حجم کنترل شبیه ترسیمه آزاد در مکانیک جامدات می باشد که در انتخاب مناسب آن باید دقت نمود . مرزهای حجم کنترل سطوح کنترل ( Control Surface )  
نامیده می شوند . این سطوح در نقاط تماس با مرز جامد ، منطبق بر مرز جامد و در نقاط تماس با جریان سیال ، عمود بر جهت عمومی جریان سیال انتخاب می شوند . شکل زیر ، یک حجم کنترل انتخابی در حوزة جریان سیال را نشان می دهد .

با انتخاب مناسب حجم کنترل می توان در هر لحظه اثر جرم سیال قرار گرفته در درون حجم کنترل را بر روی حجم کنترل و یا اثر متقابل حجم کنترل بر روی جرم سیال را پیدا نمود . این اثرات خواصی از جریان هستند که در تحلیل های مکانیکی مد نظر قرار می گیرند .

 

********************

                                           شکل نمایش یک حجم کنترل

 

            در تحلیل جریان با استفاده  از حجم کنترل این مطلب وجود دارد که معادلات اساسی و یا معادلات بقاء ، به جرم خاص و معینی از سیال اطلاق می شوند و یا به عبارت دیگر معادلات بقاء در هر لحظه برای سیستم ، که می تواند جرم قرار گرفته درون حجم کنترل باشد ، قابل بیان هستند ، ولی روابط بیان شده برای سیستم را می توان توسط قضیه ای موسوم به قضیه انتقال رینولدز به حجم کنترل انتقال داد و در هر لحظه و در محدوده خاصی از جریان سیال نتیجه لازمه را در پیدا کردن مشخصات مکانیکی جریان که در تحلیل های مهندسی لازم می آید به دست آورد .

رابطه بین سیستم و حجم کنترل به صورت زیر نوشته می شود :

                                                                =  تغییرات N در واحد زمان مربوط به سیستم

( N ورودی در واحد زمان از سطوح کنترل – N  خروجی در واحد زمان از سطوح کنترل ) + تغییرات N در داخل حجم کنترل

( N ورودی در واحد زمان از سطوح کنترل – N   خروجی در واحد زمان از سطوح کنترل ) +

           

            در این رابطه ، N یک کمیت نسبت داده شده به جرم خاص نظیر اندازه حرکت یا انرژی می باشد . در صورتی که مقدار خاصیت N در واحد جرم به  نمایش داده شود   ، این رابطه در مکانیک سیالات به رابطه زیر تبدیل می گردد :

            عبارت اول در سمت راست این رابطه ، که در آن انتگرال روی حجم کنترل تعریف گردیده است ، بیانگر تغییرات N  در داخل حجم کنترل در زمان بوده که در جریان های غیردائمی ظاهر می شود .

            عبارت دوم که در آن انتگرال روی سطح تعریف شده است ، بیانگر تغییرات N در روی سطوح کنترل می باشد که در جریان های دائمی و غیردائمی وجود خواهد داشت .

            با انتخاب دلخواه N و استفاده از رابطه کلی ، می توان معادلات اساسی حاکم بر جریان سیالات را استخراج نمود :

1-  رابطه پیوستگی : این رابطه بیانگر قانون بقای جرم برای یک سیستم
می باشد لذا در این حالت N = m  و 1=  بوده و با توجه به این که   می باشد ، با استفاده از رابطه می توان نوشت :

            جرم ورودی در واحد زمان از سطوح کنترل – جرم خروجی در واحد زمان از سطوح کنترل ) +

یعنی :

تغییر m در داخل حجم کنترل در واحد زمان = m خروجی در واحد زمان از حجم کنترل – m  ورودی در واحد زمان به حجم کنترل .

رابطه برای یک حجم کنترل به خوبی قابل درک می باشد و در صورتی که جریان دائمی باشد عبارت سمت راست برابر صفر است و این رابطه نشان می دهد که جرم ورودی در واحد زمان به حجم کنترل معادل جرم خروجی در واحد زمان از حجم کنترل می باشد .

2-  رابطه اندازه حرکت : در استفاده از رابطه ؟؟؟؟؟ یا رابطه ؟؟؟؟ جهت استخراج معادله اندازه حرکت کمیت های برداری  انتخاب
می شوند . با توجه به قانون بقای اندازه حرکت خطی می توان نوشت :

در این رابطه ،   به جای اندازه حرکت خطی سیستم انتخاب گردیده و  برآیند نیروهای خارجی وارد بر جرم داخل حجم کنترل می باشد . این نیروها می توانند شامل اثرات نیروهای سطحی یعنی نیروهای فشاری و مماسی و نیروهای جسمی نظیر وزن باشند .

با به کار بردن رابطه می توان نوشت :

 

            ویا :

 

            عبارت اول در سمت راست رابطه ، تغییرات اندازه حرکت در داخل حجم کنترل در واحد زمان بوده که فقط در جریان های غیردائمی ظاهر می شود . در حقیقت این عبارت ناشی از شتاب موضعی ذرات سیال می باشد .

            عبارت دوم در سمت راست رابطه مذکور ، تغییرات اندازه حرکت بر روی سطوح کنترل را نشان می دهد که در جریان های دائمی و غیردائمی وجود داشته و ناشی از شتاب جابجایی ذرات سیال می باشد .

3-   رابطه انرژی : مطابق قانون اول ترمودینامیک در مورد یک سیستم می توان نوشت :

            رابطه فوق نشان می دهد که در صورتی که از گرمای داده شده به سیستم (+) کار انجام شده توسط سیستم (+) کاسته گردد ، تغییر در انرژی کلی سیستم به دست
می آید . انرژی کلی سیستم متشکل از انرژی پتانسیل ، انرژی جنبشی و انرژی داخلی
( ناشی از وضعیت قرار گرفتن ملکولها ) می باشد .

در صورتی که رابطه در ارتباط دادن تغییر لحظه ای خواص سیستم به حجم کنترل به کار رود و    در نظر گرفته شود :

            رابطه برای حرکت کلیه سیالات اعم از تراکم پذیر و تراکم ناپذیر و با در نظر گرفتن کلیه اشکال انرژی یعنی انرژی های مکانیکی وحرارتی نوشته شده است .

            در جریان دائمی یک سیال تراکم ناپذیر ، قدری از انرژی مکانیکی به صورت گرما از محیط خارج می شود و با توجه به این که این انرژی بازگشت ناپذیر می باشد به عنوان افت انرژی در نظر گرفته می شود .

            بررسی بیشتر روی معادله انرژی نشان می دهد که در جریان دائمی سیال تراکم ناپذیر برای حجم کنترل انتخابی می توان نوشت :

انرژی ورودی در واحد زمان به حجم کنترل – افت انرژی در واحد زمان = انرژی خروجی در واحد زمان از حجم کنترل

            در رابطه منظور از انرژی های ورودی و خروجی ، انرژی مکانیکی می باشد و با توجه به این که این انرژی ها در روح سطوح کنترل تعریف می شوند ، کارنیروی فشاری در روی سطوح کنترل نیز به عنوان انرژی معادل فشار در این عبارات در نظر
گرفته می شود . بدیهی است افت انرژی شامل انرژی از دست رفته از توده سیال به صورت گرما می باشد .

            در پایان لازم به ذکر است که روابط پیوستگی ، اندازه حرکت و نیز انرژی مطرح شده در این قسمت به معادلات انتگرالی در تحلیل جریان موسوم هستند که در تحلیل بسیاری از مسائل عملی هیدرولیک کاربرد دارند .

 

*       کاربرد روابط اساسی حاکم بر حرکت سیالات در      جریان آب در کانال های باز

v     رابطه پیوستگی :

 

            حجم کنترل انتخابی محصور بین دو مقطع 1 و 2 از شکل الف را که نشان دهنده جریان دائمی در یک کانال باز است در نظر می گیریم .

 

*********************

                                                شکل جریان در کانال باز

 

            حجم جریان یافته در واحد زمان از مقطع 1 و یا 2 از حاصل ضرب سرعت در مساحت مقطع جریان به دست می آید . این حاصل ضرب ، شدت حجمی جریان و یا دبی جریان نامیده می شود یعنی :

                       

            مطابق رابطه ، رابطه پیوستگی برای حجم کنترل انتخابی به صورت زیر
نوشته می شود :

جرم خروجی در واحد زمان از حجم کنترل = جرم ورودی در واحد زمان به حجم کنترل

رابطه  فوق رابطه پیوستگی در ساده ترین شکل برای حجم کنترل انتخابی
می باشد . رابطه نیاز به هیچگونه تصحیحی در ارتباط با یک بعدی فرض نمودن جریان ندارد زیرا مطابق تعریف ، سرعت متوسط سرعتی است که همان دبی جریان یافته بر مبنای توزیع سرعت حقیقی را تأمین می کند . به عبارت دیگر در هر مقطع از جریان :

 

v     رابطه اندازه حرکت :

            شکل ب حجم کنترل انتخابی بین دو مقطع از جریان دائمی در یک کانال منشوری با هر سطح مقطع دلخواه را نشان می دهد . مطابق رابطه و براساس یک تحلیل یک بعدی می توان نوشت :

                                                                                                           

            نیروهای خارجی مؤثر بر جرم قرار گرفته در داخل حجم کنترل عبارتند از :

            W : وزن آب داخل حجم کنترل

             : نیروی فشاری در مقطع 1

             : نیروی فشاری در مقطع 2

             : نیروی اصطکاک کف کانال که در صورت غیرمنشوری بودن کانال می تواند در برگیرنده نیروی ناشی از جداره ها و یا هر مانع دیگر در مسیر جریان باشد .

            در صورتی که رابطه برداری درجهت حرکت نوشته شود :

                                                           

            رابطه فوق می تواند شامل نیروی اصطکاک ناشی از مقاومت هوا بر روی جرم داخل حجم کنترل نیز باشد که به دلیل کم بودن مقدار آن ، در تحلیل ارائه شده در نظر گرفته نشده است . طرف دوم رابطه بر مبنای توزیع سرعت متوسط نوشته شده است ، لذا باید مقادیر اندازه حرکت جاری شده در واحد زمان در هر مقطع را براساس توزیع سرعت حقیقی در آن مقاطع تصحیح نمود که از ضریب تصحیح  به شکل زیر
استفاده می گردد :

 = اندازه حرکت جاری شده در مقطع در واحد زمان بر مبنای سرعت متوسط

با توجه به رابطه اندازه حرکت جاری شده بر مبنای سرعت حقیقی در هر قسمت به صورت زیر نوشته می شود :

             = اندازه حرکت جاری شده در مقطع در واحد زمان بر مبنای سرعت حقیقی

            که در آن v نشان دهنده مقدار سرعت حقیقی در هر جزء مقطع dA می باشد . در نتیجه می توان  را به عنوان ضریبی معرفی نمود که هرگاه در اندازه حرکت جاری شده در مقطع در واحد زمان بر مبنای سرعت توسط ضرب شود ، اندازه حرکت حقیقی را ایجاد کند لذا :

 

با توجه به متفاوت بودن توزیع سرعت در هر مقطع و با وارد کردن اثر تصحیحی   ، رابطه به صورت کامل زیر نوشته می شود :

  ضرایب تصحیح اندازه حرکت مربوط به یک بعدی فرض نمودن جریان می باشند که برای هر یک توزیع سرعت حقیقی همواره مقداری بزرگتر یا مساوی یک دارند  تابع توزیع سرعت در مقطع 1 و  تابع توزیع سرعت در مقطع 2 می باشد به گونه ای که :

رابطه انرژی :  رابطه انرژی در جریان دائمی آب در یک کانال باز برای حجم کنترل انتخاب شده در ج به صورت زیر می باشد :

انرژی خروجی در واحد زمان از حجم کنترل = افت انرژی در واحد زمان – انروژی ورودی در واحد زمان به حجم کنترل

اگر رابطه فوق بر وزن عبوری در واحد زمان تقسیم شود (  ) به صورت زیر نوشته خواهد شد :

                                                                                                             

با توجه به این که هر یک از دو پارامتر عددی  مشتمل بر انرژی پتانسیل ، انرژی جنبشی و کار نیروی فشاری می باشند ، رابطه بر مبنای تحیلی یک بعدی به رابطه زیر تبدیل خواهد شد :

                                                                       

که این رابطه براساس یک تحلیل ترمودینامیکی از رابطه نیز قابل استخراج می باشد . در صورتی که  از رابطه حذف گردد ، این رابطه همان معادله برنولی است که نشان
می دهد در جریان یک سیال ایده آل ( بدول اصطکاک و تراکم ناپذیر ) ، مجموع عبارات  و Z و   بر روی خط جریان ثابت می باشد ، ولی با توجه به وجود افت انرژی در یک جریان حقیقی ، نگرش ترمودینامیکی به معادله انرژی از مفهوم بیشتری
 برخوردار است .

رابطه بر مبنای تحلیل یک بعدی نوشته شده است ولی بایست ضریب تصحیح انرژی جنبشی مربوط به یک بعدی فرض نمودن جریان به این معادله اعمال شود :

                                                                       

مطابق شکل باید در نظر داشت که در جریان یکنواخت ( موازی ) و جریان متغیر تدریجی با توجه به فرض توزیع فشار هیدرواستاتیک در هر مقطع ، جمع دو عبارت  و Z روی تمام نقاط سطح مقطع ثابت می باشد و لذا تصحیحی برای Z  +  در نظر
گرفته نمی شود .

 

********************

                                                شکل تصویر یک جریان آزاد

 

            از نقطه نظر محاسباتی ، رابطه انرژی می بایست در محلی نوشته شود که خطوط جریان نسبتا موازی و فرض توزیع هیدرواستاتیکی فشار برقرار باشد .

            مقدار a نیز با استفاده از روابط زیر نتیجه گیری می شود :

 

 انرژی جنبشی جاری شده از سطح مقطع در واحد زمان بر مبنای توزیع سرعت حقیقی

 انرژی جنبشی جاری شده از سطح مقطع در واحد زمان بر مبنای سرعت متوسط

 

در نتیجه با توجه به شکل ج کامل ترین شکل معادله انرژی به صورت های زیر نوشته خواهد شد :

 

                      

 

 

 

 

*        اصل اندازه حرکت در کانال های باز و کاربرد آن

v    رابطه اندازه حرکت در کانال های باز و معرفی نیروی مخصوص

در بحث کلی در کاربرد رابطه اندازه حرکت در تحلیل مسائل هیدورلیکی ارائه شد و اشاره گردید که اصل اندازه حرکت هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که نیروهای خارجی مؤثر بر حجم کنترل از جریان مشخص و یا قابل صرف نظر کردن باشند . در صورتی که سایر مشخصات هیدرولیکی مشخص باشند این رابطه می تواند در تعیین نیروهای غیرمشخص نیز به کار رود . در بررسی کاملتر رابطه اندازه حرکت در جریانهای دائمی ، حجم کنترل مشخصی بین دو مقطع 1 و 2 از جریان در نظر
گرفته می شود .

در مسیر جریان یک مانع که نیروی رانش جریان بر روی آن اعمال می شود نیز در نظر گرفته شده است این نیرو می تواند نیروی ناشی از پایه های پل ، بلوک های ضربه گیر و یا نیروهای فشاری ناشی از جداره کانال در یک کانال غیر منشوری باشد . مستقل از این که در مسیر جریان افت انرژی به صورت موضعی و یا طولی وجود داشته باشد ، رابطه در جهت جریان به صورت زیر نوشته می شود :

که در آن :

             : نیروهای فشاری در مقاطع 1 و 2

 : نیروی اصطکاک ( سایش ) در کف کانال ( اگر طول کانال کوتاه باشد  )

             : نیروی ناشی از مقاومت هوا بر روی جریان ( ناچیز فرض می شود ) .

 : مولفه وزن در جهت شیب ( در یک حجم کنترل کوچک  و درصورتی که شیب کانال کم باشد مولفه وزن در جهت شیب برابر صفر فرض می شود ) .

 : نیروی ناشی از وجود مانع در مسیر جریان ( در صورت عدم وجود مانع   می باشد ) .

برآیند مقادیر  و  و  صرفنظر از جهت اعمال آنها به صورت نیروهای خارجی  نشان داده می شود در نتیجه :

            با در نظر گرفتن و اعمال قانون توزیع هیدرواستاتیکی فشار که خاص جریانهای یکنواخت و جریان های متغیر تدریجی می باشد داریم :

                                                                                                           

              فاصله مرکز سطح مقاطع   تا سطح آزاد مربوطه می باشند . با اعمال این مقادیر در رابطه معادله زیر حاصل می گردد :

                                                                                                       

در صورتی که به صورت معمول در کانال های باز 1=  =  و 1  فرض گردند ، رابطه به رابطه تبدیل خواهد شد :

                                                                   

            رابطه فوق نشان می دهد که حاصل تقسیم برآیند نیروهای خارجی بر وزن مخصوص آب از تفاضل دو عبارت مشابه در مقاطع 1 و 2 به دست می آید که این عبارت در هر مقطع بنا به تعریف نیروی مخصوص ( Specific Force )  آن مقطع نامیده می شود یعنی :

                                                                                                           

 

با توجه به تعریف نیروی مخصوص ، رابطه به شکل زیر نوشته می شود :

      

در صورتی که برآیند نیروهای خارجی اعمال شده بر روی حجم کنترل انتخابی از جریان صفر باشد این نتیجه حاصل خواهد شد که در جریان آب از مقطع 1 به سمت مقطع 2 ، مقدار نیروی مخصوص تغییر نخواهد کرد ، در غیر اینصورت این تغییر مناسب با نیروهای خارجی اعمال شده بر جریان می با شد .

چنانچه برای بیان ساده تر مولفه های معادله اندازه حرکت ، کانال بامقطع مستطیلی و عرض b در نظر گرفته شده و 1= فرض گردد و از مقادیر  صرف نظر شود ، اجزاء تشکیل دهنده رابطه به صورت زیر درخواهند آمد :

 

                                                                                               

                                                                                                 

                                                                                        

                                                                                                             

                                                                                                 

 

که  معرف مقدار انرژی اصطکاکی از بین رفته بر حسب ارتفاع آب می باشد . رابطه فوق در تعیین  نیاز به مقدماتی دارد که در فصل چهارم به تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت . با اعمال این مقادیر در معادل و پس از خلاصه نمودن ، رابطه ذیل
حاصل می گردد :                                                                                                                                                                                

همان گونه که ملاحظه می شود ، رابطه فوق بسیار شبیه معادله انرژی بین دو مقطع 1 و 2 است با این تفاوت که در این جا به جای مقادیر  و   ، مقادیر  و  به کار
رفته است .

با توجه به مطالب فوق می بایست بتوان با استفاده از هر یک از دو رابطه انرژی یا اندازه حرکت ، مسائل مربوطه را حل نمود اما عملا یکی از این دو رابطه شروع مناسب در تحلیل مسأله خاص می باشد . متأسفانه هنوز قانون مندی کلی برای استفاده از هر یک از روابط یاد شده به صورت مشخص ، معین نگردیده و عموما برحسب تجربه بایستی دریافت که در حل یک مسأله خاص کدام معادل کارساز می باشد ، اما به طور کلی می توان اظهارداشت که در هر جا که مقدار افت انرژی بین دو مقطع مساوی صفر و یا معلوم باشد بهتر است از رابطه انرژی استفاده گردد ، در غیر اینصورت و در جاهایی که مقدار افت انرژی نامشخص است ( نظیر پرش هیدرولیکی ) بایستی از معادله مقدار یا اندازه حرکت استفاده نمود .

 

v     منحنی نیروی مخصوص در برابر عمق و اعماق مزدوج

            با توجه به معادله و این که مقادیر سطح مقطع (A) و لنگر اول سطح مقطع نسبت به سطح آزاد  تابعی از عمق جریان (y) هستند ، مقدار نیروی مخصوص (F) نیز تابعی از y بوده و می تواند به ازاء یک دبی مشخص ، برحسب y رسم گردد ، معادله نیروی مخصوص فقط دارای یک مجانب افقی بوده و مشابه منحنی E-y به صورت منحنی نمایش داده شده در شکل قابل ترسیم می باشد .

از منحنی F – y نتیجه گیری های زیر حاصل می شود :

الف ) مقدار  ( حداقل نیروی مخصوص ) در عمقی حاصل می گردد که همان عمق بحرانی است .

ب ) به ازاء هر نیروی مخصوص ثابت  دو عمق از جریان مشخص می شود این دو عمق که یکی از آنها فوق بحرانی و دیگری وضعیت زیر بحرانی از جریان را نشان می دهند ، اعماق مزدوج ( Conjugate Depths )  نامیده می شوند.

 

******************

               شکل منحنی نیروی مخصوص در برابر عمق در یک مقطع دلخواه

 

 

            در صورتی که این دو عمق متعلق به یک پرش هیدرولیکی باشند ،    عمق اولیه پرش هیدرولیکی و  عمق ثانویه پرش هیدرولیکی نام می گیرند .

            برای سهولت رسیدن به نتیجه گیری الف و ب ، می توان کانال با مقطع مستطیلی را در نظر گرفت که در این صورت :

                                                                            

                                                              

یعنی  در عمق بحرانی حاصل می شود ومقدار آن برابر است با :

                                                                       

پیدایش  در عمق  و همچنین مقدار   در مقاطع مستطیلی نیز تشابه نیروی مخصوص و انرژی مخصوص را نشان می دهند که در جهت معرفی بیشتر این تشابه مطالبی چند در قالب مثال نیز معرفی خواهند گردید .

 

 

 

v       تحلیل پرش هیدرولیکی در کانال های با شیب کم

            در بخش و در طبقه بندی و تشخیص انواع جریان پرش هیدرولیکی
 (Hydraulic Jump )   به عنوان یک نوع مشخص از جریان های متغیر سریع
( Rapidly Varied Flow )  معرفی گردید . همچنین در بخش و در بحث مقایسه بین کاربردهای رابطه اندازه حرکت و رابطه انرژی به این مطلب اشاره شد که رابطه اندازه حرکت می تواند در تحلیل پرش هیدرولیکی به کار رود . در این قسمت ضمن معرفی بیشتر پرش هیدرولیکی ، از معادله اندازه حرکت در تحلیل این پدیده استفاده خواهد شد .

            چنانچه دو دریچه مطابق شکل الف در مسیر جریانی که با دبی ثابت در یک کانال منشوری برقرار است ، قرار گیرند ، جریان قبل از هر یک از دریچه ها زیر بحرانی و بعد از دریچه ها فوق بحرانی خواهد بود .

            مشاهدات تجربی نشان می دهد که در فاصله بین دو دریچه تبدیل سریع جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی پیش می آید و انبساط سریع جریان در این فاصله توأم با آشفتگی و افت انرژی موضعی زیادی می باشد که این پدیده پرش هیدرولیکی
نامیده می شود . جریان آب در پای شیب های تند ( شکل ) نیز مثال مشخصی از پرش هیدرولیکی می باشد که در این حالت جریان فوق بحرانی جاری شده بر روی شیب تند ، در رسیدن به عمق یکنواخت در کانال پایین دست باعث ایجاد یک پرش هیدرولیکی
می شود .

 

 

******************

الف

******************

ب )

******************

ج )

 

 

            با توجه به این که پرش هیدرولیکی یک پدیده موضعی است و در طول کوتاهی از مسیر صورت می گیرد ، لذا می توان حجم کنترل مشخصی بین دو مقطع 1 و 2 یعنی مقاطع قبل و بعد از پرش انتخاب ( شکل ج  ) و بدین ترتیب از مقدار  صرفنظر نمود . از طرفی به دلیل این که جریان در کانال با شیب کم مورد بررسی قرار می گیرد ،  تقریبا مساوی صفر بوده و لذا با استفاده از رابطه می توان نوشت :

                                                             

                                                                             

            به عبارت دیگر با توجه به ماهیت جریان ، نیروی مخصوص در قبل و بعد از پرش هیدرولیکی ثابت باقی مانده و اعماق   اعماق مزدوج متعلق به یک نیروی مخصوص ثابت می باشند که  عمق اولیه و  عمق ثانویه پرش نامیده می شود . با مشخص بودن هر یک از اعماق  و  می توان عمق دیگر را با استفاده از رابطه تعیین و به دنبال آن ، مقدار   را که ارتفاع پرش نامیده می شود ، به دست آورد .

            پرش هیدرولیکی از مباحث مهم در هیدرولیک کانال های باز می باشد که با توجه به کاربردهای آن در زمینه های مختلف از جمله ، کاهش انرژی آب در جریان از روی سدها و سرریزها ، افزایش سطح آب در کانال ها به منظور پخش آب ، مخلوط نمودن مواد شیمیایی در تصفیه خانه ها و 000 مطالعات دامنه داری بر روی آن صورت
گرفته است . اگر چه این پدیده در فصل یازدهم به صورت مفصل مورد بحث قرار
گرفته است ، ولی در این بخش به معرفی مختصری که می تواند در فصول آینده نیز مورد استفاده قرار گیرد پرداخته می شود :

الف ) پس از تعیین اعماق مزدوج ، مقدار افت انرژی در پرش  و توان از دست رفته در طول پرش  با استفاده از رابطه انرژی تعیین می گردند .

            رابطه انرژی                                                                             

                                                                       

                                                                       

ب )  چنانکه در فصل بعد بحث خواهد شد ، در تحلیل جریان های متغیر تدریجی ، اطلاع از مواضع پرش هیدرولیکی لازم می شود . با توجه به مباحث قبلی
می توان گفت که در مسیر جریان فقط آن دو عمقی از جریان می توانند عمق اولیه و عمق ثانویه پرش هیدرولیکی باشند که علاوه بر تغییر وضعیت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی شرط عمومی  نیز در آنها صادق باشد. لازم به توضیح است که پرش می تواند از جریان متغیر به جریان یکنواخت ( جریان در پای شیب های تند ) ، از جریان متغیر به جریان متغیر ( جریان در بین دو دریچه ) و از جریان یکنواخت به جریان متغیر ( جریان پس از یک شیب تند طولانی بلافاصله به پشت یک دریچه ) صورت گیرد ، ولی در هر حال ارضاء دو شرط معرفی شده در تشخیص موضع پرش لازم می باشد .

ج ) رابطه می تواند در تعیین عمق  به کار رود . حل این معادله نیاز به استفاده از روش آزمون و خطا یا روش های عددی دیگر دارد . یکی از
راه حل های مناسب می تواند ترسیم منحنی  به ازاء یک دبی مشخص و تعیین مقادیر  یا  باشد و گاه در بعضی مقاطع معمول جداول یا نمودارهای کمکی نیز می توانند به کار گرفته شوند .

            برای تعیین اعماق مزدوج در کانال های دایروی نیز می توان با محاسبه پارامترهای بدون بعد لازم و استفاده از نمودار روش مشابهی را اعمال نمود. این نمودار در محاسبه عمق بحرانی نیز می تواند مورد استفاده واقع شود .

 

********************

              نمودار  تعیین اعماق مزدوج در کانال های دایروی

 

            Straub با استفاده از تقریب ریاضی ،  روش ساده ای را در مورد کانال های دایروی پیشنهاد نموده است که در صورت عدم دسترسی به نمودار می تواند در تخمین جواب و دستیابی سریع تر به جواب دقیق به کار گرفته شود .

Straub مقدار عمق بحرانی در کانال های با مقطع دایروی را بر حسب دبی جریان مطابق رابطه مشخص نماید :

                                                                                   

همانگونه که در جدول آمده است ، رابطه در محدوده 85/0 <  < 02/0 که محدوده ای است که بسیاری از مسائل عملی را پوشش می دهد ، اعتبار دارد .

Straub  مشاهده نمود که در کانال های دایروی عدد فرود در مقطع اولیه از پرش هیدرولیکی ، به صورت زیر با عمق  ارتباط دارند .

                                                                                               

و از طرفی روابط زیر نیز می توانند در تعیین عمق ثانویه به کار روند :

                                                                                                                                                                                                           

بدین ترتیب می توان با به کارگیری روابط فوق و مطابق آنچه در مثال خواهد آمد  از این روش در کانال های دایروی استفاده نمود .                                                               عمق ثانویه در مقاطع هندسی دیگر می تواند با استفاده از روش آزمون و خطا و یا سایر روش های عددی در حل معادلات غیرخطی محاسبه شود . چگونگی ترسیم منحنی های بدون بعد در نمودارها به عنوان تمرین به عهده علاقه مندان گذاشته
شده است .

v     مقایسه بین منحنی های انرژی مخصوص و
نیروی مخصوص

            در جمع بندی مطالب ارائه شده در فصول در کاربرد قوانین اساسی در هیدرولیک کانال های باز دراین بخش به مقایسه بین دو منحنی E - y  و F – y   در برخی حالات نظیر جریان یکنواخت ، پرش هیدرولیکی و جریان آب از زیر یک دریچه کشویی پرداخته می شود .

            در شکل جریان یکنواخت در یک کانال باز به همراه منحنی های انرژی مخصوص و نیروی مخصوص در برابر عمق نشان داده شده اند . از آنجا که در دو مقطع 1 و 2 از جریان دو عمق یکسان می باشند ، مقادیر انرژی مخصوص و نیروی مخصوص ثابتی را نیز بر روی منحنی ها نشان می دهند . با توجه به تعاریف انرژی مخصوص و نیروی مخصوص باید در نظر داشت که تساوی این دو کمیت در دو مقطع از جریان به معنی عدم وجود افت انرژی یا عدم وجود نیروهای خارجی منفرد نمی باشد .

 

********************

   شکل  جریان یکنواخت در کانال باز

 

 

 

شکل ، پرش هیدرولیکی در یک کانال باز را نشان می دهد . با توجه به ماهیت جریان چنانچه دو عمق  یعنی اعماق مزدوج پرش بر روی منحنی F – y
برده شوند . مقادیر  مساوی خواهند بود ، در صورتی که هرگاه دو عمق  بر روی منحنی E – y قرار داده شوند ، انرژی مخصوص متناسب با عمق  به میزان  بیش از انرژی مخصوص متناسب با عمق  خواهد بود .

 

******************

                           شکل پرش هیدرولیکی در یک کانال باز

 

برعکس در حالاتی نظیر جریان آب از زیر یک دریچه کشویی که در شکل نشان داده شده است ، به دلیل عدم وجود افت انرژی ، دو عمق  اعماق متناوب هستند و این دو عمق بر روی منحنی E – y  مقدار انرژی مخصوص ثابتی خواهند داشت . ولی چنانچه بر روی منحنی F – y  قرار داده شوند ، مقدار  بیش از مقدار  خواهد بود . این تفاوت به دلیل اعماق نیرویی برابر  از سوی دریچه و در خلاف جهت جریان بر جرم آب درون حجم کنترل انتخابی بین دو مقطع 1 و 2 می باشد که براین اساس نیروی مخصوص در جریان از سمت مقطع 1 به سمت مقطع 2 به میزان  کاهش پیدا می کند .

 

 

***************

                                    شکل جریان آب از زیر یک دریچه کشویی

 

 

*       تئوری جریان متغیر تدریجی ( دائمی )

در کانال های باز

­     شکل گیری جریان متغیر تدریجی

جریان متغیر تدریجی ، که در آن انحناء جریان کوچک بوده و تغییرات عمق در فاصله طولانی از مسیر جریان صورت می گیرد ، تعریف گردید . ملاحظه مجدد شکل نشان می دهد که در حقیقت این جریان متغیر تدریجی ( جریان شتابدار ) است که پس از طی مسافتی در یک کانال طولانی تبدیل به جریان یکنواخت می شود ( جریان در نواحی 3 و 6 ) و یا بالعکس می توان گفت که جریان یکنواخت در صورت مواجهه با یک مکانیسم شتاب دهند نظیر شیب شکن ، تغییر شیب و 000 تبدیل به جریان متغیر تدریجی می گردد ( جریان در نواحی 4 و 7 ) این نکته نیز نباید از نظر دور بماند که هرگونه تبدیل جریان یکنواخت به جریان متغیر تدریجی و یا تبدیل جریان متغیر تدریجی به جریان یکنواخت ممکن است از یک جریان با انحناب شدید ( جریان متغیر سریع ) نیز عبور نماید (؟) .

در این فصل تنها به جریان های متغیر تدریجی اشاره می گردد و در محاسبات مربوطه نیز طول های کوتاهی که جریان در آنها از نوع جریان متغیر سریع است در نظر گرفته نمی شوند . این طول ها نسبت به مسافت های طولانی ، که جریان در آن  متغیر تدریجی است ، قابل صرفنظر کردن می باشد .

جریان های متغیر سریع که در مواردی نظیر اندازه گیری جریان از روی سرریزهای لبه تیز اهمیت می یابد و پرش هیدرولیکی که خود یک نوع جریان متغیر سریع است در فصول آینده مورد بررسی قرار خواهند گرفت .

در شکل ؛ شکل گیری جریان متغیر تدریجی قبل از یک بند ( مانع ) و نیز
شکل گیری جریان های متغیر تدریجی قبل و پس از یک دریچه کشویی نشان
داده شده اند .

 

*******************

                           شکل گیری جریان متغیر تدریجی

 

            در جریان های متغیر تدریجی ، که مشخصات آنها در یک فاصله کوتاه dx از مسیر می توان در شکل ملاحظه نمود ، به ازاء یک دبی ثابت در کانال عمق و سرعت در امتداد طولی جریان تغییر می کند و لذا :

                                                                                              

 

از طرفی با توجه به دائمی بودن جریان ، تغییر مشخصات در هر مقطع نسبت به زمان صفر می باشد شایان ذکر است که در این نوع جریان ، از آنجا که سرعت و عمق در امتداد طولی جریان تغییر می کنند شیب طولی کانال  و شیب خط انرژی  با یکدیگر مساوی نخواهد بود :

                                                                                               

با توجه به تغییرات y نسبت به x ، چنانچه عمق در امتداد طولی جریان
افزایش یابد      یا   منحنی تغییرات عمق منحنی فرا آب  نامیده شده و چنانچه عمق در امتداد جریان کاهش یابد     یا   ، منحنی تغییرات سطح آب از نوع فرو آب خواهد بود .

 

****************

                                                            شکل

 

v      تئوری جریان های متغیر تدریجی

( Classification Of Water Surface Profiles )

            برای طبقه بندی نیم رخ های سطح آب عموما از دو علامت اختصاری که یکی معرف نوع شیب کانال بوده و با یکی از حروف A , H , C ,  S , M    مشخص می شود و دیگری که معرف ناحیه جریان است و به صورت یکی از اعداد 1 و 2 و یا 3 در سمت راست حروف فوق الذکر قرار می گیرد ؛ استفاده می گردد . به عنوان مثال نیمرخ نوع M2 بیانگر آن است که جریان در یک شیب ملایم ( Mild )  برقرار بوده ، تغییرات عمق در ناحیه 2 صورت می گیرد .

            جدول  ذیل ، انواع شیب های ممکن در یک کانال منشوری را نشان می دهد . ملاحظه می شود که بر این اساس تعیین نوع شیب در یک کانال منشوری به سادگی صورت می گیرد . برای این منظور ابتدا به ازاء دبی ، شیب ، مشخصات هندسی و زبری بستر کانال ، عمق نرمال مربوطه از رابطه مانینگ محاسبه می شود . سپس با توجه به مشخص بودن دبی و مشخصات هندسی مقطع ، عمق بحرانی نیز تعیین و از مقایسه این دو عمق نوع شیب معین می گردد .

 

****************

جدول انواع شیب های ممکن در یک کانال منشوری و مشخصات آنها

 

همچنین می توان از مقایسه شیب طولی کانال  با شیب بحرانی  که راه دیگر قضاوت در مورد نوع شیب می باشد نیز استفاده نمود . همان گونه که مشخص است در کانال های افقی ، تغییرات ارتفاع کف کانال صفر بوده  در حالی که در کانال های با شیب معکوس ، ارتفاع کف کانال در امتداد جریان افزایش می یابد  علیرغم آن که مقدار  در کانال های با شیب معکوس مثبت است ولی از نظر قرارداری چنین کانالهایی ، کانال های با شیب منفی  نامیده می شوند ، که در مورد علت و چگونگی این نامگذاری بعد صحبت خواهد شد .

لازم به ذکر است که از نقطه نظر عملی و طراحی ، کانال های معکوس و افقی
نمی توانند دارای طول زیاد باشند . در حالت کلی ، هر نوع شیب می تواند دارای ناحیه جریان مطابق شکل باشد که از مقایسه عمق جریان در مقطع مورد مطالعه و اعماق نرمال و بحرانی می توان ناحیه جریان یعنی ناحیه ای که در آن تغییرات عمق صورت می گیرد را تعیین نمود .

 

*******************

                           شکل نواحی جریان در شیب های مختلف

 

به عنوان مثال اگر در یک شیب ملایم ، تغییرات عمق در محدوده بالاتر از عمق نرمال صورت گیرد ناحیه جریان ، ناحیه 1 و چنانچه در حد فاصل بین عمق نرمال و عمق بحرانی اتفاق افتد ، ناحه 2 ، و در صورتی که در محدوده پایین تر از عمق بحرانی صورت پذیرد ، ناحیه 3 نامیده می شود .

با توجه به این توضیحات می توان نتیجه گیری نمود که براساس قرارداد ،
در شیب های ملایم (M) ، تند (S) و بحرانی (C) نیم رخ های C3,C1,S3,S2,S1,M3,M2.M1 تشکیل می گردند در صورتی که به جهت عدم امکان شکل گیری جریان یکنواخت در کانال های با شیب افقی  و شیب معکوس ، در این شیب ها فقط نیم رخ های نوع A3 , A2 , H3 , H2   وجود خواهند داشت .

شکل انواع شیب ها و نواحی جریان را در شناسایی نیم رخ های مختلف سطح آب نشان می دهد که براساس آن می توان چگونگی نامگذاری نیم رخ های 12 گانه سطح آب را در کانال های منشوری در ذهن مجسم نمود . بدیهی است به ازاء یک دبی ثابت ، عمق بحرانی در کانال های متوالی ( و با شیب های مختلف ) ، مقداری یکسان دارد .

 

*******************

                                                               شکل

 

v     معادله  دینامیکی جریان نهای متغیر تدریجی

برای به دست آوردن معادله حاکم بر این جریان ها دو فرض اساسی و عام صورت می گیرد :

1-   توزیع فشار از قانون توزیع هیدرواستاتیکی فشار تبعیت می کند .

2-  شیب کانال کم می باشد  اشاره می شود که استخراج معادله حاکمه در کانالهای با شیب زیاد  نظیر تند آبراه ها ، با کمی تغییر نسبت به فرض دوم صورت می گیرد که به عنوان تمرین به عهده مطالعه کنندگان گذاشته می شود . فرض کم بودن شیب کانال دقت و اعتبار مباحث انجام شده تا پایان این بخش را کاهش نمی  دهد .

شکل تصویر یک جریان متغیر تدریجی بین دو مقطع 1 و 2 در یک کانال با شیب مثبت را نشان می دهد .

 

*******************

                            شکل مشخصات جریان متغیر تدریجی

 

براساس فرضیات انجام شده ، انرژی کل در هر مقطع از جریان طبق رابطة زیر نوشته می شود :

                                                             

                                               

که با مشتق گیری از این معادله نسبت به مکان ، خواهیم داشت :

                                                           

با توجه به این که عبارت  معادل عرض سطح آزاد آب و مقدار   برابر  می باشند ، رابطه به اشکال زیر ساده می گردد :

                                                                 

                                                                       

 شیب خط انرژی  می باشد که به جهت کاهش یابنده بودن مقدار انرژی در مسیر جریان ، عددی منفی است و لذا :

                                                                                   

که در رابطه ( شیب خط انرژی ) مقداری مثبت می باشد .

علاوه بر این معمول است که شیب نمایش داده جهت بستر کانال در شکل به عنوان شیب مثبت ذکر شود که این شیب در مختصات مربوطه منفی می باشد و لذا به منظور پرهیز از اشتباهات ناشی از علامات قراردادی می توان نوشت :

                                                                                   

که در آن  شیب بستر کانال و دارای مقدار مثبت می باشد . بدین ترتیب در شیب های معکوس ،  با علامت منفی مشخص می شود که به خودی خود بیانگر مثبت بودن  در مختصات طولی قرارداد شده خواهد بود .

از ترکیب روابط ، معادله زیر که به معادله دینامیکی جریان های متغیر تدریجی موسوم است حاصل می گردد .

                                                                                 

                                                                                                    

رابطه ، که معادله حاکم بر جریان های متغیر تدریجی نیز نامیده می شود ، نحوه تغییرات  عمق جریان نسبت به مکان (X) را نشان می دهد . همانگونه که ملاحظه
می شود ، در این معادله هم شیب طولی کانال  و هم عدد فرود جریان ظاهر شده اند که اساس طبقه بندی های مختلف از نیمرخ های سطح آب بر مبنای مقایسه عمق بحرانی و عمق نرمال می باشند .

 

 

v     بررسی کیفی انحنای سطح آب در نیم رخ های مختلف

منظور از شناسایی کیفی نیمرخ های سطح آب تعیین نحوه تغییرات سطح مذکور در نیمرخ های مختلف است که به عنوان نمونه سه نوع نیمرخ M3 , M2 , M1  تشریح می شوند . روش ارائه شده می تواند در مورد سایر نیمرخ های سطح آب نیز تعمیم یابد . شکل الف نیمرخ M1 را نشان می دهد . با بررسی علامت صورت و مخرج در معادله
می توان نشان داد که در نیمرخ نوع M1 مقدار  مثبت است در نتیجه نوع منحنی ، فراآب ( افزایش عمق در جهت جریان ) می باشد .

در این گونه تخمیرها با توجه به نوع شیب و ناحیه جریان می توان نوشت :

                                                                           

                                                                                                  

براساس رابطه و از آنجا که در این حالت سرعت از سرعت نرمال کمتر است
می توان استنتاج نمود که شدت افت انرژی نیز کمتر از شدت افت انرژی درجریان نرمال می باشد چرا که در جریان های کاملا آشفته شدت افت انرژی تقریبا با توان دوم سرعت متناسب است  ( و لذا با توجه به این که  شدت افت انرژی در جریان نرمال را نشان می دهد می توان نوشت :

                                                                       

با در نظر گرفتن روابط مشاهده می شود که علامت صورت و مخرج معادله حاکم بر جریان های متغیر تدریجی در نیمرخ M1 مثبت می باشد :

                                                                                               

یعنی عمق در جهت جریان افزایش می یابد .

در تشریح بیشتر این نیمرخ دو حالت حدی را می توان در نظر گرفت :

الف )                                                                 اگر

رابطه نشان می دهد که نیمرخ سطح آب را در انشعاب از عمق نرمال مماس نرمال
می باشد .  .

ب )                                                                   اگر

                                                                                               

که در این صورت ، معادل شدن تغییرات عمق به شیب  نشان دهنده مماس شدن نیمرخ بر خط افق می باشد . در شکل الف نیمرخ نوع M1 قبل از بند ( مانع ) شکل گرفته است که اگر از انحناء زیاد جریان بر روی بند صرفنظر شود ،
تئوری های ارائه شده در فصل دوم دلالت بر عبور جریان از روی بند با عمق بحرانی دارند و در صورتی که تأثیر انحنای موضعی جریان در نظر گرفته شود ، عمق جریان بر روی بند با عمق بحرانی قدری تفاوت خواهد داشت .

در نیمرخ نوع M2 ، که چگونگی تشکیل آن در حالت نزدیکی شدن جریان به یک سبب شکن (Drop )  در شکل نشان داده شده است ، عمق آب در جهت جریان کاهش یافته است که می تواند با توجه به معادله تحقیق شود .

                                                     

 

در نتیجه در نیمرخ M2 می توان نوشت :

                                                                                               

در شناسایی نیمرخ نوع M2 نیز می تواند دو حالت حدی به کار رود :

                                                                         اگر

                                                             اگر

از رابطه نتیجه گرفته می شود که نیمرخ نوع M2 به شکل مماس بر عمق نرمال از آن منشعب می شود . رابطه نشان می دهد که در حالت میل عمق جریان به سمت عمق بحرانی ، تغییرات عمق با شیب  انجام می شود و منحنی سطح آب مماس بر خط قائم خواهد بود . به دلیل انحنای شدید جریان در نزدیکی عمق بحرانی  ، در این ناحیه فرضیات جریان متغیر تدریجی صادق نمی باشند و لذا این ناحیه با خط چین مشخص گردیده است .

در صورتی که جریان در یک شیب ملایم در ناحیه 3 صورت گیرد ، نیمرخ از نوع M3 خواهد بود و در آن نیز عمق در جهت جریان افزایش می یابد زیرا می توان نوشت :

                                                                       

                                                    

چنانچه فرض گردد عمق جریان به سمت صفر مایل نماید خواهیم داشت :

                                                                                               

                                                                                          

عبارات نشان می دهند که  بوده که پس از رفع ابهام  به سمت یک مقدار محدود مثبت میل خواهد نمود .

چنانکه در شکل الف دیده می شود ، جریان فوق بحرانی آب پس از یک دریچه و در میل به سمت عمق نرمال ، نیمرخ نوع M3  را طی خواهد نمود . این نیمرخ در مواجهه با عمق بحرانی دچار انحنای شدید و انبساط گردیده که به پرش هیدرولیکی منجر
می شود . جریان در قبل از دریچه نیز می تواند دارای نیمرخ M1 باشد .

نکته ای که در ارتباط با سه نوع نیمرخ تشریح شده قابل ذکر است توجه به فوق بحرانی و یا زیربحرانی بودن وضعیت جریان در این نیمرخ هاست اگر جریان زیربحرانی باشد ( M1 , M2 ) ، جریان از پایین دست خود تأثیر خواهد پذیرفت و اگر جریان فوق بحرانی باشد ، تغییرات انحنای جریان از بالا دست نیمرخ دیکته خواهد شد (M3) .

به عنوان مثال در شکل الف عمق جریان پس از دریچه نقطه کنترل برای نیمرخ M3 می باشد ( به مفهوم نقطه کنترل و نقش آن در شکل گیری نیمرخ ها بعد اشاره خواهد شد ) .

بررسی چگونگی تغییرات انحناء سطح آب در نیمرخ های C1 , S3 , S2 , C3 ,
A3 , A2 , H3 , H2 , C3  می تواند به طور مشابه انجام پذیرد .

نیمرخ های C3 , C1  در حالت میل به سمت عمق بحرانی ( که با عمق نرمال مساوی می باشد ) دارای زاویه ای مطابق شکل ج بوده و حالت مماس یا قائم ندارند . وجود نقطه عطف در این نیمرخ ها نیز از نظر ریاضی قابل بررسی ولی با توجه به این که حل معادله عمدتا به روشهای عددی و به صورت گسسته صورت می گیرد ، بررسی این مسأله فقط از نظر تئوری ارزشمند است و ارزش عملی چندانی در محاسبات نیمرخ های سطح آب نخواهد داشت .

نکات لازم در مورد سایر نیمرخ های شکل به شرح زیر می باشند :

·       نیمرخ S1 : جریان نرمال فوق بحرانی در یک کانال با شیب تند در رسیدن به یک بند ( مانع ) مجبور به پرش هیدرولیکی در ناحیه 2 از جریان
شده است که در این صورت نیمرخ شکل گرفته پس از پرش در جهت عبور از روی بند ، نیمرخ نوع S1 می با شد .

·    نیمرخ S2 : جریان آب پس از رسیدن به یک تغییر ارتفاع در کف کانال ، ضمن انجام پرش هیدرولیکی و تشکیل نیمرخ S1 در هنگام جاری شدن در کانال پایین دست و رسیدن به عمق نرمال ، نیمرخ S2 را طی
نموده است . مثال مشخص دیگر از شکل گیری نیمرخ نوع S2 جاری شدن آب از یک دریاچه به یک کانال با شیب تند ( اشکال ) می باشد  .

·    نیمرخ های نوع C3 , C1 : این نیمرخ ها در تشابه کامل به نیمرخ های M3 , M1 می باشند ولی با توجه به این که نیمرخ C3 به سمت عمق نرمال ( یا عمق بحرانی ) متمایل می شود پرش هیدرولیکی شکل
نخواهد گرفت .

·    نیمرخ H2 : این نیمرخ در هنگام جریان آب بر روی یک شیب افقی و در رسیدن جریان به یک شیب شکن دیده می شود .

·    نیمرخ H3 : در جریان آب پس از یک دریچه می توان نیمرخ H3 را مشاهده نمود و چنانچه این نیمرخ به سمت عمق بحرانی افزایش عمق دهد پرش هیدرولیکی اتفاق افتاده و بعد از پرش نیمرخ نوع H2 با عمقی بیش از عمق بحرانی تشخیص داده می شود .

·    نیمرخ های A3 , A2 : این نیمرخ ها در شیب های معکوس شکل گرفته ، مشابه نیمرخ های H3 , H2 تفسیر می شوند .

 

   *****************

 شکل  انواع نیمرخ ها در کانالهای باز

 

            بدیهی است طول کانال ها در پیدایش انواع نیمرخ ها نقش مؤثری دارند . بعنوان مثال در صورتی که در جریان آب بعد از دریچه ، طول کانالهای افقی و یا معکوس کوتاه باشد فقط نیمرخ نوع H3 و یا A3 شکل می گیرند و در محل شیب شکن خاتمه می یابند که در این صورت با توجه به این که جریان در این نواحی در وضعیت فوق بحرانی
می باشد  ، از نظر تئوری ، جریان وجود شیب شکن را در پایین دست احساس
نخواهد کرد .

            با توجه به توضیحات داده شده و با مراجعه به شکل نکات زیر در تشخیص و ترسیم نیمرخ های سطح آب قابل جمع بندی است که در درک صحیح تر از جریان آب در کانال های باز کمک قابل توجهی خواهد نمود :

1-  علامت  در هر ناحیه با توجه به معادله قابل تشخیص است و افزایش یا کاهش عمق در مسیر جریان را نشان می دهد .

2-   نیمرخ سطح آب صورت مماس بر عمق نرمال به آن نزدیک و یا از آن دور می شود .

3-  نیمرخ سطح آب در هنگام میل به سمت عمق بحرانی دارای انحناء زیاد و مماس بر خط قائم جریان خواهد بود . در این حالت اگر جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل شود پرش هیدرولیکی رخ خواهد داد .

4-  نیمرخ های نوع 1 عمدتا در محل بندها و دریچه ها ، نیمرخ های نوع 2 در محل تغییر شیب و نیمرخ های نوع 3 در زیر دریچه ها و یا در پای
شیب های تند مشاهده می شوند .

 

v      ترکیب نیمرخ های سطح آب و ترسیم آنها

در کانال هایی که بیش از یک مقطع کنترل وجود دارد ترکیبی از نیمرخ های سطح آب به وجود می آید که برای درک رفتار جریان لازم است تا تصویر کلی آن حدس
زده شود . شکل اتصال دو شیب ملایم و تند را به همراه خطوط عمق بحرانی و عمق نرمال برای هر دو کانال نشان می دهد .

جریان که در کانال اول با عمق نرمال برقرار می باشد ، در گذر از محل تغییر شب و رسیدن به عمق نرمال کانال دوم ، باعث شکل گیری نیمرخ های M2 در کانال اول و S2 در کانال دوم می گردد . از طرفی خطوط جریان باید به نحوی هماهنگ شوند که در نقطه تغییر شب ، عمق بحرانی پیش آید . چنین نقطه ای با علامت ----0-- مشخص گردیده است .

لازم به ذکر است که در این حالت شکل گیری هیچ گونه نیمرخ دیگری ممکن
نمی باشد ، زیرا در صورتی که جریان نرمال در کانال اول با نیمرخ M1 منحرف شود برگشت بعدی آن به سمت عمق نرمال کانال دوم مستلزم کاهش عمق در ناحیه 1 از جریان می باشد که با معادله دیفرانسیل حاکم بر جریان های متغیر تدریجی هماهنگ
نمی باشد .

شکل گیری نیمرخ M2 و بدنبال آن M3 نیز در کانال اول ممکن نخواهد بود (چرا؟ ) . لذا در انتخاب نوع نیمرخ علاوه بر هموار بودن مسیر حرکت آب باید به هماهنگی عمق جریان با معادله حاکم بر جریان های متغیر تدریجی ( نحوه تغییر عمق در نواحی مختلف ) نیز توجه شود .

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل اتصال شیب ملایم به تند

 

 

بدیهی است در صورتی که تئوری جریان متغیر تدریجی در محل تغییر شیب صادق باشد ، جریان باید در عمق بحرانی مماس بر خط قائم شود و نیمرخ S2 نیز مماس بر خط قائم شکل گیرد ، ولی انحناء شدید جریان در این موضع ، جریان را از حالت متغیر تدریجی خارج و به متغیر سریع تبدیل می کند که از تحلیل جریان در این مسیر کوتاه صرف نظر می شود .

همان گونه که مشخص است محل تغییر شیب در حقیقت نقطه کنترل برای هر دو نیمرخ می باشد ، زیرا جریان در عبور از محل تغییر شیب خود را با عمق بحرانی هماهنگ می نماید . برای نیمرخ M2 که در وضعیت زیربحرانی است ، نقطه کنترل در پایین دست جریان و برای نیمرخ S2 که فوق بحرانی است ، نقطه کنترل در بالادست جریان قرار دارد (؟) .

توجه به زیربحرانی و یا فوق بحرانی وضعیت جریان در نیمرخ های مختلف در تشخیص نقاط کنترل اهمیت دارد . شکل ب جریان در یک شیب ملایم و به هنگام رسیدن به یک شیب شکن را نشان می دهد . با توجه به توضیحات داده شده در مورد شکل الف ، می توان نتیجه گرفت که در صورتی که شیب شکن کانالی با شیب زیاد فرض شود ، بر روی شیب ملایم نیمرخ M2 شکل خواهد گرفت که با عمق بحرانی از روی شیب شکن عبور خواهد کرد .

مطالعات آزمایشگاهی نشان می دهد که با توجه به انحنای شدید جریان ، عمق جریان در روی نوک شیب شکن تقریبا برابر 7/0 بوده و عمق بحرانی در فاصله 3 تا 4 برابر  قبل از نوک شیب شکن و بر روی شیب ملایم مشاهده می شود . نقطه کنترل نیز در شکل ب مشخص گردیده است .

شکل الف اتصال یک شیب افقی به شیب تند را نشان می دهد که اگر به صورت فرضی در کانال اول نیمرخ H2 شکل گرفته باشد ، ورود جریان به کانال با شیب تند همراه با نیمرخ S2 خواهد بود . نقطه کنترل جریان نیز محل اتصال دو شیب است که در آن عمق بحرانی پیش می آید .

 

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل اتصال شیب افقی به تند

 

با توجه به مطالب فوق در مورد شکل الف ، بدیهی است که جریان در یک شیب افقی  ودر رسیدن به یک شیب شکن مطابق شکل ب بوده و امکان شکل گیری سایر نیمرخ ها نخواهد بود .

شکل نیمرخ های شکل گرفته در محل اتصال شیب های مختلف را نشان می دهد . در دو مورد الف و ب ، نقطه کنترل ، عمق نرمال در کانال دوم ( پایین دست ) می باشد (؟) ولی در حالت ج که نیمرخ S3 در وضعیت فوق بحرانی است ، نقطه کنترل در بالادست جریان قرار دارد و همان عمق نرمال کانال اول می باشد .

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل اتصال شیب های مختلف

 

حالت شکل الف ، که اتصال یک شیب تند به شیب ملایم را نشان می دهد ، در جریان آب در پای شیب های تند و یا سرریزها مشاهده می شود . در اتصال شیب تند به شیب ملایم دو وضعیت متفاوت ممکن است پیش آید که در شکل های ب و ج مشخص شده اند . در حالت (ب) بر روی شیب ملایم نیمرخ M3 شکل می گیرد که برای رسیدن به عمق نرمال کانال دوم ، پرش هیدرولیکی رخ داده ، جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل می شود . در حالت (ج) پرش هیدرولیکی بر روی شیب تند انجام می شود و جریان تا رسیدن به عمق نرمال در کانال دوم ( مقطع کنترل ) نیمرخ S1 را طی می کند .

برای تشخیص  این که کدامیک از حالات (ب) و یا (ج) اتفاق می افتد ، می بایست محاسباتی انجام داد . بدین منظور اگر فرض شود که حالت (ب ) پیش می آید در این صورت عمق نرمال در کانال دوم به عنوان عمق ثانویه پرش هیدرولیکی در نظر
گرفته شده ، عمق اولیه پرش هیدرولیکی محاسبه می شود .

اگر عمق اولیه پرش بیش از عمق نرمال در کانال اول باشد ، شکل گیری نیمرخ M3 که یک نیمرخ افزایش عمق با مقطع کنترل مشخص می باشد ممکن  خواهد بود و فرض انجام شده صحیح می باشد . چون در این حالت اعماق ابتدا و انتهای نیمرخ M3 نیز مشخص هستند می توان طول نیمرخ M3 را با استفاده از روش های محاسباتی که در فصل آینده آورده می شوند تعیین نمود .

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل اتصال شیب  تند به ملایم

 

در صورتی که فرض انجام شده صحیح نباشد باید جواب را در حالت (ج) جستجو نمود . در این صورت  عمق نرمال در کانال اول به عنوان عمق اولیه پرش هیدرولیکی در نظر گرفته شده و عمق ثانویه پرش بر روی شیب تند محاسبه می گردد . در این حالت در کانال اول و تا رسیدن به عمق نرمال کانال دوم ، نیمرخ S1 شکل خواهد گرفت که طول آن نیز قابل محاسبه است .

در شکل الف ورود آب از یک دریاچه به یک کانال طولانی با شیب تند نشان داده شده است .

با توجه به تند بودن شیب ، عمق جریان در بدو ورود به کانال بحرانی بوده ، بقیه مسیر تا رسیدن به عمق نرمال کانال با نیمرخ S2 طی خواهد شد .

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل ورود آب از دریاچه به یک کانال طولانی

 

 

در شکل ب ، که جریان آب از یک دریاچه به یک کانال طولانی با شیب ملایم را نشان می دهد ، جریان تحت تأثیر مقاومت بستر کانال با شیب ملایم می باشد و هیچگونه نیمرخ دیگری در محل ورود آب به کانال شکل نخواهد گرفت . بر این اساس ، از نظر تئوری ( صرفنظر از مواج بودن آب در بدو ورود به کانال ) عمق جریان در محل ورود آب به کانال ، همان عمق نرمال کانال می باشد .

شایان ذکر است که ملایم یا تند بودن شیب کانال آبگیری به پارامترهایی همچون زبری ، شیب طولی و مشخصات هندسی مقطع کانال بستگی دارد . از نظر محاسباتی در ابتدا می توان فرض نمود که کانال دارای شیب تند می باشد . سپس با صرفنظر نمودن از سرعت نزدیک شدن و یا افت انرژی موضعی ( یا منظور نمودن آن با توجه به مقادیر تجربی ) و به کار بردن معادله انرژی بین سطح آب در دریاچه و مقطع ورودی کانال ، مقدار  و دبی جریان را تعیین نمود .

در صورتی که با این دبی ، عمق نرمال محاسبه شود و مقدار آن از عمق بحرانی کمتر باشد ، فرض انجام شده صحیح می باشد . در غیر اینصورت وضعیت شکل ب وجود خواهد داشت و می توان با به کار بردن همزمان رابطه مانینگ و رابطه انرژی بین سطح آب در دریاچه و نقطه ورود آب به کانال ، عمق نرمال و دبی جریان را تعیین نمود .

در ادامه مطالب مشروحه فوق ، که چگونگی تشکیل نیمرخ ها و اهمیت نقطه کنترل در تحلیل جریان را نشان می دهند ، به پاره ای از خصوصیات نقطه کنترل
اشاره می گردد :

1-  طبق تعریف ارائه شده ، نقطه کنترل عبارت است از نقطه ای که در آن ارتباط مشخصی بین عمق و دبی جریان وجود دارد . این نقطه ، در اشکال با علامت
----0--- مشخص گردیده است که تعریف داده شده را ارضاء می نماید چرا که این نقاط یا عمق نرمال کانال ها و یا عمق بحرانی جریان می باشند و در آنها ارتباط مشخصی بین عمق و دبی جریان وجود دارد .

2-  مقاطع کنترل روند جریان در مجاورت خود را دراختیار دارند . به عبارت دیگر از آنجا که جریان مجبور به عبور از این مقاطع است حالت خود را با آنها تنظیم می کند . مقاطع کنترل هم جریان بالادست و هم جریان پایین دست خود را کنترل می کنند مگر این که در ابتدا یا انتهای کانال قرار داشته باشند .

3-  هرجریان متغیر تدریجی ( یا نیمرخ سطح آب ) دارای یک مقطع کنترل
می باشد که با توجه به نیمرخ های ترسیم شده می توان گفت که جریان های فوق بحرانی دارای یک نقطه کنترل در بالادست و جریان های زیر بحرانی دارای یک نقطه کنترل در پایین دست می باشند .

در محاسبه نیمرخ های سطح آب با استفاده از معادله نیاز به داشتن یک شرط اولیه است که این شرط از روی مقطع کنترل به دست می آید . محاسبات درجریان های فوق بحرانی از بالا دست به پایین دست و در جریان های زیربحرانی از پایین دست به بالادست انجام می شود .

4-  دریچه ها و سرریزها نیز مقاطع کنترل می باشند زیرا که آب ضمن عبور از آنها عمق خاصی به خود می گیرد . با توجه به معادله انرژی ارتباط مشخصی بین عمق ثابت بعد از دریچه و عمق جریان قبل از دریچه وجود دارد . در شکل برای نیمرخ S1 مقطع قبل از دریچه و برای نیمرخ S3 مقطع بعد از دریچه مقاطع کنترل می باشند .

 

 

 

*****************

  شکل ترکیب نیمرخ های سطح آب در محل اتصال شیب ملایم به تند

 

 

براساس مطالب توضیح داده شده در این فصل مراحل ترسیم نیمرخ ها به صورت زیر خلاصه می شوند :

1-   رسم مقطع طولی کانال

2-   محاسبه عمق نرمال و عمق بحرانی در هر قسمت

3-   مشخص نمودن مقاطع کنترل

4-   ترسیم نیمرخ های ممکن

 

*       جریان های غیردائمی

طبقه بندی جریان های غیردائمی ( Unsteady Flow Classification )

 

هر جریان غیردائمی در حقیقت عبارت است از حرکت یک موج که با تغییر مکان خود و برحسب شرایط ، عمق جریان یا دبی و یا هر دو را از مقطعی به مقطع دیگر و از زمانی به زمان دیگر تغییر می دهد .

طبق تعریف ، یک موج ( در این حالت یک موج سطحی ) عبارت است از یک تغییر موقت در سطح آب که بوسیله سیال منتشر می گردد و سرعت آن عبارت است از سرعت انتشار چنین آشفتگی نسبت به سیال .

از نقطه نظر فیزیکی ، امواج به دو گروه تقسیم می شوند : امواج نوسانی
( Oscillatory Waves )  و امواج منتقل کننده ( Translatory Waves )  که در حالت اول میزان متوسط جرم آب منتقل شده به وسیله موج ، صفر ( نظیر امواج دریا ) و در شکل دوم ، مقداری از جرم سیال ، توسط موج و در جهت حرکت آن منتقل می شود
( نظیر پرش هیدرولیکی متحرک و جزر و مد ) . از میان حالات مختلف این دو گروه ، امواج طولی ( Longitudinal Waves )  که جهت حرکتشان ، همسوی محور طولی کانال است ، مورد توجه قرار دارند . شکل خطوط جریان در دو موج نوسانی و
منتقل کننده را نشان می دهد .

امواج منتقل کننده خود به دو دسته ، تک موج ( Solitary Wave )  و امواج پشت سرهم ( a train of waves )  تقسیم می شوند که یک تک موج دارای یک قسمت بالا آمده و یک قله و سپس یک قسمت فرو رفته بوده و در پس آن جریان دائمی وجود خواهد داشت در صورتی که امواج پشت سر هم از چندین موج متوالی تشکیل می شوند .

موج پایین دست به موجی گفته می شود که حرکت آن در جهت شیب کانال باشد و چنانچه در خلاف آن جهت باشد ، موج بالادست نامیده می شود . اگر موج باعث افزایش سطح آب نسبت به حالت دائمی گردد ، آن را موج مثبت  و در صورتی که سطح آب را به کمتر از سطح معمول آب در حالت دائمی تقلیل دهد ، آن را موج منفی می خوانند

امواج همچنین می توانند به موجهای مونوکلینال یا یک طرفه (Monoclinal or Single – faced Waves )  و موج های دو طرفه ( Two-faced Waves )  تقسیم شوند که در حالت اخیر موج می تواند متقارن و یا غیر متقارن باشد .

 

*******************

                        خطوط جریان در امواج نوسانی و منتقل کننده

 

حرکت امواج منتقل کننده و به تعبیری جریان های غیردائمی ، یا متغیر تدریجی است و یا متغیر سریع . امواج بلند که در اثر باز و بسته شدن ناگهانی دریچه ها تشکیل می گردند و ناپیوستگی یا تغییر ناگهانی در سطح آب ایجاد می نمایند ، جزو جریان های غیردائمی متغیر سریع و در مقابل امواج به وجود آمده و در اثر باز و بسته شدن تدریجی دریچه ها ، حرکت سیل در دریاچه ها و رودخانه ها جزو جریان های غیردائمی متغیر تدریجی خواهند بود .

روش های بررسی و تحلیل این دو نوع جریان تا حدودی متغیر بوده به گونه ای که در جریان های متغیر تدریجی شتاب قائم ناچیز و قابل صرفنظر کردن بوده ولی اثر اصطکاک کانال قابل ملاحظه و لازم است تا در محاسبات مدنظر قرار گیرد در حالی که در جریان های متغیر سریع و به جهت طول نسبتا کم ، می توان از اصطکاک کانال صرفنظر نمود ولی اثر شتاب قائم می بایست در تحلیل ها درنظر گرفته شود .

 

v     جریان های غیردائمی متغیر تدریجی

GVUF )   یا( Gradually Varied Unsteady Flow  

           

در این نوع جریان ها ، انحناء پروفیل موج ملایم ، تغییرات عمق با زمان تدریجی ، شتاب قائم ذرات آب در مقایسه با کل شتاب ناچیز و اثر اصطکاک کناره ها قابل ملاحظه می باشد .

 

v     معادله پیوستگی ( Equation of Continuty )  

استفاده از اصل پیوستگی در جریان های غیردائمی نسبتا مشکل بوده چرا که در این حالت ضمن تغییر سرعت ممکن است خطوط جریان نیز تغییر محل یابند . البته آنچه در کانال های باز بیشتر اهمیت پیدا می نماید تنها ایجاد پیچیدگی در سطح آب است که در اثر این نوع جریانها تغییر می یابد . برای به دست آوردن معادله پیوستگی ، شکل را با دو مقطع نزدیک به هم و به فاصله  از یکدیگر در نظر می گیریم :

اگر تغییرات دبی نسبت به طول مسیر برابر  فرض شود ، اختلاف دبی در حد فاصل دو مقطع نشان داده شده به صورت زیر محاسبه می گردد :

                                                                                   

که این معادله نسبت کاهش حجم در این منطقه رانشان می دهد . از طرفی با توجه به تغییرات عمق جریان با زمان که به نسبت  صورت می گیرد ، نسبت افزایش حجم بین دو مقطع 1 و 2 مساوی  بوده که در آن T معادل عرض سطح آزاد آب
می باشد . دو عبارت یاد شده می بایست از نظر مقدار با یکدیگر برابر و از نظر علامت مخالف باشند و لذا :

                                                                                   

و یا  :

                                                                                               

با توجه به این که Q=AV  است ، خواهیم داشت :

                                                                                               

معادله فوق موسوم به معادله پیوستگی در جریان های غیردائمی بوده که برای مقطع مستطیلی به شکل زیر خلاصه می شود :

                                                                                   

 

**************

شکل جریان غیردائمی

 

 

 

v     جریان های غیردائمی متغیر سریع

 (Rapidly Varied Unsteady Flow )

 

            همانگونه که قبلا اشاره شد ، یکی از مسائل مهم کانال های باز که مهندسین طراح با آن در تماسند ، جریان های غیردائمی می باشد . یک جریان غیردائمی متغیر سریع عبارت است از جریان موجی که انحناء پروفیل سطح آب در آن تند ، تغییرات عمق جریان نسبت به زمان سریع ، مؤلفه قائم شتاب ذرات آب نسبت به کل شتاب قابل ملاحظه و اثر اصطکاک کناره ها ناچیز و قابل صرفنظر کردن است .

این گونه جریان ها می تواند در اثر خرابی یک سد و یا باز و بسته شدن سریع سازه های کنترل کننده ای نظیر دریچه ها و 000 به وجود آید .

براساس آنچه آورده شد ، امواج بلند که جریان های غیردائمی متغیر سریع را تشکیل می دهند به امواج مثبت یا منفی ، و بالادست یا پایین دست تقسیم می شوند که در شکل نشان داده شده اند . اضافه می نماید که امواج مثبت که عموما دارای پیشانی تند و گاه غلطان بوده ، پایدار می باشند و لذا می توانند به عنوان یک موج پیشرونده یکنواخت مورد بررسی قرار گیرند در صورتی که امواج منفی ناپایدار بوده و شکل آنها با حرکت موج تغییر می یابد .

 

****************

                                          شکل انواع امواج بلند

v     موج مثبت ( Positive Surge )

در مثال ارائه شده قبلی برای موج ساده ، که یک موج با انحناء کم بود ، موج
می تواند مثبت باشد هرگاه عمق جریان افزایش یابد ، و یا منفی باشد هرگاه عمق جریان کاهش پیدا کند . در امواج مثبت   با افزایش زمان ، افزایش می یابد . در صورتی که پیشانی موج مثبت دارای انحناء تند باشد ، جریان غیردائمی متغیر سریع بوده که می تواند از بسته شدن و یا باز شدن جزئی و ناگهانی یک دریچه حاصل گردد .

یک کانال افقی بدون اصطکاک که در نقطه ای از مسیر آن دریچه ای تعبیه
شده باشد ، در نظر گرفته می شود . چنانچه دریچه به صورت ناگهانی بالا آید ، باعث تغییر سریع عمق جریان و ایجاد یک موج مثبت که به سمت پایین دست در حرکت است می شود . ( شکل a  )

 

*********************

                                                شکل موج مثبت بالا دست

 

*********************

                                                شکل موج مثبت پایین دست

 

 

مقاطع 1 و 2 عبارتند از شرایط جریان قبل و بعد از عبور موج و  مساوی است با سرعت مطلق موج که می تواند ثابت در نظر گرفته شود . در شکل a فرض گردیده که بیننده ثابت باشد که در این صورت یک جریان غیردائمی به نظر می رسد . حال اگر مختصات سیستم و به تعبیری فرد بیینده در جهت موج و با سرعت  حرکت نماید ، جریان به صورت دائمی به نظر آمده و به عبارتی با اعمال سرعت - به کل مقاطع ، جریان از حالت غیردائمی به دائمی تبدیل می گردد . معادله پیوستگی برای شکل b به صورت زیر نوشته می شود :

                                                                          

                                                                                         

با اعمال معادله مقدار حرکت و با فرض پخش فشار هیدرواستاتیکی در مقاطع
 1 و 2 داریم :

                                   

و با قرار دادن مقدار  از معادله در رابطه :

                                                           

و یا :

                                                                             

از پنج عامل   که در معادلات دخالت داده شده اند ، چنانچه سه عامل معلوم باشد ، می توان دو مجهول باقیمانده را به دست آورد که در اکثر موارد از روش آزمون و خطا استفاده می گردد .

برای یک کانال مستطیلی ، معادله به شکل زیر خلاصه می گردد :

                                                                       

            با فرض  که به سرعت انتشار موج موسوم است ،
خواهیم داشت :

                                                                                                           

با توجه به این که  می باشد ، رابطه شبیه رابطه جهات خصوصیات که قبلا گفته شد می باشد . شایان ذکر است که اگر ارتفاع موج بسیار کوتاه باشد و   خواهیم داشت :

                                                                                               

            لذا اگر فرض شود که یک موج با ارتفاع بلند ، از چند موج با ارتفاع کوتاه که در روی یکدیگر قرار دارند ساخته شده است ، ملاحظه می شود که بالای موج ( نقطه M در شکل ) سریع تر از پایین آن ( نقطه N ) حرکت کرده و لذا قسمت های بالاتر نسبت به قسمت های پایین تر سبقت گرفته و جریان بر روی پیشانی موج لغزیده و حالت یک غلطک را به وجود می آورد . بنابراین پروفیل امواج مثبت پایدار و شکل مربوطه حفظ خواهد شد .

            در حالت شکل که موج مثبت بالا دست را نشان می دهد ، روابطی مشابه روابط فوق به دست می آید با این تفاوت که در هر جا مقدار  به  تبدیل می شود و نهایتا برای کانال با مقطع مستطیلی خواهیم داشت :

                                                                                   

 

v      موج منفی ( Negative Surge )

امواج مثبت معمولا حاصل کاهش دبی در پایین دست بوده در صورتی که امواج منفی ممکن است در اثر افزایش دبی در پایین دست به وجود آیند . از آنجا که شکل امواج منفی به جهت تغییر سرعت  در طول ارتفاع و نهایتا گسترده شدن پروفیل موج ، با زمان تغییر می یابد ، برای محاسبات مربوطه ، موج منفی را به صورت یک سری امواج منفی روی هم با سرعت انتشار هر یک مساوی  که مجموعا در روی جریان موجود قرار دارند ، در نظر می گیرند .

شکل a یکی از این امواج با ارتفاع  را از دید یک بیننده ثابت و شکل b همان موج را از دید یک بیینده متحرک که با سرعت  در جهت سرعت موج حرکت می کند و به عبارتی جریان دائمی معادل را با اعمال سرعت   به کل سیستم نشان می دهد .

 

 

 

*******************

a ) شکل موج منفی با محورهای مختصات ثابت ،

b ) موج منفی با محورهایا مختصات متحرک

 

با فرض مستطیلی بودن کانال و با نوشتن معادله پیوستگی برای دو مقطع 1 و 2 در جریان دائمی معادل خواهیم داشت :

                                                           

                                         

چنانچه از عبارت  به جهت کوچکی صرفنظر گردد ، رابطه بالا به صورت زیر خلاصه می گردد :

                                                                       

                                                                                                     

معادله مقدار حرکت برای حجم آب محصور بین دو مقطع 1 و 2 در جهت جریان دائمی معادل به شکل ذیل نوشته می شود :

                       

 

با ساده نمودن رابطه فوق و حذف مقادیر کوچک که به صورت حاصلضرب ظاهر می شوند ، داریم :

                                                                                                     

از مقایسه دو معادله به رابطه زیر می رسیم :

                                                                                         

که در عبارات فوق  سرعت موج و C سرعت انتشار موج در مقایسه با جریان موجود است . اگر در معادله به جای مخرج کسر سمت راست ، مقدار  را
قرار دهیم ، نتیجه می شود  :

                                                                                         

                                         

با انتگرال گیری از معادله فوق و اعمال شرایط مرزی می توان خصوصیات یک موج منفی را محاسبه نمود :

                                                            عدد ثابت                    

از بین دو علامت فوق ، علامت مثبت را برای ادامه کار انتخاب می کنیم که در این صورت  پیشرفت موج به سمت پایین دست با علامت مثبت به دست می آید . چنانچه هرکدام از سرعت ها دارای جواب منفی باشند ، جهت پیشرفت موج به سمت بالا دست را نشان خواهند داد .

با اعمال شرایط مرزی و این که  است وقتی   باشد ، داریم :

                                                                                   

با توجه به آن که  می باشد ، مقدار  که سرعت مطلق موج
( سرعت انتشار در آب متحرک ) است از معادله زیر محاسبه می گردد :

                                                                                   

چنانچه دریچه در زمان   پایین آورده شود ، برای به دست آوردن موقعیت موج نسبت به دریچه (X) در هر لحظه زمانی  به صورت زیر عمل می نمائیم :

                                                                                                                 

که با حذف y از معادلات مقدار سرعت در هر لحظه زمانی و در هرفاصله مکانی از رابطه زیر محاسبه می گردد :

درصورتی که به عنوان مثال دریچه کنترل موجود در مسیر جریان ، کاملا
بسته باشد ، و سپس به صورت ناگهانی و به طور کامل باز شود ، موج منفی به وجود خواهد آمد که در آن  بوده و لذا :

و بنابراین در هر مقطع به عمق y و در زمان t ، مقادیر سرعت و فاصله (x) از عبارت های زیر به دست می آیند :

                                                                       

                             

که معادله در حقیقت شکل سطح آب را معین می سازد .

 

*******************

                              شکل رها شدن ناگهانی آب از یک مخزن

 

از معادلات فوق نتیجه می شود که در محل دریچه  ، ارتفاع و سرعت جریان معادل عبارت های زیر خواهند بود :

                                               

                                                                                         

که هر دو مستقل از t بوده و علامت منفی در معادله سرعت نشان دهنده پیشرفت موج به سمت بالا دست است . چنانچه بخواهیم مقدار شدت جریان عبور شده از واحد طول دریچه را حساب کنیم داریم :

                                               

 

v       شکست سد ( Dam – break )

از جمله مسائلی که می تواند بدین طریق مورد تحلیل قرار گیرد ، مسأله
شکست سد ( Dam-break Problem ) است که در اثر خرابی سد ، حجم زیادی از آب به صورت ناگهانی در رودخانه جاری می شود . ساده ترین حالت برای این منظور موقعی است که شیب بستر و مقاومت قابل صرف نظر کردن بوده و کانال مستطیلی فرض گردد که در این صورت مشابه حالتی است که در مسیر کانال یک دریچه قائم و در بالا دست آن حجمی از آب ساکن وجود داشته باشد . در صورتی که در پایین دست سد یا دریچه و قبل از خرابی و یا برداشتن سریع آن از مسیر آبی وجود نداشته باشد ،
می توان برای حل مسأله از معادلات استفاده نمود .

 

*******************

                                          شکل  مسأله شکست سد

 

چنانچه در ابتدا ، در پایین  دست دریچه ، آب ساکنی وجود داشته باشد ، مسأله تغییر محسوسی ننموده و می توان از محاسبات فوق استفاده نمود . در این حالت و در نگاه اول گمان می رود که نظیر شکل a سطح سهمی شکل موج منفی تا مقطعی که عمق جریان به   می رسد ادامه می یابد و از آن نقطه به بعد سطح آب افقی می گردد درحالی که با چنین فرضی در محل اتصال دو سطح ( نقطه B ) ، یک ناپیوستگی در سرعت وجود دارد به گونه ای که بلافاصله پس از B سرعت مساوی صفر و بلافاصله قبل از آن سرعت دارای مقدار مشخصی که از معادله به دست می آید می باشد .

این ناپیوستگی تنها دراثر موج با ارتفاع محدود نظیر آنچه در شکل b نشان داده شده است به وجود می آید و لذا موج منفی فقط تا مقطع C که روابط عمق و سرعت آن در معادله صدق کرده و برای ایجاد یک موج مثبت کافی هستند ادامه می یابد . پس از تشکیل موج مثبت و از آن جا که سرعت پیش موج B ( Surge Front )  از سرعت موج اولیه در مقطع C بیشتر است ، موج جدید از موج منفی ابتدایی پیشی گرفته و لذا
منطقه ای نظیر منطقه BC یا ناحیه III به وجود خواهد آمد که دارای جریان دائمی یکنواخت بوده و طول آن به طور ثابت افزایش می یابد و سپس مطابق شکل به منطقه دارای آب ساکن منتهی می گردد .

درهر حال روش ساده فوق جهت رها شدن ناگهانی آب ، که به مسأله شکست سد مشهور است برای بسیاری از پروفیل های حقیقی جواب های رضایت بخشی داده و تنها در انتهای پایین دست ، به جای پروفیل داده شده از معادله ، موج مثبت گرده شده وجود خواهد داشت .

 

*******************

شکل دو نوع پروفیل آب در حالت شکست سد موقعی که کانال پایین دست خشک نباشد

 

 

v     تأثیر شیب و مقاومت کانال

( Effects of Channel Slope and Resistance )

          تأثیر شیب و مقاومت کانال که تاکنون از آن صرف نظر می شد ، در مواقعی که قسمت پایین دست رودخانه خشک می باشد ، بیشتر بوده و مطالعه آن از اهمیت بالاتری برخوردار است . تجربیات و تحقیقات Schoklitsch در سال 1917 و Dressler  در سال 1954  نشان می دهد که حتی در این حالت و در محدوده 75/0   تطابق بسیار خوبی بین نتایج تجربی و معادلات تئوری ارائه شده وجود داشته و برای مقادیر بیشتر از محدوده یاد شده ، پیش موج ( Surge Front )  واقعی دارای سرعتی کمتر و شیبی تندتر از آنچه از طریق تئوری به دست می آید است که این به جهت تأثیر مقاومت
کانال می باشد .

 

v       برخورد دو موج  Meeting of Two Surges )  ) 

در صورتی که دو موج که در جهت مخالف یکدیگر حرکت می کنند ، به یکدیگر برسند ( شکل a ) ، حاصل آن ایجاد دو موج جدید خواهد بود که در جهت معکوس منتشر می شوند ( شکل b  ) و حل مربوطه با استفاده از معادلات پیوستگی و مقدار حرکت که برای شکل  c )  نوشته می شود ، صورت می پذیرد .

 

*******************

                              شکل    a ) دو موج قبل از برخورد

                                          b ) دو موج بعد از برخورد

                                          C ) برخورد دو موج ، حالت دائمی معادل

 

 

معادله پیوستگی :

                                               

معادله مقدار حرکت :

                                                           

در معادلات مقادیر  معلوم بوده و می توان چهار مجهول        را محاسبه نمود .

گاهی اوقات ، در مسیر کانال پله ای وجود دارد که موج در برخورد با آن و در حین عبور از روی آن ، شرایطی مشابه برخورد دو موج و حتی کمی پیچیده تر را به وجود می آورد . پله مزبور می تواند حقیقی و یا مجازی باشد که در صورت اخیر ، برعکس موارد یاد شده قبل و به جهت شیب نسبتا زیاد کانال ، نمی توان از این شیب صرفنظر نموده و لذا کانال را به چند قسمت کوتاه تر تقسیم نموده و به منظور تأثیر شیب از پله ای که در انتهای هر قسمت منظور می شود و ارتفاع آن معادل حاصلضرب طول قسمت و شیب مربوطه است ، استفاده می نمایند ( شکل a ) .

در هر حال موقعی که موج به پله می رسد ، دو موج جدید که یکی به سمت بالادست و دیگری به سمت پایین دست در حرکت است به وجود می آید ( شکل b) که برای محاسبات مجددا به روش قبل عمل می شود .

 

 

*******************

      شکل موج عبور کننده از روی پله         a ) قبل از رسیدن

                                                                  b ) بعد از رسیدن

                                                                  C ) جریان دائمی معادل

 

 

معادله پیوستگی :

معادله مقدار حرکت :

که برای به دست آوردن پنج مجهول  می توان علاوه بر چهار معادله فوق از رابطه زیر نیز استفاده نمود :

                                                                 

 

 

*       روند یابی سیل  

  روندیابی ذخیره ( Storge  Routing )

روش پالس (Puls Method )

اساس  این روش بر تعادل بین دبی ورودی ، دبی خروجی و مقدار آب
ذخیره شده در مخزن استوار بوده که در حقیقت همان کاربرد معادله پیوستگی می باشد  در این روش که برای محاسبه روندیابی رودخانه ، نتایج مناسبی ارائه نمی نمایند ، مقدار دبی خروجی تابع معادله دینامیکی است که موقعیت و شرایط سازه هیدرولیکی
خارج کننده آب تعیین می کند وعلاوه بر آن ، مقدار آبی که در داخل مخزن ذخیره
می شود تابع مستقیمی از ارتفاع سطح آب نسبت به سازه هیدرولیکی مذکور و نیز نقشه توپوگرافی منطقه است .

با توجه به مطالب فوق و استفاده از معادله پیوستگی ، برای هر فاصله زمانی  می توان نوشت :

افزایش ذخیره مخزن = حجم آب خروجی – حجم آب ورودی

                                                                 

که مقادیر  به ترتیب دبی آب ورودی ، دبی خروجی و حجم ذخیره در فاصله زمانی مورد نظر می باشند . رابطه بالا را برای حد فاصل دو زمان  که شروع و خاتمه فاصله زمانی  می باشند ، می توان به شکل زیر بسط داد :

از آن جا که هیدروگراف ورودی مشخص است ، مقادیر  معلوم بوده و همچنین  نیز شرایط موجود پریود زمانی قبل و یا شرایط قبل از وقوع سیل معلوم
می باشند . لذا مجهولات معادله عبارت خواهد بود از  که پس از به دست آوردن آنها می توان برای فاصله زمانی بعدی اقدام نمود . با انتقال مجهولات معادله به یک طرف تساوی داریم :

با تقسیم رابطه فوق بر  و معرفی عامل N به صورت :

                                                     

خواهیم داشت :

که شکل دادن معادله به صورت رابطه می تواند ما را در محاسبات مربوطه ،
نظیر آنچه در جداول مربوط به مثال آورده شده است ، یاری دهد . همچنین از آنجا که N تابعی از حجم ذخیره (V) می باشد ، رابطه V-O می تواند به شکل N-O تغییر
داده شود و مقدار  را نیز می توان در حین حل و با توجه به حساسیت و شیب منحنی هیدروگراف ورودی تغییر داد . بدیهی است انتخاب کوچکتر  بخصوص در
قسمت های با شیب تند منحنی ، به نتایج دقیق تری منتهی خواهد گردید .

 

 

 

v     روندیابی رودخانه ( River Routing )

روش ماسکینگام ( Muskingum Method )

            واضح است که حرکت سیلاب و در نتیجه روندیابی آن تابعی است از زبری کانال و مشخصات مخزن در منطقه مورد مطالعه که در حالت روندیابی سیل از داخل مخزن می توان از تأثیر زبری صرفنظر نمود و تنها اثر مخزن را در نظر گرفت .

            چنین روشی که به روند یابی مخزن موسوم است و در آن فرض می گردد که تراز آب در تمام مخزن یکسان است می تواند هنوز برای روند یابی سیل در قسمتی از یک رودخانه که تراز آب در تمام مخزن یکسان است می تواند هنوز برای روندیابی سیل در قسمتی از یک رودخانه که دارای سازه کنترل کننده دبی خروج نبوده و ضمن تأثیر قابل ملاحظه ای زبری ، تراز آب نیز در ابتدا و انتهای منطقه مورد مطالعه اختلاف محسوس تری دارد ، مورد استفاده قرار گیرد ، اما بدیهی است جوابهای به دست آمده از دقت کافی برخوردار نبوده بلکه تنها با تقریبی قابل قبول خواهند بود .

            برای دقت بیشتر در این گونه مسائل از روش های دیگری استفاده می گردد که از آن جمله است روشی که در سال 35-1934 توسط Mc Carthy و به منظور تحقیقات روی بستر رودخانه Muskingum   در Ohio   جهت کنترل سیل پیشنهاد و بدین منظور به روش ماسکینگام موسوم گردید .

            بدیهی است که در این حالت نیز معادله پیوستگی صادق بوده و لذا برای یک فاصله زمانی محدود  می توان معادله مزبور را جهت دو انتهای منطقه مورد نظر از رودخانه به شکل زیر نوشت :

حجم ذخیره منحصرا به وسیله دبی خروجی محاسبه نخواهد شد بلکه چنانچه دبی های ورودی و خروجی در محدوده خاص مورد مطالعه به ترتیب تابع عمق بالادست و پایین دست باشند ، ذخیره کل بستگی به هر دو دبی ورودی و خروجی داشته و به دو قسمت ذخیره منشوری ( Prism Strage )  که تنها تابع دبی خروجی می باشد و ذخیره گوه ای ( Wedge Storage )   که به تفاضل دبی های ورودی و خروجی ( I – O ) بستگی دارد تقسیم می گردد .

 

*****************

                                    شکل ذخیره منشوری و گوه ای

 

 

همان گونه که ملاحظه می شود چنانچه دبی های ورودی و خروجی مساوی باشند تنها ذخیره منشوری وجود داشته ، از طرفی در صورتی که شدت جریان ورودید از شدت جریان خروجی بیشتر باشد ، ارتفاع آب در ابتدای بیشتر از انتها بوده و ذخیره گوه ای مثبت به وجود خواهد آمد و چنانچه شدت جریان ورودی از شدت جریان خروجی کمتر گردد ، آب رودخانه در حال پایین رفتن بوده و ذخیره گوه ای منفی تشکیل خواهد گردید .

حال چنانچه رابطه بین ذخیره کل ، دبی ورودی و خروجی ( O , I , V )  خطی فرض گردد ، می توان با توجه به مطالب فوق ذخیره منشوری را معادل KO و ذخیره گوه ای را برابر KX  ( I – O )  در نظر گرفت و لذا :

                                   

معادله فوق که به معادله ماسکنیگام مشهور است ، اساس بحث در این روش را تشکیل داده و در آن X , K عبارتند از دو ضریب به گونه ای که با توجه به مجموعه داده ها ، روابط مذکور را بصورت حتی الامکان خطی تایید نمایند .

با توجه به پیوستگی جریان ، معادله به شکل زیر درمی آید :

با حذف  از معادلات و ساده نمودن آن ، به رابطه زیر می رسیم :

که در آن :

     

 

و 1= خواهد بود . و یا می توان مقدار  را به صورت زیر
به دست آورد :

     

جایی که :

     

 

محاسبه ضرایب K  و X برای محاسبه مقادیر K و X لازم است تا
هیدروگراف های ورودی و خروجی برای یک سیل معین ، مشخص باشد . حال با ترکیب دو معادله می توان K  را از رابطه زیر تعیین نمود :

سپس با انتخاب مقادیر مختلف برای X و استفاده از هیدروگراف های ورودی و خروجی ، تغییرات  نسبت به   را مشابه شکل رسم نموده ، آن مقدار از X که باعث ایجاد یک خط راست و یا تقریبا یک خط راست در اتصال نقاط مختلف برای دو حالت بالارونده و پایین رونده گردد ، مقدار صحیح X بوده و K نیز از شیب خط مزبور به دست می آید ( در مواقعی نیز لازم است تا از طریق درون یابی مقدار X را معین کرد ) . اضافه می شود که K  دارای واحد زمان و X بدون بعد است .

 

****************

                              شکل تعیین مقادیر K و X در روش ماسکینگام

 

شایان ذکر است که مقادیر X و K که در مطلب بالا ثابت فرض گردیدند ، در حقیقت متغیر بوده و تابعی از خصوصیات قسمت های مختلف منطقه مورد مطالعه
می باشند که کلیات این مطلب در سال 1969 توسط J.A . Cunge بیان گردید و بعد از آن نیز روش های عددی برای تعیین دو عددی برای تعیین دو مقدار فوق و با توجه به متغیر بودن آنها در سالهای 1978 و 1979 توسط V.M . Ponce امتحان گردیده اند .

تعیین هیدروگراف خروجی : پس از تعیین مقادیر X , K  برای یک سیل مشخص ،
می توان آنها را برای هر هیدروگراف ورودی دیگر از رودخانه به کار گرفت . همچنین لازم است تا برای جلوگیری از خطا ، مقدار فواصل زمانی روند را در محدودة خاصی انتخاب نمود که طبق توصیه V . T . Chow ( 1964 ) این محدوده به صورت 2 می باشد .

            با انتخاب  ، مقادیر  از معادلات محاسبه شده و با توجه به دانستن مقدار دبی خروجی در زمان شروع سیل ، مقادیر بعدی دبی خروجی از معادله و مطابق جدول محاسبه می گردد . اضافه می نماید که روش ماسکینگام منحصرا موقعی کاربرد دارد که رابطه بین V , I , O مطابق معادله خطی فرض شود و در هر حال این روش به نتایج بسیار دقیق منتج نخواهد گردید اما برای پروژه های کنترل سیل روش بسیار مناسبی است .

مقایسه جریان در کانال های باز و
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:48
0 نظر

آب

مقدمه :

دراول آوریل 1979 ، در پنسیلوانیا حادثه هسته ای ناحیه (( تری مایل آیلند )) امریکا را تکان داد. در فاصله چند کیلومتری از آنجا ، روستایی واقع شده که همواره پیشرفتهای علمی را در نور شمع زندگی می کنند . یکی از ریش سفیدان از روستاها اعلام می دارد که اسنانها پایان جهان را باعث می شوند همان بحث قدیمی در مورد منافع و مضار ((پیشرفت ))

معذالک ، جهان افسار گسیخته است . جمعیت ، جنگل زدایی و مصرف انرژی ، با خطر بر هم زدن نظم موزون و شگفت انگیز مکانیسم جهان (نک فصل ششم ) ، سرعت می گیرند یک ترانه محلی فرانسوی چنین می گوید : (( آسیابان تو در خوابی ، آسیابت خیلی تند می چرخد )).

کلودبرنارد یکی از دانشمندان می گوید ((همه چیز سم است ، هیچ چیز سم نیست . همه چیز به اندازه است )) می توان به آن اضافه نمود که همه چیز  هماهنگ است .

منابع آب

((سیاره آبی )) تصویر زیبای ماهواره ای از کره زمین فزونی آب در این سیاره را خاطر نشان می سازد : آب که سه چهارم سطح کره ما را می پوشاند . سه چهارم بافت  جاندارن را نیز تشکیل می دهد .

به نظر می رسد که فراوانی آب خطرهای ناشی از کمبود آن را مرتفع می سازد . افسوس که به دو دلیل چنین نیست : فقط داشتن آب کافی نیست ، بلکه مکان مناسب و زمان مناسب نیز شرط است .

زمان مناسب . فراوانی جریان آب یک رودخانه در زمستان چه دردی را دوا می کند اگر در تابستان ، زمانی که مبرم ترین نیازها را ، بخصوص برای آبیاری مصنوعی گیاهان و مزارع و زندگی ماهیان ، به آن داریم این جریان کاهش یابد؟  در خشک سالیها فرانسه در 1989  و 1990 در خاطر زنده است .

انسانها ،تحت تأثیر آب با دیگر فریبندگیهای ، دور هم جمع شدند و به بهره برداری بیش از حد از منابع پرداختند خواه مستقیم ، با استفاده مفرط از آب ، خواه غیر مستقیم با حمله به پوشش گیاهی (شهر نشینی ، کشت کردن در زمینهای بایر به طور مفرط ) و یا با سنگفرش کردن بیش از حد سطوح شهری ، بدین ترتیب هر آنچه مانع حرکت آب در محل بود از سر راه برداشته شد و در بسیایر از نقاط جریان شدید آب در مسیر خود به سوی خود به سوی دریا روانه شد .

آب باید کیفیت مناسب داشته باشد . آب شور دریا هر چه نزدیک باشد غیر قابل استفاده است مگر آنکه با صرف هزینه های زیاد برای بسیاری از مصارف نمک زدایی شود : نه مصرف کنندگان آب آشامیدنی نه آبگرمکنها یا تولیدات صنعتی و نه محصولات کشاورز هیچ یک آب شور را تحمل نمی کنند . البته چنین امری زیان آور است زیرا 97% منابع آبی ما را دریا تشکیل می دهد در حالی که آبهای سطحی (رودخانه ها ، رودها ، دریاچه ها ) یا زیر زمینی کمتر از 1% از منابع آب هستند .

 

نیاز به آب

دستگاههای مرکزی بیش از پیش به مدارهای بسته سردکننده مجهز می شوند و این امر مسلماّ برداشت آب آنها را به نسبت یک به ده کاهش می دهد ، اما همین امر میزان اتلاف در اثر تبخیر را در برجهای بزرگ تولید برودت جوی دو برابر می سازد : دستگاههای مرکزی خیلی کمتر برداشت می کنند اما بیشتر مصرف می کنند .

معمولا این آبها قبل از استفاده پالایش می شوند و مسلما این عملیات در مورد آب های سطحی بسیار شدیدتر است . پالایش آب عبارت است از حذف زواید معلق در آن از طریق ته نشین کردن و صاف کردن میکروب زدایی با استفاده از کلر یا از اعمال روی جدیدتر و مؤثرتر ( اما پرهزینه تر ... ) به کمک اوزون امروزه در یک دستور العمل اروپایی ، مورخ 1980 ، قواعد مربوط به آب آشامیدنی تعیین شده است . در فرانسه 60% آبهای خانگی از آبهای زیرزمینی تأمین می شود و 40 % آن از آبهای سطحی .

آب رودخانه ای که به دریا ریخته شود دیگر به عنوان رودخانه از دست رفته است آب زیر زمینی ( که معمولا پس از مصرف دوباره به زمین تزریق نمی شود).

آلودگی آبها

درست یا نادرست ، ما در بررسی حاضر ، آلودگی آبهای شیرینو آلودگی دریاها را جداگانه مورد مطالعه قرار نمی دهیم حتی اگر آثار برخی آلودگیها ، ضمن شبیه بودن ، کاملا یکسان نباشند . منظور از این نحوه بررسی هر چه بهتر نمایاندن ((همبستگی )) بین دریا و زمین است از یک طرف ، حاشیه ساحلی دریاست که بسیار پر جنب و جوش و بارآور است که از یک طرف می توان گفت که وسط دریا به دلیل دوری از بخشهای تغذیه ای قاره ها و روشنایی اندک در عمق ، در مقایسه (( بیابانی بیولوژیکی  )) است از طرف دیگر ،80 % از آلودگیهای دریا از زمین ناشی می شود .

از طریق رودخانه ها ، فضولات ساحلی ، جوّ (حتی اگر هم این آلودگی های ((زمینی ))  نسبت به آلودگی های تصادفی  در دریا ، در رسانه های گروهی بازتاب کمتری داشته باشند ) در واقع آلودگی آبها منحصر به یک شکل نیست ، بلکه اشکال متعددی دارد .

مرگ جنگلها

از آنجا که مرگ جنگلها طی دهه  80  تصویر جنگل را خدشه دار کرد ، بنابراین به سکوت برگزار کردن این پدیده امری ناممکن است .

مطمئنا می دانیم که آلودگی ناشی از گوگرد یا فلوئور در جوار جنگلها می تواند به آنها لطمه بزند . مسلما از نابودی بسیاری از جنگلهای اروپایی مرکزی آگاهیم . مطوئنا ، از فاصله دور به حدی اسیدی شود که باعث نابودی هر ذی حیاتی در آن گردد . بالاخره مطمئنا می دانیم که اسدی بودن باعث نابودی حیات در حدود بیست رود آلزاس نیز شده است .

به این ترتیب ة بر حسب آنکه جنس زمین خارا یا آهک ، ظرفیت (( هضم )) آلودگی اسیدی به نسبت  1 تا 10 تغییر می کند بنابراین براین بر حسب طبیعت و کیفیت زمینی که خطر (( نفوذ )) آلودگی اسیدی در آن وجود دارد .

می توان شیوه های مختلفی در مقابله با آن به کار برد ، یعنی بر حسب ظرفیت کم وبیش زیاد زمین در (( حفظ )) آلودگی این نظریه ، تقریبا به دیدگاهی نزدیک است که در مورد آب با ((اهداف کیفی )) ( نک : فصل اول . 104) به کار رفته است اما ،عقیده  مزبور با نظر گاه کاهش یک نواخت آلودگی اسیدی در مورد تمامی کشورها که کنوانسیون ژنو در آغاز آن توصیه کرده بود ، بسیار فاصله دارد .

آلودگی داخل اماکن .

اگر (( مرگ جنگلها )) یا (( سوراخ اوزون )) نمادی از عملکرد آلودگی هوا در فاصله زیاد باشند اما اخیرا آلودگی در داخل ساختمان ها و خودروها نیز جلب توجه کرده است ، جاهایی که در حقیقت 80 % از وقت خود را در داخل آنها می گذرانیم . به استثنای برخی از آلودگی های حرفه ای که شخص در کارخانه در معرض آن قرار می گیرد مسئله آلودگی در داخل اماکن تا همین اواخر مورد بررسی بسیار اندکی قرار گرفته است . فقط بعضی مواد پنبه نسوز کوهی ، بنزین ، دخانیات در اماکن عمومی pcp برای پرداخت چوبها موضوع توجه و قانونمندی  ویژه قرار گرفته اند )

So2 ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ و گرد و خاک در فضای بسته کمترند تا در فضای باز ،

اکسید های ازت ، برعکس، در آشپزخانه ها (اجاقهای گازی ) بیشترند،

ترکیبات آلی فرّ از بسیاری نگران کننده اند این مواد نتیجه استعمال چسبها ، واکسها ،کالاهای نگهداری زمین ، ضد بوها ، حشره کشها ، رنگها ، کالاهای پرداخت چوب و غیره هستند برخی از این آلودگی ها کم دوامند (اثر چسب کاغذ دیواری و یا واکس حلی دهها ساعت ازبین میرود ) برخی دیگر با دوامترند (مثلا ، ضد بوها یا حشره کشها )

آلودگی فضای بسته  به ویژه از طریق ترکیبات آلی فرّار که بسیار متعددند.

مسلما یکی از موضوعات تحقیق جدّی در سالهای آینده خواهد بود .

 

شبکه های اندازه گیری آلودگی هوا

 بیست و نه شبکه اندازه گیری در فرانسه . در فرانسه مجموعه ای تقریبا متشکل از 1500 ایستگاه اندازه گیری به کیفیت هوا نظارت می کنند . 1000 ایستگاه در مناطق صنعتی 400 ایستگاه در مناطق شهری و 20 ایستگاه در مناطق روستایی  این ایستگاه ها یا به تحلیلگریهای خودکار ( بیش از 800 ) با انتقال نتایج تحلیل به کامپیوتر مرکزی ) و یا به نمونه بردارها ( که برای تحلیل به آزمایشگاهها منتقل می شوند ) مجهزند .

یازده تای آن رد مناطقی مستقرند که بیشتر از سایرین در معرض خطر آلودگی هوا قرار دارند ، برای اعلام خطر از آنها استفاده می شوند سازمان محیط زیست در تامین مالی شبکه های اندازه گیری مشارکت می کند.

سرانجام از آزمایشهای جالب یاد می کنیم که برای مشاهده بوهای مختلف انجام شده است صدها ((بینی )) و بوهای مختلف را تنفس می کنند در فر سر مو ، هاور ، دانکرک ، استرابورگ )

آزمایشگاههای سیار (کامیونهای کوچک ) برای اندازه گیری آلودگی امکان می دهند تا در برخی بخشها تحقیقات عمیق تری انجام شود .

 

حفاظت از حیوانات و گیاهان بومی : چرا؟

انسان هوشمند ... یا انسان ویرانگر ؟ آخرین اوژکس جدّ گاو اهلی امروزی که اسلاف ما نقش آن را بر دیوار غارهایشان رسم کرده اند در سال 1628 در لهستان کشته شد . سه قرن پیش دریا نوردانی که در جزیره ی موریس پیاده می شدند دودوی افسانه ای کبوتر عظیم بی دست و پایی را که قادر به پرواز نبود نابود کردند هپپوتراگ آبی رنگ غزال زیبایی با پوست خاکستری رنگ مایل به آبی ، حدود 1800 در افریقای جنوبی ناپدید شد .

امروزه ، بالن یوز پلنگ ، اوران گوتان ، کلنگ (پرنده غول پیکر) ، ببر ، سمور آبی ، فیل ، پرندگان شکاری ، لاک پشت آبی ، کرگدن ، خک ، خفاش ، ارکیده ، پروانه ، و بسیاری دیگر از گیاهان و حیوانات که فهرستشان بسیار مفصل است نسلشان در معرض نابودی است سازمان بیت المللی حفاظت از طبیعت تعداد 5000 جانور را درفهرست قرمز انواع مورد تهدید قرار داده است .

علت آن است که این درخت برای روییدن باید توسط دودوهای معروف خورده شود و به این هنگام گذشتن از روده مورد حمله شیره های معده قرار گیرد بدون (( دودو )) دیگر چوب آهن هم وجود نخواهد داشت .

 

مناطق مرطوب

مناطق مرطوب عبارتند از گسترده های آب یا عمق کم اعم از داخلی باتلاق ع برکه رودخانه کم عمق ، جویبار ، مرغزار یا جنگل آب گیر در سطح های هموار ه رسوبی یا سواحلی خلیج حاصله از مصب رود ، باتلاق نمکزار ، قطعه آب جدا شده از دریا توسط رشته ای از رسوب لجن زار ، سنگهای مرجانی .

مناطقی چون کارمارگو مناطق مرطوب آتلانتیک در خلیج مون ، سن ، میشل دریاچه گراند – لیو (نانت ) ، خایج کوچک اگیون (لاروشل) حوضچه ی آرکاشون ، تالابهای اورکس (لاند ) با تلاقهای بزرگ ( سولونین ، برن ، و دومب در مرکز فرانسه ) دریاچه های بزرگ شامپاین یا لورن حدود بین منطقه مرطوب پر اهمیت را درفرانسه تشکیل دهند .

نیمی از بیست و پنج منطقه ی مرطوب و هم ما مورد تهدید زهکشی کشاورزی قرار گرفته اند زمینهای غنی مصب سن ، سه چهارم از مساحت اولیه خود را از دست داده اند گاهی اوقات پمپاژ منابع آب ، مناطق مرطوب را تهدید می کند .

بزرگترین باتلاق ساحلی جهان ، چارک معروف اور گلاد در فلوریدا ، در سال 1992  موضوع مراجعه بین دولت فلوریدا ( که می خواست منابع آب آن را تخلیه کند) و مقامات فدرال امریکایی قرار گرفت

 

آب
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:47
0 نظر

آب و هوای ایران

آب و هوای ایران

-          ناحیه کرانه ای جنوبی: عمدتا در سواحل دریای عمان و بخش هائی از سواحل خلیج فارس را در بر میگیرد. بارزترین ویژگی اقلیمی این ناحیه به ترتیب اهمیت گرما،تابش و رطوبت است. بنابر این میتوان آنرا اقلیم گرم، پر آفتاب و رطوبی نامید.

-          ناحیه پسکرانه ای خزری: بخش نسبتا زیادی از سواحل خزر از آستارا تا بندر ترکمن روی دامنه های شمالی البرز را در بر میگیرد. اقلیم این ناحیه بارشی رطوبی است.

-          ناحیه ایران مرکزی: پهناورترین ناحیه آب و هوائی ایران است که نمامی ایران مرکزی و بخش کوچکی از شمالشرق ایران را میپوشاند. تابش و گرما ویژگی این قلمرو است.

-          ناحیه آذری: کمربندی شمالغربی-جنوبشرقی که بخش بزرگی از آن در قلمرو آذربایجان جا میگیرد و اقلیمی رطوبی تندری دارد.

-          ناحیه خوزی: دشت خوزستان قلمرو این ناحیه است و اقلیمی گرمائی، بارشی، تندری و باد وغباری دارد.

-          ناحیه مغانی: شامل دشت مغان که این ناحیه اقلیمی رطوبی و بادی دارد.

-          ناحیه زاگرس غربی: کمربندی شمالغربی-جنوبشرقی که از کردستان آغاز و به پسکرانه های خلیج فارس پایان میپذیرد. چهره غالب اقلیم در این ناحیه بارش و تندر است.

-          ناحیه زاگرس شرقی: این ناحیه در شرق زاگرس به موازات ناحیه زاگرس غربی کشیده شده و از آذربایجان آغاز میشود. اقلیم این ناحیه بارشی،بادی و تابشی است.

-          ناحیه کرانه ای خزری: ناحیه کوچکی که از   تا   کشیده شده ودر دل ناحیه پسکرانه ای خزری جا گرفته است. از اقلیمی بارشی و رطوبی برخوردار است.

-          ناحیه پسکرانه ای جنوبی: کمربندی غربی-شرقی در پسکرانه های خلیج فارس و دریای عمان و در پاره ای نقاط تا کرانه های خلیج فارس هم گسترش دارد. این ناحیه دارای اقلیمی گرمائی، تابشی و بادی غباری است.

-          ناحیه سیستانی بزرگ: ناحیه ای با کشیده گی شمالی – جنوبی در مرزهای شرقی ایران که از جنوب خراسان تا شمال بلوچستان کشیده شده است. اقلیم غالب آن بادی غباری است.

-          ناحیه بلوچی: در گوشه جنوبشرقی در بلوچستان گسترش یافته وازاقلیمی تندری برخوردار است.

-          ناحیه ماکوئی: در گوشه شمالغرب ایران ناحیه کوچکی جا گرفته است که اقلیمی تندری و رطوبی دارد.

-          ناحیه سیستانی کوچک: ناحیه ای کوچک در دل ناحیه سیستانی بزرگ با همان شرایط آب و هوائی اما قویتر یعنی چهره ای کاملا بادی و غباری.

-          ناحیه زاگرس بلند: ناحیه ای کوچک که دربرگیرنده زاگرس مرتفع است و اقلیمی بارشی و تابشی دارد.

باتوجه به نواحی اقلیمی ایران مشاهده می شود اقلیم استان اصفهان جزء پهناورترین ناحیه آب وهوایی کشورمیباشد که ویژکی های آن کویری ، تابش وگرما است.

 

آب و هوای ایران
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:47
0 نظر

آب و معماری

چکیده

با توجه به شرایط خاص اقلیمی ایران و کمبود منابع آب در بخش عمده ای از این سرزمین موضوع کشف و تأمین آب، جلوگیری از هدر رفتن آن و استفاده حساب شده از این پدیده زندگی بخش و آبادکننده از دورترین زمانها مورد توجه بوده است. در تمامی زمینه ها و نمودهای زندگی مردم این سرزمین، به روشنی می توان نشانی ارجمندی این مائده آسمانی را مشاهده نمود و پیوند ژرف آنرا با تمامی مظاهر فرهنگ، هنر و تمدن مردم این مرز و بوم لمس کرد. معماران و مهندسان ایرانی به پیروی از این فرهنگ عمومی از دیرباز دست به تجربه های چشمگیر و فراموش ناشدنی در زمینه کیفیت حضور اب در معماری، بهینه سازی مصرف آب و... زده اند.

در فصل نخستین، به این موضوع پرداخته شده است و بستر تئوریک پروژه را شکل داده است. علاوه بر این به علت نوع موضوع پروژه در نوشتار دوم این فصل به موضوع فراغت و گذران آن توجه شده است.

در فصل دوم که بستر فیزیکی پروژه است، در ابتدا چند نمونه از آثار معماران ایرانی و ژاپنی در زمینه موضوع پروژه معرفی شده است. پس از این بررسی مختصر در نوشتار دوم و سوم به استانداردها و برنامه فیزیکی پروژه پرداخته شده است.

در فصل سوم به بازشناسی شهر کرج پرداخته شده است. مطالعات بستر کالبدی پروژه بر پایه «طرح جامعه شهرستان کرج» شکل گرفته است. مطالعات مختلف جمعیتی، اقتصادی و توسعه و ... به طور خلاصه در این فصل آمده است.

در فصل طراحی معماری نیز نخست، مطالبی در راستای «کانسپت» کلی پروژه و توضیح روند طراحی ارائه شده است و در ادامه، کروکیهای اولیه و سپس نقشه های معماری پروژه آمده  است.

کلید واژه ها:

آب، آناهیتا، معماری ایرانی، باغ ایران، مسکن، آب نما، فراغت، تفریح، باغ، موزه، معماری ژاپن، معبد آب، مشهد، دسترسی، کاربری، ایده، فلسفه طراحی.

پیش گفتار

انسان در طول زمان می زید و آنچه در این راه می اندوزد و می آموزد را، شکل هایی به تدریج ساده تر می بخشد؛ تا مفهوم یا مفهوم های ژرف آن را با روانی بیشتر در دسترس داشته باشد. ایرانیان دست یابی انسان به برتری هایی در جهان معنوی از راه بهره وری از توشه اندوخته ها و  آموخته هایش را، به مثابه پدیده ای دانسته اند، همزاد با انسان و فعال در طول زندگی فردی و اجتماعی وی.

بشر قرنها تلاش کرد، اندیشه نمود، ابزار ساخت، به اکتشاف و اختراع دست زد و حاصل این تجربه ها و دستاوردها راب ه فرزندان خود سپرد و آنان نیز به سهم خویش این میراث را با تغییر و کاستن و افزودن به نسل بعد سپردند و بدین روال هر که آمد بر آن مزید کرد تا بدین غایت رسید و «فرهنگ» منوآآHهر فرد، جامعه و گروهی چیزی نیست جز همین میراث به جای مانده از پشتیبان.»

فرهنگ تمام حیات اجتماعی انسان را در بر می گیرد، ویل به ندرت خود را آشکارا بر افکار و اعمال او تحمیل می کند. به عبارت دیگر انسان از بدو تولد، رفتار و اعمال قشر و طبقه و اجتماعی را که محل رشد و نمو است می آموزد؛ باقی نمی ماند و مختار است که پا فراتر نهد. بی گمان اگر جز این بود، انسان در محدوده فرهنگ زمان خود می ماند. در واقع، اگر تعریف فرهنگ مزد یک فرد یا جامعه، پویایی در تحریک فکری شناخته شود، عامل های زمان و مکان در آن ملحوظ اند.

فرهنگ معماری نیز به مثابه دیدگاه یا خواستگاهی که آبشخور از فرهنگ دارد و در واقع از مظاعر هر فرهنگ به شمار می آید، در طول زمان دگرگونی و تحول می پذیرد.

امروزه و کمی دقیقتر در سده آخر قرن بیستم، ایدئولوژی متکی بر تکنولوژی با استفاده از ابزارهای خود نظیر رسانه ها، مرزهای فکری و اندیشه ای فرهنگ های مختلف را پشت سر گذارده و آنچه را که خاص جوامع بوده به عام جوامع تبدیل کرده است. امروزه با تکیه بر ابزارهای گوناگون، تغییر فرهنگها مسیری نامتوازن و سرعتی ناخواسته یافته است.

آنچه که از اوایل قرن تا کنون در شهرهای گوناگون کشورمان و طی چند ساله اخیر در روستاهایمان نیز، ساخته می شوند؛ به عنوان دو لحظه جدا از یک پدیده واحد، بیانگر فرهنگ معماری معاصر جامعه امروز ماست. بر این اساس چگونه معماری خواستن و چگونه آن را ساختن به عنوان یک پدیده فرهنگی و تکنولوژیک شکل دهنده فرهنگ معماری امروز ماست.

معمارزی ایران که در بستر فرهنگ و ادب ایرانیان از هزاران سال پیش تا امروز بالندگی و فروغی کم نظیر داشته است، محصول بلافصل اندیشه هایی متعالی در باب معماری و به تبع آن فضای زندگی است که ریشه و نگاهی فراتر از منطق دارند.

معماری کهن ایران و معماری دوره اسلامی تاریخ ایران هرگز به درستی و کمال تحلیل نشده است. سنجش و کاوش در جهت شناخت معماری ایران و زمینه های فیزیکی و متافیزیکی حاکم بر آن می تواند زمینه ساز بستری مناسب در جهت گذر از تکرار و تقلید و رسیدن به آفرینش و بازآفرینی تازه و ناب باشد.

فرهنگ را می توان مجموعه ای از داشته های گونه گون فرض کرد؛ که بی انگیزه هایی خارجی و نیز بی تلاشهای درونی فهم نمی باشند. فرهنگ به مثابه دریای به ظاهر آرامی است با درونی پرماجرا باید از این سرچشمه اصلی حرکت کرد و از آن دور شد و با «نماده ای نو» به آن بازگشت.


فصل یکم

بستر نظری طرح

نوشتار یکم: در باره آب و معماری

نوشتار دوم: در باره فراغت


نوشتار یکم:

در باره آب و معماری ایران

1-آب در معماری ایران باستان

«در آئین های کهن ایرانی به پاکی و پاکیزگی و پرهیز از پلیدی و آلودگی بیش از هر چیز ارج نهاده شده، پلیدی را از اهریمن می دانستند و بریا راه یافتن به پیشگاه اهورای بزرگ می بایست نخست خود را از هرچه آلودگی است؛ پاک کنند.

بیشتر پرستشگاهها یا بر لب چشمه آب برپا شده یا در پیش آن جایی برای شستشو ساخته اند تا ستایشگران پیش از درآمدن به آتشکده دست و روی و دیگر اندامها را بشویند و جامه ای سفید و پاکیزه برتن کنند. در واقع، آب گویی که گذرگاه انسان برای ورود به دنیای دیگر است؛ دنیایی خالص تر که جسم قادر به گذر از آن نیست.»

می توان گفت که بر طبق شواهد موجود، نخستین مراسم نیایش آب در شهر «دور اونتاش» انجام می گرفته است. در مراسم جشنهای مجاری در کنار رودخانه «ایدده» شمای خدایان و الهه ها با حضور شاه و همراهی روحانیون از زیگورات به خانه جشن ها، بیت اکتیو، در کنار رودخانه حمل می شدند. در این مراسم که در فضایی مملو از طراوت و زندگی برپا می شد؛ جریان آب رودخانه تضمینی برای نیرویی تازه بود.

مراسم هخامنشیان در پاسارگاد شباهت زیادی به مراسم عیلامی داشت. شاه، بزرگان سپاه و مردم، آتش را که توسط «مغ»ها حمل می شد؛ به نیایشگاه که در کنار نهر آبی قرار داشت؛ حمل می کردند.

در فارسی کهن طهارت و شستشو را «پادیا» یا «پادیاب» و مکان های مخصوص شستشو را «پادیاو» می گفتند. پادیاو چهار طاقی کوچکی بوده است که جوی آب یا برکه ای در میان و رختکن ها و طاق نماهایی در پیرامون داشته است.

هنگامی که ساسانیان بر سرزمین ایران مسلط شدند، بر تبلیغ و توسعه آیین زرتشتی به عنوان تنها آیین رسمی ایران زمین همت گماردند.

به موجب دستورات کتاب «وندیداد» پیروان آئین زرتشت هر وقت روز بخواهند، می توانند منفرداً به درون آتشکده بروند. آنان قبل از ورود به معبد باید دست و روی خود بشویند. مهمترین زیارت آتشکده در نوروز است. در آن روز زرتشتیان بامدادان بدن را می شویند؛ جامعه نو بر تن میکنند، آن گاه به آتشکده می روند و مراسم نیایش را به جا می آورند.

پادشاهان ساسانی تابستان ها به آتشکده «آذرگشسب» می رفتند و بر آن مکان نذرهایی بس مهم کرده و غنی ترین غنایم جنگی را به آن هدیه می نمودند. آتشکده آذرگشسب درون دژی بنا شده که تا چند سده پیش هنوز در آن زندگی جریان داشته است. جز این آتشکده کاخ ها و خانه هایی نیز در اطراف دریاچه بنا شده بود. این مکان بعدها به «تخت سلیمان» مشهور گشت. تاریخ تخت سلیمان مدتها قبل از دوره ساسانی آغاز می شود، اما این منطقه تا دوران ساسانی که آتشکده بنا شده، از رونق چندان برخوردار نبوده است. این آتشکده در دوران ساسانی یکی از با اهمیت ترین و مهم ترین آتشکده های ایران بوده که همواره به عنوان زیارتگاه مد نظر پادشاهان بوده است. آتشکده آذرگشیب به دلیل دسترسی به دو منبع پرقدر و جاودانه یعنی آب که از چشمه ای بر بالای کوه می جوشید و نفت که پس از گذشت هفتصد سال خاکستری بر جای نمی گذاشت؛ اعتباری خاص یافته بود.

 

آناهیتا

«می ستائیم «آناهیتا» را، ایزد بلندپایه را که در پهنه سپهر جای دارد، که در بستر زمین روان می شود، که نیروی می بخشد تن را، روان را، که جنبش و زندگی می دهد گیتی را، می رویاند گیاه ها و سبزه ها را که بدان گله ها و رمه ها را افزایش می دهد ؛ که خواسته مردمان افزون گردد، که کشور آبادان و نیومند می شود.»

در فلات بلندی به نام ایران زمین که حدود سه چهارم سطح اراضی آن را کویر پوشانده همواره دستیابی به آب شیرین و چشمه های زاینده با مشکل همراه بوده است. میزان بارندگی هم در بیشتر نواحی این سرزمین در حد متوسط 200 میلی متر در سال است که با خشکی و در بیشتر مناطق گزمی هوا همراه است، که زندگی را طاقت فرسا میکند به همین انگیزه ایرانیان در جستجوی راههایی بوده اند که از این مضیقه و تنگنای کم آبی برهند و در تلاش برای یافتن چاره کار به کندن چاه، حفر کهریز و قنات، زدن بند و بالا بردن آب رودخانه و کندن جوی و نهر پرداخته اند.

هستی و زندگی به اب این چشمه ها و قناتها بستگی داشت، که اگر دگرگون و ناپایدار می شدند؛ زندگی در خطر نابودی قرار می گرفت. برای زنده ماندن باید پنجه در پنجه طبیعت خشن و بیرحم افکند، تا از قهر آن در امام ماند یا راه دیگر آن بود که با نیاز و فدیه و قربانی و پرستش عناصر طبیعت از خشم آن آسوده زیست. اندیشیدن به ایزد و الهه ای در خیال و فراهم آوردن مظهری از وی و توسل به قدرت ملایک، تجربه ای بس طولانی در درازنای تاریخ پشت سر نهاده است.

آیینهای پرستش عناصر با ادیان اولیه آریایی وارد سرزمین ایران شد و با ظهور زرتشت به نظم و قانون درآمد و «اوستا» در بیست و یک جلد تدوین شد؛ که مجموعه ای بود از سوردهای یکتاپرستی، نیایش، نماز، مراسم مذهبی و «یشتها» که در توصیف آب و الهه آبها نگاشته شده است. در اوستا نگهبان آب به نامهای ناهید و آناهیتا نایمده شده، که آناهیتا به معنای پاکی و بی عیبی و بنا به متن «آبان یشت» نگهبان آب ورودی مینوی و خیالی است؛ که مظهر تمام آبهای بروی زمین است.

ناهید در «آبان یشت» که از زیباترین و شاعرانه تریت یشتهاست، مظهر تمام آبهاست و برای خشنودی او فدیه ها نثار می شد؛ تا با ازدیاد آب چشمه ها و سرآبها به فرذاوانی بذر و به رشد و نمو گندم و به نبات و گیاه و به گله و رمه بیفزاید و انجام زایش را آسان و برکت و نعمت را فراوان و سرشار کند. ایرانیان به نام ایزد آب «آناهیتا» همانند ایزدان آذر و مهر، پرستشگاههایی برپا می کردند که در آنها اهورای بزرگ و آفریده های نیکش را پرستش می کردند. یکی از این معابد در شهر باستانی «بیشابور» برپا شده است.

بیشابور: بیشابور بر اساس نقشه شهرهای مستطیل شکل هیپورام پس از شهر داریه شکل فیروزآباد و سایر شهرهای اشکانی شکل گرفته است. از بناهای موجود در بافت چنین شهری که بیش از 2 کیلومتر طول و یک کیلومتر پهنا دارد؛ فقط از یک بنای فوق العاده ارزشمند و کتیبه زرتشت نامی آمده است که بدون شک بنایی است منحصر به فرد و با نقش خاص که در بین سایر واحدهای ساختمانی این شهر نظیر ندارد و این تک بنا چیزی نیست جز معبد آناهیتا.

این معبد بنایی است به صورت مکعب به ابعاد 14 متر که سطوح مختلف آن با سنگهای حجاری شده ساخته شده و در اطراف بنا، رواق یا دالانی محاط است که بنای اصلی را از سه طرف در بر گرفته است. معماری این معبد الهام گرفته از سبک بناهای دوره هخامنشی است.

 ساختمان بنا در 6 متری از سطح زمین های اطراف خود در عمق زمین ساخته شده به طوریکه از 14 متر بلندی آن فقط 8 متر آن از فضای بیرونی نمایان بوده و این هم به علت هدایت جریان آب به درون رواقها و صحن داحل معبد بوده است.

در این بنا بازی با آب و نیایش آب بیش از هر چیز مورد توجه بوده و مخصوصاً مهارت های فنی که برای خروجی آب در صحن مرکزی پیش بینی و ساخته شده است، اهمیت این امکان را از نظر مذهبی در اوایل دوره کساسانی نمایان می سازد.

گردش آب در این بنا خود گویای اوج هنر مهندسان و معماران ایرانی است. این معماران اصولی را رعایت کرده اند؛ که حتی المقدور جریان آب در معبد، روان، پاک و پاکیزه باشد؛ یعنی به همان اندازه که آب از سه طرف وارد می شود، از مجاری سه گانه درگاهها به تدریج و به طور غیرمحسوس وارد صحن دیگری می شود و از خروجی وسط بنا که به شکل چاهی در زیر سنگهای کف پوش ساخته و پرداخته شده است، مبه زمین فرو رود.

2-جلوه آب در معماری اسلامی

همانگونه که در ایران باستان استفاده از سنگابهای مذهبی، معابد مهر و ناهید پرستی معمول بوده است؛ نتایج تداوم مقدسات این آیین ها در معماری ایرانی اسلامی نیز چشمگیر می نماید. اصولاً در دین اسلام به آب به عنوان عامل اصلی حیات و مایه پاکی و طهارت توجه خاص و ویژه ای شده است و در جهت چگونگی بهره بردن از این مائده الهی دستورات زیادی آمده است:

(انبیاء 30) (و از آب، هر چیز را زنده گردانیدیم.)

(انفال 11) (خدا بر شما از آسمانی آبی فرستاده تا شما را بوسیله آن تطهیر کند.)

این توجه ویژه باعث و بانی حضور آب در معماری ایرانی اسلامی به شکلی منحصر به فرد و چشمگیر شده است؛ به گونه ای که آب از عناصر جدانشدنی طراحی معماری اسلامی – ایرانی به شمار آمده است. به این ترتیب آب چنان در ساخت و ترکیب بناهای ایرانی وارد شده که عملاً نمی توان آن را از شکل ساخته شده جدا دانست.

آب در جایگاه تزئینی و نمایش خود در مرکز کوشک و باغ ها در میان حیاط مساجد، مدارس و خانه ها ظاهر شده و از جایگاه کاربردی – عملکردی سبب شکل گیری معماری آب انبارها، یخچال ها و ... در معماری ایران مرکزی و کویری گشت. بنابراین آب به عنوان عنصری صرفاً نمایشی تجریدی در معماری ایران باستان به عنصری با کارکردهای متفاوت از عملکرد صرف در آب انبارها و یخچالها تا تجرید خالص در باغها و کوشکهای ایرانی – اسلامی تبدیل گشت.

1-2-آب انبار:

سابقه ساخت آب انبارها به چند هزار سال قبل برمی گردد. قدیمی ترین اثر مکشوفه در این ارتباط مخزن آب شهر «دورانتاش» عیلامی در نزدیکی معبد چغازنبیل است، که قدمت آن به قرن 13 ق.م برمی گردد. از دوران حکومت هخامنشیان نیز بقایای آب انبارهای متعدد در تخت جمشید وجود دارد؛ اما آب انبارهایی که هم اکنون برجای مانده همگی مربوط به دوره اسلامی است.

توزیع و پراکندگی آب انبارهای تاریخی ایران متناسب با شرایط اقلیمی نقاط مختلف می باشد. مناطق خشک و حاشیه کویر همانند یزد، از بیشترین آب انبارها برخوردار است و مناطق شمال و شمالر غرب از کمترین تعداد.

نقشه، معماری و تزئینات آب انبارها با توجه به منطقه جغرافیایی، شیوه برداشت آب، ابعاد، ابعاد جانمایی آب انبار در بافت شهری و نیز نوع استفاده متفاوت بوده است. با نگاهی به بافت محلات تاریخی می توان نتیجه گرفت که آب انبارها معمولاً در مجاورت سایر بناهای عمومی و جمعی از جمله مسجد، حسینیه، زیارتگاه و بازار ساخته شده و در واقع یکی از عناصر اصلی تشکیل دهنده مراکز شهری و محله ای بوده است.

آب انبارهای میان راهی نیز اغلب در نزدیکی کاروانسراها و یا در فواصلی معین از راه که تأمین آب آن ممکن بود، ساخته شده اند.

معماری عمده آب انبارها تاریخی ایران متشکل از عناصر زیر است:

سر در، راه پله، پاشیر مخزن و پوشش گنبدی و بادگیر آن.

کیفیت حضور هر یک از این عناصر در معماری آب انبار تابع عوامل گونه گون بوده است.

کیفیت سردر آب انبارها، تابعی از بزرگی و کوچکی آب انبار و نیز موقعیت جانمایی بنا در رابطه با سایر بناهای مراکز شهری بوده تا آنجا که در بعضی از شهرهای حاشیه کویر مرکزی ایران آب انبارهایی با سردرهای ورودی مرتفع و همراه با تزئینات مجلل و جالب توجه به چشم می خورد.

در پشت سر در راه پله ای قرار داشته که عمق آن متناسب با ارتفاع مخزن بوده، تعداد پله های آن گاه به 90 می رسد و شیب راه پله ها نیز نسبتاً زیاد بوده است.

عرض راه پله ها معمولاً زیاد بوده و پوشش راه پله ها با طاق های آهنگ یا استوانه ای و به دو شیوه ضربی و رومی اجرا می شده است. برای تأمین روشنایی داخل راه پله ها روزنه هایی در پئشش آن تعبیه کرده و گاه نیز راه پله از دو قسمت سرپوشیده و سرباز ساخته می شده است.

در انتهای راه پله، محوطه مربع یا چند ضلعی «پاشیر» قرار می گرفت. بخش اصلی آب انبارها مخازن آنهاست که عمدتاً با طرح استوانه ای و یا مخروط ناقص و در مواردی چهارضلعی ساخته شده اند. گنبدها به اشکال نیم کروی تا مخروطی و مخروط پله ای (زینه ای) می باشد.

در تعدادی از آب انبارهای بزرگ که امکان برپایی مخازن استوانه ای و گنبدی بسیار بزرگی وجود نداشته از مخازن چهار ضلعی ستوندار با پوشش طاق و گنبد استفاده کرده اند. پوشش این اب انبارها از بیرون مسطح بوده و این امر امکان ساخت بناهایی را برروی آنها فراهم می ساخته است.

برای خنک نگه داشتن آب و تهویه فضای مخزن اغلب گبادگیرها و هواکش ها در پوشش آن تعبیه می کردند که بهترین نمونه آن امروزه در شهر یزد دیده می شود.

2-2-یخچالها:

در سراسر خطه ایران زمین عموماً و در مناطق گرم و خشک خصوصاً، که داریا تابستانهای داغ با گرمای طاقت فرسا می باشند؛ بناهایی زیبا و بزرگ قرار داشته است، که در قلب تابستانهای داغ و سوزان خنک آب گوارا را به درون خانه ها می کشانده است. در گذشته هر شهر و روستایی معمولاً دارای یک یا چند یخچال بوده که مصرف یخ ساکنان را در فصول گرم تأمین می کرده است.

احداث یخچال منحصر به مناطق کویری نبوده، بلکه در مناطق غرب و شمال غربی نیز یخچالهایی با شکل و فرمی متفاوت مورد استفاده قرار می گرفته است. فن ساختمانی و شیوه معماری در ساختمان یخچالها به گونه ای است که دقت و نکته سنجی سازندگان و معماران این واحدها را به نقاط عمده و مهمی چون عایق کاری بنا، حفظ برودت مناسب جهت نگهداری یخ، مصالح ساختمانی و چگونگی تهیه یخ می رساند.

در ساخت یخچالها در نواحی مختلف ایران سه عنصر تشکیل دهنده یخچال یعنی دیوار سایه انداز، مخزن یخ و حوضچه تولید یخ متناسب با نوع اقلیم، مصالح بومی و ... فرمی خاص به خود گرفته است.

عملکرد هر یک از این عناصر در معماری یخچال مشخص است. دیوار سایه انداز دیوار بسیار طویل و بلندی بوده که از مشرق به مغرب کشیده می شده است ارتفاع این دیوار که گاهی تا 15 متر می رسد، در طول روز از تابش آفتاب برروی آبهای منجمد شده در حوضچه های جلوگیری می کند.

حوضچه ها نیز گودال مستطیلی شکلی بوده است که به موازات دیوار سایه انداز و در بخش شمالی آن حفر شده و عمق آن 30 الی 50 سانتیمتر بوده است. و اما مخزن یخ معمولاً در پشت دیوار سایه انداز و در بخش جنوبی آن ساخته می شده و به وسیله یک یا چند مدخل ورودی به بخش شمالی راه می یافته است.

مخازن یخ در نواحی مختلف به شکل های مختلف ساخته شده است. اما مخازن گنبدی شکل در بیشتر نقاط ایران به کار می رفته است. علاوه بر مخازن گنبدی شکل، مخازن تونلی شکل نیز در نواحی غربی و شمال غربی ایران مورد استفاده بوده است.

 

3-2.پل:

سرزمین ایران از روزگاران گذشته، یکی از کانالهای مهم ارتباطی بین شرق و غرب بوده و همچنین استقرار گروههای مختلف انسانی در جای جای آن، وجود راهها و شاهراه ها را ضروری می ساخته است.

رودخانه ها یکی از موانع مهم راهسازی در دوره های گذشته بوده است. هرچند تعداد رودخانه های دایمی و پرآب ایران چندان قابل توجه نبوده؛ اما وجود رودخانه های فصلی بسیاری که در فصل هایی از سال پرآب و گاه همراه با سیلاب و طغیان بوده، تردد و حمل و نقل را بسیارز مشکل می ساخته است. از پل های ساخته شده در ایران تا قبل از دوره هخامنشی، اطلاعی در دست نیست. از دوره هخامنشی، تنها بقایای پلی در محدوده کاخ ها و باغ های پاسارگاد کشف شده که طول آن 16 متر بوده است. برخلاف دوره های قبل، از پل سازی دوره ساسانی مدارک بیشتری برجای مانده است در این دوره پیشرفت چشمگیری در زمینه پل سازی صورت گرفته و پل هایی ساخته شده که در نوع خود شاهکاری محسوب می شوند. پل بند شوشتر از بهترین های این دوره است.

پس از ساسانیان و در قرون بعغدی و به خصوص در دوره صفوی به جهت گسترش شبکه ها راه ها و اقبال زیادی که متوجه معماری بود، پل سازی از پیشرفت قابل توجهی برخوردار شد. چشمگیرترین آنها، پل خواجو و سی و سه پل است.

پل های ایران به جهت کاربردی بودن و اینکه عموماً آنها را در خارج از شهرها ساخته اند، تزئینات چشمگیری ندارد، به جز در موارد ویژه ای مانند پل خواجو که به جهت موقعیت و کاربرد خاص، از تزئینات قابل توجهی برخوردار است.

3-حضور آب در فضای ایرانی

همراهی آب با معماری ایران پس از اسلام محدود به جنبه های کارکردی آب نماند، بلکه معمار  ایرانی با ذوقی وصف ناپذیر، فضاهای معماری ایراین را چنان با آب و زیبایهای آشکار و نهان آن آمیخت که آب به جزیی جدایی ناپذیر از معماری ایران بدل گشت. آب در معماری ایران به عنوان یکی از عناصر کیفی سازنده فضا به شکلها و فرمهای  گوناگون عرضه شده است. در هر گوشه از فضاهای ایرانی یک یا چند ویژگی آب دست مایه کار معمار بوده و به نمایش درآمده است. موج، فوران، انعکاس و موسیقی آب به معماری ایرانی کیفیتی بخشیده که انکار آن ممکن نیست. اساساً همین ویژگیهاست که معماری منظر ایرانی را با آب عجین ساخته است. آب نما، فواره، آبشار و جوی عناصری هستند که در فضاهای ایرانی کیفیت های گونه گون آب را جلوه می بخشند.

در این بخش به طور خاص به حضور «آب نما» در معماری ایرانی پرداخته می شود و در مباحث باغ سازی ایرانی به سایر عناصر توجه خواهد شد.

آب نما و فضای ایرانی:

گفتیم که در معماری پیش از اسلام حضور آب در معماری ایرانی محدود به جنبه تقدیس و متافیزیکی آب بود. ایرانیان باستان از فرم دایره کامل برای ساخت آب نما استفاده می کردند. بر اساس مدارک برجای مانده، فرم آب نما به صورت دایره ای پله ای بوده که در آن آب نما به صورت دوایر متحدالمرکز ساخته می شده است.

این آب نماها چنانکه پیش از این گفته شد، بیشتر در کنار پرستشگاهها ساخته شده است. بنا بر اظهارات استاد کریم پیرنیا این آب نماها «پادیاو» خوانده می شده است. همین پادیاو پس از اسلام در پیش مساجد به حوض ها تبدیل شد؛ اما با کارکردی متفاوت. علت وجود آب نما در صحن مساجد در ابتدا پاکیزگی و طهارت انسان نمازگذاری است که برای حضور در پیشگاه پروردگار خویش آماده می شود اما فلسفه آب نما تنها محدود به این نکته نیست.

هانری کوربین فیلسوف غربی در کتاب خود از ملامحسن فیض کاشانی چنین نقل می کند: «در این دنیا» تصاویر نمونه است که ارواح، تجسم می یابند و اجسام روحانی می گردند. ظهعور تصاویر در آینه و یا آب شفاف در این دنیا واسطه صورت می گیرد چرا که تمام تصاویری که در آینه ها منعکس می گردند نیز به این دنیا تعلق دارند.» اینجاست که سمبلیسم متافیزیکی عرفان اسلامی از این آب نماها درهای واقعی به سوی سرزمین روح ها می گشاید.

استفاده از آب در عرصه زندگی خصوصی مسلمان ایرانی واجد شرایط گوناگون بوده است. یکی از این شرایط، طاهر بودن آب بوده که بر طبق دستورات فقهی طهور بودن آب دارای شرایطی است. آبی که در جریان باشد و نیز آبی که در حجمی به ابعاد سه وجب و نیم باشد، آب «کر» نامیده می شود و طهور است. همین ویژگی زمینه ساز استفاده از آب نمایا حوض در مسکن ایرانی گشت. حوض یا آب نما به اندازه و شکلهای مختلف به درون حیاط خانه ها راه یافت. این آب نما در امتداد یکی از محورهای اصلی فضای خانه ساخته شده و اطراف استخر نیز شیاری برای هدایت آب اضافی می ساختند.

آب این حوض ها را در فواصل معین از نهرهای روبازی که در خیابانها و کوچه ها جایر بوده، تأمین می کردند. هرگاه ذخیره آب به حد کافی مقدور بوده این حوض ها لبریز از آب شده و پهنه ای نامحدود از سطح آب را به بیننده عرضه می کرد.

در حیاط ایرانی، حوضها به صورت مربع، مستطیل، ستاره ایرانی یا هشت ضلعی منظم ساخته شده و باغچه ها متناسب با فرم حوض در پیرامون آن شکل می گرفتند. تیرگی و انعکاسی آب در استخرهای بزرگ، حیاطهای ایرانی حس مکانی – فضایی خاصی را به مسکن ایرانی بخشیده است.

4-آب و باغ ایرانی

ایرانی ها از گذشته دور به ساختن باغ ها و بوستان ها علاقه خاصی داشته اند. شاید خاطره میهن اصلی و خاستگاه قوم آریایی منشأ این علاقه بوده است. آنها باغچه هایی را که در اطراف بنا می ساختند، «په اره دئسه» می نامیدند. فرمانروایان شهرهذی داخل ایران یا شهرهای فلمرو شاهنشاهی ایران در خارج همه ملزم به ساختن چنین باغچه هایی بوده اند. مثلاً یکی از این پردیس ها در تخت جمشید بوده که خشایار شاه بنا کرده است.

در باغ ایرانی «آب» حیاتی ترین عنصر است چه در شکل ساکن و چه در شکل جاری خود. آب در باغ ایرانی نه نتها به گیاهان حیات می بخشد؛ بلکه آرامش، خنکی و طراوت را در باغ سبب می شود.

زمزمه آب و نغمه پرندگان موسیقی جاوردانه باغ ایرانی است. و از این روست گرایش و تأکید باغسازان ایرانی بر نمایش آب و ایجاد بازیهای نغز با آن.

دکتر محمد کریم پیرنیا در این باره چنین می گوید: «یکی از مشحصه های مهم باغ ایرانی تمایل زیاد به نمایش آب بود؛ چون آب معمولاً خیلی کم و بسیار عزیز بود معمار بازیهای غریبی با آن می کرد. مثلاً در باغ دولت آباد یزد که بنایی در بالای باغ با یک بنا در سمت راست و یک بنا سمت چپ و یک سر در دارد؛ معمار با بازی وصف ناپذیر بارها آب را به درون زمین برده و بیرون آورده است.»

در باغ فین کاشان هم با آب بازیها شده است؛ با آب چشمه ای خیلی قدیمی که بخشاب فوق العاده زیبایی دارد. مقدار اعظم آب این چشمه به باغ فین وارد می شده و سپس از آنجا بیرون یم رفته است. آب ابتدا از یک «شتر گلو» بیرون می آمد و از آنجا در حوضهایی در دو طرف پحش می شد و بعد به آب نماها و جوبهایی می رسید که فواره های متعدد داشتند و بعد از گردش در باغ خارج می شد و به کشتزار می رفت.

حتی در جایی مثل بهشهر هم که آب فراوان بود با آن بازیهای زیبایی کرده اند. در باغ فین و در باغ چهلستون بهشهر، خیابان وسیعی با یک آب نما در وسط آن جای میان کرت نشسته است. گاهی هم به جای آب نما یک استخر بزرگ می ساختند مثل چهلستون اصفهان.»

از سوی دیگر شیب زمین مورد نظر برای ساخت باغ نیز تأثیر بسزایی در فرم استفاده از آب داشته است. اگر زمین باغ مسطح بود، آب نماها خیلی کم شیب بودند، مثل باغ فین کاشان و اگر شیب دار بود، مثل باغ شاهزاده ماهان، آب نماها به صورت آبشار درمی آمدند. در این موارد از سینه کبکی استفاده می کردند که آب را بیشتر نشان می داد. تراش سنگ در سینه کبکی مثل موج طبیعی آب بود. در باغ چهلستون بهشهر و در قدمگاه نیشابور و دولت آباد یزد می توان سینه کبکی ها را دید.

هندسه حاکم بر باغ ایرانی و در نتیجه هندسه شکل گیری حضور آب در باغ ایرانی برخاسته از کیفیات متافیزیکی است. ویکتوریا سکریل وست در مقاله مفصلی که در باره باغهای ایرانی نگاشته به کاسه ای سفالی که بوسیله پرفسور هرتسفلد در ساعده کشف شده اشاره نموده و می نویسد: «در اینجا کاسه ای سفالی بدست آمده که تصور می رود مربوط به دو هزار سال قبل از میلاد باشد و روی آن جویهای متقاطعی ترسیم  شده است، که چهار نقطه باغ را نشان می دهد و در هر قطعه یک درخت و یک پرنده است. و این همان طرح رسمی و عمومی است که ایرانیان از زمان کورش تا به امروز به کار برده اند... و در حقیقت تمام باغهای ایران بر اساس این تقسیم بندی هندسی طرح ریزی شده اند؛ تا جاییکه اینکار به صورت یک کیفیت عرفانی و متافیزیکی درمی آید. از افکار بسیار قدیمی آسیا در تصور عالم، وجود و تقسیم آن به چهار منطقه است که معمولاً چهار رودخانه بزرگ آنها را از هم جدا می کنند.»

 

 

پاسارگاد:

کاخهای کورش با ویژگی جدید در معماری چهارنمایی خود به عنوان ساختارهایی با چشم انداز باز گشوده طراحی شده بودند. این بناها دیدگاهی گسترده از تمامی جهات داشته و باغهای بزرگی اطراف آنها را احاطه کرده بودند. با آنچه که بر جای مانده ما هنوز طرح اصلی یکی از قدیمیترین باغهای شکوهمند دوره هخامنشی را در اختیار داریم.

آب نماها: آب نماهای شناخته شده باغ سلطنتی بیش از 1100 متر طول دارد. آب نماهای سنگی را حضوچه های زیبایی همراهی می کنند که معمولاً از سنگهای یکپارچه ای با بیش از یک متر مربع مساحت تراشیده شده اند. هر حوضچه بیش از 50 سانتی متر عمق داشته است.

ساختار این آب نماها در نهایت سادگی است. قطعات سنگهای آهکی که جویها با آن ساخته شده است؛ بدون هیچگونه زیرسازی روی زمین کار گذاشته است. هیچ نوع بست یا اتصالی بکار نرفته در حالی که تمامی ساختار یکپارچه به نظر می رسد و باید توجه داشت که ترازبندی اولیه از دقت اعجاب آوری برخوردار بوده است. در متون باستانی فقط یکبار از وسعت، زیبایی و هوای خنک پاسارگاد، صحبت شده، آنهم در جایی که از باغ پرشکوه اطراف آرامگاه کورش سخن به میان آمده است.

کوشک: باغ سلطنتی با ابعادی در حدود 250 در 300 متر فقط سه راه دسترسی اصلی داشته است:

خود کاخ، کوشک موجود در گوشه شرقی و کوشک ساخته شده در گوشه جنوبی باغ.

کوشک موجود در گوشه جنوبی باغ، با قرار گرفتن در مسیر اختصاصی که شاه بین دو کاخ اصلی خویش می پیموده، باید از اهمیت خاصی برخوردار بوده باشد.

باغ ایرانی تصویری از بهشت:

همه ادیان الهی انسان را موجودی رانده شده از بهشت می دانند و او را به بهشت موعود وعده داده اند.

آب به معنای سرچشمه حیات و گیاهان جلوه های جهان و زیبایی طبیعت اند و باغ در سرزمین گرم و خشک، آیتی از جلوه های جمال خداوند است. با تکیه بر تصاویری که انسان از سرسبزی و خرمی طبیعت دارد. بهشت را در جهان آخرت توصیف نموده است و پس از اسلام معماران مسلمان با عنایت به این توصیف ها بهشت هایی را در این جهان فناپذیر ساخته اند؛ که به راستی تمثیلی از جنت است که در قرآن توصیف شده است.

نقطه اوج تصویری از بهشت در قرآن توصیف شده «جنات تجری من تحتها الانهار» می باشد و به معنی بوستانهایی است که از زیر درختان و قصرهای آن جوی های آب جاری است. در آیه 20 از سوره عنکبوت می خوانیم:

«و کسانی که ایمان آورده و عمل صالح می کنند؛ ما در کاخهای بخشتی منزلشان می دهیم غرفه هایی که از پای آن نهرها جاری است و ایشان همیشه در آن خواهند بود.»

در اکثر باغهای ایرانی جوی آب از طبقه زیرین کوشک سرچشمه می گیرد و پس از ریختن به حوص جلوی عمارت در کل باغ جاری می شود.

جاری شدن آب از جای جای باغ ایرانی و حرکت آن در چهار جهت و چهار جوی تمثیلی از نهر بهشتی است.

کوشک:

عمارت کوشک غالباً ساختمانی برونگرا بوده، در قسمتی از فضای واقع در میان به گونه ای طراحی و ساخته می شد؛ که ساکنان آن بتوانند از بهترین منظر برخوردار شوند. تأمین بهترین منظر ممکن برای فضای کوشک منجر به استفاده از طرحهای چهار صفه ای با نقشه مربع یا هشت ضلعی شد. در بسیاری از کوشک ها یک فضای میانی در وسط و چهار با هشت فضایث جانبی به گونه ای وجود داشت که هر یک از فضاهای جانبی پنجره یا ایوانی به سوی چشم اندازها و مناظر باغ داشت.

اغلب کوشک ها در چهار جبهه اصلی از خصوصیات کالبدی یکسانی برخوردار بودند. در حالی که در بیشتر موارد، جبهه ای که از لحاظ نحوه جهت گیری اقلیمی، دید و منظر، موقعیت و ... امتیاز بیشتری داشت؛ به عنوان جبهه اصلی بنا انتخاب می شد. معمولاً در همه باغ های طراحی شده آبگیر یا حوض نیبتاً بزرگ در جلوی ایوان اصلی می ساختند؛ تا ضمن تلطیف کردن هوای محیط بهترین منظر ممکن در باغ را نیز شکل بدهد. سطح کوشک و ایوان آن کمابیش در اغلب باغ های ایرانی بلندتر از سطح زمین باغ ساخته می شد و به این ترتیب افراد در هنگام استقرار در ایوان  یا تالار و اتاق ها به نحو کمناسبی از چشم اندازهای بیرون می توانستند بهره ببرند.

در معماری کوشک باغها حرکت درون به برون به تدریج و با کمال ظرافت صورت می پذیرد؛ به طوریکه نمی توان مرزی بین این دو قائل شد. آب در نهایت لطافت طبیعت را به درون معماری منتقل می کند.

معمولاً اندازه کوشکهای باغها بین 12 تا 20 متر بوده و بزرگترین آنها در مورد کوشکهای مدور، هشت گوش یا مربع به 25 متر هم می رسد.

در باغهای ایرانی علاوه بر عمارت اصلی یا کوشک اصلی بناهای دیگری نیز وجود داشتند. این عمارتها بر حسب نیاز عبارت بودند از: عمارتهای تابستانی – زمستانی، آب انبار، حمام و سایر بناها که در نقاط مختلف برای عملکرد آنها ساخته می شد.

حضور زندگی بخش آب در معماری باغهای ایرانی بیشتر در 4 شکل زیر خلاصه می شود:

1-جوی (نهر)

2-فواره

3-آب نما

1-4:نهر:

تجلی شریان ارتباطی باغ ایرانی به صورت نهر است. در واقع نهرها هم از لحاظ مادی و هم از لحاظ روحی و معنوی ارتباط دهنده هستند. نهرها در کوشک – باغ ها نه تنها طبیعت را با معماری پیوند می زننند،؛ بلکه عناصر مختلف باغ را نیز به هم گره زده و یک نوع وحدت بوجود می آوردند. نهرهای اصلی به عنوان شریانها بروی محورهای مهم ترکیب مجموعه را غنی تر می سازند. جاری شدن آب از جای جای باغ و حرکت آن در چهار جهت و چهار نهر، تمثیلی از چهار نهر بهشتی است که در باغ ایرانی به کار گرفته شده است.

در اکثر باغهای ایرانی جوی آب از طبقه زیرین کوشک سرچشمه می گیرد و پس از ریختن به حوض جلوی عمارت در کل باغ جاری می شود.

2-4: فواره:

آب نماها سطحی را ایجاد می کنند، که موجب ارتقاء کیفیات بصری معماری ایرانی می گردند؛ اما فواره ها در واقع موسیقی فضاها محسوب می شوند.

برای بوجود آوردن مفهوم فوران آب از میان سنگ از فواره های سنگی در وسط حوض ها استفاده شده است. فوران اب بدین ترتیب در میانه حوض تولید صدا و موج می کرده است. ایجاد امواج بر سطح آب از صحنه های بسیار بدیع عالم تذکر است. می دانیم که سطح شفاف آب در آبنماها همچون آیینه نماهای اطراف خود را منعکس می سازد و با موجهای حاصل از فوران آب، همگی این نظام برهم می خورد.

موسیقی فواره نیز به فضای معماری ایرانی کیفیتی خاص می بخشد. این موسیقی می تواند کوتاه و زمزمه گر بوده و مانند موسیقی متن عمل نماید و می تواند با نشاط و پرهیاهو بوده و شادی بخش فضای اطراف شوند.

3-4.آبشار:

شکل باغ در ایران و کیفیت حضور عناصر مختلف در آن از دیرباز تا کنون تابع چند عامل عمده بوده است. از مهمترین این عوامل، ویژگیهای اقلیمی، میزان آب و ویژگیهای محیطی از جمله شیب زمین، کاربرد باغ و ... را می توان نام برد.

گونه ای از باغهای ایرانی در زمینهای شیب دار ساخته شده است. در این نوع باغ جویها و مسیرهای اصلی آب به صورت پلکان ساخته می شده که نتیجه آن حضور آب به صورت آبشار در این نوع باغ، است. در واقع با وجود آبشار در مسیر حرکت آب، جریان ملایم آب تبدیل به جریانی پرهیاهو شده که این هیاهو فضای باغ را تسخیر می کند. باغ شاهزاده ماهان، آرامگاه نیشابور و تاج نطنز و ... از جمله این باغها است. در این آبشارها معمار ایرانی با کمک گرفتن از چند عنصر ساده سعی داشته که مقدار آب را بیشتر نشان دهد. از جمله این عناصر سنگ «سینه کبکی» است که سنگی تراش داده شده بود و آب را امواج تر نمایش می داد.

4-4.آب نما:

در باغ ایرانی آب نما یا استخر یکی از ضروری ترین عناصر باغ بوده و استخر باغهای قدیمی غالباً عمیق بوده است. این آب نما بیشتر در مقابل کوشک احداث شده و معمولاً بعد اصلی آن در جهت طول ساختمان و به شکلهای مستطیل، مربع و ... بوده است. برخلاف نهرها و فواره ها که ذاتاً بر جنبه جنبشی آب اشاره دارند؛ آب نماها عناصر آرامی هستند، که آب حاصل از چرخه آب را جمع آوری می کنند. آبهای راکد به طور طبیعی انعکاس دهنده تصاویر هستند و در واقع با انعکاس مناظر و بناها و نیز آسمان در خود موجب بسط فضای باغ می شوند.

گاهی نیز آب نماها مکمل معماری باغ می شوند و کیفیتی نوین به معماری باغ می بخشند؛ که نمونه بارز آن عمارت چهلستون در اصفهان است.

علاوه بر این، در باغ ایرانی جایگاه حوض و آب نما تنها فضای بیرونی نبوده است. بلکه این آب نما به درون کوشکها نیز راه یافته و لطافت خاصی را به فضای درونی کوشکها بخشیده است. وجود نورگیرهایی بروی درونی کوشکها بخشیده است. وجود نورگیرهایی بروی سقف گنبدی و بر بالای این آب نما کمک می کرد تا صحنه های بدیعی از تابش نور بر سطح آب و تلالوی آن بر روی سقف بوجود آید. گویی نوری که از سطح آب انعکاس می یابد، بروی سقف می رقصد.

5-قنات و فضاهای جمعی و خصوصی

از زمانی که کشاورزی شکل خاصی به خود گرفت، یعنی به شکل یک حرفه خاص و ثابت مربوط به یک قشر از مردم جامعه درآمد؛ سیستمهای مختلف آبیاری مصنوعی به وجود آمد که نمونه های آن در بین النهرین، دره سند و محوطه های باستانی فلات ایران به صورتهای مختلف کانال کشی و نهرهای انحرافی به چشم می خورد. از طرف دیگر در فلات ایران مردم برای داشتن آب کافی و همیشگی، روشهای مختلفی را آزموده اند؛ که پیش از این به برخی از آنها اشاره شد.

«احتمال می رود که اولین بار در نیمه دوم هزاره چهارم قبل از میلاد کشاورزان از وجود جریانات آبهای زیرزمینی آگاهی پیدا کرده و شروع به استفاده از آبهای زیرزمینی کرده باشند. قنات را می توان یکی از گامهای بسیار اساسی بر در پیشبرد کشاورزی و تأمین آب مناطق کویری دانست.»

با توجه به این دو کارکرد قنات، می توان قناتها را به دو دسته قناتهای شهری و قناتهای زراعی تقسیم کرد. قنات شهری آب غیر شرب شهرها را تأمین می کرده است.

1-5.قنات و عرصه های جمعی (بافتهای شهری):

قنات ها از عوامل عمده در شکل گیری بافت محله ای در شهرهای حاشیه کویر ایران بوده است؛ بطوریکه قنات های عبوری یکی از عوامل موثر در مرفولوژی شهر و الگوی مسکن به شمار می رود. از زمانی که اقوام ساکن در حاشیه کویر توانستند به وسیله قنات به آبهای زیرزمینی دست پیدا کنند، بخش داخلی فلات ایران در حاشیه کویر جهت شکل گیری نطفه های جدید شهری مورد توجه قرار گرفت و از زمان حیان شهری خود را آغاز کردند.

پیش از این گفتیم که قناتها به دو دسته عمده شهری و زراعی تقسیم یم شوند. قناتهای شهری مظهر ندارند؛ بلکه هنگام رسیدن به محدوده شهر شاخه شاخه شده و هر خانه دسترسی مستقلی به آن دارد. این شبکه آبرسانی یکی از عوامل شکل دهنده بافت محلات است. به عنوان مثال هرجا مسیر قناتها به هم نزدیکتر بوده محلات نیز مجتمع تر بوده و هرچه قناتها از هم فاصله بیشتری داشتند خانه ها نیز پراکنده تر بوده است.

از سوی دیگر قناتهای زراعی و شبکه زمینهای زراعی هنگامی که کاربرد اصلی خود را از دست می داد و تبدیل به مسکن می شد، نقش نمادینی در تعیین قشربندی اجتماعی به خود می گرفت؛ زیرا اقشار مرفه در زمینهای زراعی با قناتهای کم آب که زمین به قطعات کوچک تقسیم می شد، خانه نمی ساختند. لذا این نوع زمینها محلات فقیرنشین و اقشار متوسط را پدید می آورد؛ محلاتی که کوچه های تنگ و پرپیچ و خم داشته و نمونه آن در شهرهایی مانند میبد، فراوان به چشم می خورد.

زمینهای که قناتهای پرآب داشته و طبعاً زمین به قطعات بزرگتر تقسیم می شد و محلات مرفه تر را شکل می داد.

2-5:قنات و عرصه های خصوصی (مسکن ایرانی).

در فصل قبل از «پادیاو» و ریشه تاریخی آن صحبت کردیم. پادیاو در معماری ایرانی کم کم از درگاه پرستشگاهها و صحن مساجد به درون معماری مسکن ایرانی راه یافته و آن را واجد ارزشهای نوینی نمود. «گودال باغچه» و «حوضخانه» از پدیده های منحصر به فرد معماری حاشیه کویر است. پادیاو در خانه های کویری به صورت گودال باغچه و حوضخانه های زیرزمینی درآمده است.

قناتهای شهری مظر نهرند. بلکه هنگام رسیدن به محدود شهر شاخه شاخه شده و هر خانه دسترسی مستقلی به آن دارد.

حوضخانه در مسیر قناتهای دایمی بنا شده و پلان آن اغلب به صورت مربع می باشد. در مرکز این پلان حوضی با اشکال هندسی ساخته شده که فواره ای در وسط آن داشت. آب در حوضخانه به دو شاخه تقسیم می شود. یک شاخه از راه نامریی به فواره می رفت و از آن فوران می کرد و حوض را سرریز می کرد و با شاخه دیگری که دور حوض را در میان می گرفت؛ یکی شده از راه دیگری خارج می شود. در اطراف حوضخانه حداقل یک یا دو ایوان برای نشستن می ساختند. در بعضی از حوضخانه ها با ساخت دو بادگیر بلند و مرتفع موجبات ورود یک جریان هوای خنک هم به داخل حوضخانه فراهم می شد.

گودال باغچه، رهاورد ابتکار مهماران ایرانی در دستیابی به آب قناتهای زیرگذر، ساختمانی شبیه حوضخانه داشته با این تفاوت که در عمق زمین و بدون سقف بوده است. برحسب مساحت خانه فضایی از صحن خانه را خاکبرداری می کردند، تا به سطح آب قنات برسند. همانند حوضخانه در مسیر آب حوضی می ساختند. در یک یا دو سوی حوض ایوانی بنا می کردند و در قسمتهای دیگر درخت سرو و صنوبر و مو می کاشتند. این ابتکار علاوه بر آنکه فضایی باطراوت داشت، از سطوح فوقانی نیز چشم انداز زیبایی پدید می آورد.


نوشتار دوم:

در باره (گذران) فراغت

اوقات فراعت

«اوقات فراغت» مدت زمانی است که یک فرد از تمام تعهدات و تکالیف خانوادگی اجتماعی و شغلی آزاد است و می خواهد به میل خویش آن را بگذراند. بنابراین اوقات فراغت، فعالیتهای متعددی را در بر می گیرد، که فرد بنا بر اراده خود انتخاب می کند؛ همچون استراحت، تفریح، افزون بر معملومات و اصلاح مهارتهای فردی و مشارکت داوطلبانه در فعالیتهای اجتماعی.

به جای کلمه فراغت در زبان فارسی بیشتر لفظ «تفریح» بکار رفته است؛ اما باید در نظر داشت که تفریح تنها یکی از بخشهای فعالیتهای گذران اوقات فراغت است. امروزه جامعه شناسی فراغت یکی از بخشهای فعالیتهای گذران اوقات فراغت است.

امروزه جامعه شناسی فراغت یکی از شاخه های اساسی و بنیادین علم جامعه شناسی است. جامعه شناسان کارکردهای اوقات فراغت و یا نحوه گذراندن آن را به سه دسته تقسیم می کنند.

-کارکردهای رفع خستگی یا تأمین آسایش

-تأمین تفریح

-کارکردهای ابزاری در جهت توسعه فردی و اجتماعی

سه کارکرد مذکور به طور مستقیم به یکدیگر مربوطند و در حقیقت در تمام موقعیتها، این سه کارکرد در درجات مختلف برای تمام انسانها وجود دارند.

رفع خستگی و تأمین آسایش: یکی از کارکردهای اولیه اوقات فراغت رفع خستگی حاصل از کار یعنی رفع ملال و کوفتگی ناشی از کار و تجدید قوا می باشد. در این کارکرد اوقات فراغت به صورت غیرفعال سپری می شود.

تفریح: تفریح عبارت است از هرگونه فعالیتی که با قصد قبلی و با میل و رغبت در اوقات فراغت انجام گیرد. بنابراین تفریح یک تجربه احساسی و لذت بخشی است که با تمایل ارفاد در هنگام فراغت آنها بدست می آید. البته مرز مشخصی بین تفریح و برخی از فعالیتهای روزانه وجود ندارد. جنبه متمایز تفریح با دیگر فعالیتها این است که در انجام این تفریح جنبه اجبار وجود ندارد. باید توجه داشت که «فعالیت» یا «عدم فعالیتی» که بدون هدف و برنامه و بدون قصد قبلی باشد؛ جزو تفریح محسوب نمی شود. به همین دلیل تفریح با تنبلی و گذران بیهوده وقت هیچ گونه پیوندی ندارد و بنابراین با اوقات فراغت نیز نمی تواند ارتباطی داشته باشد.

نوع تفریحات هر اجتماعی، بستگی زیادی به اوضاع اقتصادی و اجتماعی آن جامعه و افراد آن دارد. روش صحیح گذراندن اوقات فراغت همانند کارکردن می تواند به اجتماع شکل و پویایی بخشد.

در بسیاری از جوامع کم درآمد، توده مردم وقت زیادی را به بیکاری می گذرانند؛ که می توان استفاده بهتری از آن داشت.

در گذشته تفریح در خارج از محیطهای بسته و محدود رواج داشته است. امروزه نیز در جامعه صنعتی قرن بیستم این نوع تفریحات با اقبال خاصی مواجه گشته است. این نوع تفریحات که در خارج از محیطهای بسته و محدود انجام می گیرد را «تفرج» نام نهاده اند.

در جامعه امروزی به دلیل نظمن و انضباط کار روزانه و نیز یکنواختی ملال آور کارها که معمولاً با فرم خاصی انجام می گیرد، بسیاری از مردم از گذرادن فراغت در تفرجگاههای شهری لذت می برند.

کارکرد ابزاری در جهت توسعه فردی و اجتماعی: امروزه با پیشرفت روزافزون جوامع صنعتی و با آگاهی به نقش و جایگاه خاص اوقات فراغت در اعتلاو شکفتگی فکری و شخصیتی انسان، برنامه ریزی در جهت گذراندن مثبت و فعال این اوقات اهمیت خاص و حیاتی یافته است. واقعیت آن است که اوقات فراغت همانطور که می تواند نقش سازنده داشته باشد، نقش بد و تخریبی نیز می تواند داشته باشد. در واقع وقت فراغت می تواند صرف خودسازی شود و یا بیهوده تلف گردد.

اوقات فراغت فرصت پرورش استعدادهای بدنی و ذهنی را برای فرد فراهم می کند و به فرد اجازه می دهد تا به این وسیله دانش و بینش حاصل از خانواده، مدرسه و جامعه را کاملتر و غنی تر سازد و این چیزی که جامعه امروز ما بدآن نیاز مبرم دارد.

امروزه اوقات فراغت مبنای یک اخلاق جدید است. امروزه فراغت نه تنها به عنوان حق هر فرد بلکه به عنوان یک ارزش تثبیت شده است.

وقت ازاد و اضافی می تواند صرف خودسازی شود؛ یا بیهوده، تلف گردد. توجه به این نکته بسیار بسیار حساس امروزه در برنامه ریزی کشورهای جهان مشهود است چرا که اولاً فراغت نقشی نیرومند و دوگانه در تحول سطوح فرهنگی دارد. دوم اینکه فراعت با عوامل دیگر جامعه و فرهنگ در ارتباط مستقیم است.

در کشور ما جوانان میزان قابل توجهی از جمعیت را شامل می شوند و از نظر جامعه شناسی برخی تغییرات اساسی در احساسات و عواطف و مسایل اجتماعی مانند گرایش به آزادی خواهی، عصیان و سرکشی از ابعاد جوانی و نوجوانی بشمار می رود. بسیاری از تبکاریها، ستیزه جوییها در ایام فراغت و بیکاری روی می دهد، که اوقات فراغت خود را به بطالت می گذرانند.

اشتغال به تفریحات سالم باید:

تمایلات پرخاشجویانه و هیجانات درونی افراد را که در محیط کار و تحصیلف زمینه خودنمایی ندارند؛ به نحوی ملایم ارضا نماید.

سبب ارتقاء سطح آگاهی و بینش افراد در جهت ارائه ذوق و توانائیهای بالقوه گردد.

در محیطی متنوع و بر دور از یکنواختی محیط کار و تحصیل باشد و به افراد فرصت دهد؛ اوقاتی را دور از نگرانیها و فشارهای زندگی حرفه ای به تسکین اعصاب خود بپردازند.

برنامه ریزی اوقات فراغت

در برنامه ریزی گذران اوقات فراغت ساکنان شهرها به دو عامل عرضه و تقاضا توجه می شود. مفهوم تقاضا در اینجا کمی با مفهوم آن در علم اقتصاد تفاوت دارد و بدین صورت تعریف می شود: «تعداد افراد یا گروههایی که متقاضی شرکت در فعاللیتهای گذران اوقات فراغتند و متقاضی فرصتها و تسهیلات مربوطه هستند.» با توجه به این تعریف چهار  شکل تقاضا متصور است:

اول، تقاضای موثر که مشارکت موجود جمعیتی در این گونه فعالیتها را در بر می گیرد.

دوم، تقاضای معوق است که شامل آن دسته از جمعیت ساکن در شهرها است، که مایل به مشارکت مدر فعالیتهای گذران اوقات فراغت هستند؛ اما قادر به مشارکت نیستند.

سوم، تقاضای بالقوه است که به آن دسته از جمعیت ساکن در هر شهر مربوط است که زمان یا ابزار لازم برای مشارکت را ندارند؛ اما می توانند به عضویت دو دسته اول و دوم درآیند.

چهارم، عدم تقاضا است که جمعیتی را در بر می گیرد که میل و توان مشارکت در فعالیتهای گذران اوقات فراغت را ندارند و در هیچ صورتی از این گونه فرصتها استفاده نخواهد کرد.

عوامل موثر بر تغییرات عرضه تسهیلات گذران اوقات فراغت در هر شهر عبارتند از: بستر طبیعی شهر، سابقه وجودی تسهیلات، تمایل، منابه قابل تخصیص و اولویتهای رفاهی تصمیم گیرندگان شهری و حد توجه به برنامه ریزی در جهت ایجاد تسهیلات گذران اوقات فراغت.

در هر جامعه شهری دو عامل بازدارنده در گسترش فعالیتهای گذران اوقات فراغت قابل مشاهده است: بازدارنده اول که دارای هر دو زبان مکانی و زمانی است، پیش گرفتن تقاضای معوق و بالقوه است بر تقاضای موثر جمعیت و بازدارنده دوم نبود یا کمبود عرضه تسهیلات و امکانات مناسب گذران اوقات فراغت است که حتی در صورت تغییر وضعیت اجتماعی و اقتصادی جمعیت و گسترش تقاضای موثر؛ امکان تحقق تقاضای فقرد را بدست نمی آورد.


نوشتار دوم:

برنامه فیزیکی

با بررسی حوزه فعالیت های مراکز فرهنگی – تفریحی و بخش های مختلف مورد نیاز و سپس دسته بندی آنها، تعداد زیاد و بیسیار متنوعی از فعالیت ها، حاصل می گردد، که در اینجا مجال آن نیست؛ اما با توجه به ایده اصلی در طراحی پروژه که آب و کیفیت حضور آن در معماری ایرانی است، برنامه فیزیکی پروژه، تحت تأثیر این موضوع قرار گرفته است؛ چه آنجا که به طور مستقیم به آب پرداخته شده و یا آنجا که آب به طور غیرمستقیم دستمایه طراحی قرار گرفته است.

بنابراین حوزه های انتخابی با توجه به مقدمه بالا به شرح زیر است:

1-باغ آب:

مجموعه ای است از فضاهای باز و بسته که با نگاه ویژه به آب و حضور آن در پروژه، شکل می گیرد. آب یکی از مگعناصر اصلی در شکل دهی به فضاهای پراکنده در سایت است. کیفیت حضور آب در طراحی فضاهای باز به گونه ای است که به مختصات گوناگون آب در فضاهای مختلف پرداخته شده است.

در کنار این فضاها، موزه آب و کوشک مرکزی باغ از جمله فضاهای بسته هستند. حضور آب به طور متمرکز و پراکنده در فضاهای باز و ارتباط آن با فضاهای سرپوشیده مجموعه، دربردارنده تجربیاتی فراتر از تجربیات روزمره انسان امروزی است.

2-حوزه آموزشی:

در این حوزه به دو عرصه آموزشهای هنری و علمی پرداخته می شود. به دلیل تنوع موضوعات آموزشی گدر این حوزه، به فضاهای گوناگون آموزشی نیاز است تا بتوان به گونه ای قابل قبول به ارایه خدمات آموزشی پرداخت.

آموزش هنری شامل: کارگاهها، کلاسهای ویژه موسیقی و کلاسهای عمومی.

آموزشهای علوم شامل: کلاسهای عمومی و فضاهای ویژه آموزش زبان و کامپیوتر. البته در غرصه آموزش های هنری باید در کنار آموزش به عرضه و نمایش آثار نیز پرداخت. بنابراین برای عرضه فعالیت ها و آثار هنری، فضاهای زیر درنظر گرفته شده است:

سالن چند منظوره جهت نمایش فیلم، اجرای تئاتر، اجرای کنسرت موسیقی، همایش و ... استفاده می گردد.

گالری: شامل فضاهای باز و بسته به منظور برگزاری نمایشگاههای متنوع فرهنگی – هنری و مناسب گوناگون و نیز ارائه فعالیت های هنری مجموعه

آمفی تئاتر روباز برای برگزاری تئاتر، نمایش و گردهمایی در فضای باز.

3-حوزه اطلاع رسانی:

امکان دسترسی راحت و آسان به اطلاعات در زمینه های مختلف علمی، اجتماعی، هنری و ... یک ضرورت فرهنگی است. در این حوزه فضاهای مختلفی همانند کتابخانه همومی کتابخانه ویژه کودکان و نوجوانان و نیز مراکز اطلاع رسانی رایانه ای درنظر گرفته شده است.

4-حوزه ورزشی:

در تناسب با عنوان کلی پروژه و در راستای تأمین اهداف گوناگون پروژه، یک استخر سرپوشیده همراه با فضاهای مکمل در طراحی مجموعه درنظرگرفته شده است.

5-حوزه اداری:

فعالیت های حوزه اداری طبعاً شامل امور اداری، سرپرستی و برنامه ریزی در تمام زمینه های مربوط به مجموعه و اداره و هدایت آن می گردد. این حوزه نیازمند فضاهای متعددی شامل دفتر ریاست، اتاق کارمندان، روابط عمومی، اطلاعات و ... می باشد.

6-حوزه خدماتی:

در حوزه وابسته به خدمات و فعالیت های جنبی آن فضاهایی به شرح زیر پیش بینی شده است:

رستوران، بوفه، چایخانه، غذاخوری کارمندان، سرویسهای بهداشتی، پارکینگ خصوصی و عمومی، انبارها، تأسیسات مربوط به سرمایش – گرمایش، تصفیه آب، آبرسانی و ...


نوشتار سوم:

استانداردهای فضایی

در این بخش به استانداردها، ویژگیها و مختصات هر یک از فضاهای ذکر شده در نوشتار قبل، پرداخته شده است:

1-سالن نمایش و گردهمایی:

سالن های نمایش به طور کلی به سه بخش کلی تقسیم می شوند:

1-1. پذیرش، ورودی، هال، رختکن، سرویس های بهداشتی و غیره

2-1.آدیتوریوم یا تالار

3-1.سن:سن اصلی یا صحنه، بالها، انبار صحنه، اتاق های رختکن و اتاق تمرین.

1-1.÷ذیرش:معمولاً شامل بخش هایی مانند ورودی و فضای انتظار می باشد. فضای انتظار باید برای دوسوم تماشاگران تا قبل از شروع برنامه پیش بینی شود، که 13 درصد از این فضا را مسیر رفت و آمد تشکیل می دهد. سرانه فضا جهت انتظار برای جمعیت تا 800 نفر 5/0 متر مربع می باشد. برای هر 100-75 نفر هم یک سرویس بهداشتی درنظر گرفته می شود.

2-1.تالار (آدیتوریوم): جایگیری این فضا باید به گونه ای مباشد که مراجعین به آسانی به سالن وارد و از آن خارج شوند. بالاترین میزان شیب برای کف سالن با پله 35 درجه و بدون پله 10 درجه می باشد.

برای هر 3 صندلبی یک محل پارکینگ درنظر گرفته یم شود. ارتفاع تالار برای سالن های چند منظوره 7 تا 8 متر مکعب برای هر نفر مناسب می باشد. از عوامل مهم در سالن های چند منظوره می توان به نکات زیر اشاره کرد:

کیفیت فضای داخلی و مساحت آن

شرایط نورگیری سالن

فاصله تماشاگر در دورترین نقطه

زوایای افقی و عمودی دید

3-1-صحنه:صحنه یا سن محل اجرای برنامه هایت؛ مانند تأتر، کنسرت، سخنرانی و نمایش فیلم. سن باید توسط پرده ضد آتش از تالار مجزا گردد.

در هر طرف سن پلکانی به پهنای حدود 25/1 متر و در تئاترهای کمتر از 800 صندلی تقریباً 10/1 متر مورد نیاز است. انبار وسایل در تراز سن و حدود 10 درصد مساحت آن می باشد.

اتاق های جانبی نیز برای صحنه طراحی می گردد که دارای کاربردهای مختلفی هستند؛ از جمله اتاق های تعویض لباس هنرمندان، گریم و چهره پردازی.

فضای بالای سن نیز برای وسایل روشنایی و حفره های تهویه به کار می رود.

مسأله اکوستیک و ارتباط آن با فرم:

در صورتیکه سطوح مختلف آدیتوریوم به صورت دایره یا مقطعی از آن طرح شوند، در سالن های بزرگ با دیوراهای قوسی، همواره خطر ایجاد اکوهای مزاحم وجود دارد. شیب کف سالن همانقدر که از نئقطه نظر دید اهمیت دارد از نظر صوت نیز مهم است. اختلاف سطح کف دو ردیف متوالی در هر قسمت سالن نباید از 75 میلی متر کمتر باشد.

2-گالری

گالری ها به عنوان یکی از ملزومات مراکز فرهنگی مطرح می باشند. گالری باید فضایی با ویژگیهای زیر باشد:

الف.محافظت از آثار هنری در برابر رطوبت، خرابی، آتش سوزی، گرد و غبار، نور آفتاب و ...

ب.نمایش آثار هنری با شرایط مناسب از لحاظ نور، فضا و ...

گرایش امروز در طراحی گالری ها بیشتر تأکید بر طراخی فضاهایی یکپارچه دارد که بتوان با دیوارهای جدا کننده متحرک و قطعات سبک آنها را آرایش داد.

از جمله عوامل تعیین کننده در طراحی گالری چگونگی تأمین نور است. نور را می توان به صورت طبیعی و مصنوعی تأمین کرد.

 

 

3-فضاهای آموزشی:

به طور کلی فضاهای آموزشی می تواند به دو بخش آموزشهای نظری و آموزش های عملی تقسیم بندی گردد که آموزش های نظری در کلاسهای درسی و آموزش های عملی در آتلیه لابراتوار و کارگاه انجام می پذیرد.

1-3-کلاسهای درس:

تناسب ابعاد کلاس های درسی با توجه به استانداردهای مختلف برای حداکثر نسبت طول و عرض کلاس از 3/1:1 تا 71/1:1 متغیر است. بطور متوسط کلاسهای انفرادی (کوچک) 32 متر مربع، کلاسهای متوسط تئوری برای 15 تا 20 نفر 5/75 متر مربع و کلاسهای بزرگ تئوری برای 40 تا 50 نفر 105/7 متر مربع درنظر گرفته می شود.

استانداردهای سطح سرانه کلاس ها بسیار متفاوت است: برای مثال در آلمان برابر 9/0 تا 8/0 متر مربع و در انگستان 6/1-90/0 متر مربع برای هر شاگرد تا ظرفیت 50 نفر محاسبه می گردد. در ایران سطح سرانه کلاسهای درسی تا 4/1 متر مربع درنظر گرفته می شود.

2-3.فضای آموزش عملی:

آتلیه طراحی نقاشی: زیربنای مفید این نوع فضا 5 متر مربع برای هر خنرجو پیش بینی می شود.

کارگاه سفال: زیربنای مفید کارگاه سفال به ازای هر هنر آموز 9 متر مربع درنظر گرفته می شود. در محل کار هنرجویان به تعداد یک سوم ظرفیت میز میزکار می گیرد. مراحل سفالگری در دیاگرام زیر نشان داده شده است.

حرارت " شک شدن " فرم دادن " آماده سازی گل " خاک رس

4-کتابخانه:

فضاهای مختلف کتابخانه شامل هال ووردی، قسمت مراجعه و تحویل کتاب همراه با محلی برای کار بروی کتاب، انبار کتاب، سالن مطالعه اصلی که فضای اصلی کتابخانه و در رابطه با قسمت مراجعه و تحویل می باشد و سالن نشریات و مجلات که می تواند در رابطه با سالن مطالعه می باشد.

افزایش پیوسته سرویس دهی کتابخانه، انعطاف طرح وسایل مورد استفاده را در آن لازم می گرداند.

نور خورشید یا نور روزانه اولین منبع موثر در کتابخانه است؛ اما نور طبیعی نباید به طور مستقیم از پنجره های روبه جنوب وارد کتابخانه شود.

5-استخر سرپوشیده:

نسبت دارازا به پهنای استخر باید مضربی از 5/2 باشد. همچنین درازای آن باید چنان انتخاب شود، که مضرب صحیح از آن برابر عدد  صد شود. این طول معمولاً 10، 5/12، 20، 25، 33/33 درنظر گرفته می شود.

مساحت سرانه استخر 2 متر مربع برای هر شناگر است. راهروهای تر و خشک استخر باید از یکدیگر جدا شوند، بدین ترتیب که استفاده کنندگان پس از عبور از راهروی خشک وارد رختکن شوند و پس از تعویض لباس و گذر از محوطه دوش، توالت به محوطه اصلی استخر وارد شوند.

درجه حرارت مناسب برای آب استخر 22 درجه سانتیگراد یا نزدیک به آن است. و دمای 24 و 25 درجه نیز برای فضای سرپوشیده استخر مناسب است.

6-حوزه خدمات

1-6-رستوران: فضاهای رستوران را می توان در سه بخش تفکیک نمود:

فضاهای تهیه غذا، فضاهای ارائه غذا و نوشیدنی و فضاهای سرویس و خدمات.

آشپزخانه و انبار غذا بهتر است در سطح سالن غذاخوری واقع شوند برای انتقال و حمل مواد غذایی باید دسترسی جداگانه به آشپزخانه پیش بینی شود.

در سالن های صرف غذا 1/1 الی 9/1 متر مربع برای هر صندلی درنظر گرفته می شود. مساحت خالص محوطه آشپزخانه 15 تا 25 درصد مساحت کل محاسبه می گردد.

2-6-بوفه ها: نیازهای فضایی بوفه به شرح زیر است:

فضای نشستن، فضای لازم جهت نگهداری، آماده سازی و سرو و انبار.

3-6-پارکینگ: فضای مورد نیاز برای هر اتومبیل در پاک 90 درجه تقریباً 20 متر مربع و برای پارک 45 درجه تقریباً 23 متر مربع می باشد.

در پارکینگ ها برای دوچرخه و موتورسیکلت نیز محلی درنظر گرفته می شود.

7-حوزه اداری: در بخش اداری چند نوع فعالیت مختلف وجود دارد:

دفاتر مدیریت و معاونین، دفاتری که مراجعه کننده دارند، دفاتر مربیان، بایگانی و اتاق کنفرانس.

میانگین فضای کاری برای هر کارمند 4 تا 6 متر مربع می باشد. برای رئیس هر بخش نیز فضایی در حدود 15 تا 25 متر پیش بینی می شود. عمق اتاق دفاتر بستگی به احتیاجات فضایی دارد، اما میانگین آن 5/4 الی 6 متر است.


فصل دوم:

بستر فیزیکی طرح

نوشتار یکم:  بررسی و آنالیز نمونه های موجود

نوشتار دوم: برنامه فیزیکی

نوشتار سوم: استانداردهای فضایی


نوشتار یکم:

بررسی و آنالیز نمونه های موجود

اگرچه حضور آب در معماری و معماری منظر معاصر چه به لحاظ کیفی و چه به لحاظ کمی بسیار جشمگیر و غیرقابل انکار است؛ اما طراحی معماریی که موضوع اصلی آن عنصر «آب» می باشد و سعی در ارائه جلوه هایی امروزین از مختصات و ویژگیهای این عنصر داشته باشد؛ در معماری معاصر جهان و یا حداقل ایران، مووضعی جدید و قابل تأمل است.

در بررسی نمونه های موجود، ابتدا فضاهایی از معماری ایران که امروزه به عنوان باغ موزه در حال اجرا هستند و شناخت این فضاها به عنوان ویژگیهای موضوع پروژه پرداخته شده است و سپس پروژه باغ – موزه آب تهران که اولین تجربه از این نوع در کشورمان محسوب می شود؛ مورد بررسی و تجزیه قرار گرفته است.

در ادامه برای آشنایی با نوع برخورد معماری امروز جهان با موضوع آب به عنوان ب به عنوان «کانسپت» اصلی طراحی، چند نمونه از تجارب معمار ژاپنی، تادوآندو، ارائه شده است. برای آشنایی بیشتر با خاستگاه نظرات و عقاید این طراح، مقدمه ای در باره جایگاه و نقش طبیعت به طور عام و آب به طور خاص، در معماری گذشته و امروز ژاپن آمده است.

 

1-کاخ چهلستون

2-موزه آب خراسان

3-باغ-موزه آب تهران

باغ-موزه شامل موزه آب و پارک موضوعی در زمینی به مساحت 8000 متر مربع و در مسیر یکی از قناتهای قدیمی تهران بنا شده است.

در این پروژه، طراح سعی کرده است؛ در قالب حضور آب به اشکال و صور گونه گون چه در فضای باز و چه در فضای سرپوشیده، بیننده را از بند تجربیات روزمره زندگی برهاند و بر روزمرگی چشم و حس تلنگری وارد سازد. ایده اصلی طراحی موزه، اقتباس از فرم یخچالهای قدیمی از نوع کویری است.

کاخ چهلستون (باغ موزه چهلستون)

با انتخاب اصفهان به پایتختی و گسترش شهر به طرف جنوب و احداث میدان نقش جهان، طرح استقرار کاخهای شاهی بر مجموعه ای که آن روزگار (دولتخانه) نامیده می شود به وسیله شیخ بهائی ریخته شد. مجموعه ای که شروع آن (عالیقاپو) کاخ سلطنتی نیز مستقر بود عماراتی مانند تالار اشرف – جبه خانه – رکیب خانه، کشیک خانه، کاخ هشت بهشت، توحیدخانه و برخی عمارات دیگر ساخته شد.

از جمله این بناها ساختمان کوچکی بود که شاه عباس اول در باغ جهان نما به صورت کوشک یا کلاه فرنگی احداث کرد و در زمان شاه عباس دوم توسعه یافت و چهلستون نامیده شد. ایوان اصلی بر بیست ستون استوار است که در دوران صفویه از آئینه کاریهای بسیار زیبا پوشیده شده بود. بسیاری از محققین وجه تسمیه کاخ را انعکاس بیست ستون بر استخر زیبا و بزرگ عمارت میدانند. سال اتمام کاخ چهلستون 1057 هجری در زمان سلطنت شاه عباس دوم بوده است. تالار مرکزی ماخ که اختصاص به مهمانان خارجی و شخصیتهای کشورهای دیگر داشت حاوی نقشهایی است که وقایه تاریخی دورانهای مختلف را بیان میدارند. نقاشیها دوران شاه اسماعیل اول و جنگ کرنال در زمان نادرشاه افشار را به نمایش میگذارد.

در دو طرف سالن مرکزی عمارت چهلستون تصاویری ماز سفرا و اروپائیانی که در آن روزگار در اصفهان بوده اند نقاشی شده است. این تصاویر را دو نفر نقاش هلندی که (آنژل Angel) و (لورکا Lorca) نامیده می شدند نقاشی کرده اند. از دیگر نقاشی ها شرح پذیرائی شاه عباس اول و دوم و شاه طهماسب از امرای ترکستان و همایون هندی و نیز جنگ شاه اسماعیل اول با ازبکان است در حال حاضر عمارت چهلستون بصورت باغ موزه ای که سالن مرکزی آن محل نمایش برخی از آثار هنری دورانهای مختلف اریان است.

این موزه توسط اداره آب منطقه ای خراسان مشهد در 12 بهمن 1378 افتتاح شده است بررسی، شناخت و معرفی سازه های آبی قدیمی استان نظیر سدها، قنوات، قنات های قدیمی شهرستان گناباد با قدمت 2500 ساله، آب انبارها، یخدان ها، پل بندها، شیوه های آبیاری سنتی، معرفی سیر پیشرفت صنعت آب از گذشته تا به حال طرح مردم شناسی آب و جمع آوری اطلاعات و مستندات و فرهنگ سنتی آب و آبیاری خراسان از اهداف تشکیل این موزه است. در این موزه ابزار و ادات قدیمی و معاصر مرتبط با آب نظیر فنجان اندازه گیری آب، خمره های آب شرب لوله های انتقال آب، ماکت سدها، تصاویر مختلفی از آب انبارها و ... به نمایش درآمده است این گنجینه دارای کتابخانه نیز می باشد.

باغ موزه آب تهران قرار بود به شکل باغی از درختان با جوی های جاری در محدوده خیابان شریعتی، خیابان یخچال به بهره برداری برسد. وارد پارک که می شوی کنار در اصلی، کره ای که آب از روی آن جریان دارد، خودنمایی می کند. یک جوی آب منشعب از یک رشته قنات از زاویه شمال غربی وارد این باغ شده و پس از طی یک سوم طول زمین با چرخش به سمت شرق، عرض باغ را طی می کند. فواره ها و حوض هایی با طرح هایی متفاوت در آنم قرار گرفته اند، تعدادی از این فواره ها فعال هستند. جلو که می رویم حوض هایی را می بینیم، خشک و بی آب و یا با آب هایی راکد و پر از آشغال. در ابتدا هدف از احداث این باغ موزه استفاده از فضای سبز بوده و این جریان آب به منظور فراهم کردن محیطی دلنشین تر برای شهروندان و همچنین آشنایی جوانان و نوجوانان با نقش آب در حیات طراحی شده است. در واقع هدف شهرداری منطقه سه از احداث باغ موزه آب به نمایش گذاشتن جنبه های گوناگون آب – این عنصر حیات بخش – بوده است. نرسیده به انتهای این باغ ساختمانی با زیربنایی حدود هزار و 500 متر روبه رو می شویم. نمای ظاهری آن به صورت مخروطی ناقص با پوسته ای مکعب شکل در اطراف خود است که تداعی کننده یخچال های سنتی ایران است. این ساختمان مسی در برابر هوای آزاد به علت انجام نشدن اقدامات حفاظتی ظاهری سیاه به خود گرفته و مسی بودن آن از دید بیننده پنهان شده است. این موزه و نمایشگاه آب، ساختمانی سه طبقه با سطح مقطع مربع شکل و در طبقه همکف آن که نزدیک یک متر از سطح طبیعی بوستان پایین تر است، آب نمایی شیشه ای و مخروطی در ارتفاعی تقریباً زیاد داخل ساختمان قرار گرفته که بخشی از آب قنات موجود را از قسمت شمالی طبقه اول به داخل آن هدایت می کند، سپس آب از زیر کف این سطح به خارج منتقل می شود که در اکثر مواقع فعال نیست. در قسمت شمالی آب نما، یک سالن چندمنظوره با ظرفیت چهل نفر جمعیت جهت برگزاری سمینار، سخنرانی، فیلم و اسلاید قرار دارد و همچنین در هسته مرکزی طبقه اول، گالری های مرکزی قرار دارد که محل نمایش بخش های تصویری و تجسمی از جلوه ها وویژگی های طبیعی است. در طبقه اول این موزه سه گالری، بخش های اداری، بوفه، سرویس های بهداشتی و در طبقه دوم یک کتابخانه کوچک و سه گالری برای نمایش عکس، ماکت، امکانات گرافیکی و ... در ارتباط با آب درنظر گرفته شده است. به نظر می رسد طبقات این ساختمان برروی هم لغزیده و تصوری از قالب های یخ بر روی هم چیده شده را در ذهن ایجاد می کند. با توجه به بخش های مختلف این بنا، با کتابخانه بدون کتاب و سالن آمفی تئاتر بدون اجرا روبه رو می شویم.

سازمان آب این مکان را برای یک دوره 10 ساله اجاره کرده بود، ولی پس از دو سال، این مکان چند ماه پیش دوباره به شهرداری تحویل داده شد و اکنون به عنوان موزه آبزیان درنظرگرفته شده است.

آب و معماری امروز ژاپن

طبیعت کشور ژاپن، بهترین و کاملترین الگو در طراحی فضای خارجی معماری ژاپن است. در معماری ژاپن، تکنیکهای باغسازی نه تنها در وسعت زیاد، بلکه در فضاهای بسته و کوچک نیز با ظرافت و دقت کامل رعایت می شود.

در طراحی معماری، عناصر دست ساز مانند جویهای مصنوع، حوضچه های آب و ... برای انسان کردن مقیاس باغ و تزئین فضای باغ استفاده می شود.

در باغ ژاپنی، آب عنصر آزاد است و حالت شکل جایی را که در آن قرار دارد؛ به خود می گیرد. صدای ریزش آب روح هر باغ ژاپنی است.

آب همچنین به خاطر سطح منعکس کننده اش در باغ به کار می رود.

جدا از اقلیم خاص ژاپن و حضور طبیعت بیکران و بکر ریشه این احترام و توجه به آب و طبیعت را باید در اصول اولیه «بودیسم» جستجو کرد؛ آنجا که بودا تربیت اخلاقی افراد برای ادراک همه جانبه عشق جهانی و نازک دلی نسبت به همه موجودات زنده را الزامی می داند.

در معماری امروز ژپان، معماران معاصر ژاپنی اهمیت خاصی برای طبیعت و حضور عناصر طبیعی در معماری قائلند. «تادوآندو» از جمله معماران معاصر ژاپن است که در عمل وفاداری خود به ایده حضور طبیعت در معماری را به اثبات رسانده است. آندو در جایی گفته است: «معماری من می کوشید، از طریق صورپیش نمونه ای از فضاسازی، تفسیر بنیادین در باره شهر و جهان طبیعی بدست دهد. به همین دلیل من می گذارم عناصر طبیعی همچون نور و باد، خود در فضاها سخن بگویند.»

در واقع آندو از طبیعت کمک می گیرد تا فضاهای آبستره و تجریری خود را کیفیت تصویری ببخشد. این کیفیت تا بدانجا پیش رفته است که آندو «در موزه تاریخ اوزاکا» دیوارها را حذف کرده و عملاً فضای بسته یا وجود ندارد و تمام اشیاء در یک محوطه باز در کنار فضای سبز و دریاچه و پلکان عظیمی که ساخته شده به نمایش درآمده اند.

اکنون برای آشنایی با ایده های طراحی آندو در رابطه با کیفیت ارتباط آب به عنوان یکی از عناصر طبیعی با معماری به بررسی ای مختصر در برخی از پروژه های نام آشنای او می پردازیم.

2-کلیسای روی آب (88-1985)

این کلیسا بروی محدوده ای خالی از ساخت و ساز در رشته کوه «یوباری» در «هوکایدو» قرار دارد و پلان آن شامل دو مربع درهم ادغام شده با اندازه های متفاوت است. ساختمان کلیسا به سمت یک دریاچه مصنوعی قرار دارد که با منحرف کردن مسیر یک رودخانه محلی ایجاد شده است. بازدیدکنندگان از داخل یک پلکان تاریک پایین می روند و به قسمت انتهایی نمازخانه وارد می شوند. دیوار پشت محراب، کاملاً شفاف و شیشه ای است و دید وسیعی را به سمت دریاچه فراهم می سازد. دیوار شیشه ای را می توان به طور کامل به یک طرف حرکت داد و فضای داخلی کلیسا را مستقیماً به سمت دریاچه باز کرد.

حضور صفحه ساکن و بزرگی از آب در چشم انداز نمازخانه این کلیسا و آرامش وصف سکوت و ناپذیری را به فضای نمازخانه می بخشد. از سوی دیگر ویژگی انعکاسی آب و انعکاس صلیب بزرگ فلزی در آب، حوض های مساجد ایرانی – اسلامی را به ذهن متبادر می سازد. سکون آب و انعکاس مناظر اطراف در آن، اثری آرامش بخش داشته و از این طریق استفاده کننده احساسی مطبوع و ملایم از فضای نمازخانه پیدا می کند. استفاده از حوضچه و برکه به جای محراب، بیانگر تمثیلها و استعاره های ژاپنی است و استفاده از طبیعت برای رسیدن به «یگانگی حقیقت نهایی»

در این مکانها بر نور، باد و دیوارهایی که به عنوان پوسته محافظ آفرینش طبیعت در داخل استراکچر بود تأکید فراوانی شده است. فضای داخلی یک فضای ویژه و دلپذیر است. این پروژه یکی از بهترین کارهای او می باشد.

استفاده از اشکال هندسی در ساختمانهای او که آمیخته شده از معماری مدرن و معماری سنتی ژاپن است. در ایجاد فضایی که به عنوان یک فضای انسانی کاربرد دارد، در جهت مخالف از معماریهای یکنواخت تجاری بوده است. در فضایهای خارجی دیوارها انحراف پیدا می کنند تا دربرگیرنده بی نظمی و آشفتگی شهر و شهرنشینی باشد.

او در این ساختمان از چوب خیزران یا نی استفاده نکرد. او ساختار دشوار باغها را نیز استفاده نکرد و دیوارهای خارجی را از کاغذ نساخت.

او به هم پیوست بتن، شیشه، فلز و در برخی موارد چوب را – این وسیله ای نبود که او معماری سنتی را رد کند. بلکه در جهت کاملاً متضاد – او آمیخت روحانیت و اصل نوگرایی (Modernism) را با ایجاد ساختاری شگفت انگیز کلیسای روی آب یکی از نمونه های اولیه از این مفهوم آمیختن معماری بود.

کلیسا وقتی از خارج دیده می شودرشته بی پیرایه ای را نشان می دهد که خود را در آغوش تپه ها به نمایش می گذارد. اما طراحی داخل کلیسا که نبوغ او را آشکاتر می سازد – شخص در جایگاه خود در کلیسای کوچک می تواند دریاچه و تپه ها را که با هم ترکیب شده اند را ماشهده کند. استفاده از گرانیت برای سنگ فرش کگردن در کف کلیسای کوچک – اجزاء را به هم پیوسته و تنها اثر تفکیک بین درون و خارج یک صلیب فلزی در موقعیت مرکزی بیرون کلیسا است.

هماهنگی با طبیعت از اهداف اصلی او در طراحی بوده است. طراحیهای او بر یک احساس طبیعی شکل می گیرند.

ساختمانهای او برقرارکننده یک سازگاری قابل توجه، عالی در اتصال سخت، محکم با احاطه کردن محیط و طبیعت است. در فلسفه سبک معماری ژاپنی درگذشته، احساسی از مرفه جویی و اسایش خاطر، آرامش را بیان می دارد و این عوامل کاملاً از روی قصه می باشد.

محتملاً طراحی او از یک حالت تفکر بر او ایجاد می شد، از درون گرایی و با حلق بینی را که بیشتر شبیه به خانه های قدیمی چای در ژاپنی بوده است. ساختمانهای او همه احساس گشودگی و خودنمایی را بیان می دارد. (بکار گرفتن تور طبیعی از خارج)

استفاده از مصالح معاصر و فرمهای هندسی سخت که سبک معماری سنتی ژاپن و جهان را در سده بیستم بیان می دارد.

3-معبد آب (91-1989)

تپه ای در جزیره آواجی با دیدی وسیع به خلیج اوزاکا محل جانمایی معبد جدید فرقه «شینگون بادیست» می باشد. سالن این معبد، در داخل زمین، زیر یک استخر بیضی شکل پر از نیلوفرهای آبی قرار دارد. راه ورود به سالن، پلکانی است که از روی سطح آب شروع می شود و به نظر می رسد که بازدیدکنندگان را به زیر آب می کشد. سالن اصلی بعد از یک اتاق گرد با یک شبکه بندی از ستون های چوبی تشکیل شده که درون محوطه ای مربع شکل حگرفته اند. فضای داخلی و ستون ها، به رنگ قرمز است. در پایان روز و در هنگام غروب آفتاب، تابش قرمز رنگ اشعه خورشید فضای معبد را پر می کند.

کیفیت و کمیت حضور آب در معماری معبد و نیز نوع ورود به فضای داخلی معبد، تجربیات روزمره انسان معاصر را به چالش می طلبد و ارائه گر نگاهی تازه و نو، به عناصر طبیعی اطراف ماست.

نوع فرم معبد و تقسیمات آن و نیز یاری گرفتن از آب حاکی از تلاش معمار برای اثرگذاری بر ذهن و احساس بیننده است؛ تأثیری که بیننده را برای رسیدن به تمرکز و آرامش ذهنی یاری رساند. صفه آبی و گلهای نیلوفری این صفه چنان ذهن و احساس را مسحور خود می کند؛ که بیننده را برای حضور در عوالم معنوی مهیا می سازد.

4-پروژه آواجی شیما (2000-1992)

سایت این پروژه رو به روی خلیج اوزاکا، در شمالی ترین قسمت جزیره آواجی قرار دارد. این منطقه بریا فراهم. ساختن باند فرودگاه بین المللی کانسای، با شن و ماسه پوشانده شد. این پروژه به نام «یومبوتای» یا «مرحله ای برای رویاها» در طولی که جمعاً به طور تقریبی 600 متر می باشد؛ به مرحله اجرا درآمده است. تسهیلات چند منظوره شامل یک باغ گیاه شناسی یک تأتر روباز، یک تالار سخنرانی بین المللی و یک هتل در زمینی به مساحت 100 هکتار ساخته شده است.

در ابتدا سایت منطقه به طور کامل فاقد عناصر طبیعی بوده و بر این اساس، هیچ مبنای واقعی برای ارائه ایده فراهم نبود. بنابراین طراح باغی را که کارکرد خاصی ندارد؛ به عنوان مهم ترین مشخصه پروژه بنا کرده و در امتداد آن به طراحی سایر فضاهای مجموعه پرداخته است. از جمله این فضاها می توان به هتل، باغ آب، تئاتر روباز و ... اشاره کرد.

آندو تا حد امکان، ساختمان ها را در شیب زمین پنهان کرده و در عین حال تجربه و مشاهده فضای محیطی و چشم اندازها را غنی و متنوع ساخته است. طرح کلی این مجموعه بر فضای سبز، گل ها و آب تمرکز دارد.

حضور عناصر گوناگون طبیعی، بویژه آب، فضاهای داخلی و خارجی را در هم آمیخته به گونه ای که این عناصر طبیعی در فضاهای داخلی حس و لمس می شوند. این مجموعه باغ بزرگی را تداعی می کند که بوسیله اقیانوس احاطه شده است.


فصل سوم

بستر کالبدی طرح

بازشناسی شهر

1-وضعیت اقلیمی

2-مطالعات

3-جمعیت


مطالعات اقلیمی و طبیعی

با توجه به نقشه پهنه بندی اقلیمی ایران، شهر کرج در گروه اقلیمی 5 وزیر گروه (2-5) قرار گرفته که ویژگی های اقلیمی و جغرافیایی آن در امر ساختمان عرضه گردیده است.

1-فرم کشیده در جهت محور شرق – غرب

2-طرح فضایی فشرده

3-پیش بینی جریان هوا ضرورتی ندارد.

4-پنجره های کوچک با مساحتی بین 15 تا 25% مساحت نمای مربوطه

5-دیوارها و کفها و بام سنگین با زمان بیش از 80 ساعت منطقه کرج از نظر آب و هوایی به سه بخش کوهستانی – دامنه و دست جنوبی تقسیم می گردد که آب و هوای دشت جنوبی کرج گرمتر و خشک تر از بخشهای دامنه و کوهستانی است.

آب و هوا

با توجه به درجه حرارت متوسط روزانه بین 5/21 تا 25 درجه در تابستان و میزان رطوبت بین 52 تا 62 درصد ملاحظه می گردد که آب و هوای کرج در حد قابل تحمل و تقریباً مطلوب میباشد (منطقه آسایش در ایران و در تابستان 5/21 تا 29 درجه سانتیگراد و 30 تا 65% رطوبت نسبی است. اما در زمستان درجه حرارت بین 1/1 تا 3/8 درجه به نسبت منطقه اسایش 2- تا 7/25 درجه بسیار سرد است.

باد

جریان هوا علاوه بر اینکه وسیله تبادل حرارت در محیط می باشد در میزان تاثیر رطوبت هوا بر بدن انسان نقش عمده ای را ایفا می نماید. در یک درجه حرارت ثابت افزایش سرعت باد میزان رطوبت نسبی را در جهت ارتقاء به حد مجاز و قابل قبول تغییر می دهد. در دماهای بالا نیز یک حداکثر مطلوب سرعت باد وجود دارد که در آن حداکثر میزان خنک شدن بدن صورت می گیرد.

تقلیل سرعت هوا از حد مذکور موجب بالا رفتن دمای بدن خواهد می گردد. این حد مطلوب سرعت باد به عوامل چون دما، رطوبت هوا، قدرت بیولوژیکی بدن و نوع پوشش بستگی دارد.

آبها سطحی و زیرزمینی

رودخانه کرج در جهت شمال شرقی به جنوب شرقی دشت کرج با دبی لحظه ای 20/75m3/s و مجموعه دبی سالیانه 190/518 میلیون متر مکعب و رودخانه کردان با حداکثر دبی لحظه ای m328/36 و دبی سالیانه 280/129 میلیون متر مکعب در غرب کرج جریان دارد. در حد فاصل رودخانه های کرج و گردان مسیلهای کوچکی نیز وجود دارند که حداکثر دبی جریانهای سطحی سالیانه آنها بین 10 الی 15 میلیون متر مکعب متغیر می باشد. دو رودخانه کرج و گردان سالیانه حدود 209 میلیون متر مکعب آب با توجه به ساختمان بستر آنها که در منطقه دشت کرج از آبرفتهای دانه درشت تشکیل گردیده به سفره آبهای زیرزمینی تزریق می نمایند که به صورت چشمه سازهای متعدد استخراج و به مصرف شرب و کشاورزی می رسد.

عمق سفره آبهای زیرزمینی در جنوب دشت کرج m3 و در مرکز دشت m60 و در شمال و اطراف جاده کرج حدود m100 با جهت جریان از شمال به جنوب شرقی و غربی با شیبهای 3/0، 8/0 و 2/1 درصد می باشد.

زمین شناسی

قسمتهای سطحی دشت کرج دارای قدرت جذب  آبهای سطحی بالایی است در بخش های جنوبی کرج بعلت تشکیلات آتشفشانی سبز و سرخ خصوصیات غیرقابل نفوذ موجب توقف آبهای زیرزمینی و توسعه اراضی نمکی و بالا بودن سطح سفره آبهای زیرزمینی گردیده است.

خاکشناسی

خاکهای کوهپایه ای عموماً از نوع وایزه ای بادبزنی و دارای سنگریزه های زیاد است خاکهای جنوب دشت عموماً عمیق و بدون سنگریزه با بافت رسی است بطور کلی بافت خاکهای دشت کرج بنا به موقعیت و نزدیکی یا دوری از کوههای شمالی و شمال شرقی از شن درشت تا رس متفاوت بوده.

حرکات فعال زمین

در طول تاریخ شرق و شمال کرج وقوع زلزله ای با شدت 7 ریشتر و جنوب و غرب آن با شدت 6 ریشتر بوده است. بنابراین رعایت آئین نامه شماره 2800 در طراح و ساخت الزامی است.

مطالعات تاریخی

کاروانسرا و پلهای متعدد اهمیت منطقه و راههای ارتباطی آن بیش از پیش افزون گشت، مهمترین این بناها عبارتند از کاروانسرای شاه عباسی کرج، کاروانسرای سنگی و پل شاه عباسی، بطور کلی در دوران صفویان کرج بدلیل قرارگرفتن در مسیر راه واصله اصفهان – تهران – تبریز و مرزهای عثمانی اهمیت ویژه ای یافته و به صورت یکی از منزلگاههای مهم راه مذکور بوده است. با انتخاب تهران به عنوان پایتخت در دوران حکومت آقا محمدخان قاجار کرج نیز به دلیل فاصله نزدیکش با تهران به علت دارا بودن آب و هوای مناسب و ییلاقی و وجود باغهای متعدد در عصر قاجار مورد توجه قرار گرفته و فتحعلیشاه باغ و دهکده ای بنام سلیمانیه در محل فعلی دانشکده کشاورزی کرج احداث کرد و نیز قرارگیری کرج در مسیر تنها راه درشکه رو کشور (تهران – بندر انزلی) بر اهمیت آن افزود. از اوایل قرن حاضر با احداث جاده های تهران به شهرهای انزلی، همدان، باختران و تبدیل کرج به تقاطع مهم، بر موقعیت ارتباطی این شهر افزوده گردید، با توجه به زیرساختار اقتصادی منطقه مانند، شبکه راهها، امکانات استفاده از آب رودخانه کرج و همچنین موقعیت کشاورزی و نزدیکی نسبی به پایتخت، به تدریج زمینه استقرار صنایع اساسی مانند کارخانه شیمیایی کرج (سال 1379)

مقواسازی (1312) مراخانه قند کرج (1314) ذوب آهن کرج (سال 1318) و همچنین موسسات آموزشی و تحقیقاتی مانند مدرسه فلاحت یا دانشکده کشاورزی (سال 1308) بنگاه دامپروری حیدرآباد (سال 1314) و موسسه سرم سازی رازی (1318) و در دهه های اخیر با احداث سد کرج، کارخانجات جهان و محلات مسکونی از قبیل چهارصد دستگاه، محله اصفهانیها، جوادآباد، حسن آباد و غیره و سپس احداث اتوبان تهران کرج (سال 1348) منجر به دگرگونی وسیعی در کالبد شهر گردید.

جمعیت

بررسی وضع موجود و پیش بینی رشد تحولات جمعیتی در آینده

اما آنچه باعث افزایش این جمعیت در سالهای اخیر شده است به طور اختصار بیان می شود که عبارتند از: اختلاف میزان درآمد خانوارها در نقاط شهری و روستایی گسترش فعالیت های ساختمانی – پایین بودن قیمت مسکن – وجود فرصتهای اشتغال در صنایع در حال رشد در حوالی کرج – وقوع جنگ تحمیلی و مهاجرت به این شهر – مهاجرتهای عادی مخصوصاً از استان های غربی و شمال غربی


تقسیم بندی کرج

منطقه کرج را می توان بصورت زیر تقسیم بندی کرد

تعداد خانوار جمعیت و میزان رشد در مناطق و شهرهای محدوده

 طرح توسعه کرج 1355 و 1365

نام مناطق محدوده طرح جامع سال 1355

سال 1365

میزان رشد سالانه

 

خانوار

جمعیت

خانوار

جمعیت

جمعیت

شهر کرج (1)

29780

144648

57925

276592

48/6

مهرشهر کرج (2)

1570

7663

11897

58023

24/20

رجایی شهر (3)

6198

3324

2439

117979

73/12

محور میان جاده (4)

1443

743

1344

59397

32/21

محور فردیس ملارد (5)

1090

4926

14995

74275

13/27

سایر مناطق حواشی منطقه (6)

12

46

783

3688

84/43

جمع

4996

197370

121383

589954

95/10

 


جدول شماره 7-1 تعداد جمعیت و میزان رشد سالانه آن در

شهر کرج بزرگ طی سالهای 1345-1395

سال

تعداد جمعیت

(نفر)

میزان افزایش

(نفر)

رشد سالانه %

1335

--------------

--------------

--------------

1345

58609

--------------

--------------

1355

297370

138761

04/12

1365

599915

402545

9/10

1370

847442

24527

2/7

1375

1240433

392991

9/7

1385

2337350

1096917

5/6

1395

3882375

1545025

2/5

استانداردها و سرانه های پیشنهادی در کاربری اراضی شهر کرج


فضای سبز و تفریحی

در وضع موجود شهر کرج دارای سه پارک عمومی و یک پارک کودک و 2 پارک جنگلی است که سرانه 13/1 را عرضه می دارد. سهم این کاربری از کل شهر به 25/1% و سطح کل آن به 68 هکتار می رسد. با توجه به خصوصیات شهر کرج و سابقه ییلاقی بودن منطقه و باغات موجود در طرح توسعه و عمران تا انتهای دوره برنامه ریزی دهساله فضاهای سبز و تفریحی بصورت نوارهای سبز حاشیه گذرگاهها و حرایم شهری و تاسیسات مختلف میادین و آب نماها، پارکهای کودکی محلی و ناحیه شهر بر اساس سرانه 5m به سطحی در حدود 5/717 هکتار خواهد رسید که سهمی در حدود 16/6 درصد از سطح شهر خواهد رسید.

 

3-سرانه های کاربری اراضی

نوع کاربری

وضع موجود

سرانه های معمول در طرحهای شهری ایران

پیشنهادی پایان دور

 

 

 

 

 

 


اراضی فرهنگی – رفاهی و تفریحی

بموازات تحولات اجتماعی نحوه بهره گیری از این گونه اراضی علاوه بر کارکردهای قبلی بصورت نمادهای ارشادی تبدیل گردید. در وضع موجود 2/0 هکتار به این کاربری در شهر اختصاص دارد که بسیار ناچیز است در طرح پیشنهادی جامعه دهساله سطح این کاربریها به 9/35 هکتار و سرانه آن تا 25/0 متر مربع و سهم آن از سطح شهر به 31/0 درصد می رسد. با توجه به جدول زیر میتوان درصد سطح این مجتمع فرهنگی تفریحی را به دست آورد.

همچنین طبق طرح پیشنهادی مهندسین مشاور پژوهش و عمران طبق جدول زیرمساحت فرهنگی و ورزشی برای مهرشهر در حدود 444/111m تعیین می گردد.

 


جدول 10-1 نحوه توزیع جمعیت در مناطق یازده گانه شهر کرج سال 1365

شماره منطقه

تعداد جمعیت (نفر)

سهم (درصد)

منطقه یک

12812

1/2

منطقه دو

54321

1/9

منطقه سه

51821

8/9

منطقه چهار

12921

2/17

منطقه پنج

21338

6/3

منطقه شش

19960

15

منطقه هفت

62639

4/10

منطقه هشت

53082

8/8

منطقه نه

50878

5/8

منطقه ده

18869

1/3

منطقه یازده

14275

4/12

شهر کرج

599915

0/100

 


نتیجه گیری

با توجه به مباحث گذشته نتیجه گرفته می شود که کرج شهری است که جمعیت آن جملگی از مهاجرین هستند اکثر این مهاجرین از استانهای غربی شمال غربی و بعضاً افغانی مهاجرت کرده اند.

همچنین نتیجه گرفته شده که سطح بناهای فرهنگی تفریحی در این شهر کم است بنابراین لزوم احداث یک مجتمع تفریحی فرهنگی برای این قشر ضروری به نظر می رسد.

آب و معماری
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:47
0 نظر

آب و اهمیت آن

1-1           آب و اهمیت آن

آب یکی از عجیب ترین پدیده های آفرینش است. آب از دو عنصری که در دمای معمولی گاز هستند تشکیل یافته است. هیدروژن عنصری است که می سوزد در حالی که اکسیژن برای سوزانیدن لازم است و این در حالی است که برای خاموش کردن آتش در بسیاری از موارد از آب استفاده می شود.

آب گواراترین نوشیدنی است اما آب سنگین ، که فقط بجای هیدروژن دو تریم یعنی ایزوتوپ آن جایگزین شده است، یک ماده سمی است.

آب یک سرمایه ملی است. تا بیست سال پیش مهمترین سرمایه ملی کشورها، انرژی بود اما در آینده ای نه چندان دور آب را با نفت معاوضه خواهند کرد. برای آنکه این تصور از آینده، زیاد دور از ارزان تر در دسترس بشر است اما جایگزینی برای آب فعلاً وجود ندارد و امروزه تأکید بر صرفه جویی و استفاده بهینه از منابع آبی است.

 

1-2-2   ویژگی آب های سطحی

1-    زلال نیستند.

2-    pH این آب ها حدود 8-7 می باشد.

3-    مواد آلی موجود در این آب ها در نقاط مختلف فرق می کند. ممکن است حاوی دترجنت ها، نفت و روغن و فلزات سنگین باشند.

4-    معمولاً آلوده به میکروارگانیسم ها هستند.

5-    مقدار آمونیاک، فنل و نیترات، این آب ها ممکن است زیاد باشد.

6-    اگر آب های سطحی از آب های کشاورزی، ناشی شوند معمولاً دارای نیترات، و فسفات، قابل توجهی هستند، به ویژه در مناطقی که از کودهای شیمیایی استفاده می شود.

1-2-3 ویژگی آب های شور

1-    مقدار املاح این آب ها بسیار زیاد و معمولاً بیشر از ppm 1000 می باشد.

2-    غلظت یون کلر و سدیم این آب ها بسیار زیاد و معمولاً بیش از ppm500 می باشد.

1-3 ناخالصی های آب

تقریباً هر ماده ای تا اندازه ای درآب محلول است و این حلالیت به دما، فشار، pH، پتانسیل شیمیایی و به غظلت نسبی دیگر مواد در آب بستگی دارد. در طبیعت این عوامل چنان بهم مربوط هستند که کمتر می توان حلالیت ماده ای را در آب بطور دقیق پیش بینی کرد. در واقع آب یکی از مشهورترین حلال هاست. مخصوصاً مواد قطبی ( مثل نمک ها ) به مقدار زیادی در آب حل می شوند.

از این رو آب بطور خالص در طبیعت وجود ندارد.

 

 

 

 

آب خالص یا ناخالص

برای آنکه ایده ای از قدرت حلالیت آب ارائه شود کافی است که به لیست عناصر و مواد موجود در آب دریا اشاره شود که یون کلر با ppm 19000 و سدیم ppm 10500 بیشترین غلظت را دارند و غلظت عناصری چون جیوه و نقره و طلا در حدود ppm 001/0 قابل اندازه گیری هستند و چه بسیاری از مواد دیگر که غلظت آنها در آب دریا آنقدر کم است که با دستگاههای اندازه گیری فعلی قابل تشخیص نیستند. اما یک نکته را نباید فراموش کرد که علیرغم این همه ناخالصی با غلظت های متفاوت در آب، هنوز هم آب یکی از خالص ترین مواد طبیعی است. چون بجز آب دریا، معمولاً غلظت کل مواد محلول در آب ( TDS ) در طبیعت کمتر از ppm 600 یا 06/0% می باشد در حالی که آهک خالص طبیعی 4% ناخالصی دارد و حتی مواد شیمیایی خالص چون سود سوزاور خالص مورد مصرف در تحقیقات 1% نمک طعام خالص حدود 07/0% ناخالصی دارد. بنابراین آب طبیعی هنوز از بسیاری از مواد تصفیه شده هم خالص تر است.

آب همیشه در حال انحلال، انتقال و یا رسوب گذاری است.

بخار آب موجود در هوا، در اثر میعان به صورت باران در می آید که در موقع باریدن مقداری گرد و خاک اکسیژن، دی اکسید کربن و دیگر گازها را در خود حل می کند. در روی سطح زمین، آب مقداری از مواد معدنی را در خود حل کرده و همراه مواد دیگر به نقاط مختلف منتقل می کند. حلالیت بعضی از نمک های معدنی در آب  در جدول 1-1 آمده است. آب در موقع نفوذ در لایه های مختلف زمین، قسمتی از مواد معلق و میکروب ها را در لایه های مختلف زمین از دست می دهد. ناخالصی – های آب را می توان به سه دسته تقسیم کرد.

مواد معلق گازها نمک های محلول

1-3-1 مواد معلق

همانند باکتری ها، گل و لای، روغن، جلبک ها و مواد ریزه کلوییدی

جلبک ها، در هر تانک، دریاچه و یا منبعب که بتواند نیتروژن و فسفر برای تغذیه شان و نور خورشید برای تأمین انرژی شان فراهم آورد تمایل به رشد دارند.

 

 

 

جدول 1-1 حلالیت بعضی از مواد معدنی در آب

حلالیت ( % وزنی )                                      ترکیب                                                 کاتیون

9/41                                                             HCl                                                   

بسیار زیاد                                                  

بسیار زیاد                                                                                      

5/26                                                           NaCl                                                

1/52                                                         NaOH

7/46                                                      

7/17                                                  

2/16                                           

1/9                                               

4/25                                                               KCl                                                           

8/52                                                             KOH

24                                                               

5/53                                                                         

3/35                                                                                      

تقریباً صفر                                           

تقریباً صفر                                                 

2/26                                         

7/4                                                                                            

17 %                                                       

تقریباً صفر                                                    

2/0                                               

تقریباً صفر                                            

8/40                                                                                           

تقریباً صفر                                                

9/47                                                                                                           

تقریباً صفر                                                

 

 

 

 

1-3-2 گازها

همانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن سولفوره و متان. حلالیت گازها در آب تابع دما و فشار جزئی آن گاز است. هر چه دمای آب بیشتر باشد حلالیت گازها در آب کمتر می شود و هر چه فشار گاز در تماس با آب، بیشتر باشد، حلالیت آن گاز در آب بیشتر می شود.

عامل دیگری که بروی مقدار گاز موجود در آب تأثیر می گذارد، باکتری ها هستند. باکتری های هواز با مصرف اکسیژن محلول در آب، کاهش اکسیژن می شوند ولی باکتری های غیر هوازی با مصرف بعضی از ناخالصی های موجود در آب باعث تولید گاز متان، آمونیاک یا هیدروژن سولفوره در آب معرف فعالیت              می شوند.

بنابراین وجود گازهایی چون متان، آمونیاک و یا هیدروژن سولفوره معرف فعالیت باکتری های غیر هوازی در آب است از این رو وجود چنین گازهایی می تواند نشانة آلودگی آب یه فاضلاب های صنایع شیمیایی و یا مواد آلی در حال فساد باشد. بهر حال هیدروژن سولفوره نمی تواند در آبی که حاوی اکسیژن محلول است، وجود داشته باشد چون اکسیژن محلول می تواند با هیدروژن سولفوره ترکیب شده و تولید گوگرد یا یون سولفات نماید.

اکسیژن، دی اکسید کربن و هیدروژن سولفوره در فرآیند رسوب گذاری و خورندگی بسیار مهم هستند.

این گازها در حضور آب بسیار فعال هستند. آب های طبیعی معمولاً حاوی دی اکسید کربن و یون بی کربنات می باشند. این دو با اسید کربنیک یک سیستم بافری بوجود می آورند که باعث می شوند pH آب های طبیعی بسیار کم دستخوش تغییر شوند.

pH آب ها در محدودة 5 تا 8 می باشد هر چند که pH آب های گرم معدنی می تواند کمتر از 2 باشد. آب در اثر تماس با هوا مقداری  هوا را جذب می کند ولی غلظت زیاد  در آب های زیرزمینی ناشی از تماس آب با مواد آلی در حال فساد است.

سؤال 1- می خواهیم pH یک متر مکعب آب در ساعت را از 6 به 8 افزایش دهیم. مطلو بست محاسبة مقدار سود یک نرمال مورد نیاز.

حلالیت بعضی از گازها در آب در دماهای مختلف در جدول 1-2 آمده است.

 

جدول 1-2 حلالیت گازها در آب

Ar

درجه حرارت

Ppm وزنی در تعادل با اتمسفر. mmHg 760

1

8/0

6/0

4/0

3/0

9/0

7/0

6/0

5/0

4/0

15

11

9

8

6

23

19

16

14

11

0

10

20

30

50

Ppm وزنی در تعادل با فشار  mmHg 760 گاز مورد نظر

 

3400

2300

1700

1300

760

7000

5200

3900

3000

1900

70

54

44

37

27

30

23

19

16

12

0

10

20

30

50











 

1-3-3 نمک های محلول

معمولاً نمک های محلول در آب به صورت کاتیون ها و یا آنیون ها هستند کاتیون مثل کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، سدیم و ... آنیون مثل بی کربنات، کربنات هیدروکسید، سولفات، کلراید، فسفات، نیترات و ...

مزة شور آب ناشی از غلظت یون کلر می باشد این شوری بستگی به ترکیبات شیمیایی آب دارد. اگر کاتیون سدیم باشد در آب هایی با غلظت کلر mg/l 250 مزة شور محسوس است اما اگر کاتیون کلسیم یا میزیم باشد تا غلظت mg/l 1000 یون کلر هم ممکن است مزة شور آشکار نشود.

حلالیت نمک ها در آب بستگی به دما pH و عوامل دیگر دارد. در 25 حاصلضرب حلالیت،  بعضی از نمک های مطرح در آب های طبیعی در جدول 1-3 آمده است.


 

جدول 1-3 حاصلضرب حلالیت مواد در 25

Ksp                                                                                                        نمک

 

*غلظت ها بر حسب مول در لیتر است.

Ksp گزارش شده مربوط به آب بدون یون است. حلالیت بسیاری از نمک ها چون هیدروکسید آلومینیم به pH دارد.

تلخی آب بخاطر وجود نمک های منیزیم می باشد. مزه مگس مربوط به آهن و آلومینیم محلول در آب است. املاح آلی موجب مزه گندیدگی آب می شوند.

آب هایی که ترش هستند pH کمتر از 3 دارند و مزه صابون داشتن آب نشانة pH بالاتر از 9 می باشد.

سؤال 1-2 مهمترین آلاینده های آب را می توان به سه دسته تقسیم کرد. مواد گازی، مواد معلق و مواد محلول     ( نمک ها ). بنظر شما کدام دسته آلاینده، در آب های زیر نقش اصلی را دارند : آب رودخانه، آب باران و آب چاه ؟

1-4 لزوم تصفیه آب

چه برای مصارف آشامیدنی و چه برای مصارف صنعتی معمولاً آب طبیعی احتیاج به تصفیه دارد. تصفیه آب برای مصارف آشامیدنی هم آسان تر و هم ارزان تر از تصفیه آب برای مصارف صنعتی است. نگرانی های اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از :

1-    وجود باکتری های بیماری زا ( پاتوژن ) در آب

2-    کمبود و یا زیادی غلظت بعضی از یون ها که سلامتی انسان نقش دارند مثل یون فلوئور

3-    ذرات معلق در آب

4-    بو ومزه آب

دامنه نگرانی های اساسی در مورد آب های صنعتی بستگی به محل آب دارد. آب به صورت های متفاوت در صنایع وابسته به شیمی مطرح می شود :

الف – به عنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی، بدون اینکه تغییر شکل دهد

ب – به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنش شیمیایی تهیه محصول نهایی

ج – به عنوان حلال موادی که در واکنش شیمیایی شرکت می کنن

د – به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دمای زیر صفر ( آب نمک ) تا دمای بخار آب

ط – به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی

ع – به عنوان ماده واسطه برای خارج کردن مواد ناخواسته ( زاید )

ه – به عنوان سپر محافظتی در برابر گرما و تشعشع ( آب سنگین مورد استفاده در نیروگاهها )

و- به عنوان ماده ای راحت و ارزان برای استاندارد کردن دستگاههای اندازه گیری دما – دانسیته و ویسکوزیته

ی – به عنوان ماده اصلی برای مبارزه با آتش ( اطفاء حریق ) بجز در موارد استثنایی مثل مواد نفتی.

به هر حال در مهندسی شیمی بسیاری از فرآیندها همانند نمک زدایی خشک کردن، تبخیر کردن، کریستالیزاسیون، اختلاط، رزین های تعویض یونی، رطوبت زدایی، جذب سطحی و غیره در ارتباط مستقیم با آب هستند.

مطلوب ترین آب برای هر صنعتی آب بدون یون است، اما هزینه تصفیه آب تا رسیدن به مرحله آب بدون یون بسیار زیاد است. برای هر صنعتی مطلوب ترین آب آن است که هزینه تصفیه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زیان بخش ناخالصی هم باشد.

1-5 اثرات زیان بخش ناخالصی های آب

در اینجا پاره ای از اثرات زیان بخش ناخالصی های آب ذکر می شود.

الف – تولید رسوب در دستگاههای حرارتی و دیگ بخار. رسوب گرفتگی می تواند باعث کاهش انتقال حرارت، کاهش عمر مفید سرویس دادن اجزا و گاهی تعطیل کردن واحد گردد. که در نهایت باعث کاهش محصول می شود. رسوب های توپر و محکم در بویلرها ضریب هدایت حرارتی حدود  1/0 کاهش دهند و این بدان مفهوم است که برای ثابت نگهداشتن دمای آب یک بویلر می بایستی حرارت بیشتری به آن داد و هر چه که رسوب گرفتگی افزایش یابد مقدار بیشتر و بیشتری حرارت لازم خواهد داشت که در نهایت به شکستگی لوله منجر خواهد شد.

در شکل 1-1 که توسط سارنو و دانهو تهیه شده است دیده می شود که رسوب به ضخامت فقط 1/0 اینچ کربنات کلسیم روی یک سطح حرارتی می تواند تا 40% افت حرارتی را باعث شود.

ب – تولید بخار با کیفیت پایین. در فصول بعد خواهیم دید که مواد در آب تحت شرایطی

 

 می توانند با بخار آب خارج شده و در مکان های نامناسب ته نشین شوند.

 

شکل 1-1 اثر ضخامت رسوب در کاهش حرارت انتقالی

این امر در مورد سیلیس از اهمیت خاصی برخوردار است. سیلیس همراه بخار شده و در اثر سردن شدن روی پره های توربین رسوب می کند که باعث کاهش راندمان می شود. بحث بیشتر در فصول آینده مطرح می شود.

ج- خوردگی بویلرها و دیگر سیستم های حرارتی و لوله ها.

د- اتلاف مواد شیمیایی مثل صابون. یون های کلسیم و منزیم موجود در آب با صابون ترکیب شده و آن را به صورت نامحلول در آورده و با رسوب دادن مواد صابونی، عملاً صابون را از نقش اصلی آن یعنی تمیز کردن باز می دارند.

س – باقی گذاردن لکه روی محصولات مواد غذایی و نساجی

1-6 رابطه بین سختی و خوردگی

رابطه بین سختی و خوردگی پیچیده است. آب طبیعی اگر سخت نباشد به مفهوم این است که اسیدیته آن بالاست ( دارای اسید محلول می باشد ) چنین آبی خورنده است و موجب خوردگی می شود. آب های سخت در بسیاری از موارد شدیداً خورنده می شوند.

عمل ایجاد رسوب در آب سخت همزمان باعث نرم شدن آب و آزاد شدن گاز  ( دی اکسید کربن )          می شود.                       

رسوب در نقطه تشکیل مانع از خوردگی می شود ولی در نقاط دیگر که رسوب وجود ندارد آب خورنده می شود.

سؤال 1-3 تحقیق کنید که لکه های زرد متمایل به سیاهی که روی پارچه ها دیده می شوند ناشی از چیست ؟

 

 

 

تعاریف و اصول کلی در تصفیه آب

 2-1 شکل گزارش آنالیز آب

همان گونه که می دانیم غلظت ناخالصی ها در آب بسیار کم است از این رو برای بیان غلظت یونها از واحد PPM « قسمت در هر میلیون » استفاده می کنند و این بیان به دو صورت ممکن است :

الف – بر حسب جرم یون

ب – برحسب اکی والان از یون

چون در فرآیندهای تصفیه آب با واکنش های شیمیایی سروکار داریم از این رو ترجیح دارد که غلظت ها بر حسب اکی والان بیان شوند اما بیان غلظت ها بر حسب اکی والان عدد کوچک و اغلب اعشاری است برای آنکه این مشکل حل شود غلظت اکی والان را در عدد 50 ضرب می کنند و به عدد حاصل، غلظت معادل کربنات کلسیمی ( as  ) می گوین چون جرم هر اکی والان کربنات کلسیم 50 می باشد.

بنابراین بیان غلظت یون ها بر حسب معادل کربنات کلسیم محاسن زیر را دارد :

1-    غلظت ها عدد نسبتاً بزرگی می شوند.

2-    هر چند واحد معادل کربنات کلسیم جرمی است ولی در عین حال متناسب با اکی والان می باشد. از این رو با غلظت های معادل کربنات کلسیمی کی توان همانند غلظت اکی والان رفتارکرد. مثلاً همان گونه که یکی اکی والان از یک آنیون با یک اکی والان از یک کاتیون ترکیب می شود می توان گفت که اگر غلظت بر حسب معادل کلسیم باشد هر ppm از یک انیون با یک ppm از یک کاتیون ترکیب می شود.

3-    غلظت یون های مختلف بر حسب معادل کربنات کلسیم جمع پذیر هستند مثلاً کلسیم و منزیم هر دو باعث سختی آب می شوند بنابراین برای بیان سختی کل آب می توان غلظت کلسیم و منیزیم را با هم جمع کرد و یا غلظت همه کاتیون ها را به هم جمع کرد که برابر غلظت همه آنیون ها می شود.

4-    بیان غلظت یون ها بر حسب معادل کربنات کلسیم باعث می شود که انالیز آب را پس از هر مرحله تصفیه به راحتی پیش بینی کنیم که این موضوع در فصل آهک زنی روشن خواهد شد.

5-    اگر غلظت یون ها بر حسب معادل کربنات سدیم باشد در آن صورت همواره مجموع کاتیون های آب مساوی مجموع آنیون های آب خواهد بود که به این تساوی اصل خنثایی الکتریکی آب گفته          می شود.

در گزارش آنالیزها معمولاً غلظت آهن، منگنز و سیلیکا را به صورت یونی ( معادل کربنات کلسیمی ) بیان نمی کنند چون این مواد اغلب کلوییدی هستند.

مثال 2-1 :

اگر غلظت سولفات کلسیم در یک نمونه آب mg/l 18 باشد غلظت سولفات کلسیم بر حسب معادل کربناتی چقدر است ؟                                                                ppm 18 =  mg/l 18

جرم هر اکی والان سولفات کلسیم 68 می باشد                     

ppm معادل کربنات کلسیم                                                    13=50×26/0

در شکل 2-1 فرم استاندارد گزارش آنالیز آب نشان داده شده است.

شکل 2-1 شکل استاندارد گزارش آنالیز آب

سؤال 2-1 ثابت کنید که اگر غلظت معادل کربناتی، یون کلسیم در آبی ppm 100 باشد غلظت یون ملسیم برحسب خودش برابر ppm 40 می شود.

جدول 2-1 به شما کمک می کند که به راحتی غلظت یون ها را بر حسب معادل کربناتی و یا برعکس غلظت معادل کربناتی را به غلظت بر حسب خود یون تبدیل کنید. مثلاً اگر غلظت آلومینیم برحسب یون آلومینیم باشد برای محاسبه غلظت معادل کربناتی باید غلظت را در 56/5 ضرب کنید و یا اگر غلظت سدیم برحسب معادل کربناتی باشد باید بر 18/2 تقسیم شود تا غلظت بر حسب یون سدیم بدست آید.

جدول 2-1 فاکتور تبدیل غلظت برحسب خود یون به غلظت معادل کربناتی

ضریب تبدیل از ppm برحسب خود یون به ppm معادل کربناتی

 

 

 

 

2-2 بیان غلظت ناخالصی ها با واحدهای دیگر

علاوه بر واحد معادل کربنات کلسیمی ( یا بطور مختصر معادل کربناتی ) که برای غلظت بسیاری از یون ها به کار می رود، واحدهای دیگری هم در تصفیه آب مطرح هستند که عبارتند از :

1-    سختی آب

2-    کل مواد جامد محلول

3-    هدایت الکتریکی آب

4-    نسبت جذب سدیم

5-    مواد جامد معلق در آب

6-    کدریت

7-    ناخالصی های آلی در آب

2-2-1 سختی آب

همانطور که می دانیم مجموع غلظت کلسیم و منیزیم برابر سختی کل آب است برای بیان سختی علاوه بر معادل کربنات کلسیم از درجه آلمانی و فرانسوی هم استفاده می کنند. داریم :

1 درجه المانی سختی = ppm 8/17 معادل کربناتی

1 درجه فرانسوی سختی = ppm 10 معادل کربناتی

2-2-2 کل مواد جامد محلول ( TDS )

منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یون های موجود در آب می باشد. واضح است که اگر غلظت یون ها بر حسب معادل کربناتی باشند، غلظت یون های مختلف را می توان با هم جمع کرد و مجموع را با TDS بیان کرد. TDS آب های مختلف به صورت زیر است ( بر حسب ppm ).

          آب دریا          آب های شور       مجاز آشامیدنی              مطلوب آشامیدنی       مطلوب صنعتی   آب

40000             10000                 1000                          500                                 100                       TDS

2-2-3 هدایت الکتریکی اب ( EC )

هدایت الکتریکی آب معرف یونی یک محلول برای انتقال جریان برق است. واحد آن qmho/cm                 ( میکرو موبر سانتی متر ) می باشد ( مو عکس اهم یعنی واحد مقاومت الکتریکی است ).

چون در محلول ها، یون ها جریان برق را منتقل می کنند از این رو EC  با TDS رابطه دارد. در محلول های رقیق ارتباط این دو پارامتر به صورت زیر است :

وقتی غلظت ناخالصی زیاد می شود ( ) یون ها روی حرکت یکدیگر اثز منفی گذاشته و هدایت الکتریکی محلول همانند محلول رقیق متناسب با تعداد یون ها          نمی باشد و رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق می کند ( شکل 2-2 ).

اهمیت این دو پارامتر در این است که سرعت خورندگی آب در شرایط یکسان ( از مقدار اکسیژن محلول و دیگر پارامترهای مؤثر در خورندگی ثابت بمانند ) با افزایش EC ( یا TDS ) افزایش می یابد و نیز با افزایش هدایت الکتریکی آب، درجه یونیزاسیون نمک های آب کاهش می یابد.

 

هدایت الکتریکی آب خالص در  25 برابر با    056/0 است.

                                                                            محلول غلیظ

                                             محلول رقیق                                

Text Box: TDS(mg/L)  با افزایش یون ها در اثر مزاحمت

یون ها EC کمتر از حالت خطی

افزایش پیدا می کند.

                                                                                    

                                           هدایت (qmhos/Cm)

 

 

 

شکل 2-2 تغییرات TDS بر حسب EC بستگی به غلظت ناخالصی های آب دارد.

 

 

2-2-4 نسبت جذب سدیم ( SAR )

نسبت جذب سدیم معیاری برای ارزیابی خطر سدیم در آبهای کشاورزی است و چنین محاسبه می شود.

( غلظت ها بر حسب معادل کربناتی هستند )                                      

اگر در آب کشاورزی مقدار کلسیم و منیزیم به اندازه مناسب باشد خاک کشاورزی رفتار دانه ای داشته و نفوذ پذیری خاک بهبود می یابد.

2-2-5 مواد جامد معلق در آب

اگر آب را از یک فیلتر بسیار ریز عبور دهیم، مواد جامد محلول و نیز مواد کلوییدی از فیلتر عبور می کنند و ذرات جامدی که روی فیلتر باقی می مانند همان موارد جامد معلق آب مورد نظر هستند.

مواد جامد معلق را خشک گرده و وزن می کنند که با توجه به وزن آب نمونه، وزن مواد معلق را به صورت ppm گزارش می کنند. گاهی باتوجه به حجم نمونه اولیه، غلظت مواد معلق را بر حسب mg/l بیان می کنند.

2-2-6 کدریت ( Turbi dity )

مواد کلوییدی، کدریت نمونه را تشکیل می دهند. کدریت در استاندارد چنین تعریف می شود :

یک خاصیت فیزیکی نمونه که باعث می شود نور تابیده شده و به نمونه متفرق و یا جذب شود ولی عبور نکند.

بنابراین برای اندازه گیری کدریت، نیاز به یک منبع نور و دستگاهی برای اندازه گیری نور متفرق شده می باشد. در ابتدا شخصی به نام جکسون با استفاده از شمع استاندارد درجه کدریت را مشخص کرد. از این رو یک واحد کدریت JTU می باشد که معرف واحد کدریت جکسون می باشد. امروزه بیشتر از واحد NTU استفاده           می کنند. در واقع واحد JTU معرف نور عبور کرده از نمونه است ولی NTU معرف تفرق نور تابیده شده           می باشد. این دو واحد کدریت رابطه ای با هم ندارند.

2-2-7 ناخالصی های آلی در آب

بعضی از مواد آلی به صورت ذرات کلوییدی هستند ( تانین Tannin ) اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممکن است باعث بو، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند. به خاطر تنوع زیاد مواد آلی و نیاز به آزمایشات طولانی و بعضاً پرهزینه، روش معمول این است که ناخالصی های آلی را با چند تست گزارش کنند. این تست های شاخص، در عین سهولت و ارزانی، معرفهای خوبی از آلودگی آب به مواد آلی هستند. واحد این شاخص ها mg/l یا ppm است.

 

اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی ( BOD )

منظور از این شاخص، تعیین آن قسمت از آلاینده های آلی است که باکتری ها قادر به تجزیه آنها هستند. چون تجزیه مواد آلی توسط باکتری ها ( بطور طبیعی ) به دما و زمان بستگی دارد از این رو مقدار آن را در دمای 20 اندازه گیری می کنند. به تجربه ثابت شده است که BOD یک نمونه در طی ساعات و حتی روزهای اولیه متفاوت می باشد و امروزه در سطح جهانی مقدار این شاخص در طی پنج روز را به عنوان استاندارد انتخاب کرده و آن را به صورت  نشان می دهند.

برای اندازه گیری  از دستگاهی استفاده می شود که کاهش اکسیژن در نمونه را ( که توسط باکتری های هوازی مصرف می شود تا مواد آلی را تجزیه کنند ) در طی پنج روز با غظلت مواد آلی قابل تجزیه توسط باکتری مرتبط می سازد.

بالا بودن BOD معرف سهولت تعفن پذیری نمونه است.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی ( COD )

منظور از این شاخص دانستن مواد آلی در آب است که می توان انها را توسط اسید کرومیک اکسیده کرده و کربن را به صورت گاز دی اکسید کربن درآورد.

واضح است که این شاخص هم معرف مواد آلی قلبل تجزیه و هم غیر قابل تجزیه با باکتری می باشد. بنابراین COD با تقریب خوبی می تواند معرف ناخالصی های آلی نمونه باشد.

کل کربن آلی ( TOC )

با سوزاندن نمونه و در نتیجه تبدیل کربن به گاز دی اکسید کربن می توان ایده خوبی از غلظت مواد آلی موجود در نمونه بدست آورد. غلظت مواد آلی که به این روش تعیین می شود را TOC می گویند. می توان انتظار داشت که COD حدود دو تا سه برابر TOC باشد چون هر دو معرف مواد آلی موجود در نمونه هستند.

 

 

 

 

اشریشیاکلیفرم ( کلیفرم روده ای )

این شاخص معرف آلودگی آب به فاضلاب های انسانی بنابراین بهداشتی بودن آب را مدنظر دارد. چون علیرغم استفاده مکرر از این شاخص، بسیاری از افراد علمی درستی از آن ندارند، در این مورد توضیح بیشتری داده می شود.

کلیفرم روده ای ( مدفوعی ) به تعداد میلیونی در روده بزرگ انسان وجود دارد بنابراین بیماری زا نیست. دلایل استفاده از کلیفرم وده ای به عنوان شاخص بهداشتی بودن آب عبارتند از :

1-    در برابر شرایط نامساعد محیط مثل دما و یا pH مقاومت بالایی دارند بطوری که اگر به خاطر نامساعد بودن محیط، کلیفرم روده ای از بین برود می توان با اطمینان گفت که هیچ ویروس و یا باکتری بیماری زایی نمی تواند در آن محیط وجود داشته باشد.

2-    تعداد ( غلظت ) این باکتری بسیار زیاد است بنابراین حتی در اثر رقیق شدن های مکرر هم می توان اطمینان داشت که اگر هر نوع باکتری در نمونه باشد حتماً کلیفرم روده ای هم هست.

3-    طرز تشخیص این باکتری در مقایسه با باکتری های بیماری زا بسیار ساده و ارزان است.

4-    چون این باکتری بیماری زا نیست از این رو وجود آن در نمونه آب خطری ایجاد نمی کند.

با توجه به مراتب فوق می توان گفت که آلودگی آب طبیعی به این باکتری می تواند هشداری به احتمال آلودگی آب به باکتری های بیماری زا و فاضلاب های انسانی باشد و در نتیجه اقدامات لازم برای بهداشتی کردن آب مطرح می شود.

واحد بیان غلظت این شاخص MPN است. در شرایط استاندارد در فاضلاب تصفیه شده، MPN در یک لیتر از نمونه باید 200-300 باشد. در آب شرب MPN باید صفر باشد.

 

 

 

 

 

2-3 قدرت اسیدی آب pH

آب به صورت برگشت پذیر ولی به مقدار خیلی کم یونیزه می شود. تجزیه آب به صورت                            آنقدر کم است که در هر لیتر آب مقطر  با همین مقدار  در حال تعادل است. یعنی یک مولکول از هر  مولکول آب به  و    تجزیه می شود ولیکن بسیاری از ویژگی های آب از همین مقدار کم یونیزاسیون ناشی می شود.

حاصلضرب یونی آب  چنین تعریف می شود.

( 2-1 )                                                             

مقدار  بستگی به دما دارد که در شکل 2-3 نشان داده شده است. رابطه (2-1) همواره صادق است و به ناخالصی های آب بستگی ندارد.

 

 

قدرت اسیدی هر محیط آبی توسط pH بیان می شود که چنین تعریف می شود.

که واحد  غلظت مول بر لیتر است.

اندازه گیری pH، امروزه به سهولت با دستگاه pH متر امکان پذیر است. اما نباید فراموش کرد که هیچ آنالیز آبی بدون معلوم کردن pH کامل نخواهد بود و نیز توجه داشته باشید که pH به دما بستگی دارد.

2-4 قلیاییت آب

قلیایت آب نمایانگر ظرفیت آب برای خنثی کردن اسید افزوده شده تا رسیدن به pH حدود 5/4 است. هر چه قلیاییت آب بیشتر ظرفیت بافری آن بیشتر است. بنابراین دانستن قلیاییت آب مکمل دانستن pH آب می باشد، چون pH آب معرف قدرت اسیدی آب بوده ولی قلیاییت آب معرف مقاومت آب در برابر تغییرات pH است. آبی که حاوی ppm 1 گاز  و ppm 10 قلیاییت باشد دارای همان pH است که حاوی ppm 10 گاز  و pmm 100 قلیاییت است. اما اگر به آب اولی ppm 4 از گاز  اضافه کنیم pH آن کاملاً تغییر می کند ولی اگر به آب دومی همان مقدار گاز   اضافه کنیم، تغییر pH قابل توجه نیست و این معرف نقش قلیاییت در تولید محیط بافری در آب می باشد. قلیاییت آب طبیعی معمولاً برابر مجموع غلظت یون های بی کربنات، کربنات و هیدروکسیل است. غلظت انیون های دیگر چون فسفات یا سیلیکات در مقایسه با غلظت این سه یون قابل صرفنظر کردن هستند. در تصفیه آب نه فقط دانستن مجموع غلظت این سه یون قابل صرفنظر کردن هستند. در تصفیه آب نه فقط دانستن مجموع غلظت آنیون های تشکیل دهنده قلیاییت مهم است بلکه دانستن غلظت هر یک از آنیون ها هم مهم است. از این رو با اندازه گیری دو نوع قلیاییت، غلظت هر یک از سه آنیون تشکیل دهنده قلیاییت مشخص می شود.

دو نوع قلیاییت عبارتن از :

1-    قلیاییت ساده یا قلیاییت نسبت به فنل فتالئین P

2-    قلیاییت کل یا قلیاییت نسبت به متیل اورانژ M

2-4-1 روش اندازه گیری قلیاییت

محلول های لازم برای آزمایش

1-    محلول N 02/0 سولفوریک اسید

2-    معرف فنل فتالئین و متیل اورانژ

برای اندازه گیری قلیاییت، CC 100 از نمونه مورد نظر را در یک ارلن مایر CC 500 ریخته و 3 تا 4 قطره معرف فنل فتالئین بدان اضافه کنید. در صورتی که محلول ارغوانی شود، قلیاییت دارد و در غیر اینصورت قلیاییت ندارد. اگر محلول ارغوانی شود پس از ریختن به اندازه کافی سولفوریک اسید، رنگ ارغوانی از بین خواهد رفت که pH محلول در این شرایط 3/8 خواهد شد.

هر سانتیمتر مکعب از سولفوریک اسید مصرف شده معرف ppm 10 قلیاییت ساده بر حسب ( معادل کربنات کلسیم ) است. واکنش های انجام شده تا این مرحله به صورت زیر است.

+

اگر بخواهیم قلیاییت کل را پیدا کنیم باید در حضور معرف متیل اورانژ به تیتراسیون ادامه دهیم تا رنگ زرد پرتقالی ( پوست پیازی ) ظاهر شود pH در این نقطه حدود 5/4 می باشد. کل اسید مصرف شده از ابتدا تا pH حدود 5/4 را در 10 ضرب گردد تا قلیاییت کل پیدا شود. در محدوده قلیاییت کل ( که شامل محدوده قلیاییت ساده هم می شود ) واکنش های زیر انجام می شود.

+

شکل زیر می تواند به درک بهتر مفهوم دو نوع قلیاییت کمک کند.

14                                      3/8                                 5/4                           0                                         pH

نارنجی ( رنگ اصلی معرف )       M>0                   صورتی      رنگ معرف متیل اورانژ M=0 قلیاییت ساده

ارغوانی  P>0                             بی رنگ                              P=0       رنگ معرف فنل فتالئین قلیاییت ساده

 توجه کنید که در تصفیه آب pH برابر 7  به مفهوم pH سرنوشت ساز مطرح نیست. در واقع pH حدود 5/4 در تصفیه آب نقش مهمتری از pH برابر 7 دارد چون معرف عدم وجود قلیاییت در آب است.

سؤال 2-2 ثابت کنید که هر میلی متر از اسید مصرف شده برای تعیین قلیاییت معرف ppm 10 قلیاییت برحسب معادل کربنات کلسیم است.

می توان از فرمول زیر برای محاسبه قلیاییت آب استفاده کرد.

که در آن V حجم اسید مصرف شده با نرمالیته N است و W حجم آب نمونه است.

سءال 2-3 برای تعیین قلیاییت یک نمونه آب، cc 100 از نمونه آبی را با سولفوریک اسید 01/1 نرمال تیتر می کنیم برای رسیدن به 3/8 = pH به مقدار cc 10 سولفوریک اسید مصرف شده است. مطلوبست قلیاییت ساده و کل.

2-4-2 رابطه قلیاییت و pH 

با دانستن قلیاییت ساده و کل می توان pH آب را هم طبق شکل 2-4 تعیین کرد.

در رابطه با شکل 2-4 به دو نکته توجه کنید:

1-    شکل 2-4 نشان می دهد که هر چه قلیاییت ساده کمتر و قلیاییت کل بیشتر باشد، pH آب کمتر است و هرچه قلیاییت ساده بیشتر شود pH آب بیشتر می شود و این نکته قابل انتظار است چون قلیاییت ساده معرف غلظت یون های هیدروکسیل و کربنات است که در pH های خیلی قلیایی دارای غلظت قابل توجه هستند.

2-    از شکل 2-4 می توانید برای کنترل دقت کار افراد آزمایشگاه استفاده کنید.

مثال 2-2.

تکنسین آزمایشگاه گزارش داده است که نتایج آنالیز نمونه آبی به صورت زیر است ( غلظت ها معادل کربناتی هستند ).

قلیاییت ساده ppm 60  قلیاییت کل ppm  115  pH 10 آیا آزمایش درست انجام شده است ؟

حل :

با توجه به شکل 2-4، pH آب برابر 6/10 می باشد و با تجه به تغییرات کند pH در فاصله 10 تا 11 به نظر می رسد که تکنسین اشتباه کرده است.

 

 

شکل 2-4 رابطه pH با قلیاییت ساده و کل

سه آنیون تشکیل دهنده قلیاییت آب نمی توانند همزمان وجود داشته باشند چون غلظت OH فقط در pH های بالاتر از 5/10 ( 5/10 < pH ) و غلظت بی کربنات  در pH های کمتر از 10 ( 10 < pH ) و غلظت کربنات  در pH های بزرگتر از 10 (10< pH ) قابل توجه می شوند.

2-4-3 تعادل گاز دی اکسید کربن و ترکیبات کربنات ها در آب

   اسیدی ناپایدار در آب است و به صورت  و  در می آید.  در آب می تواند به صورت های  و  تبدیل شود که بستگی به pH آب دارد. شکل زیر تعادل سه شکل  و  و  را بر حسب pH نشان می دهد.

مثال 2-3 :

در pH=7 حداکثر و حداقل غلظت یون کربنات در آب چقدر است ؟

حل :

با توجه به شکل 2-5 می توان دریافت که در pH برابر 7 هیچ یون کربناتی نمی تواند در آب وجود داشته باشد.

 

 

 

 

شکل 2-5 درصدی از  که در pH های مختلف به صورت  و  در می آید.

 

 

2-4-4 تعیین غلظت اجزاء قلیاییت

همان گونه که قبلاً ذکر شد با اندازه گیری P و M می توان با تقریب خوبی غلظت هر یک از سه آنتیون تشکیل دهنده قلیاییت آب را تعیین کرد.

در جدول 2-1 رابطه بین P وM و غلظت آنیونها آورده شده است.

جدول 2-1 رابطه بین p و M و غلظت انیون ها

قلیاییت

0

P

0

2P-M

0

0

0

2P

2(M-P)

2P

M

0

0

0

M-2P

P=0

P=M

 

سؤال 2-4 قلیاییت محلول 002/0 نرمال کربنات سدیم چقدر است ؟

در جدول 2-2 غلظت یون هیدروکسیل در pH های مختلف آمده است.

جدول 2-2 غلظت یون هیدروکسیل بر حسب pH

pH

معادل کربنات OH mg/l

7/9

10

2/10

4/10

6/10

8/10

11

3-2

5-4

9-8

13-12

20-17

30-26

50-41

 

تذکر این نکته لازم است که غلظت های  و  که از روابط P و M بدست می آید، با آنچه که از روش ثابت های تفکیک حاصل می شود ( توزیع تئوری ) متفاوت است.

روابط تئوری می گویند که در pH حدود 4/10 که غلظت یون هیدروکسیل حدود ppm 10 معادل کربناتی است، غلظت کربنات و بی کربنات با هم برابرند در حالی که روابط P و M همواره غلظت یکی از سه یون تشکیل دهنده قلیاییت را صرفنظر کردنی می داند. این اختلاف بین مقادیر تئوری و تجربی ( آنچه که P و M پیش بینی می کند ) ناشی از این حقیقت است که حلالیت کربنات کلسیم در آب های معمولی با آب مقطر متفاوت است. می خواهیم نتیجه بگیریم که به علت وجود املاح محلول در آب، مشکل است که بتوان از روابط حاصلضرب حلالیت در مسایل تصفیه آب استفاده کرد و به همین دلیل است که یک مهندس تصفیه آب همواره متکی بر نتایج تجربی است که از کار واحدهای صنعتی بدست می آید.

2-5 انواع تصفیه

2-5-1 تصفیه خارجی ( خارج از سیستم )

اگر برای رهایی از مشکلات ناشی از وجود ناخالصیها در آب، سعی کنیم که قبل از ورود آب به داخل صنعتی، ناخالصی ها را از آب بزداییم در آن صورت تصفیه آب در خارج از سیستم ( واحد مورد نظر ) انجام شده و آن را تصفیه خارجی می نامیم. روش هایی چون آهک زنی، استفاده از رزین های تعویض یونی و یا فیلتراسیون جزء تصفیه خارجی هستند.

2-5-2 تصفیه داخلی

اگر دبی آب کم باشد ممکن است هزینه تصفینه خارجی ( ساخت تأسیسات و تجهیزات ) برای حذف           ناخالصی ها از نظر اقتصادی توجیه پذیر نباشد ( در این باره بعداً بیشتر توضیح داده می شود ) و یا هزینه تصفیه خارجی ( از نظر قیمت مواد شیمیایی ) برای حذف کامل ناخالصی ها بسیار زیاد باشد در آن صورت با افزودن مواد شیمیایی مناسب به آب درخود واحد صنعتی از مشکلات احتمالی می کاهند که به آن تصفیه داخلی می گویند. با گسترش نیاز به آب با خلوص بالاتر، تصفیه داخلی از اهمیت زیادی برخوردار شده است و در کمتر واحد صنعتی است که نیاز به تصفیه داخلی نباشد. استفاده از مواد شیمیایی برای تنظیم pH و یا مواد ضد خورندگی در داخل واحد، جزء تصفیه داخلی می باشد.

2-6 روش های کلی تصفیه اب

روش های کلی حذف مواد زاید اب در جداول 2-3، 2-4 و 2-5 ذکر شده است. دیده می شود که در حذف ناخالصی های آب، از عملیات مختلفی همچون رزین های تعویض یونی، گاززدایی، فیلتراسیون و ته نشینی استفاده می شود. از این رو در این کتاب بجای آن که روی حذف هر ماده زاید موجود در آب بحث شود بیشتر به توضیح عملیات واحد مهم معمول در تصفیه آب پرداخته می شود. گفتنی است که بخاطر اهمیت ویژه ای که استفاده از رزین های تعویض یونی، اسمز معکوس و الکترودیالیز در سیستم های جدید تصفیه آب دارند، به این موارد در این کتاب اهمیت بیشتری داده شده است.

در شکل 2-6 روش های مختلفی که در تصفیه آب معمولی نشان داده شده است. منظور از آب خام تصفیه نشده است.

 

 

 

شکل 2-6 روش های مختلف تصفیه آب خام

 

 

جدول روش های مختلف کاهش غلظت یون ها در آب

1-    کلسیم و منیزیم ( سختی آب )                           

الف – آهک و سودازنی چه سرد و چه                                                                                                                  گرم به همراه نشینی و فیلتراسیون.

                                                                                                    ب – رزین تعویض یونی

                                                                                                    ج – اسمز معکوس

2-    کل مواد جامد محلول                                                            الف – تعویض یونی هیدروژنی

                                                                                             ب- اسمز معکوس

3-    آهن و منگنز                                                                          الف – هوادهی به همراه ته نشینی

                                                                                                    ب – تعویض یونی

                                                                                                    ج – اسمز معکوس

4-    قلیاییت                                                                                 الف – آهک زنی تنها

                                                                                                  ب – تعویض یونی هیدروژنی

                                                                                                  ج – خنثی سازی

5-    سولفات، کلراید، نیترات و فسفات                                        الف – تعویض یونی آنیونی

                                                                                                  ب – اسمز معکوس

6-    سیلیکا                                                                                 الف – جذب سطحی با ترکیبات منیزیم دار

                                                                                                 ب – تعویض یونی

7-    فلوئور                                                                                 الف – ته نشینی

                                                                                                 ب – جذب سطحی

جدول 2-4 روش های مختلف کاهش غلظت مواد معلق در آب                                    

نا خالصی                                                                                            روش

ذرات معلق آب                                            الف – فیلتراسیون تنها و یا انقعاد و فیلتراسیون

                                                                    ب – انعقاد سازی و ته نشینی سپس فیلتراسیون

رنگ                                                            انعقاد سازی به همراه افزایش خاک رس و ته نشینی وفیلتراسیون

مواد آلی                                                      الف – کلر زنی یا افزایش پر منگنات و سپس فیلتراسیون

                                                                    ب – حذب سطحی با ذرات کربن فعال

                                                                   ج – جذب توسط رزین های تعویض یونی انیونی

سیلیکای معلق                                              الف – انعقاد سازی و ته نشینی فیلتراسیون

                                                                   ب – استفاده از رزین های کاتیونی و آنیونی

باکتری ها – ویروسها                                  کلر زنی و فیلتراسیون

روغن                                                         فیلتراسیون یا فلوتاسیون

ذرات خوردگی در آب کندانسه                 الف – فیلتراسیون بهمراه استفاده از سلولز به عنوان کمک فیلتر

                                                                 ب- رزین های یونی

                                                                  ج- فیلتراسیون بهمراه استفاده از رزین های مختلط

 

 

جدول 2-5 روش های مختلف کاهش غلظت گازها در آب

ناخالصی دی اکسید کربن            الف – هوادهی

                                                  ب – هوازدایی

                                                  ج – هوازدایی گرم

هیدروژن سولفوره                      الف – هوادهی

                                                 ب – کلرزنی

                                                 ج – هوادهی به همراه کلرزنی

آمونیاک                                   الف – هوادهی

                                                 ب- رزین یونی هیدروژنی

متان                                          هوادهی

اکسیژن                                     الف – هوازدایی سرد

                                                ب – هوازدایی گرم

                                                 ج – تزریق سولفیت سدیم یا هیدرازین

کلر اضافی باقیمانده                   الف – تزریق سولفیت سدیم

                                                ب – استفاده از برج جذب کربن فعال

                                                ج – فیلتراسیون در فیلترهای حاوی ذرات سولفیت کلسیم

 

 

        

 

قسمت  اول  - منابع  آب 

اب  یک  ماده  حیاتی است  که  بطور یکنواختی  در سطح  کره  زمین پراکنده نمی باشد . حرکت  پیوسته بخار آب به هوا  وبرگشت به زمین را  گردش آب در طبیعت گویند .   (شکل 1)   . حرارت  خورشید  باعث تبخیر اب  اقیانوسها ، رودخلنه ها  و دریاچه  ها  می گردد .  حرکت  توده های هوا بخار آب را در هوا نگه  داشته  و می توان  آن را  بعنوان  انبار ابر در نظر گرفت   . ریشه  گیاهان  آب  خاک  را  جذب کرده و از طریق  سوراخ های تنفسی برگها  به هوا  می فرستد  . بخار آب ذخیره  در ابرها  تحت شرایط معینی به  صورت  قطرات ریز آب  با کریستال  های ریز یخ  در می آیند و تجمع  آنها  با  یکدیگر که  به  انمدازه  کافی سنگین شوند به صورت  نزولات جوی ،مانند  باران  ، تگرگ  ، برف  و  باران  و  برف توام  به  سطح  زمین   می رسد . بعد از مرطوب کردن  زمین ، قسمتی از نزولات جوی به داخل  زمین  نفوذ نماید که بیشتر آب در ناحیه  ریشه  گیاهان  که  از چند سانتیمتر تا چند متر عمق دارد نگه  داشته  می شود . گیاهان  مقداری از آب را  جذب کرده  و به  هوا می فرستند . مقداری از آب نفوذ کرده از طریق عمل موئینه ای مجدداً به سطح زمین برگشته و تحت تأثیر حرارت خورشید به صورت بخار وارد هوا می شود. بقیه آب نفوذی از ناحیه ریشه گیاهان عبور کرده تا به طبقه آبخیز آب زیرزمینی برسد. این حرکت عمودی آب را پر کولاسیون نامند. آب زیرزمینی از منافذ طبقه آبخیز شده است، ظاهر گردد. در چنین نقاطی، آب زیزمینی به صورت چشمه و تراوش که بعضی اوقات آب رودخانه ها را در مواقع خشک تأمین می کند از زمین خارج می گردد. هنگامی که خاکسطحی از آب اشباع شود بقیه نزولات بر روی سطح شیب دار کره زمین جریان یافته سیلابهای سطحی را تشکیل می دهند که ممکن است رودخانه ها و دریاچه ها را بوجود آورده و سرانجام به اقیانوس ها می ریزند. اصولاً مقدار آب در جهان ثابت است. میانگین سالیانه باران در دنیا

 

 2/76 سانتیمتر  می باشد که  حدود  3/97  %  آب در اقیانوس  ها ، 1/2% در یخهای مناطق قطبی و 6 /0  %  در دریاچه ها ، رودخانه ها   و زیر زمین  وجود دارد  .  حدود   70  % میانگین سالیانه  نزولات جوی از  طریق تبخیر از دست  می رود . سیلابهای ورودی به رودخانه  ها  حدود   30  % میانگین  سالیانه  بارندگی  است  و حدود      جریان رودخانه ها به اقیانوس  می ریزد .  جدول  1 تخمین مقدار آب جهان را نشان  می دهد . 

الف ) آبهای سطحی

آبهای سطحی منبع اصلی آب مصرفی مردم است زیرا که  بیشتر اب شهرهای بزرگ از آنها تهیه  می شود .  آبهای سطحی از دو منبع نزولات جوی و آبهای زیر زمینی تامین می شوند . همانطور که قبلاً گفته  شد ، هنگامی که باران  به  سطح زمین می رسد قسمتی از آن به داخل خاک نفوذ کرده  ، مقداری به هوا تبخیر شده  و  بقیه هم به  صورت  سیلابهای سطحی در می آید .اگر باران  تنها  منبع آبهای سطحی باشد تمام  رودخانه ها مدت کوتاهی بعد از باران خشک  می شوند در حالی که  آب در بسیاری از آنها  در سراسر سال جریان دارد .  آب چنین رودخانه هائی از ذوب برف و آبهای زیر زمینی که  از چشمه  ها  و نقاط تراوشی  وارد رودخانه می شود ، تامین  می گردد . 

همانطور که  آبهای زیر زمینی  به بعضی از رودخانه ها وارد می شوند ، قسمتی  از جریان  بعضی از رودخانه ها نیز آبهای زیر زمینی را  تامین  می کند .  ( شکل  الف  و  ب) 

عوامل متعددی بر سیلابهای سطحی اثر می گذارند که مهمترین آنها عبارتند از شدت و طول مدت  بارندگی  ، ترکیب  و رطوبت خاک   ، شیب زمین  ، پوشش گیاهی  سطح زمین  و تغییراتی که  انسان  در محیط  بوجود می آورد  .  معمولاً بارش ملایم  و آهسته  باعث جاری شدن سیلاب خیلی کم آبی گردیده  ولی با افزایش شدت باران  (بر حسب اینچ  یا سانتیمتر  در ساعت  اندازه گیری  می شود ) خاک  سطحی از آب اشباع شده  و بیشتر باران به  صورت  سیلاب بر روی زمین جاری می شود .

 

 

جدول 1  تخمین مقدار آب جهان 

آب

حجم  (کیلومتر  مکعب    × 1000 )

 درصد آب تام

آب در زمین  :

 

 

دریاچه های اب شیرین

125

009/0

دریاچه های اب شور و دریاها 

104

008/0

روددخانه ها

25/1

0001/0

رطوبت خاک

67

005/0

آب زیر زمینی تا عمق  4000  متر

8350

61/0

یخهای قطبی

29200

14/2

جمع  کل  آب زمین 

37800

8/2

هوا

13

001/0

اقیا نوس ها 

320000

3/97

جمع  کل  

360000

100

تبخیر سالیانه

 

 

اقیانو س ها

350

026/0

آب های زمین 

70

005/0

جمع کل

420

031/0

رسوبات سالیانه :

 

 

برروی اقیانو س ها

320

024/0

بر روی آبهای زمبن 

100

007/0

جمع  کل

420

031/0

سیلاب سالانه رودخانه ها و مناطق قطبی به  اقیانوس ها 

38

003/0

جریان  آب  زیر زمینی به اقیانوس ها

6/1

0001/0

جمع کل

6/39

0031/0

 

 

 

طول مدت  ریزش باران نیز بر مقدار سیلاب موثر است  و حتی اگر باران  ملایم   و  آهسته برای  مدت  طولانی ببارد . سرانجام خاک از آب اشباع  شده  و منجر به  سیلاب  می شود . ترکیب خاک اثر زیادی  بر مقدار سیلاب  دارد .  برای مثال  ، سواحل  شنی  فضای خالی زیادی  دارند  و  آب به  آسانی  از آن  عبور می نماید . یک باران شدید  (  تقریباً 5/2   سانتیمتر  در ساعت  )  در مناطق  شنی ممکن  است  سیلاب کمی را بوجود آورد در صورتی که باران  آهسته  (تقریباً25/0   سانتیمتر در ساعت  ) بر روی خاکهای بسیار فشرده  ، مانند خاک  رس ، منجر به  سیلاب پر آب تری می شود می شود . خاکهای رسی  نه تنها فضای خالی کمی دارند .  بلکه  بعد  از مرطوب شدن  متورم  شده  و فضاهای خالی آنها  بسته گردیده  و بدین ترتیب نفوذ آب در زمین  کاهش یافته و سیلاب بیشتری جاری می شود .  سیلاب درزمینهای مرطوب زودتر اززمینهای خشک جاری می شود ،درنتیجه رطوبت خاک بر مقدار سیلاب  موثر است0 شیب زمین بر مقدار سیلاب موثر است بطوری که

20  % باران در زمین های صاف به صورت سیلاب در می آید 0 در صورتی که  80  %  آن در زمینهای خیلی شیبدار جریان می یابد . سیلاب کم  آب تری در زمین  های پوشیده از گیاهان  مناسب  در مقایسه  با زمین های لخت جاری می شود . ریشه  و بقایای مواد آلی گیاهان فضای خالی خا کها  را افزایش داده  و آب  بآسانی بداخل خاک نفوذ می کند .  بعضی اوقات بارانهای بسیار تند خاک را فشرده و فضای خالی آنرا مسدود می کند .  گیاهان و باقیمانده تجزیه شده آنها  در خاک  مانع فشرده  شدن خاک می شوند و به  ظرفیت  نگه دارندگی و نفوذ آب به  زمین کمک می نمایند . گیاهان سطح زمین از تبخیر رطوبت زمین جلوگیری می کنند تغییراتی  که بشر در محیط بوجود می آورد برسیلابهای سطحی موثر است  . تمام یا قسمتی از آب سیلابها در سد ها  ،  تونل  ها  ، کانال هل ، و گودالها جمع شده و خیابانها  و نقاط اسفالت یا سنگفرش مقدار سیلابهای سطحی را افزایش می دهند .

آبهای سطحی در حین جریان مواد مختلف معدنی و آلی پوسته جامد زمین را  به  صورت محلول و کلوئیدی  و شناور در خود نگه می دارند . کیفیت آبهای سطحی تقریباً بستگی زیادی  به ترکیب و میزان مواد بستر جریان آب وشرایط جوی منطقه دارد .  آبهای  سطحی بیشتر از ابهای زیر زمینی  در معرض آلودگی  هستند و ورود سیلابها  ، فاضلابهای خانگی ، صنعتی  و کشاورزی  به آبهای  سطحی باعث آلودگی آنها می شود ، بنابراین آبهای سطحی را  نباید بدون تصفیه مخصوصاً تصفیه میکروبی ، به مصرف خوراکی می رسانید  .

ب -  آبهای زیر زمینی 

نفوذ آبهای سطحی  از فضا ها و شکافهای خاک ها و صخره ها  و تجمع  در زیر سطح زمین  آبهای زیر زمینی را تشکیل می دهد . یک  روش ساده نشان  دادن اب زیرزمینی  این  است که نصف ظرفی رااز شن  پر کرده  و آب  بر روی آن بریزیم   ( شکل  4)   . آب از فضاهای  خالی شن

 عبور کرده تا به ته غیر قابل  نفوذ ظرف  برسد و آب اضافی باعث اشباع شن ها شده  در نتیجه سطح  آب (زیر سطح شن ) بالا می آید . به  آب شن اشباع آب زیر زمینی و به شنی که  آب زیر زمینی را  نگه  می دارد طبقه آبخیز  گفته  می شود . با حفر سوراخی در شن  ظرف  به  آب می رسیم  که  سطح آب  در سوراخ هم  سطح آب شن می باشد ( شکل  4 )  که آنرا  سطح  آب نامند و سطح  فوقانی آب سطح  آب  زیر زمینی  یا  ناحیه  اشباع   می باشد   .

نصف  منابع  آب  زیرزمینی   در فاصله تقریبا ً  800 متری  سطح زمین قرار گرفته و بقیه  آن در طبقات آبخیز  عمیق وجود دارد . یک  طبقه آبخیز  معمولاً یک  لایه  زیر زمینی  سنگ  ریزه  ، شن  ، سنگ  شنی ،  صخره   خورده  شده   یا آهگی است  که  سطح  زیر زمین آن  غیر قابل  نفوذ  ، مانند خاک رس یا گرانیت ، است  . 

در یک ناحیه ممکن  است بیش از یک طبقه آبخیز وجود داشته باشد  ، مانند محلی که  یک  لایه سنگ رزه  ، یک لایه دیگری از سنگ ریزه و یک  لایه دیگر غیر قابل نفوذ در آن  وجود دارد . 

امکان  آلودگی آبهای زیرزمینی نزدیک به  سطح  زمین  وجود دارد از اینرو برای اطمینان از پاکی آب مصرفی از آبهای   زیر زمینی عمیق استفاده می شود .   مقدار آب یک  طبقه آبخیز بستگی به اندازه و تخلخل آن دارد .   اگر طبقه آبخیز شنی است   . معمولاً  آب عاری از میکوب و  و  ویروس  است  زیرا  که  آب ضمن  عبور از لایه  شنی  زمین بطور  موثری  صاف  می شود . در صورتی که  چنین تصفیه ای در زمین های آهکی  متخلخل صورت  نمی گیرد  .  معمولاً آب زیرزمینی قشر شنی زمین مستقیماً بوسیله  پمپ  به  شبکه  توزیع  آب شهرهای  کوچک منتقل  شده  و  اغلب بدون  هیچ  تصفیه  ای به  مصرف می رسند .  بهر حال  ، تصفیه میکروبی آبهای زیرزمینی   از  اهمیت  ویژه  ای برخوردار است   و مانع انتشار  بیماریهای  عفونی  انگلی  ، میکروبی  و  ویروسی  می شود .   برداشت  بیش از اندازه  آبهای زیرزمینی    مناطق ساسحلی باعث پیشروی  آب شور  به  مخازن  آبهای شیرین زیرزمینی   شده  و کیفیت  آنها  را  تغییر می دهد .  . بطور خلاصه ، مصرف  آبهای زیرزمینی    در محل  خروج  بدون احداث مخازن  ذخیره از محاسن آنها  می باشد  و  اغلب  درجه حرارت آنها  کم  و از نظر میکروبی سالم  هستند و بالا بودن مقدار مواد معدنی  محلول و هزینه پمپاژ  از عیوب  آبهای زیرزمینی است  .  جدول  2    خلاصه  عوامل  موثر بر کیفیت  آبهای  سطحی  و  زیر زمینی را  نشان  می دهد .

 

جدول 2- خلاصه عوامل موثر بر کیفیت  آبهای سطحی  و زیر زمینی

عامل موثر

تغییرات عمده کیفیت آبهای  سطحی

نزولات جوی

گازهای  محلول  هوا  . 

گازهای محلول ناشی از فعالیتهای صنعتی انسان ، ذرات معلق از دودکش کارخانجات گرد و خاک  و ذرات رادیو اکتیو  .  مواد شسته شده  سطح زمین  : مواد آلی مانند بر گها   ، علف  و سایر  گیاهان  که در مراحل  مختلف تجزیه  می باشند . 

باکتری سطح زمین (شامل  ارگانیسم  های روده ای  )  . رس ،گل  و لای  و سایر  ذرات معدنی  

عصاره های آلی گیاهان  در حال  تجزیه  .

باقیمانده  علف کش ها و حشره کش ها 

مصرف  خانگی  (به استثنا ء مصرف  صنعتی ) 

موادآلی تجزیه نشده،مانند آشغال  چرخ  شده  که  به فاضلاب رو ها   ریخته می شود و چربیها   .

مواد آلی که  قسمتی از آنها تجزیه  شده  است  مانند زوائد  خام  بدن  انسان   .

مخلوط دو قسمت  فوق  بعد از درجات مختلف  تجزیه بیولوژیکی  تصفیه  فاضلاب   .

باکتری ها ( شامل  میکرو ب  های بیماری زا  ) ، ویروس  ها ، تخم کرم  ها   ، سنگ ریزه   از شستشوی  زمین   ، استخوان چرخ  شده  ، پوست  تخم  ماکیان   .  مواد آلی   جامد گوناگون   مانند کاغذ   ، تکه پارچه ،   پلاستیک ها  و مواد مصنوعی  -پاکننده ها

مصرف صنعتی 

مواد آلی تجزیه پذیر بوسیله موجودات زنده  که به اکسیژن زیادی نیاز دارند .

مواد معدنی  جامد .

باقیمانده شیمیائی که  شامل اسیدها  و قلیائی های  ساده تا مواد شیمائی بسیار پیچیده  می شود .

یون های فلزات 

مصرف کشاورزی 

افزایش غلظت  یون ها  و  نمکها   .

باقیمانده کودهای شیمیائی  .

باقیمانده علف کش ها  و حشره  کش ها  . 

گل و لای و ذرات  خاک .

آثار مواد آلی مانند باقیمانده  محصولات کشاورزی

عامل موثر

تغییرات عمده  کیفیت  آبهای زیر زمینی 

نزولات جوی

گاز ها   مانند  H2   ,SH2  , N2   , CO2   , O2   

مواد معدنی  محلول  : انحلال  بیکربنات ها و سولفات های کلسیم  و منیزیم مواد معدنی  زمین  -  انحلال  نیترات  ها  و کلرور های کلسیم ، منیزیم ، سدیم  و پتاسیم  خاک باقیمانده  مواد آلی فساد پذیر .

مصرف خانگی 

نمکهای محلول  آهن  ، منگنز  و  فلوئور پاک کننده ها   .

نیترات  ها ، سولفات ها و سایر باقیمانده های مواد آلی فاسد شدنی 

نمکها  و یون های محلول  دو منابع  آب عمومی  - ترکیبات  مواد آلی  محلول  .

مصرف  صنعتی

نمکهای محلول ناشی  از نفوذ  آبهای  سطحی  حاوی  زوائد صنعتی 

مصرف  کشاورزی

تغلیظ  نمکهای   آبهای کشاورزی  مواد دیگر مانند مواد نزولات جوی .

دفع  زمینی  زوائد جامد

نشت از خاکستر ها که تولید سختی می کنند . مواد گازی و شیمیائی محلول یا فساد مواد آلی

 

قسمت  دوم   - کیفیت  آب 

آب که  یکی از فراوان ترین ترکیبات است  هیچوقت  خالص در طبیعت یافت نمی شود زیرا  از یک  سو  نظر بقدرت حلالیتی  که  دارد تمام  عناصر  موجود در مسیر خود را  کم یا بیش حل می کند و از سوی  دیگر  بشر آنرا  مستقیم  یا  غیر مستقیم  آلوده  می کند . ضمن  شرایط اقلیمی  بر کیفیت  آب اثر قابل می گذارد  . 

( جدول  3)  

 

 

لکه هائی  تولید می شود بعلاوه اندازه قلیائی  این  آب باید کم باشد . آبی که  در لباسشوئ  مصرف می گردد . باید سبک و بی آهن و منگنز  باشد  . وجود آهن و منگنز  لکه هائی  تولید می کند.

در صنعت کاغذ سازی برای تهیه کاغذهای  اعلا ، آب باید رنگ  ، آهن  و منگنز  نداشته باشد  و مواد محلول  آن نباید تا حدی باشد که  پس از تبخیر  در خمیر  کاغذ  باقیمانده  قابل  ملاحظه  ای  بگذارد ،  ضمناً   در چنین آبی آثار  مواد نفتی  و روغنی  نباید وجود داشته  باشسد  . زیرا حضور این  مواد  لکه های  نیمه  شفافی  در روی کاغذ باقی می گذارد  . آبی که  برای تهیه  یخ مصرف می شود از نظر بهداشت یابد کاملا خالص و مقدار مواد محلول   آن  خیلی کم  باشد  . بعلاوه باید رسوب ، آهن  ، منگنز  بو و مزه نداشته باشد . بیکربنات های کلسیم و منیزیم اگر بیش از 70  میلی گرم  در لیتر بر حسب کربنات کلسیم  باشد  رسوب هائی تولید  می کنند و مقدار آهن بیش از 2 /0   میلیگرم   در لیتر   بر حسب  یون فرو لکه یا روسبهای رنگی    بوجود می آورد  .  آبی که  برای تهیه  مواد خوراکی  بکار می رود باید از نظر بهداشت کاملا  خالص  و مقدارمواد محلول  آن کم  باشد . در بسیاری از صنایع آب را بعنوان یک عامل سرد کننده  مصرف می کنند . درجه حرارت این  آب بهتر است  کم  باشد و رسوب ، آلگ  ، لجن یا مواد محلولی که  هنگام  جریان  آب ایجاد قشری از رسوب می کند نباید داشته  باشند به  علاوه این  آب باید خورنده  نباشد  . آبی که  در دیگ  های بخار  به  کار می رود  زلال ،  سبک    وعاری از اکسیژن ، انیدرید ، کربنیک،اسیدهای آزاد و ترکیبات آلی باشد. سختی تام برای دیگهای معمولی از حدود  35 میلیگرم  در لیتر  بر حسب کربنات  کلسیم   نباید  تجاوز  مند  ولی برای دیگ های  بخاری  که  تحت  فشار کارر می کنند سختی تام  باید حتی المقدور  نزدیک   به  صفر  باشد .   آبی  که  در دباغی    بکار  می رود  باید مطلقاً  عاری از آهن  و ضمناً  املاح آهکی  آن کم  باشد  تا با  تانن مواد رنگی  و  نامحلول  تولید نکند  .

آبی که  در رنگرزی مصرف  می شود باید زلال ، بی رنگ  ، بدون  آهن   و بعلاوه  مواد محلول  آن  کم  باشد  و آبی  که در کارخانه  های  رنگ سازی  بکار می رود  باید pH   ثابتی  داشته  باشد . جدول  4  کیفیت   و جدول 5   مقدار  آب  مورد نیاز  بعضی   از صنایع  را  نشان  می دهند . 

 

 

غلظت  نمکهای محلول  بینهایت   در کیفیت آبهای کشاورزی  اثر می گذارد زیرا  که  تحمل  گیاهان  به مقدار و نوع  مواد معدنی  محلول  در آب متفاوت است  .   چنانچه  املاح  سدیم آب  بیش از حد مجاز باشد  سبب خرابی جنس  زمین و کم  شدن قابلیت نفوذ  آب در زمین  می شود ،  در صورتی که  املاح   کلسیم  جنس  خاک  را  بهتر  می کنند . 

وجود بر  در آبهای  زارعی قابل اهمیت است  و زیادی  آن باعث  مسمومیت نباتات  شده  و کمبود آن هم سبب عدم رشد گیاه می شود ،  همچنینن زیادی  کلرور  آب باعث  وقفه در رشد گیاه می گردد. بطور کلی املاح معدنی  خاک زارعی با املاح  آب تجمع یافته و بتدریج  باعث فساد  و یا کندی   رشد گیاه  شده   یا آنها  را  ازبین  می برد ، بنابراین امروزه بررسی چگونگی  و کیفیت  مواد شیمیائی آب اهمیت بسزایی  در کشاورزی  دارد  و در صورتی که  مطالعه  کافی  جهت تعیین  و تشخیص  نوع آب زارعی  انجام گیرد و می توان با اتخاذ  تدابیر  لازم  اقدامات  اساسی و ضروری  برای بهبود  رشد  مناسب   گیاه و ازدیاد  محصول  بعمل   آورد  . غلظت   قابل قبول  و حداکثر  غلظت مجاز عناصر  آبهای   زارعی  در جدول  6  آمده  است  . 

در اینجا  اختصاصات  اب آشامیدنی  مورد نظر  می باشد زیرا  که  عوامل  مختلف  آب آشامیدنی  چنانچه از حد مجاز بیشتر باشد  بر سلامتی  مصرف کنندگان اثرات  نامطلوب  می گذارد  و کیفیت  مناسب  آب آشامیدنی  اهمیت   بسزائی   در حفظ   و ارتقاء  سطح بهداشت  جامعه دارد .  

الف :

1-    بدن  خودگی

2-    بدون تشکیل توده  لزج ژلاتینی

3-    ضرورت  مطابقت با استانداردهای  آب آشامیدنی

4-    کلرور سدیم

5-    گاز کربنیک  آزاد

6-    مس

7-    کلسیم  200-100

8-    کلسیم 500-200

ب: آب آلک دار  یا بوی  هیدروژن سولفوره

پ :لزوم قدری سختی

ت)آیابرای تقطیر باید همان شرایط کلی آب آبجو سازی را  داشته  باشد .

ث)آب صاف ، بی بو و اتریل  برای تهیه شربت  و نوشید نیهای کربناته

ج) شکلات های سفت 

چ) ضرورت  کنترل خورندگی  وار گتنیسم  های آب مانند باکتری های آهن   و گوگرد مسبب توده های لزج ژلاتینی  .

ح) مخصوصاً بیکربنات کلسیم  مشکلاتی ایجاد می کند . بیکربنات منیزیم تولید رنگ سبز و گاز کربنیک کمک به جلوگیری  از ترک خوردن  می کند .

خ) لزوم حرارت و ترکیب یکنواخت  . آهن مجاز نمی باشد . زیرا که  سلولز آهن محلولهای رقیق را جذب می کند .

د) آهن ، منگنز  یا کدورت بیش از اندازه  تولید لکه و رنگ  بر روی پوست و محصولات چرمی می نماید

د ) ترکیب  ثابت ، باقیمانده آلومینیوم   کمتر از 5/0  میلیگرم   در لیتر .

کلسیم  ، منیزیم   ، آهن  ، منگنز  ، مواد معلق  و مواد آلی  محلول  ممکن  است  موجب شکایت .

 

 

جدول  6 – راهنمای  ارزیابی  کیفیت  آبهای زراعی

الف

فاکتور کیفیت

ب

غلظت حد آستانه

پ

غلظت محدود کننده

ارگانیسم  های کلی فرم

1000

ث

مواد  جامد  محلول  تام

500

1500

هدایت  الکتریکی  ، میکروموس  بر سانتیمتر

750

2250

نسبت  جذب سدیم  

5/8   -7

9-6

باقیمانده  کربنات سدیم

6

15

میلی اکیوالاون

25/1

5/2

آرسنیگ  

1

5

بر ، میلیگرم   در لیتر

5/0

2

کلرور

صفر

350

سولفات 

200

1000

مس

1/0

1

 

الف.MPN عبارت است ازمحتمل ترین تعداد کلی فرم در یک میلی متر آب.نسبت جذب سدیم بوسیله  فرمول

  تعییین می شود که  غلظت ها  بر حسب  میلی اکیوالاون در لیتر  است  . باقیمانده کربنات سدیم عبارت است  از مجموع اکیوالان های کربنات  و بیکربنات منهای مجموع  اکیوالان های  کلسیم و منیزیم  .

ب- چنانچه  غلظت  فاکتورهای  کیفیت  آب  به  حد  آستانه برسد  باید از آب اضافی جهت نشت استفاده شود . آبی که مقدار ترکیبات آن از حد آستانه کمتر باشد  برای تقریباً  تمام محصولات و خاکهای قابل کشت  رضایت  بخش  می باشد .

پ-  غلظت محدود کننده   عناصر آب مقدار برداشت  محصولات گران  قیمت  را  بسیار  کاهش می دهد  یا این که  کشاورز ممکن  است مجبور شود که محصولات کم  ارزش تر را کشت و زرع نماید .

ت- مقادیر مذکور نباید از غلظت   20  %  بیست نمونه متوالی یا  سه نمونه پی درپی بیشتر شود  .

ث- هیچ حدی را نمی توان معین  کرد با وجود این که  میوه ها و سبزیها ممکن است خام خورده شوند در این  صورت غلظت حد آستانه برای چنین محصولاتی  محدود می شود  .

 

 

قسمت سوم  - اختصاصات ظاهری  ، فیزیکی   و شیمیائی   آب آشامیدنی 

آزمایشهای شیمیائی آب حتی االامکان می تواند تاریخچه آن را که آیا در گذشته و یا حال آلودگی  داشته  ، مشخص نماید . به  منظور دستیابی به  قابل مصرف بودن آب آشامیدنی  مورد مصرف انسان  باید معیارهای  مشخص  رعایت  گردد . 

موادی که  بالقوه بحال مصرف کننده مضر هستند می باید محدود گردند و آن  دسته از موادی که  قابلیت   پذیرش  عمومی  آب را تحت تاثیر قرار می دهند کنترل شوند .  استانداردهای بین المللی  سازمان  بهداشت   جهانیی  برای آب آشامیدنی   سالهای   1971   و 1983   و همچنین   دستورالعملهای  مجمع  اروپائی  سال  1980   بطور گسترده بعنوان  استانداردهای  کیفیت  آب اشامیدنی  مورد مصرف  قرار می گیرند . 

 

انسان بطور کلی  به  سه  طریق  با مواد شیمیائی  مضر تماس پیدا می کند :  تنفس  ، خوردن   و  آشامیدن تماس  بدن  با  ای مواد . مهمترین راه تماس انسان  با این  مواد  سمی  توسط  دهان است که  با خوردن و آشامیدن آنها خودر ا آلوده می سازد .  برخی از سم شناسان معتقدند که پیدایش  انواع مختلف  سرطان  و بروز بیماریهای  روانی  و  عصبی  ،  ناراحتی های  هورمونی  ، غددی  و ژنتیکی  بستگی  مستقیم   یا غیر مستقیم به  وجود اینگونه مواد سمی دارند که  در محیط زیست ما یافت می شوند . 

با توجه به  مسایل فوق باید سعی مسئولین در کنترل مواد زیان  اور موجود در محیط زیست برای  انسان باشد  . از انجائیکه  آب آشامیدنی  یکی از مهمترین عوامل  انتقال  این مواد  می باشد ، باید توجه بیشتری به آلودگی آن نمود .

الف )  اختصاصات  ظاهری  آب آشامیدنی 

1-  بو و طعم 

اساسی ترین  مساله در مورد آب تصفیه شده عدم  داشتن بو وطعم می باشد . بوی آب قاعدتاً باید ارتباط نزدیکی  با طعم آن  داشته باشد ،  در صورتی که  عوامل غیر  فراری  مثل  کلرور سدیم  وجود دارند که  با تاثیر بر روی طعم  آب ، هیچگونه اثری بر بوی آن نمی گذارند  .  عوامل  مختلفی  در ایجاد طعم و بوی آب موثرند ازجمله  جلبکها   ،  تجزیه گیاهان  آبزی  ، محصولات حاصل از کلرینه کردن آب مثل کلروفنل ها  و ابهای  راکدی  که  در انتهای  سیستم  توزیع ساکنننن می مانند . 

ذائقه انسان4نوع طعم اصلی ، شیرین  ، شور  ، تلخ   و ترش  را  تشخیص  داده  و شناسائی  طعم  های دیگر  از طریق  مقایسه با احساسی که از چشیدن اجسامی که روزانه با آنها در تماس است ، انجام می گیرد. در مورد بوی آب نیز از  استانداردهای بوی اجسامی که  شناسائی آنها برای عموم مقدور  است  استفاده می شود . 

2-  کدورت 

کدورت   پدیده ای است  که  میزان شفافیت  آب را  مشخص می کند و بعنوان یک  خاصیت ظاهری آب محسوب می گردد.  کدورت   باعث پراکندگی  یاجذب نور در حین  عبور آن بر روی یک خط مستقیم در آب می شود . اگر چه کدورت  به  علت وجود مواد معلق در آب نیز بوجود می آید ، ولی ارتباط دادن با اندازه های کمی مواد معلق در آب مانند  شکل ، اندازه  و ضریب  شکست  ذرات موجود  در  سوسپانسیون که  همگی  در خاصیت  پراکنده  ساختن  نور دخالت دارند ،  مشکل  می باشد  . 

روش اولیه اندازه گیری کدورت   ، قدرت  عبور نور را از میان آب با  قدرت پراکنده  سازی  و شکسته شدن آن  مقایسه می نماید  که  این اندازه گیری اساس روش استاندارد تعیین  کدورت   آب بوسیله  کدورت سنج  شمعی  جکسون می باشد . این  کدورت  سنج تشکیل شده است  . از یک  شمع  مخصوص و یک  لوله شیشه  ای ته  صاف که  براساس درجات کدورت  جکسون   ( JTU ) درجه بندی شده  است  .  این  متد  اندازه گیری  برای کدورتهای بالای  20 واحد مناسب بوده  و در حال حاضر  از نظر تاریخی  مهم  می باشد . از آنجائی  که  کدورت   آب تصفیه شده باید کمتر از یک باشد . الزاماً روشهای دیگری برای اندازه گیری کدورتهای پائین لازم  است  و در این حالت   از روش های  نفلومتری   و  جذب سنجی  استفاده می  شود  . نفلومتر  شدت  پراکنده ساختن نور را در دایره خاصی تقریباً در زاویه طرف راست محل برخورد نور با سطح آب  اندازه گیری می نماید . با این روش کدورتهای پائین تر از 05/0  واحد را نیز می توان اندازه گرفت  و رنگ آب نیز در آن  تاثیری ندارد .  با روش جذب  سنجی  میزان  جذب نور توسط  ذرات موجود در آب اندازه گیری می شود  .  حساسیت روش جذب سنجی  نسبت به  کدورتهای خیلی پائین  به اندازه نفلومتر نیست  و رنگ  آب در آن تاثیر دارد .   استاندارد اولیه ای که برای تنظیم  کدورت   سنج  ها  بکار می رفت  فورمازین  نام  داشت  که  می تواند واحد های جکسون  را  با  سایر متدهائی که برای اندازه گیری کدورتهای پائین بکار می روند ، منطبق نماید . زمانی که  فورسازین  برای کالیبره  کردن  دستگاه  نفلومتر  استفاده می شود ،  واحد کدورت  فورمازین   (FTU )  و واحد کدورت   نفلومتر  (  NYU )  قابل  تبدیل به یکدیگر  می باشند . 

اندازه گیری  کدورت   اغلب بریا  نشان  دادن  ÷یشرفت  عمل  در تصفیه آب بکار  می رود  .   کدورت   سنج  را  در خط تصفیه  آب قرار می دهند تا میزان مواد فلکوله  شده که  در نتیجه  انجام مرحله  تصفیه ته نشینی  وارد آب می شود و همچنین چگونگی  عمل خود صافی ، تصفیه آب را  کنترل  نماید .  بطور کلی اب آشامیدنی و آب مورد نیاز  در صنایع باید صاف و  زلال  باشد .

3- رنگ 

 رنگ آب آلوده نشده  می تواند از مواد در حال گندیدگی زمین  و یا نمکهای  فلزی  موجود  در طبیعت   (معمولاً آهن  و  منگنز )  ناشی می شود آبهای حاوی آلودگیهای صنعتی  می توانند  طیف  وسیعی  از مواد رنگ کننده  داشته باشند .  رنگ   آب معمولاً به  واحد هازن  که  همان  مقیاس پلاتین  -  کبا لت است ،  بیان می شود  .   آب غالباً  در اثر مواد معلق  در خود رنگی  بنظر می رسد ، ولی رنگ  واقعی  ان  فقط پس از انجام  عملیاتی چون  صاف کردن  ظاهر می گردد . میزان غیر قابل قبول نبودن  رنگ  آب بیشتر  در ارتباط با عادت  مصرف کننده   قرار دارد .

طبق استانداردهای  بین المللی  سازمان بهداشت  جهانی 1971   میزان  رنگ مورد قبول آب 5   واحد و حداکثر میزان  مجاز  برابر 50  واحد می باشد  . دستورالعملهای  مجمع  اروپائی  مقدار  کمتری  را  پیشنهاد  می کند  که معادل  1 میلیگرم  در لیتر  طبق مقیاس  پلاتین   -  کبالت می باشد  .  اما در مورد آبهای بیشماری امکان کاربرد این استاندارد  مقدور  نیست  و یا اصولاً ضرورتی ندارد .

ب-  اختصاصات   فیزیکی   آب اشامیدنی  

1-  PH 

رقم  PH آب با  غلظت  یون های  هیدروژن ، استدیته  یا قلیائیت  آب را  مشخص  می کند . PH  یکی  از مهم ترین  خواص فیزیکو شیمیائی   آب می باشد زیرا  که  بیشتر  روشهای  تصفیه   آب  به   PH  آن  بستگی  دارد .  آب خالص  به  میزان  خیلی کم  به  یون های    و    تجزیه می شود . در اصطلاح  عمومی به محلولی خنثی گویند که  تعداد یون های هیدروژن  و هیدروکسل  آن  برابر باشد غلظت تقریبی  یون  ها  در آب خنثی  7 -  10  مول در لیتر  می باشد  و در حرارت  25 درجه  سانتیگراد   و 7  =  PH  آب حالت خنثی  دارد  . وقتی  که  غلظت  یون های  هیدروژن بیش از هیدرو کسیل باشد  و در  PH  کمتر  از 7   ،  اب دارای خاصیت اسیدی بوده  و برعکس  اگر غلظت  یونهای  هیدروکسیل  بیش از  هیدروژن  باشد  و در PH  بالاتر از 7  ، اب خاصیت قلیائی خواهد  داشت  . 

PH آب آلوده نشده  اساساً  رابطه  بین دی اکسید کربن  آزاد  (CO2 )   و مقدار کربنات و بیکربنات  ذا نشان  می دهد  . ابهای طبیعی  معمولاً دارای PH  بین  4  تا  9  می باشند و اکثر انها  به علت  انحلال  کربنات  ها و بیکربنات  های قلیائی  پوسته زمین کمی  قلیائی می باشند .

آبهای اسیدی که  از  معادن  ذغال سنگ   می گذرند   PH  پائین  داشته  و دارای  خاصیت  خورندگی  زیاد و طعم  اسیدی  یا نمکی  می باشند   .  آبهای  سخت  که از زمینهای آهکی  می گذرند PH  بالائی دارند . 

2-  اسیدیته 

آب اسیدی نوعی  آب است  که مفدار  PH  آن کمتر  از 7   باشد . اسیدیته در آب  آلوده  نشده معمولاً  توسط دی اکسید کربن حل  شده  درآب که باعث ایجاد اسید کربنیک  ضعیف  می گردد بوجود می آید .  اسیدهای هومیک و فولویک   و سایر اسیدهای  آلی که  از تجزیه گیاهان  حاصل  می شوند ، نیز می تواندد دلیلی  بر اسیدیته  آب بشمار آیند ،  چنانچه  این مساله  در مورد آب  زمینهای  مردابی  دارای  تورب  (ذغال   سنگ  نارس   ) صادق  است  . 

اگر اسیدیته  آب  منشا طبیعی داشته باشد (مانند آنچه در بالا  ذکر گردید  ) مقدار  PH  آن معمولاً  بالای 7/3   می باشد  . آبهای آلوده شده توسط  فاضلابهای  صنعتی  ، اسیدتیه کانی آزاد گرفته شده از اسیدهای  قوی  و نمکهای  آنها  ، PH  زیر 7/3   دارند .  بطور کلی  مرز مشخصی برای  اسیدیته آب وجود ندارد ،  ولی شرایط اصلی این  است  که  آب خاصیت  خورندگی  نداشته باشد .  عملیات  تصفیه  آب از جمله روش انعقاد با سولفات آلومینیوم  PH  آبرا  کاهش داده  و باعث اسیدی  شدن آن  می گردد .  آبی که  درپایان  عمل  تصفیه بدست  می آید نباید خاصیت خورندگی  داشته باشد ، در غیر این  صورت باید  PH آن را به میزان  معین  تصحیح نمود . اگر  PH آبی تصحیح نشده وارد سیستم توزیع گردد امکان خورندگی  ان  محتمل  بوده و می تواند به لوله های  بتونی  آسیب  رسانده  و باعث  انحلال  فلزات سنگین  مانند مس  ر سرب  گردد . 

3- قلیائیت 

قلیائیت آب تقریباً در بیشتر موارد در اثر وجود یون های  بیکربنات و کربنات   که  معمولاً  همراه با  یون  های کلسیم  ، منیزیم  ، سدیم  و پتاسیم  می باشند  ، و هیدروکسید  در آب است. قلیائیت غالباً  براساس مقدار کربنات و بیکربنات  بر حسب  کربنات  کلسیم اندازه گیری می گردد  . قلیائی بودن یک آب می تواند به دلیل  ارتباط  بین  قلیائیت   ، دی اکسید کربن  و مقدار  قلیائیت    در زیر نقطه خنثی  (7=pH   )  بوجود آید  . در PH  بین  6/4   و 3/8   قلیائیت   آب  به  شکل تعادل بین بیکربنات و دی اکسید  کربن می باشد  . موقعی که مقدار  PH  بالای 3/8   باشد  ، دی اکسید کربن  آزاد خاتمه یافته و قلیائیت  به  صورت کربنات و بیکربنات   توام بروز می نماید   ،  در حالی  که  در PH  بین  4/9   و  10قلیائیت  به علت وجود هیدرو کسید  در  آب می باشد . 

زمانی که  قلیلئیت به علت کربنات  باشد  ،  سختی  موقت را نیز تشکیل  می دهد و در صورتی که  خیلی کمتر از سختی تام  باشد ،  نتیجه   اختلاف  سختی  تام  و  قلیائیت  ،  سختی  غیر کربنات  یا  سختی  دائم  می باشد  .

آبهائی  که  سختی  تام   آنها  کم تر از  از میزان قلیائیتت شان  باشد حاوی  قلیائیت   بیکربنات   سدیم   بوده  که تاثیری  بر روی  سختی  کل  نمی گذارد .  

حد مشخصی  را  نمی توان  برای  میزان  قلیائی  بودن  آب مشخص نمود ،  هر چند غلظت بالای بیکربنات سدیم مسائلی  چون  مزه را بدنبال  دارد  و میزان   قلیائی  بودن  آبب در انعقاد های  شیمیائی تصفیه  آن  نیز مهم  می باشد  زیرا ظرفیت  بافری  به  آب  می دهد   .

 

 

 

 

 

4-  قابلیت  هدایت الکتریکی 

قابلیت هدایت  الکتریکی  معیاری است  جهت سنجش توانائی یک محلول  برای انتقال  الکتریکی  ، از آنجائی  که  این توانائی  تابعی

از حضور  یون های  موجود  در یک محلول  می باشد اندازه گیری قابلیت  هدایت  الکتریکی نشانگر  خوبی  در مورد کل  مواد حل شده  در آب شمار  می آید واحد قابلیت  هدایت  الکتریکی  میکروزیمنس  بر سانتیمتر   می باشد . در مورد غالب آبها فاکتورهای برابر  7/0   -  55/0   در نظر گرفته می شود که  با  ضرب کردن  این  فاکتور  در میزان قابلیت  هدایت الکتریکی  ، مقدار مواد حل شده به میلیگرم در لیتر  را بطور تقریب می توان  بدست  آورد . این فاکتور در مورد آبهای  حاوی  اسید  آزاد  کمتر از 55/0   است  و  بریا آبهای پر نمک بیش از  70  /0  می باشد . قابلیت هدایت الکتریکی  تابعی است   از حرارت  که درموقع  اندازه گیری آن باید دردرجه  حرارت (معمولاً  20 تا  25   درجه سانتیگراد ) قید شود . یکی از مزایای اندازه گیری هدایت  الکتریکی  ، انجام آن  در محل نمونه برداری  و سهولت کنترل مداوم ان  می باشد .

 

5- خاصیت  خورندگی  :

تعریف  خاصی  بریا  کیفیت  خورندگی  اب وجود ندارد  زیرا فاکتورهائی چند در این  خاصیت  نقش دارند که هر یک باید جداگانه بررسی گردند . با وجود این در بین  عوامل فراوان خورندگی  سه  صفت  ویژه آب  خام در خورندگی  فلزات بوسیله آن مسئول می باشند  .  این  صفات بشرح زیر  است : 

1-   pH  پائین یا اسیدی بودن  آب 

2-  co2  آزاد بالا ،  یعنی  دی اکسید کربن  زیاد 

3- عدم  وجود سختی و قلیائیت  موقت 

آبهائی که دارای خاصیت  خورندگی  می باشند عبارتند از  : آبهای سبک  مردابی   ، آبهای  چاههای  کم عمق  دارای  pH پائین با سختی موقت  کم  و سختی دائم زیاد ، آبهای  آهن دار ،  آبهای گچ و اهگ دار    با  محتوای  co2  بالا ،  ابهای حاوی ماسه سبزو ذغال سنگ  و آبهای  دارای کلز و ا کلر  آزاد  باقیمانده  برای  آزمایش  خاصیت  خورندگی  آب می توان   آن را  مدتی  در تماس  با پودر  سنگ مرمر  یا گچ  قرار داد . آزمایشهای  اولیه و نهائی  تعیین  pH  نشان  می دهند  که  آیا   آب کلسیم  رادر خود حل نموده و یا  اینکه  کلسیم ته نشین  شده  است  اگر کلسیم  در آب حل  شده باشد   ،  اب احتمالاً بر روی آهن  و فولاد و همچنین  سیمانن خورندگی  دارد . مساله مهمی  همواره   در مورد آزمایشهای  خورندگی  آب باید کنترل  نمود . بررسی قابلیت حل  شدن  سرب در آن می باشد ،  زیرا  از  آنجائی که  سرب  عنصر سمی  است   و قابلیت تجمع  در بدن دارد . مسائلی در رابطه با لوله کشی آب از جنس سرب پیش می آید  .

6- مواد معلق 

مواد معلق  در اب  مقدار ذرات را در آن  اندازه گیری می نماید  . این  مواد شامل  مواد آلی و  غیر آلی  مثل پلانکتون   ،  خاک و گل و لای می باشند .  غلظت مواد معلق  در آبهای  سطحی   بستگی  به  فصول  مختلف  و چگونگی  جریان اب دارد  ،  چنانچه رودخانه هایی  که  در حال  طغیان  می باشند . چندین هزار میلیگرم در لیتر مواد معلق  دراند .   مواد معلق موجود در آب معمولاً براسا معیار وزنی  -   حجمی  اندازه گیری  می شوند  و این روش هیچگونه اطلاعی  در مورد نوع مواد معلق شونده  ،  چگونگی  اندازه ذرات  و کیفیت  مواد نمی دهد   .

 

پ -  اختصاصات  شیمیائی  آب آشامیدنی 

1-  سختی   

سختی آب مربوط  به املاح  خاصی است  که  در آب وجود دارند .   این املاح شامل  کاتیون هائی  مثل منیزیم ، کلسیم  ، استرانسیوم ، آهن ، آلومینیوم ،منگنز  و مس بوده  که با انیون های بیکربنات  ف کربنات  ، کلرور ، سولفات  ، سیلیکات  و نیترات به  صورت محلول  در آب وجود دارند  . سختی کل شامل سختی موقت  یا سختی کربناتی  به اضافه سختی دائم  یا سختی  غیر کربناتی  می باشد . سختی موقت در اثر جوشاندن آب ته نشین می شود  و جرم داخل ظروف را  تشکیل می دهد و به املاح کربنات و بیکربنات کلسیم و منیزیم  مربوط می شود  . جوشاندن  آب به مدت  چند دقیقه باعث تجزیه  بیکربناتها  و خارج  شدن  co2  و رسوب کربناتهای  کلسیم و منیزیم  می گردد . سختی  دائم بواسطه وجود عناصری چون سولفات و کلرورهای  منیزیم   و کلسیم  که در اثر جوشیدن  رسوب نمی دهند ، پدید می اید  سختی  معمولاً به میلیگرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم  بیان می شود . 

 

مقایسه ای از میزان سختیها  بشرح  جدول  7  می باشد  . 

 

جدول 7  -  تقسیم بندی  سختی آبها

رده بندی (میلیگرم در لیتر  بر حسب  کربنات کلسیم )

 میزان سختی 

50- 0

سبک

100-05

نیمه سبک 

150-100

کمی سخت 

200-150

نیمه سخت 

بیش از  200

سخت 

بیش از 300

بسیار سخت 

 

معمولاً مسایل بوجود آمده  در اثر افزایش سختی  ، مانند امکان تشکیل جرم در دیگ  بخار  و سیستم های آب گرم  کن   از نقطه نظر  اقتصادی  مورد توجه  قرار می گیرد  .  ابهای  سبکتر از  5 -30   میلیگرم  در لیتر  میل به خورندگی  از خود نشان  می دهند و باید همواره از نقطه نظر قابلیت حل کردن  سرب  در خود  ازمایش  شوند .  یک رابطه  آماری  بین سختی  آب و بروز  بیماریهای  قلبی و عروقی  بدست  آمده  ولیرابطه علیتی  در این زمینه  مشخص نشده  است  که هرچهاب سبکتر  باشد . امکان رویداد  بیماری بیشتر می شود  . معمولا ً   سبک  کردن آب کمتر از  150 میلیگرم در لیتر  بر حسب کربنات  کلسیم  انجام  نمی گیرد  ،  مگر  در موارد صنعتی  خاص  .  طبق  پیشنهاد  سازمان بهداشت جهانی  در سال  1971  بالاترین حد مطلوب  سختی برابر 100 میلیگرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم بوده و این مقدار  بنظر کم و غیر سخت  می آید و هیچگونه مطابقتی  با حد مطلوب  کلسیم  که معادل سختی  برابر  5/187  میلیگرم در لیتر  بر حسب کربنات کلسیم می باشد ، ندارد . طبق نظریه  دستورالعملهای  مجمع اروپائی  حداقل غلظت سختی آب  سبک شده  60  میلیگرم  در لیتر  بر حسب کلسیم  (معادل  150  میلیگرم  در لیتر  بر حسب  کربنات کلسیم  )   می باشد  .

2- مواد معدنی  

اجسام جامد  حل شده   در آب  اجزا ء کانی  آن را  تشکیل  می دهند  . این مواد شامل کلیه آنیون ها و کاتیون های  قابل حل و سیلیس  و سیلیکات های  موجود می باشند  . معمولاً نتایج آنالیز  مواد شیمیائی براساس میلیگرم در لیتر  بیان می شوند  . به منظور  کنترل درست بودن  تجزیه نمونه  آب مقادیر بر حسب میلی اکیوالاون  نیز محاسبه می شوند   .  کاتیون  ها شامل  کلسیم  ،منیزیم  ، سدیم و پتاسیم و آنیون ها شامل کربنات یا بیکربنات ، سولفات  ، کلرور  ، فسفات ، نیترات   و  سیلیکات  می باشند .

1 - کاتیون

کلسیم

کلسیم در غالب آبهای طبیعی  یافت می شود  و میزان آن بستگی  به گونه سنگی  دارد که  آب از آن  گذر می نماید . کلسیم معمولاً به صورت کربنات ، بیکربنات  و سولفات  ظاهر  می شود ، اگر چه در ابهای پر نمک کلرور  و نیترات   کلسیم  را نیز می توان  پیدا کرد .  کلسیم همراه با بیکربنات  سختی موقت یا سختی  بیکربناتی  ابراباعث  می شود  .  سولفاتها  ، کلرورها   و نیترات  ها  تشکیل  سختی دائم  یا سختی غیر کربناتی  را  می دهند . کلسیم یکی از عناصر  اصلی غذای انسان را تشکیل می دهد . ارزش غذائی کلسیم موجود در آب در مقایسه با سایر منابع غذایی ناچیز است و از نظر تندرستی زیادبودن غلظت آن در آب چندان اهمیت ندارد  و زیادی کلسیم به صورت رسوب  در آب ته نشین می گردد . 

 سازمان بهداشت  جهانی ،حداکثر غلظت کلسیم را 200  میلیگرم در لیتر  برحسب ca++  (500  میلیگرم  در لیتر بر حسب  کربنات کلسیم ) پیشنهاد می نماید که  مازاد بر این  به  صورت رسوب می تواند باعث ایجاد مشکلاتی گردد .

منیزیم 

منیزیم یکی از عناصر  معمولی  آب می باشد که نمکهای قابل حل  تشکیل می دهد  . منیزیم در آب هم سختی کربناتی و هم بیکربناتی  تشکیل داده که  معمولاً  غلظت  آن در مقایسه  با اجزا ء ترکیبی کلسیم کمتر است  .  غلظت زیاد منیزیم در آبهای مصرفی منازل به علت تشکیل جرم درظروف و همچنین به  این  خاطر که منیزیم دارای خاصیت مدرو مسهلی  می باشد بویژه اگر با مقدار زیادی سولفات توام باشد ، قابل قبول نیست  .  .استانداردهای  بین المللی سازمان بهداشت جهانی  1971  میزان منیزیم  معادل 30 میلیگرم در لیتر  را برای سولفات های  بیش از 250 میلیگرم در لیتر  و حداکثر غلظت مجاز  150  میلیگرم در لیتر  را بشرط  اینکه غلظت سولفات کمتر باشد ،  پیشنهاد می کند ، هیدرو کسید منیزیم به  مقدار کمی  در  pH  بالا  (pH  برابر  10 و بالاتر  ) قابل حل می باشد  و این مساله فاکتوری  رد سبک کردن آب از طریق  آهک -  کربنات سدیم   است 

 

 

 

سدیم 

عنصرسدیم  علاوه بر اینکه یکی از عناصر فراوان  می باشد ،  به علت حلالیت زیاد آن در آب در بیشتر منابع آب طبیعی  یافت می شود  . مقدار سدیم از یک تا صدها  میلیگرم در لیتر  در آبهای نمکدار می رسد  . حد آستانه طعم  سدیم در آب آشامیدنی بستگی  به فاکتورهائی چند از جمله آنیون های عمده تر موجود  در آب و درجه حرارت آن دارد .  غلظت  طعم آستانه برای کلرور سدیم حدود  350  میلیگرم در لیتر  (138  میلیگرم  در لیتر  برحسب سدیم  )   و برعکس  آن طعم آستانه  برای سولفات سدیم می تواند 1000  میلیگرم در لیتر  (348  میلیگرم  در لیتر  بر حسب  سدیم  ) باشد . استفاده از روش های آهک – کربنات سدیم  یا تعویض  کننده های  قلیائی برای سبک کردن آبهای سخت باعث افزایش جزئی  غلظت سدیم می گردد . افزایش  غلظت سدیم از این طریق علاوه بر طعم آب ، برای افرادی که تحت رژیم غذائی با نمک محدود می باشند ، زیان آور است .

دستورالعملهای مجمع اروپائی  ، از سال  1984  غلظت معادل با 20 میلیگرم در لیتر را بعنوان راهنما پیشنهاد می کند و حداکثر غلظت 175   را به 150 میلیگرم  در لیتر کاهش  داده است  .  دستورالعملهای مجمع اروپائی ایم مساله را قبول می کند که ظرفیت سدیم آبهای سبک می تواند بیش از این مقدار باشد و پیشنهاد می نماید : باید نهایت سعی در پائین نگهداشتن حتی الاسکان غلظت سدیم و حفظ سلامت عمومی  نمود .

پتاسیم

پتاسیم با وجود اینکه یکی از عناصر فراوان می باشد ، غلظت آن در اغلب آبهای طبیعی از 20 میلیگرم  در لتر افزایش نمی یابد . دستورالعملها  حداکثر غلظت را 12 میلیگرم در لیتر و غلظت 10 میلیگرم در لیتر  را بعنوان  راهنما پیشنهاد می کنند .

2- انیون  ها

دی اکسید کربن  ، بیکربنات و کربنات

دی اکسید کربن  یکی از اجزا ء تعدال کربنات در آب می باشد  . مقدار دی اکسید کربن آزاد در آب بستگی  به  pH  و قلیائیت  آن دارد و می تواند در مورد خاصیت  خورندگی اب نقش سهمی ایفا نماید . آبهای سطحی معمولاً کمتر از  10 میلیگرم  در لیتر  co2  آزاد دارند  هرچند  که  برخی  از آبهای زیر زمینی  مربوط  به حفاریهای  عمیق  حاوی  از 100میلیگرم  در لیتر  co2  می باشند . روش ساده بریا کاهش  میزان دی اکسید کربن در این  گونه  آبها ، هوا دهی پی در پی است .

انیدریک کربنیک ضمن انحلال  در آب با عوامل موجود در آن ترکیب می شود و یا رد ترکیب با آب ، قسمتی از آن به صورت اسید کربنیک  در آمده و قسمتی دیگر به یون های  کربنات و بیکربنات تبدیل می شود  .  در آبهای  طبیعی  pH  انها در حدود 8 باشد بین کربنات و بیکربنات کلسین موجود در آب  تعادلی در اثر وجود co2   ایجاد می شود که از راسب شدن کربنات کلسیم جلوگیری می نماید .  آن قسمت  از  co2  آزاد  که باعث تعادل کربنات می گردد  به نام   co2  متعادل کننده  و مازاد  برآن را  co2  آزاد موثر می نامند .  co2  نام مجموع co2  متعادل کننده  co2   متعلق به کربنات  و بیکربنات و co2   آزاد می باشد  . 

 

کلر  

کلر  بعنوان یک ماده شیمیائی برای گند زدائی  و از بین بردن موجودات مضر بکار  می رود . حداکثر مقدار کلر باقیمانده مجاز  که ممکن  است  در آب یافت  شود تابعی از مزه ، بو  و خورندگی  می باشد  . یکی از معایب کلر زدن آب ایجاد مزه کلری  و  کلروفنل است،علاوه بر این  وجو مواد بیولوزیک  هم می تواند در ایجاد مزه خاکی و یامزه های  دیگر دخالت نماید .  چنانچه کار بعنوان ساده پیش افزودنی قبل از تصفیه آب به آبهای رنگی و یا حاوی مواد آلی  افزوده شود ،تری هالوستان ها نیز تشکیل  می گردند  . میزان کلر باقیمانده در آب آشامیدنی می تواند تا حدود  2/0 میلیگرم در لیتر باشد و در مواقع ضروری که آب استریل مورد نیاز باشد ، مقدار کلر باقیمانده  تا 2 میلیگرم  در لیتر  یا بیشتر قابل قبول است  . 

کلرور

کلرور یعنی ترکیبات کلر  با سایر عناصر و رادیکال هاتقریباً در کلیه ابهای طبیعی یافت می شود که غلظت انهامی تواند بسیار متفاوت باشد ، ولی غالب ترکیبات کلر با سدیم (نمک طعام ) و در درجه بعد با کلسیم و منیزیم می باشد . این مواد از اجزاء پایدار در اب بوده و غلظت آنها  تحت تاثیر  فرایندهای طبیعی ، فیزیکو شیمیائی و بیولوژیک تغییر نمی پذیرد . کلرورها از رسوبات کانی طبیعی ، از آب دریا هم از طریق  نفوذ و هم بوسیله پراکنده شدن اب دریا  در هوا ، در اثر انجام امور کشاورزی و آبیاری از فاضلابهای خانگی  و صنعتی  ناشی می شوند

اغلب رودخانه ها و دریاچه ها دارای غلظت کلرور کمتر از 50 میلیگرم در لیتر بر حسب  cl-  می باشند و هر گونه افزایش قابل توجه غلظت کلرور در آب ، نشانه ای از آلودگی  احتمالی بشمار می آید . مقدرا کلرور فاضلابها در شرایط هوای خشک احتمالاً بیشتر از 70 میلیگرم در لیتر یعنی بیش از غلظت آن در منبع اصلی آب می باشد  . موضوع اصلی که در اثر ازدیاد غلظت کلرور در آب بوجود می آید ، مساله مورد قبول قرار گرفتن آن بوسیله مصرف کننده است .  با وجود اینکه کلرور ها معمولا برای سلامتی انسان مضر نمی باشند ولی مقدار نمک معمولی یا کلرور سدیم برای بیمارانقلبی و کلیوی باید محدود گردد .  گرچه میزان دریافت نمک از آب آشامیدنی در مقایسه با نمک مواد غذائی بسیار کمتر است ، ولی با وجود این کوشش می شود که غلظت کلرور در آب پائین نگه داشته شود  . 

طبق استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی 1971  حداکثر غلظت کلرور 200 و حداکثر غلظت  مجاز آن  600  میلیگرم  می باشد . دستورالعملهای مجمع اروپائی و راهنمای سازمان بهداشت  جهانی سال 1983  مقدار کمتری کلرور معادل 25 میلیگرم در لیتر را توصیه می نمایند و معتقدند که اثرات نامطلوب می تواند بالای غلظت 200  میلیگرم در لیتررخ دهد . مقادیر پیشین معادل  200 و  600 میلیگرم در لیتر  دررابطه با مزه و خورندگی در سیستم های آب گرم تعیین شده بودند که در حال حاضر نیز معتبر می باشند . حس چشائی حساس می تواند مقدار کلرور معادل 150 میلیگرم در لیتر احساس نماید . غلظتهای بالای 150 نیلیگرم  در لیتر می تواند باعث شور شدن مزه آب گردد . هر چند که ابهای حاوی بیش از 600  میلیگرم در لیتر  در برخی از مناطق لم یرزع و یا نیمه خشک که تامین آب آشامیدنی در آنجا مشکل می باشد مورد مصرف  قرار می گیرند . 

سولفات

غلظت  سولفات در آبهای طبیعی از چند  میلیگرم تا چند هزار میلیگرم در لیتر متغیر می باشد .  سولفات ازمنابع مختلف می تواند درآبهای سطحی و زیرزمینی نفوذ کند از جمله :  حل  شدن ژیپس (سنگ گچ  ) یاسایر رسوبات معدنی که حاوی سولفات می باشند .  ، سولفات حاصل از آب دریا اکسید اسیون سولفید ها  ، سولفیت ها و تیرسولفات ها در آبهای سطحی و فاضلابهای صنعتی در جائی که سولفات و  اسید سولفوریک در صنایع بکار می روند مانند صنایع چرم سازی و تهیه خمیر کاغذ   .

گاز هیدروژن سولفوره از طریق دودکشهای کارخانجات صنعتی در فضا پخش شد و باعث می شود که اب بارانهای این مناطق حاوی میزان محسوسی سولفات گردند  . سولفات در آب  آشامیدنی سهم عظیمی  در سختی  دائم یا غیر کربناتی دارد . غلظت  بالای سولفات  در تغییر طعمآب موثر بوده و  اگر باکاتیون های منیزیم و  سدیم ترکیب شده باشد اثرملین دارد . 

در مناطقی که ساکنین  آنها ناچار به مصرف آبهای با غلظت بالای سولفات هستند و هیچگونه منبع آب دیگریدر دسترس ندارد  به غلظت بالای  سولفات عادت م یکنند و مساله ای برای آنها پیش نمی آید . احیای سولفات بوسیله باکتری های بی هوازی  تولید هیدروژن سولفوره با بوی بد تخم مرغ گندیده می نماید .  این گاز در اب چاههای عمیق نیز تولید می شود که با  هوا دادن کافی بسرعت بوی آن برطرف می گردد . 

 

 

ترکیبات  ازته آمونیاکی 

آمونیاک  یکی از اشکال ازت است که در آب آشامیدنی یافت می شود و معمولاً بر حسب میلیگرم در لیتر ازت بیان می گردد .

آمونیاک ازاد موجود در آب بر حسب میزان ازت می تواند به  صورت ازت آمونیاکی  ، آمونیاک نمک دار  و یا آمونیاک آزاد وجود داشته باشد .

ازت آلبومینوئیدی در اثر اکسید اسیون  شیمیائی  قوی مواد آلی  موجود در اب حاصل می شود . ترکیبات آمونیاکی  از منابع مختلف منشا ء می گیرند که بعضی از آنها مانند تجزیه گیاهان  ، بی خطر می باشد .

آبهای چاههای عمیق با کیفیت  آب خوب  ، می تواند حاوی مقدار زیادی آمونیاک آزاد باشند که ممکن  است در اثر احیای نیترات ها ، یا بوسیله باکتریها و یا گذر  آب ازلایه های سنگی زمین  بوجود آمده باشد . وجود آمونیاک در آب دلیلی برآلودگی آن  زا طریق فاضلاب خانگی  یا صنعتی می باشد .

مقدار آمونیاک در اب پالایش نشده ا زنظر تعیین  مقدار کلر بریا گندزدائی حائز اهمیت  است  .  در این  مورد تامیزان سه میلیگرم در لیتر ازت آمونیاک   را می توان صرفنظر نمود و در مورد مقادیر بیشتر معمولاً باید منابع ترکیبات آمونیاکی را به منظور پائین نگه داشتن خطر آلودگی باکتریائی بیشتر برسی نمود .

میزان آمونیاک تا 4/0  میلیگرم در لیتر ، در آبهای تصفیه شده ای که وارد سیستم آبرسانی می گردد قابل قبول است  ، زیرا آمونیاک در برخی موارد همراه با کلر به صورت ترکیب کلرامین در مرحله نهائی تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد  .  در این حالت رسوب بیشتری  از مصرف کلر به تنهائی تشکیل می شود . 

 

 

نیتریت و نتیترات

نیتریت  (NO2  )  و ننیترات  و  (NO3  )  معمولا براسا میلیگرم در لیتر بر حسب ازت بیان می شوند .کل ازت اکسید شده برابر با  مجموع  ازت  نیتریت ونیترات می باشد و نیتریت مرحل میانی اکسید اسیون ازت ، ازت ، ، در اکسید شدن بیوشیمیائی آمونیاک  و تبدیل آن به نیترات  می باشد ، همچنین در عمل احیا ء نیترات در شرایطی که کمبود اکسیژن وجود داشته باشد ، تشکیل می شود . آبهای سطحی بندرت بیش از  1/0  میلیگرم در لیت ربر حسب ازت نیتریت دارند، مگر اینکه بشدت بافاضلاب آلوده شده باشند .

بنابراین حضور نیتریت همراه با میزان بالایی از آمونیاک که درآبهای سطحی نشان دهنده آلودگی آب با فاضلاب  می باشد . در مناطق اهن دار ، نیترات های موجود در آبهای زیرزمینی می تواند به نیتریت احیا شود ، چنین واکنشی در آجرکاریهای جدید دیواره چاهها نیز صورت می گیرد و در نتیجه آن نیتریت وارد آب چاه گردد .

نیترات آخرین مرحله اکسید اسیون آمونیاک و معدنی شدن ازت حاصل از مواد آلی بشمارمی آید . این عمل اکسیداسیون در خاک و آب بیشتر توسط باکتری های نیتریفیکاسیون صورت می گیرد و فقط می تواند در یک محیط با اکسیژن فراوان انجام شود .

باکتریهای مشابه درصافی  پالاینده تصفیه خانه های فاضلاب های فعالیت می کنند که نتیجه آن مقدار زیادی نیترات می باشد . افزایش کاربرد کودهای کودهای شیمیائی ازت دار در چند دهه اخیر باعث افزودن نیترات در آبهای سطحی و زیر زمینی شده  است  .  میزان  نیترات در آب های سطحی غالباً تحت تاثیر تغییرات فصلی بوده ، بدینگونه که در ماههای زمستان در مقایسه با تابستان  غلظتهای بیشتری مشاهده گردیده است  . باآغاز باران های زمستانی  و کاهش فعالیت بیولوژیکی درودخانه ها ، نیترات آب افزایش یافته ومنجربه زیاد شدن غلظت آن می گردد . در طول تابستان احتمالا میزان نیترات در اثر  جذب و اعمال بیوشیمیائی  جلبک ها کاهش  می یابد و علاوه بر این عدم نیتریفیکاسیون باکتریایی و احیای غیر هوازی نیترات به ازت در سطح گل و لای ته نشین شده در مخازن ، غلظت نیترات را در آب کاهش می دهد . آبی که دارای غلظت بالائی از نیترات باشد بالقوه برای شیرخوران و کودکان مضر می باشد  . باکتری های موجود در دستگاه گوارش می توانند نیترات غذا و آب را به نیتریت احیاکنند ، سپس نیتریت جذب جریان خون شده و هموگلوبین را تبدیل  به مت هموگلوبین می نماید . مت هموگلوبین با  اینکه بالقوه سمی نیست ولی کاهشی را  که در ظرفیت حمل اکسیژن توسط هموگلوبین می دهد اثرت جدی بار می آورد  بویژه در شیر خواران که در بدنشان حجم زیادی مایع نسبت به وزن دارند . نیتریت حاصل از احیای  نیترات توسط باکتری ها ، در دستگاهگوارش با آمینهای نوع دوم و سوم ترکیب شده و تشکیل نیتروزآمین می دهد که  این  ماده سرطان زا می باشد .

دستور العملهای مجمع اروپادی  ، بعنوان راهنما  مقدار نیترات بر حسب  (NO3  )  را  معادل 25 میلیگرم در لیتر  (6/5  میلیگرم  در لیتر بر حسب ازت  ) پیشنهاد می نماید . حداکثر غلظت مجاز معادل  50 میلیگرم در لیتر بر حسب  (NO3  )  (3/11  میلیگرم در لیتر  بر حسب ازت  ) و حداکثر غلظت مجاز نیتریت معادل 1/0  میلیگرم در لیتر بر حسب  NO2    (03/0  میلیگرم در لیتر بر حسب ازت  ) در آب  تصفیه  شده  تعیین گردیده  است  . برای کاهش غلظت نیترات و نیتریت در آب روش های ساده  وجود ندارد . امروزه دوروش رایج کانی  زدایی و زدایی بیولوژیکی تحت شرایط کنترل شده با  استفاده ازنیتریفیکاسیون باکتری ها بکار  می روند  ول هیچکدام از این  دو  روش برای  تصفیه در مقیاس زیاد مناسب نمی باشند .

فسفات

فسفات از طریق فاضلابهای خانگی که حاوی پاک کننده های سنتتیک تهیه شده  از فسفات می باشند ، یا از پسآب های کشاورزی که  از زمین های با کود معدنی عبور کرده باشند و سرانجام از فاضلاب  های صنعتی وارد آبهای سطحی می شود . آبهای زیر زمینی معمولاً مقدار جزئی فسفات دارند مگر اینکه به عللی آلوده شده باشند .  فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد جلبک ها می باشد  و می تواند به مقدار قابل توجهی در اتروفیکاسیون مخازن آب ودریاچه ها دخالت نماید.

سیلیس

سیلیس به اشکال مختلف در آب یافت  می شود که  حاصل تجزیه سنگهای حاوی سیلیس  مانند کوارتز و  سنگ سیاه می باشد  . سیلیس ممکن  است یک میلیگرم در لیتر ، در آبهای سبک مناطق ذغال سنگی تا 40  میلیگرم در لیتر در آبهای سخت وجود داشته باشد .  آبهای مناطق آتشفشانی و معدنی دارای میزان بالای سیلیس می باشند  . اگر چه  دلیل بر خطرناک بودن سیلیس در آب آشامیدنی در دست نیست ، ولی در مورد  بعضی از صنایع مشکلاتی ایجاد می نماید زیرا  سیلیس یک پوسته خیلی سخت تشکیل  داده  که جدا سازی آن مشکل می باشد.

3- مواد آلی 

مواد آلی موجود در آب می تواند از منابع گوناگونی چون گیاهان   ، جانوران ، فاضلاب های خانگی کاملاً تصفیه نشده و فاضلابهای  صنعتی  ناشی شود . کل مواد آلی  موجود در آب  را  می توان  از طریق اندازه گیری  COD (اکسیژن لازم برای  انجام واکنشهای شیمیایی  ) BOD  (اکسیژن لازم برای واکنش های  بیوشیمیائی   ) و  کل کربن آلی و مواد  حاصل از استخراج کربن کلروفرم تخمین زد .    COD و BOD   مقدار کسیژن لازم برای تجزیه مواد آلی را مشخص کرده ولی مستقیماً مقدار مواد آلی  را  معین  نمی کنند   . ترکیبات آلی مثل سموم دفع آفات و تری هالومتان ها  با روش های خاص در آب تشخیص داده می شوند   .  ترکیبات آلی زیادی در آب و فاضلابها   وجود دارند  که در اثر تجزیه بیوشیمیائی حاصل  می گردند ولی نسبتاً بی آزار هستند .

1-  سموم دفع آفات

سموم دفع  آفات شامل ترکیباتی مثل  حشره کش ها  ،  علف کش ها   ، مواد ضد قارچ  و مواد ضد جلبک می باشند  . این مواد حاوی عناصر غیر آلی مثل سولفات مس  ، هیدروکربورهای  کلردار  مانند  ددت ، دیلدرین   ،  آلدرین  ، لیندان  و ترکیبات   فسفره  آلی مانند پاراتیون  و  مالاتیون   و تعداد بسیار دیگری می باشند . ورود سموم دفع آفات به آبهای طبیعی از طرق  مختلف صورت  می گیرد  :بکار بردن مستقیم آنها برای کنترل گیاهان و حشرات در آب ، به علت  عبور آب از زمینهای کشاورزی و از فاضلابهای صنعتی ، مواد آلی حتی  در مقادیر کم بالقوه سمی هستند  و  بعضی از آنها مانند هیدروکربورهای  کلردار   در برابر تجزیه شیمیائی و بیو شیمیا ئی  خیلی مقاوم  می باشند .  بنابراین  سموم دفع  آفات  در بدن  تجمع یافته در دارز مدت اثر  کرده  و مشکلاتی  را بوجود  می آورند  .  از آنجائی که سموم  دفع آفات و  ضد جلک  در مورد کنترل آبزیان بکار می روند  ، می توانند سبب تجزیه گیاهان  شده  و  و  اکسیژن  آب را کم کنند  که بدنبال  کاهش اکسیژن آب  مسایلی  مانند حل  شدن آهن  و منگنز و در نتیجه تولید بو و طعم درآب بوجود   می آید . 

مقادیری از سموم ضد آفات  که  در آب  آشامیدنی وجود دارد  در مقایسه با مواد غذائی ناچیز است  .  ورود تصادفی سموم  دفع آفات به مقدار زیاد در مسیر آنها می تواند  مشکلات جدی بدنبال داشته و سبب مرگ ماهیان شود که  در این  صورت باید موقتاً از منبع آب استفاده نکرد .

بسیاری ازسموم دفع آفات و هیدروکربورهای کلردار  خیلی  سریع جذب  رسوبات و یا مواد معلق می شوند و  این خاصیت می تواند برای جدا کردن آنها در اعمال  تصفیه آب از طریق  روش انعقاد پس از رسوب کردن مواد معلق  مورد استفاده قرار گیرد  .  روش بهتر جدا کردن این مواد از آب  واکنش های اکسید اسیون  از طریق اوزن  ، کلر  ،  دی اکسید  کار و  یا  پر منگنات   پتاسیم  می باشد  .  البته در برخی  موارد کاربرد کلر می تواند پاره ای از سموم دفع آفات را به مواد سمی تر  تبدیل کند و یا ممکن است با بعضی حلالها  واکنش داده و تشکیل ترکیبات بودار دهد .  برای بهتر جدا کردن این مواد م یتوان از جذب آنها بوسیله ذغال فعال استفاده کرد .  پودر ذغال فعال ممکن  است  در مرحله  آخر واحد های تصفیه ، بر روی صافیها  و یا  شفاف  کننده ها   قرار داده شود  و یا ذغال فعال گرانول شده در مرحله آخر صاف کردن بکار رود .  ترجیح داده  می شود که میزان  سموم دفع آفات را قبل از تصفیه کردن آب محدود ساخت  . 

2- ترکیبات  فنلی

ترکیبات فنلی که  در آبهای سطحی پیدا  می شوند معمولاً نتیجه  آلودگی  ناشی از فضولات صنایع مانند صنعت  پتروشیمی ، شستشوی حاصل  از اسفالت جاده ها  ، گاز های مایع  و سطوح قطرانی شده می باشد .ترکیبات فنلی طبیعی  از تجزیه آلگ ها یا  گیاهان  عالی بدست می آیند . فنل ها  در آبهای زیر زمینی بخصوص در نواحی نفت خیز نیز وجود دارند . بیشتر ترکیبات فنلی در غلظت های کم با کلر حاصل از کلرینه کردن  آب  ترکیبات فنلی کلردار  ( کلروفنل  ها  )  می دهند که  در بو  و  طعم  آب  موثر  می باشند . 

طبق  « استانداردهای بین المللی  سازمان بهداشت  جهانی   سال « 1971 » حداکثر  غلظتی از ترکیبات  فنلی که مشکلی در آب ایجاد نم یکند  001/0   در لیتر  می باشد  . 

در تصفیه  آب ، ترکیبات فنلی  را می توان  بوسیله اکسید اسیون  با اوزن  ، کلرینه  کردن  زیاد آب و  تجزیه شیمیائی  آنها بوسیله سوپر کلر یتا سیون  و جذب سطحی توسط ذغال فعال از آب جدا نمود  . 

3- هیدروکربورهای  پلی سیکلیک 

این ترکیبات  از قطران  و محصولات آن بدست  می آیند و  بعضی از آنها  بعنوان  مواد سرطان زا شناخته شده اند  . مقدار جزئی هیدروکربورهای  پلی سیکلیک   در فاضلابهای  صنعتی و  خانگی  وجود دارد  . حلالیت این مواد  در آب خیلی کم است  ولی پاک کنندها وحلالهای آلی دیگر که ممکن  است رد آب وجود داشته  باشند حلالیت آنها را افزایش می دهند  . هر چند این ترکیبات بریا زیست انسان چندان  زیان آور نمی باشند ، ولی می توان آنها را بوسیله   مواد جاذب از آب خارج نمود .  امروزه دلیلی مبنب بر اثرات  ناشی از خوردن هیدروکربورهای پلی سیکلیک  در دست  نیست  و ورود این مواد به بدن بیشتر از طریق غذا  یا سیگار  صورت می گیرد تا ازراههای آبهای آشامیدنی  . در مراحل تصفیه آب و مرحله جذب بوسیله ذغال فعال بدنبال مرحله انعقاد باعث برداشتن وجداسازی اینمواد از آب می شود .  استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی سال1971  پیشنهاد می کند که غلظت  تام ترکیبات هیدروکربورهای پلی سیکلیک نباید بیش از 0002/0  میلیگرم در  لیتر  (2/0  میکروگرم در لیتر )  بعد از تصفیه آب باشد . 

4- تری هالومتان ها

زمانی  که کلر بعنوان ضد عفونی کننده رد تصفیه آب بکار می رود  ، ترکیبات آلی کلردار  در اثر ترکیب کلر با مواد آلی تشکیل می شود  .  دسته  ای از این ترکیبات که اخیرا مورد توجه بسیار قرار گرفته اند ،  تری هالومتان  یا هالوفرم ها  می باشد .  این ترکیبات از ترکیب کلر  با موادآلی اصلی آب مثل  اسید فولویک و اسید هومیک  که  رد آبهای رنگی  یافت می گردند  ، بوجود می آیند   . تری هالومتان اصلی عبارتند از  : کلروفوم  ، برمودی کلرومتان  ، دی برومومتان و بروموفرم .  شواهدی در دست است که این ترکیبات خاصیت سرطان زدایی دارند . دستورالعملهای مجمع  اروپائی  غلظت  001/0  میلیگرم  در لیتر را بعنوان راهنما برای ترکیبات   کلره آلی پیشنهاد می کند و معتقد است که غلظت ها لوفرم ها حتی الامکان باید کم باشد . رد حال حاضر هنوز تحقیقات بیشتری در این  مورد انجام نگرفته و دقیقاً هیچگونه دلیلی  دال بر خطرات ناشی  از غلظتهای  کم این مواد وجود ندارد  و احتمالاً زیانهای نشیی از منابع دیگر دریافت این مواد مانند کلروفرم موجود در خمیر دندانها بیشتر خواهد بود . موثرترین روش کاهش ری هالومتان ها در آبهای آشامیدنی کاستن غلظت مواد آلی  موجود درآب قبل از ضدعفونی آن با کلر می باشد ، همچنین باید کاربرد کلر را در مرحله قبل از کلرزنی  محدود ساخت  . 

5- پاک  کننده ها 

پاک کننده ها یا مواد فعال کننده سطحی از جمله موادی می باشند که درآب تولید کف  می نمایند . اشکالات مهمی که مصرف پاک کننده ها و  تخلیه آنها از طریق فاضلاب در رودخانه بوجود می آورد  ، عبارتند  از :

1-  ایجاد کف -  2- اثر بر رو یمزه و بوی آب  3-  اشکال در امر انعقاد و ته  نشینی و صاف کردن در تصفیه خانه ها ی آب 4- ایجاد واکنشهای فیزیولوژیکی  در انسان   و   5- اثر سو ء بر روی موجودات  زنده  .

در سالهای اخیر استفاده از مواد پاک کننده مصنوعی و قابل تجزیه بیولوژیکی  که  در مراحل مختلف تصفیه فاضلابها قابل جدا کردن می باشد ، منجر به کاهش باقی ماندن  مواد پاک کننده در فاضلابها شده  است  .  محدودیت اصلی در مورد  پاک  کننده  ، جلوگیری  کردن  از تولید کف بوسیله آنها  در آب آشامیدنی  است  ، معذالک  برخی از اجزا ء ترکیبات فعال کننده سطحی آنیونی  برای آبزیان سمی می باشند .  آبهای سطحی مناطق شهری  که به  زیمن فرورفته و جریانهای زیر زمینی  را تشکیل می دهند  حاوی مواد پاک  کننده  هستند

دستورالعملهای  مجمع  اروپائی  حداکثر  غلظت این  مواد را رد آبهای  تصفیه  شده  2/0  میلیگرم  در لیتر  پیشنهاد  می کند .

6- پلی کلروبی فنیل ها  

این ترکیبات  که در ساختن  روغنهای  نفتی برای  اتومبیل   ها و مواد لاستیکی  و  همچنین  در ساختن  رنگها و لاکها مصرف می شوند  ،  در بدن ماهیان تجمع یافته و درشیرو تخم مرغ  نیز رخنه می یابند  .زیرا غذای  دامها گاو که از ترکیبات خاصی  است، دارای مقداری از  اندامهای ماهی  نیز می باشد  .  مقدار استاندارد  پلی کلروبی فنییل  ها  در گوشت ماهیانی  که بعنوان  غذا مورد استفاده قرار می گیرند بادکمتر از 1/0  میلیگرم در هر کیلوگرم  باشد ولی مقادیر بیشتر از یک میلیگرم در هر کیلوگرم ، در بدن ماهیان آب آلوده  گزارش شده است  . اثرات سمی پلی کلرود بی فنیل ها عبارتند از :

1-  ترشحات  زیاد  :   در چشم   2-   تجمع  رنگدانه ها  های زیاد رد بافتها  و ناراحتیهای  پوستی  . 3- اختلال دستگاه تنفسی  . همچنین  معلوم شده  است   که  در موش ها  سرطان کبد ایجاد می نماید   .

یک نمونه از رخنه آلودگیهای  ابهای زیر زمینی آلودگی  نفتی است   که بسیار  خطرناک و مصیبت بار می باشد . نفت معمولاً بطور طبیعی  در حفره های نفوذ  ناپذیر وسیعی  در زیرزمین  که  روی آنها  را گاز طبیعی  قرار گرفته است   ،  موجود می باشد   .  برای عملیات کشف نفت  ، چاههای عمیقی در سطح زمین حفر می کنند که اگر  به مخازن نفتی برسد ، بطور طبیعی  نفت با فشار از این  چاهها  بیرون می آید . حال اگر درمنطقه ای بعد از حفر چاه  سر آنرا  مسدود  سازند ، نفت با فشار به طرف زمین  بالا می آید و  در سر راه خود اگر به یکلایه نفوذ پذیر آب متصل  شود ، الزاماً  این  منبع حیاتی آب راآلوده می سازد  .

7- اکسیژن لازم برای واکنش های بیو شیمیائی  (  BOD   ) 

این آزمایش  د لالت بر اکسیژن لازم برای تجزیه بیوشیمائی  مواد آلی رد آب و همچنین اکسیژن  موردنیاز به منظور اکسید اسیون  مواد کانی مانند  سولفید ها دارد . این آزمایش کاملاً تجربی است  و نیاز اکسیژن نسبی آبهای سطحی ، آبهای آلوده  به فاضلاب های  خانگی  و صنعتی  را با یکدیگر مقایسه می نماید و تقلیدی  از تصفیه خودبخود رد آبهای رودخانه و جویبار ها می باشد . تجزیه مواد آلی بوسیله موجودات  بیولوژیکی نیاز به  اکسیژن دارد که می باید از آب گرفته شود  ، بنابراین اگر یک فاضلاب خانگی  با BOD بالا وارد جریان رودخانه ای گردد ، باعث می شود که اکسیژن آب به مصرف برسد و در نتیجه ماهیها  و  گیاهان آبزی موجود در رودخانه از بین  بروند  .   در سال 1915   در انگلستان مشاهده  شد که رودخانه های آلوده نشده بندرت دارای  BOD کمتر از  2 میلیگرم  در لیتر می باشند و می توانند آلودگی بیشتر با  4  میلیگرم BOD در لیتر دریافت نمایند بدون اینکه زیان  آور باشند  .  از اینجا  حداکثر غلظت  مجاز BOD معادل 20 میلیگرم  در لیتر برای فاضلابی که وارد  جریان آب  آلوده نشده  یا  نسبت رقیق شدن  1  به  8  می شود تعیین  شد . 

4-  عناصر سمی 

عناصری  مانند آرسنیک  ، سیانیثد ومواد آفت کش از مواد سمی موجود در آب محسوب می شوند .سمیت یک عنصر در آب  بستگی  به عوامل مختلف دارد و با سمیت واقعی آن متفاوت می باشد ، چنانچه بعضی از عناصر سمی ممکن  است در آب  به محصولات غیر سمی ممکن  است در آب به محصولات غیر سمی و بی خطر تبدیل شوند ، هر چند خود بالقوه سمی و خطرناک باشند  .  بعضی از مواد سمی مانند حشره کشها در مرحله ته نشینی از مراحل تصفیه  آب و یا بوسیله جذب  توسط مواد جاذب از آب جدا می شوند .

اغلب عناصر سمی به علت تصفیه ناقص آب و یا کنترل ضعیفی  که بر دفع  فاضلابهای صنعتی می شود  ،  وارد منابع آب آشامیدنی  می گردند . از آنجائی که مراحل مختلف تصفیه آب اثر ناچیزی در کم کردن غلظت ای مواد دارد غلظت  مجاز برای این  عناصر معمولاً هم برای آب تصفیه شده و هم تصفیه نشده در نظر گرفته  می شود .

1-  آرسنیک 

آرسنیک  عنصری سمی است که  اگر  در آب پیدا شود  باید به آن توجه و  دقت لازم بشود  حداکثر غلظت مجاز آرسنیک  در آی آشامیدنی  05/0  میلیگرم  در لیتر است  که هماهنگ  با مقادیر مجاز از نظر زهر شناسی می باشد .  در ابهای سطحی و در مناطقی که معادن سنگفلزات آهنی وجود دارد ،  یافت می شود  ودر بیشتر مواقع و در نتیجه مصرف  مواد  ضد آفات نباتی  ، حشره کش ها  ها که  حاوی آرسنیک می باشند و همچنین از طریق پس مانده های معادن وارد آب می گردد  .  استاندرادهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی  سال 1971  چنین اظهار می دارد    که ارقام بزرگتری از آنچه در استانداردها آمده  است در تعدادی  از کشور های آمریکای  لاتین  بدست  آمده  و  تا کنون  میزان  تا 2/0  میلیگرم  در لیتر اشکالاتی  بوجود نیاورده  است  . 

آرسنیک  در گیاهان  و موجودات  آبی مانند میگو که اغلب  جنبه  غذائی  برای انسان  دارند ، وجود ددارد  که در اثر مصرف این  موجودات توسط  انسان خود بخود وار بدن  شده  و تجمع یافته و  ایجاد مسمومیت می نماید .  آرسنیک  قادر است  از عمل  گروه  SH آنزیمها  ممانعت  بعمل  آورده و باعث بلو که شدن  آنها گردد . املاح  آن  در معده جذب شده و ازراه پوست و ششها نیز قابلیت جذب دارند .   مهمترین اثرات مسموم کنندگی  آرسنیک بی اشتهائی  ، کم شدن وزن بدن ، اسهال ،بهم خوردگی معده وناراحتی های عصبی می باشد   . در کارگرانی  که بطور دائم  با ترکیبات آرسنیک سر وکار دارند  ، سرطان پوست  و ریه دیده شده و از این  رو خاصیت سرطان  زایی ان چندان  بی پایه  نمی باشد . 

2- سیانور 

سیانور و ترکیبات آن فقط در ابهای صنعتی و یا معدنی که  از این عنصر استفاده می کنند یافت  می شود .  زمانی که  PH  آب برابر  8 یا پائین تر  باشد :  به  صورت  هیدروژن سیانید یا اسید سیانیدریک در می آید  که برای آبزیان در مقایسه با یون آن  به مراتب سمی تر است .  اکثر ترکیبات سیاه نور  برای موجودات زنده کشنده است  و  سیانید آب  را  می توان قبل  از ورود به رودخانه ها ، از طریق اعمال شیمیائی  حذف  نمود . 

3- سرب 

سرب  یکی از عناصر سمی قابل تجمع  برای بدن بشمار می آید و طی  سالیان بیشماری خطرات  ناشی  از آن  یائبات  رسیده  است  .  مقدار سرب در غالب آبهای طبیعی  ندرتاً  بیش از  02/0  میلیگرم   در لیتر  می باشد ،  بجز  در مناطقی  که آبهای اسیدی  سبک با سنگ  گالن  (سولفور سرب  ) و  یا  سنگهای دیگر سرب در تماس قرار می گیرد . میزان  سرب به اندازه 05/0  میلیگرم  در لیتر رد آب آشامیدنی  ، معادل  تقریباً 25 % دریافت  روزانه  سرب  در آب بوسیله  مصرف روزانه دو لیتر  آب  می باشد  . منبع اصلی  سرب  در آب مصرفی از حل شدن آن در لوله کشیهای قدیمی ناشی می شود . 

هر چند انحلال سرب در آب خیلی سبک اسیدی مناطق کوهستانی  و مردابی بهتر انجام  می گیرد . ولی در مناطق دارای آب سخت  بویژه با  سختی بیکربناتی نیز سرب در آب  حل  می گردد  .

بنابراین مقدار سرب آب آشامیدنی  باید همواره  در مناطقی که  از شبکه لوله کشی  سربی استفاده  می شود ، کنترل  گردد  . اگر ترکیبات  سرب را بعنوان تثبیت کننده  در انواع  خاصی  از لوله های  پلاستیکی  بکار برند  ، میزان غیر قابل  قبولی  از سرب  در آب  حل خواهد شد .

حداکثر غلظت  مجاز سرب  05/0  میلیگرم  رد لیتر  می باشد . استانداردهای بین المللی  سازمان بهداشت جهانی  سال  1971   ، بطور آزمایشی  مقدار  سرب  رازا  05/0 به  1/0  میلیگرم   در لیتر افزایش داده  است  . افزایش  بر این پایه  انجام گرفته که مقادیر بیشتری  سرب در بسیاری از کشور ها  برای سالیاندراز  مورد مصرف قرار گرفته است   . بدون اینکه  اثری  بر سلامتی  انسان  داشته  باشد  و دلیل دیگر این بوده  که امکان  پائین نکه داشتن  مقدار سرب در مناطقی که از لوله های  سربی استفاده می کنند با مشکلاتی  روبرو  شده است  .

 اغلب اعضا ء بدن  سرب دارند ولی قسمت  اعظم سرب بدن انسان  در استخوانها موجو است  و  در استخوان یا کلسیم مبادله شده  وناراحتی  استخوانی  تولید می نماید   . سرب موجود در استخوان  در مواقع تب می تواند به سایر اعضای بدن انقال  یافته  و ایجاد مسمومیت  نماید .

 

4- جیوه

جیوه  از طریق  استخراج  معادن جیوه ، کارخانجات تهیه کلر  و سود  ، کاغذ سازی  ، پلاستیک  سازی ،  تهیه دفع  آفات نباتی  و بیمارستانها  وارد محیط زیست انسان  می شود  .

جیوه در محیط  آبی به  صورت جیوه فلزی  و ترکیبات  معدنی  یا آلی آن  وجود دارد  . جیوه  به شکل  متیل  مزکوری  با سایر  ترکیبات در زنجیره غذائی  از طریق تجمع در بدن موجودات   آبزی  وارد می شود  . ترکیبات  آلی  جیوه بخصوص متیل  مرکوری  بسیار سمی تر از ترکیبات معدنی  آن باعث ناهنجاریهای  شدید در طفل  می شود   . جیوه  با گروه  سولفید ریل  آنزیم  ها ترکیب  می گردد .

5- عناصر کمیاب

1-  آلومینیوم

آلومینیوم  رد بسیاری از آبهای طبیعی  بگونه ای آشکار  یافت می شود  .  غالباً ورود آلومینیوم در آب آشامیدنی از خورده  شدن  ظروف  آلومینیومی مخازن و یا لوله  ها  و همچنین  از افزایش نادرست  سولفات  آلومینیوم بعنوان  منعقد کننده در تصفیه خانه ها حاصل  می شود .  اگر عملیات تصفیه آب بدرستی صورت گیرد  . نباید هیچگونه هیدرو کسید آلومینیومی بعداز عمل صاف کردن  آلومینیوم ته نشین  گردد .  آب آشامیدنی در حالت  ایدال خود می یابد دارای  کمتر از 05/0  میلیگرم  در لیتر  آلومینیوم  بر حسب     و  حداکثر غلظت  قابل قبول 2/0  میلیگرم  در لیتر باشد . غلظت آلومینیوم در آب آشامیدنی برای کسانی که  بیماری کلیه دارند و  مجبورند از دیالیز از اهمیت  ویژه ای برخوردار می باشند .

 

 

2- برومور

آب  دریا  دارای 50  تا  60  میلیگرم  در لیتر  برومور است  وجود برمور در چاههای آب  نزدیک  سواحل  دریا از اینجا ناشی می شود . محدودیتی برای برمورها  پیشنهاد نشده  ولی مقدار تجربی آن  رد آب مصرف ناچیزی می باشد  .

3- مس

مس در آبهای آلوده  نشده  و طبیعی بندرت یافت  می شود   .  هر چندگاهی نشانه ائی از آن  در آبهای سبک  اسیدی مناطق مردابی  قابل تشخیص  می باشند .  نمکهای مس برای کنترل  رشد جلبک ها در مخازن  آب  بکار می روند . و در نتیجه ، این منبعی برای ورود مس در آبهای سطحی به  شمار می آید .مقدار 5/0  میلیگرم در لیتر نمک مس را به عنوان    دوز اولیه  و 1 تا 2 میلیگرم  در لیتر به عنوان  دوز بعدی به مدت  یک روز به کار می برند . مسی که معمولا در آب مصرفی خانه ها پیدا می شود ، از خوردگیها  مس  و آلیاژ های آن که به عنوان لوله  و اتصالات  آن  مصرف  دارد ، ناشی  می گردد  . مس یعنوان یک  عنصر اصلی  در غذای انسان  بشمار می آید ولی در غلظتهای بیش  از 20میلیگرم  در لیتر برای سلامتی  انسان مضر می باشد .  مس در آبهای جاری حدود 1 میلیگرم در لیتر  یا  کمتر می تواند در اتصالات لوله های آب  منازل  با ایجاد رنگ  سبز  رسوب نماید . میزان  خورندگی  فولاد گالوانیزه  با حضور یک میلیگرم   در لیتر می تواند  افزایش یابد و مقدار 02/0  میلیگرم  در لیتر آن  می تواند در ظرف آلومینیومی ایجاد سوراخ  نماید . طبق استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت  جهانی سال  1971  مناسب ترین  غلظت  مس در آب  آشامیدنی 05/0  میلی گرم در لیتر بوده  است   و بالاترین میزان مجاز آن  5/1میلیگرم در لیتر می باشد .طبق دستورالعملهای مجمع اروپائی مقدار مس 01/0میلیگرم  در لیتر بوده  و  بالاترین  میزان  مجاز آن   5/1   میلی گرم در لیتر می باشد .  طبق دستورالعملهای  مجمع  اروپایی مقدار مس  01/0  میلیگرم برای آبهای تصفیه  شده  می باشد ولی تا  میزان  3 میلی گرم  در لیتر به عنوان آبهائی که  مدت  12 ساعت  در لوله های مسین  قرار گرفته  باشند ، مجاز است  و  بیش از این  مقدار مسائلی چون  مزه  (قابض )  ، خورندگی  و ایجاد رنگ  سبز به دنبال خواهد داشت  . 

مس در مقادیر جزئی برای متابولیسم بدن  مفید بوده  و فقدان  جزئی آن  باعث کم خونی در اطفال  می شود زیرا طبق مطالعات انجام  شده  مس بعنوان  کاتالیزور در تشکیل  هموگلوبین دخالت  دارد .   اطفال  روزانه به  ازای هر کیلو وزن  بد نشان به  1/01/0  میلیگرم  مس نیاز دارند . مس در غلظت  موجود در آبهای آشامیدنی  سمی نیست  ولی مصرف مداوم  آبهای مس دار ناراحتی کبد تولید خواهد نمود .

4- فلوئور

فلوئور ممکن  است  بطور طبیعی در آب وجود داشته  باشد و یا در طول تصفیه به  اندازه  کنترل  شده  به  آب اضافه  شود  . امروزه  این واقعیت  در کل مورد قبول قرار گرفته  که افزودن فلوئور به آب آشامیدنی به  میزان  1 میلیگرم  ر لیتر بر حسب   ، هم سالم  و هم  برای کاهش فساد دندان موثر می باشد . چنانچه  آب  فلوئور دارد . در زمان کودکی و در طول دوران دندان  درآوردن  مصرف شود ، احتمال فساد دندان  کاهش می یابد . غلظت  فلوئور باید دقیقاً کنترل گردد ، زیرا مقدار اضافی آن  می تواند بیماریهائی چون  فلوئور و زیس یعنی خط افتادن  روی دندان  ها  و یا آسیبهای استخوانی هم  در کودکان و هم در بزرگسالان بوجود آورد . بنابراین  غلظت مناسب فلوئور باید در رابطه  با  شرایط آب و هوا و مقدار آب مصرفی قرار داده  شود . روش های تصفیه ای خاصی برای خارج ساختن  فلوئور اضافی از آب می توان  بکار برد که  همراه  با هزینه های گزاف می باشد . افزودن فلوئور به آب مصرفی مساله ای که خیلی ها آن را نمی پذیرند .

میزان  فلوئور مورد نیاز برای جلوگیری از پوسیدگی  و همچنین ممانعت از مخطط شدن  دندان  ها  را  6/0   تا 7/1   میلیگرم درلیتر نوشته  اند  .

5- ید

 غالب آبهای طبیعی مقدرا خیلی ناچیز  ، حدود میکروگرم در لیتر ید دارند . غلظتهای بیشتر در آبهای نمک دار و یا در آبهای تصفیه شده با ید ، بعنوان گند زدا یافت  می شود .  میزان ید در آبهای طبیعی احتمالا نیاز افراد با رژیم خاص را تأمین نمی نماید .

وجود این عنصر در آب از نظر صنعتی اهمیت چندانی ندارد ولی در آبهای آشامیدنی به علت احتیاج غده تیروئید برای  ساختن تیروکسین نهایت ضرورت را دارد و اصولا تایید شده  که عدم وجود ید در آبهای آشامیدنی  حتی به مقدار کمتر از 01/0  میلیگرم در لیتر عارضه  گواتر بدنبال خود دارد و اگر مقدار آن  از حد معین تجاوز نماید در مصرف کنندگان  تولید یدیسم می نماید . 

بهر حال جذب ید از طریق آبهای آشامیدنی  به مراتب سلهتر و بهتر از مواد غذائی غنی از ید صورت گیرد ، ولی با  این  وجود باید مردم را به خوردن غذاهای ید دار  مانند ماهیها و سبزیها از جمله کلم و  هویج و مایعاتی چون شیر تشویق نمود .

6-   آهن 

آهن در غالب آبهای خام و  مقدار ناچیزی از آن معمولا در شبکه های آبرسانی در جائی که آب در تماس با لوله های آهنی قرار گرفته باشد یافت می شود . آهن می تواند به  شکل های گوناگون  در آب پیدا شود : در محلولها به صورت مواد کلوئیدی معلق و به صورت کمپلکس با کانیها  با موادآلی  .

این عنصر چندان مضر نیست  ولی از نظر خواص ظاهری اب مناسب نمی باشد  ، زیرا چنانچه به مقدار زیاد در آب وجود داشته باشد مزه تلخی به آن داده و آب را ناگوارا می سازد . در صورتیکه آهن  موجود در آب زیاد باشد . در اثر قرار گرفتن در معرض هوا ، اکسیژن را جذب کرده و در نتیجه ته نشین  شده و ایجاد رنگ قهوه ای در محل اتصالات لوله کشی می نماید .  حتی مقدار کم  آهن می تواند باعث جمع شدن  رسوب در شبکه های آبرسانی شود که چنین رسوبی برای مصرف کننده مناسب  نیست  و  باعث رشد باکتری های آهن  شده  که  بنوبه خود سبب کاهش کیفیت  آب از طریق تولید لجن و یا بوی غیر قابل  تحمل  می گردد اگر چه  باکتری های آهن که  آهن محیط را  جدا و در خود ذخیره  می نمایند . برای تقلیل آن در آبهای زیر زمینی بسیار اهمیت دارند . ، ولی نقش تخریبی آنها را بر جدار لوله های آهنین  نمی توان  نادیده گرفت   . مکن  است  آبی قبل  از جریان در لوله های سیستم آبرسانی عاری از آهن باشد ولی در صورتی که آب دارای گازهای محلول باشد مقداری آهن در اثر خورندگی  در آب  حل خواهد شد .

کلرورفریک  و  سایر املاح آهن  فراوان ترین ترکیباتی هستند که در تصفیه آب  مورد استفاده  قرار می گیرند . بیکربنات  آهن  یکی از مهمترین ترکیبات آهن موجود  در آب می باشد که ابتدا بیرنگ بوده و در مجاورت  هوا به علت اکسیداسیون و پیدایش هیدرات فریک  رنگی خواهد شد .  محل اصلی و اساسی آهن  در جذب اکسیژن و تشکیل هموگلوبین خون  است  ولی به  علت  دفع کم  مقدار مورد نیاز روزانه آن  بسیار ناچیز می باشد  . 

استانداردهای بین المللی سازمان  بهداشت  جهانی سال  1971 مقدار آهن  قابل  قبول  را  1/0  و حداکثر غلظت  مجاز آن  را 1 میلیگرم  در لیتر پیشنهاد می کند .  دستور العملهای  مجمع اروپائی  میزان  05/0  میلیگرم  در لیتر  را  بعنوان  راهنما   و  حداکثر غلظت  را  تا  2/0  میلیگرم  در لیتر مقرر می دارد    باید یادآوری شود که مقادیر کمتر پیشنهاد شده از طرف مجمع اروپائی می تواند در رابطه با  طبیعت زمینی که  آب از آن  گرفته می شود ، قرار گیرد  و  آبهای زیر زمینی  که  کیفیت خوبی دارند حتی می توانند بیش از 2/0  میلیگرم  در لیتر  آهن  داشته  باشند .   

 

7- منگنز 

منگنز حتی  به مقدار کم عنصر زیان آوری در آب بشمار می آید . منگنز می تواند در حضور اکسیژن و یا  پس از کلر زدن آب از آن  جدا شده  و ته نشین گردد که در شبکه آبرسانی لایه  لجنی  سیاه رنگی  تشکیل  می دهد  .  این لایه  لجنی گاهی ازآب جدا شده  و  باعث ایجاد  طعم بد و ظاهر ناخوشایند  می شود .

غلظت منگنز در آب چاهها  ندرتاً از یک میلیگرم  در لیتر افزون می گردد . با وجود این غلظتهای بالاتری در اثر شرایط ویژه ای درآبهای زیر زمینی پیدا می شود . اگر آب مخازن فاقد اکسیژن شود منگنز از  تهنشینهای کف آنها  جدا شده  ووارد آب می گردد . دگرگونی آب این مخازن در بهار و پاییز باعث افزایش منگنز در آب مصرفی می شود . عموما مقدار کمتری منگنز در مقایسه با آهن درآب سیستم آبرسانی موجود است  ، زیرا هرچند رسوب دادن منگنز  به آهستگی انجام می شود ولی مداوم می باشد و به همین علت پس از سرویس شبکه آبرسانی امکان وقوع مساله ای جدی تا  15   -14  سال بعد کم خواهد بود . دستورالعملهای مجمع اروپائی مقدار  02/0   میلیگرم در لیتر را بعنوان میزان راهنما و حداکثر غلظت  مجاز  را 05/0  میلیگرم  در لیتر پیشنهاد می کند .

8-  روی

روی به مقدار جزئی در آبهای سطحی و زیر زمینی آلوده نشده یافت می شود  . روی در نتیجه خورندگی تانک ها و لوله های  از جنس آهن گالوانیزه  و  اتصالات برنجی وارد آبهای آشامیدنی می گردد . غلظت هائی از روی که معمولا درآب آشامیدنی یافت می شود برای سلامتی انسان مضر نمی باشد . حد آستانه طعم روی تقریباً 5 میلیگرم  در لیتر می باشد.

 

 

 

6- مواد رادیواکتیو

تعدادزیادی از منابع  آب  مقدار جزئی مواد رادیواکتیو  دارند که بطور طبیعی بوجود آمده و ایزوتوپ رادیواکتیو عناصر طبیعی می باشند  ، مانند پتاسیم   -4-  آبهای جاری درزمین های گرانیتی مقدار خیلی جزئی رادیوم دارند  (رادیوم  عنصر  رادیو اکتیوی است  که  از اورانیوم  تولید می شود ) . معمولا میزان مواد رادیواکتیو طبیعی  در آب آشامیدنی  آنقدر پائین است  که سلامتی مصرف کننده را تهدید نمی کند  .  چندین سال  است  به این مساله پی برده اند که  آب بعضی از چشمه های معدنی مقدار جزئی مواد رادیواکتیو دارند .

چهار نوع فعالیت  زیر در آلوده سازی محیط  و آب با مواد رادیواکتیو موثرترن :

1-  استخراج  معادن  مواد رادیواکتیو .

2- مصرف مواد رادیواکتیو در مراکز تولید نیرو  

3-مصرف مواد رادیواکتیو در مراکز تحقیقاتی پزشکی

4-مصرف مواد رادیواکتیو در انفجارات اتمی

سازمانی که پیشنهاداتی در مورد کنترل  مواد رادیواکتیو می دهد و همچنین غلظت قابل قبولی از مواد رادیواکتیو را  نیز مشخص می کند  ، کمیسیون بین المللی حفاظت  محیط زیست  از مواد رادیواکتیو  می باشد  .  این پیشنهادات به  صورت  حداکثر غلظت قابل  قبول مواد رادیواکتیو در آب آشامیدنی ، در سال 1971  در استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی آورده شده  است  .  این مقادیر براساس مصرف  2/2  لیتر آب در روز پیشنهاد شده و شامل مواد رادیواکتیو با منشا ء طبیعی و مصنوعی می باشد . اشعههای آلفا و بتا در نقاط خاصی  از بدن متمرکز می شوند مانند استرانسیوم 90 که در استخوان جمع  شده و آسیب موضعی  ایجاد می نماید .

حداکثر غلظت  صادر کننده های اشعه  آلفا و بتا به ترتیب 3  و30  پیکو کوری در لیتر پیشنهاد شده است .  سازمان بهداشتجهانی در سال1983   نیز همین مقدار رابراساس بکلر پیشنهاد می کند (پیکوکوری  =   بکلر ) .

 

 

آلاینده های مهم در تصفیه فاضلاب

آلاینده های مهم مورد توجه در تصفیه فاضلاب را در جدول 3.2 آورده ایم.استانداردهای ثانویه فاضلاب به جداسازی مواد آلی تجزیه پذیر زیستی ،مواد جامد معلق و عوامل بیماری زا مربوط می شود.بسیاری از استانداردهای سخت گیرانه تری که اخیرا ارائه شده اند به جداسازی مواد مغذی و آلاینده های درجه اول مربوط می شوند.اگر قرار باشد پساب فاضلاب دوباره مصرف شود،جداسازی مواد آلی دیرگداز، فلزات سنگین و در پاره ای موارد، مواد جامد غیر آلی محلول از جمله این استانداردها خواهند بود.

روشهای تجزیه

روشهای تجزیه مورد استفاده برای تعیین مشخصه های فاضلاب از تعیین دقیق کمی شیمیایی تا تعیین کیفی زیست شناختی و فیزیکی متغیر است.

روشهای کمی تجزیه یا گرانشی هستند، یا حجمی و یا فیزیکی-شیمیایی. در روشهای فیزیکی-شیمیایی خواصی به غیر از جرم یا حجم اندازه گیری می شود.روشهای ابزاری تجزیه،مانند کدری سنجی، رنگ سنجی،پتانسیومتری، قطب نگاری،طیف نگاری جذبی،فلوئورسنجی،طیف نمایی و تابش هسته ای از انواع روشهای فیزیکی-شیمیایی هستند.شرح مربوط به روشهای مختلف تجزیه فاضلاب را می توان در روشهای استاندارد یافت ،که مرجعی است قابل قبول همگان و موضوع آن روشهای تجزیه آب و فاضلاب است.

یکاهای اندازه گیری پارامترهای فیزیکی و شیمیایی

نتایج تجزیه نمونه های فاضلاب را بر حسب یکاهای اندازه گیری فیزیکی و شیمیایی بیان می کنند.در جدول 3.3 رایجترین این یکاها ارائه شده است.مقدار پارامترهای شیمیایی را بر حسب یکای فیزیکی میلیگرم در لیتر (mg/l) یا گرم در متر مکعب (g/m3) بیان می کنند.غلظت اجزای کمیاب را معمولا بر حسب میکروگرم در لیتر (µg/l) بیان می کنند. در سیستمهای رقیق، این یکاها را می توان با قسمت در میلیون (ppm) که یک نسبت جرم به جرم است جایگزین کرد.

گازهای محلول،که اجزای شیمیایی قلمداد می شوند، بر حسب mg/l یا g/m3 اندازه گیری

جدول 3.1مشخصه های فیزیکی،شیمیایی و زیست شناختی فاضلاب و منابع آنها

مشخصه

منابع

خواص فیزیکی:

 

رنگ

مواد زاید خانگی و صنعتی،طبیعی و مواد آلی

بو

فاضلاب در حال تجزیه ،مواد زاید صنعتی

مواد جامد

منابع آب خانگی،مواد زاید صنعتی و خانگی،فرسایش خاک،آب ورودی/آب نفوذی

دما

مواد زاید خانگی و صنعتی

اجزای شیمیایی :

 

آلی :

 

کربوهیدراتها

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

چربیها،روغنها،گریس

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

سموم دفع آفات

مواد زاید کشاورزی

فنولها

مواد زاید صنعتی

پروتئینها

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

آلایندهای درجه اول

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

پاک کننده ها

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

ترکیبات آلی فرار

مواد زاید خانگی، تجاری و صنعتی

غیره

فساد طبیعی مواد آلی

قلیاها

مواد زاید خانگی،منابع آب خاکی، نفوذ آبهای زیرزمینی

کلریدها

مواد زاید خانگی،منابع آب خانگی، نفوذ آبهای زیرزمینی

فلزات سنگین

مواد زاید صنعتی

نیتروژن

مواد زاید خانگی و کشاورزی

PH

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

فسفر

مواد زاید خانگی ،تجاری و صنعتی

آلاینده های درجه اول

مواد زاید خانگی،تجاری و صنعتی

گوگرد

منابع آب خانگی،مواد زاید خانگی،بازرگانی و صنعتی

گازها :

 

هیدروژن سولفید

تجزیه مواد خانگی

متان

تجزیه مواد زاید خانگی

اکسیژن

منابع آب خانگی،نفوذ آبهای سطحی

اجزای زیست شناختی :

 

حیوانات

نهرهای روبازو تصفیه خانه ها

گیاهان

نهرهای روباز و تصفیه خانه ها

آغازیان:

 

باکتریهای زنده

مواد زاید خانگی،نفوذ آبهای سطحی،تصفیه خانه ها

بقایای باکتریها

مواد زاید خانگی،نفوذ آبهای سطحی،تصفیه خانه ها

ویروسها

مواد زاید خانگی

 

جدول 3.3 یکاهایی که معمولا برای بیان نتایج تجزیه به کار می رود.

اساس

کاربرد

یکا

تجزیه فیزیکی

 

Kg/m3

چگالی

 

(حجمی)%

درصد حجمی

 

(جرمی)%

درصد جرمی

 

Ml/l

نسبت حجمی

 

µg/l

جرم در واحد حجم

 

mg/l

 

 

g/m3

 

 

Ppm

نسبت جرمی

 

 

تجزیه شیمیایی:

 

 

مولالیته

 

mol/kg

مولاریته

 

mol/l

نرمالیته

 

Equiv/l

 

 

Meq/l

 

تذکر: mg/l = g/m3

می شوند.گازهای جنبی حاصل از تصفیه فاضلاب،مانند کربن دیوکسید یا متان(تجزیه غیرهوازی) را بر حسب l, m3 یا ft3 اندازه گیری می کنند.نتایج آزمونها و پارامترهایی چون دما، بو، یون هیدروژن و ارگانیزمهای زیست شناختی را بر حسب یکاهای دیگری که در بخشهای 3.2، 3.3، و 3.4 تشریح شده است نشان می دهند.

3.2. مشخصه های فیزیکی : تعریف و کاربرد

مهمترین مشخصه فاضلاب عبارت است از کل محتوای جامد آن که شامل موارد شناور،مواد قابل ته نشینی،مواد کلوییدی و مواد محلول است.. سایر مشخصه های فیزیکی عبارتند از بو،دما، چگالی، رنگ و کدری.

شکل 3.1 رابطه متقابل بین مواد جامد موجود در آب و فاضلاب.در بسیاری از کتابهای مربوط به کیفیت آب، مواد جامدی که از صافی عبور می کنند را مواد جامد محلول می نامند.

کل مواد جامد

از دیدگاه مواد تجزیه،تعریف کل مواد جامد عبارت است تمامی ماده ای که به شکل پسمانده  تبخیر فاضلاب در 103 تا c 105 باقی می ماند(شکل3.1 را ببینید).ماده ای که در این دما فشار بخار زیادی داشته باشد در خلال تبخیر از دست می رود و جامد خوانده نمی شود.مواد جامد قابل ته نشینی موادی هستند که در ته یک  ظرف مخروطی (به نام مخروط ایمهاف)و در مدت 60 دقیقه ته نشین شوند(شکل3.2 را ببینید). مواد جامد قابل ته نشینی، که بر حسب ml/l بیان می شوند،معیار تقریبی از مقدار لجنی هستند که در رسوبگیری اولیه جدا می شود.کل مواد جامد،یا پسمانده تبخیر را می توان با عبور دادن حجم معینی از مایع از یک  صافی به مواد صافی ناپذیر(معلق) و مواد صافی پذیر تقسیم کرد(شکل 3.3 را ببینید). در این مرحله از جداسازی اغلب از صافیهای الیاف شیشه ای(واتمن)

شکل 3.2 مخروط ایمهاف که برای تعیین مواد جامد قابل ته نشینی در فاضلاب به کار می رود.مقدار مواد جامدی که در ته مخروط جمع می شود را بر حسبml/l می کنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 3.3 دستگاه مورد استفاده در تعیین مواد جامدمعلق.پس از صاف کردن نمونه فاضلاب، صافی الیاف شیشه ای که قبلا اندود شده است در ظرف آلومینیومی قرار می دهند تا قبل از توزین خشک شود.

شکل 3. 4 ریزنگارهای دو صافی آزمایشگاهی که برای اندازه گیری مواد جامد معلق در فاضلاب استفاده می شود: (الف) صافی الیاف شیشه ای با اندازه سوراخ نامیm  µ 2و 1 و (ب) صافی غشای پلی کربناتی با اندازه سوراخ نامیµm 61

GF/C  با سوراخهایی به اندازه نامی تقریبیm µ 2و1 و یا از صافیهای غشایی پلی کربناتی استفاده می شود.قابل توجه است که نتایج حاصل از صافیهای الیاف شیشه ای و پلی کربناتی با سوراخهای به اندازه نامی برابر، تا حدی با یکدیگر متفاوت است و این ناشی از ساختمان صافی است(شکل 3. 4 را ببینید)

بخش صافی پذیر و مواد جامد شامل مواد جامد کلوییدی و محلول است.بخش کلوییدی شامل ذراتی به اندازه تقریبی 0,001 تا µm 1 است.مواد جامد محلول شامل مولکولها و یونهای آلی و غیرآلی است که به شکل محلول محلول واقعی در آب وجود دارند.بخش کلوییدی را نمی توان با ته نشینی جدا کرد.برای جدا ساختن ذرات از سوسپانسیون ، اغلب اکسایش زیستی یا لخته سازی قبل از رسوبگیری ضروری است.در شکل 3. 5 انواع اصلی موادی که تشکیل دهنده مواد جامد صافی پذیر و صافی ناپذیر در فاضلاب اند و گستره اندازه های تقریبی آنها آمده است.

هر یک از دسته های مواد جامد را می توان بر اساس فراریت آنها در C 50 ±550  باز هم دسته بندی کرد.بخش آلی اکسید می شود و در این دما به شکل گاز خارج می شود و بخش غیر آلی به صورت خاکستر باقی می ماند.بدین ترتیب اصطلاحات «مواد جامد معلق فرار» و «مواد جامد معلق ثابت» به ترتیب به محتوای آلی و غیرآلی (یا معدنی) مواد جامد معلق اطلاق می شود. در دمای C50±550، تجزیه نمکهای غیرآلی منیزیم به کربنات محدود می شود که در C350  به منیزیم اکسید و کربن دیوکسید تجزیه می شود.جزء اصلی نمکهای غیرآلی ،یعنی کلسیم کربنات، تا C825 

شکل 3. 5 گستره های اندازه آلاینده آلی در فاضلاب و فنون اندازه گیری و جداسازی اندازه ها که در تعیین مقادیر از آنها استفاده می شود.

داده های نمونه وار توزیع مواد صافی پذیر در فاضلاب در جدول 3. 4 آمده است همان طور که در جدول 3. 4 اشاره شد که مواد صافی پذیر با استفاده از صافیهای غشای پلی کربناتی تعیین می شود.کوچکترین اندازه سوراخ مورد استفاده 0,1µm است.جالب توجه است که در بین اندازه های 1و 0 تا 1و0مقدار معتنابهی ماده دارد که اندازه گیری نمی شود. بر اساس نتایج یکی از مطالعات اخیر گفته می شود که صافیهای دارای سوراخهایی به اندازه µm1 و 0 برای جدا کردن مواد جامد صافی پذیر بهترند.پیش بینی می شود که در آینده اطلاعات مربوط به توزیع اندازه مواد جامد فاضلاب نقش مهمتری در طراحی تاسیسات سیستمهای جمع آوری و تصفیه داشته باشند.

بوبوی فاضلاب شهری معمولا از گازهای حاصل از تجزیه مواد آلی یا از مواد افزوده شده به فاضلاب ناشی می شود.فاضلاب تازه بوی مشخص و تا حدی ناخوشایند دارد و بوی آن کمتر از بوی فاضلابی که تجزیه غیرهوازی (بدون اکسیژن) شده،آزار دهنده است. مشخصترین بوی فاضلاب مانده یا عفونی ، بوی هیدروژن سولفید است که به وسیله میکرواورگانیزمهای غیر هوازی که سولفات را به سولفید تبدیل پایدار می ماند.تجزیه مواد جامد فرار بیشتر در مورد لجنهای فاضلاب و به منظور اندازه گیری پایداری زیست شناختی آنها به کار می رود. محتوای مواد جامد فاضلاب نیمه قوی را می توان تقریبا به صورت نشان داده شده در شکل 3 .6 دسته بندی کرد.

مثال 3 .1 تحلیل داده های مواد جامد

نتایج آزمونی زیر از یک نمونه فاضلاب که در محل ورود به تصفیه خانه گرفته شده، به دست آمده است.تمامی آزمونها با استفاده از یک نمونه 50 میلی لیتری انجام شده است. غلظت کل مواد جامد، کل مواد جامد فرار، مواد جامد معلق و مواد جامد معلق فرار را تعیین کنید.

نمونه های مورد استفاده در تجزیه مواد جامد همگی تبخیر،خشک و یا تا سرحد رسیدن به وزن ثابت سوزانده شده اند.

جرم کسر شده ظرف تبخیر = g 5433و53

جرم ظرف تبخیر به علاوه پسمانده تبخیر در C105=g 5793و53  MT

جرم ظرف تبخیر به علاوه پسمانده پس از سوزاندن در C 550=g 5772و53

جرم کسر شده صافی واتمن GF/C=g5433و1

پسمانده روی صافی واتمن GF/C پس از خشک کردن در C105=g 5533و1

پسمانده روی صافی واتمن GF/C پس از سوزاندن در C550=g 5531و1

 

جدول3. 4 داده های نمونه وار توزیع مواد جامد صافی پذیر در نمونه های مختلف فاضلاب تصفیه نشده

درصد جرم باقیمانده بین اندازه های نشان داده شده ربر حسب میکرون

 

نمونه

(ساعت و تاریخ

غلظتmg/l

0و1>

0و3>

0و 5>

0و8>

0و12>

0و12>

UCD

(11 صبح،14/7/82)

2و62

5و12

9و12

8و5

8و3

6

8و58

UCD

(11 صبح،14/7/82)

9و129

1و16

1و25

0و0

0و0

0و0

8و58

LV

(2 بعداز ظهر 3/8/83)

0و284

8و1

6و32

5و11

1و11

8و1

2و41

LV

(30و8 بعداز ظهر،8/8/83)

1و146

2و14

4و32

9و6

0و0

5و6

0و40

LB

(2 بعدازظهر 3/8/83)

0و268

5و20

7و18

7و6

0و3

1و10

0و41

 

الف.نمونه های گرفته شده در دانشگاه کالیفرنیا،دیویس،کالیفرنیا،لاس وگاس،ولوس بانوس،کالیفرنیا

ب.جرم مواد باقیمانده بر روی صافی غشایی و پلی کربناتی با سوراخهایی به اندازه µm 1و0

می کنند به وجد می آید.فاضلاب صنعتی ممکن است ترکیبات بودار و یا ترکیبات دیگری داشته باشند که در طی فرایند تصفیه فاضلاب تولید بو می کنند.

بو نخستین عامل دل مشغولی مردم در هنگام ایجاد تاسیسات تصفیه فاضلاب است.در خلال چند سال گذشته،کنترل بویکی از ملاحظات اصلی در طراحی و بهره برداری تاسیسات جمع آوری ،تصفیه و دفع فاضلاب، به ویژه با توجه به اهمیت پذیرش این گونه    تاسیسات از سوی مردم،بوده است.در بسیاری از مناطق،پروژه هایی به سبب ترس ناشی از احتمال وجود بو رد شده است.با در نظر گرفتن اهمیت بو در کنترل فاضلاب مقتضی است که آثار ناشی از بو، چگونه شناسایی، تشخیص و اندازه گیری آن بررسی می شود.

آثار بو.اهمیت بو در غلظتهای پایین برای انسان در درجه اول مربوط به تنش روانی می شود که در او ایجاد می کند و نه به آسیبی که به او می رساند.بوهای ناخوشایند باعث کم اشتهایی،مصرف کمتر آب، اختلال در تنفس،تهوع و استفراغ و آشفتگی ذهنی می شود.در موارد بسیار شدید ،این بوها منجر به سقوط غرور فردی و اجتماعی می شود،در روابط انسانی ایجاد اختلال میکند، مانع سرمایه گذاری مالی می شود، سطح اقتصادی-اجتماعی را پایین می آورد و مانع رشد می شود.این مسائل می تواند منتج به سقوط ارزش فروش و اجاره املاک،درآمدهای مالیاتی و تجارت در منطقه شود.

تشخیص بو.ترکیبات بدبوی که باعث تنش روانی در انسان می شوند به وسیله دستگاه بویایی او تشخیص داده می شوند.

ترکیب بودار

فرمول شیمیایی

بو،کیفیت

آمینها

CH3NH2(CH3)3H

بوی ماهی (زهم)

آمونیاک

NH3

آمونیاکی

دیامینها

Nh2(CH2)4NH2,NH2(CH2)5NH2

لاشه گندیده

هیدروژن سولفید

H2S

تخم مرغ گندیده

مرکاپتنها

 

 

(مثلا متیل و اتیل)

CH3SH,CH3(CH2)3SH

کلم گندیده

مرکاپتنها

 

 

(مثلا بوتیل و کروتیل=T)

(CH3)3CSH1CH3(CH2)3SH

بوی راسو

سولفیدهای آلی

(CH3)2S,(C6H5)2S

کلم گندیده

اسکاتول

C9H9N

مدفوع

 

اما مکانیسم این تشخیص هنوز به خوبی شناخته نشده است.از سال 1870 تا کنون،بیش از 30 نظریه برای توضیح حس بویایی ارائه شده است.یکی از اشکالهای موجود بر سر راه ارائه نظریه جامع،عدم وجود توجیهی برای دلیل اختلاف بوی ترکیبات مشابه شیمیایی و نیز تشابه بوی ترکیبات مختلف شیمیایی بوده است.در حال حاضر، به نظر می رسد که توافقی همگانی در این نکته وجود دارد که بوی هر مولکول احتمالا به کل آن مولکول مربوط می شود.

در  طی سالها، تلاشهایی  صورت گرفته است که بوها را به صورت اسلوبمند دسته بندی کنند.دسته های اصلی بوهای ازار دهنده و ترکیبات آنها در جدول 3. 5 آمده است.تمام این ترکیبها ممکن است در فاضلاب شهری وجود داشته باشند و یا در آن به وجود آید که این بستگی به شرایط محلی دارد. در جدول 3. 6 آستانه های احساس بو و شناسایی ترکیبات خاص بدبویی که در فاضلاب تصفیه نشده وجود دارد ارائه شده است.

تعیین مشخصه های بو و اندازه گیری آن چهار عامل عمده برای تعیین کامل مشخصه های بو پیشنهاد شده است : شدت، نوع، خوشایندی، و قابلیت تشخیص.

قابلیت تشخیص بو تنها عاملی است که تا به امروز در تعیین مقررات قانونی برای بوهای مزاحم مورد استفاده قرار گرفته است.

بو را می توان با روشهای حسی اندازه گیری کرد و غلظتهای خاص بو را می توان با روشهای ابزاری اندازه گرفت.برخی نشان داده اند که در شرایط دقیقا کنترل شده،اندازه گیری حسی بو با دستگاه بویایی

انسان اطلاعات معنی دار و قابل اعتمادی به دست می دهد . از این رو ، اغلب برای اندازه گیری بوهای متصاعد شده از تأسیسات تصفیه فاضلاب از روش حسی استفاده می کنند . دستگاه خوانش مستقیم هیدروژن سولفید (شکل 3.7 را ببینید ) برای تشخیص غلظتهای پایین تا حد ppb 1 از ابداعات مهم در این زمینه است .

در روش حسی ، افراد مورد آزمون ( اغلب یک گروه ) را در معرض بوهایی که با هوای بدون بو رقیق شده است قرار می دهند و تعداد رقیق سازیهای لازم برای تقلیل هر بو به حداقل غلظت آستانه قابل تشخیص آن بو ( (MDTOC را ثبت می کنند و غلظت قابل تشخیص بو را به صورت رقیق سازی به نسبت MDTOC که آن را D/T ( رقیق سازی نسبت به آستانه ) می خوانند ، ثبت می کنند . بدین ترتیب ، اگر لازم باشد چهار حجم هوای رقیق شده به حجم هوای نمونه اضافه شود تا بو با MDTOC خود کاهش یابد ، غلظت بو را چهار رقیق سازی به MDTOC  گزارش می کنند . از اصطلاحات دیگر که عموما" اندازه گیری شدت بو استفاده می شود 50 ED است . مقدار 50 ED نشان دهنده تعداد دفعاتی است که نمونه هوای بودار باید رقیق شود تا یک فرد معمولی (50 صدک ) به سختی بتواند آن بو را در نمونه رقیق شده حس کند . شرح روش آزمون در {2} آمده است . در هر حال ، تعیین حسی این آستانه حداقل غلظت می تواند در معرض چندین خطا باشد . عادت و رفع عادت ، همکوشی ، ذهنیت و تغییر

جدول 3. 6 آستانه بوی ترکیبات بودار در فاضلاب تصفیه نشده

 

 

آستانه بویایی

ppmV

ترکیب بودار

فرمول شیمیایی

احساس بو

شناسایی

آمونیاک

NH3

17

37

کلر

‍CI2

080و0

314و0

سولفید دی متیل

(CH3)2S

001و0

001و0

سولفید دی فنیل

(C6H5)2S

0001و0

0021و0

مرکاپتن اتیل

CH2CH2SH

0003و0

001و0

هیدروژن سولفید

H2S

00021و0

00047و0

ایندول

C8H7N

0001و0

-

متیل آمین

CH3NH2

7و4

-

متیل مرکاپن

‍CH3SH

0005و0

001و0

اسکاتول

C9H9N

001و0

019و0

الف.برگرفته از 13 و 33

قسمت در میلیون حجمی.

جدول 3. 7 عواملی که برای تعیین کامل مشخصه های بو باید در نظر گرفته شوند.

 

 

عامل                                                          توصیف

نوع

به تداعیهای ذهنی مربوط می شود که احساس بو ایجاد می کند، تعیین آن می تواند کاملا ذهنی باشد

قابلیت تشخیص

تعداد رقیق سازیهای لازم برای کاهش بو به حداقل آستانه قابل تشخیص غلظت بو (MDTOC)

خوشایندی

خوشایندی یا ناخوشایندی نسبی بویی که فرد مورد آزمایش حس می کند.

شدت

تندی حس شده بو،معمولا با بوسنج بوتانل اندازه گیری می شود یا در صورت وجود رابطه ، از روی نسبت رقیق سازی به آستانه (D/T) محاسبه می شود.

 

در خصوص اندازه گیری ابزاری بوها باید گفت که بوسنجی هوای رقیق شده ، روشی قابل استفاده برای اندازه گیری غلظتهای بوی آستانه است . تجهیزات مورد استفاده برای تجزیه بو عبارتند از (1) بو سنج دینامیکی مثلثی ، (2) چراغ بوتانول ، و (3) بوسنج . بوسنج مثلثی به متصدی امکان می دهد که نمونه با غلظتهای مختلف را به شش ظرف متفاوت (شکل 3.8 ) وارد کند . هر ظرف دو ورودی هوای خالص و یک ورودی نمونه رقیق شده دارد . معمولا" از شش نسبت رقیق سازی استفاده می شود ، که از 4500 تا 15 برابر متغیر است . نسبتهای بالای رقت را می توان با استفاده از رقیق کننده کربنی به دست آورد .

تمامی نمونه های رقیق شده هوای خالص به طور مستمر و با سرعتی در حدود ml/min 500 به ظرفهای مکنده وارد می شوند . هر فرد عضو گروه ( که معمولا" شش نفرند ) هر یک از سه ورودی را بو می کند و آن ورودی را که فکر می کند حاوی نمونه مورد نظر است انتخاب می کند . چرخ بوتانول دستگاهی است که به منظور اندازه گیری شدت بو بر حسب مقیاس غلظتهای مختلف بوتانول به کار می رود . بوسنج (شکل 9.3 ) دستگاهی دستی است که در آن هوای بودار از دهانه های مدرج عبور می کند و با هوای که با گذر از بسترهای کربن فعال تمیز شده است ، مخلوط می شود . نسبتهای رقیق سازی از روی نسبت میزان ورودی بودار به ورودی خالص شده به دست می آید . بوسنج وسیله بسیار مفیدی برای تعیین بو در منطقه ای بزرگ در اطراف تصفیه خانه است . عموما" برای انجام آزمایش در محل از آزمایشگاه متحرک بو

                       

 

 

 

 

 

       جدول 8.3 انواع خطا در تشخیص حسی بوها

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

     نوع خطا                      شرح                                                                                   

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

عادت و رفع عادت            هنگامی که فرد به طور مستمر در معرض غلظت خاصی از بو قرار

                                  گیرد، قادر به تشخیص همان بو در غلظتهای پایین نخواهد بود . اگر او

                                  را از محل آن بو دور کنند ، دستگاه بویایی او به سرعت به حال طبیعی

                                  بر خواهد گشت . حاصل آنکه ، فردی که دستگاه بویایی او به بویی

                                   عادت یابد قادر به تشخیص وجود بویی که به آن عادت کرده است

                                  نخواهد بود.

تغییر نمونه                    هم غلظت و هم ترکیب گازها و بخارهای بودار در ظرفهای نمونه و               

                                  دستگاه های تشخیص بودچار تغییر می شوند . به منظور به حداقل

                                  رساندن مسائل ناشی از تغییر نمونه ،مدت نگهداری نمونه باید به حداقل 

                                   یا به صفر برسد و تماس گاز با سطوح واکنش را نیز به حداقل برسد.

ذهنیت                         وقتی فردی نسبت به وجود بویی آگاهی دارد ،خطاهای تصادفی می تواند                

                                در اندازه گیری حسی دخالت یابد .اغلب ، آگاهی از وجود بو از طریق

                                علایم حسی دیگری چون صدا،منظره و یا تماس حاصل می شود .

همکوشی                       وقتی بیش از یک بو در نمونه وجود داشته باشد،دیده شده است که فرد

                            نسبت به یک بوی خاص به دلیل وجود بوی دیگر حساسیت بیشتری نشان

                            می دهد.                                                                                                                                 

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ  ـالف.برگرفته از {10}

نمونه (جدول 8.3 را ببینید )از خطاهای اصلی هستند. به منظور جلوگیری از بروز خطا بر اثر تغییر نمونه در طول مدت نگاهداری نمونه ها در ظروف جمع آوری ، دستگاه بوسنج خوانش مستقیم ساخته شده است که بوها را در منبع خود و بدون استفاده از ظروف نمونه گیری اندازه گیری می کند.

بوی آستانه هر نمونه آب یا فاضلاب را با رقیق سازی نمونه با آب بی بو تعیین می کنند .«عدد بوی آستانه(TON )» به رقیق ترین نمونه آب بی بویی مربوط می شود که در آن بو به سختی محسوس باشد. مقدار توصیه شده نمونه ml 200 است . مقدار عددی TON به روش زیر به دست می آید:

(1.2)         

 

که در آن A وb ،به ترتیب حجم نمونه و حجم آب بی بو بر حسب mlاست .بوی متصاعد شده از نمونه مایع را افراد (معمولا" به صورت گروهی ) به شرح بالا تعیین می کنند .

 

آب و اهمیت آن
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:46
0 نظر

آب مایه حیات است

مقدمه:
آب مایه حیات است و به گفته خداوند:(و من جعلنا من ماء کل شئ حی.)(و هر چیزی را از آب زنده کردیم)و این نعمت الهی غیر قابل جایگزین و از جمله انفال متعلق به همه ساکنین یک سرزمین بوده و دسترسی به آب به خصوص برای شرب و بهداشت حق همه انسانهاست.
روند رو به تزاید جمعیت و گسترش شهر نشینی نیاز مند تامین آّب شرب و بهداشت جامعه,امنیت غذایی,محیط زیست افراد,تامین آب کشاورزی وصنعت که به عنوان ارکان حیات انسانهاست, میباشد.لذا به دلیل محدود و ثابت بودن مقدار آب تجدید شونده,رقابت بین مصرف کنندگان آب شرب,کشاورزی و صنعتی از یک سو و رقابت در سطح حوضه های آبریز از سوی دیگر در آینده می تواند تشدید شود و یا چلشهای جدیدی را موجب شود.از طرفی آلودگی آب گسترش یافته و در دوره های خشکسالی و توزیع نا همگون نزولات آسمانی در سر زمین و آثار تخریبی آبهای جاری ناشی از سیلابها شرایطی را به وجود آورده است که اگر منابع آب مدیریت نشود و کیفیت و کمیت آنها مورد توجه قرار نگیرد ممکن است تنشهای غیر قابل پیش بینی را برای کشورها به وجود آید.
درسطح منطقه ای نیزدرخاورمیانه آب به عاملی برای جبهه گیری بین تعدادی ازکشورها علیه یکدیگر مبدل شده است.بر خلاف نفت و کالاهای دیگر آب را نمی توان در حجم زیاد از جایی به جای دیگر انتقال داد و لذا مصرف آن فقط به منابع محلی محدود است در این صورت باید بپذیریم که اکثر مناطق کشور با کم آبی مواجه می باشد.به طوری که کمبود آب در بعضی مناطق کشورامنیت و سلامت اقتصادی را به مخاطره خواهدافکند.به خصوص این که تغییرات اقلیم و اثر گازهای گلخانه ای الگوی بارندگی را تغییر داده و در آینده نیز مسئله حادتر از وضعیت کنونی خواهد شد.
زیرا سابقه بارندگی ها در چند سال گذشته اگر ناشی از تغییر اقلیم باشد نشان می دهد که شرایط نا مطلوب است,لذا برای جلوگیری از این بحران قدم اول ایجاد فرهنگ صحیح و منطقی مصرف آب و ارتقای آن از طریق تدوین مصرف بهینه آب برنامه ریزی و اجرای طرحهای مدیریت مصرف آب در کشاورزی و اصلاح تعرفه ها برای مشترکین پر مصرف و اعمال طرحهای تشویقی نظیر سوبسیتهای صحیح در جهت توسعه طرحهای آبیاری مدرن است.

1-تدوین صحیح مصرف بهینه آب
نگاهی حکومتی و فرا گیر به جمعیت یک کشور اگر فعالیت در زمینه منابع و با دیدگاه مملکتی و ملی و تامین منافع کل کشور انجام شود می تواند برنامه ریزی صحیح بهره برداری از منابع خدا دادی را تکلیف و ترسیم کند. آب مانند نفت از منابع ملی است و به نقطه خاصی تعلق ندارد و باید در قالب برنامه ریزی های حکومتی و ملی تخصیص یابد.این بدان معناست که پس از تامین نیازهای شرب و بهداشتی که بدون توجه به مسایل اقتصادی آن اجتناب نا پذیر است آب را باید با مصرف هزینه حداقل به نقاط مستعدی که بیشترین و بهترین استعداد را برای تولید ملی نسبت به سایر نقاط در اختیار دارند منتقل نموده و در آمدهای آن را از طریق خزانه دولت صرف هزینه های ملی و آبادانی کشور نمود.
در واقع این برنامه و تخصیص در قالب یک بهینه سازی انجام می پذیرد.برای مثال هدف ملی در راستای خود کفایی و بی نیازی از واردات گندم و سایر تولیدات کشاورزی است.برای تولید یک تن گندم و در جایی که منابع آب و خاک فراهم و مناسب باشد مسلما هزینه کمتری صرف خواهد شد تا انتقال آن به نقطه ای دور دست و کشت زمینهای نا مرغوب تر.بنا بر این تامین گندم مورد نیاز مردم که امری حکومتی است باید در قالب برنامه ریزی های حکومتی قرار گیرد و توزیع آب منابع مختلف نیز بر همین اساس صورت گیرد.
شکی نیست که توسعه و اجرای طرحهای آبی از نظر بالابردن استاندارد و سطح زندگی مردم الزامی است و اگر بخواهیم به مردم کمک شود می بایست توسعه برنامه های آبی صورت گیرد؛اما این کار بدون تخلیه ابهای زیر زمینی,خشک شدن رود خانه ها و یا از بین رفتن جنگلها به آسانی حاصل نخواهد شد.از منابع آبی نمی توان استفاده بهینه کرد مگر آنکه سه اصل عمده یعنی کارآیی مصرف آب ,عدالت در توزیع آب و حفظ تعادل بوم شناختی و زیست محیطی رعایت شده باشد.
شواهد بسیاری نشان میدهد که توزیع آب در کشور ما عادلانه نیست و این روند نمی تواند برای همیشه دوام داشته باشد.باید بپذیریم که در کویر زندگی می کنیم و لذا می بایست آب را جور دیگر دید و قبل از آن که هر روز با بحران جدیدی از آب رو به رو شویم لازم است مصرف آب را از درون دگرگون
کرد.اگر آب را با کار آیی بالا مصرف کنیم بدون قطع نیاز شهری می توان نیاز دیگر شهروندان را بر آورده ساخت.با استفاده از روشهای کار آمد می توان از مصرف آب در بخش کشاورزی 10 تا 15 در صد,در صنایع 40 تا 90 درصد و در شهر ها تا 30 در صد کاست.یا حد اقل طوری برنامه ریزی کرد که با مصرف همین مقدار آب محصول بیشتری برداشت و یا افراد بیشتری را سیراب کرد.
فناوری جدید و به کار بستن روشهای جدید می تواند ما را در هدف همین تامین آب کافی یاری کند اما نخواهد توانست تا بی نهایت همراه باشد.به خصوص د رشرایط کشور ما که رشد جمعیت در آن زیاد است تنها صرفه جویی در مصرف آب نمی تواند کار ساز باشد بلکه باید نرخ رشد جمعیت را نیز کاهش داد و چه بسا ممکن است تنها راه مقابله با کم آبی کاهش جمعیت باشد.باید قبول کنیم که درمورد آب چه در کشور ما چه در سطح جهان دوران جدیدی شروع شده است.
موضوع فقط تخلیه منابع زیر زمینی و امثال آن نیست بلکه مشکلات اقتصادی,سیاسی,امنیتی و زیست محیطی در پیش است.لیکن زمان آن فرا رسیده که در دیدگاه ها و ارتباط خود با آب,زمین و محیط زندگی تغییر اساسی دهیم.بنا براین تدوین سیاستها و راه بردهای مربوط به آب از اهمیت بیشتری نسبت به گذشته بر خوردار می گردد و یکی از مسایل امنیت ملی و عنصری اساسی در ساختار و رفتار سیاست خارجی و عامل مهمی در استقرار جمعیت و فعالیت به شمار می رود.

2-برنامه ریزی و اجرا ی طرحهای مدیریت مصرف آب در بخش کشاورزی
قبل از برنا مه ریزی و اجرای طرحها"مصارف آب در کشور"را بررسی میکنیم. در حال حاضر مصارف آبی در کشور جمعا حدود 5/84میلیارد متر مکعب تخمین زده می شود که 47 درد آن از آبهای سطحی و 53درصد دیگر آن از منابع زیر زمینی تامین میگردد.در این میان توزیع مصرف آب در بخشهای مختلف به صورت زیر است:
1-بخش کشاورزی 93 درصد

2-بخش صنعت 1 درصد

3-بخش شرب شهری 4 درصد

4- بخش شرب روستایی 1 درصد

5-سایر مصارف 1درصد

جمع=%100
آبریزدریاچه نمک بزرگترین مصرف کننده آب کشور است.از مجموع جریانهای سطحی در کشور کمتر از 6 در صد به مصارف شرب و صنعت و خدمات عمومی می رسد و بالغ بر 94 درصد آن با کارآیی نسبتا کم در کشاورزی مورد مصرف قرار میگیرد.تقریبا تمام جریان پایه رود خانه ها از طریق بندها و انهار سنتی و یا پمپاژ فصلی به مصرف کشاورزی می رسد.مدیریت تقسیم و توزیع ونظارت این بخش از آبهای سطحی با مدیریت مصرف ارتباط نداشته و فقط در حد وصول حقابه مورد عمل قرار می گیرد.
آن قسمت از اراضی کشاورزی که در آبخور این سدها قرار داردمعادل 1460 هزار هکتار می باشد که از این مقدار تاکنون شبکه های آبیاری اصلی 1و2 در سطح 2/1278 هزار هکتار اجرا گردیده است.ولی شبکه های توزیع 3و4 برای رساندن آب به مصرف کننده فقط در سطح 487 هزار هکتار به اجرا در آمده است.به همین دلایل است که گفته شده کارآیی آب در این قسمت اندک بوده و تارسیدن به اهداف اصلی از احداث سدها و استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی فاصله زیادی وجود دارد.از نظر استفاده از آبهای زیر زمینی ونتایج بیلان این منابع عدم توازن در اکثر آبخوان های کشور مشاهده می شود.بررسی داده ها در سالهای اخیر نشان می دهد که:
الف-به دلیل برداشت اضافی از ذخایر ثابت آبخوان ها توسط 115 هزار حلقه چاه جدید در 168 دشت کشور که 73درصد کل برداشت آبخوان ها را به خود اختصاص میدهند افت سطح آبهای زیرزمینی بیش از یک متر در سال است.این وضعیت از نظر اقتصادی و سرمایه گذاری موجب افزایش هزینه های تولید آب و کاهش کیفیت آب در بخش کشاورزی شده ودر نهایت بهره دهی آب کاهش می یابد.
ب-تغذیه آبهای زیر زمینی نه تنها به دلیل مشکلات مدیریتی بلکه به دلیل تخلخل لایه های آبدار در اثر برداشت آب و متراکم شدن لایه ها مرتب در حال تقلیل است.بنابر این نباید انتظار داشت که به همان میزان تخلیه بتوانیم در سالهای پر آب تغذیه آبخوان ها را صورت دهیم.
ج-برداشت اضافه آب باعث افت سطح ایستایی ودر نتیجه خشک شدن اکثر قناتهای کشور شده است که احیای آنها عملا نا ممکن است.
د-اضافه برداشت آبهای زیر زمینی باعث پیشروی جبهه آبها ی شور و در نتیجه زوال آبهای زیر زمینی گردیده است.
ه-در استفاده از آب مدیریت یکپارچه بین مصرف کنندگان از نظر مشارکت های مردمی بر قرار نبوده و این امر باعث شده است که تلفات آب در انهار کوچک افزایش یابد.
و-مشکلات و مسایل اداری و قانونی از تجهیز و برقی کردی چاه ها و افزایش راندمان در استخراج آب از این منابع شده است و لذا هزینه استخراج آب متناسب با مقدار آب حاصله از منابع زیر زمینی نیست.
ز-بین مدیریت آبهای زیر زمینی و مدیریت آبخیزها هیچ گونه ارتباط مدیریتی وجود نداشته و پروژه های برداشت آب فاقد همبستگی و انسجام است که این امر باعث بحرانهای شدیدی در وضعیت فعلی آبهای زیر زمینی شده است.
*عوامل تهدید کننده آبهای زیر زمینی:
الف-پایین بودن کار آیی مصرف آب
ب-برداشت بیش از اندازه از لایه های آبدار زیر زمینی
ج-کاهش کیفیت از آبها
د-افزایش آب در بخش های صنعت وشهری
ه-مهار نبودن کامل آبهای سطحی
در مورد حل مشکل آب نیز از 50 سال گذشته تا کنون بسیاری از طرح های بزرگ برای سد سازی در ایران انجام گردیده یا در حال انجام است تا امکان آبیاری برای کشاورزی با آب کافی صورت گیرد و بدین سیله انرزی برق از آب و همچنین آب آبیاری برای شرب و کشاورزی تولید گردد.مسئله استفاده غیر منطقی از منابع اب در کشاورزی ایران یک حقیقت مسلم و انکار ناپذیر است که صورتهای گوناگون می یابد که در راس آن استفاده غیر بهینه و در پاره ای موارد مخرب از منابع تجهیز شده موجود است.وضعیت فرسایش خاک در کشور 5/1 تا 2 میلیارد متر مکعب آب از طریق ایجاد سدهای کوچک مزرعه ای خاکی و نه سدهای بزرگ باید مورد توجه قرار گیرد زیرا این گونه سدها از نظر بازدهی اقتصادی تر هستند.
از مشکلات دیگر بخش کشاورزی ایران سنتی بودن روشها تولید است که قسمت عمده آن نیز به دلیل قلت سطح دانش فنی کشاورزی است.لذا بخش آموزش ترویج و تحقیقات کشاورزی بیش از پیش باید به این مسئله رسیدگی کرده و فعالتر نقش خود را ایفا نماید زیرا تنها راه امکان کشاورزی سنتی به تجاری اقتصادی تنها از طریق استفاده تکنولوژی نوین(فن آوری زیستی و شیمی) در بخش گسترش ایستگاه های آموزشی و ترویج و تحقیقات در سطح مناطق روستایی کشور می باشد.زیرا بهره برداری بهینه از منابع آب خاک و نیروی انسانی و تکنولوژی در بخش کشاورزی زمانی میسر است که واحد های بهره برداری آموزش کافی دیده باشند و در ضمن این واحد ها در حد و اندازه مناسب و مطلوب باشد لذا قبل از طراحی هر گونه نظام بهره برداری از اراضی کشور باید تدابیر لازم در جهت همکاری کشاورزان در بین خود به وسیله کم رنگ کدرن انگیزه مالکیت زمین وفراهم سازی زمینه پذیرش کار تولید تعاونی صورت پذیرد.
دیگر این که با توجه به افزایش جمعیت وضعیت عرضه و تقاضای جهانی غذا بدون شک بحرانی خواهد شد ضروری است که سیاست گذاران کشاورزی ورفع موانع این مهم برای توسعه شبکه آبیاری و زهکشی اقدامات اساسی انجام دهند.در خاتمه در دراز مدت توصیه های زیر برای برنامه ریزی و اجرای طرح های مدیریت مصرف آب در بخش کشاورزی پیشنهاد میگردد:
الف-توسعه شیوه های جدید آبیاری قطره ای و بارانی در راستای استفاده از منابع موجود آب.
ب-احداث شبکه های آبیاری و زهکشی سدهای ساخته شده و در حال ساخت.
ج-اجرای برنامه های آبخیز داری در بالا دست سدها اصولا لازم است قبل از اجرای طرح ساخت سد اقدامات آبخیز داری لازم برای کاهش و به حد اقل رساندن رسوب در حوزه آبخیز سد به عمل آید که از طریق فعالیتهای بیولوژیک افزایش پوشش گیاهی مراتع و احیانا جنگل های حوزه بالا صورت گیرد تا عمر مفید سدها افزایش یافته و هزینه های سوخت ساخت و اجرای این پروژه ها اقتصادی گردد در غیر این صورت به سرعت دریاچه سدها پر از رسوب شده و منابع هدر خواهد رفت.
د-ایجاد شبکه های تعاونی ابیاری در بخش کشاورزی با توجه به اینکه در بعضی از مناطق باران خیز کشور به ویژه در مناطق شمالی در آبیاری مزارع برنج بیشترین مقدار آب به زمین نفوذ می کند و مقداری هم به رودخانه ها میریزد و جریان آب رود خانه ها را تعادل میدهد ومقداری هم به نواحی عمیق تر جاری می شود که در نتیجه آبهای زیر زمینی را تشکیل می دهد.علاوه بر آن عمل کرد مزارع برنج و کشتزارها افزایش یافته و اجازه دهند تا در فصل هایی که نیاز به آبیاری نیست آب باران به زیر زمین نفوذ کند.
نتیجه گیری:
ارائه بهترین راهکارهای ارتقای فرهنگ مصرف صحیح و بهینه آب در بخش کشاورزی نیاز به زیر بنایی فرهنگی صحیح و مطمئن و فرهنگ سازی در جامعه کشاورزی دارد که در این زمینه دو بخش دولتی و غیر دولتی که همان کشاورزان و متخصصان این بخش را شامل می شود باید به وظایف خود آگاه و عمل کند و در توسعه کشاورزی و به خصوص اب ارتباط مستمر و هماهنگی داشته باشند و همان طور که در زمینه کشت و کار محصولات طرح های آمایش سر زمین صورت میگیرد باید در این بخش نیز آمایش ملی منابع آب و توازن منمطقه تدوین و اجرا گردد که این امر بدون ترویج و آموزش و اطلاع رسانی به کشاورزان توسط دولت و وزارتخانه مربوطه بخش تحقیقات و آموزش امکان پذیر نیست و فرهنگ سازی در جهت صرفه جویی مصرف اب کشاورزی تنها توسط یک وزارت خانه یا ارگان دولتی امکان پذیر نیست و نیاز به ک عزم ملی و منسجم از طرف تمامی دستگاه های دولتی و غیر دولتی (NGOها)میباشد.
برنامه ریزی و اجرای طرح های مدیریت مصرف آب در کشاورزی نیاز به یک امنیت اقتصادی ضمانت اجرایی عدالت در توزیع آب و موارد بیشمار دیگری دارد.راه دیگر کمک به فرهنگ سازی و ارتقای مصرف صحیح و بهینه آب اعمال طرح های تشویقی از طرف دستگاه های دولتی نظیر پرداخت یارانه های صحیح به طرح های مدرن و جدید آبیاری کشت محصولاتی که صرفا نیاز به آبیاری غرقابی و پر مصرف ندارند و اصلاح تعرفه ها برای مشترکین پر مصرف چه از نظر استحصال بی رویه آبهای زیر زمینی و چه از نظر برداشت آبهای سطحی است.
در پایان:راه کارهای مقابله با بحران آب
1)افزایش راندمان آبیاری (مثال:افزایش حدود 2 درصد راندمان آبیاری مقداری برابر 5/1 برابر حجم مفید سد زاینده رود در مصرف آب صرفه جویی در پی خواهد داشت)
2) استفاده از روشهای آبیاری مناسب(تحت فشار)
3)پوشش کانال های آبیاری
4)اصلاح نظام تخصیص آب بر اساس نیاز کشاورزی و مصرف شرب
5)اصلاح نظام قیمت گذاری
6)استفاده از پسابهای تصفیه شده
7)استفاده از آبهای شور
8)بها دادن به ارزش اقتصادی آب
9)حفاظت از منابع آب در برابر آلودگی
10)پایش و نظارت مستمر بر مصرف بهینه آب شرب و به حد اقل رساندن تلفات آب در تاسیسات آبرسانی و ارتقای مدیریت تقاضا.

آب مایه حیات است
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:45
0 نظر

آب دادن به بتن

آب دادن به بتن :

 

یکی از مهم ترین عوامل نگهداری بتن مرطوب نگهداشتن سطح خارجی آن است بطوریکه خشک شدن (از دست دادن آب)وسخت شدن سطح ومغزبتن بطورهم زمان وبتدریج انجام شودمعمولاًاین عمل بوسیله آب پاشی انجام می گردد.آب پاشی یا آب دادن باید از زمانی شروع شود که سختی بتن بتواند تحمل وزن یک نفر کارگر را نماید و یا به عبارت دیگر به محض آنکه پای کارگر در بتن فرونرود و یا سنگدانه های بتن در اثر آب پاشی جابجا نشود و یا به اصطلاح کارگاهی دانه های بتن شسته نشود باید آب پاشی شروع گردد . ساده ترین و متداولترین و غیر فنی ترین وسیله مرطوب نگهداشتن سطح بتن آب پاشی روی بتن بوسیله شیلنگ آب می باشد آب پاشی با شیلنگ باید به دفعات مکرر انجام شود بطوریکه هیچ وقت و هیچ نقطه از سطح بتن خشک نشود . این کار باید حداقل 24 ساعت بهمین ترتیب ادامه یابد و پس از آن تا دو روز هر ساعت یک بار و بعد از دو روز هر دو تا سه ساعت یکبار باید روی بتن آب پاشی شود در مدت شب که تابش آفتاب وجود ندارد و آب با آهستگی بیشتری تبخیر می شود می توان هر 4 تا 5 ساعت یکبار آب پاشی نمود ، در مواقعی که باد با سرعت بیشتری می وزد واضح است که شدت تبخیر سطحی افزایش پیدا می کند در این مواقع مرطوب نگهداشتن سطح بتن و آب پاشی روی آن باید با زمانهای کوتاهتری انجام گردد .

برای آب دادن روی بتن ستونها باید شیلنگ آب در سطح فوقانی ستون قرار گیرد تا آب از سطح بالایی به روی بدنه های اطراف جاری شده و تمام سطوح جانبی مرطوب گردد . همچنین می توان با پیچیدن گونی به دور ستون و مرطوب نمودن آن عمل آب دادن به بتن ستونها را انجام داد . هیچ وقت نباید برای آب دادن به ستون از نردبانی که به ستون تکیه می شود استفاده نمود زیر این نردبان و وزن کارگری که از روی آن بالا می رود به ستون آسیب رسانیده و حتی ممکن است بتن آنرا که کاملاً سخت نشده است متلاشی نماید . در این گونه موارد بهتر است از سکوهای مخصوص که قبلاً برای این کار تهیه شده است استفاده گردد .

 

برای آب دادن به بتن باید حتی المقدور از آبی استفاده گردد که دمای آن تقریباً مساوی بتن باشد زیرا استفاده از آب سردتر و یا گرمتر موجب تغییر دمای ناگهانی بتن گشته و در اثر انقباض یا انبساط سریع در آن تنش های داخلی ایجاد شده و موجب ترکهای بیشتر پیش بینی نشده در قطعه می گردد .

 

برای مرطوب نگهداشتن سطح بتن می توان از وسائل دیگر نیز استفاده نمود مثلاً می توان سطح بتن را با کاغذ سیمانی که ممکن است در همه کارگاهها موجود باشد مفروش نموده و آنگاه کاغذ سیمانی را مرطوب کنیم . بدین وسیله رطوبت سطح بمدت زیادتری باقی مانده و وزش باد اثر کمتری روی تبخیر سطحی بتن دارد و یا میتوان برای پوشش روی بتن از گونی مرطوب استفاده کرد بدین طریق که سطح بتن را با گونیهایی که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند و اجناس دورریز کارگاه می باشد مفروش نموده و آنگاه گونی را مرطوب نمائیم .

برای مرطوب نگهداشتن سطح بتن وسیله آیین نامه های مختلف متدهای دیگری نیز پیشنهاد شده است از جمله غوطه ور نگهداشتن سطح بتن می باشد در این طریقه می باید دیواره کوچکی از خاک رس و یا سایر مواد نفوذ ناپذیر در اطراف سطح بتن ریزی شده بوجود آورد تا سطح بتن ریزی شده به حوضچه وسیعی به عمق چند سانتیمتر تبدیل گردد آنگاه درون این حوضچه را برای مدت حداقل 48 ساعت با آب پر نمائیم . از آنجا که از سطح بتن ممکن است آب به پایین نفوذ نماید باید توجه کنیم که از این روش زمانی استفاده شود که اولاً مصرف آب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد در ثانی آب نفوذ کرده از سقف به قسمتهای پایین خسارت ببار نیاورد بعضی از آیین نامه ها برای پوشش روی بتن خاک اره یا خاک یا ماسه مرطوب را پیشنهاد نموده اند .

 

بعد از بتن ریزی و سخت شدن بتن تا حدی که بتواند وزن یک نفر کارگر را تحمل کند روی بتن را آب پاشی نموده و این کاغذ را روی آن پهن می کنند با وجود آنکه رطوبت بتن در اثر نفوذ ناپذیر بودن این کاغذ نمی تواند تبخیر شود لذا آب پاشی های مکرر روی بتن لازم نیست و حرارت زیر آن نیز که در اثر هیدراسیون سیمان بوجود می آید برای سخت شدن بتن مناسب است .

 

در روند تهیه مواد شیمیایی و افزودنی برای بتن موادی به بازار عرضه شده است که آنرا روی بتن می پاشند و به گفته تهیه کنندگان این مواد مانند قشر نازک شیشه ای روی بتن را پوشانیده و مانع تماس سطح بتن با هوای خارج شده در نتیجه مانع تبخیر سطحی می گردد . استفاده از این ماده ممکن است روی خواص بتن اثرات نامطلوب بجا گذاشته بدین لحاظ مصرف آن فقط با اجازه مهندس محاسب و آزمایشگاه مجاز است .

 

آب دادن به بتن
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:45
0 نظر

دیواره آب بند

دیواره آب بند

مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.


دیواره‌ی آب بند دیافراگمی
برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی (Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان 
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.



نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد
اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.
C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار
همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود

آب بند و انواع آن                                                                           

 

آب زیرزمینی و کنترل میزان نشت آن از مهمترین مسایل در پایداری سدها ، دامنه‌های طبیعی ، برشهای مصنوعی ، معادن روباز و زیرزمینی ، تونلها و شفتها ، سازه‌های مدفون شده و راهها و خاکریزهای ایجاد شده بر روی دامنه‌هاست.

 

آشنایی

مهندسان برای کاستن از احتمال گسیختگیها ناشی از عملکرد آب زیرزمین ، همواره درصدد اند تا بخش در حال حفاری را آبکشی و خشک نمایند. البته باید توجه داشت که کنترل نیروهای ناشی از نشت آب هم می‌تواند به همان اندازه در جلوگیری از گسیختگی موثر واقع شود. روشهای متنوعی را که برای کنترل نشت و فرار آب زیرزمینی وجود دارد، می‌توان به سه دسته عمده تقسیم کرد که عبارتند از : آب بندها و موانع ، سیستمهای آبکشی ، زهکشها ، صافی ها (فیلترها).

آب بندها و موانعی را که بر سر راه جریان آب ایجاد می‌شود، می‌توان به سه دسته آسترها و پوششها ، دیوارها و تزریق تقسیم کرد. 

آسترها و پوششها

آسترها و پوششها به صورت لایه‌ای نفوذ ناپذیر اجرا می‌شوند و دارای انواع زیراند:

·         تعبیه ورقه‌ای از رس که در بستر دریاچه (به سمت سراب) ایجاد می‌شود و وظیفه آن افزایش مسیر افقی جریان آب در زیر زمین و در نتیجه کاهش فشار آب و میران نشت آن در پاشنه پایاب سد است.

·         یک لایه (آستر) رسی یا پلاستیکی که برای جلوگیری از فرار آب از مخزن یا نشت سیالات از حمل تجمع زباله‌ها اجرا می‌شود.


 

دیوارها Walls

بسیار متنوع بوده و مهمترین انواع آن را به نحو زیر می‌توان خلاصه کرد. 

دیوار خاکی متراکم شده

این دیوارها می‌توانند به عنوان یک خاکریز همگن برای سد ، به صورت یک هسته در داخل سد یا ترانشه‌ای در پی سد ، که هسته آن با رس پر شده باشد، اجرا شوند. 

دیواره های بتنی

این نوع دیوار معمولا در حفاری پی ها یا به عنوان پوشش داخل تونلها ، مخصوصا در جاهایی که جلوگیری دایم از نفوذ آب لازم باشد، بکار می‌روند. در سدها برای جلوگیری از فرار آب از زیر سد ، دیوار بتنی قایمی را از پایینترین قسمت سد تا لایه‌های نفوذ ناپذیر احداث می‌کنند. 

دیوار با شمعهای صفحه‌ای

این نوع دیوار ، که با راندن شمعهای صفحه‌ای به داخل خاک ایجاد می‌شود، موقعی از کارایی خوبی برخوردار است که قفل و بست بین صفحات کامل باشد و این مسئله‌ای است که در زمینهای دارای قلوه سنگ و قطعات درشت تر یا حاوی مواتع دیگر به خوبی امکان پذیر نیست. با افزایش طول شمعها ، امکان خم شدن آنها در خلال راندن وجود دارد. این نوع دیوار تا حدی می‌تواند از نفوذ آب جلوگیری کند. این دیوار را معمولا برای نگاهداری دیواره بخشهای حفاری شده بکار می‌برند. در خاکهای با زهکشی آزاد ، دیوار باید همراه با یک سیستم آبکشی باشد تا فشار جانبی وارده از زمین و آب به دیوار شمعی کاهش یابد. 

دیوارهای گلی

دیوارهای گلی و ترانشه‌های پر شده از گل به عنوان عاملی کارآمد برای جلوگیری از نشت آب در پی سدها ، حفاریهای باز ، حفاری تونلها و سیستمهای کنترل آلودگی ، روز به روز مصرف بیشتری پیدا می‌کنند. روش احداث این دیوارها به جز در تونلها ، به این ترتیب است که ابتدا یک ترانشه حفر می‌شود و برای اینکه دیوارهایی ترانشه در طول حفاری ریزش نکند، داخل آن را با گل روانی از بنتونیت پر می‌کنند. در پایان حفر ترانشه ، این گل روان با موادی که بتواند یک دیوار دایمی و نسبتا غیرقابل تراکم و نفوذ ناپذیر را بسازد، تعویض می‌شود. 

دیوار دیافراگمی

بتنی نوع سازه دایمی است که توسط تکنیک ترانشه‌های حاوی گل روان ایجاد می‌شود. به این منظور قطعه‌ای از ترانشه تا عرض 7 متر را تا عمق دلخواه حفر می‌کنیم. در مرحله بعد یک شبکه (جوشن) فولادی پیش ساخته به داخل آن رانده می‌شود. در کلیه مراحل حفاری و راندن شبکه فولادی ، ترانشه توسط گل روانی که داخل آن ریخته می‌شود، از ریزش محفوظ می‌ماند. در مرحله بعد گل روان توسط بتن جایگزین می‌شود و پس از گرفتن بتن ، قطعه بعدی اجرا می‌شود. 


 

دیوارهای یخی

این دیوارها که با یخ زدن بخشی از زمین اشباع شده ایجاد می‌شوند به عنوان عامل موقتی در جلوگیری از نشت آب در حفاریهای باز ، تونلها و شفتها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش بیش از همه در رسوبات ضخیم ماسه‌ای و لایه‌ای اشباع شده و یا در جاهایی که مواد سازنده گل روان ممکن است منابع آب را آلوده سازد، بکار می‌رود. از دیوارهایی یخی سالهاست که در معادن و برای احداث چاههایی قایم (شفتها) تا عمق 300 متر استفاده شده است.

این روش پرهزینه و وقتگیر است و معمولا یک تاخیر 6 ماهه در کار را باعث می‌شود. علاوه بر آن باید دقت زیادی در اجرای آن بشود. زیرا حتی یک جریان کوچک آب از میان دیوار به داخل بخش حفاری شده می‌تواند فاجعه آمیز باشد. بر اثر یخ زدن ممکن است تورم قابل ملاحظه‌ای نیز در خاکهای سطحی اطراف ساختگاه بوجود آید که پس از آب شدن یخها می‌تواند با فروریزش زمین همراه شود. مقدار تورم و فروریزش متعاقب آن وابسته به نوع مواد واقع در نزدیک سطح زمین است. 

تزریق

تزریق دوغاب به داخل خاکهای نفوذ پذیر و سنگ ، روش رایج و دایمی برای جلوگیری از جریان آب زیرزمینی است. البته در اغلب موارد دیواری که به این ترتیب بوجود می‌آید کاملا نفوذ پذیر نیست. از تزریق همچنین برای افزایش مقاومت سنگ و خاک سود جسته می‌شود. دوغابها متنوع اند و می‌توانند ترکیبی از سیمان ، سیمان و خاک یا مواد شیمیایی باشند. انتخاب نوع دوغاب به تخلخل سازندهای زمین شناسی ، سرعت جریان آب و مقاومت فشاری نهایی بخشهای تزریق شده بستگی دارد.

بطور کلی دوغابهای ماسه - سیمان برای بستن حفره‌های بزرگ و شکستگیها و دوغابهای رس و سیمان پرتلند برای بستن شکستگیهای نسبتا کوچک و خاکهای دانه درشت بکار می‌روند. به منظور کنترل جریان آب زیرزمینی ، حفر رشته منفردی از گمانه‌ها و تزریق در آنها اغلب کافی است. پرده تزریق را می‌توان با افزودن رشته‌های دیگری از گمانه‌های تزریق شده ضخیم تر نمود. در سنگهای شکافدار یا جاهایی که جریان زیاد است، موفقیت عملیات تزریق کمتر است

. 

آشنایی

از آبکشی عمدتا برای پائین بردن سطح ایستابی و خشک نگاهداشتن محیط کار استفاده می‌شود. از این روش همچنین جهت کاستن از فشار آب نشتی در دامنه‌ها و کف حفاریها نیز سود جسته می‌شود. آبکشی توسط پمپاژ از انباره یا پمپاژ نقطه‌ای و بندرت با روش الکترواسمز ( Electroosmosis) انجام می‌شود. روش انتخابی وابسته به نوع مصالح و عمق آبکشی است. 

عواملی موثر در انتخاب روش آبکشی

·         عمق سطح ایستابی در طول ساختمان ، طبیعت سفره آب (آزاد ، معلق یا آرتزین) و مقدار آب جریان یافته به بخش حفاری شده از دیواره‌ها و کف باید برود.

·         مقدار جریان ورودی به سیستم آبکشی که وابسته به نفوذپذیری و ضخامت سازندهای آبدار است، باید تعیین گردد. همچنین ، میزان پائین رفتن سطح ایستایی برای خشک شدن محل کار و اجتناب از رگاب و شیب آبی (گرادیان هیدرولیک) ناشی از جریان آب به سمت حفاری نیز باید مشخص شود.

·         ضریب نفوذپذیری لایه‌های مختلف زمین مهمترین عامل است و می‌توان آن را از روی منحنی دانه بندی برآورد نمود. یا اینکه مقدار آن را توسط آزمایش پمپاژ و اندازه گیری میزان افت در پیزومترهای اطراف محاسبه کرد.

·         مقدار نشت قابل تصور آب از سطح زمین در طول فرآیند آبکشی تاثیر آن بر سازه‌های جانبی باید ارزیابی شود و روشهایی برای کنترل آن درنظر گرفته شود.

پمپاژ انباره‌ای

ساده ترین روش کنترل آب ورودی به حفاریها ، ایجاد نهرهای قطع کننده آب در پای دامنه یا ورقه حفاری است. این آبروها به چاهک یا انباره‌ای متصل می‌شود که از آنجا به خارج پمپاژ می‌شود. این روش معمولا در زمینهایی مثل ماسه‌های لای دار یا رسدار ، که سرعت جریان آب زیاد نیست یا جاهایی که عمق کار فاصله زیادی با سطح ایستابی ندارد (فشار آب کم) ، مناسب است. در اینجا باید نهرها و بستر انباره را با شن و قلوه سنگ یا سنگ شکسته بپوشانیم تا از حرکت و مهاجرت ذرات ریز جلوگیری شود. 

پمپاژ نقطه‌ای

سیستمهای منفرد و مضاعف

پمپاژ نقطه‌ای استاندارد معمولا در خاکهای ماسه‌ای یا دیگر رسوبات دارای ضریب نفوذپذیری (K) از 10 تا  سانتیمتر برثانیه بکار می‌رود. این روش متشکل از لوله‌هایی با بخش انتهایی مشبک به قطر 5 تا 7.5 سانتیمتر و طول 30 تا 100 سانتیمتر است که بسته به نفوذپذیری خاک در فواصل 1 تا 4 متری از هم در زمین نصب می‌شوند. انتهای هر لوله به لوله بزرگتری به قطر 15 الی 30 سانتیمتر وصل می‌شود. آن لوله نیز به نوبه خود به یک پمپ گریز از مرکز متصل است. استفاده از سیستم پمپاژ نقطه‌ای تک مرحله‌ای توسط عرض و عمق حفاری محدود می‌شود.

در اینجا عمق موثر کشش پمپها حدود 4.5 الی 5.5 متر است. در مقابل سیستم چند مرحله‌ای متشکل از رشته‌هایی از سیستم تک مرحله‌ای است که در پلکانهایی با فاصله کمتر از 4.5 متری از یکدیگر ، قرار داده شده‌اند. این روش در حفاریهای بزرگی که به دلیل عرض یا عمق زیادشان یک سیستم منفرد نمی‌تواند چاره ساز باشد، بکار گرفته می‌شوند. در زمان کاربرد این روش باید توجه داشت که بالاترین بخش منحنی افت آب زیرزمینی به مقدار قابل توجهی زیر کف بخش حفاری شده قرار گیرد تا از بالازدگی و جوشیدن آب جلوگیری شود. 

پمپاژ نقطه‌ای توسط خلا

در لایها که روشهای ثقلی نمی‌تواند آب منفذی نگاهداری شده توسط نیروهای موئینه را تخلیه نماید، از روش ایجاد خلا استفاده می‌شود. به این ترتیب که انتهای مجوف لوله‌ها ، در رسوبات در حد لای قرار داده شده و بخشهای بالاتر گمانه با رس پر می‌شود. با بکارگیری این روش ، لایهای موجود در کف یک حفاری از حالت سریع به نمونه‌ای سخت و مقاوم تبدیل می‌شوند. البته در شرایطی که مکش ناشی از خلا به لایه‌های ماسه‌ای مجاور می‌رسد، کارآیی سیستم سریعا پائین خواهد آمد. 

سیستم پمپاژ نقطه‌ای انژکتوری

خاکهای بدون چسبندگی را تا عمق 15 الی 30 متری می‌توان توسط این سیستم آبکشی نمود. نکته مثبت در این روش جلوگیری از فشارهای بالازدگی در حفاریهای عمیق است. در اینجا میزان دبی آبکشی از هر چاه محدود و کمتر از 38 الی 57 لیتر بر دقیقه است. انتهای هر لوله در این سیستم به یک انژکتورمتصل است. آب از یک لوله به این نقطه می‌آید و با فشار به یک لوله کمی گشادتر وارد می‌شود. به این ترتیب مکشی در مجرایی که به راس جمع کننده آب متصل است، ایجاد می‌شود. حاصل این فرایند مکیده شدن أب از خاک ، ورود آن به گمانه و پمپاژ آن به خارج است. 

چاههای عمیق

چاههای عمیق اساسا برای حفاریهای عریض و عمیق ، مخصوصا در جاهایی که خاکهای ریز حفاری با افزایش عمق نفوذپذیرتر می‌شوند و نمی‌توان سطح ایستابی را با پمپاژ نقطه‌ای پائین برد، بکار می‌رود. در این حالت باید تا مواد نفوذپذیر تر واقع در زیر سطحی که قرار است آب زیرزمینی تا آنجا پائین برده شود، عمق کافی وجود داشته باشد تا غوطه وری کامل بخش مجوف لوله و پمپ شناور امکانپذیر گردد. 

چاههای عمیق بیش از همه در سازندهای لایه لایه حاوی لایه‌های با زهکشی آزاد شنی و قلوه سنگی مفید است. از این روش همچنین برای بی آب کردن تونلها و پایدار کردن توده‌های لغزنده با سطح گسیختگی عمیق استفاده می‌شود. البته این روش پرهزینه است و برای دستیابی به پایداری مناسب باید عملیات پمپاژ بطور دایم انجام شود. 

نحوه اجرای این روش به این ترتیب است که ابتدا چاههایی با فاصله 6 الی 60 متر از یکدیگر در خارج از منطقه مورد نظر حفر می‌شود و با پمپهای توربینی یا شناور تجهیز می‌گردد. قطر چاهها از 15 تا 45 سانتیمتر متغیر است و بخش مجوف انتهای طولی برابر 6 تا 22.5 متر است. این روش اغلب به همراه روش پمپاژ نقطه‌ای بکار گرفته می‌شود. به این منظور چاههای عمیق در اطراف حفاری و سیستمهای پمپاژ نقطه‌ای در داخل بخشهای حفاری شده قرار داده می‌شود. 

الکترواسمز

از این روش برای افزایش مقاومت لایه‌های ضخیم لای در حفاریهای روباز ، در دامنه‌ها و تونلها استفاده می‌شود. به این منظور دو الکترود در عمق مورد نظر قرار داده شده و جریان مستقیم الکتریسیته به آن وصل می‌شود. جریان القایی باعث حرکت آب از قطب مثبت (آند) به سمت قطب منفی (کاتد) می‌شود و از آنجا توسط پمپاژ خارج می‌گردد. نحوه قرارگیری الکترودها باید به گونه‌ای باشد که فشارهای ناشی از نشت آب به سمت خارج از سطح حفاری شده هدایت شود تا بر پایداری خاک افزوده گردد. 

دیواره‌ی آب بند

مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.

دیواره‌ی آب بند دیافراگمی

برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی(Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان 
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.

نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد

اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.

C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار

همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود

برای آب بندی یک سازه بتنی باید ۲ کار اساسی صورت بگیرد:
۱-آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
۲-آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ و باید هر دو صورت برقرار باشد.

اصول آب بندی بتن:
اصلاح منحنی دانه بندی و کنترل میزان فیلر بتن یعنی FILLER  بیشتری نسبت به سایر مواد داشته باشد و تغییرنسبت مصالح درشت به ریز(در بتن های معمولی شن بیشتر است ولی در اینجا  نسبتها برابر باید باشد.
در قسمتهای بعدی نسبت آب به سیمان حداقل است،از دیگر عوامل موثر ویبره ی مناسب است و برای افزایش ضریب اطمینان لزوما همه بتن ها نیاز به افزودنی ندارند البته اگرخوب اجرا شود.

ادامه مقاله در ادامه مطلب

اصول آب بندی درزها:
۱- واتر استاپ
۲- درزگیر که به عنوان مکمل استفاده می شود نه به عنوان جایگزین.

واتراستاپ ها برای آب بندی درزهای اجرایی و درزهای انبساط در سازه های بتنی آبی استفاده می شوند. اهمیت واتر استاپ ها را در سازه های آبی می توان به مانند بادبند ها در سازه ها عنوان نمود.WATER STOP طول مسیر جریان و حرکت آب را طولانی می کند تا آب نتواند نشت کند. ضخامت بتن بر اساس میزان نفوذ پذیری از آن جهت اهمیت دارد که اگر ضخامتش بیشتر از میزان نفوذ پذیری آب باشد تا آب از آن عبور نکند. یکی از نکات در طراحی عرض واتر استاپ این موضوع است که عمق نفوذ بیشتر از یک دور رفت و برگشت باشد.

انواع درزها:
۱- درزهای ثابت:در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
الف)درزهای اجرایی(مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
ب) ترک

۲- درزهای حرکتی :
الف) انبساط حرارتی
ب) انقباض
ج) فرعی ترکیبی

بنا به نوع درزها ۲ نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد. همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند. در واتر استاپ هایی که وسطشان حفره دارند،حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که باعث جلوگیری از بازی کردن درز میشود.

انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به صورت زیر تقسیم می شوند:
الف)واتر استاپ های میانی
ب) واتر استاپ های کفی(کف استخر)
ج) واتر استاپ های روکارنکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها:
الف)نوع و اندازه درز
ب) محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
ج) ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
د) فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد،چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند.

نکته: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود. ساده ترین راه overlap است. هرچقدر که overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند. بهترین راه overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد که به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد.

نکته: در هنگام ذوب باید دقت شود که در این هنگام گاز سمی متصاعد می شود که در این صورت باید در فضای باز و از ماسک استفاده شود.

مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما ذوبش می کنیم.واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ: دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.

نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومتش مهم است. در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها مرغون به صرفه نبود.از تنها مشکلات استفاده از واتر استاپ های P.V.C ،عدم مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش است که محصول را خشک و شکننده می کند.

از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱-  دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
۲-  سطح آنها حتما آجدار باشد
۳-  زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد،

۴-  به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.

آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن کدام است؟

تنها اعضای سایت میتوانند لینک ها رو ببینند.

برای ثبت نام کلیک کنید!! سال هاست استفاده از آب بند (واتر استاپ) به منظور آب بندی درزهای اجرایی و محل های قطع بتن (Construction Joint) متداول است. امروزه تمامی کشورهای توسعه یافته و پیشرفته از آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی برای آب بندی درزهای اجرایی استفاده می کنند نه نوع P.V.C آن، زیرا محل ثابت سازی آب بندها در بین آرماتورها می باشد و با گذشت چند سال از عمر سازه و بررسی شرایط آرماتورها و بتن مشاهده می کنیم آرماتورهای طولی و عرضی که در سمت آبگیر سازه قراردارند به واسطه عبور آب از طریق درز سرد موجود بین مقاطع بتن ریزی شده و لوله های موئین ناشی از تبخیر آب بتن، دچار زنگ زدگی شده که در برخی از موارد با انبساط 6 الی 15 درصدی حجم آرماتورها، بتن دچار ترک خوردگی می گردد. این نقصان عاملی جهت تشدید نفوذپذیری و کاهش شدید طول عمر سازه بتنی می باشد. آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی علاوه بر سهولت و سرعت بسیار زیاد در نصب تمامی نواقص فوق الذکر را رفع می کنند. 

برای آب بندی یک سازه بتنی باید دو کار اساسی صورت بگیرد:
• آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
• آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ
که هر دو صورت می بایست برقرار باشد.

انواع درزها
1- درزهای ثابت: در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
الف) درزهای اجرایی (مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)
ب) ترک

2- درزهای حرکتی:
الف) انبساط حرارتی
ب) انقباض
ج) فرعی ترکیبی

بنا به نوع درزها 2 نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد.
همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند.
در واتر استاپ هایی که در وسطش حفره دارند، حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که جلوگیری از بازی کردن درز می شود .
انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به انواع زیر تقسیم می شوند:
الف) واتر استاپ های میانی
ب) واتر استاپ های کفی (کف استخر)
ج) واتر استاپ های روکار

نکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها
• نوع و اندازه درز
• محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
• ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
• فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته 1: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد، چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند.
نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود.

ساده ترین راه همپوشانی ( Overlap ) هرچقدر که Overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند.
بهترین راه Overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد.
نکته: دقت شود که در هنگام ذوب گاز سمی متصاعد می شود و باید در فضای باز و از ماسک استفاده شود.

مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما می شود.
واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ
دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.
نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم است.
در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها به صرفه نبود.
واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شوند. 

از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
• سطح آنها حتما آجدار باشد
• زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد.
• به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.

دیواره آب بند
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:44
0 نظر

آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن کدام است؟

آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن کدام است؟
سالهاست استفاده از آب بند (واتر استاپ) به منظور آب بندی درزهای اجرایی و محل های قطع بتن (Construction Joint) متداول است. امروزه تمامی کشورهای توسعه یافته و پیشرفته از آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی برای آب بندی درزهای اجرایی استفاده می کنند نه نوع P.V.C آن، زیرا محل ثابت سازی آب بندها در بین آرماتورها می باشد و با گذشت چند سال از عمر سازه و بررسی شرایط آرماتورها و بتن مشاهده می کنیم آرماتورهای طولی و عرضی که در سمت آبگیر سازه قراردارند به واسطه عبور آب از طریق درز سرد موجود بین مقاطع بتن ریزی شده و لوله های موئین ناشی از تبخیر آب بتن، دچار زنگ زدگی شده که در برخی از موارد با انبساط 6 الی 15 درصدی حجم آرماتورها، بتن دچار ترک خوردگی می گردد. این نقصان عاملی جهت تشدید نفوذپذیری و کاهش شدید طول عمر سازه بتنی می باشد. آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی علاوه بر سهولت و سرعت بسیار زیاد در نصب تمامی نواقص فوق الذکر را رفع می کنند.


 برای آب بندی یک سازه بتنی باید دو کار اساسی صورت بگیرد:
    •  آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
    •  آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ

که هر دو صورت می بایست برقرار باشد.
اصول آب بندی بتن اصلاح منحنی دانه بندی و کنترل میزان فیلر (FILLER) بتن یعنی بیشتری نسبت به سایر مواد داشته باشد و تغییر نسبت مصالح درشت به ریز (در بتن های معمولی شن بیشتر است ولی در اینجا نسبتها برابر باید باشد)، نسبت آب به سیمان حداقل است، از دیگر عوامل موثر ویبره ی مناسب است و برای افزایش ضریب اطمینان لزوما همه بتن ها نیاز به افزودنی ندارند البته اگرخوب اجرا شود.
اصول آب بندی درزها
    • واتر استاپ
    • درزگیر که به عنوان مکمل استفاده می شود نه به عنوان جایگزین
کاربرد واتراستاپ ها برای آب بندی درزهای اجرایی و درزهای انبساط در سازه های بتنی آبی استفاده می شود. اهمیت واتر استاپ ها را در سازه های آبی می توان به مانند بادبند ها در سازه ها عنوان نمود. واتر استاپ طول مسیر جریان و حرکت آب را طولانی می کند تا آب نتواند نشت کند. ضخامت بتن بر اساس میزان نفوذ پذیری از آن جهت اهمیت دارد که اگر ضخامتش بیشتر از میزان نفوذ پذیری آب باشد تا آب از آن عبور نکند. یکی از نکات در طراحی، عرض واتر استاپ است، که عمق نفوذ بیشتر از یک دور رفت و برگشت باشد.
انواع درزها 1- درزهای ثابت: در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
    الف) درزهای اجرایی (مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)
    ب) ترک
2- درزهای حرکتی:
    الف) انبساط حرارتی
    ب) انقباض
    ج) فرعی ترکیبی
بنا به نوع درزها 2 نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد. همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند. در واتر استاپ هایی که در وسطش حفره دارند، حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که جلوگیری از بازی کردن درز میشود . انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به انواع زیر تقسیم می شوند:
    الف) واتر استاپ های میانی
    ب) واتر استاپ های کفی (کف استخر)
    ج) واتر استاپ های روکار


 نکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.
عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها
    • نوع و اندازه درز
    • محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
    • ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
    • فشار هیدرواستاتیک درون سازه


 نکته 1: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد،چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند. نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود.


 ساده ترین راه همپوشانی (Overlap) هرچقدر که Overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند. بهترین راه Overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.


 نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد. نکته: دقت شود که در هنگام ذوب گاز سمی متصاعد می شود و باید در فضای باز و از ماسک استفاده شود.


 مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما می شود. واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.
آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد. نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم است. در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها به صرفه نبود. واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شوند.
از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
    • دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
    • سطح آنها حتما آجدار باشد
    • زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد.
    • به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.

تصویر زیر مقاطع برخی از انواع آب بند را نشان می دهد:

 

مقاطع برخی از انواع آب بند

 

 

 

آب بندها (واتراستاپ، Water Stop)

 

 

مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.


دیواره‌ی آب بند دیافراگمی

برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی (Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان 
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.) کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد. همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.


نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد

اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت. به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.


C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار

همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود.

 

آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:43
0 نظر

آب انبارها

آب انبارها

مقدمه

آب انبار ( امبار) در سراسر راه های ایران و در شهرهای این سرزمین به تعداد بسیار دیده می شود و برخی از آنها که در شهرهای خشک و کم آب ساخته شده خود اثری بسیار زیبا و از لحاظ معماری شایان توجه است.

اصولا در ایران پیدا کردن آب به خصوص آب خنک ،‌همیشه مساله بوده است. از معماری عناصر دیگری مثل چاه آب سرد اطلاعاتی در دست نداریم ،‌فقط این موضوع روشن است که چاه را در زمستان پر از برف کرده و در تابستان از آن استفاده می کرده اند.(پیرنیا ، محمد کریم ، آشنایی با معماری اسلامی ایران،انتشارات سروش دانش ، ص213)

سابقه ی ساخت آب انبار در ایران بسیار طولانی است . قدیمی ترین آثار به جای مانده از آب انبار تقریبا با پیدایش اولین تمدن های ایران همزمان است؛ هنوز آب انبارهایی از قرن ششم و هفتم هجری به جای مانده است. مخزن آب انبار شهر ایلامی –در دوران چغازنبیل که مربوط به هزاره ی دوم قبل از میلاد می باشد ، هنوز پابرجاست. از دوران حکومت هخامنشیان نیز بقایای آب انبار و آب راه های متعدد در قصرتخت جمشید وجود دارد.

در شهر های گرم و خشک ایران ، هر محله ای اغلب برای خود یک آب انبار داشته که توسط اهالی محل احداث می شده و یا گاهی بانی آن یکی از افراد خیرخواه محله بوده است. آب انبار توسط اهالی خود محل اداره می شد و از کسی مبلغی برای استفاده از آن گرفته نمی شد ؛ فقط اهالی محل خرج تعمیرات و نگهداری آن را می پرداختند. آب انبار های مهم دارای سردر ورودی زیبایی بودند که با انواع کاربندی ها و مقرنس ها تزیین می شده و گاهی شعری در جهت سلام بر حسین(ع) و لعنت بر یزید و یا یادآوری خیری که بانی آن« انجام داده بر روی کاشی های هفت رنگ نقش می بست. تاریخ احداث آب انبارها معمولا در درگاه آنها ثبت می شده است که گاهی این تاریخ به حروف ابجد نگاشته می شده است. (قبادیان ، وحید، بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران، ،انتشارات دانشگاه تهران،ص298)

 

 

 

قسمت های مختلف یک آب انبار:

نخست تنوره یا خزینه که برای مسائل ایستایی جلوگیری از فشارهایی که آب بر بدنه می آورد،در داخل زمین قرار می گیرد و روی این مخزن را با طاق قوسی یا گنبدی می پوشاندند. این مخازن غالبا یک و در برخی موارد دو راه پله برای برداشت آب از مخزن داشته اند. (شکل4-11) (همان کتاب)

دوم راهی برای وارد شدن به آب انبار در قسمتی که شیر داشته است(پاشیر) (شکل2-11)(همان کتاب)

سوم بادگیر یا خیشخان(شکل13-11)(همان کتاب)

در دامنه کوه الوند (همدان) ، خانه ها اغلب چاه داشتند. البته بعضی از خانه ها که بر روی مجرای زیرزمینی قنات ساخته شده بودند ، می توانستند مستقیما از آب قنات استفاده کنند. در این گونه خانه ها مسیر قنات از زیرزمین رد می شده که اتاقی به نام حوضخانه در آنجا بنا می کردند. این مکان در تابستان بسیار خنک بوده و جهت استراحت ، استفاده می شده است. (همان کتاب،ص300)

قسمت دوم :

نحوه آب انداختن آب انبار ها

برای آب انداختن آب انبار ها ، ‌معمولا آب را از کوهستان و از راه های دور می آوردند و آن را توسط حوضچه های شنی تصفیه کرده و به مخزن هدایت می کردند. همچنین خیلی دقت داشتند که خزانه پاک باشد. مخزن ،‌زیر آبی جهت تخله لجن ها داشته است و انجام آن کار خیلی مشکلی بوده و معمولا از چند نفر پهلوان کمک می گرفتند. آنها برای تمیز کردن و وارد شدن به مخزن ،‌لباس کرکی می پوشیدند و لجن ها را با طناب و چرخ چاه از یکی از روزن های تعبیه شده تخلیه می کردند.برای آنکه آب داخل مخزن نگندد چند بار آهک و نمک داخل آن می ریختند. بدین ترتیب روی آن لایه ای بسته شده و اگر پرده روی آن پاره می شد ،‌آب می گندید و غیر قابل استفاده می شد.

البته در همه جا شکل آب انبار به این صورت نیست ،‌ مثلا در تایباد و جام در شرق خراسان آب انبار ها به صورت دیگری ساخته شده اند ؛ اولا راهرو و پله ی خارجی ندارند و آب را در مخزنی پله پله ریخته و از کنار آن ،‌ از روی پله آب بر می داشتند.به طور قطع این تجربه برای محل مناسب بوده است.خزانه ی برخی از آب انبار ها بسیار بزرگ است مثل آب انبار حاج آقا علی در کرمان که زیر کاروانسرای آن تماما خالی است و خزانه آب انبار قرار دارد.

در برخی از نقاط ایران مثل جنوب کشور کلا می بایست از داشتن آب خنک صرف نظر کرد.در آن نواحی از برکه استفاده می کنند. برکه نوع دیگری از آب انبار است که در آن منطقه به نام برکه و آبگیر نیز خوانده می شود . اگر چه مخزن آن در درون زمین واقع است ، ولی در محفظه ی بالای مخزن آن محصور نمی باشد و اهالی از طریق بازشوهای اطراف اطراف ، مستقیما به داخل آن می روند و آب را برداشت می کنند. آب این برکه ها عمدتا از طریق جمع آوری آب باران از روس سطح زمین تامین می شود.(اشکال 6-11 و 5-11 )(همان کتاب،ص302)

قسمت سوم:

نحوه اجرا و نوع مصالح

برای احداث آب انبار ، پس از مشخص کردن محل آن و کندن زمین ، معمولا کف آن را با شفته ی آهکی کاملا می پوشاندند و یک پی یکپارچه به صورت رادیه ژنرال اجرا می کردند. در برخی موارد در صورت بزرگ بودن مخزن ، کف آن را یک لایه سرب می ریختند و سپس سطح آن را آجر فرش می کردند. برای دیوارهای آب انبار ، از آجر قرمز که به نام آجر آب انباری معروف است و در مقابل آب مقاوم می باشد ، استفاده می کردند. -در ساخت آب انبار دو نوع آجر به کار می رفته و از ملات های شفته و ساروج استفاده می کردند که در مجموع چیز محکمی را می ساخته است. آجر خام و پخته و این ملات برای قسمت پشت بدنه بوه و برای بدنه آب انبار آجر خاصی به رنگ لیمویی به نام آجر آب انباری داشتند که فقط مخصوص آب انبار بوده است.علاوه بر انتخاب شکل دایره برای منبع آب انبار ،‌ نوع مربع و مستطیل آن را نیز داریم- برای ایجاد فشار یکنواخت بر بدنه ی آب انبار ‌معمولا شکل تنوره یا منبع آب به صورت استوانه ای ساخته شده است. (پیرنیا ، محمد کریم ، معماری اسلامی ،انتشارات سروش دانش،ص215)

البته در نواحی کوهستانی و یا مناطقی که تهیه ی سنگ آسان تر و اقتصادی تر از آجر بوده از سنگ لاشه برای دیوارها و گنبد استفاده می شده است.(شکل 1-11)( قبادیان ، وحید، بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران، ،انتشارات دانشگاه تهران) روی دیوارها و کف مخزن را با ملات ستروج می پوشاندند و سپس روی دیوارها را با گنبد و یا طاق و تویزه مسقف می نمودند.راه پله عموما مجاور و یا عمود بر یکی از سطوح مخزن بوده و از سطح روی زمین شروع شده و تا پاشیر ادامه پیدا می کرده است. در انتهای راه پله یک یا چند شیر آب از جنس برنج جهت برداشت آب تعبیه می کردند.

روی گنبد و دیواره های برکه های جنوب کشور را با گلی مخصوص به رنگ طوسی متمایل به سفید اندود می کردند. این گل مقاومت خوبی در برابر رطوبت دارد و به جهت رنگ آن و انعکاس تابش نور آفتاب از گرم شدن بیش از حد آب داخل مخزن جلوگیری می کند. (شکل11-11) (قبادیان ، وحید، بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران، ،انتشارات دانشگاه تهران،ص308 تا 311)

بام اغلب آب انبارها که با گنبد و یا طاق پوشش می شده به همان صورت کروی باقی می مانده است ولی در بعضی از آب انبارها که می خواستند از محوطه ی بالای بام استفاده کنند (شکل5-11) و یا آب انبارهایی که ساختمان آنها با ساختمان دیگری مثل مسجد ، مدرسه و یا کاروانسرا تلفیق شده ، سطح کروی روی بام را با زدن طاق های کوچکتر به صورت مسطح در می آوردند. (شکل15-11) (همان کتاب،ص308)

قسمت چهارم (آخر)

بررسی وضعیت اقلیمی

آب :

یکی از نکات مهم جهت تعیین مکان آب انبار ، نزدیکی آن به آب جاری در فصول پر آب بوده است.

به سه روش آب بهداشتی و مطبوع برای آشامیدن در آب انبارها ذخیره می شده است :

اول اینکه در آب انبارها تاریکی محض وجود دارد و چون میکروب های غیر هوازی احتیاج به نور برای رشد و نمو دارند ، بنابراین در این آب انبارها از بین می روند.

دوم اینکه به واسطه ی جاذبه ی زمین ، املاح و ذرات موجود در آب ته نشین می شوند. همچنین بر روی آب نمک و آهک می ریختند تا مانند کلر ، باکتری ها را از بین ببرد. بنابراین تصفیه ی آب هم از طریق فیزیکی و هم شیمیایی صورت می گرفته است.

و سوم اینکه با قرار دادن مخزن آب انبار در داخل زمین و تهویه ی هوای داخل آن ، آب آب انبار در زمستان یخ نمی زده و در تابستان نیز برای آشامیدن خنک بوده است.

قسمت راهرو آب انبارها معمولا شبیه به هم هستندو تغییرات آن زیاد نیست.مثلا در جهرم آب انباری بوده که چند پاگرد داشته و در پاگردها ،‌ شربت خوری ،‌بستنی خوری و قهوه خانه جای داشتند. (همان کتاب،ص303)

تهویه :

فضای مخزن هیچ یک از آب انبارها حبس نمی باشد و همه آنها دریچه ای جهت تهویه ی هوا دارند. حبس بودن فضای داخل مخزن علاوه بر آنکه امکان دسترسی به داخل آن ار مشکل می نماید ، آب را هم بسیار گرم می کند.علاوه بر این گرما و رطوبت بسیار زیاد داخل مخزن به مصالح و بدنه آن نیز لطمه می زند. بدین لحاظ کلیه ی آب انبارها دارای دریچه های تهویه بر روی بام مخزن یا بادگیر می باشند. این دریچه های تهویه و بادگیرها علاوه بر تهویه ی فضای داخل مخزن ، باعث خنکی و گوارایی آب آن نیز می شوند ؛ زیرا مقدار تبخیر آب در داخل مخزن به دلیل جریان هوا افزایش می یابد و فضای داخل آب انبار و همچنین آب موجود در آن خنک می شود.(شکل13-11 و 9-11) (همان کتاب،ص305)

تعداد بادگیرها در آب انبار از یک تا شش عدد در تغییر است. در برخی جاها آب انبار بادگیر نداشته و به جای آن خیشخان دارد. در برخی نقاط با بهره گیری از بادگیر ،‌آب داخل مخزن به قدری خنک می شود که تحمل سردی آن برای دندان مشکل است. (پیرنیا ، محمد کریم ، آشنایی با معماری اسلامی ایران ،انتشارات سروش دانش، ص)

در آب انبار وزیر یا میرزا مقیم در دروازه اصفهان به کاشان از دوره صفویه نیز خزانه آن زیر تمام مسجد را گرفته است. همچنین چهار بادگیر بزرگ دارد و آب آن در تابستان بسیار خنک است. وجود چهار بادگیر در آب انبار معتمد لار نیز مستثنی از این مسئله نیست.

زمین :

زمین آب انبار را در محلی انتخاب می کردند که سفت باشد و تحمل وزن سنگین دیوار مخزن و طاق آن و خصوصا آب داخل آن را داشته باشد.

به سه روش مخزن آب انبار را در کلیه ی اقلیم های ایران همیشه در داخل زمین احداث می کردند :

دلیل اول اینکه اگر مخزن بر روی سطح زمین باشد ، فشار و نیروی جانبی آب درون آن به دیواره های مخزن باعث تخریب آن می شود و جهت مهار کردن این نیروی جانبی ، احتیاج به پشتبند های بسیار قطور و تحمل مخارج بسیار زیاد بوده است ؛ ولی اگر مخزن داخل زمین قرار داشته باشد ، خاک اطراف دیوار مخزن ، باعث استحکام و مقاومت آن در برابر فشار آب درون آن می شود. همچنین در هنگام وقوع زلزله این نوع آب انبار در مقابل نیروهای جانبی زلزله ، مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد.

دلیل دوم به این دلیل حائز اهمیت است که وقتی مخزن آب انبار پایین تر از سطح زمین باشد ، آب نهر یا قنات را می توان به راحتی و به طور طبیعی بر روی سطح آن سوار نمود و احتیاج به نیروی اضافی جهت انتقال آب به داخل مخزن نخواهد بود.

دلیل سوم اینکه هر چه به عمق بیشتری از زمین داخل شویم ، نوسان درجه حرارت کمتر و پس از عمق 6.5 متری برابر معدل درجه حرارت سالیانه بر روی سطح زمین می باشد. بنابراین آب آب انبار زیرزمینی همانند آب چاه ، در زمستان یخ نمی زند و در تابستان نیز خنک و گوارا می باشد که برای آشامیدن مزیت بسیار خوبی است.

آب انبارها
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:41
0 نظر

هندسه کاشی کاری

مقدمه

با گسترش دین اسلام و پخش آن در سرزمین‌های شرقی شیوه معماری در این ساحات خصوصأ در بخش تزئیناتی تغییر نمود. دانشمندان و متفکران اسلامی اگر چه در رابطه باآثار هنری که حاوی نماد انسانی و حیوانی بوده و از آداب و رسوم اسلامی خارج بود به تخریب آنها پرداختند و چنین نظر داشتندکه هنر باید در خدمت علم و دانش باشند نه به منظور پرستش. در عهد اسلامی هنرهای تزئینی و صورت گری فقط از جهت صحنه‌های یادگاری و حماسی باقی مانده که شکل انحرافی راقطعأ باخود نداشت چون نقاشی مشجر خطوط هندسی و نوشته‌های کوفی مزین و آمیخته با گل و برگ و غیره که به یقین می‌توانیم که این روش تزئین بربناها را از قرن سوم هجری به بعد رواج یافت اکثر نمونه‌های آن را در بخش تزئینی و مهندسی در خشت‌های بنایی آرامگاه اسمعیل سامانی در بخار در حدود سال‌های ۳۰۰ قمری ۹۶۰ میلادی، مقبره پسر علمدار ۴۱۸ قمری ۱۰۲۷ میلادی، نقاشی گل و برگ لوحه سنگی مرمر سلطان محمود غزنوی حدود ۴۰۰ قمری ۱۰۰۹ میلادی آثار نقاشی روی سنگ گچ دیوارهای انبیه عصر سمامانیان و اوایل دوره غزنویان است بعد از آن در آسیای میانه دوره پیشرفت نقاشی عصر سلجوقی که نمونه‌های زیبا و دلکش آن محراب مسجد جامع اولیأ در حدود ۴۶۰ ق ۱۰۶۷ م و بنا هیا مسعود سوم و منارهای غزنه حدود ۵۰۰ قمری ۱۱۰۶ م بقایای بناهای چشت شریف، مسجد جامع هرات ۵۶۷ قمری ۱۲۰۰ میلادی نقاشی‌های بنای مرقد امام خورد (یحیی بن زید) در سرپل حدود ۴۳۰ قمری ۱۱۳۵ میلادی و مدرسه چونه بادغیس ۵۷۰ قمری ۱۱۷۵ میلادی مشاهده کرده می‌توانیم.

قابل ذکر است که شیوه تزئیناتی بناهای اسالمی در دوره تیموریها هرات نفوذ بیشتر کسب کرد و به اوج تکامل خود رسید که نمونه‌های بسیار جالب و زیبای تزئیناتی و ساختمانی اسلامی را در افغانستان عصر تیموری‏ها روکش‌‏های تزئیناتی به وسیله کاشی در مسجد جامع هرات؛ مقبره گوهر شاد، کاشی‏های مناره‏های مصلی، کاشی‌های منار تمیوری قلعه اختیارالدین، کاشی کاری مقبره شاه ولایت ماب که به عقیده بعضی از پژوهشگران هفتصد نوع کاشی را در آن ملاحظه می‌توانیم کاشی کاری مقبره پیر هرات خواجه عبدالله انصاری و یک تعداد آثار و آبدات تاریخی دیگر از قبیل، مناره‌های مساجد زیارتگاه‌ها و مقابر در نقاط مختلف کشور افغانستان چون بلخ، لشکر گاه، هرات، قندز، غور، غزنه، و کابل و سایر گوشه و کنار افغانستان که تا اکنون موجود است هر کدام شاهد انواع شیوه‌های تزئینی مروج در افغانستان بوده.

کاشی و کاربرد آن

کاشی از لحاظ تاریخی پجمین شیوه اساسی و بنیادی در تزئینات ساختمان هیا آبده یی و ساختمان‌های عادی می‌باشد. استفاده از این شیوه و مواد تزئینی در معماری اسلامی نیز بهحد اعظمی رایج و دیزاین‌های جالب، جلو رشد وانکشاف تزئینات خششتی و گچی را گرفت وهمه علاقمند تزئینات با کاشی شدند از نوع تزینات کاشی برای باراول قسمیکه روی دیوار را بکلی بپوشاند در آبدات قرن ۱۳ هـ قونیه بکار رفته. کاشی کاری بصورت هنر تزئینی د رکشورهای اسلامی به اوج شگوفایی خود رسید ویکی از ویژه گی‌های برجسته معماری اسلامی به شمار می‌رود کاشی‌های که برای تئین عمارات به کار می‌رود عموأ سه نوع بوده کهذیلا توضیح می‌گردد.

الف: کاشی معرق: باتلفیق تکه هایکوچک گوناگون ساخته می‌شود که به اساس طرح اصل یکایک تراشیدهمیشود ودر جای معینه آن نصب می‌گردد. ب: کاشی بنایی : دارای طرح‌های هندسی است واز تلفیق اشکال هندسی ساخته می‌شود، که مساحت هریک از آنها بین ۴تا ۸ سانتی متر مربع می‌باشد. ج : کاشی خشتی : از تلفیق خشت‌های ظریف لعاب دار که هریک از آنها بخشی از طرح کلی را در بر دارد ساخته می‌شود واز قرن پنج قمری با گسترش و پیشرفت سایر شاخه هیا هنر اسلامی کاشی کاری نیز ترقی بیشتر کسب نمود.

بهمنظور جلوگیری از ضیاع وقت با در نظرداشت اقتصاد ضعیف کشور اکثرأ در ترمیم آبدات تاریخی وساختمان‌های جدید به عوض کاشی‌های معرق از کاشی‌های هفت رنگ استفاده می‌نمایند ازین نوع کاشی مرکب از رنگ سبز کمی سفید می‌باشد.

ارتباط هندسه و کاشی کاری

کاشی کاری های آثار تاریخی می توانند به دلایل زیر با هندسه و ریاضیات پیوند داشته باشند:

• کاشی کاری سنتی اسلامی می تواند مفاهیم کاملا جدید ریاضی را شرح دهد.

• هنرمندان مدرن می توانند با الهام از سبک های هنرمندان اسلامی طرح های جدیدی بیافرینند، هم چنان که

هنرمند هلندی طرح های بی نظیری را با الهام از کاشی کاری های اسلامی که

در اسپانیا دیده بود خلق کرد

 

قضیه را باید از چند ضلعی های منتظم شروع کرد. چون "کاشی کاری منتظم" به سطحی گفته می شود که تماماً از چند ضلعی های هم نهشت منتظم پوشیده شده باشد. حتماً به یاد دارید که منتظم بودن یعنی طول همه ی ضلع ها یکسان باشد و دو چند ضلعی هم نهشت دارای شکل و اندازه یکسان هستند.

رابطه ی هندسه و کاشی ناشی از این موضوع است که در فضای اقلیدسی،( یعنی همین فضای سه بعدی معمولی) همه ی شکل های منتظم نمی توانند سطوح را پوشش دهند. این خاصیت تنها در مثلث، مربع و شش ضلعی وجود دارد. ما نمی توانیم تمام صفحه را نشان بدهیم،چون همان طور که می دانید صفحه تا بی نهایت امتداد دارد.

هندسه کاشی کاری
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:27
0 نظر

تاریخ هنر ایران

تاریخ هنر ایران

 

  خلاصه
فصل اول : هنر ایران پیش از اسلام

هنر مقوله ای است بسیار ارزشمند و مهم، تا حدی که از زمان پیدایش و خلقت انسان، رگه ها و اثراتی از رشته های مختلف آن را می توان در تاریخ بدست آورد. هنر نتیجه زحمات انسانها در گذر زمان است و در نتیجه شناخت آن بسیار ضروری و مفید است توجه به تلاش و همت انسانها در بوجود آوردن آثار هنری و تشریح تغییرات و تکامل هنر در دوران مختلف ما را با رابطه بین زندگی و هنر و تحولاتی که در اثر تغییرات زندگی انسانها در هنر بوجود می آید آشنا می سازد.

 

  هنر ایران به دو بخش تقسیم می شود :

هنر ایران پیش از اسلام (هنر ایران باستان) و هنر ایران پس از اسلام به طور کلی زمینه های مختلف این هنر عبارتند از :‌ پیکرسازی و برجسته کاری، سفالگری ، نقاشی ، فلزکاری ، خوشنویسی و تذهیب، تجلید ، قالیبافی و نساجی.
در فصل اول : هنرهایی چون پیکر سازی، سفالگری ، نقاشی ، فلزکاری، موزائیک سازی در دوران ایران باستان، هخامنشی ، اشکانی،‌ساسانی و ... بررسی می گردد.
در فصل دوم : سایر هنرها در دوران پادشاهان دیگر از جمله دوران سلجوقی، عهد مغول، عهد تیموری ، عهد صفویه، قاجاریه به اطلاع دانش آموزان می رسد.
مطالعه دقیق مطالب کتاب تاریخ هنر ایران یک هدف کلی را دنبال می کند و آن آشنایی دانش آموزان جوان با تاریخ هنر ارزشمند ایران از دوران باستانی تا قرن معاصر می باشد که امید است در پایان توضیحات این مطالب، دستیابی به این هدف نائل آید.  

 

  فصل اول : هنر ایران پیش از اسلام

1-1- کلیاتی درباره ی تمدن و هنر ایران باستان :
هنر ایران به دوره ای مربوط می شود که پیش از تاریخ آغاز شده و تا قرن هفتم میلادی ادامه می یابد.
در بررسی هنر ایران باستان با مشکلات مختلفی از قبیل کمبود اسناد، در دسترس نبودن آثار بدست آمده و عدم توجه به کاوش و تحقیق که از گذشته به ما رسیده روبرو هستیم.
هنر ایران باستان به دلایل مختلف مورد توجه بسیاری از محققین جهان بوده و هست. از دلایل بارز این توجه، پیدایش یکی از تمدنهای کهن جهان در این منطقه بوده است. در حدود پنج هزار سال قبل در جوار فلات ایران، دولتهای سومر آکو بابل و آشور در بین النهرین (بین دو رود دجله و فرات) بوجود آورند و سپس حدود سه هزار سال پیش در فلات ایران دولت عیدمیان ایجاد شد. پس از آن مهاجران آریایی با ایجاد دولت ماد و سپس هخامنشی ، حکومتهای عیلام و بین النهرین را از بین بردند. دولت هخامنشی نیز با حمله یونانیان به سرداری اسکندر از بین رفت و آنگاه دولت سلوکی و اشکانی به دنبال هم بوجود آمدند. پس از اشکانیان دولت ساسانی روی کار آمد که با فتح ایران بوسیله اعراب مسلمان از بین رفت.
از دلایل دیگر توجه محققین به هنر ایران باستان این است که دولتهای قدرتمند ایرانی در عهد باستان با استفاده از قدرت خود هنرمندان کشورهای مختلف را به خدمت گرفته و با در اختیار گذاشتن امکانات بیشتر ، رشته های مختلف هنری را از رشد قابل توجهی می ساختند.  

 

و این مسئله هنر و تمدن دولتهای دیگر را تحت تأثیر قرار می داد. به طوری که به عنوان یک مکتب هنری از آن تقلید می نمودند.
در قلمرو کهن ترین دولتهای جهان (سومر، آکو، بابل، آشور و ....) که در بین النهرین ایجاد شده بودند.تمدن به معنی : شهرنشینی و همکاری افراد جامعه در امور اجتماعی، فرهنگی ، سیاسی و غیره به رشد قابل توجهی رسید. با پیدایش شهرها و تشکیل دولتها و رشد فرهنگ ، قوانین اجتماعی نیز ایجاد شد. در سنگ نوشته حمورابی یا قانون نامه حمورایی مجموعه ای از قوانین اجتماعی است که در زمان حمورابی ( از پادشاهان بابل) وضع شده است. در یک طرف این ستون سنگی مجموعه قوانین و در طرف دیگر تصویر شاه حک شده است.


 

این تغییر و تحول و رشد فرهنگ شهرنشینی از طرفی باعث بوجود آمدن آثار هنری برتر شده و عناصر پیش برنده فرهنگی مثل خط و غیره نیز بوجود آورده است. فرهنگ ساکنان اولیه فلات ایران یعنی مردمی که در سیلک (تصویر زیر) (تپه ای نزدیک شهر کاشان) شوش و دیگر نوای ایران زندگی می کردند و نیز از رشد و پیشرفت تمدن بین النهرین تأثیر گرفته و بهره زیادی برده است.  

 

این مردم هم همانند مردم بین النهرین شهر نشین شدند. دانستن این نکته ضروری است که هر قومی که به تمدن و ثبات دست یافت، قادر به ایجاد آثار برتری نسبت به گذشته خود شده است.
در تمدنی ابداع هنری صورت می گیرد که احساس کمبود و نیاز به رفع این کمبود از جانب هنرمند و جامعه او صورت پذیرد. در یک بررسی اجمالی مشاهده می شود اقدامی که با فرهنگ شهرنشینی آشنایی نداشتند وقتی در شهرها ساکن می شدند بنا بر احتیاج و برای حفظ موقعیت خود، فرهنگ مردم شهرنشین را می آموختند. همین مسئله باعث می شد شیوه های ابداع آثار هنری آنها نیز از گذشته برتر شود.  

 

تاریخ هنر ایران
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:26
0 نظر

طبیعت و تاریخ

طبیعت و تاریخ           
یک مورخ یونانی ۱ مصر را هدیه ای از رود نیل نامیده، زیرا سرزمین مصر تقریباً بدون باران است. سطح آب رود نیل که همچون شریان حیاتی مصر است، در فصول مختلف سال به طور منظم بالا و پائین می رود و این تغییرات تأثیر زیادی در فرهنگ، مذهب و هنر مصری ها داشته است. یکی از دلایل ثبات تمدن و هنر مصر در طی ادوار مختلف همین تغییرات فصلی سطح آب است. تاریخ مصر باستان از زمانی آغاز می شود که آنها خط را حدود ۳۱۰۰ پیش از میلاد ابداع کردند. مورخان تاریخ مصر را به سلسله های اولیه، قدیم، میانه و جدید تقسیم می کنند.

میراث هنر مصر          
مصریان باستان میراث هنری ارزنده ای از خود به یادگار گذاشتند که با هنرهای دیگر تمدن های جهان تفاوت دارد، آنها همیشه جلوه های خوب زندگی را در آثارشان منعکس می کردند و برای زنده نمایی پیکره ها از رنگ استفاده می کردند. نقاشی ها و نقوش برجسته آنها دو بعدی و توصیفی است. طبق سنت آنها، پیکره باید از بهترین زاویه نمایش داده شود. از این رو در نقاشی های افراد مهم، سر با نمای نیم رخ، اما چشم ها و شانه ها از روبرو، سینه ها از نیم رخ، کمر و کفل در نمای سه رخ، و پاها از نیم رخ و در حالتی آرام و با وقار نشان داده شده اند، ولی افراد فرودست پرتحرّک و زنده هستند. هنر مصری هنر محافظه کار، ایستا و با دوامی است که در طول تاریخ خود یکسان مانده است. هنسر مصری به خاطر استفاده آگاهانه از هندسه در معماری، شیوه تندیس سازی، خوشنویسی، ساخت تالار های ستون دار بر تمدن های یونان و روم و دیگر تمدن های خاورمیانه تأثیر گذار بوده است.

تاریخ هنرسلسله های مصر

·          سلسله های اولیه

با شروع سلسله های اولیه، هنر حجاری، تندیس سازی و نقاشی شکوفا شده و در ساخت مصنوعات هنری، قواعدی پایه گذاری شد، بطور مثال در حجاری و تندیس سازی همیشه پای چپ جلوتر است. مهمترین اثر هنری این دوره که برای شناخت خصوصیات هنر مصر مناسب است یک لوح سنگی است که به شاه نارمر ۱ نسبت داده می شود. نقش کنده کاری شده در دو سوی این لوح به یک رویداد سیاسی اشاره دارد و گویای اتحاد مصر علیا و سفلی توسط نارمر است.

در این دوره ساخت مقبره اهمیت یافت. مقبره ها را به صورت حفره های مستطیل شکل می ساختند و متوفی را داخل آن قرار داده و روی آن را با سقف چوبی پوشانده و درون آن هدایا و لوازم زندگی برای جهان بعد از مرگ قرار داده و سطوح داخلی آن را با نقاشی و حجاری تزیین می کردند.

·         سلسله های قدیم

هنر سلسله های قدیم با پادشاهی زوسر آغاز می شود و جانشینان او بزرگ ترین مقبره ها را که به اهرام سه گانه ۲ شهرت دارند، در منطقه جیزه ساختند.

تندیس مشهور ابوالهول (پدرترس) نگهبان هرم ها با سر انسان و بدن شیر، در نزدیکی آن قرار دارد.بدنه این هرم ها با سنگ های صاف ساخته شده و اتاق تدفین در داخل آن قرار دارد.

هنر این دوره حالتی حماسی و شاعرانه دارد و در کلیه زمینه ها به اوج می رسد. آثار هنری بر اساس یک طرح از پیش تعیین شده ساخته شده و قواعد هندسی به دقت در آن رعایت می شد. تندیس های این دوره در نگاه اول خشک و بی روح جلوه می کنند اما باید توجه داشت که در نظر مصریان زیبایی امری باطنی است. آنها برخلاف یونانی ها به زیبایی ظاهری توجه نداشتند و هدف آنها ایجاد نظم، استقامت و روح ابدی در مواد جامد و بی روح بود. در مصر، هنر تندیس سازی مانند    
دیگر هنرها جنبه مذهبی داشت. مصریان به زندگی ابدی در جهان بعد از مرگ باور داشتند و معتقد بودند که روح در موقع مرگ، بدن را ترک و در جهان دیگر مجدداً در جسم متوفی حلول می کند و چون جسم انسان فانی است، مصریان برای متوفی پیکره ای بدلی از جسمی سخت (معمولاً سنگ خارا) می ساختند تا روح که در نزد مصریان «کا » نام داشت در جسم بدلی حلول کند و در جهان دیگر به حیات خود ادامه دهد. هنرمندان مصری در ساخت تندیس ها شبیه سازی نمی کردند اما برای شناخت صاحب تندیس نام وی را می نوشتند. شکل کلی تندیس ها اکثراً مکعبی و استوانه ای است. تندیس های ایستاده در حالت خبردار و پای چپ مردان همیشه در جلو پای راست قرار دارد اما پاهای زنان به هم چسبیده و یا کمی از هم فاصله دارند و معمولاً بالاتنه دقیق تر ساخته می شد.

در این زمان، تندیس سازی به اوج خود می رسد. پیکره کاتب نشسته از آثار برجسته این زمان است، که سیمایی بسیار زنده و جاندار دارد و آماده شنیدن مطالب برای نوشتن است.

نقش برجسته ها و نقاشی های مصری به صورت ترکیب نیم رخ و تمام رخ اجرا می شدند.

هنرمندان مصری مانند میانرودانی ها در جانورنگاری از طبیعت گرایی پیروی می کردند که نمونه برجسته آن غازهای مِدُم ۱ است.

 

سلسله های میانی و جدید     
در دوره سلسله های میانه آثاری چون گذشته به وجود نیامدند اما با شروع سلسله های جدید شکوه تازه ای در هنر به وجود می آید و باید این عصر را دوره طلایی معبد سازی تلقی کرد یکی از یادمان های برجستهٔ این دوره معبد «حَت شِپ سوت ۱» در دیرالبحری است.


دو تن از حاکمان این دوره، اخناتون ۲و توت عنخ آمون ۳ بسیار مشهور هستند. اخناتون تلاش می کرد از محدودیت های سنتی بکاهد و در پی این تلاش، هنرمندان نیز از آزادی محدودی برخوردار شدند و آثاری را خلق کردند که در آنها واقع گرایی و طبیعت گرایی به چشم می خورد که نمونه آن سر اخناتون است.

اما شهرت توت عنخ آمون به دلیل مقبره اوست که دست نخورده کشف شد. در ماسک طلایی روی صورت او آزادی حرکت و حالت به چشم می خورد.

از دیگر آثار سلسله های جدید، نقاشی های دیواری درون مقبره هاست. نقاشی های دیواری، نقوش و نوشته های روی کاغذ پاپیروس و بدنه تابوت، مراحل زندگی بعد از مرگ رانشان می دهند که مجموعهٔ آن به نام کتاب مردگان شهرت یافته است .

آخرین فرمانروایان قدرتمند مصر، رامسس دوم و سوم هستند که بار دیگر مصر را به اوج قدرت رساندند. یادگار برجسته معماری عهد آنها کاخ ها و معبد آمون در الاقصر است که دارای سر در، تالارهای ستوندار و حیاط است.

مصری ها در زیورسازی و هنرهای تزئینی هم توانا بودند و موضوع اغلب آثار تزئینی آنها برگرفته از گیاهان کنار رود نیل به ویژه نیلوفر و پاپیروس بود.

 

افلاطون فیلسوف یونانی در سده ی چهارم پیش از میلاد می گفت: " هنر مصری در طی 10,000 سال هیچ تحولی پیدا نکرده است. شاید اصطلاحی چون " ماندگار" و " پیوسته"، توصیف های بهتری برای این تمدن باشند، هر چند کل هنر مصری در فاصله ی 3000 تا 500 سال پیش از میلاد ، در نظر نخست ، تا حدودی یکنواخت است. الگوی بنیادی نهادهای اجتماعی ، اعتقادات دینی و اندیشه های هنری مصریان در طی چند سده ی نخست همان دوره ی طولانی شکل گرفت و تا پایان بر حضور خویش تاکید ورزید. اما با گذشت زمان، این الگوی بنیادی نیز دستخوش بحران هایی به مراتب شدیدتر شد و توان ادامه ی حیاتش در معرض خطر قرار گرفت. اگر تمدن مصری حقیقتا به همان اندازه که گفته می شود انعطاف ناپذیر می بود ، می بایست سده ها پیش از آن که سرانجام از پا درآمد نابود می شد. هنر مصری بین محافظه کاری و نوآوری در نوسان است، ولی هرگز از حرکت باز نمی ایستد. گذشته از آن ، بزرگ ترین دستاوردهای آن تاثیر سرنوشت ساز بر هنر یونان و روم داشته اند. بدین ترتیب غربیان هنوز احساس می کنند که پیوندهای موجود بین ایشان و مصر از پنج هزار سال پیش تا کنون از طریق سنتی پیوسته برقرار مانده است.

سلسله کهن

تاریخ مصر ، به شیوه رایج در مصر باستان به تاریخ چندین سلسله یا خاندان هایی از فرمانروایان این کشور تقسیم می شود، که اندکی پیش از3000 سال پیش از میلاد و با سلسله ی یکم آغاز می شود1.

گذر از دوره ی پیش ار تاریخ به دوره ی سلسله ی یکم را دوره ی پیش از سلسله ها نامیده اند.

هنر مصری بین محافظه کاری و نوآوری در نوسان است، ولی هرگز از حرکت باز نمی ایستد. گذشته از آن ، بزرگ ترین دستاوردهای آن تاثیری سرنوشت ساز بر هنر یونان و روم داشته اند . بدین ترتیب غربیان هنوز احساس می کنند که پیوندهای موجود بین ایشان و مصر از پنج هزار سال پیش تا کنون از طریق سنتی پیوسته برقرار مانده است.

پادشاهی کهن نخستین تقسیم بندی بزرگ بعدی است که از حدود سال 2,700 پیش از میلاد تا حدود سال 2,190 پیش از میلاد یعنی سرنگونی سلسله ی ششم دوام می آورد. این شیوه ی شمارش زمان تاریخی بر حسب سلسله ها، احساس نیرومند پیوستگی تاریخی با مصریان و اهمیت نقش فرعون (پادشاه) را که علاوه بر فرماندروایی مقام خدایی نیز داشت در ما زنده نگه می دارد. فرعون در راس همه ی مردم بود، زیرا مقام پادشاهی اش وظیفه یا امتیازی نبود که از منبعی فوق انسانی به او تفویض شده باشد بلکه مقامی مطلق و الهی به شمار می رفت. این اعتقاد ، به صورت خصوصیت بارز تمدن مصر باقی ماند و تا حدود زیادی نیز خصلت هنر مصر را تعیین کرد. مراحل اثبات ادعای خدا بودن فرعون ها امروزه به درستی دانسته نیست، ولی دستاوردهای تاریخی ایشان شناخته شده است. آن ها دره ی نیل را از نخستین تندآب در محل آسوان تا دلتای آن در دریای مدیترانه مورد بهره برداری قرار دادند و دولتی واحد و قوی تاسیس کردند و باروری خاک را با ایجاد سدها و کانال های بسیار و تنظیم سیلاب های سالانه ی رود نیل افزایش دادند.

مقابر و دین مصری

امروزه چیزی از این تاسیسات گسترده ی عمرانی در امتداد رود نیل برجا نمانده است و آن چه از کاخ ها و شهرهای مصری بر جا مانده نیز بسیار اندک است. اطلاعات ما درباره ی تمدن کهن مصر ، تقریبا یکسره بر مقابر و محتویات درون آن ها متکی است. باقی ماندن این مقابر تا به امروز هیچ جای شگفتی ندارد ، زیرا مصریان این گورها را به قصد جاودانه شدن می ساختند. با این حال نباید گرفتار این تصور خطا شویم که مصریان زندگی در کره ی خاکی را هم چون پیمودن راهی تا گور می پنداشته اند . کیش پرستش مردگان در نزد آنان با گذشته ی نوسنگی ارتباط پیدا می کند، اما معنایی که مصری ها بر آن می دادند سراپا جدید و متفاوت بود:

ترس ناشناخته از ارواح مردگان که بر ادیان نیاکان آغازین مسلط بود، ظاهرا ناپدید شده است. در عوض مصریان معتقد بودند که هر شخصی باید مقدمات و وسایل لازم برای دوره ی پس از زندگی این جهانی را فراهم آورد. به همین دلیل ، مقابر خود را به صورت نسخه ی المثنای تاریکی گرفته ای از محیط زندگی روزانه شان برای لذت بردن روحشان ( کا) مجهز می کردند.

فرعون در راس همه ی مردم بود، زیرا مقام پادشاهی اش وظیفه یا امتیازی نبود که از منبعی فوق انسانی به او تفویض شده باشد بلکه مقامی مطلق و الهی به شمار می رفت. این اعتقاد ، به صورت خصوصیت بارز تمدن مصر باقی ماند و تا حدود زیادی نیز خصلت هنر مصر را تعیین کرد.

برای مطمئن شدن ار این که جسمی هم برای اقامت " کا" وجود دارد، معمولا مجسمه ای از خود فرد متوفی را در صورت نابود شدن جسد مومیایی شده در آن قرار می دادند. در این جا مرز روشن بین زندگی و مرگ به طرز غریبی محو می شود، و شاید همین ، انگیزه ی اصلی در ورای همه ی این تدارک برای زندگی پس از مرگ بوده باشد. افرادی که می دانستند " کا"ی ایشان پس از مرگ از همان چیزهایی لذت خواهد برد که خود ایشان می برده اند، و تدارک این وسایل لذت برای " کا" نیز بر اثر تلاش های خود ایشان میسر شده بود، بی آنکه از دنیای ناشناخته و بی پایان پس از مرگ بهراسند انتظار داشتند که به نوعی زندگی فعال و سعادتمندانه دست یابند. بنابراین مقابر مصریان ، به یک معنی، نوعی بیمه ی عمر و سرمایه گذاری برای آرامش بوده است. دست کم مشاهده ی مقابر متعلق به دوره ی پادشاهی کهن چنین تاثیری در بیننده می گذارد . بعدها آرامش خاطر آمیخته با چنین تصوری از مرگ به علت بروز گرایش به تقسیم روح به دو یا چند هویت مجزا و دخالت دادن نوعی رستاخیز برای قضاوت درباره ی ارواح، از میان رفت. فقط از آن تاریخ به بعد است که با شکل های گوناگون بیان ترس از مرگ روبه رو می شویم.

پی نوشت:

1- تبدیل دقیق تاریخ های نخستین سلسله ها به تاریخ امروزی جهان مسیحیت بیسار دشوار است .شیوه تاریخ گذاری در این مقاله به " نیکولا گریما" باستان شناس فرانسوی تعلق دارد.

 

طبیعت و تاریخ
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:26
0 نظر

هنر تزیینی در معماری

در معماری تزئینی، هر نقش ورای ارزش صوری خود، دارای ارزشی برگرفته از فرهنگ و بیانگر عقیده و آرمان تداوم یافته مردم جامعه در نسل‌ها بود. آرایه‌های معماری از سویی ذهن بیننده را به زیبایی صوری و ظاهری نقش‌ها و نوع کاربری فضاهای بنایی که نقش و نگارها بر دیوارهای آن نشسته، فرا می‌خواندند و از سوی دیگر دیدگاه بیننده را به قلمرو و راز و رمزهای فرهنگی و دینی پوشیده در مفاهیم نقش‌ها می‌گشودند.

فرهنگ و هنر معماری سنتی در ایران صورتی شفاهی داشته و از راه تعلیم حضوری و تقلید انتقال می‌یافته است. حافظان و ناقلان فرهنگ و هنر معماری گروهی هنرمند برخاسته از میان توده مردم کم‌سواد یا بی‌سواد بودند که بیرون از عرصه آموزش‌های مدرسی و با بهره‌گیری از تجربیات و استعداد و ذوق هنری شخصی و ایمان و اعتقاد دینی استوار خود، مجموعه آثاری درخشان و پایدار در تاریخ فرهنگ معماری ایران اسلامی پدید‌ آوردند.

این گروه معماران هنرمند در نقش‌پردازی و آذین‌بندی بناها، هم در جنبه زیباشناختی نقش‌ها و هم به جنبه فرهنگی آنها نظر داشتند و در کار هنری خود سلیقه شخصی و الهاماتی را که مخالف با روند عمومی باورهای فرهنگی مردم بود، دخالت نمی‌دادند و به پاس و حرمت پیشگامان معماری و سنت‌های فرهنگی، کارهای پیشینیان را تقلید می‌کردند و حتی المقدور از حوزه کار و اندیشه آنان پا فراتر نمی‌گذاشتند. «این شکیبایی و انکار نقش در همکاری با نسل‌های پیش، همواره یکی از منابع نیرو و اصالت هنر ایران در بهتری ادوار بوده است.»

به گفته یکی از مردم‌شناسان، این آرایه‌ها یک نظام نمادی «باز» آشکار را در برابر یک نظام نمادی «پوشیده» و پنهان قرار می‌دادند. با دریافت مفاهیم نمادی نقش و نگارها در معماری تزئینی و ریشه‌یابی آنها می‌توان به شناخت ذهن و اندیشه معماران و در نتیجه به فرهنگ مردم و جهان‌بینی و آرمان‌های آنان دست یافت.

منبع الهام معماران

معماران سنتی ایران در خلق آثار هنری و ساخت و پرداخت نقش‌های آذینی، به طور کلی از دو منبع بزرگ و فیاض طبیعت و فرهنگ الهام می‌گرفتند. با آن که طبیعت نقش و پایگاه برجسته‌ای در الهام‌بخشی و صورت‌بندی شکل‌ها در ذهن معماران داشت، اما نقطه نظر معماران در استفاده از پدیده‌های طبیعت، نمایش مطلق نمودهای طبیعی نبود، بلکه در بیشتر موارد، شکل‌های طبیعی زیست‌بومی وسیله و زبان هنرمند در القای مفاهیم و اندیشه‌های فرهنگی _‌ دینی و آرمان‌های جمعی مردم بود.

در تاریخ معماری ایران، به عقیده آرتور پوپ، سه عامل در خلق آثار هنری بسیار مهم و موثر بوده‌اند:‌ نخست، فرهنگ و فرهنگ‌هایی که ایران در دوره حیات تاریخی با آنها تماس داشته؛ دوم، دین و مذهب و طریقت‌های عرفانی؛ و سوم سنت‌ها که با گذر زمان برهم انباشته و متراکم شده و هر نسل تجربه‌ها و سلیقه‌های نسل‌های پیشین را از راه تقلید حفظ کرده و در ایجاد هنر به کار برده است. در واقع، انگیزه اصلی معماران سنتی ایران در نقش‌پردازی و تزیین بناها، به خصوص بناهای مذهبی، بیان مفاهیم فرهنگی و باورهای دینی مردم جامعه همراه با برداشت‌های هنرمندانه خود بود. از این رو، این گروه هنرمند از نقش‌ها و شکل‌ها همچون نمادهای تصویری استفاده می‌کردند و با آنها آرمان‌های جمعی و جهان‌بینی دینی مردم را تخلید و تبلیغ می‌کردند. رسالت آنان در این کوشش، از سویی تقرب به درگاه الهی و به دست آوردن رضای خاطر خدا، از سوی دیگر حفظ و انتقال مظاهر علوی و عناصر معنوی _‌ قدسی فرهنگ از طریق ارایه این شکل‌ها به نسل‌های آینده بود.

شیوه کاربرد الهامات

معماران در به کارگیری الهامات خود و تجسم آنها به شکل‌های نمادین، از دو شیوه واقع‌گرایانه و آرمان‌گرایانه در معماری بناها استفاده می‌کردند.

در شیوه واقع‌گرایانه، نگاه معمار مطلقا به ظرایف و زیبایی‌های طبیعی شکل‌ها و حجم‌ها در طبیعت زیست _ بومی بود و معمار از این شکل‌ها و حجم‌ها عینا در ساخت و ایجاد نقش‌ها تقلید می‌کرد. نقش‌ها را به دو صورت، یکی به صورت واقعی آنها در طبیعت و یکی دیگر به صورت انتزاعی، استلیزه به کار می‌گرفت. در ارایه صورت های انتزاعی، معمار خود را از بند تقید طبیعت آزاد و رها می‌کرد و با درهم ریختن شکل‌های واقعی و استحاله آنها، نقش‌هایی خاص پدید می‌آورد. نقش‌های اسلیمی گیاهی و نقش‌هایی مانند «پابزی» و «دم‌کلاغی»، از نمونه‌های نقش‌های انتزاعی هستند.

در شیوه آرمان‌گرایانه، در حالی که معمار از شکل‌ها و حجم‌های واقعی در طبیعت، در نقش‌پردازی استفاده می‌کرد، لیکن نگاهش به معانی و مفاهیم شکل‌های طبیعی در فرهنگ و راز و رمز‌های پوشیده و پنهان آنها در ذهن جامعه بود. در این شیوه آذین‌بندی، معمار می‌کوشید تا با حفظ جنبه‌های زیباشناختی پدیده‌های طبیعی، ارزش و نقش نمادین و آرمانی آنها را در جامعه ملحوظ بدارد.

آذین‌بندی گیاهی

تزئین معماری بناها با نقش درخت و گل و بوته به یک عقیده بسیار کهن درباره قداست رستنی‌ها و گیاهان در زندگی انسان ارتباط دارد. درخت در پنداشت مردم جامعه‌های قدیم مظهر حیات، باروری و قدرت بوده و برخی از آنها نقش مهم و برجسته‌ای در آئین‌ها و مناسک مذهبی مردم داشته است. الیاده معتقد است که درخت «همواره به خاطر آن چه به وساطت آن مکشوف می‌شده و برای معنایی که درخت متضمن آن بوده و بر آن دلالت می‌کرده، مسجود و معبود بوده است.»

بسیاری از بناهای مقدس اسلامی با نقش درخت و گیاه و گل و بوته تزئین شده‌اند. درخت تاک یک نمونه از آرایه‌بندی بناهای مقدس با نقش گیاهی است. تاک در مشرق زمین «گیاه زندگی»، تصور می‌شده و نماد «کیهان» بوده است. نقش اسلیمی درخت تاک با شاخه و برگ و خوشه‌های انگور در درون طاق بزرگ محراب مسجد جامع نائین و نقش درخت تاک بر فرورفتگی دیوار محراب مسجد جامع قیروان در تونس که آن را با زر بر زمینه‌ای سیاه پرداخته‌اند، نمونه‌هایی از آذین‌بندی گیاهی به شمار می‌روند. نقش تاک در محراب قیروان را «مظهر خرد»، و «درخت دنیا»‌ دانسته است.

نمونه‌ای دیگر از آذین بندی گیاهی با هدف آرمان‌گرایانه، بهره‌گیری از گیاه پیچک و انداختن نقش آن معمولا بر سردر فضاهای ورودی خانه‌هاست. معماران در انداختن نقش پیچک بر سردر ورودی، جدا از جنبه زیباشناختی این گیاه، به نیروی جاودانه و جنبه قدسیانه آن در فرهنگ عامه نیز نظر داشته‌اند. گیاه پیچک در فرهنگ مردم همچون حرز و تعویذی برای دور کردن ارواح خبیث و شریر به کار می‌رفت. نقش تزئینی پیچک بر سردر خانه‌ها، ساکنان را از چشم بد و آفت و بلا محفوظ می‌داشت.

کتیبه‌بندی آذینی

آذین‌بندی سردر فضاهای ورودی، دیوارها، درها، گنبدها و محراب‌ها در مساجد، زیارتگاه‌ها، آرامگاه‌ها، آب‌انبارها، سقاخانه‌ها، کاروانسراها و... با کتیبه و به قصد تبرک و تیمن و تقدس؛ از زمان‌های قدیم مرسوم بوده است. برای تزئین کتابه‌ها از آیات قرآنی، احادیث نبوی، ادعیه و اشعار غالبا مذهبی استفاده می‌کردند. کتابه‌ها را معمولا با خط تزئینی ثلث که دور و تموج و زیبایی ویژه تزئینی دارد، می‌نوشتند و با نقش و نگارهایی بر زمینه گچ، چوب، کاشی و سنگ می‌انداختند.

شمایل‌پردازی

یکی دیگر از شیوه‌های نقش‌پردازی آرمان‌گرایانه در معماری سنتی ایران، شمایل‌نگاری روی دیوارهای برخی از بناها بوده است. هنر شمایل‌نگاری روی دیوار از زمان‌های بسیار کهن در میان معماران تزئینی این سرزمین رواج داشته است. در دوره پیش از اسلام به خصوص دوره ساسانی، هنرمندان بسیاری بودند که دیوار ایوان‌ها و تالارها و تنه ستون‌ها را با چهره‌هایی از قهرمانان اسطوره‌ای و حماسی و صحنه‌هایی از داستان‌ها و افسانه‌ها نقش و نگارین می‌کرده‌اند. 
در دوره اسلامی نیز نقشینه کردن دیوار بناها با شمایل و با مضامین حماسی _ ملی و حماسی _ مذهبی رواج داشته است. منبع الهام نقاشان تزئینی بناها در شمایل پردازی‌های حماسی _ ملی، شاهنامه و چهره و پیکره قهرمانان و واقعه‌های حماسی‌ آن، مانند جنگ رستم و سهراب، رستم و اسفندیار، رستم و اشکبوس و رستم و دیو سپید بود. این هنرمندان معمولا سردر ورودی و دیوارهای سربینه حمام‌ها، سردر کاروانسراها، دروازه‌ها، سراها، قیصریه‌ها، ورودی بازارچه‌ها، سردر زورخانه‌ها، دیوارهای درون قهوه‌خانه‌ها و ایوان‌ها و سقف‌های خانه‌های اعیان را متناسب با کاربری‌های اجتماعی _ فرهنگی هر یک از فضاهای این بناها، با صورت‌ها و پیکره‌های پهلوانان و صحنه‌های رزمی و بزمی نقاشی می‌کردند و می‌آراستند.

معماری بناهای شمایل نشان، انگاره‌هایی از واقعیت‌های تاریخی _ دینی و داستان‌های اسطوره‌ای _‌حماسی فرهنگ ایران‌زمین را در پیشگاه و نظر بینندگان نسل‌ها در توالی زمان مجسم می‌سازد. بنا بر نظر کیپنبرگ شمایل‌نگاری توصیفی از چگونگی قرائت تصاویر موجود در فرهنگ‌ها به کمک خود تصاویر است. شمایل نگاری ما را قادر می‌سازد که بر این اساس، وجوه کشف ناشده روح ملی و جهان‌بینی را بازسازی کنیم.

به جز آذین‌های گیاهی و کتابه‌ای و شمایلی، آذین‌های دیگری نیز در معماری سنتی ایران به کار رفته‌اند، که نشان‌گر آرمان‌های فرهنگی _‌دینی مردم جامعه مسلمان ایران هستند. برای مثال معماران تزئینی برای جلوه‌گر ساختن هستی خداوند و نشان دادن مظهری از او در بناهای مقدس، از شیوه‌های گوناگون نقش‌پردازی در هنر معماری تزئینی بهره می‌جستند.

همچنین در فرهنگ اسلامی، گنبد را مظهر آسمان و پایه‌های گنبد را مظهر زمین می‌پندارند. بورکهارت از گنبد و پایه چهارگوش نگهدارنده آن و مقرنس‌های میان گنبد و پایه‌ها، توجیهی بدیع و زیبا دارد. می‌گوید:‌«آسمان با حرکت‌های مدور بی‌شمار و زمین با جهات چهارگانه همانند است. بنابراین، مقرنس‌ها با شکل کندو وارشان گنبد را که نمادی است از آسمان، به پایه‌ها که نمادی است از زمین، می‌‌پیوندد و حرکت آسمانی را در نظام خاکی منعکس می‌کند. همو ثبات و بی‌تحرکی کعب گنبد را در معماری جایگاه‌های مقدس، مظهر و نماد کمال و یا حالت ثبات و بی‌زمانی جهان معنا می‌کند.

معماران سنتی در گزینش شکل‌های طبیعی برای نقشینه کردن بناها رسالت مهم و بزرگی در برابر فرهنگ و دین از سویی و مردم جامعه از سوی دیگر احساس می‌کردند. هدف و آرمان این هنرمندان دیندار و معتقد این بود که با نقش و نگارهایی که بر در و دیوار بناها می‌نشانند، پیوندی میان جهان ناسوتی یا خاکی و جهان لاهوتی یا معنوی برقرار کنند و از این راه رابطه‌ای میان مردم جامعه و نیروهای مقدس مینوی و ربانی و مقربان بارگاه الهی پدید آورند. از این رو، شکل‌ها و نقش‌های گیاهان، جانوران، جامدات و اجرام سماوی را غالبا بر اساس مفاهیم نمادی ویژه آنها در فرهنگ و جامعه برمی‌گزیدند و در معماری به کار می‌بردند. درک زبان رمزی این نقش‌ها و دریافت معانی و مفاهیم آنها بسیار دشوار و فقط برای شماری از فرهنگواران و دینداران جامعه‌ای که این نقش‌ها در فرهنگ آن جامعه معنا گرفته، ممکن و میسر بود.

 

هنر تزیینی در معماری
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:25
0 نظر

هوازدگی

هوازدگی     

هوازدگی به زبان ساده عبارت است از پاسخی که مواد سطح زمین در مقابل تغییر محیط از خود بروز می‌دهند و شامل از هم پاشیدن سنگها و تجزیه آنها در سطح زمین و یا نزدیک به سطح زمین است. بعد از میلیونها سال ، بالا آمدگی و فرسایش ، سنگهای موجود در سقف توده‌های نفوذی از بین رفته و توده در سطح زمین رهنمون پیدا می‌کند. این توده متبلور که در دما و فشار زیاد و احتمالا در چند کیلومتری زیر زمین تشکیل شده بود، اکنون در سطح زمین و در معرض شرایطی کاملا متفاوت قرار دارد.

در چنین وضعیتی ، توده سنگ به تدریج تغییر می‌کند تا جایی که دوباره با شرایط جدید به حالت تعادل برسد به چنین تغییراتی در سنگ ، هوازدگی می‌گویند. هوازدگی معمولا به دو صورت مکانیکی و شیمیایی بررسی می‌شود ولی در طبیعت این دو همزمان عمل می‌کنند.

 

انواع هوازدگی

هوازدگی را با توجه به نوع تغییراتی که در سنگ صورت می‌گیرد به انواع مکانیکی و شیمیایی تقسیم می‌کنند.

هوازدگی مکانیکی

در هوازدگی مکانیکی هیچ تغییری در ترکیب شیمیایی سنگ صورت نمی‌گیرد بلکه سنگها تحت تاثیر یک سری از عوامل فیزیکی به قطعات کوچکتر تقسیم می‌شوند. بر اثر خرد شدن سنگها سطح جانبی قطعات زیادتر شده و در نتیجه برای این عوامل عبارتند از : یخبندان ، انبساط حاصل از برداشته شدن بار فوقانی ، انبساط حرارتی و فعالیت موجودات زنده.

 

هوازدگی شیمیایی

در هوازدگی شیمیایی ساختمان داخلی کانیها بر اثر افزایش یا کاهش عناصر تغییر می‌کند. در واقع در این نوع هوازدگی ترکیب شیمیایی سنگها تغییر می‌کند. در هوازدگی شیمیایی آب مهمترین عامل به شمار می‌رود. ولی لازم به ذکر است که آب خالص غیرفعال بوده و نمی‌تواند هیچ تغییری در سنگها ایجاد کند. افزایش مقدار کمی از مواد محلول می‌تواند آب را فعال سازد. اکسیژن و دی‌اکسید کربن محلول در آب باعث ایجاد تغییرات اساسی در سنگها می‌شوند.

سرعت هوازدگی

سرعت هوازدگی سنگها به عوامل زیادی بستگی دارد از جمله این عوامل می‌توان به اندازه ذرات کانیهای سازنده سنگ و عوامل آب و هوای محیط را نام برد. هر چقدر اندازه کانی کوچکتر باشد سطح موثر آنها زیادتر بوده و در نتیجه سریعتر تحت تاثیر عوامل هوازدگی ، تجزیه می‌شوند. جنس کانیهای سازنده سنگ اثر بسیار مهمی در هوازدگی دارد به عنوان مثال سنگهای گرانیتی بسیار مقاوم تر از سنگ مرمر هستند، زیرا مرمر از کلسیت ساخته شده که به آسانی حتی در محلول اسیدی ضعیفی نیز حل می‌شود.

ترتیب هوازدگی کانیهای سیلیکاته مطابق ترتیب تبلور آنهاست. کانیهایی که زودتر از همه تبلور می‌نمایند یعنی در درجه حرارت و فشارهای زیادتری بوجود می‌آیند، نسبت به کانیهایی که بعدا متبلور می‌شوند در سطح زمین پایداری کمتری دارند. زیرا شرایط تشکیل آنها با شرایط سطح زمین بسیار متفاوت است.

عوامل آب و هوایی ، بویژه رطوبت اهمیت ویژه‌ای در سرعت هوازدگی سنگها دارد. بهترین محیط برای هوازدگی شیمیایی آب و هوای گرم و فراوانی رطوبت است. در نواحی قطبی و در عرضهای جغرافیایی بالا چون برودت هوا ، رطوبت مورد نیاز برای هوازدگی را به صورت یخ در می‌آورد لذا هوازدگی شیمیایی در این نواحی بی‌تاثیر است. در نواحی خشک نیز به علت وجود رطوبت کافی هوازدگی شیمیایی نقش نداد.

 

 

 

 

 

هوازدگی و نهشته‌های معدنی

هوازدگی در ایجاد بعضی از نهشته‌های معدنی مهم نقش دارد، زیرا عناصر فلزی پراکنده در سنگ مادر را در یک جا جمع می‌کند. به چنین نقل و انتقالی غالبا غنی شدگی اطلاق می‌شود. غنی شدگی به دو طریق انجام می‌شود. در روش اول هوازدگی شیمیایی به همراه آب نفوذی موادی را که مناسب نیستند از سنگ در حال تجزیه جدا می‌کنند. لذا این عناصر مطلوبی که تراکم آنها در افق نزدیک سطح زمین کم می‌باشد به اعماق برده شده و با رسوب مجدد تمرکز آنها افزایش می‌یابد.

بوکسیت

بوکسیت که کانی اصلی آلومینیوم می‌باشد یکی از کانسارهایی است که به روش غنی شدگی طی فرآیندهای هوازدگی بوجود آمده است. بوکسیت در آب و هوای گرمسیری بارانی همراه با لاتریت تشکیل می‌شود. وقتی سنگ منشا غنی از آلومینیوم در معرض هوازدگی شدید و طولانی قرار بگیرد بیشتر عناصر اصلی آن نظیر کلسیم و سدیم و سیلیس در نتیجه شستشو از محیط خارج می‌شود و بر میزان آلومینیوم آن افزاوده می‌شود. با گذشت زمان خاکی غنی از آلومینیوم به نام بوکسیت حاصل می‌شود که می‌توان از آن آلومینیوم استخراج کرد.

نهشته‌های مس و نقره

بسیاری از نهشته‌های مس و نقره زمانی حاصل شده‌اند که فرآیند هوازدگی عناصری را که در کانسار اولیه با عیار پایین پراکنده بودند در یک جا متمرکز کرده است. معمولا چنین غنی شدگی در نهشته‌های پیریت‌دار (FeS) و کانیهای سولفوری معمول انجام می‌شود. پیریت به دلیل اینکه از نظر شیمیایی به اسید سولفوریک تغییر می‌یابد، می‌تواند در آبهای نفوذی فلزات معدنی را حل کند.

با انحلال کانیها مورد نظر فلزات به تدریج از خلال توده کانسار اولیه به سمت پایین مهاجرت می‌کنند تا سرانجام ته نشین شوند. ته نشینی هنگامی اتفاق می‌افتد که محلولهای مزبور به منطقه آبدار زیرزمینی نزدیک می‌شود. در این محل تغییرات شیمیایی ته نشینی عنصر فلزی می‌شود.

 

هوازدگی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:25
0 نظر

آزمایش تجزیه هوازی وجدا سازی باکتریهای باسیلی هوازی مولد اسپور از خاک

آزمایش تجزیه هوازی وجدا سازی باکتریهای باسیلی هوازی مولد اسپور از خاک


 

باکتریهای باسیل از انواع باکتریهای میله ای شکل –هوا دوست(aerobic  )  -تشکیل دهنده اسپور-گرم مثبت(G+)-تغذیه کننده مواد آلی(heterotroph)ودارای آنزیم برای تجزیه مواد آلی به معدنی می باشند.

این باکتریها در شرایط غیر معمول –دمای بالا-تشکیل اسپور داده که به سه صورت اسپورهای انتهایی(terminal) –پیش انتهایی(subterminal)-مرکزی(central)میباشند.

Description: intracellular-locations-of-endospores.jpg(نمونه های  مختلف اسپور)

شرح:

ابتدا برای جدا سازی باسیلهای هوازی سوسپانسیون خاک با نسبت یک به نه خاک وآب تشکیل دادیم سپس با انجام یک شوک گرمایی(termal shock)پاستوریزاسین انجام دادیم و یک قطره از آن را در محیط پپتون آگار(PA)وسه قطره از آن را در محیط مالت آگار(MA)کشت داده وسپس آن را در ون انکوباتور بمدت 48ساعت در دمای 38درجه قرار دادیم تا کلونی ها تشکیل شود.سپس یک نمونه از کلونی های تک تشکیل شده-ازمحیط MA- را در محیط (PA)کشت خطی دادیم(Pure CULTURE)وآن را در دمای 30 درجه انکوبه کردیم.سپس  یک نمونه از کلونی های تک تشکیل شده را برداشته در محیط (PAS)کشت نقطه ای داده  وسپس دوباره از محیط کشت -PA-نمونه ای برداشته ودر لوله آزمایش حاوی محیط کشت ژلاتین دار کشت دادیم.سپس هر یک از لوله ها را بمدت یک هفته در دمای 20درجه قرار دادیم .وبعد از آن لوله های حاوی محیط کشت را مورد بررسی قرار دادیم بدین صورت که اگر محیط کشت حاوی ژلاتین باکتری دارای آنزیم تجزیه ژلاتین باشدمحیط بصورت مایع در می آید زیرا ژلاتین در دمای محیط بصورت جامد میباشد .

Description: G:\M.L\Image015.jpg                                          Description: G:\M.L\Image016.jpg

(نمونه های اولیه محیط های کشت)

بررسی نتایج:

در مرحله اول مشاهده کردیم با اینکه میزان بیشتری از باکتری را به یک محیط کشت-MA- انتقال دادیم اما در محیط کشت دیگر-PA- که میزان کمتری از باکتری را انتقال داده بودیم کلونی های بیشتری تشکیل شده بود که این نشان دهنده غنی تر بودن محیط کشت-PA- بود.

بررسی قابلیت باکتریها برای تشکیل اسپور توسط رنگ آمیزی اسپور انجام نشد .

Description: 02cdiff_spores.gif

این عکس از منابع تحقیقاتی برداشت شده است.

در بررسی قابلیت باکتریها در تجزیه ژلاتین ونشاسته نتایج زیر حاصل شد :

 

نمونه1:قابلیت تجزیه ژلاتین را داشته اما قابلیت تجزیه نشاسته را نداشت(در صورت داشتن آنزیم تجزیه نشاسته دور کلونی های تشکیل شده حاله بیرنگی قابل مشاهده است).

Description: G:\M.L\Image021.jpg                                                             Description: G:\M.L\Image025.jpg

نمونه2:قابلیت تجزیه هیچکدام از موارد فوق را ندارد.

Description: G:\M.L\Image022.jpg                                                          Description: G:\M.L\Image026.jpg

بحث علمی:

پروتئازها:

  پروتئازها از مهمترین آنزیمهای صنعتی هستند که بیشترین بازار جهانی آنزیمها را به خود اختصاص داده و در صنایع گوناگونی از جمله مواد شوینده کاربرد دارند. کشت غیرمداوم توام با خوراک دهی با طولانی کردن فاز سکون کشت تولید پروتئاز را به حداکثر می رساند. امکان افزایش فعالیت آنزیم و بهره دهی آن در فرآیند غیر مداوم توام با خوراک دهی با استفاده از ترکیب خوراک و استراتژی خوراک دهی مناسب وجود دارد. علت این پدیده بالا نگهداشتن شدت رشد برای مدت طولانی و فراهم نمودن مواد غذایی و سوبسترای اضافی بصورت کنترل شده و مداوم در طی فرایند می باشد. گرچه عوامل متعددی بر تولید پروتئاز اثر دارند، لیکن پیچیدگی اثرات متقابل آنها موجب می شود تا برای بررسی چگونگی تاثیر آنها از روشهای آماری استفاده شود

 

مطالعه چند نمونه با سیل:

باسیلوس آنتراسیس   :

Description: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/Gram_Stain_Anthrax.jpg/220px-Gram_Stain_Anthrax.jpg

رنگ‌آمیزی گرم برای نمونه‌های خونی گرفته شده از سیاه زخم

باسیلوس آنتراسیس یک باکتری گرم مثبت و عامل بیماری سیاه زخم می‌باشد. لویی پاستور برای اولین بار این عامل را در گوسفندها مشاهده کرد و پس از چند سال توانست واکسن آن را تهیه کند. باسیلوس آنتراسیس هوازی-بی هوازی اختیاری است.

Description: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/B_anthracis_diagram_en.png/220px-B_anthracis_diagram_en.png

ساختار باسیلوس آنتراسیس

باسیلوس آنتراسیس دارای شکل خاصی است آنها باسیل‌های نامتحرک با انتهای صاف هستند زمانی که از خون جدا می‌شوند دارای کپسول هستند ولی در محیط کشت هیچگاه کپسول ندارند. برروی محیط کشت کلنیهای نسبتا بزرگ نامنظم ومسطح ، بدون همولیز وخاکستری رنگ است در خون معمولاً فاقد اسپور هستند ولی در شرایط هوازی در مجاورت سرم و کربن دی اکسید تولید اسپور می‌کنند اسپور این باکتری به صورت بیضی و تقریباً مرکزی است. اسپور با سیلوس آنتراسیس به فنول ۱۵٪ تا ۱۵ روز مقاوم است و ۶۰ درجه سانتی گراد را ۳ دقیقه تحمل می‌کند و حتی حرارت مرطوب را تا سه ساعت تحمل می‌کند. اسپور شدیداً نسبت به پنی سلین‌ها حساس است.

Description: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Bacillus_anthracis.png/220px-Bacillus_anthracis.png

رنگ آمیزی اسپور برای باسیلوس آنتراسیس

کپسول این باکتری بر خلاف دیگر باکتری‌های پروتئینی است و پلیمری از اسید گلوتامیک می‌باشد.

بیماریزایی :

باسیلوس آنتراسیس از طریق تولید سم یا زهرابه به میزبان حمله می‌کند بطور دقیقتر بیماریزایی باسیلوس آنتراسیس به دو عامل مربوط است: کپسول و زهرابه. به این ترتیب که کپسول باکتری را در برابر بیگانه خوارها و فاگوسیت‌ها و سایر عوامل دفاع غیر اختصاصی بدن محافظت می‌کند و زهرابه یا سم از سه جزء مهم پروتئینی تشکیل شده‌است.

 

منابع:

کنت گرگوری تادر. باکتری شناسی میکروبیولوژی پروکاریوتیک. ترجمهٔ مریم نصیری آذر. شهرآب، ۱۳۸۲

http://profdoc.um.ac.ir/paper-abstract-1005761.html

 

آزمایش تجزیه هوازی وجدا سازی باک
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:25
0 نظر

● هوش هیجانی چیست؟

● هوش هیجانی چیست؟

هوش هیجانی (EI) شامل شناخت و کنترل هیجان های خود است. به عبارت دیگر، شخصی که EI بالایی دارد، سه مولفه هیجان ها را به طور موفقیت آمیزی با یکدیگر تلفیق می کند (مولفه شناختی، مولفه فیزیولوژیکی و مولفه رفتاری).
اصطلاح هوش هیجانی برای اولین بار در دهه ۱۹۹۰ توسط دو روان شناس به نام های جان مایر و پیتر سالووی مطرح شد. آنان اظهار داشتند، کسانی که از هوش هیجانی برخوردارند، می توانند عواطف خود و دیگران را کنترل کرده، بین پیامدهای مثبت و منفی عواطف تمایز گذارند و از اطلاعات عاطفی برای راهنمایی فرآیند تفکر و اقدامات شخصی استفاده کنند.

آنها، اصطلاح هوش هیجانی را برای بیان کیفیت و درک احساسات افراد، همدردی با احساسات دیگران و توانایی اداره مطلوب خلق و خو به کار بردند. در حقیقت این هوش مشتمل بر شناخت احساسات خویش و دیگران و استفاده از آن برای اتخاذ تصمیمات مناسب در زندگی است. به عبارتی هوش هیجانی عاملی است که به هنگام شکست، در شخص ایجاد انگیزه می کند و به واسطه داشتن مهارت های اجتماعی بالا منجر به برقراری رابطه خوب با مردم می شود.

هوش هیجانی بیانگر آن است که در روابط اجتماعی و در بده بستان های روانی و عاطفی در شرایط خاص چه عملی مناسب و چه عملی نامناسب است. یعنی اینکه فرد در شرایط مختلف بتواند امید را در خود زنده نگه دارد، با دیگران همدلی نماید، احساسات دیگران را بشنود، برای به دست آوردن پاداش بزرگ تر، پاداش های کوچک را نادیده انگارد، نگذارد نگرانی، قدرت تفکر و استدلال او را مختل نماید، در برابر مشکلات پایداری نماید و در همه حال انگیزه خود را حفظ نماید. هوش هیجانی نوعی استعداد عاطفی است که تعیین می کند از مهارت های خود چگونه به بهترین نحو ممکن استفاده کنیم و حتی کمک می کند فکر را در مسیری درست به کار گیریم.

 

نقش هوش هیجانی در مدیریت سازمان

رهبری یک سازمان برای انطباق با تغییرات و به منظور بقا و رشد در محیط های جدید، ویژگی های خاصی را می طلبد که عموما مدیران برای پاسخ به آنها با مشکلات بسیاری مواجه می شوند. یکی از مهم ترین خصیصه ها که می تواند به رهبران و مدیران در پاسخ به این تغییرات کمک کند، هوش هیجانی است.

به نظر می رسد هوش هیجانی می تواند شکل تکامل یافته ای از توجه به انسان در سازمان ها باشد و ابزاری نوین و شایسته در دستان مدیران تجاری و تئوریسین های بازار برای هدایت افراد درون سازمان و مشتریان برون سازمان و تامین رضایت آنها. هوش هیجانی موضوعی است که سعی در تشریح و تفسیر جایگاه هیجان های و احساسات در توانمندی های انسانی دارد. مدیران برخوردار از هوش هیجانی، رهبران موثری هستند که اهداف را با حداکثر بهره وری، رضایتمندی و تعهد کارکنان محقق می سازند. با توجه به اهمیت هوش هیجانی در مدیریت، این مقاله به بررسی ابعاد هوش هیجانی در مدیریت، رشد و توسعه رهبری در محیط کار و روش آموزش هوش هیجانی در مدیریت سازمان می پردازد.
معیارهای هوش هیجانی
هوش هیجانی از پنج مهارت ۱) خود آگاهی: شناخت احساسات و هیجانات خود به طور آنی و عمیق و استفاده از آن برای راهنمایی در تصمیم گیری های مناسب.۲) مهارت خود نظم دهی: توانایی مهار و مدیریت هیجانات و حفظ آرامش برای کمک به تصمیم گیری و بهره گیری از توانمندیهای شناختی به نحو مناسب.هماهنگی با هیجاناتمان به نحوی که به جای اختلال در کارها ، در تسهیل آن به ما یاری رساند.۳) خود انگیختگی:استفاده از عمیقترین علایق خود برای حرکت دادن و هدایت به سمت اهداف تا کمک کند پیش قدم شده و در جهت تکامل و پیشرفت تلاش کنیم ، نه اینکه منتظر مانده تا یک واقعه یا شخص باعث ایجاد انگیزه و حرکت در ما گردد.۴) همدلی: درک آنچه افراد احساس می کنند ، توانایی در نظر گرفتن دیدگاه های دیگران و توسعه حسن تفاهم و هماهنگی با انسان های گوناگون به منظور ارتقای کار گروهی (بویژه در محیط کاری و سازمانی).      ۵) ارتباطات اجتماعی: در روابط با دیگران ، به خوبی کنار آمدن با عواطف خود و دیگران. فهم دقیق موقعیتها و شبکه های اجتماعی. مهارت خوب گوش کردن، و خوب ابراز وجود کردن ، حل تضادها و تعارض ها و استفاده از این مهارتها برای متقاعد سازی ، رهبری و مدیریت(Stubbs,2005,Golemn,1998,Boyatzis,1982).                                                      مهارت خود نظم دهی بمنظور کنترل هیجانات ، مهارت خودشناسی برای درک بهتر لایه های زیرین احساسات ، رنجش ها ، تمایلات و افکار ، و مهارت خود انگیختگی در جهت ایجاد امید و رفتاری که به آن پشتکارنیزمی گویند برای یک مدیر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. آنگاه که مدیر با شناخت عمیق احساسات و مدیریت هیجانات خود ،‌و با شناسایی اموج احساسات و هیجانات جاری سازمان خود ، با رفتاری حاکی از همدلی با این امواج هماهنگ می گردد ، به رهبری مبدل خواهد شد که بر دل ها حکومت می کند ، نه بر سِمت ها و پستهای سازمانی

● روش های صحیح اجرای برنامه آموزش هوش هیجانی

در اجرای برنامه های هوش هیجانی در سازمان باید به چند اصل مهم کاربردی توجه داشت. این اصول کاربردی عبارتند از:

۱) مشخص کردن اهداف سازمان به طور واضح؛

۲) ایجاد پیوند بین آموزش و اهداف سازمان؛

۳) ارزیابی دقیق کارکنان در برنامه آموزشی برای مشخص ساختن توانایی های پایه و نیازهای فردی آنان؛

۴) انطباق طرح برنامه آموزشی با توانایی ها و ضعف های کارکنان؛

۵) تهیه و تدوین ساختار جلسه ها؛

۶) استفاده از تمرین های عملی، مطالعات موردی و روش ایفای نقش؛

۷) برقراری ارتباط و پیوند بین آموخته ها و تجارب دنیای واقعی کارکنان؛

۸) فراهم ساختن فرصت هایی برای تمرین آموخته ها؛

۹) پیش بینی فرصت های متعدد برای دادن باز خورد؛

۱۰) استفاده از موقعیت های گروهی برای ایفای نقش و مهم ترین رفتارهای اجتماعی و آموزش آنها؛

۱۱) نشان دادن نیازهای اختصاصی هر فرد به او به طور خصوصی و محرمانه؛

۱۲) فراهم ساختن منابع حمایتی و تقویتی برای کارکنان در برنامه طی مرحله پیگیری.

امروزه بسیاری از سازمان ها دستخوش تغییرند و هرگونه تغییر نیازمند کارکنان و مدیرانی است که انطباق پذیر بوده و با تغییرها سازگار شوند. در این میان تعامل اجتماعی به شیوه ای شایسته و ثمربخش برای بیشتر مدیران و رهبران به عنوان عنصر کلیدی در مدیریت تغییرهای سازمانی اهمیت فزاینده ای دارد. سازمان ها برای اینکه بتوانند در محیط پرتلاطم و رقابتی امروز باقی بمانند، بایدخود را به تفکرهای نوین کسب و کار مجهز سازند و به طور مستمر خود را بهبود بخشند. رهبری این گونه سازمان ها بسیار حساس و پیچیده است و زمانی این حساسیت دو چندان می شود که رهبر با تغییرهای انطباقی روبه رو باشد که بسیار متفاوت از تغییرهای فنی است. مشکلات فنی از طریق دانش فنی و فرآیندهای متداول حل مساله قابل حل هستند، در حالی که مشکلات انطباقی در برابر این گونه راه حل ها متفاوت است. رهبری یک سازمان برای انطباق پذیری با تغییرها و به منظور بقا و رشد در محیط های جدید کسب و کار، ویژگی های خاصی را می طلبد که عموما مدیران برای پاسخ به آنها با مشکلات بسیاری مواجه می شوند.
بررسی ها نشان داده است که گوی رقابت آینده را مدیرانی خواهند برد که بتوانند به طور اثربخش و نتیجه بخش با منابع انسانی خود ارتباط برقرار کنند. در این زمینه هوش هیجانی (EMOTIONAL INTELLIGENCE=EI) یکی از مولفه هایی است که می تواند به میزان زیادی در روابط مدیران با اعضای سازمان نقش مهمی ایفا کند.
خرید و فروش و بازار و مدیریت و تجارت به صورتی اجتناب ناپذیر با عامل انسانی سروکار دارند. چه در محیط داخل سازمان که سلول اصلی تشکیل دهنده واحدها افراد می باشند و چه در محیط خارج از سازمان که مدیریت با عوامل متعدد انسانی سروکار دارد. از دولتمردانی که قوانین تجاری را تدوین می کنند و گروه های مرجع اجتماعی مثل قهرمانان ورزشی و هنرمندان که سلایق مردم را در خرید اجناس و رواج مد جهت دهی می نمایند و نهاد خانواده که به خصوص در خریدهای بزرگ کانون اصلی مشورت می باشند و مشتریان نهایی که خریداران اصلی هستند تا نمایندگی های فروش و توزیع، همگی عامل انسان را به عنوان هسته مرکزی با خود همراه دارند.
هوش هیجانی به عنوان توانایی درک احساسات و نیاز دیگران کمک بسیار کارسازی است در جهت هدایت دیگران در راهی که منتهی به اهداف بلند مدت و کوتاه مدت سازمانی و رضایت افراد و جامعه می شود. با توجه به اینکه هوش هیجانی، توان استفاده از احساس و هیجان خود و دیگران در رفتار فردی و گروهی در جهت کسب حداکثر نتایج با حداکثر رضایت است. بنابراین، تلفیق دانش مدیریتی و توانایی های هیجانی در مدیریت می تواند در سوق دادن افراد به سوی دستیابی به هدف کارساز و مفید باشد.

 

 

هوش هیجانی ابزاری نوین در مدیریت بازار

این قسمت به موضوع هوش هیجانی و کاربرد آن در مدیریت سازمان‌ها می‌پردازد. هوش هیجانی تعریف شده و با هوش تحصیلی مقایسه می‌شود. شرایط بروز هوش هیجانی و استعدادهای فردی برای ایجاد هوش هیجانی تشریح می‌شوند. سپس کاربرد هوش هیجانی در مدیریت بازار بررسی می‌شود. هم‌چنین به موضوع هوش بین فردی، امید و خوش‌بینی و نقش آنها در مدیریت بازار پرداخته می‌شود.

1-مقدمه
مدیریت و یا عامل انسانی مهمترین دلیل تحولاتی است که امروز بشر در همه زمینه‌ها و به هر شکلی در جوامع گوناگون شاهد آن است. در واقع عامل انسانی است که تفاوت‌های فاحش امروز زندگی بشر با شرایط گذشته‌اش را رقم زده است. اگر این عامل از زندگی روزمره حذف شود در واقع توسعه و پیشرفت از زندگی انسان حذف می‌شود. برای تغییر و حرکت بسوی شرایط بهتر علاوه بر عواملی چون سرمایه، مواد اولیه و غیره مهمترین و اصلی‌ترین عامل نیروی انسانی است. در واقع ثروت و دارایی هر جامعه‌ای تنها و تنها نیروی انسانی است. این دیدگاه شاید افراطی بنظر برسد ولی واقعیت‌های پیشرو در جوامع گوناگون این امر را ثابت می‌کند. اگر یک جامعه را با همه امکانات مادی و ثروت‌های بیکران با جامعه‌ای که از همه این امکانات بی‌بهره است مقایسه کنیم و مشاهده کنیم که جامعه فاقد ثروت از توان و قدرت بالاتری برخوردار است تنها عاملی که این مسئله را ایجاد کرده باید عامل انسانی باشد در زمینه امور اقتصادی و تجاری مانند همه دیگر بخش‌های اجتماعی عامل انسانی مهم و حیاتی است. مقاله حاضر نگاهی دارد به یکی از دیدگاه‌های جدید در زمینه مدیریت تجاری.
نخستین توجهی که در عرصه مدیریت و تجارت به صورتی جدی به رفتار مناسب با عوامل انسانی مبذول گشت به التون مایو استاد دانشگاه هاروارد مربوط می‌شود. وی در تحقیقاتی که در شرکت برق وسترن انجام داد و به تحقیقات هاتورن معروف شد به این نتیجه مهم رسید که توجه به عامل انسانی مهم ترین ابزار در رشد انگیزش و بهره‌وری سازمان‌ها و کارکنان آنها است. در واقع بعد از آنکه تیلور اصول مدیریت علمی خود را منتشر و اجرا نمود انقلابی در بهره‌وری سازمان‌ها رخ داد، اما به همان نسبت اداره سازمان‌ها را به سمت شیوه‌های مکانیکی که موجب کاهش رضایت کارکنان می‌شد سوق داد. تلاش‌های التون مایو که در واقع آغازگر جنبشی نوین در عرصه مدیریت بود و به مکتب رفتارگرایان معروف گشت باعث شد مدیران و نخبگان تجاری توجهی ویژه به عامل روحیه انسانی در داخل و خارج از سازمان نمایند. شکوفایی شیوه رفتارگرایان مربوط به سال‌های ۱۹۳۰ می‌شود با این وجود تا به حال این بینش اعتبار خود را حفظ نموده است. طوری که حالا در تقسیم‌بندی‌هایی که برای نگرش مدیریتی مدیران به کار می‌رود آنها را به دو دسته کارمندگراها و کارگراها تقسیم می‌کنند که در واقع تمایزی است بین کسانی که اولویت و تمرکز خود را بر انجام کار بدون توجه به روحیه دیگران می‌دهند و کسانی که روحیه کارکنان و انگیزش آنان را در نظر می‌گیرند. ناگفته پیداست بهترین شیوه روشی است که هر دو وجه را یعنی کارگرایی و کارمند گرایی را در اوج دارا باشد.

هوش هیجانی به نظر می‌رسد می‌تواند شکل تکامل یافته‌ای از توجه به انسان در سازمان‌ها باشد و ابزاری نوین و شایسته در دستان مدیران تجاری و تئوریسین‌های بازار برای هدایت افراد درون سازمان و مشتریان برون سازمان و تأمین رضایت آنها.
2- هوش هیجانی

در تجارت وقتی صحبت از هوش به میان می‌آید معمولاً به یاد نمره‌های درسی دانشگاه می‌افتیم یا تست‌های هوش آزمون‌های استخدامی به ذهنمان می‌رسد. اما به تعبیری وسیع‌تر می‌توان گفت دو نوع هوش وجود دارد: هوش تحصیلی و هوش هیجانی. با دیدی محدود که تا به حال وجود داشته است تنها به هوش تحصیلی توجه شده است و اصلاً تنها هوش تحصیلی به رسمیت شناخته شده است. هوشی که شاخص وجود آن و شاخص مقدار آن در افراد مختلف نمرات درسی یا نتایج تست‌های هوشی بوده است. آزمون‌هایی که معمولاً در محیط‌های بسته و انتزاعی برگزار می‌شوند و سایر متغیرهای اثرگذار به حداقل رسیده و در واقع متغیرهای محیطی که می‌توانند اثری سرنوشت ساز در توفیق یا شکست یک کار داشته باشند اثرشان تا حد خنثی پایین آورده می‌شود.
در صورتی که حالا توجه دانشمندان به نوع دیگری از هوش متمرکز شده است. هوش هیجانی که حداقل در زندگی اجتماعی (بخصوص فعالیت‌های تجاری و بازاریابی) اهمیتی فراتر از هوش تحصیلی دارد. هوشی که در طول تاریخ مصلحان و نخبگان اجتماعی را از نخبگان علمی جدا می‌سازد.
هوش هیجانی بیانگر آن است که در روابط اجتماعی و در بده بستان‌های روانی و عاطفی در شرایط خاص چه عملی مناسب و چه عملی نامناسب است. یعنی اینکه فرد در شرایط مختلف بتواند امید را در خود همیشه زنده نگه دارد، با دیگران همدلی نماید، احساسات دیگران را بشنود، برای به دست آوردن پاداش بزرگتر، پاداش‌های کوچک را نادیده انگارد، نگذارد نگرانی قدرت تفکر و استدلال او را مختل نماید، در برابر مشکلات پایداری نماید و در همه حال انگیزه خود را حفظ نماید. هوش هیجانی نوع استعداد عاطفی ا ست که تعیین می‌کند از مهارت‌های خود چگونه به بهترین نحو ممکن استفاده کنیم و حتی کمک می‌کند خرد را در مسیری درست به کار گیریم.
گلمن در کتاب هوش هیجانی خود به نقل از سالوی توصیف مبنایی خود از هوش هیجانی را درباره استعدادهای فردی در ۵ توانایی اصلی تشریح می‌نماید:

شناخت عواطف شخصی: خودآگاهی و تشخیص هر احساسی است به همان گونه که بروز می‌نماید. توانایی نظارت بر احساسات در هر لحظه برای به دست آوردن بینش و ادراک. ناتوانی در تشخیص احساسات راستین ما را سردرگم می‌کند. افرادی که در مورد احساسات خود اطمینان و قطعیت دارند بهتر می‌توانند زندگی خود را هدایت کنند.

به کارگیری درست هیجان‌ها: قدرت تنظیم احساسات خود توانایی است که بر حس خودآگاهی متکی می‌باشد. افرادی که به لحاظ این توانایی ضعیف‌اند دایماً با احساس ناامیدی و افسردگی دست به گریبانند در حالی که افرادی که در آن مهارت زیادی دارند با سرعت بسیار بیشتری می‌توانند ناملایمات را پشت سر بگذارند. این توانایی کمک شایانی ا ست برای از بین بردن تهدیدهای محیطی و یا کم کردن ضعف‌های درونی.

برانگیختن خود: افراد دارای این مهارت در هر کاری که به عهده می‌گیرند بسیار مولد و اثر بخش خواهند بود. برای عطف توجه برانگیختن شخصی تسلط به نفس خود و برای خلاق بودن لازم است سکان رهبری هیجان‌ها را در دست گرفت. توانایی دستیابی به مرحله غرقه شدن در کار انجام فعالیت‌های چشمگیر را میسر می‌گرداند.

شناخت عواطف دیگران: همدلی اساس مهارت مردم است. کسانی (مدیران و تجاری) که از همدلی بالایی برخوردار باشند به علایم اجتماعی ظریفی که نشان دهنده نیازها یا خواسته ‌های دیگران است توجه بیشتری نشان می‌دهند. این توان آنها را در حرفه‌های مدیریت و فروش که مستلزم مراقبت و توجه به دیگرانند موفق می‌سازد.

حفظ ارتباط‌ها: بخش عمده‌ای از هنر برقراری ارتباط مهارت کنترل عواطف در دیگران است. اینها مهارت‌هایی هستند که محبوبیت رهبری اثر بخشی بین فردی را تقویت می‌کنند. این افراد هر آنچه که به کنش متقابل آرام با دیگران بازمی‌گردد به خوبی عمل می‌کنند و ستاره‌های جامعه‌اند.

ساختار مغز انسان با وجود رشد سرسام آوری که در علوم و ریاضیات و منطق داشته است از نظر عواطف با انسان‌های اولیه تفاوت چندانی نکرده است. هنوز عکس‌العمل انسان در قبال خشم جریان یافتن خون به سمت دست‌ها و تندتر شدن ضربان قلب می‌باشد. در برابر ترس خون به سمت عضلات اسکلتی بزرگ مانند عضلات پا جریان می‌یابد و گریختن را آسان می‌کند و در نتیجه صورت رنگ خود را از دست می‌دهد و در برابر عشق دچار انگیختگی پاراسمپاتیکی می‌شود که واکنشی از آرامش کلی و خرسندی را پدید می‌آورد و در هنگام تعجب ابروها را بالا می‌اندازد تا میدان دید وسیع تری داشته باشد.
در واقع با وجود رشد بسیار بالای خردورزی در انسان که فاصله‌ای زیاد با اجداد خود پیدا کرده است قلب و عواطف و احساسات انسان‌ها تغییرات زیادی نکرده‌اند و انسان در این زمینه رشد چشمگیری نداشته است. با وجود آنکه خیلی پیش از آنکه مغز متفکر و منطقی پدید آید مغز هیجانی وجود داشته است. در واقع بادامه مغز که در مسایل هیجانی تخصص دارد و به عنوان مخزن خاطرات هیجانی عمل می‌کند در جریان تکامل نوع بشر موجب پیدایش قشر مخ شده است. مغز انسان در قرن ۲۱ زندگی می‌کند در صورتی که قلب او در دوران پارینه سنگی است.

هسته هوش بین فردی ابتدا توانایی درک و سپس ارائه پاسخ مناسب به روحیات و خلق و خو و انگیزش‌ها و خواسته‌های افراد دیگر است.

3- هوش هیجانی و مدیریت بازار

استفاده از هوش هیجانی در تجارت ایده‌ای نوین می‌باشد که برای بسیاری از مدیران و تجار جانیفتاده است. در واقع بیشتر مدیران کماکان ترجیح می‌دهند برای انجام کارها از مغزشان استفاده کنند تا از قلبشان. نگرانی اصلی آنها آن است که احساس همدلی و دلسوزی با همکاران و مشتریان آنها را از پرداختن به اهداف سازمان دور نماید. در هر صورت همه بایستی قبول کنند که قواعد بازی در دنیای پست مدرن متفاوت است و بایستی طبق قاعده روز عمل کرد.

شرکت‌های هوشمند برای نظارت بر تحولات بازار و همسو شدن با تغییرات سلیقه‌ای و استفاده از قوانین تشویقی معمولاً سیستم بازاریابی طراحی می‌کنند. سیستم بازاریابی فرایندی کامل است که موجب هماهنگی شرکت با بهترین فرصت‌های بازار می‌شود.

فرایند کلی مدیریت بازار شامل ۴ مرحله اصلی است که عبارتند از:
تجزیه و تحلیل بازار: معمولاً شامل سیستم‌های اطلاعاتی و تحقیقاتی بازار و بررسی بازارهای مصرف کننده و بررسی بازارهای سازمانی می‌باشد. محیط پیچیده و در حال تغییر است و همواره فرصت‌ها و تهدیدهای جدیدی به همراه می‌آورد. شرکت و سیستم استراتژیک آن باید محیط را همواره تحت نظر داشته باشند که این تحت نظر گرفتن محیط مستلزم دریافت اطلاعات زیادی می‌باشد. اطلاعاتی در مورد مصرف کنندگان و نحوه خرید آنها.

انتخاب بازارهای هدف: هیچ شرکتی توانایی تأمین رضایت تمام مصرف کنندگان را ندارد. وجود شرکت‌های مختلف و قوی در تولید کالاهای مشابه بیانگر تنوع و تشتت سلایق بین مصرف کنندگان می‌باشد. هر شرکتی برای اینکه بتواند بهترین استفاده را از توانایی‌های بالقوه خود نماید و بهترین جایگاه را در بازار انتخاب نماید و در وضعیت بهتری قرار گیرد نیازمند بررسی چهار مرحله‌ای می‌باشد که شامل اندازه گیری و پیش بینی تقاضا تقسیم بازار، هدف‌گیری در بازار و جایگاه‌یابی در بازار می‌باشد.

تهیه ترکیب عناصر بازاریابی: یکی از اساسی‌ترین مفاهیم در بازاریابی نوین همین مفهوم آمیخته بازاریابی می‌باشد. مجموعه‌ای از متغیرهای قابل کنترل که شرکت آنها در بازار هدف و برای ایجاد واکنش مورد نیاز خود ترکیب می‌کند. این ترکیب در واقع ابزار دست تاجر می‌باشد برای اینکه بازار را تحت تأثیر قرار دهد. این ترکیب که شامل طراحی محصول ،توزیع کالا، قیمت‌گذاری و تبلیغات پیشبردی می‌باشد کلید اصلی تجارت در بازارهای نوین می‌باشد.

اداره تلاش‌های بازار: این مرحله شامل تجزیه و تحلیل رقبا و خط مشی‌های رقابتی بازار و برنامه‌ریزی ،اجرا و سازماندهی و کنترل برنامه‌های بازاریابی است. شرکت‌ها وجه مهمی از بررسی‌های خود را باید روی رقبا بگذارند و به طور مداوم محصولات و قیمت‌ها و شیوه توزیع و تبلیغات پیشبردی رقبا را از نزدیک پی بگیرند و بدانند که در چه وضعی هستند. مدیریت در رأس هرم سازمان بایستی برنامه‌های بازاریابی را تنظیم نماید و بعد با برانگیختن همه افراد در همه سطوح برنامه را اجرایی نموده و برای اطمینان از اجرای برنامه‌ها و رسیدن به اهداف کنترل داشته باشد و ممیزی بازاریابی را نیز فراموش ننماید.

در لایه‌های مختلف فرایند بازاریابی توجهی ویژه به مشتریان به عنوان شرکای سازمان می‌شود. به انسان‌هایی که دارای عواطف هستند و هر چه شرکت‌ها به سمت فعالیت‌های خدماتی می‌روند این حساسیت بیشتر می‌شود.

هوش هیجانی در تک تک مراحل فوق جهت دهنده مدیریت شرکت می‌تواند باشد. همه ما داستان کارآفرینان بزرگ را شنیده‌ایم که از هوش تحصیلی بالایی برخوردار نبوده‌اند و در دانشگاه وضعیت مطلوبی نداشته‌اند اما با تکیه بر هوش هیجانی خود بزرگترین شرکت‌های دنیا را ایجاد نموده‌اند. بزرگترین تجار و کارآفرینان معمولاً تأکید فراوانی بر غرایز خود دارند و برای آنچه در خصوص بازار حس می‌کنند اهمیت بسیار بالایی قائلند. وقتی فورد به مهندسان خود با تأکید می‌گوید این نام من است که بالای این شرکت نوشته شده است و بعد تصمیم مورد نظر خود را اجرا می‌کند بیانگر هوش هیجانی اوست. این بدان معناست که انسان‌هایی در بازار بسیار اثر گذارند که خوب می‌دانند در ورای همه منطق‌های ریاضی و علمی نیروی الهام و احساس کارساز است. نیرویی که از بشر اولیه تاکنون همواره همراه بوده است و ما را نیز که در سر خط حرکت تاریخ قرار داریم همان گونه یاری می‌نماید که اجداد اولیه‌مان را یاری می‌کرد. در واقع مدیران موفقی که ساختار علمی بازار را می‌شناسند و هوش هیجانی را همچون خون بدان تزریق می‌نمایند شگفتی می‌آفرینند.

مدیران و تجاری که هوش هیجانی بالایی دارند یعنی کسانی که احساسات خود را به خوبی می‌شناسند و هدایت می‌کنند و احساسات دیگران را نیز درک می‌کنند و هدفمند با آن برخورد می‌کنند در اداره بازار ممتازند. این افراد حتی در زندگی فردی نیز خرسند و کارآمدند و توانی را در اختیار دارند که موجب می‌گردد افرادی مولد باشند.

در واقع مدیریت سازمان ابتدا بایستی با تکیه بر هوش هیجانی مسیر را حس کند و دورنما را مشخص کند و مأموریت سازمان را تشخیص دهد و بعد با استفاده از قواعد علمی و تئوریک بازاریابی به اهداف کوتاه مدت و بلند مدت خود دست یابد. احساس خدمتگزاری به مشتریان، همدلی درون سازمانی در جهت حفظ مشتریان و تعیین رسالت سازمان مسائلی نیستند که از طریق مباحث تئوریک بتوان بدانها پرداخت بلکه نیاز به هوشی برتر دارند که هم هوش بین فردی را شامل شود هم هوش درون فردی را.

4- هوش بین فردی و امید و خوش بینی در خدمت بازار

هسته هوش بین فردی ابتدا توانایی درک و سپس ارائه پاسخ مناسب به روحیات و خلق و خو و انگیزش‌ها و خواسته‌های افراد دیگر است. در هوش درون فردی کلید اصلی عبارت است از: آگاهی داشتن از احساسات شخصی خود که حاصل خودآگاهی ا ست و توانایی متمایز کردن و استفاده از آنها برای هدایت رفتار خویش.

هوش بین فردی توانایی درک افراد دیگر است، یعنی اینکه چه چیز موجب برانگیختن آنها می‌شود، چگونه کار می‌کنند و چگونه می‌توان با آنها کار مشترک انجام داد. تجار و مدیران موفق جزو کسانی اند که از هوش میان فردی بالایی برخوردارند.

هچ و گاردنر چهار توانایی مجزایی را که به عنوان مؤلفه‌های هوش بین فردی مطرح می‌باشند به شرح زیر عنوان می‌کنند:

سازماندهی گروه: داشتن ابتکار عمل در هماهنگ ساختن تلاش‌های گروهی از مردم است. این مهارت برای رهبران ضروری است و در رهبران کارآمد هر نوع سازمان تجاری مشاهده می‌شود.

ارائه راه حل: استعداد میانجیگری، اجتناب از تعارض‌ها یا حل تعارض‌هایی که به وجود آمده است. افرادی که این توانایی را در سطح بالا دارند در جوش دادن معاملات و داوری کردن و وساطت توانایی زیادی دارند.

ارتباط فردی: دارا بودن این استعداد رویارویی با دیگران یا شناخت و پاسخ دادن مناسب به احساسات و علایق مردم را آسان می‌سازد. این افراد همکاران تجاری خوبی هستند و در دنیای تجارت به عنوان فروشنده یا مدیر موفق می‌باشند و در زمینه دریافتن احساسات دیگران از طریق حالت‌های چهره بسیار موفقند و از محبوبیت زیادی برخوردارند.

تجزیه و تحلیل اجتماعی: به معنای توانایی دریافت احساسات، انگیزش ها، علایق دیگران و داشتن درکی عمیق از آنهاست. این آگاهی از احساسات دیگران باعث می‌شود این افراد به راحتی با دیگران صمیمی شوند. در بهترین حالت می‌توان گفت فردی با این توانایی مشاور تجاری خوبی می‌تواند باشد.

خوش بینی و امید از دیگر ویژگی‌های افرادی است که دارای هوش هیجانی بالایی می‌باشند. امید نقش شگفت‌آوری در موفقیت تجاری و مدیریتی افراد دارد و زندگی حرفه‌ای هر کس که به کسب و کار تجاری می‌پردازد به نحو چشمگیری وابسته به میزان امید اوست. امید چشم‌انداز و دورنمایی روشن و پرنوری است که نشان می‌دهد در نهایت همه چیز به خوبی پیش خواهد رفت. اشنایدر، امید را این گونه تعریف می‌کند: اعتقاد به این امر که هدفتان هرچه باشد هم اراده دستیابی به آن را دارید و هم راه آن مقابلتان گشوده است. افراد پرامید که امیدشان تمامی ندارد وقتی در دستیابی به هدفی مثلاً در انعقاد قرارداد معامله‌ای شکست می‌خورند بر این باورند که سخت تر کار و تلاش کنند و به مجموعه کارهایی می‌اندیشند که می‌توانست سبب موفقیت آنها در معامله مذکور شود و از آنها درس می‌گیرند.

خوش‌بینی نیز همانند امید اثر بسیاری در موفقیت کار تجاری دارد. خوش بینی یعنی که فرد صبر و انتظار زیادی داشته باشد. انتظاری در این جهت که علی رغم وجود موانع و دلسردی‌ها در مجموع زندگی همه چیز درست خواهد شد. خوش بینی‌ها شکست را رویدادی می‌بینند که می‌توانند آن را جبران کنند.

در تحقیقی که سیلکمن بر روی بازاریاب‌های شرکت بیمه مت لایف انجام داد مشخص شد که بازاریاب‌هایی که به طور ذاتی خوش بین هستند در سال اول کار خود به طور متوسط ۳۷ درصد بیشتر از افراد بدبین افراد را بیمه کرده‌اند و رها کردن کار در سال اول در بین افراد بدبین دو برابر افراد خوش بین بوده است. توانایی افراد در شنیدن و پذیرش پاسخ منفی با رویی گشاده در تمام زمینه‌های فروش و بده بستان تجاری توانی سرنوشت ساز است.

5- نتیجه‌گیری

خرید و فروش و بازار و مدیریت و تجارت به صورتی اجتناب ناپذیر با عامل انسانی سروکار دارند. چه در محیط داخل سازمان که سلول اصلی تشکیل دهنده واحدها افراد می‌باشند و چه در محیط خارج از سازمان که مدیریت با عوامل متعدد انسانی سروکار دارد. از دولتمردانی که قوانین تجاری را تدوین می‌کنند و گروه‌های مرجع اجتماعی مثل قهرمانان ورزشی و هنرمندان که سلایق مردم را در خرید اجناس و رواج مد جهت دهی می‌نمایند و نهاد خانواده که بخصوص در خریدهای بزرگ کانون اصلی مشورت می‌باشند و مشتریان نهایی که خریداران اصلی هستند تا نمایندگی‌های فروش و توزیع همگی عامل انسان را به عنوان هسته مرکزی با خود همراه دارند. هوش هیجانی به عنوان توانایی درک احساسات و نیاز دیگران کمک بسیار کارسازیست در جهت هدایت دیگران در راهی که منتهی به اهداف بلند مدت و کوتاه مدت سازمانی و رضایت افراد و جامعه می‌شود.

 

 

 

 

 

هوش تجاری

هوش تجاری (Business Intelligence)

 به فرایند تبدیل داده های خام به اطلاعات تجاری و مدیریتی اطلاق می گردد که به تصمیم گیرندگان سازمان کمک می کند تا تصمیمات خود را سریع تر و بهتر گرفته و بر اساس اطلاعات صحیح عمل نمایند.

به کمک هوش تجاری می‌توان کاوش اطلاعات، آنالیز و تحلیل آن‌ها را ساده نمود. و به تصمیم گیرندگان در هر رده یک سازمان این اجازه را می‌دهد تا در هر کجا و هر زمان به آسانی به آن اطلاعات دسترسی داشته و آن‌ها را بهتر درک نموده و تحلیل نمایند.

نرم افزارهای بانکی روزانه انبوهی از اطلاعات را تولید و ذخیره می کنند. نگهداری و بایگانی این اطلاعات هزینه بسیاری را به بانک ها تحمیل می کند. از طرف دیگر این داده ها می توانند منبع ارزشمندی برای استخراج دانش و اخذ تصمیمات مهم مدیریتی در حوزه های مختلف کسب و کار بانکی باشند. با توجه به افزایش روز افزون داده ها در بانک ها استفاده از این داده ها و تجزیه و تحلیل آنها برای تصمیم گیری به یکی از مهمترین ابزارهای مدیریت نوین تبدیل شده است. اتخاذ به موقع و صحیح تصمیمات، مستلزم اشراف بر اطلاعات واقعی و جامع می باشد که سیستم های اطلاعاتی سنتی امکان تولید چنین گزارش هایی را به نحو دلخواه ندارند. با توجه به پیشرفت فنآوری، ابزارهای متنوع و کارآمدی با استفاده از قابلیت های هوش تجاری و داده کاوی بوجود آمده است. با ورود داده کاوی به این عرصه استفاده از قابلیت هایی نظیر نظارت، بودجه بندی، برنامه ریزی، شناسایی رفتارهای مشتریان و پیش بینی روند آتی با استفاده از هوش تجاری برای مدیران موفق امری اجتناب ناپذیر می باشد. این مزایا عبارتند از:

 

·         بهره گیری از ابزاری کارآمد در آنالیز داده های بانکی به منظور کمک به تصمیم گیری صحیح

·         کاهش هزینه ها

·         بهبود عملکرد مدیریت

·         سرعت و دقت درگزارش گیری و آنالیز داده ها

·         کنترل و مانیتورینگ پیشرفت برنامه های استراتژیک بانکی

 

راهکار جامع هوش تجاری نگین با استفاده از سامانه های زیر مزایای استفاده از ابزار هوش تجاری را برای مدیران بانکی فراهم نموده است:

·         سیستم هوش تجاری نگین (NEGIN™ Business Intelligence)

·         سیستم شناسایی تقلب نگین (NEGIN™ Fraud Detection System)

·         سیستم ضد پول شویی نگین (NEGIN™ Anti Money Laundering)

کاربردهای هوش تجاری به تفکیک صنایع
گروه‌های مختلفی از کاربران از سیستم‌های هوش‌تجاری بهره می‌برند، از متخصصان کنترل گرفته تا متخصصان مالی،‌کارشناسان فروش و اعضای هیأت مدیره. بخش‌هایی که بیشتر از همه از سیستم‌های هوش‌تجاری استفاده می‌کنند شرکت‌های بازرگانی، بانک‌ها و بخش‌های مالی، مخابرات و شرکت‌های تولیدی/صنعتی می‌باشند.

کاربرد های هوش تجاری

اهداف

خرده فروشی

پیش بینی (Forecasting) : با استفاده از مرور داده ها در سیستم های هوش تجاری می توان نیاز مندیها را پیش‌بینی کرد و بر اساس پیش‌بینی‌های انجام گرفته، نیازمندیهای انبار را با دقت بیشتری تعیین نمود.

سفارشات و تجدید فروش، خرید و تدارکات (Ordering and Replenishment) : در سیستم های هوش تجاری، با استفاده از اطلاعات، تصمیمات در مورد اقلام سفارش داده شده و  مقادیر آنها سریعتر اخذ می شوند.

بازاریابی (Marketing) : با استفاده از هوش تجاری تراکنش های مشتریان را می توان بررسی کرد.(چه محصولی فروخته شده است و چه کسی آن را خریده است؟)

تجارت کالا (Merchandising) : سیستم های هوش تجاری‌، تجارت صحیح را برای بازار در هر لحظه از زمان تعریف می کنند. بعلاوه این سیستم ها می توانند برنامه انبارداری را با توجه به نیاز مشتریان بهینه کنند. .

توزیع و تدارکات کالا (Distribution and Logistics) : سیستم های هوش تجاری فرآیند توزیع و حمل و نقل محصولات را با افزایش کمی آنها با کیفیت مدیریت می نمایند.

مدیریت حمل و نقل (Transportation Management ) : سیستم های هوش تجاری، زمانبندی توزیع محصولات سفارش داده شده را با توجه به توانایی شرکت می تواند تنظیم نمایند.

برنامه ریزی انبار (Inventory Planning) : سیستم های هوش تجاری به شناسایی نیازمندی های انبار و متعاقباً، اطمینان از سطح معینی از سرویس دهی کمک می نمایند.

بیمه

 تحلیل ادعاهای خسارت و حق بیمه (Claims and Premium analysis) :   سیستم‌های هوش تجاری امکان تحلیل جزئیات ادعاهای خسارت و حق بیمه در طول زمان را بر اساس محصول، سیاست بیمه،‌ نوع ادعا و سایر مشخصات فراهم می‌کنند.

 تحلیل مشتریان (Customer Analysis) : سیستم های هوش تجاری نیازمندی های مشتریان و الگوهای استفاده از محصولات را  تحلیل می نمایند، برنامه ریزی بازاریابی را با توجه به مشخصات مشتریان توسعه می دهند و ریسک پذیری را در مورد مشتریان در کسب و کار مورد نظر مورد بررسی قرار می دهند و در نهایت سرویس های ارائه شده به مشتریان را بهبود می دهند.

تحلیل ریسک (Risk Analysis) : سیستم های هوش تجاری بخش های پرخطر و پر ریسک بازار را شناسایی می‌کنند و فرصت های موجود در بخش‌های خاص از بازار را تعیین می نمایند، همچنین بخش های مختلف بازار را که می توانند به یکدیگر مربوط باشند را به یکدیگر ارتباط می دهند و سعی می نمایند تا  ادعاهای خسارت پی در پی را کاهش دهند.

بانکداری

تحلیل سودبخشی مشتریان (Customer Profitability Analysis) : سیستم های هوش تجاری می توانند  سودبخشی کلی هر مشتری را در زمان حال و در دراز مدت تعیین نمایند و مبنایی را برای فروش پر منفعت تر پیشنهاد می نمایند. علاوه بر این فروش را برای مشتریان  پرسود بیشینه می کنند و هزینه ها را برای مشتریان  کم‌سود کاهش می دهند. از این گذشته  روشهایی را جهت بیشینه نمودن سود محصولات و سرویس های جدید فراهم می آورند.

مدیریت اعتبار (Credit Management) : سیستم های هوش تجاری  بر اساس رده و نوع مشتری، الگوهای پیشروی به سمت مشکلات اعتباری را پیدا می‌کنند و از این طریق به مشتریان جهت اجتناب از مشکلات اعتباری و مدیریت باقی مانده اعتبار هشدار می دهند. علاوه بر این ابزارهای هوش تجاری اسناد اعتباری بانک ها را بررسی می نمایند و اتلاف اعتبار را کاهش می دهد.

 فروش شعب (Branch Sales) : سیستم های هوش تجاری‌ فرآیند خدمات به مشتریان را بهبود می بخشد. بعلاوه هوش تجاری عملیات پیشنهاد Cross Selling به مشتریان را امکان پذیر می نماید و از این گذشته فرآیند  پشتیبانی به مشتری را بهبود می بخشد که در نهایت به افزایش وفاداری مشتری می انجامد.

مخابرات

 شناسایی و تقسیم‌بندی مشتریان (Customer Profiling and Segmentation ) : سیستم های هوش تجاری می توانند مشخصات محصولات پر منفعت و دسته های مشتریان سودآور را تعیین می نمایند. این ابزارها مشخصات مشتریان را با جزئیات و به طور یکپارچه ارائه می دهند و در نهایت نیازمندیهای آتی مشتریان را مشخص می نمایند.

پیش‌بینی نیازمندیهای مشتریان (Customer Demand Forecasting ) : هوش تجاری به کمک ابزارهای قدرتمند و متدولوژی های کارآمد نیازمندیهای فردای محصولات و سرویس‌ها را پیش بینی می نماید،‌ روش‌هایی برای تحلیل رویگردانی مشتریان فراهم می‌کند و به ابقای مشتریان کمک می‌نماید.

صنایع تولیدی

فروش (Sales) : سیستم های هوش تجاری داده های حاصل از عملیات تراکنش های هر مشتری را  تحلیل می نمایند

پیش‌بینی   (Forecasting) : سیستم های هوش تجاری برای این دسته از صنایع می تواند نیاز مندیهایشان را پیش بینی و احتیاجات انبارهایشان را  تعیین نمایند.

سفارشات و تامین قطعات (Ordering and Replenishment) : در سیستم های هوش تجاری با استفاده از اطلاعات، تصمیمات در مورد اقلام سفارش داده شده و مقدار آنها سریعتر اخذ می شوند.

خرید (Purchasing) : سیستم‌های هوش تجاری می‌توانند به مراکز توزیع کمک کنند که حجم‌های بیشتر توزیع را مدیریت نمایند.

توزیع و تدارکات کالا (Distribution and Logistics) : سیستم های هوش تجاری فرآیند توزیع و حمل و نقل محصولات را با افزایش کمی آنها با کیفیت مدیریت می نمایند.

مدیریت حمل و نقل (Transportation Management ) : سیستم های هوش تجاری زمانبندی توزیع محصولات سفارش داده شده را با توجه به توانایی شرکت می تواند تنظیم نمایند.

برنامه ریزی انبار (Inventory Planning) : سیستم های هوش تجاری به شناسایی نیازمندی های انبار و متعاقباً، اطمینان از سطح معینی از سرویس دهی کمک می نمایند

هوش تجاری برای مدیران

1- شرح مسئله

سازمانهای مختلف با ابعاد و زمینه های کاری متفاوت ممکن است با مشکلات متفاوتی در امر استفاده بهینه از داده های موجود در سیستم هایی از قبیل فروش، انبار و مالی مواجه شوند. بطور مشخص می توان به مسائل زیر بعنوان چالش سازمانها در استفاده از داده ها اشاره نمود:

§         در بسیاری از شرایط داده ها در منابع مختلفی قرار دارند و یکپارچه نمودن آنها برای بدست آوردن گزارشات تحلیل، عملیاتی هزینه بر و زمانگیر برای سازمانها می باشد.

§         نرم افزارهای عملیاتی در سازمان مثل برنامه های فروش، مالی، منابع انسانی، انبار، حقوق دستمزد و ... می تواند گزارشاتی را تا سطح مدیران میانی فراهم آورد. کمتر دیده شده که مدیران ارشد از ابزارهای ذکر شده بعنوان منبع تصمیم سازی استفاده نمایند و بیشتر گزارشات مورد نظر آنها توسط مدیران میانی و با صرف زمان زیاد تهیه می شود و گاه این عملیات بصورت روزانه باید تکرار شود.

§         بدلیل نوع طراحی نرم افزارهای عملیاتی ساختن گزارشات حجیم از اطلاعات موجود بسیار کند خواهد بود.

§         بیشتر گزارشات تولید شده توسط نرم افزارهای عملیاتی گزارشاتی ساده و نمایانگر عملیات انجام شده در سیستم می باشد و نمی توان بوسیله آنها گزارشات تحلیلی و چند بعدی در زمان کوتاه ساخت.

§         در بسیاری از مواقع گزارشات ساخته شده دیدگاهی عمیق به مدیران ارشد برای اتخاذ تصمیمات استراتژیک مناسب ارائه نمی دهد.

§         پرسنل یک مجموعه برای درک بهتر از شرایط کار نیاز به گزارشات تحلیل دارند. عدم سهولت در ایجاد چنین گزارشاتی باعث می شود تا افراد بدنه سازمان از مسیر اصلی کار خارج گردند و یا زمان زیادی صرف تحلیل شرایط مختلف نمایند.

هوش تجاری یا Business Intelligence راهکاری است که برای شرایط مطروحه پاسخ مناسب ارائه می دهد.

2- هوش تجاری چیست؟

هوش تجاری مجموعه تواناییها، تکنولوژی ها، ابزارها و راهکارهایی است که به درک بهتر مدیران از شرایط کسب و کار کمک می نماید. ابزارهای هوش تجاری، دیدگاه هایی از شرایط گذشته، حال و آینده را در اختیار افراد قرار می دهند. با پیاده سازی راهکارهای هوش تجاری فاصله موجود بین مدیران میانی و مدیران ارشد از دیدگاه ارتباط اطلاعاتی از میان خواهد رفت و اطلاعات مورد نیاز مدیران در هر سطح، در لحظه و با کیفیت بالا در اختیار آنها قرار خواهد گرفت. همچنین کارشناسان و تحلیل گران می تواند با استفاده از امکانات ساده، فعالیتهای خود را بهبود بخشند و به نتایج بهتری دست پیدا نمایند.

 

Description: http://www.mgtsolution.com/objfiles/images/332784885_112.gif

 

3- هوش تجاری چطور کار می کند؟

هوش تجاری بر مبنای یک هدف ساده پیاده سازی می شود: "بهبود کارایی با ایجاد بستر مناسب برای تصمیم سازی در سازمان". وقتی که دیدگاه مدیران نسبت به داده های سازمانی کامل وجامع است، می توان به تصمیمات اتخاذ شده اطمینان کامل داشت و مطمئن بود که این تصمیمات سازمان را در شرایط رقابتی حفظ می نماید و همچنین اهداف تعریف شده به دست خواهند آمد. اما برای استفاده کامل از قابلیتهای هوش تجاری، این راه کار باید توانایی انعطاف پذیری و در اختیار گذاشتن امکانات مختلف در سطح افراد، تیمها و کل سازمان را داشته باشد. همچنین هوش تجاری باید به نیازهای مختلف افراد در سطوح مختلف سازمان پاسخگو باشد و از تمام اطلاعات ساختار یافته (Structured Data) و یا ساختار نیافته (Unstructured Data) برای تصمیم سازی استفاده نماید.

 

Description: http://www.mgtsolution.com/objfiles/images/332784885_bi-technology-stack3.png

 

4- قابلیتهای راه کار هوش تجاری

راه کار هوش تجاری مجموعه امکانات هماهنگ برای تسهیل فرآیند تصمیم سازی در سازمان در تمام سطوح است که به سادگی و با هزینه کم قابل پیاده سازی می باشد.

§         هماهنگی داده ها: به طور معمول در سازمانها پراکندگی اطلاعاتی زیادی مشاهده می شود. استفاده از ابزارهای مختلف باعث می شود تا بانکهای اطلاعاتی متفاوت با ساختارهای گوناگون در یک سازمان ایجاد شود. سرویس هماهنگ کننده اطلاعات در راه کار هوش تجاری این امکان را فراهم می آورد تا بانک اطلاعاتی متمرکز از اطلاعات ارزشمند برای تصمیم سازی ساخته شود.

§         انباره داده ها: همانطور که شرح داده شد در سازمانها پراکندگی اطلاعات یکی از بزرگترین معضلات می باشد. انباره داده این امکان را فراهم می آورد تا داده های مهم پس از پشت سر گذاشتن مرحله هماهنگی در یک بانک اطلاعاتی متمرکز قرار گیرد.

§         داشبورد گزارشات: راه های مختلفی برای نمایش اطلاعات بصورت گزارشات مختلف وجود دارد اما این تنها بخشی از راه کار هوش تجاری می باشد. یک گزارش موثر باید بخوبی با مخاطبان ارتباط برقرار کرده و نیازهای آنها را مرتفع نماید.

§         OLAP: قابلیتی است که دسترسی به اطلاعات برای ساخت گزارشات و تحلیل داده را برای کاربران غیر فنی امکان پذیر می نماید.

§         نظارت: با استفاده از نظارت (Monitoring) می تواند بر شرایط اهداف مهم نظارت نمود و وضعیت پیشرفت آنها را تحت نظر گرفت. بعنوان مثال می توان میزان فروش هدف یک ماه را با میزان فروش واقعی مقایسه نمود و در خصوص برنامه ربزی فروش تصمیم گیری نمود.

§         تحلیل: دریافت اطلاعات و نمایش آنها در شکل های گوناگون تنها اولین قدم در راه کار هوش تجاری می باشد. این راه کار ابزار قدرتمند تحلیل برای گروه های مختلف و موضوع های متفاوت را در اختیار افراد قرار می دهد.

5- چه نوع کسب و کاری می تواد از این راهکار بهره ببرد؟

§         شرکتهای تولیدی و فروش

·         بدست آوردن دیدگاه نسبت به افزایش یا کاهش سود حاصل از فروش. میزان فروش بر حسب نوع کالا، مناطق فروش، کانالهای فروش. پیش بینی میزان فروش و سود آوری بر مبنای داده های قبلی

·         کنترل و برنامه ریزی مناسب  برای منابع فروش

·         شناسایی مشتریان با ارزش

·         هماهنگی برنامه فروش با اهداف سازمانی

§         شرکتهای سرمایه گذاری

·         بدست آوردن دیدگاه نسبت به سرمایه گذاری های انجام شده و پیش بینی سود حاصله از منابع مالی اختصاص داده شده

·         بدست آوردن دیدگاه نسبت به شرایط هر یک از سرمایه گذاری های انجام شده بصورت جداگانه

·         کنترل اهداف و یا تعیین اهداف جدید بر مبنای گزارشات بدست آمده

·         تصمیم سازی برای انجام سرمایه گذاری های جدید بر مبنای تحلیل داده های پیشین

·         هماهنگی شرایط سرمایه گذاری با اهداف سازمانی

§         شرکتها خدماتی

·         تحلیل نوع خدمات بر مبنای موقعیت های مختلف، زمان خدمت رسانی، هزینه های انجام شده و سود بدست آمده

·         بدست آوردن دیدگاه نسبت به  نحوه خدمت رسانی به مشتریان

·         تصمیم سازی در جهت نحوه ارائه خدمات

·         هماهنگی خدمات با اهداف سازمانی

§         شرکتهای پروژه ای

·         بدست آوردن دیدگاه نسبت به شرایط پروژه های انجام شده در هر لحظه

·         بدست آوردن دیدگاه از بودجه و منابع تخصیص داده شده به پروژه

·         تحلیل ارزش کسب شده در طول مدت حیات پروژه

·         پیش بینی شرایط منابع موجود با پیشرفت پروژه

·         هماهنگ نمودن شرایط پروژه ها با اهداف سازمانی

6- چه افرادی در سازمان از پیاده سازی این راهکار بهره خواهند برد؟

§         مدیران ارشد

·         در اختیار داشتن محلی متمرکز برای مشاهده گزارشات مختلف از شرایط سازمان

·         افزایش ضریب اطمینان تصمیم سازی

·         کاهش هزینه ها با بدست آمدن دیدگاه نسبت به عملکرد بخشهای مختلف سازمان

·         بررسی شرایط اهداف سازمان و برنامه ریزی برای دستیابی به اهداف

§         مدیران فروش، عملیات، پروژه

·         کنترل روند انجام امور با در اختیار گرفتن گزارشات تحلیلی

·         تقویت توان مشاوره به مدیران ارشد در جهت انتخاب بهترین استراتژی

§         مدیران IT

·         کاهش حجم امور تکراری با خودکار نمودن فرآیندهای جمع آوری داده ها و گزارش سازی از آنها

·         مدیریت و امنیت متمرکز

·         استفاده از دانش موجود برای راهبری ابزارها

 

 

● هوش هیجانی چیست؟
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:24
0 نظر

اجر

اجر

 

اجرها گروهی از مصالح هستند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و درحقیقت سنگی ساخته دست بشر هستند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید میآید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می‌آیند براساس نوع مواداولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها هستند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.


 

آجرها و فراورده های رسی :


 

آجر رسی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی که به وسیله بشر تولید شده است، می باشد. سنگ باوجود فراوانی و استقامت به راحتی در دسترس قرار نمی‌گیرد، این مصالح طبیعی فرم دلخواه را به آسانی به خود نمی‌گیرد و با صرف هزینه بسیار قطعات آن یکسان می گردند و در این حالت نیز دورریز زیادی از خود به جا می گذارد. در حالی که گل حاصل از خاک رس که منشا تهیه آجر است به راحتی شکل دلخواه را به خود می گیرد و محصولی همگن به دست می‌دهد.


 

از این رو می توان با قالب زدن گل و حرارت دادن آن مصالحی سخت، دارای مشخصات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی یکسان، متناسب با کاربرد، منطبق با فیزیک بدن انسان، با فرآیند تولید ساده، سریع و حمل ونقل آسان تولید کرد.


 

مصارف آجر :


 

به اعتقاد باستان شناسان، اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. به هر صورت باید آجر پس پیدایش آتش و در نواحی که معادن سنگ وجود نداشته اند اختراع شده باشد. نمونه های زیبا و باعظمت کاربرد آجر در معماری ایران باستان نماینده پیشرفت درخشان ایرانیان در تولید و مهندسی کاربرد این مصالح است. در این میان می توان از زیگورات چغازنبیل، ایوان مدائن، کاخ های فیروزآباد و لرستان در قبل از اسلا م و همین طور مساجد جامع اصفهان و یزد، گنبد کاووس و ارگ تبریز مربوط به دوران بعد از اسلا م نام برد.


 

رمز توانایی آجر در خلق شگفت انگیزترین ساختمان های تاریخ در تناسبات آن نهفته است. این ابعاد در طی زمان متحول شده و در حال حاضر با ساختار و توانایی بدن انسان هماهنگ شده است. ابعاد آجر به طریقی است که به راحتی در یکدیگر قفل و بست می گردند. این خاصیت، کیفیت های مهندسی بی شماری از جمله در محل اتصال دو دیوار به یکدیگر به وجود میآورد. آجرها به کمک ملا ت به یکدیگر متصل می شوند و سطح یکنواختی را به وجود میآورند. این ابعاد متناسب باعث شده است که این مصالح به منظور اجرای دهانه های وسیع به صورت قوس و طاق و گنبد که از زمان قبل از ساسانیان در ایران رواج داشته است، کارآیی منحصر به فردی داشته باشد.


 

خواص آجر باعث شده است که به عنوان مصالح پرکننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از آجر چینی باعث شده است که به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر به عنوان فرش کف و پلکان، فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح کویری را بیشتر به نمایش می گذارد.


 

روش نوین امروزی، وسایل فنی زیاد و امکانات فراوانی را به دست معماران داده است که با وجود مدرن بودن، وسیله ای برای شکفتن روح حساس و زیباشناس آنها است. البته تنها آجر وسیله شناخت این زیبایی روحی نیست و عناصر بسیاری نیز این عمل را به خوبی انجام می دهند ولی فرق بین آنها در این است که آجر قابلیت ایفای هر منظوری را دارد و باوجود گذشت قرون متمادی هنوز مدرن است. یک ساختمان آجری جزئی از طبیعت است و همآوایی آن را نه تنها به هم نمی زند بلکه رنگ و فرم بدیعی نیز به آن می بخشد و با این وجود هیچ گاه کهنه نبوده و نیست و همراه با زمان پیش می رود. به هر حال یک ساختمان آجری همانند یک فرش دستباف، ترکیب بدیعی از سلیقه های بی انتهای معماران هنرمند است.


 

بر طبق استاندارد شماره  7  ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:
- معایب ظاهری: آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.


 

- لبه های آجر: خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلا قی آنها قائمه و سطوح شان صاف باشد.


 

- در آجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین  25  تا  40  درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به  26  میلیمتر محدود شود و در ضخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از  15  میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از  10  میلیمتر باشد.


 

- مقاومت در برابر یخبندان: آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.
- قطعات نازک آجری (آجر دوغایی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد  20* (40  یا  30) * 200  میلیمتر با قطعات موزائیکی نازک آجری نما به ضخامت  20  یا  30  میلیمتر با نقش چند آجر بندکشی شده (آجر موزاییکی) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره  7  ایران باشند.


 

- ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق  40  میلیمتر در آجر پشت کار بلا اشکال است ولی به طور کلی درصد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از  25  باشد.


 

- پیچیدگی، انحنا و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر  4  میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا  5  میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحنا و فرورفتگی بیش از  5  میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از  20  درصد کل آجرها افزایش پیدا نکند.


 

- سایر موارد: آجر باید کاملا ً پخته و یکنواخت و سخت باشد و در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند. به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملا ت حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت ساییدن یا برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.


 

آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند به طوری که یک دیوار  22  سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.

 

 

 

 

 

اجر
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:23
0 نظر

آجر یا آجور یا آگور

 

آجر یا آجور یا آگور واژه ای است یونانی

و به خشت هایی می گفتند که احکام و فرامین دولتی روی آن نوشته می شد و بوسیله پختن این خشت ها نوشته ها را روی آن پایدار می کردند. به دستی معلوم نیست که آجر از چه زمانی پیدا شده است ولی می توان آنرا همزمان با پیدایش آتش دانست. بدین طریق که گل موجود در کنار اجاق های انسان های اولیه پخته شده و سخت تر از کلوخ های همجوار خود میگردیده و با مشاهده آن بشر اولیه قطعهای از آجر را کشف نمود.

آجر یکی از مصالح ساختمانی است که با طبع و خوی بشر سازگار بوده و در هر دورانی از تاریخ به نوعی مورد استفاده او واقع شده است. از ابتدا که بشر زندگی غارنشینی را پشت سر گذاشته است و فکر تهیه سرپناهی در مغز او ایجاد شده تا خود را از گزند عوامل جوی مانند باد و باران و سرما و گرما و هجوم جانوران درنده و گزنده نگاه دارد به تهیه مصالحی افتاد که اولاً از لحاظ وزنی سبک باشد که بتواند آن را حمل نماید و درثانی از لحاظ شکل پذیری طوری باشد که شکل مورد نظر خود را به آن بدهد. ساده ترین تعریفی راکه بخواهیم برای آجر بنماییم آن است که بگوییم آجر سنگی است مصنوعی که از پختن خاک رس با استخوان بندی اصلی سنگ بدست می آید و ابعاد و تعداد آن مطابق احتیاچ ما قابل تغییر می باشد. مصرف آجر در ایران سابقه باستانی دارد و از زمان ساسانیان بناهایی بجا مانده که در آنها آجر مصرف شده است مانند طاق کسری در بیستون و یا کف دالان مسجد جامع اصفهان که برای فرش آن از آجرهایی استفاده شده است که در آتشکده های ساخته شده در زمان ساسانیان بکار رفته بود.

مراحل پخت آجر :

1 ـ تهبه خاک رس 2 ـ بعمل آوردن خاک 3 ـ ساختن گل 4 ـ قالب گیری یا خشت زنی

آجر پزی :

آجر پزی یعنی گرفتن آب شیمیایی خاک رس بطوریکه هیدرو سیلیکات آلومینیم به سیلیکات آلومینیم تبدیل شود و در نتیجه خشت دارای استقامت شده و نیروی فشاری تا حدود 100 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را تحمل نماید این عمل به وسیله حرارتی در حدود 900 درجه سانتیگراد و انجام شود بدین طریق که تا 100 درجه سانتیگراد آب فیزیکی خشت خشک می شود و تا این درجه آب شیمیایی خاک رس متصاعد می گردد و تا 900 درجه ذرات خاک رس شروع به خمیری شدن نموده و بدین طریق دانه های شن و ماسه درون خشت را به هم می چسباند و آجر بدست می آید.

کوره های آجرپزی :

کوره های آجرپزی به سه دسته تقسیم می شوند :

1 ـ کوره آجرپزی با آجر ثابت و آتش ثابت

2 ـ کوره آجرپزی با آجر ثابت و آتش رونده

3 ـ کوره آجرپزی با آتش ثابت و آجر رونده

انواع آجرها :

1 ـ آجرهای رسی : الف : آجرهای معمولی ب : آجرهای نما ج : آجرهای مهندسی

2 ـ آجرهای نسوز

3 ـ آجر ماسه ـ آهک

4 ـ آجرهای بتنی

5 ـ آجرهای مخصوص

آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد.در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می رسد پیدا شده است. همچنین نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آجر در آن کشور است وازه آجر بابلی و نام خشت هایی بوده که بر روی آنها منشورها قوانین و نظایر آنها را می نوشتند گمان می رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره ها و کف اجاق ها به پختن آجر پی برده اند .

کوره های آجر پزی ابتدایی بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شده است.

فن استفاده از آجر ازآسیای غربی به سوی غرب مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است در سده چهارم اروپایی ها شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد از سده 12 میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شد.

در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا بر جا هستند.

نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم

آرامگاه شاه اسماعیل سامانی در گنبد کاووس و مسجد اصفهان را که با آجر ساخته اند همچنینی پلها و سد های قدیمی مانند پل دختر سد کبار در قم از جمله بناهای قدیمی می باشند.

انواع آجر در ایران قدیم

در ایران هر جا سنگ کم بوده و خاک خوب هم در دسترس بوده است آجر پزی و مصرف آجر معمول شده است اندازه آجر ایلامی حدود 10×38×38 سانیتی متر بوده پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافته و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفته است اندازه آجر این دوره جدود 44×44×7تا 8 بوده است و بعد های آن 20×20×3 تا4 سانتی متر کاهش یافت .

در فرش کردن کف ساختمان از آجر بزرگتری به نام ختائی به ابعاد 5×25×25 سانتی متر و یا بزرگتر از آن به نام نظامی در ابعاد 40×4×5 سانتی متر استفاده می شده است از انواع د گر آجر در گذشته آجر قزاقی می باشد که پیش از جنگ جهانی اول روسها آن را تولید می کردند که ابعاد آن 5×10×20 بوده است آشنایی با آجر و مواد اولیه آن آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی آن بر اثر گرما به دست می آید خاک آجر مخلوطی است از خاک رس ماسه فلدسپات سنگ آهک سولفات ها سولفورها فسفات ها کانی های آهن منگنز منیزیم سدیم پتاسیم مواد آلی و...

مراحل ساخت آجر عبارتند از :

کندن و ستخراج مواد خام

آماده سازی مواد اولیه

قالب گیری

خشک کردن

تخلیه و انبار کردن محصول

انواع ک ره های آجر پزی

پس از خشک شدن خشت ها را در کوره می چینند طرز چیدن آنها طوری است که بین آنها فاصله وجود دارد تا گازهای داغ و شعله بتواند از لای آنها عبور کند کوره های آجر پزی سه هوع هستند:

کوره تنوره ای هوفمان و تونلی

قابل ذکر است که کوره های تونلی مدرن ترین کوره های آجر پزی می باشند که در آنها سرامیک های ممتاز و صنعتی نیز می پزند ویزگی های آجر آ ر خوب باید در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ بدهد صدای زنگ نشانه سلامت توپری و مقاومت و کمی میزان جذب آب آن است آجر خوب باید در آتش سوزی مقاومت کند و خمیری و آب نشود رنگ آجر خوب باید یکنواخت باشد و همچنین باید یکنواخت و سطح آن بدون حفره باشد سختی آجر باید به اندازه ای باشد که با ناخن خط نیفتد

استاندارد آجر در ایران

بنابر آخرین استاندارد ایران به تاریخ 7 خرداد 1357 در مورد آجرهای رسی آجرها به دو گروه دستی و ماشینی تقسیم بندی می شوند آجر های دستی خود به دو نوع فشاری و قزاقی سفید و آجر ماشینی نیز به توپر و سوزاخ دار گروه بندی شده اندمیزان جذب آب مطابق استاندارد ایران در آجرهای دستی حداکثر 20% در آجر های ماشینی 16% و حدلقل برای هر دو نوع آجر 8% تعیین شده است

انواع آ ر غیر رسی و اشکال آن

آجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود

انواع خ ص آجر تولیدی در کشور های اروپایی آجر هایی در کشورهای صنعتی اروپاتولید می شوند که هنوز تولید آن در ایران مرسوم نشده است از آن جمله بلوک های تو خالی آتش بند برای نصب دور ستون ها به منظور جلوگیری از نفوذ آتش قطعات ویزه به شکل منحنی های کوز و کاس قطعات درپوش روی دیوار قطعاتی که از اجزا هستند مانند کلوک سرقد گوشه و جزاینها که هنوز در ایران تولید نمی شوند.

آجرهای مصرفی درنما باید دارای مشخصات زیر باشند :

ـ معایب ظاهری : آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی , شوره زدگی آلوئک ونظایر آن باشد .

ـ ابعاد واندازه ها : طول و عرض وضخامت آجرهای مختلف بایدمطابق جدول شماره یک باشد .باید در نظر داشت که رواداری یاد شده درمورد آجرنما درهنگام اجرا توسط ماشین مخصوص ساییده و یکنواخت میشود .

لبه های آجر : خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلاقی آنها قائمه و سطوحشان صاف باشد .

ـ درآجرهای سوراخ دار : سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید ۲۴ تا ۴۰ درصد سطح آجرها باشد . بعد سوراخ های مربع وقطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به ۲۶ میلیمتر محدود شود و درضخامت دیواره بین سوراخ ولبه آجر بیش از ۱۵ میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از ۱۰ میلیمتر باشد .

ـ وزن مخصوص : هر دونوع آجر ماشینی و دستی نباید از ۷/۱ و وزن مخصوص فضایی آنها از ۳/۱ گرم بر سانتی متر مکعب کمتر شود .

ـ مقاومت دربرابر بخبندان : آجرهای مصرفی درنما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و درآزمایش یخ زدگی دچارخرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن , ترک خوردن و خوردگی نشوند .

ـ ضریب جذب آب : درصد وزنی جذب آب در آزمایش ۲۴ ساعته در مورد آجرهای ماشینی نباید از ۱۶ ودرمورد آجرهای دستی از ۲۰ بیشتر شود ور درهر دونوع آجر از ۸ کمتر باشد .

ـ قطعات نازک آجری ( آجر دو غابی)مورد مصرف درنماسازی به ابعاد ۲۰* ( ۴۰ یا ۳۰) *۲۰۰ میلیمتر باقطعات موزائیکی نازک آجری نمابه ضخامت ۲۰ یا ۳۰ میلیمتر با نقش چند آجربند کشی شده (آجر موزائیکی ) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره ۷ ایران باشند .

ـ ترک درسطح آجر : وجود یک ترک عمیق درسطح متوسط آجر حداکثر تاعمق ۴۰ میلیمتر در آجر پشت کار بالا اشکال میباشد ولی به طور کلی درصد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از ۲۵ باشد .

ـ پیچیدگی ,انحنا و فرورفتگی : پیچیدگی درامتداد سطح بزرگ آجر حداکثر ۴ میلیمتر و درامتداد سطح متوسط آجر تا ۵ میلیمتر مجاز است . آجر نباید انحنا وفرورفتگی بیش از ۵ میلیمتر داشته باشا واین مقدار درصورتی قابل قبول است که میزان آن از ۲۰% کل آجرها افزایش پیدا نکند .

ـ سایر موارد : آجر بایدکاملا پخته و یکنواخت و سخت باشد ودر برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند . به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملات حتی المقدور ازآنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت سائیدن یا برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود .

آجرهای ساختماتی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند به طوریکه یک دیوار ۲۲ سانتی متری از آجر درحدود شش ساعت دربرابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد .

ضریب انقباض وانبساط در آجر درحدود ۰۰۰۳/۰ می باشد که بسیار ناچیز است .

آجربه عنوان یکی ازمصالح متراکم هادی صوت می باشد . در صورتی که انتقال صوت توسط عملکرد دیافراگمی دیوار باشد این مقاومت به وزن دیوار بستگی دارد یعنی کاهش انتقال صوتا در دیوارآجری همگن با لگاریتم و زن دیوار متناسب است . جذب صدا در سطح آجری درفرکانس طبیعی پایین است .

این خاصیت با اندودکردن دیوارو نقاشی باز هم کمتر میشود لذا برای این منظور ازاندودهای مخصوص و آجرهای سبک استفاده می نمایند .

▪ خواص مکانیکی

استفاده از آجرهای غیر استاندارد به شرطی مجازمی باشد که دست کم تاب فشاری آن ۸۰% مقادیر مندرج در استاندارد ایران باشد .

▪ خواص شیمیایی

محیط های شیمیای قبل از آن که بر روی آجر تاثیر بگذارند , ملات آن را تخریب می نمایند . لذا استفاده ازملات مناسب در فضاهایی که به نحوی موادشیمیایی در آنها جاری است ازاهمیت زیادی برخورد ار است . استفاده از آجرهای لعاب دار نیز مانع از جذب مواد درخلل وفرج آجر می شود .

▪ نمک های محلول موجود در آجر

نمک های محلول درخاک رس اولیه موجود می باشند و یا درحرارت کوره تولید می شوند .نمک های محلول میتوانند موجب بروز شوره بشوند . سولفاتهای محلول ممکن است به سطح آجر حرکت کرده و داخل ملات یا اندود بشوند و موجب انتشار شوره و فساد ملات به وسیله حمله سولفاتها شود که درصورت استفاده از آنها درخارج از ساختمان باید از ملات سیمان ضد سولفات استفاده شود .

▪ شوره

گاهی اوقات شوره به صورت گرده سفیدی برسطح کار آجری نوساز پدیدار میشود .علت این پدیده انتقال نمک های حل شده دررطوبت ازداخل آجر به سطح نما جایی که آب تبخیر می شود و از خود بلوریهای نمک رابر جای می گذارداغلب اوقات اینگونه شوره در طول یک سال بدون بر جای گزاردن اثر تخریبی خود به خود از بین می رود . درکارهای آجری خارج از ساختمان و درمحیط هایی که مرتبا مرطوب و خشک میشوند ,شوره هرزمانی که میتواند ظهورکند از این مهم تر شکل گیری نمک های متبلور شده درزیر پوسته ایجادنمای آبله گون ویاپوسته شدن نما می کند .

▪ روش برطرف کردن شوره :

برای بر طرف کردن شوره سطح شوره زده را بامخلوط ۲ تا ۴% آب وسرکه باکمک بر س نرم پاک می کنند

ـ لکه

سطح آجرکاری ممکن است در طول عملیات بنایی با ملات سیمانی یاآهکی که ازملات تازه بیرون می ریزدلکه بردارد . درهر دو صورت لکه باید با برس بدون آلوده کردن سایر سطوح تمیز شود .

تنوع درتولید آجر های رسی همانگونه که قبلا نیز اشاره شد آجرهای رسی برحسب مواداولیه ونحوه تولید دارای خصوصیات و ظاهر متنوع هستند . امروزه دردنیا به منظور سهولت عملیات بنایی آجرهای رسی دراشکال گوناگونی ساخته و به بازار عرضه می شوند.

 

 

آجر یا آجور یا آگور
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:23
0 نظر

هویت در معماری

هویت را می توان تجلی فرهنگ در محیط دانست زیرا مکانها از انسان معنا می گیرند و انسان نیز مجموعه ای از باورها و اندیشه ها است که فرهنگ او را شکل می دهد و نمود و تجلی از فرهنگ انسان را در مکان و محیط می توان مشاهده نمود که همان هویت اوست.
امروز محیط اجتماعی شهر کمتر قابل درک است. شهر امروز دیگر الهام بخش هنرمندان نیست. شهر مدرن امکانات کافی برای زندگی را فراهم نمی آورد. خیابان ها و میدان ها دیگر جایی برای اجتماع مردم نیستند بلکه صرفاً وسیله ای برای ارتباط اند. امروز کاشانه، شهر و کشور آنچه را نزد انسان ارزش های برترند به او نمی بخشد یعنی همان تعلقات اجتماعی و محصولات فرهنگی. شاید فضا دیگر خنثی است و ارتباط خود را با خوشحالی و غم گسسته است و فضا هم برای ما زنده نیست زیرا به نظامی از مکانهای با معنا بدل نگردیده است. گوته این مسئله را این گونه بیان می کند: «مزرعه، جنگل و باغ برای من صرفاً فضا بودند تا اینکه تو عشق من، آنها را به مکان تبدیل کردی.» حال اینها چه ارتباطی با معماری و شهرسازی دارند؟ مکان یعنی جایی که ما به آن تعلق داریم تنها با حضور من انسان با معنا می شود و انسان نیز تنها با داشتن مکان با معنا خواهد شد و این میان حلقه اتصالی وجود دارد که به آن هویت گویند، پس هم انسان به مکان هویت می بخشد و هم مکان به انسان و محیط های ما تنها در صورتی به محیط های اجتماعی با معنایی بدل می شوند که امکانات غنی در تعیین هویت به ما ارزانی کنند و این همان هویت کالبدی (معماری بومی) است که به مکان معنای خودی می دهد و انسان را با مکان پیوند می زند و مکان و انسان دو جزء جدایی ناپذیر از هم می شوند.

فن و هنر معماری از مهمترین نشانه ها و و یژگیهای فرهنگ هر قوم و هر دوره تاریخی و نشان دهنده فضای زیست انسان در هر زمان می باشد.
معماری همیشه و در همه حال تابع اصول و ضوابط معین و شناخته شده ای است و پیوندی استوار و ناگسستنی با فرهنگ، الگوهای رفتاری و ارزشهای جامعه دارد و به همین دلیل است که سبک معماری هر دوره، انعکاسی از فرهنگ و هنر آن دوره محسوب می شود، همچنان که تغییرات در معماری با تغییراتی که در سایر عرصه های زندگی به وقوع می پیوندد متناسب است و این تغییرات لازمه معماری پویا و زنده است تا بتواند نیازهای جدید انسان را پاسخگو باشد.
به این ترتیب آیا می توان هویت معماری را در فرهنگها و سنت های جامعه که در هر دوره تاریخی شکل گرفته است جستجو کرد؟ یا اینکه هویت معماری چیزی جدا از سبکها و اصول معماری است؟
هر سبک جدید معماری بر اصول، روشها و سنتهای سبک های پیشین استوار است و به همین علت بین سبکهای گوناگون معماری در گذشته رابطه ای چنان محکم وجود دارد که مرزبندی در بین آنها دشوار به نظر می رسد. این نزدیکی اصول و روشها در بین سبکهای مختلف نشات گرفته از فرهنگ، سنن و الگوهای رفتاری مشابه افراد جامعه می باشد که با اندک تغییرات در شیوه های جدید زندگی و فرهنگ مردم که ریشه در زمان دارد، به علت پاسخگویی به نیازها جدید باعث به وجود آمدن سبکهای معماری می شده، زمان همیشه در حرکت است و آن قومی موفق است که نیازهای معماری جامعه را درک کند و زمان و مکان جامعه خود را بشناسد، معماری همیشه و در همه حال با زمان همراه و هم قدم بوده است، معماری همساز و همگام با زمان خود و این زمان است که بر اساس ماهیت خویش فرهنگها، سنن و الگوهای رفتاری را می سازد و یا تغییر می دهد، شاید معماری مبتنی بر سنت باشد اما دیگر متعلق به آن نیست. سنت متعصب حاصل یک جهان نگری مداوم و تقلیدی است که امروز منسوخ شده. آیا هنوز هم باید هویت معماری را در سبکها و اصول معماری گذشته جستجو کرد، مگر در اصول و سبکهای معماری اینگونه نبوده که هر سبک متناسب با زمان و نیازهای جامعه دچار تغییر و دگرگونی می شده، آیا می توان گفت که ظهور معماری جدید که بر اساس همان فرهنگ و الگوهای رفتاری انسان در زمان خویش و بر اساس نیازها و امکانات جدید و نه بر اساس فرهنگ، نیازها و محدودیتهای گذشته شکل گرفته است، باعث گسست پیوندهای محکم و استوار بین برخی از مظاهر و جلوه های زندگی با فرهنگ جامعه و در نتیجه از بین رفتن معماری سنتی و هویت معماری شده است؟ اگر اینگونه است تمامی سبکهای معماری که باعث رشد، پیشرفت و تکامل معماری شده است به دلیل آنکه سبک قبلی خود را دگرگون کرده و یا تکامل بخشیده معماری سنتی و هویت معماری زمان خویش را از بین برده است و اصولاً انسانها وظیفه نداشتند که عمر و توان خویش را صرف کشف یا اختراع و ایده های جدید و برپایی چنین دستاوردهایی نمایند و می بایستی گرایش به سنتها و راههای گذشته داشته باشند. تا حدودی می توان گفت که این دیدگاه، دیدگاه و نظریه سنت گرایان متعصب می باشد. هر چند با کمی تأمل می توان سنت گرایی آنان را با پیشرفت همان سنت در طول زمان به چالش کشید زیرا ممکن است که همان چیزی که امروز مدرن است فردا سنت شود. بسیاری معتقدند سنت چیزی در گذشته نیست، سنت همیشه با ماست و خواهد بود، سنت نیاز و اعتقاد ما در دورانی است که در آن به سر می بریم. پس اگر هویت معماری را در فرهنگ و سنت معنا کنیم، معماری که بر اساس فرهنگ و سنت و نیاز امروز و نه گذشته باشد معماری با هویتی است و این هویت همیشه با ماست و خواهد بود.

هویت در معماری
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:22
0 نظر

هویت شهری

مقــدمه
شهرها و فضاهای شهری گذشته ما از استقلال، شخصیت و هویت ویژه خود برخوردار بوده اند؛ مفاهیمی که نهایتا منجر به تعریف مفاهیم بزرگتری چون تعلق خاطر و حس شهروندی گشته اند؛ درحالیکه آنچه از اغلب شهرهای کنونی ما در ذهن عموم شکل می گیرد جز مجموعه ای از ساختمانهای بلند، خیابانها، ادارات، پارک ها نیست.          

اما واقعیت آن است که جدای از تعاریف فوق شهر جایی است که تعاملات شهری در آن به وقوع می پیوندد و مردم حس شهروندی نسبت به شهر خود دارا می باشند. بعبارتی آنچه شهر را می سازد، ساختمانهای عظیم و پارکها نیستند بلکه مردم خود شهرند با تمام سلایق و ویژگیهای منحصر بفردشان و در حقیقت هویت شهری و شهروندیشان.

بنابراین آن چیزی که از آن به عنوان هویت شهری نام می‌بریم در حقیقت یافتن تناسب یا معیارهایی از آن میان نظام شهرسازی و معماری با شرایط فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی شهروندان است و البته ابعاد گوناگونی از هویت که بدان خواهیم پرداخت.         

1- تعریف هویت     
«هویت»، یکی از مهمترین مسائل و چالش های پیش روی جوامع در حال توسعه، در طی فرآیند جهانی شدن و جهانی سازی عصر حاضر است که تعاریف متعددی از این واژه به عمل آمده است؛ در فرهنگ لغات واژه هویت بصورت زیر معنی شده است:        
حقیقت ‌شی ‌یا شخص‌ که ‌مشتمل ‌برصفات‌ جوهری ‌او باشد, شخصیت, ذات, هستی ‌و وجود, منسوب ‌به‌هو, شناسنامه، چیستی، خود، کیستی، همانی و همانستی.Description: http://archnoise.com/Urbanism/10/urbandidentity01.jpgاما طبق تعریف متداول، ”هویت، احساس تعلق خاطر به مجموعه‌ای مادی و معنوی است که عناصر آن از قبل شکل گرفته‌اند.” 
هویت در انسان شناسی، به معنای نوعی از خودآگاهی فردی یا جمعی نسبت به وجود مجموعه ای از خصوصیات فرهنگی - اجتماعی که فرد یا گروه مزبور را از فرد، افراد یا گروه های «دیگر» که به مثابه هویت های «دیگری» طبقه بندی می شوند، متمایز می کند و عموما خود را با یک نام و یا لااقل با ضمیر «ما» مشخص می کند.    
در خصوص واژه لاتین هویت (identity) گفته اند که از قرن چهاردهم در زبان های اروپایی رایج شده و ریشه آن به دو واژه لاتین identitas به معنی «خصوصیت چیزی همانند» و idem به معنی «همان» و معادل قدیمی تر یونانی آنها می رسد.     
علی اکبر علیخانی در کتاب مبانی نظری هویت و بحران هویت دو پسوند واقعی و تقلیدی را به هویت افزوده است. وی برون رفت از چالش های امروز را در تعریفی سیال از هویت و دوری از هویت های تقلیدی می داند و می گوید: « هویت ما نه در گرو میراث گذشته و نه در گرو میراث دیگران - به عنوان دیگری- بلکه در گرو حقیقت طلبی و روش اصیل ما خواهد بود».          

با این توصیف بدیهی است که در شرایط مکانی و زمانی مختلف، زمینه های متفاوتی برای هویت منظور گردد که هرکدام نیز دارای تعاریف و ابعاد خود باشند؛ نظیر هویت شخصی، هویت اجتماعی و هویت شهری.

1-1- هویت شهری   
از آنجایی که «هویت»، مجموعه‌ایی از صفات و مشخصاتی است که باعث «تشخص» یک فرد یا اجتماع از افراد و جوامع دیگر می‌گردد؛ شهر نیز به تبعیت از این معیار، شخصیت یافته و مستقل می‌گردد. هویت در شهر به واسطه ایجاد و تداعی «خاطرات عمومی» در شهروندان، تعلق خاطر و وابستگی را نزد آنان فراهم کرده و شهرنشینان را به سوی «شهروند شدن» که گستره‌ای فعال‌تر از ساکن شدن صرف دارد، هدایت می کند. پس هرچند که هویت شهر خود معلول فرهنگ شهروندان آن است؛ لیکن فرآیند شهروند‌سازی را تحت تاثیر قرار داده و می تواند باعث تدوین معیارهای مرتبط با مشارکت و قضاوت نزد ناظران و ساکنان گردد.
هویت یک معیار رشد برای شهر است؛ به عبارتی دیگر وقتی یک شهر یا جامعه رشد می کند، بخشی از صفات هویتش در جریان رشد تغییر می کند و ساماندهی جدیدی می یابد. در این ساختار باید هویت شهری به عنوان یک معیار برای توسعه و عاملی برای ارتقای کیفیت محیط مطرح شود تا بتواند زمینه های مشارکت و امینت افراد را فراهم کند.     

هویت شهری را باید نوعی هویت جمعی به حساب آورد که البته با عنوان هویت محله ای و شهری زمانی معنی دار خواهد بود که تبلور عینی در فیزیک و محتوای شهر داشته باشد؛ به شرطی که هنجار هویت درست فهمیده شود. 

کیومرث مسعودی پژوهشگر و جامعه‌شناس شهری معتقد است «اگر درمورد هویت شهری یا هویت معماری صحبت می‌کنیم، منظور در واقع یک نظام ‌یافتگی ساختاری و کاربردی در شهر و یک انتظام در معماری شهر است»؛ بنابراین بدیهی است که این انتظام یا سازمان دارای ابعاد درونی خود باشد که در اینجا با عنوان عناصر هویتی شهر بدانها پرداخته می شود.

- عناصر هویتی یک شهر       
از آنجا که هر شهر دارای دو بعد کارکردی و کالبدی است، لذا ابعاد مختلف هویت وابسته به آن نیز دارای دو وجه مذکور خواهد بود. بنابراین در یک تقسیم بندی کلی ابعاد هویت شهری را می توان در قالب همین دو بعد مجزا ساخت:

- عناصرکالبدی یا سیمای شهری
بدیهی است که اولین برخورد با هر شی، پدیده یا موجودی، سیما و کالبد ظاهری آن است؛ وجهه ای قابل ادراک که با حواس پنچگانه براحتی قابل تشخیص و بازشناسی است. بنابراین اولین تفاوت میان دو موجود عینی نیز از طریق ظاهر آن معین می گردد. با این توضیح حال اگر در تعریفی اولیه، شهر را مجموعه ای از ساختمانها، عناصر و مراکز شهری بدانیم، بی شک می بایست ظاهری برای آن متصور گردیم که در صورت هویت دار بودن یا ساخته شدن و هر فعل دیگری بتواند منحصر به خود باشد.

Description: http://archnoise.com/Urbanism/10/urbanidentity01.gif    Description: http://archnoise.com/Urbanism/10/urbandidentity05.jpg


الف) عناصر طبیعی و بستر مکانی یک شهر
نمود ظاهری از یک شهر در نگاه نخست می تواند شامل عناصر طبیعی و بستر مکانی آن باشد که اغلب به عنوان عناصر و میراث طبیعی در نظر عامه مردم خود نمایی می کنند. زاینده رود اصفهان، عون بن علی تبریز، مثالهایی از عناصر هویت بخش شهرهای ما هستند که امروزه برخی از آنها بدلیل عدم توجهات بصری و شتابزدگی طرحهای توسعه کمرنگ تر شده اند.

ساختار طبیعی یک منطقه به عنوان نخستین بستر فعالیتهای اولیه تلقی می شود. تمامی معماران، طراحان و برنامه ریزان با واژگان تجزیه و تحلیل سایت که در وهله اول مربوط به ساختار طبیعی آن است، آشنایی دارند، اما در اغلب موارد برداشتی غیرکارکردی از آنها به عمل می آید. مثالی ساده از این برداشت آنکه ارائه طرحی برای منطقه ای کوهستانی با اقلیمی سرد و فاقد پوشش گیاهی خاص، چندان متفاوت از منطقه ای ساحلی منظور نمی شود؟! و یا آنکه در اغلب موارد، ابعاد توپوگرافیک و عوارض زمین جایگاهی در طراحی ندارند؟!

با این مقدمه باید اذعان نمود که شناخت عناصر محیطی به عنوان بستر فعالیت های انسانی می تواند به درک و تحلیل بهتر اشکال مختلف زندگی و فعالیت های انسانی بینجامد. بنابراین فاکتورهای طبیعی، اکولوژیکی و جغرافیایی اولین عناصر هویت بخش به یک شهر و عناصر درون آن تلقی می شوند.
این فاکتورها می توانند شامل عناصر زیر باشند:
- رودها و نوار ساحلی
- ویژگی های اقلیمی( شامل: بارش، دما، رطوبت، باد و غیره)
- منابع آبهای سطحی و زیرزمینی
- ساختار زمین شناسی و توپوگرافیک
- پوشش گیاهی و جانوری
- منابع و سایر جاذبه های طبیعی

ب) عناصر مصنوع یا ساخته شده یک شهر 
شکل و ساختار ظاهری یک شهر علاوه بر ساختار طبیعی، توسط عناصر و سازندهایی مصنوع به دست انسان شکل می گیرد.
هویت کالبدی، آن عامل غالب هویتی است که بافت و ساختار و شکل شهر به آن هویت وابسته است. از دیدگاه کوئین لینچ عناصر هویت بخشی شهر عبارتند از :
1- راهها و شبکه ارتباطی
2- لبه ها
3- محله ها
4- گره ها
5- نشانه ها

به تعبیری بافت کالبدی و ساختار مکانی شهرها یکی از مهمترین ابعاد هویتی شهرها را شکل می دهد. از طرفی همین محیط مصنوع است که بعنوان آیینه ای تمام نما از تاریخ و رویدادهای آن مطرح می گردد. از این روی وجه حاضر از شهر مهمترین وجه تمایز میان شهرهای نو و کهن تلقی شده و در طراحی یا توسعه یک شهر می بایست مدنظر باشد. از نگاهی دیگر بافت کالبدی را می توان به دو گروه زیر تقسیم بندی نمود:
الف) عناصر باستانی و کهن (معمولا بعنوان بافت تاریخی مطرح می گردد)
ب) عناصر جدید
هرکدام از این عناصر نیز براساس عملکرد خود می توانند به عناصر عرصه های عمومی و باز شهری و فضاهای کارکردی و بعبارتی بسته شهری (فضاهای مسکونی، خدماتی، تجاری و ...) تفکیک شوند که از این میان نماهای شهری و فضاهای شهری براساس ویژگیهای کالبدی و نقش کارکردی ویژه خود بعنوان اولین رکن هویت بخش این بخش از عناصر شهرهای امروزی مطرح می گردند.

- عناصر کارکردی یا محتوای شهری
با قبول شهر بعنوان موجودی زنده دیگر نمی توان تنها به بعد ظاهری آن نگریست. حال اگر بعد محتوایی یک شهر را منبعث از ابعاد هویتی انسانهای آن بدانیم، می توانیم شاخصه های محتوایی یا کارکردی هویت شهر را بصورت زیر طبقه بندی نماییم:

Description: http://archnoise.com/Urbanism/10/urbandidentity03.jpg   Description: http://archnoise.com/Urbanism/10/urbandidentity04.jpg


الف) عناصر اجتماعی (سیاسی و فرهنگی) شهر
این عناصر که غالباً با عنوان جغرافیای انسانی شناخته می شوند شامل جمعیت (کمی و کیفی) و فرهنگ شهر یا شهروندان (نژاد، زبان، هنر، پوشش و ...) می گردند؛ بنابراین در این بعد انسان بعنوان محوریت اصلی تلقی می شود. 

علوم، فنون، مهارت ها، اندیشه ها و تجارب باارزش و سودمندی که از دیگران یا از گذشته می گیریم و یا بدست می آوریم در تحلیل نهایی در این بعد از هویت قرار خواهند گرفت؛ همان گونه که خط، لباس، روشهای تولید، آداب و رسوم و عقاید، جشنها و اعیاد و بسیاری از چیزهای دیگر که از مولفه های ملی و عناصر هویت و متعلقات فرهنگی خویش می دانیم نیز در میان این عناصر طبقه بندی می شوند. بر این اساس توجه به هویت اجتماعی (فرهنگی- سیاسی) در راستای شناخت هویت واقعی شهری گریزناپذیر است. 

ب) عناصر اقتصادی شهر
آخرین بعد از ابعاد هویت بخش در فضاهای شهری فعالیت هایی است که توسط ساکنان آن از گذشته تا به امروز پایه های اقتصاد شهری را تشکیل می دهد. این فعالیتها را می توان با عنوان عناصر اقتصادی مطرح نمود. برخی از این فعالیت ها که به طور ویژه در مکانها و یا شهرهای خاصی وجود دارند و به یک مکان ویژه جغرافیایی اختصاص دارند، به عنوان یکی از مهمترین ارکان هویتی شهر یا مکان خود نمایی می کنند که از آن میان می توان به فعالیتهای گردشگری، صنایع دستی و فعالیت های ویژه و یا بومی موجود در هر مکان یا شهر اشاره نمود. 

 

در جستجوی هویت شهری

ازنظراجتماعی شهرها مکانهای مناسبی برای شکل گیری نهادهای اجتماعی اعتلای ارزشهای فرهنگی،گسترش و تحکیم روابط و مناسبات اجتماعی و پاسداری ارزش های انسانی وهویت های ملی و محلی هستند. لذا هویت در محیط های شهری به یکی از بحث انگیزترین موضوعات عصر حاضر تبدیل شده است ،تا جا ئی که امروز هرکس به طریقی خودآگاهانه یا ناخودآگاهانه در چنگال نگرانی بی هویتی اسیر است. بی هویتی، ناهماهنگی ویکنواختی که امروزه بر فضای شهرها است و به صورت روزافزونی در حال گسترش است، نه تنها سیمای نامطلوب و محیطی نامأنوس را برای ساکنین ایجاد نموده،بلکه تمامی ابعاد زندگی اجتماعی زیست محیطی را در جوامع شهری تحت الشعاع خود قرارداده است،زیرا فرم فیزکی شهرها در حقیقت هسته جهان اجتماعی است که تمامی ابعاد جامعه از اقتصاد گرفته تا زیبایی شناختی موثر است. تا وقتی که بحران هویت به عنوان موضوعی حل ناشدنی یا حداقل بسیار پیچیده فرض گردد،رهایی ازشرایط کنونی چندان محتمل به نظر نمی رسد یکی از دلایل این فرض آن است که تعریف مشخصی از هویت در دست نیست؛ و همین امر هویت بخشی را دشوار و حتی ناممکن جلوه میدهد. 
در واقع مساله هویت شهری یکی از پیچیده ترین و بحث انگیزترین مباحث نظری در شهرسازی است. چگونه می توان آنرا در شهرها و یا در عناصر معماری ایجاد کرد و یا ارزیابی نمود؟ این سوالی اساسی است که بسیاری از محققین به دنبال یافتن پاسخی مناسب برای آن هستند. 
در کشور ما که شاید یکی از غنی ترین سرزمین ها از نظر بهره مندی از میراث و دستاوردهای فرهنگی است و از نمودهای آن شهرسازی و معماری ویژه و شناخته شده اش در سطح جهانی می باشد؛با توجه به این مطلب که زندگی امروز خود را چگونه میخواهیم؟ به فردا چگونه می اندیشیم؟ و از گذشته خود چگونه بهره بر می داریم؟ ساحتن شهرها و تولید معماری از حساسیت خاصی برخوردار است و لذا نیازمندیم که هویت گذشته و امروزین این دو را باز شناسیم و آن را تعریف نماییم. در این راستا این سوال به ذهن می آید که آیا چنانچه بخواهیم به تقویت عوامل هویتی و مظاهر و تشخیص در شهرسازی و معماری کشورمان بپردازیم، اتکا صرف به ارزشهای گذشته کافی است؟ یا اینکه باید عوامل دیگری را علاوه بر ارزشهای تاریخی و فرهنگی مد نظر قرار دهیم؟ 
امروزه هویت شهری، هم چون حلقه ای گم شده است و شهرها نه بر پایة هویت اصیل خود، بلکه بر پایة تقلیدهای بدون اندیشه از مظاهر غربی و الگوهای مدرن بدون توجه به الگوهای بومی در حال شکل گیری و گسترش اند. در واقع دوران مدرنیزاسیون را می توان به عنوان سرآغاز گسست و کمرنگ شدن توجه به ابعاد هویتی شهرها و زندگی اجتماعی شهری در نظر گرفت. شیفتگی به مظاهر غیر بومی به بفراموشی سپردن مظاهر اصیل بومی انجامیده است. در واقع فقدان آشنایی لازم و نیز فقدان اهمیت به ضرورت وجود الگوهای بومی از این دوره به بعد باعث شده تا در طرحهای توسعة شهری واقعیات بسیاری به فراموشی سپرده شود. از دیگر سو، رواج روزافزون فرهنگ غربی به دلیل احاطة جامعه توسط ابزار های تکنولوژیک که باعث هجوم گستردة الگوها و فرهنگ ناآشنای غربی شده ،باعث شده تا امروزه هویت و ابعاد هویتی از بیرون جسته شود. ( بازیابی هویت از بیرون). مجموعه عوامل بالا باعث شده تا در عصر پیش رو، خویشتن را گم کنیم؛ به سخن دیگر،خود را در دیگری جستجو کنیم. پس یک انفصال آشکار را بین معماری،فرهنگ، اندیشه و تاریخ به وجود آورده است که این نیز ناشی از همان گسست تاریخی دوران مدرن است. 
در شهرهای ایرانی- اسلامی فرم به تبع معنا تعریف می شود و کالبد هویت خود را از محتوی اخذ می کند و این متأثر از بنیان های نظری هنر معماری ایرانی- اسلامی است که نسبت قالب و محتوی هم چون نسبت روح و کالبد در بنیادهای جهان بینی آن نیز آشکار است.در هنر ایرانی- اسلامی صورت ، تجسم معناست و نه مغایر با آن. سوال این است که با توجه به توسعه و گسترش روزافزون نقاط شهری در ایران،در ساخت و توسعة شهری و رویکردهای حاکم، ساختار فضاهای شهری بر پایة کدامین محتوای فلسفی شکل میگیرند؟و اصولا در توسعة شهری به کدامین بنیانها و ابعاد هویت توجه شده است؟ ابزارهای موجود و یا لازم برای شناخت هویت در شهرها کدامند؟ چگونه باید هویت شهری را جستجو کرد؟جایگاه شهرهای ما در گذشته چگونه بوده است؟ اکنون جایگاه آنها کجاست؟به عبارتی، از کجا به کجا رسیده ایم؟و به کجا باید برسیم؟و چه چشم اندازی را برای خود ترسیم نموده ایم؟این مجموعه در راستای پاسخ گویی به این سوالات تدوین شده است.

 

 

جای خالی هویت شهری

از چندین سال پیش بحث بی هویتی شهرهای کنونی و لزوم بازنگری در معماری شهری و تزریق هویت ایرانی-اسلامی در توسعه های شهری باب شده و با تبصره ها و دستور العملهای مختلف دست اندر کاران از طراحان شهری گرفته تا معماران ملزم به توجه به این امر مهم شده اند. سیمای شهری مثل تهران از آشفتگی و معماری میان مایه اش رنج می برد و علی اصول این امر کاملا ضروری به نظر می رسد. در این راستا انواع و اقسام پروژهای تحقیقاتی نیز تعریف شده اند تا راه حلهای مختلفی را ارائه کنند اما از آنجا که گویا برخی از این پروژه ها پیدایش فضای شهری را بیشتر امری هپروتی دانسته که در آن فرمهای شیطانی معماری مدرن و غربی در راستای سیاستهای امپریالیستی جهانی به خورد فرهنگ غنی ما داده شده اند به نظر می رسد در راستای مقابله با این تهاجمات فرهنگی دست به دامن انواع و اقسام راه حلها از جستجو در آیات قرانی برای یافتن اصول طراحی معماری و شهری گرفته تا کپی-پیست کردن بناهای و فرمهای گذشته در جای جای شهر فروگذار نکرده اند.      

آنچه اما برای من شگفت آور است فراموش کردن مبرهن ترین اصل در پیدایش فضای شهری یعنی زبان روز و مناسبات اجتماعی است. در این پروژه ها فضای معماری و شهری نه حاصل و باز تولید واقعیات روز جامعه و اقتصاد شهری که امری قدسی فرود آمده ازناکجاآباد تئوریها و مدائن فاضله نصر ها و استیرسن ها و الیاده ها..است یا حداکثر حاصل خلاقیت در کردنهای معمارانه.     

گویا فراموش می شود که یک بنا و بخصوص خانه که بارز ترین نمود معماری شهری محسوب می شود برای ساخته شدن نیاز به کارفرما , مجری , دلال , مصالح , تکنولوژی ساخت , مدیریت شهری , مشارکت مردمی و مابین سازمانی و.. نیز دارد. فراموش می شود که زمین دیگر گندم زار مشهدی صفر نیست. سرمایه ایست برای حاج صفر ها و صفر خان ها تا با فروشش به سفر تایلند و دوبی و آنتالیا بروند. فراموش می شود که هویت یعنی تراکم شهرداری و جریمه پارکینگ و دو متر بالکن اضافی.    

به نظر می رسد ما معمارها در این دور باطل کم مقصر نیستیم. دراین گونه پروژه ها هویت شهری به هویت بناهای معماری تقلیل داده می شود و حلال این مشکلات نیز صرفا معماران که در واقع شاید آخرین گروه تصمیم گیرنده در این چرخه یا به عبارتی دور کذایی باشند. اگر زمانی من نقشی در تصمیم گیری در مورد مواد درسی رشته معماری پیدا کنم خواندن یک دوره اقتصاد شهری را در دانشکده های معماری واجب عینی اعلام خواهم نمود!

هویت شهری
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:21
0 نظر

توصیه نصب اسکلت فولادی

هیچگاه کل ستونهای یک اسکلت فلزی با هم بلند نشود بلکه ستون و تیر و کش با هم بلند شوند تا حداقل باد کمتر ستونها را تکان دهد و باعث تکان خوردن و تخریب نگردد
و حتما قبل از جوشکاری ستون و پل از میلگرد های بلند از سر یک ستون به ته یکی از ستونهای مقابل جوش شود تا از تکان خوردن ستونها جلوگیری شود
چون هیچگاه هیچ ستونی شاغول نیست و باید هنگام نصب بادبند و جوشکاری کامل شاغول شوند


و حتما ایمنی رعایت شود قبل از اینکه اتفاقی برای کسی پیش بیفتد

توصیه نصب اسکلت فولادی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:21
0 نظر

هیدراتاسیون سیمان

هیدراتاسیون سیمان

 

فعل و اتفعالاتی که در اثر آن سیمان به ماده چسبنده تبدیل میگردد در خمیر آب و سیمان صورت می­گیرد و به این عمل هیدراسیون سیمان می­گویند. به عبارت دیگر در مجاورت آب سیلکاتها و آلومیناتها مطابق جدول زیر نتیجه هیدراسیون را تولید می­کنند که به مرور زمان تبدیل به جسم سفتی به نام خمیر سخت شده سیمان می­گردد. در شکل زیر فعل و انفعالات ساختن سیمان و هیدراسیون آن به طور ساده و خلاصه نشان داده شده است.

المانهای اصلی

Fe

Al

Ca

Si

O2

اکسیدهای اصلی

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CaO

اکسیدهای مرکب سیمان

C4AF

C3A

C2S

C3S

سیمانهای پرتلند

انواع مختلف سیمان های پرتلند

نتیجه هیدراسیون

Ca(OH)2

ژل سیمان

 

دو نوع سیلیکات کلسیم موجود (یعنی C3S و C2S) در ترکیب اصلی و مهم هستند که چسباندگی سیمان را تولید می­کنند.

ماده منتجه پس از هیدراسیون خاصیت آنرا دارد که در آب حل نمی­شود و این امر در عمل باعث پایداری سازه­های بتنی در برابر آب می­باشد. ذراتی از سیمان که در مجاورت آب قرار می­گیرند و هیدراسیون در آنها صورت می­گیرد خاصیت آنرا دارند که به ذراتی که  در  آنها هیدراسیون صورت نگرفته برسد. با این عمل دیده می­شود که شدت انجام هیدراسیون به مرور زمان کم می­شود و به کندی صورت می­گیرد و بنابراین حتی بعد از مدت زیاد هنوز ذراتی از سیمان که هیدراسیون در آنها صورت نگرفته موجود خواهد بود. این عمل باعث می­شود که پس از آن که بتن مقاومت اولیه خود را به دست آورد (در حدود شش ماه) باز هم مقاومت آن به تدریج و به مقدار کم زیاد شود.

واضح است که هر چه دانهای سیمان ریزتر باشند عمل هیدراسیون با سرعت بیشتری انجام می پذیرد . آقای (Powers) نشان داده که در شرایط عادی هیدراسیون کامل وقتی میسر است که اندازه دانها از µ 50 کمتر باشد.

بنابراین دیده می­شود که حتی بعد از مدت طولانی بعد از شروع عمل هیدراسیون هنوز ذراتی از سیمان که در آنها هیدراسیون صورت نگرفته باقی خواهند بود که به مرور زمان با آب ترکیب شده، باعث ازدیاد مقاومت بتن می­گردند. این خود یکی دیگر از مزایای سازه­های بتنی بر سازه­های فلزی است زیرا ضریب اطمینانی که در طرح ساختمان بتنی به کار برده شده تقریبا برای همیشه باقی خواهد ماند.

خواص فیزیکی سیمان پرتلند

مهمترین خواص فیزیکی سیمان که در آئین نامه BS12 ذکر شده است عبارتند از نرمی ذرات سیمان (Fineness)، زمان خود گیری (Setting Time) ، مرغوبیت (Soundness) ، حرارت هیدراسیون، مقاومت کششی برای سیمان زود سخت شونده (سوپر) ، مقاومت فشاری مکعب های ملات سیمان و با مقاومت فشاری مکعب­های بتنی.

در جدول زیر حداکثر و یا حداقل مقدار مجاز هر یک از کمیت های فوق که B S  12  تعیین نموده برای چند نوع سیمان مختلف داده شده است. خواص هر یک از این سیمانها بعدا مشروحا داده خواهد شد. لازم به تذکر است که در آمریکا برای کارهای ساختمانی آئین نامه ASTM سیمان­های پرتلند را به پنج نوع تقسیم بندی نموده و خواص فیزیکی هر نوع از این سیمان ها را داده است. در جدول زیر خواص فیزیکی مجاز چند نوع سیمان پرتلند مطابق آئین نامه BS12 داده شده است.

 

آزمایش

نوع سیمان پرتلند

معمولی

زود سخت شونده                     (سوپر)

     با حرارت­هیدراسیون کم

سیمان کوره آهن گذاری

نرمی دانها

سطح مخصوص بر حسب سانتیمتر مربع بر کیلوگرم نباید کمتر از این مقادیر باشد

2250

3250

3200

2250

زمان خودگیری

خودگیری اولیه بر حسب دقیقه خودگیری نهائی بر حسب ساعت

45

10

45

10

60

10

45

10

مرغوبیت

گسترش در آزمایش Le Chatelier بعد از یک ساعت جوشاندن بر حسب میلیمتر بعد از هفت روز هوا دادن و یک ساعت جوشاندن بر حسب میلیمتر

10

5

10

5

10

5

10

5

مقاومت کششی

برای ملات سیمان و ماسه 1:3 بعد از یک روز نباید کمتر از این مقدار باشد (اعداد داخل پرانتز 1b/In2)

 

 

 

 

مقاومت فشاری

برای مکعبهای ملات سیمان و ماسه

1:3 بعد از سه روز نباید کمتر از

بعد از هفت روز نباید کمتر از

 بعد از 28 روز نباید کمتر از (اعداد داخل پرانتز 1b/In2)

 

 

154(2200)

238(3400)

__

 

 

210(3000)

280(4000)

__

 

 

77(1100)

140(8000)

280(4000)

 

 

112(1600)

210(3000)

350(5000)

مقاومت فشاری Kg/cm2

برای مکعب های cm 10 بتنی به نسبت 1:6 (سیمان به مواد سنگی)

بعد از سه روز نباید کمتر از

 بعد از هفت روز نباید کمتر از

 بعد از 28 روز نباید کمتر از

84(1200)

140(2000)

__

119(1700)

175(2500)

__

35(500)

70(1000)

140(2000)

56(800)

112(1600)

224(3200)

حرارت هیدراسیون بر حسب کالری به گرم

بعد از هفت روز نباید کمتر از

بعد از 28 روز نباید بیشتر از

 

 

 

60

 

70

 

 

 

برگرفته ازجزوه تکنولوژی یتن مهندس داور پناه عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد مشهد

به کوشش محمدصادق کاظمیان

 

هیدراتاسیون سیمان
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:20
0 نظر

-بدست آوردن دبی وجهت جریان در شبکه حلقوی مسدود

-بدست آوردن دبی وجهت جریان در شبکه حلقوی مسدود

2-مقایسه منحنی افت دبی برای لوله سری باخط لوله دوبل شده ونشان دادن این امر که اگر بخشی از لوله را دوبل کنیم ظرفیت لوله در خط لوله افزایش می یابد .

3-تعیین کارکترهای یک شبکه مسدود که آب از یک نقطه ورودی در آن تغذیه شده و از سه نقطه خروجی خارج می‌گردد.

تئوری آزمایش :

معمولا فرمولهای اصطکاک در لوله های صنعتی، تجربی هستند وبه شکل کلی زیر می‌باشند:

که در این فرمول

  :  برابر با اتلافات هد در واحد طول لوله (شیب خط تراز انرژی )

Q :   برابر با دبی

D :  برابر با قطر لوله می باشد. ضریب مقاومت (R) فقط تابعی از زبری لوله است معادله ای که درآن نما وضریب R معین باشد ،فقط برای سیالی که لزجت آن برابر است با لزجت سیالی که معادله بر اساس آن بدست آمده ،معتبر است .چنین معادله ای در محدودهای از اعداد رینولدز وقطر لوله صادق خواهد بود.درچنین محدوده ای غالبا برای حل مسائل از نمودار کمک گرفته می شود.از این گونه معادلات می توان فرمول هیزن  ویلیامز در مورد جریان آب با در جه حرارت معمولی در درون لوله نام برد.در این فرمول مقدار R برابر است با

می توان با استفاده از معادلات دارسی وایسباخ و ضرایب اصطکاک دیاگرام مودی معادلات ویژه ای را برای کاربردهای خاص بدست آورد .

با مساوی قرار دادن شیب خط تراز هیدرولیکی در معادله دارسی ـ وایسباخ با معادله اولی صفحه قبل و حل آن برای F و استفاده از عدد رینولدز برای حذف Q خواهیم داشت :

 

با ترکیب معادلات فوق وحذف D می توان f را بر حسب C ، عدد رینولدز و V بدست آورد.

در تحلیل اکثر مسائل پیچیده جریان ، استفاده از مفاهیم خطوط تراز هیدرولیکی و انرژی مفید می باشد.خط تراز هیدرولیکی یا خط هد پیزومتری مکان هندسی نقاطی است که اگر یک لوله شیشه ای قائم پیزومتری که دهانه آن در لوله قرار دارد وصل شود مایع تا آن حد بالا می‌رود.وقتی فشار لوله کمتر از فشار اتمسفر باشد منفی است وخط تراز هیدرولیکی در زیر خط محور لوله قرار می گیرد.

       ×         خط تراز انرژی ،خط واصل بین نقاطی است که نشان دهنده انرژی مفید سیال در نقاط مختلف می باشد.

این خط کان هندسی نقاطی است که به اندازه انرژی مفید سیال از خط محور لوله فاصله دارند.بنابراین با صرفنظر از ضرایب تصحیح انرژی جنبشی ،همواره خط تراز انرژی به اندازه  بالاتر از خط تراز هیدرولیکی می باشد.

شبکه های لوله:

مجموعه ای از لوله ها که به هم متصل شده باشند وجریان خروجی از چندین مسیر مختلف آمده باشدرا شبکه لوله ها می گویند این شبکه ها از بسیاری جهات شبیه شبکه های الکتریکی هستند .عموما اینگونه مسائل پیچیده بوده وبرای حل آنها بایستی از روش سعی وخطا ،ابتدا شبکه های مقدماتی به ترتیب موازنه می شوند تا زمانی که تمام شرایط جریان ارضاء شود .

شرایط زیر در شبکه لوله باید برقرار باشد .

1-جمع جبری افت فشار در هر حلقه باید صفر باشد.

2-جریان ورودی به هر تقاطع باید برابر با جریان خروجی از آن باشد. (معادله پیوستگی)

3-معادله دارسی ویسباخ یا فرمول نمایی اصطکاک باید برای هر لوله صادق باشد یعنی رابطه صحیح بین هد اتلافی ودبی هر لوله وجود داشته باشد.

قانون کیرشهف:‌

برای حل شبکه های لوله کشی نظیر آنچه در شبکه های برق انجام می‌گیرد از قوانین کیر شهف به صورت زیر استفاده می‌گردد:

قانون یکم : مجموع دبی آب هایی که وارد یک گره می‌گردند برابر مجموع دبی هایی هستند که از آن گره بیرون می‌روند. به عبارت دیگر با انتخاب علامت برای دبی ها، رابطه زیر برقرار است که در آن m  تعداد شعبه هایی هستند که به گره مور د نظر متصل می‌باشند.

این قانون با رابطه پیوستگی در هیدرولیک برابری می‌کند.

قانون دوم :در هر حلقه از یک شبکه با توجه به جهتی اختیاری مجموع جبری افت فشارهای پدیدآمده در شعبه های آن حلقه برابر صفر است. یعنی اگر n  تعداد شعبه هایی باشد که حلقه مورد نظر را تشکیل می‌دهد رابطه ذیل بدست می‌آید:

از سوی دیگر با توجه به رابطه مربوط به افت فشارهای خطی می‌توان نوشت:

در رابطه فوق مقدار h  تابعی است از Q ، پس قانون دوم کیرشهف را می‌توان بصورت رابطه زیر نوشت:

محاسبه دبی لوله های شبکه حلقوی (مسدود):

در یک شبکه با توجه به رابطه  در برابر n  یعنی دبی های شاخه ها می‌توان با کاربرد قانون اول کیرشهف تعداد j-1  معادله درجه یکم نسبت به Q و با کاربرد قانون دوم کیرشهف m  معادله درجه دوم لگاریتمی نسبت به Q تشکیل داد. حل این دستگاه غیر خطی با n  معادله و n  مجهول بجز از راه محاسبه های تدریجی وگام به گام امکان پذیر نیست.

برای حل دستگاه معادله های نام برده روشهای گوناگونی وجود دارند که بطور کلی می توان آنها را به دو گروه تقسیم نمود.

  1.       روشهایی که بوسیله آنها تعداد حلقه های شبکه تک تک و بطور مجزا حل شده و در ضمن حل با هم پیوند می‌یابند.

  2.       روشهایی که در آنها همه حلقه های یک شبکه با هم و یک جا حل می‌شوند.

چون برای حل مسائل شبکه نمی توان از روش تحلیلی استفاده کرد از روش تقریبهای متوالی استفاده می‌شود .

روش هاردی کراس روشی است که در آ ن جریانی که برای هر لوله فرض می شود بطوریکه شرایط پیوستگی برای تمام تقاطع ها برقرار باشد. سپس مقدار اصلاحی برای هر مقدار محاسبه و بر آنها اعمال می شود تا مدارها به تعادل نزدیکتر شوند .

در هر لوله اتلافات جزئی را به صورت طول معادل در نظر می گیرند .در شبکه ها معمولا از معادلات نمایی استفاده می شود وبه صورت نوشته می شود که در آن  است . برای هر لوله مقدار ثابت است (مگر درمواردیکه از معادله دارسی ویسباخ استفاده شده باشد) و باید مقدار آ ن را قبل از شروع تعادل حلقه تعیین کرد . عبارات اصلاحی به صورت زیر بدست خواهد آمد:

برای هر لوله ای که برابر با دبی اولیه فرضی آن باشد داریم  :     

که برابر دبی تصحیح شده و برابر با مقدار اصلاحی است بنابراین برای هر لوله ای :

                                             

وقتی مقدار  در مقایسه با  کوچک باشد از تمامی عبارات پس جمله دوم صرف نظر می کنیم . حال برای یک مدار داریم :

در رابطه فوق مقدار  از مجموعه بیرون آوره شده است زیرا مقدارآن برای تمام لوله های مدار یکسان می باشد وعلامت قدر مطلق نیز به خاطر جهت جریان در اطراف مدار در نظر گرفته شده است . معادله آخر برای  در هر مقدار شبکه حل می شود .

 

 

وقتی مقدار  طبق معادله بالا برای لوله های هر مدار بکار برده شود ،جهت جریان نیز مهم است یعنی مقدار آن در جهت چرخش عقربه های ساعت باشد به جریان لوله افزوده می شود و وقتی در خلاف جهت عقربه های ساعت باشد از جریان لوله کم خواهد شد.

مراحل یک روش ریاضی رامی توان به شکل زیر تقسیم بندی کرد :

1-با بررسی شبکه بهترین توزیع جریان را حدس می زنیم بطوریکه شرط پیوستگی را ارضاء کند.

2-برای هر لوله مدار مقدماتی مقدار افت هد رامحاسبه وجمع می کنیم   همچنین مقدار  را برای هر مقدار محاسبه کرده اگر نسبت معادله صفحه قبل منفی شد ،مقدار اصلاحی را برای هر مدار جمع جبری می کنیم .

3-برای تمام مدارهای مقدماتی این روش را انجام می دهیم .

4-مراحل 2و3 را آنقدر تکرار می کنیم تا مقادیر اصلاحی  تا حد دلخواه کوچک شوند.

قانون گره:

در هر گره جمع دبی های ورودی و خروجی صفر است.

قانون حلقه::

در هر جمع جبری افتهای موجود برابر صفر است.

با استفاده از قوانین گره و حلقه می توان مقدار دبی وجهت جریان را بطور تئوری محاسبه کرد.

بطور مثال می خواهیم دبی بین A وB را بدست آوردیم .با توجه به افت ،مقدار افت مربوط به دو نقطه فوق را بدست می آوریم .

مطابق منحنی کالیبراسیون با توجه به افت ،مقدار دبی محاسبه می شود .جهت جریان نیز با مقایسه دو دبی حاصل می گردد. چون همیشه سمت جریان از فشار بیشتر به فشار کمتر است یا از افت کمتر به افت بیشتر بنابراین می توان سمت جریان در هر لوله ای را تعیین کرد.

تئوری مربوط به آزمایش دوبل کردن لوله ها:

به منظور افزایش ظرفیت جریان عبوری یک خط لوله که شامل دو لوله با قطر های (D1,D2)وطولهای (و) که به صورت سری قرار دارند، می‌توان لوله را دوبل کرد که روابط زیر این شبکه جریان بکار می‌رود.

مانند دو لوله موازی هستند:                                                                                               :افت ارتفاع لوله  =افت ارتفاع لوله:

مانند دو لوله سری هستند:                                                    مجموع افت ارتفاع

با توجه به جهت جریان آب داریم:

در لوله های سری بنا به فرمول  واینکه افت کل برابر مجموع افت های هر یک از لوله ها است داریم:                                                                                                                                                                                                                                    

شرح آزمایش:

       ×         خط لوله حلقوی مسدود:

دستگاه را آماده می کنیم پمپ هیدرولیکی را را روشن کرده وشیر کنترل جریان را برای برقراری جریان در داخل شبکه باز می کنیم.میله های خارجی را در عرض هر لوله در حال کار متحمل کرده واختلاف ارتفاع را با استفاده از درجات مانومتر مورد نظر اندازه می‌گیریم .دبی کل از سه خروجی را با استفاده از تانک اندازه‌گیری میز هیدرولیکی وکرنومتر تعیین می کنیم .

آزمایش را می توان برای دبی های دیگر نیز تکرا ر کرد.

       ×         دوبل کردن لوله ها

دستگاه را در حالتی که شیر شماره 3 بسته می باشد تا فقط خط لوله سری مورد استفاده واقع شود آماده می کنیم .

پمپ میز هیدرولیکی را روشن کرده و شیر کنترل جریان را باز کرده و اجازه می دهیم که یک جریان اسمی در داخل لوله ها برقرار گردد . افت فشار را از درجه بندی مانومتر مورد نظر یاداشت نموده ودبی را با استفاده از تانک اندازه گیری میز هیدرولیکی و کرنومتر تعیین می کنیم .این آزمایش رابرای یک سری دبی افزایش یابنده تکرار می کنیم .

تمام موارد آزمایش را برای حالتی که شیر شماره 3به منظور دوبل کردن مدار لوله ها باز می باشد تکرار می‌کنیم

نتایج و محاسبات ونتیجه گیری:

حلقوی مسدود:

 

شماره آزمایش

16/0

08/0

03/0

05/0

06/0

02/0

05/0

1/0

1

89/0

49/0

15/0

25/0

44/0

05/0

2/0

45/0

2

55/1

8/0

22/0

53/0

74/0

06/0

28/0

81/0

3

63/2

38/1

32/0

93/0

3/1

08/0

4/0

33/1

4

 

 

و و و را با توجه به منحنی کالیبراسیون بدست می آوریم.

برای بدست آوردن دبی های خروجی قانون گره را می نویسیم که در آن جمع جبری دبی ها را باید درهر گره برابر صفر باشد .مثلا:

 

 

:     مقدار خطا                      &             :آزمایش1

:        مقدار خطا                             &       :آزمایش2                                                                                                :مقدار خطا                                                    &       :آزمایش3                                                                     :  مقدار خطا                                                        &               :آزمایش 4

 

خطا های آزمایش:

            ;                 همانطوریکه از منحنی کالیبراسیون پیداست ،این منحنی را در افتها ی پایین دقت بسیار کمی دارد. لذا هنگامی که دبی پایین است به علت پایین بودن افت مقدار دبی نیز بطور دقیق بدست نمی‌آید . لذا عمده خطا از این قسمت ناشی می شود (افتهای 1و3و4 میلی متر جیوه در منحنی کالیبراسیون بر دقت تاثیر می گذارند و آنرا به نسبت زیادی کاهش میدهند )

      ;         خطای قرائت ،خطاهای اندازه گیری زمان و (که جزء عوامل خطاهای انسانی می باشند)

      ;         خطاهای دستگاهی

      ;         یکی دیگر از عواملی که در این آزمایش ایجاد خطا می‌کند محاسبه اشتباه مانومتر (افت) است که این اشتباه ممکن است به علت عدم هواگیری مناسب یا خطای دید انسان حاصل شود.

موارد استفاده در صنعت :

1-ایستگاههای پمپاژ

2-سیکل نیروگاهها

3-شبکه های گاز وآبرسانی

دوبل لوله‌ها:

                                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(lit/s)

زمان

حجم

شماره آزمایش

 

(lit/s)

زمان

حجم

شماره آزمایش

11/0

44/27

3

28

1

 

2/0

56/19

4

14

1

31/0

16

5

65

2

 

37/0

84/10

4

35

2

5/0

93/7

4

153

3

 

63/0

73/15

4

83

3

69/0

44/14

10

270

4

 

73/0

72/13

10

113

4

87/0

44/11

10

440

5

 

09/1

19/9

10

245

5

 

 

حال منحنی افت فشار بر حسب دبی را با توجه به جداول فوق رسم می کنیم .نمودار نشان می دهدکه در شبکه دوبل ظرفیت جریان عبوری نسبت به شبکه سری افزایش یافته است

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه دوبل کردن خطوط لوله ها :

با توحه به نمودار صفحه قبل می توان دریافت که با افزایش دبی مقدار افت لوله های سری نسبت به دوبل بیشتر اضافه می شود، به عبارت دیگر در دبی های مساوی افت لوله های سری بیشتر ا زافت لوله های دوبل است.و نیز می توان گفت که در افت های برابر دبی در لوله های سری کمتر از لوله دوبل است بنابراین دوبل کردن لوله ها مقرون به صرفه است.

سئوال:

میزان جریان (دبی) در هر انشعاب لوله را با استفاده از رابطه زیر حساب کنید(رابطه را نیز اثبات کنید ) ؟

                                                                                 

 

    :آزمایش 1

                           

 

    :آزمایش 2

                           

 

:آزمایش 3

                             

 

:آزمایش 4

                           

 

 

:آزمایش 5

                        

 

کاربرد در صنعت:

یک نمونه از کاربرد این حالت در شبکه جمع آوری فاضلاب است به شرح ذیل:

مثلا شبکه فاضلاب به یک رودخانه برخورد نموده است که بنا به دلایل اقتصادی یا مسائل دیگر قصد داریم مانند سیفون فاضلاب را به سمت دیگر رودخانه انتقال دهیم .چون لوله ها بایستی کاملا پر باشند (بدون هوا)تا سیفون کار کند ،لذا از چندین لوله به قطر 20 سانتی متر استفاده می کنیم .هر چند مدت نیز نسبت به تمیز کردن لوله ها اقدام می شود .مطابق شکل ابتدا لوله 3 پر می شود و چون تحت فشار است فاضلاب به سمت دیگر رودخانه انتقال می یابد .اگر حجم (دبی)فاضلاب زیادتر شود لوله های 1و2 نیز پر می شوند و فاضلاب را انتقال می دهند.

دراین روش چون سیفون بایستی تحت فشار باشد تا کار نماید لذا خط لوله دوبل به جای افزایش قطر لوله پیشنهاد می گردد.

منابع خطا:

1-خطا در قرائت و یادداشت(خطای دیداری و نوشتاری)

2-خطا در شروع و خاتمه کرنومتر

3-خطای عدم هوا گیری در مانومترها

4-خطای دستگاههای اندازه گیری و وسایل آزمایش

منابع و ماخذ :

1-مکانیک سیالات استریتر- وایلی

2-آزمایشگاه هیدرولیک

3-جزوه آزمایشگاه هیدرولیک مهندس بهشتی

4-آبرسانی شهری-محمدتقی منزوی

 

-بدست آوردن دبی وجهت جریان در شب
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:19
0 نظر

هیدرولیک و هیدرولوژی


هیدرولیک و هیدرولوژی 
مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته می‌شود.
امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم می‌شود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتاً پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم‌هایی که در قسمت‌های محرک رباتها بکار می روند) استفاده می‌کنند در صورتیکه کاربردهای سیستم‌های هیدرولیک عمدتاً در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱) طراحی ساده ۲) قابلیت افزایش نیرو ۳) سادگی و دقت کنترل ۴) انعطاف پذیری ۵) راندمان بالا ۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستم‌های مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم‌های انعطاف پذیری تبدیل می‌کند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستم‌های دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم‌ها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستم‌ها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت می‌شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.
 ● قانون پاسکال: ۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال) ۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است. ۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. کار سیستم‌های نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستم‌های نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستم‌های هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم. 
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی: ۱) مخزن : جهت نگهداری سیال ۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا ۳) موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند. ۴) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال ۵) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
 ● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی: ۱) کمپرسور ۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار ۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار ۴) شیرهای کنترل ۵) عملگرها 
● یک مقایسه کلی بین سیستم‌های هیدرولیک و نیوماتیک: ۱) در سیستم‌های نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستم‌های هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند. ۲) در سیستم‌های هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد ۳) فشار در سیستم‌های هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستم‌های نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستم‌های هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند. ۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است . ۵) در سیستم‌های نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد. ۶) سیستم‌های نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستم‌های هیدرولیکی برخوردارند.
امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم می‌شود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتاً پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم‌هایی که در قسمت‌های محرک رباتها بکار می روند) استفاده می‌کنند در صورتیکه کاربردهای سیستم‌های هیدرولیک عمدتاً در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱) طراحی ساده ۲) قابلیت افزایش نیرو ۳) سادگی و دقت کنترل ۴) انعطاف پذیری ۵) راندمان بالا ۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستم‌های مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم‌های انعطاف پذیری تبدیل می‌کند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستم‌های دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم‌ها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستم‌ها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت می‌شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است. 
جهش هیدرولیکی 
جهش هیدرولیکی از جمله پدیده هایی است که تاکنون محققان زیادی را معطوف خود ساخته است.خصوصیات بارز و ممتاز این پدیده موجب گردیده است تا در مهندسی هیدرولیک کاربردهای زیادی برای آن یافت شود.استفاده از جهش هیدرولیکی در سرریز سدها به عنوان مستهلک کننده انرژی و استفاده از جهش هیدرولیکی به منظور افزایش عمق جریان در کانالهای آبیاری و استفاده از تلاطم ایجاد شده در جهش به منظور اختلاط مواد شیمیایی یا هوا با آب در تصفیه خانه های آب و فاضلاب و موارد متعدد دیگر از جمله این کاربردها می باشد.                                            
جریانی که از روی سرریز سد با سرعت زیاد به پایین دست آن جریان می یابدممکن است باعث تخریب و فرسایش کف  رودخانه شده و خطراتی را متوجه سازه کند.بدین منظور برای کاهش انرژی جنبشی جریان در پایین دست سدها از حوضچه های جهش هیدرولیکی استفاده می شود.جهش هیدرولیکی در واقع تبدیل و تغیر ناگهانی و سریع حالت جریان از فوق بحرانی با سرعت زیاد به زیر بحرانی با سرعت کم می باشد.بنابراین بیشتر انرژی جنبشی جریان در خلال این فرایند به انرژی پتانسیل تبدیل می شود.بخش دیگری از انرژی جنبشی نیز بر اثر تنشهای برشی حاصل از برخورد موجها و تلاطم های بوجود آمده بر اثر جهش به صورت گرما جذب محیط اطراف خود می شود.                                                                                                             
خصوصیات بارز یک جهش هیدرولیکی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد                   
● آشفتگی شدید جریان 
● ارتعاش و مشاهده حالت ضربانی در جریان 
● ایجاد موج در سطح آب پایین دست 
● ورود هوا به داخل جریان 
● استهلاک انرژی به واسط آشفتگی و تلاطم شدید جریان 
● ایجاد حالت پاشیدگی در آب و تولید سر و صدا 
دریک تقسیم بندی کلی می توان انواع جهش هیدرولیکی را به صورت زیر دسته بندی کرد :   
١- جهش هیدرولیکی ازاد 
٢- جهش هیدرولیکی اجباری 
٣- جهش هیدرولیکی مستغرق
هیدرولوژی چیست ؟ 
بر اساس آخرین مطالعات تا کنون 5 میلیارد سال از عمر زمین می گذرد و شواهد مشان می دهد که آب از همان ابتدای تشکیل کره زمین نقش مهمی در تحول و قابل سکونت کردن آن به عنوان تنها سیاره قابل زیست داشته است . با تشکیل اقیانوسها و در یاها و تشگیل بخار از روی آنها و ایجاد ابر و بارندگی و به طور کلی گردش آب در طبیعت و جاری شدن آب در رودخانه ها و بازگشت مجدد آن به طروق مختلف به اقیانوسها ، ابتدا زندگی اولیه با گیاهان و جانداران پست آغاز شد و سپس گیاهان و حیوانات عالی به وجود آمدند. 
پوسته زمین که از سنگهای آذرین سرد شده تشکیل شده بود در اثر تماس با هوا و جو تحت تأ ثیر پدیده هوازدگی قرار گرفت و تغییرات همزمان آب ، دما و یخبندان باعث تکه تکه شدن سنگها شده وجاری شدن آبها آنها را جابه جا کرده و دشتهای وسیعی را که دارای پوشش خاک بودند به وجود آوردند . این پوشش خاکی همراه با آب قابل دسترس در طبیعت محیط مناسبی را برای رشد گیاهان فراهم شد و محیط مناسب برای زندگی بشر آماده و مهیا گردید . انسانهای نخستین از آب تنها برای شرب استفاده می کردند بتدریج با پیشرفت تمدن و گذشت زمان از آن برای گردش آسیابها ، کشاورزی و حمل و نقل نیز استفاده کرد. 
همزمان با پیشرفت تمدنها استفاده از آب نیز شکل تازه ای به خود گرفت به طوری که در بسیاری از زمینه ها ، از کشاورزی گرفته تا صنعت و از همه مهمتر تولید انرژی از آب استفاده می شود و امروزه دسترسی به آب کافی و با کیفیت مناسب در زمان و مکان مناسب مد نظر می باشد و هرگونه کمبود آب را مانعی در جهت توسعه پایدار می داند به همین دلیل هرساله سرمایه های زیادی برای توسعه منابع آب و طرحهای مرتبط با آن مثل سدسازی و احداث شبکه های آبیاری و زهکشی ، آبخیز داری ، مهار سیل و تغذیه آبهای زیر زمینی انجام می دهند . 
بارندگی: PRECIPITATION 
بارندگی مقدار آبی است که از سطح خشکی ها ودریاها تبخیر می شود ودرداخل جو بطور موقت بصورت بخار ذخیره میگردد. این بخار آب موجود درجو طی فرآیندهای فیزیکی مختلف متراکم (CONDENSATION) می شود وبه شکل ابر در می آیدکه پس از اشباع شدن ، قطرات آب با ذرات یخ تشکیل شده بصورت برف ، باران، تگرگ وغیره که جمعاً نزولات جوی یا بارندگی گفته می شوند دوباره به زمین برمی گردند. بارندگی پدیده ای است که انسان کمتر در آن می تواند دخل وتصرف کند. 
در جامعه‌ امروز چگونگی‌ بهره‌برداری‌ بهینه‌ از منابع‌ آب‌ برای‌ تامین‌ نیاز بخشهای‌ کشاورزی‌، صنعت‌ و شرب‌ بیش‌ از گذشته‌ اهمیت‌ دارد. ط‌راحی‌ و اجرای‌ سازه‌های‌ (ساختمانهای‌) بتنی‌، سنگی‌، خاکی‌ و... یکی‌ از راههای‌ مناسب‌ برای‌ بهره‌برداری‌، انحراف‌ و استحصال‌ آب‌ رودخانه‌ها (مجاری‌ روباز) 
می‌باشد رفتارهای‌ مختلف‌ این‌ سازه‌ها در مقابل‌ جریان‌ آب‌، اجزا خود و محیط‌ پیرامون‌ از  ساسی‌ترین‌ نکاتی‌ است‌ که‌ در ط‌راحی‌ بناهای‌ آبی‌ بایستی‌ مد نظ‌ر قرار گیرد این‌ رفتارها  عمولا با ساختن‌ مدل‌ فیزیکی‌ در آزمایشگاههای‌ هیدرولیک‌ مورد بررسی‌ قرار می‌گیرد تا با بررسی‌ رفتار سازه‌ در قالب‌ مدل‌ آزمایشگاهی‌، پیش‌بینی‌ رعایت‌ نکات‌ لازم‌ ط‌راحی‌ برای‌  جلوگیری‌ از هزینه‌های‌ جبران‌ناپذیر بعدی‌ صورت‌ پذیرد. مدل‌ فیزیکی‌ سرریزهای‌  وریسنگی‌ پلکانی‌ با شیب‌ عمومی‌ نمای‌ پایین‌ دست‌ 1:1، 1:2، 1:3 (عمودی‌، افقی‌) در دو حالت‌ کلی‌ نفوذپذیر و نفوذناپذیر ساخته‌ شد و در داخل‌ فلوم‌ آزمایشگاهی‌ قرار گرفت‌. با کمک‌ تحلیل‌ ابعادی‌ و استفاده‌ از قانون‌ فرود (Froud) با عبور دبی‌های‌ مختلف‌ انرژی‌ مخصوص‌ جریان‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ مدلها محاسبه‌ گردید. وضعیتهای‌ مختلفی‌ از پارامترهای‌ جریان‌ نسبت‌ به‌ هم‌ مورد بررسی‌ قرار گرفت‌. نتایج‌ حاصله‌ نشان‌ داد که‌ حداقل‌ سرعت‌ جریان‌ پایاب‌ در حداقل‌ دبی‌ مربوط‌ به‌ سرریز با شیب‌ نمای‌ پایین‌ دست‌ 1:1 و بدنه‌ نفوذناپذیر است‌ و در حداکثر دبی‌ نیز مربوط‌ به‌ سرریزی‌ با همین‌ شیب‌ ولی‌ بدنه‌ نفوذپذیر می‌باشد تفاوت‌ زیاد انرژی‌ مخصوص‌ جریان‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ حاکی‌ از عملکرد موفق‌ این‌ نوع‌ سرریز و استهلاک‌ انرژی‌ جریان‌ و کاهش‌ هزینه‌های‌ اجرایی‌ می‌باشد. 
نتایج‌ بررسی‌ دارسی‌ و ایسباخ‌ در محیط‌ متخلخل‌ ریزدانه‌ رابط‌ه‌ای‌ بین‌ سرعت‌ جریان‌ آرام‌ و گرادیان‌ افت‌ انرژی‌ جریان‌ به‌ صورت‌ V=KLi ارائه‌ داد. در جریان‌ آشفته‌ گرادیان‌ افت‌ انرژی‌ جریان‌ با توان‌ دوم‌ سرعت‌ متناسب‌ است‌ i=V2Kt و در جریان‌ بینابینی‌ رابط‌ه‌ به‌صورت‌ ترکیبی‌ از جریان‌ آرام‌ و آشفته‌ ارائه‌ شده‌ است‌(1). 
i=VKL+V2Kt، از ط‌رف‌ دیگر جی‌ ناوس‌ (1979) رابط‌ه‌ای‌ تحت‌ عنوان‌ عدد فروید به‌صورت‌ زیر برای‌ تعیین‌ حداکثر دبی‌ عبوری‌ از روی‌ سدهای‌ سنگریزه‌ای‌ پیشنهاد 
در سال‌ Peyras 1990 و همکاران‌ با استفاده‌ از مدل‌ هیدرولیکی‌ سرریزهای‌ توریسنگی‌ پلکانی‌ را مورد ارزیابی‌ قرار دادند نتایج‌ تحقیقات‌ آنها نشان‌ داد که‌ به‌ ط‌ور کلی‌ در دبی‌های‌ کم‌ تا زیاد سه‌ نوع‌ جریان‌ ورقه‌ای‌، جزئی‌ ورقه‌ای‌ و شبه‌ صاف‌ در ا ین‌ سرریزها وجود دارد و با ساخت‌ این‌ سرریزها ط‌ول‌ حوضچه‌ آرامش‌ در مقایسه‌ با روشهای‌ جاری‌ 10 تا 30 درصد کاهش‌ می‌یابد. هزینه‌ اجرای‌ این‌ سرریزها به‌ نسبت‌ سایر سرریزها به‌ شدت‌ کاهش‌ می‌یابد و در صورتیکه‌ به‌ نحو صحیح‌ کنار هم‌ پیچیده‌ و به‌ یکدیگر دوخته‌ شوند مقاومت‌ خوبی‌ در مقابل‌ جریانهای‌ سیلابی‌ از خود نشان‌ می‌دهند (1، 5). نگارنده‌ در سال‌ 1367 نیز با ط‌راحی‌ و اجرای‌ دو سرریز توریسنگی‌ پلکانی‌ (در رودخانه‌ قره‌چای‌ استان‌ مرکزی‌ و در بالادست‌ سد الغدیر ساوه‌) حالات‌ مختلف‌ جریانهای‌ سیلابی‌، پایداری‌ سازه‌ و... را در سیلابهای‌ مختلف‌ بررسی‌ نمود که‌ عملکرد بسیار مناسب‌ این‌ سازه‌ها را در ط‌ول‌ حدود 14 سال‌ بهره‌برداری‌ برای‌ انحراف‌ آب‌ و تامین‌ آب‌ کشاورزی‌ به‌ اثبات‌ رسانده‌ است‌. اجرای‌ بندها و سرریزهای‌ توریسنگی‌ که‌ در وسعت‌ و تعداد زیاد در آبراهه‌های‌ فصلی‌ حوزه‌های‌ آبخیز و رودخانه‌ها با هدف‌ کنترل‌ فرسایش‌، کاهش‌ انرژی‌ آب‌ در مسیر و 
نیز انحراف‌ آب‌ رودخانه‌ها برای‌ تامین‌ آب‌ کشاورزی‌ مورد استفاده‌ قرار می‌گیرد (3). سوالی‌ را در خصوص‌ بهینه‌ کردن‌ ابعاد سرریز از نظ‌ر اقتصادی‌ و فنی‌ مط‌رح‌ می‌نماید. 
برای‌ جوابگویی‌ به‌ این‌ سوال‌ و سوالات‌ متعدد دیگری‌ همچون‌: 
-1 بهترین‌ شیب‌ عمومی‌ نمای‌ پایین‌ دست‌ سرریز توریسنگی‌ پلکانی‌ برای‌ ایجاد حداکثر استهلاک‌ انرژی‌ کدام‌ است‌؟ 
-2 در چه‌ دبی‌ جریانی‌ حداکثر و حداقل‌ استهلاک‌ انرژی‌ اتفاق‌ می‌افتد؟ 
-3 آیا میزان‌ نفوذپذیری‌ سرریز تاثیری‌ در میزان‌ استهلاک‌ انرژی‌ جریان‌ دارد؟ و... 
که‌ هدف‌ تحقیق‌ پاسخ‌گوئی‌ به‌ سوالات‌ فوق‌ است‌ این‌ سوالات‌ با انجام‌ آزمایشات‌ بر روی‌ مدلهای‌ فیزیکی‌ سازه‌ در آزمایشگاه‌ هیدرولیک‌ و با بررسی‌ تغییرات‌ سرعت‌ 
جریان‌ آب‌ و تجزیه‌ و تحلیل‌ میزان‌ انرژی‌ جریان‌ در سرآب‌ و پایآب‌ مدل‌ سرریز پاسخ‌ داده‌ شده‌اند. 
روش‌ کار 
در انواع‌ سرریزهای‌ توریسنگی‌ (پلکانی‌، شیب‌دار و قائم‌) شکل‌ شماره‌ -1 انواع‌ پلکانی‌ آن‌ استهلاک‌ انرژی‌ خوبی‌ از خود نشان‌ می‌دهد (1، 2، 3). 
از انواع‌ سرریزهای‌ تاج‌ خط‌ی‌ (که‌ تاج‌ آن‌ در پلان‌ بصورت‌ خط‌ است‌) سرریز توریسنگی‌ پلکانی‌ است‌ این‌ نوع‌ سرریز، مشابه‌ تعدادی‌ سرریز اوجی‌ شکل‌ است‌ با این‌ تفاوت‌ که‌ به‌ جای‌ منحنی‌ پیوند در سط‌ح‌ آستانه‌ سرریز از تعدادی‌ پله‌ با مصالح‌ سنگی‌ که‌ در جعبه‌های‌ توری‌ فولادی‌ نرم‌ گالوانیزه‌ (توریسنگ‌) قرار گرفته‌اند (4). 
آزمایشهای‌ انجام‌ شده‌ بر روی‌ این‌ مدل‌ توسط‌ Peyras و همکاران‌ (5) نشان‌ می‌دهد که‌ اتلاف‌ انرژی‌ تابعی‌ است‌ از عدد پله‌ (آبشاره‌) شیب‌ وجه‌ پایین‌ دست‌ پله‌ها و تعداد پله‌ها که‌ برای‌ سه‌ نوع‌ جریان‌ ورقه‌ای‌ جزئی‌ ورقه‌ای‌ و شبه‌ صاف‌ از دبی‌های‌ کم‌ تا زیاد بر روی‌ پله‌ها ایجاد می‌گردد. 
در مدلسازی‌ سرریز با توجه‌ به‌ اینکه‌ نیروی‌ موثر در حرکت‌ جریان‌ نیروی‌ ثقل‌ می‌باشد از قانون‌ تشابه‌ فرود (یعنی‌ نسبت‌ نیروی‌ اینرسی‌ به‌ نیروی‌ ثقل‌) بر اساس‌ روابط‌ زیر استفاده‌ گردید: 
=نیروی‌ ثقل‌نیروی‌ اینرسی‌(1) 
g.Lخm.am.a=pL3.L/T2p."L3.g=V2L.g====> Fr=V 
 :Vسرعت‌ جریان‌ آب‌ 
 :gنیروی‌ ثقل‌ 
 :Lعمق‌ جریان‌ آب‌ می‌باشد. 
و با تعریف‌ بعضی‌ متغیرها از جمله‌ ارتفاع‌ سرریز(H) ، شیب‌ عمومی‌ نمای‌ پایین‌ دست‌ پله‌ها(i) ، تخلخل‌ توده‌ سنگ‌ بکار برده‌ شده‌(n) ، که‌ نمایانگر وضع‌ هندسی‌ 
سیستم‌ هیدرولیکی‌ و میزان‌ جریان‌ عبوری‌ از روی‌ سرریز در واحد عرض‌(q) ، ارتفاع‌ آب‌ روی‌ سرریز (h) و سرعت‌ آب‌ عبوری‌ از روی‌ سرریز (V) که‌ وضع‌ جریان‌ سیاله‌ را و 
نهایتا وزن‌ مخصوص‌ سیال‌ (pw) لزجت‌ سینماتیکی‌ (v) و نیروی‌ ثقل‌ (g) که‌ نشانگر خواص‌ سیاله‌ می‌باشند می‌توان‌ پارامترهای‌ بدون‌ بعد مستقل‌ زیر را به‌ دست‌ آورد و با استفاده‌ از تجارب‌ تحقیقاتی‌ مشابه‌ و امکانات‌ آزمایشگاهی‌، مقیاس‌ ساخت‌ مدل‌ فیزیکی‌ 1/10 و نیز مدل‌ از نوع‌ غیر معوج‌ انتخاب‌ شده‌ است‌. ابعاد هر جعبه‌ توریسنگ‌ در مدل‌ به‌ ترتیب‌ درازا 30 سانتی‌متر، پهنا 10 سانتی‌متر و بلندا 10 سانتی‌متر و تعداد پله‌ها نیز سه‌ پله‌ یعنی‌ ارتفاع‌ مدل‌ 30 سانتی‌متر انتخاب‌ شده‌ است‌. 
شیب‌ عمومی‌ نمای‌ پایین‌ دست‌ مدل‌ 1:1، 1:2 و 1:3 (عمودی‌، افقی‌) تعیین‌ و مدل‌ در دو حالت‌ عمده‌ یعنی‌ در حالت‌ اول‌ نفوذ آب‌ از داخل‌ و روی‌ سرریز (بالا دست‌ مدل‌ نفوذپذیر و قائم‌ است‌) و در حالت‌ دوم‌ فقط‌ آب‌ از روی‌ سرریز عبور می‌کند (بالادست‌ مدل‌ نفوذناپذیر قائم‌ است‌) آزمایش‌ شد. بده‌های‌ جریان‌ 20، 40، 60، 80 و 100 لیتر در ثانیه‌ انتخاب‌ و با سه‌ شیب‌ مختلف‌ در نمای‌ پایین‌ دست‌ در دو حالت‌ کلی‌ آزمایشات‌ صورت‌ گرفت‌. ابعاد چشمه‌های‌ توری‌ جعبه‌های‌ گابیون‌ 20*30 میلی‌ متر و قط‌ر سیم‌ توریها 0/7 میلی‌متر و سنگ‌ مورد استفاده‌ در جعبه‌ها از جنس‌ ماسه‌ سنگ‌، سنگ‌ آذرین‌ و سنگ‌ آهک‌ شکسته‌ تعیین‌ و ابعاد سنگ‌ها با توجه‌ به‌ انجام‌ آزمایش‌ دانه‌بندی‌ بوسیله‌ الک‌ حداقل‌ 1/5 برابر قط‌ر چشمه‌های‌ توری‌ و D50 =4/75mm انتخاب‌ شد D50) .مصالح‌ مورد استفاده‌ در ط‌رحهای‌ اجرایی‌ معمولا 20 تا 30 سانتی‌متر است‌). نظ‌ربه‌ اینکه‌ معمولا برای‌ حفاظ‌ت‌ توریها در تاج‌ پلکان‌ سرریزهای‌ توریسنگی‌ از یک‌ لایه‌ بتن‌ استفاده‌ می‌شود لذا با رعایت‌ شرایط‌ تشابه‌ مدل‌ و اصل‌ (از لحاظ‌ زبری‌ و ضخامت‌) در بعضی‌ مدلها، تخته‌ ضد آب‌ به‌ ضخامت‌ 19 میلی‌ متر بدین‌ منظ‌ور به‌کار رفته‌ است‌ شکل‌ شماره‌ -3 آزمایشها در آزمایشگاه‌ هیدرولیک‌ مرکز تحقیقات‌ آب‌ (سابق‌) جهادسازندگی‌ و در یک‌ فلوم‌ نیم‌ شیشه‌ای‌ با کف‌ ثابت‌ و عرض‌ و ارتفاع‌ 60 سانتی‌متر انجام‌ شد با توجه‌ به‌ شکل‌ -2 و اندازه‌گیری‌ تراز سط‌ح‌ آب‌ در هر مقط‌ع‌ در یک‌ دبی‌ معلوم‌، سرعت‌ و انرژی‌ جریان‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ سرریز محاسبه‌ و میزان‌ افت‌ انرژی‌ در بالا دست‌ و پایین‌ دست‌ از روابط‌ زیر تعیین‌ گردید: 
  E1=y1+V122g(6) 
  E2=y2+V222g(7) 
 %EL= E1-E2E1*100(8) 
در این‌ روابط‌ (y) عمق‌ جریان‌ آب‌، (V) سرعت‌ جریان‌ آب‌ و E انرژی‌ آب‌ و (%EL) درصد افت‌ انرژی‌ جریان‌ می‌باشد (اندیس‌ 1 و 2 نشانگر بالادست‌ و پایین‌ دست‌ مدل‌ است‌). 
با توجه‌ به‌ موضوع‌ مورد بررسی‌ و برای‌ تعیین‌ دقیق‌ عملکرد گزینه‌ها، ابتدا همبستگی‌ بین‌ سرعت‌ جریان‌ آب‌ در پایاب‌ با درصد افت‌ انرژی‌ با استفاده‌ از مدل‌ خط‌ی‌ آزمایش‌ شد. و سپس‌ با رسم‌ نمودارهای‌ متعدد با استفاده‌ از برنامه‌ کامپیوتری‌ وضعیتهای‌ مختلفی‌ از پارامترهای‌ جریان‌ (سرعت‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ در برابر بده‌ جریان‌ و سرعت‌ آب‌ در پایین‌ دست‌ در برابر درصد افت‌ انرژی‌) بررسی‌ شده‌اند جداول‌ 1 و 2 معادلات‌ مربوط‌ و قسمتی‌ از نتایج‌ را نشان‌ می‌دهد. 
بحث‌ و نتیجه‌ گیری‌ 
با توجه‌ به‌ هدف‌ تحقیق‌ که‌ بررسی‌ آزمایشگاهی‌ استهلاک‌ انرژی‌ جریان‌ بر روی‌ سرریزهای‌ توریسنگی‌ پلکانی‌ است‌ روش‌ نظ‌ری‌ و تجربی‌ و نیز نتایج‌ تحقیقات‌ قبلی‌ با تکیه‌ بر تحلیل‌های‌ ابعادی‌ و به‌ کارگیری‌ تحلیل‌های‌ آماری‌ برای‌ تجزیه‌ و تحلیل‌ مورد استفاده‌ قرار گرفته‌ است‌. با توجه‌ به‌ بیش‌ از 180 داده‌ آزمایشگاهی‌ قرائت‌ شده‌ که‌ حاصل‌ از بررسی‌ بر روی‌ 9 گزینه‌ سرریز که‌ بر روی‌ هر گزینه‌ 5 دبی‌ جریان‌ مختلف‌ عبور داده‌ شده‌ است‌ (مجموعا 45 آزمایش‌) لذا همبستگی‌ بین‌ دبی‌ جریان‌ با درصد افت‌ انرژی‌ برای‌ دستیابی‌ به‌ بالاترین‌ درصد افت‌ انرژی‌ با چهار مدل‌ خط‌ی‌ لگاریتمی‌، توانی‌ و نمایی‌ با 36 معادله‌ بررسی‌ شد و سپس‌ با رسم‌ نمودارهای‌ متعدد با استفاده‌ از برنامه‌ Harvard Graphics ver.5 وضعیتهای‌ مختلفی‌ از پارامترهای‌ جریان‌ بررسی‌ شده‌اند. این‌ نمودارها نشان‌ دهنده‌ تغییرات‌ بده‌ جریان‌ در مقابل‌ درصد افت‌ انرژی‌، عدد پله‌ در مقابل‌ درصد افت‌، سرعت‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ سرریز در برابر بده‌ جریان‌ و... می‌باشند. که‌ نتایج‌ به‌ شرح‌ زیر است‌. 
 -پارامترهای‌ موثر در ایجاد استهلاک‌ انرژی‌ جریان‌ در این‌ نوع‌ سرریزها شامل‌ شیب‌ عمومی‌ پایین‌ دست‌ پله‌ها، میزان‌ تخلخل‌ توده‌ سنگ‌ بکار رفته‌ در توریسنگ‌، دبی‌ عبوری‌ جریان‌، ارتفاع‌ کل‌ سرریز است‌. 
-لزوم‌ توجه‌ و استفاده‌ بیشتر از سازه‌های‌ توریسنگی‌ به‌ عنوان‌ گزینه‌ای‌ کارآ و مط‌مئن‌ در کارهای‌ رودخانه‌ای‌ مخصوصا بعنوان‌ سرریز در بندهای‌ انحرافی‌ که‌ استهلاک‌ انرژی‌ خوبی‌ از خود نشان‌ می‌دهند و نیز بعنوان‌ سدهای‌ تاخیری‌ (متوالی‌) در مسیر رودخانه‌های‌ پرشیب‌ مناط‌ق‌ کوهستانی‌ که‌ شدت‌ فرسایش‌ را کاهش‌ می‌دهند. 
 -تغییر در شیب‌ وجه‌ پایین‌ دست‌ سرریز در یک‌ دبی‌ ثابت‌، تغییرات‌ کم‌ سرعت‌ جریان‌ آب‌ در سرآب‌ سرریز را باعث‌ می‌شود. ولی‌ تغییرات‌ سرعت‌ آب‌ در پایین‌ دست‌ نسبت‌ به‌ تغییر این‌ شیب‌ در حالات‌ مختلف‌ متفاوت‌ است‌. 
 -سرعت‌ جریان‌ آب‌ در بالادست‌ و پایین‌ دست‌ همه‌ گزینه‌ها نسبت‌ به‌ افزایش‌ دبی‌ جریان‌ افزایش‌ می‌یابند و حداقل‌ سرعت‌ آب‌ در سرآب‌ و پایاب‌ مربوط‌ به‌  مدلهایی‌ است‌ که‌ بالادست‌ آنها نفوذناپذیر و تخته‌ روی‌ پله‌های‌ آنها قرار داده‌ شده‌ است‌. سرعت‌ آب‌ سرآب‌ در کلیه‌ مدلها و در دبی‌ 100 لیتر بر ثانیه‌ در شیب‌ پایین‌ دست‌ 1:2 کمتر از شیبهای‌ دیگر بوده‌ است‌. 
لذا در حالتی‌ که‌ حداقل‌ سرعت‌ جریان‌ آب‌ در پایاب‌ وجود دارد یعنی‌ حداکثر افت‌ انرژی‌ بر روی‌ سرریز، لزوم‌ ایجاد سازه‌ استهلاک‌ انرژی‌ (حوضچه‌ آرامش‌) با ط‌ول‌ زیاد در پایاب‌ منتفی‌ می‌گردد بط‌وریکه‌ بر اساس‌ نتایج‌ تحقیقات‌ انجام‌ شده‌ توسط‌ Peyras) و همکاران‌ 5) 10 تا 30% از ط‌ول‌ حوضچه‌ آرامش‌ کاسته‌ می‌شود که‌ این‌ میزان‌ معادل‌ 5 تا 10% هزینه‌ کل‌ پروژه‌ می‌باشد.
تبخیر:EVAPORATION 
تبخیر پدیده ای است که از هرگونه سطح مرطوب مانند سطوح آزاد آب یا سطح مرطوب خاک وگیاه صورت می گیرد. طی این فرآیند آب مایع به بخار تبدیل می شود ومجدداً آب به جو زمین برمی. از عوامل مؤثر براین فرآیند می توان به دمای هوا، سرعت باد، تابش خورشید اشاره کرد که هرچه میزان آن بیشتر باشد سرعت تبخیر نیز بیشتر است. 
منابع: 
1- ابراهیمی‌، نادرقلی‌ و .1372 ((بررسی‌ استهلاک‌ انرژی‌ جریان‌ بر روی‌ سرریزهای‌ گابیونی‌ پلکانی‌، پایان‌نامه‌ کارشناسی‌ ارشد رشته‌ تاسیسات‌ آبیاری‌ دانشگاه‌ تربیت‌ مدرس‌. 
2-جوان‌، محمود. فرشاد، مهدی‌ - ط‌الب‌ بیدختی‌، ناصر - جواهری‌، پرهام‌. .1369 ط‌رح‌ آنالیز و اجرای‌ سازه‌های‌ توریسنگی‌ (گابیون‌). معاونت‌ امور آب‌ جهادسازندگی‌ 1369

3-زند پارسا، شاهرخ‌ - شفاعی‌ بجستان‌، محمود. عملکرد سرریزها برای‌ کنترل‌ کف‌ و سط‌ح‌ آب‌ رودخانه‌ها. مجله‌ آب‌ شماره‌ .12

4-شفاعی‌ بجستان‌، محمود. .1371 جزوه‌ درسی‌ هیدرولیک‌ رسوب‌، دانشکده‌ کشاورزی‌ دانشگاه‌ تربیت‌ مدرس‌. 

 

هیدرولیک و هیدرولوژی
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:19
0 نظر

قرارداد پیمانکاری انفجار مسیر جهت جاده سازی

قرارداد پیمانکاری انفجار مسیر جهت جاده سازی

 

اداره / شرکت / سازمان...............

این قرارداد براساس توافق طرفین و طبق ماده 10 قانون مدنی که مقرر می دارد : قراردادهای خصوصی نسبت به کسانی که آن را منعقد نموده اند در صورتی که مخالف صریح قانون نباشد نافذ است تنظیم و برای طرفین لازم الاجرا می باشد .

ماده 1- طرفین قرارداد

-1/1 مدیریت مجتمع های اداری ......................... آقای .......................... فرزند ......................... شماره شناسنامه ......................... صادره از ......................... متولد ......................... ساکن..............تلفن ......................... که در این قرارداد اختصاراً کارفرما نامیده می شود .

-1/2 شرکت......................... آقای ................................. فرزند .................. شماره شناسنامه.......... صادره از ......................... متولد ......................... ساکن...............................

تلفن ......................... که در این قرارداد اختصاراً پیمانکار نامیده می شود .

ماده 2- موضوع قرارداد

انفجار مسیر منطقه کوهستانی برای جاده سازی

ماده 3- محل اجرا

شهرستان ......................... منطقه .........................

ماده 4- مدت قرارداد

از تاریخ ......................... لغایت .......................... به مدت .......................... روز / ماه / سال .

ماده 5- مبلغ قرارداد

مبلغ کل قرارداد ......................... ریال می باشد .

ماده 6- شرایط پرداخت

از قیمت کل قرارداد مبلغ .......................... به عنوان پیش پرداخت و بعد از انعقاد قرارداد و شروع کار مبلغ .......................... ریال ، مابقی پس از ارائه صورت وضعیت و تائید نماینده کارفرما پرداخت خواهدشد.

ماده 7- تعهدات پیمانکار

-7/1 پیمانکار متعهد می شود انفجار مسیر جا ده را به صورت حفر چاه و تامین مواد منفجره با دقت انجام دهد .

2-7-پیمانکار متعهد می شود که چکی به عنوان ضمانت حسن انجام کار در اختیار کارفرما قراردهد .

-7/3 پیمانکار متعهد می شود در زمان انفجار و غیر آن در امور کارگاه حراست و حفاظت نماید .

-7/4 پیمانکار نمی تواند موضوع قرارداد را به افراد دیگری واگذار نماید .

ماده 8- تعهدات کارفرما

-8/1 کارفرما متعهد می شود که مبلغ قرارداد را در موعد مقرر پرداخت نماید .

-8/2 کارفرما متعهد می شود که غذا روزانه و محل اسکان تعداد ................ نفر و وسیله نقلیه جهت استفاده افراد مستقر در کارگاه در اختیار پیمانکار قراردهد .

-8/3 کارفرما می تواند شخصی را به عنوان ناظر فنی به کارفرما معرفی نماید و نظارت عملیات اجرای پیمانکار را نظارت نماید .

ماده 9- موارد فسخ

هر یک از طرفین می تواند در صورت تخلف طرف مقابل از مرجع قضایی تقاضای فسخ نماید .

ماده 10 - مرجع حل اختلاف

هرگاه در اجرای کار یا تفسیر مفاد اختلافی بروز دهد ، مرجع حل اختلاف دستگاه قضایی خواهد بود .

ماده 11 - نسخ قرارداد

این قرارداد در 11 ماده و سه نسخه تنظیم و هر یک از نسخ دارای حکم واحد بوده ، و پس از امضاء و مبادله نسبت به طرفین لازم الاجرا خواهدبود .

 

امضاء کارفرما                                                                    امضاء پیمانکار

قرارداد پیمانکاری انفجار مسیر جه
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:11
0 نظر

آزمایش بررسی اثر هال در مس و تنگستن

تئوری:      

اگر یک صفحه فلزی یا نیمه­رسانا در داخل یک میدان مغناطیسی قرار گیر د و از داخل صفحه جریانی بگذرد، یک اختلاف پتانسیل در بین دو سطح عمود بر محور سوم در صفحه ایجاد      می­شود. این پدیده، پدیده هال خوانده  می­شود.

شکل.1.

بار متحرک که حامل جریان است، در اثر نیروی لورنتس وارده به آن به وسیله میدان مغناطیسی، منحرف می­شود. مقدار این نیرو عبارت است از:

1-1

     

اگر رسانایی صفحه به صورت الکترونیکی باشد(به وسیله حرکت الکترون­ها باشد)، الکترون­ها در جهت خلاف جهت جریان حرکت می­کنند و بنابراین با توجه به فرمول بالا، الکترون­ها به سمت صفحه A منحرف شده و در سطح آن بار منفی جمع می­شود.

 اگر رسانایی صفحه به دلیل حرکت حفره­ها باشد،  حفره­ها در جهت موافق با جریان حرکت می­کنند بنابراین جهت بردار  در فرمول برعکس می­شود، ولی با توجه به اینکه علامت بار نیز عوض شده، جهت نیروی لورنتس باز هم به سمت صفحه A خواهد بود. بنابراین در سطح صفحه A بار مثبت جمع می­شود.

انحراف بارهای داخل صفحه تا هنگامی که میدان الکتریکی تولید شده به وسیله آنها با نیروی لونتس برابر شود، ادامه می­یابد. پس از آن بارها منحرف نخواهند شد.

شرط برقراری تعادل در فرمول زیر نشان داده شده است.

1-2

از علامت اختلاف پتانسیل هال می­توان به نوع رسانش ماده پی برد. همچنین با داشتن اندازه اختلاف پتانسیل هال می­توان تعداد حاملین بار را بدست آورد.

همان­طور که گفته شد در حالت تعادل داریم: E=BV

بنابراین اختلاف پتانسیل میان دو صفحه A و B برابر است با:

1-3

از طرف دیگر داریم:

1-4

 که q بار الکتریکی هر حامل بار، n تعداد حاملین بار، A سطح مقطع (ab)، I جریان عبوری (عرضی) و V سرعت حاملین بار است.

پس از جایگزاری در فرمول داریم:

1-5

 ضریب هال نامیده می­شود و علامت آن نماینده نوع رسانایی است (منفی برای رسانایی به وسیله الکترون­ها و مثبت برای رسانایی به وسیله حفره­ها). با داشتن اختلاف پتانسیل بین دو صفحه جریان، شدت میدان مغناطیسی و ضخامت صفحه می­توان RH را محاسبه کرد.

شرح آزمایش:

آزمایش بررسی اثر هال برای دو صفحه مختلف از جنس­های مس و تنگستن انجام شد:

1)      آزمایش بررسی اثر هال در مورد صفحه تنگستن:

 ابتدا صفحه تنگستنی در داخل دستگاه قرار داده شد و پس از روشن کردن دستگاه­های مولد جریان IQ (جریان عرضی) و IB (جریان تولیدکننده میدان مغناطیسی) و ریست کردن دستگاه میکرو ولت متر، جریان عرضی برروی مقدار ثابت IQ=5A قرار داده شد. سپس IB از 0 با فواصل A5/0 تا 4A افزایش داده شد و مقادیر UH مربوطه در جدول 2 یادداشت شد.

در مرحله بعد IB روی 4 آمپر قرار داده شد و IQ از صفر تا 5 آمپر با فواصل 5/0 آمپر افزایش داده شد و مقادیر UH مربوطه به دست آمده، در جدول 3 یادداشت شد.

2)     آزمایش بررسی اثر هال در مورد صفحه مسی:

پس از گذشت 5 دقیقه از آزمایش اول، صفحه مسی در دستگاه قرار داده شد. در این مورد برعکس حالت قبل IB ثابت و IQ متغییر در نظر گرفته شد، یعنی در واقع میدان مغناطیسی را ثابت در نظر گرفته و میزان جریان عرضی متغییر است.

پس از ریست کردن دستگاه میکروولتمتر برروی دقت  4-10 و سپس قرار دادن آن روی دقت5-10، IB به میزان ثابت 3A رسانیده شد و IQ از 0 تا A5 به فاصله A5/0 افزایش داده شد. مقادیر به دست آمده UH در جدول 4 آورده شده­اند.

سپس IB و  IQ به میزان 0 رسانیده شده و میکروولتمتر دوباره ریست شد (روی دقت  -410) و پس از قرار دادن آن روی دقت  5-10، IB به مقدار ثابت A4 رسانیده شده و دوباره IQ از 0 تا A5 با فواصل A5/0 افزایش یافت. نتایج UH به دست آمده در جدول 5 نشان داده شده است.

به دلیل نوسان داشتن اعداد خوانده شد از روی میکروولتمتر در دقت 5-10، از میانگین این اعداد استفاده شد. برای به­دست آوردن شدت میدان از روی IB به دلیل نبودن تسلامتر از جدول 1 استفاده شد.

 

جدول 1

IB  (A)

0

 

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

B (T)

0

 

0.118

0.200

0.295

0.374

0.455

0.520

0.585

0.630

0.665

0.695

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جداول ونمودارها و نتایج:

(1نتایج به دست آمده برای آزمایش اول(تنگستن):

الف)جدول داده های به دست آمده از آزمایش:

جدول 2

UH (µV)

IB (A)

B (T)

406

0

0

405

5/0

118/0

404

1

200/0

403

5/1

295/0

402

2

374/0

402

5/2

455/0

401

3

520/0

401

5/3

585/0

401

4

630/0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار UH vs IB:(IQ=5A)

Text Box: UH (µV)

IB (A)
 

نمودار B بر حسب UH:

Text Box: UH (µV)

 

ب) IB=4 A و IQ متغیر از صفر تا 5 آمپر

جدول 3

UH (µV)

IQ (A)

0

0

45

5/0

81

1

124

5/1

160

2

200

5/2

243

3

285

5/3

321

4

363

5/4

401

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار حاصل از نتایج این آزمایش و محاسبه :

Text Box: UH (µV)

IQ (A)
 

 

 

 

 

(2نتایج به دست آمده برای آزمایش دوم(مس):

الف)جدول داده های به دست آمده از آزمایش:

جدول 4

 

جدول 5

IB=4A , B=0/630T

 

IB=3A , B=0/53T

UH (µV)

IQ (A)

 

UH (µV)

IQ (A)

0

0

 

0

0

9

5/0

 

10

5/0

22

1

 

22

1

34

5/1

 

34

5/1

46

2

 

47

2

62

5/2

 

60

5/2

71

3

 

72

3

84

5/3

 

84

5/3

98

4

 

96

4

109

5/4

 

110

5/4

122

5

 

123

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ب)نمودار UH vs IQ:(IB=4A)

Text Box: UH (µV)

IQ (A)
 

 

ج)نمودار UH vs IQ:(IB=3A)

IQ (A)
 
Text Box: UH (µV)

برای IQ=4 A:

 

برای IQ=5 A:

آزمایش بررسی اثر هال در مس و تنگ
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:04
0 نظر

فرم خام انعقاد قرارداد حفر چاه

قرارداد حفر چاه

 

این قرارداد مابین آقای                          به نشانی                                                             

 و تلفن                        به عنوان کارفرما از یک طرف و آقای                   فرزند                        

متولد               صادره از              به شماره شناسنامه             و به نشانی                                       

و تلفن                 به عنوان پیمانکار از طرف دیگر در تاریخ                        به شرح زیر منعقد می گردد.

 

ماده 1- موضوع قرارداد :

حفر یک حلقه چاه فاضلاب شامل میله و انباری در زیر زمین ساختمان در حال احداث واقع در                                          

                                به پلاک ثبتی                 و پروانه ساختمانی                    براساس مفاد زیر :

1-1-       حفر میله چاه تا میزان اعلام شده از سوی کارفرما به قطر 80 سانتی متر

1-2-       حفر انباری به شکل کله قندی به قاعده 200 سانتی متر و ارتفاع 200 سانتی متر و به طول           متر و در جهاتی که کارفرما اعلام می نماید.

1-3-       نصب کول بتنی در میله.

1-4-       نصب کول بتنی در انباری.

1-5-       نصب طوقه چینی به ضخامت 35 سانتی متر و نصب گلدان مربوطه .

 

ماده 2 – مدت قرارداد :

مدت قرارداد از تاریخ انعقاد آن                  روز می باشد. در صورتی که کار به علت عوامل فورس ماژور مانند زلزله، سیل، آتش سوزی و... و یا توسط سازمانهایی مانند شهرداری و نیروهای انتظامی تعطیل گردد مدت تعطیلی به زمان قرارداد اضافه خواهد شد.

 

ماده 3 – تعهدات پیمانکار:

3-1-       پیمانکار موظف است کلیه ابزار مورد نیاز کار از قبیل چرخ یا بالابر برقی ، طناب، دلو، کمپرسور، پمپ هوا و لوله های اتصال، سیم و روشنایی اتصال را تهیه و تدارک نماید.

3-2-       پیمانکار موظف است کلیه نیروهای انسانی موضوع عملیات را متناسب با مدت قرارداد تامین نماید.

3-3-       پیمانکار موظف است جهت اجرای موضوع قرارداد از نیروی انسانی ماهر و با تجربه استفاده نماید.

3-4-       پیمانکار برنامه ریزی خود را قبل از شروع بکار می بایستی به کارفرما اعلام نماید و جهت حفر چاه در زمان مقرر تدارک لازم را دیده باشد.

3-5-       پیمانکار می بایستی خاک های حاصل از حفاری را در محل مناسب طوری دپو نماید که مزاحم سایر عملیات اجرایی کارگاه نبوده و ضمنا به شکلی دپو نماید که بار ثقلی اطراف چاه را سنگین ننماید همچنین محل دپوی خاک و ارتفاع آن نیز بایستی با نظر کارفرما و یا دستگاه نظارت منطبق باشد.

3-6-       در صورتی که خاک چاه ریزشی باشد پیمانکار موظف است پس از هر چند متر حفاری نسبت به کول گذاری آن اقدام و سپس به حفاری ادامه دهد.

3-7-       در صورتی که حفر میله و یا انباری نیاز به کمپرسور داشته باشد پیمانکار بایستی نسبت به تهیه آن راسا اقدام نماید و پیمانکار مسئولیت هرگونه حادثه و اتفاقی را در این مورد می پذیرد و هیچگونه مسئولیتی متوجه کارفرما نخواهد بود.

3-8-       پیمانکار به هیچ عنوان نمی تواند از اتباع خارجی که مجوز کار در ایران را ندارند جهت اجرای موضوع عملیات استفاده نماید و درصورت استفاده از اتباع خارجی کارفرما می تواند یکطرفه قرارداد را فسخ نماید.

3-9-       پیمانکار موظف است کلیه موارد ایمنی و حفاظتی در کارگاه را رعایت نماید. ( وسایل ایمنی و حفاظتی شامل کلاه چانه دار، کفش ایمنی، کمربند ایمنی و هر وسیله لازم دیگر می باشد)

3-10-  پیمانکار نمی تواند موضوع قرارداد را بدون اطلاع کارفرما به شخص دیگری واگذار نماید.

3-11-  پیمانکار فقط می تواند در ساعات روشنی روز کار نماید و در صورتی که بخواهد در شیفت های دوم و سوم کار نماید بایستی با اجازه و موافقت کارفرما و یا دستگاه نظارت باشد.

3-12-  پیمانکار بایستی برنامه زمان بندی خود را بع کارفرما یا دستگاه نظارت ارائه دهد و پس از تایید ایشان مشغول بکار شود.

3-13-  پیمانکار مسئول حفظ و حراست از جان کارگران و وسائل و ابزار و تجهیزات خود می باشد.

3-14-  در صورت بروز هرگونه حادثه که نقص عضو و یا فوت را به دنبال داشته باشد پیمانکار خود مسئول تامین خسارات ناشی از آن است و هیچگونه مسئولیت و تامین خسارتی متوجه کارفرما نیست.

3-15-  مسئولیت هرگونه فساد، فحشا، کلاهبرداری، درگیری و مشابه آن توسط افراد پیمانکار در طول مدت اجرای پروژه به عهده پیمانکار است.

3-16-  پرداخت هرگونه حق ایاب و ذهاب، بیمه، غذا و محل اسکان کارگران به عهده پیمانکار است.

3-17-  پیمانکار افرادی را در کارگاه بایستی بکار گمارد که مورد تایید کارفرما باشد.

3-18-  پیمانکار اقرار می نماید که زمین مورد نظر را کاملا شناسایی نموده و از کم و کیف آن کاملا با اطلاع است و به کلیه مشخصات فنی و اجرایی اشراف کامل دارد و هیچ نکته ای باقی نمانده است که بعدا بتواند در مورد آن استناد به جهل خود نماید.

3-19-  در صورتی که کارفرما دستور کار جدیدی را به پیمانکار ابلاغ نماید، ایشان موظف به اجرای آن خواهد بود.

3-20-  در صورت مواجه شدن پیمانکار با موضوعات جدید، خطرناک یا غیر قابل پیش بینی ، پیمانکار موظف است موارد را فورا با کارفرما در میان گذاشته و پس از تایید کارفرما، کار را دنبال نماید.

3-21-  پیمانکار بایستی قبل از آغاز عملیات حفاری چاه، نسبت به بررسی های لازم در خصوص وجود و کیفیت موانعی از قبیل قنوات قدیمی، فاضلاب ها، پی ها و جنس خاک لایه های زمین و تاسیسات مربوط به آب ، برق، گاز، تلفن و نظایر آن را به عمل آورد و در صورت لزوم با سازمان های ذیربط تماس برقرار نماید. محل حفاری نیز باید طوری باشد که به هنگام کار خطر ریزش یا نشست قنات و فاضلاب مجاور یا برخورد با تاسیسات یاد شده را نداشته باشد.

3-22-  پیمانکار بایستی کارگرانی را که چاه کار می کنند به ماسک و دستگاه تنفسی مناسب مجهز نماید تا همواره هوای سالم به آنها برسد.

3-23-  پیمانکار باید پس از خاتمه کار روزانه، دهانه چاه را با صفحات مشبک مقاوم و مناسب به نحو مطمئن بپوشاند.

3-24-  هر روز پس از اتمام عملیات چاه کنی، باید دلو و طناب از داخل چاه جمع آوری شود.

3-25-  اگر برای روشنایی داخل چاه از برق استفاده می شود، باید با انتخاب کابل مناسب و سالم و نیز چراغ بی خطر، اصول ایمنی را رعایت نمود.

3-26-  استفاده از چراغ های نفتی یا گازی هنگام حفاری مجاز نیست، مگر آنکه چاه کاملا خشک و بدون خطر باشد.

3-27-  باید از ریختن آب و خیساندن اطراف دهانه چاه پرهیز گردد و به طور کلی رعایت آیین نامه و مقررات حفاظتی حفر چاه های دستی، مصوب شورای عالی حفاظت فنی وزارت کار و امور اجتماعی ، الزامی است.

 

ماده 4 – تعهدات کارفرما:

4-1-       کارفرما موظف است براساس مفاد قرارداد کلیه پرداخت های لازم را به پیمانکار انجام دهد.

4-2-       کارفرما موظف است مکانی جهت استراحت و غذاخوری برای کارگران مهیا نماید.

4-3-       کارفرما موظف است برق مورد نیاز و آب شرب را در اختیار پیمانکار بگذارد.

4-4-       کارفرما از بابت مواردی که بایستی در اختیار پیمانکار بگذار حق دریافت هیچگونه وجهی را ندارد.

4-5-       کارفرما بایستی سرویس بهداشتی مناسب و کافی کارگران را در کارگاه قبل از شروع عملیات احداث نماید.

 

ماده 5 – مبلغ قرارداد و نحوه پرداخت :

5-1-       مبلغ قرارداد به ازاء حفر هر متر طول میله               ریال و کول گذاری در میله هر متر طول           ریال و به ازاء حفر هر متر طول انباری           ریال و کول گذاری در انباری هر مترطول           ریال می باشد.

5-2-       مبلغ آجرچینی به ازاء هر متر مکعب آجرچینی           ریال و نصب گلدان هر عدد         ریال می باشد.

مبلغ کل قرارداد            ریال پیش بینی می گردد که تا 25% قابل افزایش یا کاهش خواهد بود .

تبصره(1) به این قرارداد هیچگونه تعدیل، اضافه بها، سختی کار و پاداش تعلق نمی گیرد و پیمانکار نباید چنین مبالغی را مطالبه نماید.

تبصره (2) در صورتی که خاک از نوع دج باشد و در هنگام حفاری به سنگ های بزرگ برخورد نماید هزینه کمپرسور به عهده کارفرما و مسئولیت حفاری به عهده پیمانکار است و مبلغ آن نیز با توافق طرفین خواهد بود.

تبصره(3) از هر پرداخت مبلغ 5% بیمه، 5% مالیات و 10% حسن انجام کار کسر خواهد شد.

تبصره(4) نحوه پرداخت مبالغ قرارداد پس از ارائه صورت وضعیت توسط پیمانکار و تایید دستگاه نظارت و کسر کسورات قانونی قابل پرداخت خواهد بود.

 

ماده 6- مشخصات فنی :

6-1-       چاه نباید در زیر و نزدیک ستون ها و دیوارهای باربر قرارگیرد. چاه باید در محل مناسب حفر گردد، به طوری که بعدا بازرسی و بازنگری احتمالی چاه به سهولت امکان پذیر باشد.حفر انبارهای چاه نیز باید به نحوی صورت گیرد که حتی المقدور در زیر دیوارها و ستون ها قرار نگرفته و به حریم اراضی مجاور و غیر، تجاوز نشود. چاه های آب و فاضلاب باید حتی المقدور در محوطه های باز حفر شوند.

6-2-       هنگام حفر میله باید جای پا در جداره چاه پیش بینی شود تا بتوان وارد چاه شد و یا از آن خارج شد. درصورت امکان بهتر است عمق میله چاه بین 10 تا 20 متر اختیار شود تا چاه هنگام ایجاد انبار در تحمل نیروهای وارده ، مقاوم تر بوده و در صورت ریزش احتمالی موضعی ، خطر کمتری را ایجاد نماید. میله باید کاملا قائم و شاقولی بوده و انحراف نداشته باشد.

6-3-       چنانچه چاه مرطوب بوده و دم یا گاز داشته باشد، باید به وسیله دستگاه های هوا دهی و لوله کشی در حین کار، هوای لازم را به درون چاه دمید تا مقنی بتواند به سهولت به کار خود ادامه دهد.

6-4-       انبار باید به صورت مخروطی حفر شود، به طوری که قاعده مخروط، پایین و راس ، بالا باشد. کف انبار باید تراز و تخت باشد.

6-5-       ریزش فاضلاب از دهانه تحتانی گلدان به داخل چاه، باید به نحوی باشد که فاضلاب مستقیما به ته چاه ریزش کرده، به جداره چاه برخورد نکند و موجبات شکستگی بدنه چاه را فراهم نسازد.

 

ماده 7 – فسخ قرارداد :

7-1-       در صورتی که پیمانکار بیش از یک چهارم برنامه زمان بندی تاخیر داشته باشد کارفرما می تواند قرارداد را فسخ نماید.

7-2-       عدم حسن اجرا یا عدم اجرای کامل یا قسمتی از هر یک از مراحل این قرارداد حق فسخ برای کارفرما خواهد داشت.

7-3-       در صورت انتقال قرارداد یا واگذاری آن به اشخاص دیگر کارفرما می تواند قرارداد را فسخ نماید.

7-4-       در صورت تاخیر بیش از یک هفته در شروع به کار قرارداد کارفرما می تواند قرارداد را فسخ نماید.

 

ماده 8 – دوره تضمین قرارداد :

مدت تضمین قرارداد            ماه پس از اتمام کار می باشد و در صورت بلا نقص بودن کار انجام شده مبلغ 10% حسن انجام کار با تقاضای پیمانکار مسترد خواهد شد.

 

 

 

ماده 9 – حکمیت :

طرفین آقای                                 را به عنوان داور مرضی الطرفین در موارد اختلافی تعیین نمودند . نظر داوری حکم لازم الاجرا است.

این قرارداد در 9 ماده و 4 تبصره و در دو نسخه متحدالمتن که هر یک حکم واحد را دارد، تنظیم گردیده است.

 

 

 

 

فرم خام انعقاد قرارداد حفر چاه
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:03
0 نظر

ونتوری فلوم

ونتوری فلوم

وسایل لازم:

      1.         ونتوری فلوم

      2.         عمق سنج ورنیه دار

      3.         خط‌کش فولادی

      4.         لوله پیتوت

      5.         دریچه کشوئی

مقدمه :

ونتوری فلوم یک انقباض تدریجی در کانال ایجاد می‌کند که در گلوگاه آن آب شتاب می‌گیرد و سپس با یک گشادگی تدریجی به عرض اولیه مقطع (عرض قبل از قرار دادن ونتوری فلوم) برمی‌گردد. در مقطع گشاد شده آب ممکن است همچنان دارای شتاب بوده و جریان فوق بحرانی باشد و یا ممکن است از شتاب آن کاسته شود و جریان در گلوگاه باید بحرانی باشد. همین خاصیت است که ممکن می‌سازد تا از فلوم‌ها برای اندازه گیری جریان استفاده گردد. برای اندازه‌گیری دبی جریان تنها لازم است ارتفاع آب در بالا دست اندازه‌گیری شود. در مقایسه با سرریزها نصب و احداث آن سختتر و هزینه بردار تر است ولی دارای دو مزیت است اول اینکه دارای اتلاف انرژی بسیار کمتری از سرریزها می باشد و همچنین آب ضمن عبور از گلوگاه ذرات جامد و رسوبات معلق را با خود می شورد و مانع ته نشینی آنها در کانال می شود را در کانال ته نشین نماید.

شرح آزمایش:

ابتدا قبل از قرار دادن ونتوری فلوم جریان را در کانال اندازه‌گیری می کنیم و با استفاده از معادله مانینگ و مقادیر اندازه‌گیری شده دبی، شعاع هیدرولیکی، مساحت مقطع و بدست آوردن ضریب مانینگ  شیب طولی کانال را محاسبه می‌نماییم.

 

 

مقادیر فوق پس از اندازه‌گیری برابر خواهد شد با :

همچنین برای بدست آوردن ضریب مانینگ از جدول مزبور استفاده کرده و ضریب نرمی را برای کانال با سطح صاف و صیقلی مانند شیشه یا چوب پولیش شده بدست می‌آوریم.



 

 


سپس بوسیله فرمول مانینگ                        شیب طولی کانال مورد آزمایش را محاسبه می‌نماییم:











 

 

 

 


پس از این مرحله ونتوری فلوم (که از دو تیغه ذوزنقه‌ای شکل تشکیل شده است که در دو سوی دیواره کانال قرار می گیرد) را در قسمت بالادست کانال نصب می کنیم  (دو سمت ونتوری فلوم کاملاً صیقلی شده و با چسباندن آن به دیواره کانال به وسیله نیروی کشش سطحی به دیواره کانال می چسبد).

لبه برجسته انقباض ونتوری فلوم بهتر است که در نقطه مناسبی از خط‌کشی که در طول کانال قرار گرفته است نصب شود.

( عرض طبیعی کانال برابر50  میلی مترو عرض گلوگاه در محل تنگ شدگی مقطع در وسط ونتوری فلوم  برابر 24 میلی متر می‌باشد).

برای بررسی جریان در حالتی که جریان بالا دست زیر بحرانی است با برقراری جریان مشاهده می‌شود که جریان با عبور از مقطع تنگ شده به صورت بحرانی در آمده و بعد از گذشتن از گلوگاه شتاب بیشتری می‌گیرد و به جریان فوق بحرانی تبدیل می‌شود.


 

تئوری آزمایش :

در تئوری ساده جریان در پروفیل جریان گسستگی رخ می‌دهد ولی در عمل آب به نرمی در طول فلوم پایین می‌افتد.

روابط مورد نیاز برای بدست آوردن دبی در مقطع بحرانی استفاده می‌نماییم بصورت زیر می باشد:

به دلیل وجود شرایط بحرانی در گلوگاه انرژی مخصوص 5/1 برابر عمق بحرانی است:              



 

همچنین به علت بحرانی بودن جریان مقدار عدد فود یک می باشد:

 

جریان از میان فلوم بر حسب سرعت و سطح مقطع جریان برابر با                   می باشد.

با استفاده از معادله‌های ذکر شده در بالا داریم:

 

 

واگربا احتساب کاهش در Q بدلیل افت اصطکاکی ضریب افت C را در معادله ضرب کنیم خواهیم داشت:

 

سپس با استفاده از فرمولهای فوق و مقادیر بدست آمده از آزمایش مقادیر ضریب افت اصطکاکی را برای دبی‌های مختلف بدست می‌آوریم.

سپس با قرار دادن دریچه در پایین دست مشخصات لازم برای رسم پروفیل سطح آب را در سه مرحله می خوانیم و به کمک آنهاپروفیل سطح آب را رسم می کنیم.

ضرایب افت برای دبی‌های مختلف نشانگر آن است که هرچه دبی بیشتر شود دقت رابطه تئوری بیشتر خواهد شد. حال نمودار دبی عملی را بر حسب دبی تئوری رسم می‌نماییم.

ونتوری فلوم
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:02
0 نظر

آزمایش دریچه

آزمایش دریچه:

مقدمه : هدف از این آزمایش بررسی تاثیرات دریچه بر روی دبی و همچنین ایجاد پرش هیدرولیکی پس از دریچه می باشد

شرح آزمایش:

در این آزمایش ابتدا جریان را با دبی ثابت در کانال برقرار می کنیم و سپس دریچه أی را در مسیر جریان قرار می دهیم و با تغییر ارتفاع دریچه، مقدار ارتفاع دو پیزومتر نصب شده برروی کانال( H1و H2 ) را می خوانیم و سپس بوسیله نمودار ارتفاع بر حسب دبی موجود در جزوه و به کمک اختلاف ارتفاع دو پیزومتر مقدار دبی عملی را بدست می آوریم. همچنین با اندازه گیریa و E و B عرض کانال و با استفاده از فرمول                                       مقدار دبی تئوری را محاسبه می کنیم و  با داشتن دبی عملی و دبی تئوری و به وسیله فرمول                                               مقدار ضریب تخلیه C را محاسبه می کنیم.

با رسم منحنی دبی تئوری- دبی عملی مشاهده  می‌شود که شیب بهترین خط عبوری از آن برابر 0.337 می باشد که این مقدار همان C  می‌باشد.

در ادامه آزمایش با تغییر دادن ارتفاع دریچه از کف کانال یک پرش هیدرولیکی ایجاد کرده و برای این پرش هیدرولیکی مقادیر قبلی را محاسبه کرده و علاوه برآن افت انرژی در دو سمت پرش هیدرولیکی را برای این حالت محاسبه می‌کنیم.

 

C

Qتئوری

Qعملی

H2

H1

V2/2g

Y2

V1/2g

Y1

 

E

0.831

0.00049

0.00041

291

319

2.6

98.9

7.2

125.4

1

54.6

 

افت انرژی در دو سمت پرش هیدرولیکی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

 

 

 


حال با استفاده از مقادیر جدول فوق مقدار           را محاسبه می‌نماییم:

 

آزمایش دریچه
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:01
0 نظر

جریان از روی سرریزها

جریان از روی سرریزها:

مقدمه : هدف از این آزمایش اصلاح رابطه توانی Q و h و تعیین ضریب تخلیه c می باشد.

طبق تعریف هر مانعی که بر سر راه جریان در کانال قرار گیرد و باعث شود تا آب در پشت آن بالا آمده و بر سرعت آب در ضمن عبور از روی آن افزوده شود، سر ریز نامیده می شود.

از موارد مهم کاربرد سر ریزها عبارتند از: اندازه گیری شدت جریان در کانالها، جریان آب روی سر ریز سدها ، مطالعه مقاطع جاده در مواردی که کالورت ها تحت تاثیر جریان سیلاب قرار گرفته اند، سر ریزهای بکار برده شده در شبکه های أبرسانی و فاضلاب جهت تخلیه یا پخش و … می باشند.

سر ریزها را از نظر شکل تاج و اینکه أیا تمام یا قسمتی از عرض کانال را گرفته اند، تقسیم بندی می نمایند. در مهمولترین تقسیم بندی ها، سر ریزها به دو گروه "سر ریز لبه تیز" و "سر ریز لبه پهن" تقسیم می شوند. همچنین سر ریز های می توانند به اشکال مختلف باشند.

سر ریز لبه تیز مستطیلی (در حالت مستغرق) : اغلب از سر ریزهای لبه تیر برای اندازه گیری جریان استفاده می شود.

برای محاسبه دبی جاری جاری شده از روی این سر ریزها و بطورکلی در سرریزهای لبه تیز مفهوم عمق بحرانی در روی سرریز قابل استفاده نبوده، بلکه برای این منظور فرض می گردد :

      1.         ارتفاع آب در روی سر ریز همان Hd  باقی مانده و انقیاض و کاهش عمق وجود ندارد.

      2.         سرعت آب در روی سرریز تقریباً افقی است.

  3.   فشار در تمام مقطع همان فشار اتمسفر یک باشد.(در این حالت فرض می گردد که سر ریز نظیر یک روزنه عمل می نماید).

تئوری آزمایش:

یک خط جریان نمونه (Stream line ) را از یک نقطه در سرآب تا یک نقطه در صفحه سرریز مورد مطالعه قرار می دهیم. با فرض یک سرعت یکنواختV  در بالادست سر ریز، انرژی مخصوص عبارت خواهد بود: 

E=a+h+V2/2g

و این انرژی در طول مقطع ثابت خواهد بود. فرض می کنیم سرعت در امتداد خط جریان مفروض، در صفحه سر ریز V و ارتفاع خط جریان روی تاج سر ریز Z باشد.

حال اگر افت انرژی در طول خط جریان وجود نداشته باشد و فشار در صفحه سر ریز آتمسفر یک باشد معادله برنولی را بصورت زیر می توان نوشت:

E=a+h+V2/2g=a+z+V2/2g

با توجه به ناچیز بودن انرژی سرعتی V2/2g در بالا دست در مقطع تقرب و صرفنظر از آن در فرمول فوق سرعت روی سرریز بدست می آید:

در مقطع 2 روی سر ریز :                                                                 

برای یک عنصر دبی عبور از عنصر ارتفاع  dz  و عرض B  می توانیم بنویسیم:

dQ=β.dq=V.β.dz

 

dQ= β.dq=√(2g(h-z)). β.dz

بشرط آنکه V افقی باشد، با صرفنظر از انقباض جهت ججریان در صفحه سرریز می توان دبی کل را بصورت زیر بدست آورد:

Q=∫dQ=∫√(2g(h-z)). β.dz

با انتگرال گیری خواهیم داشت:

Q= 2/3 β √2g .h3/2

حال لازم است به دلیل مفروضات متعددی که در دیفرانسیل بکار بردیم ضریب بی بعدc  را در رابطه فوق وارد سازیم:

Q= c.2/3 β √2g .h3/2

 

سر ریز لبه پهن : دراین نوع سر ریز ها، لبه سرریز به اندازه کافی پهن بوده و در مقایسه با سایر ابعاد، دارای اندازه قابل ملاحظه ای می باشد. تاج سرریزهای لبه پهن افقی و یا دارای انحنا خاصی بوده و اگر چه برای اندازه گیری دبی نیز مورد استفاده قرار می گیرد اما بیشتر به عنوان سر ریز سدها و گاه به عنوان خود سد (در صورتیکه آب مجاز به گذشتن از روی آن باشد) بکار می روند و در هر حال می توان در مواقع لزوم برای ذخیره نمودن حجم های زیاد آب و ارتفاع های بالا، از سرریزهای لبه پهن استفاده نمود.

سر ریز لبه آبریز(Overflow Spillway , Ogee Spillway) : این سر ریزها که از مهمترین و مشهورترین سرریزهای از نوع سرریز سدها می باشند  که بر اساس محاسبات هیدرولیکی مربوط به سر ریزهای با تاج مدور به گونه ای طراحی می گردند که پروفیل تاج و جلو ساختمان آن ها منطبق بر سطح زیرین آب لبریز شده از یک سرریز لبه تیز مستطیلی با همان مشخصات مورد نیاز در بالادست جریان اصلی باشد.

روند آزمایش : ابتدا سرریز را بصورت قائم در کانال، بالا دست بحرانی خروجی قرار می دهیم (ابتدا از سرریز لبه تیز استفاده می کنیم) و دستگاه را روشن می کنیم (ابتدا دبی را کم می کنیم و سپس در هر مرحله به وسیله پیچ تنظیم موتور پمپ دستگاه دبی را به تدریج اضافه می کنیم) و سپس بر روی مانومترهای نصب شده بر روی دستگاه دو عدد h1 و h2 را قرائت می کنیم و دبی دستگاه را یکبار به وسیله جدول ارائه شده در جزوه و یکبار به وسیله فرمولهای تئوری بدست می آوریم (باید توجه کنیم که در سر ریز لبه تیز به علت اینکه جت آبیی که از روی سرریز عبور می کند باید از وجه پایین دست سر ریز جدا باشد و آزادانه به آنسوی سرریز جهش نماید باید بوسیله لوله هوادهی، زیر تیغه جریان که از روی سرریز عبور می کند هوادهی شود تا جدایی تیغه از وجه پایین دست سرریز را تأمین کند و هنگامیکه دیگر نتوانستیم جدائی تیغه از وجه پایین سرریز را تأمین کنیم، اندازه گیری باید متوقف شود.

محاسبه دبی عبوری : همانطور که قبلاً ذکر شد یکبار دبی واقعی دستگاه به وسیله نمودار داخل جزوه اندازه گیری می کنیم و یکبار بوسیله فرمولهای زیر:

Q= 2/3 β √2g .h3/2

 

 


پرش هیدرولیکی :  پرش یاجهش هیدرولیکی از نوع جریانهای متغیر سریع استکه در بسیاری از کارهای عملی با آن روبرو بوده و آن عبارت است از تغییر حالت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی. چنانچه آب در قسمتی از مسیر دارای حالت فوق بحرانی بوده و بنا به مشخصات و موقعیت کانال بخواهد تغییر حالت دهد، عمق جریان در مسیر نسبتاً کوتاهی به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافته و نتیجتاً ضمن ایجاد افت انرژی محسوس، از میزان سرعت به میزان قابل توجهی کاسته می شود. این پیده که یکی از پدیده های مهم جریان آب در کانالهای باز بوده و از ابتدا تا انتهای آن یک تلاطم و پیچش سطحی آب وجود دارد، به پرش هیدرولیکی یا پرش آبی موسوم است.در چنین حالت و به تناسب شدت پرش، آشفتگی هایی در سطح آب دیده می شودکه بتدریج که به سمت انتهای پرش نزدیک می شویم از شدت آنها کاسته شده و متناسباً به جهت تبدیل انرژی به گرما، انرژی آب نیز کاهش می یابد. علاوه بر آن به جهت آشفتگی و تلاطم و بر اثر برخورد آب با هوا، مقداری هوا با در قسمتهای سطحی مخلوط شده که به سمت پایین دست منتقل و نهایتاً به شکل حباب هوا رها می گردد

 

نتایج آزمایش :

      ü        روابط بین دبی تئوری و دبی عملی با تقریب بسیار خوبی بصورت رابطه ای خطی می باشد.

  ü   ضریب تخلیه در سرریز اوجی از همه بیشتر (889/0) و در سر ریز های لبه تیز (757/0)، ایرودینامیک(746/0)، مستطیلی لبه گرد (701/0) و مستطیلی لبه تیز (670/0) به تر تیب کمتر است.

  ü   اندازه ضریب تخلیه نشان می دهد که دبی بدست آمده در سر ریز لبه تیز به دبی واقعی نزدیکتر است.

      ü        بین تغییرات دبی با عمق آب رابطه أی توانی از درجه n  بصورت Q=KHn  برقرار است.

       ü         به علت بالا بودن سطح آب در مخزن بالای پمپ در سطح آب با یک جهش هیدرولیکی مواجه هستیم.

      ü        مانومترهای ورودی مقاطع با کاهش دبی , کاهش ارتفاع و با افزایش دبی , افزایش ارتفاع دارند.

      ü        مانومترهای خروجی مقاطع کنترل باکاهش دبی , افزایش ارتفاع دارند.

 

 

منابع خطا :

  ü   خطا در خواندن مانومترها به دلیل تقعر سطح آب و عدم شفافیت لوله ها و موازی نبودن کامل خط دید با سطح واقعی آب.

      ü        خطا در خواندن مانومتر ها به دلیل نوسان اندک سطح آب به دلیل یکنواخت نبودن واقعی جریان.

      ü        نوسان داشتن دبی ورودی دستگاه.

  ü   وجود مقدار کم ولی غیر قابل اجتناب اصطکاک بین سیال و جداره مقاطع دستگاه به دلیل لزجت سیال و زبری کم دیواره کانال.

  ü   استفاده از معادلات برنولی در محاسبات هد انرژی جنبشی در صورتیکه جریان سیال به دلایل فوق واقعاً یکنواخت نبوده و تلفات کاملاً صفرنیست.

      ü        عدم دقت نمودار محاسبه دبی واقعی و خطاهای ناشی از قرائت نمودار.

      ü        وجود جرم در آب و یا وجود حباب هوا در لوله ها.

      ü        خطی ناشی از قرائت ارتفاع سنج و پیتومتر.

      ü        ثابت نبودن سطح آب در قبل و بعد از سر ریز.

      ü        صرفنظر کردن از هد سرعت در مقطع تقعر به علت ناچیز بودن.

 

 

جریان از روی سرریزها
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:01
0 نظر

وسایل اندازه گیری شدت جریان

وسایل اندازه گیری شدت جریان:

مقدمه : در بررسی جریان ها همیشه مطالعه شدت جریان سیال به دلیل وابستگی آن به عواملی مانند انرژی جریان اهمیت زیادی دارد و تاثیر عوامل مختلف بر شدت جریان سیال که وابسته به فاکتورهای مختلفی است, درنظر گرفته می شود. لزجت سیال, دبی و مشخصات هندسی مقطع جریان  از عوامل مهم موثر بر شدت جریان می باشند که از عوامل شناسایی دستگاه اندازه گیری شدت جریان نیز می باشند.

هدف از این آزمایش بدست آوردن ضریب تخلیه ونتوری، اورفیس و مندرج نمودن رتامتر و همچنین کاربرد معادله انرژی (معادله برنوی) در جریان یکنواخت می باشد. افت انرژی مربوط به هریک از قسمتها تعیین شده و با یکدیگر مقایسته می شوند. علاوه بر اندازه گیری شدت جریان توسط وسایل فوق، میزان تخلیه میز هیدرولیکی اندازه گیری می گردد و با هم مقایسته می گردند. تغییرات ضریب افت انرژی برحسب شدت جریان مختلف محاسبه و با یکدیگرمقایسه می گردند.

دستگاه مورد استفاده در این آزمایش از سه قسمت ونتوری، اوریفس و رتامتر تشکیل شده است که با هریک از قسمتها می توان به تنهایی شدت جریان را اندازه گیری نمود.

اصول نظری: دانیل برنولی با بکاربردن اصل بقای انرژی در حرکت سیالات غیر قابل تراکم به معادله زیر رسید:

P1/(ρg)+VA2/(2g)+Z1= P2/(ρg)+VB2/(2g)+Z2+ΔH1-2

P/(ρg) : انرژی هیدرو استاتیکی سیال.

V2/(2g) : انرژی جنبشی سیال.

 Z: انرژی پتانسیل سیال.

P/(ρg)+V2/(2g)+Z : انرژی کلی سیال.

ΔH1-2  :افت در انرژی کلی بین مقاطع 1و2.

با توجه به معادله برنولی برای هریک از وسایل ونتوری، اویفس و رتامتر رابطه ای خاص می توان بدست آورد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ونتوری : که از اتصال دو مخروط ناقص که  توسط لوله های استوانه ای به سایر قسمتهای دستگاه متصل شده اند و قطر لوله ورودی و خروجی ونتوری در این آزمایش 26 میلیمتر و قطر آن در گلوگاه 16 میلیمتر می باشد. و سه فشارسنج یکی در بخش ورودی, (A) یکی در محل خروجی (C)و دیگری در گلوگاه دستگاه (B) تعبیه شده اند.

با توجه به اینکه افت انرژی ΔH1-2 دردو انتهای ونتوری ناچیز است می توان از آن صرفنظر کرد. لذا کاربرد معادله 1برنولی بین انشعاب A و B بصورت زیر نتیجه می دهد:

P1/(ρg)+VA2/(2g) = P2/(ρg)+VB2/(2g)

 A: سطح مقطع

V : سرعت متوسط.

و چون طبق رابطه پیوستگی داریم:

ρVAAA=ρVBAB    mA=mB    è

باحذف VA در معادله برنولی خواهیم داشت:

VB=[2g/[1-(AB/AA)2](PA/ρg- PB/ρg]1/2

لذا میزان تخلیه خواهد بود:

Q=ABVB=AB[2g/[1-(AB/AA)2](PA/ρg- PB/ρg]1/2

Text Box: Q=C .AB

1-(AB/AA)
 

2g (hA-hB)

 
 
که در آن PA/ρg و PB/ρg به تر تیب ارتفاع آب در لوله های فشار سنج دستگاه می باشد. حال در یک وضعیت اختیاری با قرائت مانومترهای A و Bو به کمک رابطه قبل میزان شدت جریان آب را بدست می آوریم. و سپس آن را با میزان اندازه گیری شده توسط تانک توزین در میز هیدرولیکی مقایسته می کنیم. چون رابطه قبل یک رابطه نظری است و میزان واقعی شدت جریان از میزان تئوری کمتر است می توانیم با افزودن ضریب تخلیه آن را اصلاح کنیم.

انبساط مخروطی : این وسیله در امتداد ونتوری متر قرار داشته و بخش ابتدایی آن به صورت قطر خروجی ونتوری و بخش دوم آن که به اوریفیس متصل می باشد به قطر 51 میلیمتر می باشد. دو فشارسنج C وD به ترتیب به ابتدا و انتهای آن متصل می باشند.

اوریفس : این وسیله که در امتداد انبساط مخروط انبساط و هم قطر با خروجی آن نصب شده است  شامل یک صفحه مدور می باشدکه سوراخی به قطر 20 میلیمتر در مرکز آن تعبیه شده است. این وسیله به سبب شکل مشخصات هندسی معرفی شده در آن موجب ایجاد حرکت گردابی در جریان شده که به همین سبب افت فشار زیادی را موجب می شود. فشارسنج هایE  وF نیز در ابتدا و انتهای اوریفیس نصب شده اند.

با توجه به معادله برنولی بین نقاط E  و F  خواهیم دید که مقدار ΔH بسیار زیاد است و می توان دید که اثر افت انرژی اوریفس باعث ایجاد اختلاف در مانومتر خواهد بود که با اختلاف ارتفاع در حالت بدون اوریفس فرق دارد.

VF2/2g-VE2/g=(PE/ρg- PF/ρg)- ΔHE-F

چون افت انرژی ΔHE-F خود در اختلاف ارتفاع (PE/ρg- PF/ρg) موثر است، لذا می توان تغییرات انرژی در معادله فوق را بصورت زیر بیان نمود.

VF2/2g-VE2/g=K2(PE/ρg- PF/ρg)

که در آن K ضریب تخلیه تخلیه است و برای این دستگاه 601/0 می باشد.

برای اندازه گیری شدت جریان توسط اوریفس از فرمول زیر استفاده می شود.

  ½Q=AFVF=KAF[2g/(1-(AF/AE)2)x(PE/ρg- PF/ρg)]

که در دستگاه فوق قطر E برابر با 5 میلی متر و قطر F برابر با 20 میلی متر است حال می توانیم تنها با اندازه گیری اختلاف ارتفاع مانومتر ها شدت جریان Q را اندازه گرفت یعنی :

Q= Const. X (hE-hF)½

زانویی قایم : برای اتصال اوریفیس به آخرین قسمت اصلی آن یعنی رتامتر که به صورت قایم قرار دارد از زانویی 90 درجه استفاده می نماییم که قطر ورودی آن 51 میلیمتر و قطر خروجی آن 21 میلیمتر می باشد و فشار سنج های G و H نیز به ترتیب در ورودی و خروجی زانویی تعبیه شده اند.
رتا متر : این بخش دستگاه از یک لوله شیشه ای استوانه ای عمودی با قطر متغیر تشکیل شده که درون آن وزنه ای فلزی به عنوان شاخص شناور می باشد. در رتامتر افت فشار تقریباً ثابت بوده و به شدت جریان وابسته نیست و می توان آن را به میزان ثابت و مشخصی درنظر گرفت. دو فشارسنج H و I نیز در دو سمت رتامتر قرار داده شده اند.

با فرض کردن یک حجم کنترل در رتامتر و نوشتن قانون برنولی برای آن و مساوی فرض کردن سطح مقطع اول و دوم در آن خواهیم داشت

(PE/ρg- PF/ρg)=H+hH

حال اگر وزن مخروط شناور را WF و وزن آب داخل حجم کنترل را WW در نظر بگیریم  و با نوشتن رابطه تعادل خواهیم داشت:

P2A2+WF+WW-P1A2=0

که با حذف P1 و P2 بین معادلات خواهیم داشت:

WF+WW
 

rgA1
 
hH=                     - H

 

چون تمام پارامترهای سمت راست ثابت هستند لذا افت انرژی هیچ ربطی به طول ℓ ندارد.
و چون افت انرژی به سرعت آب در اطراف شناور بستگی دارد و افت انرژی ثابت است پس شدت جریان در محیط قاعده مخروط شناور باید ثابت باشد.

Q=( pDfqV) ℓ
 
Q=AF.V

AF=pDfd

d=ℓ*q

پس شدت جریان در رتامتر نسبت مستقیم با ارتفاع مخروط شناور دارد. لذا برای هر رتامتری یک نمودار تقریباً خطی به عنوان مشخصه درجه بندی ترسیم می شود. که به کمک آن می توان شدت جریان را تعیین نمود.

افت انرژی در هر قسمت را می توان مضربی از انرژی ورودی بیان کرد hL=KV12/2g  که در آن V1 سرعت ورودی و K ضریب افت دستگاه است.

حال برای هر قسمت از دستگاه داریم:

ونتوری متر : با نوشتن معادله انرژی بین انشعاب A و C نتیجه می شود:

(PA/ρg- PC/ρg)= hA-hC

 

KV12/2g=0.168 (hA-hC)

حال با داشتن hA ، hB و hC  می توان افت انرژی ونتوری و انرژی جنبشی ورودی و از روی آن ضریب دستگاه را محاسبه کرد.

اوریفس متر : چون لوله متصل به اوریفس دارای قطر 51 میلی متر است لذا سرعت ورودی به دهانه مدور (VE) 4/1 سرعت در لوله 26 میلی متری می باشد (لوله ونتوری). چون انرژی جنبشی به مجذور سرعت بستگی دارد لذا انرژی جنبشی ورودی به دهانه مدور ) 16/1 انرژی جنبشی در ورودی ونتوری می باشد.

 

VE2/2g=0.0625 VA2/2g

رتا متر : افت انرژی در رتامتر مستقل از شدت جریان است و مقدار تقریباً ثابتی است. که این مشخصه رتامتر است. از این رو خواهیم دید که در رتامتر افت انرژی بصورت ثابتی تابع انرژی ورودی نیست.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 می توان برای بررسی بیشتر افت انرژی در قسمتهای اتصال دهنده هر دستگاه اندازه گیری(ونتوری، اوریفیس و رتامتر) از قبیل از قبیل انبساط مخروطی و یا زانویی 90 درجه را تعیین نمود و سپس با افتهای دستگاهها مقایسته نمود.

افت  انرژی درانبساط مخروطی  :  اگر قبل از ورود به انبساط را C و بعد از آنرا D بگیریم با توجه به معادله برنولی و نسبت مساحتها در انبساط مخروطی که می دانیم 1 به 4 است. انرژی جنبشی خروجی  16/1 انرژی جنبشی ورودی است.

افت انرژی در انبساط مخروطی را می توان بصورت زیر نوشت

 hL=K’(1-AC/AD)2*VC2/2g=K. VC2/2g.

 

 

 

 

 

افت  انرژی در زانویی 90 درجه  :  افت انرژی در زانویی که لوله ورودی به قطر 26 میلی متر است به کمک رابطه برنولی قابل محاسبه شده است.

hL= K. VG2/2g.

که در آن K ضریب افت زانویی و VG سرعت ورودی است.

انرژی جنبشی خروجی 16 برابر انرژی جنبشی ورودی است.

 

 

 

 

 

 

شرح آزمایش :  پس از روشن نمودن پمپ دستگاه میز هیدرولیکی ابتدا شیر ورودی جریان آب و شیر کنترل رتامتر را کاملاً باز می کنیم تا یک دبی ثابتی به دستگاه وارد شود و مشاهده می شود که آب در رتامتر و بخش های مختلف دستگاه جریان یافته و در لوله های اندازه گیری فشار نیز سطح آب بالا آمده و نوسان می کند. این نوسان اولیه با گذشت مدت زمان کمی کاهش یافته و سطح آب در فشارسنج ها به صورت تقریباً ثابتی باقی می ماند که می توان در این وضعیت ادعا کرد که جریان یکنواختی در دستگاه برقرار شده است. حال به آرامی شدت جریان را طوری تنظیم می کنیم که وزنه درون رتامتر که شاخص به حساب می آید برروی عدد مورد نظر در شروع آزمایش قرار گیرد که در اولین برداشت این عدد معادل 19 بود. حال میز هیدرولیکی را در حالتی قرار می دهیم که آب به صورت دایمی تخلیه گردد.با یکنواخت شدن جریان و در حالی که شاخص رتامتر روی  اولین عدد قرار دارد ,  مانومترهای موجودبر روی دستگاه را به ترتیب از A تا I قرائت می کنیم و سپس آب را کاملاً تخلیه کرده و دبی را اندازه گیری می نماییم . پس از پایان یک دور قرائت و محاسبه دبی آب و ثبت نتایج, شاخص رتامتر را با کاهش دادن دبی ورودی , بنا به پیشنهاد مسوول آزمایشگاه به میزان 2 سانتیمتر پایین می آوریم  داده و عملیات را مانند مرحله قبل مجدداً انجام می دهیم. این کار را 9 مرحله تکرار کرده و نتایج را ثبت می کنیم. کلیه نتایج در جدول  آمده است:

 


نتایج آزمایش :

  ×   در این آزمایش در هر یک از قسمتهای دستگاه اختلاف هد و افت انرژی بر اساس روش و فرضیات یکسانی محاسبه می گردند.

      ×        افت فشار در ونتوری از اوریفیس و رتاری مترکمتر می باشد .

  ×   زانویی باعث کاهش شدت جریان و افت فشار در مدار می شود که مقدار این افت به مشخصات هندسی زانویی مربوط می شود. به طوریکه در این آزمایش می توان با تغییر زاویه خم شدگی زانویی , میزان افت فشار را در آن افزایش یا کاهش داد.

      ×        مشخصات هندسی مقاطع عبوری جریان تاُثیر مهمی بر هد جریان دارد.

  ×   برای سیال در ایده آل، با فرض ناچیز بودن تلفات اصطکاکی, می توان در مقاطع یکسان, هد سرعتی سیال را یکسان فرض نموده و بااستفاده از قوانین برنولی وضعیت انرژی و تغییرات هد را محاسبه نمود که اساس کار برای کل مقاطع یکسان ولی روش استفاده از این فرمولها متفاوت است.

   ×    در این آزمایش , انرژیها و تغییرات آن بر اساس انرژی جنبشی محاسبه می گردند و بهمین دلیل در محاسبه ضریب تصحیح انرژی, انرژی کل را بر انرژی اولیه هر بخش از دستگاه تقسیم می نماییم.

      ×        مانومترهای ورودی مقاطع با کاهش دبی , کاهش ارتفاع و با افزایش دبی , افزایش ارتفاع دارند.

      ×        مانومترهای خروجی مقاطع کنترل باکاهش دبی , افزایش ارتفاع دارند.

  ×   افت انرژی مستقل از شدت جریان است زیرا در طول آزمایش ,دو مانومتر H و I از هم فاصله ثابتی دارند.

      ×        میزان افت هد با افزایش دبی افزایش می یابد.

      ×        میزان افت هد در اوریفیس به دلیل بوجود آمدن جریان گردابی زیاد است.

  ×   میزان افت هد در مقاطع مختلف یکسان نبوده و در اوریفیس بیشترین و ر رتامتر کمترین مقدار را داراست.

      ×        روابط بین هد ارتفاع و دبی با تقریب قابل قبولی به صورت خطی می باشد.

      ×        ضریب افت در اوریفس از همه بیشتر و در زانویی از همه کمتر می باشد.

منابع خطا :

1- خطا در خواندن مانومترها به دلیل تقعر سطح آب و عدم شفافیت لوله ها و موازی نبودن کامل خط دید با سطح واقعی آب.

2-  خطا در خواندن مانومتر ها به دلیل نوسان اندک سطح آب به دلیل یکنواخت نبودن واقعی جریان.

3-  نشت مقاطع در بعضی از قسمتهای دستگاه که باعث کاهش دقت در محاسبه دبی و عدم یکنواختی جریان می شد.

4- وجود مقدار کم ولی غیر قابل اجتناب اصطکاک بین سیال و جداره مقاطع دستگاه به دلیل لزجت سیال و زبری هرچند کم لوله ها بر اثر گذشت زمان.

5- استفاده از معادلات برنولی در محاسبات هد انرژی جنبشی در صورتیکه جریان سیال به دلایل فوق واقعاً یکنواخت نبوده و تلفات کاملاً صفرنیست.

6-  عدم دقت کامل وزنه ها یا محاسبه در زمان برای محاسبه دبی آب.

7-  وجود جرم در آب و یا وجود حباب هوا در لوله ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

وسایل اندازه گیری شدت جریان
چهارشنبه 27 خرداد 1394 ساعت 18:00
0 نظر