بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن

بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن

هدف از انجام آزمایش :

بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن و تعیین اسلامپ و ضریب تراکم یک نمونه بتن

مقدمه :

منظور از عمل آوری ، روشی است که در پی آن هیدراتاسیون سیمان انجام می گیرد و در آن دما ، رطوبت و .. کنترل می شود.

مثلا می توان بتن را درون آب سرد قرار داد ، با آب گرم آن را عمل آورد و یا روش های پیشرفته تر توسط بخار آب گرم به عمل آوردن آن کمک کرد. در کل هدف از عمل آوری رساندن آب به خمیر سیمان برای انجام هیدراتاسیون کامل می باشد.

وقتی که رطوبت نسبی در داخل منافذ به کمتر از 80 درصد کاهش یابد ، هیدراتاسیون به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. پس بهتر است مقدار رطوبت در بتن ، در حد 80 درصد حفظ گردد.

عمل آوری به دو صورت مصنوعی و طبیعی انجام می گیرد. عمل آوری طبیعی توسط آب خود مخلوط بتن انجام می گیرد. ولی عمل آوری مصنوعی ، ایجاد محیطی مناسب برای عمل آمدن بهتر بتن است. بهتر است که رطوبت افت نکند ، زیرا هم بر مقاومت اثر می گذارد و هم باعث ایجاد ترک در مخلوط بتن می شود.

در بتن معمولا ، فقط سطح خارجی در معرض رطوبت قرار می گیرد و درون آن از رطوبت به دور است. بتن واقع شده در یک تیر مسلح نیاز به عمل آوری دارد و لیکن به علت ضخامت پوشش بتن این عمل اتفاق نمی افتد. به همین دلیل در مورد سازه های نازک دوری از رطوبت خیلی نگران کننده نیست و با عمل آوری ، تمام قسمت های آن به خوبی به عمل می آیند.

گرچه نفوذ ناپذیری قسمت های خارجی بتن ، تاثیر زیادی بر عدم خوردگی فولاد ها در بتن مسلح دارد.

البته هیدراتاسیون کامل برای کسب مقاومت نهایی بتن مورد نیاز نیست. و در عمل هم ، چنین حالتی به سختی پیش می آید. مهم این است که تا حد امکان هیدراتاسیون را زیاد کنیم.

روش های عمل آوری :

انواع عمل آوری به دو دسته ، عمل آوری مرطوب و عمل آوری غشایی تقسیم می شوند.

در روش مرطوب ، هدف تامین آبی است که می تواند توسط بتن جذب گردد. در این روش سطح بتن باید دائما از رمانی که برای بتن مشکل ایجاد نمی کند در معرض آب قرار گیرد. برای این منظور می توان مرتبا سطح بتن را آبپاشی کرد و یا بتن را زیر لایه ای از آب یاخاک مرطوب قرار داد. روش های دیگر ، قرار دادن گونی خیس یا استفاده از لوله های آب است که به طور مداوم سطح بتن را مرطوب نگه دارند.

باید به این نکته توجه کرد که آبی که روی بتن می ریزیم حاوی موادی نباشد که به بتن صدمه بزند. همچنین دمای آب طبق پیشنهاد ACI ، 11 درجه سانتی گراد می باشد.

در روش دوم ، یا همان عمل آوری غشایی بر مبنای جلوگیری از افت رطوبت از سطح بتن قرار دارد.

بدون اینکه امکان نفوذ آب از خارج به داخل بتن وجود داشته باشد. برای این منظور از ورقه های پلی اتیلن یا کاغذهای تقویتی استفاده می کنیم.

از عوامل مهم در عمل آوری ، زمان عمل آوری می باشد . بسته به عوامل محیطی نظیر ، یخ زدگی ، مواد شیمیایی خورنده و ... زمان های متفاوتی پیشنهاد شده است. در استانداردهای متفاوت زمان های گوناگون پیش بینی و توصیه شده است. نکته قابل توجه این است که این زمان ها از آزمایشاتی که بر روی نمونه ها با عمل آوری های متفاوت انجام می گیرد بدست خواهد آمد.

نکته قابل توجه دیگر این است که اجرای عمل آوری بسیار مهم است . چراکه معمولا عمل آوری خوبی پیشنهاد می شود ولی در اجرا به مشکلات بر می خورد و معمولا چنانچه شاید و باید اجرا نمی شود.

آزمایش اسلامپ :

یکی از متداول ترین آزمایشاتی که در کارگاه بر روی بتن انجام می گیرد ، آزمایش اسلامپ است. برای این آزمایش از یک قالب مخروطی به ارتفاع 30 سانتی متر استفاده می شود. قالب را بر روی صفحه فلزی صافی قرار می دهیم و در سه لایه و هر لایه با 25 ضربه بتن را درون آن می ریزیم. ضربه ها با میله فولادی به قطر 1.6 سانتی متر زده می شود. کاهش ارتفاع سطح بتن را اندازه می گیریم.

نکات مهم در انجام آزمایش این است که سطح داخلی قالب و صفحه را در ابتدای آزمایش مرطوب کنیم تا از اصطکاک بتن با قالب جلوگیری شود. همچنین بعد از ریختن بتن در مخروط باید ذراتی از بتن را که اطراف قالب ریخته اند تمیز کنیم. اگر قالب به نحو زیر نشت کند می گویند اسلامپ برشی رخ داده است و باید بار دیگر آزمایش را تکرار کرد. اگر در دفعه بعد نیز همین اتفاق افتاد ، بتن فاقد چسبندگی است.

با انجام آزمایش اسلامپ ، می توان رطوبت بتن را در مخلوط بتن کنترل کرد.

آزمایش ضریب تراکم :

در این آزمایش مقدار کارایی بتن توسط کار مشخصی که بر روی بتن انجام می گیرد ، اندازه گیری می شود.

درجه تراکم که از روی همین آزمایش بدست می آید ، نسبت چگالی واقعی به دست آمده در آزمایش به چگالی بتنی که کاملا متراکم شده است به دست می آید.

دستگاه آزمایش از دو ظرف تخلیه که هر کدام به شکل مخروط ناقص می باشد و نیز یک ظرف استوانه ای تشکیل شده است. این 3 ظرف در بالای یکدیگر قرار گرفته اند. در زیر مخروط ها درب هایی جهت تخلیه بتن در نظر گرفته شده است.

ظرف تخلیه فوقانی را از بتن پر می کنند و این عمل به آرامی صورت می پذیرد که در این مرحله کاری روی بتن انجام نشود. سپس درب زیر ظرف را باز می کنند تا بتن در ظرف دوم بریزد . سپس درب ظرف دوم را باز می کنند تا بتن درون استوانه بریزد. سطح استوانه را صاف کرده و آن را دوزن می کنیم و چگالی بتن را در این قسمت بدست می آوریم. سپس استوانه را از همان بتن پر کرده و بر روی میز لرزاننده قرار می دهیم تا خوب متراکم شود و چگالی را در این حالت نیز بدست می آوریم.

طریقه انجام آزمایش :

برای انجام آزمایش در ابتدا باید بتن را آماده کنیم. نسبت های بتن بدین ترتیب داده شده اند : 2.5 : 2 : 1 و 0.48 . پس ابتدا مقدار مواد را تعیین می کنیم. ( برای 20 کیلوگرم بتن )

مخلوط کن را تمیز و آماده کار می کنیم. نحوه ی میکس به طریقه زیر است : ابتدا درشت دانه ها و سپس ریزدانه ها را می ریزیم و 3/2 آب را داخل مخروط می ریزیم و به مدت 2 دقیقه آن را مخلوط می کنیم. سپس سیمان و باقی آب را اضافه می کنیم و 3 دقیقه مخلوط می کنیم. پس از مخلوط شدن ، 3 دقیقه دستگاه را خاموش می کنیم و با دست مصالحی که به کناره های ظرف چسبیده اند را مخلوط می کنیم. سپس مجددا میکسر را به مدت 3 دقیقه روشن می کنیم. هم اکنون بتن آماده انجام آزمایشات بعدی است.

انجام آزمایش اسلامپ :

نتیجه بدست آمده از آزمایش اسلامپ بدین شرح است  :

مقدار اسلامپ = 2.25 = 2.5 سانتی متر

آزمایش ضریب تراکم :

آزمایش های فشاری :

دو نمونه مکعبی تهیه می کنیم . یکی در حوضچه و دیگری در هوای آزاد قرار می دهیم. برای اینکه بفهمیم عمل آوری چه تاثیری بر مقاومت خواهد داشت !

نمونه در آب :

نمونه در هوا :

سئوالات :

1-    عوامل موثر بر مقاومت فشاری را بنویسید .

-        جنس سنگدانه ها ، مقاومت سنگدانه ها ، مقاومت خمیر سیمان ، تخلخل سیمان ، نسبت آب به سیمان ، تراکم ، نحوه ی عمل آوری ، هیدراتاسیون ، مواد افزودنی ، آزمایش بارگذاری ، نوع نمونه ، عمر نمونه ، نوع آزمایش ( مرطوب ، خشک ) ، ابعاد نمونه ، سرعت بارگذاری

2-    در خصوص سرعت بارگذاری و تاثیر آن در مقاومت توضیح دهید.

-        با توجه به وجود پدیده ای به نام خزش ، هرچه سرعت بارگذاری کمتر باشد ، مقاومت کمتری از نمونه را مشاهده می کنیم و هرچه سرعت بالاتر رود ، مقاومت بیشتر خواهد شد. البته خزش مربوط به عمری تا حدود 5 سال است و بعد از آن سرعت تاثیر خیلی زیادی بر مقاومت نمونه ندارد. خزش بدین صورت تعریف می شود : " افزایش تغییر شکل بتن تحت اثر فشار ثابت وارد بر آن و در طول زمان " .

3-    انتظاری که از نمونه ها در هوا و آب داریم چیست ؟

-        مطمئنا انتظار داریم که نمونه ای که در آب عمل آوری شده به علت هیدراتاسیون بیشتر مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد . و این به خاطر چسبندگی سیمان به سنگدانه ها بر اثر هیدراتاسیون می باشد.

4-    انتظار شما از خطوط ترک در نمونه ها چگونه است ؟

-        به علت تخلخل نمونه های بتنی ، بر اثر اعمال بار نمونه ها ترک می خورند.

ترک ها معمولا با زوایای حدود 20 الی 30 درجه اتفاق می افتد . انتظار داریم ترک ها بدین صورت در نمونه ها ایجاد شوند . اگر اصطکاک رکاب بارگذاری با نمونه ها زیاد باشد ، ترک ها بیشتر بر روی سطح بتن خواهند بود و نواحی بالا و پایین کمتر ترک بخورند.

آنالیز قابها تحت تاثیر ترکیبات مختلف بار قائم بعلاوة بار جانبی و ترسیم پوش مربوطه.

آنالیز قابها تحت تاثیر ترکیبات مختلف بار قائم بعلاوة بار جانبی و ترسیم پوش مربوطه.

در مورد بارگذاری جانبی با توجه به اینکه ساختمان مورد نظر منظم می باشد, طبق بند 2-3-1 آیین نامة 2800 از روش استاتیکی معادل می توان  برای برآورد نیروهای زلزله مؤثر بر آن استفاده کرد. حال با توجه به اینکه برنامة ETABS برآورد و توزیع نیروی زلزله بین طبقات با این روش را بطور خودکار انجام می دهد لذا کافیست ضرایب زلزله در دو جهت محاسبه و به برنامه داده شوند.

طبق بند 2-4-11 آیین نامة 2800 در نظر گرفتن پیچش نیز در هنگام اعمال نیروی زلزله الزامی است. از آنجا که در پروژه حاضر مدلسازی سه بعدی انجام شده خروج از مرکزیت مرکز سختی و مرکز جرم بطور خودکار  توسط برنامه در نظر گرفته می شود ولی اثر پیچش تصادفی را باید مدنظر قرار دهیم. خوشبختانه برنامة ETABS قابلیت ویژه ای برای در نظر گرفتن پیچش تصادفی دارد. در هنگام معرفی حالات بار زلزله می توان مقدار خروج از مرکزیت تصادفی را برای هر حالت بار زلزله معرفی کرد. از آنجا که برای هر حالت بار زلزله خروج از مرکزیت تصادفی در دو جهت متفاوت ممکنست اتفاق بیافتد لذا هر حالت بار زلزله به دو حالت بار مستقل تبدیل خواهد شد و در مجموع چهار حالت مستقل بارگذاری زلزله خواهیم داشت. که عبارتند از:

EPX : برای حالت بار زلزله در جهت X با خروج از مرکزیت در جهت مثبت Y

ENX : برای حالت بار زلزله در جهت X با خروج از مرکزیت در جهت منفی Y

EPY : برای حالت بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت در جهت مثبت X

ENY : برای حالت بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت در جهت منفی X

کلاً 16 نوع ترکیب مختلف بار برای بار قائم بعلاوة بار جانبی در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

D+1.2L+1.2EPX

D+1.2L+1.2EPY

D+1.2L+1.2ENX

D+1.2L+1.2ENY

D+1.2L -1.2EPX

D+1.2L -1.2EPY

D+1.2L -1.2ENX

D+1.2L -1.2ENY

0.85D+1.2EPX

0.85D+1.2EPY

0.85D+1.2ENX

0.85D+1.2ENY

0.85D -1.2EPX

0.85D -1.2EPY

0.85D -1.2ENX

0.85D -1.2ENY

ساختمان حاضر برای هر 16 نوع ترکیب فوق تحلیل شده است. ترکیب بار ENVELOPH که در بر گیرندة همه ترکیبات فوق است برای ترسیم پوش منحنی لنگر خمشی و نیروی برشی معرفی شده است.

وزن واحد حجم مصالح

وزن واحد حجم مصالح

آزمایش شماره 8

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       مصالح سنگی

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       کولیس

                   ü       ظرف استوانه ای

E از آنجا که معمولا %75 بتن را مصالح سنگی تشکیل می دهند و نقش مهمی در خواص بتن مخصوصا مقاومت آن دارند محاسبه  وزن حجمی آنها دارای اهمیت ویژه ای می باشد. دانستن خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان برای ساخت بتن اهمیت پیدا می کند.

مقدمه: وزن مخصوص مصالح به دو صورت وزن مخصوص متراکم و وزن مخصوص غیرمتراکم تعریف می کنند. ولی از آنجاکه در بتن دوغاب (خمیرساخته) شده از سیمان فضاهای بین دانه های سنگی را پر می کند همواره از وزن مخصوص غیرمتراکم مصالح استفاده می کنیم و وزن مخصوص متراکم مصالح در عمل به کار نمی آید.پس آزمایش برای اندازه گیری وزن واحد حجم غیر متراکم مصالح انجام خواهد شد.

نحوه آزمایش : ابتدا ظرف استوانه ایی متناسب با مقدار مصالح مورد آزمایش انتخاب می کنیم  و ابعاد آن را (عمق و قطر داخلی ظرف) بوسیله کولیس اندازه می گیریم. سپس ظرف را بوسیله ترازو وزن می کنیم و مصالح مورد آزمایش را در ظرف تا اندازه ای می ریزیم که تا لبه ظرف کاملاً از مصالح پر شود و ظرف حاوی مصالح را دوباره وزن می کنیم و با تفاضل وزن مجموعه و وزن ظرف، وزن مصالح را به دست می آوریم و از آنجا که حجم حجم غیر متراکم مصالح  برابر با حجم ظرف می باشدحجم ظرف را بدست می آوریم .

 وزن حجمی غیر متراکم مصالح مورد آزمایش از طریق فرمول زیر محاسبه  خواهد شد :

وزن مصالح

گنجایش ظرف

                                                                                                                                                                        : وزن واحد حجم غیر متراکم         

وزن واحد حجم مصالح

 ادامه آزمایش شماره 8

نتایج بدست آمده از این آزمایش به شرح زیر می باشد:

نوع مصالح	شن نخودی	شن بادامی	ماسه 0.6
قطرداخلی ظرف(D)	15.12 cm	15.12 cm
عمق ظرف(h)	15.16 cm	15.16 cm
حجم ظرف=حجم مصالح(v)	2722 cm3	2722 cm3
وزن ظرف(a)	1047 gr	1047 gr
(وزن مصالح + وزن ظرف)(b)	4109 gr	5181 gr
وزن مصالح(b-a)	3062 gr	4134 gr
وزن واحد حجم مصالح	1.125 gr/cm3	1.519 gr/cm3

درصد نرمی ذرات سیمان

آزمایش شماره 9

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       برس سیمی

                   ü       الک شماره 200، سرالک و ته الک

                   ü       سیمان

نحوه  آزمایش: هدف از این آزمایش بدست آوردن ریزی ذرات سیمان مورد استفاده در ساخت بتن می باشد.

ابتدا الک شماره 200 (No.200) و سر الک و ته الک مورد استفاده در آزمایش را کاملا تمیز می کنیم و سپس هریک را جداگانه بوسیله ترازو وزن می نماییم (این توزین از آن جهت  در ابتدا انجام       می شود که سرالک و ته الک تمیز بوده و خطای آزمایش نسبت به حالتی که ذرات گرد سیمان به ظرف چسبیده اند کمتر می باشد). سپس  50 گرم از سیمانی که از 24 ساعت قبل  در دستگاه OVEN  ودر دمای  110±5°C قرارداده بودیم تا کاملا خشک شود را در داخل الک می ریزیم (بهتر است الک شماره 200 و ته الک را بر روی ترازو قرار دهیم و وزن آنها را حساب کرده و 50 گرم وزنه اضافی بر روی ترازو قرار دهیم. سپس انقدر در داخل الک سیمان بریزیم تا ترازو عقربه ترازو بر روی صفر قرار گیرد). و پس از آن سرالک را روی مجموعه الک و ته الک می گذاریم و سیمان نمونه را به مدت 3 تا 5 دقیقه با تکان دادن دست الک می کنیم. (باید توجه داشت سیمان مورد استفاده در الک کردن کاملاً پودر شده باشد و دانه های کلوخه شده در آن دیده نشوند.) پس از پایان الک اولیه ته الک را به آرامی خارج می کنیم و بوسیله برس سیمی یک مرتبه به آرامی ته الک شماره 200 را تمیز می کنیم.حال ته الک را دوباره نصب می کنیم و مانند دفعه قبل سیمان را دوباره الک  می کنیم (این بار  به مدت 5 تا 10 دقیقه) پس از پایان الک کردن مجموعه الک را مایل در دست   می گیریم و در 6 جهت (با فاصله 60 درجه نسبت به هم و پشت سر هم) به آن 25 ضربه وارد می کنیم که در مجموع 150 ضربه به مجموعه وارد می شود. و پس از آن ته الک را باز می کنیم  و بوسیله برس سیمی دوباره کف آنرا تمیز می کنیم.

درصد نرمی ذرات سیمان

 ادامه آزمایش شماره 9

پس از آن الک شماره 200 را که حاوی سیمان باقی مانده بر روی آن می باشد را دوباره وزن می کنیم و با کم کردن وزن اولیه الک از آن وزن سیمان باقی مانده بر روی الک را بدست می آوریم. حال بوسیله فرمول زیر      می توانیم درصد نرمی ذرات سیمان را بدست آوریم:

100×

وزن سیمان عبوری از الک شماره 200

وزن اولیه سیمان

نتایج بدست آمده در این آزمایش به شرح زیر می باشند:

وزن اولیه سیمان	49.7
وزن سیمان باقی مانده روی الک شماره 200	19.7
وزن سیمان عبوری از الک شماره 200	30
درصد نرمی سیمان	30/49.7*100=60%

محاسبه درصد نرمی ماسه

آزمایش شماره 10

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       لوله آزمایش (استوانه مدرج)

                   ü       الک شماره  4  ( No.4 )

                   ü       سیمان

                   ü       سنبه

نحوه  آزمایش: ابتدا مصالح را به وسیله  الک شماره 4 الک می کنیم تا شن از ماسه جدا شود و بر روی الک بماند (ماسه از الک عبور می کند). سپس به میزان 110 گرم از مصالح الک شده را داخل یک لوله آزمایش که بر حسب inch  درجه بندی شده می ریزیم سپس تا ارتفاع چهار اینچی لوله از مایع استوکس* پر می کنیم.

سپس با نگاه داشتن دست بر روی دهانه لوله، لوله را در یک سیکل افقی به مدت 30 ثانیه تکان می دهیم تا مصالح کاملاً با مایع استوکس مخلوط شوند.

سپس لوله را به مدت 10 دقیقه به صورت عمودی ساکن قرار می دهیم تا ذرات موجود در مایع ته نشین شوند(ممکن است در این مرحله ذرات ریز دانه در زیر ذرات درشت دانه محبوس شوند و ذرات درشت دانه مانع صعود آنه شوند)پس از پایان مدت 10 دقیقه حجم محتویات درون لوله را به وسیله مایع استوکس به 15 اینچ می رسانیم تا با این عمل ذرات ریزدانه محبوس شده در زیر، بالا بیایند و سپس لوله را مجدداً به مدت 20 دقیقه بصورت عمودی ساکن قرار می دهیم.

سپس ارتفاع مجموع ارتفاع ماسه و ذرات ریزدانه (h1  ) را که به راحتی بر روی لوله قابل تشخیص است را قرائت       می کنیم و ارتفاع h2 که ارتفاع ماسه می باشد به علت عدم وجود مرزی معین بین ذرات  لای و ماسه به راحتی قابل تشخیص نمی باشد. به همین علت از سنبه که از 2 صفحه مدور که به وسیله یک میله به هم متصل شده اند و فاصله بین آنها 10.2 اینچ می باشد تشکیل شده است استفاده می کنیم به این ترتیب که صفحه پایینی بر روی ماسه قرار می گیرد و ارتفاع صفح دوم را قرائت می کنیم و از تفاضل این عدد از10.2  مقدار h2 بدست می آید.

محاسبه درصد نرمی ماسه

 ادامه آزمایش شماره 10

 اکنون ارزش ماسه از فرمول زیر قابل محاسبه است :

h2

h1

                                                                                                100×               S.E=                          

 کلیه نتایج و محاسبات در جدول زیر آمده است :

h1:4.7 cm

چشمی:h2:13.3 cm

h3:13.3 cm

بوسیله سنبه:h2= h2-10.2=13.3-10.2=3.1 cm

S.E.=4.7/3.1*100=65.95%

*مایع استوکس از ترکیبات کربنات کلسیم ، فرمالین ، گلیسیرین و آب مقطر تشکیل شده است که دارای بویی نامطبوع و رنگی شفاف می باشد. این ماده جهت تسریع در عمل ته نشین شدن ذرات بکار می رود. لازم به ذکر است که به علت کمبود میزان ذرات ریز دانه می توانستیم از آب مقطر بجای مایع استوکس استفاده کنیم.

سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن آرمه با بتن سبک سازه اى

سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن آرمه با بتن سبک سازه اى

سیستم  large panel یا سیستم box type  در دسته بندی سیستم های پیش ساخته بتنی           tilt up قرار مى گیرد. در این سیستم، پانل های دیوارى، علاوه بر تحمل بارهاى ثقلى، بارهاى جانبی را نیز به صورت دیوار برشى تحمل می کند، در نتیجه این نوع سیستم در دسته بندى سازه ای، یک سیستم دیوار باربر با دیوار برشى است.

بارهای مرده و زنده از طریق دال های بتن مسلح کف که ازطریق اتصالات مفصلى یا غلطکى به دیوارها متصل می باشند، انتقال یافته و دیوارها نیروهای ناشی از بارهای وارده را به شالوده منتقل می کنند.

سیستم باربرجانبی سیستم پیش ساخته فوق شامل دیوارهاى پیش ساخته بتن مسلح است که به صورت دیوار برشی عمل مى کند و در برابر نیروهاى برشى ناشى از بارهاى جانبى مقاومت می کند. در این سیستم به دلیل استفاده از پانل هاى دیوارى براى باربرى ثقلى و اتصالات مفصل مابین کف ها و دیوارها امکان استفاده از سیستم باربرى جانبى از نوع قاب خمشى نیست و تنها سیستم مقاوم دربرابر بارهاى جانبى پانل هاى دیوارى است که به صورت دیوار برشى در برابر نیروى جانبى مقاومت مى کند.

ازآن جا که این سیستم، سیستم، large panel  با به کارگیرى بتن سبک سازه ای و لایه عایق حرارتى در کارخانه است، لذا به نظر مى رسد ضمن کاهش وزن دیوارها، رفتار مطلوب ترى در مقابل انبساط و انقباض را تأمین کند.

مصالح اصلی مصرفی در این سیستم سیمان، میل گرد، پوکه صنعتی) پوکه لیکا( ، پلى ا ستایرن و گاز طبیعی برای عمل آوری بتن است. کلیه مصالح در داخل کشور قابل تامین است.

عایق حرارتى دیوارها از طریق استفاده از یک لایه ملات سیمان و پلى ا ستایرن تأمین مى شود که در کارخانه به هنگام ساخت دیوارها بر روى لایه بیرونى دیوار خارجى اجرا مى شود. از آن جا که ضریب انتقال حرارت بتن سبک نیز از بتن معمولى کمتر است، لذا به نظر مى رسد که عایق حرارتى این سیستم توسط لایه عایق حرارتى سیمان و پلى ا ستایرن به همراه بتن سبک تأمین مى شود. این سیستم در طبقه بندی صرفه جویى زیاد در مصرف انرژى قرار داشته و در تمام مناطق ایران قابل استفاده است. مصالح به کار گرفته شده در این نوع از ساختمان از مقاومت خوبی در برابر آتش سوزی برخوردار هستند.

این سیستم هم چنین جواب گوى نیاز صدابندى بر اساس مقررات ملى ساختمان است.

این سیستم در زمینه هاى انرژى، حریق، آکوستیک و سازه، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن

آرمه با بتن سبک سازه ای

-1طراحى لرزه ای و سازه ای به ترتیب براساس آئین نامه هاى IBC 2003 ACI 318-05 و ویرایش هاى ، بعد آن ها انجام گیرد.

  -2 بار زنده در محدوده 250- 400 کیلوگرم بر متر مربع مجاز است.

-3 حداکثر طول دهانه قابل اجرا 5 متر است.

-4 کاربرد سیستم در ساختمان هاى مسکونى است.

-5 رعایت ضوابط کلى شکل پذیرى ویژه بر اساس فصل21 آئین نامه  ACI 318-05  و ویرایش هاى بعد از آن الزامى است.

-6 منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع الزامى است.

-7 رعایت حداقل و حداکثر مقاومت فشارى به ترتیب 21 و 35 مگا پاسکال براساس ACI 213R-03 و ویرایش هاى بعد از آن براى ساخت بتن سبک الزامى است.

-8 طبقات مجاز قابل اجرا حداکثر سه طبقه مسکونى روى پیلوت یا 12 متر از تراز پایه سازه است.

-9 رعایت تنش تسلیم فولاد به مقدار 300 و 400 مگاپاسکال در اعضاى سازه ای و حداقل 400

مگاپاسکال در اتصالات غلافى الزامى است.

-10 رعایت تمهیدات لازم براى عدم مشارکت دیوارهاى غیر سازهای و تیغه ها(جداگرهاى میان قابى) در سختى سازه الزامى است.

-11 رعایت تمهیدات لازم متناسب با شرایط اقلیمى مختلف کشور الزامى است.

-12 عایقکارى حرارتى جداره هاى خارجى ساختمان مطابق الزامات مبحث 19 مقررات ملى

ساختمان الزامى است.

-13 رعایت مبحث سوم مقررات ملى ساختمان درخصوص حفاظت ساختمان ها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه شماره 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با درنظر گرفتن تعداد طبقات، ابعاد ساختمان، کاربرى و وظیفه عملکردى عنصر ساختمانى ضرورى است.

 -14 صدابندى هوابرد جداکننده هاى بین واحدهاى مستقل و پوسته خارجى ساختمان و صدابندى سقف بین طبقات مى بایست مطابق مبحث هجدهم مقررات ملى ساختمان تامین گردد.

-15 اخذ گواهینامه فنى براى محصول تولیدى، پس از راه اندازى خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

انواع ساختمان

 2-1) انواع ساختمان

اصولاً ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می توان به دو دسته تقسیم نمود .

2-1-1) ساختمانهای بتنی

ساختمان بتنی ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه ( سیمان ، شن ، ماسه و فولاد بصورت میل گرد ساده و یا آجدار ) استفاده شده باشد در ساختمانهای بتنی سقفها به وسیله تاوه ( دال های ) بتنی پوشیده می شود و یا از سقفهای تیرچه و بلوک و یا سایر سقفهای پیش ساخته استفاده می گردد و برای دیوارهای جدا کننده ( پارتیشن ها ) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه ای ، آجر ماشینی سوراخ دار ، آجر معمولی کوره ای و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شده و ممکن است از دیوار بتن آرمه هم استفاده شود .

در هر حال در این نوع ساختمانها شاه تیرها و ستونها از بتن آرمه ( بتن مسلح ) ساخته
می شود .

2-1-2) ساختمانهای فلزی

در این نوع ساختمانها برای ساختن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده می شود در ایران معمولاً ستونها را از تیرآهنهای I دوبل و یا بال پهن های تکی ( آهنهای H ) استفاده می نمایند و همچنین برای اتصالات از نبشی – تسمه و برای زیرستونها از صفحه فولادی استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به همدیگر متصل می نمایند سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیرآهن و طاق ضربی باشد و یا از انواع سقفهای دیگر از قبیل کامپوزیت، تیرچه بلوک و غیره استفاده گردد .

برای پارتیشنها می توان مانند ساختمانهای بتنی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب یا سفالهای تیغه ای استفاده نمود .

در هر حال جدا کننده ها می باید از مصالح سبک انتخاب شوند .

2-1-3) ساختمانهای آجری

در ساختمانهای کوچک که از چهار طبقه تجاوز نمی نمایند می توان از این نوع ساختمان استفاده نمود اسکلت اصلی این نوع ساختمانها آجری بوده و برای ساختن سقف ها در ایران معمولاً از پروفیلهای فولادی I ( تیرآهن I) و آجر بصورت طاق ضربی استفاده
می گردد و یا ازسقف تیرچه و بلوک استفاده می شود در این نوع ساختمانها برای مقابله با نیروهای جانبی مانند زلزله باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقفها استفاده شود ( در مورد شناژ بالا و پائین در فصل ساختمانهای آجری توضیح داده خواهد شد ) در ساختمانهای آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می گیرند و اغلب پارتیشنها نیز همین دیوارهای حمال می باشند حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از 35 سانتی متر کمتر باشد .

2-1-4)  ساختمانهای خشتی و گلی

این نوع ساختمانها در شهرها بعلت گرانی زمین کمتر ساخته می شود و بیشتر در روستاهای دور که دسترسی به مصالح ساختمانی مشکل تر است مورد استفاده قرار می گیرد .

اسکلت اصلی این نوع ساختمانها از خشت خام و گل می باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی کند ودر مقابل نیروهای جانبی مخصوصاً زلزله به هیچ وجه مقاومت
نمی نمایند باید از ساختن این نوع ساختمانها مخصوصاً در مملکت ما که از مناطق زلزله خیز دنیا می باشد جداً جلوگیری بعمل می آید .

بجز انواع فوق ساختمانهای دیگری نیز وجود دارد مانند ساختمانهای چوبی که بیشتر در نواحی مرطوب که دارای جنگلهای فراوان بوده و در نتیجه چوب به قیمت ارزان در دسترس قرار می گیرد ساخته می شود مانند شهرهای جنوبی اطریش و یا بعضی از ایالات آمریکا .

ساختمانهای چوبی در ایران بعلت کم بودن جنگل کمتر ساخته می شود و همچنین ساختمانهای سنگی که بیشتر در مناطق کوهستانی مورد استفاده قرار می گیرد ممکن است ساختمانی مرکب از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمانهای فلزی و بتنی و یا فلزی و آجری و غیره .

ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی ، اداری ، بیمارستانها ، انبارها ، مدارس و مکانهای عمومی مانند باشگاهها و ورزشگاهها و غیره تقسیم می شود که مطالعه در این زمینه بیشتر بعهده مهندسین معمار می باشد .

2-2) پی کنی

2-2-1) اصولاً پی کنی بدو دلیل انجام می شود .

1- دسترسی به زمین بکر

با توجه به اینکه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستون ها به زمین منتقل می شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد برای دسترسی به چنین زمینی ناچار به ایجاد پی برای ساختمان می باشیم .

2- برای محافظت پایه ساختمان

برای محافظت پایه ساختمان و جلوگیری از تأثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی نمائیم در این صورت حتی در بهترین زمینها نیز باید حداقل پی هائی به عمق 40 تا 50 سانتی متر حفر کنیم .

2-2-2) تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان

بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می شوند .

الف – زمینهای خاکریزی شده ( زمینهای خاک دستی ) مانند بعضی از اراضی شمال تهران و خندق های پر شده که همه بوسیله خاک دستی پر شده اند مقاومت این زمینها بسیار کم بوده و قدرت مجاز آنها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می باشد این زمینها بدون پی سازی ویژه مانند شمع کوبی و غیره به هیچ وجه برای ساختمان مناسب نیستند .

ب – زمینهای ماسه ای مانند زمینهای سواحل دریا این زمینها برای ساختمانهای سبک مناسب هستند و در حدود 1 تا 2/1 کیلوگرم بر هر سانتی متر مربع بار تحمل می نمایند و در بعضی از انواع زمینهای سواحل دریا که ماسه ای بوده و بکلی فاقد خاکهای چسبنده
می باشد ( خاک رس ) بیش از 500 گرم بار تحمل نمی کنند در این گونه زمینها نیز باید برای ساختمانهای سبک طبق شرایط محلی پی سازی ویژه صورت بگیرد و برای ساختمانهای بزرگ ابعاد پی باید با توجه به مطالعات مکانیک خاک و بر طبق محاسبه ساخته می شود .

ج – زمینهای شنی اگر این زمینها دارای دانه بندی خوب باشند بطوریکه دانه های ریز فضای خالی بین دانه ها درشت تر را پر نموده و تولید جسم توپر و متراکمی کرده باشد و این دانه بندی بوسیله ماده چسبنده بهم متصل باشد ( خاک رس به اندازه لازم ) برای ساختمان بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد به این گونه زمینها زمین دج گفته می شود .

د- زمینهای رسی – این زمینها بدو دسته تقسیم می شوند .

1- زمینهای رس خشک که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل
می نمایند مانند زمینهای جنوب تهران .

2- زمینهای رس تر ( آبدار ) – این زمینها بواسطه وجود آب فراوان داخل خاک دارای سستی های زیاد بوده و قدرت مجاز آن بر حسب درصد آب موجود در آن متفاوت است باید توجه نمود که اعداد داده شده در فوق برای مقاومت مجاز زمین در خاکهای مختلف کاملاً تقریبی بوده زیرا تعیین مقاومت مجاز خاک به عوامل دیگر از قبیل آب های تحت الارضی و درصد خاکهای چسبنده و غیره نیز بستگی دارد .

شکل 2-1 پی نواری

2-3) ساختمانهای آجری

نخستین مرحله در ساختمانهای آجری مانند سایر ساختمانها پی سازی می باشد که این کار بعد از گود برداری و پی کنی باید صورت بگیرد معمولاً برای ساختمانهای آجری که دیوارهای اصلی حمال می باشد از پی های نواری استفاده می شود پی های نواری را در امتداد دیوارهای حمال و تیغه ها با عمق و عرض معین حفر می نمایند .

2-3-1) عمق پی های نواری:

در زمینهای خوب حداق عمق پی های نواری در حدود 50 سانتی متر می باشد و اگر در این عمق به زمینی بکر دسترسی نباشد باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داده .

2-3-2) عرض پی :

معمولاً عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن ساخته می شود زیرا اولاً همیشه فشار وارده و سطح تحت فشار با هم نسبت معکوس دارند در ثانی فرض بر این است که بار وارده وسیله دیوار یا ستون به پی با زاویه 45 درجه منتقل می شود بدین جهت عرض پی را بزرگتر از عرض دیوار می گیرند و چنانچه پی از مصالح گران قیمت ساخته شوند مانند بتن و یا سنگ چین از ساختن کنارهای پی خودداری نموده و آنرا بصورت پله و یا شیب دار می سازند .

2-3-3) لایه های پی های نواری :

لایه های پی سازی در پی های نواری به ترتیب از پایین به بالا عبارتند از :

1-               شفته ریزی

2-               کرسی چینی

3-               شناژ

4-               ملات ماسه سیمان برای زیرایزولاسیون رطوبتی

5-               قیر و گونی برای ایزولاسیون رطوبتی

6-               ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیرگونی

7-               دیوار چینی اصلی

1- شفته ریزی :

پی های نواری در ساختمانهای آجری دو یا سه طبقه معمولاً با شفته پر می شوند شفته مخلوطی است از خاک مناسب و آهک شکفته و آب

2- کرسی چینی

معمولاً در طبقه هم کف ساختمانها سطح اطاقها را چند سانتی متری از کف حیاط یا کوچه بلندتر می سازند به این اختلاف ارتفاع کرسی چینی می گویند معمولاً کرسی چینی به سه علت انجام می شود اول آنکه از قدیم الایام بشر تمایل داشت قدری بلندتر از کف زمین سکونت کند و بدین ترتیب احساس امنیت بیشتری می نمود دوم آنکه ارتفاع طبقه هم کف با سطح زمین مانع ورود برف و باران و برگ و خاشاک و غیره بداخل اطاقها می گردد سوم آنکه چون اغلب زمینهائی که ما برای ساختمان انتخاب می کنیم کاملاً مسطح نبوده و دارای شیب می باشند و از طرفی اطاقها و سالنهای ساختمان باید کاملاً در یک سطح ساخته شود لذا برای مسطح کردن اطاقها قسمتهای پایین را بوسیله کرسی چینی با قسمتهای بلند آن هم سطح می نمایند .

عرض دیوارهای کرسی چینی بستگی به ارتفاع آن دارد هر قدر این ارتفاع بیشتر باشد به علت وجود خاکی که در پشت آن قرار می گیرد باید پهنای آن بیشتر شود تا بتوانند در مقابل فشارهای جانبی کاملاً مقاومت نماید این مسئله در دیوارهای اطراف ساختمان که فشارهای خاک از یک طرف می باشد باید بیشتر رعابت گردد در هر حال کرسی چینی باید قدری بیشتر از دیوار اصلی و قدری کمتر از پی زیر آن باشد اگر ارتفاع کرسی چینی فقط در حدود 10 الی 15 سانتی متر باشد می تواند پهنای آن مساوی دیوار روی آن باشد باید برای کلیه دیوارها اعم از دیوارهای حمال و یا تیغه ها و پارتیشنها پی سازی و کرسی چینی انجام شود .

3- شناژ

شن به زبان فرانسه به معنای زنجیر و شناژ به معنی زنجیر کردن می باشد این قسمت از ساختمان که روی کرسی چینی و معمولاً در یک تراز ساخته می شود برای متصل کردن کلیه پی ها به همدیگر ایجاد می گردد در اثر وجود شناژ کلیه قسمتهای ساختمان بطور یکپارچه عمل نموده و کلیه نشستها یکنواخت بوده و نیروهای وارده اتفاقی ( مانند زمین لرزه و باد ) به یک نقطه ساختمان به تمام قسمتهای ساختمان منتقل گشته ودر نتیجه از شدت نیروی وارده در یک نقطه کاسته شده و مانع خرابی ساختمان می گردد همانطوریکه در بالا گفته شد معمولاً شناژهای افقی را روی کرسی چینی در طبقه همکف اجراء
می نمایند ولی گاهی اوقات نیز در طبقات زیر هر سقف روی کلیه دیوارها شناژ اجرا می گردد و این شناژهای افقی که در پایین و بالای دیوار ساخته می شود بوسیله شناژهای عمودی در چند نقطه به یکدیگر متصل می گردد اجراء شناژ افقی و عمودی در ناحیه های زلزله خیز مانند ایران الزامی می باشد زیرا این شناژها به نسبت قابل ملاحظه ای از شدت خرابیهای وارده می کاهد .

4- قشر ماسه سیمان زیر و روی قیر و گونی

زیر قیرو گونی را بدو دلیل با یک قشر ماسه و سیمان اندود می نمایند .

1- برای ایجاد یک سطح صاف و مناسب جهت اندود قیرگونی زیرا چنانچه بخواهیم بلافاصله بعد از کرسی  چینی اقدام به قیر و گونی بنمائیم سطح آجر کرسی چینی بعلت ناهمواری برای قیرگونی مناسب نیست و اصولاً قیر و گونی به علت شکننده بودن از زیر و رو باید بین دو پوشش محافظ قرار گیرد .

2- چنانچه ملات عمومی که برای ساختمان مصرف می شود دارای آهک باشد یعنی برای ساختمان از ملات ماسه آهک و یا ماسه سیمان و آهک استفاده شود برای دور نگهداشتن قیرو گونی ازآهک اقدام به ایجاد یک لایه ماسه سیمان روی آجر می نمایند زیرا در غیر این صورت به سبب ترکیب قیر با آهک بعد از مدتی قیر و گونی فاسد گشته و درآن سوراخهایی ایجاد می گردد که باعث نفوذ رطوبت به سطحهای بالاتر گشته و خاصیت قیر و گونی از بین می رود چنانچه ایزولاسیون روی شناژ بتنی اجراء شود اگر سطح بالائی بتن را بوسیله تخته ماله بخوبی صاف نمایند احتیاج به قشر ماسه سیمان نیست اگر ملات عمومی ساختمان دارای  آهک باشد باید روی قیروگونی هم با پوسته ای از ملات ماسه سیمان پوشانیده شود بطوریکه قیر و گونی به هیچ وجه با آهک در تماس نباشد .

5- ایزولاسیون ( عایق رطوبتی )

ایزولاسیون و یا عایق کاری به معنای جدا کردن یا جدا سازی بکار می رود ایزولاسیون انواع مختلف دارد مانند ایزولاسیون های حرارتی که در آن از پشم شیشه استفاده می کنند و یا ایزولاسیون های صوتی که در آن از انواع مانع های صوتی استفاده می گردد و یا ایزولاسیون در مقابل اشعه X  در بیمارستانها برای اطاقهای رادیوگرافی که از ورقه های سرب استفاده می شود و یا ایزولاسیون های رطوبتی که انواع مختلف داد و متداول ترین آن در ایران قیر و گونی است .

6- ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیرو گونی

برای محفوظ نگهداشتن قیرو گونی از آسیب ، مخصوصاً در ساختمانهایی که از ملات آهک استفاده می شود و می باید روی قشر قیرو گونی با ملات ماسه سیمان پوشانیده شود در جاهایی که دیوار چینی نمی شود مانند محل دریاها و یا مکانهایی که بعد از چند روز دیوار چینی می شود این قشر ماسه سیمان مانع از آسیب دیدن لایه قیر و گونی در اثر رفت و آمد خواهد گردید .

2-3-4) یک رگی کردن ساختمان

بعد از پی سازی و ایزولاسیون در ساختمانهای آجری معمولاً روی پی را طبق نقشه یک رگ آجر می چینند و باصطلاح ساختمان را یک رگی می نمایند در موقع یک رگی کردن ساختمان باید دقت کافی بعمل آید که اندازه ها کاملاً مطابق نقشه باشد بعد از یک رگی کردن ساختمان مجدداً ابعاد اطاقها و راهروها و سرویسها را کنترل نموده و مخصوصاً از گونیا بودن تمام قسمتها بوسیله چپ و راست گرفتن که قبلاً در این مورد توضیح داده شد مطمئن می شویم در این مرحله عرض دیوارها کاملاً باید مطابق نقشه باشد سپس اقدام به دیوار چینی می نمایند .

2-3-5) لایه های مختلف دیوار چینی

1-               آجر چینی به پهنای مختلف

2-               ملات

1- آجر

قدمت آجر ( خشت پخته شده ) همزمان با پیدایش آتش می باشد آجر را می توان به طور خلاصه سنگ مصنوعی که از خشت پخته شده بدست می آید تعریف نمود .

خشت تشکیل شده است از خاک رس و دانه های ریز سنگ و آب دانه های خاک رس را با آب ورز می دهند تا تمام آنها در مجاورت آب قرار گرفته و تر ( آب اندود ) شود گل آجر باید دارای استخوان بندی ماسه ای متراکم باشد بدین ترتیب که گل رس دوردانه های ماسه را پوشانیده و آنها را به یکدیگر چسبانیده و فضای خالی بین آنها را پر نمایند چنانچه ماسه مخلوط در گل آجر زیادتر از حد لازم باشد در موقع خشک شدن ترک برداشته و در کوره تغییر شکل می دهد .

2-3-6) دیوار

با توجه به اینکه ابعاد آجر 5/5 ×11×22 می باشد در ساختمان دیوارهای آجری را به عرض 22 سانتی متر ( یک آجر ) و یا 35 سانتی متر (5/1 آجر ) و یا 45 سانتی متر ( 2 آجر ) و یا 55 سانتی متر (5/2 آجر ) می چینند.

در ساختمانها دیوار به دو منظور ساخته می شود .

الف – برای جداسازی قسمتهای مختلف ساختمان

به این نوع دیوارها پارتیشن یا جدا کننده و یا تیغه می گویند تیغه دیواری است به پهنای 5 یا 10 و یا 20 سانتی متر . تیغه های بلند و طویل را نمی توان به پهنای 5 یا 10 سانتی متر ساخت زیرا تیغه های 5 یا 10 سانتی متری با ابعاد زیاد ایستا نخواهد بود چنانچه بخواهیم تیغه های 5 سانتی متری را با طول و یا ارتفاع زیاد بسازیم باید بین دیوار به فاصله های 5/1 تا 2 متر نبشی کشی نمائیم در غیر این صورت این دیوار ها با کوچکترین تکانهای جانبی فرو خواهد ریخت و در مقابل زلزله کوچکترین مقاومتی از خود نشان نمی دهد ملات تیغه های 5 سانتی متری معمولاً گچ و خاک است در بعضی از ساختمانها تیغه ها را با بلوکهای گچی پیش ساخته به ضخامت 10 سانتی متر نیز می سازند این نوع پارتیشنها بیشتر در ساختمانهای فلزی و بتنی به کار می رود .

ب – دیوارهای حمال

این نوع دیوارها که دیوارهای اصلی ساختمانهای آجری می باشند برای انتقال بار ساختمان به زمین ساخته می شوند و فقط در ساختمانهای تمام آجری مورد استعمال دارند حداقل ضخامت این نوع دیوارها 35 سانتی متر است ( 5/1 آجر ) این دیوارها علاوه بر حمال بودن عهده دار جداسازی بین قسمتهای مختلف ساختمان نیز می باشند .

3- ملات

ملات ماده چسبنده ای است که بین دو قشر از مصالح ساختمانی قرار گرفته و آن دو قشر را به خود می چسباند ملات یکی از مهمترین مصالح مصرفی در ساختمان است که در همه جای ساختمان به شکلهای مختلف مصرف می شود بهمین دلیل باید در انتخاب ملات و عیار مواد تشکیل دهنده آن دقت کافی نمود .

خواص ملات

1-   ملات باید دارای خاصیت چسبندگی باشد .

2-   از نظر تحمل بار قدرت ملات باید حداقل مساوی مصالحی باشد که در بین آنها قرار می گیرد زیرا در غیر این صورت ارزش مقاومت مصالح مصرفی را پایین می آورد .

3-   ملات باید به صورت ارزان و فراوان در دسترس باشد .

4-   ملات باید خاصیت شکل پذیری داشته و بخوبی روی دیوار پهن شده و سطح صافی ایجاد نماید .

2-3-7) انواع ملات

ملاتهایی که بیشتر در ایران مصرف دارند عبارتند از :

الف – ملات گل آهک

ب – ملات ماسه آهک

ج – ملات ماسه سیمان

د – ملات ماسه سیمان – آهک

ه – ملات گچ

و – ملات گچ و خاک

الف – ملات گل آهک

ملات گل آهک ارزانترین و ضعیفترین ملات بوده و همانطوری که از اسم آن معلوم است ماده چسبنده در آن آهک شکفته می باشد این ملات که برای آن استانداردی تهیه نشده سابقاً در ایران بیشتر مصرف می شد ولی به تدریج با شناخته شدن سیمان و ماسه و شناخته شدن خواص آن و همچنین با توجه به افزایش تولید سیمان در مملکت از مصرف این ملات کاسته شده و امروزه تقریباً به کلی مصرف آن در شهرها منسوخ گردیده است .

ب- ملات ماسه آهک

ماسه مصرفی برای این نوع ملات باید ماسه خاکی باشد یعنی ماسه ای که درصد خاک آن بیشتر باشد این نوع ماسه که به آن ماسه کفی هم می گویند از بستر رودخانه ها بدست
می آید آهک مورد نیاز در این نوع ملات در حدود 300 الی 400 کیلوگرم آهک در متر مکعب ماسه است این ملات بیشتر برای آجر چینی استفاده می شود .

ج – ملات ماسه سیمان

این ملات که مرغوب ترین نوع ملات در ساختمان می باشد باید با ماسه شکسته و یا ماسه رودخانه ای کاملاً شسته تهیه شود مقدار سیمان مصرفی در این نوع ملات بین 300 الی 600 کیلوگرم در متر مکعب می باشد نظریه اینکه سطح مخصوص ماسه به علت ریزی دانه از سطح مخصوص شن و ماسه بیشتر است و از طرفی سیمان باید مانند فیلم نازکی دور تمام دانه ها قرار گرفته و باعث چسبیدن آنها به یکدیگر بشود مقدار سیمان مصرفی در ملات بیشتر از مقدار سیمان مصرفی در بتن می باشد از این ملات می توان در تمام قسمتهای ساختمان استفاده نمود مانند آجر کاری – کاشی کاری – سیمانکاری – فرش کف – سنگ کاری و غیره .

د – ملات ماسه سیمان آهک

به این ملات که ملات با تارد و یا ملات حرامزاده می گویند از ملاتهای خوب و ارزان و محکم ساختمان می باشد ماسه این نوع ملات می تواند ماسه رودخانه ای بوده و چند درصدی هم خاک داشته باشد برای ساختن این ملات باید در حدود 100 الی 150 کیلوگرم سیمان و 150 الی 200 کیلوگرم آهک در مترمکعب ماسه مصرف نمود این ملات بیشتر در دیوار سازی و آجرکاری مصرف می شود .

این ملات و سایر ملاتهای آهکی را نمی توان برای مکانهایی که با قیر در تماس می باشد مصرف نمود زیرا آهک قیر را فاسد می نماید .

بعد از مصرف ملاتهایی که در آن سیمان به کار رفته باید تا چند روز حداقل 3 الی 4 بار دیوارهای ساخته شده را آبپاشی نمود زیرا در غیر این صورت بسرعت آب ملات خشک شده و در نتیجه فعل و انفعالات شیمیایی سیمان جهت سخت شدن ملات متوقف می گردد و ملات به صورت جمسی جدا از هم در می آید که به آن ملات سوخته می گویند .

هیچ یک از ملاتها مخصوصاً ملاتهای سیمانی نباید در حرارتهای کمتر از صفر درجه مصرف شود زیرا در این صورت آب موجود در ملات یخ بسته و فعل و انفعالات شیمیایی در سیمان انجام نمی شود و در نتیجه ملات سخت نمی شود و بعد از ذوب شدن یخ به علت فاسد شدن سیمان ملات سخت نخواهد شد .

ه – ملات گچ و گچ خاک

این ملاتها بیشتر در موقع ساختن طاق ضربی و دیوارهای تیغه ای 5 سانتی متری به کار
می رود درصد خاک و گچ بستگی به سرعت گیرایی گچ دارد و معمولاً حدود 50 درصد گچ و 50 درصد خاک رس مصرف می شود علت اضافه نمودن خاک رس در گچ این است که اولاً گچ و خاک ملاتی دیر گیرتر از ملات گچ خالص است و در ثانی وجود خاک در گچ آن را پلاستیک تر می کند ( خاصیت شکل پذیری ملات را بیشتر می کند ) ملات گچ و خاک و گچ از ملاتهای زود گیر می باشد .

2-3-8) سقف

طاق ضربی معمولاً در بین تیرآهنهای پوشش سقف انجام می شود در بعضی از شهرستانهای ایران مانند یزد طاق ضربی را با خیز بلند در حدود نیم دایره روی دهانه های تا حدود 6 متر هم اجرا می کنند برای اجرا طاق ضربی بدین طریق عمل می کنند که روی دهانه های اطاق را با فاصله های تقریباً یک متر به یک متر تیرآهن مناسب که نمره آن با توجه به دهانه اطاق به وسیله محاسبه تعیین شده است قرار می دهند و آنگاه بین آن را به وسیله آجرهای فشاری با ملات گچ و خاک پر می نمایند باید توجه نمود که آجر طاق ضربی نباید کاملاً زنجاب شده باشد ( قبل از مصرف مدتی در آب قرار گرفته باشد ) فقط باید آجر آب ندیده را بلافاصله قبل از مصرف در سطل آب فرو کرده و بعد در محل مناسب نصب نمود برای اطمینان از مقاومت طاق بعد از اتمام کار روی آن را به وسیله دوغابی از گچ می پوشانند تا کلیه منافذ طاق را که احتمالاً خالی مانده است پر نموده و جسم توپر و یکپارچه ای ایجاد نماید .

2-4) ساختمان فلزی

منظور از ساختمان فلزی ساختمانی است که ستونها و تیرهای اصلی آن از پروفیل های مختلف فلزی بوده و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها ( پارتیشنها ) بوسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل گردد .

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

1-   اجرا این نوع ساختمانها خیلی سریع پیشرفت می نماید در صورتی که برای ساختن ساختمانهای بتنی یا آجری زمان بیشتری لازم است .

2-   ستونها و قطعات باربر ساختمانهای فلزی فضای کمتری را اشغال می نماید و این خود باعث بوجود آمدن سطح مفید زیادتر در ساختمانهای فلزی می گردد در صورتی که برای ساختمانهای بتنی مرتفع ناچار به ایجاد ستونها و دیوارهای قطور می باشیم .

3-   ساخت قطعات ساختمانهای فلزی در خارج از محوطه کارگاه ( مثلاً در کارخانه های فلز کاری ) ممکن بوده و این خود از لحاظ دقت کار و کیفیت بهتر قطعات و همچنین از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد .

4-   ساختن ساختمانهای فلزی ( البته در قسمت فلزکاری ) کمتر تابع آب و هوا و عوامل جوی می باشد در صورتی که ادامه کار ساختمانهای بتنی در هوای زیر صفر ممکن نیست بعضی از آئین نامه ها جوشکاری و چکش کاری را در هوای خیلی سرد اجازه نمی دهند .

5-   امکان تقویت ساختمان بعد از اتمام کار و بالاخره نزدیک بودن فرضیات با عمل در ساختمانهای فلزی از مزایای آن می باشد زیرا بعضی از فرضیاتی که در ساختمانهای بتنی می کنیم به سختی با عمل وفق می دهد از جمله همگن بودن بتن و فولاد و مساوی بودن تنش و کرنش این دو ماده که عملاً این دو ماده همگن نیستند ولی در ساختمانهای فلزی چون از یک ماده استفاده می نمائیم ( فولاد ) فرضیات به عمل نزدیکتر است .

شکل 2-2 ساختمان فلزی

اینها از مزایای ساختمانهای فلزی است و در عوض این نوع ساختمانها در مقابل آتش سوزی بسیار ضعیف بوده و با کوچکترین حریقی که در کنار ستونها ایجاد شود فوری فولاد گداخته شده و در مقابل بار وارده کمانش نموده و به سرعت ممانهای موجود در قطعات افزایش یافته و ساختمان خراب می شود به همین علت است که در بعضی از کشورها سازندگان ساختمانهای فلزی مجبور هستند برای ساختمان خود پله های بتنی ایجاد نمائید تا در موقع آتش سوزی ساکنان ساختمان بتوانند خود را نجات دهند .

ساختمانهای فلزی در مقابل عوامل جوی و خورندگی بسیار ضعیف بوده و به همین علت دارای عمر کوتاهتری می باشند و بالاخره به علت نازکی دیوارها ساختمان فلزی در مقابل حرارت و صوت عایق نیست .

2-4-1) پی سازی در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی بیشتر نقطه ای استفاده می نمایند و در زمینهای سست و ساختمانهای بسیار سنگین از پی های سراسری ( رادیه ژنرال ) هم استفاده می کنند .

پی های نقطه ای

پی های نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز ( نقطه ای ) به زمین منتقل می شود ساخته می گردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتنی

لایه های پی های تکی یا نقطه ای به شرح زیر است :

1-   زمین مناسب

2-   بتن مگر

3-   میل گردهای کف پی

4-   بتن اصلی

5-   صفحه زیر ستون یا میل گردهای ریشه

پی های تکی معمولاً با ابعادی که به وسیله مهندس محاسب با توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بار ستون تعیین می گردد ساخته می شود این گونه پی ها را اغلب با بتن مسلح
می سازند .

بتنی را مسلح می گویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته باشد این قطعات معمولاً میل گرد آجدار و یا ساده می باشد .

1- زمین مناسب

زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد در ساختمانهای بزرگ این قدرت مجاز وسیله آزمایشات مکانیک خاک تعیین
می گردد. در هر حال در موقع پی سازی باید سطح زیر پی کاملاً صاف و تقریباً تراز بوده و عاری از خاشاک و یا هر نوع عوامل خارجی باشد وباید پی سازی مستقیماً از روی خاک طبیعی شروع شود .

2- بتن مگر

بتن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان هم می گویند اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای می باشد مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مکعب است در پی های نقطه ای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار می گیرد .

1-   برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک

2-   برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی

ضخامت بتن  مگر در حدود 10 سانتی متر می باشد و معمولاً قالب بندی(چوبی یا آجری ) از روی بتن مگر شروع می شود .

3- میل گردهای کف پی

اصولاً بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترکهایی در آن ایجاد می شود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن ، در محل تارهای کششی میل گردهای فولادی قرار می دهند .

فولاد آلیاژی است که از دو عنصر اصلی آهن و کربن و عناصر فرعی دیگری تشکیل گردیده است مقدار کربن این آلیاژ بر حسب نوع فولاد آن از 2/0 الی 3/0 درصد درآهن  متغیر می باشد در بتن فولاد به صورت میل گردهای ساده به علامت  مصرف می شود میل گرد را با قطر آن می خوانند با سیستم متریک میل گرد با قطرهای 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 8 و 10 و 12 و 14 و 16و 50 و ...  وجود دارد .

تارهای کششی در پی های نقطه ای در کف پی بوده و میل گردها را در دو جهت به صورت مشبک ( در حدود 5 سانتی متر بالاتر از کف ) روی بتن مگر قرار می دهند .

این آرماتورهای شبکه ای را که از قبل به اندازه متناسب ( در حدود 5 سانتی متر کوچکتر از ابعاد پی ، 5/2 سانتی متر از هر طرف ) بافته شده است در کف پی قرار داده و زیر آن را با تکه های کوچک شن و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف پی قرار می دهند به طوری که در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً در بتن غرق بشود و یا می توان ابتدا در حدود 5 سانتی متر در کف پی بتن ریخت و بعد این آرماتورها را روی آن قرار داه و بتن ریزی را تا ضخامت تعیین شده در نقشه ادامه داد ولی این کار همیشه ممکن نیست زیرا اغلب مواقع وجود شبکه های شناژ مانع این کار می گردد که محل برخورد آرماتورهای چپ و راست را باید با مفتولهای غیر فنری 3 یا 4 به یکدیگر متصل نمود باید توجه داشت که سرکلیه آرماتورها به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا برگردانیده شود .

ویبراتور موتور برقی یا بنزینی کوچکی است که در بتن تولید ارتعاش نموده و بتن را به تمام گوشه های قالب هدایت  می نماید و در نتیجه مانع ایجاد فضای خالی در داخل بتن می گردد ولی باید توجه داشت که اگر بتنی را بیش از حد لازم ویبره نمائیم دانه های درشت تر آن در زیر قرار گرفته و دانه های ریزتر و همچنین دوغ آب سیمان در رو قرار می گیرد که این خود باعث غیر یکنواختی و ضعف قطعه بتنی می گردد بهتر است در صورت امکان همزمان با بتن ریزی با تکه های میل گرد و یا سر تیر باریکی از جنس چوب بتن کوبیده شود و یا با نواختن ضربه های ملایم به پشت قالب چوبی بتن را ویبره نمائیم .

4- بتن اصلی

بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل می گردد .

بتن از لحاظ سیمان مصرفی به 6 طبقه زیر تقسیم می شود .

بتن طبقه 1 با 350 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 2 با 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 3 با 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 4 با 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 با 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 با 100 کیلوگرم سمیان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 و6 را بتن مگر نیز می گویند .

5- صفحه زیر ستون یامیل گردهای ریشه

چنانچه پی ریخته شده جهت ستون بتنی باشد میل گردهائی عمودی که قسمتی از آن خارج از پی قرار گرفته باشد در بتن پی ریزی قرار می دهند و آرماتورهای ستون را با آن
می بندند در این مورد در بخش ساختمانهای بتنی توضیح داده خواهد شد چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی تقسیم شود زیر ستون روی پی صفحه ای فلزی که ابعاد آن ( طول و عرض ضخامت ) با محاسبه تعیین می شود قرار می دهند چون ممکن است به ستون بجز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد شود صفحه زیر ستون را بوسیله میل گردهائی در بتن محکم می کنند برای این منظور بدو طریق می توان عمل نمود .

الف – 4 عدد میل گرد با نمره زیاد مثلاً 20یا 22 یا بیشتر که سر آن بصورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آن را پیچ و مهره کرده اند در بتن قرار می دهند و در صفحه زیر ستون نیز چهار عدد سوراخ درست مقابل این چهار میل گرد ایجاد می نمایند و میل گرد ها را از داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می نمایند این طریق مطمئن تر بوده ولی اجرای آن مشکل تر می باشد باین میل گردها بولت می گویند البته قطر این میل گردها و طول آن بوسیله محاسبه بدست می آید .

ب- طریقه دوم آنستکه قبلاً میل گردی با نمره تعیین شده به زیر صفحه جوش داده و آنرا در موقع بتن ریزی داخل پی قرار می دهند در این طریقه چون بتن بعد از خشک شدن قدری تقلیل حجم پیدا می کند اغلب زیر صفحه خالی می شود برای جلوگیری از این موضوع بهتر است در موقع کار گذاشتن صفحه سوراخی در وسط آن ( محل برخورد اقطار صفحه که برآیند نیروها در آن نقطه صفر است ) ایجاد نموده و آنقدر صفحه را بکوبند تا بتن از این سوراخ بیرون بیاید .

البته باز هم در اثر تقلیل حجم بتن زیر صفحه خالی می شود و با زدن ضربه ای به روی صفحه بخوبی خالی بودن زیر آن محسوس است ولی با ایجاد این سوراخ کمتر زیر صفحه خالی می شود ولی در طریقه قبل می توانیم پس از خشک شدن بتن با باز کردن مهره ها صفحه را خارج نموده و زیر آنرا با یک قشر نازک بتن پر نموده و دوباره صفحه را در محل خود نصب نمائیم .

باید توجه نمود که اگر قبل از سخت شدن کامل بتن اقدام به باز نمودن مهره های روی بولت نمائیم با توجه به اینکه در موقع بتن ریزی آن قسمت از میل گرد بولت که در خارج بتن قرار دارد آغشته به بتن می گردد ممکن است در اثر فشار وارده برای باز کردن مهره و همچنین بعلت تازه بودن بتن پی ساخته بکلی متلاشی می گردد باز کردن مهره نباید زودتر از یک هفته انجام شود .

بهتر است قبل از بتن ریزی روی آن قسمت از بولت و مهره متصل به آن که خارج از بتن قرار دارد وسیله تکیه پلاستیکی بسته شود که ازآغشته شدن آن به بتن جلوگیری گردد تا موقع باز کردن مهره دچار اشکال نشویم .

شناژ

برای آنکه پی های نقطه ای به همدیگر متصل بوده و در موقع نشست ساختمان و یا تکانهای ناگهانی با همدیگر کار کنند پی های نقطه ای را به وسیله شناژ به هم دیگر متصل می نمائیم .

2-4-2) اجزاء تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی

ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم تشکیل می شود .

1-               ستونها

2-               پل یا تیرهای اصلی

3-               تیرچه ها

4-               پروفیلهای اتصال مانند نبشی و تسمه و غیره

ستونها

در ساختمانهای فلزی و ساختمانهای بتنی به آن قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند ستون می گویند .

ستونها از مهمترین و حساس ترین اجزاء ساختمانهای فلزی می باشند بار سقف ها بوسیله پلها به ستونها منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

قسمتهای مختلف ستون

1-               قسمتهای اصلی ستون

2-               تسمه های اتصال دهنده

3-               صفحه های تقویتی

4-               جوش

5-               اتصال ستون به صفحه زیر ستون

1- قسمت اصلی ستون

قسمت اصلی ستون عبارت از آن پروفیلی است که بارهای فشاری را تحمل می نماید برای ساختن ستونها می توان از پروفیلهای مختلف استفاده نمود مانند دو عدد تیرآهن I معمولی و یا یک عدد آهن بال پهن و یا دو عدد ناودانی و یا یک عدد قوطی چهارگوش و یا چهار عدد نبشی و غیره در ایران برای ساختن ستونها معمولاً از دو عدد تیرآهن I معمولی استفاده می شود و آنها را بوسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند گاهی نیز آن از آهنهای بال پهن که به آنها H  گفته می شود و یا قوطی چهار گوش استفاده می شود در مواردیکه بار ستون زیاد است می توان از سه عدد تیرآهن I که به شکلهای مختلف به همدیگر متصل می شوند استفاده نمود و در طبقات بالاتر که بار ستونها کاهش می یابد می توان از ادامه یکی از آهنهای I  خودداری کرد .

برای ساختن ستونها از دو یا سه عدد I معمولی و یا سایر پروفیلها باید دقت کافی بعمل آورد تا ستونها کاملاً مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته و در نتیجه باعث تخریب ساختمان شود در موقع ستون سازی به دو علت ممکن است انحنا در آن ایجاد بشود اول آنکه امکان دارد تیرآهنهای مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد بشود برای جلوگیری از این کار بهتر است بشرح زیر عمل گردد البته اشکالات فوق اشکالات اجرائی می باشد نه محاسباتی زیرا فرض ما بر این است که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده می باشد .

ابتدا تیرآهنها را از لحاظ شماره انتخاب نموده و آنها را به طول معین که در نقشه های محاسباتی قید گردیده برش می دهند آنگاه زیر دو سر و کمر ستون تیرآهنهائی قرار داده و ستون را روی این تیرآهنهای افقی که بصورت تراز روی زمین قرار داده اند می خوابانند قبل از این کار باید از راست بودن تیرآهنهای تکی کاملاً مطمئن بوده و چناچه تیرآهنها کاملاً راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تیرآهنهای مستقیم استفاده نمائید در صورتیکه این کار مقدور نباشد باید تیرآهنها بوسیله پتکهای سنگین که در محلهای دقیق و حساب شده فرود می آید راست بشود لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیرآهن حتی ، جهت برطرف کردن پیچیدگی های موضعی ( راست کردن آن ) و یا در اثر جابجایی و غیره در تیرآهن تنشهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر تنشهای ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جه با این تنشها باشد موجب تخریب سریع تر قطعه می گردد بدین لحاظ هر قدر به تیرآهن قبل از مصرف ضربه کمتری زده شود بهتر است .

آنگاه تیرآهنهای ستونها را با فاصله معین که در نقشه محاسباتی تعیین شده است کنار هم قرار داده و بوسیله تسمه هائی که از قبل بریده شده و آماده می باشد با خال جوش آنها را به یکدیگر متصل می نمایند و آنگاه برای جلوگیری از پیچیدگی نخست ابتدا و انتها و کمر ستونها را به تیرآهنهای زیر سری جوش داده و بعد کلیه ستونها را با خال جوش به یکدیگر متصل می کنیم و آنگاه جوشکاری را تکمیل می نمائیم و بدین ترتیب تا 90 درصد از پیچیدگی ستونها جلوگیری می شود .

2- تسمه های اتصال

همانطوریکه گفته شده ممکن است ستون از دو عدد تیرآهن I و یا دو عدد ناودانی و یا چهار عدد نبشی وغیره تشکیل شده باشد که این پروفیلها می باید به یکدیگر متصل شود معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به هم دیگر متصل می نمایند ابعاد این تسمه ها بوسیله محاسبه تعیین می گردد ولی اغلب برای ساختمانهای معمولی از تسمه هائی به ابعاد تقریبی 10×100 استفاده می گردد طول تسمه معممولاً باندازه پشت تا پشت ستون می باشد
( قدری کمتر برای جوشکاری ) تسمه ها را در ایران معمولاً بطور موازی با یکدیگر جوش می دهند و فاصله آنها از یکدیگر در حدود 40 سانتی متر می باشد ( محور تا محور ) ولی گاهی طبق محاسبه مجبور می شوند تسمه ها را با زاویه 45  و یا 30 درجه جوش بدهند اگر طبق محاسبه برای ساختن ستون می باید از سه عدد تیرآهن استفاده شود که یکی از آنها عمود بر دو تای دیگر باشد ( طبق شکل ) قبل از آنکه تسمه های اتصال دهنده را جوش بدهند باید اول سه عدد تیرآهن را مطابق شکل به همدیگر متصل نموده و جوشکاری آنرا تکمیل نمایند و بعد تسمه های اتصال را جوش بدهند زیرا در غیر این صورت اتصال تیرآهن میانی به دو آهن دیگر مشکل خواهد بود .

3- صفحه های تقویتی

گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده و فقط برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد در این صورت ممکن است مهندس محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید در این صورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمی گردد .

لازم به یادآوری است که تسمه های اتصال و ورق بست جزو محاسبه نبوده و فقط برای اتصال بکار می روند در موقع جوشکاری ورق های تقویتی باید نکات مذکور در جوشکاری تسمه ها رعایت گردد جوشکاری ورقهای تقویتی باید بطول کافی و با بعد معین باشد تا نقطه ضعفی از این نظر ایجاد نشود .

لچگی یا ورق پشت بند

اگر ممانهای وارده در پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشی ها در محل اتصال ستون با صفحه زیرستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه بصورت لچکی بین دو بال نبشی قرار داده و بخوبی جوش می دهند تا از خم شدن نبشی جلوگیری نمایند از این قطعات لچکی در نبشی های زیر سر پلها که دارای بار زیاد می باشد نیز استفاده می گردد ضخامت این لچکی ها در حدود 10 الی 12 میلی متر می باشد .

4- جوش

متداولترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری می باشد که معمولاً از دستگاههای جوش برقی استفاده می شود این دستگاه ممکن است مستقیماً با برق شهر کار کند و یا خود بوسیله موتوری تولید برق نموده و عمل جوشکاری را انجام دهد به این نوع اخیر دستگاه جوش سیار گفته می شود برای جوشکاری در ساختمانهای فلزی دستگاهی که مستقیماً به برق شهر وصل می شود به هیچ وجه پیشنهاد نمی گردد و بهتر است از دستگاههای جوش سیار استفاده شود به هر حال اسکلت فلزی بهتر است با برق متوالی جوشکاری شود .

شکل 2-3 جوشکاری اسکلت

در بعضی از ساختمانهای فلزی قطعات بوسیله پیچ و مهره و یا میخ پرچ به یکدیگر متصل می گردند قطر پیچها و اندازه مهره ها و همچنین فاصله سوراخها از یکدیگر و تعداد آنها کاملاً بوسیله محاسبه تعیین می گردد و روی نقشه های محاسباتی قید شده است ولی اتصال قطعات به وسیله محاسبه تعیین می گردد و روی نقشه های محاسباتی قید شده است ولی اتصال قطعات به وسیله پیچ  ومهره  و یا پرچ بعلت اشکالات زیاد و سختی کار رفته رفته منسوخ شده و جای خود را به جوش که پیوسته در حال پیشرفت است می دهد همانطوریکه گفته شد در ایران برای اتصال قطعات فلزی بیشتر از جوش الکتریکی استفاده می شود بعد جوش بوسیله محاسبه تعیین می گردد و بستگی به قطر قطعاتی دارد که بوسیله جوش به همدیگر متصل می شوند ولی در هر حال نباید از 6  میلی متر کمتر باشد در موقع انتخاب الکترود جوشکاری باید دقت کافی بعمل آید و الکترودی انتخاب شود که متناسب با جوشکاری بوده و بعد لازم را به راحتی ایجاد نماید همچنین باید توجه نمود تا آمپر دستگاه به نحوی انتخاب گردد که قادر به ذوب نمودن الکترود انتخاب شده باشد حداقل قطر الکترود جوشکاری برای اسکلت فلزی 4 میلی متر پیشنهاد می گردد .

باید دقت شود که جوشکاری در کلیه قسمتها یکنواخت بوده و با بعد مساوی انجام گردد و باصطلاح زنجیره ای باشد .

بهتر است تا آنجا که ممکن است جوشکاری روی زمین بطور افقی روی قطعات انجام شده آنگاه قطعه در محل خود نصب گردد تا امکان جوش معمولی وجود داشته باشد و از جوش سر بالا و یا سرازیر تا آنجا که ممکن است خودداری گردد زیرا برای این نوع جوشکاری ها احتیاج به کارگران ورزیده می باشد که استفاده از وجود آنها در تمام کارگاهها مشکل است.

در ساختمانهای مهم و یا جوشکاریهای حساس مخصوصاً وقتیکه جوشکاری برای آب بندی به کار می رود بعد از اتمام هر قسمت از جوشکاری جوشهای داده شده بوسیله دستگاههای مخصوص با اشعه ایکس عکس برداری شده  و کنترل می گردد .

5- اتصال ستون به صفحه زیر ستون

در مورد پی نقطه ای و نصب صفحه زیرستون قبلاً توضیح داده شده است اکنون طریقه اتصال ستون به صفحه زیرستون شرح داده می شود ابتدا یادآوری می گردد که صفحه زیرستون قبلاً کاملاً تراز و در یک سطح کار گذاشته شده است اکنون متذکر می گردد سطح انتهائی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیر ستون باید کاملاً مستوی بوده بطوریکه در موقع قرار دادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد آنگاه ستون را بلند کرده و در محل خود قرار می دهند لازم به یادآوری است که ستون را اغلب بوسیله جرثقیل بلند می کنند در کارهای کوچک می توان ستون بوسیله دکل و یا تیر فور بلند نمود .

آنگاه ستون رابا دوربین و یا شاقول معمولی بنائی شاقول نموده و دور تا دور آنرا به صفحه زیرستون جوش می دهند آنگاه برای تکمیل کار ستون را بوسیله چهار عدد نبشی 10 یا 12 و یا بزرگتر به صفحه جوش می دهند ابعاد این نبشی ها طبق محاسبه تعیین می گردد .

در موقع جوشکاری پای ستون به صفحه زیر ستون باید توجه نمود چنانچه بعد جوش زیاد باشد مانع چسبیدن نبشی های اتصال به ستون و صفحه زیر ستون خواهد شد با توجه به اینکه تقریباً کلیه ممانهای وارده به پای ستون بوسیله نبشی های اطراف تحمل می گردد باید دقت شود که این جوشکاری فقط درز مابین پای ستون و صفحه زیر ستون را پر نماید و از آن خارج نشود چنانچه این دقت ممکن نباشد بهتر است از این جوشکاری صرف نظر گردد.

در بعضی از ستونها که دارای خارج از محوری شدید می باشد بجای نبشی از صفحات مستطیل شکل که طول آن بیشتر از پشت تا پشت ستون است استفاده می گردد .

و بدین وسیله نبشی های اتصال را با ابعاد بزرگتر بوسیله صفحه در محل می سازد و بوسیله چند عدد صفحه لچگی که بین دو بال نبشی قرار می دهند سیستم قابل اطمینان در مقابل ممانهای وارده ایجاد می نمایند عرض و طول کلی این اتصالات نباید از روی صفحه زیر ستون تجاوز نماید .

2- پل ها یا تیرهای اصلی

پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقف وسیله آنها به ستونها منتقل می گردد و یا به آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد پل و یا تیر اصلی می گویند.

2-4-3) قسمتهای مختلف تیرهای اصلی و سقف

1-               طریقه اتصال پل به ستون

2-               نکاتی در مورد ساختن پل ها

3-               پلهای لانه زنبوری

4-               تیرچه

5-               پروفیلهای اتصال

1- طریقه اتصال پل به ستون

حالت اول پل از کنار ستون عبور نماید .

ساده ترین شکل اتصال پل به ستون آن است که پل در جهت بال تیرآهن ستون امتداد پیدا کند در این حالت معمولاً از پلهای سر تا سری استفاده می نماید این پلها بوسیله یک عدد ورق بست که در محل عبور پل به ستون جوش می شود و همچنین یک عدد نبشی 10 یا 12 که روی ورق بست جوش می گردد به ستون متصل می شود ( ابعاد نبشی طبق محاسبه تعیین می گردد ) بعضی از مهندسین محاسب برای آنکه تکیه گاهی تقریباً گیردار بوجود بیاورند یک عدد نبشی نیز روی پل قرار می دهند برای ایجاد تکیه گاهی که کاملاً گیردار باشد باید از صفحه های ممان گیر استفاده نمود صفحه ممان گیر صفحه ای است به شکل ذوزنقه یا مستطیل که روی پل قرار گرفته و آنرا به ستون متصل می نماید ولی بعض ها از قرار دادن این نبشی اخیر صرف نظر نموده و تکیه گاه را ساده در نظر می گیرند در ایران اغلب مهندسین محاسب به همین طریق عمل می نمایند یعنی پل را از کنار ستون عبور داده و در این حالت پل را ممتد محاسبه می نمایند و مخصوصاً در ستونهای میانی اسکلت از دو طرف ستون پلهای ممتد را عبور داده و باصطلاح از گره خور چینی استفاده می نمایند .

بعقیده اغلب زلزله شناسان این نوع اتصال در مقابل زلزله از مقاومت خوبی برخوردار نیست چنانچه بار پل در محل اتصال ستون زیاد باشد و امکان خم نمودن نبشی تکیه گاه وجود داشته باشد بهتر است یک عدد صفحه مثلثی شکل بین دو بال نبشی جوش داده تا از خم شدن آن جلوگیری شود به این صفحه لچگی می گویند .

حالت دوم آن است که پل از وسط ستون عبور نماید .

در این حالت باید دقت شود تا در موقع ساختن ستون فاصله لب به لب دو عدد تیرآهن که در شکل با حرف d نشان داده شده است حداقل نیم سانتی متر از بال پلی که می خواهد از داخل آن عبور کند بیشتر باشد تا امکان عبور پل فراهم گردد بدیهی است  چنانچه برای ستونها از آهن H  استفاده شود اجراء این طریقه ممکن نیست .

اصولاً امکان عبور پل های سراسری در این نوع اتصال قدری مشکل می باشد زیرا اگر دو طرف ساختمان احداثی باز نباشد بسختی می توان یک عدد پل سراسری را ازبین ستونها عبور داد بدین لحاظ در این نوع مواقع پل را به قطعات کوچک بریده و در جای خود قرار داده و بعد دوباره آنرا جوش می دهند این عمل چنانچه اتصالات بخوبی انجام شود اشکال نداشته و این پل مانند پل سراسری یکپارچه عمل خواهد کرد .

بهتر است محل برش در 5/1 دهانه بین دو ستون واقع شود .

زیرافرض بر این است که در فاصله 5/1 نیروهای وارده به پل حداقل می باشد در این حالت چنانچه بخواهیم از نبشی فوقانی نیز استفاده نمائیم باید ورق بست دو تکه باشد .

حالت سوم موقعی است که پل به جان ستون خم می شود .

در این حالت امکان ایجاد پلهای سراسری ممکن نیست زیرا اگر بخواهیم پل سراسری اجراء نمائیم مجبور هستیم سوراخی در جان تیر ایجاد کنیم که این خود باعث ضعف ستون می شود بدین لحاظ بهتر است پل را در این حالت قطعه قطعه سوار کنیم البته باید توجه داشت چنانچه در نقشه های محاسباتی از پلهای سراسری داده شده باشد مجبور به اجرای آن هستیم .

2- نکاتی در مورد ساختن پلها

گاهی ممکن است برای دهانه ای پلها را با دو یا یک عدد تسمه که به بال تیر جوش
می شود تقویت نمائیم این تسمه ها معمولاً درتیرهای ساده در وسط پل و در تیرهای ممتد در نزدیکی تکیه گاه جوش می شود .

چنانچه برای تقویت پل از یک عدد تسمه استفاده نمائیم بهتر است که این تسمه از بالا جوش شود زیرا در صورتیکه از پائین جوش شود در موقع سفید کاری مزاحمت ایجاد کرده و مجبور هستیم ضخامت گچ و خاک را در کلیه سطح سقف باندازه ضخامت تسمه تقویتی افزایش دهیم .

اگر پهنای تسمه تقویتی از بال تیرآهن کمتر باشد اشکالی ایجاد نمی شود زیرا به راحتی
می توان تسمه را روی پل قرار داده و جوشکاری نمائیم ولی اگر پهنای تسمه از بال پل پهن تر باشد بهتر است تیرآهن پل را قبل از نصب در محل برگردانیده و محل تسمه را دقیقاً معلوم کرده و آنرا از بالا جوش بدهیم .

باید دقت شود که طول جوش مطابق نقشه و به اندازه کافی باشد چنانچه طول جوش در نقشه قید نشده باشد طول آن در هر طرف نصف طول تسمه می باشد ( در دو طرف مساوی طول تسمه )

3- تیرهای لانه زنبوری

همانطوریکه می دانیم ممان اینرسی هر نقطه مادی نسبت به هر محور مساوی است با جرم آن نقطه ضرب در مجذور فاصله آن نقطه تا آن محور به همین دلیل در موقع طرح نیم رخ تیر آهن برای آنکه ممان اینرسی مقطع هر قدر ممکن است بیشتر باشد قسمت اعظم وزن تیرآهن را در بالها که در دو طرف جان آن واقع شده است قرار داده اند تا هر قدر ممکن است از محور خنثی دورتر بوده و ممان اینرسی آن بالاتر برود .

اینک چنانچه در محوری فرض شود که نیروی برشی وجود ندارد برای بدست آوردن ممان اینرسی باز هم بیشتر سعی می کنند که بالها را از محور خنثی دورتر نمایند بدین لحاظ جان تیرآهن را مطابق شکل بریده و مطابق شکل آنرا دوباره جوش می دهند بدین طریق فاصله بالها از یکدیگر زیادتر شده و مقطع دارای ممان اینرسی بزرگتری می شود .

4- تیرچه

اگر برای پوشش سقف از طاق ضربی استفاده می نمائیم ناچارا باید همانطوریکه در ساختمانهای آجری توضیح داده شد تیرآهنهائی با شماره محاسبه شده روی پلها کشیده و بین این آهنها را طاق ضربی بزنیم این تیرچه ها ممکن است سرتاسری بوده و از روی پلها عبور نماید در این صورت باید محل برخورد تیرچه و پل جوشکاری شود بدیهی است در این حالت کلفتی پل از زیر دیده می شود که باید بوسیله سقف کاذب پوشانیده شود و یا طبق نظر مهندس معمار اقدام گردد و یا تیر آهنها توی دل پلها کار گذاشته می شود که در این صورت باید حتماً هر دو سر آن از یک طرف بوسیله یک عدد نبشی نمره 5 یا 6 به پل متصل گردد و تیرچه باید حتماً از یک طرف زبانه بشود و در غیر این صورت باندازه ضخامت بال پل از زیر اختلاف سطح بوجود می آید که باید بوسیله گچ و خاک و سفیدکاری پر شود و سقف بار بیشتری را تحمل نماید .

چنانچه برای پل و تیرچه از یک شماره تیرآهن استفاده شود در این صورت تیرچه می باید از دو طرف زبانه شود .

5- پروفیلهای اتصال ومیل مهار

در سقفهای طاق ضربی با توجه به خیز طاق که در حدود 2 الی 3 سانتی متر می باشد طاق نیروئی در جهت افق به تیرآهنهای جانبی خود وارد می نماید که این نیرو در طاقهای میانی بوسیله طاق پهلوئی خنثی می شود ولی در آخرین دهانه این نیرو باعث می شود که تیرآهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد برای جلوگیری از اینکار آخرین تیرآهن را حداقل در دو نقطه به تیرآهن ماقبل آخر می بندند و این کار معمولاً وسیله میل گردهایی به قطر 10 الی 12 میلی متر انجام می شود به این میل گردها میل مهار گفته می شود البته از میل گرد در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده می شود .

از نبشی برای تکیه گاه پلها وهمچنین برای اتصال تیرچه ها به پلها و اتصال ستون به صفحه زیرستون استفاده می شود محل استفاده صفحه برای ورق بست و وصله نمودن دو تیر آهن و غیره می باشد .

2-4-4) باد بند

در بازدیدهائی که از مناطق زلزله زده بعمل آمد مشاهده گردید ساختمانهائی فلزی چند طبقه که بادبندی شده اند در مقابل نیروی زلزله مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند متداول ترین بادبندها نیم رخهائی از فولاد هستند که بصورت ضرب در بین دو ستون قرارمی گیرند مانند نبشی – ناودانی – تیرآهن و غیره .

برای آنکه سطح جوش در بادبندها باندازه کافی باشد در محل اتصال بادبند به گره ها و یا محل برخورد دو پروفیل بادبند به همدیگر صفحه هائی جوش می دهند طول و عرض و ضخامت این صفحه ها طبق محاسبه تعیین می گردد ولی ابعاد تقریبی آن در حدود 35×35 سانتی متر به ضخامت 10 میلی متر می باشد .

شکل 2-4 مهار بندی اسکلت

اگر دهانه ای از ساختمان بادبندی شود بهتر است حتماً قسمتهای پائین همین دهانه تا روی فونداسیون بادبندی ادامه پیدا کند .

این بادبندها باعث می شوند نیروئی که در اثر باد و یا زلزله به بالای ستون وارد می شود به سرعت به زمین منتقل گردد .

2-5) مزایای ساختمانهای بتنی

ساختمانهای بتنی بعلل زیر مورد توجه مهندسین و شهرسازان قرار گرفته و روز به روز به توسعه است .

1-               ماده اصلی بتن که شن و ماسه می باشد تقریباً در تمام نقاط کره زمین بحد وفور یافت می شود روی این اصل امکان ساختن ساختمانهای بتنی را میسر می سازد .

2-               ساختمانهای بتنی در مقابل عوامل جوی از ساختمانهای فلزی مقاوم تر بوده و در نتیجه نسبت به ساختمانهای فلزی دارای عمر طولانی تر می باشند .

3-               در مقابل آتش سوزی ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فلزی مقاوم تر
می باشند .

4-               بعلت شکل پذیری بتن که می تواند بهر شکلی که قالب آن تهیه می شود ساخته شود ساختن ستون و پل به اشکال مختلف را میسر می سازد به همین علت مهندسین معمار به این نوع ساختمانها توجه بیشتری می نمایند .

2-5-1) قسمتهای مختلف ساختمانهای بتنی

اجزاء تشکیل دهنده یک ساختمان بتنی به شرح زیر می باشد .

1-               پی

2-               ستون

3-               تیرهای اصلی

4-               سقف

5-               دیوار

برای اجزاء ساختمانهای بتنی به کارگاههای زیر نیاز داریم .

1-               کارگاه قالب بندی یا کارگاه نجاری

2-               کارگاه آرماتور بندی

3-               کارگاه تهیه بتن

4-               کارگاه تهیه شن و ماسه

2-5-2) بتن

بتن سنگی است مصنوعی که از مواد سنگی ( شن و ماسه ) ،آب و سیمان تشکیل شده و به علت روانی قالب خود را پر کرده و بشکل قالب خود در می آید .

1- مصالح سنگی

مصالح سنگی که در بتن مصرف می شود شن و ماسه می باشد که در حدود 80 درصد حجم بتن را تشکیل می دهد .

دانه های سنگی تا بزرگی 5 میلی متر را ماسه و از 5 میلی متر بزگتر را شن می  گویند قسمت اعظم مقاومت بتن سنگی به مقاومت شن و ماسه مصرفی دارد در نتیجه باید در انتخاب معادن شن و ماسه جهت بتن ریزی های بزرگ نهایت دقت را بعمل آورده و بوسیله آزمایشگاه باید مقاومت دانه ها و درصد بزرگی آن تأیید گردد همچنین شی و ماسه مصرفی در بتن باید در مقابل عوامل جوی مقاوم بوده و به مرور زمان خورندگی در آنها ایجاد نشود.

2- آب

آب در بتن دارای سه نقش اساسی می باشد

1- سیمان در مجاورت آب شروع به فعل و انفعالات شیمیائی نموده و تشکیل سیلیکات ها و آلومیناتهای کلسیم متبلور می دهد که اساس گرفتن و سخت شدن بتن می باشد این مقدار آب در حدود 20 الی 25 درصد وزن سیمان است .

2- آب سطح دانه های سنگی را تر نموده و باعث لغزش این عناصر به روی یک دیگر می گردد بدیهی است هر قدر سطح دانه ها بیشتر باشد یعنی هر قدر دانه ریزتر باشد آب بیشتری در این قسمت مصرف می شود به همین علت مقدار این آب متفاوت بوده و در حدود 25 درصد وزن سیمان می باشد .

3- آب باعث روان شدن بتن می گردد تا بهتر بتوان بتن را حمل نموده و در قالب ریخته و آنرا بشکل قالب در آورد .

3- سیمان

سیمان واژه لاتینی که از کلمه caementun  و یا Caedimentum  گرفته شده و معنی آن خرده سنگ می باشد .

سیمان ماده چسبنده است به رنگ خاکستری که در مجاورت آب و در مجاورت هوا و بعضی از انواع آن بدون مجاورت در اثر فعل و انفعالات پیچیده شیمیائی سخت گشته و قطعات خرده سنگ مجاور خود را به یکدیگر می چسباند تاریخچه کشف و مصرف سیمان از بحث این کتاب خارج می باشد و فقط به این اکتفا می شود که برای اولین بار سیمان پرتلند وسیله شخصی در انگلستان کشف گردید و چون رنگ آن بعد از خشک شدن به رنگ سنگهای ساحلی جزیره پرتلند بود بنام سیمان پرتلند معروف گردید سیمان پرتلند رایج ترین نوع سیمان مصرفی در دنیا است .

2-5-3) بتن ریزی

قبل از بتن ریزی باید کلیه آرماتورها با نقشه کنترل شود مخصوصاً دقت شود که آرماتورها به همدیگر با سیم آرماتوربندی بسته شده باشد و اگر جائی فراموش شده باشد مجدداً بسته شود فاصله آرماتورها یکنواخت باشد زیرا اغلب اتفاق می افتد که در تیرهای اصلی که آرماتورها نزدیک همدیگر بسته می شود فاصله بین آرماتورها یکنواخت نیست بعضی از آنها بهم چسبیده و بعضی با فاصله از همدیگر قرار می گیرند این موضوع باعث می شود که بتن نتواند کلیه میل گردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپری به وجود بیاورد باید محل بتن ریزی عاری از خاک و مواد زائد باشد اگر بین اتمام کار آرماتوربندی و بتن ریزی چند روز فاصله باشد حتماً می باید محل کار با دقت بیشتری بازدید شود .

کلیه قسمتهای قالب بندی باید با دقت بازدید شود از استحکام تیرها و دستک ها و قالب ها باید مطمئن بشویم زیرا همانطوریکه می دانیم تا چند روز کلیه وزن بتن و آرماتورهای آنرا همین قالب تحمل خواهد نمود واگر نقطه ضعفی در آن باشد که نتواند بتن را تحمل نماید و در موقع بتن ریزی شکسته و فرو ریزد ضرر مالی بزرگی به کار وارد خواهد شد زیرا در روز بتن ریزی که رفت و آمد روی قالب زیاد بوده و هر کس به کاری مشغول می باشد مشکل بتوان اقدام به تعمیر کفراژ نمود در تمام روز بتن ریزی حتماً باید یک نفر کارگر با تجربه مدام قالب ها را کنترل نموده و اثرات اضافه شدن وزن را روی آنها در نظر داشته باشد و در موقع بروز خطر فوری افراد دیگر را مطلع نماید .

وقتیکه قالب بندی چوبی است و رویه فلزی ندارد باید قبل از بتن ریزی از روغن کاری کلیه قسمتهای قالب مطمئن شویم این روغنکاری اولاً باعث می شود که در موقع باز کردن قالب براحتی از بتن جدا شود در ثانی قالب روغن کاری شده آب بتن را نمی توان بمکد و باعث فساد بتن نمی گردد .

در موقع بتن ریزی باید از رفت و آمد زیاد روی آرماتورها جلوگیری نمود زیرا در این صورت در اثر وزن کارگران در آرماتورها انحنای موضوعی بوجود خواهد آمد بهتر است از قسمت جلو ( آنطرف که به مرکز تهیه بتن نزدیک تر می باشد ) شروع به بتن ریزی نمود زیرا در این صورت رفت و آمد کارگران از روی آرماتورها به حداقل خواهد رسید در این صورت برای آنکه پای کارگران در بتن تازه ریخته شده فرو نرود باید در مسیر عبور و مرور کارگران از تخته های زیرپا استفاده شود باید کاملاً مطمئن شویم که بتن تمام گوشه های قالب را پر نموده و کرمو نمی باشد در مورد ستونها با نواختن ضربه های یکنواخت به بدنه قالب و کوبیدن بتن باید در آن ارتعاش ایجاد نمود تا بتن در قالب بخوبی جابجا شود و در دالها و تیرها و سقفها باید با کوبیدن مداوم بتن آنرا به تمام گوشه های آنرا در لایه های 30 سانتی متری ریخته و هر لایه را بخوبی کوبیده و بعد لایه بعدی را بریزیم در بتن ریزی سقف باید سطح آنرا کاملاً ماله کشی نموده و در موقع ماله کشی باید توجه داشت که کلیه میل گردها و تنگها داخل بتن قرار گرفته و حداقل 5/2 سانتی متر روی آن با بتن پوشیده شود این مقدار معمولاً در نقشه های اجرایی قید شده است .

در موقع بتن ریزی های با ارتفاع زیاد مانند دیوارها و سدها چنانچه آب اضافی بتن بالا بیاید باید بتن بعدی را قدری خشک تر ریخت تا این آب جمع شود باید حمل بتن بصورتی انجام گیرد تا اجزاء آن از همدیگر جدا نشود در مواقعی که بتن باید به راههای دور حمل گردد باید حتماً از ماشینهائی که دارای منبع گردان می باشند استفاده نمود در مواقعی که مشاهده کنیم اجزاء بتن در اثر حمل و نقل از یکدیگر جدا شده است باید آنرا اصلاح نموده و یا از مصرف آن خودداری نمائیم .

تا آنجا که ممکن است بهتر است که بتن ریزی بدون وقفه انجام گیرد بطوریکه در موقع سخت شدن یکپارچه باشد ولی نظر باینکه این کار همیشه ممکن نیست و گاهی مجبور هستیم که بتن ریزی را تعطیل نموده و کار را در روز بعد شروع کنیم و در چنین مواقعی می باید محل قطع بتن حتماً با نظر مهندس کارگاه انجام شود زیرا محل قطع بتن باید در جایی باشد که نیروهای وارده صفر بوده و یا حداقل باشد در مواقع قطع بتن ریزی باید چند عدد فولاد کمکی در مقطع گذاشته شود بطوریکه نصف طول این میل گردها در بتن روز بعد قرار گیرد روز بعد باید سطح قطع شده کاملاً با آب شسته شده و از گرد و خاک و مواد اضافی پاک گردد آنگاه باید با قدری دوغاب سیمان خالص محل را اندود نموده آنگاه بتن ریزی را شروع نمود و بهتر است حتی المقدور از مصرف چسب و هر گونه مواد دیگر در بتن خودداری گردد .

حتی المقدور باید بتن به یکبار در محل نهائی ریخته شود و از جابجائی و تکرار حمل آن خودداری گردد اگر تراکم آرماتور در گودی قابل ملاحظه و زیاد باشد باید ناودان و یا قیفهائی پیش بینی شود که بتن را به ته قالب برساند و فرو ریختن بتن از لابلای آرماتورها مجاز نیست زیرا ممکن است باعث جدا شدن مواد متشکله بتن گردد اگر تراکم آرماتور در کف قالب باشد باید در آن قسمت از بتن با مصالح ریز دانه تری استفاده شود و یا اگر ممکن باشد اول چند سانتی متر ( طبق نقشه ) در کف قالب بتن بریزیم آنگاه شبکه آرماتورها را در جای خود قرار دهیم ولی این کار در اغلب مواقع امکان ندارد .

2-5-4) انواع بتن

بتن مگر : که به آن بتن لاغر هم می گویند بتنی است که سیمان آن نسبت به سایر بتنها کم بوده و در حدود 100 الی 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه می باشد از این بتن برای زیر پی های اصلی استفاده می نمایند و به دو دلیل این بتن زیر پی مورد استفاده قرار می گیرد اول آنکه حد فاصلی بین بتن اصلی و خاک باشد دوم آنکه سطح پی را با این بتن رگلاژ می نمایند تا بتن اصلی پی روی سطح صافی قرار گیرد .

بتن سبک : بتنی است از سیمان و دانه های سبک مانند پوکه های معدنی و غیره که وزن مخصوص آن از دانه های سنگی کمتر می باشد تشکیل شده این بتن باربر نبوده فقط برای پر کردن فضاهای خالی که باری به آن وارد نمی شود مورد استفاده قرار می گیرد مانند شیب بندی بام – پر کردن اختلاف سطح بین تیرهای اصلی و فرعی در سقفها .

بتن سبک را با خرده آجر با پوکه مصنوعی یا پرلیت که نوعی سنگ آتش فشان است نیز می سازد وزن مخصوص بتن سبک بر حسب دانه مصرفی بین 350 تا 1500 کیلوگرم بر متر مکعب است .

بتن معمولی : این نوع بتن که پر مصرف ترین نوع بتن می باشد و اغلب سازه های بتنی با این نوع بتن ساخته می شود از مصالح سنگی معمولی استفاده می شود و وزن مخصوص آن در حدود 2 تا 5/2 تن در متر مکعب می باشد .

بتن سنگین : وزن مخصوص این بتن بر حسب جنس دانه های سنگی که در آن مصرف
می شود تا 5/4 تن بر متر مکعب هم می رسد دانه های سنگی این بتن می تواند از سنگهای آهن و یا باریت باشد از بتن سنگین برای ساختن پناهگاه ها – ساختمان راکتورهای اتمی استفاده می نمایند .

بتن هوازده : هر قدر بتن خوب متراکم شود باز هم مقداری فضای خالی که بوسیله حباب هوا اشغال شده است در آن موجود می باشد این فضاها اگر در مجاورت آب قرار بگیرند
( که حتماً هم در مجاورت آب قرار می گیرند ) از آب پر می شود باتوجه به اینکه فضاهای خالی ریز بهم دیگر مربوط می باشد اگر در مقابل سرما قرار بگیرند آب درون آنها یخ زده و در اثر ازدیاد حجم بتن را متلاشی می نماید برای جلوگیری از این موضوع بوسیله مواد اضافی مانند نمکهای قلیائی و اسیدهای چربی و غیره در بتن ایجاد حباب هوای مصنوعی می نمایند قطر این حبابها در حدود 3/0 میلی متر بوده و به هم دیگر راه نداشته  و موجب بیرون کردن حباب هوای گفته شده در بالا گردیده خود مانند دانه های ریز ماسه در بتن عمل می نماید و در نتیجه به مقدار قابل ملاحظه ای از یخ زدن بتن جلوگیری می نماید اضافه کردن این مواد باعث می شود که مصرف آب بتن قدری پائین تر بیاید بتن هوازده بهتر در قالب خود جا گرفته و متراکم تر می شود ولی در حدود سه درصد از مقاومت بتن کاسته می شود .

ویبره کردن بتن : معمولاً در تیرها و دالها بتن را با دستگاه ویبراتور متراکم تر می نمایند ویبراتور دستگاهی است که به شیلنگ بلندی ختم شده و این شیلنگ بوسیله موتور برقی و یا بنزینی مرتعش می شود که با قرار دادن این شیلنگ در داخل بتن آنرا مرتعش نموده و باعث هدایت آن به تمام گوشه های قالب می شوند با توجه به اینکه ویبره کردن بتن مخصوصاً در دالها و تیرهای اصلی لازم می باشد ولی باید متوجه بود که ویبره کردن بتن بیش از اندازه باعث می شود که دانه های زیرتر و دوغاب سیمان بالا آمده و دانه های درشت تر به ته قالب هدایت بشود که این خود باعث مجزا شدن اجزاء بتن گردیده و موجب ضعف قطعه ریخته شده خواهد شد بهتر است که در ضمن ویبره کردن بتن بوسیله ضربه زدن به بدنه قالب و کوبیدن خود بتن آنرا بخوبی متراکم نموده و نقاط تجمع هوا و فضاهای خالی را بخوبی پر نمائیم .

در موقع ویبره کردن بتن شیلنگ ویبراتور باید حتی المقدور در وضع قائم نگاهداشته شود و در امتداد محورش جابجا گردیده و خیلی آرام در حال کار کردن از بتن بیرون کشیده شود اگر بتن را ویبره می نمائیم باید زمانی که شیلنگ ویبراتور داخل بتن قرار می گیرد به دفعات بوده و هر بار از یک دقیقه تجاوز نکند و بعد از یک دقیقه باید آنرا در بتن جابجا نمائیم .

2-5-5) بتن ریزی در هوای سرد و گرم

اگر در هوای گرم بتن ریزی می نمائیم باید سعی کنیم که حداقل تا چند روز بعد از ریختن بتن آنرا مرطوب نگاهداریم زیرا در غیر این صورت آب بتن بفوریت تبخیر شده و بتن سخت نمی گردد به بتنی که در اثر نرسیدن آب سخت نشده است بتن سوخته می گویند ونشانه آن اینست که این بتن حتی با فشار دست خرد می شود در صورت مشاهده چنین وضعی قطعه ریخته شده باید جمع آوری شده و مجدداً ریخته شود برای مرطوب نگاهداشتن بتن بهتر است با پاکت های سیمانی روی آنرا پوشانیده و کاغذ را مرطوب نمائیم و یا از گونی مرطوب استفاده کنیم در مناطق خیلی گرم بهتر است برای بتن ریزی از سیمان نوع 4 که در موقع سخت شدن کمترین حرارت را تولید می نمایند استفاده نمائیم .

بتن ریزی در هوای سرد بسیار مشکل بوده و کار دقیقی می باشد زیرا اگر آب بتن یخ بزند سیمان فاسد شده و دیگر بتن سخت نخواهد شد بهتر است در هوای سرد حتی المقدور از ریختن بتن خودداری نمائیم و در روزهای زمستان اگر ناچار به به بتن ریزی باشیم باید در روزهائی که زیاد سرد نیست بتن ریزی را از ساعت 9 یا 10 صبح شروع کرده و حداکثر تا 3 بعد از ظهر کار را تعطیل نمائیم و در روزهای یخ بندان باید کار بتن ریزی تعطیل شود در صورتیکه ناچاراً باید در فصل سرما بتن ریزی نمائیم باید قالبها و آرماتورها از دانه های یخ پاک شود و کارگاه طوری مجهز باشد که بتن از خطر یخ زدگی محفوظ بماند باید توجه داشت که زمان سخت شدن بتن در فصل سرما حتی تا 10 برابر بیشتر از زمان سخت شدن بتن در فصل گرم می باشد در هوای سرد می باید اولاً با وسائلی آب و دانه های سنگی را گرم نمود آب تا 60 درجه سانتی گراد باید گرم شود و از 350 تا 400 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه استفاده شود و بعد از بتن ریزی باید آنرا با وسائلی مانند لوله های بخار و غیره گرم نگاهداشت و اگر استفاده از لوله بخار ممکن نباشد باید روی بتن را با قشری به ضخامت 7-8 سانتی متر از ماسه خشک پوشانید و به بتن موادی که گرفتن سیمان را تسریع می نماید اضافه نمود و یا از ضد یخ های دیگر استفاده کرد ولی باید توجه داشت هر گونه مواد خارجی که داخل مصالح اصلی بتن بشود موجب ضعف قطعه بتنی خواهد شد اگر در حین بتن ریزی و یا زمان سخت شدن بتن خطر نزول حرارت به پائین تر از صفر درجه سانتی گراد وجود داشته باشد بهتر است بتن ریزی متوقف گردد اگر بعد از بتن ریزی درجه هوا به زیر صفر درجه برود بهتر است مدتی که درجه هوا زیر صفر است به زمانی که بتن باید زیر قالب بندی بماند اضافه شود .

2-5-6) قالب بندی

همانطوریکه قبلاً توضیح داده شد در کارگاههای ساختمانهای بتنی سه کارگاه وجود دارد که هم زمان به کار خود ادامه می دهند این سه کارگاه عبارتند از کارگاههای بتن سازی – آرماتوربندی و قالب بندی از آنجا که بتن قبل از سخت شدن روان می باشد لذا برای شکل دادن به آن احتیاج به قالب داریم قالبهائی که برای بتن ساخته می شود اغلب چوبی
می باشد برای کارهای سری سازی از قالبهای فلزی نیز استفاده می شود .

قالبها و داربستهای زیر آن علاوه بر شکل دادن به بتن وزن آنرا نیز تا زمان سخت شدن تحمل می نمایند بدین لحاظ اگر در اجرای آن دقت کافی نشود ممکن است در موقع بتن ریزی واژگون شده و موجب خسارت شود در ساختمانهای بزرگ برای قالب بندی نیز باید محاسبه انجام گرفته و نقشه اجرائی تهیه گردد ولی در ساختمانهای کوچک بعلت کمی حجم بتن احتیاج به محاسبه و تهیه نقشه برای قالب بندی و داربست آن ندارد .

شکل قطعات بتنی با اندازه آنها که باید ریخته شود باید بوسیله قالب تهیه شود تخته و چوبی که برای قالب بندی مصرف می شود باید کاملاً خشک بوده و در برابر رطوبت تغییر شکل ندهد زیرا تغییر شکل قالب موجب تغییر شکل بتن گشته و در شکل تیرها و ستونها و همچنین ممانهای وارده بر آنها مؤثر می باشد در ایران معمولاً از تخته ای که به نام چوب روسی معروف می باشد برای قالب بندی استفاده می نمایند .

این تخته ها باید به اندازه کافی نرم باشد تا در موقع نجاری دچار اشکال نشویم و از طرفی باید آنچنان محکم باشد که بتواند وزن بتن و آرماتورها و کارگران بتن ریزی و وسائل بتن ریزی از قبیل چرخ دستی – ویبراتور و غیره را بخوبی تحمل نماید .

تخته هائی که برای قالب بندی مصرف می شوند باید از نوع چوبهائی صمغدار ( کاج و صنوبر ) یا جنگلی و یا مشابه باشد و مصرف چوب سفید جز برای قالب شالوده و یا قالب بتن های بدون آرماتور مجاز نیست و داربست باید باندازه کافی انعطاف ناپذیر باشد بطوریکه بعد از ریختن بتن تغییر شکل ندهد ضخامت تخته های مورد مصرف در مورد ستونها و کف تیرها حداقل سه سانتی متر و ضخامت تخته های گونه تیرها و قالب دالها حداقل 2 سانتی متر می باشد و پهنای تخته ها متناسب با ابعاد قطعه ای می باشد که قالب برای آن ساخته می شود مثلاً برای تیری به پهنای 30 سانتی متر باید از دو عدد تخته به پهنای 15 سانتی متر استفاده نمود ولی معمولاً در قالب بندی از تخته هائی به پهنای 15 تا 20 سانتی متر و طول 4 متر استفاده می نمایند معمولاً سطح تماس بتن و تخته قالب بندی را بوسیله روغن های معدنی خنثی شده ( بدون اسید و قلیا ) چرب می نمایند در هر حال باید از روغنی استفاده نمود که در واکنشهای شیمیائی سیمان دخالت نداشته باشد .

مالیدن روغن به روی قالب بدان علت است که اولاً تخته که در ابتدا کاملاً خشک است آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود و در ثانی در موقع باز کردن قالب تخته ها به راحتی از بتن جدا شوند و در صورت مناسب بودن برای قالب بندی بعدی مورد استفاده قرار گیرند زیرا از یک قطعه تخته برای چندین بار قالب بندی می توان استفاده نمود در برآورد هزینه ساختمان معمولاً 3/1 قیمت تخته را برای هر بار قالب بندی منظور
می نمایند ولی عملاً از یک تخته بیش از 5 الی 6 بار نیز می توان استفاده کرد در موقع مالیدن روغن باید کاملاً دقت نمود که آرماتورها به روغن آغشته نشود زیرا در این صورت روغن مانع چسبیدن بتن به دور میل گرد گردیده و جسم یکپارچه تشکیل نداده و بتن و آرماتور هر یک به تنهائی کار می کنند و موجب ضعف در همگن بودن فولاد و بتن
می گردد زیرا فرض بر این است که فولاد و بتن یکپارچه بوده و تنشها و کرنشهای آنها مساوی است برای بهم بستن تخته ها به همدیگر از چوبهائی که در اصطلاح قالب بندی به آن چهار تراش می گویند استفاده می شود کوچکترین بعد مقطع این چهار تراشها که به آن پشت بند هم می گویند نباید از 8 سانتی متر کمتر باشد .

2-5-7) آرماتوربندی

آرماتوربندی از حساس ترین و با دقت ترین قسمتهای ساختمانی بتنی می باشد زیرا همان طوریکه قبلاً گفته شد کلیه نیروهای کششی در ساختمان بوسیله میل گردها تحمل می شود بدین لحاظ در اجرأ آرماتوربندی ساختمانهای بتنی باید نهایت دقت بعمل آید برای تعیین قطر و تعداد میل گردهای هر قطعه بتنی دو منبع تعیین کننده وجود دارد اول محاسبه – دوم آئین نامه در مورد اول مهندس محاسب با توجه به مشخصات قطعه بتنی قطر میل گرد را تعیین نموده و در نقشه های مربوطه مشخص می نماید آنچه که در این کتاب در مورد آرماتور توضیح داده خواهد شد فقط مربوط به آئین نامه هائی می باشد که توسط مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران پیشنهاد شده است کارگاه آرماتوربندی باید در قسمتی جدا از کارگاه اصلی تشکیل گردد در کارگاههای کوچک آرماتورها را با دست ( آچار گوساله و کارگاه ) خم می نمایند ولی در کارگاههای بزرگ خم کردن آرماتور بوسیله ماشین انجام می شود و مسئول کارگاه آرماتوربندی باید از روی نقشه تعداد و شکل هر آرماتور را تعیین نموده و به کارگران مربوطه داده و خم کردن هر سری را دقیقاً زیر نظر داشته باشد تا طول آرماتور و محل خم کردن و زاویه خم کردن و طول قلابها طبق نقشه انجام شود میل گردها باید از نوع ذکر شده در نقشه باشد ( آجدار یا ساده )

در کارگاههای بزرگ باید حد روانی تاب کشش و ازدیاد طول نسبی گسیختگی و غیره میل گردها بوسیله آزمایشگاه تعیین و به اطلاع مهندس محاسب و مهندس کارگاه برسد ولی در کارگاههای کوچک که مصرف کل آرماتور آن از 50 تن بیشتر نیست این کار لازم نمی باشد اگر میل گرد خمیدگی موضعی داشت می باید این خمیدگی ها قبلاً صاف گردیده بعد اقدام به شکل دادن آرماتور بشود برای صاف کردن میل گردها چکش کاری مجاز نیست آرماتورها باید تمیز بوده و در موقع کار فاقد گل و مواد روغنی و مواد رنگی باشد میل گردهای نمره پائین مثلاً نمره 8 و 10 که گاهی بصورت کلاف به کارگاه آورده می شود این میل گردها را باید قبلاً بطول های مناسب بریده و بوسیله کشیدن صاف نموده و آنگاه مصرف نمائیم .

آرماتورها باید طوری بهم بسته شود تا در موقع بتن ریزی ا زجای خود تکان نخورده و جابجا نشود و فاصله آنها از یکدیگر باید طوری باشد که بزرگترین دانه بتن براحتی از بین آنها رد شده و در جای خود قرار گیرد .

2-5-8) خم کردن آرماتور

آرماتورهای تا قطر 12 میلی متر را می توان با دست خم نمود ولی آرماتورهای بزرگتر از 12 میلی متر بهتر است با دستگاه مکانیکی مجهز به فلکه خم شود قطر فلکه خم متناسب با قطر آرماتور بوده و باید بوسیله مهندس محاسب و مهندس کارگاه تعیین گردد .

کلیه آرماتورها ساده باید به قلاب ختم شود ولی آرماتورهای آجدار را می توان به صورت گونیا خم نمود سرعت خم کردن باید متناسب با درجه حرارت محیط باشد و باید با نظر مهندس کارگاه بطور تجربی تعیین شود باید از خم کردن آرماتورها در حرارت کمتر از 5 درجه سانتی گراد خودداری نمود حتی المقدور باید از باز کردن خم های آرماتورهای شکل داده شده و مصرف آن در محل دیگر خودداری نموده و در مواقع ضروری باید باز کردن خم ها با نظر مهندس ناظر باشد .

2-5-9)ستون

بعد از بتن ریزی پی قفسه آرماتورهای ستون را که از قبل بافته و آماده شده است به آرماتورهای ریشه متصل می نمایند این کار باید حداقل 3-4 روز بعد از بتن ریزی پی انجام شود زیرا در غیر این صورت با توجه به اینکه بتن پی هنوز سخت نشده است در اثر لنگر آرماتورهای ستون میل گردهای ریشه از جای خود تکان خورده و پی متلاشی می شود بعد از بستن آرماتورهای ستون برای تثبیت موقعیت هر ستون ابعاد آنرا بوسیله تیرهای چوبی در پای ستون مشخص می نمایند باید توجه داشت که هیچ وقت نباید برای تثبیت ابعاد ستون با ریختن بتن در پای آن اقدام نمود .

2-5-10) تیر

تیرها قسمتی از ساختمان بتنی می باشند که بار سقف را به ستون منتقل نموده و ستون به پی و بالاخره پی به زمین منتقل می نماید بعد از اتمام بتن ریزی کلیه ستونها و قالب برداری از آنها اقدام به قالب بندی تیرهای اصلی می نمایند در ساختمانهائی که سقف آن تیرچه بلوک بوده و یا دال بتنی ریخته شده در محل می باشد معمولاً سقف و تیر را یک پارچه بتن ریزی می نمایند ولی در ساختمانهائی که از سقف پیش ساخته استفاده می نمایند ابتدا تیرهای اصلی را آرماتوربندی نموده و بتن ریزی می نمایند آنگاه سقف را روی آن قرار
می دهند .

تیرهای بتنی اغلب با مقطع مربع و یا مستطیل می باشد در ساختمانهای بتنی از تیر T  شکل نیز استفاده می نمایند مقطع تیرها در ساختمانهای بتنی معمولی در تمام طول تیر تغییر
نمی کند ولی گاهی برای صرفه جوئی مقطع تیر را در طول تیر تغییر می دهند و یا بصورت ماهیچه در نزدیکی تکیه گاه سطح مقطع را اضافه می نمایند ولی در هر حال تغییر سطح مقطع باید بصورت تدریجی بوده و نسبت افزایش ارتفاع و یا عرض در طول تیر از 1 به 3 تجاوز ننماید.

2-5-11) سقف

همانطوریکه در قسمتهای قبل توضیح داده شد سقف ساختمانهای بتنی با تیرچه بلوک است یا دال بتنی ریخته شده در محل و یا دال بتنی پیش ساخته .

اجزاء تشکیل دهنده سقف تیرچه بلوک

1-               تیرچه

2-               بلوک

3-               میل گرد ممان منفی

4-               میل گرد حرارتی

5-               کلاف عرضی

6-               قلاب اتصال

7-               بتن

1- تیرچه

متداول ترین نوع تیرچه در ایران تیرچه های بتنی می باشد که با قالب سفالی و یا بدون قالب سفالی تهیه و عرضه می گردد .

تیرچه های معمولی با خرپا مسلح می باشند خرپا از سه قسمت تشکیل می شود .

1-   میل گردهای کف خرپا می باشد که تعداد و قطر آن طبق محاسبه بدست
می آید و باید از لحاظ طول و تعداد و نوع میل گرد ( ساده یا آجدار ) کاملاً مطابق نقشه باشد کلیه ممانهای مثبت تیرچه وسیله همین میل گردها تحمل
می شود با توجه به اینکه اغلب مهندسین محاسب برای صرفه جویی طول یک یا چند میل گرد را کوتاه تر تعیین می نمایند این میل گردها باید درست در وسط طول تیرچه ( محل ممان مثبت بحرانی ) قرار گیرد برای اینکه این میل گردها در موقع بتن ریزی جابجا نشود بهتر است آنها را بوسیله یک یا چند میل گرد عرضی به هم دیگر جوش بدهیم .

2-   میل گرد فوقانی خرپا که از میل گرد 8 یا 10 و یا 12 آجدار بوده و داخل بتن سقف و میل گردهای حرارتی قرار می گیرد .

3-   آنگاه میل گرد مارپیچ یا میل گرد مهاری خرپا است که میل گرد کف را به میل گرد فوقانی متصل می نماید خرپای بعضی از تیرچه ها از ورق و یا توأماً از ورق و میل گرد می باشد ولی متداول ترین نوع خرپا از میل گرد ساخته
می شود .

2- بلوک

بلوکهای مورد استفاده در سقف های تیرچه بلوک معمولاً بتنی یا سفالی است و هیچ گونه باری را تحمل نمی نماید و فقط بعنوان قالب مورد استفاده قرار می گیرد بلوک های سفالی از لحاظ وزن سبک تر بوده و بار کمتری را به ساختمان وارد می نماید عرض بلوکها معمولاً 40 سانتی متر بوده گاهی نیز آنها را تا 60 سانتی متر هم می سازند و ارتفاع آن تابع ضخامت سقف و بار سقف بوده و بین 20 تا 25 سانتی متر است بلوک باید طوری طرح شود که به راحتی قبل حمل  و نقل بوده و روی تیرچه قرار بگیرد .

بلوک ها دارای لبه ای هستند که بوسیله آن بروی تیرچه قرار می گیرند اگر از تیرچه با قالب سفالی استفاده می شود بهتر است از بلوک سفالی نیز استفاده گردد زیرا به علت هم رنگ بودن مصالح بعد از سفید کاری روی سقف ایجاد سایه نمی نماید .

3- میل گردهای ممان منفی

با فرض اینکه تکیه گاه تیرچه ها گیردار فرض می شود در محل تکیه گاه ممانی ایجاد
می گردد که می باید بوسیله میل گردی تحمل شود به این لحاظ اگر دو عدد تیرچه به یک تیر خم شود میل گرد فوقانی تیرچه ها را بوسیله قطعه میل گردی به طول 2 تا 5/2 متر به همدیگر متصل می نمایند قطر این میل گرد بوسیله محاسبه تعیین می گردد و معمولاً از میل گردی به قطر 8 یا 10 یا 12 استفاده می گردد .

4- میل گرد حرارتی

بعد از اتمام سقف و گذاشتن کلیه آهنها یک سری میل گرد در جهت عمود بر میل گردهای بالای تیرچه به فاصله تقریبی 25 الی 40 سانتی متر قرار می دهند قطراین میل گردها به وسیله محاسبه تعیین می شود و معمولاً میل گردی با قطر 6 یا 8 یا 10 میلی متر می باشد به این آهن ها میل گرد حرارتی می گویند این میل گردها باید به کلیه آهنهای تیرچه با سیم آرماتوربندی بسته شود .

5- کلاف عرضی

از دهانه 2/4 متر به بالا در وسط دهانه بین بلوک ها ( عمود بر جهت تیرچه ) فاصله در حدود حداقل ده سانتی متر قرار می دهند و زیر این فاصله را تخته ای قرار داده و درون این فاصله حداقل 2 میل گرد به قطر 10 میلی متر یکی بالا و یکی پائین قرار می دهند میل گرد بالا را به میل گردهای بالایی تیرچه می بندند و میل گرد پائین را هم به آهنهای مارپیچ تیرچه متصل می نمایند و این فضا بعد از آنکه بوسیله بتن پر شد مانند تیری عمود بر تیرچه ها قرار گرفته  و در مقابل ممانهای وسط تیرچه مقاومت خواهند نمود و برای دهانه های بیش از 6 متر دو عدد کلاف عرضی با فاصله های مساوی در نظر می گیریم .

برای اطمینان بیشتر بهتر است کلاف عرضی را از دهانه 5/2 متر به بالا ایجاد نمائیم .

6- قلاب اتصال

در ساختمانهائی که اسکلت آن فلزی است میل گردهای تیرچه روی نیمی از بال پل قرار می گیرند که پهنای آن در حدود 2 تا 3 سانتی متر می باشد .

در شرایط عادی این تکیه گاه کافی است ولی اگر سقف در اثر نیروی زلزله جابجا شود تیرچه از تکیه گاه خود خارج شده و سقف سقوط خواهد کرد .

برای جلوگیری از این عیب میل گردهائی را که قطر آن بوسیله محاسبه تعیین می شود و معمولاً از میل گردهائی به قطر 12 یا 14 میلی متر استفاده می شود به شکل زیر خم
می کنند و بوسیله آن تیرچه و آهن پل را به همدیگر متصل می نمایند .

در شکل بالا طول d باید مساوی عرض جان پلی باشد که تیرچه به آن ختم می شود زاویه های a و B  باید 45 درجه باشد و طول d با توجه به طول دهانه بوسیله محاسبه تعیین
می گردد و در حدود 40 الی 50 سانتی متر است و باید به میل گردهای هفت و هشت تیرچه بسته شود گذاشتن این قلابها برای ساختمانهایی که اسکلت آن فلزی است الزامی
می باشد و بهتر است برای ساختمانهای بتنی نیز گذاشته شود .

7- بتن ریزی

پس از چیدن تیرچه و بلوک و بستن آرماتورهای تیرها  و بستن میل گردهای ممان منفی و میل گردهای حرارتی و گذاشتن قلابهای اتصال اقدام به بتن ریزی می نمائیم قبل از بتن ریزی باید یک بار دیگر کلیه آرماتورهای سقف کنترل شده و مخصوصاً فاصله آنها از یکدیگر و اتصال آنها به همدیگر بازدید شود و در صورت بی عیب بودن کار اقدام به بتن ریزی می نمائیم .

بهتر است برنامه ریزی طوری انجام شود که کلیه بتن سقف در یک روز ریخته شود اگر بعللی این کار ممکن نشد باید محل قطع بتن با نظر مهندس محاسب باشد محل قطع بتن بهتر است روی بلوک ها باشد نه روی تیرها و شاه تیرها .

در موقع بتن ریزی تیرهای اصلی و فرعی باید حتماً از ویبراتور استفاده شود باید دقت شود که فاصله بین بلوک ها که تیرچه قرار دارد از بتن کاملاً پر شود کلفتی بتن روی سقف باید کاملاً یکنواخت بوده و باید در ضمن بتن ریزی و قبل از آنکه بتن کاملاً سخت شود روی آن بوسیله ماله کشی تخت گردد حداقل ضخامت بتن روی بلوک 5 سانتی متر است برای سهولت کار در حین ماله کشی این ضخامت را بوسیله یک قطعه آجر که معمولاً کلفتی آن 5 سانتی متر است کنترل می نمایند .

2-5-12) مراحل مختلف اجزاء

بعد از ایجاد تکیه گاههای موقت تیرچه ها را روی تیرهای اصلی ( فلزی – بتنی دیوار آجری ) قرار می دهند قبل از نصب تیرچه روی تیرهای اصلی باید دقت نمود که ترک خوردگی و یا شکستگی در تیرچه موجود نباشد کمر تیرچه را به فاصله های حداکثر تا 5/1 متر بوسیله تیرهای چوبی نگاه می دارند تا از شکم دادن آن جلوگیری بعمل آورند بهتر است تیرهای چوبی را طوری قرار دهند تا وسط تیرچه در حدود 2 یا 3 سانتی متر بلندتر از سطح تراز قرار گیرد .

این خیز بستگی به دهانه سقف داشته و بوسیله مهندس محاسب تعیین می گردد تیرچه ها به فاصله تقریبی 40 سانتی متر از همدیگر قرار می گیرند و بعد از گذاشتن هر تیرچه فاصله آنرا تا تیرچه بعدی بوسیله گذاشتن یک عدد بلوک در ابتدا و یک عدد در انتهای آن تنظیم می نمایند از دهانه 20/4 به بالا کار گذاشتن میل گردهای کلاف عرضی اجباری است این میل گردها که به صورت تیری عمود بر تیرچه ها بوده و در وسط دهانه قرار می گیرند و مطابق آنچه که قبلاً گفته شد برای دهانه های بیش از 6 متر دو کلاف عرضی باید پیش بینی گردد که با دهانه های مساوی قرار می گیرند .

حداقل عرض این کلاف 10 سانتی متر و حداقل باید به 2 عدد میل گرد 10 یکی در بالا و یکی در پائین مجهز باشد بهتر است این میل گردها به میل گردی که بالای تیرچه و میل گرد هفت و هشت تیرچه ها بسته شود .

در محل اتصال تیرچه به تیر اصلی یا دیوار باید میل گردهای تیرچه لخت شده و در حدود 15 سانتی متر روی دیوار یا داخل آرماتورهای تیر اصلی قرار گیرد که بعداً این قسمت به وسیله بتن سقف پوشیده می شود اگر پلهای اصلی فلزی می باشد نباید میل گردهای تیرچه را به آن جوش داد اگر تیرچه روی دیوار آجری قرار می گیرد بهتر است روی دیوار شناژ بالا طبق آنچه که قبلاً گفته شد اجرا گردد و میل گرد تیرچه داخل شبکه شناژ قرار گیرد .

برای عبور کانالهای تأسیساتی ( کانال کولر – کانال تهویه مطبوع – کانالهای فاضل آب و غیره ) باید حتی الامکان سعی شود که عرض کانالها از یک بلوک تجاوز نکند ولی چنانچه به عرض بیشتری احتیاج پیدا کردیم باید با قطع تیرچه در آنها محل و مهار کردن میل گردهای تیرچه در آرماتورهای عرضی محل عبور کانال را فراهم نمود طبق شکل با توجه به اینکه بار تیرچه قطع شده را تیرچه های اطراف تحمل می نمایند میل گردهای آرماتورهای عرضی باید دقیقاً محاسبه شده و طبق نقشه اجراء گردد .

بعد از بلوک چینی باید میل گردهای ممان منفی گذاشته شده و این میل گردها که دو تیرچه مقابل را به همدیگر متصل می نمایند باید به میل گرد فوقانی تیرچه ها بسته شود حداقل طول این میل گردها طبق محاسبه بدست می آید .

باید دقت نمود که تیرچه های دو طرف یک پل حتماً مقابل همدیگر قرار گیرند تا بستن میل گردهای ممان منفی به سهولت امکان پذیر باشد .

چنانچه اجباراً تیرچه ها مقابل یکدیگر واقع نشدند باید برای هر تیرچه میل گرد ممان منفی جداگانه در نظر گرفت بطوریکه نیمی از این میل گرد روی تیرچه و نیم دیگر آن داخل بتن سقف قرار گیرد برای آنکه برای عبور لوله های تأسیسات مخصوصاً لوله های فاضل آب دچار اشکال نشویم بهتر است تیرچه ها در طبقات مختلف درست مقابل همدیگر قرار گیرند برای اینکار بهتر است حتماً در تمام طبقات تیرچه چینی از یک سمت شروع شود .

در مواردی که احتیاج به طره ( کنسول) می باشد بهتر است که طول کنسول بیش از 4/1 دهانه سقف مجاور آن نباشد و بار آن و قطر میل گرد ممان منفی حتماً بوسیله محاسبه تعیین شود زیرا کلیه بار این قسمت از سقف وسیله همین میل گردهای ممان منفی تأمین می گردد.

بعد از کار گذاشتن میل گردهای ممان منفی می باید میل گردهای حرارتی کار گذاشته شود این میل گردها معمولاً در جهت عمود بر تیرچه به فاصله حدود 30 سانتی متر از همدیگر کار گذاشته شود میل گردهای حرارتی برای توزیع بار و جلوگیری از ترک خوردن بتن سقف در اثر تغییر حجم بتن ناشی از تغییر درجه حرارت مورد استفاده می باشد این میل گردها که معمولاً از میل گرد 6 یا 8 یا 10 استفاده می شود باید صاف و بدون انحنای موضعی باشد .

بعد از گذاشتن میل گردهای حرارتی می باید دور سقف بوسیله تخت بسته شده و اقدام به بتن ریزی نمایند حداقل قطر بتن روی بلوک 5 سانتی متر می باشد قبل از بتن ریزی روی بلوک ها را آب پاشی می نمایند تا سیراب شده ( زنجاب گردد ) و آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود .

فصل سوم:

3-1) معرفی مشروح پروژه و پیمان

3-1-1) معرفی پروژه

این پروژه در زمینی به عرض 15 متر و طول 33 متر قرار دارد. ساختمان بر خیابان اصلی است 2 طبقه دارد ، 1 طبقه آن همکف است و پارکینگ و سونا در آن قرار دارد.ورودی کل ساختمان از طرف خیابان اصلی ساختمان است

این پروژه اسکلت فلزی بوده و از سیستم قاب مهاربندی شده در دو جهت استفاده شده است. سیستم مهاربندی شامل بادبند است. سقف ها هم همگی کامپوزیت می باشد.

3-1-2) مشکلات معماری پروژه

- از جمله دیگر مشکلات معماری این پروژه می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- کوچک در نظر گرفتن جعبه پله که منجر به افزایش بیش از حد خیز پله شده

2- نقشه پارکینگ از کیفیت مطلوبی برخوردار نیست و رانندگان برای ورود و خروج دچار مشکل می شوند.

  3-کافی نبودن فضای پارکینگ در مقایسه با زیر بنای کل ساختمان که نظر کارفرما بود.

  4-تعبیه 4 اتاق خواب در طبقه همکف در مساحتی حدود 200 متر مربع که از فضاهای مفید مانند آشپزخانه و هال کاسته است.

  5-در نظر نگرفتن فضای کافی جهت نورگیر که در طبقه همکف مشکلات زیادی را از لحاظ نور پدید آورده بود.

3-1-3) مشکلات سازه ای پروژه

1- برای پای شمشیری راه پله در فونداسیون هیچ

(Base plate) صفحه ستونی طراحی نشده و محل آن مشخص نمی باشد.

2-خاک زیادی به علت شیب زیاد زمین میبایست در زمین ریخته میشد که خاک مرغوب نبود و همچنین به خوبی کوبیده نشده بود

3-کرسی چینی روی شناژها صورت نگرفته بود و فقط روی خاکها از شفته استفاده شد.

4- نقص نقشه های اجرائی ، از جمله عدم ارائه دیتایل اتصال تیر به ستون و تقویت تیرهای رابط بادبندهای هفتی (V) و هشتی (8)

5-استفاده از تیرآهنهای زنبوری دوبل که معمولا در ساختمانهای با سقف کامپوزیت این نوع تیرآهنها توصیه نمیشود.

3-1-4) مشکلات و نقصهای اجرایی

1- همچنان که کار پیشرفت می کند بعضی از نواقص خود را نشان می دهند ، از جمله مشکلاتی که در زمان دیوارچینی خود را نشان داد ، ناهماهنگی در میزان جلوآمدگی بالکنها بود.

بالکن ها می بایست طبق نقشه ، 1 متر و 20 سانتیمتر طول داشته باشند که در بعضی موارد به این مقدار نمی رسیدند. و برای رفع این مشکل و شاقول شدن و در یک راستا قرار گرفتن همه دیوارهای طبقات ، راه حل هایی توسط مجری پیشنهاد می شود.

به پیشنهاد مجری نبشی و یا میلگرد به تیر بالکن جوش می شد تا اینکه دیوار نما روی آن قرار گیرد.

به نظر اینجانب ، چون دیوارهای جانبی 20 سانتیمتری می باشند و معمولاً در نما ، از سنگ نیز استفاده می شود. درنتیجه وزن آنها قابل توجه می باشد و استفاده از میلگرد و نبشی در درازمدت مشکلاتی را به وجود می آورد.

و بهتر بود علاوه بر تقویت دستک ها و طره ها ، از تیر لانه زنبوری برای اصلاح این امر استفاده می شد.

2- با توجه به آئین نامه 2800 ایران ، درز انقطاع می بایست رعایت گردد. ولی متأسفانه ساختمان مجاور از کل زمین خود برای ساخت استفاده کرده و درز انقطاع را رعایت نکرده بود. و مجری مجبور شد که کل درز انقطاع را که 30 سانتی متر بود رعایت کند. و به جای 15 سانتی متر فاصله از بر زمین ، 30 سانتی متر فاصله بگیرد. که این امر ، نارضایتی کارفرما را به دنبال داشت.

3-سوراخ کردن سقف پس از بتن ریزی جهت کانالهای کولر،که پس از این کار نقشه عوض شد و مجبور شدند که دوباره بتن دستی تهیه کنند و سوراخها را پر کنند.

4-استفاده از شمعهای بسیار ضعیف جهت شمع بندی سقف،که در چند مورد هنگام بتن ریزی موجب در رفتن شمع و خیز برداشتن تیر ها شد.

5-استفاده از ورقهای فلزی نا مناسب جهت سقف کامپوزیت که بطور کامل سقفها را پوشش نمیداد و مجبور بودند از کارتن برای پوشیدن درزها استفاده کنند که بعد از باز کردن قالبها نمای بدی داشت.

6-بد اجرا شدن پشت بندهاکه در یک مورد موجب در رفتن قالب شد و بتن روی سقف طبقه پایین ریخت.

7-یکنواخت ریخته نشدن بتن سقف که موجب بوجود آمدن ترکهای اجرایی میشد،هم چنین بتن ریزی در هوای گرم که چاره یی نداشت و ترکهای سطحی در بتن بوجود
می آمد.

8-تیرآهنهای زنبوری استفاده شده در سقف،به علت اینکه تیرآهنهای زنبوری به آن میزانی که ممان را تحمل می کنند در مقابل برش ضعیف هستند و اصولا استفاده از زنبوری در این سقف ها توصیه نمیشود.

3-1-5) مشخصات مهاربندها

بخش سازه ای این پروژه اسکلت فلزی بوده و تیرها و ستونها همگی فولادی می باشند. سازه در دو جهت مهار جانبی داشته و سیستم مهاربندی بادبند است . در جهت طولی و عرضی زمین ، دهانه کافی و مناسب جهت استقرار مهارهای جانبی وجود دارد به صورتی که مهندس محاسب هیچ محدودیتی برای تعداد بادبندهای مورد نیاز ندارد. در این راستا فقط از بادبند استفاده شده است. بادبندها همگی از نوع تیرآهن ناودانی دوبل استفاده شده است.

3-1-6) مشخصات تیرها و ستونها

چنانچه گفته شد ، سازه اسکلت فلزی بود و به دلیل وجود سیستم مهاربندی در دو جهت تیرها و ستونها مقاطع سنگینی نبودند. تیرها از IPE،CPE  ساخته شده بود. و ستونها نیز هنگی از مقاطع IPE  بودند. تیرهای سقف همگی تقویت شده،معمولا تقویت تیر ها سبب کاهش شماره IPE میشود.

3-1-7) مشخصات سقف ها

- سقف ها همگی کامپوزیت بوده و از بتن و شبکه مش بندی برای اجرای آنها استفاده
می شد.

از مزایای سقف های کامپوزیت می توان به موارد زیر اشاره کرد.

1- اجرای سریع و عدم نیاز به نصب جک های فلزی

2- شبکه آرماتوربندی آماده در دسترس و فاصله های استاندارد میلگردها

 3- پلاستیکی که در زیر بتن قرار داده می شود مانع از خروج آب بتن شده و استحکام بیشتر بتن را به دنبال دارد و نیز از چسبیدن قالبهای چوبی به بتن جلوگیری کرده و قالب ها سریع جدا شده و نیز خراب نمی شوند.

4- ضخامت کم سقف و در دسترس قرار دادن فضای کافی جهت اجرای لوله های تأسیساتی

- در سقف کامپوزیت ضخامت بتن 10 سانتی متر می باشد. شبکه های مش بندی آماده می بایست اورلپ کافی را نیز داشته باشند ( 18) به همین منظور آنها را به طول 30 سانتی متر روی هم کاور می کردند.

 قالب ها بعد از 7 روز باز می شد و برای قالب بندی به طبقه بعدی منتقل می گردید. با توجه به زمان قالب بندی ، بتن ریزی و قالب برداری ، اجرای هر سقف تقریباً 7 روز به طول می انجامید. البته ناگفته نماند که از نظر هزینه سقف کامپوزیت کمی گران تر از سقف تیرچه و بلوک است.

5- توزیع یکنواخت بار به علت یک دست بودن و یکنواخت ریخته شدن بتن،هم چنین ضخامت سقف که در همه جا یکسان است.سقف کامپوزیت این امکان را به مهندس معمار میدهد تا طبق نظر کارفرما نقشه را طراحی کند و درآینده نیزتغییراتی را در صورت لزوم بدهد.

شکل 3-1 قالب بندی سقف کامپوزیت

شکل 3-2 بتن ریزی سقف

3-1-8) مشخصات فونداسیون

فونداسیون از نوع نواری بوده که امروزه در اغلب ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد.از محاسن این نوع پی ها یکنواخت پخش شدن بار ساختمان به خاک است.

3-1-9) مشخصات دیوارها

به علت شیب زیاد زمین و خاک زیادی که جهت پر کردن روی فنداسیون استفاده شده است،دیوارهای دور طبقه همکف تا سقف طبقه اول 35 سانتی متری چیده شده است.

مابقی دیوارهای دور ساختمان و تیغه ها 10 سانتی متری چیده میشود.از مزایای سقف کامپوزیت توزیع یکنواخت بار است که موجب میشود تیغه ها را به هر صورتی که نقشه ایجاب میکند چید.

این حسن سبب میشود که وزن ساختمان کم شده و در شماره IPE تغییر ایجاد شود.

کلیه دیوارها از  بلوک سفالی میباشد که سرعت دیوار چینی را افزایش میدهد.البته کرسی چینی با آجر گری می باشد.         

کلیه باد بندها در وسط دارای لقمه می باشد،به خاطر اینکه دیوار بین بادبندها با ناودانی ها یکپارچه شود.

برای دیوار های دور جان پناه،در فواصل معین سپری جوش میدهند تا دیوارها دارای تکیه گاه باشد.

در یکی از دهنه های با طول زیاد،یک تیر آهن 10 به صورت عمودی  به پلها جوش داده شد تا دیوار تکیه گاه داشته باشد.

3-2) بررسی وظایف رشته عمران در واحد صنعتی

- با توجه به اقدامات انجام شده و برنامه های آینده در این پروژه می توان تا حدی جایگاه رشته عمران را در این واحد صنعتی بررسی کرد.

می توان گفت که این رشته از حساسیت خاصی برخوردار است و یک مهندس عمران علاوه بر داشتن اطلاعات تخصصی در رابطه با این رشته باید دارای دقت و ظرافت خاصی باشد. چرا که لحظه ای سهل انگاری پیامدهای جبران ناپذیری را به دنبال دارد

- می دانیم که کاربری این پروژه مسکونی است. لذا تعداد زیادی خانوار در این مکان زندگی خواهند کرد. در اینجا مسئولیت مهندس محاسب آشکار می شود احساس مسئولیت و دقت و نکته سنجی و در نظر گرفتن موارد خواص در محاسبه از وظایف لازم الاجرای مهندس محاسب است و حتی اندکی خطا جایز نیست.

- بدست آوردن نیروی اعضاء سازه ، و در نظر گرفتن حالات مختلف بارگزاری و استخراج مقاطع لازم تنها به وسیله استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری مجاز نیست و حتماً باید صحیح بودن آنها توسط دست کنترل شود. لذا مهندس محاسب باید صبور و با حوصله بوده و از انجام یک سری عملیات تکراری خسته نشود و اشتباه نکند.

- نقش مهندس عمران تنها به مسئله محاسبه محدود نمی شود. بلکه هماهنگی محاسبه با نقشه های معماری و آشنایی با اصول اولیه معماری و نیز اجرای سازه محاسبه شده و هماهنگی لازم بین محاسبه و اجرا و نیز نقشه های معماری و اجرا از وظایف یک مهندس عمران است.

- اجرا : اجرای پروژه خود به اندازه محاسبه آن از حساسیت زیادی برخوردار است. چرا که اگر در اجرا دقت لازم اعمال نشود و سازه به صورتی که محاسبه شده اجرا نگردد از مقاومت لازم برخوردار نبوده و جان عده زیادی به مخاطره خواهد افتاد.

آشنایی مهندس عمران به رشته های مرتبط با اجرای پروژه نیز از وظایف این رشته است. مثلاً اگر مهندسی به جوشکاری مسلط نباشد و نحوه صحیح جوشکاری را نداند ، چگونه می تواند تشخیص دهد که یک جوشکار کار خود را صحیح انجام می دهد یا خیر؟!!

از جمله دیگر رشته های مرتبط با اجرا می توان موارد زیر را نام برد:

بنایی و آجرچینی و شیب بندی-جوشکاری-سفیدکاری و نحوه صحیح پوشش بادبندها و ستونها با گچ-آرماتوربندی و قالب بندی و . . .

البته این منظور نیست که مهندس عمران باید بتواند به تنهایی خود همه این کارها را انجام دهد ، بلکه با توجه به حساسیت باید از هر کدام آشنایی خاصی داشته باشد.

که بتواند بر عملکرد دستگاههای اجرایی و اکیپ های فنی به طور صحیح نظارت کند.

- لزوم آشنایی مهندس عمران به اصول اولیه معماری در این است که مهندس معمار و مهندس عمران حرف یکدیگر را بفهمند و مهندس عمران در اجرا اصول معماری را رعایت کند و نیز مهندس معمار در هنگام ترسیم نقشه معماری ، مسائل محاسباتی و اجرایی را نیز در نظر بگیرد.

مثلاً حداکثر دهانه های قاب ها و لزوم تعداد حداقل ستونها و مهاربندها از مسائلی است که معمار باید در ترسیم نقشه مدنظر داشته باشد.

- از دیگر مسائلی که لزوم تسلط مهندس عمران را بر مسائل اجرائی آشکار می سازد این است که ، مهندس عمران در یک کارگاه صنعتی جایگاه خاصی دارد و تقریباً همه کادر فنی روی حرف او حساب می کنند و پیشنهادات و توصیه های او را لازم الاجرا می دانند. خلاصه اینکه کارگران و سایر افراد کم سوادی که جزء قشر سطح پائین و کم فرهنگ جامعه هستند نباید از مهندس عمران نقطه ضعفی ببینند. و اشتباهی نباید از مهندس عمران سر بزند. زیرا کارگران این مسئله را بهانه کرده و به مرور مهندس عمران جذبه خود را از دست داده و از لحاظ مدیریتی کارگاه دچار اختلالاتی می شود.

3-3) فعالیتهای در حال اجرا و انجام

از جمله فعالیتهای در حال انجام دیوار چینی طبق نقشه معماری و خرده کاری جوشکاری و سفت کاری می باشد.

فعالیتهای انجام شده نیز شامل اتمام قالب بندی و بتن ریزی سقف های کامپوزیت ، اتمام جوشکاری ستونها و تیرها به صورت کلی اجرای کامل پی سازه و نصب صفحه ستونها در محل های مشخص شده.

سیم کشی موقت و نصب روشنایی در طبقات ،ساخت اتاقک نگهبانی و یک اتاق جهت انبار کردن وسایلی مانند بیل و کلنگ و...

3-4) برنامه های آینده

در زیر به ذکر چند مورد از برنامه هایی که مشخص شده بود و قرار بود که در آینده انجام پذیرد می پردازیم :

3-4-1) پوشش سقف ها :

از آنجایی که سقف ها همگی کامپوزیت بود برای زیبائی بیشتر باید برای آنها پوششی در نظر گرفته می شد. چرا که تیرهای لانه زنبوری ای که در سقف های کامپوزیت به کار رفته بود منظره نه چندان مناسبی را به وجود آورده بود.

پوششی که برای سقف سالن های پذیرایی و اتاق خوابها استفاده می شد با سقف حمام و دستشوئی متفاوت بود

- دو نمونه پوشش برای سقف اتاق خوابها و پذیرایی وجود دارد. یک نمونه به این صورت است که ، بعد از رابیتزبندی ( رابیتز : توری فلزی نرم و انعطاف پذیر با سوراخهای ریز ) روی آن را با گچ می پوشانند.

نمونه دیگر ، پانل های گچی بزرگ و به عرض تقریباً 1 متر که به صورت آماده در محل نصب می گردد. که سرعت کار به این صورت خیلی بیشتر از حالت اول می باشد. البته از لحاظ هزینه کمی گران تر تمام می شود.

- برای سقف حمام دستشویی از پوششهای فایبرگلاس و پلاستیکی و یا آلومینیومی استفاده می شود. چرا که باید در برابر رطوبت مقاوم باشند. دامپا ، نوعی سقف کاذب قابل استفاده در محیط مرطوب می باشد.

3-4-2) لوله کشی آب

لوله هایی که به منظور لوله کشی آب به کار می رود بسیار متنوع است. ولی در کل می توان آنها را به 2 نوع اصلی تقسیم بندی کرد.

لوله های فلزی- لوله های سبز

در این پروژه قرار بر این بود که از لوله های سبز استفاده گردد و صحبتهایی هم با شرکت آک شده بود که لوله های این پروژه را تأمین کند.

3-4-3) نمای ساختمان

با توجه به انتظارات کارفرما و پیشنهاداتی که معمار پروژه جناب آقای مهندس جاودانی داده بود. قرار بر این شد که نمای پروژه از جنس سنگ تراورتن کرم و قهوه ای استفاده شود.

3-4-4) دکوراسیون داخلی :

برنامه ای هم برای دکوراسیون اتاق خوابها و سالن های پذیرایی مشخص شده بود که انتظارات کارفرما را برآورده می کرد.

در طرح های تهیه شده اشیاء با توجه به موقعیت مکانی ای که داشتند زیبایی شگفت انگیزی به محیط می دادند. ولی متأسفانه طرح ها با واقعیت همخوانی نداشت و شکل پنجره ها و محل قرارگیری آنها بسیار متفاوت بود.

حتی ابعاد اتاق ها و محل قرارگیری درها با طرح متفاوت بود. پس مطمئناً طرح اجرا شده نمی توانست به زیبایی طرح اولیه باشد.

3-5) فعالیتهای انجام شده توسط دانشجو

3-5-1) فعالیت های طراحی

   در مورد تعداد اتاق خوابهای طبقه همکف که 4 عدد بود،علی رغم مخالفت پیمانکار و طبق نظر کارفرما با پیشنهاد من تعداد اتاقها به 3 اتاق کاهش یافت،که در نهایت خود پیمانکار هم راضی شد.

3-5-2) فعالیتهای نظارتی

از جمله این فعالیتها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

- نظارت بر بتن ریزی سقف و نحوه صحیح ویبره کردن

- نظارت بر مش گزاری سقف های کامپوزیت و رعایت اورلپ میلگردها

- نظارت بر جوشکاری و سفت کاری و نحوه صحیح جوش و استفاده از ورقهای اتصال مرغوب

- نظارت و یادآوری آبدهی به بتن ، یک هفته پس از بتن ریزی ، بهترین زمان آبدهی بعد از ظهر و بعد از غروب آفتاب می باشد که آب بتن تبخیر نگردد.

- نظارت بر ایمنی کارگاه و تذکر دادن به جوشکارها برای استفاده از ماسک و عینک جوشکاری و کمربند ایمنی به منظور بالا رفتن از ستونها

- استفاده از کلاه ایمنی در محیط کارگاه

3-5-3) فعالیتهای مطالعاتی

- مطالعه مجدد طرح اختلاط بتن و محاسبه میزان مصالح لازم جهت تهیه بتن 350

- مطالعه مقدار صحیح و اورلپ میلگردها در آل ماتوربندی

- مطالعه جوش صحیح گوشه و نحوه صحیح حرکت دست در جوشکاری

3-5-4) فعالیتهای مدیریتی

- حضور در کارگاه قبل از کارگران و در بعضی موارد قبل از مجری و تنظیم برنامه کاری برخی کارگران روزمزد

- با توجه به مشخص بودن برنامه کاری روز آینده ، تهیه مصالح مورد نیاز و جلوگیری از بیکار شدن پیمانکاران به دلیل نبودن مصالح مورد نیاز و ابزارهای لازم ،‌ مثلاً الکترود برای جوشکارر ، سیم نرم برای آر ماتوربند ، ماسه صفر شش برای بناها و آجرچین ها و سیم خشک جهت قالب بندی و تهیه آجر و ماسه شسته و شن جهت آجرچینی و بتن ریزی

- تذکر دادن به پیمانکاران و یادآوری آنها در صورتی که قسمتهایی از نقشه تغییر
می کرد ، مثلاً تغییر در محل برخی از دیوارها

- لزوم رعایت تذکرات داده شده به کارگران و پیمانکاران از قبیل استفاده از آجرهای مرطوب در آجرچینی.

3-6) آموخته های عملی

- در زیر به ذکر چند مورد از آموخته های عملی که دانشجو در آن شرکت داشته می پردازم.

 3-6-1) اجرایی

1- استفاده صحیح از شاقول و شاقول کردن دیوار و شمشه گزاری ، به صورتی که دیوار کاملاً قائم و بدون انحراف باشد.

2- گونیا کردن دیوار به و پیاده کردن زاویه 90 درجه در گوشه ها- به این صورت که این عمل را انجام می دهیم که روی یک ضلع گوشه به اندازه 60 سانتی متر و روی ضلع دیگر 80 سانتی متر جدا می کنیم حال اگر کوتاهترین فاصله این دو نقطه 1 متر باشد آنگاه زاویه بین دو ضلع 90 درجه است.

3- جوشکاری و حرکت صحیح دست در هنگام اجرای جوش گوشه رو به بالا و تشخیص جوش مناسب و خوب از جوش نامناسب و ضعیف.

4- ایجاد سطحی صاف و سیمانکاری کف با ریسمان کشی و استفاده از کمچه و شلنگ تراز

3-6-2) مدیریتی

 نحوه برخورد با کارگران و چگونگی پرداخت دستمزد به آنها.

2- برنامه ریزی کارهای آینده و تقسیم بندی کارها بین کارگران

3- دقت و هوشیاری در محیط کارگاه و توجه به تغییرات انجام شده در کارگاه

3-6-3) نظارتی

1- با توجه به فعالیتهای عملی آموخته شده نظارت بر کار آجرچینی-جوشکاری- آر ماتوربندی-قالب بندی

2- کنترل مصالح و ابزارهای موجود در کارگاه و کنترل رفت و آمد کارگران و حضور در کارگاه

3- مطابقت مصالح تحویل شده به کارگاه با بارنامه های موجود.

3-6-4) محاسباتی

1- مقدار سیمان مصرفی و تعداد پاکتهای سیمان در هر بتن ریزی. با توجه به مقدار مصالح لازم برای تهیه بتن 350 به 7 پاکت سیمان برای هر متر مکعب بتن ریزی احتیاج است.

حجم بتن ریزی را با تقریبی نزدیک به یقین می توان با ضرب کردن طول در عرض در ارتفاع محل بتن ریزی محاسبه کرد.

2- مقدار فولاد مصرفی در هر متر مربع زیربنا در اسکلت فلزی نیز قابل محاسبه می باشد. مثلاً در پروژه مذکور وزن آهن آلات خریداری شده 50 تن می باشد که با توجه به زیربنای 800 متری وزن آهن آلات مصرفی در هر متر مربع 62.5 کیلوگرم است.

3- محاسبه حجم کار انجام شده توسط قالب بند ،‌آر ماتوربند ، دیوارچین ، بتن ریز و . ..  و محاسبه دستمزد آنها.

مثلاً حجم کار انجام شده توسط آر ماتوربند ، بر حسب مقدار وزن میلگردهای کار گذاشته شده ، طبق جداول وزن میلگردها محاسبه می گردد. البته در قرارداد چگونگی محاسبه اورلپ ها نیز باید ذکر گردد.

3-7) نتیجه گیری ، توصیه و پیشنهاد

- با توجه به فعالیتهای در حال انجام در محیط کارگاه و انتظاراتی که از یک مهندس عمران می رود بهتر است آموخته ای دانشگاه بیشتر جنبه عملی به خود بگیرد و به درسهایی همچون روشهای اجرایی همانند درس فولاد و بتن اهمیت داده شده و از استادان مجرب استفاده گردد.

همانطور که می دانیم در رشته کاردانی عمران فعالیتهای عملی بیشتر می باشد و یک فارق التحصیل کاردانی از جنبه عملی بیشتر از یک فارق التحصیل کارشناسی تجربه عملی در زمینه های مختلف نظیر جوشکاری ، تراشکاری ، سیم کشی و لوله کشی دارد.

پیشنهاد می کنم که این درس نیز به درسهای کارشناسی اضافه گردد. زیرا بهتر است که دانشجو این فعالیتها را به صورت بنیادی و علمی در محیط دانشگاه یاد بگیرد و چرا که یاد گرفتن آنها به صورت تجربی در دوره کارآموزی چندان مفید نخواهد بود و در بعضی موارد آموخته های اشتباه دردسرساز خواهند شد.

همانطور که سر رشته داشتن از رشته معماری برای مهندسین عمران مفید خواهد بود ، سررشته داشتن از فعالیتهای کارگاهی نیز بسیار سودمند می باشد.

چکش اشمیت

چکش اشمیت :

1-1-هدف :

بدست آوردن مقاومت بتن با استفاده از چکش اشمیت

1-2- مقدمه:

این آزمایش از آزمایش های غیر مخرب می باشد. در این روش از مقاومت مواد در برابر ضربه استفاده می شود. بدین صورت که گلوله را از ارتفاع مشخص بر روی نمونه پرتاب می کنند ، مقدار بازگشت گلوله همان سختی ماده می باشد. در دستگاه های جدید ، این کار توسط یک چکش مکانیکی ، الکترونیکی انجام می پذیرد.

بدین صورت که بر هر طرف نمونه 10 ضربه را وارد می کنیم. و مقدار اعداد خوانده شده از دستگاه را یادداشت می کنیم . در دستگاه های جدید ، خود دستگاه مقدار مقاومت را خواهد داد.

1-3-وسایل مورد نیاز :

·        دستگاه چکش اشمیت

·        ترازو

·        جک فشاری

1-4-روش آزمایش در آزمایشگاه :

نمونه هایی را که می خواهیم آزمایش را بر روی آنها انجام دهیم انتخاب می کنیم. سپس نمونه ها را در زیر جک قرار می دهیم و مقداری فشار به آنها وارد می کنیم  تا محکم در جای خود قرار گیرند. سپس با استفاده از چکش به هر طرف نمونه تعداد 5 ضربه را به صورت عمود وارد می کنیم. اعداد را از روی دستگاه خوانده و نتایج را یادداشت می کنیم.

1-5-نتایج آزمایش :

بعلت خرابی دستگاه فقط یک عدد 23 بعنوان عدد برجهندگی بدست آمد که مقاومت متناظر آن حدود 200 است.

 R=23     مقاومت=200 MPa

6-1- سوالات:

1-عوامل موثر بر کاهش یا افزایش ضریب برجهندگی چیست؟

2-طبق استاندارد BSدر چه سطحی از نمونه باید آزمایش انجام شود؟

3-برای کنترل توسعه مقاومت درمنطقه سردسیرچه آزمایشی پیشنهادمیکنید؟چرا؟

2-پالس اولتراسونیک:

2-1-هدف :

بدست آوردن تراکم نسبی ماسه

2-2-تئوری آزمایش :

یکی از آزمایشات غیر مخرب برای بتن می باشد. اساس این آزمایش بر مبنای سرعت حرکت موج درون مواد می باشد که هرچقدر مواد سخت تر باشند سرعت حرکت موج در آنها بیشتر است.

با انجام این آزمایش نتایج زیادی را در مورد بتن خواهیم گرفت ، از آن جمله :

-        مدول دینامیکی الاسیسیته و ضریب پواسون بتن

-        مقاومت فشاری بتن

-        همگن بودن بتن

-        تغییرات خواص بتن حاصل از گذشت زمان

-        نقایص بتن

2-3- وسایل مورد نیاز :

·        ترازو

·        کولیس

·        دستگاه اولتراسونیک

·        گریس

2-4-روش انجام آزمایش :

نمونه هایی از بتن را که قبلا تهیه کرده بودیم را برای انجام این آزمایش انتخاب می کنیم. این نمونه ها مکعب های با ابعاد 15 سانتی متر می باشند. دستگاه اولترا سونیک را روشن می کنیم و طول نمونه ها را به آن می دهیم. و همچنین نتایجی را که از آزمایش چکش اشمیت به دست آورده ایم به آن می دهیم. دو طرف مقابل نمونه را با مقداری گریس آغشته می کنیم و مولد های پالس را در دو طرف آن قرار می دهیم. دکمه شروع را می زنیم ، دستگاه سرعت موج و مقدار مقاومت را نشان می دهد. در ابتدا مقداری نوسان دارد ولی پس از گذشت مقداری زمان ، به سرعت ثابتی می رسد. نتایج را از دستگاه قرائت می کنیم. 

2-5-نتایج آزمایش :

مقدار واقعی مقاومت ( زیر جک )

2-6-سوالات:

1-موادکوپل کننده چیست وچراازآنها استفاده میشود؟

2-عوامل موثربرسرعت پالس رانام برید:

3-چه پارامترهای دیگری در این آزمایش قابل اندازه گیری است؟

تعیین مقاومت فشاری وخمشی 7 روزه سیمان

مقدمه:

            سیمان به معنی چسباننده و هر چیز که اشیا را به هم می‌چسباند مهمترین مصالح ساختمانی است که بشر از ابتدای ساختمان سازی با آن روبرو بوده است.گل اولین سیمانی بوده است که بشر از آن استفاده کرده است اما چون گل در برابر رطوبت مقاوم نیست نیاز به سیمان‌های دیگری که ضد آب باشند پیدا شد. بعد از مطالعات بسیار در سال 1854 مهندس انگلیسی به نام Johnstone موفق به کشف سیمان پرتلند به صورت امروزی شد..به طور کلی سیمان پرتلند را بدین صورت بدست می‌آورند که سنگ آهک و خاک رس را در کوره تا دمایی حدود 1400 درجه حرارت می‌دهند و کلینکر بدست آمده را سرد می‌کنند سپس آنرا با 3 تا 4 درصد وزنی سنگ گچ آسیاب می‌کنند .

شرح آزمایش:

تعیین مقاومت کششی و خمشی سیمان:

       از آنجا که در استفاده از ملات سیمان خالص مشکل جمع شدگی وجود دارد همواره از ملات ماسه سیمان استفاده می‌شود.ماسه‌های استفاده شده در ملات‌های مورد آزمایش ماسه‌های استانداردی است که دارای دانه بندی مشخص و خصوصیات ویژه می‌باشد و در استاندارد‌های مختلف بدانها اشاره شده است . مقاومت این ملات‌ها نیز به عوامل گوناگونی شامل چسبندگی ذرات سیمان به یکدیگر ،چسبندگی بین ذرات سیمان و سنگدانه‌ها و مقاومت خود سنگدانه‌ها بستگی دارد.معمولترین ماسه‌ای که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد،ماسه اتاوا است که از سیلیس طبیعی است ودارای دانه بندی مشخص است. ولی در آزمایشگاه ماسه سیلیسی داخل ایران با همین دانه بندی استفاده می‌گردد.

نحوه تهیه ملات سیمان:

          در ملات مورد نیاز برای آزمایش تعیین مقاومت کششی سیمان نسبت وزنی ماسه استاندارد به سیمان، 3 به 1 است و میزان آب مورد نیاز بر حسب آب متعارف می‌باشد که ما در آزمایشی که انجام دادیم مقدار آب متعارف را 11 درصد وزنی سیمان و ماسه در نظر گرفتیم در این آزمایش ما برای تهیه ملات 150 گرم سیمان و 450گرم ماسه و در نتیجه 66سی سی آب را به کمک استوانه مدرج وترازو با دقت 0.1 گرم آماده کردیم.

جهت تهیه ملات آزمون مقاومت خمشی ،نسبت سیمان به ماسه استاندارد را 1 به 2.75 و منحصرا برای سیمان پرتلند ، نسبت آب  به سیمان را0.485 در نظر می‌گیرند.(این اعداد همان نسبت‌های ملات مقاومت فشاری سیمان می‌باشند.).در این آزمایش ما برای تهیه نمونه خمشی 400 گرم سیمان و 1100 گرم ماسه را به کمک ترازو با دقت 0.1 را وزن کردیم و همچنین 194 سی سی آب را با استوانه مدرج انتخاب نمودیم.

طریقه مخلوط کردن ملات:

   پس از آماده کردن دستگاه میکسر و سوار کردن تیغه بر روی آن ، مقدار آب لازم را در ظرف مخصوص ریخته و زمان دستگاه را به صورتی که یک دقیقه کار کند و 30 ثانیه کار نکند و دوباره یک دقیقه کار کند تنظیم می‌کنیم سپس ظرف را در جای مخصوص آن قرار می‌دهیم و با دکمه on  دستگاه را به کار می‌اندازیم.در 30 ثانیه اول سیمان را به آب اضافه می‌کنیم ودر 30 ثانیه دوم ماسه را اضافه می‌کنیم و در 30 ثانیه سوم که دستگاه کار نمی کند تیغه آن را تمیز می‌کنیم ودر یک دقیقه آخر می‌گذاریم تا دستگاه مخلوط را خوب مخلوط کند.

پس از عمل میکس کردن که ملات را آماده می‌کند باید ملات را در قالب‌های مخصوص بریزیم.ملات مخصوص آزمایش مقاومت کششی سیمان را در سه قالب مخصوص که در شکل زیصفحه بعد آمده است می‌ریزیم.

ملات مخصوص آزمایش تعیین مقاومت خمشی را در دو قالب مستطیلی به ابعاد     mm3  40*40*16 می‌ریزیم.

 قالب‌ها را پس از هفت روز باز کرده و آزمایشهای کششی و خمشی را روی آنها انجام خواهیم داد.

رطوبت در ساختمان (تاثیرات و رفع خرابی)

رطوبت در ساختمان (تاثیرات و رفع خرابی)

از گذشته ها تاکنون دیوارهای بتونی و سنگی و شالوده های ساختمان می بایست دارای جدار ضد آب باشند تا از نفوذ آب به داخل آن تاحد امکان بتوان جلوگیری کرد چراکه همانطور که می دانیم نم و رطوبت می تواند خسارات جبران ناپذیری را به ساختمان وارد کند.
رطوبت شالوده دیوارها ممکن است در اثر ایجاد میعان در فضای داخلی ساختمان و یا نفوذ آب از بیرون ساختمان به درون دیوارها پدید آمده باشد. برای اینکه مطمئن شوید این رطوبت نتیجه میعان در داخل ساختمان نیست بهترین راه این است که یک ورقه آلومینیومی مربع شکل طوری بر روی دیوار قرار داده و بچسبانید که هوا از هیچ یک از اضلاع آن وارد نشود. بگذارید 2 روز ورقه آلومینیومی به همین شکل باقی بماند. پس از 2 روز آن را بردارید اگر قسمت بیرونی نوار آلومینیومی نمناک است مشکل از میعان داخل ساختمان می باشد. این مشکل را می توان از طریق نصب یک دستگاه رطوبت زا و یا یک دستگاهتهویه در زیر زمین حل کرد. اگر بخشی ا ورقه آلومینیومی که با دیوار در تماس بوده است نمناک شد، مشکل از بیرون ساختمان است.
چگونگی تعمیر و لکه گیری نقاطی که از آنها آب به دیوار نفوذ می کند: 1- دیوارها را به درستی بررسی کنید و محل نشتی آب و نقاطی که دارای درز و شکاف هستند را شناسایی کنید. این نقاط می توانند طرفین بالایی سقف که بهناودانی منتهی می شوند و یا زیر تاق بالکن باشد. در صورت امکان نگذارید مسیر آب به سمت دیوارها باشد. 2- شکاف های بزرگ و سوراخ ها می بایست قبل از جدار بندی و رنگ کردن تعمیر شوند. برای این منظور می توانید از سیمان آبی استفاده کنید.
جداربندی  برای استفاده از جدار بتونی مقاوم آماده ساختن دیوار پیش از جداربندی بسیار مهم است. 1- اگر سطح دیوار نو است آن را با برس سیمی بسایید و سپس با آب بشویید. اگر دیوار از ابتدا صاف و هموار بود مثلا دیوار از ابتدا بتونی بود آن را با محلول 20% تا 50% اسید هیدروکلریک شسته و سپس با آب شستشو دهید و یا اینکه بتون غنی شده با آکریلیک را به مخلوط اضافه کنید(در شماره 4 به آن خواهیم پرداخت) 2- اگر سطح دیوار کهنه است و یا اینکه بوسیله رنگ یا دیگر پوشش ها پوشانده شده باید تمام پوشش ها قبل از استفاده از این جدارها از سطح دیوار پاک شوند. با یک برس سیمی رنگ، گل و آهک و کثیفی ها و هر آنچه به دیوار چسبیده را جدا کنید. در نهایت می بایست 75% دیوار اولیه باقی مانده و باقی ساییده شود. همچنین مواد زائد روی دیوار را می توان بوسیله انواع زدایشگر های آسفالت از بین برد و سپس دیوار را با آب شستشو داد. 3- بتون مقاوم ضد آب در کیسه های بزرگ و سترده است که باید برای استفاده آن را با آب سرد و تمیز مخلوط کرد. بطور تقریبی برای هر کیسه 18 کیلو گرمی از این بتون 8/3-6/4 لیتر آب لازم است و همچنین می توان گفت برای هر سطل 9 کیلویی از بتون معمولی ضد آب 8/3-6/4 لیتر آب لازم است.  4- اگر دیواری را که می خواهید جدار بندی کنید یک دیوار صاف و بدون شکاف است در مایع شستشو از مایع بتون آکریلیک دار مقاوم کننده استفاده کنید. به جای استفاده از 2 لیتر آب در بتون مقاوم ضدآب و یا بتون استاندارد از 2 لیتر مایع بتون آکریلیک دار استفاده کنید. 5- این مخلوط به تدریج رقیق تر می شود، بنابراین بیسشتر از اندازه ای که ذکر شد بدان آب نیافزایید. به اندازه کافی از این مخلوط درست کنید چون تا حداکثر 2 ساعت پس از درست کردن مخلوط می توان از آن استفاده کرد. 6- اجازه دهید این مخلوط 20 دقیقه قبل از مصرف همین طور باقی بماند. درست قبل از شروع کردن به کار آن را هم بزنید و این کار بطور مداوم در طول مدت کار انجام دهید. 7- دیوارهای دارای درز و نفوذ پذیر را قبل از شروع به کار کمی مرطوب کنید. اما اگر دیوار صاف و بدون درز است از این کار خودداری کنید. 8- در هنگام استفاده از این مخلوط از یک برس الیافی با عرض 15 سانتی متر برای کشیدن بر روی دیوار استفاده کنید و آن را به صورت مدور بر روی دیوار بکشید. 9- اگر هوا گرم و خشک است چندین بار با اسپری بر روی دیوار آب بپاشید. 10- از 2 لایه جدار استفاده کنید. لایه دوم 12 تا 48 ساعت پس از لایه اول بر روی دیوار کشیده می شود. قبل از مرحله دوم جداربندی با اسپری بر روی دیوار آب بپاشید. پس از انجام مرحله دوم جداربندی دوباره بر روی دیوار جداربندی نکنید و از نمناک کردن دیوار بپرهیزید.
سیمان هیدرولیک ضد آب چیست؟ این نوع سیمان در دیوارهای بتونی و یا سنگی کاربرد دارد و از نفوذ آب جلوگیری می کند. فرمول این نوع سیمان طوری است که خیلی سریع سفت می شود و در مقابل نفوذ آب بسیار مقاوم و مستحکم است. سیمان هیدرولیک ضد آب، مشکلنشتی آب را در مناطقی که آبهای جاری از زیر و یا بالای سطوح بتونی و یا سنگی عبور می کند را حل می کند.  از این نوع سیمان می توان در اطراف لوله های بتونی که آب از آنها عبور می کند نیز استفاده کرد. بطور کل موارد استفاه از این سیمان به شرح زیر می باشد: -- دیوارهای باربر و دیوارهای پشت بند -- دودکش ها -- استخر های شنا، حوضچه های فواره دار، مخازن آبی زیر زمینی مواد تشکیل دهنده: این سیمان مخلوطی از سیمان پورتلندی و سیمان آلومینات کلسیم، دانه های سیلیکا و دیگر افزودنی های مخصوص می باشد. رنگ این محصول بطور معمول خاکستری می باشد اما انواع خاص آن که سفید رنگ استهم تهیه شده است. دیواری را که می خواهید بر روی آن از این سیمان استفاده کنید می بایست عاری از گرد و غبار و جلبک زدگی و کپک زدگی باشد. از ایجاد شکاف های V شکلممانعت کنید. به ازای وزن هر 4-5/4 بخش از این سیمان از 1 بخش آب استفادهکنید. آب و سیمان باید طوری با هم مخلوط شوند که یک بتونه یکنواخت به دستآید. به اندازه ای از این مخلوط استفاده کنید که در عرض 2-3 دقیقه مصرف شود. برای هر بار استفاده 113 تا 170 گرم از پودر سیمان تجویز می شود.  اخطار: حرارت بالا زمان سفت شدن سیمان را افزایش می دهد. این محصول میبایست در دمای پایین تر 50 درجه فارنهایت و با استفاده از آب نیمه گرم تهیه شود.
بتن ضد آّب چیست؟ شرکت "کویکرت" (QUIKRETE) توانسته است محصولاتی را در این زمینه تولید کند که شامل بتون مقاوم ضد آب "کویکرت"، بتون معمولی ضد آب، بتون و مصالحی که دارای رنگ ثابت در برابر آب هستند، می باشد. تمامی این محصولات قابل مصرف در بخش های داخلی و خارجی دیوارهای منزل می باشد. البته این مصالح در کف سازی سطوح کاربرد ندارد.  استحکام بتون مقاوم ضد آب "کویکرت" و بتون معمولی ضد آب بوسیله موادمعدنی افزایش می یابد و در برابر آب نفوذ پذیری کمتر و در نتیجه دام بیشتری خواهد داشت.

رطوبت معمولا از 3طریق به ساختمان نفوذ می کند :
- از سقف ( پشت بام و طبقات که بدلیل استفاده نادرست از عایق و ایزولاسیونمناسب و در برخی موارد استفاده نکردن از آن ، آبهای جمع شده نفوذ کرده و .... ) 
- از زمین و پی دیوار ( بالا آمدن آبهای زیرزمینی و جاری شدن در سطح زیرین ساختمان )
- از دیوار ها ( بدلیل خاصیت موئینگی میان مصالح دیوار ، آب از کف جذب شدهو سرتاسر دیوار را تخریب میکند و دیوار های خارجی که بدلیل ارتباط مستقیم با آب باران و ... مقاومت نداشته و آب به تدریج نفوذ می کند)

جلوگیری از نفوذ رطوبت به دیوار : 1 . کم کردن رطوبت اطراف ساختمان (زهکشی) پائین بردن سطح آبهای زیرزمینی و جلوگیری از نفوذ آنها به ساختمان - قلوه چینی ( بلوکاژ ) 2 . استفاده از مصالحی که جاذب رطوبت نباشند  علت جذب رطوبت مصالح ساختمانی به میزان تخلخل و وجود حفره های آوندگونه و همچنین تماس مستقیم مصالح با آب و یا مصالح مرطوب می باشد که باید میانمصالح و اجزا ساختمانی صفحه ای قرار داد تا مانع از عبور رطوبت گردند به این دسته از مصالحی که مانع عبور آب و رطوبت می شوند عایق رطوبتی گویند
خواص این مصالح (2) : - غیرقابل ترکیب بودن با سایر مواد موجود در محیط ( آب ، هوا ، مصالح مجاور ) - دوام و مقاومت کافی در برابر نیروهای محیطی و مکانیکی - قابلیت انعطاف و شکل پذیری - دارا بودن خصوصیت مثبت کاربری (حمل و نقل آسان - قیمت مناسب - نگهداری آسان )
مثال مناسب برای این مصالح : انواع ورق های فلزی ( روی اندود - گالوانیزه - سرب و مس) انواع سنگهای ساختمانی متراکم بتن متراکم و ضد آب  مواد نفتی (قیر .....)

آزمایش مقاومت فشاری و کششی بتن

آزمایش مقاومت فشاری و کششی بتن

مقدمه :

به علت اهمیت مقاومت فشاری بتن ، این آزمایش از متداول ترین آزمایش هایی است که بر روی بتن انجام می گیرد. نتایج این آزمایش به شدت تحت تاثیر عوامل متعددی هستند.  عمری که برای انجام آزمایش در نظر گرفته شده است و مورد تائید استانداردهای متفاوت است ، عمر 28 روزه است.

ولی دراین آزمایش از نمونه های با عمر 7 روز استفاده شده.

دو نمونه متدوال برای انجام آزمایش فشاری ، نمونه های مکعبی و استوانه ای می باشند.  در استاندارد ایران نمونه استوانه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

مقایسه مقاومت های نمونه های مکعبی و استوانه ای :

اثر مهاری سطوح رکاب های دستگاه آزمایش در تمام ارتفاع نمونه مکعبی ادامه پیدا می کند ولیکن قسمتی از نمونه استوانه ای مورد آزمایش تحت تاثیر این اثر واقع نمی شوند. لذا مقاومت های این دو نمونه با هم متفاوت است. بر طبق استاندارد ، مقاومت نمونه مکعبی برابر 0.8 مقاومت نمونه مکعبی می باشد.

گفته می شود که مقاومت های نمونه های استوانه ای معمولا پراکندگی کمتری دارند.

آزمایش نمونه مکعبی :

برای ریختن بتن در قالب ، ابتدا باید قالب را تمیز کرد و سپس سطوح داخلی آن را با روغن آغشته کرد و نیز درزهای آن را پوشاند. برای ریختن بتن در قالب ، باید قالب ها را بر روی میز ویبره قرار داد و یا توسط ویبره دستی ، در سه مرحله بتن را درون قالب ریخت.  بعد از پر شدن قالب ، سطح آن را کاملا صاف     می کنیم. بعد از 24 ساعت نمونه ها را از قالب در آورده و درون حوضچه پر از آب با دمای در حدود 20 درجه قرار می دهیم.

بار باید با روند ثابت بر روی نمونه ها در زیر جک ، وارد شود. عدم این پیوستگی باعث کم شدن مقاومت نمونه ها می شود.

آزمایش نمونه استوانه ای  :

ارتفاع این نمونه ها باید دو برابر قطر آنها باشد. نحوه ی بتن ریزی و روغن کاری قالب همانند قالب های مکعبی است.

تنها تفاوت آن در کلاهک گذاری است که در ادامه پیرامون آن توضیح می دهیم.

کلاهک گذاری :

سطوحی که در زیر جک قرار می گیرند و بار بر روی آنها وارد می شود ، باید کاملا مسطح بوده تا عدد مقاومت ، عدد دقیقی باشد. وقتی با ماله بر روی نمونه های استوانه ای را پرداخت می کنیم ، سطح فوقانی به طور کاملا صاف در نمی آید. برای اینکه بتوان از این نمونه ها برای انجام آزمایش استفاده کرد نمونه ها را بعد از 2 تا 4 ساعت از ریختن درون قالب ، با یک لایه نازک از خمیر سیمان می پوشانیم و روی آن را یک صفحه شیشه ای قرار می دهیم تا سطحی کاملا صاف بدست دهد. ضخامت این لایه ، تا آنجا که امکان دارد باید کم باشد.

به عمل آوردن نمونه ها :

بعد از ریختن درون قالب ، و پس از گذشت در حدود 20 تا 48 ساعت ، باید نمونه ها را از دورن قالب خارج کنیم.  و درون آب قرار دهیم. البته باید آب را با آهک اشباع کرد.

آزمایش مقاومت کششی به روش ترکاندن :

برای بدست آوردن مقاومت کششی بتن ، از روشی غیر مستقیم استفاده می کنند. بدین صورت که نمونه استوانه ای را به صورت خوابیده در زیر جک دستگاه قرار می دهند. تنش فشاری در این حالت برابر       و تنش کششی برابر     می باشد.

هدف از انجام آزمایش :

تعیین مقاومت فشاری نمونه مکعبی و استوانه ای و بررسی تاثیر شکل نمونه بر مقاومت بتن و همچنین تعیین مقاومت کششی ترکاندن یک نمونه

وسایل مورد نیاز :

مخلوط کن بتن ، وسایل آزمایش اسلامپ ، متر ، کمچه ، ترازو ، میز ویبره ، قالب مکعبی و استوانه ای ، جک فشاری

روش مخلوط کردن بتن :

با نسبت های داده شده مقادیر مواد مختلف عبارتند از :

نتایج آزمایش :

نتیجه آزمایش اسلامپ برابر است با :  85 میلیمتر

مقاومت فشاری بتن در نمونه مکعبی و استوانه ای به شرح زیر است:

مقاومت کششی بتن در نمونه استوانه ای به شرح زیر است :

سئوالات :

1-    روش های تعیین مقاومت کششی بتن را با روابط ذکر کنید.

-        سه نوع آزمایش برای بدست آوردن مقاومت کششی وجود دارد: کشش ساده ، خمش و             به وسیله ی ترکاندن.

در آزمایش کشش مستقیم با تقسیم نیرو بر سطح مقطع می توان مقاومت را بدست آورد.در آزمایش خمش نیز ، نمونه ای را از دو طرف بر روی تکیه گاه ساده ای قرار می دهندو در وسط دهانه ، نیروی متمرکزی را وارد می کنند . در این حالت مقاومت برابر است با :

در آزمایش کشش به وسیله ی ترکاندن ، استوانه ای را به صورت خوابیده در زیر جک دستگاه قرار می دهند. تنش فشاری در این حالت برابر       و تنش کششی برابر     می باشد.

2-    رابطه بین مقاومت فشاری و کششی بتن را با مثال توضیح دهید.

-        در محدوده ی خاصی از مقاومت ، مقاومت فشاری و کششی با هم رابطه ی نزدیکی دارند. اما در محدوده ی های بالاتر و پایین تر ، نمی توان رابطه ی دقیقی بین آن دو بیان کرد. اما به طور میانگین ، مقاومت فشاری در حدود 10 برابر مقاومت کششی است.

3-    رابطه مقاومت فشاری بتن در شکل استوانه و مکعب چیست و علت تفاوت چه می باشد ؟

- اثر مهاری سطوح رکاب های دستگاه آزمایش در تمام ارتفاع نمونه مکعبی ادامه پیدا می کند ولیکن قسمتی از نمونه استوانه ای مورد آزمایش تحت تاثیر این اثر واقع نمی شوند. لذا مقاومت های این دو نمونه با هم متفاوت است. بر طبق استاندارد ، مقاومت نمونه مکعبی برابر 0.8 مقاومت نمونه مکعبی می باشد.

گفته می شود که مقاومت های نمونه های استوانه ای معمولا پراکندگی کمتری دارند.

4-    کلاهک گذاری چیست ؟

-        سطوحی که در زیر جک قرار می گیرند و بار بر روی آنها وارد می شود ، باید کاملا مسطح بوده تا عدد مقاومت ، عدد دقیقی باشد. وقتی با ماله بر روی نمونه های استوانه ای را پرداخت می کنیم ، سطح فوقانی به طور کاملا صاف در نمی آید. برای اینکه بتوان از این نمونه ها برای انجام آزمایش استفاده کرد نمونه ها را بعد از 2 تا 4 ساعت از ریختن درون قالب ، با یک لایه نازک از خمیر سیمان می پوشانیم و روی آن را یک صفحه شیشه ای قرار می دهیم تا سطحی کاملا صاف بدست دهد. ضخامت این لایه ، تا آنجا که امکان دارد باید کم باشد.

تعیین مقدار نیروی طراحی جانبی به قاب ساختمانی و دیوار برشی در طبقات مختلف

تعیین مقدار نیروی طراحی جانبی به قاب ساختمانی و دیوار برشی در طبقات مختلف:

چون تحلیل این سازه بصورت سه بعدی توسط نرم افزار Etabs 2000 انجام می شود, نیازی به توزیع دستی نیروی طراحی جانبی بین اعضاء باربر جانبی نیست. با توجه به اینکه ساختمان مورد نظر  منظم  می باشد, طبق بند 3-2-1 آیین نامة 2800 از روش استاتیکی معادل می توان برای برآورد نیروهای زلزله مؤثر بر آن استفاده کرد. با توجه به اینکه برنامة Etabs برآورد و توزیع نیروی زلزله را بین طبقات بطور خودکار انجام می دهد لذا کافیست ضرایب زلزله در دو جهت محاسبه شوند.

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

 آزمایش شماره 7

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       دستگاه دونگان

                   ü       مصالح سنگی (ماسه،شن)

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       کاغذ خشک کن یا حوله

                   ü       گرمخانه Oven

                   ü       سینی

نحوه  آزمایش:روش دونگان اساس کار برپایه قانون ارشمیدس  پایه گذاری شدخ است. میدانیم که قانون ارشمیدس به این شکل است که به قسمت غوطه ور هر جسم درون سیال نیرویی برابر با وزن سیال جابجا شده هم حجم آن  در جهت کاهش وزن جسم وارد می شود. در این آزمایش سیال مورد استفاده ما آب است که چگالی آن برابر با واحد در نظر گرفته می شود و نتیجتاً جرم و حجم آن از نظر عددی یکسان می باشد. با در نظر گرفتن نکات فوق که اساس آزمایش روش دونگان در تعیین حجم ظاهری مصالح می باشند آزمایش را  انجام می دهیم :

مقداری  از مصالح که درشت دانه ( شن نخودی ) انتخاب می کنیم و به مدت حداقل 24 ساعت در آب غوطه ور می کنیم.پس از پایان یافتن مدت زمان غوطه وری، مصالح را از آب خارج کرده وسطح دانه های را بوسیله یک پارچه یا حوله آنقدر خشک می کنیم که سطح سنگدانه براق شود و پس از اینکه این عمل را برای تمامی مصالح انجام دادیم آنها را بلافاصله توزین نموده و 300 گرم از این مصالح را جدا می کنیم. .پس از توزین نمونه ها نمونه مورد نظر را درون دستگاه دونگان قرار می دهیم .به این صورت که کفه ای که در آب فرو می رود حاوی مصالح مورد آزمایش باشد و در کفه دیگر آنقدر وزنه می گذاریم تا دو کفه به حالت تعادل در بیایند.اکنون با توجه به این نکته که جرم حجمی آب برابر با واحد در نظر گرفته شده است می توان اختلاف وزن وزنه ها با وزن واقعی مصالح را  معادل با حجم مصالح مورد آزمایش در نظر گرفت .

حال به وسیله این آزمایش که شرح داده شد و با استفاده از فرمول های زیر می توان وزن مخصوص ظاهری ، وزن مخصوص توده ای و وزن مخصوص توده ای در حالت اشباع با سطح خشک را محاسبه نمود :

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

ادامه آزمایش شماره 7

                             A : وزن نمونه خشک شده در  OVEN

                             B : وزن نمونه اشباع با سطح خشک

                             C : وزن نمونه اشباع در آب

A

B - C

1 - وزن مخصوص توده ای :                                          

A

A - C

2 - وزن مخصوص ظاهری :                                           

B

         

B - C

3 - وزن مخصوص توده ای در حالت اشباع با سطح خشک  : 

کلیه نتایج در جدول زیر درج شده است  :

نوع مصالح	شن نخودی	شن بادامی	ماسه 0.6
وزن مصالح ( gr )	100	100	200
A	98.9	99.2	196.80
B	100	100	200
C	62	62.3	126
حجم  ( B-C)	38	37.7	74
وزن مخصوص توده ای	2.60	2.63	2.66
وزن مخصوص ظاهری	2.68	2.71	2.78
وزن مخصوص توده ای اشباع با سطح خشک	2.63	2.65	2.70

کاربرد الیاف در آسفالت

کاربرد  الیاف در آسفالت

مقدمه:

امروزه پژوهشکده ها و دانشگاه ها مختلف در مورد مقاوم سازی و بهینه سازی آسفالت و … فعالیتهای زیادی داشته و دارند و به موفقیتهای زیادی دست یافته اند .

ترکهای موجود در آسفالت از عوامل بسیار مهم و از مشکلاتی است که طراحان و مجریان با آن مواجه هستند و راههای بسیاری برای مقابله با آن پیشنهاد شده است که یکی از آن راهکارها استفاده از الیاف می باشد .

مهمترین فواید الیاف در آسفالت:

1)کاهش قیمت  2)کم شدن ضخامت لایه های آسفالتی  3)کم شدن مرمت های روزمره و طولانی شدن فواصل بین بهسازی رویه های آسفالتی  4)بالا رفتن فشار مجاز آسفالت  5)بکار گرفتن تولیدات جدید صنعتی و وسایل جدید در تولید و اجراء  6)بکار گرفتن ضایعات صنایع و بهداشت محیط زیست

کاربریهای آسفالت الیافی :

یک باند مناسب برای فرود هواپیما و مقابله با شرایط جوی و اثر ضربه ایجاب مینماید که باند پرواز نرم پر طاقت و ضربه پذیر باشد لذا بکاربری الیاف در رویه باند فرودگاه بسیار مناسب می‌باشد.

در طرح جاده ها و بزرگراهای پر ترافیک جایگزینی الیاف بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی خواهد بود زیرا موجب کاهش ضخامت آسفالت ریزی ،کاهش عرض ترکهای ناشی از جمع شدگی و کنترل عرض ترکهای انقباضی و انبساطی می شود .

از پر مصرفترین و بهترین نوع الیاف ،الیاف فولادی است که به  دلیل شکل پذیری ،تأمین گیرداری در جسم آسفالت و مقاومت کششی مطلوب ،نظر اکثر طراحان را به خود جلب کرده است با استفاده از الیاف فولادی می توان ترکهای حاصل از کشش مستقیم را

الیاف فولادی:

شکل الیاف فولادی         ‌‌‌‌‌‌‌

کنترل کرد . زیرا پس از ترک خوردن آسفالت ،سریعا الیاف به عنوان پل ارتباطی بین دو قطعه جدا شده عمل کرده و نیروهای کششی را انتقال می دهند و یکپارچگی قطعه تضمین می گردد . به همین جهت تعداد ترکها  در آسفالت افزایش یافته ولی طول ،عرض و عمق آنها بشدت تقلیل می یابد.

ژئوگرید ها:

ژئوگرید ها موادی شبکه مانند هستند که دارای سوراخهای بزرگ است .فاصله بین سوراخهای در حدود 1 تا 10 سانتی‌متر (فاصله بین الیاف طول و عرض) است .

فواید ژئوگریدها:

1-کاهش ضخامت لایه خاکریز در جاده‌ها

2-باعث افزایش عمر و دوام آسفالت و خاکریز در مقابل عوامل محیطی و بارگذلری می شود

نتیجه گیری:

استفاده از الیاف در آسفالت هزینه اقتصادی کمتری خواهد داشت .این در شرایطی است که الیاف در داخل کشور تولید شود و از صرف هزینه‌های چون حقوق گمرکی ،هزینه حمل ،ارزبری و … کاسته شود.در ضمن استفاده از الیاف در آسفالت باعث افزایش عمر مفید و دوام آسفالت و خاکریز در مقابل عوامل محیطی و بارگذاری می‌شود ،که در زمان طولانی این باعث صرف هزینه کمتری خواهد شد.

ایمنی از حریق در ساختمان

- ایمنی از حریق در ساختمان

1-1.          کلیات

ایمنی از حریق در ساختمان به کمک تحقیق، طراحی و مدیریت می گردد. دامنه مطالعاتی آن بسیار وسیع و شامل علوم مختلف و رشته های گوناگون است. علاوه بر علوم فنی و تجربی در صنعت و ساختمان، از علوم اداری، روان شناسی، جامعه شناسی و دانشهای مشابه نیز استفاده می شود که هر یک به نحوی و اندازه ای در آن سهیم هستند. برای دستیابی به ایمنی از حریق از سه راه می توان اقدام کرد.

-         شناخت علل به وجود آمدن حریق و کوشش برای جلوگیری از بروز آن.

-          شناسایی دلایل رشد و گسترش حریق و کوشش برای مصون و محفوظ ماندن در مقابل آن.

-          یادگیری اداره کردن حریق و کوشش برای کنترل و خاموش نمودن آتش سوزی.

 در عمل، با علم و آگاهی به اینکه حریقها چگونه بروز می کنند، چطور گسترش می یابند و به چه نحو می توان آنها را کنترل و خاموش نمود. از طریق انجام برنامه هایی جداگانه برای فراهم نمودن ایمنی اقدام می شود.

الف) تدوین و اجرای استاندارد ها و آیین نامه های پیشگیری از بروز حریق این گروه برنامه ریزیها شامل تمام ملزومات و اقداماتی است که به نحوی موجبات آتش سوزی و بروز حریق را از میان بردارند. فعالیتهایی مانند کوششهای تحقیقاتی و تعلیماتی پیرامون مسائل جگوناگون آتش گیری و آتش سوزی، تهیه و تنظیم و آموزش توصیه ها و پیشگیرها، توسعه روشهای اداری و خدمات اداری و خدمات ایمنی و به طور کلی تمام اقداماتی که در مجموع به خاطر روبه رو نشدن با آتش سوزی به کار می روند، از این زمره اند. این گروه فعالیتها معمولاً در مراکزی مانند دانشگاهها آزمایشگاههای آتش و حریق شناسی، سازمانهای پژوهشهای علمی و صنعتی، موسسه های تحقیقاتی و تهیه استاندارد و گاهی شرکتهای بیمه آتش سوزی انجام می گیرد. این اقدامات همگی زیز عنوان ممانعت از حریق نام برده می شوند.

ب) تدوین و اجرای استانداردها و آیین ناممه های ساختمانی محافظت در برابر حریق به طور کلی، این کوششها به منظور فراهم نمودن شرایطی از پیش بررسی، تدارک و طرح می شوند تا در صورت وقوع حریق، تلفات و زیانهای جانی و مالی ناشی از آتش سوزی به کمترین مقدار برسد. این طرز عمل که در حقیقت نوعی مواجه شدن با حریق به شکل ساکن و غیر عامل است، در جهت محافظت مواجه شونده ها ( اعم از انسان، ساختمان و غیره) و همچنین کنترل و جلوگیری از رشد، گسترش و ادامه آتش سوزی به کار گرفته می شود. این دور اندیشیها در قلمرو و موضوع فعالیت موسسه های تحقیقاتی ممانعت از حریق نیست و بیشتر در حوزه فعالیت سازمانهایی است که بر صنعت ساختمان و ساخت نظارت دارند. اصطلاح محافظت در برابر حریق[1] در اینجا مترادف با افزایش ایمنی، قابلیت، استعداد، تأثیر پذیری و مقدار مقاومت مواجه شونده در برابر آتش سوزی و گسترش حریق به کار می رود.

پ) ایجاد سازمانهای آتش نشانی و توسعه تدابیر و تعلیمات اطفای حریق، این گروه برنامه ها مواقعی به کار گرفته می شوند که حریق وقوع یافته است و ناچار باید به طور فعال و عامل با آن مبارزه کرد. در واقع، آخرین تلاشهایی هستند که به امید حفظ ایمنی می توان به آنها متوسل شد. هزینه به کارگیری این کوششها نسبتاً زیاد است اما در مواردی که آگاهی دانش و فرهنگ ممانعت و محافظت برای دستیابی به ایمنی کفایت نمی کند ضمن از دست رفتن بخشی از ایمنی[2] الزماً باید در این مسیر گام برداشت. روشن است که تنها با تشکیل گروههای آتش نشان و تدارک دستگاهها و وسایل مبارزه با حریق نمی توان به ایمنی مطلوب دست یافت و لزوماً باید در ایجاد و توسعه فنون مبارزه با حریق و تنظیم و تعلیم عملیات و تدابیر آتش نشانی نیز همت گماشت.

از دیدگاه نظری، کوشش به هر یک از سه طریقی که ذکر شد باید به دستیابی کامل ایمنی منجر شود ولی در عمل برای رسیدن به ایمنی، همواره از تمام روشها به طور جمعی و هماهنگ کمک گرفته می شود الیته میان فعالیتهای ایمنی از آتش سوزی نمی توان حد و مرز کاملاً مشخصی و دقیقی ترسیم کرد و هر چند که مشخصات و ملزومات هر یک از این فعالیتها با دیگری تفاوتهایی مخصوص دارد، معمولاً برای برنامه ریزی اقدامات یک گروه لازم می شود که استاندارد ها و خواسته های گروه دیگر نیز مد نظر قرار گیرد.

لازم است توضیح داده شود که بسیاری از کوششها حالتی مشترک داشته و می توان آنها را جزء همه گروهها منظور نمود. تأمین شبکه آبرسانی شهری برای عملیات اطفای حریق، آموزش همگانی و بالا بردن فرهنگ عمومی در مورد آتش سوزی و آتش نشانی، تدارک وسایل خودکار خاموش کننده و جلوگیری از حریق در ساختمانها ( شبکه آبفشانهای خودکار) و مانند آن از این گونه کوششها هستند. در این گزارش، اصولاً فقط جنبه های مخلتف محافظت در برابر حریق(بند ب) برای ساختمان مورد بحث قرار گرفته است و از کوششهای ممانعت از حریق و تدابیر و ملزومات مبارزه با حریق ( بندهای الف و پ) صحبتی به میان نمی آید.

1-2- اهمیت و ارزش آیین نامه های  محافظت در برابر حریق

با اینکه تدوین آیین نامه های محافظت در برابر حریق و تشویق برای رعایت و به کار بردن دستورها و توصیه های مندرج در آنها، از دیدگاه ایمنی همگانی برای یک جامعه اهمیتی مخصوص دارد و نیز با اینکه برقراری این گونه ضوابط و معیارها برای جلوگیری از گسترش آتش سوزیها و تلفات و ضایعات انسانی و از دست رفتنهای بی دلیل سرمایه و ثروت کمک موثری به شمار می آید. باز هم در بسیاری از کشورها در مقایسه با دیگر ضوابط ساختمای، به این گروه از مقررات آن طور که باید اهمیت داده نمی شود. این سهل انگاری چه به خاطر عدم توجه فرهنگ عمومی باشد یا به خاطر ضعف خود آیین نامه ها که دلیل آن در زیر ذکر می شود، به هر حال برای آن – با توجه به خساراتی که آتش به طور مداوم و به زور به جان و مال افراد جامعه وارد می کند -  هیچ عذر موجهی وجود ندارد.

 دلیل اصلی ناتوان و ضعیف بودن آیین نامه های محافظت در برابر حریق این است که نظریه ها  و دیدگاههای مردم در زمینه تهیه و تنظیم این گونه مقررات، مبهم و نامعلوم می باشد. نداشتن آگاهی به رفتار آتش و ویژگیهای ساختمانی از یک سو، و گوناگونی و مغایرت فاحش حریقها با هم از سوی دیگر، باعث می شود تا هر کس در مورد احتمال وقوع حریق و چگونگی پیش بینیهای مورد نیاز در ساختمان به طور متفاوتی اظهار نظر و داوری کند سلیقه و عقیده مالک طراح، سازنده، بازرش و مسئول ساختمان و دیگران ممکن است هر کدام از آنچه یک متخصص حفاظت از حریق یا یک آیین نامه نویس معتقد است. متفاوت و دیگرگونه باشد، معمولاً مردم به زیبایی و شکل ظاهری ساختمان، مقدار استفاده، جنبه های اقتصادی، بیشترین بهره برداری با کمترین هزینه و مسائلی از این دسته توجه دارند.

برای اینکه مشکل آتش سوزی و دلایل بی اعتنایی به مقررات مربوط به آن بهتر درک شود، آن را با مشکل وزن و جاذبه در ساختمان مقایسه می کنیم. حریق و جاذبه، هر یک  به طور مستقیم ولی به نحوی متفاوت، در انهدام بنا و ایجاد تلفات و خسارات دخالت دارند.

هیجده قرن پیش از میلاد مسیح، در بابل پادشاهی به نام همورابی قوانینی را بنیان نهاد که بخشی از آن به مسائل ایستایی و مقاومت ساختمان در مقابل وزن مربوط می شد، از جمله اینکه معمار یک ساختمان محکوم به مرگ است هر گاه بنایی که می سازد فرو ریزد و موجب مرگ مالک آن شود هر چند قبل از قوانین همورابی نیز عقل سلیم حکم می کرد که ساختمان نباید برسر کسی خراب شود، ولی این قوانین طی گذشت قرون متمادی این فرهنگ را به وجود آورد که ساختمان باید چنان بنا شود که پایدار ماند و بر سر کسی فرو نریزد.

از طی مسئله حریق مانند مسائل ریاضی همواره دارای جوابهای معلوم و یک شکل نیست. مسائل و مشکلات به ظاهر یک شکل در موارد و موقعیتهای مختلف جوابهای متفاوت می دهند و برای حل مسئله حریق و کنترل آتش سوزی باید پیرامون موضوعات بسیار مختلفی ضوابط و مقررات تعیین نمود که خود این تنوع ارتباط  بین عمل معمار و چگونگی تلفات و خسارات ناشی از حریق را لوث می کند. در زمره ضوابط گوناگونی که باید تعیین شود، می توان از ضوابط زیر نام برد:

ضوابط برای اعضای باربر ساختمان و ایستایی بنا در مقابل حریق.

ضوابط برای اجزای داخلی بنا از قبیل، دیوارها، پلکانها، دودکشها، کانالها، سقفهای کاذب، نازک کاریها، تزئینات ساختمان و غیره.

ضوابط برای محدود و مهار کردن آتش، مانند: دور تا دور بستن معابر عمودی حریق، آتش بند کردن منافذ و روزنه ها و نظایر آن.

ضوابط برای تأسیسات مکانکی و برق ساختمان.

ضوابط برای شکل معماری، وسعت ارتفاع ساختمان

ضوابط برای کنترل مواد و اشیای سوختنی داخل ساختمان و بار حریق

ضوابط برای شبکه های تشخیص و اعلام و تسهیلات کشف کننده و آگهی دهنده حریق

ضوابط برای شبکه های خودکار آتش نشانی و تجهیزات و روشها مبارزه با آتش سوزی

ضوابط برای مسیرهای خروج از ساختمان و فرار از حریق

ضوابط برای جلوگیری از سرایت حریق از ساختمانی به ساختمان دیگر، مقررات مربوط به دیوارهای خارجی بنا، بامها و رعایت فاصله بین دو ساختمان

اینها و بسیاری ضوابط دیگر همه برای تدوین آیین نامه های محافظت در برابر حریق با اهمیت، اساسی و الزامی هستند و تنوع و پیچیدگی بیش از حدی که در تنظیم و تدوین آنها موجود است طبعاً تفاوتها و اختلافهایی را در دیدگاهها و نظریه های عمومی به وجود خواهد آورد که نهایتاً باعث بی توجهی به مقررات و آیین نامه های محافظت در برابر حریق می شود.

ارزش آیین نامه های محافظت در برابر حریق همیشه در نحوه پاسخگویی آنها به اهداف اساسی این حفاظت مستتر می باشد و اهداف اساسی محافظت در برابر حریق به تریتب اهمیت از این قرارند:

تأمین سلامت مأموران آتش نشان- ساختمام باید طوری طرح و اجرا شود که در زمان وقوع حریق جان مأموران نجات و آتش نشانها را به مخاطره نیندازد و مانع فعالیتهای موثر آنان در انجام عملیات مبارزه با حریق نباشد.

به حداقل رسانیدن خسارات مالی – ساختمان باید طوری ساخته شود که در صورت بروز حریق در آن، زیان مالی به حداقل ممکن محدود باشد، غیر قابل استفاده نشود و با محدود و محبوس نمودن آتش به داخل خود مانع گسترش و سرایت حریق به ساختمانهای مجاور باشد.

برای تدوین مقررات حفاظت از حریق در یک جامعه، ابتدا باید عملکرد آتش و چگونگی محافظت در برابر آتش سوزی را شناسایی کرد. سپس با جمع آوری مدارک مختلف و بررسی دانسته های موجود با در نظر گرفتن مشخصات اقلیمی، اجتماعی و ساختمانهای متدوال معیارهای کلی تسلط حریق را تعیین نمود. فقط با در نظر گرفتن این معیارها می توان ضوابط و مقررات یکنواخت و همه جانبه ای را طرحریزی کرد و به نیزهای یک جامعه خاص پاسخ داد.

با به کارگیری شیوه های نوین برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل نظامها، به همان گونه که در دیگر خط مشیها نتایج مفید به دست می آید، می توان در جهت شناسایی و تجزیه و تحلیل مفاهیم حفاظت از حریق و نیل به اهداف مورد نظر نیز با اطمینان گام نهاد و اصولاً می توان گفت: آشنایی با عوامل اشتعال و گسترش انواع حریقها در بناهای مختلف( که چگونه این حریقها مشتعل شده و گسترش می یابند) و طبقه بندی آنها و دستیابی به مقدار تأثیر گذاری تغییرات پیشنهادی در مشخصات و ضوابط ( که تا چه حد در محدود نمودن اشتعال، احتراق و گسترش حریقها موثر خواهد بود)، به کمک شیوه های مدرن برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل نظامها امکان پذیر است.

از آنچه گفته شد به طور کلی می توان دریافت که هر چند نمی توان مشکل حریق را به طور کامل از میان برداشت یا کنترل نمود، ولی با تهیه و تنظیم یادداشتها و مدارک و تجزیه و تحلیل مسائل و مشکلات می توان در این مسیر گام نهاد، در این راه باید برای بازنگری و اصلاح مستمر مدارک تهیه شده و حتی یافته هایی که با پیشبرد برنامه در آینده پیشنهاد می شوند، اهمیتی مخصوص قائل شد.

1-4- تنظیم مقررا ت مناسب و معمول و کوشش برای پیشبرد آنها

تدوین ضوابط و مقررات نا مناسب و غیر معمول در آیین نامه ها موجب پیدایش ساختمانهایی خواهد شد که با ایمنی عمومی انطباق نخواهند داشت و ضمن تأثیر پذیری و قبول جبران ناپذیر، بسیاری از کوششهای ممانعت و مبارزه با حریق در یک شهر را  نیز به طور تأسف آوری خنثی و بی ثمر خواهد کرد. از طرفی، مقرراتی که استادانه و مطابق نیازها و امکانات روز تدوین شوند حداکثر انتفاع جمعی حاصل از پیشرفت تکنیک ساختمان و مصالح را تضمین خواهند کرد.  

2-      قدرت حریق و مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی

2-1   کلیات

حریق آتشی است ناخواسته و از اختیار خارج شده و معمولاً دارای گازهای سمی و دودهای خطرناک است. بدون قصد به وجود می آید و در برابر آن احتیاطها و کوششهای ممانعت، محافظت و مبارزه به کار گرفته می شود. تهدیدات و خطرناک حریق در تمام موارد لزوماً تابع حجم آتش و شعله ها نیتس. یک حریق کوچک ممکن است از یک آتش سوزی بزرگ تلفات یا خسارات بیشتری به بار آورد. هر چه قدرت حریق و خطرات آن بیشتر باشد لازم است کوششهای حفاظتی و تهاجمی حساب شده تر و دقیق تری در مقابل آن به کار گرفته شود.

مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی به جنس، چگونگی ترکیب و رفتار مصالح مورد مصرف و نیز حریق بستگی دارد. هر عضو از اعضای ساختمان بر این مبنا ارزیابی می شود که تا چه حد و چند ساعت می تواند در برابر آتش مقاومت کند معنی مقاومت حفظ می کند. یا چه مدت می تواند اتش و خطرات آن را محدود کند و در بعضی موارد نیز ترکیب از این هر دو مورد نظر می باشد.

سابقه مقاومت یابی و آزمایش ساختمان در برابر حریق به سالها قبل از 1918 باز می گردد. در اوایل دهه 1890، برای شناسایی مقاومت اجزای ساختمان در برابر حریق، در بسیاری از کشورها آزمایشهایی به طور پراکنده و به روشهای گوناگون صورت گرفت. در سال 1903 یک کنگره بین المللی تحت نظارت یک کمیته انگلیسی مقرراتی تدوین و توصیه کرد که به کمک آن برای اولین بار شیوه های متعدد آزمایش به صورت استاندارد درآمد. این استاندارد قدیمی و در اصل انگلیسی، روشهای آزمایش برای کفها، سقفها و مصالح مورد استفاده در ساختمان را معرفی کرده و تقسیم کننده های داخلی و نرها را شناسایی نمود. بر این اساس اجزا و مصالح مورد مصرف در ساختمان از نظر مقاومت به سه گروه اصلی کاملاً مقاوم نیمه مقاوم و دارای مقاومت موقت دسته بندی می شدند. برای مثال، حد مقاومت موقت در مورد سقفها و یا کفها موقعی به دست می آید که مسقف در حرارت 815 درجه سانتیگراد بدون داشتن بار اضافی بتواند برای مدت یک ساعت مقامت کند و اگر با باری برابر 820  کیلو گرم بر متر مربع در حرارت 980 درجه سانتیگراد دو ساعت دوام می آورد در گروه نیمه مقاوم بود. برای قرار گرفتن در گروه کاملاً مقاوم شرایط سخت تری وجود داشت و آن اینکه با باری برابر 1365 کیوگرم بر متر مربع در حرارت 980 درجه سانتیگراد بتواند چهار ساعت ایستادگی کند. در این استاندارد، برای درها، دیوارها و تیغه های داخلی نیز به همان صورت ضوابطی تعیین شده بود. مدت آزمایش و درجه حرارت مطابق مطابق همان ارقامی بود که در مورد سقفها و کفها به کار می رفت ولی طبیعتاً به کار بردن بار اضافی در مورد آنها لزومی نداشت. اجزای مزبور می بایست به عنوان یک حایل در برابر آتش دوام می آورند.

اما در استاندارد بالا و حتی آنهایی که پس از آن تنظیم شد. هیچ گاه در انجام آزمایش شدت افروختن آتش و ایجاد حرارت و به اصطلاح توجه به ارزیابی تغییرات درجه حرارت نسبت به زمان یا نرخ آتش مطرح نبود. آتش غالباً به وسیله سوزاندن مقداری چوب تولید می شد و شناختی هم نسبت به خصوصیات حریق وجود نداشت.

در دهه 1920، برای جلوگیری از بروز آتش سوزیهایی که به طور مرتب در اماکن تولیدی و تجاری به وقوع  می پیوست و تلفات و خسارات بسیار برجا می گذاشت، پیشنهاد شد که بر اساس اجناس و مواد سوختنی موجود در هر ساختمان، مقررات و ضوابطی به عنوان دوام و مقاومت در برابر حریق، تعیین و اعمال شود، به این معنی که هر چه بار حریق( مقدار مواد سوختنی موجود در ساختمان نسبت به سطح زیر بنا) بیشتر باشد، اعضای ساختمان باید دوام و مقاومت بیشتری در برابر حریق داشته باشند، البته در آن زمان برای مقایسه، ارزیابی و تشخیص مواد سوختنی و مقدار بار حریق معیار و ضابطه ای وجود نداشت.

2-3-1-عوامل به وجود آورنده آتش و راههای مختلف خاموش کردن و جلوگیری از آتش سوزی

آتش از ترکیب سریع اکسیژن با اجسام، مایعات و گازهای سوختنی در درجه حرارتی خاص که درجه اشتعال نامیده می شود، به وجود می آید. پس از اشتعال عمل سوختن یا احتراق ( که خود تولید حرارت می کند) ادامه می یابد تا جسم تماماً سوخته شود. به بیان دیگر می توان گفت که اجسام و مایعات در اثر حرارت به گاز تبدیل شده و گازهای گداخته در اثر ترکیب با اکسیژن تولید شعله می کنند.

اگر از ترکیب اکسیژن و مواد سوختنی ( که سوخت نامیده می شود) جلوگیری کنیم و یا اگر درجه حرارت سوخت را در سطحی پایین تر از درجه اشتعال حفظ کنیم، آتشی به وجود نخواهد آمد و نیز اگر در حالت احتراق به طریقی از فعل و انفعالهای زنجیره ای خودکار احتراق ممانعت کنیم، آتش خاموش خواهد شد. پس به طور کلی با روشهایی که در زیر بدان اشاره می شود، می توان از ادامه آتش سوزی جلوگیری کرد.

کنترل اکسیژن- اگر گاز غیر فعالی جایگزین اکسیژن شود و یا اگر بین اکسیژن و اتش مانعی ایجاد شود، آتش از بین خواهد رفت. به کار بردن برخی گازهای خاموش کننده( مانند گاز کربنیک) کف و بعضی مواد شیمیایی بر اساس این روش متداول شده است.

کنترل سوخت- با نظارت بر مشخصات سوخت، مثلاً جداسازی یا دور از هم و در درجه حرارت پایین نگاه داشتن مواد و در صورت لزوم انتقال آنها، می توان از ادامه آتش سوزی جلوگیری کرد. دقت در نحوه استفاده از مواد سوختنی در ساختمان، خیس کردن مواد سوختنی به کمک آب( قبل از اشتعال و تغییر دادن مشخصات فیزیکی اجسام از جمله روشها ی معمول می باشد.

کنترل حرارت- به کمک آب و یا خاموش کننده های سرمازا( مثلا کپسولهای محتوی اسید و باز)می توان سوخت را سرد نمود و از به وجود آمدن گازهای قابل اشتعال جلوگیری کرد. ترکیب بعضی گازها با اکسیژن موجود در هوا و برخی واکنشهای شیمیایی نیز می تواند جذب حرارت و تولید برودت کند.

ایجاد فعل و انفعالهای زنجیره ای بازدارنده- با به کار بردن انواع مواد بازدارنده مانند هالون می توان اتمها و ملکولهای سوخت و هالون را با اکسیژن موجود در محیط ترکیب کرد و تا زمانی که تمام اکسیژن موجود فعال مصرف نشده، یا سوخت انتقال و تغییر نیافته و یا حرارت هنوز تا درجه لازم پایین نیامده است، عمل را ادامه داد.

2-3-2- عملکرد آتش در یک فضای محدود

آتش، در اثر عمل انتقال حرارت معمولاً با حرکتی عمودی به طرف بالا رانده می شود و با رسیدن به سقف ساختمان به صورت افقی توسعه می یابد. آتش ضمن تولید حرارت و دود، مقدار زیادی گاز نیز آزاد می کند اگر دود و گازها محبوس باشند به شکل قارچ مانندی تمام فضای اطاق را پر می کنند. درجه حرارت بر روی ساقه قارچ و نزدیک به شعله های به سرعت زیاد می شود و از 650 تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابدو در بقیه قسمتها، افزایش حرارت تدریجی است و ممکن است تا مدت کوتاهی افراد را تهدید نکند اما اگر عمل تخلیه گاز انجام نگیرد، احتمالاً اشخاص ساکن در اطاق به دلیل مسمومیت ناشی از گاز موفق به فرار نخواهد شد. باید توجه داشت که بیشترین تلفات جانی حریق همیشه به سبب وجود دود و گازهای سمی اتفاق می افتد.

قسمت بالای دیوارها، سقف و همچنین گازهایی که به شکل قارچ تمام قسمت زیر سقف را پر کرده اند همگی به سرعت داغ شده، تولید انرژی تشعشعی کرده و مواد مشتعل نشده در پایین و روی کف را سریعاً گرم می کنند. هر قدر فاصله سقف با آتش کمتر باشد، مقدار انرژی تشعشعی تولید شده بیشتر خواهد بود. واضح است که اگر در نازک کاری سقف و دیوارها مصالح و مواد سوختنی به کار رفته باشد، مراحلی که گفته شد با سرعت و شدت بیشتری طی خواهد شد.

2-3-3- کنترل هوا و مقدار بار سوخت

کنترل هوا و مقدار بار سوخت در واقع عبارت است از در اختیار گرفتن دو عامل به وجود آورنده آتش و این کار در جلوگیری از ازدیاد حجم حریق در یک فضای بسته و محدود اهمیت ویژه ای دارد مقدار بار سوخت در انواع ساختمانها یکسان نبوده و مقدار و چگونگی پخش آن نیز در موارد و مواقع مختلف متفاوت است. این تفاوتها به تناسب، تصمیمگیری و تعیین مقررات محافظت در برابر حریق را بر اساس مقدار بار سوخت و شکل تهویه مشکل خواهد کرد. برای تعیین مقررات محافظت در برابر حریق همیشه باید فرض بر این باشد که کنترل هوا و تهویه به بدترین شکل و مقدار بار سوخت در بدترین حالت و مخربترین وضع خواهد بود.

کنترل سوخت- در مواردی که جریان هوا و تهویه زیاد و مقدار بار سوخت نسبتاً کم باشد- مانند ساختمانهایی که پنجره هایی وسیع دارند و بار حریق در آنها به دلیل نوع تصرف ناچیز است- آتش به وسیله سطحی از سوخت که در زیر شعله قرار گرفته است کنترل می شود. حریقهایی که به این نحو کنترل می شوند زمانی کوتاه داشته و درجه حرارت هوا در داخل محیط به سبب وجود ارتباط با فضای خنک خارج زیاد بالا نخواهد رفت.

اگر ساختمان دارای طبقات متعدد بوده و ارتفاع سقفهای آن کوتاه باشد، شعله احتمالاً از پنجره ها و بازشوهای  خارجی به طبقات بالایی نیز سرایت خواهد کرد. اما اگر سقفها  با ارتفاعی بلند و مشخصاتی مناسب طراحی شوند، به راحتی می توان شعله را در فضای زیر سقف مهار نمود.

 2-3-4- کنترل حرارت و تحمل انسان در مقابل گرما

پذیرش حرارت تولید شده از حریق برای آدمی دشوار است. اشخاص ساکن در بنا فقط مدت کوتاهی می توانند حرارت حاصل از حریق را تحمل کنند. وجود بخار آب در هوا تحمل حرارت را سخت تر می کند. وقتی درجه حرارت محیط به 150 درجه سانتیگراد می رسد( مثلاً در فاصله سه متری از شعله) تحمل آن فقط برای مدتی کمتر از پنج دقیقه، آن هم در هوای خشک، امکانپذیر است. هر چه رطوبت بیشتر باشد به همان نسبت مقدار تحمل انسان نیز کمتر است.

کنترل درجه حرارت محیط باید به کمک تهویه انجام گیرد و قبل از خروج اشخاص از ساختمان نباید برای پایین آوردن درجه حرارت بر روی آتش آب پاشید. تصور حرارت تولید شده از حریق برای اکثر مردم خیلی وحشتناک است در حالی که حرارت آخرین عاملی است که باعث مرگ می شود و معمولاً اشخاص قبل از تأثیر حرارت هلاک می شوند.

2-3-5 راههای انتقال حرارت

حرارت می تواند از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال یافته و باعث سرایت حریق شود. انتقال حرارت به راههای مختلف صورت می گیرد و در هر انتقال بخشی از آن تحلیل می رود. این راهها عبارتند از جابه جایی، هدایت و تشعشع، که در زیر شرح داده می شود.

جابجایی- در اثر جابجا شدن هوا از نقطه ای به نقطه دیگر، حرارت نیز با آن انتقال می یابد. طی مدت احتراق، هوای اطراف شعله ها به سرعت گرم و منبسط می شود و در عین حال که در اثر سبکی به بالا صعود می کند در جهات افقی نیز شروع به حرت نموده با فشار به درها و پنجره ها درچه های کانالهای تأسیساتی و از هر مفرد دگیری که بتواند به خارج نفوذ می کند.

هدایت- هدایت نوعی انتقال حرارت است که از میان جرم اجسام صورت می گیرد. در طول مدت حریق، حرارت به وسیله تیرهای فلزی، لوله های فولادی برق و سیمها، کانالهای فلزی و غیره که همگی به خوبی رسانای حرارت هستند، از محلی به محل دیگر انتقال می یابد. مصالحی مانند چوب، پشم شیشه و نظایرآن که رساناهای ضعیفی هستند، می توانند از انتقال حرارت جلوگیری کنند.

تشعشع- تشعشع نوعی انتقال حرارت است که به وسیله امواج الکترومغناطیسی انجامم می گیرد. سطحی که به هنگام حریق داغ شده اند با تولید انرژی  تشعشعی می توانند دیگر مصالح قابل اشتعال را در فاصله های قابل توجهی مشتعل سازند. مقدار این انرژی زمانی که منبع تشعشع داغتر شود، به سرعت افزایش خواهد یافت.

در انتقال حرارت به طریق جابه جایی و هدایت، جهت حرکت انرژی حرارتی همیشه از کانون حرارت به طرف نقاطی است که درجه حرارت کمتری دارند. در انتقال به طریق تشعشع، اختلاف درجه حرارت موجود بین دو نقطه تأثیری در نحوه انتقال نخواهد داشت. یک منبع تشعشع می تواند انرژی حرارتی را به سمت محیطی گرمتر از خود نیز انتقال دهد. و البته، همواره مقداری انرژی تشعشعی به همیت ترتیب دریافت می کند. هرچه منبع تشعشع دورتر و هوای محیط ناصافتر باشد، مقدار انرژی انتقال یافته کمتر خواهد بود.

2-3-7 سهولت نسبی آتشگیری مواد سوختنی

شناخت درجه حساسیت جسم در برابر انرژی حرارتی و چگونگی آتشگیری آن، در بررسی و تعیین مقدار احتراق پذیری مواد سوختنی اهمیت مخصوص دارد، واکنشی که مواد مختلف در مقابل جذب حرارت و گرم شدن از خود نشان می دهند با یکدیگر متفاوت است به طور مثال، معمولاً حرارت یک گرم آب پس از جذب یک کالری انرژی حرارتی معادل یک درجه سانتیگراد بالا می رود، در حالی که حرارت یک گرم آلومینیوم با جذب همین مقدار انرژی معادل چهار درجه سانتیگراد زیاد می شود و رقم افزایش در مورد مس، ده درجه سانتیگراد است.

2-3-8- مراحل احتراق

مراحل احتراق یا چگونگی سوختن یک ماده همیشه یکسان و یک شکل نیست. سوختهای مختلف نیز هر یک با مشخصاتی خاص بر توسعه حریق اثر می کنند اما وضع درجه حرارت نسبت به زمان همواره به این شکل است که از نقطه اشتعال آغاز می شود، به تدریج تحت شرایطی بالا می رود، با رسیدن به حد نهایی غالباً تا حدودی ثابت می ماند و پس از کم شدن مقدار سوخت، سیر نزولی را طی می کند مهم اینجاست که بالا رفتن درجه حرارت به مقدار سوخت بستگی ندارد و تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی مهم اینجاست که بالا رفتن درجه حرارت به مقدار سوخت بستگی ندارد و تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی آن است. البته وضعیت حرارتی محیط فراگیرنده سوخت نیز در شدت و چگونگی احتراق تأثیر می گذارد.

مرحله ای که آتش رشد می یابد مقطعی حساس است و از لحاظ به کار گیری اقدامات موثر مبارزه با حریق اهمیت اساسی دارد. باید بتوان خیلی زود از وجود آتش مطلع شد تا زمان مورد نیاز برای فرار اشخاص و فعالیت مأموران آتش نشان هدر نرود.

مرحله 1 اشتعال اولیه- در این لحظه آتش بروز کرده است.

مرحله 2 رشد آتش- این مرحله از چند دقیقه تا چند ساعت ممکن است متفاوت باشد در این مرحله سوخت معمولاً کند می سوزد و تولید دود و گاز می کند.

 مرحله 3 پیشروی شعله- در این مرحله آتش به اغلب مواد سوختنی سرایت کرده و درجه حرارت سریعاً افزایش می یابد.

مرحله 4 اوج احتراق- آتش به حداکثر شدت خود رسیده و مواد سوختنی به راحتی در حال احتراق هستند.

مرحله 5 پس نشینی شعله- سوخت کاهش یافته و در حال از بین رفتن می باشد. حجم آتش کم کم کاهش می یابد.

مرحله 6 نیمه سوختن و دود کردن- زنجیره واکنشهای خودکار احتراق در حال از هم گسیختن است.

مرحله 7 خاموشی- در این لحظه آتش خاموش شده است.

2-3-13 گازهای سمی حاصل از حریق

گازهایی که از موارد و مصالح در حال احتراق تولید می شوند. با توجه به تراکم و ترکیبات شیمیایی شان، در بسیاری موارد تا حد مرگ خطرناک هستند. حد قابل تحمل تراکم برای گاز کلرور هیدروژن (HC1) که از مواد وینیل یوریتان تولید می شود و گاز مونواکسید کربن  (CO) که از انواع چوب متصاعد می گردد. بر حسب بخش در میلیون در منحینهای 2-18 و 2-19 نشان داده شده است.

آستانه خطری که بر روی منحنی 2-18 مشخص شده است نشان می دهد که فقط سه دقیقه پس از اشتعال تراکم گاز تولید شده از وینیل یوریتان به حد خطرناک رسیده است. ترکم کم این گاز باعث به وجود آمدن عوارضی در چشم و نارسایی دستگاه تنفسی می شود ولی تراکم زیاد آن، صدمات ترسیم ناپذیری به برانشهای فوقانی وارد کرده و موجب خفگی و مرگ می گردد. ضمناً کلرور هیدروژن از سوختن بسیاری از پلاستیکها مانند پولی وینیل کلراید نیز ناشی می شود.

بسیاری گازهای سمی و مهلک دیگر از مصالح در حال احتراق متصاعد می شوند که هر یک به درجه تراکمی متفاوت خطرناک هستند. به طور مثال، می توان سولفور هیدروژن

(H2s) که از سوختن چرم و پشم حاصل می شود، سولفوردی اکسید    (so2) که از سوختن لاستیک و چوب متصاعد می گردد و یا سیانور هیدروژن (HCN) که از سوختن پولی آمیدها و ماداکریلیکها تولید می شود را نام برد.

مقدار الکل موجود در بدن، بیماریهای قلبی و ریوی و عوامل دیگر حساسیت شخص را به گازهای سمی تشدید خواهد کرد.

4-هدفهای اصولی محافظت در برابر حریق

4-1 کلیات

گرد آوری و تدوین مقررات محافظت در برابر حریق، در واقع تدارک بیمه نامه ای است که برای حفظ جان اشخاص و اموال تنظیم می شود. برای اعتبار بخشیدن به این بیمه نامه باید:

یکم- برای حفظ جان افراد، راههای خروج و فرار از حریق مناسب در ساختمان پیش بینی شود.

دوم- برای حفظ ساختمان و اموال و کمک به حفظ جان افراد، ویژگیهای طراحی و معماری در زمینه محدود کردن گسترش حریق و مهار قدرت پیشروی آتش رعایت شود.

آیین نامه های محافظت در برابر حریق از لحاظ عملکرد به مثابه تجویز نسخه و دستورات ایمنی بیمه نامه محسوب می شوند و تدارک راههای خروج و به کارگیری ویژگیهای معماری، کلاً اقدامهای اجرایی پیشگیری از تلفات و خسارات به شمار می آیند.

در مراحل نخست آتش سوزی، ساختمان باید بتواند ساکنان خود را به سرعت و سهولت تخلیه کند و امکان آغاز عملیات مبارزه با حریق را فراهم سازد. بنابراین. مهمترین اقدامی که در این زمینه باید انجام گیرد، رعایت ویژگیها و تدابیری است که ایمنی فضاهای داخل بنا را تضمین می کند. اگر ساختمان به طور مناسبی طرح شود تا کوششهای محافظت و مبارزه با حریق بتواند از همان آغاز در داخل بنا ثمر بخش باشد، خطر گسترش حریق و سرایت آتش به بناهای مجاور از بین خواهد رفت. از دیگر مسائل مهم این است که در برابر هر گونه نتایج و محصولات احتراق ( از قبیل حرارت، دود و گازهای سمی) همواره ایمنی یکسان و متناسبی تضمین شود. بنابراین باید توجه داشت که ضوابط و مقررات حفاظت از حریق همیشه به گونه ای مرتبط با نتایج احتراق و خطرات حریق، به طور متعادل طرح و تنظیم گردد. بهتر آن است که این مقررات، که باید برای تمام تصرفها مناسب باشند، حداقل محدودیت و ضرورت عملی و اجرایی را الزام آور کمند.

به طور کلی، هدف از تدوین و اعمال آیین نامه های حفاظت در برابر حریق را می توان در  چهار عنوان زیر خلاصه کرد:

الف) حفظ جان و ایمنی ساکنان ساختمان.

ب) حفظ جان و ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی.

پ )حفظ بنا و محتویات آن.

ت) حفظ ساختمانها و اموالی که در مجاورت حریق قرار دارند.

4-2 ایمنی ساکنان ساختمان

بیشترین مرگ و میرها همیشه مربوط به تصرفهای مسکونی مخصوصاً واحدهای مسکونی یک یا دو خانواری است. آمارها نشانگر این حقیقت است که نزدیک به 70 درصد از تلفات جانی حریقها اختصاص به این گروه تصرف دارد و از طرفی 70 درصد قربانیان حریق، در فاصله ساعات 8 شب تا 8 صبح جان خود را از دست می دهند، یعنی زمانی که احتمالاً در خواب بوده و پی به بروز گسترش آتش نمی برند.

درجدول 4-1 عوامل موثر در گسترش آتش و دود مربوط به 500 مورد حریقی که تلفات جانی فراوان داشته اند، گرد آوری و تجزیه و تحلیل شده است. 311 مورد از حریقها- یعنی 62 درصد آنها- مربوط به تصرفهای مسکونی یک یا دو خانواری است. بر اساس اطلاعات حاصل از این نوع جداول می توان دریافت که در تدوین مقررات حفاظت از حریق چه نظامهایی باید برای حفظ جان اشخاص همواره مورد توجه باشد.

مطابق اطلاعات و ارقام ارائه شده در این جداول مهمترین عامل مرگ آفرین در حریقها، گسترش سریع و مخفیانه آتش از طریق معابر عمودی حریق مانند پلکانها، بادکشها، نورگیرها و چاههای آسانسور، یعنی به اصطلاح  تنوره های ساختمان می باشد. این گونه فضاها هیمشه به منزله دودکش عمل می کنند و گازها و دودهای گرم را همراه با شعله به طبقات بالای ساختمان انتقال می دهند. از طرف دیگر اگر دلایل اصلی از بین رفتن و یا صدمه دیدن اشخاص در حریقها را بررسی کنیم، آشکار می شود دیگر، اگر دلایل اصلی از بین رفتن و یا صدمه دیدن اشخاص در حریقها را بررسی کنیم، آشکار می شود که معمولاً آسیبها و ضایعات ناشی از شدت حرارت و شعله نیست، بلکه غالباً به دلیل آلوده شدن فضا از دود و گازهای سمی روی می دهد. به طور مثال در 500 نمونه حریق مورد بحث، 1139 نفر از 1828 نفری که جان خود را از دست داده اند ( یعنی 62 درصد) در اثر تنفس دود و گازهای سمی ( که باعث مکش هوای تازه، رسیدن اکسیژن به سوخت در حال احتراق و تغذیه حریق نیز می شود) باید اطراف تمام تنوره های ساختمان را با دیوارهایی از مصالح غیر قابل احتراق و درد های مقاوم در برابر حریق محصور و مسدود کنیم البته با انجام این کار حالت تنوره های از بین نمی رود ولی عملکرد آن محدود می شود. در صورتی که دیوارهای محصور و مسدود کننده تنوره ها از مصالح قابل احتراق ساخته شود برای جلوگیری از پیشروی شعله باید تمام قسمتهای دیوار را از داخل و خارج تنوره آتشبندی کرد معمولا آتشبندی دیوار تنوره ها را نمی توان به طور دقیق و کاملاً بی نقص انجام داد. اما با وجود این چون تنوره ها همواره به شدت باعث انتقال حرارت و گسترش حریق هستند، باید سعی شود که در انجام این عمل ابداً سهل انگاری نشود تا به این طریق بتوان بخشی از خطرات حریق در فضاهای پنهان را کنترل نمود.

به طور کلی، برای تأمین تندرستی ساکنان ساختمان و کاهش خطرات جانی حریق باید

-         تنوره های ساختمان با مصالح غیر قابل احتراق محصور و مسدود شود

-     با توجه به احتراق پذیری و مقدار پیشروی شعله، محدودیتها و ضوابطی ویژه در به کار بردن مصالح نازک کاری و تزیینات داخلی ساختمان ( به ویژه در مسیرهای خروج) تنظیم شود.

-         لااقل اعضای باربر ساختمان توسط مصالح غیر قابل احتراق محافظت شوند که خطر انهدام ساختمان در میان نباشد.

-          سطح زیر بنای ساختمان به کمک دیوارها، کفها و درهای مقاوم در برابر حریق و آتشبندها تقسیم بندی شود.

-     بار حریق و مقدار احتراق پذیری بنا همیشه متناسب با امکاناتی که برای کنترل و خاموش نمودن حریق پیش بینی می گردد محدود شود.

جدول 4-1 عوامل موثر در گسترش آتش و دود که در 500 مورد حریق منجر به تلفات جانی شده است.

عامل موثر	تعداد آتش سوزی	نسبت به کل (%)
توسعه عمودی حریق:
پلکانها و تنوره ها	172
تنوره های با حصار( اما آتشبندی نشده)	62
عوامل دیگر	16
جمع	250	50%
توسعه افقی حریق:
درهای باز	33
سقفهای آتشبندی نشده	29
عوامل دیگر	19
جمع	81	16%
تزیینات ونازک کاریهای داخلی	204	41%

از آنجا که در بعضی از حریقها بیش از یک عامل موثر بوده است، جمع تعداد و نسبتها از 500 و 100 تجاوز می کند

با افزایش حجم آتش و گسترش حریق، به همان نسبت که زمان فرار از دست می رود، خطر مرگ ( چه در  اثر دود و گازهای سمی و چه به دلیل اضطراب و وحشت) نیز افزایش می یابد. بنابراین، به محض آگاه شدن از وقوع حریق باید از ساختمان خارج شد. سرعت تخلیه بستگی به فاصله ای دارد که ساکنان برای رسیدن به خروجیها و محل امن طی می کنند. برای تخلیه به موقع یک ساختمان از ساکنان آن، تعداد و چگونگی قرار گرفتن خروجیها وجود شبکه های کشف و اعلام حریق از اهمیتی ویژه برخوردار است.

در موقع بروز حریق و یا هر موقعیت اضطراری دیگر، نحوه طراحی راههای خروج و فرار مستقیماً بر ایمنی جان ساکنان ساختمان تأثیر خواهد گذارد و مقررات مربوط به مسیرهای خروج همیشه از مهمترین قسمتهای آیین نامه های محافظت در برابر حریق محسوب می شود. تعداد افراد ساکن در  یک سطح و آزادی نسبی که در موقع بروز حریق برای تخلیه اشخاص در نظر گرفته می شود، مشخصه ای است که با توجه به نوع تصرف بنا و توانایی اشخاص می توان به کمک آن تسهیلات خروج و دیگر ویژگیهای حفاظتی را در هر مورد تعیین نمود.

آیین نامه مناسب ایمنی باید حاوی مقرراتی باشد که کفایت خروجیها را در هر تصرف و هر گونه طرح و معماری تضمین کند. عواملی مانند مشخصا نازک کاریها، نحوه به کارگیری شبکه های خاموش- کننده خودکار محل قرار گرفتن ارتباطهای عمودی( پله و آسانسور) و غیره، که همگی مستقیماً در طراحی راههای خروج و فرار موثر هستند، باید در تنظیم ضوابط راههای خروج و فرار دخالت داده شوند.

اگر هدف از تدوین قوانین حفاظت از حریق صرفاً تأمین سلامتی ساکنان فرض شود کافی است که ساختمان از مصالح غیر قابل احتراق بنا شود، محتویات در گروه کم خطر قرار گیرد و راههای خروج و فرار در حدی کافی تدارک شود. مقاومت کفها، سقفها و دیوارهای ساختمان چه یک ساعت باشد، چه دو یا سه ساعت و بیشتر تأثیر چندانی بر ایمنی جان ساکنان و یا کاستن از خطرات چندان اثری ندارد ام می بینیم به خاطر رسیدن به دیگر هدفهای محافظت در برابر حریق ناگزیریم که عوامل دیگری را نیز تجزیه و تحلیل کنیم. مقاومت اعضای ساختمان در برابر حریق مستقیماً برای حفظ ساختمان و محتویات آن و نیز حفظ جان مأموران اهمیت دارد و شناخت ویژگیهای مربوط به دیوارهای خارجی و بامها نیز برای جلوگیری از سرایت آتش به بناها و اموال مجاور ضروری خواهد بود.

4-3 - ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی- حفظ ساختمان و محتویات آن

دومین و سومین هدف محافظت در برابر حریق را می توان با هم مورد بررسی قرار داد. برای رسیدن به این هدفها دو موضوع که به ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی  و حفظ ساختمان و محتویات آن ارتباط دارد. باید کنار هم مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد:

یکم- حجم، شدت و قدرت تخریب حریق.

دوم- چگونگی مقاومت و پایداری ساختمان در برابر حریق

اصولاً حجم آتش و شدت حریق به مقدار و نوع سوخت و چگونگی  تهویه ساختمان بستگی دارد، ولی بسیاری عوامل دیگر نیز می تواند در گسترش حریق و افزایش حجم آتش موثر باشد. نحوه دخالت اعضا و اجزای ساختمانی بنا در گسترش حریق در 1000 مورد آتش سوزی زیانبار و پر خسارت در جدول 4-2 آورده شده است. این جدول با اینکه عوامل مربوط به نوع ساخت، ارتفاع و وسعت ساختمان را که همواره در گسترش حریق موثر هستند مورد توجه و ارزیابی قرار نداده است. باز بیانگر نمونه ای با ارزش از اطلاعات و مدارکی است که برای تدوین  مقررات محافظت در برابر حریق همیشه باید به آنها مراجعه شود.

جدول 4-2 عوامل ساختمانی موثر در گسترش حریق در 1000 مورد آتش سوزی زیانبار و پر خسارت

عامل موثر	تعداد آتش سوزی
توسعه افقی:
نبودن دیوارهای حریق و جدا کننده های مقاوم در برابر حریق یا معیوب بودن آنها	438
نبودن و یا غیر موثر بودن درهای مقاوم در برابر حریق	114
جمع	552
توسعه عمودی:
پلکانها و تنوره های بدون حصار	171
دیوارها و سقفهای آتشبندی نشده	126
عوامل دیگر	53
جمع	350
نازک کاریها و تزیینات قابل احتراق:
مصالح مصرف شده در دیوارها و سقفها	165
کفپوشهای مختلف	30
جمع	195
تجهیزات و وسایل تأسیساتی ساختمانی:	27
عوامل مختلف دیگر:	62

برای اطمینان  کامل از پا برجایی ساختمان در هنگام حریق و تأمین سلامت مأموران آتش نشان، نه تنها لازم است که ساخت بنا از نوع غیر قابل احتراق در نظر گرفته شود، بلکه ساختمان باید بتواند متناسب با شدت حریق یا حتی شدتی افزونتر از آنچه از احتراق کامل محتویات ساختمان حاصل می شود، مقاومت نماید. در مواردی که کوششهای حفاظت از حریق از نظر ایستایی و در مقابل بار حریق ناشی از نوع تصرف کفایت نمی کند، مقدار خطرات حریق به شدت افزایش می یابد، در چنین مواردی، اصول ایمنی ایجاب می کند که ازلحاظ ارتفاع و وسعت محدودیتهایی برای ساختمان در نظر گرفته شود. عوامل و موجبات حریقهای بزرگ و گسترده که همزمان ساختمانهای متعددی را ویران می کنند، در بامها و رعایت نکردن فاصله ای مناسب، موجب به وجود آمدن حریقهای بزرگ می شود. با ایجاد محدودیت و وضع ضوابط موثر در مصرف مصالح و الزامی کردن رعایت فاصله میان بناها می توان جلوی گسترش این گونه آتش سوزیها را گرفت. در مواردی که رعایت فاصله مطلوب امکانپذیر نیست، می توان با استقرار دیوارهای خارجی مقاوم و یا دیوارهای حریق از سرایت و گسترش آتش جلوگیری کرد. دیوارهای حریق که مانع رسیدن حرارت و سرایت آتش به ساختمانهای مجاور هستند، از مصالح غیر قابل احتراق بنا می شوند و مقدار سطوح باز در آنها به کمک ضوابطی معین همیشه کنترل می گردد.

5- عوامل موثر در گسترش حریق در فضاهای داخلی

5-1 کلیات

آتش سوزیهای غیر قابل کنترل که به سرعت گسترش می یابند معمولاً نتایج طراحیهای نادرست، رعایت نکردن ویژگیهای لازم معماری، نصب کردن وسایل تشخیص و اعلام حریق، پیش بینی ننمودن تسهیلات مبارزه با آتش سوزی و به طور کلی تشخیص ندادن ضرورتهای اصلی محافظت در برابر حریق هستند. بسیاری از ضوابط و مقررات مندرج در آیین نامه های محافظت در برابر حریق همیشه صرفاً به خاطر مشخص کردن حداقل این نیازها و در جهت کاهش احتمال وقوع حریق، جلوگیری از ایجاد آتش سوزیهای غیر قابل کنترل و محدود مهار کردن این گونه حریقها تنظیم می شوند.

5-2 محافظت تنوره های ساختمان

پلکانها، چاههای آسانسور، شقتها، بادکشها، نورگیرها و به طور کلی معابر عمودی حریق همواره از عوامل اصلی گسترش حریق به شمار می آیند. این گروه از فضاها، دودها و گازهای گرم حاصل از احتراق را از کانون حریق به طرف بالا کشیده و با رساندن هوای تازه و پر اکسیژن باعث شدت یافتن حریق می شوند. این مکش و انتقال حرارت و دود نه تنها موجب شدت گرفتن حریق می شود- به ویژه در ساختمانهای بلند که تنوره ها دقیقاً مانند دودکش عمل می کنند- بلکه باعث پخش گازهای گرم، گسترش آتش به طبقات بالا و مسموم شدن افراد، اعم از ساکنان و مأموران آتش نشان نیز خواهد بود.

5-3 دیوارهای حریق

چنانچه بار حریق ناشی از نوع ساخت و مصرف در حدی معقول باشد و از حدود تعیین شده تجاوز نکند، معمولاً از لحاظ مساحت محدودیت خاصی برای ساختمان مقرر نمی شود. اما مواردی وجود دارد که بسته به نوع تصرف و خطرات حریق باید محدودیتهایی برای مساحتها در نظر گرفت. در این صورت سطوح زیر بنا به کمک دیوارهای حریق،  از یکدیگر مجزا می شوند. مشخصات فنی دیوارهای حریق با توجه به نوع بنا و مقدار و خطرات آتش سوزی تا حدودی تفاوت دارد. اگر یک دیوار حریق، دو نوع تصرف بهره گیری مختلف را از هم جدا کند، مشخصات آن باید با توجه به تصرفی که خطرات حریق در آن بیشتر است، تعیین گردد. صرف نظر از رعایت مشخصات فنی دیوار، برای کامل نمودن محافظت و جلوگیری از گسترش حریق باید ویژگیهای دیگری نیز در نظر گرفته شود. به طور مثال هنگامی که سقفها از مقاومتی معادل دیوار برخوردار نیستند. دیوار حریق باید تا طبقاتی بالاتر تا رسیدن به یک سقف مقاوم ادامه یابد.

محل قرار گرفتن دیوار حریق نیز مانند مشخصات آن در ارتباط با مقدار خطرات ناشی از نوع تصرف و چگونگی بهره گیری از ساختمان تعیین می شود. به هر حال، یک دیوار حریق را نباید با دیوار مجزا کننده تصرف اشتباه کرد. دیوار مجزا کننده تصرف در بناهایی کشیده می شود که از لحاظ مواد قابل احتراق و مقدار خطرات حریق دارای تصرفهایی چند گانه است در حالی که دیوار حریق مخصوص مواردی است که با توجه به خطرات حریق مربوط به نوع تصرف سطح زیر بنای ساختمان از حد مجاز تجاوز
می کند. البته دیوار حریق می تواند در عین حال مجزا کنده تصرف هم باشد. برای کامل کردن محافظت، همواره باید دیوار حریق را تا رسیدن به سقف و یا دیوار کاملاً مقاوم دیگری ادامه داد. اگر بام ساختمان قابل احتراق باشد، دیوار حریق باید تا ارتفاعی بالاتر و برابر دست اندازهای کناری بام ادامه یابد. معمولاً دیوارهای حریق با مصالحی از آجر، بتن مسلح، بلوک بتونی و اندودهایی از گچ و یا ماسه سیمان ساخته می شوند و باید ضمن جلوگیری از سرایت حریق، حایلهای خوبی نیز برای مأموران آتش نشان باشند. بر طبق ضوابط، این دیوارها باید خود ایستا بوده و تا آن حد استفامت داشته باشند که حتی اگر ساختمان در دو طرف آنها فرو ریخت، صدمه ای بر آنها وارد نیاید.

5-6 نازک کاریهای داخلی ساختمان

از دیدگاه محافظت در برابر حریق، با رواج مصالح جدید و گوناگن برای نازک کاری ساختمان که انواعی از آن به سرعت آتش گرفته و می سوزند برقراری ضوابط وم مقرراتی ویژه برای کاربرد انواع مصالح نازک کاری کاملاً ضروری است. به یقین بخشی از ایمنی هر نوع ساختمان با مصرف نادرست مصالح قابل احتراق در نازک کاری می تواند به شدت به خطر بیفتد. استفلاده از مصالح زود اشتعال در نازک کاری، هموارهیکی از مهمترین عوامل مرگ و میر در حریقها بوده است. مخصوصاً در مواردی که مقدار پیشروی شعله زیاد بوده و به ساکنان فرصتی برای فرار نداده است. جدول 4-8

( در فصل قبل) نشانگر این واقعیت است که پس از تنوره ها مهمترین عامل مرگ، مصرف نادرست مصالح قابل احتراق در نازک کاری ساختمانی می باشد.

استفاده از یک جنس معلوم در یک تصرف و یک محل می تواند خطرات بیشتری یا کمتری از تصرف و یا محلی دیگر به همراه آورد. به طور مثال، اجرای یک نازک کاری قابل احتراق در بیمارستان همیشه نسبت به یک بنای اداری خطرات بیشتری را در بر خواهد داشت. به همین صورت، مصرف مصالح زود اشتعال در راهروها و راههای فرار مسلماً از به کار بردن همان مصالح در اطاقهای مستقل و منفرد خطرناکتر است. از طرف دیگر، به دلیل جمع شدن گازهای گرم حاصل از حریق در زیر سقف طبعاً نازک کاری سقفها در گسترش حریق بیشتر موثر است به همین دلیل مصرف یک نوع مصالح نازک کاری در سقف می تواند بیشتر از به کار بردن همان مصالح در دیوار مخاطره انگیز باشد.

به طور کلی، در تنظیم مقررات مربوط به نازک کاری، تفاوتهای موجود در مقدار خطرات ناشی از نوع تصرف مختلف و نیز قسمتهای مختلف یک تصرف باید همواره مد نظر قرار گیرد. برای تعیین ضوابط باید نوع و چگونگی مصالح محل مصرف و خطرات آن به دقت شناسایی شود، در ضمن باید توجه داشت که برای آن دسته از مصالح جدید که کاملاً مفید مناسب و با صرفه اند، محدودیتهای غیر ضروری وضع نگردد.

5-12 طبقات زیرین و زیر زمینها

تجربه نشان داده است که طبقات زیرین ساختمانها و زیرزمینها- به ویژه در تصرفهای تجاری و مسکونی- محل بروز بسیاری از حریقهاست. بخش وسیعی از خطرات مربوط به این مکانها، از نبود راه درست ارتباط و رفت و آمد و دسترسی نداشتن سریع و کافی به آنها ناشی می شود. ضمناً در این گونه فضاها و مکانها، همیشه نارسایی تهویه باعث دود آلود شدن بیش از حد حریق و بروز خطراتی از این بابت می گردد.

برای ورود به این فضاها و انجام عملیات موثر، مأموران آتش نشان حتماً باید مجهز به ماسک و وسایل مخصوص تنفس باشند. معمولاً وسایل و تجهیزات عادی آتش نشانی نمی تواند ایمنی مورد نیاز را فراهم آورد و آنان را در برابر گرما و بازتابهای حرارتی محافظت کند. این عوامل توأم با شرایطی که یک زیرزمین در عملکرد خاص خود دارد، یعنی چیده و ذخیره شدن چیزهای متنوع و مختلف و جاداده شدهن انبوهی از بیار حریق به طور متراکم، باعث می شود که عملیات مبارزه با حریق در طبقات زیرین ساختمان و زیر زمینها فوق العاده مشکل و مخاطره انگیز باشد.

آمارهای سازمانهای آتش نشانی عموماً گویای این واقعیت است که در موارد بسیار، یک حریق کوچک، به دلیل آنکه در طبقه ای پایین تر از سطح زمین بروز کرده، دود و گازهای حاصل از آن زیاد و غلیظ بوده و حرارت آن تخلیه نشده است. توانسته جان تعدادی از مأموران آتش نشان را بگیرد.

5-13 ساختمانهای بدون پنجره

در ساختمانهای بدون پنجره، نه تنها در موقع آتش سوزی تخلیه محصولات احتراق بسیار مشکل است بلکه پس از کنترل و خاموش نمودن آتش نیز نمی توان دودها را به سادگی تخلیه کرد( عملی که در ساختمانهای دیگر معمولاً از طریق پنجره ها به راحتی انجام می گیرد و این مسئله به کارایی مأموران کمک موثر می کند) معمولاً برای انجام عمل هوا رسانی به فضای داخلی بناهای بدون پنجره از شبکه تهویه مطبوع کمک گرفته می شود که این سیستم، نه فقط نمی تواند دودها را تخلیه کند، بلکه موجب پراکنده شدن آن به سراسر ساختمان نیز می شود.

6- جلوگیری از سرایت حریق به بناهای مجاور و محافظت در برابر حریقهای برخوردی

6-1 کلیات

در ابتدا آیین نامه های محافظت در برابر حریق برای کنترل و محدود نمودن حریق در داخل ساختمان و جلوگیری از سرایت آتش به بناهای دیگر به اجرا در آمد؛ برای رسیدن به این مقصود، برای بامها و دیوارهای خارجی بنا ضوابط بسیار سختی در نظر گرفته می‌شد. در نخستین آیین نامه برای ساخت دیوارهای خارجی بنا فهرستی از مصالح کاملاً مقاوم مانند آجر، سیمان و سنگ تهیه شد که فقط استفاده از آنها مجاز بود.

اعمال این دستورالعملها که مشکلاتی در زمینه کاربر مصالح جدید و در عین حال کاملاً مقاوم به وجود می آورد. بعداً هنگام با پیشرفتهای فنی و تجربی مربوط به ساختمان و متداول شدن آزمایشهای مقاومت در برابر حریق، به تدریج تغییر کرد و به جای آنکه فهرستی برای مصالح مصرفی تهیه شود، مقاومت مصالح در برابر حریق ملاک گرفته شد و جداولی نیز برای مقاومت مصالح تنظیم گردید. امروزه در ساخت دیوارهای خارجی بنا می توان مواد و مصالحی را به کار گرفت که نه تنها با ضوابط مندرج در آیین نامه ها مطابقت می کنند، بلکه از لحاظ سبکی وزن، کمی ضخامت و بعضی مشخصات دیگر نیز نسبت به مصالح قدیمی مزایایی دارند.

6-2 حریقهای برخوردی

وقتی بنایی دچار حریق می شود، حرارت حاصل از آن ساختمانهای مجاور را نیز در معرض خطر قرار می دهد، به آن قسمت از حریق که ساختمان دیگری را درگیر می کند، اصطلاحاً حریق برخوردی می گویند. اگر ساختمان مجاور متصل به ساختمانی باشد که دچار حریق شده است و به ویژه ارتفاع بیشتری نیز داشته باشد مستقیماً با حریق برخوردی روبه رو خواهد بود و آتش با گسترش عمودی و افقی می تواند از طریق دیوارها و بامهای ساختمان به آن سرایت کند. اما در بسیاری از موارد دیده می شود که ساختمان به طور غیر مستقیم با حریق درگیر می شود. حریق می تواند به رغم فاصله های قابل ملاحظه از یک ساختمان به ساختمان دیگر بجهد و مصالح یا محتویات ساختمان مجاور را مشتعل کند. معمولاً این نوع گسترش حریق از طریق انتقال اخگرها و نیمسوزهای جابه جا شده توسط باد از طریق جابجایی گازهای گرم حاصل از احتراق و یا از طری تشعشع ضعیفتر است و چون این نوع انتقال زیر پوشش تابشهای حرارتی فوق العاده زیاد مخفی می ماند، غالباً به آن کمتر توجه می شود. به طور کلی وقتی مسئله حفاظت در برابر حریقهای برخوردی مطرح می شود، دو نوع شرایط را باید بررسی نمود:

یکم- حرارت و شعله ای که مستقیماً از بام و دیوار ساختمان به ساختمان دیگر منتقل می شود.

دوم- حرارتی که به طریق تشعشع و از راه دور به ساختمانهای اطراف انتقال می یابد.

در حالت دوم نیز چگونگی ارتفاع دو ساختمان نسبت به یکدیگر اثراث خاصی در انتقال حریق برخوردی خواهد داشت. معمولاً تشعشعات از طریق پنجره ها- و اگر ساختار بنا قابل احتراق باشد- کلاً از سطوح خارجی ساختمان و به ویژه بام آن و یا به اصطلاح سقف حریق ساطع می شود.

به کمک دیوارهای خارجی مقاوم، محدود کردن سطوح باز، کنترل سطح پنجره ها و همچنین رعایت فاصله مناسب و کافی هر ساختمانی را می توان در برابر حریق برخوردی( خواه انتقال مستقیم حرارت و خواه تشعشع) کاملاً محخافظت نمود، اما چون ساختمانها متنوع و حریقها گوناگون هستند و پیش بینی شدت حریقهای برخوردی در انواع طراحی و تصرف از یک سو، و شناسایی قابلیت و آمادگی ساختمان مجاور در پذیرش حریق از سوی دیگر به طور دقیق و درست میسر نیست. به آسانی نمی توان مقررات مناسب، یکنواخت و همه جانبه ای برای هر گروه از ساختمانها تنظیم کرد.

ساختمانی که در سمت چپ عکس دیده می شود. از آجر بنا شده و در ساخت سقفهای آن تیرهای چوبی به کار رفته است. حریقی که در این ساختمان رخ داد، و فاصله 24 متری جهش کرد، و طبقات بالایی ساختمان پانزده طبقه اداری واقع در آن طرف خیابان را مشتعل نمود. این ساختمان اداری با  مصالح غیر قابل احتراق و مقاوم بنا شده بود، اما حفاظتهای برخوردی برای پنجره های روبه خیابان آن صورت نگرفته بود. دلیل سرایت آتش، جریان باد و انتقال گازهای حاصل از حریق اول ذکر شده است.

6-3 عوامل موثر در شدت برخورد

عواملی که در مقدار خطر و قدرت سرایت و درگیری حریقهای برخوردی دخالت دارند، بسیار متفاوت و به شرح زیر هستند.

الف) عامل شدت حریق برخوردی- مهمترین عامل مؤثر در شدت برخورد، شدت خود حریق برخوردی است. شدت حریق قبلاً در فصل 2 این گزارش شرح داده شده است و اکنون می توان این طور تعریف کرد که شدت حریق برخوردی عبارت است از آن مقدار انرژی حاصل از حریق که ساختمان مجاور را در معرض خطر قرار می دهد و شامل کل شدت حرارتی است که حریق برخوردی در مدتی که ادامه می یابد، انتقال می دهد. استاندارد NFPA  80A حریقهای برخوردی را از این لحاظ به سه گروه ضعیف، معتدل و شدید دسته بندی کرده است. این دسته بندی با توجه به هر یک از دو خصوصیت زیر به طور جداگانه و به شرح جدولهای 6-1و 6-2 انجام می گیرد.

-         مقدار احتراق پذیری مواد و مصالح و بار حریق موجود در ساختمان.

-         مقدار اشتعال پذیری نازک کاری دیوارها و سقفها و مقدار متوسط پیشروی شعله بر آنها.

جدول 6-1 شدت حریق برخوردی بر اساس بار حریق

(کیلو گرم در هر متر مربع سطح زیر بنا)

بار حریق	مقدار شدت
صفر تا 34	ضعیف
35تا73	معتدل
74به بالا	شدید

جدول 6-2 شدت حریق برخوردی بر اساس میانگین مقدار پیشروی شعله برروی مصالح نازک کاری

میانگین مقدار پیشروی شعله به رقم	مقدار شد
صفر تا 25	ضعیف
26تا 75	معتدل
76 به بالا	شدید

دوام حریق برخوردی و کل حرارت تولید آن ( ارزش حرارتی) به بار حریق بستگی دارد، اما سرعت شکل گیری حریق و نرخ حرارتی آن تابع هر دو جدول، یعنی هم زیر تأثیر ماهیت مواد قابل احتراق و احتراق پذیری آنها و هم متأثر از چگونگی اشتعال پذیری نازک کاری دیوارها و سقفها خواهد بود.

شدت حریق برخوردی خود بستگی به عوامل فرعی متعدد دارد که درمیان آنها می توان عوامل زیر را نام برد:

-         مشخصات ساخت دیوارهای خارجی و سقفها.

-         عرض آتش برخورد کننده.

-          ارتفاع آتش برخورد کننده.

-          درصد سطح باز موجود در دیوار برخورد کننده

-          مشخصات فضای در حال احتراق از لحاظ تهویه.

-     ابعاد، شکل هندسی و نسبت سطح به حجم فضا و راستای قرار گرفتن آن نسبت به ساختمان مجاور و جریان هوا و وزش باد.

-         نحوه پخش سوخت و نسبت حجم آن به سطح.

6-4 تعیین فاصله مناسب لازم بین دو ساختمان

همان طور که گفته شد به دلیل نامشخص بودن بسیاری از شرایط، ارزیابی قدرت سرایت و درگیری حریق برخوردی و تعیین مقدار مقاومت ساختمان مورد برخورد واقعاً دشوار است. بنابراین مطمئنترین راهی که برای حفاظت ساختمان در برابر حریق برخوردی پیشنهاد شده است، رعایت فاصله کافی و اطمینان از مقاومت ساختمان در برابر تشعشعات افقی است. همان طور که اشاره شد، برای محافظت بنا در برابر حریق برخوردی غیر مستقیم دو حالت را باید بررسی کرد، حالت یکم، حالتی است که ساختمان مورد برخورد ارتفاعی کوتاهتر از ساختمان گرفتار حریق دارد در این حالت، فقط تشعشعات حرارتی ناشی از سطوح باز موجود در دیوار ساختمان دچار حریق ( و یا تمام سطح دیوار اگر قابل احتراق باشد)، مورد بررسی قرار می گیرد.

حالت دوم، حالتی است که ارتفاع ساختمان مورد برخورد برابر یا بلندتر از ساختمان گرفتار حریق است. در این حالت صرف نظر از تشعشع حرارت، به دیگر عوامل موثر در شدت برخورد نیز باید توجه داشت. فاصله های لازم بین دو ساختمان به کمک جدول 6-3 و6-4 تعیین می شود. این جداول طوری تنظیم شده اند که فاصله بین دو ساختمان با وسعت کافی به دست آید، به طوری که اشتعال ساختمان مجاور با محتویات آن در هر شرایطی تا محتمل باشد. به این ترتیب با رعایت فاصله های به دست آمده از این جداول بدون انجام اقدامات حفاظتی دیگر می توان ساختمان مورد برخورد را از حریق برخوردی محافظت کرد.

عرض حریق برخوردی، به قسمتی از ساختمان اطلاق می شود که بین دو دیوار حریق و یا دو جدا کننده مقاوم در برابر حریق قرار گرفته باشد؛ فرض بر این است که در موقع حریق تمام این قسمت از ساختمان از طریق سرایت مستقیم گرفتار آتش خواهد شد.

ارتفاع حریق برخوردی، به طبقاتی از ساختمان گفته می شود که در حریق برخوردی شرکت می کنند و بالفعل یا بالقوه طعمه حریق هستند. در این مورد، باید برخی ویژگیها را در نظر گرفت مثلاً نوع ساختار، تنوره های موجود در بنا، مقاومت سقفها در برابر حریق و غیره. یاد آوری می شود که دیوارها و سقفهای جدا کننده حریق باید بتوانند تا زمانی که حریق دوام دارد و بار حریق سوخته نشده است، آتش را محدود نگاه دارند.

درصد سطح باز دیوار برخورد، یعنی درصد سطحی از دیوار که تشکیل درها، پنجره ها و دیگر سطوح باز را می دهد. دیوارها و یا سقفهایی که نتوانند در مدت دوام حریق آتش را محدود کنند، تماماً سطح باز محسوب می شوند.

نسبت ارتفاع به عرض یا عرض به ارتفاع  8=5/4: 36

درصد سطح باز   20 درصد

عدد راهنما   32/1

فاصله مجزا سازی   (متر) 7=5/1 +5/4 × 32/1

فاصله مجزا سازی برای قسمت یک طبقه بنا رقمی کمتر از قسمت دو طبقه آن به دست می دهد، اما در مجموع نسبت به دیوار ضلع جنوبی باید همان 82/9 متر فاصله را رعایت کرد.

شرق

قسمت کارگاه:

عرض حریق برخوردی  30 متر

ارتفاع حریق برخوردی   5/4 متر

شدت حریق برخوردی   معتدل

نسبت عرض به ارتفاع   66/6=5/4 :30

درصد سطح باز  100 درصد چون دیوار در این قسمت برای حریق محاسبه نشده است و به اصطلاح فرض شده که بتوان صد درصد آن را به سطح باز تبدیل کرد.

عدد راهنما 74/4

فاصله مجزا سازی   (متر) 83/22=5/1+5/4× 74/4

قسمت انبار:

عرض حریق برخوردی   30 متر

ارتفاع حریق برخوردی   9 متر

درصد سطح باز  100 درصد

عدد راهنما  19/5

فاصله مجزا سازی   (متر) 21/48=5/1+ 9 × 19/5

غرب

عرض حریق برخوردی   60 متر

ارتفاع حریق برخوردی   5/4 متر

شدت حریق برخوردی   معتدل ( قبلاً محاسبه شده است)

نسبت عرض به ارتفاع  33/13

درصد سطح باز  80 درصد

عدد راهنما 01/5

فاصله مجزا سازی  (متر) 04/24 +5/1 × 01/5

برای ساختن دیوار دارای چهار ساعت مقاومت و یا سقف دارای سه ساعت مقاومت، می توان از صدها طرح مختلف که در کتابهای راهنما به صورت استاندارد تهیه شده است استفاده کرد، منتها باید توجه داشت که این طرحها هیچ گاه مقاومت لازم و مورد نیاز در برابر حریق را تضمین نخواهند کرد، مگر اینکه مشخصات و معیارهای اشاره شده در آزمایشهای مقاومتی در فصل دوم را پاسخگو باشند.

در مواردی که ارتفاع ساختمان مورد برخورد از ارتفاع ساختمان دچار حریق بلندتر است، فاصله های به دست آمده از جدول 6-3 به کمک ارقام مندرج در جدول 6-4 به شرح زیر کنترل می شود.

جدول 6-4 رعایت فاصله های تعیین شده

تعداد طبقاتی که سرایت حریق از طریق بام به آنها محتمل می باشد	فاصله افقی لازم بین دو ساختمان و یا ارتفاعی از ساختمان(بالاتر از سقف حریق) که باید آن را در برابر آتش برخوردی محافظت کرد
1	60/7 متر
2	80/9 متر
3	20/12 متر
4	30/14 متر

6-5 تدابیر کلی محافظت در برابر حریقهای برخوردی

شرایط خاص هر محیط و ضرورتهای اقتصادی هر جامعه طبیعتاً در تمام موارد اجازه استفاده از روشی را که ذکر شد و رعایت فاصله های تعیین شده به توسط این جداول را نمی دهد. در چنین مواردی، فاصله های مجزا سازی ساختمانها در برابر حریقهای برخوردی مورد علاقه بسیاری از متخصصان و آیین نامه نویسان است ولی از آنجا که در اغلب موارد، حفظ فاصله های مطلوب در جوامع امروزی غیر عملی است. رسیدن به این هدف باید از راههای مختلف و متفاوت دیگری امکانپذیر شود. در اینجا، به برخی از راه حلها و اقدامات حفاظتی که کاهش فاصله بین دو ساختمان را به طور ایمن امکانپذیر می کند، اشاره می شود و خاطر نشان می گردد که شکل دادن به ضوابط تنظیم و تدوین مقررات در این زمینه همواره باید با تجزیه و تحلیلی کلی و همه جانبه همراه  باشد.

-         برداشتن اشیای قابل احتراق موجود بین ساختمانها.

-          استفاده از شبکه آبفشانهای خودکار بر روی سطوح خارجی ساختمان،

-          ایجاد دیوار حریق و حایل خود ایستا بین ساختمان مورد برخورد و حریق برخوردی.

-         امتداد دادن دیوارهای کناری ساختمان تا حدی فراتر از بام

-         نصب صفحاتی از بلوکهای شیشه ای در مقابل سطوح باز در مواردی که پرکردن سطوح باز مورد نظر نیست.

-          استفاده از شیشه های مسلح به فولاد که یا به طور خودکار بسته شوند یا به طور ثابت سطوح باز را مسدود کنند؛

-          استفاده از کرکره ها و درهای حریق خودکار به جای درهای معمولی و

-          استفاده از دریچه های خفه کن خودکار برای هواکشه و دیگر روزنه های دیوار.

7- دسته بندی بناها از لحاظ ساختار و مقاومت در برابر حریق

7-1 کلیات

برای تشخیص و تعیین نیازمندیها و ملزومات و به دنبال آن تنظیم و تدوین ضوابط و مقررات محافظت در برابر حریق، ابتدا لازم است بناها را بر اساس مصالح و ساختار و چگونگی مقاومت و رفتارشان در برابر حریق بشناسیم و دسته بندی کنیم. بدون انجام این دسته بندی، تعیین ضوابط و معیارها- اگر هم عملی باشد- مسلماً بسیار دشوار خواهد بود.

7-2 دسته بندی ساختارها با توجه به ویژگیهای معماری در ایران

ساختار نوع ا تیپ 1- بناهای مقاوم حریق

همان طور که گفته شد، ساختارهای نوع یک( مقاوم حریق) بناهایی هستند که در آنها سفتکاری ساختمان و تمام اعضای باربر کلاً از مصالح غیر قابل احتراق ساخته شده و در ضمن انواع تدابیر حفاظت از حریق نیز در مورد آنها به کار گرفته می شود. این بناها باید بتوانند به مدت مشخصی در برابر حریق مقاومت کنند و از این لحاظ بهتر است به دو گروه فرعی ”تیپ 1”  و “ تیپ 2 ” تقسیم شوند.

در بناهای مقاوم حریق تیپ 1 برای  سقفها و بامها مدت دو ساعت و برای دیگر اعضای باربر هر یک مدت سه ساعت مقاومت در برابر حریق در نظر گرفته می شود. این گروه ساختار می تواند برای تصرفهای کم خطر، میان خطر و بسیاری از تصرفهای صنعتی و انباری نه چندان پرخطر، ایمنی مناسبی را تضمین کند. در مکانهای تجاری، بناهای مخاطره آمیز و همچنین بناهای صنعتی و انباری پرخطر ( مواردی که بار حریق متراکم بوده و از 100 کیلوگرم در متر مربع زیر بنا بیشتر است) به شرط آنکه محدودیتهای از لحاظ ابعاد ساختمانی یعنی وسعت و ارتفاع برقرار شود و ساختمان با وسایل خاموش کننده خودکار( آبفشان و مانند آن) مجهز گردد، می توان با رعایت ضوابط حفاظتی از ساختمانهای نوع 1 تیپ استفاده کرد و ایمنی و مطلوبی را فراهم و تأمین نمود.

7-2-2. ساختار نوع 1تیپ 2-تیپ بناهای مقاوم حریق

در بناهای مقاوم در برابر حریق نوع 1 تیپ 2، برای کفها و سقفها یک ساعت و برای دیگر اعضای باربر دو ساعت مقاومت در نظر گرفته می شود. این ساختار می تواند برای مکانهای کم خطر، میان خطر و نیز تصرفهای صنعتی و انباری که بار حریق کمی دارند  ( حداکثر کمتر از 100 کیلو گرم در متر مربع) ایمنی مناسبی را تأمین نماید. در ساختارهای مقاوم حریق، فقط اجازه استفاده از مصالح غیر قابل احتراق داده می شود و این ضابطه یک اصل است؛ در غیر آن صورت نام مقاوم در برابر حریق مفهومی نخواهد داشت. معیارهای که برای محدود کردن ارتفاع و وسعت بنا ( در ساختار نوع 1 تیپ1) تنظیم می شود بر اساس این فرض است که هیچ نوع مصالح قابل احتراقی در ساختار به کار نمی رود. در مواردی که تراکم بار حریق ایجاب کند که ساختمان از لحاظ ابعاد تحت کنترل قرار گیرد، اگر مصالح قابل احتراق در بنا به کار رود، یک آتش سوزی کوچک به  سرعت به حریقی بزرگ و غیر قابل کنترل تبدیل خواهد شد. وخیمترین حالت زمانی پیش می آید که کانون حریق در طبقات بالای بنا و یا در مکانی باشد که دسترسی به آن مشکل است. در چنین شرایطی، حرارت و دود بیش ار حد، امکان کنترل حریق را از بین می برد و تا بیشترین قسمت بار حریق نسوزد، مأموران قادر به خاموش کردن آتش نخواهند بود.

7-2-3 ساختار نوع 2- بناهای غیر قابل احتراق

در این دسته از ساختمانها، ساختار بنا کلاً از مصالح غیر قابل احتراق تشکیل می شود و گاهی ممکن است تا حدودی مقاومت در برابر حریق برای اعضای بابر نیز( که به هر حال مقدار آنها از نوع 1 تیپ 2 کمتر است) خواسته شود. اگر بار محتویات قابل احتراق

( نازک کاری و اثاثه موجود در بنا) رقمی ناچیز و نسبتاً کم باشد مسلماً خطری از بابت گسترش آتش سوزی وجود نخواهد داشت زیرا مواد و مصالح ساختمان قابل اشتعال نیستند و طبیعتاً سرایت حریق از طریق فضاهای پنهان غیر محتمل خواهد بود.

لازم است یاد آوری شود که دیوارهای خارجی همیشه مشخصاتی ویژه دارند و هر دیواری را نمی توان به عنوان دیوار خارجی محافظت شده و مقاوم به حساب آورد به طور مثال نمی توان دیواری را که از قابهای چوبی ساخته شده و با انواع روکشهای غیر قابل احتراق از قبیل ورقهای فلزی، بلوکهای گچی و یا تیغه های آجری پوشش می شود به عنوان دیوار خارجی مقاوم حریق پذیرفت.

7-3 ضوابط و مشخصات محافظت در برابر حریق از لحاظ ساختار

مشخصات عمومی پنج نوع ساختاری که می توانند در ایران برای تنظیم مقررات محافظت در برابر حریق مفید باشند، به شکلی کلی شرح داده شد. آیین نامه های محافظت در برابر حریق هر یک از این ساختارها، ضوابط ضروری برای محافظت و مقاومت در برابر حریق را در مورد ساختارهای مختلف در ارتباط با دیگر ضوابط مندرج در خود به شکلی متفاوت و مخصوص اعلام کرده اند. به طور مثال ضوابطی را که آیین نامه National Building Code برای دیوارهای خارجی در گروه ساختار IA تعیین کرده است می توان به شکل مختصر و خلاصه شده در جدول 7-2 ملاحظه نمود. همچنین، در جدول 7-3، خلاصه یکی از ضوابط همگانی و رایج که در بیشتر آیین نامه ها تقریباً به طور مشابه هم تنظیم شده- یعنی مقاومتهای لازم برای اعضای باربر بر حسب ساعت در ساختارهای مختلف- آورده شده است. باید توجه داشت که ضوابط و مقررات مربوط به ساختار به اعضای باربر و دیوارهای خارجی منحصر نمی شوند. در هر ساختار، دیوارهای حریق، درهای حریق، تقسیم کننده های فضا، پلکانهای فرار، تأسیسات ساختمان و بسیاری از قسمتهای دیگر بنا، هر کدام جداگانه نیازمند ضوابط مخصوص هستند.

جدول 7-2 مقدار مقاومت دیوارهای خارجی بنا در برابر حریق در گروه ساختار IA آیین نامه NBC

فاصله تا ساختمان مجاور              (متر)	دیوارهای خارجی باربر حداقل مقاومت لازم حداکثر باز ( ساعت )                      (درصد)	دیوارهای خارجی غیر باربر حداقل مقاومت لازم حداکثر سطح باز (ساعت)                       (درصد)
0- 9/0	4                                          %	3                              صفر %
9/0-       6	4                                      20%	2                               30%
6  -   9	4                                      30%	1                               40 %
بیشتر از  9	4                                      40%	بدون مقاومت          بدون محدودیت

9- ایمنی جان افراد در برابر حریق

9-1 کلیات

اولین هدف از به کارگیری اقدامات و برنامه های محافظت در برابر حریق، تأمین سلامت ساکنان ساختمان یا فراهم نمودن ایمنی برای جان افراد می باشد. این هدف که نسبت به دیگر هدفهای محافظت در برابر حریق، از اهمیت بیشتری برخوردار است مسلماً شایان توجه دقیقتری نیز هست.

تشخیص حدود و تأمین ایمنی جان افراد در برابر حریق در ساختمان متضمن و شامل کلیه اقدامات و تدابیری است که به کمک آنها می توان آسایش خاطر و سلامت افراد در برابر آتش سوزی و اثرات ناشی از احتراق را پیش بینی و ارزیابی کرده و به حداکثر اطمینان دست یافت. البته، این اقدامات جدا از ویژگیهای حفاظتی خاص خود ساختمان و یا محتویات آن است.

9-2. ارزیابی مقدار خطرات و تشخیص و تعیین اقدامات مورد نیاز

اصل مهم برای فراهم نمودن موجبات ایمنی جان افراد عبارت است از اینکه، در همه حال سعی شود از پیدایش سطح بحرانی خطر و رویارویی با حد زیانبخش اثرات و محصولات احتراق جلوگیری شود. برای رسیدن به این منظور، باید دو موضوع به طور جداگانه ولی در کنار هم مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند:

یکم- احتمال بروز، گسترش و فراگیر شدن حریق و مقدار تأثیر گذاری محصولات آن.

دوم- نحوه جلوگیری از درگیر شدن افراد با اثرات و محصولات زیانبار و خطر آفرین احتراق.

به عبارت دیگر، ابتدا با کمک پژوهشها و بررسیهایی که در مورد طراحی ساختمان چگونگی گسترش حریقها، مشخصات افراد روبه رو شونده و شیوه های عملی مصون داشتن آنان از خطرات حریق انجام می شود، مقدار احتمال مخاطره و پیدایش سطح بحرانی خطر تشخیص داده می شود و سپس، برای رسیدن به ایمنی، مقیاسهای ویژه ای بر اساس آن مورد استفاده قرار می گیرد تا مقدار خطر تا حد قابل قبول و مورد نظر کاهش یابد. دریافت، شناسایی و تجزیه و تحلیل روابط موجود میان اجزا، مقدما و زمینه ای برای ارزیابی و تعیین ضوابط ایمنی جان افراد در برابر حریق خواهد بود. طرز برخورد با مسئله به روشی که ذکر شد، مجسم شده است. در مرحله اول، احتمال وقوع حریق تجزیه و تحلیل می شود که بر اساس نتیجه آن می توان حدس زد که چه نوع حریقی و با چه شدت، قدرت و خطراتی انتظار می رود. در مرحله بعد، مخاطرات احتمالی حریق مورد انتظار بررسی و تجزیه و تحلیل می شود، نسبت به تهدیداتی که برای جان افراد خواهد داشت و نیز با توجه به عوامل و امکانات موثری که برای اداره کردن متصرفان ساختمان وجود دارد، مقدار ایمنی لازم مورد ارزیابی و تشخیص قرار می گیرد و ضوابط ایمنی لازم تعیین می شود.

9-4. طبیعت حریق در ساختمان

حریق یک واکنش فیزیکی- شیمیایی و نوعی ترکیب فوق العاده سریع اکسیژن با مواد سوختنی است که در نتیجه و طی مراحل آن مقداری حرارت، نور، دود و گازهای مختلف تولید می شود. دودها، ذرات ریزی هستند که در هوا معلق شده و علاوه بر خطرات جانی، وسعت دید اشخاص را کاهش می دهند؛ گازهای حاصل از احتراق نیز بیشتر بسیار سمی بوده و اثرات نامطلوب آنها بر ایمنی جان افراد کاملاً آشکار است.

اگر چه در مقایسه با ویژگیهای انسانی، مسئله طبیعت حریق در ساختمان بهتر قابل تشخیص و تعریف است، ولی از لحاظ پیش بینی به دلیل دخالت عوامل بی شمار و گوناگون، جایی نامشخص و موقعیتی کاملاً مبهم دارد. خوشبختانه در سالهای اخیر، بخش قابل ملاحظه ای از تحقیقات محافظت در برابر حریق به درک و شناخت پیچیدگیها و ابهامات طبیعت حریق و احتراقهای نامشخص معطوف بوده است.

9-4-3 چگونگی گسترش آتش و دود

منظور از چگونگی گسترش آتش و دود بررسی خصوصیتی از طبیعت حریق است که علاوه بر حوالی کانون حریق، در محلهای دورتر نیز می تواند متصرفان یک بنا را در معرض خطر و تهدید قرار دهد. بروز آتش در داخل یک اطاق یا یک فضا فشارهای مثبتی تولید می کند که باعث گسترش حریق و نفوذ آن به دیگر قسمتهای ساختمان می شود که دارای فشار هوای کمتری هستند. البته، دودها و گازهای سمی به دلیل گرم شدن، انبساط حجم، سبکی و حالت بالا رونده می توانند بدون وجود فشار نیز به دورترین نقاط ساختمان نفوذ کنند.

آتش، دود و گازهای سمی معمولاً از طریق راههایی که برای استفاده متصرفان ساختمان در نظر گرفته شده است، شروع به حرکت می کنند؛ از طریق درها و راهروها گذر کرده از مسی پلکانها به طرفت بالاصعود نموده و تمام فضای یک ساختمان را در بر خواهند گرفت. در ساختمان، راههای متعد دیگری نیز برای پراکنده شدن دودها و گازها وجود دارد؛ شفتها، کانالها، فضاهای بالایی سقفهای کاذب، روزنه های نفوذی و حتی پنجره های خارجی یک بنا غالباً به انتقال آتش و دود کمک می کنند.

به طور کلی، در ساختمانهایی که به دلیل نوع طراحی، معابر زیادتری برای صعود و انتشار دود و گازهای سمی وجود دارد( مانند پاساژهای تجاری و مراکز خرید عمومی که معمولاً به صورت چند طبقه ساخته شده و در میان خود یک فضای عمودی باز دارند)، برای جلوگیری از انتشار و گسترش آتش و دود به سایر قسمتها ( به خصوص به راهروها، پلکانها و دیگر مسیرهای خروج) و برای تأمین ایمنی جان افراد، همیشه باید طبیعت گسترش آتش و دود، جابه جایی حریق و مقدار فشار هوای بخشهای مختلف بنات در موقع آتش سوزی را تجزیه و تحلیل کرد و مسائل مربوط در این زمینه را به دقت مورد بررسی قرار داد.

9-5. تدابیر کلی دستیابی به ایمنی جان

تدابیری که تاکنون برای حفظ جان افراد پیشنهاد شده و راه حلهایی که برای جلوگیری از مرگ و میر و جراحات توصیه گردیده است، بسیار مفصل بوده و دارای جزئیات فراوان می باشد. آنچه در اینجا مطرح می شود، تنها تشریح کوششهای مختلف و تلفیق معیارها و برنامه های متنوعی است که از آنها می توان در جهت کاهش خطرات حریق و حفظ سلامت افراد یاری گرفت.

برای طراحی مطلوب و بی نقص یک بنا و تأمین ایمنی جان افراد باید تمام عوامل و موجباتی که در ارتباط با حریق و متصرفان ایجاد خطر می کنند و همچنین کلیه عوامل و موجباتی که در ارتباط با حریق و متصرفان ایجاد خطر می کنند و همچنین کلیه عوامل و موجباتی که در جهت فراهم نمودن ایمنی، خطرات را کاهش می دهند،  در کنار هم مورد بررسی قرار بگیرند. در نخستین فصل این گزارش، تمام پژوهشها، کوششها، تدابیر و روشهای دستیابی به ایمنی در برابر آتش سوزی، ابتدا به سه گروه زیر دسته بندی شد:

-         ممانعت از بروز حریق

-          اداره کردن حریق

-          اداره کردن مواجه شونده ها

---

[1] - در این گزارش به این گروه از کوششها اصطلاحاً اقدامات حفاظت از حریق هم گفته شده است، واژه انگلیسی آن که fire protection است، اغلب به معنی عام و به جای ایمنی از حریق safety from fire نیز به کار می رود.

[2] - در مورد ایمنی، نگاه کنید به فصل 9

ساختمان هاى بتن آرمه با شیوه قالب هاى تونلى

 ساختمان هاى بتن آرمه با شیوه قالب هاى تونلى

سیستم موسوم به تونلى، یکى از روش هاى مورد استفاده براى اجراى ساختمان هاى با سیستم باربر دیوار و سقف بتنى است. از آن جا که اجراى قالب بندى سقف و دیوار به صورت سلولى و هم زمان انجام مى شود به نام تونلى مرسوم است. در سیستم اجراى تونلى، دیوارها و سقف هاى بتن مسلح به صورت هم زمان آرماتوربندى، قالب بندى و بتن ریزى مى شوند. این روش، ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا، عملکرد سازه ای و رفتار لرزه ای مجموعه سازه را به لحاظ یکپارچگى اعضا و اتصالات

آن ها به نحو چشمگیرى بهبود مى بخشد.

قالب های مورد استفاده، به اندازه تقریبى ابعاد فضاها هستند. برای قالب بندى یا قالب بردارى، نیاز به تبدیل آن ها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج مى شوند. خروج قالب هاى تونلى، پس از بتن ریزى دیوار و سقف و گیرش اولیه بتن، با فاصله دادن قالب ها از جداره اى بتن ریزى شده ) قالب بردارى (و با حرکت افقى روى چرخ یا غلتک صورت مى گیرد. جدارهایى که با استفاده از این روش اجرا مى شوند جدارهای اصلى داخلی و بعضی جدارهای خارجی )جانبى ( هستند.

سازه ساختمان هاى اجراشده با سیستم تونلى، سازه ای نسبتاً شناخته شده است و از دیدگاه عملکرد لرزه ای اشکال عمده ای ندارد. تجربه زلزله هاى گذشته رفتار مناسب سازه این ساختمان ها را نشان داده است. در ساختمان هاى اجرا شده با این روش، در برخى موارد، براى افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزاى غیرسازه ای مانند دیوارهاى جداکننده، پله ها و پانل هاى نما به صورت پیش ساخته در نظر گرفته مى شوند و پس از تکمیل سازه اصلى، به آن متصل مى شود که این امر در مورد سازه پله ها

توصیه نمى شود. با انجام مدیریت صحیح در اجرا و با استفاده از فناورى هاى روز و به کارگیرى فناورى در تسریع گیرش و افزایش مقاومت بتن، مى توان سرعت اجرا را به طور چشمگیرى افزایش داد. هم اکنون، با استفاده از روش تونلى، انبوه سازان با برنامه ریزیِ اجراى یک طبقه در دو روز، مجتمع های مسکونی بزرگ را مى سازد. از معایب این روش، محدودیت در طراحی فضاهاى داخلى است، و لازم

است طراحی بر طبق محدودیت های اجرا در خصوص ابعاد قالب و قالب گذاری و به صورت مدولار انجام شود. در ساختمان هاى اجرا شده به روش تونلى، ابتدا آرماتوربندى و تعبیه مسیرهاى تاسیسات مکانیکى و برقى در دیوارها انجام مى شود و هم زمان با این اقدامات، قالب بندى بازشوهاى مورد نیاز براى تأسیسات و در و پنجره اجرا مى شود. قالب هاى دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب بندى مى کنند و با قرار گرفتن قالب هاى متوالى در کنار هم، بدون قالب واسط سقفى یا همراه با آن،

مجموعه قالب هاى دیوار و سقف را تشکیل مى دهند.

در مرحله بعد، آرماتوربندى سقف و جاگذارى مسیرهاى برق انجام مى شود و قالب هایى براى خالى ماندن محل داکت ها و دیگر حفره هاى لازم در سقف نصب مى شود. در ادامه، بتن ریزى سقف ها و دیوار ها به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام مى شود. اجراى جدارهاى بتنى پرداخت شده، نیاز به نازک کارى بر روى سطوح آن ها را برطرف مى کند.

این روش اجرا، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

تعیین درصد رطوبت چوب ‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏و مقاومت فشاری و خمشی چوب

                 تعیین درصد رطوبت چوب ‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏و مقاومت فشاری و خمشی چوب

وهمچنین تعیین مقاومت فشاری و خمشی گچ از آزمایش قبل

مقدمه:

           چوب یکی از قدیمی‌ترین وابتدائی‌ترین مصالح ساختمانی موجود در طبیعت می‌باشد که بشر از آن سود برده است این ماده قبل از فلز وهمزمان با مصرف سنگ به اختیار بشر در آمده است و از آن در صنایع مختلفی چون صنعت ساختمان استفاده شده است.چوب تنها مصالح ساختمانی است که از منبع قابل تجدید بدست می‌آید و از مصالح خوبی برای مناطق زلزله‌خیز می‌باشد.امروزه چوب کاربرد نسبتا جدیدی در ساختمان دارد و آن استفاده از چوب به عنوان قالب می‌باشد.که سبکتر از قالبهای فلزی بوده وکار کردن با آنها راحت‌تر است .عمدتا در ساخت قالب‌های بتن از تخته‌های چندلای آغشته به رزین استفاده می‌کنند که می‌توانند برای مدت طولانی در آب دوام بیاورند. از این قالب‌ها می‌توان بیش از 30 بار استفاده کرد.

شرح آزمایش:

در ابتدای کار ما 3 قطعه چوب در اندازه‌های مختلف در اختار داشتیم که باید آنها را اندازه گیری می‌کردیم اندازه‌های آنها در جدول زیر آمده است:

---------------	طول((cm	عرض(mm)	ارتفاع(mm)
کوچک	15.06	50.40	50.40
متوسط	20.3	50.50	50.40
بزرگ	63.9	50.82	50.62

 مقدار رطوبت:وقتی که چوب خشک باشد از محیط رطوبت جذب می‌کند و چنانچه تر باشد در محیط خشک از خود رطوبت دفع می‌کند درصد رطوبت استاندارد برای آزمایش‌های چوب 12٪می باشد.ما در آزمایشگاه برای تعیین درصد رطوبت چوبها فقط چوبهای در اندازه های کوچک و متوسط را انتخاب می‌کنیم.هر کدام از آنها را وزن کرده ودر گرمچال به مدت 24 ساعت قرار می‌دهیم دمای گرمچال باید 90درجه سیلسیوس باشد.دقت وزنها باید 0.1 باشد.بعد از 24 ساعت دوباره آنها را وزن می‌کنیم وسپس درصد رطوبت را به طریق زیر در می‌آوریم:

                          100*(وزن ثانویه)/(وزن ثانویه-وزن اولیه)=درصد رطوبت

درصد رطوبت و وزن اولیه و ثانویه به قرار زیر شد:

--------------	وزن اولیه	وزن ثانویه	درصد رطوبت
کوچک	162.1	154.6	4.79
متوسط	259.6	237.3	9.40

با توجه به درصدهای رطوبت بدست آمده چوب های مورد آزمایش از لحاظ رطوبتی خشک است.

مقاومت فشاری:

این مشخصه در دو جهت موازی با الیاف و عمود بر الیاف چوب انجام می‌شود.هدف از استفاده از چوب استفاده به عنوان یک مصالح باربر نیست بنابراین هدف از تعیین مقاومت فشاری فقط مقایسه با استاندارد است که اگر مطابق با استاندارد بود سالم در غیر این صورت ناسالم خواهد بود.مساله دیگر در چوب بحث وجود گره در آن است .گره عمده ترین عیب چوب است که ناشی از به موقع حرص نکردن چوب است.ضمنا چوبهای مورد آزمایش ما چوب سفید بودند که برای کتابخانه و در و پنجره به کار می‌رود و برای مبلمان به دلیل این که نرم است و قطعات چوب برای مبلمان کوچک هستند مناسب نیست .

اندازه گیری مقاومت فشاری چوب در جهت موازی الیاف:در این حالت چوب سالم تا جایی مقاومت کرده وبعد از آن تحت زاویه 45 درجه می شکند.ما در این آزمایش از چوب متوسط استفاده کردیم:در این آزمایش چوب تحت زاویه 45 درجه نشکست ودچار جدا شدگی شد که ناشی از جدا شدگی داخلی آن بود که البته از ظاهر چوب مشخص بود ولی همیشه چنین نیست.این چوب بار   Kn109.5را تحمل کرد که با توجه به سطح مقطع آن مقاومت فشاری آن KN/m243107.5میشود.وبا توجه به فرمول زیر میتوان مقاومت مربوط به 12درصد رطوبت را بدست آورد:P12=Pn*[1+0.04*(n-12)] =38624.32                                         اندازه‌گیری مقاومت فشاری در جهت عمود بر الیاف: در بحث عمود بر الیاف مساله لهیدگی مطرح می‌شود به طوری که هر جائی که لهیده می‌شود سالم و جاهایی که ترک می‌خورد ناسالم است پس چوب سالم نباید ترک بخورد.چوبی که ما مورد آزمایش قرار دادیم چوب کوچک بود که در جهت طول آن را قرار دادیم وآنرا تحت بار قرار دادیم تا یک زمانی بار را تحمل کرد  و بعد از یک زمانی سرعت افزایش بار کم شد واز آن به بعد به عبارتی چوب خود را ول کرد که این بار بار مورد نظر ما است که Kn67.5 بود .وبعد از آن گذاشتیم تا بار افزایش یابد تا رفتار چوب را مورد بررسی قرار دهیم با توجه به اینکه بعضی از قسمتهای چوب ترک برداشت ناشی از ناسالم بودن آن بود البته با توجه به شکل ظاهری و گرهی که در آن بود می توانستیم ناسالم بودن آن را بدون آزمایش نیز تشخیص دهیم.اما با توجه به باری که تحمل کرد مقاومت فشاری آن در جهت عمود بر الیافKn/m226573.1 و در نتیجه مقاومت فشاری 12در صد رطوبت آن Kn/m218909.4میشود.

مقاومت خمشی چوب:در این آزمایش ما چوب بزرگ را بر روی تکیه‌گاه به طول 60 سانتی متر قرار دادیم و دستگاه را بر روی درجه بندی داخلی روی درجه‌بندی حساس قرار دادیم.چوب سالم در این آزمایش باید از وسط بشکند ودچار جدا شدگی یا ترک خوردگی در طول چوب نشود چوب سالم در شرایط استاندارد بار Kn20 را تحمل می‌کند چوب مورد آزمایش ما Kn/m29.6 را تحمل کرد ولی از وسط شکست اما جداشدگی در آن صورت گرفت که ناشی از با هم عمل نکردن الیاف است. باتوجه به باری که چوب تحمل کرد وهمجنین فرمول زیر مقاومت خمشی چوب به صورت زیر در آمد:F=(3*P*L)/(2*B*D2)=66.09                                                  

   مقاومت فشاری گچ:

قالب‌های گچی که از جلسه قبل تهیه کرده بودیم را به دقت اندازه گیری کردیم وهر کدام را وزن کردیم که اطلاعات هر کدام در جدول زیر آمده است:

------------	طول	عرض	ارتفاع	وزن
مربع1	51.7	51.46	50.00	154.6
مربع2	51.88	51.88	51.00	152.9
مستطیل 1	159.38	40.44	40.12	302.8
مستطیل2	161.38	40.62	40.16	229.6

برای قالب های مربعی شکل مقاومت فشاری را اندازه گیری کردیم که هر کدام بار‌های زیر را تحمل کردند:مربع 1 بار Kn15.2       و مربع 2 Kn13.2 را تحمل کرد در نتیجه مقاومت فشاری هر کدام به قرار زیر شد: مربع 1:Kn/m2 5880 و          مربع2 Kn/m2 4989

تعیین مقاومت خمشی:در این آزمایش از قالب‌های مستطیلی استفاده کردیم.در این آزمایش طول تکیه‌گاه 10 سانتیمتر بود وقالب مورد نظر ما بارN 1580 را تحمل کردکه با تو به فرمولی که در بخش مقاومت خمشی چوب ذکر شد مقاومت خمشی قالب گچی N/m2 3612.1 در آمد.

تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه استاندارد سیمان پرتلند

تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه استاندارد سیمان پرتلند

مقدمه :

سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین موادی که در ساخت بتن مصرف می شود ، باید دارای خصوصیات ویژه ای باشد که در استانداردها به آن اشاره شده است. استفاده از سیمان به صورت ملات آب و سیمان برای انجام آزمایش به علت وجود خاصیت جمع شدگی سیمان در قالب مشکل است و بعضا جواب مناسبی نمی دهد. لذا از ماسه استاندارد استفاده می کنیم. بدین ترتیب که ملاتی از سیمان ، آب و ماسه استاندارد تهیه می کنیم و آن را مورد آزمایش قرار می دهیم.

نسبت ملات در استاندارد ASTM بدین شرح است :

1 به 2.75 ماسه استاندارد.

آب به سیمان : 0.485

نمونه ها باید در قالب مکعبی با ابعاد 50 میلی متر ریخته شوند.

ماسه استاندارد :

بر لزوم استفاده از ماسه استاندارد قبلا توضیحاتی داده شد. ماسه استاندارد باید عاری از ناخالصی های آلی بوده و کوارتزی ، به رنگ خاکستری کمرنگ یا کرم کمرنگ یا سفید باشد.

ماسه استاندارد ASTM ، ماسه اتاوا می باشد که ماسه ای سیلیسی است. به علت قیمت گران و همچنین عدم نیاز به دقت زیاد ، از ماسه های مشابه استفاده می کنیم.

هدف از انجام آزمایش :

تعیین مقاومت یک نمونه ملات ساخته شده با ماسه استاندارد و سیمان

وسایل مورد نیاز :

دستگاه مخلوط کن ، دستگاه میز جریان ، ترازو ، قالب مکعبی ، استوانه مدرج ، کاردک و کمچه ، سینی فلزی

دستگاه میز جریان :

در این آزمایش برای تعیین مقدار جریان ملات از میز جریان استفاده می شود.

میز جریان از صفحه ای مدرج به قطر 254 میلیمتر ساخته شده است . بر روی سطح فوقانی شش خط در امتداد قطرهای آ« وجود دارد. با چرخاندن دسته ، میز به بالا برده می شود و ناگهان به پایین رها می شود. قالب میز جریان یک مخروط ناقص است که ارتفاع آن 50.8 میلیمتر و قطر دهانه پایین آن 101.6 میلیمتر و قطر دهانه فوقانی آن برابر 69.9 میلیمتر می باشد.

روش انجام آزمایش :

250 گرم سیمان بر میداریم. با نسبت 2.75 ماسه به آن اضافه می کنیم. برای بار اول مقدار 125 cc آب به ملات اضافه می کنیم . مواد را به ترتیب درون دستگاه مخلوط کن می ریزیم و مخلوط می کنیم. بعد از اتمام اختلاط ، ملات را درون قالب مخروط ناقص می ریزیم و بر روی میز جریان قرار می دهیم. در مدت 15 ثانیه ، تعداد 15 15 ضربه را به میز جریان وارد می کنیم. و قطر ملات پخش شده را اندازه می گیریم. مقدار متوسط اندازه گیری را برابر D در نظر می گیریم. اگر قطر داخلی مخروط در دهانه پایینی را d در نظر بگیریم ، در این صورت میزان جریان ملات (F ) برابر است با :

اگر در محدوده ی مورد نظر قرار گرفت که هیچ وگرنه مقدار آب را زیاد می کنیم تا به محدوده ی مورد نظر برسد.

ریختن ملات در قالب :

قالب را تمیز می کنیم و روغن می زنیم و ملات را در سه لایه و هر لایه 15 ضربه درون قالب می ریزیم. سپس سطح فوقانی را با کاردک تمیز می کنیم و صاف می کنیم. بعد از یک روز ، نمونه ها را از قالب باز می کنیم و درون ظرف پر از آب قرار می دهیم. بعد از 7 روز نمونه ها را به صورت فشاری می شکنیم و نتایج را یادداشت می کنیم.

نتایج آزمایش :

محدوده ی مورد نظر برای پذیرش F :  باید بین 60 تا 70 باشد .

مرتبه اول :

125cc آب

ابعاد :

116.36و121.86 و 119.14    در نتیجه قطر میانگین : 119.12

F=19.12%

مرتبه دوم :

140 cc آب

ابعاد :

128.6 و 130 و 128.10  در نتیجه قطر میانگین : 128.9

F=28.9%

مرتبه سوم :

160 cc آب  

ابعاد :

163.80 و 165.14 و 167.18  در نتیجه قطر میانگین : 165.37

ü     F=65.37%

نتایج مقاومت فشاری نمونه ها بعد از 7 روز :

مقاومت	نیرو	عرض	طول
67.56	17.1	51.00	50.88	نمونه 1
69.25	17.8	50.80	51.58	نمونه 2
75.6	19.4	51.45	50.9	نمونه 3

سئوالات مطرح شده :

1-    کاربرد آزمایش چیست ؟

اولا برای اینکه بفهمیم سیمانی که قرار است از آن برای ساختن بتن استفاده کنیم استاندارداست یا خیر. با انجام این آزمایش مقاومت فشاری بدست آمده را با مقدار استاندارد مقایسه می کنیم. اگر نتایج پایین تر از حد انتظار باشند یا سیمان فاسد شده است یا دچار مشکل می باشد.  ضمنا مقاومت ملات استاندارد می تواند تا حدی معرف مقاومت نهایی بتن باشد. لذا اگر قبل از ساخت بتن این آزمایش را انجام دهیم و نتیجه مورد قبولی بگیریم ، می توانیم امیدوار باشیم که بتن ما نیز مقاومت مطلوب را خواهد داشت.

2-    ماسه استاندارد را تعریف کنید .

همانطور که در ضمن گزارش آمد ، ملات سیمان با سیمان وآب ، به تنهایی نمی تواند مورد آزمایش قرار گیرد ، لذا باید از ماسه ی استاندارد که در سطح استانداردهای بین المللی شناخته شده است استفاده نمود. برای انجام این آزمایش طبق استاندارد ASTM ، از ماسه ی سیلیسی استاندارد معروف به ماسه اتاوا استفاده می شود.. کانی های تشکیل دهنده ی این ماسه در مراجع ذکر شده است.

3-    اندازه جریان را تعریف کنید.

اندازه جریان نسبت قطر ملات پخش شده به قطر دهانه قالب می باشد ، که به نحوی میزان روانی ملات را نشان می دهد . اندازه ی آن از رابطه زیر محاسبه می شود :

که در این رابطه D قطر متوسط ملات پخش شده است و d اندازه ی قطر دهانه قالب می باشد.

در استاندارد ASTM ، F باید بین 100 الی 115 باشد.

4-    آب متعارف در این آزمایش چیست ؟ آنرا تعریف کنید.

مقدار آب متعارف ، همان مقدار آبی است که بعد از زدن به سیمان و ماسه و مخلوط کردن آنها ، و انجام آزمایش میز جریان ،  مقدار F در محدوده ی استاندارد قرار بگیرد. به عبارت دیگر ، مقدار آبی است که با توجه به نوع سیمان مورد نیاز است تا روانی ملات در محدوده ی استاندارد قرار گیرد .

5-    رابطه بین نتایج این آزمایش و نتایج آزمایش های فشاری بر روی بتن 28 روزه چیست ؟

همانطور که قبلا اشاره شد ، سختی سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین مواد سازنده بتن ، بر روی مقاومت کلی بتن تاثیر می گذارد. لذا اگر نتایج این آزمایش در حد مطلوب باشد ، می توان امیدوار بود که نتایج مقاومت فشاری بتن در 28 روز نیز مورد قبول قرار خواهد گرفت. وگرنه اگر نتایج این آزمایش مناسب نباشد ، بسیار بعید است که بتوان با این سیمان بتنی ساخت که مقاومت مورد انتظار را برآورده کند. به سخن دیگر یک آزمایش مفید است که می تواند روند کار در کارگاه را تضمین کند.

محاسبة ماکزیمم نیروی مشخصه جانبی در اثر باد یا زلزله

محاسبة ماکزیمم نیروی مشخصه جانبی در اثر باد یا زلزله:

طبق آئین نامه 519, برای تعیین اثر ناشی از باد باید فرض شود که باد بصورت افقی و در هر یک از امتدادها به ساختمان اثر می نماید. کافی است اثر باد در دو جهت عمود برهم, ترجیحاً در امتداد محورهای اصلی ساختمان, و بطور غیر هم زمان بررسی شود. در طراحی اعضای سازه اثر ناشی از بار باد یا بار زلزله جمع نمی شوند. کلیه اعضای سازه باید برای اثر هر یک از این دو که بیشتر باشد, طراحی شوند.

الف)محاسبة نیروی ناشی از باد:

برای محاسبه بار باد وزش باد را در دو جهت دیوار برشی و قاب خمشی در نظر می گیریم.

 برای وزش باد در جهت دیوار برشی داریم:

برای ارتفاع تا 10 متر, q=75 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=60 kg/m2  =>  سطح بادگیر=10×35.7=357 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=357×60=21.420 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×15.1=151 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=151×-33.75=-5.097 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×35.7=357 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=357×-33.75=-12.049 ton

برای ارتفاع بیشتر از 10 متر, q=100 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=80 kg/m2  =>  سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=203.49×80=16.279 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=86.07×-45=-3.873 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=203.49×-45=-9.157 ton

فشار باد برای بام=-0.6q=-60 kg/m2 => سطح بادگیر=35.7×15.1=539.07 m2

نیروی باد برای بام=539.07×-60=-32.344 ton

برای وزش باد در جهت قاب خمشی داریم:

برای ارتفاع تا 10 متر, q=75 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=60 kg/m2  =>  سطح بادگیر=10×15.1=151 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=151×60=9.060 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×35.7=357 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=357×-33.75=-12.049 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×15.1=151 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=151×-33.75=-5.096 ton

برای ارتفاع بیشتر از 10 متر, q=100 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=80 kg/m2  =>  سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=86.07×80=6.886 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=203.49×-45=-9.157 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=86.07×-45=-3.873 ton

فشار باد برای بام=-0.6q=-60 kg/m2 => سطح بادگیر=35.7×15.1=539.07 m2

نیروی باد برای بام=539.07×-60=-32.344 ton

چون نیروی وارده بر سطوح رو به باد و پشت به باد را می توان با هم جمع کرد, پس طبق محاسبات فوق حداکثر نیروی وارده ناشی از باد برابر با 905/58 تن می باشد.

ب)محاسبة نیروی ناشی از زلزله:

بار زلزله از رابطة V=CW محاسبه می شود,که در آن C ضریب زلزله می باشد و W مجموع بار مردة کل ساختمان بعلاوة 20% بار زنده می باشد, که این محاسبات در جدول صفحة بعدی ذکر شده است. با توجه به محاسبات آن جدول داریم:

WD=بار مردة کل ساختمان=35916.04 KN

WL=بار زندة کل ساختمان=8872.22 KN

W=WD+20%WL=35916.04+0.2×8872.22=37690.5 KN

برای زلزلة وارده در جهت دیوار برشی:

با فرض اینکه ساختمان مورد نظر در تهران واقع است,

شتاب مبنای طرح=A=0.35g

ضریب اهمیت ساختمان(مسکونی)=I=1.0

ضریب رفتار ساختمان(دیوار برشی ویژه+قاب خمشی ویژه)=R=11

برای زمین نوع 2=T0=0.5 s

زمان تناوب اصلی ساختمان=T=0.05H3/4=0.05×(15.7)3/4=0.394 s

ضریب بازتاب ساختمان=B=2.5(T0/T)2/3=2.5×(0.5/0.394)2/3=2.93<2.5 => B=2.5

C=ABI/R=0.35×2.5×1.0/11=0.0795

پس در جهت دیوار برشی:V=CW=0.0795×37690.5=2998.1 KN

برای زلزلة وارده در جهت قاب خمشی :

با فرض اینکه ساختمان مورد نظر در تهران واقع است,

شتاب مبنای طرح=A=0.35g

ضریب اهمیت ساختمان(مسکونی)=I=1.0

ضریب رفتار ساختمان(قاب خمشی ویژه)=R=10

برای زمین نوع 2=T0=0.5 s

زمان تناوب اصلی ساختمان=T=0.07H3/4=0.07×(15.7)3/4=0.552 s

ضریب بازتاب ساختمان=B=2.5(T0/T)2/3=2.5×(0.5/0.552)2/3=2.34<2.5=> B=2.34

C=ABI/R=0.35×2.34×1.0/10=0.0819

پس در جهت قاب خمشی:V=CW=0.0819×37690.5=3087.0 KN

ملاحظه می شود که حداکثر نیروی ناشی از زلزله برابر 308.7 تن می باشد که از نیروی ناشی از باد بیشتر است, پس ساختمان برای نیروی جانبی زلزله طراحی و محاسبه می شود.

وزن مخصوص ظاهری به روش پیکنومتر

وزن مخصوص ظاهری به روش پیکنومتر

آزمایش شماره 6

ابزار و مواد مورد نیاز:

      ü        ترازو با دقت 1/0 گرم

      ü        سینی

      ü        حوله یا کاغذِ خشک کن

      ü        گرمخانه Oven

      ü        پیکنومتر

نحوه آزمایش: به مدت 24 مقداری مصالح را در آب غوطه ور می کنیم. پس از پایان مدت زمان 24 ساعت مصالح را از آب خارج می کنیم وسطح خارجی دانه ها را تک تک به وسیله حوله یا کاغذ خشک کن آنقدر خشک می کنیم  که سطح سنگدانه ها براق شوند. پس از خشک کردن آنها را وزن می کنیم و مصالح وزن شده را داخل پیکنومتر می ریزیم. سپس پیکنومتر را تا ارتفاع 1000 c.c. آب پر می کنیم و لوله را چند بار سر و ته می کنیم تا حبابهای هوای محبوس در زیر ذرات در اثر جابجایی خارج شده و به سطح آب بیایند سپس با افزودن مقداری آب حجم مجموعه را به 1000 c.c. می رسانیم.و لوله را وزن می کنیم. سپس لوله را خالی کرده و به اندازه 1000 c.c. آب به آن اضافه می کنیم حجم کل مجموعه را حساب می کنیم.حال وزن مخصوص مصالح مورد آزمایش را از رابطه زیر محاسبه می کنیم:

= وزن مخصوص ظاهری

وزن نمونه اشباع

                                                 

وزن مجموع پیکنومتروآب و مصالح -وزن پیکنومترپرازآب+ وزن نمونه اشباع با سطح خشک

                                               

کلیه نتایج و مشاهدات به صورت زیر می باشند :

نوع مصالح	وزن نمونه	وزن پیکنومتر+آب+مصالح	وزن پیکنومتر + آب	وزن ظاهری
نخودی	100	1700	1641	2.44
ماسه 0.06	200	1763	1635	2.77
بادامی	100	1653	1593.7	2.46

روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

در این سیستم بتنى درجا، به جاى تیر و ستون از دیوارها به عنوان عناصر باربر استفاده مى شود و سقف ها نیز به صورت دال بتنى درجا ساخته مى شود. با توجه به این نکته که تمامى دیوارهاى خارجى و داخلى به طور هم زمان اجرا مى شوند و به نحو مناسبى با کف و سقف درگیر مى شوند،

دیوارها و دال هاى بتنى کف به صورت یک مجموعه واحد در مقابل نیروهاى جانبى باد و زلزله عمل مى کنند. این سیستم از شالوده بتنى درجا، دیوارها و سقف هاى بتنى اجراشده در محل کارگاه، قاب ها یا پیش قاب هاى درها و پنجره ها که قبل از بتن ریزى در دیوارها نصب مى شود و مدارهاى تاسیسات مکانیکى و الکتریکى کار گذاشته شده در دیوار و سقف، تشکیل مى شود.

براى اجراى کلیه قسمت ها، قالب هاى یکپارچه فلزى که در آن تمام پیش بینى هاى لازم براى مسیرهاى توزیع تاسیسات، در و پنجره و غیره به عمل آمده است، طراحى و ساخته مى شود.

دیوارها و سقف ها به صورت هم زمان بتن ریزى مى شود و پس از برداشت قالب، ساختمان، آماده نصب سرویس ها و رنگ و شیشه است. به طور کلى تمام دیوارها، سقف ها و جداکننده ها از بتن مسلح است و پس از قالب بردارى از بتن هیچ گونه عملیات بنایى در آن صورت نمى گیرد. این سیستم همانند یک خط تولید کارخانه ا ى عمل مى کند، به این مفهوم که عملیات ساختمانى به بخش هاى

کوچکتر تقسیم مى شود و تا حد ممکن از مزایاى پیش ساختگى در این بخش ها بهره برده مى شود. به همین دلیل، تمامى اجزاى کار با دقت قابل پیش بینى و برنامه ریزى است. در این روش، مراحل مختلف عملیات ساخت هم چون آرماتوربندى، قالب بندى، بتن ریزى و غیره، به صورت متوالى انجام مى شود. به منظور هماهنگى هرچه بیشتر براى افزایش سرعت عملیات، تا حد ممکن بخش هایى از کار به صورت پیش ساخته در کارگاه هاى جداگانه، تهیه و با انتقال به محل کارگاه در موقعیت خود

قرار مى گیرد. این عمل سبب مى شود تا حد امکان از تداخل عملیاتى جلوگیرى و پیش نیازهاى مراحل اجرایى رعایت شود. سرعت عملیات اجرایى را مى توان متناسب با اهداف پروژه، با اضافه کردن تعداد قالب ها و نفرات آموزش دیده افزایش داد.

به طور کلى یکپارچه بودن سیستم سازه ا ى، اقتصادى بودن در ساخت پرو ژه هاى میان مرتبه، کنترل کیفیت مناسب در محل کارگاه، تعبیه سیستم تاسیسات مکانیکى و برقى درحین اجراى سازه و تسریع در عملیات اجرایى نسبت به روش هاى اجراى متداول، از برترى هاى این سیستم به شمار مى رود. در عین حال نیاز به تجهیزات خاص و سنگین کارگاهى، محدود بودن دامنه فعالیت کارخانه به دلیل سنگینى قطعات، هزینه قابل ملاحظه اولیه در تولید قطعات قالب، زمان نسبتا قابل ملاحظه براى عمل آورى بتن و باز کردن قالب ها، نیاز به آموزش خاص پرسنل اجرایى و محدود بودن به سیستم هاى دیوارى و سقفى را مى توان از محدودیت هاى سیستم برشمرد. این روش اجرا در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

 -1 تمهیدات لازم جهت اجراى بتن ریزى یکپارچه دیوارها و سقف ها به عمل آید.

 -2 رعایت کلیه مباحث مقررات ملى ساختمان به ویژه موضوعات مربوط به پایدارى ساختمان در برابر نیروهاى وارده، صرفه جویى در مصرف انرژى، مقاومت در برابر حریق و صدابندى ساختمان براى سازه هاى حاصل از این روش اجرایى ضرورى است.

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 زیر  مقدار   ضریب تخلیه C را محاسبه می کنیم.

 

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.

نتایج حاصل از آزمایش :

		H2 (mm)	H1 (mm)	a (cm)	E (mm)	Test No
0.000543	0.00024	276	261	0.9	78.8	1
0.000923	0.00005	262	259	1.5	84.7	2
0.001246	0.00006	254	260	2	89.2	3
0.001486	0.00018	250	261	2.4	90.2	4
0.001746	0.0002	248	260	2.8	93.4	5
		Y (mm)		X (mm)
		11.2		0
		13.1		60
3.9		13.9		100
		24.2		110
		28.4		120
		29.9		130
		30.2		140
1.8		28.6		220

E (cm)		Y (mm)
5.29	3.9	13.9
4.66	1.8	28.6

نقطه قبل از پرش :

جریان زیر بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان فوق بحرانی

آزمایش هفتم : نوع جریان

در جریان یکنواخت رابطه زیر بر قرار است :

در طبیعت چنین جریانی وجود ندارد .

در جریانهای غیر یکنواخت رابطه زیر بر قرار است :

در جریانهای دائمی داریم :

در جریانهای غیر دائمی داریم :

نتایج آزمایش :

عرض کانال = 5.4 cm

لزجت آب در دمای آزمایشگاه :

ضریب زبری نیز معادل 0.008 با توجه به جنس جداره فرض شده است .

محاسبه Re   :

جریان انتقالی

محاسبه Fr :

فوق بحرانی

فوق بحرانی

محاسبه شیب کانال :

فرمول مانینگ :

تست شماره 2 :

محاسبه Re

محاسبه Fr

محاسبه شیب کانال

تست شماره 3 :

محاسبه Re

محاسبه Fr

محاسبه شیب

در تمامی آزمایشات دبی در طول زمان و در طول کانال ثابت است . همچنین ارتفاع در طول کانال به تدریج کم می شود . با توجه به توضیحات داده شده در هر سه آزمایش روابط زیر بر قرار است و جریان از نوع دائمی غیر یکنواخت و متغیر تدریجی می باشد . با توجه به نتایج جریان همواره فوق بحرانی و عدد رینولدز در تمام آزمایشات در محدوده انتقالی قرار دارد .

شیب طولی کانال	Fr2	Fr1	Re	Test No
3%	1.56	1.28	6689	1
27 %	2.4	3.18	6347	2
60 %	4	3	6314	3

اجرای سازه های عظیم

    در اجرای سازه های عظیم علاوه بر مسائل مختلفی که در محاسبات و طراحی انها مطرح است, تکنولوزی ساخت نیز مسئله مهمی است که میتواند بر تمام طرح تاثیرات زیادی داشته باشد. سازه های بتن آرمه نیز از این مسئله مستثنی نیستند  در سالیان متمادی روشهای جدید و موثری برای تسهیل در قالب بندی بتن به وجود آمده است. یکی از این روشها استفاده از قالبهای لغزنده (Slip From) است  که بیشتر برای اجرای سازه های مرتفع مورد استفاده قرار می گیرد .

     استفاده از قالب لغزان با هدف انجام دادن همزمان عملیات قالب بندی آرماتوربندی و بتن ریزی و نیز کوتاه کردن زمان اجرای سازه بتن آرمه در اجرای سازه های غیر مدور است. تجربه نشان داده است که استفاده از این قالبها موثرترین روش اجراتی سازه های بتنی مرتفع با مقطع و ضخامت دایره متغیر همانند برجهای تلویزیونی, سیلوها, برجهای خنک کننده و ... می باشد. این قالبها در دو نوع افقی و قائم وجود دارند. که نوع افقی بیشتر در احداث ابنیه و تاسیسات رله که مقطع ثابتی دارند بکار می رود. در این مقاله انواع قالب قائم لغزنده که کاراتی بیشتر و فن آوری پیچیده تری دارند بررسی می شود.

    استفاده از قالب لغزان برای اجرای سیلوها سالهاست که در ایران رواج داشته اما استفاده گسترده از آن در اجرای سازه های غیرمدور تنها در سالهای اخیر بیشتر شده است.

    این روش اجراتی ابتدا در آمریکا ابداع شد و سپس به اروپا راه یافت. اساس کار آن به این صورت است که قالبی با ارتفاع حدودا یک متر در فواصل زمانی متناوب باذ کشیده می شود و ضمن بالا کشیدن قالب عملیات بتن ریزی آرماتوربندی نیز ادامه دارد و هیچگاه بدن قالب از بتن جدا نمی شود. قالب لغزنده از قطعاتی مانند میل جکها, جکها, پاکردها, سازه تلسکوپی,پمپ هیدرولیک, پشت بند افقی, یوک, داربست, آویز, وینچ و ... تشکیل شده است. راهبری قالب لغزان نیازمند بررسی های زیادی از جمله تعیین سرعت حرکت قالبها, اجرای بازشوها, جلوگیری از انبساط بیش از حد بتن و جلوکیری از یخ زدن بتن در زمستان می باشد که هر یک در کیفیت کار بتن ریزی تاثیری بسزا دارد.

    در این روش سرعت اجرای سازه ها بسیار بالاست و ساختمانهای بلندتر از 20متر کاملا اقتصادی است. سازه اجرا شده کاملا یکپارچه و عاری از وجود درزهای افقی و مودی است و در صورت دقت در اجرا نمای بتن کاملا خوب و قابل قبول خواهد بود. در مقابل قیمت این نوع قالبها درانتر و نیروی متخصص بیشتری نسبت به روش کلاسیک نیازمند است.

1- اجزای تشکیل دهنده قالب لغزان:

     عملکرد قالب لغزان, بستگی به عملکرد مناسب قطعات تشکیل دهنده آن دارد.

1- 1- جکهای قالب لغزنده:

     قالب لغزنده  عمودی توسط یک سری جک (معمولا هیدرولیکی) به بالا کشیده  می شود. این جک ها بر روی میل جک حرکت کرد و به سمت بالا می روند. نحوه حرکت جک ها روی میل جک بسیار شبیه به نحوه بالا رفتن شخص از درخت می باشد.

انواع جک ها عبارتند از:

     جکهای دستی, برقی, باید و هیدرولیکی. د حال حاضر استفاده از انواع دستی, برقی و بادی چندان مرسوم نیست و بیشتر از جک های هیدرولیکی استفاده می شود که به یکی از دو نوع فک دندانه ای یا فک ساچمه ای مجهز می باشد. تفاوت این دو نوع بیشتر در نحوه درگیری فک با میل جک است.

خصوصیات فک دندانه ای

الف) درگیری فک با میل جک بسیار خوب است.

ب) استهلاک فک دندانه ای زیاد است.

ج) تیز کردن ک ها نیاز به سنگ کاری دارد.

د) قیمت فک ها گران است.

ه) حساسیت زادی به نوع میل جک ندارد.

خصوصیات فک ساچمه ای

الف) درگیری فک با میل جک از نوع دندانه ای ضعیف تر است.

ب) استهلاک ساچمه ها کم است.

ج ) هیچ نیازی به تیز کردن ندارند.

د) ساچمه ها قیمت چندانی ندارند.

ه) به کیفیت میل جک حساس است.

2- 1- میل جک:

     میل جک ها میله ای فوذدی صافی هستند که جک ها بر روی آنها سوار می شود و در واقع این ج ها هستند که نهایتـآ تمام بار وارد بر سیستم قالب بندی را تحمل می کنند. این میله ها در پایین به  بتن سخت شده تکیه دارند و همانند ستونی بارای وارده را به پایین منتقل می کنند. بسته به این که جک مورد استفاده از چه نوعی باشد باید به مشخصات فنی ارائه شده از طرف تولید کننده جک مراجعه شده و دقیقآ میل جک مربوطه تهیه شود.

      فکهای ساچمه ای به کیفیت میل جک حساس تر هستند. باید میل جک آنها کاملا گرد بوده و از جنس سخت و محم باشد تا ساچمه ها روی آن نلغزند. در مقابل هنگامی که از جک های فک دندانه ای استفاده می شود باید جنس میل جک نرم باشد تا فک ها را از بین نبرد. میل جکها درست در وسط قالب و در قسمتی که بتن تر وجود دارد, د داخل یک لوله توخالی گالوانیزه به نام غلاف جای می گیرند تا بدین ترتیب از تماس بتن تازه با میل جک ممانعت به عمل آید و در پایان کار بتوان میل جک ها را از محل خود خارج کرد. غلاف میل جک نیز همراه سیستم قالب لغزان بالا می رود.

3- 1- دستگاه قدرت هیدرولیکی:

     در عملیات قالب لغزنده نیروی لازم برای کارکرد جکها توسط دستگاه قدرت هیدرولیکی (پمپ هیدرولیک) تامین می شود.

     این دستگاه روغن را با فشار زیاد به سمت جک ها روانه می کند و جک ها در اثر فشار روغن شروع به بالا رفتن از میل جک ها می کنند . دستگاه قدرت در سیستم قالب لغزنده داتمآ روشن نمی باشد, بلکه در فواصل زمانی معین دستگاه را روشن می کنند و در نتیجه قالب به اندازه یک کورس جک بالا کشیده می شود و سپس دستگاه را تا فاصله زمانی بعدی خاموش می کنند.

4- 1-  یوک:

     در قالب بندی معمول تحمل فشار جانبی بتن بر عهده تنگهایی است که دو قالب رو به رو به یکدیگر متصل می نمایند. امکان نصب تنگ د قالب لغزنده وجود ندارد, در نتیجه قطعه دیگری به نام یوک روی قالب نصب می شود که دو وظیفه اصی را برعهده دارد:

الف – نگهداری قالب و ممانت از باز شدن  و گسیختگی آن در اثر فشار جانبی بتن تازه.

ب – انتقال کلیه بارها از قالبها, سوها و داربست ها به جک ها

    یوک از جنس چوب یا فلز ساخته می شود. اکثر یوکهای فعلی فلزی هستند. محل نصب یوکهای در پلان سازه بایستی به دقت انتخاب شود. توزیع یوک ها در پلان سازه باید تا حد امکان متقارن باشد. فاصله بین یوکها بر مبنای نوع آرماتوربندی, محل اجرای قطعات مدفون و دریچه های خالی و همچنین نو بارگذاری تعیین می شود که نیازمند دقت فراوان در طراحی و اجراست.

5- 1- پشت بند افقی:

     پشت بند افقی, یکی دیگر از قطعات اصلی سیستم قالب لغزنده است که از جنس چوب, فلز و یا تلفیقی از هر دو ساخته می شود.

     محاسبه مقطع این پشت بندها برمبنای فشار جانبی وارد بر سطح قالب و همچنینی فواصل یوکها از یکدیگر است. پشت بند باید در جهت افقی به اندازه کافی سخت بوده و علاوه بر این در جهت قاتم نیز مقاوم باشد تا بتوان وزن قالبها و نیز اصطکاک بین قالب و بتن تازه را تحمل کند و بار را به قالب جکها انتقال دهد.

6- 1- رویه قالب :

     در گذشته ارتفاع رویه قالب لغزنده حدود 180 سانتیمتر بوده ولی امروزه ارتفاع قالب را بین 90 الی 120 سانتی متر در نظر می گیرند. زمانی که بتن ریزی در هوای سرد انجام می شود و یا سرعت قالب زیاد باشد. باید ارتفاع قالب را 120 سانتی متر در نظر گرفت. قالبهای مورد استفاده می تواند از جنس چوب و یا ورقهای فوذی (پانل) باشد. در صورتی که رویه قالب چوبی باشد باید از نوع مقاوم و ضد آب استفاده شود. بهترین نوع تخته لایه را فنلاندی ها با ساتفاده از چوب درختی بنام غان تولید می کنند . یکی از مشکلات ساتفاده از تخته, هم کشیدگی و واشیدگی آن در اثر تغییرات رطوبت است. اگر رویه قالب لغزنده از جنس تخته باشد به دلیل تماس داتمی رویه قالب با رطوبت, تخته ها را باید اشتباع نمود.

     در نصب تخته های رویه قالب بایستی دقت نمود که ابعاد سازه به دقت رعایت شود. همچنین پشت بندهای افقی قالب باید دقیق نصب شده و دارای تلرانس معقولی باشند.

7- 1- پاگردهای داخلی و خارجی :

     کلیه رفت و آمدها و عملیات بتن ریزی و آرماتور بندی و .... بر روی پاگردها انجام می شود معمولا پاگرد داخلی برای عملیات بتن ریزی و آرماتوربندی و پاگرد خارجی برای عملیات کنترل قالب در نظر گرفته می شود.

      این سکوها معمولا به دلیل وزن کمتر از چوب ساخته می شوند. مسیر قرار دادن تخته ها باید به سمت قالب باشد تا هنگام ریختن بتن از روی پادرها به داخل قالب مانعی برای بیل کارگر ایجاد نکند. پهنای پاگردها باید به اندازه کافی باشد تا تسهیلات لازم را فراهم آورد.

      روی پاگردها بایستی دریچه های لازم برای عبور به طبقه پایین و داربست آویز وجود داشته باشد. در بعضی از مواقع مانند اجرای ساختمانهای چند طبقه, کف پاگردها به عنوان قالب سقف در نظر گرفته می شوند. در چنین مواردی که پاگردها وظیفه مهمتری را برعهده دارند, بایستی کلیه پیش بینی های لازم را انجام داد. به عنوان مثال اگر سقف ساختمان مورد نظر دارای تیرهاتی است که ارتفاع جان آنها از ضخامت سقف بیشتر است, باید کف پاگرها مانند قالب سقف طراحی و ساخته شوند. در بعضی از موارد پاگرها در دو طبقه اجرا می شوند که آرماتورهای عمودی از طبقه بالاتی اجرا می شوند. این پاگردها همچنین به عنوان محلی برای انبار موقت لوازم ساختمانی مورد نیاز می باشد.

8 - 1-  داربست آویز:

     به منظور انجام عملیاتهای کیورینگ بتن, داربست آویز را به قالب لغزنده متصل می کنند. عملیات کیورینگ به وسیله آب پاش و یا پاشیدن محلول های شیمیاتی مخصوص انجام می پذیرد. داربست آویز از یوکها و یا از پشت بندهای افقی آویزان می شود. پهنای داربست آویز 90-60 سانتیمتر است. داربست آویز باید با سطح بتن کمی فاصله داشته باشد تا بتن خراب نشود. همچنین دارای تخته شیرازه و ان پناه باش و در مقابل بار ناشی از باد مقاومت کافی داشته باشد. ارتفاع آن نیز تا زیر قالب چندان باشد که کاردران مستقر در روی داربست بتوانند به سادگی بتن خارج شده از زیر قالب را تعمیر و یا آب پاشی نمایند. معمولا داربست آویز 180 سانتیمتر پایین تر از قالب نصب می شود. در مواردی که بتن ریزی در هوای سرد انجام می شود, یک پوشش کامل صلب در اطراف داربست آویز به منظور محافظت بتن نصب می شود. علاوه بر موارد بالا از داربست آویز به منظور خارج کردن قطعات مدفون و یا نصب فریمهای لزی به بدنه سازه استفاده میکنند.

9- 1- مهاربندی:

     مهاربندی یکی از مهمترین قسمتهای کار قالب لغزان است. اگر مهاربندی قالب کافی نباشند, در جریان بالا کشیدن قالب, در اثر عوامل مختلف, پلاسن سازه از شکل اولیه خود خارج شده و مشکلات زیادی به وجود می آورد.

     مهاربندی قالب به چند طریق انجام می شود:

الف) توسط خرپاها و یا تیرهای خمشی زیر پاگردها

ب ) توسط صلب نمودن کنج های سازه قالب

ج ) توسط مهار

10- 1- سازه متحرک تلسکوپی و جکهای افقی:

     در ابتدا قالب لغزان برای اجرای سازه هایی مورد استفاده قرار می گرفت که پلان آنها در طول ارتفاع ثابت بود. از آنجا که طراحان سازه های مرتفع سعی دارند به منظور ایجد پایداری بهتر و کاهش میزان ممان وازگونی, این نوع سازه ها را با مقعی متغیر اراته دهند. لدا روش قالب لغزان باید قابلیت اجرای این گونه سازه ها را داشته باش. به کمک سازه متحرک تلسکوپی و چک های افقی می توان قطر سیستم و در نتیجه قطر پلان سازه را تغییر داد. این سازه ها معمولا در قسمت خارجی سکوی کار نصب شده و سپس به قاب جکها متصل می گردد. بدین منظور یک سری جک, شیب قالب داخلی و یک سری جک, موقعیت و شیب خارجی را نسبت به قالب داخلی تعیین می کنند تغییرات در ضخامت و قطر سازه ها بطور پیوسته در هنگام لغزیدن قالب صورت می گیرد.

11- 1- جرثقیل پرچی:

      در سیستم قالب لغزان معمولا از یک جرثقیل برجی واقع در مرکز سازه استفاده می شود. عملیات انتقال آرماتور, نصب و پیاده کردن قالبها و تجهیزات مربوطه و دیگر کارهای تکمیلی توسط این جرثقیل انجام می گیرد.

12- 1- وینچ:

      در سیستم قالب لغزان انتقال بتن در ارتفاعات پایین بوسیله پبپ و در ارتفاعات باذتر بوسیله وینچ انجام می گیرد. بطور کلی روش دوم متداولتر است.

2- تمهیدات خاص قبل از شروع به کار قالب لغزان:

1- 2- لوله کشی آب :

     در عملیات قالب لغزان بتن تازه ریخته شده به سرت از زیر قالب خارج شده و در معرض هوای محیط قرار می گیرد

برای عمل آوردن بتن به آب نیاز است علاوه بر آن شستشوی پاگردها ، خیس کردن تخته های قالب وشستن روی بتن کهنه هنگامی که می خواهند مجدداً بتن ریزی کنند . به آب نیاز است بهتر است یک منبع آب در بالای قالب روی پاگردها نصب شود . از زیر منبع لوله های آب به تمام نقاط قالب کشیده می شوند . بطوری که در داخل آویزهای داخلی وخارجی آب به راحتی در دسترس خواهد بود .

2- سیم کشی قالب :

بطور کلی در روی یک قالب لغزنده نیاز به تابلوی برق اصلی واحتمالاً تعدادی تابلوی فرعی است . تابلو باید خروجی های لازم برای موارد زیر راداشته باشد :

1. چراغ داخل کندوها

2. چراغ های آویزهای خارجی

3. نوافکنهای بالا قالب

4. برق مورد نیاز دستگاه قدرت هیدرولیکی ویبراتور برقی

5. برق مورد نیاز پمپ آب ( چنانچه پمپ روی قالب باشد )

6. برق مورد نیاز وینچها (در صورت وجود )

7. پریز برای جوشکاری

8. بلند گو

3-2  شیب قالب :

به منظور کاهش اصطکاک بین قالب وبتن ، معمولاً شیب مختصری به قالب می دهند در نتیجه ایجاد این شیب در روی قالب ، دهانه قالب در بالا از ضخامت بتن بیشتر می باشد . عدد نهائی ضخامت در جائی از قالب شکل می گیرد که از لحاظ زمانی ، با توجه به سرعت بالا رفتن قالب ، بتن گیرش اولیه خود را انجام می دهد . ذکر این نکته در اینجا لازم به نظر می رسد که در زمان قطع بتن ریزی ، شیب قالب باعث ایجاد پله ناموزونی در سطح بتن می شود . زیرا بعد از قطع بتن ریزی قالب به اندازه ی از روی بتن بالا کشیده می شود که میزان درگیری آن با بتن بسیار کم باشدوبه همین دلیل در کارهائی که از لحاظ معماری کیفیت مسطح بتن دارای اهمیت خاصی باشد از اجرای شیب بر روی قالب صرف نظر می کنند .

4-2  بارگذاری :

مسائل مربوط به اجرای قالب لغزنده در اصل همان مسائلی هستند که با کمی تغییر در قالب  معمولی هم مطرح می باشند . بنابراین طراحی قالب لغزنده باید قبلاً نکات مربوط به قالب بندی معمولی را بداند ودر کنار آن مسائل مربوط به قالب لغزنده را در نظر بگیرد بطور کلی قالب لغزنده در معرض بارهای مرده مانند وزن پاگردها ، وزن آویز ، لوازم مربوط به قالب لغزنده مانند یوکها ، پمپ وخود قالب و... هم چنین بارهای زنده مانند بارهای زنده روی پاگردها ، نیروی اصطکاک بین قالب وبتن ، فشار جانبی بتن ، نیروی باد و... می باشد .

3- بالاکشیدن قالب وسرعت اجرای عملیات :

     طراحی قالب لغزان بایستی بر اساس وزن قالب, تجهیزات, مصالح و نیروی انسانی مستقر بر روی قالب تعیین شود. در قالب های مدور سیلوها از کابل های خورشیدی و در قالب های غیر مدور از خرپاهای مستقیم و مورب که پایداری سازه را حفظ کرده و از تغییر شکل های آن جلوکیری کنند استفاده کرد. در انتخاب نوع جک ها بایستی کاملا دقت داشت که معمولا جک های سوئدی کیفیت مناسبت تری دارند. سرعت حرکت قالب لغزان تابع کارآیی بتن مصرفی و زمان گیرش آن و زمان نصب آرماتور و ... سرعت حرکت قالب لغزان معمولا بین 3 تا 6 متر در شبانه روز متغیر است.

سرعت متوسط حرکت قالب بیش از هر عامل دیگری بستگی به سرعت گیرش بتن دارد که این خود بادرجه حرارت بتن سازی ودرجه حرارت محیط قالب ارتباط دارد . همچنین ممکن است به عوامل دیگر به غیر از سرعت گیرش سیمان مانند سرعت آرماتوربندی ویا پیش بینی محلهائی که باید خالی بمانند . بستگی داشته باشد در چنین مواردی حتی ممکن است به کارگیری مواد کندگیر کننده سیمان ضرورت داشته باشد .

حداقل شرایط لازم برای بتنی که از زیر قالب خارج شده ودر معرض محیط قرار می گیرد این است که بتواند وزن خود سربار ناشی از وزن بتن درون قالب واثر تخریبی ویبراسیون را تحمل نموده ودر مقابل این بارها تغییر شکل بیش از اندازه نداشته باشد .

همانطور که سرعت بیش از حد قالب ایجاد اشکال می کند در مقابل سرعت کم قالب نیز باعث خواهد شد مه بتن قدری سفت شود که نیروی اصطکاک بین بتن وقالب از مقاومت کششی بتن بیشتر شده ودر نتیجه ترک بخورد .

5- تنظیم قالب لغزنده  : 

نحوه حرکت قالب لغزنده شباهت زیادی به حرکت اتومبیل در جاده دارد . اپراتور قالب لغزنده درست مانند راننده اتومبیل همواره مترصد است که قالب از مسیر اصلی خود منحرف نشود . او موظف است که هر دو ساعت یکبار حرکت قالب را دقیقاً کنترل کند . وبه محض اینکه اندکی از مسیر خود منحرف شد . دستگاه را در خلاف جهت انحراف برگردانده وبه مسیر اصلی خود هدایت کند . هرچه بدنه سازی ای که توسط قالب لغزنده اجرا می شود کوچکتر بوده وسازه مرتفع تر باشد . آمادگی بیشتری برای انحراف از مسیر اصلی دارد قالب به علل متفاوتی ممکن است از مسیر اصلی خود منحرف شود که عمده ترین آنها عبارتند از :

الف – هماهنگ نبودن عملکرد جک ها

ب- اعمال بارگذاری نامتقارن بر روی قالب جکها به دلائل مختلفی مانند :  مساوی نبودن کورس جک ها ولیز خوردن جک ها روی میل ها میل جک و...  که ممکن است باعث انحراف  قالب شوند .

همچنین در صورت عدم رعایت مسائل بارگذاری وباربرداری در حین کار ممکن است قالب منحرف شود بدین منظور لازم است در مورد دپوی آرماتورها ومیل جک ها بر روی سکوی کار ، حمل وسایل جوشکاری وتجمع کارگران در هنگام توزیع غذا یا تعویض شیفت کاری ، وقت لازم مبذول داشته شود وبتن ریزی قالب ها نیز به صورت متقارن انجام گیرد .

وسایل و روش های مختلفی برای اطلاع از انحراف  قالب واندازه گیری آن به کار می روند که عبارتند از : شیلنگ تراز ، مترکشی ، اندازه زدن روی میل جک ها ، شاغول ها ، دوربین های اپتیکی و دوربین های لیزری

در صورتی که قالب از حالت تراز خارج شود می توان  با کم کردن سرعت جکهایی که جلو افتاده اند وافزایش سرعت جکهائی که عملکرد مناسبی نداشته اند مشکل را برطرف نمود .

6- مزایا ومعایب استفاده از قالب لغزان در مقایسه با روش سنتی ونتیجه گیری کلی :

در مورد مزایا ومعایب استفاده از قالب لغزان مباحث مختلفی وجود دارد . عده ای بطور کلی استفاده از قالب لغزان را مردود می دانند وادعا دارند که نیروی اصطکاک ایجادشده ، بین سطح قالب وبتن می تواند از مقاومت کششی بتن تازه ریخته شده بیشتر باشد ودر نتیجه سطح بتن ترک خورده وباعث کاهش میزان دوام ومقاومت فشاری بتن شود . از طرفی طرفداران قالب لغزان ادعا دارند که فقط در زمانی که بتن بیش از حد در داخل قالب بماند وسفت شود چنین شرایطی اتفاق می افتد .

افزودنی های بتن به افزایش کیفیت کار قالب لغزان کمک شایانی نموده اند . استفاده از میکروسیلیکاها ، روان کننده ها ودیرگیرکننده ها باعث شده است که بتوان حتی با شن وماسه شکسته نیز بتن های خوبی با این روش ارائه داد .

قبل از انجام بتن ریزی بایستی مدار کنترل شود. به منظور تنظیم و حفظ ضخامت بتن پوششی روی میلگردها می توان از قطعات ورق فولادی یا میلکرد ه روی لبه فوقانی نصب می گردند کمک گرفت.

    بتن پس از رسیدن به روی پلاتفرم بایستی در لایه های به ضخامت 15 تا 20 سانتی متر و به صورت متقارن در قالب ریخته شود و به همان ترتیب که ریخته می شود, در اطراف میلگردها داده شده و لرزانده شود.

     نکته بسیار مهمی که در ویبره زدن بتن وجود دارد اینکه حت المقدور نبایستی ویبره را با آرماتورها تماس داد زیرا به دلیل پیوسته بودن بتن ریزی در قالب لغزان در صورت برخورد ویبراتور با میلکردها, اتصال و چسبندگی بین میلگرد و بتن ریخته شده در چند ساعت قبل که برای مثال در ارتفاع یک متر پاتیین تر از سطح قالب قرار دارد و گیرش اولیه آن انجام گرفته است, از بین خواهد رفت و بین آرماتور و بتن اتصالی وجود نخواهد داشت.

     چس ا. اتمام بتن ریزی در یک لایه در تمام محیط مقطع ساز می توان بتن ریزی ایه بعدی را شروع کرد. سطح فوقانی بتن همواره بایستی حداقل 5 سانتی متر از لبه فوقانی قالب چایین تر باشد تا بتوان تمام حجم بتن را متراکم کرد. قطر ویبراتور بایستی متناسب با ضخامت جدار بوده و به هیچ وجه از یک پنجم ضخامت جداره بیشتر نباشد.

مزایای استفاده از قالب لغزنده عمودی را می توان به شرح زیر برشمرد :

1. سرعت اجرای سازه بسیار بالاست

2. اقتصادی است

3. سازه اجرا شده کاملا یکپارچه بوده وعاری از وجود درزهای ساختمانی عمودی وافقی است .

4. در صورت دقت در اجرای عملیات ، نمای بتن بسیار خوب وقابل قبول خواهد بود .

5. نیازی به اجرای داربست نما به روش کلاسیک نیست .

6. امکان پیش ساخته کردن قطعات قالب در کارخانه وجود دارد ولذا عملیات آهنگری وتجاری در کارگاه به حداقل می رسد .

7. امکان بالا کشیدن خر پاهای سقف و... همزمان با اجرای قالب لغزان وجود دارد .

معایب استفاده از قالب های عمودی را می توان به شرح زیر برشمرد .

1. قیمت اولیه گران تر است

2. اجرای بازشوها وبرآمدگی ها وهمچنین آرماتورهای انتظار مشکل است

3. تدارکات اجرائی مشکل است زیرا قالب لغزنده معمولا 24 ساعت وبه صورت 3 شیفت اجراء می شود .

4.  در گرما وسرمای شدید اجرای این روش نسبت به روش های دیگر مشکلات بیشتری را به همراه دارد .

هیدروفرز وعملکرد آن :

هیدروفرز مونتاژ شده روی یک جرثقیل چرخ زنجیری سنگین که دستگاه مولد نیروی هیدرولیکی را حمل می کند نصب می شود نیروی هیدرولیکی  به سه موتور پایین رونده که دو تای آنها استوانه های برنده را چرخانده وسومی پمپ چرخشی را به حرکت در می آورد فرستاده می شود .

سیستم هیدرولیکی به نحوی طراحی شده است که استوانه های برنده را با نیروی برنده زیاد وبا سرعت چرخشی کم بچرخاند .

قاب راهنما از قلاب جرثقیل آویزان شده ودرون آن سیلندر هیدرولیکی وجود دارد که می تواند نیروی مناسب افزایشی یا ثابت را در انتهای قاب راهنما روی استوانه های برنده جهت حفاری تامین کند ( این نیرو در هیدروفرز HF4000  به 25 تن ودر هیدروفرز HF12000  به 60 تن می رسد )

سیستم حفاری هیدروفرز طوری طراحی شده است که دستگاه را قادر به حفاری دیوارهای پرده ای با جنس های مختلف از خاک ، از ( لجن ، ماسه ، شن ، سنگ فرش با ضخامت 10 سانتی متر )  تا سخره سخت ( با مقاومت فشاری 50 تا 100 مگا پاسکال) می کند .

از مهمترین مزایای هیدروفرز حذف ضربه هنگام حفاری ضربه و ویبره کاربرد دستگاه را برای سایت های اورانیومی بسیار مناسب می سازد . گرانی حفاری توسط هیدروفرز نسبت به سیستم سنتی بسیار کم می باشد (کمتر از 10%) ونیاز به اصلاح بسیار کم حدود 2/0 درصد در صورت نیاز ) دارد .

تجهیزات استاندارد هیدروفرز برای عرض های مختلف دیوار در عمق نرمال کمتر از 60 متر به کار می رود . مدل های ویژه ای برای دسترسی به اعماق بیشتر از 150 متر طراحی شده است .

حفاری مقاطع به صورت چهارگوش نیاز استفاده از هیدروفرز وتکنیک های حفاری مشابه را ضروری می سازد .

ترکیب ویژه ای از ابزار برنده این توانایی را به دستگاه می دهد که ضخامتی از بتن پانل را که به تازگی ( به ضخامت چند سانتی متر ) ریخته شده است را حفاری کند . از این رو نیاز به استفاده از لاستیک آببند بین دو پانل از بین می رود . همچنین این امر این امکان را به وجود می آورد که اجزا مختلف پانل  با مقاطع مختلف هندسی ترکیب شود .

 

مزیت دیگر این سیستم حفاری این است که گل حفاری بطور پیوسته سرند وشن آن مصالح حفاری جدا می شود . از این رو بلافاصله بعد از رسیدن به عمق مورد نظر آرماتور گذاری وبتن ریزی می تواند انجام شود .

راندمان ونرخ حفاری هیدروفرز نسبت عکس با سختی خاک دارد . از 20 متر مکعب بر ساعت در نوعی از خاک چسبنده تا 1 متر مکعب برساعت در نوعی از سنگ آهک سخت متغیر است .

نحوه ومراحل اجرای حفاری وساخت پانل :

نحوه ومراحل حفاری وبتن ریزی وساخت یک پانل هیدروفرزی (شکل شماره 2) به شرح زیر است  :

1. حفاری ترانشه استقرار قاب هیروفرز

2. شروع حفاری اولین بخش از پانل اولیه

3. حفاری دومین بخش از پانل اولیه

4. اتمام حفاری سومین بخش از پانل اولیه

5.  بتن ریزی پانل اولیه

6. ساخت پانل های اولیه دیگر

7.  حفاری اولین پانل ثانویه ما بین دو اولیه

8.  بتن ریزی پانل ثانویه

شکل شماره 2 :  نحوه ومراحل حفاری وبتن ریزی وساخت بک پانل هیدروفرزی قسمت های اساسی هیدروفرز 

قسمت های اساسی هیدروفرز مطابق شکل روبرو به شرح زیر است  :

1. استوانه های برنده

2.  پمپ

3. قاب هیدروفرز 

4. جرثقیل

5. قسمت مولد نیرو

6. واحد سرند وجدا کننده ماسه

7. لوله (شیلنگ ) برگشت گل حفاری

8. قرقره هدایت لواه گل حفاری

9. سیستم برگشت لوله

10. سیلندر هیدرولیکی

11. پانل با گل بنتونیت

12. شیلنگ هیدرولیک

همه چیز درباره برج میلاد

برج میلاد شامل چهار بخش اصلی ، برج مخابراتی – تلویزیونی ، مرکز همایش های بین المللی ، هتل پنج ستاره بین المللی ومرکز تجارت جهانی است .

این برج با 435 متر ارتفاع پس از برج سی ان تورنتو کانادا با 3/533 متر ارتفاع ، برج مسکو با 3/533  متر ارتفاع وبرج شانگهای چین با 500 متر ارتفاع در مکان چهارم برج های مخابراتی جهان قرار دارد . این برج از پنچ قسمت اصلی شامل : شالوده ، ساختمان پای برج (لابی ) بدنه اصلی برج ، سازه رأس ودکل تشکیل شده است . ساختمان راس آن یکی از بزرگترین ساختمان های راس در برج های مخابراتی دنیاست .

مشخصات قسمت های مختلف برج :

قسمت اول ، شامل پی وسازه انتقالی است که زیر سطح زمین واز تراز 00/14 متر تا تراز 00/0 +  برج می شود . پی برج یک پی گسترده دایره ای شکل به قطر 66 متر وضخامت متوسط 4 متر است ودر محیط آن کابل های پس کشیدگی ، کار گذاشته شده است .

سازه انتقالی به ارتفاع 15 متر شکلی شبیه به هرم ناقص دارد وشامل یک هسته مرکزی توپر و8 دیوار مایل پشت بند دار است . به منظور تعیین رفتار پی وشناخت نیروها وتنش های موجود در آن ، ابزار دقیقی مانند تنش سنج وکرنش سنج در نقاط مختلف آن تعبیه شده است . حجم بتن ریزی پی سازه انتقالی تقریباً 21000  متر مکعب است .

قسمت دوم ساختمان پای برج است که 6 طبقه دارد وتا تراز 4/28+ متری ساخته می شود .

این ساختمان به طور عمده شامل فضاهای تاسیساتی ، اداری ، خدماتی ، هنری ، تفریحی ومراکز خرید است . ومساحت طبقات آن در مجموع  به حدود 15 هزار متر مربع می رسد .

قسمت سوم  : بدنه اصلی برج است که سازه ای از جنس بتن مسلح دارد واز تراز 00/0 + تا 315+ متر امتداد می یابد شکل کلی آن عبارت است از یک 8 ضلعی مرکزی به همراه تعدادی دیوار داخلی وچهار باله ذوزنقه ای شکل که به آن متصل می شود .

بزرگترین قطر بدنه در تراز 00/0 +  28 متر است که با افزایش ارتفاع به تدریج کاهش        می یابد . و در تراز 240 متر  به حدود 5/16 متر می رسد وتا تراز 302 متر امتداد می یابد .

در ضمن ضخامت دیوارها هم متغییر است وبا افزایش ارتفاع کاهش می یابد . در داخل سه حرفه بدنه اصلی برج 6 آسانسور 21 نفره با سرعت 7 متر در ثانیه نصب می شود . وحفره چهارم نیز به پله اضطراری اختصاص دارد وهمزمان با ساخت بدنه ، قطعات آن نیز نصب شده است . در بدنه اصلی برج علاوه بر آرماتور های A3  از آرماتورهای خاص نیز استفاده      می شود . این آرماتور های خاص با بست مکانیکی به هم متصل می شوند ودر چهار باله بدنه تا تراز 240 متری مورد استفاده قرار می گیرند .

عیار بتن مصرفی در بدنه برج 420 کیلوگرم  برمتر مکعب است ومقاومت 28 روزه آن 350 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تعیین شده است .

سیمان مصرفی سیمان نوع II  ومواد افزودنی بتن شامل فوق روان کننده ، دیر گیر کننده و هوازاست . بتن مصرفی دری بچینگ های مجاور برج ساخته می شود وپس از آن که با میکسر به پای بدنه آورده شد در زمانی حدود 5 دقیقه توسط ویچ به محل تخلیه در بالای قالب حمل می شود . دو آزمایشگاه مستقل کیفیت مصالح وبتن را به طور مرتب بررسی کرده وگزارش می دهند .

بدنه اصلی برج با روش قالب لغزان اجرا می شود . این روش برای ساخت سازه های بلند بتنی بسیار مناسب است وسرعت اجرا را به حدود 4 متر در هر شبانه روز می رساند حرکت قالب وبه تبع آن آرماتور بندی – بتن ریزی ودیگر عملیات اجرایی به طور پیوسته است توقف جز در موارد از پیش طراحی شده ، امکان پذیر نیست  .

قالب لغزنده موجود در بدنه اصلی برج با توجه به پیچیدگی های خاص آن طراحی وپس از ساخت بعضی قطعات آن در داخل کشور در پاییز سال 1377  نصب شد . مجموعه قالب از سه عرشه کاری تشکیل شده است . عرشه فوقانی که بتن ریزی وهدایت قالب در آن انجام می شود عرشه میانی که مخصوص آرماتور بندی وویبره زدن بتن است . وعرشه آویزان که نگهداری ، عمل آوری وترمیم احتمالی بتن در آن صورت می گیرد .

بدنه اصلی برج از تراز 00/0 + تا 315 +  متر طی 9 مرحله کاری انجام شد وتمام حجم بتن ریزی آن حدود 31000 متر مکعب است .

منابع  وماخذ  :

 1.   WWW.mahabghodss.net

2. www.ici.ir

3. روش های کلی اجرا ترجمه کامبیز و ابوالحسن بهنیا

4. قالب لغزان نوشته مهندس ابوالفضل محمدیان مجله بنا

5. قالب های لغزنده تعریف علی رضا قاسمی نشریه یادمان

تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه ( ارزش ضربه ای )

تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه ( ارزش ضربه ای )

مقدمه :

مقاومت فشاری بتن نمی تواند به میزان قابل توجهی از مقاومت قسمت عمده سنگدانه هایی که در آن قرار دارد ، تجاوز نماید. البته تعیین مقاومت ذرات سنگدانه به صورت جداگانه به سهولت امکان پذیر نیست. به این منظور اطلاعات لازم از آزمایش های غیر مستقیم مانند ارزش خرد شدن ، ارزش ضربه ای ، ارزش سایش ، لس آنجلس و ...  بدست می آید.

به طور کلی مقاومت و الاسیسیته سنگدانه ها به ترکیبات ، بافت و ساختار آنها بستگی دارد. بنابراین مقاومت کم سنگدانه ها ممکن است ناشی از ضعیف بودن ذرات تشکیل دهنده ی آنها باشد و یا اینکه ممکن است ذرات مقاومت کافی داشته باشند ولی خوب به هم بافته نشده و به هم چسبیده نباشند.

یکی از آزمایش هایی که بر روی سنگدانه ها انجام می شود ، آزمایش ارزش ضربه ای است.  مقدار طاقت بدست آمده از این طریق با ارزش خردشدن مرتبط است و در حقیقت می تواند به عنوان آزمایش جایگزین ، به کار گرفته شود.

مصالحی که در آزمایش ارزش ضربه ای مصرف می شوند باید از الک 12.7 میلیمتر بگذرند و بر روی الک 9.5 میلیمتر باقی بمانند. ولی وقتی که این اندازه از سنگدانه ها در دسترس نباشد ممکن است اندازه های دیگری به کار روند.

بعد از وارد کردن 15 ضربه توسط دستگاه آزمایش ، در حالتی که اندازه دانه های نمونه در حد استاندارد 12.7 تا 9.5 میلیمتر باشد ، نمونه از الک 2.36 میلیمتر عبور داده می شود.

نسبت جرم موادی که از الک کوچکترند و از آن می گذرند به جرم کل نمونه را ارزش ضربه ای می نامند.

مقادیر حداکثر باید بدین شرح باشند :

25 درصد برای بتن هایی که در بتن کف قوی به کار می روند.  30 درصد برای سنگدانه هایی که در بتنی مصرف می شوند که در برابر سایش شدید قرار دارند.  45 درصد برای سنگدانه هایی که در انواع مختلف استفاده می شوند. 

 هدف از انجام آزمایش :

تعیین میزان مقاومت ضربه ای ( ارزش ضربه ای ) یک نمونه سنگدانه

وسایل مورد نیاز :

دستگاه وارد آورنده ضربه ، الک های با اندازه های متفاوت ، میله کوبنده ، ترازو ، بیلچه ، تیغه فلزی ، سینی فلزی ، چکش لاستیکی ، برس سیمی

شرح دستگاه :

در پایین دستگاه ارزش ضربه ای ، یک صفحه فولادی قرار دارد که سطحی صاف و صلب را ایجاد        می کند. . دستگاه دارای استوانه ای است که نمونه را در داخل آن می ریزند. از بالا وزنه ای به جرم مشخص از ارتفاعی معین بر روی نمونه سقوط می کند و نمونه ها را خرد می کند.

روش انجام آزمایش :

آماده سازی نمونه ها :

در حدود 2 کیلوگرم از سنگدانه های درشت و خشک را بر می داریم و از روی الک ½ و 8/3 عبور      می دهیم. سنگدانه هایی را که در میان این دو الک مانده اند اتخاب می کنیم.

تعیین ارزش ضربه ای :

ظرف استوانه ای را کاملا تمیز می کنیم. در سه مرحله سنگدانه ها را درون استوانه می ریزیم و در هر مرحله 25 ضربه به سنگدانه ها وارد می کنیم. اکنون ظرف حاوی نمونه ها را وزن می کنیم و از وزن ظرف کم می کنیم . پس وزن سنگدانه ها را داریم. استوانه مخصوص دستگاه را تمیز می کنیم و در جای خود محکم می کنیم. تمام نمونه تهیه شده را به یکباره درون استوانه می ریزیم و با میله ، 25 ضربه به آن       می زنیم. سپس ضامن دستگاه را آزاد کرده و وزنه را 15 بار بر روی سنگدانه ها رها می کنیم. کلیه سنگدانه ها را از الک شماره 8 عبور می دهیم و مقدار رد شده و مانده را به دقت محاسبه می کنیم. در صورتی که مجموع وزن مواد مانده روی الک و مواد عبور کرده از آن با مقدار وزن اولیه بیش از یک گرم اختلاف داشته باشد باید آزمایش را مجددا تکرار نمود. جدول مربوطه را کامل کرده و نتیجه را گزارش می کنیم.

نتایج نمونه اول :

نتایج نمونه دوم :

سئوالات :

1-    کاربرد ارزش ضربه ای چیست ؟

-        برای تعیین میزان مقاومت سنگدانه ها به کار می رود. و این که ببینیم ، معدنی که از آن سنگدانه استخراج می کنیم ، می تواند جوابگوی مقاومتی که از بتن می خواهیم باشد یا خیر . در کل به صورت نمادی از مقاومت سنگدانه می باشد.

2-    مقاومت فشاری سنگدانه ها چگونه بدست می آید ؟

-        به دو روش مستقیم و غیر مستقیم. اگر معدن سنگدانه ها در دسترس باشد با مغزه گیری می توان مقاومت آنها را مشخص کرد و اگر نبود ، با استفاده از آزمایش ارزش ضربه ای به طور غیر مستقیم می توان مقاومت آنها را اندازه گیری کرد. به هر حال ، مقاومت سنگدانه در بتن تحت تاثیر شرایط زیادی است و باید در محاسبات آن شرایط نیز مدنظر قرار گیرند.

3-    رابطه نتایج آزمایش با مقاومت فشاری سنگدانه ها چیست ؟

-        مقاومت فشاری بتن نمی تواند به میزان قابل توجهی از مقاومت قسمت عمده سنگدانه هایی که در آن قرار دارد ، تجاوز نماید. پس می توان گفت ، که مقاومت سنگدانه ها به نحوی ، تخمینی از مقاومت بتنی است که قرار است بسازیم.

4-    خطای آزمایش در کجاست ؟

-        در هنگام انجام آزمایش ممکن است از سنگدانه هایی که انتخاب کرده ایم  و وزن کرده ایم ، در حین متراکم کردن به بیرون پرتاب شود. و یا در حین متراکم کردن مقداری از سنگدانه ها به خارج پرتاب شوند. همچنین در عبور از الک شماره 8 و وزن کردن رد شده و باقی مانده ممکن است خطایی را مرتکب شویم.

5-    قبول و یا ردی آزمایش چگونه است؟

- در صورتی که مجموع وزن مواد مانده روی الک و مواد عبور کرده از آن با مقدار وزن اولیه بیش از یک گرم اختلاف داشته باشد باید آزمایش را مجددا تکرار نمود. البته حدودی برای مقدار ارزش ضربه ای نیز در نظر گرفته شده است که نباید از آن حدود فراتر رفت. اما برای آنکه بدانیم خود آزمایش صحیح است یا خیر ، باید همان عامل اول را در نظر بگیریم.

استاتیک سیالات

استاتیک سیالات:

     سیال، ماده ی پیوسته ای است که در حال سکون نمی تواند نیروی برشی را تحمل کند. نیروی برشی، نیرویی مماس بر سطح است و هنگامی به وجود می آید که لایه های مجاور سیال دارای سرعتهای متفاوت باشند. بنابراین سیال ساکن به سطوحی که در تماس با آن هستند فقط نیروی عمودی وارد می کند.

الف) فشار سیال: فشار در هر نقطه از سیال ساکن در تمام جهات یکسان است (قانون پاسکال). برای اثبات این موضوع، یک المان دیفرانسیلی از سیال به شکل منشور مثلث القاعده در نظر می گیریم و تعادل آنرا بررسی می کنیم. فشار روی وجوه المان را با نشان می دهیم. با توجه به اینکه نیرو برابر است با حاصل ضرب فشار در سطح، معادلات تعادل نیروها را در جهات x,y می نویسیم:

با جاگذاری مقادیر  داریم:                                    

با دوران المان به اندازه ی  رادیان در می یابیم که  نیز با فشار در سایر جهات برابر است. بنابراین، فشار در هر نقطه از سیال ساکن در تمام جهات یکسان است. لازم به ذکر است که در این تحلیل وزن المان به علت اینکه کمیت دیفرانسیلی مرتبه ی سوم است در مقایسه با سایر جملات حذف می گردد.

     در سیال ساکن، فشار تابعی از ارتفاع است. برای تعیین این تابع، مطابق شکل یک المان دیفرانسیلی از ستونی از سیال با سطح مقطع dA را در نظر می گیریم و تعادل آنرا بررسی می کنیم. جهت مثبت h را به طرف پایین می گیریم. معادله ی تعادل را برای المان سیال در جهت قائم می نویسیم:

بنابراین فشار در سیال با افزایش عمق افزایش می یابد.

حال اگر  ثابت باشد (مایعات چون اکثرا تراکم ناپذیرند دارای چگالی ثابت می باشند.) می توانیم از معادله ی بالا انتگرال بگیریم:

که در آن  فشار روی سطح مایع، در ارتفاع h = 0 می باشد.

ب) نیروی هیرو استاتیکی وارد بر سطوح تخت: در شکل، یک صفحه ی تخت با شکل دلخواه را نشان داده ایم که در مایعی غوطه ور شده است. سطح افقی مایع در صفحه ی  است و سطح صفحه با امتداد قائم زاویه ی  می سازد. نوار افقی  dA به موازات سطح مایع را در نظر می گیریم. فشار p، در طول نوار ثابت است زیرا عمق در طول نوار تغییر نمی کند. بنابراین، نیروی وارد بر این نوار برابر است با:

کل نیروی وارد بر سطح A را با انتگرالگیری به دست می آوریم:

که برای انتگرالگیری باید x و h را بر حسب y بیان کنیم.

     دومین نیازمندی تحلیل فشار سیال، تعیین گشتاور نیروهای فشاری است. در شکل اصل گشتاورها را نسبت به محور x می نویسیم:

نقطه ی P که در آن R بر صفحه وارد می شود، مرکز فشار است. باید توجه داشت که مرکز فشار و مرکز صفحه الزاما یکی نیستند.

ج) شناوری: کشف اصل شناوری را به ارشمیدس نسبت می دهند. قسمتی از سیال را در نظر بگیرید که در یک سطح بسته ی خیالی که مرز آن با خط چین نشان داده شده است، محصور است. اگر بتوان توده ی سیال داخل این سطح بسته را بیرون کشید و همزمان مطابق شکل نیروهایی را که این توده بر دیواره ی حفره ی باقیمانده وارد می کند جایگزین آن کرد، تعادل سیال پیرامون آن به هم نخواهد خورد. در شکل دیاگرام آزاد این توده ی سیال را قبل از آنکه بیرون کشیده شود، نشان داده ایم. این دیاگرام آزاد نشان می دهد که برایند نیروهای فشاری وارد بر سطح این توده ی سیال، مقدارش با وزن آن، W، برابر است و جهتش مخالف نیروی وزن است و از مرکز جرم توده ی سیال می گذرد. اگر توده ی سیال را با جسمی به همین شکل و همین اندازه جایگزین کنیم، نیروهای سطحی وارد بر این جسم با نیروهایی که به توده ی سیال وارد می شوند، یکی هستند. به این ترتیب، نتیجه می گیریم که نیروی برایند وارد بر سطح جسم غوطه ور در سیال برابر است با وزن سیال جابه جا شده و جهتش در خلاف جهت وزن است و از مرکز سیال جابه جا شده می گذرد. این نیروی برایند را نیروی شناوری می گوییم.

 

که در آن چگالی سیال، g شتاب جاذبه و V حجم سیال جابه جا شده است. در مورد مایعات که چگالی ثابت است، مرکز جرم مایع جابه جا شده بر مرکز حجم جابه جا شده منطبق است.

اگر چگالی جسم غوطه ور کمتر از چگالی سیال باشد، تعادل نیروها در جهت قائم برقرار نمی شود و جسم صعود می کند. اگر سیال مایع باشد، جسم آنقدر بالا می رود تا به سطح مایع برسد و در آنجا در وضعیتی تعادلی، به سکون می رسد. در سطح مشترک مایع و گاز، مثل آب و هوا، اثر فشار گاز روی قسمتی از جسم شناور که در بالای مایع قرار دارد با اثر فشار اضافی مایع، که ناشی از فشار گاز روی سطح مشترک است، خنثی می شود.

مثال) میله ی یکنواختی به طول L و وزن مخصوص سطحی γ مانند شکل در درون سیّالی قرار دارد. اگر وزن مخصوص مایع 'γ باشد و γ > 'γ مطلوبست زاویه ی θ که میله با افق می سازد.

مثال) برای شکل زیر مطلوبست به دست آوردن کمترین مقدار  Q برای بسته نگه داشتن دریچه در صورتی که جرم دریچه برابر  و عرض دریچه برابر  و چگالی آب برابر  در نظر گرفته می شود.

روش اول: ابتدا دیاگرام آزاد دریچه را رسم می کنیم (b عرض دریچه است):

     

فرض کنیم ρ چگالی سطحی دریچه باشد:

روش دوم: دیاگرام آزاد دریچه و قسمتی از آب را رسم می کنیم:

حال باید  را پیدا کنیم، با توجه به شکل داریم ():

 مثال) صفحه ی مستطیلی AB به ارتفاع 4 متر و عرض 6 متر در انتهای یک کانال آب شیرین نصب شده است. عمق آب در کانال 3 متر است. لبه ی بالایی صفحه در A لولا شده است، و لبه ی پایینی آن به برجستگی ثابت B تکیه دارد. نیرویی که این برجستگی بر صفحه وارد می کند چقدر است؟

ابتدا دیاگرام آزاد صفحه را رسم می کنیم.نیروهای وارد بر صفحه عبارتند از: نیروی وارد شده از لولای A که مؤلفه های افقی و قائم آنرا نشان داده ایم، نیروی وزن صفحه W=mg که نا معلوم است، نیروی افقی B که مجهول است و نیروی برایند R ناشی از توزیع فشار روی سطح.

چگالی آب شیرین است. بنابراین، فشار متوسط روی صفحه برابر است با:

 

این نیرو از مرکز هندسی مثلث توزیع فشار می گذرد که به اندازه ی یک متر بالاتر از لبه ی پایینی صفحه است. حال برای تعیین نیروی مجهول B، گشتاور نیروها حول A را برابر صفر قرار می دهیم.

آنالیز قابها در اثر ترکیب بارهای قائم طراحی

آنالیز قابها در اثر ترکیب بارهای قائم طراحی(1.0D, 1.25D+1.5L), ترسیم پوش منحنی لنگر خمشی و نیروی برشی تیرها, تعیین لنگرهای ماکزیمم دو سر ستونها با بارهای قائم مربوطه و تعیین بارهای قائم ماکزیمم در ستونها و لنگرهای مربوطه.

امروزه در اکثر دفاتر مهندسی برای تحلیل و طراحی سازه ها, از برنامه های کامپیوتری استفاده می گردد در این میان ساختن یک مدل هندسی ایده آل از سازه مرحلة مهمی از یک تحلیل کامپیوتری است و درجة دقت نتایج حاصل, بستگی کامل به وقتی که دارد که در تهیة مدل هندسی بکار گرفته می شود. بهمین منظور برای تحلیل این ساختمان از نرم افزار بسیار پیشرفتة ETABS 2000, Ver 7.10 استفاده شده است. این نرم افزار بطور خاص برای تحلیل و طراحی ساختمانها تهیه شده است. با استفاده از این نرم افزار مدلسازی ساختمانها بسیار راحت و سریع انجام می شود. برنامة ETABS تمام اجزای ساختمان را می شناسد و عناصر ساختمان را با نام تیر, ستون, بادبند, کف سازه ای و دیوار برشی شناسایی می کند. اکثر ضوابط مربوط به طراحی ساختمانها به وسیلة این نرم افزار رعایت می شوند. مهمترین قابلیت های برنامة ETABS عبارتند از:

·        مدلسازی سریع ساختمانهای منظم و غیرمنظم

·        تحلیل استاتیکی, دینامیکی طیف پاسخ و دینامیکی تاریخچة زمانی

·        تحلیل غیرخطی استاتیکی(Pushover)

·        طراحی سازه های فولادی و بتنی با رعایت کامل ضوابط طراحی قابهای ویژه

·        طراحی دیوارهای برشی به صورت دو بعدی و سه بعدی

·        طراحی تیرهای مرکب با در نظر گرفتن پارامترهای وزن و قیمت

برنامة ETABS دارای قابلیت های ویژه ای برای مدلسازی ساختمان می باشد. در این برنامه بارهای ثقلی بطور خودکار از کف ها به تیرها انتقال می یابند. جرم و مرکز جرم طبقات ساختمان به طور خودکار محاسبه می شود. نیروی زلزله به طور خودکار بین طبقات توزیع می شود.

بنابراین با وجود برنامة ETABS که دارای قابلیت های قابل توجهی در مدلسازی ساختمانها می باشد استفاده از برنامة SAP2000 برای مدلسازی ساختمانها به هیچ وجه توصیه نمی شود. علاوه بر قابلیتهای ویژه در مدلسازی ساختمانها, برنامة ETABS دارای ارتباط دو طرفه با نرم افزار تحلیل و طراحی دالها و پی ها,SAFE می باشد. بدون صرف وقت اضافی, برنامة ETABS به طور خودکار عکس العملهای تکیه گاهی را به نرم افزار SAFE منتقل می کند و صرفه جویی قابل توجهی در وقت مهندس طراح انجام می شود. همچنین برنامة ETABS توانایی ساخت فایل ورودی برنامة SAP2000 را نیز دارا می باشد.

برای تحلیل این ساختمان با ETABS2000  از قاب خمشی ویژه با شکل پذیری بالا استفاده شده است. از جملة نکات دیگری که در این تحلیل مدنظر قرار می گیرد اعمال ضرایب کاهش سختی تیرها و ستونها بعلت ترک خوردگی می باشد. طبق آیین نامة UBC97 در سازه های بتنی در نظر گرفتن این ضرایب کاهش برای ممان اینرسی تیرها و ستونها الزامی می باشد.(در سازه هایی که بر روی آنها تحلیل P-∆ انجام می شود, در نظر گرفتن این ضرایب کاهش می تواند مؤثر باشد.) ولی در آیین نامة بتن ایران(آبا) تحلیل بر اساس مقاطع ناخالص را نیز مناسب می داند. ولی بهتر است همواره اثرات ترک خوردگی در نظر گرفته شوند, پس طبق بندهای 10-13-4-1 و 10-11-1 آیین نامة ACI318-95 در صورت انجام تحلیل P-∆ باید ممان اینرسی تیرها در ضریب 0.35 و ممان اینرسی ستونها در ضریب 0.7 ضرب شود.

همانطور که ذکر شد بارهای ثقلی بصورت بار گستردة واحد سطح بر روی دالها اعمال می شوند و برنامه بطور خودکار بارها را بصورت دوطرفه بین تیرها تقسیم می کند. برای اینکه عملیات تقسیم بار انجام شود و بار عناصر سطحی به تیرها منتقل شود, باید دالها سختی صرفاً غشایی داشته باشند.

از آنجا که سِیستم دال بتنی در برنامه مدلسازی می شود و وزن و جرم آن توسط برنامه بطور خودکار برآورد می شود لذا نباید وزن قسمت بتنی سقف در برآورد بار مرده در نظر گرفته شود.

واحد انتخاب شده در این آنالیز Kgf-m می باشد.

روی بام ساختمان یک طبقه خرپشته به اتفاع 2.5 متر نیز در نظر گرفته شده است. در سمتی که راه پله در نیم طبقه قرار می گیرد تیرهای قاب به تراز نیم طبقه منتقل شده اند.

هر قاب خمشی متشکل از تیر و ستون می باشد که در نقاط گره بهم متصل می باشند. در مدل هندسی, تیرها و ستونها که در حالت واقعی دارای ابعاد هستند, با یک خط جایگزین می شوند که این خط همان میانتار اعضا می باشد. در گره ها(محل تقاطع تیرها و ستونها), ابعاد اعضاء بینهایت می گردد و این موضوع باید به نحو مناسبی در مدل وارد گردد که به آن ناحیة صلب گویند. اغلب برنامه ها  دستور خاصی برای منظور نمودن ناحیة صلب در مدل دارند. در غیر اینصورت لازم است در انتهای نواحی صلب گره معرفی گردد که احتمالاً کار پردردسری خواهد بود. یکی از مزایای معرفی ناحیة صلب این است که نیروهای داخلی طراحی در انتهای این ناحیه معرفی می گردند که معادل نیروهای طراحی در بر ستون و تیر هستند و مستقیماً قابل استفاده برای طراحی هستند. معرفی نواحی صلب باعث افزایش صلبیت جانبی قاب می گردد.

در سازه های بتنی اختصاص نواحی صلب انتهایی با توجه به بزرگ بودن نسبی ابعاد مقاطع ضروری می باشد. ETABS  بطور خودکار این نواحی صلب انتهایی را محاسبه و اثر می دهد ولی ضریب کاهشی در طول این ناحیه اعمال نمی کند. در حالیکه تحقیقات نشان داده بهتر است که طول این ناحیه 50% کاهش یابد.(Frame End Offsets)

در مدلسازی عناصر دال سقف در صورت عدم اختصاص دیافراگم صلب به دالها مشکلی ایجاد نمی شود و حتی تحلیل دقیقتر است, ولی با توجه به اینکه طبق آیین نامة 2800 می توان دالها را صلب فرض کرد برای کاهش حجم معادلات و افزایش سرعت تحلیل به دالهای سقف دیافراگم صلب اختصاص می دهیم.

در این قسمت دو نوع ترکیب بار 1.0D و 1.25D+1.5L با نامهای بترتیب DL و DLLL معرفی شده است که تحلیل سازه برای این دو ترکیب انجام شده است. ترکیب بار ENVELOPV نیز که شامل ترکیبات فوق است برای رسم منحنیهای پوش لنگرخمشی و نیروی برشی معرفی شده است.

پوشها برای هر قاب رسم شده که تیپ قابها در صفحات بعدی نشان داده شده است. تیپ ستونها و طبقات نیز مشخص شده است.(برای هر طبقه, ستونهای C1,C29,C32,C4 ستونهای گوشه و ستونهای C2,C3,C31,C30,C8,C12,C16,C20,C24,C28,C25,C21,C17,C13,C9,C5 ستونهای کناری بوده و بقیه ستونهای وسط می باشند و همچنین طبقة تیپ ST-NEW بعنوان طبقة خرپشته است.)

درصد جذب آب مصالح

درصد جذب آب مصالح

آزمایش شماره 5

ابزار و مواد مورد نیاز:

      ü        ترازو با دقت 1/0 گرم

      ü        سینی

      ü        حوله یا کاغذِ خشک کن

      ü        گرمخانه Oven

نحوه آزمایش: به مدت 24 مقداری مصالح را در آب غوطه ور می کنیم. پس از پایان مدت زمان 24 ساعت مصالح را از آب خارج می کنیم وسطح خارجی دانه ها را تک تک به وسیله حوله یا کاغذ خشک کن آنقدر خشک می کنیم  که سطح سنگدانه ها براق شوند. پس از خشک کردن آنها 300 گرم از مصالح را وزن کرده و درون ظرفی قرار می دهیم و ظرف را به مدت 24 ساعت درون Oven  و در دمای 100±5°C  قرار می دهیم.پس از مدت زمان 24 ساعت مصالح را از Oven  خارج می کنیم و مجدداً آنها را وزن می کنیم.

درصد جذب آب مصالح از فرمول زیر بدست می آید:

زیر محاسبه می شود:

= درصد جذب آب

وزن نمونه خشک - وزن نمونه اشباع با سطح خشک

وزن نمونه خشک

  

نوع مصالح	وزن نمونه اشباع با سطح خشک	وزن نمونه خشک	درصد جذب آب
شن بادامی	55.9	55.4	0.9%
شن نخودی	300	296.3	1..25%
ماسه 0.06	255.5	245.5	4.073%

الزامات دیوارهای غیرباربر نیمه پیش ساخته صفحات ساندویچی

الزامات دیوارهای غیرباربر نیمه پیش ساخته صفحات ساندویچی

-1 رعایت الزامات زیر و استاندارد ملی ایران به شماره 7143 در خصوص پانل های ساندویچی سبک سه بعدی الزامی است.

-2 در نظر گرفتن تمهیدات لازم جهت عدم مشارکت این پانلها در سختی جانبی سازه الزامی است.

-3 طراحی پانل های خارجی و اتصالات مربوطه در مقابل بار باد مطابق مقررات ملی ایران مبحث ششم انجام گیرد.

-4 مشخصات شبکة جوش باید براساس استاندارد ASTM باشد.

-5 تمهیدات لازم در شرایط مختلف اقلیمی برای بتن مسلح مانند فولاد گالوانیزه و بتن مقاوم در محیط خورنده لحاظ شود.

-6 حداقل تنش تسلیم فولادها 240 مگاپاسکال است.

-7 عمل سختی زدایی در صورت استفاده از فولاد پس کشیده انجام گیرد.

-8 کاربرد پلی استایرن منبسط شونده از نوع کندسوز مطابق با دستورالعمل ارائه شده مرکز و یا استاندارد ASTM مجاز است.

-9 رعایت مباحث مربوط به انرژی، حریق و آکوستیک بر اساس مقررات ملی ساختمان الزامی است.

-10 امکان اجرای نما از نوع تر و یا با رعایت تمهیدات خاص از نوع خشک وجود دارد

-11 چنان چه مجموعه ضوابط، دستورالعمل و یا آئین نامه در خصوص این سیستم توسط این مرکز انتشار یابد؛ شرکتهای تولید کننده، کارفرمایان، مشاوران و پیمانکاران ملزم به رعایت آن می باشند.

-12 کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم اعم از معماری، سازه ای و تأسیسات مکانیکی و برقی از حیث دوام، خوردگی، زیست محیطی،بهداشتی و غیره می بایستی بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران و یا آئین نامه های ملی یا معتبر بین المللی شناخته شده و مورد تأیید به کار گرفته شود، در غیر این صورت اخذ تأییدیه فنی در این خصوص از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

-13 اخذ گواهینامه فنی برای محصول تولیدی، پس از راه اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

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 :

قسمت اول : سر ریز آیرودینامیک

					h=E-a	E (mm)	a (mm)	Test No
0.00022647	0.00018	13	273	286	13.3	89.7	103	1
0.00066966	0.00032	22	272	294	27.4	75.6	103	2
0.00080978	0.00043	33	268	301	31.3	71.9	103	3
0.00094203	0.00054	48	263	311	34.4	68.6	103	4
0.00104232	0.00064	64	256	320	36.8	66.2	103	5

180	120	50	0	X (mm)
114.45	98.5	78.05	70.65	Y (mm)
15.55	31.5	51.95	59.35	H (mm)

نقطه قبل از پرش :

جریان فوق بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان زیر بحرانی

قسمت دوم : سر ریز مستطیلی ساده

					h=E-a	E (mm)	a (mm)	Test No
0.00069103	0.00024	16	267	283	27.98	81.07	109.5	1
0.00075382	0.00038	25	266	291	29.85	79.4	109.5	2
0.00092769	0.00049	37	263	300	34.05	75	109.5	3
0.00099803	0.00055	52	258	310	35.75	73.3	109.5	4
0.00116572	0.00064	60.9	250	310.9	39.65	69.4	109.5	5

140	100	80	30	0	X (mm)
109.8	96.4	90.6	80.05	77.6	Y (mm)
20.2	33.6	39.4	49.95	52.4	H (mm)

نقطه قبل از پرش :

جریان زیر بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان زیر بحرانی

قسمت سوم : سر ریز لبه تیز

					h=E-a	E (mm)	a (mm)	Test No
0.0001589	0.000005	2	280	282	10.5	89.35	99.85	1
0.0004239	0.00012	9	282	291	20.2	79.65	99.85	2
0.0009195	0.00029	17	283	300	33.85	66	99.85	3
0.0013119	0.00053	45	276	321	42.9	56.95	99.85	4
0.0015358	0.00064	64	270	334	47.65	52.2	99.85	5

350	320	200	180	110	80	70	X (mm)
18.85	106.15	106.15	116.75	68.45	66.6	65.5	Y(mm)
111.15	23.85	13.75	13.25	61.55	63.4	664.5	H (mm)

نقطه قبل از پرش :

جریان فوق بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان فوق بحرانی

قسمت چهارم : سر ریز اوجی

					h=E-a	E (mm)	a (mm)	Test No
0.000515	0.00037	24	289	313	23	55.2	78.2	1
0.00067	0.00043	34	283	317	27.4	50.8	78.2	2
0.000566	0.00048	37	288	325	24.5	53.7	78.2	3
0.000741	0.00054	49	281	330	29.3	48.9	78.2	4
0.000881	0.00065	66	274	340	32.9	45.3	78.2	5

100	65	50	40	30	0	X (mm)
112.4	109.55	84.8	69	61.9	57	Y (mm)
17.6	20.45	45.2	61	68.1	73	H (mm)

نقطه قبل از پرش :

جریان فوق بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان زیر بحرانی

تعریف ستون فلزی

تعریف ستون فلزی:

ستون عنصری است که معولا به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود و بارهای کف ناشی از طبقات به تیرو شاهتیر به آن منتقل می گردد وتوسط آن به پی و سپس به زمین انتقال می یابد.

شکل ستونها :

شکل سطح مقطع ستون ها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد.برای ساختن ستونها ی فلزی ازانواع پروفیل ها و ورقها استفاده می شود.عموما ستونها از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند:

1- نیمرخ(پروفیل)نورد شده شامل انواع تیرهاوقوطی ها :

بهترین پروفیل نورد شده برای ستون؛تیرآهن بال پهن یاقوطی های مربع شکل است،زیرا از نظر مقاومت بهیر از مقاطع دیگر عمل می کند.ضمن اینکه یشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد.

2-مقاطع مرکب:

هرگاه سطح مقطع و مشخصات یک نیمرخ به تنهایی برای ایستایی یک ستون کافی نباشد،از اتصال چند پروفیل به کدیگر ستون مناسب آن ساخته می شود.

علل استفاده از مقاطع مرکب در ستون ها:

1- د رصورتی که سطح مقطع نیمرخ های نورد شده تکافوی سطح لازم را برای ستون نکند؛با ساختن مقطع مرکب سطح لازم ساخته می شود.

2- نیاز اجباری به مقاطع با شکل های هندسی خاص از نظر اتصالات دیگر به ستون

چگونگی ساخت ستون(مقاطع مرکب):

ستون ها ممکن است بر حسب نیاز با ترکیب واتصالات متنوع از انواع پروفیلهای مختلف ساخته شوند،اما رایج ترین اتصالها برای ساخت ستون ها سه نوع است:

الف)اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن

ب)اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بالها

ج)اتصال دو پروفیل با بستهای فلزی(تسمه)

شیوه ساختن ستون نوع" الف":

 ابتدا دو تیر آهن در کنار یکدیگر وبرروی سطح صاف بهم چسبیده گردیده،سپس دو سر ووسط ستون ها را جوش داده و ستونها  برگردانده می شوند و مانند قبل جوشکاری صورت می گیرد.آن گاه ستون معکوس و در قسمت وسط جوشکاری می شود.همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می دهند و به این ترتیب جوشکاری ادامه می یابد تا جوش مورد نیا ستون تامین گردد.

این شیوه جوش کاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثرحرارت زیاد جوش کاری ممتد می باشد .

در صورتیکه در سریاسر ستون به جوش نیازی نباشد،دست کم طول جوشها باید به این ترتیب اجرا گردد:

1-حداکثر فاصله بین طول های جوش در طول ستون به صورت غیر ممتداز 60 سانتیمتر تجاوز نکند.

2- طول جوش های ابتدایی و انتهایی ستون باید برابر بزرگترین عرض مقطع باشد و به طور یکسره انجام گیرد.

3- طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش یا 40 سانتیمتر کمتر باشد.

4- تماس میان بدنه دو پروفیل نباید از یک شکاف 5/1 میلیمتر بیشتر،اما از 6 ملیمتر کمترباشد.

روش ساخت ستون نوع "ب":

 در مقاطع مرکبی که ورق اتصال برروی دو نیمرخ متصل می شودتا مقطع مرکب تشکیل دهد،فاصله جوشهای غیر ممتد که ورق رابه نیمرخ ها متصل میکند نباید از 30 سانتیمتر بیشتر شود.اندازه حداکثر فاصله فوق در مورد فولاد معمولی به صورت 22 در می آید.

ساخت ستون به روش قید،نوع "ج":

متداولترین نوع ستون در ایران ستون ها ی مرکبی است که دو تیرآهن بع فاصله معین از یکدیگر قرار می گیردو قید ها ی افقی یا چپ یا راست این دو نیمرخ را به هم متصل می کند،البته بستها ی چپ وراست که شکلها ی مثلثی را بوجود می آورند دارای مقاومت بهتری نسبت به قیدهای موازی می باشند.در مورد این گونه ستون ها بویژه ستون با قید موازی مسابل زیر را باید رعایت کرد:

1- ابعاد بست افقی ستون کمتر از این مقادیر نباشد:

  : طول وصله حداقل به فاصله مرکز به مرکز دو نمرخ باشدو

  :عرض وصله ازا 42 درصد طول آنکمتر نباشد .

  :ضخامت وصله از 35/1 طول آن کمتر نباشد.

2-در اطراف کلیه وصله ها ودرسطح تماس با بال نیمرخ های عمل جوشکاری انجام گیرد.

3-فاصله قید ها و ابعاد آن بر اساس مجاسات فنی انجام می شود.

4- در قسمت انتهایی ستون باید حتما از ورق با طول برابر عرض ستون استفاده شود تا علاوه بر تویت پایه،محل مناسبی برای اتصال بادبندهای فلزی به ستون به وجود آید.

5- در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بالهای ستون جوش شده باشد.

ستون هابا مقاطع دایره ای:

 معمولا مقاطع لوله ای از قطر 2 تا 12 اینچ برا ستونها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.مقطع لوله د رمواقعی که ویله اتصال جوش باشد،آسانتر به کار میرود.

کاربرد لوله بیشتر در پایه های بعضی منابع هوایی،دکلها و خرپا ساری ها ی سبک است.این مقطع ها به طور کلی مقاومترند،برای اینکه ممان اینرسی آنها در تمام جهات یکسان است با تغییر ضخامت لوله می توان اینرسیهای مختلفی بدست آورد.

 روش نصب نبشی بر روی کف ستونها برای استقرار ستون:

هنگام محاسبه ابعاد کف ستون ها باید حداقل فاصله میله مهاری از لبه کف ستون ومحل جاگذاری نبشی با ضخامت جوش لازم برای نگه داشتن ستون،همچنین پلیت انتهایی  ستون وابعاد ستون را با دقت برسی کرد,سپس با توجه به موارد یاد شده  به نصب نبشی و استقرار ستون به این صورت اقدام نمود.

 بر روی بیس پلیت ها محل کف ستون و محل آکس ستون را کنترل می کنیم .سپس نبشی های اتصال را به صورت عمود بر هم بر روی بیس پلیت ها جوش داده،آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دیگر نبشی های لازم کرده و آنها را به بیس پلیت جوش می دهیم.

از مزایای عمود بر هم بودن دو نبشی روی بیس پلیت  علاوه بر سرعت عمل واسقرار بهتر به علت تماس مستقیم ستون با بال نبشی،اتصال جوشکاری به گونه ای درست تر واصولی تر صورت می گیرد.

روشن است که قبل از جوشکاری باید ستون ها را هم محور وقایم نمود وعمود بودن در دو جهت کنترل کرد.پس از نصب ستون ها با توجه به ارتفاع ستون وآزاد بودن سر ستون ممکن است تا زمان نصب پلها ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حرکت هایی داشته باشند که احتمالا تاثیر نامطلوب و یجاد ضعف در جوشکاری و اتصالات کف ستون ها خواهد داشت.به این سبب،باید پس از نصب،فورا به مهار بندی موقت  ستونها به وسیله میلگرد یا نبشی به صورت ضربدری اقدام نمود.

طویل کردن ستون ها :

سازه های فلزی را اغلب درچیدن طبقه احداث می کنند.طول پروفیلها برای ساخت ستون محدود است وبا در نظرگرفتن بار وارده و دهانه بین ستون ها و نحوه قرار گرفتن ستونهای کناری،مقاطع مختلفی برای ساخت ستون ها بدست می آید.

ممکن است در هر طبقه ابعتد مقطع ستون با طبقه دیکر تفاوت داشته باشدَ،بنا براین باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن با دقت زیادی انجام شود.

محل مناسب برای وصله ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ارتفاع 45 تا60 سانتیمتر بالاتر از کف هر طبقه یا 6/1 ارتفاع طبقه میباشد.این ارتفاع اندازه حداقلی است که از نظر دست رسی به محل اجرای جوش و نصت اتثالات مورد نیاز برای ادامه ستون یا اتصال بادبندی لازم است .

نحوه طویل کردن ستون ها :

 ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا می کنند و با سنگ زدن صاف می نمایند تا کاملا د رتماس با یکدیگر یا صفحه وصله قرار گیرد.

در صورتی که پروفیل دو ستون یکسان نباشد،باید اختلاف نمره دو ستون را با گذاردن صفحات لقمه (همسو کننده)بر  ستون فوقانی را پر نمود سپس صفحه وصله را نصب کرد و جوش لازم را انجام داد.اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل می شوند تفاوت زیاد داشته باشند،به طوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد .در این صورت باید یک صفحه تقسیم فشار افقی بین دو نمرخ به کار برد.این صفحه معمولا باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد ،عمل تقسیم فشار را انجام دهد.کلیه ابعاد وضخامت صفحه ومقدار جوش لازم راباید طبق محاسبه وبراساس نقشه های اجرایی انجام داد.

اندازه گیری ابعادومقاومت فشاری آجر

مقدمه:

   از آنجائیکه آجریکی از مهمترین وپر مصرفترین مصالح ساختمانی در ایران و دیگر کشورهاست لازم است که از لحاظ کیفی دارای مشخصاتی باشد از این جهت در بسیاری از کشورها استانداردهایی جهت مشخصات آجر ارائه شده است از آن جمله:

-         استاندارد A.S.T.M C67  آمریکا

-         استانداردB.S_3921 انگلستان

-         استانداردGOSI-530  شوروی سابق

-         استاندارد U.B.C NO 24-24

در کشورمان نیز مشخصات آجرهای رسی تحت شماره 7 توسط استانداردوتحقیقات صنعتی ایران گرد آوری شده است که در آن آزمایشهای متعدد آجر از جمله روش اندازه گیری ابعاد ،تحدب وتقعر و مقاومت فشاری و... ذکر شده است.

نمونه برداری:

اولین قدم در انجام هر کدام از آزمایشها نمونه برداری صحیح و مناسب است.نمونه ها از انبوهی آجر باید به گونه ای انتخاب شوند که از لحاظ رنگ،بافتسطحی،اندازه ابعاد و سایر خصوصیات ،معرف دقیقی برای همان توده آجر باشند.در آزمایشی که ما انجام دادیم 24 نمونه برداشتیم که تعدادی از آنها چند بار در آزمایشهای مختلف استفاده شدند.

شرح آزمایش:

شکل واندازه ابعاد

   شکل واندازه آجر بر حسب کاربردهای مختلف آنها متفاوت است.آنچه در مورد کلیه انواع آجرها مهم است آنست که همه آجرهای هم نوع از لحاظ شکل وابعاد یکنواخت باشند و تغییرات آنها از مقدار مشخص شده در استاندارد تجاوز نکند.

روش اندازه گیری ابعاد:

الف-روش کولیس ونمونه های منفرد آجر

در این روش،طول و ارتفاع و عرض هرنمونه دو بار واز دو جهت با دقت mm 0.02 اندازه گیری می شود.ضمنا در این آزمایش 10 نمونه انتخاب شده است.میانگین اعداد بدست آمده برای هر بعد، معرف اندازه آن بعد خواهد بود.اعداد اندازه گیری شده برای هر بعد در جدول زیر آمده است:

ضخامت		عرض		طول	شماره آجر		دفعه انجام
5.462		10.040		21.314	1		1
5.460		10.110		21.258	1		2
5.328		10.090		21.414	2		1
5.472		10.058		21.228	2		2
5.422		10.020		21.234	3		1
5.480		9.998		21.140	3		2
5.432		10.034		21.214	4		1
5.428		10.088		21.236	4		2
5.420		10.022		21.122	5		1
5.398		10.068		21.168	5		2
5.422		10.028		21.258	6		1
5.480		10.040		21.344	6		2
5.580		10.400		21.600	7		1
5.490		10.384		21.558	7		2
5.500		10.000		21.282	8		1
5.494		10.016		21.314	8		2
5.432		10.020		21.256	9		1
5.454		10.034		21.226	9		2
5.364		10.324		21.532	10		1
5.348		10.368		21.488	10		2
5.4433	10.1071		21.3093			میانگین هر یک از ابعاد

ب-روش متر فلزی و مجموعه نمونه های آجر:

ذر این روش دو جور آجرها را روی زمین می‌چینیم وابعاد را اندازه گیری می‌کنیم،برای این آزمایش 24 نمونه مورد نیاز است.در روش اول آجرها را روی سطح مقطع بزرگ در 3ستون و8 ردیف      می‌چینیم.ابعاد را در دو جهت طول و عرضی که برای عرض 8 وبرای طول 3 اندازه بدست می‌آید که از تقسیم کردن میانگین عرضها بر 3 عرض آجر و میانگین طولها بر8 طول آجر بدست         می‌آید.اندازه های بدست آمده در جدول زیر آمده است:

طول(m)	ستون
1.723	1
1.725	2
1.728	3
1.725	میانگین
0.216	عرض یک آجر

عرض(cm)	ردیف
30.44	1
31.10	2
31.00	3
30.80	4
30.70	5
30.10	6
30.70	7
30.80	8
30.58	میانگین
10.193	طول یک آجر

در روش دوم آجرها را مانند روش اول ولی روی سطح متوسط آجر روی زمین میچینیم در نتیجه از تقسیم میانگین ارتفاع بر 8 ضخامت آجر ومیانگین عرض بر 3 طول آجر بدست می آید.اندازه های بدست آمده در جدول زیر آمده است:

ارتفاع(cm)	ستون
44.40	1
44.50	2
45.10	3
44.67	میانگین
5.583	ضخامت یک آجر

عرض(cm)	ردیف
65.2	1
64.9	2
64.5	3
64.5	4
64.5	5
64.1	6
64.2	7
64.3	8
64.525	میانگین
21.508	طول یک آجر

مقاومت فشاری :

  این ویژگی مخصوصا در جاهایی که آجر برای دیوار بار بر استفاده می شوداهمیت پیدا              می‌کند برای اندازه گیری مقاومت فشاری آجر قطعاتی از یک نمونه یا نمونه ای بارگذاری میشود وبا تقسیم بر سطح مقطع میزان آن محاسبه میشود.ما برای این کار 2 نمونه برداشتیم ودر دو سطح مختلف تحت بار قرار دادیم .در حالت اول در جهت عمود بر سوراخ قرار دادیم که بار KN 55.2 را تحمل کردکه مقاومت فشاری آن  KN/m2 4758.9 در می آیدوبار دیگر در جهت سوراخها تحت بار قرار دادیم کهKN 139 را تحمل کرد در نتیجه مقاومت فشاری آن               KN/m2 7306.5  می‌شود.

شوره زدگی آجر:

  این ویژگی استعداد آجرها را در برابر شوره زدگی وحملات سطحی نشان می دهد.لازم به ذکر است که با انجام آزمایشات مستقیم شیمیایی می توان میزان نمکهای موجود در آجر را تعیین کرد اما این کار با روشهای غیر مستقیم نیز امکان پذیر است.ما در این آزمایش 2 نمونه آجر را انتخاب کرده ور آب قرار دادیم تا در هفته های بعد میزان شوره زدگی آن را اندازه بگیریم.  

گیرش

گیرش واژه ای است که برای توصیف سفت شدن خمیر سیمان بکار برده می شود. به طور کلی ، به تغییر وضعیت ژل سیمان از حالت خمیری به حالت جامد گیرش گفته می شود. گرچه به هنگام گیرش، خمیر سیمان مقاومت کمی نیز حاصل می نماید ولی مفهوم گیرش از سخت شدن ، که به معنی کسب مقاومت خمیر سیمان گیرش یافته می باشد ، کاملا متمایز است . تعیین زمان گیرش از آن لحاظ مهم است که کارکردن با بتن ( جابجایی ، پمپ کردن ، در قالب ریختن ، متراکم کردن و به طور کلی دو نوع زمان گیرش برای سیمان تعریف می شود :

1-    زمان گیرش اولیه

2-    زمان گیرش نهایی

زمان گیرش اولیه :

زمانی است که سوزن با قطر 1 میلیمتر دستگاه ویکات به اندازه 25 میلیمتر در خمیر سیمان فرو رود.

زمان گیرش نهایی :

زمانی است که سوزن گیرش نهایی دستگاه ویکات به اندازه 0.5 میلیمتر در خمیر سیمان فرو رود و کلاهک سوزن بر خمیر سیمان مماس گردد.

در زمان بتن ریزی ممکن است دو نوع گیرش دیگر نیز رخ دهد :

1-    گیرش آنی

2-    گیرش کاذب

گیرش آنی به دلیل واکنش سریع C3A با آب رخ می دهد . واکنش C3A خالص با آب بسیار شدید است و به سفت شدن فوری خمیر که به گیرش آنی معروف است ، منتهی می گردد. برای جلوگیری از این امر در هنگام تولید سیمان ، سنگ گچ به کلینکر سیمان افزوده می شود. گیرش آنی برگشت ناپذیر است.

گیرش کاذب به سفت شدن غیر معمول و زودرس سیمان ظرف چند دقیقه پس از مخلوط شدن با آب اطلاق می گردد. تفاوت این پدیده با گیرش آنی آن است که در گیرش کاذب حرارت قابل توجهی آزاد نمی گردد. مخلوط کردن سیمان ، بدون افزودن آب ، موجب می گردد که حالت خمیری سیمان دوباره بازگردد و به صورت متعارف ، بدون افت در مقاومت ، گیرش ادامه یابد.

بخشی از دلایل گیرش کاذب را می توان به از دست دادن آب سنگ گچ ، وقتی که با کلینکر داغ تواما آسیاب می شود مربوط دانست . سولفات کلسیم نیم هیدراته یا ایندیرید تشکیل می گردد و وقتی که سیمان با آب مخلوط می شود ، این ترکیبات هیدراته شدن و مجددا به صورت سنگ گچ درمی آیند. در نتیجه گیرش سریع گچ رخ می دهد و منجر به سفت شدن خمیر می گردد.

آزمایش های به عمل آمده در آزمایشگاه های کارخانجات سیمان عموما تضمین می نمایند که سیمان عاری از گیرش کاذب باشد ، ولی اگر در کارگاه گیرش کاذب مشاهده شود می توان با دوباره مخلوط کردن بتن ، بدون افزایش آب ، گیرش کاذب را از بین برد.

آزمایش تعیین میزان آب متعارف بخودی خود اهمیت چندانی ندارد ولی برای تعیین زمان های گیرش اولیه و نهایی ، و یا برای آزمایش سلامت سیمان با روانی متعارف باید بکار برده شود زیرا میزان آب

خمیر بر زمان گیرش تاثیر دارد. بنابراین لازم است قبل از آزمایش گیرش اولیه و نهایی برای هر سیمان معین ، میزان آب خمیر که روانی متعارف را بدست می دهد ، مشخص می شود.

تعریف آب متعارف :

میزان آب متعارف مربوط به خمیری است که سوزن با قطر 10 میلیمتر به اندازه 10 میلیمتر در آن خمیر فرو رود.

هدف از انجام آزمایش :

در این روش با استفاده از دستگاه ویکات ابتدا مقدار آب متعارف سیمان تعیین می گردد و سپس زمان گیرش آن اندازه گیری می شود.

وسایل مورد نیاز :

ترازو ، استوانه مدرج ، دستگاه ویکات ، دستگاه مخلوط کننده سیمان ، کاردک ، کورنومتر و دستکش لاستیکی

شرح دستگاه :

دستگاه ویکات که در شکل زیر نشان داده شده  است برای این آزمایش مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه تشکیل شده است از یک پایه که بر روی آن میله ای متحرک به وزن 300 گرم قرار گرفته که در یک سر آن کلاهک و در سر دیگر آن یکی از اجزای زیر قرار دارد :

الف ) میله برای تعیین مقدار آب متعارف سیمان

ب ) سوزن برای تعیین زمان گیرش اولیه

پ ) سوزن کلاهک دار برای تعیین زمان گیرش نهایی

طبق استاندارد شماره 392 ایران ، سوزن های گیرش اولیه و نهایی باید از جنس فولاد سخت آبدیده باشند و سوزن گیرش اولیه باید باید یا مربع به ابعاد یک میلیمتر با خطای 0.05 میلیمتر باشد و با گرد به قطر 1.13 میلیمتر با خطای 0.05 میلیمتر. سوزن گیرش نهایی باید دارای همان شکل و اندازه های سوزن گیرش اولیه باشد با این تفاوت که بر روی آن کلاهکی تعبیه شده است که دارای لبه تیز     دایره ای شکل با قطر 5 میلیمتر می باشد. و این لبه 0.5 میلیمتر عقب تر از نوک سوزن قرار دارد.

میله ویکات باید از جنس برنج صیقلی شده و به قطر 10 میلیمتر باشد و در انتهای بالایی آن یک برآمدگی داشته باشد تا بتوان آن را در میله متحرک جای داد. لبه پایینی میله ویکات باید صاف و طول آن باید 50 میلیمتر باشد.

میله متحرک دارای عقربه ای است که بر روی یک صفحه مدرج متصل به پایه بالا و پایین می رود.وزن کلی قسمت متحرک دستگاه ویکات در موقع استفاده همراه با تمام ضمائمش یعنی همراه با کلاهک و میله و یکی از دو سوزن گیرش اولیه یا نهایی و یا میله ویکات باید جمعا 300 گرم باشد. وزن هر یک از سوزن های گیرش اولیه و نهایی و میله ویکات باید 9 گرم باشد.

قالب ویکات تشکیل می شود از یک حلقه شکاف دار با قطر داخلی 80 میلیمتر و ارتفاع 40 میلیمتر که بر روی یک صفحه غیر متخلخل و صاف قرار می گیرد. برای این کار یک صفحه فلزی به ضخامت 3 میلیمتر مناسب است.

روش انجام آزمایش :

تنظیم سوزن و میله دستگاه ویکات :

ابتدا ظرف مخروطی را در زیر سوزن دستگاه قرار میدهیم. سپس سوزن را پایین می آوریم تا بر روی لبه ظرف قرار گیرد. سپس پیچ مربوط به درجه متصل به میله متحرک دستگاه را باز می کنیم و درجه را روی صفر مب آوریم و سپس این پیچ را محکم می کنیم. در اینجا پیچ مربوط به حرکت میله را نیز سفت می کنیم.

روش مخلوط نودن خمیر سیمان :

ابتدا آب مورد نظر را در ظرف می ریزیم. میکسر را با سرعت کم به کار می اندازیم و سیمان را در مدت 30 ثانیه درون ظرف می ریزیم. میکسر را برای مدت 15 ثانیه متوقف م یکنیم و در این مدت ، سیمان هایی که به همزن چسبیده اند را با کاردک به درون ظرف می ریزیم. بعد میکسر را با دور تند برا ی مدت یک دقیقه روشن می کنیم.

روش ریختن خمیر سیمان در قالب :

بلافاصله پس از آماده شدن خمیر سیمان ، آن را در دست به صورت گلوله ای در می آوریم و دو دست را در فاصله 15 سانتی متری از یکدیگر نگه می داریم و گلوله خمیری را 6 بار از دستی به دست دیگر پرتاب می کنیم. سپس با یک دست ظرف مخروطی را به نحوی در کف دست قرار      می دهیم که دهانه کوچک تر آن به دست بچسبد و دهانه بزرگ تر آن بالا باشد . سپس گلوله خمیر سیمان را که در دست دیگر قرار دارد به داخل ظرف فشار میدهیم تا آن را کاملا پر نماید. سطح فوقانی خمیر سیمان را با حرکت اره ای کاردک صاف می کنیم. لازمست لبه کاردک به نحوی بر لبه ظرف قرار داده شود که کاردک با سطح فوقانی ظرف زاویه 45 درجه تشکیل دهد. شیشه یا سطح صاف دستگاه را روی این سطح بریده شده قرار میدهیم و ظرف مخلروطی را برمی گردانیم و سطح کوچک آن را نیز صاف می کنیم.

روش آزمایش تعیین آب متعارف سیمان :

میله ویکات را به نحوی درون دستگاه قرار می دهیم تا انتهای با قطر 10 میلیمتر آن در پایین  قرار گیرد. میله را تنظیم می کنیم. قالب را زیر میله قرار می دهیم و نوک میله را بر روی خمیر سیمان طراز میکنیم. پیچ میله را باز می کنیم . به مدت 30 ثانیه به میله اجازه می دهیم که با وزن خود درون خمیر فرو رود.  میزان فرو رفتگی را یادداشت میکنیم.  میزان این فرو رفتگی باید برابر 10 میلیمتر باشد. لذا مقدار آب را تصحیح می کنیم. ابتدا مقدار آب را 125 سی سی و مقدار سیمان را 500 گرم در نظر گرفته ایم. از روی نمودار مقدار آب متعارف را بدست می آوریم.

روش آزمایش تعیین زمان گیرش اولیه خمیر سیمان :

انتهای با قطر 1 میلیمتر دستگاه ویکات را به طرف پایین قرار می دهیم. سپس مقدار آب متعارف را با خمیر سمیان مخلوط می کنیم. از زمانی که سیمان را به آب اضافه می کنیم باید زمان را یادداشت کنیم . خمیر سمیان را درون استوانه مخروطی میریزیم و در زیر دستگاه ویکات قرار می دهیم. در ابتدا ، بعد از 30 دقیقه پیچ سوزن را باز می کنیم تا سوزن تحت تاثیر وزن میله به داخل خمیر سیمان فرو رود. 30 ثانیه صبر می کنیم تا سوزن به اخل خمیر برود. مقدار نفوذ را یادداشت می کنیم. محل مخروط را تغییر می دهیم تا سوزن در جای جدیدی فرو رود. سوزن را تمیز میکنیم و هر از 15 دقیقه یکبار این کار را انجام می دهیم. از روی منحنی زمانی را که سوزن 25 میلیمتر درون خمیر نفوذ می کند بدست        می آوریم.

نتایج آزمایش :

- میزان آب متعارف :

پس از انجام آزمایش اعداد زیر حاصل گردید :

	آزمایش اول ( 125 )	آزمایش دوم ( 135 )	آزمایش سوم ( 120)
میزان فرو رفتگی	6	4	12

نمودار مربوط به نتایج به شرح زیر می باشد.

از روی نمودار مقدار آب متعارف برابر 131 میلی لیتر بدست می آید.

-       گیرش اولیه :

پس از انجام آزمایش اعداد زیر بدست می آیند :

زمان	30	45	60
میزان نفوذ	45	33	24

نمودار اعداد به صورت زیر می باشند :

با حل معادله و قرار دادن 25 میلیمتر در آن ، زمان گیرش اولیه برابر 58 دقیقه بدست آمد.

سئوالات مطرح شده :

1-    تعریف گیرش اولیه ، نهایی ، آب متعارف چیست ؟

- زمان گیرش اولیه : زمانی است که سوزن با قطر 1 میلیمتر دستگاه ویکات به اندازه 25 میلیمتر در خمیر سیمان فرو رود.

زمان گیرش نهایی : زمانی است که سوزن گیرش نهایی دستگاه ویکات به اندازه 0.5 میلیمتر در خمیر سیمان فرو رود و کلاهک سوزن بر خمیر سیمان مماس گردد.

تعریف آب متعارف : میزان آب متعارف مربوط به خمیری است که سوزن با قطر 10 میلیمتر به اندازه 10 میلیمتر در آن خمیر فرو رود.

2-    تعریف گیرش آنی و کاذب ؟

- گیرش آنی به دلیل واکنش سریع C3A با آب رخ می دهد . واکنش C3A خالص با آب بسیار شدید است و به سفت شدن فوری خمیر که به گیرش آنی معروف است ، منتهی می گردد. برای جلوگیری از این امر در هنگام تولید سیمان ، سنگ گچ به کلینکر سیمان افزوده می شود. گیرش آنی برگشت ناپذیر است.

گیرش کاذب به سفت شدن غیر معمول و زودرس سیمان ظرف چند دقیقه پس از مخلوط شدن با آب اطلاق می گردد. تفاوت این پدیده با گیرش آنی آن است که در گیرش کاذب حرارت قابل توجهی آزاد نمی گردد. مخلوط کردن سیمان ، بدون افزودن آب ، موجب می گردد که حالت خمیری سیمان دوباره بازگردد و به صورت متعارف ، بدون افت در مقاومت ، گیرش ادامه یابد.

بخشی از دلایل گیرش کاذب را می توان به از دست دادن آب سنگ گچ ، وقتی که با کلینکر داغ تواما آسیاب می شود مربوط دانست . سولفات کلسیم نیم هیدراته یا ایندیرید تشکیل می گردد و وقتی که سیمان با آب مخلوط می شود ، این ترکیبات هیدراته شدن و مجددا به صورت سنگ گچ درمی آیند. در نتیجه گیرش سریع گچ رخ می دهد و منجر به سفت شدن خمیر می گردد.

آزمایش های به عمل آمده در آزمایشگاه های کارخانجات سیمان عموما تضمین می نمایند که سیمان عاری از گیرش کاذب باشد ، ولی اگر در کارگاه گیرش کاذب مشاهده شود می توان با دوباره مخلوط کردن بتن ، بدون افزایش آب ، گیرش کاذب را از بین برد.

3-    تفاوت ها و شباهت های مراحل انجام آزمایش در چیست ؟

-        این سئوال در متن گزارش به تفصیل شرح داده شده است.

4-    کاربرد موارد فوق چیست ؟

-        از گیرش اولیه برای حمل بتن آماده تا محل کار استفاده می شود. بدین معنی که چقدر زمان تا محل کارگاه می توان بتن را حمل کرد.

-        از گیرش اولیه برای زمانی که می خواهند قالب را باز کنند استفاده می شود. یعنی زمانی که در آن می توان قالب هایی را که زیر بار نیستند باز کرد.

نیروهای گسترده در علم استاتیک

     در واقعیت، نیروهای متمرکز به معنای واقعی آن کمتر وجود خارجی دارند، زیرا هر نیرویی که به صورت مکانیکی بر یک جسم وارد می شود بر روی یک سطح تماس محدود، هر چند کوچک، گسترده خواهد بود. تنها هنگامی که بعد سطح تماس در مقایسه با سایر ابعاد مربوطه کوچک و قابل چشم پوشی باشد، جایگزین کردن نیروهای گسترده به عنوان یک نیروی گسترده، آنهم در موارد خاص ایرادی ندارد.

     از طرف دیگر اگر بخواهیم اثرات نیروهای داخلی را در جسم بررسی کنیم در این صورت نمی توانیم نیروهای گسترده را متمرکز تلقی کنیم و گسترش واقعی آنها را در محاسبات لحاظ نکنیم.

     هنگامی که نیروها بر ناحیه ای از جسم اثر کنند که ابعاد آن در مقایسه با سایر ابعاد مربوطه قابل چشم پوشی نباشد، در این صورت باید چگونگی گسترش واقعی نیروها را با جمع بندی اثرات نیروهای گسترده بر روی تمامی ناحیه مزبور در نظر بگیریم و به احتساب بیاوریم. بنابراین باید شدت نیروهای موثر بر هر ناحیه از جسم را بشناسیم.این نیروها به سه بخش عمده تقسیم می شوند:

1) گسترش خطی: که گسترش نیروها را در امتداد یک خط در بر دارد. مانند شکل زیر که وزنه ای به کابلی متصل شده باشد:

2) گسترش سطحی: هنگامی که نیرو بر روی یک سطح گسترش یابد. مانند فشار آب پشت یک سد بر روی دیواره ی داخلی سد. شدت نیرو به عنوان فشار برای کنش نیروها در سیالات و به عنوان تنش برای گسترش نیروهای داخلی در جامدات شناخته می شود.

 

3) گسترش حجمی: نیرویی که در تمامی حجم یک جسم وارد می شوند مانند نیروی گرانش.

    همانگونه که گفته شد جاذبه ی وارد از زمین بر یک جسم صلب را می توانیم با یک تک نیروی W نشان دهیم. دیدیم که این نیرو، که آنرا نیروی گرانی یا وزن جسم می نامیم، باید بر مرکز گرانی جسم وارد شود. اما همانگونه که در بخش قبل دیدیم در واقع زمین به تک تک ذرات تشکیل دهنده ی جسم نیرو وارد می کند. اما خواهیم دید که به جای همه ی این نیروهای کوچک می توانیم همان تک نیروی معادل W را به کار بریم. روش تعیین مرکز گرانی یعنی نقطه اثر برایند نیروی وزن را برای جسمهای با اشکال مختلف خواهیم آموخت.

مرکز جرم: می توانیم ثابت کنیم که برای اجسامی که ابعاد آنها در مقایسه با ابعاد کره زمین قابل چشم پوشی باشد میدان جاذبه گرانش زمین یکنواخت بوده و خطوط اثر آن موازی با یکدیگر است و در نتیجه مفهوم گرانیگاه یگانه قابل پذیرش است. اما برای اجسامی که ابعاد آنها در مقایسه با ابعاد کره ی زمین قابل چشم پوشی نباشد در یک تحلیل دقیق، این واقعیت نیز لحاظ می شود که امتداد نیروهای گرانشی وارده  بر ذرات  مختلف  جسم  به اندازه ای جزیی با یکدیگر متفاوتند زیرا که امتدادهای این نیروها به سوی مرکز جاذبه کره زمین همگرا می شوند. همچنین از آنجا که ذرات جسم در فواصل متفاوت از زمین قرار دارند، شدت میدان جاذبه بر روی همه ی ذرات جسم، دقیقا ثابت نیست. بنابراین خطوط اثر برایندهای نیروی جاذبه دقیقا همرس نخواهد بود و لذا یک گرانیگاه منحصر به فرد به معنای دقیق وجود ندارد. اما به هر حال، چون اکثر سازه های مهندسی در ابعادی بسیار کوچکتر از ابعاد کره ی زمین ساخته می شوند این شرایط را در نظر نمی گیریم و مفهوم گرانیگاه یگانه را می ﭙذیریم.

اصل گشتاورها: در فصول ﭘیش با مفهوم لنگر یا گشتاور آشنا شدیم. همچنین قضیه ی وارنیون را ثابت کردیم. همچنین در فرایند اثبات و بررسی رنچ به طور ضمنی با این اصل آشنا شدیم. دیدیم که گشتاور نیروی برایند حول هر نقطه ی دلخواهی مساوی با مجموع گشتاورهای نیروهای اولیه ی مجموعه، حول همان نقطه می باشد. این بیان، اصل گشتاورها است.

     برای تعیین مکان گرانیگاه هر جسمی، اصل گشتاورها را در مورد مجموعه موازی نیروهای گرانشی به کار می بریم تا مکان برایند این مجموعه را بیابیم. گشتاور نیروی برایند W حول هر محوری، مساوی با گشتاورهای نیروهای گرانشی dW وارده بر کلیه ذرات جسم به عنوان اجزاء بینهایت کوچک جسم حول همان محور است.

     برایند نیروهای گرانشی وارده بر تمامی ذرات جسم، وزن مزبور بوده و برابر انتگرال

می باشد.

     به عنوان نمونه، اگر اصل گشتاورها را حول محور yها به کار بریم، گشتاور وزن اجزاء اجسام حول این محور مساوی با xdW و مجموع این گشتاورها به ازای تمامی اجزاء جسم برابر با است. این مجموع گشتاورها باید مساوی    ، یعنی گشتاور مجموع باشد. بنابراین با استدلال مشابه داریم:

در این عبارت ρ چگالی جسم است. در مواردی که ρ در تمامی توده ی جسم ثابت نباشد اما بتواند به صورت تابعی از مختصات جسم بیان شود باید تغییرات چگالی را نیز لحاظ کنیم.

با استفاده از مفهوم انتگرال باید توجه کرد که این روابط برای سیستمهایی که به طور پیوسته توزیع نشده اند نیز به کار می رود.

مرکز هندسی خطوط، سطوح و احجام:

     در بخش پیش با مرکز جرم آشنا شدیم. اگر چگالی در تمامی توده ی جسم یکنواخت باشد، مرکز هندسی بر مرکز جرم منطبق می گردد در حالی که اگر چگالی تغییر کند، این دو مرکز به طور کلی بر یکدیگر منطبق نخواهد بود.

     بسته به مدلسازی جسم محاسبات مربوط به مراکز هندسی در سه دسته تقسیم می شوند:

الف) خطوط: یک میله ی باریک یا سیم به طول L، سطح مقطع A و چگالی ρ مطابق شکل را می توان به تقریب یک پاره خط تلقی کرد که برای آن AdL ρ dm=  می باشد، بنایراین:

ب) سطوح: هنگامی که جسم با چگالی ρ و ضخامت کوچک ثابت t مانند شکل باشد، آنرا به صورت سطحی با مساحت A مدلسازی می کنیم. جرم المان این جسم برابر tdA ρ dm= می باشد و مختصات مرکز هندسی از روابط زیر به دست می آید:

ج)احجام: برای جسمی عمومی با حجم V و چگالی ρ، جرم جزء بینهایت کوچک جسم برابر   dV ρ=dm   است. اگر ρ در تمامی حجم جسم ثابت باشد بازهم مرکز جرم همان مرکز هندسی خواهد بود و مختصات مرکز هندسی از روابط زیر به دست خواهد آمد:

     باید در نظر داشت که در اغلب موارد مشکل اصلی در یک نظریه اشکال در درک مفاهیم آن نیست بلکه در روش به کار بردن آن است. بنابراین در انتخاب جزء بینهایت کوچک و سایر عوامل حل مساله باید به چند نکته توجه کنیم:

1. مرتبه جزء بینهایت کوچک: هرگاه امکان پذیر باشد، المان را به گونه ای انتخاب می کنیم که تنها با یکبار انتگرال گیری تمامی شکل را بپوشانیم. این مرحله به شکل مناسب المان باز می گردد که می تواند در کاهش حجم محاسبات نقش به سزایی داشته باشد. به عنوان مثال برای یک مربع در نظر گرفتن المان قطبی یا دایره ای مناسب نیست ولی برای قطاعی از دایره استفاده از المان قطبی حجم محاسبات را به شدت کاهش می دهد.
2. پیوستگی: در صورت امکان، المانی را انتخاب می کنیم که با یکبار انتگرال گیری پیوسته تمامی جسم را بپوشانیم. به عنوان مثال در شکل زیر المان افقی به المان قائم ترجیح داده می شود:

3. چشم پوشی از عبارات مرتبه بالاتر: می توان از عبارات مرتبه بالاتر در مقایسه با عبارات مرتبه پایین تر چشم پوشید با توجه به شکل، نوار قائم با عبارت dA= y dx مشخص می گردد و از عبارت مرتبه دوم 1/2 dx dy در مقایسه با عبارت مرتبه اول صرف نظر می شود.

گشتاور اول سطح: انتگرال را گشتاور اول سطح A نسبت به محور y می نامند و آنرا با  نشان می دهند. همچنین انتگرال  را گشتاور اول سطح A نسبت به محور x می نامند و آنرا با  نشان می دهند. بنابراین:

     گشتاورهای اول سطح برای تعیین تنشهای برشی در تیرهای تحت بارگذاریهای عرضی در مقاومت مصالح مفید هستند.

     رابطه هایی مشابه با معادله های بالا را می توان برای تعیین گشتاورهای اول یک خط نسبت به محورهای مختصات به کار برد و این گشتاورها را به صورت حاصلضرب طول خط و مختصات  مرکز هندسی آن بیان کرد.

     توجه داشته باشید که گشتاور اول سطح حول محور تقارن برابر صفر است زیرا اگر شکل دلخواه زیر را در نظر بگیریم و aa' خط تقارن آن باشد، آنگاه به ازای هر المانی که در طرف راست با طول بازوی d قرار دارد، المانی نیز در طرف چپ با همان مساحت با طول بازوی(-d)  قرار دارد.

         علاوه براین اگر سطحی یا خطی دارای دو محور تقارن باشد، مرکز هندسی آن باید در محل تلاقی دو محور تقارن قرار داشته باشد. این ویژگی به ما امکان می دهد که مرکز هندسی سطوحی مانند دایره، مربع، مستطیل و مرکز هندسی خطوطی به شکل محیط دایره، مربع و غیره را فورا تعیین کنیم.

     به این نکته ی بسیار مهم توجه کنیم که برای تمام نقاط جزء بینهایت کوچک باید بازوی گشتاورگیری ثابت باقی بماند به عنوان مثال در شکل زیر هنگام محاسبه ی  با استفاده از المان مشخص شده به طور قطع به مشکل برخورد می کنیم.

                                                                                     

به عنوان مثال اگر شکل زیر را در نظر بگیریم و برای المانهای نشان داده شده داریم:

گفتنی است که  با این المان فعلا   قابل محاسبه نیست

 با این المان فعلا قابل محاسبه نیست.

     هر دو قابل محاسبه هستند.

قضیه: گشتاور اول سطح حول هر محور دلخواه برابر است با حاصلضرب فاصله ی محور دلخواه با محور موازی آن گذرنده از مرکز سطح در مساحت سطح.

مثال: با استفاده از یک نوع المان (افقی یا قائم) گشتاورهای اول سطح زیر را حول محورهای x,y به دست آورید.

با استفاده از قضیه ی بالا داریم:

     در این مثال ابتدا  را برای جزء بینهایت کوچک با نام   معرفی کردیم و سپس با مفهوم انتگرال آن را به روی کل سطح بسط دادیم. همچنین در این مثال از قضیه ی پیش به طور صریح استفاده شده است. بدین گونه که ابتدا گشتاور اول سطح المان را حول محور y به دست می آوریم (فاصله ی محور گذرنده از مرکز سطح بینهایت کوچک برابر  می باشد) سپس انتگرال گیری می کنیم.

مثال: مرکز سطح و مرکز بار را برای یک سطح مثلثی و یک بار مثلثی به دست آورید.

     ابتدا سطح مثلثی را در نظر می گیریم:

در مثال بالا شدت بار در شکل سمت راست با افزایش طول افزایش پیدا می کند و بیشترین شدت بار در انتهای تیر به اندازه ی می رسد. بنابراین با توجه به روابط مثلثاتی شدت بار در هر نقطه ای به طول x برابر  خواهد بود.

مثال: مطلوبست محاسبه ی ممان اول سطح نسبت به محور x برای شکل زیر.

مثال: مرکز بار را برای نیروی گسترده ی شکل زیر به دست آورید.

روش اول: فرض کنیم معادله ی خط بار L به صورت باشد که فاصله ی x از ابتدای تیر محاسبه می شود.بنابراین (جهت مثبت را رو به بالا در نظر می گیریم):

روش دوم: با استفاده از مفهوم انتگرال و سیگما بار مورد نظر را را به یک بار مستطیلی، با شدتی برابر سطح مستطیل مفروض و در فاصله ی           از مبداء (L طول ضلعی است که بار بر آن وارد می شود)، و یک بار مثلثی با شدتی برابر سطح مثلث و در فاصله ی  از مبداء، تقسیم می کنیم.بنابراین:

(واحدها بر اساس SI هستند.)

مثال: عکس العملهای تکیه گاهی را در سیستم مقابل محاسبه کنید.

سیستم پایدار و معین استاتیکی است.

برای نوشتن گشتاور حول هر نقطه ای می توانیم یا از ابتدا به صورت دیفرانسیلی با مساله برخورد کنیم یا مانند گذشته مرکز بار را به دست بیاوریم و مساله را ادامه دهیم.

مثال: با توجه به شکل زیر محل اثر برایند نیروها و کل برایند را به دست آورید.سیستم سه بعدی با بار گسترده ی سطحی متغیر است.

(المانی به صورت مستطیلی در صفحه ی xoy در نظر می گیریم که در شکل با رنگ صورتی نشان داده شده است،بار معادل برابر باری است که بر سطح مستطیلی وارد می شود و در شکل با بار متمرکز آبی رنگ نشان داده شده است.).

 

باید توجه داشت که بنابر المان شکل قبل داریم:

همچنین

لنگر بار گسترده حول محور yها + لنگر نیروهای متمرکز حول محور yها

                                                                                                        

مثال: برای شکل زیر مرکز ثقل و وزن جسم را با ρ ثابت (چگالی ثابت) و ضخامت ثابت t محاسبه کنید.(سمت چپ جسم محدود به سهمی می باشد.)

حال برای راحتی کار ضخامت ثابت t را در نظر نمی گیریم و مساله را دو بعدی تلقی می کنیم. سپس این ضخامت را هم وارد مساله می کنیم.

بنابر شکل داریم:

مثال: اگر بار گسترده ای مانند شکل زیر داشته باشیم برایند این نیروها و عکس العملها ی تکیه گاهی را به دست آورید.

در اینجا به علت برداری بودن نمی توانیم با یک انتگرال گیری کل نیروی F را به دست بیاوریم بلکه باید این جزء کوچک نیرو را به دو قسمت تجزیه کنیم یکی در راستای محور xها و دیگری در راستای محور yها.

تعیین بارهای قائم مشخصه وارد بر تیرها

تعیین بارهای قائم مشخصه وارد بر تیرها:

الف)محاسبة بار شاهتیرها:

در محاسبة وزن تیر, فقط وزن آن قسمت از تیر که از زیر دال کف برجسته است, به حساب می آید چون وزن ناحیة مسترک در دال منظور شده است.

(h×b)×24=0.4×(0.5-0.15)×24=3.36 KN/m

ولی وزن شاهتیر توسط خود نرم افزار تحلیل با توجه به وزن واحد حجم بتن منظور می شود و نیازی به در نظر گرفتن آن نیست.

ب)محاسبة بار دیوار پیرامونی:

وزن دیوار پیرامونی به صورت نیرو در واحد طول محاسبه شده و به صورت یکنواخت بر تیر پیرامونی ساختمان اعمال می شود. در محاسبة وزن دیوار پیرامونی, وزن واحد سطح محاسبه شده برای آن در مرحلة اول در ارتفاع خالص ضرب می شود که در این میان اثر بازشوها نیز منظور می شود.

وزن دیوار پیرامونی در طبقة همکف در جهت دیوار برشی

(3.9-0.5)×3.15=10.71 KN/m

وزن دیوار پیرامونی در طبقة همکف در جهت عمود بر دیوار برشی

(3.9-0.5)×1.89=6.43 KN/m

وزن دیوار پیرامونی در طبقات و در جهت دیوار برشی

(2.95-0.5)×3.15=7.72 KN/m

وزن دیوار پیرامونی در طبقات و در جهت عمود بر دیوار برشی

(2.95-0.5)×1.89=4.63 KN/m

ج)محاسبة بار دیوار داخلی دور راه پله:

وزن دیوار داخلی در طبقة همکف در جهت دیوار برشی(تیپ 10)

(وجود بازشو برای ورودی طبقات)

(3.9-0.5)×2.31×(1-0.4)=4.71 KN/m

وزن دیوار داخلی در طبقة همکف در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ 14)

(وجود 100% بازشو در طبقة همکف برای ورود به ساختمان)

(3.9-0.5)×2.31×(1-1)=0 KN/m

وزن دیوار داخلی در طبقة همکف در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ13)

(تیر پاگرد تراز نیم طبقه)

(3.9/2+2.95/2-.5)×2.31=6.76 KN/m

وزن دیوار داخلی در طبقات در جهت دیوار برشی(تیپ 10)

(وجود بازشو برای ورودی طبقات)

(2.95-0.5)×2.31×(1-0.4)=3.40 KN/m

وزن دیوار داخلی در طبقات در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ 14)

(2.95-0.5)×2.31=5.66 KN/m

وزن دیوار داخلی در طبقات در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ 13)

(تیر پاگرد تراز نیم طبقه)

(2.95-0.5)×2.31=5.66 KN/m

وزن دیوار داخلی در بام در جهت دیوار برشی(تیپ 10)

(2.5-0.5)×2.31=4.62 KN/m

وزن دیوار داخلی در بام در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ 14)

(وجود بازشو جهت خروج به بام)

(2.5-0.5)×2.31×(1-0.4)=2.77 KN/m

وزن دیوار داخلی در بام در جهت عمود بر دیوار برشی(تیپ 13)

(تیر پاگرد تراز نیم طبقه)

(2.95/2+2.5-0.5)×2.31=8.03 KN/m

د)وزن دیوار دورچینی بام:

با فرض ارتفاع 1.2 متر برای ارتفاع جان پناه بام داریم:

1.2×3.1=3.72 KN/m

ه)بار ناشی از پله ها:

تیرهای اطراف راه پله علاوه بر دیوارپیرامونی راه پله بار مرده و زندة پله ها را نیز تحمل می کنند. پله ها بصورت دوخم تعریف شده اند. عرض پله ها برابر 2.45 متر و در طبقه همکف به تعداد 10 پله در هر خم و ارتفاع پیشانی 19.5 سانتیمتر و پاخوری 29 سانتیمتر و طول پاگرد 110 سانتیمتر و در بقیة طبقات به تعداد 9 پله در هر خم و ارتفاع پیشانی 16.39 سانتیمتر و پاخوری 29 سانتیمتر و طول پاگرد 124.5 سانتیمتر ساخته شده اند. که محاسبات بارهای زنده و مردة آنها در جداول صفحات بعدی آورده شده است. و همچنین در سمتی که راه پله در تراز نیم طبقه قرار می گیرد تیرهای قاب به تراز نیم طبقه منتقل شده اند و بعنوان تیر تیپ 13 در پلان تیپ بندی هر طبقه معرفی شده است. که این تیر علاوه بر وزن پاگرد و شمشیری مربوطه وزن دو نیم دیوار داخلی راه پله در بالا و پایین کف موردنظر را نیز تحمل می کند.

و)بار ناشی از کف:

چون برای تحلیل ساختمان مورد نظر از نرم افزار Etabs 2000 استفاده شده است, و این نرم افزار بارهای زنده و مردة ساختمان که بصورت سطحی برروی این عناصر اعمال می شوند را بصورت دوطرفه بروش تقسیم بار ذوزنقه ای به تیرهای کناری انتقال می دهد, پس نیازی به محاسبة بار ناشی از کف بر تیرها نمی باشد. و فقط بار خطی ناشی از موارد قبل را بر تیرها اعمال می کنیم.

تیپ بندی تیرها و شکل پله ها در اشکال صفحات بعدی آورده شده است.

بعنوان مثال برای محاسبة بار وارد(بغیر از بار کف سازی) بر تیر تیپ 1 واقع در همکف داریم:

وزن دیوار محیطی روی تیر تیپ 1=6.43 KN/m

بار مردة واحد طول =6.43=6.43 KN/m

بار زندة واحد طول روی تیر=0 KN/m

بدین ترتیب بار واحد طول برای شاهتیر تیپ 1 حاصل می شود. بهمین ترتیب بار قائم وارد بر تیرهای دیگر محاسبه شده است که خلاصة محاسبات و نتایج آن در جداول صفحة بعد آورده شده است.

و توضیح اینکه تیرهای خرپشته از یک تیپ می باشند و فقط بار ناشی از وزن خود تیر و دال خرپشته بعلاوة بار زنده را تحمل می کنند.

- تزریق پر کنندگی به منظور پایدار سازی خاک های غیر چسبیده

 

 

فصل اول

 

 

- تزریق پر کنندگی به منظور پایدار سازی خاک های غیر چسبیده

چکیده

عملیات تزریق، عبارتست از اقداماتی که طی آن سیالی سخت شونده تحت عنوان دوغاب با عبور از مسیری خاص که توسط عملیات حفاری احداث گردیده است، وارد محیط زمین شده و تحت فشاری معین، درون ناپیوستگی های آن قرار می گیرد.

در صورتی که حین فرایند تزریق، تقابل چندانی بین دوغاب و محیط میزبان صورت نگیرد، به گونه ای که دوغاب فضاهای خالی را پرکرده و هیچگونه جابجایی یا تغییر شکلی را در پیکره محیط ایجاد نکند، عملیات تحت نام تزریق پرکنندگی معرفی می گردد. این نوع تزریق را عموما بمنظور رفع مشکلات ژئومکانیکی و پایدارسازی خاک های غیرچسبنده که عموما درشت دانه اند، بکار گرفته می شوند. به علت نفوذپذیری بالا، ورود دوغاب به این قبیل خاکها براحتی صورت می پذیرد. در ادامه، دوغاب سخت شده در فضاهای خالی، موجب ایجاد اتصالات مکانیکی مناسبی در محیط خاک می شود که پیوستگی آن را افزایش خواهد داد. بنابراین، عملیات تزریق پرکنندگی به عنوان یکی از روش های اصلی بهبود خواص مکانیکی در خاکهای غیر چسبنده است.

در این مقاله، ضمن بررسی کیفی این عملیات از نظر پارامترهای اصلی آن، یعنی موقعیت و ابعاد منطقه تزریق، ملاحظات اجرایی، آرایش گمانه ها، فشار تزریق و مواد مورد استفاده، به عنوان مطالعه موردی، پروژه بهسازی پی ایستگاه راه آهن کلگن آلمان و تزریق در آبرفت های پی سدالاعلی مصر، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

کلمات کلیدی

تزریق پرکنندگی، بهسازی پی، پایدارسازی خاکهای غیر چسبنده

1-مقدمه

تزریق در خاک، از جمله مباحث مهم در بهسازی پی های خاکی و کم عمق است. بعضی از خاکها به علت نسبت تخلخل زیاد و عدم پیوستگی دانه ها در برابر بارهای وارده بسیار تغییر شکل پذیر هستند. به منظور استحکام این نوع خاکها روش های بسیار متعدد و پیشرفته ای وجود دارد. روش های لرزشی تحکیم خاک، تراکم دینامیکی، زهکشی و.. از جمله روش های بهبود شرایط ژئوتکنیکی خاک است. تزریق دوغاب نیز می تواند به عنوان یک روش بهسازی بکار گرفته شود که بسته به شرایط، دارای تکنولوژی اجرایی مختلفی نیز می باشد. البته شرایط خاص خاک، بویژه چسبندگی ذرات، وجود رس، نفوذپذیری کم در خاک های ریزدانه و.. باعث می گ تا عملیات تزریق در خاک، بسادگی تزریق در سنگ نباشد. همین امر باعث بوجود آمدن تکنیک های متنوع تزریق در خاک می شود که بعضا آنان را از هدف اصلی تزریق، یعنی جانشینی دوغاب به جای سیال موجود در ناپیوستگی ها جدا میسازد. در برخی از روش ها، دوغاب به جای نفوذ در محیط، به عنوان ابزاری جهت فشرده سازی، تحکیم و یا برداشت خاک بکار می رود. تزریق پرکنندگی را می توان نزدیک ترین روش بهسازی ی به تزریق تحکیمی در سنگ دانست. در این فرایند، دوغاب با نفوذ به محیطهای ناپیوسته و پرکردن فضای متخلخل، باعث افزایش مقاومت محیط می گردد. این عمل می تواند در خاکهای درشت دانه و غیرچسبنده بسیار مفید واقع گردد.

پایدارسازی خاکهای غیرچسبنده به جهت بهبود مقاومت (مقاومت برشی و مقاومت فشاری) انجام می گردد. بعلت پرشدن فضاهای خالی با مواد سخت شونده، آب بندی خاک نیز بطور همزمان صورت می پذیرد. شکل 1 نشان دهنده دو مورد پایدارسازی خاک در پی ساختمان و محیط اطراف تونل است. در واقع، خاک های پایدار شده، می توانند بعنوان دیواره های حفاظتی نیز بکار روند. از مزایای مهم پایدارسازی، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

خاک پایدارشده، بارهای ناشی از ساختمان (سازه) را بدون ایجاد تغییر شکل زیاد، به لایه های زیرین خاک منتقل می کند.

-خاک پایدارشده، مقاومت لازم برای پی را در شرایط بارگذاری جدید تامین می نماید.

-خاک پایدارشده سازه را در برابر تغیر شکلهای ناشی از فشار زمین (که به سمت ناحیه گودبرداری شده مجاور اعمال می گردد)، محافظت می نماید.

براساس دستیابی به اهداف فوق، می توان به موقعیت و شکل منطقه تزریق پی برد. از جمله خواصی که بهمراه تزریق پایدارسازی در خاک ایجاد می گردد، آب بندی است. بهرحال، پس از انجام عملیات درمنطقه تزریق شده، اهداف زیر باید تامین گردند.

-پایدارسازی محدوده ای مشخص از پی یا اطراف تونل

-آب بندی منطقه در برابر جریان ابهای زیرزمینی

2-موقعیت و ابعاد منطقه تزریق

موقعیت منطقه تزریق، براساس تامین مقاومت لازم برای انتقال بار به لایه های پایین تر و جلوگیری از ایجاد تغییرشکلهای غیرمجاز، تعیین می گردد. عملیات تزریق را می توان قبل از شروع گودبرداری به پایان رساند. در نتیجه عملیات تزریق، هیچگونه تداخلی با عملیات گودبرداری نخواهد داشت. ابعاد منطقه تزریق به میزان پایداری لازم در محل وابسته است. ساده ترین طرح در این موارد، ایجاد یک دیواره وزنی است. ناحیه تزریق، تحت بار ناشی از ساختمان، تنش های محلی ناشی از وزن خاک و آبهای زیرزمینی واقع می شود. در محاسبات پی این منطقه ضریب اطمینان در برابر لغزش دوران، نشست و شکست مدنظر قرار می گیرد. مولفه های افقی بار ناشی از وزن خاک و آبهای زیرزمینی را نیز می توان با اجرای مهار متعادل ساخت.

 

شکل 1: نمونه هایی از بهسازی خاک توسط تزریق پر کنندگی (الف و ب) بهسازی پی ساختمان  (1) بدنه ساختمان  (2) ساختمان جدید  (3) ناحیه تزریق شده با مقاومت فشاری 3 مگا پاسکال  (4) ناحیه تزریق شده با مقاومت فشاری 5/1 مگا پاسکال   (5) مهارهای با ظرفیت 500 کیلونیوتن  (پ) بهسازی فضای اطراف تونل  (1) مقطع خاک (2) سطح زمین    (3) تونل راه آهن    (4) شفت حفر شده به منظور انجام عملیات تزریق  (6) پر شدگی متشکل از ماسه و شن   (7) شن   (8) رس ترشیاری (ابعاد و فواصل تماما بر حسب متر می باشد.)

 

شکل 2: نمایی از ملزومات محاسباتی در طراحی محدوده تزریق

(1) سطح فونداسیون ساختمانی که تحت بهسازی پی می باشد. (2) سطح فونداسیون ساختمان جدید.(3) منطقه تزریق  (4) سطح لغزش دایره ای و شعاع آن به منظور تحلیل شکست خاک (5) محدوده ترشح دوغاب  (6) محدوده گسترش نامطلوب تزریق   (7) سطح برش   (8) حاشیه فرضی سایت جدید، p: بار ساختمانی

   G: وزن مرده ناحیه تزریق  E0 فشار اولیه خاک  R برآیند بارها   P0 فشار خاک تحت ناحیه تزریق

به منظور تحلیل تنش و ارزیابی آن، باید به میزان مقاومت منطقه تزریق یعنی وضعیت تنش های منطقه در شرایط شکست، پی برد. این مقاومت به خواص درونی خاک و نوع مواد تزریق شده وابسته است. ارزیابی و تعیین مقاومت خاکهای پایدار شده بوسیه تزریق توسط سیمان، با نمونه برداری و آزمایش براحتی امکان پذیر می باشد. اما ارزیابی خاکهای تزریق شده با ژل های سیلیکاتی، مشکل تر است. این مساله به علت رفتار خزشی این گونه خاکها تحت بار ثابت می باشد. با توجه به شکل 2 ضریب اطمینان در برابر شکست در سطح شماره 7 را می توان با استفاده از میزان مقاومت برشی محاسبه نمود. بعد از تزریق، مقدار زاویه اصطکاک داخلی ثابت مانده و چسبندگی افزایش می یابد. زاویه سطوح برشی   ، از رابطه (1) بدست می آید.

که   زاویه اصطکاک داخلی خاک است.

گسترش ناحیه تزریق، باعث تراوش، نشست و تورم محیط به سمت گودبرداری های مجاور می گردد. که این خود، باعث افزایش ضریب اطمینان در برابر لغزش، دوران و شکست برشی است. با این وجود، این قبیل گسترش یافتگی ها به علت کاهش در فضای ساختمانی جدید، نامطلوب است. ممکن است تورم و تراوش دوغاب به محیط مجاور، ناخواسته و غیرقابل جلوگیری باشد، اما بهر حال باعث ایجاد شرایط تغییر شکل قابل قبول می گردد.

3-ملاحظات اجرائی

محیط عملیات تزریق پرکنندگی، اغلب یک محیط ابرفتی (خاک درشت دانه) است. در این حالت، مسیر ماده تزریق، شبکه ای از مجراهای نامنظم و با ابعاد مختلف می باشد. به همین علت معمولا قابلیت تزریق پذیری رسوبات آبرفتی بسیار کمتر از محیط سنگی است، که این خود نیازمند بکارگیری روش های ویژه و دوغاب های متفاوت می باشد.

به علت ریزشی بودن اکثر گمانه های حفر شده در این گونه خاکها، لوله گذاری اهمیت ویژه ای می یابد. حفاری به هر دو صورت دورانی یا ضربه ای ممکن است انجام گیرد.

اما لوله گذاری گمانه باید به طور همزمان با حفاری صورت پذیرد. مایع حفاری مورد استفاده، می تواند آب باشد. در شرایط نفوذپذیری بسیار زیاد، می توان حفاری و ترزیق را بطور همزمان انجام داد. در این شرایط در قطعات 30 تا 50 سانتی متری، بلافاصله پس از حفاری، حجم مقرری از دوغاب تزریق می گردد و این کار تا عمق مورد نظر ادامه می یابد. در این روش، اثر تزریق و توزیع دوغاب در خاک بسیار نامنظم بوده و منطقه نفوذ دوغاب گسترده است. معمولا در ساختگاههای دائمی و حساس از این روش استفاده نمی شود.

یکی از روش های معمول در تزریق پرکنندگی و حتی تزریق خاک شکنی، تزریق مانشس است. در این روش، ابتدا گمانه ای به قطر حدود 100 میلی متر تا عمق معین حفر و لوله گذاری می گردد. پس از آن، یک لوله پلاستیکی یا فولادی به قطر داخلی بسیار کمتر وارد گمانه می شود. این لوله، لوله مانشت نام دارد و حاوی سوراخ هایی به فاصله 30 تا 50 میلی متر و یا بیشتر می باشد. این سوراخ ها با یک لاستیک نرم پوشیده شده اند. عملکرد این لاستیک ها مانند سوپاپ است. قبل از تزریق، ابتدا فضای بین لوله مانشت و لوله جدار با دوغابی غنی از رس پر می شود. این محدوده از گمانه که توسط دوغاب پرشده است را آستین یا جلد گویند. همزمان با این عمل، لوله جدار نیز به بالا کشیده می شود. پس از طی مدتی که دوغاب مقاومت کافی بدست آورد، لوله دیگری بنام لوله تزریق که قطر آن از لوله مانشت کمتر است به آن وارد می گردد. عمل لوله تزریق، انتقال دوغاب به مقطع مورد نظر تحت فشار معین می باشد. همراه لوله، یک سیستم پکر منفرد یا مضاعف وجود دارد. سیستم پکر باید بگونه ای در گمانه مستقر گردد که خروج دوغاب تنها از سوراخ های موجود در مقطع مورد تزریق، صورت پذیرد. لاستیک های موجود در سوراخ ها به گونه ای طراحی شده اند که اجازه خروج به دوغاب را خواهند داد، اما از بازشت یا ورود آن به محیط درون لوله مانشت ممانعت می کنند.

 

شکل (3) تزریق مانشت قطر گمانه در حدود100 میلیمتر می باشد. (الف) مراحل عملیات (1)حفاری و لوله گذاری  (2) پر نمودن گمانه توسط دوغاب جلدی  (3 و 4) حرکت دوغاب از گمانه به مقطع (ب) جزئیات تجهیزات درون گمانه در حین تزریق (1) دوغاب جلدی   (2) پکر مضاعف  (3) لوله سوپاپ دارPVC   (4) سوپاپ لاستیکی (5) لوله تزریق

در روش مانشت، ابتدا گمانه های دسته اول از پایین به بالا تزریق می شوند. دوغاب مورد استفاده در مرحله ابتدایی سوسپانسیون سیمان بنتونیت است که نسبت آب آن بر اساس مشخصات خاک تعیین خواهد شد. در هر مقطع، حجم تعیین شده ای از دوغاب تزریق می گردد. در مرحله دوم، گمانه های دسته دوم نیز با دوغاب سوسپانسیون سیمان بنتونیت تزریق می شوند. اما دراین مرحله سعی بر آن است که حجم بیشتری از دوغاب به نقاطی که در مرحله قبل حجم کمتری را دریافت کرده اند وارد شود. بعد از طی این رویه می توان لوله های مانشت را با محلول شیمیایی تزریق نمود. روند مذکور را می توان در موردگمانه های دسته سوم نیز بکار برد.

پس از اتمام عملیات، گمانه های کنترلی به جهت ارزیابی وضعیت نفوذ دوغاب در زمین حفر می گردند. همانطور که ذکر شد، یکی از بهترین راههای برریس یک منطقه به لحاظ تزریق پذیری (چه در تزریق آب بند و چه در نوع تحکیمی) انجام آزمایش های فشار آب است. گمانه های کنترلی در جایی حفر می گردند که میزان مصرف دوغاب آنها بیش از متوسط مصرف بوده است. تعیین نفوذپذیری با تزریق اب در فشاری کمتر از فشار تزریق در این گمانه ها صورت می پذیرد و در صورتی که قم دار نفوذپذیری تا حد مطلوب کاهش نیافته باشد، فرایند تزریق در لوله های مانشت،دوباره آغاز می گردد. پس از آن، کنترل مجدد انجام می شود و این روال تا جایی ادامه می یابد که بتوان به نفوذپذیری مطلوب دست یافت.

3-1-آرایش گمانه ها

بطور کلی، آرایش گمانه ها و لوله های مانشت با هدف ایجاد یک محیط تزریق همگن و بهم چسبیده طراحی می گردد. در شکل 4 نمونه هایی از آرایش گمانه های تزریق پرکنندگی در خاک نشان داده شده است. فاصله بین لوله های مانشت در مقطع AAدودا یک متر می باشد و از دو گروه گمانه استفاده شده است. ابتدا گمانه های گروه 1 و پس از آن گمانه های گروه 2 مورد تزریق قرار گرفته اند. البته در بخش های بالایی، فاصله گمانه ها بهم نزدیک می شود. گمانه های تزریق دارای آرایش های گوناگونی هستند. اما در حالت معمولی، می توان گمانه ها رادر یک شبکه و در چند سری متعدد (معمولا سه

سری) قرار داد که به نوبت تزریق می شوند. فاصله بین لوله ها با افزایش حجم تزریق، بیشتر می گردد.

این فاصله، در خاکهای درشت دانه و شدیدا نفوذپذیر حتی به 4 متر نیز می رسد. میزان حفاری در هر مترمکعب خاک مورد تزریق، براساس هزینه و مدت کار تعیین می شود. بعنوان مثال منطقه کوچکی چون شکل 4-الف، نیازمند 44/1 متر حفاری در هر مترمکعب است. درحالی که برای منطقه بزرگی چون اطراف یک تونل در حد 6/1 متر در هر مترمکعب می باشد.

 

مثالی از نحوه ی آرایش گمانه ها و نقاط تزریق. (الف) مقطع قائم (1) گروه اول لوله های مانشت، در حدود 100 تزریق در هر آستین (گمانه) (2) گروه دوم لوله های مانشت،در حدود 200 تزریق در هر آستین (گمانه) (3) سطح عملیات (ب) مقطع افقی در سطح AA (ابعاد و فواصل تماما برحسب متر هستند)

معمولا بعنوان پیش فرض اولیه باید به ازای هر متر مکعب زمین مورد تزریق 6/0 تا 1 متر حفاری در نظر گرفته و فرض گردد که 60 تا 80 درصد منافذ با دوغاب تزریق پر می شود.

3-2-فشار تزریق

سطح فشار تزریق باید همواره کمتر از حد فشار شکست نگاه داشته شود. فشار معمول در این گونه عملیات در حدی بین 1/0 تا 2/0 مگاپاسکال است. سرعت تزریق نیز مقداری بین 5 تا 151 لیتر بر دقیقه متغیر می باشد.

3-3-مواد تزریق

مواد تزریق و خواص رفتاری آنها،باید براساس نفوذپذیری خاک تعیین گردد. در شکل 5 محدوده کاربردی از مصالح سنگی و خاکی نشان داده شده است.

پس از تزریق مواد، دوغاب باید مقاومت محیط را به حدکافی افزایش دهد. این مساله ناشی از سیمانته کردن خاک بوده که از تماس ذرات محیط با یکدیگر و اندرکنش بین آنها بوجود می آید. محیط پایدار شده، باید در برابر آبهای زیرزمینی مقاوم باشد. این مساله باعث می شود که در مقاوم سازی خاک فقط سوسپانسیون هایی که تشکیل دهنده پیوندهای آبی هستند (و مخلوطهای شیمیایی با خواص مشابه) مدنظر قرار گیرند. دوغاب، پس از سفت شدن در محیط باید در برابر نفوذ اب مقاوم باشد. این خود مستلزم پایداری دوغاب در برابر فرسایش است. سوسپانسیون های پایه سیمانی با پرکننده و ژل های مقاوم پایه سیلیکاتی، مقتضیات موجود در این گونه عملیات تزریق را برآورده می کنند. طبق شکل 5 قابلیت پذیرش و کاربرد سوسپانسیون های سیمانی و ژل های مقاوم، محدود به دانه بندی خاک مورد تزریق است.

 

شکل 5-محدوده کاربردی مواد تزریق. (1) قطر ذرات عبوری از الک (درصد وزنی)، (2) قطر دانه ها، (3) سیلت، (4) ماسه، (5)گراول، (6) گبل ها، (7)شفته (8)سیمان معمولی، (9)سیمان ریزدانه، (10) دوغاب پایه سیلیکاتی، (11)رزین، (12) عملیات تزریق با فشار، (13) سیمان فوق ریزدانه

خواص مقاومتی دوغاب سیمانی، توسط محتوای سیمان و نوع پرکننده بکار رفته در آن کنترل می گردد. انجام تست های آزمایشگاهی به منظور ارزیابی میزان پایداری دوغاب، قبل از شروع عملیات تزریق یک امر معمول است.

دوغاب های مختلف، حداقل باید به لحاظ خواص جریانی، ته نشین شدگی و مقاومت فشاری، مورد آزمایش قرار گیرند و در نهایت باید تمامی اجزاء تشکیل دهنده دوغاب و مقدار آنها ثبت گردد. این اجزاء می تواند مخلوطی از سیمان، پرکننده، بنتونیت، افزودنی ها و اب باشند. در صورت لزوم باید میزان سازگاری و مقاومت دوغاب در برابر آبهای زیرزمینی نیز مورد آزمایش قرار گیرد.

در مورد مواد پایه سیلیکاتی، باید به دو مساله توجه داشت، دوام و صدمات زیست محیطی آنها. ژل های سیلیکاتی مقاوم تحت شرایط اولیه خنثی (نبود خاک یا آب های زیرزمینی قلیایی) بسیار بادوام هستند. همچنین برخی از ژل ها به لحاظ رفتار خزشی نیز باید مورد توجه قرار گیرند. از سویی صدمات زیست محیطی این مواد شیمایی، دیگر نکته مورد توجه است. از این رو، بکارگیری پمپ های شیمیای، مطالعه سوابق این قبیل مواد در پروژه های پیشین و مقایسه ترکیب های مختلف و عملکرد محیطی آنها از مسائل پیشنهادی است.

4-مطالعات موردی

4-1-بهسازی پی ایستگاه راه آهن اصلی کلگن آلمان جهت ساخت راه آهن زیرزمینی

در این پروژه، نمونه ای از روش تزریق پرکنندگی در خاک به منظور پایدارسازی و آب بندی معرفی می گردد. تزریق خاک در فضای کاری بسیار محدود و کوچکی انجام گرفته است. شکل 6 مقطعی از وضعیت پروژه و گمانه های تزریق را نشان می دهد.

 

شکل 6-نمایی از محدوده ی عملیات تزریق در ایستگاه راه آهن کلگن (الف)مقطع قائم از پی. (1)محدوده ی تزریق (2)لوله های تزریق (3)پی رستوران ایستگاه، (4)پی پل ریل، (5) محل زیرزمینی انجام عملیات، (6)پوشش تونل راه آهن زیر زمینی، (7)فضای تونل (ب)نمای افقی از شبکه گمانه های تزریق (8)تزریق اولیه، (9)تزریق ثانویه، (ابعادو فواصل تماما برحسب متر هستند)

 

5-نتیجه گیری

با بررسی مطالب ذکر شده در بخش های ابتدایی مقاله و همچنین مطالعات موردی،
می توان نکات زیر را به عنوان نتایج کلی ذکر نمود:

-عموما هدف از تزریق پرکنندگی، پایدارسازی و یا آب بندی محیط ناپیوسته و متخلخل خاکهایی است که غیر چسبنده بوده و بسیار نفوذپذیر هستند. این نوع تزریق از نظر فرآیند حرکت دوغاب در محل تزریق مشابه تزریق تحکیمی در سنگ است.

-بمنظور عدم تداخل مراحل و فعالیت های اجرای احداث، بهتر است که عملیات تزریق قبل از شروع گودبرداری به پایان رسیده باشد.

-استحکام و آب بندی محلی تزریق، باید قبل و بعد از تزریق توسط تست های مقاومتی و نفوذپذیری برجا و آزمایشگاهی کنترل شود تا میزان موفقیت و عملکرد تزریق مواد ارزیابی قرار گیرد. بهرحال، تزریق در محیط، بمنظور دستیابی به یک حد مقاومت یا نفوذناپذیری خاص و معین صورت می پذیرد.

-روش معمول در تزریق پرکنندگی روش مانشت است که طی آن دوغاب به صورت پرفشار از لوله ای درون گمانه به محیط زمین تزریق می گردد. و معمولا آرایش گمانه ها در این روش به گونه ای است که پس از تزریق، محیطی همگن، بهم چسبیده و یکنواخت ایجاد می گردد.

-در انتخاب فشار تزریق، باید به فشار شکست محیط در مقطع تزریق دقت داشت. فشار تزریق نباید از فشار شکست بیشتر باشد. همچنین دوغاب تزریق با توجه به خواص محیط، از مواد بسیار ریزدانه که عموما شامل سیمان، رس وافزودنی هاست تشکیل یافته است.

 

فصل دوم

 

- استفاده از روش های شیمیایی در تثبیت خاک

1-مقدمه

بنا به نظر KEDZI (1979) هدف اصلی تثبیت شیمیایی خاک نگهداری ویژگیهای خاک، و همچنین توجه به نقطه برداشت مهندسین و صرف نظر از رطوبت در محیط مربوطه می باشد، او قصد داشت که عکس العمل های بین آب و خاک را به وسیله واکنش های سطحی تغییر دهد. کما اینکه TAN (1998) معتقد می باشد که مواد معدنی خاک رس از لایه های گوناگون سستی که به یون های روی سطح این لایه ها پیوسته و بوسیله هیدروسفر مولکول های آب جذب شده احاطه گردیده است، تشکیل گردیه است. در یک محیط آبی این یون ها آزادانه در هیدروسفر ذرات خاک رس حرکت کرده و به طور تصادفی جابجا می شوند. بسیاری از این یون ها بوسیله تعدادی مولکول های آب در چنین محیطی حل شده و هیدروسفر خاک رس را بالا می برند. تعداد زیادی از مولکول های آب و تحرک یونهای مثبت و منفی در سیستم آب و خاک رس خصلت پلاستیکی یا شکل پذیری ناخواسته را تولید می نمایند. از این رو خاک های محتوی ذرات خاک رسی که سطح مخصوص بزرگتر و میل ترکیبی قویتری به آب دارند، نسبت به ذرات خاک رسی که سطح مخصوصی خیلی کوچکتر و میل ترکیبی کمتری با اب دارند، دارای شکل پذیری آشکارتری می باشند.

برای کاهش چنین مسائلی دو روش پیشنهاد شده است:

اولا با استفاده از مکانیزم مبادله یونی، ثانیا با استفاده از مکانیزم یونیزاسیون.

2-آزمایشگاه رویه ها

2-1-طبقه بندی خاک ها

آزمایش طبقه بندی خاکها براساس تحلیل ته نشینی غربال کردن متحد با الک و با تعیین ذرات خوب به روش هیدرومتری بوسیله HEED (1980) و طبق BS (1990) پیگیری می گردد. نتایج سه خاک که مورد بررسی قرار گرفت را می توان در جدول 1 مشاهده نمود.

حدود سفتی

در این آزمایش بیشتر از خاک های خشکی که از الک    425 عبور کرده بودند، استفاده گردید. حدود سفتی استفاده شده در روش های نفوذ سنج مخروطی که به ترتیب 7 روز و 14 روز پس از آمیختن و تناسبات مخلوط برای خاک های تثبیت شده انجام گردید، در جدول شماره 2 ارائه گردیده است.

 

نتایج این آزمایش (حدود سفتی) به ترتیب در تصاویر 1 و 2 ارائه گردیده است. در این آزمایش، تناسبات مختلف تثبیت کننده مایعی، نتایج مختلفی را روی نشانه خمیری (PLASTICITY INDICES) و انقباض (LINEAR SHRINKAGE) خاک های طبیعی آشکار نموده است. قابل ذکر است که تاثیر اضافه نمودن تثبیت کننده مایعی در خاک های طبیعی به طور قابل ملاحظه ای کاهش نشانه خمیری و انقباض خطی خاک های طبیعی را بهه همراه می دارد. همانطور که در تصویر مشاهده می گرد این تاثیر در خاک شماره 1 شدیدتر می باشد.

 

تصویر 1-کاهش نشانه خمیری بعد از 14 روز

 

تصویر 2-کاهش انقباض خطی بعد از 14 روز

با توجه به تصاویر 1و 2 یک کاهش 10 درصدی برای خاک شماره 3 گزارش شده است. که می توان دلیل آن را به عکس العمل های بین اجزا تثبیت کننده مایعی و صفحات نازک رسی در خاک شماره 2 و 3 نسبت داد. تثبیت کننده مایعی که برای مدت طولانی در خاک ها می ماند، می تواند نشانه خمیری و انقباض خطی خاک ها را کاهش دهد. به طور کلی می توان استدلال نمود که واکنش شیمیایی بین اجزاء تثبیت کننده مایعی و صفحات نازک رسی تقریبا کامل گردیده است.

3-نسبت رطوبت- چگالی

در این آزمایش خاک های خشک عبور کرده از الک 5 میلیمتری برای تعیین شکل پذیری میزان رطوبت بهینه (OMC) و حداکثر چگالی خشک (MDD) در طبیعت  و تثبیت کننده خاک بکار گرفته شده است. تاثیر تثبیت کننده مایعی روی میزان رطوبت بهینه و حداکثر چگالی خشک خاک های طبیعی به ترتیب در تصاویر 3و4 مشاهده می گردد. این تثبیت کننده میزان رطوبت بهینه را کاهش و حداکثر چگالی خشک خاک های طبیعی را افزایش می دهد و بطور شیمیایی صفحات کوچک خاک رس را خنثی نموده و مولکو های آب را که ضامن صفحات نازک رسی هستند، رد می نماید.

خاک های محتوای میزان رس بالاتر در مقایسه با خاک های محتوای رس پایین تر (خاک 1) میزان رطوبت بهینه را بیشتر کاهش می دهند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که نسبت فراوانی واکنش شیمیایی بین صفحات ناکز رس و اجزاء تثبیت کننده مایعی در خاک های محتوای رس بیشتر میزان مولکو های آب را کاهش می دهد. به هر حال خاک های محتوای رس کمتر در قیاس با خاک های محتوای رس بیشتر حداکثر گالی خشک بالاتری را تولید می نمایند. این ممکن است باعث افزایش مصرف اجزاء تثبیت کننده مایعی در واکنش با صفحات نازک رسی در خاک های محتوای رس بالاتر گردد.

 

تصویر 3-ارتباط رطوبت بهینه و تثبیت کننده مایعی

4-مقاومت فشاری محدوده نشده (USC)

نمونه های مقاومت فشاری محدود نشده بوسیله تراکم ساکن پس از حداکثر چگالی خشک (MDD) و میزان رطوبت بهینه (OMC) تثبیت کننده خاک ها که از میان آزمایش تراکم استاندارد تعیین شده بود مهیا گردید.

نمونه ها در قالب استوانه ای به ارتفاع 100 میلی متر و قطر 50 میلی متر طبق BS1924 (1990) بکار برده شد. اضافه بر آن می توان به تحقیق بوسیله چیوو CHEW (1990) در مورد روش مخلوط نمودن اشاره نمود. نمونه ها پس از اینکه به طور صحیح مخلو ده بودند، به ترتیب در روزهای 14، 7، 28 روزه آزمایش گردیدند.

 

همانطور که در جدول شماره 3 ارائه شد، در محدوده مقاومت فشاری تثبیت کننده مایعی خاک های طبیعی را افزایش می دهد. افزایش بالای 60 درصد می تواند بوسیله استفاده نسبت های مختلف تثبیت کننده مایعی در طرز عمل خاک های طبیعی انجام گردیده باشد که افزایش مقاومت بوسیله هرخاکی با نسبت های مختلف تثبیت کننده مایعی را می توان در تصویر 5 مشاهده نمود.

 

با توجه به جدول شماره 3 افزایش برای همه مخروطهای خاک بطور فراوان پس از 7 روز زمان گیرش افزایش و بعد از 28 روز کم می گردد. این می تواند بهترین دلیل برای اجزاء شیمیایی تثبیت کننده مایعی باشد، که به طور فعال با صفحات نازک رسی عکس العمل نشان می دهند.

نسبت های مختلف تثبیت کننده مایعی در خاک های مختلف را می توان در تصویر شماره 6 مشاهده نمود. با توجه به تصویر، خاک شماره 1 بالاترین بهبودی را در مقابل خاک شماره 3 برای همان نسبت تثبیت کننده مایعی دارد.

 

5-نتیجه گیری

بر پایه آنچه اینجا ارائه گردید، نتایج زیر در مورد علمکرد ثتبیت کننده ماعی بدست یم آید:

تثبیت کننده مایعی انعطاف پذیری و انقباض را با جلوگیری از جذب مجدد مولکول های آب کاهش میدهد.

تثبیت کننده مایعی با یونیزه نمودن و مبادله مولکول های آب سطح صفحه های نازک رسی میزان رطوبت را کاهش می دهد.

تثبیت کننده مایعی حداکثر چگالی خشک را با خنثی نمودن و چیدن منظم دوباره صفحات نازک رسی افزایش می دهد.

تثبیت کننده مایعی مقاومت فشاری را با افزایش پیوستگی بین ذرات افزایش می دهد.

 

 

فصل سوم

 

-  رفتار پرده های سپر فلزی ساحلی در مقابل خاکهای روان شده

چکیده

پدیده روانگرایی در بسیاری از زمین لرزه های عظیم به ویژه در ساختگاه های دارای خاک های ماسه ای نامتراکم مشاهده شده و صدمات فراوانی به سازه های موجود روی این زمین وارد آورده است. از جمله سازه های اسیب پذیر در اثر ارتعاشات دینامیکی و به دنبال آن روانگرایی خاک ا، دیوارهای ساحلی موجود در کناره دریاها و رودخانه ها بوده که هم خاک اطراف آنها اشباع است و هم اغلب ناتمراکم بوده و شرایط روان شدن برای آنها فراهم است. این دیوارها در دو نوع کلی وزنی و انعطاف پذیر (عمدتافلزی) ساخته می شوند. در این مقاله عملکرد نوع انعطاف پذیر با استفاده نرم افزار PLAXIS بررسی شده است. رفتار ماسه های نامتراکم در شرایط زهکشی نشده، نرم شوندگی کرنشی است. نتایج تحلیل ها حاکی از آن می باشد که با افزایش زاویه اصطکاک داخلی لایه نامتراکم، گیردار کردن سپر در لایه متراکم، کاهش حداکثر دامنه شتاب ارتعاش دینامیکی، کاهش مدت زمان ارتعاش دینامیکی، افزایش ضخامت سپر، کاهش ارتفاع آب جلوی سپر، کاهش فاصله بندی مهارها در راستای ارج از صفحه، و کاهش عمق جای گیری مهارها کلمات کلیدی: دیوار ساحلی- پرده سپر فلزی- روانگرایی- فشار هیدرودینامیکی- تحلیل عددی

1-مقدمه

دیوارهای ساحلی در دو نوع کلی وزنی و انعطاف پذیر ساخته می شوند که امکان پهلوگیری و تکیه کشتی ها و احتمالا مهار آنها و در ضمن نگهبانی از خاکریز پشت دیوار در شرایط حداکثر رقوم اب را فراهم می کنند. پرده های سپر فلزی که 70 تت 80 درصد دیوارهای انعطاف پذیر را شامل می شوند، می توانند به آرامی تغییر شکل دهند. نکاتی که در طراحی این نوع از سازه های نگهبان وجود دارد، اندکی از دیوارهای وزنی پیچیده تر است. پرده های سپر فلزی را در دو نوع با مهار و بدون مهار احداث می کنند و مهاربندی آنها به شیوه های مختلف انجام می پذیرد.

روانگرایی زمین های ساحلی، خرابی فراوانی پرده های سپر فلزی موجود در این محل ها وارد ساخته است. در این موارد، کارایی این سازه ها به علت نشست و تغیر مکان بیش از حد، از بین می رود و شالوده سازه های روزمینی و زیرزمینی نزدیک ساحل بر اثر تغییر شکل و گسیختگی جریانی زمین، تخریب می گردند.

در زمین لرزه های Puerto Montt (شیلی- 1960) Niigata (ژاپن- 1964) و Akita (ژاپن-1983) دیوارهای ساحلی که عمدتا از جنس سپر فلزی بودند، درجات مختلف خرابی شامل چرخش و تغییر مکان افقی را تجربه کردند.

پژوهشگران مختلف، تحلیل های عددی و آزمون های آزمایشگاهی متعددی (ازمون های مدلی میز لرزه و سانتریفوژ) را به منظور بررسی عملکرد سپرها در مقابل روانگرایی خاک صورت داده اند. در این مقاله، رفتار پرده های سپر فلزی هنگام روانگرایی خاک اطراف و پی دیوار با استفاده از نرم افزار PLAXIS مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است.

2-فرضیات تحلیل

محدوده در نظر گرفته شده برای تحلیل سپرها برای 200 متر طول، 40 متر عمق در مرز راست و مرز چپ با عمق متغیر می باشد. داخل کل محدوده 2 تا 3 لایه خاک ت تعریف می شود. پرده سپر فلزی در فاصله 50 متری از مرز سمت چپ قرار دارد و ارتفاع‌آن در بررسی ها، متغیر است. در تعدادی از تحلیل ها، سپرها مهار شده اند. نوع مهارها، با انتهای ثابت (که یکی از دو پیش فرض PLAXIS می باشد) فرض شده است. در شکل 1، هندسه کلی مربوط به محدوده تحلیلی سپرهای فلزی آمده است.

با توجه به ویژگیهای پرده های سپر فلزی، نوع تحلیل ها، کرنش صفحه ای در نظر گرفته شده که برای سازه های با سطح مقطع و وضعیت تنش کمابیش یکنواخت در راستای عمود بر سطح استفاده می گردد. ازدیدگاه دیگر با توجه به ارتباط مستقیم روانگرایی با تغییرات فشار آب حفره ای، نوع تحلیل ها تنش موثر است و چون مدت زمان رخداد زلزله کوتاه بوده و بررسی ها فقط در این بازه زمانی محدود انجام می پذرند و رفتارهای پس از زلزله مدنظر نبوده است، تحلیل ها در شرایط زهکشی نشده انجام شده اند.

برای شبکه بندی محیط خاکی، از المان های مثلثی 15 گرهی (که ماتریس سختی را در 12 نقطه محاسبه می کنند)و برای پرده های سپر فلزی با توجه به ضخامت اندک و نفوذناپذیری آنها، ازالمان های تیری 5 گرهی بهره گرفته شده است.

از آنجا که در برنامه PLAXIS نمی توان محیط آب

 

شکل 1-هندسه مدل تحلیلی پرده های سپر فلزی ساحلی (بدون مقیاس)

را به صورت جداگانه (همچون لایه های خاک) تعریف کرد و فشارهای هیدرواستاتیکی تنها با تعریف تراز آب مشخص می شوند. فشار هیدرودینامیکی وارد از طرف آب بر دیوار ساحلی را با استفاده از رهیافت وسترگارد (1933)، برای مدل تعریف می کنیم. رابطه 1 برای محاسبه اضافه فشار دینامیکی آب جلوی دیوار به علت زلزله برای عمق Y از تراز آب ارائه شده است:

(1)

که h عمق آب جلوی دیوار،    وزن مخصوص آب،    شتاب افقی زلزله و g شتاب ثقل است.

پیش فرض گیرداری استاندارد در PLAXIS  در حالت تحلیل کرنش صفحه ای به مرزهای قائم موجود در طرفین مدل، قید افقی و به مرز افقی موجود در پایین ترین تراز مدل، قید افقی و قائم می دهد. همچنین دو مرز چپ و راست جاذب انرژی هستند. زلزله با اعمال یک شتاب مشخص در مرز پایینی، مدل می شود.

در تحلیل های این مقاله، بارگذاری دینامیکی یا به صورت موج سینوسی بوده یا شتاب نگاشت زلزله طبس (1987) مورد استفاده قرار گرفته است. در شکل 2 این شتاب نگاشت با مدت زمان 10 ثانیه ارائه شده است.

 

 ماسه های شل تحت شرایط زهکشی نشده رفتار نرم شوندگی کرنشی از خود نشان می دهند. مدل Soft Soil موجود در PLAXIS (بنا بر راهنمای نرم افزار) برای خاک های رسی و آلی مناسب است و برای ماسه های با درجه تراکم مختلف، این نرم افزارها مدل Hardening Soil را پیشنهاد کرده که برخلاف نامش، رفتار نرم شوندگی ماسه ها را نیز مدنظر قرار می دهد. براساس توصیه نرم افزار، برای ماسه های شل زاویه اتساع منحنی و کوچک در نظر گرفته شده است. المان تیر (سپر) با مدل رفتاری الاستوپلاستیک مدل می شود.

شبکه بندی محدوده مربوط به پرده های سپر فلزی به صورت Medium بوده و شبکه اطراف المان تیر، دو مرتبه ریزتر در نظر گرفته شد. نمونه ای از شبکه اجزاء محدود تولید شده توسط برنامه در شکل 3 آمده است.

در مدل های کرنش صفحه ای، در نظر گرفتن میرابی به منظور دستیابی به جواب های واقعی لازمست. ریلی رابطه 2 را برای محاسبه میرایی ارائه کرده است:

(2)

که [K] , [M] , [C] به ترتیب ماتریس های میرابی، جرم و سختی هستند. مشابه با تحلیل های افراد دیگر مقادیر             برای برقراری رابطه بالا به کار گرفته شده است.

 

شکل 3-نمونه ای از شبکه اجزاء محدود تولید شده توسط برنامه برای تحلیل پرده های سپر فلزی

در جدول های (1) الی (8) نقاط B , A به ترتیب در بالاترین و پایین ترین قسمت پپر قرار گرفته اند. تغییر مکان افقی مثبت به معنای حرکت سپر به سمت آب می باشد. مقدار منفی برای تغییر مکان قائم به معنای حرکت نقطه B به سمت بالا است. به علاوه شماره تحلیل (1 تا 9) به ترتیب مربوط به بررسی تاثیر زاویه اصطکاک خاک، گیرداری سپر، دامنه شتاب ارتعاش، مدت زمان ارتعاش، ضخامت سپر، موقعیت تراز آب جوی سپر، فاصله بندی مهارها در راستای خارج از صفحه، سطح مقطع مهارها و عمق جایگیری مهارها روی عملکرد سپرها هنگام روانگرایی خاک اطراف روی تغییر مکان های نقاط B , A می باشند. تنها در سه تحلیل آخر از مهار استفاده شده است. نتایج این تحلیل ها به صورت منحنی های تغییر پارامترهای مذکور در مقابل تغییر مکان های بال و پایین سپر در اشکال (4) الی (12) رسم شده است.

3-جدول های ویژگی های مصالح (خاک-سازه)، بارهای دینامیکی، شکل ها و نمودارها

 

 

 

 

 

شکل 12-تاثیر عمق جایگیری مهارها (یک سرگیردار) بر تغییر مکان هنای قائم و افقی بالاترین نقطه (A) و پایین ترین نقطه (B) سپر فلزی 4-تفسیر کلی نتایج

سختی یک سیستم سپر و خاک، به سختی خاک و سپر بستگی دارد. سختی خاک به فشار محصور کننده موثر و سطح کرنش وابسته است. به طور کلی، سختی ماسه با کاهش فشار محصورکننده موثر یا افزایش کرنش برشی، کاهش می یابد. افزایش فشارهای منفذی، دلیل اصلی تقلیل سختی خاک در یک زمین لرزه است. وقتی یک سازه خاکی تحت تاثیر لرزش پایه قرار می گیرد، تنش های برشی سیکلی از طریق خاک انتقال یافته و کرنش های برشی را افزایش خواهند داد که منجر به کاهش سختی خاک می شود. این کاهش در صورت اشباع بودن خاک ماسه ای اطراف دیوار جدی تر می گردد. بالا رفتن فشار منفذی اضافی بر اثر بارگذاری دوره ای (سیکلی) در شرایطی که قابلیت تغییر حجم برای اک فراهم نباشد، فشار محصورکننده موثر و مقاومت برشی خاک را کاهش می دهد. کاهش سختی خاک و به تبع آن سختی سیستم سپر و خاک، باعث افزایش تغییر مکان سپر فلزی می گردد.

همان گونه که در نتایج تحلیل ها ملاحظه شد، افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک اطراف دیوار، افزایش طول گیرداری سپر در لایه متراکم و کاهش تراز آب جلوی سپر، عواملی بودند که سختی سیستم سپر و خاک شامل سپر را افزایش می دهند. این مضوع باعث می شود در صورت ارتعاش و ازدیاد فشارهای منفذی، مقاومت مجموعه در برابر کاهش سختی بیشتر باشد. علاوه بر خاک، خود دیوار نیز نقش قابل ملاحظه ای در پاسخ به ارتعاشات دینامیکی بازی می کند. پایداری لرزه ای یک دیوار ساحلی انعطاف پذیر با

افزایش ضخامت سپر، به کارگیری مهار و در حالت اخیر کاهش فاصله بندی مهارها در راستای خارج از صفحه، کاهش عمق جایگیری مهارها و افزایش طح مقطع مهارها، افزایش می یابد.

دو عامل بیرونی که مورد بررسی قرار گرفتند، حداکثر شتاب زمین لرزه و مدت زمان رخداد آن هستند. با افزایش شتاب، نیروهای دینامیکی بزرگتری به دیوار وارد می شوند. به علاوه با فرض ثابت ماندن زمان ارتعاش، کرنش های برشی سیکلی بزرگتری تولید می شوند که روان شدن خاک را تسریع کرده و پیرو آن با ازدیاد نیروهای وارد بر دیوار، تغییر مکان های انتقالی و دورانی افزایش می یابند. از دیگر سو، هرچه مدت زمان وقوع یک ارتعاش بیشتر باشد فرصت طولانی تری برای روان شدن خاک فراهم است و پس از روان شدن، مدت زمان بیشتری در این حالت باقی خواهد ماند، در نتیجه نیروهای وارد به دیوار به میزان بیشتری افزایش می یابند و دیوار زمان بیشتری تحت تاثیر آنها قرار خواهد گرفت.

در هنگام زمین لرزه، نیروی افقی کل، روی سپرهای ساحلی شامل فشار محرک دینامیکی خاک اطراف، فشار مقاوم دینامیکی خاک اطراف، فشار هیدرواستاتیکی آب جلوی سپر و تغییرات آن تحت عنوان فشار هیدرودینامیکی آب، نیروی اینرسی ناشی از وزن دیوار (که در مورد سپرها قابل چشم پوشی است) و نیروی مهار می باشد. از دیدگاه تعادل حدی، دلایل اصلی خرابی وارد به پرده های سپر فلزی ساحلی پس از یک زلزله و روان شدن خاک اطراف آن (که به صورت تغییر مکان های انتقالی و دورانی جلوه میکند) عبارتست از:

افزایش فشار محرک عمل کننده در پشت دیوار

کاهش فشار مقاوم جلوی دیوار

تولید مفاصل پلاستیک در سپر یا مهار آن

مود حرکتی پرده های سپر فلزی به صورت چرخش است. پس از روانگرایی، خاک پشت دیوار نشست قابل ملاحظه ای خواهد کرد.

5-نتیجه گیری

از مجموع مطالب گردآوری شده و تحلیل های صورت یافته، نتایج زیر به دست یم آید:

-با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک نامتراکم اطراف. روانگرایی خاک دیرتر اتفاق افتاده و تغییر مکان های سپر کاهش می یابد.

-گیردار کردن سپر در یک لایه متراکم باعث می شود حجم کمتری از خاک دچار روانگرایی شده و در نتیجه تغییر مکان های سپر کاهش یابد.

-با افزایش دامنه ارتعاش شتاب دینامیکی، پدیده روانگرایی سریع تر رخ می دهد و تغیر مکان های سپر بیشتر می شود.

-زیاد شدن مدت زمان ارتعاش دینامیکی موجب می شود مهلت خاک برای روان شدن بیشتر شده و در نتیجه، سپر تغییر مکان های بیشتری را تجربه کند.

-با افزایش ضخامت سپر، سختی خمشی ان بالا می رود و مفاصل پلاستیک که یامد تشکیل آنها، تغییر شکل های ماندگار است، دیرتر ایجاد می گردند.

-هرچه ارتفاع تراز آب مقابل سپر بالاتر باشد، حجم خاک بیشتری در پشت آن اشباع شده و دارای قابلیت روانگرای می شود که حاصل آن، جابجایی های بزرگتر سپر خواهد بود.

-افزایش فاصله بندی مهارها در راستای خارج از صفه، سختی جانبی سیستم سپر مهار را افزوده و تغییر مکان های بزرگ آن را پس از روان شدن خاک اطراف محدودتر می کند.

-ازدیاد سطح مقطع مهارها، سختی محوری آنها را افزایش داده و مهارها را در برابر رانش خاک اطراف مقاوم تر می کند.

-با مدفون کردن مهارها در اعماق پایین تر (در صورتی که انتهای آن گیردار باشد) نقاطی از سپر که تمایل به تغییر مکان های بیشتر دارند، آزادی عمل بیشتری یافته و پس از روان شدن خاک اطراف، جابجایی سپر بیشتر خواهد شد.

در مجموع، هر عاملی که سختی اولیه سیستم سپر و خاک را افزایش دهد، باعث کاهش سرعت افزایش فشار اب حفره ای می شود، در نتیجه از تغییر مکان های سپر کاسته می گردد. در اثر روانگرایی خاک و گسترش ان، تغییر مکان دیوار افزایش بسیار قابل ملاحظه ای نسبت به حالتی که روانگرایی به وقوع نپیوندد نشان خواهد داد.

پس از روانگرایی خاک اطراف، مورد غالب حرکت سپر فلزی چرخش، به سمت دریا خواهد بود.

 

فصل چهارم

 

-   کاربرد روشهای چتری در تونل زنی در زمینهای نرم

چکیده

گسترش دامنه تونل زنی در زمینهای نرم و محیط های شهری مشکلات خاص خود را دارد. برای غلبه بر این مشکلات عمدتا از سپرها و یا حفر مقطعی تونل استفاده می شود. انعطاف پذیری و کارایی پایین روشهای یاد شده برای غلبه براین مشکلات موجب پیدایش روشهای چتری شده اند. این روشها به مرور کاربرد روز افزونی در شرایط سخت تونل زنی یافته اند. در مقاله حاضر انواع روشهای چتری به اجمال معرفی شده اند.

1-مقدمه

با گسترش زندگی شهری و کمبود فضاهای موجود در شهرها، حفر تونبل های شهری با اهداف مختلفی مانند حمل و نقل، سرویس دهی رو به افزایش نهاده است. تونل زنی در زمین های شهری دارای خصوصیات خاص خود می باشد. عمق روباره کم است، زمین اغلب نرم و سیمانته نشده است. وجود ساختمانها و پی های مجاور تاثیر زیادی روی نشستهای حاصل از تونل زنی داشته و علاوه بر آن موجب محدود ساختن امکان حفاری یا تقویت از سطح زمین (مثلا به روش کندن و پوشاندن) می شوند. با وجود چنین شرایطی، تونل ها بایستی به روشای ایجاد شوند که موجب بروز کمترین خسارت به ساختارهای سطحی زمین شده و تغییر شکل محیط اطراف را تا حد امکان کاهش دهند.

بطور کلی می توان روشهای بکار رفته برای حفر تونل در زمینهای نرم را به دو گروه تقسیم بندی نمود:

روشهای بهسازی: مشحصات ژئوتکنیکی خاک اطراف یک سازه را بهبود می بخشند. این روشها شامل تقویت زمین، تزریق، زهکشی و انجماد می شوند.

روشهای حفاظتی: از قرار گرفتن پارامترهای مقاومتی خاک در مقادیر باقیمانده جلوگیری کرده و اغتشاشات تنش را در اطراف یک سازه به حداقل می رسانند. این روشها گاها از ترکیبی از چند عنصر بهسازی همچون قوس تزریق فواره ای تشکیل
می شوند.

روش هایی که بطور مرسوم برای حفر تونل بکار می روند عبارتند از حفر بخشی و کاربرد سپرها. در حفربخشی، مقطع تونل به مقاطع کوچکتری تقسیم شده و هرکدام از این مقاطع به صورت جداگانه حفاری و نگهداری می گردد.

بکارگیری روش حفر بخشی فضای کاری را محدود ساخته و باعث کاهش و سرعت پیشروی گردیده و امکان استفاده از ماشین آلات بزرگتر و حجیم تر را تحت الشعاع قرار می دهد. علاوه بر موارد یاد شده، کار در فضاهای کوچک موجب کاهش ایمنی می گردد. سپرها نیز مشکلات خاص خود را دارند که از جمله می توان به مشکل طراحی و انطباق آن با شرایط زمین، نیاز به نیروی کاری متخصص و هزینه های سرمایه گذاری بالا اشاره نمود. روش های چتری بعنوان گزینه ای جایگزین برای تکنک های فوق بکار گرفته می شوند. در این تکنیک ها که برای اولین بار در حدود بیست سال پیش در استرالیا و سپس ژاپن توسعه یافته اند، پیش تقویت در مقال سینه کار با استفاده از تکنیک های تحکیم افقی صورت گرفته و پوسته ای قوسی شکل در مقابل سینه کار قبل از حفاری ایجاد می شود که اجازه حفاری در شرایط ایمن و با سرعت بالاتر را در زیر یک قوس محافظتی فراهم می کند. اجرای این چترها از داخل تونل و در مقابل سینه کار صورت میگیرد. این تکنیک در واقع یک نگهداری اولیه است که جهت افزایش پایداری و کنترل تغییر شکلهای زمین با سایر سیستم های نگهداری همراه می شود.

روش های چتری را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود: 1-روشهای پیش تیرزنی که در آنها چالهایی در محیط تونل و موازی با محور آن، در سینه کار حفر شده و با تزریق سیمان، نصب لوله های فولادی یا ترکیبی از آنها اقدام به تقویت زمین در مقال سینه کار می شود.

2-روشهایی که اساس آنها بر پمپاژ بتن در داخل یک شیار حفر شده در محیط تونل قرار دارند و تحت عنوان روشهای پیش استرزنی نامیده می شوند.

2-روشهای پیش تیرزنی

در این تکنیکها تیرهایی در زمین مقابل سینه کار و در مرز تونل قرار می دهند که شیبی مابین 5 الی 15 درجه نسبت به محور تونل دارند، بگونه ای که باعث ایجاد چترهایی بشکل مخروط ناقص شده که اجازه می دهند.

 

شکل 1-پیش تقویت توسط لوله های چتری [3]

با چترهای مجاور همپوشانی داشته باشند. (شکل 1) مراحل اجرای تنظیم روش فوق به شرح ذیل است:

1-نصب و قالب گرفتن مجموعه راهنما.

2-چالزنی (قطر معمولا بین 140 الی 200 میلیمتر است) و جایگذاری لوله های فولادی با قطر خارجی 70 تا 180 میلی متر و ضخامت 4 تا 10 میلی متر.

3-تشکیل یک بخش ضربه گیر بر روی لبه لوله ها در سینه کار

4-انجام تزریق در لوله ها

5-پیشرفت حفاری در طولی معادل با فاصله بین مجموعه های نگهداری اصلی.

6-نصب مجموعه نگهداری و اجرای شاتکریت.

مراحل 1 تا 4 و مراحل 5و 6 دو روند عملیاتی متفاوت را ارائه می دهند. بخش اول در ارتباط با پیش تقویت و بخش دوم پیشرفت سینه کار و برپا کردن نگهداری جهت حمایت از چتر می باشند. بسته به نوع روش، ممکن است برخی از مراحل حذف شوند یا دچار تغییر گردند.

روشهای پیش تیرزنی دارای انواع ذیل می باشند:

2-1-تزریق فواره ای کم شیب

این روش در شرایط بسیار مشکل و مواقعی که خاکهای سست با روباره کم ارتفاع همراه شوند، به کار می رود (شکل 2). ستونهای تقویتی تزریقی در این حالت به صورت یک تیر عمل می کنند.

 

شکل 2-روش تزریق فوارهای [4]

2-2-روش Spilling  

این روش از چهار بخش ذیل تشکیل می شود:

-حفاری و نصب لوله های فولادی

-تزریق در داخل لوله ها و فضاهای خالی مجاور

-تغییر رفتار زمین با تزریق نفوذی در آن

-انجام نگهداری با قابهای فولادی

تزریق، جزئی از ضروریات این سیستم است تا ساختار قوس مانند تشکیل شود. اما تجهیزات و نحوه انجام آن بستگی به زمین دربرگیرنده دارد.

شکل 3-روش [4] Spilling

2-3-روش لوله گذاری سقفی

پیش تیرزنی به روش لوله های سقفی با نصب یک سری لوله های بتنی یا فولادی به قطر زیاد رد تاج تونل به صورت یک حلقه یا قوس صورت می گیرد. از این روش زمانی استفاده می شود که روباره بسیار نازک است. می توان از تکنیک لوله رانی برای نصب تیرها استفاده نمود. لوله ها فقط برای حمل بارهای طولی طراحی می شوند.

2-4-پیش تیرزنی توسط سرمته ها فرورفته در زمین

در زمینهای غیرچسبنده زیر سطح آب همچون زمینهای ماسه ای گاها به دلیل پایداری کم، نمی توان چالهایی را به قطر لازم برای انجام پیش تیرزنی حفر نمود. در این موارد خود چالها قبل از اینکه سویله نگهداری در آنها نصب گردد، عامل ناپایداری می شوند. بنابراین بایستی در کمترین زمان ممکن تماس بین زمین و پیش تیرها فراهم شود و فواصل بین شکافها پر گردد. جهت تامین این نیازها پیش تیرزنی طی مراحل زیر انجام می گیرد: (شکل 4):

چال اولیه ای به قطر کم (حداکثر 150 میلی متر) در داخل زمین حفر می شود.

-سرمته، در انتهای چال باز شده و قطر آن حدودا دو برابر می شود.

-سرمته به چرخش در آمده و به سمت ابتدای چال حرکت می کند و همزمان، خاک را با دوغاب سیمان در داخل چال مخلوط می کند و ستونی پیوسته از جنس خاک و سیمان تشکیل می شود.

3-سیستم پیش آسترزنی

این سیستم به دو روش اجرا می شود که ذیلا توصیف می گردند

 

شکل4- روش پیش تیرزنی [5]

3-1-تکنیک پیش برش

این روش شامل نصب پیش آسترهایی در مقابل سینه کار می گردد. در این روش، ک شیار در اطراف مقطع تونل در قسمت مقابل سینه کار حفر می شود و سپس با مخلوطی از بتن پر می گردد. این ساختار دارای شکلی مخروطی است که اجازه همپوشانی دو تکه مجاور را فراهم می سازد (شکل 5). در گام بعدی هسته قرار گرفته در داخل مخروط، حفر می شود و سپس سایر روشهای نگهداری روی این قسمت ها نصب می شوند و نگهداری نهایی تونل از مجموع نگهداری های حاصل به دست می آید. از عیوب روش پیش برش می توان به محدود بودن ضخامت و طول برش قابل دسترس و نیاز به اینکه برش تا زمان پرشدن توسط بتن بایستی باز بماند، اشاره نمود.

3-2-تکنیک پیش تونل زنی

این تکنیک یکی از مکانیزه ترین روش های اجرای پیش نگهداری در مقابل سینه کار است که در سال 1997 در ایتالیا ابداع شده است. مشخصه اصلی این سیستم، ایجاد نگهداری نهایی قبل از آغاز عملیات تونل زنی است که نیاز به تقویت سینه کار و نصب نگهدار اولیه را مرتفع می سازد. میدان عمل عمده برای کاربر این روش جدید، تونلهای بزرگ مقطع در زمینهای ضیف با مقادیر پایین چسبندگی می باشد. می توان از این روش در تونل هایی با ضخامت کم روباره نیز بهره برد یا در اعمال زیاد، هنگامی که مشکل اصلی تاثیر فشارندگی زمین باشد، از آن استفاده نمود.

 

شکل 5-تصویر شماتیک پیش آسترها [6]

اساس تکنیکهای پیش برش و پیش تونل زنی چندان تفاوتی با هم ندارند و فرق عمده در تجهیزات مورد استفاده است. حفر شیار و پمپاژ بتن در داخل آن توسط ابزاربرشی واحد صورت می گیرد. بنابراین مشکل باز ماندن شیار حذف گردیده و می توان به ضخامت هایی بیش از 1 متر نیز دست یافت که در بدترین شرایط نیز پاسخ گو خواهد بود. پارامترهای هندسی شاخص برای تکنیکهای پیش برش و پیش تونل زنی در جدول 1 نشان داده شده است.

 

شکل 6-جزئیات ابزار برشی [7]

در این روش تغییر شکل هایی که در روشهای قبلی در طول نصب نگهداری اولیه (قوس چتر) به وجود می آید به طور قابل توجهی کاسته می شوند، شکستگی و سست شدگی زمین در طول حفاری تقریبا به طور کامل حذف می گردد. پرکردن فضای خالی همزمان با حفاری حلقه با استفاده از قطعه برشی واحد، اجازه کنترل تغییر شکل و پایداری دیواره برش یافته را با متعادل ساختن فشار برای سرعت برش و پرکردن بتن فراهم می کند و اضافه حفاری به طور کامل به دلیل پیوستگی حلقه های بتنی حذف می شود. در صورتی که پی حلقه بتنی مطمئن نباشد، می توان قوس معکوس برای کف اجرا نمود.

 

جدول 1-پارامترهای هندسی روشهای پیش برش و پیش تونل زنی[2]

آستر بتنی که در دو روش یاد شده فوق دیواره را نگهداری می کند در مقابل سینه کار تونل اجرا می شود، بنابراین در زمان اجرای آن تنها درصد بسیار کمی از تنشهای طبیعی آزاد شده اند. در نتیجه هنگامی که هسته حفر می شود، پیش آستر تحت تاثیر تنش بالایی قرار خواهد گرفت، بنابراین طراحی دقیقی موردنیاز خواهد بود زیرا در طول مراحل حفاری، تغییرات بسیار محدود بوده و در حقیقت پیش استر طراحی شده قبلی را به سختی می توان مرحله اجرایی، تغییر داد.

4-نتیجه گیری

تکنیکهای چتری به عنوان روشهای موثر جهت پایدار سازی سینه کار حفاری و کاهش اثرات نشست ناشی از تونل زنی به کار گرفته می شوند. تنوع موجود در این روش ها امکان انطابق آنها را با شرایط مختلف زمین فراهم آورده است بطوریکه با استفاده از این روشها می  توان بر مشکلات موجود در روشهای متداول تونل زنی در زمین های نرم غلبه نمود.

دانه بندی خاک

دانه بندی خاک

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       سری الک ها

                   ü       مصالح سنگی (ماسه،شن)

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم 

                   ü       دستگاه Shaker

                   ü       گرمخانه Oven

نحوه  آزمایش:  ابتدا 5/1 کیلوگرم مصالح خشک را برمی داریم(حتما باید مصالح خشک باشد تا بتوانیم درصد موجود دانه ها را در کل مصالح به درستی تعیین کنیم) به همین جهت مصالح را به مدت 24 ساعت در داخل OVEN در دمای تقریبی 30 درجه سانتیگراد قرار می دهیم.

پس از خشک شدن مصالح الکهای مورد نیاز (با توجه به نوع مصالح و ریزی و درشتی مصالح) را انتخاب می کنیم و آنها را پس از تمیز کردن بترتیب پشت سرهم وصل می کنیم (بزرگترین الک از نظر قطر منافذ در بالا و ریزترین الک در پایین قرار می دهیم) و زیر آخرین الک نیز ته الک را قرار می دهیم .سپس مصالح را از بالا داخل الکها می ریزیم و سر الک را بر روی آن قرار می دهیم.

سپس سری الکها را بر روی دستگاه Shaker قرار می دهیم  و سپس مدت زمان الک کردن (تکان دادن) را به وسیله عقربه دستگاه تنظیم می کنیم ( بین 5 تا 10 دقیقه که هرچه مصالح ریز دانه تر باشند این زمان بیشتر است) و آن را روشن می کنیم.

پس از پایان الک کردن و خاموش شدن دستگاه الکها را از هم جدا می کنیم و وزن تک تک آنها را حساب می کنیم و وزن الک خالی را از آن کم می کنیم.

ونتوری فلوم

ونتوری فلوم

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.

تئوری آزمایش :

در تئوری ساده جریان در پروفیل جریان گسستگی رخ می‌دهد ولی در عمل آب به نرمی در طول فلوم پایین می‌افتد.

روابطی که از آن برای بدست آوردن دبی در مقطع بحرانی استفاده می‌نماییم به این شرح است.

به دلیل وجود شرایط بحرانی در گلوگاه داریم:             

 

عدد فرود نیز در گلوگاه برابر واحد است:    

جریان از میان فلوم بر حسب سرعت و سطح مقطع جریان برابر

با استفاده از معادله‌های فوق داریم

 

سرانجام برای احتساب کاهش در Q بدلیل افت اصطکاکی ضریب جریان C را وارد معادله کرده و خواهیم داشت:

حال 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.

نتایج حاصل از آزمایش :

تعیین ضریب تخلیه ونتوری

		E (m)	Weight (Kg)	T (s)	Test No
9.13	7.16	0.0718	12	16.67	1
7.90	5.88	0.0652	12	20.40	2
6.79	4.88	0.0589	12	24.56	3
5.47	3.91	0.051	12	30.65	4
4.20	2.97	0.0428	12	40.39	5
3.60	2.40	0.0386	12	49.92	6
1.21	1.68	0.0314	12	71.36	7

ضخامت ونتوری – عرض کانال = عرض وسط ونتوری

mm 53.85 = عرض کانال

mm 26 = ضخامت ونتوری

mm 27.85 = 26 – 53.85 = عرض وسط ونتوری

تعیین عدد فرود و نوع جریان

500	450	400	350	320	300	270	250	200	100	0	X
22.25	22.5	20.6	21.4	26.15	32.15	28.3	42	54.4	58.5	57.75	y

نوع جریان	Fr
زیر بحرانی	0.56	_	1.5	قبل ونتوری
فوق بحرانی	1.13	49	_	بعد ونتوری

قسمت دوم :

	Weight of tank (Kg)	T (s)	Vave No
4.19	12	28.59	1
4.69	12	25.59	2
4.26	12	28.17	3

پروفیل سطح آب برای موج 1

400	300	250	200	190	180	170	160	140	120	100	0	X
20.2	21.7	20.3	21.4	23	27.8	30.1	34.2	35	36.6	38.75	39.5	Y

پروفیل سطح آب برای موج 2

660	650	640	620	610	600	580	550	500	300	X
36.8	31.8	33.7	36.8	37.8	38.9	41.5	43.8	44.6	45.5	Y
950	850	830	800	770	750	720	700	680	670	X
53.9	53.3	52.7	49.5	43.2	38.7	33.7	22.6	24.8	25.6	Y

پروفیل سطح آب برای موج 3

900	850	800	770	750	720	700	680	660	650	600	500	X
55.3	54.9	51.5	45.5	41.5	52.8	45.5	57.1	47.9	49.8	51.6	54.2	y

ساختمان ها با صفحات دو لایه ساندویچى3D با بتن میانى درجا

ساختمان ها با صفحات دو لایه ساندویچى3D با بتن میانى درجا

 ساختمان هاى با صفحات دولایه ساندویچی 3D بتن میانی درجا براى ساختمان هاى با کاربرى مسکونی تا حداکثر 4 طبقه روى پارکینگ، مورد تأئید قرار گرفته است.  این ساختمان ها متشکل از پانل های دیوار و سقف است.  پانل های دیواری به دو صورت به کار گرفته مى شوند.  

نوع اول به عنوان دیوارهای جدا کننده و نوع دوم در نقش اعضا سازه ای که در تحمل بارهای ثقلی و نیرو هاى لرزه اى مشارکت مى کنند.  به عبارت دیگر، هیچ گونه عضو ستونی در این ساختمان ها وجود ندارد.  پانل های سقفی، تحمل بارهای کف و انتقال آن را به پانل های دیواری به عهده دارند، که این پانل ها به صورت مستقیم و بدون وجود المان تیر، به پانل های دیواری متصل می شوند.

کلیه پانل ها به صورت مدولار و در قطعاتى با عرض معمول یک متر و طول سه متر در کارخانه تولید و در محل کارگاه، در موقعیت خود قرار داده مى شوند و به یکدیگر متصل می شوند. اجزاى پانلی دیوارهاى سازه ای در این ساختمان ها، شامل یک شبکه خرپایی فضایی چهار لایه از میل گردهای ساده به قطر کوچک، یک لایه بتن میانى درجا، دو لایه ورق پلى استایرن و دولایه بتن پاششى است.  در هنگام ساخت شبکه جوش شده، دو لایه ورق پلى ا ستایرن به ضخامت 4 تا 9 سانتى متر، در دو وجه بیرونى شبکه قرار مى گیرند. لایه پلى ا ستایرن علاوه بر این که به عنوان عایق حرارت، برودت و صوت عمل مى کند، به عنوان قالب ماندگار براى لایه بتن درجا نیز محسوب مى شود. لایه بتن میانى که پس از استقرار و محکم کردن پانل ها در محل، اجرا مى شود، به صورت مسلح و به عنوان دیوار باربر براى سیستم مذکور عمل خواهد کرد.

پس از انجام بتن ریزى درجا و گذشت زمان براى گیرش بتن، در دو سمت ورق هاى پلی ا ستایرن، بتن ریزدانه ای، به ضخامت 4 الی 7 سانتی متر با سیستم » بتن پاششی اجرا «می شود.  ضخامت پانل ها، با استناد بر محاسبات سازه ای، متفاوت است و به تفکیک برای تحمل برش و خمش در سقف ها و برای تحمل بار محوری و برش عرضی در صفحه پانل، در دیوارها محاسبه می شود. در حین مراحل نصب پانل ها و قبل از اجراى بتن میانى، لازم است تمهیدات لازم براى تأمین اتصالات و تعبیه بازشوها در نظر گرفته شود. حال آن که نصب تاسیسات مکانیکی و برقی را مى توان پس از اجراى بتن درجا و قبل از بتن پاشی مجموعه، انجام داد.

از مزایای این ساختمان ها مى توان به انعطاف پذیری پانل ها در ایجاد اشکال مختلف در بازشوها و فضاهای داخلی ساختمان، ایجاد فضای مفید بیشتر به دلیل ضخامت کم آن، مقاومت در مقابل حرارات، برودت و صوت، کیفیت بهتر اجراى اتصالات اعضای سازه ای، باز پخش بیشتر نیرو به دلیل پیوستگی بین کلیه دیوارهای ساختمان و سقف، مقاومت در برابر آتش سوزی، سبکی و سهولت نصب پانل ها و کاهش زمان اجرای پروژه و نیروی انسانی مورد نیاز، کاهش مصالح مصرفی در پروژه، امکان ساخت

سریع ساختمان های یک طبقه و امکان اسکان آسیب دیدگان ناشی از بلایای طبیعی با سرعت زیاد، اشاره کرد. هم چنین، از نقط ضعف این سیستم مى توان موارد زیر را برشمرد: ترد بودن فولادهای پیش کشیده، امکان ایجاد خوردگی در فولادهای شبکه پانل به دلیل نداشتن پوشش مناسب فولادها، عدم امکان دسترسی براى تعمیر و یا اصلاح مسیر تأسیساتی. این سیستم در زمینه هاى انرژى، حریق، آکوستیک و سازه، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات طراحى و اجرا براى ساختمان ها با صفحات دولایه ساندویچى3 D با بتن میانى درجا

 -1 در این سیستم صفحات 3D طرفین به عنوان قالب محسوب و دیوار میانى به عنوان دیوار باربر سازه  ای محسوب مى شود.

-2 سقف هاى سازه ای در این سیستم مى تواند تیرچه بلوک و یا دال هاى بتن مسلح است.

 -3 اجراى ساختمان در حداکثر 4 طبقه مسکونى روى طبقه پارکینگ و یا ارتفاع 16 متر مجاز است.

 -4 الزامات طراحى و اجرا براساس آئین نامهACI 318-05  ویرایش هاى بعد از آن صورت گیرد.  

 -5 طرح لرزه ای مى تواند بر مبناى آخرین ویرایش استاندارد 2800 ایران و یا سایر آئین نامه هاى معتبر لرزه  ای انجام شود.

 -6طراحى و کنترل سازه در مقابل سایر بارهاى وارده بر مبناى مقررات ملى ساختمان صورت گیرد.

 -7مشخصات شبکه جوش باید براساس استاندارد ASTM باشد.  

-8 تمهیدات لازم در شرایط مختلف اقلیمى براى بتن مسلح مانند فولاد گالوانیزه و بتن مقاوم در محیط خورنده لحاظ شود.

-9 حداقل تنش تسلیم فولادها 240 مگاپاسکال و حداقل قطر آن ها 3 میلى متر باشد.  

 -10عمل سختى زدایى در صورت استفاده از فولاد پس کشیده انجام گیرد.

-11 پلى استایرن منبسط شونده باید از نوع کندسوز مطابق با استاندارد ASTMیا سایر استانداردهاى معتبر بین ا لمللى باشد.

 -12 رعایت مباحث مربوط به انرژى، حریق و آکوستیک بر اساس مقررات ملى ساختمان الزامى است.

 -13 امکان اجراى نما از نوع تر و یا با رعایت تمهیدات خاص از نوع خشک وجود دارد.

 -14 کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم اعم از معمارى، سازه ای و تأسیسات مکانیکى و برقى از حیث دوام، خوردگى، زیست محیطى،بهداشتى و غیره مى بایستى بر مبناى مقررات ملى ساختمان ایران و یا آئین نامه هاى ملى یا معتبر بین ا لمللى شناخته شده و مورد تأیید به کار گرفته شود، در غیر این صورت اخذ تأییدیه فنى در این خصوص از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

 -15 اخذ گواهى نامه فنى براى محصول تولیدى، پس از راه اندازى خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

تعیین نرمی ذرات سیمان

تعیین نرمی ذرات سیمان

مقدمه:

      میزان نرمی ذرات سیمان بر روند هیدراتاسیون آن تاثیر می گذارد.سیمانی که ذرات آن نرم تر باشد سریعتر هیدراته می شود و در نتیجه مقاومت اولیه بالاتری خواهد داشت.اثر نرمی ذرات بر میزان مقاومت بیشتر در خلال هفت روز اول بروز می کند.استاندارد A.S.T.M آمریکا چندین روش برای تعیین نرمی ذرات سیمان ارائه کرده است . یکی از روش ها در استاندارد شماره C-184 چنین است که با استفاده از الک های نمره100 و200 وفرمولهای مربوطه انجام می شود. (F=100-[Rs*100/W]     که Rs مقدار باقیمانده روی هر الک است).

در روش دیگری که در شماره c-430 بدان اشاره شده از الک شماره 325 وفرمولهای Rc=Rs(100+c) وF=100-Rc استفاده می کنند.(c ضریب تصحیح الک است)

روش دیگری که در استاندارد C-115 توضیح داده شده است استفاده از دستگاه کدر سنج Wagner    می باشد.

هر سه روش گفته شده در بالا با مشکلاتی روبروست.دو روش اول به دلیل کم دقتی و روش سوم به دلیل مشکل بودن انجام آن رواج چندانی  نیافته اند.روشی که امروزه در تعیین نرمی ذرات استفاده می شود روش Blain است که توضیح آن در استاندارد شماره C-204 آمده است.در این روش نرمی ذرات با تعیین سطح مخصوص آن معین می شود.سطح مخصوص عبارت است از مجموع سطوح جانبی موجود در 1gr سیمان.سطح مخصوص سیمان نیز بر اساس زمان عبور حجم معینی از هوا تحت فشار و دمای معین از قشری از سیمان با درجه تخلخل مشخص بدست می آید.در حالت استاندارد باید %50 تخلخل داشته باشیم.اگر 2.7gr سیمان در داخت محفظه بریزیم %50 تخلخل داریم.

دستگاه بلین دارای یک استوانه از جنس فلز سخت و ضد زنگ به قطر داخلی mm12.7 می باشد که کف آن از یک صفحه مشبک فلزی به ضخامت mm0.9 است که داخل آن پیستونی قرار می گیرد.این مجموعه به روی یک فشار سنج U  شکل شیشه ای به قطر خارجیmm9 قرار می گیردکه یک طرف آن با هوای محیط در ارتباط است وطرف دیگر آن به شیری که  می توان به وسیله مکش هوای داخل آن را خارج کرد.روی این فشار سنج چهار علامت در فواصل مشخص رسم شده است.

 

 

 

روش کار

       درابتدای کار یک کاغذ صافی در کف محفظه استوانه شکل دستگاه بلین قرار می دهیم.سپس gr2.7

سیمان را به کمک ترازوی دقیق وزن کرده و داخل محفظه استوانه شکل می ریزیم.وبا پیستون     ضربه هایی را به آن وارد می نماییم تا کلاهک آن به بالای سلول بچسبد.در حالت عادی سطح آزاد مایع فشار سنج زیر علامت M4 قرار دارد.پس از باز کردن شیر دستگاه بوسیله دستگاه مکش سطح مایع را تا نشانه M1 بالا میبریم.سپس شیر را بسته کلاهک را برداشته واجازه می دهیم هوای لازم جهت تعادل سطح مایع در دو قسمت از سیمان عبور نماید زمان طی شده مایع از M2 تا M3  را توسط کرنومتر اندازه گیری می نمائیم وبا استفاده ا فرمول زیر سطح مخصوص پودر سیمان بدست می آید:

                         .k=255 or 50 ,…   S=K√t

نرمی سیمان های معمولی از cm2/gr 2800 الی    cm2/gr 3200 می باشد که می توان آن را تا cm2/gr4000 نرمتر کرد.نرمی سیمان موجود در آزمایشگاه به دلیل آنکه رطوبت هوای موجود روی آن اثر گذاشته معمولا کمتر از cm2/gr 2800 است.

در آزمایش ما نتایج به قرار زیر بود:

سطح مخصوص	زمان     اندازه گیری شده(ثانیه)	دفعه انجام آزمایش
3148.02	158.56	1
3152.48	159.01	1

در آزمایشی که ما انجام دادیم به دلیل تازه بودن سیمان نرمی آن مانند سیمان های آزمایشگاهی در نیامد.

3Dپنل

1-1-        مقدمه

ساختمانهای با ساختار پانل های سه بعدی در زمره سیستم های پیش ساخته محسوب شده و از امتیازات ساختمانهای پیش ساخته برخوردارند . مفاهیمی که در ادبیات فنی ساختمانهای پیش ساخته به کار می روند ، مواردی نظیر تولید انبوه ، فرآیندهای تضمین کیفیت و کنترل کیفیت ، ویژگی های خاص ساخت در کارگاه ، حمل و نقل و نصب در این ساختارها نیز کاربرد دارن .

از جمله مزایای سیستمهای پیش ساخته می توان به کاهش نسبی هزینه های کار نیروی
انسانی ، پرت مصالح و ماشین آلات مورد نیاز ، کاهش زمان اجرا ، کنترل کیفیت بهتر ، وابستگی کمتر به شرایط جوی و صرفه جویی در تجهیزات نصب ، اشاره نمود . در مقابل نقاط ضعف سیستم های پیش ساخته مواردی چون بالا بودن هزینه حمل و نقل قطعات ، نیازمندی به هزینه جراثقال برای جابجایی در محل ، اتصالات ناهمگون و نامطمئن و طرح معماری محدود را در بردارد .

سیستمهای پانل سه بعدی با رویکردی میانه در مقایسه با سیستم های تجاری درجا و پیش ساخته می توانند مزایای روشهای سیستمهای پیش ساخته را در برداشته و از طرفی دیگر از برخی مشکلات آن ها رهایی یابند .

این سیستم ها به دلیل استفاده از فناوری بتن پاشیده بسیاری از مشکلات ساختمانهای بتن آرمه را رفع نموده است . پانل های سه بعدی به دلیل عدم حضور بتن تا قبل از نصب نهایی در ساختار طراحی شده در محل اجرا دارای وزن کم و سهولت نقل و انتقال می باشند . مهمترین نکته سازه ای در سیستم های پانل های سه بعدی ، تکمیل نیازمندیهای اتصالات بعد از نصب پانل ها در محل و قبل از بتن پاشی آن ها می باشد که این موضوع موجبات ایجاد ساختاری یکپارچه با اتصالات همگون و مطمئن را فراهم می آورد . در واقع سیستم پانلی پس از استقرار پانل های حمل شده به محل اجرا و نصب تمانمی ملزومات اتصالات در کلیه زوایا ، سازه ای با عملکرد جعبه ای ساخته می شود . به همین دلیل درجات آزادی فعال سیستم به تعداد فزاینده ای افزایش یافته به گونه ای که بر خلاف سیستم های قابی نیروهای ایجاد شده در سیستم به صورت گسترده در نقاط مختلف پخش و شدت آنها به مراتب کاهش می یابد .

این موضوع مزایای مختلفی از جمله کاهش مساحت مورد نیاز شالوده ، جلوگیری از ایجاد نیروهای بلند شدگی در پای سازه ، عدم ایجاد ممان پیچشی مضاعف ، افزایش مفاصل پلاستیک در سازه تا حصول ناپایداری را موجب می شود که این موارد  به دلیل یکپارچهگی و درجات آزادی فرایند سیستم می باشد .

سیستم پانل های سه بعدی به دلیل استفاده از یک لایه عایق در ساختار خود موجب می شود تا اعضای این مجموعه بتوانند به عنوان عایق های حرارتی و صوتی ایفای نقش نمایند .

به دلیل گستردگی شبکه فولادی در تمامی اعضای سیستم در تمامی سطوح ، احتمال ایجاد آوار و ریزش های ناشی از جدایش مصالح در بار گذاری های لرزه ای به حداقل ممکن کاهش می یابد به گونه ای که در حالات حدی نهایی باربری ، اجزای گسیخته شده خود باقی می مانند .

از آنجا که اعضای باربر سازه پانلی جداکننده فضاهای معماری نیز می باشند ، استفاده از سایر جداکننده های غیر باربر به حداقل می رسد . همچنین به دلیل ساخت اعضای نیمه پیش ساخته در کارخانه و حمل و نصب سریع آن ، سرعت اجرای کار به نحو قابل توجهی افزایش می یابد .

با توجه به تولید صنعتی پانل ها که اسکلت اصلی سیستم پانلی را تشکیل می دهند و همچنین ظرافت ها و نوع ساخت ، این سیستم ها از نوع اجرای صنعتی ساختمان ها محسوب می شود . در این راستا با در نظر گرفتن مدیریت پروژه و کفرآیند مهندسی ارزش می توان بهره وری تولید مسکن را افزایش داد .

1-2-        تاریخچه

سیستم پانل های پیش ساخته سه بعدی اولین بار در سال 1967 میلادی توسط شخصی به
نام ویکتور وایزمن در ایالت کالیفرنیای آمریکا به ثبت رسید .

شرکت های ساختمانی متعددی در جهان به ساخت این پانل ها و اجرای ساختمان های پانل
سه بعدی مبادرت ورزیده اند . از سوی آن شرکت ها کارهای آزمایشگاهی و مطالعات نظری متعدد در موسسات تحقیقاتی مختلف برای مستند سازی و تهیه مدارک فنی مربوط به طراحی و اجرا ، انجام شده است . اکثر مدارک فنی مذکور به صورت مدارک انحصاری برای شرکت های مزبور در آمده و صرفا برای تولیدات آن شرکت قابل استفاده است . به همین دلیل تاکنون آیین نامه مدونی از این سیستم شاختمانی در ادبیات فنی جهانی ملاحظه نمی شود .

تا کنون مراکز تحقیقاتی و پژوهشی متعددی در دنیا برای بررسی و شناخت رفتار پانل ها و سازه های پانلی ، تحلیل های عددی متعدد و آزمایش های مکانیکی و آثار حرارتی مطالعات فراوانی انجام شده است .

سازه های با سیستم پانل سه بعدی از یک تا چهار طبقه در نقاط مختلف دنیا با شرایط آب و هوایی گوناگون ساخته شده اند .

زمینه سازی برای تولید سازه های پانل سه بعدی در ایران از سال های اول دهه 70 آغاز شد . شرکت های معدودی سعی داشتند بدون استفاده از دانش فنی تولیدکنندگان خارجی تولید این فناوری را بومی نمایند . در این راستا با ایجاد مراکز تحقیق و توسعه و با استفاده از توان علمی موسسات تحقیقاتی و علمی کشور ، مدارک و دانش فنی این فناوری به تدریج به دست آمد .

در این زمینه برای شناخت بهتر اجزای پانل ، آزمایش های پایه بر شبکه جوش شده و بتن پاشیده شده نظیر : فرآیند تولید ، مقاومت کششی مفتول ، مقاومت برشی جوش ، طرح اختلاط بتن پاشیده ، ماشین آلات مناسب بتن پاشی ، مداول الاستیسیته بتن پاشیده و استخراج ضرایب اصلاحی تعیین مقاومت فشاری بتن پاشیده به انجام رسید .

همچنین آزمایشهای مربوط به آثار صوت ، حرارت و خوردگی در مورد سیستم های پانل سه بعدی به منظود شناخت بهتر عملکرد آنها نیز انجام شد .

از نمونه آزمایش هایی که برای ارزیابی عملکرد این سیستم ها در ایران به انجام رسید می توان به آزمایشهای استاتیکی برش ، خمش ، فشار ، برش بین لایه ای و تأثیر هسته عایق و برشگیرها بر عملکرد خمشی خارج ئاز صفحه پانل ، آزمایش های دینیمیکی برشی ، انواع اتصالات دیوار به دیوار ، دیوار به سقف ، بازشوها و آزمایش های سازه های پانل سه بعدی نظیر آزمایش بارگذاری ثقلی ، آزمایش ارتعاشات محیطی ، آزمایش میز لرزان برای ساختمان های یک طبقه کامل پانلی و چهار طبقه مدلسازی شده اشاره نمود .

نتایج حاصل از اقدامات مزبور به تدریج در قالب مستندات علمی ، استانداردهای اجرایی و مقالات تحقیقی منتشر شده است .

به دلیل رشد فزاینده به کارگیری این روش ساختمانی در صنعت ساختمان کشور ، لزوم تدوین ضوابط و مقررات لازم طراحی و اجرای این فناوری احساس شد . به این لحاظ با توسعه تحقیقات و مستند سازی ندارک فنی اقدام به جمع آوری و تدوین دستورالعمل طراحی و اجرای این فناوری گردید . چنین اقدامی بر پایه اطلاعات و آزمایش های بومی انجام شده به منظور تدوین دستورالعمل طراحی ، ساخت و اجرای یک روش ساختمانی در نوع خود نوآور بوده و تدوین چنین مجموعه ای در مقایسه با مدارک موجود در سطح جهانی به عنوان مرجع شناخته
می شود .

1-3-        گستره

هدف از این دستورالعمل ارایه ویژگی ها و عملکرد سیستم های پانل پیش ساخته سه بعدی
می باشد . مبانی تحلیلی و محاسباتی ، روش های تولید ، فناوری ساخت و اجرای این سیستم به همراه کیفیت در این مجموعه ارایه شده است . این پانل ها در ساختمان به صورت دیوارهایی باربر و یا دیافراگم افقی به عنوان سازه باربر ساختمان و یا دیوارهای جداکننده به کار می روند .

ضوابط ارایه شده در این دستورالعمل در تحیلیل ، طراحی ، اجرا ، فرایند ساخت و کنترل کیفی مصالح و سازه های پیش ساخته با پانل های سبک سه بعدی کاربر دارد .

پانل های سه بعدی ساختمانی می توانند در سازه های متعارف بتنی و فلزی به عنوان دیوار برشی جهت باربری جانبی مورد استفاده قرار گیرند . این دستورالعمل درباره رفتار پانل ها و
نحوه ی اجرای آنها در این زمینه نیز کاربرد دارد . در عین حال نحوه استفاده پانل ها به اجزای قاب باید توسط مهندس محاسب مورد مطالعهه قرار گیرد .

ساختار پانل ها به گونه ایست که امکان استفاده از آنها در ساختارهای کم ارتفاع به عنوان اعضای باربر قائم و افقی ، نیاز به دیگر اجزای باربر از جمله تیر و ستون را مرتفع می سازد . در واقع ساختمان های کم ارتفاع را می توان با تکیه بر رفتار سه بعدی پانل ها بدون نیاز به قاب های باربر طراحی و اجرا نمود . علاوه بر آن پانل ها قابلیت کارکرد و استفاده هم زمان با قاب های ساختمانی متعارف را دارا می باشند . این ویژگی می تواند از ابتدای طرح سازه توسط مهندس محاسب با ایفای نقش باربری جانبی در سازه ، طرح سازه ساختمان را تشکیل دهد . همچنین عملکرد و اجرای مناسب این پانل ها قابلیت استفاده از آنها را در سازه های موجود فراهم
می سازد . ویژگی اخیر می تواند با هدف مقاوم سازی و تقویت باربری قاب های موجود مورد استفاده قرار گیرد .

عملکرد لرزه ای سیستم های پانلی به دلیل ساختار خاص آن ها دارای تفاوت هایی با اعضای متعارف سازه ای می باشد . در این رابطه خواص مکانیکی اجزای پانل و عملکرد جعبه ای ساختار سازه ای آن ، باعث ایجاد سازه ای با شکل پذیری کمتر نسبت به سازه های معمول می شود . در عین حال علی رغم شکل پذیری کمتر ، رفتار کلی سازه های سه بعدی پانلی نشانگر ضرایب اضافه مقاومت بالاتری در مقایسه با انواع دیگر ساختارهای باربر جانبی بوده است . در مجموع این دو ویژگی اخیر موجب می گردد ضریب رفتار این سازه ها در حدود ضریب رفتار سازه های با سیستم دیوارهای برشی بتن آرمه به دست آید .

ترکیب پانل ها با سیستم قابی دیگر در شرایط طرح از ابتدا یا ارایه طرح مقاوم سازی می تواند با تکیه بر شکل پذیری قاب و اضافه مقاومت پانل به طرح سازه ای کنترل شده توسط مهندس طراح منتهی گردد .

در خصوص سازه های پانلی به دلیل باربر بودن دیوارها لازم است مسیر انتقال نیروهای ثقلی و جانبی در ارتفاع دچار انقطاع یا انحطاط از محور نباشد . به عبارت دیگر برای حصول عملکرد مطلوب از این سیستم ساختمانی ، دیوارهای سازه ای از پائین ترین تراز تا بالاترین تراز مورد نیاز بدون قطع شدگی یا انحراف ادامه یابد .

در سیستم های کامل پانلی به دلیل عدم حضور اعضای باربر غیر پانلی ، طرح معماری ساختمان باید با ملاحظات کامل سازه ای از جمله عدم تغییر مسیر انتقال بار در ارتفاع ، فاصله دهانه های باربر ، تامین تقارن در طرح دیوار های باربر ، جلوگیری از تعبیه بازشوهای بزرگ در دیوارها و سقف و نظایر آن همراه باشد . در صورت عدم امکان تامین کامل شرایط فوق لازم است مهندس طراح با تمهیدات ویژه نسبت به طرح مناسب سازه ای مبادرت ورزد .

ساختار دیافراگم افقی ساختمان های پانلی سه بعدی می تواند به منظور تامین دهانه بارگیر مورد نیاز علاوه بر سقف های پانلی از انواع دیگر سیستم های سقف متداول از جمله سقف تیرچه
بلوک ، سقف با تیرچه های با جان باز یا دال بتن آرمه باشد .

علاوه بر جنبه های مقاومتی سازه های پانلی ، جنبه های پایایی در این سیستم ها ، نظیر سازه های بتن آرمه نیز مطرح می باشد . با توجه به ساختار هندسی پانل ، آثار گزندبار ناشی از شرایط محیطی می تواند بر پایایی پانل تاثیر گذار باشد . این مورد در طرح سازه ای توسط مهندس محاسب با توجه به شرایط اقلیمی مختلف مورد توجه قرار می گیرد .

تامین پایایی سازه های پانلی سه بعدی از طریق روش هایی نظیر استفاده از مصالح استاندارد و یا در نظر گرفتن پوشش کافی میلگردها به منظور کاهش آثار خوردگی و دیگر پی آمد های گزندبار آن مورد اهتمام می باشد . تمام الزامات تامین کننده پایایی برای ساختمان های بتنی متعارف مندرج در آیین نامه بتن ایران در این سیستم ها نیز معتبر است مگر موارد خاص که به صراحت در این دستورالعمل ذکر شده باشد .

برای بررسی تامین مقاومت این سیستم ساختمانی در برابر حریق می توان به ضوابط و مقررات کلی ارایه شده در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان "حفاظت ساختمان ها در برابر حریق " ، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران با  عنوان "طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه " یا سایر مراجع نظیر نشریه شماره 111 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور با عنوان "محافظت ساختمان ها در برابر حریق" مراجعه نمود .

1-4-        تعریف

در این تعاریف و اصطلاحات زیر به کار می رود .

پانل پیش ساخته

پانل پیش ساخته سبک شامل دو صفحه شبکه جوش شده فولادی می باشد که یک هسته عایق در میان آن قرار گرفته و توسط تعدادی اعضای خرپایی به یکدیگر متصل شده اند که بعد از نصب ، بتن از دو طرف روی آن پاشیده می شود . به منظور سهولت واژه ی پانل به جای عبارت پانل پیش ساخته سبک در این دستورالعمل به کار می رود .

شبکه جوش شده

از اتصال مفتول های فولادی سرد کشیده شده با آرایش عمود بر هم بصورت جوش مقاومتی به یکدیگر ، شبکه ای ایجاد می شود که شبکه جوش شده خوانده می شود . به منظور سهولت
واژه ی شبکه به جای عبارت شبکه جوش شده در این دستورالعمل به کار می رود .

مفتول سرد کشیده شده

مفتولی که طی فرایندهای متوالی کشش ، تنش زدایی و کشش مجدد که با تقلیل قطر نسبت به مفتول مبنا همراه است ساخته می شود .

برشگیر

عضو خرپای فولادی که با آرایش تعیین شده توسط جوش مقاومتی به دو لایه شبکه جوش شده متصل می شود . این اعضا در آرایش منظم در پانل قرار می گیرد ، به طوری که اتصال آنها در خواص مکانیکی شبکه جوش شده و پانل تولید شده نهایی خللی ایجاد نکند .

بتن پاشیده

بتنی که با اختلاط مخصوص ساخته شده و اجرای آن توسط پاشش سریع روی سطوح ، بدون نیاز به قالب بندی ، صورت می گیرد .

دیوار پانلی

دیواری از جنس پانل است که به صورت قائم در انواع سیستم های سازه ای به عنوان جزء باربر افقی یا قائم و یا به عنوان دیوارهای جداکننده به کار برده می شود .

سقف پانلی

سقفی از جنس پانل است که حبه صورت اقفی یا شیب کم به عنوان تمام یا جزئی از دیافراگم افقی به کار می رود .

سیستم کاملی پانلی

سیستم کامل پانلی سیستم سازه ای است که فاقد قاب فضایی کامل برای تحمل بارهای قائم و افقی باشد و دیوارهای پانلی قسمت عمده ی بار قائم و تمام بارهای افقی را تحمل می کنند . همچنین دیافراگم افقی این سازه ، شامل کف ها و سقف ها (افقی یا با شیب کم ) از سقف پانلی یا هر نوع دیافراگم دیگر تشکیل شده است .

سیستم مختلط پانلی

سیستمی است که در آن دیوار پانلی به عنوان تمام یا بخشی از اجزای باربر قائم و یا افقی در سیستم های متعارف سازه ای به کار می رود . همچنین این سیستم می تواند شامل سیستم های سازه ای متعارفی باشد که دیافراگم آنها از نوع سقف پانلی است .

تار

مفتول طولیبه کار رفته در شبکه جوش شده می باشد که در خطوطی به موازات صفحات برشگیرها قرار دارد .

پود

مفتولی است که عمود بر مفتول های تار در شبکه جوش شده به کار می رود.

چشمه شبکه

به سطح حاصل از تقاطع دو مفتول تار و پود به دو صورت متوالی در شبکه ی جوش شده اطلاق می شود .

هسته عایق

صفحه ای یکپارچه با ضخام معین ، قرار گرفته به صورت متقارن و محصور با فاصله از شبکه های جوش شده پانل می باشد که برشگیر از میان آن عبور داده می شود .

صفحه برشگیر

صفحه ای فرضی عمود بر صفحه هسته عایق می باشد که برشگیرها در آن قرار گرفته اند و مفتول های تار نیز در آن صفحه واقع اند .

زاویه برشگیر

زاویه ای که مفتول برشگیر در مقطع طولی با محور افق (مفتول تار) می سازد ، زاویه برشگیر نام دارد .

1-5-        مبانی تحلیل و بارگذاری

تمامی روش های ارایه شده در آیین نامه بتن ایران برای تحلیل سازه های موضوع دستورالعمل قابل کاربرد می باشد . در مدلسازی انجام شده لازم است عملکرد بتن پاشیدنی ، شبکه جوش شده و برشگیرها به نحو مناسبی صورت پذیرد تا بیانگر عملکرد واقعی پانل ها در سازه باشد .

1-6-         مبانی طراحی

در این دستورالعمل مناسبی طراحی سیستم کامل پانلی و سیستم مختلط بر اساس « حالت های حدی » است . ضرایب جزیی ایمنی به کار رفته و حالات ترکیب بارگداری مطابق آیین نامه بتن ایران است . رفتار لرزه ای و ظوابط ویژه طراحی در برابر زلزله این سیستم ها درفصل دهم ارایه شده است .

1-7-   استانداردهای مشخصات و آزمایش ها

استانداردهای مشخصات و آزمایش های ارایه شده در این دستورالعمل در پیوست پ آورده
شده اند . در این موارد از استانداردهای رسمی منتشر شده به وسیله موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی کشور ، مدارک سازمان بین المللی ISO ، استانداردهای انجمن آمریکایی برای آزمایش و مصالح ASTM ، یا سایر مراجع استفاده شده است .

1-8-        علایم ، نشانه ها و آحاد

علایم ، نشانه ها و آحاد به کار رفته دراین دستورالعمل به پیروی از علایم اختصاری و نشانه های متحدالشکل مورد تأیید سازمان بین المللی ISO ، که به طور مشروح در آیین نامه بتن ایران ذکر گردیده است ، انتخاب شده اند .

1-9-        دیدگاه های اقتصادی

سیستم های پانلی سه بعدی جزو سیستم های ساختمانی نیمه پیش ساخته محسوب می گردند که با رویکردی میانه می توانند مجموعه مزایای سیستم های درجا و پیش ساخته را احصا
نمایند .

مشخصات این سیستم ساختمانی به صورت تولید کارخانه ای در یک مرحله ، و اجرا و نصب کارگاهی در مرحله ای دیگر قابلیت های ویژه ای به این روش ساختمانی داده است . اصولا سیستم پانلی در صورتی توجیه فنی و اقتصادی دارد که با آن بعنوان یک سیستم صنعتی برخورد شود . استفاده از سیستم های صنعتی با رویکرد کاهش هزینه های ساخت و افزایش کنترل کیفی توام باشد .

1-9-1- طراحی و اجرا

قابلیت سیستم های پانل سه بعدی به منظور پیش طراحی ابعاد پانل های مصرفی و پیشگیری از پرت مصالح با رعایت در ساخت ، از مواردی است که رعایت آن ها در تولید و ساخت می تواند منجر به طرح های اقتصادی قابل توجیه شود . به دلیل عملکرد سازه ای خاص ساختمان های پانلی سه بعدی ، این ساختمان ها با ضخامت کمتر دیوارها و در پیامد آن با افزایش سطح مفید بنا در مقایسه با سازه های متداول همراه خواهد بود .

اتخاذ روش هایی برای بتن پاشی سطوح با روش های مناسب و مکانیزه ، طرح اختلاط مناسب به منظور به حداقل رسانیدن مصالح بازگشتنی و همچنین برنامه ریزی اجرایی مناسب برای استفاده متوالی و بدون توقف دستگاه بتن پاش در اقتصادی نمودن طرح موثر است .

آموزش گروه اجرایی ، نصاب ها ، اپراتورهای بتن پاش و دیگر عوامل اجرایی در اقتصادی نمودن طرح حائز اهمیت می باشد . این موضوع سبب کاهش زمان اجرا ، کاهش پرت مصالح و افزایش قابل توجه کیفیت اجرا می گردد .

1-9-2- برنامه ریزی ساخت و مدیریت تولید

سیستم ساختمانی پانل های سه بعدی قابلیت برنامه ریزی و مدیریت اجرایی مناسب را دارد . با استفاده از برنامه ریزی ساختار یافته

فصل پنجم

هسته عایق

5-1- کلیات

مشخصات هسته عایق مورد مصرف در سازه های پانلی در فصل ارایه می شود .

5-2- مشخصات فنی

هسته عایق به کار رفته در سازه های پانلی باید از جنس پلی استایرن قابل انبساط (E.P.S) و مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 1584 با عنوان " ویژگی و روش آزمون صفحه های پلی استایرن قابل انبساط برای مصرف عایق حرارتی " و یا استانداردهای مشروح زیر باشد .

5-2-1- هسته عایق از فوم پلی استایرن قابل انبساط تشکیل شده که دارای حداقل چگالی اسمی kg/m^3 15 باشد .

5-2-2- هسته عایق پلی استایرن تحت آزمایش استاندارد ASTM E84 آزمایش شود ، باید دارای حداکثر شاخص گسترش شعله 25 و حداکثر شاخص گسترش دود 450 باشد .

5-2-3- هسته عایق هنگامی که مطابق استاندارد ASTMC236 آزمایش شود ، باید دارای حداکثر پتانسیل گرماییMJ/m^2  68 باشد .

5-2-4- مشخصات فیزیکی و مکتنیکی پلی استایرن قابل انبساط در جدول 5-1 ارایه شده
است . در این جدول به استانداردهای DIN اشاره شده است که از استانداردهای اروپایی EN نظیر نیز می توان استفاده نمود .

خواص فیزیکی پلی استایرن	واحد	مقدار	استاندارد
حداقل وزن مخصوص	Kg/m3	15	DIN53420
ضریب هدایت حرارتی	W/m.c	380/.-360/.	DIN52612
تنش فشاری در کرنش 10%	Mpa	11%-6%	DIN53421
مقاومت فشاری در کرنش کمتر از 2%	Mpa	25%-15%	DIN53421
مقاومت خمشی	Mpa	30%-6%	DIN53421
مقاومت برشی	Mpa	13%-8%	DIN53423
مقاومت کششی	Mpa	29%-11%	DIN53427
ضریب ارتجاعی	Mpa	2/5-6/1	DIN53430
مقاومت حرارتی کوتاه مدت	C0	30%-6%	DIN53423
ضریب انبساط حرارتی	I/K	-5 10 *7-5	DIN53423
ظرفیت گرمایی ویژه	J/KG K	1210	DIN4108
میزان جذب آب پس از 7 روز	درصد وزنی	5/1-5%	DIN53434
میزان جذب آب پس از 28 روز	درصد وزنی	3-1	DIN53434

فصل ششم

پانل

6-1- گستره

در این فصل پانل ها به دو گروه باربر و غیر باربر تقسیم می شوند . مطالب مربوط به پانل های غیر باربر در فصل دوازدهم با عنوان « موارد ویژه » اریه خواهد شد . پانل های باربر خود به دو گروه پانل های سقفی طبقه بندی می شوند .

مشخصات هندسی شبکه جوش شده و برشگیرها باید توجه به نیازهای سازه ای و مبانی مشروح و طراحی سیستم های پانلی محاسبه شود .

6-2- پانل های دیواری

از پانل های دیواری به عنوان عناصر باربر قائم و همچنین عضو مقاوم در برابر بار جانبی استفاده می شود .

ضخامت هسته عایق در پانل های بین 40 تا 100 میلیمتر بوده و بر این مبنا فاصله جوش شده از یکدیگر 80 تا 140 میلیمتر می باشد .

6-3- پانل های سقفی به صورت افقی یا شیبدار با شیب کم به عنوان عضو باربر خمشی و دیافراگم عمل می نمایند .

ضخامت هسته عایق بر حسب عملکرد پانل سقفی و بارهای وارده نباید کمتر از 60 میلیمتر
باشد . بر این مبنا شبکه های جوش شده از یکدیگر حداقل 100 میلیمتر است .

6-4- روش ساخت

پانل ها باید با ماشین آلات تمام خودکار ساخته شوند ، به طوری که محل تقاطع برشگیرها با شبکه به روش جوشکاری مقاومتی الکتریکی به هم متصل شوند تا اتصال های مقاوم در برابر برش مطابق بند 4-2-1-5-4 تأمین گردد .

6-5- آرایش پانل

6-5-1- پانل باید به گونه ای ساخته شود که مفتول های تار و پود شبکه جوش شده نسبت به صفحه هسته عایق به طور متقارن قرار گیرد . لازم است مفتول های تار نسبت به مفتول های
پود ، نزدیک تر به هسته عایق قرار گیرند .

6-5-2- برشگیرها می توانند بر تارهتی متوالی یا حداکثر یک در میان قرار گیرند . لازم  است برشگیرها در صفحات برشگیر به صورت مدول های خرپایی شکل منظم قرار گیرند . به شکل 6-1 رجوع شود . نحوه چیدمان برشگیرها در مقطع طولی پانل باید بر اساس بند 4-2-2-1-2 طراحی شود .

6-5-3- مقدار بیرون زدگی برشگیر از محل اتصال با تار نباید از ضخامت مفتول پود
بیشتر باشد .

6-5-4- هسته عایق می تواند با حفظ ساختار صفحه ای و ضخامت تعیین شده ، داری سطح بیرونی غیر مستوی باشد . طراحی این صفحه باید به گونه ای باشد که مقدار بتن پاشیده بازگشتی به حداقل برسد .

6-5-5- هر نوع تیپ پانل تولیدی باید توسط سازنده تحت آزمایش های مکانیکی مطابق استانداردهای شماره 8449 با عنوان « پانل های ساختمانی – تعیین مقاومت برشی پانل های دیواری قابدار تحت بارهای استاتیکی – روش آزمون » و شماره 8063 با عنوان « پانل های ساختمانی – مقاومت فشاری و خمشی – روش آزمون » موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران قرار گیرد ، به طوری که نیازمندی های طرح را ارضا نماید .

6-6- انتظام مدولی

6-6-1- لازم است پانل های تولیدی از انتظام مدولی مشخص تبعیت نماید . مبنای محاسبه عرضی ، فاصله محور تا محور تارهای انتهایی پانل می باشد .

6-6-2- مدول عرضی پانل می تواند 900 ، 1000 ، 1200 میلیمتر باشد .

6-7-رواداری

رواداری های هندسی مجاز برای ساخت پانل در جدول 6-1 اریه شده است .

ردیف	عامل	رواداری
1	فاصله محور شبکه های جوش شده از یکدیگر	5/2%+-
2	فاصله محور شبکه های جوش شده تا هسته عایق	5/2%+-
3	زاویه برشگیر	5/0%+- درجه
4	طول برشگیر	5/2%+-
5	ضخامت هسته عایق	6 میلیمتر در هر سه طول پانل
6	انحراف از امتداد قائم	6 میلیمتر در هر سه طول پانل

6-8- حمل ونقل ، انبارش و نگهداری پانل

6-8-1- پانل ها باید در محیط های دور از تابش مستقیم اشعه خورشید ، بارش باران ، رطوبت ، تغییرات حرارتی شدید و عوامل گزندبار محیظی نگهادری شوند .

6-8-2- پانل ها باید دور از مواد آتش زا یا حرارت مستقیم و مواد حلال مانند هیدروکربن ها نگهداری شوند .

6-8-3- از بارگذاری یا اقداماتی نظیر راه رفتن بر روی پانل ها باید اجتناب شود .

6-8-4- نگهداری و انبارش پانل ها روی یکدیگر باید به نحوی باشد که جوش شبکه و مفتول ها آسیب نبینند .

6-8-5- نگهداری پانل ها باید بر روی سکوهای مناسب انجام گیرد به طوری که در حین بارگیری آسیبی به آن ها وارد نشود .

6-8-6- در هنگام بارگیری ، باراندازی یا حمل و نقل پانل باید اقدامات لازم در عدم ایجاد تابیدگی و خمیدگی پانل بعمل آید .

6-8-7- مراحل بارگیری و یا بار اندازی پانل باید به آرامی و بدون اعمال ضربه به پانل صورت گیرد .

6-8-8- بارگیری و باراندازی پانل ها باید با ماشین آلات و بالابرهای ویژه با تمهیدات خاص صورت گیرد ، به طوری که از اتصال مستقیم چنگک بالابر با پانل جلوگیری شده و عملیات بارگیری یا براندازی با قلاب ها یا ابزارهای ویژه و دور از پانل انجام شود .

فصل هفتم

روش های تحلیلی

1-7- کلیات

ضوابط این فصل برای سیستم های کامل پانلی به کمار می رود . موارد اولیه ارایه شده در بندهای 7-5 و 7-6 برای سیستم های مختلط پانلی نیز به کار می رود .

7-2- بارگذاری

تمامی بارهای وارد بر سازه بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان با عنوان « بارهای وارد بر ساختمان» تعیین شوند .

7-3- ضریب رفتار

ضریب رفتار این ساختمان بر اساس « سیستم دیوارهای بالابر» تعیین می شوند و در هر حال حداکثر این ضریب رفتار برابر با متوسط ضرایب رفتار مربوط به «دیوارهای برشی بتن آرمه معمولی » و « دیوارهای برشی با مصالح بنایی مسلح » اختیار می شود .

7-4- حداکثر ارتفاع مجاز

سازه های کاممل پانلی بر اساس تجربیات اجرا شده می توانند تا 4 طبقه با ارتفاع حداکثر 15 متر از تراز پایه ساخته شوند .

7-5- اصول تحلیلی

اصول تحلیل سیستم های کال پانلی و اجزای پانلی سیستم های مختلط پانلی و روش های مدل سازی آنها مطابق ضوابط بند 10-3 آیین نامه بتن ایران می باشد .

7-5-1 مدلسازی تحلیلی دیوارهای پانلی می تواند مبتنی بر روش اجزای محدود و با استفاده از آلمان های ایزوپارامتریک غشایی انجام شود . برای دیوارهای پانلی دارای بازشو لازم است شبکه بندی المان های دیوار پانلی به نحوی باشد که بتواند رفتار واقعی دیوار پانلی بازشو را از نظر نیروهای داخلی و تغییر شکل های نسبی تامین نماید .

7-5-2- برای مدلسازی دیوارهای پانلی می توان از روش قاب بادبندی شده معادل استفاده
نمود . مشخصات مقاطع قاب معادل باید به نحوی محاسبه شود که سختی برشی و سختی خمشی مجموعه آن  معادل سختی دیوار پانلی گردد .

در روش قاب بادبندی شده معادل پارامترهای بکار رفته عبارتند از :

مداول الاستیسیته قاب یا دیوار : E

ارتفاع قاب یا دیوار : L

ارتفاع قاب یا دیوار : H

ممان اینرسی دیوار برشی حول محوری قوی : IW

سطح مقطع دیوار برشی : AW

ممان اینرسی ستون در صفحه : IC

سطح مقطع ستون : AC

سطح مقطع بادبند قاب : Ab

زاویه بین بادبند و محور افقی : a

نتایج زیر حاصل ازبررسی معادلات تعادل و سازگاری تغییر شکل ها می باشد .

با داشتن سه معادله فوق ، مشخصات قاب بادبندی شده معادل دیوار برشی به دست می آید .

سازه های پیش ساخته

سازه های پیش ساخته

به کارگیری بتن، به عنوان یک ماده اصلی ساختمانی، نیاز به قالب بندی، داربست و اختصاص زمان برای گیرش، عمل‌آوری و مقاوم شدن آن دارد. از این‌رو، از مدت‌ها قبل، ساخت قطعات بتنی پیش‌ساخته مورد توجه قرار گرفت و پیشرفت‌های چشمگیری به لحاظ ارائه انواع سیستم‌های پیش ساخته حاصل شد. 
سازه های پیش ساخته سبک، که به 3D panel پانل یا ساندویچ پانل نیز مشهور است از پدیده های جدید در تکنولوژی ساخت و ساز است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته با استقبال فراوانی روبرو گشته است. ساندویچ پانل از دو لایه شبکه فلزی مش (mesh) در طرفین و یک لایه فوم پلی استارین (foam polystyrene) کند سوز در وسط تشکیل شده است. بطوری که این سه لایه توسط مفتول های جانبی (sher coonnector) به یکدیگر متصل شده است . قطعات از پیش ساخته شده و به محل اجرای ساختمان حمل می شوند و پس از نصب دیوارها و سقف، طرفین آن با بتن پاشی (shatcrete) اندود می شود. در این سیستم چون دیوارها و سقف بصورت یکپارچه و به شکل باکس (Box) است، بنابر این توزیع بارها و مقاومت در برابر نیروهای خارجی بویژه زلزله تقریبا یکنواخت و همگن می باشد. بر اساس مشخصات این کالا، می توان آنرا یکی از مقاوم ترین مصالح ساختمانی نام برد. 
در سیستم پانل ساندویچی، صفحات متشکل از پانل عایق حرارتی (پلی استایرن منبسط یا پلی‌یورتان)، همراه با دو شبکه فلزی در طرفین عایق، که به وسیله‌ی مفتول‌های فولادی مورب به یکدیگر متصل شده‌اند، یک شبکه فلزی سه بعدی را تشکیل می‌دهد. در تولیدات متداول در ایران، لایه عایق حرارتی از ورق‌های پلی استایرن با ضخامت‌های متفاوت تشکیل می‌شود. در ضمن، در برخی محصولات، عایق حرارتی در دو طرف رویه موج‌دار است. 
بر اساس بررسی‌های انجام شده، قابلیت احداث ساختمان تا دو طبقه، با استفاده از قطعات متداول این سیستم، و با رعایت اصولی وجود دارد. برای طبقات بیشتر، این قطعات صرفاً می‌توانند نقش جداکننده عمودی داشته باشند، و نقش سازه‌ای نخواهند داشت. در نتیجه، لازم است با استفاده از اسکلت‌های بتنی و فولادی، ایستایی بخش‌های مختلف ساختمان تامین شود. 
ابعاد قطعات تولید شده متفاوت است، اما معمولاً به ابعاد 1*3 متر تولید می‌شوند. این قطعات بسته به میزان بار پیش‌بینی شده و نحوه استفاده، در انواع متفاوتی توسط کارخانه‌های مختلف تولید می‌شوند. تفاوت مشخصات قطعات تولیدی، غالباً در نوع و قطر فولاد مصرفی برای شبکه‌ها، اندازه‌ چشمه‌های شبکه، ضخامت دیوار و نحوه قرارگیری و اتصال میلگردهای مورب است. 
سقف‌ها را می‌توان از پانل‌های این سیستم و با استفاده از قطعات خاص سقفی اجرا کرد. لازم به توضیح است اجرای سقف با این سیستم با پیچیدگی‌هایی از جمله سختی پاشیدن بتن به سطح زیرین، زیاد بودن ضایعات بتن و خیز سقف هنگام اجرا، رو به رو است. به همین علت، در بسیاری موارد، سقف‌های ساختمان، به روش‌های دیگری، مانند تیرچه و بلوک، اجرا می‌شود. در این سیستم‌ها کلاف‌بندی مناسب در انتهای فوقانی دیوارها ضروری است. 
بتن مورد استفاده برای پاشیدن در طرفین قطعات، باید از نوع ریزدانه و با روانی در حد مجاز باشد، تا علاوه بر امکان پاشیده شدن به وسیله پمپ، مقاومت لازم را نیز داشته باشد. ضخامت بتن پاشیده شده در شرایط متعارف، در هر طرف دیوار در حدود پنج سانی‌متر است که حدود دو و نیم سانی‌متر پوشش بر روی شبکه فولادی ایجاد می‌کند.

خواص پانل‌های سه بعدی

پانل‌های سه بعدی با استفاده از نوع نسوز عایق پلی استایرن (یا کندسوز) خواص مفید بسیاری دارند که به تعدادی از آنها اشاره می‌شود: 

وزن کم

عایق حرارتی و صوتی مناسب (گرمایشی، سرمایشی بین 50 تا 80 درصد)

استحکام و یکپارچگی مطلوب

سرعت در نصب به میزان حدود 50%

شکل‌پذیری مناسب

مقاوم در برابر زلزله و فشار باد (تا 400 کیلومتر در ساعت)

اتصال خوب

انبارداری مناسب

اشغال فضای کم در زیربنای مفید ساختمان

حمل و نقل آسان

عدم نیاز به نعل درگاه و وال پست

استفاده از نیروی انسانی کمتر

ایمنی

قیمت بسیار مناسب

ایجاد تسهیلات در لوله‌کشی تأسیسات

وزن یک متر مربع سقف تیرچه و پانل حداقل 100 کیلوگرم کمتر از وزن سقف تیرچه و بلوک سفالی است

وزن یک متر مربع دیوار سفال 20 سانتی با دو طرف ملات ماسه سیمان 3 سانتی حدود 320 کیلوگرم است در حالی که وزن دیوار پانلی با دو طرف بتن 3 سانتی حدود 140 کیلوگرم است

فضای مفید قابل استفاده در بناهای پانل سه بعدی بین 5 تا 10 درصد بیشتر از بناهای اجرا شده با سفال یا بلوک می‌باشد

به دلیل ایجاد حداقل 3 سانتیمتر بتن ریزدانه در دو روی پانل، آن را می‌توان غیر قابل اشتغال در نظر گرفت و گسترش شعله در داخل و خارج پانل رخ نمی‌دهد. مضافاً اینکه مقاومت حداقلی (در برابر آتش) برابر با 50 دقیقه برای سازه پانلی در نظر گرفت

نقاط قوت صفحات ساندویچی یا پانل سه بعدی

سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری

ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود

در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان

پیوستگی بین کلیه دیوارها و سقف ساختمان و در نتیجه بازپخش و توزیع مطلوب نیروها در اعضای مختلف سازه

در حالت سیستم کامل، ایجاد اتصالات خطی در محل تلاقی پانل‌های سقفی به پانل‌های دیواری (به جای اتصالات گروهی)، در نتیجه توزیع یکنواخت‌تر نیروهای اعمال شده در اعضای دیواری، و نظارت بیشتر و بهتر بر حسن اجرای اتصالات

سهولت و سرعت نصب و آماده سازی پانل‌ها برای بتن پاششی، به دلیل سبکی و محدودیت اقدامات اجرایی

عدم نیاز به امکانات سنگین نصب

قابلیت انطباق با شیوه‌های طراحی مدولار

عدم وجود محدودیت خاص در مورد پرداخت نهایی سطوح و تنوع در نما. البته بهترین توجیه اقتصادی در حالت نمای ساده با رنگ یا خود رنگ است

سهولت تامین مصالح و تجهیزات مورد نیاز در داخل کشور

وابستگی اندک به فناوری‌های خارجی

امکان موازی کردن اقدامات اجرایی، با توجه به عدم نیاز به قالب و قالب‌بندی

امکان کاربرد قطعات چندکاره و تیپ و محدود بودن مصالح و قطعات مورد نیاز

هوابندی نسبتاً مناسب دیوارهای خارجی ساختمان

وجود دانش فنی قابل قبول و ضوابط طراحی (سازه، ایمنی در برابر آتش) در مورد ساختمان‌های کوتاه مرتبه

عدم وجود محدودیت شعاع حمل و مصرف اقتصادی

اندک بودن احتمال آسیب دیدگی قطعات در حمل و نقل

نقاط ضعف صفحات ساندویچی یا پانل سه بعدی

در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن

دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد

ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول

محدودیت ابعاد بازشوها در حالت سیستم کامل 3D (طبق ضوابط طراحی سقف‌ها و دیوارهای بتن مسلح)

عدم امکان بازیافت مصالح و استفاده مجدد

لازمه ارائه آموزش‌های تخصصی لازم برای اجرای بخش‌های مختلف

نقش تعیین کننده عوامل اجرا در دقت و کیفیت اجرا، به ویژه در مورد بتن پاششی

تعدد نسبی ابزارهای کمکی اجرا (دستگاه شات کریت، دوخت میلگردها و ...)

سختی و در بسیاری از موارد (در در شرایط اقلیمی حاد) عدم امکان کنترل رواداری‌ها و شرایط عمل‌آوری لایه های بتن پاشیده شده

وجود محدودیت‌های جدی فصلی در اجرا

سختی کنترل کیفیت، خصوصاً در مورد تعیین ضخامت پوشش‌های بتن روی میلگردها

لازمه انجام بازدیدهای ادواری برای حصول اطمینان از عدم وجود مشکلات خوردگی در پوشش خارجی دیوار

امکان کاربرد قطعات چندکاره و تیپ و محدود بودن مصالح و قطعات مورد نیاز

سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان ایجاد تغییرات در زمان ساخت و در دوره بهره‌برداری

سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان دسترسی به تاسیسات مکانیکی و برقی در حالت اجرای توکار مدارها

تعیین جرم مخصوص دانه ای و انبوهی سیمان

تعیین جرم مخصوص دانه ای و انبوهی سیمان

مقدمه :

 در مورد سیمان دو نوع جرم مخصوص اندازه گیری می شود. جرم مخصوص دانه ای و جرم مخصوص انبوهی . جرم مخصوص دانه ای از تقسیم جرم دانه های سیمان بر حجم سیمان بدون در نظر گرفتن فضای بین دانه های سیمان بدست می آید. اگر جرم دانه های سیمان را بر حجم سیمان با در نظر گرفتن فضای بین دانه های سیمان تقسیم کنیم ، جرم مخصوص انبوهی بدست می آید. در آزمایش تعیین جرم مخصوص دانه ای سیمان ، برای اندازه گیری حجم سیمان از نفت استفاده      می شود که با سیمان واکنش نمی دهد. بطور کلی استفاده از نفت به منظور از بین بردن اثر فضاهای خالی بین ذرات در محاسبه حجم دانه های سیمان است.

هدف از انجام آزمایش :

بدست آوردن جرم مخصوص دانه ای و انبوهی یک سیمان

وسایل مورد نیاز :

سینی فلزی ، فلاسک لوشاتلیه ، مفتول سیمی ، ترازوی دقیق ، نفت ، حمام با درجه ثابت ، ظرف دو خانه با حجم معین ، استوانه یک لیتری

شرح دستگاه :

- آزمایش جرم مخصوص دانه ای :

برای اندازه گیری حجم سیمان در آزمایش جرم مخصوص دانه ای از ظرف مخصوصی به نام فلاسک لوشاتلیه استفاده می شود.. ظرفیت این فلاسک 250 میلی لیتر است و از 0 تا 1 و 18 تا 24 میلی متر درجه بندی شده است . در بین درجه 1 تا 18 قسمتی کروی قرار داده شده است تا از مرتفع شدن بیش از حد فلاسک جلوگیری شود . دقت اندازه گیری این فلاسک 0.05 میلی لیتر است و وزن آن 0.5 کیلوگرم می باشد.

- آزمایش جرم مخصوص انبوهی :

در این آزمایش باید سیمان به گونه ای داخل یک استوانه با حجم معین ( یک لیتر ) ریخته شود که فضاهای خالی بین دانه های آن از بین نرود و سیمان به هیچ وجه متراکم نگردد. به این دلیل       نمی توان با دست سیمان را داخل استوانه ریخت و از وسیله ای استفاده می شود که نمونه را از ارتفاع مشخصی به داخل ظرف می ریزد. به این دستگاه ، ظرف دو خانه می گویند.

این وسیله از استوانه ای دو قسمتی تشکیل شده است که بین دو قسمت استوانه یک دریچه وجود دارد و به وسیله اهرمی می توان دریچه را باز و بسته کرد . ابتدا در حالتی که دریچه بسته است نمونه را در قسمت بالایی استوانه می ریزند و سپس دریچه را باز می کنند. به این ترتیب نمونه بطور یکنواخت از ارتفاع استانداردی ( تقریبا 14 سانتی متر ) به داخل استوانه یک لیتری می ریزد.

روش انجام آزمایش :

- آزمایش تعیین جرم مخصوص دانه ای سیمان پرتلند :

از آنجا که دمای محیط آزمایش بر نتایج آن تاثیر دارد ، باید آزمایش را در دمای استاندارد انجام دهیم . دمای استاندارد این آزمایش 1+24 درجه سانتی گراد است. بدین منظور دمای آب داخل حمام آزمایش را به آن دما می رسانیم و این دما را ثابت نگه می داریم. تمام اندازه گیری ها در زمانی انجام می گیرد که دمای نفت داخل فلاسک در تعادل با آب حمام و برابر دمای استاندارد باشد. آنقدر نفت در داخل فلاسک لوشاتلیه بریزید تا سطح آن بین درجه 0 و 1 قرار گیرد. سپس 64 گرم سیمان را به دقت وزن کنید و به آرامی داخل فلاسک لوشاتلیه بریزید. در موقع ریختن سیمان آن را در چند مرحله در داخل فلاسک بریزید و بعد از ریختن هر قسمت هر قسمت بوسیله ی مفتول باریک ( سیم باریک ) ، سیمان را به داخل نفت هدایت کنید بطوری که سیمان به جداره فلاسک نچسبد . دقت شود از ریختن سیمان به خارج فلاسک جلوگیری گردد. بعد از اینکه تمام سیمان را داخل فلاسک ریختند ، فلاسک و سیمان و نفت درون آن را داخل حمام آب گرم قرار می دهیم و آنقدر صبر     می کنیم تا سطح نفت ثابت بماند . در این صورت ، تعادل دما صورت گرفته و دمای سیمان نیز به دمای مورد نظر رسیده باشد . در این حالت درجه مقابل سطح نفت را بخوانید و در جدول یادداشت کنید. بدین صورت حجم سیمان را محاسبه می نماییم. با داشتن جرم سیمان و حجم آن ، جرم مخصوص دانه ای سیمان را بدست می آوریم .

- آزمایش تعیین جرم مخصوص انبوهی سیمان پرتلند :

استوانه یک لیتری را تمیز می نماییم و وزن می کنیم و مقدار آن را در جدول یادداشت می کنیم. دریچه ظرف دو خانه را می بندیم و ضامن را در محل مخصوص قرار می دهیم.  سپس ظرف را بر روی استوانه یک لیتری می گذاریم . بالای ظرف را سیمان می ریزیم و سپس ضامن را آزاد می کنیم تا دریچه باز شود و سیمان داخل استوانه بریزد. باید دقت کنیم که ضربه ای به ظرف ها وارد نشود. ظرف دو خانه را از روی استوانه برداشته و سطح سیمان را به آرامی صاف نمایید و سیمان اضافی را از سطح آن برمی داریم.  و استوانه را مجددا وزن می کنیم و از روی آن وزن مخصوص انبوهی سیمان را حساب می کنیم. این آزمایش را سه بار باید انجام دهیم.

نتایج آزمایش :

- گروه اول :

- آزمایش دانه ای :

سطح نفت در فلاسک قبل از ریختن سیمان :   0.8

سطح نفت در فلاسک بعد از ریختن سیمان :   22 

حجم سیمان :          

وزن سیمان : 64 گرم

وزن مخصوص دانه ای  :  

- آزمایش انبوهی :

شماره آزمایش	جرم استوانه یک لیتری خالی	جرم استوانه یک لیتری پر از سیمان	حجم سیمان	جرم سیمان	جرم مخصوص انبوهی سیمان
1	1965	3149	1000	1184	1.184
2	1965	3160	1000	1195	1.195
3	1965	3179	1000	1214	1.214

میانگین سه عدد به دست آمده را محاسبه می کنیم :

- گروه دوم :

- آزمایش دانه ای :

سطح نفت در فلاسک قبل از ریختن سیمان :   0.7

سطح نفت در فلاسک بعد از ریختن سیمان :  21.6 

حجم سیمان :          

وزن سیمان : 64 گرم

وزن مخصوص دانه ای  :  

- آزمایش انبوهی :

شماره آزمایش	جرم استوانه یک لیتری خالی	جرم استوانه یک لیتری پر از سیمان	حجم سیمان	جرم سیمان	جرم مخصوص انبوهی سیمان
1	1964	3162	1000	1198	1.198
2	1964	3179	1000	1215	1.215
3	1964	3135	1000	1171	1.171

میانگین سه عدد به دست آمده را محاسبه می کنیم :

در پایان به سئوالات استاد محترم پاسخ خواهیم داد :

1-    چرا در این آزمایش نفت مصرف کردیم و به جای نفت از چه سیالی می توانیم استفاده کنیم و چه خصوصیاتی باید داشته باشد ؟

به علت اینکه باید فضای خالی بین دانه ها را از بین ببریم باید از یک سیال استفاده کنیم . اما باید سیالی باشد که با سیمان واکنش ندهد. هر نوع سیال که این خاصیت را داشته باشد می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

2-    چرا سطح نفت باید بین 0 و 1 باشد ؟

چون درجه های قسمت پایین ظرف بین 0 و 1 هستند و ما باید درجه اولیه را یادداشت کنیم پس باید نفت بین 0 و 1 قرار گیرد تا بشود آن را قرائت کرد.

3-    کاربرد وزن مخصوص انبوهی چیست ؟

بیشتر برای دپو کردن سیمان در کارگاه از این وزن استفاده می کنند. و با این آزمایش مقدار فضای لازم برای انبار کردن سیمان بدست می آید.

4-    کاربرد وزن مخصوص دانه ای چیست ؟

در هنگام تهیه خمیر سیمان و انجام آزمایش های دیگر و یا هر استفاده ای از سیمان که به نحوی با وزن مخصوص سیمان در ارتباط هستند مورد استفاده قرار می گیرد..

5-    وزن مخصوص دانه ای و انبوهی پنج نوع سیمان را  بنویسید .

استاتیک

مقدمه:

     همانگونه که از نام استاتیک پیداست این مبحث از علم مکانیک به تشریح نیروهایی که برای حفظ تعادل سازه ها و ساختارهای مهندسی به کار می روند، می پردازد.

     هنگام بررسی تعادل یک سیستم باید به این اصل توجه داشته باشیم که برایند همه ی نیروهای وارد بر آن سیستم و همچنین اثرات آنها باید برابر صفر باشد. همچنین قبل از هر کاری اقدام به رسم دیاگرام آزاد سیستم مربوطه کرده و سپس شروع به حل مساله کنیم.

     بنابراین برای حفظ تعادل هر سازه و ساختار مهندسی باید دو معادله ی زیر برقرار باشند:

توجه کنید که برای لنگر نقطه ی مرجع A به دلخواه انتخاب می شود و بنابر شرایط مساله که بعدا به آنها می پردازیم نقطه ی مناسبی را در نظر می گیریم (یا محوری دلخواه) به طوری که:

1. حجم محاسبات کمتر گردد.
2. تعداد بیشتری از مجهولاتی که باید به دست بیاوریم، حذف کرده باشیم.

     همه ی اجسام ماهیت سه بعدی دارند، اما با این وجود بسیاری از مسایل را در دو بعد در نظر می گیریم به شرط اینکه تمامی عوامل موثر بر یک جسم در یک صفحه ی مشخص قرار بگیرند.

     همانگونه که گفته شد نیرو ماهیت برداری دارد و از خواص بردارها پیروی می کند. بنابراین داشتن تجسمی کامل از جسم و نیروهای وارد بر آن بخش مهمی از حل یک مساله است. برای اینکه تجسمی کامل از جسم و عوامل موثر بر آن داشته باشیم، ابتدا باید شرایط تکیه گاهی را بررسی کنیم. بعد از بررسی این شرایط باید توجه کنیم که از دیاگرام آزاد کدام قسمت از جسم می توانیم برای حل مساله بهره ی بیشتری ببریم. یا اینکه بعضی از مسایل ایجاب می کنند که حتما برای یک سیستم یکپارچه چند دیاگرام آزاد مختلف برای چند قسمت از این سیستم رسم کنیم.

     به طور کلی اتصالات یک سیستم جایگزین یک قید هستند. بنابراین ممکن است که اصلا چنین اتصالی به لحاظ هندسی وجود خارجی نداشته باشد اما با تقریب خوبی می توانیم این رفتار اتصال را جایگزین یک سیستم قیدی که از جابه جایی سازه، چه به صورت انتقالی و چه به صورت دورانی جلوگیری می کند، بنماییم.

انواع اتصالات دو بعدی:

1) تکیه گاه مفصلی: که سیستم جایگزین قید انتقالی است. برای راحتی کار بعد از انتخاب محورهای مختصات این تکیه گاه را شامل دو نیروی مجهول در راستای محورهای مختصات در نظر می گیریم. باید توجه کرد که این شرط حتما نباید رعایت گردد بلکه اگر دو نیروی با راستای متفاوت اما مشخص نیز در نظر بگیریم به همین نتیجه خواهیم رسید (تجزیه ی نیروها). تکیه گاه مفصلی را با علامت

نشان می دهند.

2) اتصال مفصلی: این اتصال جایگزین سیستم قید انتقالی بین دو قسمت از سازه است. یعنی این اتصال و اتصال قبلی فاقد قید دورانی هستند. بنابراین ممکن است بر اثر بارگذاری خارجی بر سازه شیب دو طرف این اتصالات تغییر کند اما هرگز نمی توانیم حرکتی کلی برای تکیه گاه مفصلی و حرکت نسبی برای اتصال مفصلی داشته باشیم. اتصال مفصلی را در هنگام رسم دیاگرام آزاد با زوج قرینه،نیروهای داخلی عمود بر هم در نظر می گیرند. اتصال مفصلی را با نماد  نشان می دهند.

3) تکیه گاه غلتکی: این تکیه گاه جایگزین سیستم قید حرکتی (انتقالی) در یک جهت است. بسته به شرایط تکیه گاه ممکن است قید حرکت قائم و یا افقی نسبت به سطح داشته باشد. بدیهی است که اتصال داخلی غلتکی نیز مانند همین سیستم عمل می کند.در هنگام رسم دیاگرام آزاد بنا به شرایط قید که در صورت مساله قید می گردد نیرویی تک مولفه ای به جای قید می نشیند. تکیه گاه غلتکی را با نمادهای زیر نشان می دهند:

4) اتصال لینک: که ساده ترین اتصالات می باشد. در این اتصال نیز تنها یک نیرو در راستای عضو متصل شده داریم. بیشترین کاربرد اتصال لینک در بررسی و تحلیل خرپاها است. اگر سیستم فرضی زیر با اتصال AB به نقطه ی A لینک شده باشد برای رسم دیاگرام آزاد آن به طریق زیر عمل می کنیم:

5) سطوح صیقلی و صاف) نیروی تماسی به صورت نیروی فشاری بوده و در راستای عمود بر سطوح تماس می باشد:

6) سطوح زبر و ناصاف: از دوران دبیرستان و مبحث اصطکاک می توانیم شرایط این اتصال را حدس بزنیم. سطوح زبر قادر به تحمل یک مولفه ی نیروی مماسی(نیروی اصطکاک)، علاوه بر مولفه ی عمودی ناشی از نیروی  برایند مماسی می باشند.

7) کابل: مانند اتصال لینک می باشد با این تفاوت که عکس العمل کابل تنها کششی است اما اتصال لینک هم اتصال کششی ایجاد می کند و هم فشاری.

8) اتصال گیردار: این اتصال شامل قیود انتقالی و دورانی است.به نحوه ی نشان دادن این اتصال توجه کنید:

9) اتصال گیردار غلتکی: این اتصال بر گرفته از اتصال گیردار است با این تفاوت که یکی از قیود انتقالی آن حذف شده است. در حین مساله به این نکته اشاره می شود که کدام یک از قیود حرکتی حذف شده است. در این شکل فرض می کنیم قید حرکت افقی داریم:

رسم دیاگرام آزاد در دو بعد:

هنگام رسم دیاگرام آزاد باید:

1. کلیه ی نیروهای خارجی باید منظور شوند.
2. عکس العملهای تکیه گاهی ناشی از قیود به هیچوجه نباید فراموش شوند.
3. اثرات اجسام و قسمتهای متصل به جسم مورد نظر نیز در صورت لزوم در نظر گرفته شود.

     اما در مورد اینکه نیروهای تکیه گاهی را در چه جهتی انتخاب کنیم، این جهت کاملا دلخواه تعیین می شود. اما بعد از حل مساله و به دست آوردن نیروهای تکیه گاهی اگر جواب حاصل شده منفی باشد بدین معنی است که جهت واقعی اثر نیرو بر عکس جهت انتخاب شده ی اولیه است.

     باید توجه کرد که کلیه ی اثرات اجسام متصل شده در یک لنگر و یک نیرو با امتداد و اندازه ی نامشخص یا یک لنگر و دو نیروی مجهول با امتداد مشخص خلاصه می شوند. پس از انتخاب جهت اولیه ی نیروها، برای رسم دیاگرام آزاد جسم متصل شده، حتما باید جهت مخالف این ها را در نظر بگیریم تا قانون سوم نیوتن رعایت گردد.

مثال 3-1) دیاگرام آزاد دو قسمت جسم زیر را رسم کنید( شرایط مفصل مشخص نیست).

حل:

مثال 3-2) دیاگرام آزاد دو قسمت جسم زیر را رسم کنید.

حل:

     برای بررسی شرط اثرات متقابل دو قسمت پیوسته در هنگام جدا کردن در رسم دیاگرام آزاد باید در نظر داشته باشیم که به علت پیوستگی جسم، هر نقطه ی آن مانند یک اتصال گیردار نسبی عمل می کند.یعنی هر نقطه ی آن دارای یک قید انتقالی نسبی و یک قید دورانی نسبی است. بنابراین با توجه به مطالب فصل قبل کلیه ی این نیروها و لنگرها را در دو مولفه ی اصلی F و M خلاصه می کنیم.

مثال 3-3) برای سیستم زیر:

الف) ابتدا دیاگرام آزاد کل جسم را رسم کند.

ب  ) سپس دیاگرام آزاد را برای کابل و باقی جسم رسم کنید.

 ج ) و در آخر دیاگرام آزاد را برای قرقره، کابل و باقی جسم به طور جداگانه رسم کنید.

کلیه ی تیرها دارای وزن هستند.

حل:

مثال 3-3) برای سیستم زیر ابتدا دیاگرام آزاد کلی و سپس دیاگرام آزاد هر لینک را به طور جداگانه رسم کنید( کلیه ی اجزاء دارای وزن هستند).

حل:

پایداری:

     همانگونه که گفته شد کلیه ی شرایط لازم و کافی برای پایداری یک سیستم این است که معادله ی 3-1 که همتراز 3 معادله ی اسکالر در دو بعد و 6 معادله ی اسکالر در سه بعد می باشد ارضاء گردد. اما می خواهیم قبل از اینکه کل مساله را حل کنیم و ببینیم آیا به تناقض می رسیم یا نه، پیش بینی کنیم که آیا سازه پایدار است یا نه. سپس ادعای خود را اثبات کنیم. باید توجه کرد که بحث پایداری با یک حالت بارگذاری تایید پذیر نیست.

بلکه پایداری باید برای تمام حالات بارگذاری اثبات شود.اصولا بحث پایداری یا ناپایداری به شرایط تکیه گاهی و هندسی سازه باز می گردد. به زبان ساده تر جسم پایدار به جسمی گفته می شود که تحت اثر هر بارگذاری خارجی تمام معادلات آن ارضاء شود و هیچگونه حرکتی اعم از انتقال یا دوران نداشته باشد.

مثال 3-4) مطلوبست بررسی پایداری سیستم شکل پایین.

حل: همانگونه که گفته شد ابتدا دیاگرام آزاد هر قسمت از جسم را رسم می کنیم:

فرض می کنیم نیروی F به طور قائم بر میان عضو میانی وارد شود (بارگذاری خارجی) برای پایداری قسمت میانی داریم( طول ضلع را L فرض می کنیم):

حال برای قسمت سمت راست معادله ی لنگر حول نقطه ی D را می نویسیم:

بنابراین سازه ناپایدار است. البته می توان گفت چون تعداد مجهولات 8 و تعداد معادلات 9 = 3*3 است و این معادلات مستقل هستند سازه ناپایدار است.

معین بودن استاتیکی:

     هرگاه تعداد مجهولات با تعداد معادلات تعادل برابر بوده سازه از نظر استاتیکی معین و در غیر این صورت نامعین خواهد بود. باید توجه کنیم که جسم مورد نظر را به ساده ترین صورت ممکن تبدیل کنیم. همچنین دیاگرام آزاد را، در صورتی که در جسم اتصال داخلی داشته باشیم، نباید برای همه ی جسم در نظر بگیریم بلکه باید برای هر قسمت دیاگرام آزاد رسم کنیم و سپس در مورد معینی یا نامعینی آن بحث کنیم. توجه کنید که بحث معینی بعد از پایداربودن سازه  به میان می آید در غیر این صورت نمی توانیم در مورد آن نظر دهیم.

مثال 3-5) سازه ی زیر را از نظر پایداری بررسی کنید و در صورت پایداری در مورد معینی آن نیز بحث کنید.

حل: ابتدا دیاگرام آزاد قسمتهای AB و BC را رسم می کنیم.سپس بار خارجی F را مطابق شکل منظور می کنیم:

حال شرایط تعادل را برای قسمت AB می نویسیم:

حال شرایط تعادل را برای قسمت BC می نویسیم:

در مثالهای پیش دیدیم که اگر β=0  آنگاه سازه ناپایدار است که در اینجا هم به تایید می رسد. حال در مورد

 معینی یا نامعینی باید بگوییم چون 6 مجهول و 6 معادله(3*2) داریم بنابراین سازه معین استاتیکی است.

مثال 3-6) معینی یا نامعینی سازه های زیر را بررسی کنید.

حل:

                                                   6 معادله و 6 مجهول                            6 معادله و 7 مجهول

باید توجه کنید که اندازه ی عکس العملهای تکیه گاهی بنابر بار خارجی تغییر می کند.بنابراین شرایط تکیه گاهی در بعضی موارد پایداری را تضمین می کند.از این موارد می توان به هنگامی که سه مولفه ی قیدی در یک نقطه متقارب باشند، یا هنگامی که سه مولفه ی قیدی که در یک امتداد نباشند را نام برد.

رسم دیاگرام آزاد برای اجسام سه بعدی:

     رسم دیاگرام آزاد برای اجسام سه بعدی تعمیمی از رسم دیاگرام آزاد برای اجسام دو بعدی است. با این تفاوت که باید شروط قیود و عکس العملهای تکیه گاهی را به دقت مورد بررسی قرار دهیم.بنابراین بعضی اتصالات در سه بعد را بررسی می کنیم.

1) عضو در تماس با سطح صیقلی: نیرو باید عمود بر سطح بوده و به سمت عضو متوجه باشد.

2) عضو در تماس با سطح زبر: علاوه بر وجود نیروی عمودی، امکان دارد نیروی مماس بر سطح نیز بر جسم اثر کند.

3) اتصال ثابت: دارای هر 6 قید می باشد.

مثال 3-7) پایداری اجسام زیر را بررسی کنید.کلیه ی لینک ها در راستای اضلاع هستند.

الف)

ب)

حل:

الف) با کمی دقت متوجه می شویم که برای نشان دادن ناپایداری سازه کافی است نیرویی انتخاب کنیم که لنگری حول قطر AB ایجاد کند. بنابراین اعمال هر نیرویی که حول محور AB لنگر دارد باعث چرخش جسم به حول این محور می شود.

ب) پر واضح است که سیستم ناپایدار است چون در امتداد قائم هیچ مولفه ی تکیه گاهی نداریم. یعنی هر نیرویی که در امتداد قائم باشد باعث ناپایداری سازه خواهد بود.

مثال 3-8) در شکل زیر لینک 1 در امتداد قطر وجه جانبی، لینک 6 در امتداد قطر بزرگ و باقی لینک ها در امتداد اضلاعند.پایداری سیستم را بررسی کنید.

حل:

      سیستم ناپایدار است.زیرا لینک های 1 و 2 از نقطه ی B، لینک های 3و4و6 از نقطه ی A می گذرند. لینک 5 هم در امتداد ضلع AB می باشد و حول این ضلع لنگری ندارد. بنابراین هر نیرویی که حول AB لنگر ایجاد کند جسم را ناپایدار می سازد.

مثال 3-9) با استدلال کامل در خصوص پایداری یا ناپایداری سازه های زیر بحث کنید.در مورد سازه های ناپایدار، حداقل قیدهای لازم برای رفع ناپایداری را در محل گره های اصلی سازه تعیین کنید.

الف)

ب)

حل:

الف) ابتدا ترسیمه ی آزاد جسم را برای قسمتهای AB و BCD و DE رسم می کنیم:

     قسمت سمت چپ به علت داشتن 4 مولفه ی تکیه گاهی که در یک امتداد نیستند پایدار می باشد.قسمتهای بعدی هم به دلیل مشابه پایدار می باشند. بنابراین کل سازه در حالت پایداری است.

ب) سازه ناپایدار است زیرا:

فرض کنیم بار F مطابق شکل بالا اعمال شود. آنگاه:                                                   

و بنابر این به راحتی و وضوح می توان اعلام کرد که سازه ناپایدار می باشد.برای پایدار کردن سازه کافی است غلتک با قید دوران در نظر گرفته شود.

بررسی استان خراسان

 -بررسی استان خراسان

استان خراسان رضوی ؛ بزرگ ترین قطب توریسم مذهبی جمهوری اسلامی ایران است که بناهای آرامگاهی، بیش ترین و مهم ترین چشم انداز معماری این منطقه را تشکیل می دهند.

مجموعه های آرامگاهی؛ بناهایی هستند که طی سالیان طولانی بر روی مدفن و مزار شخصیت‌های مذهبی و محبوب شکل گرفته اند و معمولا شامل حرم، ‌مساجد، مدارس، کتاب خانه ها، کاروان سراها، آب انبارها، خانقاه ها و فضاهایی از این قبیل می شوند.

گسترش چنین مجموعه هایی، با گسترش مذهب، اعتبار و احترام صاحب مدفن و ارزش هنری و معماری بناهای ساخته شده ارتباط مستقیمی دارد. برخی از مجموعه های آرامگاهی مانند آستان قدس رضوی، در شکل گیری و پیدایش شهرها، نقش اساسی و مهمی ایفا کرده اند و به مرکز فعالیت های   مختلف مذهبی، سیاسی، اقتصادی و غیره تبدیل شده اند.

 -1-1-3پیشینه تاریخی

این نام بسیار کهن است و در اصل به معنی خاور (شرق) زمین است.

استان پهناور خراسان با ساختار گوناگون و کهن  زمین شناسی ، اقلیم متنوع و جاذب ، موقعیت ویژه جغرافیایی ، بی گمان از قدیمی ترین دوران حیات بشری ، بستر فعالیتهای بشری ، بستر فعالیتهای معیشتی ، بازرگانی و نظامی عمده بوده است ، به دلیل همین موقعیت خاص ، کهن ترین ، معروفترین و طو لانی ترین راه ارتباطی بین شرق و غرب یعنی (( جاده تاریخی ابریشم )) از خراسان شرق را به غرب مرتبط می سازد   .  تنوع جغرافیایی سرزمین خراسان با وجود آب و هوای کویری و گرم در بخش جنوبی و معتدل کوهستانی در شمال استان و به طور پراکنده در مرکز ، با ارتفاعات قابل توجهی نظیر بینالود ، هزار مسجد ، کپه داغ ، قهستان و… زمینه ای مناسب برای استقرار بشر از قدیمی ترین ایام و جذب اقوام وطوایف متعدد در دورانهای مختلف بوده است .، سرزمینی که نواحی مختلف آن عرصه رویش انواع نباتات مناطق سردسیری و گرمسیری از قبیل گندم ، برنج، بادام ، سیب ، انگور ، پسته ، خرما ،و… است                                                 . قدیمی ترین آثار حیات انسانی در ایران ، شامل تعدادی ادوات و دست افزارهای سنگی . با قدمت تخمینی 800 هزار سال قبل ، متعلق به دوران پارینه سنگی قدیم ، از بستر رودخانه کشف رود مشهد بدست آمده است . در حالی که قدیمی ترین مکانهای استقرار انسان ، حداکثر با قدمت 100 هزار سال در نواحی دیگر ایران نظیر آذربایجان ، لرستان و … شناسایی شده اند.                                                            ولی در حقیقت مهمترین مقطع تاریخ خراسان در سرآغاز دوران تاریخی ایران با ورود اقوام ((آریایی)) به فلات ایران پیوند می خورد . در این واقعه که در اغاز هزاره اول ق.م اتفاق افتاد ، آریایی ها تازه وارداز طریق خراسان به سمت شرق ایران پیش رفتند و بخش اعظم آنها آنچنان که از توصیفات (( اوستا )) برمی آید ، در خراسان و سیستان مستقر شدند و شاید به همین دلیل است که عمده حوادث آغاز تاریخ ایرانیان که در دو منبع (( اوستا)) و (( شاهنامه فردوسی )) ذکر شده است در مشرق ایران و در واقع در خراسان بزرگ رخ می دهد     .

 -2-3جغرافیای طبیعی خراسان                                                                    
 -1-2-3موقعیت                             استان وسیع خراسان در شمال شرقی کشور بین 55 درجه و 17 دقیقه تا 61 درجه و 15 دقیقه طول شرقی و 30 درجه و 24 دقیقه تا 38 درجه و 17 دقیقه عرض جغرافیایی نیمکره شمالی قرار گرفته و از شمال و شمال شرق به جمهوری ترکمنستان با مرز مشترک حدود 751 کیلومتر ، از شرق به جمهوری اسلامی افغانستان با مرز مشترک حدود 619 کیلومتر ، از غرب به استانهای گلستان ، سمنان و اصفهان و از جنوب به استانهای سیستنان و بلوچستان ، کرمان و یزد محدود است . طول استان به خط مستقیم 750 کیلومتر و عرض متوسط آن حدود 420 کیلومتر است . خراسان بیش از 19% از خاک کشور رادر بر گرفته و مساحتی معادل 303513 کیلومتر مربع دارد.  

 -2-2-3پستی وبلندیها                                           استان پهناور خراسان به سبب وسعت زیاد ، از نظر شرایط طبیعی بسیار متنوع و هر یک از نواحی مختلف آن دارای ویژگیهای خاصی است                                              . بلندترین نقطه آن قله بینالود ، 3211متر و کم ارتفاع ترین نقطه آن در شمال سرخس،300متر از سطح دریا ارتفاع دارد                                .

کوههای خراسان دنباله ارتفاعات البرز به سمت مشرق است که به صورت قوسهای موازی از شاه کوه آغاز شده و در جهت شمال غربی به سوی جنوب شرقی تا ارتفاعات هندوکش افغانستان امتداد می یابد . در میان این رشته کوههای موازی ، دره ها و دشتهای وسیعی وجود دارد که گاه پهنای آن به حدود 200 کیلومتر می رسد . امتداد این رشته کوهها در برخی نواحی با برخورد به دره یا جلگه گسسته می شود . آنچه در این منطقه حائز اهمیت است ، وجود دشتهای حاصلخیز و آبادی چون :  شیروان ، قوچان ، چناران و مشهد است که در پهنه دشت سر سبزی بین دو رشته ارتفاعات موازی کپه داغ و هزار مسجد در شمال و آلاداغ و بینالود در جنوب به وجود آمده است.       -3-3آب و هوای استان خراسان     

سه عامل اقلیمی عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و دوری یا نزدیکی به دریا به وجود آورنده عناصر اقلیمی یعنی تابش آفتاب، دمای رطوبت هوا، بارندگی و باد هستند. ترکیب زمانی این عناصر است که حوزه‌های اقلیمی را به وجود می‌آورند.قسمت‌های مختلف استان خراسان در هر یک از عوامل اقلیمی با هم تفاوت‌هایی دارند. همانطور که اشاره شد عرض جغرافیای استان بین 30 درجه و 21 دقیقه تا 38 درجه و 17 دقیقه است یعنی جنوبی‌ترین و شمالی‌ترین نقطه استان حدود 8 درجه تفاوت عرضی جغرافیایی دارند. در قسمت‌های شمالی، شمال شرقی و مرکزی استان کوهستان‌های مرتفعی تا ارتفاع حدود 3000 متر وجود دارد که دره‌ها و دشت‌های پهناوری با ارتفاع 1000 متر را احاطه کرده‌اند. قسمت‌های شمال غربی استان فاصله تقریباً اندکی با دریای خزر دارند و از نسیم‌های مرطوب این دریا بهره می‌گیرند در صورتی که قسمت‌های جنوبی و به خصوص غربی استان در حاشیه دشت کویر لوت قرار گرفته‌اند، که با حوزه‌های آبی فاصله بسیار زیادی دارند.

 -1-3-3بادها:

کمیت و کیفیت بادهایی که در مناطق مختلف استان می‌وزد نیز متفاوت است و این بادها تأثیرات متافوتی در شرایط آب و هوایی این مناطق می‌گذارد. استان خراسان به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی در معرض سیستم‌های کلی باد قرار گرفته است که عمده‌ترین آنها عبارتند از:

الف-‌ بادهای شمالی و شمال شرقی: در فصل زمستان بادهای مناطق کوهستانی شمال خراسان دما را پایین می‌‌آورد و گاهی موجب ریزش برف می‌شود این بادها گاهی از کوه‌های شمالی گذشته و به دامنه‌های جنوبی نیز نفود می‌کنند و سبب سردی هوا می‌شوند.

ب-‌ بادهای غربی: در زمستان و فصل بهار بادهای باران‌آور غربی پس از عبور از آذربایجان و شمال ایران موجب ریزش باران و برف می‌شوند.

ج-‌ بادهای جنوبی و کویری: این بادها از جنوب ایران به طرف شمال می‌روند و از کویر گذشته و به خراسان نیز می‌رسند و هوا را گرم‌تر می‌کنند. این بادها معمولاً همراه گرد و غبار هستند.

د-‌ بادهای 120 روزه سیستان: این بادها که در تابستان‌ می‌وزند مناطقه جنوب شرقی استان را تحت تأثیر خود قرار می‌دهند. جهت وزش این بادها از شمال به جنوب است و سرعت آنها گاه به 110 کیلومتر در ساعت می‌رسد. این بادها بر پوشش گیاهی منطقه اثر نامطلوب دارند و اغلب سبب برپا شدن طوفان‌های شن و ریگ‌های روان می‌شوند.                                 

گستردگی استان و عواملی مانند وجود رشته کوههای مرتفع و مناطق کویری ، دور از دریا و بادهای مختلف موجب گوناگونی آب و هوا در مناطق آن گردیده است در بیشتر بررسیهای انجام گرفته از جمله مطالعات آمایش خراسان ، این سرزمین به سه منطقه آب و هوایی شمال ، مرکز و جنوب تقسیم می شود شمال خراسان بطور کلی دارای شرایط آب و هوایی معتدل و سرد کوهستانی است .این منطقه حاصلخیز ترین و متراکمترین بخش استان از نظر جمعیت ، فعالیتهای اقتصادی وامکانات زیر بنایی است . که شامل شهرستانهای بجنورد ، قوچان ، شیروان ، مشهد، درگز ، چناران و سرخس می شود.

 مساحت این منطقه حدود پنجاه و هشت هزار کیلومتر مربع است که5/18% وسعت کل استان را تشکیل می دهد . بیشتر جمعیت و امکانات اقتصادی و زیر بنایی این منطقه در اطراف مشهد و در محور مشهد –قوچان قرار دارد. منطقه مرکزی استان شامل شهرستانها ی سبزوار ، اسفراین ، نیشابور ، تربت حیدریه ، کاشمر، تربت جام ،تایباد و خواف است . و مساحتی در حدود 85هزار کیلومتر مربع دارد که 2/27 %استان را در بر می گیرد . این منطقه دارای آب و هوای نیمه صحرایی ملایم بوده و فعالیت اصلی اقتصادی آن کشاورزی است که در دشتهای وسیع دامنه های جنوبی بینالود تا کویر نمک و مناطق کویری مرز افغانستان انجام می شود .این دشتها از نظر آب وهوایی جزو مناطق خشک ونیمه خشک محسوب می شوند و میزان بارندگی در آنها بین 200 تا250 میلیمتر در سال است                                                        . بررسی وضعیت بارندگی استان نشانگر این است که در بیش از 90% استان توزیع مکانی و زمانی بارشها و پراکندگی آنها یکنواخت و مشابه نیست ، میزان ریزشهای جوی به صورت باران و برف در 15%مساحت استان (نواحی شمال و شمال غربی )آن نسبتا زیاد است به طوری که در برخی مناطق مجاور استان گلستان ، میزان بارندگی گاه به بیش از 700 میلیمتردر سال می رسد . میانگین بارندگی سالانه این ناحیه یبن 300 تا400 میلیمتر تغییر می کند ولی در مناطق جنوبی ، شرقی و مرکزی که بیش از 85% مساحت خراسان را شامل می شود میزان بارندگی در این مناطق تقریبا معادل 150 میلیمتر است                                   .
 -2-3-3تنوع آب و هوایی استان عبارت است از                                     :
-1 آب و هوای سرد کوهستانی و نیمه صحرایی سرد در شمال و شمال غرب                        
-2 آب و هوای معتدل کوهستانی در مناطقی از شمال و شمال غرب و مرکز                    
-3 آب و هوای نیمه صحرایی ملایم در شمال شرق ، مرکز و مناطقی از غرب و نیز مناطق کوهستانی جنوب  -4 آب و هوای گرم صحرایی فراگیر مناطق مرکزی به طرف جنوب وجنوب غرب       

  -4-3تقسیمات کشوری                       سابقه تقسیمات کشور ی در خراسان در سال 800 ه.ق نام خراسان بر تمام ایالات اسلامی در شرق کویر لوت تا هندوکوش به استثنای سیستان و بلوچستان و قهستان در جنوب اطلاق می گردیده است .                    پس از جنگ هرات در سال 1249 ه.ش خراسان به دو قسمت تجزیه شد و قسمتی که در غرب رود خانه هریرود واقع بود جزو ایران و شرق آن ضمیمه افغانستان گردید . در سال (1324ه.ق )(1285ه.ش)ایران به چهار ایالت بزرگ تقسیم شد که عبارت بودند از آذربایجان ،کرمان و بلوچستان ، فارس و بنادر و خراسان و سیستان ار آن زمان تا سال 1316 ه.ش که اولین قانون تقسیمات کشوری در مجلس شورای ملی تصویب گردیده بود که بر هر ایالت یک والی و در هر ولایت یک حاکم حکومت می کرده است                     . درسال 1316 بر اساس قانون تقسیمات کشوری مصوب مجلس شورای ملی ، کشور به 10 استان و 49شهرستان تقسیم گردیدکه هر شهرستان شامل چند بخش و هر بخش شامل چند دهستان می گردید .خراسان نیز به 7شهرستان بجنورد ، بیرجند، سبزوار ، مشهد و تربت حیدریه تقسیم شد. در سال 1329شهرستانهای درگز . نیشابور ، فردوس و کاشمر نیز تشکیل شد .و شهرستانهای استان به 11 شهرستان ارتقاء یافت .  

پس از تصویب قانون تعاریف و ضوابط تقسیمات کشوری در مجلس شورای اسلامی به تاریخ 15/4/1362 و آیین نامه اجرایی آن در تاریخ 22/7/1363 مراحل اجرایی آن شروع و ابتداتامرحله اول آن یعنی کارشناسی و بررسی و پیشنهاد دهستانها آغاز گردید و در آبان ماه 1364 با حضور کلیه کارشناسان تقسیمات کشوری مراکز استانهای کشور در مشهد مقدس ،  عملیات   دهگردشی ، معاینه محلی ، کارشناسی و جمع بندی و پیشنهاد دهستانهای شهرستان مشهد به عنوان نمونه در کل کشور انجام پذیرفت و دهستانهای دیگر شهرستانها نیز پس ازآن مورد بررسی و کارشناسی و پیشنهاد قرار گرفت و به تدریج مورد تصویب هیات محترم دولت واقع شد به طور که تا پایان سال 1365خراسان دارای 213 دهستان گردید                        ..
 -5-3جمعیت استان                               
 -1-5-3جمعیت و اهمیت آن                           خراسان از گدشته های دور یکی از مراکز پر اهمیت و بزرگ جمعیتی ایران زمین محسوب می شده است و شهرهای بزرگ آن چون : نسا ، ابیورد ، نیشابور ، بیهق ، اسفراین و… شهرتی گسترده داشته اند .با نگاهی به تاریخ این سرزمین پهناور پی می بریم که در گذشته شهرها ی مرو ، سمرقند، بخارا  هرات ، بلخ وبامیان نیز در قلمرو آن واقع بوده که متاسفانه در طول تاریخ از آن جدا شده اند . همچنین حوادث ناگوار ودلخراشی چون حمله مغولان ، تیموریان ، ازبکها و تاتارها ، جمعیت آن را دستخوش نوسانات زیادی کرده است ، چنانکه گاه به کلی نواحی پر جمعیت و آباد آن ، جمعیت خود را از دست داده است ، ولی بنا به موقعیت خاص خود دوباره به مرکز بزرگ جمعیتی تبدیل شده است و همچنان پر آوازه به حیات خود ادامه داده است.

   سیر تکوینی جمعیت برای تمامی شهرها ی خراسان یکسان نبوده است زیرا مراکز بزرگ جمعیتی چون نیشابور و سبزوار با تمام فراز و نشیبهایی که در طول تاریخ داشته اند ، موقعیت جمعیتی خود را همواره حفظ کرده اند در حالی که برخی شهرهای بزرگ نظیر سرخس و اسفراین که از قدمت تاریخی برخوردارند ، نتوانسته اند موقعیت گذشته خود را حفظ کنند                                . سایر شهرهای کهنسال خراسان نیز دارای موقعیت جمعیتی خوبی بوده اند ، از جمله قوچان که در طول تاریخ بارها تغییر محل داده  و درگز که در گذشته دارای موقعیت تجار ی مهم و جمعیت فراوانی بوده ودر سال 1290 هجری قمری حدود 18 هزار نفر جمعیت داشته است                         . شهر مشهد در سال 1031 هجری قمری حدود یکصد هزار نفر را در خود جای داده بوده است که به سبب موقعیت زیارتی –سیاحتی خود به سرعت بر جمعیت آن افزوده شده است به طوری که در سرشماری سال 1375 پس از تهران بزرگ ، دومین مقام جمعیتی کشور را به خود اختصاص داده است                . کلیات جمعیت استان و نسبتهای آن در آخرین سرشماری نفوس و مسکن سال 1375 جمعیت استان خراسان 6047169 تن اعلام شد که از ترکیب 3036996مرد و3010173زن و در مجموع 1281864خانواده تشکیل شده است . بعد خانوار در این استان 7/4 نفر ونسبت جنسی جمعیت آن 6/100 نفر مرد در برابر زن بوده است .

 -2-5-3رشد جمعیت                        نتایج سرشماری سال 1375 در مقایسه با سرشماری سالهای گذشته ، کاهش شدد میزان رشد جمعیت را نشان می دهد به طوری که جمعیت استان خراسان از سال 1335 تا 1345 حدود 22در هزار از سال 1345تا 1355 حدود 26 در هزار و از سال 1355 تا 1365 حدود 49 در هزار رشد کرده حال آنکه در سرشماری سال 1370 این رشد به 26 در هزار تنزل داشته و در سرشماری سال 1375 نسبت به سال 1370 مان رشد به 19 در هزار کاهش یافته است . بررسی دقیق این نوسان ، نشانگر حضور مهاجران افغانی و جنگ تحمیلی و همچنین بالا بودن میزان ولد در سالهای اول بعد از انقلاب اسلامی (1360 تا1365 ) است . در سالهای پس از 1370 تعدادی از مهاجران به سرزمین خود بازگشته اند و همچنین در برنامه های تنظیم خانواده ، رشد جمعیت از 49 در هزار در سرشماری 1365 به 13 در هزار در سرشماری 1375 رسیده است.

 -3-5-3تراکم جمعیت                                       مرقد منور حضرت ثامن الائمه (ع) و جاذبه های شهر مشهد جمعیتی معادل 2میلیون تن یعنی یک سوم جمعیت استان را گرد بارگاه ملکوتیش حمع کرده است و جمعیت نسبی بیش از 170 نفر در هر کیلومتر مربع را در مشهد موجب شده است                                                                   . شکوفایی اقتصاد کشاورزی و وجود فرصتهای شغلی مناسب موجب شده تا شهرستانهای نیشابور ، قوچان ، کاشمر و شیروان ، بیش از 40 هزار نفر در هر کیلومتر مربع ، شهرستانهای چناران ، تایباد . تربت جام ، بجنورد. اسفراین و سبزوار جمعیت نسبی بیش از 20 نفر در هر کیلومتر مربع و شهرستانهای فریمان . در گز ، رخ ، خواف ، و گناباد جمعیتی بیش از 10 نفر در هر کیلومتر مربع را در خود جای دهند .اما شهرستانهای وسیع و نیمه کویری و صحرایی قاینات ، بیرجند .بردسکن و فردوس کمتر از 10 نفر در هر کیلومتر مربع و شهرستانهای طبس و نهبندان جمعیتی حدود یک نفر در هر کیلومتر مربع را پذیرا بوده اند که نشانگر وسعت زیاد ، اراضی غیر قابل کشت و نبود فعالیتهای اقتصادی مناسب در آنها می باشد.

 -4-5-3سواد                             بر اساس نتایج سرشماری سال 1375 حدود9/80%از جمعیت 6سال به بالا استان با سواد بوده اند با سوادان 6ساله و بالاتر جمعیت شهری استان 4/88 %و روستایی8/70%بوده است . مقایسه میزان با سوادان استان در سال 1375 با سالهای گذشته نشان می دهد که درصد سواد آموزی از سال 1355 به طور مستمر نهضت سواد آموزی و همچنین توجه به توسعه امکانات آموزشی و خدمات تحصیلی برا ی افراد لازم التعلیم استان است.

 -5-5-3زمینه های اشتغال                                         از مجموع 4472528نفر جمعیت 10 ساله به بالا ی استان در سال 1375 حدود 1660208نفر از نظر اقتصادی فعال بوده اند از این تعداد حدود 1545249نفر یعنی 1/93%را جمعیت شاغل تشکیل می دهند. میزان بیکاری در جمعیت استان 9/6%بوده است که این میزان در نقاط روستایی 2/7%و در نقاط شهری 6/6و نزد مردان 7/5وبرای زنان 3/13 بوده است .درصد جمعیت شاغل به جمعیت فعال (10سال به بالا) استان ، از حدود 1365 تا 1375 بتریج کاهش یافته و از 4/36%به5/34%رسیده است . مقایسه درصد شاغلان در بخشها یمختلف اقتصادی در سال 1375 با سالهای قبل از آن نشانگر آن است که ترکیب اشتغال طی این سالها تا حدودی تغییر کرده است : در حالی که در سال 1365 حدود 6/33 %از کل شاغلان در بخش کشاورز ی و دامپروری اشتغال داشته اند در سال 1375 شاغلان این بخش به 6.25%کاهش یافته است و سهم بخشهای معدن ، صنعت ، آب وبرق، گاز و خدمات از مجموع کل شاغلان افزایش داشته است.

 -6-5-3مسکن                           در سال 1375 تعداد کل واحدهای مسکونی استان (شهری و روستایی) 1111611واحد بوده است که از این تعدا 8/14%دارای یک اتاق ،2/50%دارای 3تا4اتاق و 5/34%دارای بیش از 5اتاق بوده اند  . مقایسه این نتاج باسرشماری سال 1365 نشان می دهد که متوشط رشد سالانه واحدهای مسکونی حدود 2%بوده ، در حالی که رشد سالانه تعداد خانوار طی سالهای 65-1375حدود 6/1%بوده است                 . در سال 1365 امکان استفاده خانوارهای ساکن در واحدهای مسکونی استان از آب لوله کشی حدود 1/69%،برق5/75%، تلفن2/7%،و گاز 8%بوده است . این ارقام در سال 1375 چنین بوده است :آب1/87%،برق91%،تلفن26%، گاز 2/47%که نشانگر توجه به خدمات عمومی است .

 -7-5-3صنایع دستی

یکی از ابزارهای مهم برای شناخت ویژگی فرهنگی و قومی هرمنطقه شناخت صنایع دستی آن منطقه می باشد. آثار ارزشمند به یادگار مانده حکایت از ذوق و استعداد وصف ناپذیری می کنند که در جای جای آن می توان به هنر و ظرافت دستهای پرتوان هنرمندان ایرانی پی برد                                    . در استان خراسان تولیدات هنری نقش پر اهمیتی در اقتصاد منطقه دارند. انواع مهم صنایع دستی در این استان شامل: قالی بافی ابریشم کشی،  نمد بافی، پوستین دوزی، سنگ تراشی و قلم زنی روی سنگ، فیروزه تراشی، سفالگری، سبد و حصیر بافی است.

 -1قالی بافی

پیشینه قالی بافی در این استان را می توان به دو دوره متمایز تقسیم کرد    : دوره صفویه که قالی‌های این دوره اغلب دارای نقش های هراتی با زمینه لاجوردی و یا لاکی سیر و با حاشیه باریک به رنگ زرد روشن می‌باشد. دوره دیگر راه اندازی کارگاه‌های قالی بافی توسط بازرگانان تبریزی در نیمه دوم قرن سیزدهم است. به این دلیل، امروزه در صنعت فرش مشهد دو نوع گره وجود دارد که عبارت‌اند از: گره فارسی (محلی) و گره ترکی مهم‌ترین مرکز قالی بافی در استان خراسان مشهد است. زمینه قالی‌های مشهدی دارای رنگ لاکی با نقش ترنج و لچک و حاشیه لاجوردی است. بیرجند، طبس، کاشمر، سبزوار و نیشابور از نظر قالی بافی به ترتیب در مراحل بعدی قرار می‌گیرند                                      . قالیچه‌های بلوچی در میان چادر نشینان اطراف تربت حیدریه، کاشمر، سرخس و تربت جام رایج است.

 -2شعر بافی

شعربافی یا دست بافی در استان خراسان، از گذشته های دور، یکی از مشاغل صنعتگران بوده است. این صنعت در بیش تر شهرهای استان خراسان به ویژه در شهرستان‌های مشهد، سبزوار و تربت حیدریه، به صورت خانگی و کارگاهی دیده می‌شود.          

 -3نمد بافی

در میان عشایر خراسان، صنعت نمد مالی از رونق فراوانی برخوردار است و دو مرکز اصلی تولید آن، شهرهای مشهد و قوچان می باشند.                 

 -4گلیم بافی

در میان عشایر و روستاییان خراسان، گلیم بافی به عنوان یک فعالیت خانگی معمول است. مناطق عمده گلیم بافی در  مشهد، قوچان و شیروان است   .

 -5سنگ تراشی و قلم زنی روی سنگ

از جمله فعالیت‌های هنری در شهر مشهد، یکی هم سنگ تراشی است که سابقه‌ای دیرینه دارد. عمده تولیدات مصنوعات سنگی عبارت اند از                                        : قندان، هاون، ظرف دیزی و انواع مجسمه های سنگی                               
 -6فیروزه تراشی

شهر نیشابور که به شهر فیروزه شهرت دارد، دارای معادن ارزشمندی از فیروزه می باشد که از قرن ها پیش مورد بهره برداری قرار گرفته اند. فیروزه تراشی یکی از حرفه های قدیمی در استان خراسان است. تراش فیروزه به اشکال پیکانی و مسطح از جمله تراش هایی است که طرفداران فراوان دارد. فیروزه یکی از سوغاتی های مهم استان خراسان است و بازار مطلوبی نه تنها در استان، بلکه در سطح کشور دارد.          

 -7سفالگری

یکی از صنایع دستی مهم در ایران سفالگری است که در شهرهای حاشیه کویر ایران از موقعیت مناسبی برخوردار است. مرکز اصلی این صنعت در استان خراسان، در شهرستان گناباد به ویژه روستای مند است. مهم ترین تولیدات این صنعت انواع گلدان و ظروف سفالین می باشد                   .
 -8سبد و حصیر بافی

یکی از صنایع دستی مهم و پردازشی که با هزینه بسیار ناچیز، ساخته هایی را می آفرینند، سبد و حصیر بافی است. مواد اولیه این تولیدات، کاه و شاخه های نازک درختان است و مرکز اصلی آن روستاهای اطراف طرقبه در استان خراسان می باشد.

 -6-3جاذبه های تاریخی و معماری استان خراسان رضوی

استان خراسان رضوی بزرگ ترین قطب توریسم مذهبی جمهوری اسلامی ایران است که بناهای آرامگاهی بیش ترین و مهم ترین چشم انداز معماری این منطقه را تشکیل می دهند. مجموعه های آرامگاهی، بناهایی هستند که طی سالیان طولانی بر روی مدفن و مزار شخصیت‌های مذهبی و محبوب شکل گرفته‌اند و معمولاً شامل بنای حرم، ‌مساجد، مدارس،‌ کتاب خانه‌ها، کاروان سراها، آب انبارها، خانقاه‌ها و فضاهایی از این قبیل می شوند. گسترش چنین مجموعه‌هایی، با گسترش مذهب، اعتبار و احترام صاحب مدفن و ارزش هنری و معماری بناهای ساخته شده ارتباط مستقیمی دارد. برخی از مجموعه‌های آرامگاهی (مانند آستان قدس رضوی) در شکل گیری و پیدایش شهرها، نقش اساسی و مهمی ایفا کرده‌اند و به مرکز فعالیت‌های مختلف مذهبی، سیاسی،‌ اقتصادی و غیره تبدیل شده‌اند.

 مجموعه ی آستان قدس رضوی یکی از با شکوه ترین بناهای آرامگاهی سراسر جهان اسلام است که وجود مبارک حضرت امام رضا(ع) را در برگرفته و سبب شده استان خراسان رضوی به بزرگ ترین قطب توریسم مذهبی ایران تبدیل شود.

مجموعه ی آستان قدس رضوی که خود به تنهایی جاذبه ی معماری کم نظیری به شمار می رود، همراه با سایر بناها و آثار معماری این سرزمین؛ سبب شده اند که استان خراسان رضوی علاوه بر جاذبه های معنوی از نظر جاذبه های معماری و تاریخی نیز دارای اهمیت زیادی باشد. صحن‌های مجموعه ی آستان قدس رضوی دارای پنج صحن؛ عتیق(انقلاب)، جدید(آزادی)، امام خمینی (موزه)، جمهوری اسلامی و قدس است که دو صحن آخری نوساز هستند. هر یک از صحن های مجموعه ی مقدس آستان قدس رضوی شاهکارهایی از معماران مختلف ایرانی را به نمایش می گذارند. از جمله آثار ارزشمند داخل حرم رضوی، سه محراب با شکوه مربوط به قرن های هفتم هجری است که بر روی دو محراب، ‌کتیبه‌هایی به خط کوفی و بر سومی، کتیبه‌هایی به خط کوفی و ثلث و به رنگ لاجوردی بر زمینه سفید، مشتمل برآیات و احادیث نوشته شده است درب های سه گانه حرم مطهر نیز از آثار با ارزش هنری به شمار می‌آیند. صندوق و ضریح مرقد کنونی، مربوط به دوره ی قاجار و بعد از آن است. صحن های حرم رضوی هر یک در دوره ای تاریخی ساخته شده اند و معماری هریک از صحنها؛ گویای روند معماری زمانه  ی خود است                           .                    مسجد زیبا، تاریخی و مشهور گوهرشاد در جنوب حرم مطهر رضوی قرار گرفته و به سبب دارا بودن انواع تزیینان چشم گیر و غنی، از دیدنی ترین مسجد های منطقه به شمار می آید. آرامگاه فردوسی شاعر بزرگ پارسی در سرزمین توس زیارتگاه مشتاقان ادبی است و شهر توس، شهرت و معروفیت خود را مدیون آثار و شخصیت شامخ این شاعر ارجمند است.

 شهر توس که به نظر می سد در اواخر دوره ساسانیان، ساخته شده و زندان و گنبد هارونیه را در بر گرفته یکی دیگر از دیدنی ترین مناطق استان خراسان رضوی به شمار می آید                         . بنای کاخ خورشید در مشهد مقدس و در وسط باغ بزرگی قرار گرفته که از آثار دوره ی نادر شاه افشار است و امروزه به مکانی برای بازدید همه ی مردم تبدیل شده است                                     . بناهای تاریخی و معماری متعددی در مناطق مختلف استان خراسان رضوی پراکنده شده اند؛ ولی مهم ترین و بیش ترین این بناها در شهرستان مشهد قرار گرفته اند.

مجموعه ی کلات نادری مانند دره‌ای است که توسط دو رشته کوه مرتفع محاصره شده و آثار باستانی آن به دوره ی نادرشاه افشار تعلق دارند. کتیبه ی نادری واقع در خارج از قلعه ی نادری (دربند نفتی) به زبان ترکی و به خط نستعلیق در بدنه ی کوه قرار گرفته؛ دروازه ی ورودی، دروازه ی دهچه، دروازه ی چوب بست، دروازه ی گشتانه، دروازه ی نفتی، دربند ارغون شاه، همراه با عمارت خورشید و تخت دختر مجموعه بناهایی هستند که بر روی تپه‌ای، به امر نادرشاه ساخته شده و اکنون آثار پراکنده ای از آن ها به جای مانده که برای گردشگران جذاب و دیدنی هستد.

 -7-3بناهای یادبود تاریخی

1- برج علی آباد ، کاشمر

2- برج اخنجان ، مشهد                           3 -آرامگاه عطار نیشابوری ، نیشابور                             

4- آتشکده بازه هور ، مشهد                                 

5- آرامگاه فردوسی ، مشهد                                  6- هارونیه ( آرامگاه غزالی ) ، طوس                   7- مجموعه کلات نادری ، کلات                          

8- آرامگاه خواجه ربیع ، نیشابور                      9- ارامگاه خیام نیشابوری ، نیشابور                               10- کاخ خورشید ، طوس                                11- مناره خسرو گرد ، سبزه وار

 -12خانه آینه مفخم ، بجنورد                          
 -13آرامگاه مولانا زین الدین ابوبکر ،تایباد                             
 -14آرامگاه قطب الدین حیدر ، تربت حیدریه 

 -8-3 بناهای یادبود مذهبی

1- مسجد گوهرشاد ، مشهد                   

2- حرم مطهر امام رضا ، مشهد                          3- حرم امامزاده محروق ، نیشابور                      4- حرم امامزاده سید مرتضی ، کاشمر                           
5- آرامگاه خواجه ربیع ، مشهد                      6- آرامگاه لقمان بابا ، سرخس                                       
 -7مسجد جامع نیشابور ، نیشابور

 -9-3فرهنگ و هنر

 -1موزه آستان قدس رضوی ، مشهد                             
 -2موزه فردوسی ، مشهد                                    
 -3صنایع دستی

 -10-3معرفی چند بنای تاریخی مشهد

 -1آستان قدس رضوی

مجموعه آستان قدس رضوی که خود به تنهایی جاذبه معماری کم نظیری به شمار می رود، همراه با سایر بناها و آثار معماری آن سرزمین؛ سبب شده تا استان خراسان رضوی علاوه بر جاذبه های معنوی از نظر جاذبه های معماری و تاریخی نیز دارای اهمیت زیادی باشد. صحن های مجموعه آستان قدس رضوی دارای پنج صحن؛ عتیق (انقلاب)، جدید (آزادی)، امام خمینی (موزه)، جمهوری اسلامی و قدس است که دو صحن آخری نوساز هستند. هر یک از صحن های مجموعه مقدس آستان قدس رضوی، شاهکارهایی از معماران مختلف ایرانی را به نمایش می گذارند. از جمله آثار ارزشمند داخل حرم رضوی، سه محراب با شکوه مربوط به قرن هفتم هجری قمری است که بر روی دو محراب، ‌کتیبه هایی به خط کوفی و بر سومی، کتیبه هایی به خط کوفی و ثلث و به رنگ لاجوردی بر زمینه سفید، مشتمل بر آیات و احادیث نوشته شده است. درب های سه گانه حرم مطهر نیز از آثار با ارزش هنری به شمار می آیند. صحن های حرم رضوی هر یک در دوره ای تاریخی ساخته شده اند و معماری هر یک از صحن ها؛ گویای روند معماری زمانه خود است.

 -2مسجد  گوهرشاد

مسجد زیبا، تاریخی و مشهور گوهرشاد در جنوب حرم مطهررضوی قرار گرفته و به سبب دارا  بودن انواع تزیینان چشم گیر و غنی، از دیدنی ترین مسجدهای منطقه به شمار می آید.

 -3آرامگاه فردوسی ، مشهد                      

مجموعه فرهنگی باغ آرامگاه فردوسی در فاصله بیست کیلومتری شهر مشهد به طرف قوچان واقع شده است. بنا به شواهد باستان شناسی، این منطقه؛ توس تاریخی است که در دوره اساطیری به دست توس پهلوان ایرانی بنا گذاشته شده و سراینده حماسه های بزرگ ایران نیز در همین منطقه به خاک سپرده شد. شهر توس همواره محل مبارزه با سلطه اعراب و زادگاه دو حماسه سرای بزرگ دیگر ایران یعنی دقیقی و اسدی طوسی نیز هست. آرامگاه فردوسی؛ بنایی است که در سال ۱۳۱۳ هجری خورشیدی همزمان با جشن هزاره فردوسی در توس، به یاد ابوالقاسم فردوسی افتتاح شد.

 -4آرامگاه نادرشاه افشار

بنایی است که به یادبود نادرشاه افشار در شهر مشهد ساخته شده است. قوام السلطنه در اواخر عهد قاجار (1296 خورشیدی) در محل یکی از مقابر ویران شده نادری، آرامگاه جدیدی برای وی ساخت و استخوان های او را از تهران به مقبره مزبور انتقال داد. نادرشاه افشار، فاتح دهلی در هنگام حیات خود دستور به ساخت آرامگاهی کوچک در بالا خیابان مشهد داد.

این آرامگاه کوچک در سال 1145 هجری قمری در مجاور چهارباغ شاهی و روبروی حرم امام ضا از خشت و گل ساخته شد.این بنای جدید که در محل فعلی آرامگاه وی قرار داشت مدتی بر پا بود تا این که انجمن آثار ملی ایران در سال 1335 خورشیدی درصدد بر آمد آرامگاهی مناسب برای وی در همان محل مقبره ساخته قوام‌السلطنه احداث نماید.این کار از سال 1336 شروع شد و در سال 1342 به پایان رسید.

مقبره کنونی نادرشاه واقع در ضلع شمال غربی چهارراه شهدا (نادری سابق) است که پس از حرم حضرت رضا (ع) مهمترین موضع توریستی-تاریخی شهر مشهد تلقی می شود. این اثر در باغی به مساحت 14400 متر مربع ساخته شده و شامل سکویی دوازده پله ای، مقبره، پوششی خیمه مانند بر روی قبر، سکویی مرتفع در مجاور قبر با مجسمه نادرشاه سوار بر اسب و سه تن دیگر در پی او، یک غرفه فروش کتاب و دو تالار برای موزه است.

طراح بنا مهندس سیحون بود و مجسمه ها را هنرمند فقید ابوالحسن صدیقی ساخته است. مصالح مقبره به طور عمده از سنگ های خشن و سخت گرانیت کوهسنگی مشهد است. بعضی از قطعات سنگ، بسیار بزرگ انتخاب شده تا تداعی کننده مقبره دوم ساخته خود نادرشاه باشد. پوشش مقبره کاملا به مانند چادر عشایری است که نادر در آن زاده و هم کشته شده است. پوشش دیوارهای داخلی مقبره نیز از سنگ های مرمر اُخرایی رنگ مراغه انتخاب شده تا قتل نادرشاه در داخل چادر را تداعی نماید. ساختمان جدید آرامگاه نادرشاه افشار، در تاریخ 12 فرودین ماه سال 1342 با حضور محمد رضا شاه به همت انجمن آثار ملی در باغ نادری بازگشایی شد.

 -11-3بررسی کلان شهر مشهد:[1]

مقدمه

به لحاظ شهرسازی در متون، مترو پلیس را مترادف با کلان شهر نامیده اند. در سال 1985 جامعه مترو پلیسهای بزرگ در پاریس تشکیل گردید و تا به حال بیش از 50 شهر به عضویت این جامعه درآمده اند که شهرهای تهران و مشهد از کشور ایران از جمله اعضای آن می باشند.

شهر مشهد همچنین به یمن وجود آرامگاه امام هشتم به عنوان قطب زیارتی و سیاحتی در دوره های مختلف توسط ارادتمندان و شیعیان آن حضرت، مورد توجه قرار گرفته است. شهر مشهد گرچه پایتخت نمی باشد لیکن به لحاظ ویژگیهای خاص و جمعیت بالغ بر 2 میلیون نفر و عملکرد بین المللی، مشابه بسیاری از شهرهای بزرگ دنیا، در کنار پایتخت به عنوان شهر دوم یا کمکی در تمرکز کلان شهری معرفی گردیده است.

  -1-11-3تاریخچه شکل گیری شهر

 با ویران شدن دو شهر نیشابور و توس ، ساکنان این دو شهر به مناطق اطراف و از جمله  نوغان و سناباد مهاجرت کردند و رفته رفته این دو شهر رو به توسعه نهاده و بعدها با ادغام آنها شهر مشهد کنونی بوجود آمد . در زمان دیالمه بخاطر توجه خاصی که نسبت به مذهب شیعه و امام رضا وجود داشت ، مشهد مورد توجه بیشتری قرار گرفت و مردم از اطراف و اکناف برای زیارت مرقد مطهر حضرت رضا به مشهد می آمدند . در قرن چهارم ه. ق. سبکتکین غزنوی گنبد و بارگاه حضرت را ویران کرد و مردم را از زیارت منع نمود اما در اوایل قرن پنجم ه. ق. سلطان محمود به کار تعمیر بقعه و ساختن حصاری پیرامون شهر پرداخت . در سال 617ه ق.تمام آبادیهای طابران ،نوغان و سناباد پایمال لشکریان مغول گردیدندوبکلی غارت وتاراج شدند اما آرامگاه امام رضا دراثرتوجه ثروتمندان شیعه مجددا آباد شد از قرن هشتم ه. ق. به بعد ، سناباد به مشهد معروف شد . در زمان صفویه ، مشهد واقعا رونق گرفت و بصورت دومین زیارتگاه با اهمیت شیعیان جهان و مهمترین زیارتگاه شیعیان ایران درآمد . از نظر سیاست مذهبی ، فرمانروایان صفوی برای نخستین بار تشیع را مذهب رسمی قلمرو حکومتی خود قرار دادند . این سیاست آثار و نتایج زیادی برای رشد مشهد دربرداشت . از دیدگاه سیاست اقتصادی ، بخصوص در زمان شاه عباس صفوی ، یک سلسله اقدامات موثر برای جلوگیری از فرار سرمایه های ایرانی به مکه و مدینه و کربلا و نجف ، برای رونق مشهد و ارتقای آن به بزرگترین زیارتگاه شیعیان انجام گرفت و شاه عباس با سفر پیاده خود به مشهد ، سیاست حکومت خویش را در این زمینه رسما اعلام کرد . در زمان شاه طهماسب صفوی ، حصار تازه ای برای دفاع از حملات ازبکان به دور شهر کشیده شد . این حصار حدود 1800 متر طول داشت و دارای 141 برج در فواصل معینی برای دفاع از شهر و نبرد با مهاجمان بود . در این زمان مشهد شش دروازه داشت که تا اوایل قرن حاضر تقریبا به همین صورت باقی مانده بودند  با وجود همه این توجهات ، شهر مشهد به علت موقعیت خاص جغرافیایی خود که همواره در مسیر حملات ازبکان و دیگر طوایف قرار داشت ، یک بار دیگر در زمان شاه عباس مورد حمله قرار گرفت و خسارات فراوان دید . در شورش افغانها نیز که در پایان عهد صفوی به وقوع پیوست ، مشهد مورد هجوم این قوم قرار گرفت و صدمات زیادی به آن وارد شد . نادرشاه به ترمیم خرابیهای شهر پرداخت و برای خود و فرزندش مقبره ای در این شهر بنا کرد . در زمان شاهرخ ( جانشین نادرشاه ) مشهد از رونق افتاد و جمعیت آن به خاطر هجوم هرساله ازبکان از 60000 نفر به 20000 نفر تقلیل پیدا کرد . در اوایل دوره قاجار ، شهر مشهد نیز مانند سایر شهرهای خراسان و دیگر شهرهای ایران به علت ظهور هرج و مرجی که پس از زوال صفویه و بخصوص پس از قتل نادرشاه پدید آمده بود از رونق افتاد و دائما مورد تهاجم قبایل ازبک و ترکمن قرار می گرفت . شهر مشهد در اوایل دوره قاجار دچار خرابی و ویرانی گردید و توجهی به آن نمی شد ولی در زمان فتحعلیشاه رفته رفته دولت مرکزی به ترمیم ویرانیها پرداخت . در زمان ناصرالدین شاه که امنیت در کشور برقرار شد و اوضاع و احوال اقتصادی نسبت به گذشته رونق گرفت ، ناصرالدین شاه نیز توجه خاصی به مشهد نشان داد و شهر ، رونق گذشته را بازیافت. 

سیمای ظاهری مشهد در بین سالهای 1300 تا 1320 هجری شمسی تغییر کرد و تحت تاثیر سیاست شهرسازی آن دوره که عبارت از احداث چند خیابان و میدان بود ، قرار گرفت . در اوایل قرن حاضر ، دیوارهای اطراف شهر که برای دفاع از مشهد در برابر حملات ازبکان و عشایر دیگر ساخته شده بود و در اواخر دوره قاجار فروریخته بود بکلی از میان رفتند . ارگ که دارالحکومه شهر بود نیز از میان برداشته شد و عمارت بانک ملی جای آن را گرفت .

 -12-3موقعیت جغرافیایی 

منطقه مشهد به وسعت 3317 کیلومتر مربع بخش بزرگی از دره کشف رود است که از شمال به کوههای هزارمسجد و از جنوب و غرب به کوههای بینالود محدود می شود و شامل شهر مشهد و روستاهای اطراف آن می گردد . این منطقه در طول جغرافیایی50, 59 تا 95 , 59 و عرض جغرافیایی 85 , 36 شمالی واقع شده است . حداقل ارتفاع از سطح دریا 750 متر و حداکثر آن 1800 متر می باشد که در این میان شهر مشهد 943 متر از سطح دریا ارتفاع دارد . حداکثر ارتفاع کوههای اطراف منطقه حدود 3150 متر است و بدین ترتیب اختلاف ارتفاع خط الراس کوهها و خط القعر دره کشف رود 2200 متر می باشد و این حالت تاثیر زیادی در تنظیم شبکه آبهای روان منطقه دارد .

 -1-12-3جهت و نوع توسعه شهر

در دهة 40 بیشترین توسعة شهر مشهد در ابتدای خیابان طبرسی به سمت شمال و در امتداد خیابان احمدآباد و کوهسنگی به سمت غرب و جنوب غربی و همچنین در امتداد خیابان امام رضا (ع) به سمت جنوب بوده است در حالیکه در دوره قبلی رشد شهر تقریباً به صورت یکسان گرداگرد حرم مطهر امام رضا (ع) توسعه یافته بود.

در دهه 50 توسعه شهر به سمت شرق و غرب از شدت بیشتری برخوردار شده و در طی دهه گذشته نیز مطابق با پیش بینی های طرح جامع بیشترین توسعه به سمت غرب و شمال غرب و اراضی قاسم آباد صورت گرفت اما به صورت غیر اصولی و بدون برنامه ریزی توسعه به سمت شرق نیز در طی دهه مذکور، ادامه داشت. مساحت محدوده ساخت و ساز شهر مشهد در سال 1370 نزدیک به 185 کیلومتر مربع بوده است.

 -2-12-3عوامل موثر در تعیین جهات گسترش :

الف – موقعیت جغرافیایی :

منطقه ای که مشهد در آن قرار دارد ، از شمال به کوههای هزارمسجد و از جنوب و جنوب غربی به کوههای بینالود محدود شده است و از طرف دیگر از شمال و شمال شرقی به اراضی کشاورزی و روستاهای متراکم .

ب – وضعیت اقلیمی :

 جهت و میزان باد در دو سوی جنوبی و جنوب شرقی بیش از جهات دیگر بوده و محل تاسیسات مزاحم و کارخانجات باید در جهتی انتخاب شوند که شهر آینده در معرض دود ، بو و گازهای متصاعد از کارخانجات قرار نگیرد . 

ج – اراضی خارج از محدوده و گسترشهای نامنظم شهری :

نوع استفاده از این اراضی تا حدودی در تعیین جهت گسترش شهر تاثیر می گذارد زیرا این مناطق با تاسیسات و زیربناهایی که در آنها ایجاد شده ، در حکم مناطق شهری محسوب می شوند .

د – رابطه شهر و روستاهای اطراف :

این روابط عبارتند از :

- روابط مذهبی مشهدبانقاط زیارتی اطراف آن مثل خواجه ربیع،خواجه اباصلت وخواجه مراد .

- روابط اقتصادی مشهد با روستاهای اطراف .

- روابط ییلاقی و تفریحی با تعدادی از روستاهای خوش آب و هوای اطراف مشهد .

ه – عناصر ویژه :

این عناصر شامل عوامل موجود شهری مانند فرودگاه ، راه آهن و تاسیسات ارتش می باشد که در تعیین جهت گسترش شهر به سمت شرق و جنوب شرقی سهم موثری دارند .

- روش توسعه خطی به عنوان بهترین روش توسعه شهر در طرح جامع پیشنهاد شده و امتیازات این روش این گونه بیان شده است :

1- دسترسی آسان به تمام فعالیتها که روی یک محور طولی قرار گرفته اند و همچنین ، سرعت دسترسی .

2- جلوگیری از تمرکز و ازدحام به دلیل توزیع فعالیتهای شهری در طول یک محور .

3- تعدیل مرغوبیت اراضی به دلیل توزیع و تقسیم فعالیتهای شهری در طول یک محور .

دیگر خصوصیات مهم این طرح عبارتند از :

- پیش بینی مسیل و ایجاد مسیرهای انحرافی برای آب باران در فصول بارندگی قابل استفاده برای شبکه فاضلاب شهری .

- پیش بینی شبکه ارتباطات منطقه ای (به ترتیب اهمیت) : جاده منطقه ای (جاده سرخس) ، جاده کوهپایه ای بینالود

- پیش بینی مراکز تفریحی برای شهروندان و مسافران در کوهپایه ها .

- اصلاح شبکه عبور و مرور شهری از طریق چندین جاده کمربندی .

کاربری اراضی وضع موجود شهر مشهد

نوع کاربری	مساحت (متر مربع)	سرانه (متر مربع)	درصد
مسکونی	45526935	1/27	52/38
تجاری	2124361	26/1	80/1
آموزشی	1471476	14/1	24/1
مذهبی - فرهنگی	503881	3/0	43/0
جهانگردی و پذیرایی	480000	29/0	41/0
بهداشتی و درمانی	879203	52/0	74/0
ورزشی	309774	18/0	26/0
فضای سبز	3325421	98/1	81/2
اداری و انتظامی	2202126	31/1	86/1
صنعتی	1850000	1/1	57/1
تأسیسات و تجهیزات شهری	1336044	8/0	16/1
حمل و نقل و انبارداری	1375725	82/0	16/1
باغات	1960000	67/11	58/16
پایانه و میدان تره بار	281910	17/0	24/0
شبکه دسترسی و معابر	36960000	22	27/31
جمع	118200000	36/70	100

کاربری اراضی شهر مشهد در سال 1395 مطابق با برنامه ریزی های طرح جامع

نوع کاربری	مساحت (متر مربع)	سرانه (متر مربع)	درصد	مساحت اضافه شده
مسکونی	77150000	04/22	48/28	31623065
تجاری	8522802	44/2	15/3	6398441
آموزشی	7659750	19/2	83/2	6188274
مذهبی - فرهنگی	3304593	95/0	22/1	2800712
جهانگردی و پذیرایی	3960000	13/1	46/1	2480000
بهداشتی و درمانی	7441511	04/2	64/2	6262308
ورزشی	5413999	55/1	2	5104225
فضای سبز	42887807	2/12	84/2	39562386
اداری و انتظامی	8985826	57/2	32/3	6783700
صنعتی	5911600	69/1	18/2	4061600
تأسیسات و تجهیزات شهری	4290574	23/1	58/1	2954530
حمل و نقل و انبارداری	4375725	25/1	62/1	3000000
شبکه دسترسی و معابر	64420000	41/18	79/23	27460000
نمایشگاه	2000000	157/0	74/0	2000000
باغات	18670000	33/5	89/6	930000
پایانه و میدان تره بار	6141910	75/1	27/2	5860000
جمع	270835900	38/77	100	152635900

 -13-3مطالعات زمین‌شناسی و زلزله‌شناسی

بطور کلی لایه‌های زمینی در شهرستان مشهد از دو قسمت متمایز تشکیل شده است. یکی از لایه‌های ناحیة جنوبی ـ غربی و شمال غربی این شهرستان که تحت تأثیر صفحه عربستان سعودی به سمت شمال شرقی فشرده گردیده ولی در مقابل این فشردگی مقاومت نمود و بدون چین‌خوردگی باقی مانده است شهر مشهد نیز در این ناحیه قرار دارد. ناحیة دوم که قسمتهای جنوب غربی شهرستان مشهد را تشکیل می‌دهد مانند ناحیة اول، اکثر نقاط ایران تحت تأثیر فشردگی صفحة عربستان سعودی قرار دارد و این فشردگی چین‌خوردگیها  متعددی را در لایه‌های زمین این ناحیه باعث گردیده است. این چین‌خوردگی که امتداد سلسله جبال البرز قرار دارد از آستارا شروع شده و موازی مرز ایران و شوروی سابق امتداد یافته و از قسمت شمال شرقی شهر نیشابور و جنوب غربی شهر مشهد گذشته و در انتها به کشور افغانستان ختم می‌شود.

ناحیة بدون چین‌خوردگی که شهر مشهد نیز در آن از لایه‌های رسوبی غیر قابل تفکیک تشکیل شده و اکثراً آبرفتی بوده و از رسوبات آئولیان و ته‌نشینهای ساحلی و جوان تشکیل گردیده است. ناحیه چین‌خورده که از تکانه‌های اواخر ژوراسیک و اوائل کرتاسوس تشکیل شده  در ابتدا در ته‌نشستهای ماقبل دوره تریاسیک تشکیل گردیده سپس در اوائل کرتاسوس چین‌خوردگی پیدا نموده و مجدداً در اواخر کرتاسوس تحت تأثیر فشردگی چندین مرتبه چین خورده است. قسمتی از این چین‌خوردگی نیز تحت تأثیر فشردگی تغییر یافته است.

فشردگی‌ها و تغییر شکلهای لایه‌های زمین در استان خراسان گسلها  و آنتی کلینالهای  متعدد را در این ناحیه‌ ایجاد نموده است که مهمترین آنها گسل شیروان است که از شمال شرقی شهر شیروان شروع شده و از جنوب غربی قوچان گذشته و امتداد آن از جنوب غربی شهر مشهد عبور می‌نماید. گسل تربت‌جام نیز از جنوب شهرستان مشهد عبور می‌نماید با توجه به نقشه سایز موتکترئیک ایران ملاحظه می‌شود که شهرستان مشهد از شمال غرب تا جنوب شرقی توسط گسلهای فوق‌الذکر محدود گردیده و از سمت شمال نیز به چین‌خوردگیهای فراسو کوههای کپه‌داغ محدود است.

 -14-3اقلیم 

از نظر تقسیمات اقلیمی شهرستان مشهد در منطقه خاص تابستانهای گرم - خشک و زمستانهای سرد قرار دارد. این شهر به علت موقعیت جغرافیایی خاص خود زمستانها همواره در معرض جریان هوای سرد از سمت شمال قرار می گیرد و به همین لحاظ در زمره مناطق سردسیر به شمار می رود. بر طبق آمار ارائه شده وضعیت حرارتی هوا در روز، در 5 ماه از سال سرد، در 3 ماه مطلوب و در 4 ماه گرم است.

یخبندان

بر طبق آمار ارائه شده در گزارشات ایستگاه هواشناسی مشهد، معدل تعداد روزهای یخبندان سالیانه مشهد در طول یک دوره 25 ساله منتهی به سال 1380 بالغ بر 65 روز بوده است.

 -1-14-3دمای هوا

    - وضعیت دمای هوا در روز در 5 ماه از سال سرد ، در 3 ماه مطلوب و در 4 ماه گرم است .

   - وضعیت دمای هوا در شب در 9 ماه از سال سرد و در 3 ماه از سال مطلوب است .

   - نیاز به خنک کردن فضا فقط در 4 ماه از سال آن هم در روزها ضروری است .

   - در شبهای فصل تابستان ، هوا نسبتا مطلوب است .

   - پایین بودن دمای هوا در زمستان در مقایسه با بالا بودن دمای هوا در تابستان بحرانی تر است .

   - نیاز به گرم کردن فضاهای داخلی بیش از 6 برابر نیاز به سرد کردن آنهاست .

   - در تابستان می توان با افزایش رطوبت به هوا ، دمای آن را در حد آسایش تعدیل نمود .

   -  در زمستان ، گرم کردن هوا بطور طبیعی وبا استفاده از تابش آفتاب امکان پذیر نیست .

   - توجه به وزش باد در ماههای سرد سال از اهمیت زیادی برخوردار است .

    - مواقع گرم سال ، محدوده کوچکی از کل مواقع سال را تشکیل می دهند .

 -2-14-3تابش آفتاب

 به منظور بررسی موقعیت خورشید و زوایای تابش آفتاب در ماههای مختلف سال با توجه به عرض جغرافیایی مشهد از دیاگرام موقعیت خورشید در عرض جغرافیایی 37 درجه شمالی که اختلافی کمتر از 1 درجه با موقعیت مشهد دارد استفاده شده است. با استفاده از این دیاگرام می توان جهت تابش آفتاب و زاویه ای را که اشعه خورشید با سطح افق می سازد در هر روز از سال و هر ساعت روز بدست آورد. حداکثر زاویه تابش آفتاب در مشهد، در تیرماه در هنگام ظهر 80 و حداقل آن در ظهر دیماه 3 درجه می باشد با در دست داشتن این دو زاویه می توان مقدار سایه ای که دیواره های مختلف یک ساختمان در مواقع مختلف سال ایجاد می نمایند را بررسی نمود.

 -3-14-3میزان بارندگی

میزان بارندگی در مشهد بر طبق آمار ارائه شده از ایستگاه اندازه گیری در یک دوره 25 ساله (1355 تا 1380) به شرح زیر می باشد :

معدل بارندگی سالیانه 2/212 میلیمتر

حداکثر بارندگی سالیانه 1/312 میلیمتر

حداکثر بارندگی در 24 ساعت 35 میلیمتر

میزان بارندگی در ماههای بهمن، اسفند و فروردین به حداکثر و از اواخر بهار تا اوایل پاییز این بارندگی به تدریج به حداقل کاهش می یابد.

 -4-14-3رطوبت نسبی

بر اساس ارقام ثبت شده متوسط رطوبت نسبی هوا از 34 درصد در خشک ترین ماه سال تا 79 درصد در مرطوبترین ماه سال متغیر است. میانگین رطوبت نسبی هوا در مشهد 55% گزارش شده است. بالاترین رطوبت نسبی در ژانویه (دی ماه) با 76% و کمترین رطوبت نسبی با 34% در ماه اوت (مرداد ماه) است و با توجه به اینکه معمولاً تغییرات رطوبت هوا عکس تغییرات درجه حرارت می باشد، بنابراین ماکزیمم درصد رطوبت کمی قبل از طلوع آفتاب و مینمم آن مقارن نیمروز خواهد بود.

 -5-14-3وزش باد

با بررسی دیاگرام های موجود نتیجه می شود که درصد و سرعت وزش بادهایی که در فصل تابستان می وزند بیش از سایر بادها است. گرچه بادهای پائیزی و زمستانی به ترتیب درصد و سرعت کمتری دارند. اما به دلیل سردسیر بودن منطقه و با توجه به اهمیت گرم کردن فضاهای داخلی نسبت به سرد کردن این فضاها، می بایست جهت وزش این بادها را کاملاً مورد توجه قرار داد. بادهایی که در ماههای سرد می وزند علاوه بر آنکه اتلاف حرارت ساختمان را بالا برده، مصرف سوخت سیستم های گرم کننده ساختمان را می افزایند، بطور قابل ملاحظه ای در کاهش دمای محسوس یعنی پایین بردن دمای هوا در رابطه با احساس سرما مؤثرند.

بادهای شهر مشهد در ایام مختلف سال عبارتند از :

جریان بادهای جنوبی در بهار و پاییز به مدت 6 ماه .

جریان بادهای شرقی در تابستان به مدت 3 ماه .

جریان بادهای شمال غربی در زمستان به مدت 2 ماه .

جریان بادهای جنوب شرقی در زمستان به مدت 1 ماه .

 -6-14-3توصیه های اقلیمی :

-قرارگیری بنا در جهت محور شرقی _ غربی .

- استفاده از مصالح سنگین در دیوارهای خارجی و سقفها .

-پیش بینی فضاهای خارجی برای استفاده در شبهای تابستان .

-سطح اشغال بازشو نماهای شمالی و جنوبی حدود 15 تا 25 درصد مساحت نما .

-استفاده از پلانهای فشرده و متراکم .

-به حداقل رساندن سطوح خارجی بنا .

-قرار دادن ساختمانها در حداقل فاصله ممکن از یکدیگر .

- مناسب ترین جهت استقرار با توجه به وزش باد و تابش آفتاب 30 درجه غربی .

- استفاده از گیاهان جهت تعدیل هوا و ایجاد مانع در جهت وزش بادهای مزاحم .

به منظور کاهش سرعت جریان باد در فصل زمستان پیشنهاد می شود ردیفهای فشرده ای از درختان همیشه سبز مثل سرو و کاج در حاشیه های جنوب شرقی و شمال غربی محوطه های ساختمانی قرار داده شوند . برای استفاده از اکسیژن تولید شده توسط گیاهان می توان از درختان خزان دار استفاده نمود . از آنجا که جهت وزش باد در بهار و تابستان که درختان اکسیژن تولید می کنند ، از دو سمت جنوب و شرق است ، می بایست حاشیه های شرقی و جنوبی محدوده های موردنظر را به فضای سبز اختصاص داد تا با استفاده از جریان باد اکسیژن موردنظر محیط تامین گردد.

 -15-3نقش شهر مشهد در استان خراسان:

مشهد بزرگترین شهر مرکزی در منطقه شرق ایران و پس از تهران پرجمعیت‌ترین شهر کشور می‌باشد. همچنین شهر مشهد به دلیل وجود مرقد مطهر حضرت رضا(ع) یکی از مهمترین زیارتگاه‌های شیعیان و سالانه پذیرای میلیون‌ها زائر از سراسر ایران و سایر کشورهای اسلامی جهان است.

زیارتی بودن شهر مشهد و مراجعه سالانه میلیون‌ها زائر، تمرکز فوق‌العاده انواع فعالیت‌های تجاری و خدماتی- اداری را در این شهر باعث شده است. این ویژگی قابل توجهی در کلیه شئون اقتصادی- اجتماعی شهر داشته و شهر مشهد را در مقایسه با تمامی مراکز شهری منطقه شمال شرقی کشور برجسته و متمایز ساخته است. نگاهی به آمار موجود در مورد مشهد موقعیت ویژه این شهر را در اقتصاد استان و در کل کشور خوبی نمایان می‌سازد.

در سال 1365 شهر مشهد نزدیک به 1/4 درصد از تولید خالص داخلی بدون نفت کشور را تولید کرده است و سهم شهر مشهد از مجموع تولید ناخالص داخلی استان 3/44 درصد بوده است. گفتنی است که ارزش افزوده سرانه در تمامی بخش‌های اقتصادی شهر مشهد 17 درصد بیش از رقم مشابه در کل استان و در بخش صنعت این سرانه 64 درصد بیش از سرانه کل استان خراسان است. ضمناً باید توجه داشت که 53% از کل کارگاه‌های بزرگ صنعتی استان خراسان در شهر مشهد قرار دارد.

موقعیت زیارتی و توریستی شهر در کل کشور و مرکزیت آن از حیث خدمات اداری، آموزشی و بهداشتی از یک سو و سهولت ارتباط و وسعت بازار مشهد از سوی دیگر موجب ارتقاء جایگاه خدماتی شهر در اقتصاد کشور و خراسان شده است. در سال 1365 بازدهی ناخالص سرانه بخش خدمات در شهر مشهد نزدیک به 363 هزار ریال (به قیمت ثابت) و در کل کشور 7/310 هزار ریال بوده است. در حالی که این رقم در استان خراسان 3/264 هزار ریال بوده است که به درستی بالاتر بودن تولید نسبی این بخش در شهر مشهد را در مقایسه با کشور و استان نشان می‌دهد.

 -16-3وضعیت فرهنگی

از لحاظ فرهنگی از آنجا که مشهد شهری است زواری و جاذب ایرانگرد و جهانگرد و از طرفی دارای نقاط جذب زیادی از لحاظ امکانات ، سطح درآمد ، گستردگی فعالیتهای مختلف اقتصادی و امکان اشتغال ، موقعیت خاص مذهبی و اعتقادی ، آب و هوای  مناسب می باشد افراد مختلف با سطح سواد ، فرهنگ ، اعتقادات و آداب و رسوم متفاوت را در کنار یکدیگر  گرد آورده است که این امر امکان بروز تعارضات و بر خوردهایاجتماعی را با توجه به تفاوت های زیاد و در نتیجه مشکلات و معضلات فرهنگی _ اجتماعی فراهم میکند .

                                نقشه پراکندگی قومیتهای مختلف در ایران

 -17-3پوشش گیاهی

احداث فضای سبز به مجموعه فعالیتهای اطلاق می‌شود که طی آن با استفاده از عناصر طبیعی از قبیل درخت، درختچه گیاهان پوشش و گلها در ترکیب با عناصر و نهادهای ساختمانی محیطی زیبا و سالم کننده پدید آید. در طراحی فضای سبز صرفنظر از بزرگی کوچکی فضا، نوع محیط، و نوع طراحی خاص برای منظره‌های اختصاصی، باید در هدف کلی فوق برآورده گردند. اصولاً یک طرح مناظر با فضای سبز با دو مسأله عمده روبروست که با اخذ اطلاعات در این دو مورد کار طراحی را شروع می‌کند:   

الف) گزارشات اکولوژیکی                ب) موقعیت محلی

الف) در زمینه گزارشات اکولوژیکی باید عوامل زیر را مد نظر گرفت

آب و هوا، میزان بارندگی، رطوبت دما

مشخصات زمین: نوع زمین، جنس خاک، ارتفاع آبهای زیرزمینی، مقاومت خاک

توپوگرافی، رستنیهای موجود جوی‌های آب شهر و آب‌شره‌های   طبیعی

موقعیت جغرافیایی زمین یکی از اصولی‌ترین مسائل طرحهاست. زمینی در نقطة پرباران با زمین در منطقة گرم  و خشک فرق می‌نماید حتی در شهری مثل تهران آب و هوای کوهستانی شمال شهر تهران مثلاً با منطقه یافت‌آباد فرق می‌کند. مشخصات زمین مانند باتلاقی بودن یا ماسه‌ای، شنی، رسی و همچنین سطح آبهای تحت‌الارضی شیب طبیع توپوگرافی عواملی است که در پیاده نمودن طرحها تأثیر می‌گذارد.

ب) در زمینة موقعیت محلی نیز توجه به اصول زیر باید مد نظر باشد.

دسترسیها

نوع استفاده از زمین که با توجه بر طرح بامع شهر به چند دسته تقسیم می‌شوند

ساختمانهای اطراف

ترافیک

 -18-3بررسی‌های جمعیت شهر مشهد:

 -1-18-3تعداد جمعیت و میزات رشد آن:

بر اسا سرشماری عمومی نفوس و مسکن در سال‌های گذشته اطلاعات زیر از جمعیت شهر مشهد بهدست آمده است.میزان رشد جمعیت شهر مشهد در این دوره 40 ساله (75-1335) به طول متوسط 18/6 درصد در سال بوده است. این نسبت در همین دوره در تهران 73/4 درصد بوده است و در صورتی که از گسترش بسیار سریع شهر تهران در فاصله سال‌های 1319-1335 صرف‌نظر شود میزان رشد جمعیت شهر مشهد در دوره 30 ساله 1335-1365 به طور متوسط سالانه حدود 30 درصد فزونی گرفته است و این در حالی است که تهران به عنوان پایتخت سیاسی، اقتصادی و فرهنگی کشور بیش از هر شهر دیگری از امکانات مملکتی بهره‌مند بوده است.برای آنکه بتوان سرعت افزایش جمعیت شهر مشهد را نسبت به شهرهای دیگر کشور سنجیده کافی است. جمعیت آنها را از سال 1319 تا 1365 از نظر گذراند.

بررسی چگونگی افزایش جمعیت شهر مشهد در طول 30 سال گذشته در مقایسه با سایر شهرهای پرجمعیت کشور حاکی از جاذبه‌های خاص جمعیتی آن شهر بوده و این جاذبه‌ها به گونه‌ای است که راه‌حل‌های سنتی را مورد تعدیل و کنترل جمعیت آن شهر را با اشکال مواجه می‌سازد.

تحولات جمعیت شهر مشهد طی چهار دهه (75 - 1335)

سال	جمعیت (نفر)
1335	241989
1345	409616
1355	667770
1365	1463508
1375	1887405

 -2-18-3ترکیب جنسی و سنی جمعیت:

نسبت جنسی جمعیت شهر مشهد برابر سرشماری عمومی نفوس و مسکن تا سال 65 حاکی از توزیع متعادل جمعیت بر حسب جنس است در شرایطی که معمولاً نسبت جنسی جمعیت در شهر‌های بزرگ به جهت وجود مهاجران جویای کار به طور محسوسی بیش از ارقام طبیعی است.

توزیع سنی جمعیت در شهر مشهد در سال 1365 حاکی از جوانی جمعیت این شهر بوده است. به طوری که 45% از جمعیت 5/1 میلیون شهر را افراد کمتر از 15 سال تشکیل داده‌اند و 19% را گروهی سنی 24-15 ساله و 36 درصد باقی‌مانده افراد 25 سال به بالا بوده‌اند.

درصد بالای جمعیت جوان توجه به رفع نیازهای آنان در طرح‌ریزی شهری به ویژه تدارک محل گذران اوقات فراغت و سهولت دسترسی به مواظبت‌های بهداشتی و خدمات درمانی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد.

 -19-3توسعه کالبدی شهر و آثار جمعیتی آن:

مشهد شهری است که پس از ویرانی طوس به به سبب دفن امام هشتم شیعیان در آن شروع به رشد و توسعه کرد. رشد سریع جمعیت شهر مشهد از سال 1319 به بعد توسعه کالبدی شهر و ادغام شهرها و آبادی‌های پیرامونی را در آن اجتناب‌ناپذیر ساخته است. این پدیده در اوایل دوره مورد بحث به جهت وجود زمین‌های باز داخل شهر نمود چندانی نداشته لکن در دوره بیست ساله گذشته به ویژه در فاصله سال‌های 1355 تا 1375 نقش و اهمیت خود را به خوبی نشان داده است. بگونه‌ای که تنها در همین فاصله حدود 2 شهر و 20 آبادی به شهر مشهد ادغام شدند.

بدیهی است ارقام آبادی‌های پیرامونی در بافت پیوسته شهرهای بزرگ به نحو محسوسی در توسعه محدوده فیزیکی آنها مؤثر بوده و این پدیده‌ای است که به طور اجتناب‌ناپذیر در توسعه شهرها به ویژه شهرهای بزرگ پیش‌ می‌آید. اهمیت مسئله در مورد شهر مشهد تفاوت بسیار زیاد تعداد آبادی‌های ادغام شده و جمعیت آنها از یک دوره ده ساله به یک دوره ده ساله بعد است که حاکی از توسعه بی‌رویه شهر در سال‌های اخیر است که لزوم چاره‌اندیشی‌های عاجلی را برای سال‌های آینده مطرح می‌سازد.

از جمله مسائلی که در افزایش جمعیت شهر و توسعه سریع آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است مسئله زیارتی آن شهر است همین امر به تنهایی بالابودن میزان رشد جمعیت آن شهر را در مقایسه با سایر شهرهای بزرگ کشور توجیه می‌کند. تزریق سالانه حدود 4 میلیارد ریال پول در اقتصاد شهر مشهد از طریق 10 میلیون نفر زائر و مسافر غیر ساکن در آن شهر نقش به مراتب مهمتر از تمرکز فعالیت‌های صنعتی در اطراف تهران و حتی پایتخت بودن آن ایفا می‌کند.

زیارتی بودن شهر مشهد عمدتاً بر روی نوع و ترکیب اشتغال در آن شهر اثر می‌گذارد و خود از آن طریق موجب جذب مهاجر می‌شود. مقایسه‌ جنبه‌های خاصی از ترکیب اشتغال در شهر مشهد با دیگر شهرهای بزرگ کشور (تهران، تبریز، اصفهان) تفاوت‌های معنی‌داری را آشکار می‌سازد.

نسبت اشتغال در گروه عمده صنعت در شهر مشهد به مراتب پایین‌تر از شهرهای بزرگ بوده و این حالی است که این نسبت برای فعالیت‌های عمده‌فروشی، هتل‌داری و رستوران در مشهد 5% بیش از تهران، 39% بیش از اصفهان و 13% بیشتر از تبریز بوده و برای خدمات شخصی و اجتماعی در مشهد 45% بیشتر از تهران، 21% بیشتر از اصفهان و 52% بیشتر از تبریز بوده و در همان حال سهم اشتغال در صنایع غذایی در گروه عمده صنعت در شهر مشهد 3/2 برابر تبریز، 1/2 برابر اصفهان و 4/1 تهران می‌باشد.

مقایسه این ارقام و تفاوت آن با شهرها بزرگ، سهولت پیدا کردن کار در بخش‌هایی از اشتغال که نیزا به تخصص سرمایه ندارد را آشکار کرده و آن را به نقطه‌ ایده‌آلی برای مهاجران روستایی و افراد غیرآزموده تبدیل می‌کند.

 -1-19-3تعداد زائر و مسافر و آثار جمعیتی آن:

مطالعات جمعیتی شهر مشهد نشان می‌دهد که در طول یکصد سال گذشته نسبت زوار به مسافران سالانه مشهد به جمعیت این شهر از حدود 2 برابر جمعیت نزدیک به 7 برابر آن افزایش یافته است. آمارهای موجود از اوایل قرن 14 هجری نشان می‌دهد که در شرایطی که جمعیت شهر مشهد حدود 45 هزار نفر بوده، سالانه حدود 55 هزار زائر و مسافر به این شهر عزیمت می‌کرده و نسبت جمعیت به مسافر حدود 2/1 برابر بوده است. نسبت فوق در سال 1365 که تعداد مسافر و زائر سالانه 9735000 می‌رسد و شهر 1464000 نفر جمعیت دارد به 6/6 افزایش می‌یابد. مقایسه‌ای ارقام با طرح اولیه شهر که از ورود 5/1 میلیون مسافر و زائر در سال 1346 اطلاع می‌دهد، نشانه بیش از 10% رشد سالیانه در تعداد مسافرین و زوار طی دو دهه فوق است. در افزایش تعداد مسافرین و زوار مشهد عوامل متعدد اقتصادی اجتماعی و فرهنگی دخالت دارند که در پیش‌بینی جمعیت شهر مشهد به تفصیل بررسی شده‌اند.

عوامل افزایش زائر و مسافر -2-19-3  

1-‌ حجم جمعیت کشور و ترکیب آن

2-‌ تغیر افکار و عقاید مردم نسبت به زیارت و رونق سایر کانون‌های زیارتی

3-‌ تغییر میزان جاذبه شهر مشهد برای مسلمانان خارج کشور در نتیجه توسعه روابط

4-‌ تغییر اساسی در نقش مرکزیت اداری، تجاری و خدماتی مشهد

5-‌ سیاست توسعه توریسم، به ویژه توریسم بین‌المللی

6-‌ توسعه سیستم حمل و نقل در دسترس مردم

7-‌ تغییر و تحول وضع اقتصاد کشور، درآمد مردم و نحوه گذراندن اوقات فراغت

در پیش‌بینی جمعیت مشهد به فقدان برآوردهای کمی در مورد تأثیرات عوامل فوق اشاره شده و در نتیجه تنها تأثیر عامل رشد جمعیت کشور بر افزایش تعداد زوار مورد بررسی قرار گرفته است.

هدف سفر:

هدف اصلی مسافرت به شهر مشهد بر حسب تعلق فرد به جامعه شهری یا روستایی و داخل یا خارج استانی متفاوت است. در حالی که 58% از مسافرین خارج استانی هدف اصلی از مسافرت به مشهد زیارت می‌باشد. هدف اصلی 58% از مسافرین داخل استان تجارت، خرید شغلی و مسائل اداری معرفی شده است.

تعداد اهداف عمده زائرین و مسافران در شهر مشهد خود یکی از دلایل عمده توسعه سریع شهر مشهد است و نشان می‌دهد که این شهر نه تنها از جنبه زیارتی بلکه از جنبه تأمین خدمات اساسی اعم از تجارت و معالجه مرکزیت ارتابطی نیز از اهمیت شایان توجهی برخوردار است.

 -20-3بررسی روند توریسم در مشهد:

 -1-20-3توریسم در مشهد و نقش اقتصادی آن:

شهر مشهد بزرگترین مرکز شهری در منطقه شرق کشور است. این شهر با جمعیت حدود 5/1 میلیون نفر در سال 1365 دومین شهر پرجمعیت کشور بوده است. وجود مرقد مطهر حضرت رضا(ع) در شهر مشهد که نه تنها زیارتگاه ایرانیان بلکه زیارتگاه کلیه شیعیان جهان است باعث رونق اقتصادی این شهر و حتی سایر مناطق استان خراسان بوده است. به همین سبب خدمات زیارتی و توریسم و به همراه آن خدمات بازرگانی همواره از زمینه‌های اصلی فعالیت اقتصادی در مشهد بوده است و بررسی آمار موجود در زمینه‌های اقتصادی در مورد شهر مشهد بیانگر جایگاه ویژه خدماتی شهر در اقتصاد ملی و منطقه‌ای و همچنین مؤید موقعیت زیارتی و توریستی شهر مشهد می‌باشد.

آمار و ارقام سال 1365 نشان می‌دهد که تولید ناخالص داخلی شهر مشهد در سال مذکور به قیمت ثابت سال 353.106 میلیارد ریال بوده است که از این میزان 5/68 درصد در مرتبه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. و در همین رابطه بخش صنعت با 2/30 درصد و کشاورزی با 3/1 درصد در مرتبه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. همچنین آمار موجود در مورد شهر مشهد نزدیک به 263 هزار ریال بوده است. آمار مشابه در کل کشور و در کل استان خراسان به ترتیب 7/310 و 3/264 هزار ریال بوده است که خود بیانگر جایگاه بالای بخش خدمات شهر مشهد به نسبت سایر مناطق است که این خود نیز ناشی از موقعیت زیارتی و توریستی این شهر از دیرباز بوده است.

بررسی ساخت اشتغال در شهر مشهد طی سال‌های 65-1345 نیز بیانگر اهمیت بخش خدمات و غالب‌بودن فعالیت‌های خدماتی در اقتصاد شهر بوده است. همچنین مقایسه جنبه‌های خاصی از ترکیب اشتغال در شهر مشهد، اصفهان، کرمان و اراک نمایانگر ارتباط تنگاتنگ اقتصاد شهر مشهد با توریسم و کلاً اهمیت خدمات توریستی- بازرگانی در اقتصاد شهر مشهد می‌باشد.

آمار و ارقام نشان می‌دهد در حالی که کل بخش خدمات در شهر مشهد حدود 7/58 درصد شاغلین را در سال 1365 جذب کرده است این نسبت در شهر اصفهان 59 درصد، در کرمان 7/63 درصد و در اراک 6/55 درصد بوده است. زیر بخش فروش و هتل‌داری در مشهد به تنهایی 3/24 درصد شاغلین بخش خدمات را جذب نموده است. این نسبت در شهر اصفهان 9/20 درصد، در شهر کرمان 4/15 درصد، شهر اراک 1/19 درصد بوده است که همگی نشانگر اهمیت بالاتر توریستی- زیارتی مشهد نسبت به اصفهان می‌باشد.

 -2-20-3بررسی خصوصیات توریسم در مشهد:

در بررسی‌های پیشین با اشاره به اثرات ناشی از تعداد  توریست به ویژگی‌های اقتصادی و اجتماعی این پدیده و تأثیرات خاص این پدیده بر شهر مشهد پرداخته شد. از آنجا که توسعه مطلوب آتی شهر نیز در تعامل نزدیک با این پدیده می‌باشد در ادامه و به جهت برنامه‌ریزی صحیح برای پیش‌بینی توسعه آینده مشهد و همچنین خدمات و تسهیلات شهری مورد نیاز به بررسی خصوصیات ویژه زائرین و مسافرین می‌پردازیم.

کلیه مطالعات فوق بر اساس آمارگیری جامع سال 65 که تنها آمارگیری جامع مسافرین و زائرین می‌باشد صورت گرفته است و جهت برآورد تسهیلات مورد نیاز این گروه جمعیتی انجام گروه‌بندی اجتماعی آنها با سه شاخص الف: محل اقامت دائمی خانوارهای مسافر، ب: میزان تحصیلات، ج: شغل سرپرست خانوار بررسی گردیده و در نهایت جهت کنترل و ارزیابی ارزش گروه‌بندی به دست آمده از سه شاخص مربوط به سطح امکانات مورد استفاده مسافر شامل:

الف) متوسط هزینه انجام شده

ب) نوع تسهیلات اقامتی

ج) وسیله سفر استفاده گردیده و نتایج زیر به دست آمده‌اند.

الف-‌ هدف سفر: هدف‌های اصلی مسافران به شهر مشهد را می‌توان زیارت، گردش، دیدار آشنایان و بستگان، مراجعه به ادارات، تجارت، معالجه و... برشمرد که بر حسب میزان سواد زائران و تعلق آنان به جامعه شهری و روستایی تفاوت پیدا می‌کند. چه بسا بای مسافران خارج استان زیارت اولین هدف و برای مسافران داخل استان گردش و دیدار در مرتبه قبل از زیارت است.

ب-‌ ترکیب سکونتی: از مینان تعداد زائر و مسافر به مشهد، زائران و مسافران استان خراسان حدود 50% کل آنها را تشکیل می‌دهند و از میان 50% مسافر زائر خارج استانی، سه استان تهران با 8/14%، مازندران و گیلان با 5/7% و اصفهان با 5/5% بیشترین سهم را در بین مسافرین دارا می‌باشند و 20% باقیمانده بین سایر استان‌ها کشور و خارج کشور تقسیم می‌گردند. همچنین از میان مسافرین خارج استان 5/80% مسافرین متعلق به مناطق شهری و 5/19% از مناطق روستایی می‌باشند در صورتی که این سهم برای مسافرین داخل استانی تقریباً برابر است.

ج-‌ ترکیب شغلی و اجتماعی:

در میان گروه‌بندی مسافران بر حسب شغل سرپرست خانواده که معرف سطوح مختلف توان اقتصادی این گروه جمعیت است. گردش‌های اجتماعی و فرهنگی در استفاده از نوع تسهیلات موجود در شهر مؤثر می‌باشد به این معنا که امکانات اقتصادی مشابه به معنای الگوهای مصرف مشابه نخواهد بود و تحصیلات بیشتر در کنار امکانات اقتصادی بیشتر خانوار یکی از عوامل مؤثر در استفاده از تسهیلات می‌باشد.

بنابراین بر اساس استفاده از شاخص‌هایی از نظر تسهیلات اقامتی و وسایل مسافرتی خانوارهای مسافر و زائر را می‌توان به چهار گروه عمده اجتماعی تفکیک کرد.

گروه اول و دوم که اقشار بال و متوسط به بال را در بر می‌گیرند و شامل مدیران، کارکنان بازرگانی مشاغل علمی و تخصصی و کارمندان می‌باشند که جمعاً 1/21% خانوارهای مسافر را در بر می‌گیرند.

گروه سوم شامل خانوارهایی می‌باشد که سرپرست آنها جزء کارکنان خدمات مشاغل تولیدی کد 8 و مشاغل انتظامی است که جمعا 6/36% خانوارهای مسافر را در بر می‌گیرد.

گروه چهارم شامل خانوارهایی با سرپرست کشاورز، رانند، کارگر و مشاغل تولیدی کد 7 می‌باشند و 2/42% نیز خانوارهای مسافر را شامل می‌شود.

این گروه‌ها به طور کلی معرف سه سطح استفاده از تسهیلات و امکانات موجود در شهر توسط مسافرین و زائرین می‌باشد که در جدول (2-9) ارائه شده است.

د-‌ بعد خانوار: از میان کل خانوارهای زائر و مسافر با حداقل یک شب توقف در مشهد 4/31% تعداد مسافرین را خانوارهای یک نفره تشکیل داده که با اغلب آنها مسافرین ساکن استان خراسان بوده و به قصد اهداف تجاری- اداری به این استان سفر می‌کنند و مابقی که شامل 6/68% مسافرین می‌شود دارای بعد خانوار 2 به بالا می‌باشند.

در مجموع از میان کل جمعیت زائر و مسافر 8/78% دارای توقف در مشهد بوده از این میان 54% آنها دارای بعد خانوار 2 به بالا می‌باشد.

مطابق بررسی‌های به عمل آمده بعد خانوار بر نوع وسیله مسافرت تأثیر داشته است چنانکه با افزایش بعد خانواد استفاده از وسایلی که تسهیلات بیشتر را به همراه داشته باشد فزونی یافته و میزان اقامت در شهر نیز افزایش می‌یابد.

هـ-‌ مدت اقامت: مدت اقامت خانوارهای خراسانی در مشهد کوتاهتر از مدت اقامت خانوارهای غیرخراسانی است همچنین نسبت خانوارهایی که شب در مشهد توقف نداشته‌اند حدود 33% برای مسافرین خراسانی و 10% برای مسافرین غیرخراسانی است.

طول مدت اقامت به طور متوسط در بهار 3 روز در تابستان 2/4 روز در بین کل زائران بوده است.

 -3-20-3نوسان تعداد مسافران و زائران:

در نوسان تعداد زائران به مشهد 2 عامل بیش از همه تأثیر دارد:

1-‌ ایام مقدس و زیارتی

2-‌ تعطیلات و ویژگی‌های فصلی

همزمانی و مقارنه این عوامل با همه تعداد زائران و مسافران را آنچنان افزایش می‌دهد که در مواردی حتی انجام مراسم زیارتی از نزدیک با مشکلات زیادی مواجه می‌شود. ایام متبرکه که نظیر روز مبعث، ولادت حضرت محمد(ص)، ولادت حضرت امیر، ولادت حضرت رضا(ع) و به ویژه میلات مسعود ولیعصر از ایام بسیار پرازدحام زیارتی است. این ایام وقتی به صورت تعطیلات چند روزه درآیند بر شدت هجوم زائران و مسافران به مشهد می‌افزاید. ایام ده روزه پنجم تا پانزدهم ماه محرم و پانزدهم تا بیست و پنجم ماه مبارک رمضان نیز از ایام زیارتی خاص به حساب می‌آیند.

بدین ترتیب تعداد زائران و مسافران در تابستان حدود 90 درصد بیش از بهار بوده و به تنهایی 42 درصد کل زائران یک سال را شامل می‌شود. حداکثر تعداد زائران در شهریورماه حدود 467 هزا نفر در شبانه‌روز بوده است و در اوایل تابستان به طور متوسط 214 هزار نفر زائر و مسافر در شبانه‌روز وجود داشته است.

 -4-20-3پیش‌بینی توریسم شهر مشهد تا سال 1395

مطالعات مهندسین مشاور اردام حاکی از آن است که اقتصاد شهر مشهد به شدت به فعالیت‌های خدماتی به ویژه به زیر بخش‌های فروش و هتلداری و حمل و نقل و ارتباطات بستگی دارد.

حال اگر فرض شود (فرض حداقل) که در آینده نسبتاً طولانی مدتی یعنی سال افق 1395، این بستگی حفظ گردد و همین نسبت بین شاغلین فروش و هتل‌داری و حمل و نقل ارتباطات و جمعیت سال 1365 در سال افق نیز بماند، در آن صورت تعداد توریست (اعم از زوار و مسافر) شهر مشهد به حدود 9/35 میلیون نفر بالغ خواهد شد.

در حالت دوم اگر فرض شود که نسبت فوق‌الذکر متوسط نسبت در سال‌های 65، 55، 45 در آن صورت تعداد توریست (اعم از زوار و مسافر) به شهر مشهد در سال افق به حدود 3/24 میلیون نفر بالغ خواهد شد.این تعداد مراجعه کننده به شهر مشهد در مجموع تقاضای انبوهی را برای خدمات مختلف به ویژه خدمات نوع خرده‌فروشی، عمده‌فروشی، رستوران و هتلداری و حمل و نقل و ارتباطات ایجاد خواهد کرد. با توجه به ارقام فوق از هم اکنون ضرورت تأمین نیازهای این جمعیت کثیر و برنامه‌ریزی در جهت پاسخگویی به تقاضای آنان احساس می‌گردد. همچنین آماده کردن امکانات لازم برای خدمات رسانی به مسافرین اعم از خدمات تفریحی توریستی و فراغتی نیز از ضروریات است

 -5-20-3پیش‌بینی توریسم ویژه مناطق تفریحی و گردشگری[2]

بر اساس مطالعات و جداول ارائه شده در رابطه با خصوصیات توریسم، در صورتی که کلیه مسافرینی را که هدف آنها از سفر، زیارت یا گردش ذکر شده است به عنوان مخاطبین مناطق تفریحی در نظر داشته باشیم (55% کل مسافرین) با احتساب خصوصیات فرهنگی آنان و بر اساس جدول (2-9) و گروه‌بندی‌های شغلی صورت گرفته احتمال حضور گروه‌‌های اول، دوم و سوم بسیار قوی‌تر از گروه چهارم می‌باشد (7/57% کل مسافرین) که بر این مبنا 73/31% از مسافرین دارای قابلیت مخاطب‌پذیری مناطق تفریحی خواهد بود.

 -21-3بررسی خطوط کلی توسعه آینده شهر مشهد:

توسعه شهر در آینده:

افق برنامه‌ریزی توسعه فیزیکی شهر مشهد تا سال 1395 تعیین شده است. جمعیت شهر مشهد از 5/1 میلیون نفر در سال 1365 با فرض برنامه‌های دولت در زمینه کنترل مولید و جلوگیری از رشد شدید

شهرهای بزرگ به حدود 06/3 میلیون نفر در سال 1380 و حداقل 4/5 میلیون نفر در سال 1395 افزایش خواهد یافت که برای اسکان اضافه جمعیت آینده مشهد سه عرضه متفاوت قابل تصور است:

1-‌ محدوده شهر موجود

2-‌ اراضی پیوسته به محدوده فعلی

3-‌ اراضی اطراف شهر

با توجه به وجود 40% اراضی غیردایر، وجود بخش‌های فرسوده، روند تغییرات و متوسط تراکم ناخالص جمعیت در محدوده قانونی شهر، با فرض استفاده حداکثر از کلیه امکانات و ظرفیت‌های این محدوده تا پایان دوره طرح می‌تواند 8/2 میلیون نفر جمعیت را در خود جای دهد. از طرف دیگر علی‌رغم گرایش فراوان گروه‌های کم‌درآمد شهری به اسکان در محدوده‌های شمال و شرق پیوسته به محدوده شهر، به دلیل وجود اراضی بسیار مرغوب کشاورزی و همچنین وجود تأسیسات خدمات شهری (فرودگاه، راه‌آهن، نظامی و صنعتی) امکان توسعه پیوسته در این نواحی بسیار محدود و در حد ساماندهی نواحی مسکونی موجود می‌باشد. لذا تنها جهات اسکان در محدوده اراضی به محدوده شهر غرب و جنوب می‌باشد.

الف-‌ بررسی توسعه پیوسته در غرب: وجود امکانات توسعه شهری، به لحاظ وجود اراضی مرغوب کشاورزی، شیب مناسب زمین، وجود اراضی وسیعی تحت تملک دولت و نزدیکی ییلاقی در جنوب این بخش تمایل گروه‌های متوسط درآمد شهری را به اسکان در این منطقه خصوصاً قسمت‌های جنوبی آن (وکیل‌آباد- ویلاشهر) برانگیخته و دستگاه‌های اجرائی از طریق آماده‌سازی اراضی تحت تملک دولت اقدام به فراهم‌آوردن امکانات اسکان این گروه‌ها پرداخته‌اند.

ب-‌ بررسی توسعه پیوسته در جنوب: با وجود مالکیت دولتی در بخش وسیعی از این منطقه، امکانات محدود توسعه فیزیکی شهر به دلیل وجود رشته کوه‌های بینالود، وجود بزرگ‌راه آسیائی در حاشیه شمالی محدوده مورد نظر و قطع ارتباط این محدوده با شهر، وجود تأسیسات نظامی در منطقه و همچنین گرایش اسکان گروه‌های کم‌درآمد در بخشی از این اراضی از جمله محدودیت‌های توسعه این منطقه جهت اسکان گروه‌های متوسط درآمد شهر می‌باشد که در صورت یافتن تدابیری جهت حل مشکلات فوق با توجه به محدودیت شدید توسعه پیوسته شهر و مالکیت عمده دولتی زمین در این منطقه، استفاده از این اراضی نقش قابل ملاحظه‌ای در اسکان گروه‌های متوسط درآمد شهری خواهد داشت.

 -22-3کانون‌های مهم توریستی تفریح اطراف مشهد

کانون‌های مهم توریستی تفریح اطراف مشهد را در سه وجه عمده می‌توان مورد اشاره قرار داد:

الف:‌ کانون‌ها مربوط به جاذبه‌های طبیعی مشتمل بر: کوهستان پارک شادی، وکیل‌آباد، بند گلستان، طرقبه، جاغرق، نقندر، شاندیز، ابرده، زشک، چشمه‌سبز، چشمه گیلاس، اخلمد، سد طرق، سد کارده، بند فریمان، شگرمابه، غار مغان، دریاچه بزنگان.

ب: کانون‌های مهم مربوط به جاذبه‌های تاریخی و باستانی: آرامگاه فردوسی، بقعه هاروینه، کلات نادر.

ج: کانون‌های مهم مربوط به جاذبه‌های مذهبی فرهنگی: خواجه‌ربیع، خواجه مراد، خواجه اباصلت.

 -23-3معرفی جاذبه‌های طبیعی واقع در منطقه ییلاقات مشهد:

1-‌ شاندیز 2-‌ ابرده 3-‌ زشک 4-‌ کنگ 5-‌ نقندر 6-‌ طرقبه 7-‌ جاغرق

8-‌ پارک وکیل‌آباد

 -24-3جاذبه های توریستی شهر مشهد

زیارتی حرم مطهر حضرت رضا مشهد                                                    تاریخی آرامگاه شیخ طبرسی                          تاریخی بقعه شیخ حر عاملی                                    تاریخی مدرسه سلیمان خان 

تاریخی مدرسه نواب

تاریخی آرامگاه امیر غیاث الدین ملکشاه    

تاریخی میل اخنگان

تاریخی هارونیه           

تاریخی قلعه حاجی تراب

تاریخی آرامگاه فردوسی

زیارتی بستهای حرم                                   تاریخی میل ایاز ،آرامگاه امیر ارسلان جاذب                                          تاریخی حمام شاه                                       زیارتی مقبره خواجه ربیع                                         تاریخی آرامگاه  نادر     

زیارتی آرامگاه خواجه اباصلت هروی                                                تاریخی تپه نادری                            مصلای طرق                     مصلای مشهد

 -25-3نام و آدرس تعدادی از پارکهای شهر مشهد

ملت : ابتدای بلوار وکیل آباد کوهسنگی : انتهای خیابان کوه سنگی باغ ملی : خیابان امام خمینی جنب بازار جنت وکیل آباد : انتهای بلوار وکیل آباد جنگلی طرق : حد فاصل شهرک سیدی و ابوذر وحدت : بلوار وحدت پردیس قایم : میدان شهید فهمیده ابتدای جاده قدیم قوچان بسیج : حاشیه صد متری روبه روی گلشهر بهشت : انتهای خیابان شهید مفتح- میدان گلشور رجاء ( شهید چمران) : شهرک شهید رجایی - بلوار حر - بعد از مخابرات شاهد : تقاطع بلوار شاهد و امامیه میرزا کوچک خان : خیابان دانش شرقی لاله : بلوار آّ ب و برق - میدان هفت تیر صدا و سیما : بلوار شهید کلانتری مقابل استخر راد رسالت : بلوار شهید فرامرز عباسی خیابان رسالت شهید فهمیده : بین پنجراه و میدان هفده شهریور مصلی : بلوار مصلی جنب سرای امین کارمندان : بلوار شهید رستمی کارمندان دوم شهید رستمی 12

 -26-3نگاهی به تاریخ شاندیز                 

شاندیز یکی از شهرهای زیبای ایران دراستان خراسان رضوی و در 15 کیلومتری غرب مشهد قرار دارد شهر زیبا و ییلاقی شاندیز از سطح دریا 1400 متر ارتفاع دارد و در طول جغرافیایی 59 درجه و 17 دقیقه و عرض جغرافیایی 36 درجه و 23 دقیقه می باشد و از شمال به میان ولایت و از جنوب به شهرستان نیشابور و از مشرق با طرقبه و از غرب با گلمکان و چناران مجاور می باشد و دارای وسعتی حدود 37825 کیلومتر مربع است و دارای 17 آبادی است روستاهای ییلاقی زشک و ابرده از ان جمله است به علت قرارگرفتن در دامنه های شمالی سلسله ارتفاعات بینالود و برخورداری از آب و هوای معتدل آب فراوان و باغهای وسیع و مناظر طبیعی دیدنی به عنوان یکی از کانونهای عمده گذاران اوقات فراغت و پذیرایی تعداد کثیری از جمعیت شهر مشهد و گردشگران از سرتاسر ایران و جهان می باشد با توجه به شواهد این منطقه قبل از دین مبین اسلام نیز مسکونی بوده و با توجه به این که راه قدیم مشهد به نیشابور از این منطقه می گذشته دارای رونق فراوانی بوده است .

در وجه تسمیه منطقه شاندیز باید گفت : شاندیز را قبلا " شاه دژ " یا     " شاه دیز " به معنای شاه قلعه می نامیدند و در ابتدا مردم شاندیز به خاطر در امان بودن از حملات راهزنان و همچنین استفاده از موقعیت منطقه ای در بالای تپه ای مشرف به رودخانه و در قلعه شاندیز مسکن داشته واز سالهای 780 تا 800 هجری قمری به محل فعلی شهر نقل مکان کرده است.

به علت عدم ثبت وقایع در گذشته شاندیز اطلاعاتی در دسترس نیست ، به گفته آقای دیز آبادی سنگ نوشته هایی که دربین نغندر و شاندیز وجود دارد قدمت 12000 ساله را نشان می دهد . ولی به صورت مکتوب از حوادث مختلف مطلبی وجود ندارد. شاندیز در آبان 1375 دارای 3643 نفر سکنه بالای 6 سال بوده است . که از این تعداد08/84 درصد باسواد و از این تعداد نیز 35/87 در صد مرد و 62/80 درصد زن بود ه است . در این سال 593 نفر در مقطع ابتدایی ، 392 نفر در مقطع راهنمایی ، 300 نفر در مقطع متوسطه و 57 نفر در دانشگاها مشغول تحصیل بوده اند . در سرشماری آبان 1385 شهر شاندیز دارای 6402 نفر سکنه بوده که از این تعداد 5149 نفر باسواد شامل 2749 نفر مرد و 2400 نفر زن بوده اند همچنین 569 نفر بی سواد که 215 نفر مرد و 345 نفر زن بود ه است .

 -1-26-3ساختار شهری شهر شاندیز

معماری و شهرسازی:

شهر  شاندیز  از قدیم به لحاظ شهرسازی متا سفانه فاقد طر حهای جامع  شهری و طرحی  معمارانه بر اساس موقعیت  اقلیمی و طبیعی  و جغرافیایی بوده است  و در دهه های  ا خیر   واز ۲۰  سال پیش دارای طرح هادی شهر که توسط دفتر  فنی ا ستانداری خراسان  تهیه شده می شود و در شهرداری شاندیز موجود  بوده که شهر بر اساس ان به لحاظ شهر سازی اداره می گر دیدو اخیرا در  سال جاری  ۱۳۸۶ توسط شر کت مهندسی معماری و شهرسازی فر نهاد و  زیر  نظر سازمان  مسکن و شهر سازی خراسان رضوی در حال تهیه او لین طرح جامع شهری می باشد ساختار راهها در منطقه بسیار گسترده است و دو گرایش کشاورزی و باغداری و گردشگری گرایشهای اصلی فعالیتی منطقه هستند.

ساختارشبکه حمل و نقل در شاندیز در واقع فقط ازحمل ونقل جاده ای متا سفانه بر خو رداراست . تو سعه نیافتگی زیر ساختها  در دره  منتهی به شهر زیبای شاندیز موجب بروز عدم تعادل فضایی در منطقه و شکنند گی ساختار  فضایی ان شده است. منطقه با فقر فضا  های عمومی تجهیز شده نسبت  به ساکنان شهر  وندان و گر دشگران رو  به رو است

ساختار فضایی شهر شاندیز باید دارای ار تباط منطقی و ارگانیک با ساختار فضایی منطقه شاندیز باشد از انجا که شهر شاندیز دارای سابقه تاریخی است بافت قدیم این شهر دارای شکل تو سعه ار گانیک است که به خوبی با بستر طبیعی تر کیب شده و واجد کیفیات  کالبدی و فضایی خا ص می باشند .

ساختار بصری شهر شاندیز : در بستر تپه ماهوری و هر یک در ابتدای یکی از پنج دره اصلی منطقه  توسعه یافته اند  با فت کا لبدی انها با در ه های پو شیده از باغات ودر شاندیزبخشی با پهنه دشتی تلفیق شده اند. مهمترین گسل واقع در شاندیز خراسان گسل سنگ بست شاندیز است که با مسیر شمال غرب جنوب شرق از منطقه شا ندیز عبور  می کند ویژگی های اب و هوایی منطقه شاندیز خراسان به صور ت خلاصه به این شرح است :  شاندیز دارای تابستانهای معتدل و زمستان های سرد است و بارندگی سالانه متوسط و از نیمه دوم پائیز تا نیمه اول بهار اتفاق می افتد   .  

 -2-26-3منظر و ارتباط فضایی 

 قرار گیری منطقه شاندیز در کوه پایه بینالود باعث شده که این منطقه به لحاظ ار تفاعی به دشت مشهد مسلط باشد و این خصو صیت موجب ایجاد دید و منظر گستر ده از منطقه به این  دشت و بویژ ه شهر مشهد است. مطالعه خصو صیات مور فو رژیک مقیاس خرد منطقه نما یانگر  وجود  ار تفاعات  خطی در جنوب شهر مشهد ودر حد فاصل این شهر با منطقه شاندیز است و این ارتفاعات به عنوان مانع دید مشهد به منطقه محسوب می شود و  سبب شده تا این ار تباط فضایی به صور ت متقابل از این شهر به منطقه  شاندیز و جود نداشته باشد .منطقه شاندیز دارای چند دسترسی از نقا ط اطراف می باشد که مهمترین انها محور مشهد - شاندیز است و یک راه فرعی نیز محور مشهد - چناران را به محور مشهد - شاندیز متصل می کند . دسترسی از طریق زشک شاندیز به خرو نیشابور در جنوب غربی شاندیز نیز دراز راههای دسترسی مناسبی است که مد نظر  مدیران است .  

  سازمان و مدیریت گردشگری در شاندیز

بروز مسایل، مشکلات، تنگناها و تهدیدها از سویی و قابلیت‌ها و توان‌های استفاده نشده و ظرفیت‌های

 معطل در منطقه و به ویژه شهرهای طرقبه و شاندیز عمدتاً ناشی از ضعف یا فقدان “سازمان و مدیریت” ناشی می‌شود.

همان‌طور که در بخش مطالعات سازمان و مدیریت مقیاس کلان مطرح گردیده، مدیریت و سازمان‌های گردشگری مهم‌ترین رکن نظام گردشگری محسوب می‌شود. چنان‌که حتی در صورت وجود “جاذبه‌ها و منابع گردشگری”، “گردشگران متنوع” و “فعالیت‌ها و الگوهای تفرجی” ولیکن بدون “مدیریت و سازمان” متناسب، انتظام میان عناصر پایه فوق و بهره‌گیری مناسب از قابلیت‌ها و توان‌ها امکان‌پذیر نیست.

در منطقه شاندیز، و شهرهای طرقبه و شاندیز، در حال حاضر بالاترین سطح گردشگر و “تقاضا” وجود دارد. از سوی دیگر منطقه نیز از قابلیت‌های ویژه‌ای برخوردار است اما در عین حال انبوهی از مسایل و مشکلات زیست‌محیطی و اجتماعی و کالبدی و زیرساختی وجود دارد. درواقع بر خلاف تصور رایج “عرضه” و “تقاضا” بدون مداخله هدفمند برنامه‌ای نمی‌توانند موجد توسعه، آن هم توسعه پایدار باشند. روندهای مدیریت و سازمان‌دهی گردشگری در طرقبه و شاندیز در شهرهای طرقبه و شاندیز به مثابه دو “کانون شهری” سازمان‌ها و نهادهای مختلفی در فرآیند گردشگری تاثیرگذارند. اما سازمان‌هایی که مستقیماً بر روندهای گردشگری مؤثرند، عبارتند از:

 -3-26-3ارگان‌ها و نهادهای دولتی تاثیرگذار :

1- شهرداری و شورای شهر

2- بخش‌داری، و ارگان‌‌های عمرانی استانداری

3- بخش خصوصی

4- سازمان‌های و نهادهای دولتی تاثیرگذار غیرمستقیم.

شهرداری و شورای شهر :

شهرداری و شورای شهر ارگان‌هایی هستند که مستقیماً بر روندهای گردشگری شهر تاثیرگذارند. مکانیزم تاثیرگذاری شهرداری و شورای شهر اساساً از طریق طرح هادی شهری صورت می‌پذیرد. به این ترتیب شهرداری و شورای شهر به مدیریت و سازمان اجرایی طرح هادی تبدیل می‌شوند و در چارچوب دیدگاه‌ها، سیاست‌ها، ضوابط و مقررات طرح هادی در روند گردشگری مداخله می‌کنند. علاوه بر طرح هادی که مبنای اصلی تصمیم‌گیری و مداخله شهرداری محسوب می‌گردد، سایر طرح‌های موردی یا موضوعی مثل احداث مجتمع‌های اقامتی و پذیرایی، توسعه شبکه راه‌ها، احداث مجتمع‌های تفریحی و رفاهی و نظایر آن نیز زمینه‌های مداخله شهرداری در روند گردشگری شهر محسوب می‌شوند.

 بخش‌داری و ارگان‌های عمرانی استانداری

در شرایط کنونی بخش‌داری در چارچوب وظایف سازمانی خود به صورت مستقیم و عمدتاً غیرمستقیم در حفظ منافع و توان‌های محیطی گردشگری طرقبه و شاندیز تاثیرگذار است. علاوه بر این در منطقه مورد مطالعه ارگان‌های عمرانی استانداری خراسان نقش بسیار مهمی در توسعه و تجهیز زیرساخت‌های گردشگری و تهیه طرح‌های ویژه گردشگری دارند. با توجه به فقدان حضور سازمان ایران‌گردی و جهان‌گردی به عنوان متولی اصلی نظام گردشگری، نقش معاونت عمرانی استانداری و ارگان‌های تابعه آن در تهیه طرح، ایجاد زیرساخت‌ها و مساعدت به شهرداری‌ها برای پیشبرد اهداف توسعه گردشگری بسیار بارز و برجسته است.

 بخش خصوصی

بخش خصوصی در عرصه‌های مختلف و متنوعی مشارکت دارد. درواقع چنانچه امور زیرساختی و تسهیلاتی گردشگری را به سه بخش زیر تقسیم نمائیم، آن‌گاه می‌توان نقش و عملکرد بخش خصوصی را به درستی دریافت. مجموعه اقدامات و سرمایه‌گذاری‌های محتمل در بخش گردشگری عبارتند از:

- احداث زیرساخت‌های گردشگری از جمله شبکه‌راه‌ها، تامین آب، برق، شبکه فاضلاب و نیز تهیه طرح‌های پایه توسعه گردشگری که به دلیل ماهیت زیرساختی و نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین معمولاً توسط دولت و ارگان‌های محلی آن انجام می‌پذیرد.

- احداث فضاهای تفرجی، تفریحی، فرهنگی، ورزشی و نظایر آن، که عمدتاً توسط شهرداری‌ها و بخش عمومی با هدف توسعه فضاها و تسهیلات مورد نیاز گردشگران احداث می‌شود. این فضاها عمدتاً با اهداف غیرانتفاعی و با سرمایه‌گذاری عمومی احداث می‌شوند.

- احداث مراکز و فضاهای خدماتی، تفریحی و رفاهی توسط بخش خصوصی که کلاً اهداف انتفاعی را دنبال می‌کند و انواع فضاهای اقامتی، پذیرایی، خدماتی و نظایر آن را شامل می‌گردد.

بر این اساس مشاهده می‌شود که در شهرهای طرقبه و شاندیز احداث زیرساخت‌های شهری که در برخی موارد زیرساخت‌های گردشگری نیز محسوب می‌شود توسط ارگان‌های دولتی انجام می‌شود. شهرداری‌ها علاوه بر امور جاری به احداث فضاهای باز و پارک‌ها، استراحت‌گاه‌های موقت، بازارهای ویژه و غیره می‌پردازند و تقریباً کلیه امور خدماتی و رفاهی دارای جنبه انتفاعی توسط بخش خصوصی انجام می‌شود.فقدان برنامه جامع توسعه گردشگری در شهرهایی چون طرقبه و شاندیز نه تنها روند عمومی توسعه را بلاتکلیف می‌گذارد، سرمایه‌گذاری‌ این بخش را نیز با سردرگمی و آشفتگی مواجه می‌سازد. به این ترتیب به جای برنامه هدفمند، جریان خودبه‌خودی عرضه و تقاضا جانشین برنامه می‌شود که در بسیاری موارد به تخریب منابع و ارزش‌های محیطی، نارضایتی گردشگر و سطح غیرقابل قبول خدمات منجر می‌شود.

بخش خصوصی علاوه بر ارائه خدمات و تسهیلات به گردشگر، در عرصه‌هایی چون احداث مجتمع‌های اقامتی، پذیرایی، تبدیل باغ‌ها به ویلاهای ‌اختصاصی ‌و یا  باغ و رستوران، و نیز احداث مراکز تفریحی و فراغتی فعالیت می‌کند. در شهرهای طرقبه و شاندیز تقریباً کلیه خدمات مستقیم و مورد نیاز گردشگران را اعم از رستوران، کافه – تریا، فروشگاه صنایع دستی، فروش مواد غذایی، تعمیرات فنی، آژانس‌های مسافرتی و خدمات گردشگری، توسط بخش خصوصی ارائه می‌شود.

-4-26-3 سایر ارگان‌ها و نهادهای دولتی تاثیرگذار

علاوه بر بخش‌های خصوصی، عمومی و دولتی برشمرده در فوق، ارگان‌ها و نهادهای دولتی دیگری نیز در شهرهای طرقبه و شاندیز به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بر روند گردشگری تاثیر می‌گذارند.به عنوان مثال سازمان زمین شهری با واگذاری اراضی به تعاونی‌های دولتی ساخت مسکن، باعث دگرگونی اساسی در ساختار گردشگری منطقه شده است. از این جمله منابع طبیعی نیز با واگذاری اراضی به اشخاص، و هم‌چنین احتمالاً بخش‌داری‌ها به جهت تسهیلاتی که در امر تعاونی‌سازی و مجتمع‌سازی در منطقه فراهم آورده‌اند، نقش مستقیمی در نظام کالبدی و فضایی منطقه داشته‌اند ضمن اینکه در حال حاضر ده‌ها تعاونی دولتی و غیر آن صدها هکتار از اراضی حومه شاندیز و طرقبه را تملک نموده و به ساخت مجتمع‌های اقامتی مشغول هستند.گذشته از آثار منفی فعالیت برخی سازمان‌های دولتی ضروری است که به نقش مثبت دیگر ارگان‌ها در جهت توسعه زیرساخت‌های گردشگری، تامین آب و برق و توسعه شبکه، طرح‌های آبخیزداری و مرتع‌داری و نظایر آن اشاره نمود. این اقدامات از سویی نیازهای اساسی گردشگران را تامین می‌کند، و از سوی دیگر به تثبیت، حفظ و ارتقای کیفیت منابع ارزشمند محیطی کمک شایانی می‌کنند.

 -5-26-3تنگناها و محدودیت‌ها

با توجه به نتایج روندهای کنونی مدیریت و سازمان‌دهی گردشگری در منطقه و شهرهای طرقبه و شاندیز، می‌توان تنگناها و محدودیت‌ها را به قرار زیر دسته‌بندی و عنوان نمود:

-6-26-3 فقدان تعریف حقوقی و تشکیلاتی

مهم‌ترین تنگنا فقدان تعریف طرقبه و شاندیز به عنوان مراکز گردشگری طبیعی (زمستانی و تابستانی) است. به این ترتیب دو شهر مذکور با وجود نقش و عملکرد بسیار ویژه در نظام گردشگری محلی، ملی و حتی بین‌المللی، هنوز دارای جایگاه تعریف شده‌ای نیست و در عمل همانند صدها شهر کوچک با آن‌ها برخورد می‌شود. تهیه طرح هادی تیپ بدون توجه به ساختار طبیعی و اقلیمی این دو شهر، عدم اتخاذ سیاست‌های ویژه، بی‌توجهی سازمان‌‌های متولی مثل سازمان ایران‌گردی و جهان‌گردی، فقدان هر گونه برنامه‌ریزی و هدف‌گذاری ویژه گردشگری در نظام مدیریت شهری، از جمله آثار و تبعات فقدان جایگاه تعریف شده طرقبه و شاندیز در نظام گردشگری است. به این ترتیب اقدامات سازمان‌هایی نظیر معاونت عمرانی استانداری، تلاش‌های شهرداری و شورای شهر، و برنامه‌های “موسسه توسعه گردشگری استان خراسان”، با وجود تلاش دلسوزانه، به نتایج برجسته‌ای منجر نمی‌شود. زیرا که در عمل سایر سازمان‌ها و نهادها و نیز بخش خصوصی اهداف متفرق خود را دنبال می‌کنند.

 -7-26-3فقدان برنامه کالبدی و فضایی شهری

شهرهای طرقبه و شاندیز دارای طرح هادی شهری هستند. اما چون این طرح‌ها در چارچوب تیپ تهیه شده و در روند تهیه طرح توسعه ویژگی‌های ساختاری و عملکردی گردشگاهی این دو شهر به طور بایسته ملاک قرار نگرفته است، شهرها از نظر برنامه کالبدی و فضایی در راستای مرکزیت گردشگری طبیعی دستخوش نارسائی‌ها و تنگناهای جدی هستند.

بر این اساس هر چند بسیاری از اقدامات شهرداری و احتمالاً سایر سازمان‌های موثر در توسعه شهر مبتنی بر طرح هادی است. اما این شهرها عملاً فاقد فضاهای مناسب گردشگری، مراکز فرهنگی، هنری ویژه گردشگران، محورهای پیاده، جاذبه‌های تجهیز شده، معماری ویژه، بافت ارزشمند و نیز فاقد خدمات گردشگری ضابطه‌مند و با کیفیت هستند.درواقع اهرم‌های مدیریت و برنامه‌ریزی متناسب با واقعیت عملکردی (گردشگری) شهر تعریف نشده و از این‌رو در بسیاری از موارد قابلیت‌های گردشگری نادیده گرفته می‌شوند.

  -8-26-3فقدان معرفی، تبلیغ و ترویج

گردشگری از یک سو به عنوان بخش چهارم اقتصاد (پس از کشاورزی، صنعت و خدمات) مطرح است و از سوی دیگر به عنوان رویکرد نوین دانشی جدید مطرح است. بنابراین با توجه به کمبود تجارب علمی در برخورد با این پدیده نوین نمی‌توان به صرف وجود جاذبه‌های خام گردشگری، و حضور گردشگر، سایر موضوعات یعنی رفتارها و فعالیت‌های تفرجی را به امید عملکرد دست‌های نامرئی عرضه و تقاضا رها کرد.در طرقبه و شاندیز بدون اغراق کوچک‌ترین علامت، هشدار، معرفی و یا تبلیغی در مورد گردشگران و نوع رفتارها و فعالیت‌های متناسب با توان‌ها و محدودیت‌های طبیعی و زیست‌محیطی، صورت نگرفته است.به این ترتیب از یک‌سو با فضاها، تسهیلات و جاذبه‌های تعریف و تجهیز نشده و بی‌برنامه مواجه‌ایم و از سوی دیگر با گردشگرانی که کمترین اطلاعی در مورد جاذبه‌های موجود و فعالیت‌های ممکن ندارند.

نتیجه آن که:

1-  شهرهای طرقبه و شاندیز متناسب با قابلیت‌ها و عملکردهای گردشگری تعریف و تثبیت نشده‌اند.

2- برنامه و طرح توسعه شهرهای مذکور در جهت حفظ و گسترش ارزش‌های شهری و محیطی و کارکردهای گردشگری تهیه نشده است.

3-  شهر فاقد مدیریت و سازمان ویژه در راستای گردشگری است.

 -9-26-3امکانات و قابلیت‌ها

مبنای اصلی امکانات و قابلیت‌های سازمان‌دهی و مدیریت گردشگری در شهرهای طرقبه و شاندیز جاذبه‌های موجود و شناخته شده گردشگری و حضور ده‌ها هزار گردشگر در این شهرها است. از سوی دیگر و بر این اساس، اقدامات مختلف و متنوعی از سوی بخش‌های دولتی، عمومی و خصوصی صورت می‌گیرد که این اقدامات تا به حال انتظام نیافته و بی‌برنامه بوده است. در نتیجه آن‌چه که به امکانات و قابلیت‌های سازمان‌دهی و مدیریت گردشگری تعبیر می‌شود به قرار زیر است:

 -10-26-3تهیه طرح‌های ویژه گردشگری

تهیه طرح‌های ویژه گردشگری از جمله طرح حاضر اولین گام اساسی در جهت برنامه‌ریزی و تدوین سازمان و مدیریت گردشگری است. علاوه بر این تهیه طرح‌های بالادست از جمله “طرح‌ جامع گردشگری استان خراسان”، “طرح جامع گردشگری کلان‌شهر مشهد” و مداخله فعال‌تر سازمان ایران‌گردی و جهانگردی، تاسیس “موسسه توسعه گردشگری استان”، و تشکیل “کار گروه گردشگری” در عالی‌ترین سطح استانی، از مهم‌ترین قابلیت‌های بنیادی برای سازمان‌دهی و مدیریت کارآمد گردشگری محسوب می‌شوند بدیهی است که تصویب نتایج و دستاوردهای طرح‌های مطالعاتی و تثبیت و تعیین جایگاه شهرهای طرقبه و شاندیز در نظام گردشگری استان، گام مهمی در تبیین و تدوین نظام مدیریت و سازمان‌دهی گردشگری شهرهای مذکور خواهد بود.

 -11-26-3مشکلات و محدودیت‌ها   

هر چند وجود دو نقطه شهری طرقبه و شاندیز و خدمات و تسهیلات موجود آن‌ها مورد استفاده گردشگران قرار می‌گیرد، اما به طور کلی این دو شهر به عنوان مراکز اصلی گردشگری با مشکلات و محدودیت‌های مختلفی مواجه هستند.

- دو نقطه طرقبه و شاندیز با وجود نقش فراگیر گردشگری ملی، محلی و بین‌المللی، فاقد هر گونه طرح جامع برای تعیین و توزیع تسهیلات مورد نیاز گردشگران، مکان‌یابی مناسب و الگوهای ویژه کالبدی و عملکردی است.

- الگوهای احداث مراکز خدماتی و تسهیلات گردشگری در شهرهای مذکور بسیار ناقص، بدون تنوع و ابتدایی است. فضاها و تسهیلات گردشگری در شهرهای مذکور به رستوران‌ها، ‌چند خیابان تجهیز نشده، و واحدهای فروش سوغات و نظایر آن محدود شده است.

- بافت‌های تاریخی که بالقوه جاذبه ارزشمندی به شمار می‌آید بدون هر گونه برنامه برای تجهیز، آماده‌سازی، معرفی و بازدید هستند.

- شهرهای طرقبه و شاندیز با وجود ساختگاه مناسب، چشم‌اندازهای زیبا، معماری و بافت ویژه کوهستانی به هیچ‌وجه برای گردشگران تجهیز نشده‌اند. فقدان تابلوهای راهنما، مبلمان مناسب،‌ مشکل تامین سرویس بهداشتی، فقدان پارکینگ، پیاده‌روهای نابسامان از جمله مشکلات ابتدایی محسوب می‌شوند.

- فقدان مراکز فرهنگی، هنری و تفریحی عملاً امکانی برای آشنایی و سرگرمی گردشگران فراهم نمی‌آورند. به این ترتیب و با وجود تمایل گردشگران به گذراندن زمان طولانی‌تر در شهرهای مذکور عملاً جز صرف غذا در رستوران‌ها، و قدم زدن کوتاه در طول خیابان اصلی و خرید مختصر سوغات امکان دیگری را ایجاد نمی‌کند.

- خدمات عمومی و ویژه گردشگران صرفاً بر پایه “تقاضا”ی گردشگران و در نازل‌ترین سطح ایجاد شده‌اند. البته در این زمینه نیز هیچ‌گونه برنامه یا ضوابط مشخصی مورد عمل قرار نگرفته است. در صورتی که این دو نقطه شهری چه برای گردشگران کلان‌شهر مشهد و چه زایران امام‌رضا (ع) مرکز بسیار مناسبی برای اتراق چند روزه و از این طریق گردش و تفرج روزانه در محورها و نقاط مختلف منطقه است.

 -12-26-3توان‌ها و قابلیت‌‌ها

-  تعیین و تعریف عملکردهای غالب و استقرار خدمات ویژه در دو نقطه شهری، با رعایت سلسله مراتب استقرار خدمات سطح یک در شهرها، خدمات سطح دو در روستاهای مهم و محورهای جذاب گردشگری و نیز استقرار خدمات پایه در نواحی دورافتاده و محورهای کوهستانی. شهرهای طرقبه و شاندیز قابلیت پشتیبانی خدماتی و هدایت گردشگران در محورها و نقاط سطوح پایین‌تر را دارا هستند.

- قابلیت اسکان شبانه گردشگران، بهسازی بافت‌های ارزشمند، گردشگری روستایی، بهسازی و تنوع بخشیدن به محورهای شهری (پیاده، دوچرخه، درشکه)، بهسازی و تجهیز فضاهای شهری، احداث سرویس‌های بهداشتی و نظایر آن.

- قابلیت احداث مراکز تفریحی، ورزشی، فرهنگی، هنری و فراغتی، متناسب با نیاز گروه‌های سنی و جنسی گردشگر. برگزاری برنامه‌های نمایشی، نقاشی، موسیقی، آداب و رسوم محلی، معرفی نقاط، محلات و محورهای تاریخی، اجتماعی و فرهنگی، جایگاه شهرها در تاریخ اجتماعی، رخدادهای مهم تاریخی، تاریخ عرفان و ادبیات و غیره.

- قابلیت احداث بازارها و مجتمع‌های نمایشگاهی و فروشگاهی صنایع دستی و محلی منطقه، استان، استان‌های هم‌جوار، و کالاهای روسی و جمهوری‌های آسیای میانه. معرفی و نمایش ساخت صنایع دستی و محلی، و مواد غذایی.البته بحث در مورد گردشگری شهر طرقبه و شاندیز بسیار فراتر از این مقاله بوده و خواهد بود. اما امیدوارم که شهردار طرقبه این مقاله را مطالعه و برای اجرای درصدی از پیشنهادات فنی ارایه شده بتواند برنامه ریزی نماید.

 -27-3الگوها، فعالیت‌ها و روندهای گردشگری سوران ( منابع و جاذبه‌های گردشگری) :

شهرهای طرقبه و شاندیز مراکز ییلاقی منطقه محسوب می‌شوند که دارای ساختار طبیعی و ویژگی اقلیمی بارزی هستند. این ویژگی‌ها به طور فشرده عبارتند از:

- استقرار شهرهای مذکور در فاصله مناسب نسبت به شهر مشهد.

- دسترسی سریع به مشهد از طریق شبکه‌های آسفالته، از یک‌سو، و دسترسی به دره‌ها، کوهستان و روستاهای ییلاقی با شبکه های متنوع از سوی دیگر.

- وجود باغ‌ها، باغ‌‌دره‌ها، فضاهای باز و سبز، جویبارها و چشمه‌سارها.

- اقلیم مناسب کوهستانی با قابلیت تفرج زمستانی و تابستانی.

 علاوه بر ویژگی‌های بارز طبیعی و اقلیمی فوق، شهرهای طرقبه و شاندیز جاذبه‌های دیگری نیز دارند:

- وجود بافت‌های شهری - کوهستانی، معماری بالنسبه متفاوت و ساختگاه شهری پرعارضه.

- بازارهای محلی با ساختار نیمه‌شهری - نیمه‌روستایی و عرضه انواع صنایع دستی، مواد غذایی و نظایر آن   که برای گردشگران جذابیت ویژه‌ای دارد.

- راسته‌های خرید - گردشی، رستوران‌ها، باغ- رستوران‌ها و سایر خدمات پذیرایی.

-قابلیت تاریخی، فرهنگی و مذهبی ویژه در هر دو شهر که تاکنون کمتر شناخته و معرفی شده است.

- نظام معیشتی ویژه دام‌داران کوه‌نشین و باغ‌داران با جاذبه‌های کم‌نظیر با قابلیت “توریسم روستایی” یا “توریسم معیشتی”.

- شهرت و شناخته شدگی این دو نقطه شهری در سطح ملی و حتی بین‌المللی که خود سرمایه‌ای بالقوه محسوب می‌گردد.

 -28-3ترکیب گردشگران

همان‌طور که در بخش مطالعات مقیاس کلان عنوان گردید، منشاء گردشگران شهرهای طرقبه و شاندیز از دو گروه اصلی است.

الف : گردشگران کلان‌شهر مشهد، که منطقه مورد مطالعه و به ویژه شهرهای طرقبه و شاندیز مهم‌ترین گردشگاه طبیعی آن‌ها محسوب می‌شود.

ب : گردشگران با منشاء زایرین مرقد مطهر امام‌رضا (ع)، که در دوره اقامت چندروزه خود در مشهد به طرقبه و شاندیز به عنوان مهم‌ترین گردشگاه طبیعی مشهد نیز مراجعه می‌کنند. بر پایه بررسی‌های انجام شده، مقصد اصلی گردشگران منطقه، شهرهای طرقبه و شاندیز است. این وضع به ویژه در میان گردشگران با منشاء زایر با صراحت بیشتری مشاهده می‌گردد. زیرا بر خلاف گردشگران مشهدی که بسیاری از نقاط را می‌شناسند، گردشگران منشاء زایر یا به دلیل عدم شناخت سایر نقاط و یا به دلیل سازمان‌یافتگی سفر (سفر با تور یا به طور جمعی و غیره) معمولاً به دو نقطة شناخته شده طرقبه و شاندیز مراجعه می‌کنند.

بر اساس بررسی‌های انجام شده تعداد گردشگران “مقصد طرقبه” درروزهای معمولی هفته‌حدود 000’25 نفر و درتعطیلات پایان هفته به حدود 000’54 نفر می‌رسد. تعداد گردشگران “مقصد شاندیز” بر پایه‌ آمارهای مورد بررسی در روزهای معمولی هفته حدود 000’6 نفر و در روزهای تعطیل پایان هفته این تعداد به 000’12 نفر بالغ می‌گردد.

 -29-3الگوها و رفتارهای گردشگری

با توجه به ویژگی طبیعی و مصنوع شهرهای طرقبه و شاندیز، اساساً گردشگری به شکل پیک‌نیک گردشی تبلور یافته است. همان‌طور که پیشتر اشاره شد الگوها و رفتارهای تفرجی تابعی از “قابلیت‌ها و امکانات” گردشگری بروز می‌کند. در این دو نقطه شهری، گردشگری غالب عبارتند از:

-گردش سواره و رستوران‌نشینی  -شهر گردشی   -ییلاق‌نشینی

به دلیل ویژگی طبیعی و اقلیمی منطقه، هر چند گردشگری عمدتاً با هدف مشخص صورت می‌گیرد، اما در طول مسیر تا رسیدن به مقصد نیز جزو فعالیت تفرجی محسوب می‌شود. وجود تسهیلات پذیرایی در محورهای فرعی و جذابیت‌های طبیعی و محیط‌های دنج باعث سیال شدن “هدف” می‌شود با این حال دو شهر طرقبه و شاندیز به عنوان مهم‌ترین اهداف گردشگری در منطقه محسوب می‌شوند. در این دو شهر نیز فعالیت‌های متنوعی به صورت توأم صورت می‌گیرد که عبارتند از:

- خیابان گردشی، خرید سوغات و هدایا، رستوران‌نشینی، پیک‌نیک در محیط‌های مناسب و دنج و نظایر آن.

- اقامت چندروزه درمجتمع‌های‌اقامتی، پذیرایی و تفرجی که به مقدار کم ولی در اطراف هر دو شهر وجود دارند.

- ییلاق‌نشینی در خانه‌- باغ‌های محدوده شهری طرقبه و شاندیز که معمولاً در زمان‌های طولانی‌تر و گاه به صورت فصلی انجام می‌شود.

بنابراین رایج‌ترین شکل فعالیت تفرجی در شهرهای طرقبه و شاندیز، گردش در خیابان‌های اصلی، خرید سوغات و هدایا و تماشا، گذران اوقات در محل‌های پذیرایی و در نهایت صرف نهار یا شام در رستوران است. نکته حائز اهمیت “اصل جایگزینی” و یا قابلیت انتخاب است. به این نحو که در صورت شلوغ بودن رستوران‌های شهر، در محورهای بعدی مثل جاغرق و عنبران، یا نظایر آن به گردش سواره پرداخته و ضمناً به انتخاب رستوران و محل مناسب برای صرف غذا و اتراق نیز مبادرت نمایند. نکته دوم آن که به دلیل وابستگی گردشگران طرقبه و شاندیز به جمعیت و فصل زیارت زوار امام‌رضا (ع)، شهرهای طرقبه و شاندیز تقریباً در تمام طول سال مورد توجه گردشگران قرار دارد. علاوه بر زوار، ساکنان شهر مشهد نیز در فصول سرد، به دلیل جذابیت ویژه منطقه و زیبایی‌های خاص شهرهای مذکور و نیز امکان برخی فعالیت‌های تفرجی زمستانی، در فصول سرد و حتی در روزهای معمول هفته نیز به این شهرها مراجعه می‌کنند.

 -30-3طرح‌های توسعه

- شهرهای طرقبه و شاندیز دارای طرح‌های هادی توسعه هستند. تهیه این طرح‌ها بدون توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌های طبیعی، تاریخی و فرهنگی شهرها انجام شده و قابلیت‌های گردشگری و چگونگی استفاده از آن‌ها مورد توجه قرار نگرفته است.

- مهم‌ترین جاذبه‌های این دو شهر عبارتند از وجود ساختار ویژه طبیعی و اقلیمی، باغ‌های گسترده، معماری و بافت‌های ویژه نواحی ییلاقی کوهستانی، آرامش و پاکیزگی محیط، و سیما و منظر شهری – محیطی ویژه.

-در طرح‌های متداول هادی به هر یک از این ویژگی‌ها توجه ویژه نشده است. بنابراین در صورت اجرای این طرح‌ها، ممکن است بخشی از ویژگی‌های شهری طرقبه و شاندیز به مخاطره افتد، معماری و بافت یکنواخت شهری جایگزین معماری بومی شود، دید و منظر جاذب کنونی و ساختار و ویژگی‌های فرهنگی و تاریخی منطقه تهدید به نابودی و یکسانی شود.

اطلاعات گر دشگری شهرستان  شاندیز

ا- ارامگاه و بقعه شیخ حافظ  : در غرب شهر شاندیز در ابتدای روستای ابرده  ارامگاهی وجود دارد که متعلق به شیخ حافظ ابردهی از عرفای بزرگ منطقه توس خراسان در قرن نهم هجری است وی از مهمترین  شیوخ  خطه طوس خراسان بوده وبه سال ۵۸۹ می زیسته  وارامگاه وی هرچند اصالت ندارد ولی از شکوه خا صی برخورداراست. ۲-رباط  تاریخی ویرانی  موزه مردم شناسی  : رباط ویرانی شاندیز در راه تابستانی نیشابور به توس ودر دوره تیموری بنیان گردیدو از نوع رباط های سر پوشیده فاقد حیاط مر کزی می باشد .این رباط به همت سازمان میراث فرهنگی و گردشگری خراسان به موزه    مردم شناسی مشاغل سنتی شهرستان شاندیز تغییر کاربری داده است.این موزه با چهار صد متر مربع در روستای ویرانی از توابع شهرستان شاندیز ایجادشده و بنای ان متعلق به دوره تیموریه و صفویه است. ۳- قلعه تاریخی شاهاندژ شاندیز: این قلعه در جنوب شهر زیبای شاندیز در محلی صعب العبور و در حاشیه رود خانه شاندیز و بر فراز بلندی قرار داشته است که امروزه اثری از ان نمانده زیرا توسط مجتمع  گلستان شاندیز متاسفانه تخریب شد.قلعه تاریخی شاهاندژ که امروزه  فقط بقایای ان موجود است یادگار مقاومت دلیرانه مردم شهر  شاندیز در عهد  قاجاریه در مقابل حمله لشگر حسام السلطنه  والی  خراسان از سوی  ناصر الدین شاه  قاجار می باشد .  قراراست این مر کز تبدیل به موزه و مرکز فرهنگی و هنری  شاندیز تبدیل گردد. ۴-پارک جنگلی طبیعی شهر زیبای شاندیز : این جاذبه توریستی مهمترین مر کز تفریحی و گردشگری شهر شاندیز می باشد و درجنوب غربی شهر در کنار رود خانه زیبای شاندیز ودر حاشیه ار تفاعات جنوبی شهر واقع شده است .پارک جنگلی طبیعی شاندیز دارای امکانات مختلفی جهت رفاه گردشگران از جمله  مسجد پار کینگ سرویس بهداشتی رستوران وسایل بازی کودکان کافه در بندو... می باشد و محیط با صفایی در حاشیه رودخانه و با درختان سر به فلک کشیده چنار قدیمی و خنکی هوا پدید امده است . ۵- چنار کهن شاندیز : چنار کهن و قدیمی و ۲۷۰۰ساله شهر  شاندیز  که در  روزگاری نه چندان دور حتی در ان  مغازه های متععدی مثل کفاشی قهوه خانه و قصابی و.. . در ان وجود داشته و مردم شاندیز درطراف ان به عنوان مرکزی جهت تجمع و داد و ستد و تجارت می پر داخته اند قدیمی ترین موجود زنده این یار است و تاریخ دور و درازی را نشان می دهد.امروزه بر اثر بی توجهی متا سفانه ان بزرگی و عظمت گذشته را ندارد و درمرکز شهر داخل میدان امام خمینی شهر شاندیز قرار دارد . ۶-مجموعه توریستی و تفریحی گلستان شاندیز : این مجموعه بسیار بزرگ  گردشگری  شهر شاندیز در جنوب  شهر شاندیز و بر فراز  ارتفاعات جنوب رشته کوههای بینالود قراردارد در این مجموعه تفریحی مراکز اقامتی تجارتی ورزشی تفرجگاهی فضای سبز و ورزشهای کوهستانی پذیرایی و... پیش بینی شده که گردشگران می توانند از ان استفاده کنند . 7- روستا های ابرده و زشک زیبا ی شهرستان  شاندیز : روستاهای زیبا و سرد سیر ابر ده و زشک که از زیبا ترین منا طق گردشگری استان بوده وبه تر تیب در  ۲ کیلومتری و ۱۲ کیلومتری غرب و جنوب غربی شهر شاندیز واقع و از طریق راه اسفالته شهر شاندیز به غرب شهر شاندیز قابل دسترسی است از مهمترین جاذبه های این شهرستان به شمار میرود و دارای منا ظر بسیار زیبای طبیعی و در تابستانها دارای اب  وهوای بسیار معتدل وسرد میباشد و همیشه مورد توجه گر دشگران  می باشد.

---

[

چشم اندازهای عالیه بخش توسعه و عمران شهری (آرمان‌ها)

چشم اندازهای عالیه بخش توسعه و عمران شهری (آرمان‌ها)

تغییر رویکرد در مدیریت سرزمینی و فضائی کالبدی در سطوح مختلف به گونه‌ای که در افق چشم‌انداز موارد زیر ممکن گردد:

1-     همگامی در بهره‌وری از دانش و فن‌آوری نوین در عرصه توسعه و عمران فضایی – کالبدی با در نظر داشتن سهم برتر منابع انسانی و سرمایه اجتماعی

2-     هدایت توسعه عمران فضایی کالبدی با توجه به ملاحظات جهانی شدن و ‌ گسترش ارتباطات بین‌المللی موثر در ارتقاء توسعه و عمران کشور

3-     هدایت توسعه و عمران فضایی – کالبدی  به سمت پایداری توسعه(در محورهای طبیعی ،مصنوع و پدافندی)،

4-     بسط عدالت اجتماعی و توزیع عادلانه فرصتها برای تامین رفاه اجتماعی و حمایت از گروههای هدف و تحقق دموکراسی شهروندی

5-     توزیع متعادل جمعیت و فعالیت در پهنه سرزمین و حرکت به سوی تحقق شبکه متعادل سکونتگاههای شهری و روستایی در سطح کل کشور

6-     شهرسازی مشارکتی از طریق نهادینه نمودن نقش موثر مردم و مشارکت واقعی آنها در امور توسعه و عمران (متفاوت از مشارکت طلبی فعلی که بیشتر درخواست کمک بی چون و جرا و بدون حق تصمیم‌گیری است)

7-     ارتقاء سطح اسکان‌گزینی در شهر به ”سکونت شهری“وسپس”زندگی شهریت یافته“ وارتقاء سطح زندگی شهری درحدی که” شهرنشین“ به” شهروند“ بدل شود.

8-     توسعه یکپارچه شهرها با ایجاد مدیریت واحد شهری و جایگزینی برنامه‌ها میان بخشی به جای برنامه‌ریزی بخشی

9-     کوشش در جهت ”هویت‌یابی“ شهرهای ایرانی و اسلامی

10- توسعه فضاهای  عمومی و نیمه عمومی و توسعه کمی و کیفی فضاهای پیاده و حرکت معلولین در شهرها و روستاها

11- تقویت و ارتقاء زیبا‌ئی شهری از طریق بهره‌وری مناسب از طبیعت، معماری مناسب ساختمان‌های شهری، ...

ارزیابی ارتفاع تیرها و ابعاد ستونها

ارزیابی ارتفاع تیرها و ابعاد ستونها:

الف ) تعیین ابعاد شاهتیرها:

چون نوع قابهای موجود در دو جهت خمشی ویژه است و وظیفة حمل نیروهای جانبی را دارد, که در این مورد ارتفاع تیر 1/10 تا 1/12 دهانه قابل توصیه است. و عرض تیر نیز حدود 1/2 تا 3/4 ارتفاع آن می باشد. بنابراین داریم:

h=(1/10-1/12)×lmax=(1/10-1/12)×520=52~43.33 cm

بنابراین ارتفاع 50 سانتیمتر برای شاهتیرها انتخاب می شود.

b=(1/2-3/4)×h=27.5~41.25 cm

و عرض 40 سانتیمتر نیز برای تیرها انتخاب می شود.

پس ابعاد تیرها در هر دو جهت برابر 40×50 سانتیمتر انتخاب می شود.

ب ) تعیین ابعاد ستونها:

ابعاد اولیه ستونهای مربعی بتن مسلح از رابطه زیر محاسبه می‌شود :

=بعد مقطع ستون

A : سطح بارگیر ستون که برای چشمه های مختلف متفاوت می‌باشد.

N : تعداد طبقات (تعداد سقفهای روی ستون مورد نظر)

با بالا رفتن در طبقات عدد  N کاهش می‌یابد که باعث کاهش ابعاد ستونها می‌گردد. ولی  کاهش ابعاد ستونها در هر طبقه هم از نظر مقدار ناچیز است و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود زیرا هزینه های زیادی از نظر تعویض قالبها و نیز سختی اجرا خواهیم داشت. از طرف دیگر ادامه ‌دادن ابعاد ستونها با ابعاد اولیه (ابعاد بدست آمده برای طبقه اول) مناسب نیز می‌باشد، لذا برای حالت بهینه در طبقه سوم یک تغییر ابعاد انجام می‌دهیم.

     -ابعاد ستونها :

طبقات 5 و4 و3	طبقات 1 و 2 و زیرزمین
35 cm	40 cm	ستونهای گوشه
40 cm	45 cm	ستونهای کناری
45 cm	55 cm	ستونهای وسط

بررسی رفتار لرزه ای و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فلزی مرکب

بررسی رفتار لرزه ای و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فلزی مرکب

این مقاله در مورد رفتار لرزه ای و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فلزی مرکب است . دیوار برشی فلزی مرکب یک صفحه فلزی جوش شده به ستون های عمودی و تیرهای افقی است. که در یک یا دو طرف آن دیوار بتنی مسلح قرار دارد و فولاد و بتن به وسیله یک سری رابط های مکانیکی (پیچ یا گل میخ) به هم متصل شده اند و تشکیل یک دیوار برشی مرکب را داده اند .       
دیوار برشی مرکب در تعداد کمی از ساختمان های آمریکا و ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است . این دیوارها برای ساختمان های با اهمیت زیاد که پس از وقوع زلزله اهمیت خاص دارد و وقفه در بهره برداری از آنها بطور غیر مستقیم موجب افزایش تلفات و خسارات در نواحی زلزله زده می شود مانند بیمارستان ها ارائه و مورد بحث قرار گرفته است.    
به تازگی دو نمونه از دیوارهای برشی های مرکب در دانشگاه کالیفرنیا مورد آزمایش و مطالعه قرار گرفته است که نتایج آزمایشات به صورت خلاصه در این مقاله آمده است.   
مقدمه
سیستم مهاربندی جانبی که در این مقاله معرفی شده است از یک دیوار برشی فلزی (SSW) به همراه دیوار بتنی مسلح که در یک یا دو سمت صفحه فلزی قرار می گیرد، تشکیل شده است . پیوند دیوار بتنی و صفحه فلزی بوسیله رابطه ای مکانیکی مثل گل میخ برشی یا پیچ تامین می شود.     
در ضوابط لرزه ای آیین نامه AISC این سیستم مهار بندی به نام دیوار برشی فلزی مرکب (Composite Steel Plate Shear Walls) و یا به اختصار C-SPW معرفی شده است و این سیستم در سال های اخیر در بعضی از ساختمان های بلند و یا در سازه های با اهمیت زیاد همچون بیمارستان ها بکار رفته و این پدیده نوین به سرعت رو به گسترش می باشد.       
در این مقاله اطلاعات کلی از دیوار برشی فلزی مرکب، موارد استعمال ، رفتار لرزه ای، نتایج آزمایشات انجام شده بر روی دو نمونه از دیوارهای برشی مرکب و توصیه هایی در مورد طراحی این سیستم جدید در سازه های با مهاربند جانبی بیان شده است  
اجزای اصلی یک دیوار برشی فلزی مرکب           
یک دیوار برشی مرکب از دیوار برشی فلزی، دیوار بتنی، رابط های برشی، تیر و ستون های مرزی، اتصالات دیوار برشی فلزی به تیر و ستون های مرزی و اتصالات تیر به ستون تشکیل شده است که در ادامه به معرفی این اجزا و نقش آنها در کل سیستم پرداخته می شود.    
دیوار برشی فلزی      
نقش اصلی صفحه فلزی در دیوار برشی مرکب تامین مقاومت و سختی و همچنین مشارکت در محدود کردن اندازه لنگر واژگونی است . در دیوار برشی فلزی برش طبقه توسط توسعه عمل میدان کششی قطری تحمل می شود ولی در دیوار برشی فلزی مرکب دیوار بتنی با مهار کردن صفحه فلزی و جلوگیری از کمانش آن باعث بالا رفتن ظرفیت برشی دیوار برشی فلزی، تا حد تسلیم در برش می شود . البته دیوار بتنی نیز در تحمل مقداری از برش طبقه مشارکت می کند.   
این عضو معمولا یک صفحه فلزی نسبتا نازک است ولی صفحات نازکتر از 3.8 in به دلیل مشکلات در حمل و نقل، ساخت و نصب توصیه نمی شود. همچنین صفحات نازک برای عملکرد مناسب احتیاج به تعداد زیادتری رابط های برشی دارد تا کمانش صفحه را تا تسلیم در برش به عقب بیندازد.    
دیوار بتنی مسلح         دیوار بتنی مسلح می تواند در یک یا دو طرف یا بین دو دیوار برشی فلزی (ساندویچی) قرار داشته باشد. در همه این موارد دیوار بتنی به واسطه تشکیل میدان فشاری قطری در سختی و مقاومت برشی سیستم مشارکت می کند و بخاطر وجود آرماتور در دیوار اندکی شکل پذیر است.
دیوار بتنی می تواند در محل اجرا یا یه صورت پیش ساخته استفاده شود ولی در هر صورت نقش اصلی آن ممانعت از کمانش دیوار برشی فلزی قبل از رسیدن به نقطه تسلیم برشی است . این عمل بوسیله پیوند صفحه فلزی و دیوار بتنی با رابطهای برشی انجام می شود.           
رابط های برشی         رابط های برشی عمل اتصال عناصر فلزی دیوار مرکب را به بتن انجام می دهند . برای دیوار بتنی که در محل اجرا می شود از گل میخ های برشی که به صفحه فلزی جوش می شود استفاده می کنند . البته امکان استفاده از دیگر اتصال دهنده های برشی مثل استفاده از پروفیل ناودانی وجود دارد ولی ممکن است نسبت به گل میخ مقرون به صرفه نباشد. آزمایشات دیوار بتنی مرکب نشان داده که در بعضی موارد، گل میخ های برشی به دلیل کمانش موضعی صفحه فلزی علاوه بر برش در معرض کشش نیز قرار می گیرند. در دیوار بتنی پیش ساخته، پیچها می توانند عمل اتصال دیوار بتنی و دیوار برشی فلزی را انجام دهند.    
ستونهای مرزی           از جمله وظایف ستون های مرزی کنترل لنگر واژگونی توسط بار ثقلی ستون های اطراف دیوار برشی مرکب می باشد . همچنین ستون ها، یک نقطه مهار برای عمل میدان کششی قطری صفحه فلزی و یک عضو باربر برای عنصر فشاری قطری دیوار بتنی هستند . در سازه های با ستون های نسبتا بزرگ ستونها می توانند مقدار قابل توجهی از برش طبقه را نیز منتقل کنند.       
تیرهای مرزی تیرهای فوقانی و تحتانی دیوار برشی مرکب همچون ستون های مرزی نقش مهار کننده برای عمل میدان کششی صفحه فلزی و یک عنصر باربر برای عضو فشاری قطری دیوار بتنی را دارد . به دلیل لنگر واژگونی، تیرها در معرض جریان برشی نسبتا بزرگی در انتهای شان هستند . این تیرها علاوه بر نیروهای فوق، بارهای ثقلی منتقل شده از کف را نیز تحمل می کنند.   
اتصال دیوار برشی به قطعات مرزی  دیوار برشی فلزی بوسیله پیچ یا جوش به تیر و ستون های مرزی متصل می شود . نقش اصلی این اتصالات انتقال برش و کشش می باشد . همچنین امکان اتصال دیوار بتنی بوسیله رابط های مکانیکی به اجزای مرزی وجود دارد . این رابط ها، نیروی برشی وارد بر دیوار بتنی را منتقل می کنند.                   
اتصال تیر به ستون      این اتصالات نقش بزرگی را در عملکرد دیوار بازی می کنند . در سیستم های دوگانه جایی که قاب فلزی یک سیستم پشتیبان برای دیوار برشی مرکب است اتصالات باید اتصال خمشی باشد.

برخی از مزایای استفاده از دیوار برشی فلزی مرکب         ۱- یک دیوار برشی مرکب نسبت به دیوار برشی بتنی با ظرفیت برشی مشابه و احتمالا سختی برشی بیشتر دارای ضخامت و وزن کمتر است . سطح مقطع کوچکتر به لحاظ معماری چه از نظر نما و چه از نظر سطح مفید ساختمان، بسیار مفید می باشد و وزن کمتر دیوار برشی مرکب باعث کاهش نیروی لرزه ای و در نتیجه کوچکتر شدن ضخامت پی (فونداسیون) و دیوارها می شود.         
۲- برای ساخت دیوار برشی مرکب می توان آن را در محل اجرا یا از قطعات پیش ساخته استفاده کرد . از آنجا که دیوار برشی فلزی می تواند سختی و پایداری لازم را در مدت ساخت و نصب تامین کند امکان ساخت دیوار بتنی مسلح مستقل از ساخت اسکلت فلزی و در خارج از شرایط کارگاهی وجود دارد که در این صورت باید به صفحه فلزی پیچ شود.      
۳- در دیوار برشی فلزی، برش طبقه بوسیله عمل میدان کششی قطری صفحه فلزی بعد از کمانش ناشی از فشار قطری تحمل می شود . در دیوار برشی مرکب، دیواربتنی از کمانش قبل از تسلیم صفحه فلزی جلوگیری می کند . در نتیجه صفحه فلزی تا تسلیم در برش در مقابل برش طبقه مقاومت می کند که نسبت به نقطه تسلیم کششی قطری بزرگتر است.
۴- در دیوار برشی مرکب پس از وقوع زلزله های متوسط با فراوانی بالا، کمانش دیوار برشی فلزی و ترک های دیوار بتنی افزایش می یابند که نیاز به تعمیرات دارند. این گونه تعمیرات اگر چه به لحاظ سازه ای گران نمی باشد ولی از نظر عدم امکان سکونت در مدت تعمیرات هزینه بالایی دارد.
۵- دیوار بتن مسلح در دیوار برشی مرکب نقش عایق رطوبت و صدا را نیز داشته و همچنین پوشش نسوزی را برای دیوار برشی فلزی نیز ایجاد می کند.

ادامه دارد...

http://www.civilmaster.ir/fa/articles/22-articles/239-behavior-of-shear-walls2.html

واژه‌ها:

·         اتصالات برشی

·         تیرهای مرزی

·         دیوار برشی

·         دیوار برشی فلزی مرکب

·         دیواربرشی

·         دیوارهای برشی

·         رفتار لرزه ای

·         ستون های مرزی

·         طراحی لرزه ای

·         میدان کششی قطری

مطالب نه چندان بی‌ربط

• بررسی رفتار لرزه ای و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فلزی مرکب - 2
• بررسی رفتار لرزه ای و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فلزی مرکب - 3

موقعیت 

نمونه برداری

نمونه برداری

آزمایش شماره 3

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       دستگاه سمپل اسپلیتر (جعبه تقسیمSample spliter-)

                   ü       مصالح سنگی (ماسه،شن)

E برای آزمایش بر روی پاره ای از خواص مصالح سنگی مانند شکل، اندازه، بافت سطحی و میزان جذب آب مصالح نمونه انتخاب شده برای آزمایش باید جوابگوی مصالح در مقیاس کلی آن باشد. یعنی مقیاس کوچکی از کل مصالح بوده تا بتوانیم نتایج حاصله  را برای کل مصالح استفاده کنیم.

M باید توجه داشته باشیم که مصالح دپو شده دارای دانه بندی یکسانی نمی باشند و ذرات درشت تر در رو و مصالح ریزتر به زیر می روند برای همین منظور برای نمونه برداری از مصالح ، از قسمتهای مختلف آن نمونه برداری می شود.

نمونه برداری به دو روش انجام میشود که عبارتند از:

                    ×        روش آزمایشگاهی

                    ×        روش کارگاهی

نمونه برداری به روش  کارگاهی :

روش نمونه برداری: مقداری ماسه را به عنوان نمونه انتخاب می کنیم و بر روی سطح صافی آن را پخش کرده و بصورت دایره ای درمی آوریم. سپس این دایره را به چهار قسمت (بوسیله دو قطر عمود بر هم) تقسیم می کنیم و دو قسمت روبروی هم را برداشته و دو قسمت دیگر را کنار می گذاریم و مصالح باقیمانده را مجددا بصورت دایره در می آوریم و عمل بالا را تا جایی ادامه می دهیم که مقدار مصالح باقیمانده به اندازه میزان مصالح مورد نیاز برسد.

E مقدار 1800 گرم ماسه به وسیله ظرفی که قبلا وزن کرده ایم  را به روش فوق نمونه برداری می کنیم تا به وسیله آن مدول نرمی ماسه را بدست آوریم.

نمونه برداری

ادامه آزمایش شماره 3

نمونه برداری به روش  آزمایشگاهی :  

روش نمونه برداری: مقداری شن بادامی شکسته را انتخاب می کنیم و سپس آن را در داخل دستگاه سمپل اسپلیتر (جعبه تقسیم) می ریزیم. این دستگاه از یکسری قیفهای دوطرفه تشکیل شده است که مصالح را به داخل ظرفهای موجود در زیر دستگاه هدایت می کند (این دو نمونه تقریباً هم وزن می باشند).

این آزمایش را برای نمونه شن نخودی و ماسه نیز عیناً تکرار می کنیم.

ساختمان هاى نیمه پیش ساخته

ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با صفحات منفرد ساندویچى سقف و دیوار، شامل لایه میانى پلى استایرن و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن بتن پاششى

3

ساختمان های نیمه پیش ساخته با صفحات منفرد ساندویچی سقف و دیوار، شامل لایه میانی پلی استایرن و بتن پاششى، بنا به ملاحظات لرزه ا ى، انرژى، حریق و آکوستیک براى ساختمان هاى تا 2 طبقه مسکونى مجاز دانسته شده ا ست. پانل های ساندویچی به صورت قطعات با عرض یک متر و طول سه متر در کارخانه تولید و در محل کارگاه، در موقعیت خود قرار داده مى شود و به یکدیگر متصل می شود. اجزاى پانلی شامل یک شبکه خرپایی فضایی متشکل از میل گردهای ساده به قطر کوچک، ورق

پلى استایرن و لایه بتن پوشش است. ابتدا شبکه جوش شده لایه تحتانی به وسیله جوش نقطه اتوماتیک ساخته مى شود و سپس ورقه پلی استایرن آماده، به ابعاد و قطعات تعیین شده، بر روی آن قرار داده می شود. دستگاه، فولادهای مورب را از داخل ورقه پلی ا ستایرن عبور مى دهد و یک انتهای این فولادها را به شبکه لایه تحتانی جوش می کند. سپس شبکه جوش شده لایه فوقانی بر روی مجموعه قرار داده مى شود و به انتهای دیگر فولادهای مورب جوش می شود. ورق ساخته شده از ماده پلی ا ستایرن به ضخامت 4 الی 9 سانتی متر در بین دو شبکه جوش شده فولادی قرار می گیرد.

 ورق پلی ا ستایرن علاوه بر نقش قالب بندی وظیفه عایق حرارتی، برودتی و صوتی را به عهده دارد. در دو سمت ورق پلی ا ستایرن، بتن ریزدانه ا ی به اجرا » بتن پاششی «ضخامت 4 الی 7 سانتی متر با سیستم می شود. میل گردهای مورب شبکه خرپایی که از داخل ورق پلی ا ستایرن عبور داده شده است، دو شبکه فولادی را در جهت طولی پانل به یکدیگر متصل مى کند و تشکیل خرپا را می دهد. این پانل ها، با ضخامت های مختلف برای تحمل برش و خمش در سقف ها و برای تحمل بار محوری و برش عرضی در صفحه پانل، در دیوارها به کار برده می شوند. کلیه عملیات نصب پانل ها در یک ساختمان همانند اتصالات، تعبیه بازشوها، نصب تاسیسات مکانیکی، برقی و غیره قبل از بتن پاشی مجموعه، انجام می شود. در این سیستم می توان بازشوها را اعم از پنجره و یا در، بعد از نصب پانل ها

و یا قبل از نصب تعبیه کرد که معمولاً در مورد پانل های دیواری این عمل بعد از نصب انجام می شود. یکی از خصوصیات این سیستم، انعطاف پذیری آن به هنگام اجرای تاسیسات مکانیکی و برقی است. پس از نصب پانل ها، عملیات اجرای تاسیسات در داخل ورق پلی استایرن انجام می شود. هم چنین پس از انجام بتن پاشی، باید سطح بتن پرداخت شود، که این عمل در دو مرحله به وسیله ماله تخته ای و ماله فلزی انجام می شود. مزایای ساختمان های ساندویچ پانل در سه بخش معماری، اقتصاد و سازه عبارتند از :انعطاف پذیری پانل های ساندویچی براى ایجاد اشکال مختلف در بازشوها و فضاهای داخلی ساختمان، ایجاد فضای مفید بیشتر به دلیل ضخامت کم آن، مقاومت در مقابل حرارت، برودت و صوت، کاهش جرم ساختمان، کیفیت بهتر اجراى اتصالات اعضای سازه ای، بازپخش بیشتر نیرو به دلیل پیوستگی بین کلیه دیوارهای ساختمان و سقف، مقاومت مناسب در برابر آتش سوزی، سبکی و سهولت نصب پانل ها و کاهش زمان اجرای پروژه و نیروی انسانی مورد نیاز، کاهش مصالح مصرفی در پروژه، امکان اجرای پروژه های انبوه سازی با این سیستم به دلیل مکانیزه بودن ساخت پانل ها، امکان ساخت سریع ساختمان های یک طبقه و امکان اسکان آسیب دیدگان ناشی از بلایای طبیعی با سرعت زیاد. هم چنین از نقاط ضعف این سیستم میتوان موارد زیر را برشمرد:  ترد بودن فولادهای پیش کشیده، مشکل در رواداری های پانل دیواری به هنگام نصب و شاقول کردن، سختى کنترل ضخامت بتن پاشیده شده، عدم امکان ایجاد حفره در داخل بتن پاشیده شده داخل اتصال، عدم امکان ساخت بتن با مقاومت بالا، امکان ایجاد خوردگی در فولادهای شبکه پانل به دلیل نداشتن پوشش مناسب فولادها، عدم امکان دسترسی براى تعمیر و یا اصلاح مسیر تأسیساتی. این سیستم در زمینه هاى انرژى، حریق، آکوستیک و سازه، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات طراحى و اجرا براى ساختمان های نیمه پیش ساخته با صفحات منفرد ساندویچی

سقف و دیوار، شامل لایه میانی پلیا ستایرن و بتن پاششی

 -1 حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان7/20 متر از تراز  پایه یا دو طبقه مسکونى است.

 -2 طرح سازه ا ى و لرزه ا ى این سیستم باید براساس آئین نامه هاى معتبر بین ا لمللى انجام گیرد.

 -3 امکان اجراى این نوع سیستم در همه انواع زمین ها و کلیه پهنه هاى لرزه خیزى ایران براساس آخرین ویرایش استاندارد 2800 ایران وجود دارد.

-4  حداکثر دهانه باربر ثقلى 5 متر و حداکثر طول آزاد و ارتفاع خالص پانل هاى دیوارى به ترتیب 6 و 3 /20 متر است.

 -5  تمهیدات لازم در مورد بازشوها براساس آئین نامه 318-05 ACI و ویرایش هاى بعد از آن لحاظ شود.

   -6رعایت مباحث مندرج در آئین نامه 05 318- ACI یا ویرایش هاى بعد از آن در اتصالات سازه اى و رعایت مشخصات بتن پاششى براساس   ACI 506-R الزامى است.     

 -7 منظم بودن ساختمان در ارتفاع الزامى است.

   -8 بار زنده قابل اعمال در محدوده 250- 400 کیلوگرم بر متر مربع است.

-9  کنترل سازه در مقابل بارباد بر مبناى مقررات ملى ساختمان ایران مبحث ششم و با در نظر گرفتن سیستم مقاوم در مقابل بارجانبى ناشى از زلزله انجام شود.

-10 مشخصات شبکه جوش باید براساس استاندارد ASTM باشد.

-11 تمهیدات لازم در شرایط مختلف اقلیمى براى بتن مسلح مانند فولاد گالوانیزه و بتن مقاوم در محیط خورنده لحاظ شود.

-12 حداقل تنش تسلیم فولادها 240 مگاپاسکال و حداقل قطر آن ها 3 میلى متر باشد.

-13 عمل سختى زدایى در صورت استفاده از فولاد پس کشیده انجام شود.

-14 پلى ا ستایرن منبسط شونده باید از نوع کندسوز یا سایر استانداردهاى معتبر ASTM مطابق با استاندارد بین ا لمللى باشد.

-15 رعایت مباحث مربوط به انرژى، حریق و آکوستیک بر اساس مقررات ملى ساختمان الزامى است.

-16 امکان اجراى نما از نوع تر و یا با رعایت تمهیدات خاص از نوع خشک وجود دارد.

-17 کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم اعم از معمارى، سازه ا ى و تأسیسات مکانیکى و برقى از حیث

دوام، خوردگى، زیست محیطى، بهداشتى و غیره باید بر مبناى مقررات ملى ساختمان ایران و یا آئین نامه هاى ملى یا معتبر بین ا لمللى شناخته شده و مورد تأیید به کار گرفته شود، در غیر این صورت اخذ تأییدیه فنى در این خصوص از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

-18 اخذ گواهى نامه فنى براى محصول تولیدى، پس از راه اندازى خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

تخلیه از روی سرریزها

تخلیه از روی سرریزها

هدف :

هدف از این آزمایش بدست آوردن رابطه بین ارتفاع موثر بر روی سر ریز و ضریب تخلیه بت شدت جریان در سر ریزهای مستطیلی و مثلثی می باشد .

وسایل لازم :

سر ریز لبه تیز ( مستطیلی و مثلثی 30 درجه )

عمق سنج ورنیه دار

میز هیدرولیکی

نتایج آزمایش :

			H (m)	Time(s)	Total Head h (mm)	Tank Weight	No
12.755	10.118	1.012	0.059	11.76	99.95	12	1
11.168	8.333	0.833	0.054	14.40	94.4	12	2
9.359	7.194	0.719	0.048	16.68	88.7	12	3
8.214	6.269	0.627	0.044	19.14	84.1	12	4
6.854	5.213	0.521	0.039	23.02	79.3	12	5
5.827	4.518	0.452	0.035	26.56	75.2	12	6
4.625	3.603	0.36	0.030	33.31	70.4	12	7
3.731	2.937	0.294	0.026	40.86	66	12	8

عرض دهانه سر ریز :            30mm

ارتفاع مبنا :                     

ارتفاع مفید :         

سر ریز مثلثی :

					H(m)	Total Head h (mm)	Time(s)	Tank Weight (Kg)	No
6.059	-1.208	-3.338	4.585	0.459	0.062	98.29	26.17	12	1
5.128	-1.237	-3.461	3.464	0.346	0.058	93.40	34.64	12	2
4.093	-1.301	-3.511	3.077	0.308	0.053	88.65	39	12	3
3.539	-1.276	-3.551	2.809	0.281	0.050	85.5	42.72	12	4
3.031	-1.328	-3.620	2.393	0.240	0.047	83	40.15	12	5
2.873	-1.337	-3.631	2.342	0.234	0.046	81.9	51.23	12	6
1.901	1.409	-3.796	1.595	0.160	0.039	74.6	75.24	12	7
1.349	1.0469	-3.886	1.297	0.130	0.034	70	92.46	12	8

زاویه دهانه سرریز : 30

ارتفاع مبنا :                 

 ارتفاع مفید : 

بلوک های سیمانی

موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تنها سازمانی است در ایران که بر طبق قانون میتواند استاندارد رسمی فرآورده ها را تعیین و تدوین و اجرای آنها را با کسب موافقت شواریعالی استاندارد اجباری اعلام نماید. وظائف و هدفهای موسسه عبارتست از:

(تعیین، تدوین و نشر استانداردهای ملی – انجام تحقیقات بمنظور تدوین استاندارد بالا بردن کیفیت کالاهای داخلی ، کمک به بهبود روشهای تولید و افزایش کارآیی صنایع در جهت خودکفائی کشور – ترویج استاندارندهای ملی – نظارت بر اجرای استانداردهای اجباری – کنترل کیفی کالاهای صادراتی مشمول استاندارد اجباری و جلوگیری از صدور کالاهای نامرغوب بمنظور فراهم نمودن امکانات رقابت با کالاهای مشابه خارجی و حفظ بازارهای بین المللی کنترل کیفی کالاهای وارداتی مشمول استاندارد اجباری بمنظور حمایت از مصرف کنندگان و تولید کنندگان داخلی و جلوگیری از ورود کالاهای نامرغوب خارجی راهنمائی علمی و فنی تولیدکنندگان، توزیع کنندگان و مصرف کنندگان – مطالعه و تحقیق درباره روشهای تولید، نگهداری ، بسته بندی و ترابری کالاهای مختلف – ترویج سیستم متریک و کالیبراسیون وسایل سنجش – آزمایش و تطبیق نمونه ها با استانداردهای مربوط، اعلام مشخصات و اظهارنظر مقایسه ای و صدور گواهینامه های لازم).

مؤسسه استاندارد از اعضاء سازمان بین المللی استاندارد می باشد و لذا در اجرای وظائف خود هم از آخرین پیشرفتهای علمی و فنی و صنعتی جهان استفاده می نماید و هم شرایط کلی و نیازمندیهای خاص کشور را مورد توجه قرار می دهد.

پیشگفتار

استاندارد بلوک های سیمانی که بوسیله کمیسیون فنی استاندارد بلوک های سیمانی زیر نظر کمیته ملی ساختمان و تحت نظارت شورایعالی استاندارد موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تهیه و تدوین گردیده است باستاند ماده یک (قانون مواد الحاقی بقانون تأسیس مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب 24 آذر 1349 ) بعنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می گردد.

برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفت های ملی و جهانی صنایع و علوم استانداردهای ایران در مواقع لزوم و یا در فواصل معین مورد تجدیدنظر قرار خواهند گرفت و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدیدنظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد.

بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدیدنظر آنها استفاده نمود.

در تهیه این استاندارد سعی برآن بوده است که با توجهبه نیازمندیهای خاص ایران حتی المقدور میان روشهای معمول در این کشور و استاندارد و روشهای متداول در کشورهای دیگر هماهنگی و همگامی ایجاد شود.

بنابراین با بررسی امکانات و مهارتهای موجود و اجرای آزمایشهای لازم استاندارد حاضر تعبیه گردید.

استاندارد بلوک های سیمانی

مقدمه

بلوک سیمانی یا بلوک بتنی توخالی نوعی مصالح ساختمانی است که مانند آجر در بنائی مصرف داشته و بتدریج میزان مصرف آن رو به ازدیاد است. بلوک های سیمانی یا بتنی را از آن جهت توخالی می سازند که :

الف – در مصرف مصالح صرفه جوئی شود.

ب – حمل و نصب آن ساختمان وسیله کارگر امکان پذیر باشد.

پ – بعلت مقاومت نسبتاً زیاد بتن و عدم احتیاج به تمام مقطع فضای خالی خللی به مقاومت ساختمان وارد نخواهد آورد.

ت – فضای خالی موجب می شود که بنا در مقابل حرارت و برودت کمتر حساس بوده و بعبارت بهتر از لحاظ حرارتی تا حدی عایق باشد.

ث- در نقاطی که تهیه آجر خوب به علت نامناسب بودن خاک میسر نیست و همچنین در نقاط نزدیک دریا که رطوبت زیاد است مصرف بلوکه های بتنی توخالی بر مصرف آجر که در مقابل رطوبت حساس است ترجیح داشته و نتایج بهتری بدست آمده است.

1- هدف

این استاندارد دربردارنده ویژگیها و روشهای آزمون بلوک سیمانی مورد استفاده در ساختمان می باشد.

2- ویژگیهای بلوک های ساختمانی

ابعاد:

ابعاد بلوکهای سیمانی توخالی باید طبق یکی از …

نوع	اندازه حقیقی			اندازه اسمی
	ارتفاع	عرض	طول	ارتفاع	عرض	طول
بزرگ	19	30	39	20	30	40
متوسط	19	20	39	20	20	40
کوچک	19	10	39	20	10	40

اندازه های فوق از لحاظ حمل و نقل و بکار بردن مناسب می باشد.

در صورت توافق خریدار و فروشنده ممکن است بلوک سیمانی با اندازه های دیگری غیر از اندازه های ذکر شده ساخته شود.

2-1-2- در مورد انتخاب اندازه بلوک سیمانی توخالی باید نسبتهای زیر مراعات شود.

- مجموع اندازه ، قسمت های خالی بلوک از  طول کل در همان جهت نباید بیشتر باشد بعبارت دیگر مجموعه اندازه قسمت های پر یا ضخامت دیواره های بلوک از 2 /1 طول کل بلوک در همان جهت نباید کمتر در نظر گرفته شود.

- سطح قسمتهای توخالی هر بلوک نباید بیش از 50 درصد سطح کل آن باشد.

- ضخامت جداره های داخلی و خارجی در بلوک های بزرگ و متوسط نباید کمتر از 4 سانتیمتر و در بلوک های کوچک نباید کمتر از 3 سانتیمتر باشد.

2-1-3- رواداری در ابعاد خارجی:

حداکثر تغییر اندازه های مجاز بشرح زیر می باشد.

برای ارتفاع و عرض 5/1  میلیمتر

برای طول 3  میلیمتر

برای تهیه بلوک سیمانی توخالی باید از سیمان و شن، ماسه و آب استفاده شود.

2-2- سیمان

سیمان مورد مصرف در بلوک های بتونی باید از نوع سیمان های پرتلند مطابق با ویژگیهای استاندارد سیمان پرتلند ایران بشماره 389 تا 394 باشد.

2-3- مصالح سنگی:

مصالح سنگی مورد مصرف در بلوک های بتونی از دو نوع دانه ها و ریزدانه های درشت تشکیل شده است حداکثر درشتی بزرگترین دانه ها نباید بیشتر از 2/1 ضخامت نازکترین دیواره بلوک بتونی باشد و در هر حال کلیه مصالح باید از الک شماره 2/1 اینچ رد شود.

2-3-1- دانه های ریز (ماسه)

ماسه طبیعی یا سنگ شکسته که مشخصات آن باید طبق استانداردشماره 300 ایران تحت عنوان ماسه برای بتن و بتن آرمه باشد.

2-3-2- دانه های درشت (شن)

این دانه ها عبارتست از شن رودخانه یا سنگ شکسته. نوع دانه ها باید از جنس سالم و عاری از خاک یا مواد مضره دیگر باشد. این مصالح باید با مشخصات استاندارد شن برای بتن و بتن آرمه استاندارد شماره 302 ایران مطابقت داشته باشد.

2-4- آب

آبی که در تهیه بلوک بکار برده میشود باید تمیز و عاری از مواد زیان آور جامد یا محلول باشد. مواد زیان آور محلول در آب ممکن است مواد قندی – اسیدی با ؟؟ باشد که باید از مصرف آن جلوگیری شود.

مواد جامد قابل مشاهده است و میتوان با نظارت دقیق از مصرف آن جلوگیری بعمل آورد ولی در مورد تشخیص مواد محلول میتوان از طریق استفاده نمود.

2-4-1- برای خنثی نمودن 200 سانتیمتر مکعب آب نباید بیش از 2 سانتیمتر مکعب محلول 10% سود (ئیدروکسید سدیم) مصرف شود.

2-4-2- برای خنثی نمودن 200 سانتیمتر مکعب آب نباید بیش از 2 سانتیمتر مکعب محلول 10% سود (ئیدروکسید سدیم) مصرف شود.

2-5- مواد خارجی:

مواد خارجی موجود در آب نباید از مقادیر از مقادیر زیر تجاوز نماید.

مواد آلی	02/0 %
مواد معدنی	30/0 %
سولفات ها	05/0%
کلرورهای قلیائی	10/0%

آزمون: چنانچه وسایل آزمون شیمیائی در دسترس نباشد تاب گسیختگی بتون مخلوط شده با آب مشکوک نباید کمتر از 90 درصد تاب گسیختگی بتون ساخته شده با آب تصفیه شده باشد.

2-6- نمای بافت (منظره خارجی):

بلوک هائیکه روی آنها بعداً اندود خواهد شد باید دارای بافت خشن باشد (باندازه کافی ریز) تااندود بخوبی روی آن بچسبد.

2-7- ویژگیهای مخلوط

مخلوط بتون باید از یک پیمانه سیمان و شش پیمانه شن و ماسه تشکیل شده باشد (5/3 پیمانه شن – 5/2 پیمانه ماسه ) مقدار آب مخلوط برای بتون ویبره شده 150-130 لیتر و برای بتون ویبره نشده 180-160 لیتر خواهد بود و سازنده باید با توجه به مصالح مصرفی مقدار مناسب آنرا بطوریکه مقاومت لازم بدست آید وسیله آزمایشگاه تعیین کند.

نظر به این که بلوک های ساخته شده بطریق بالا دارای نمای خشن بوده و ناچار در مقابل رطوبت غیر قابل نفوذ نمی باشد دیواره های خارجی بناباید حتماً با سیمان نرم اندود شود.

سیمان اندود باید حداقل ترکیبی از یک پیمانه سیمان و سه پیمانه ماسه ریز دانه طبق استاندارد شماره 300 ایران بوده و ضخامت این اندود از یک سانتی متر کمتر نباشد.

2-8- روش مخلوط کردن:

در تهیه بتون حتی الامکان باید از وسایل مکانیکی استفاده شود.

عمل مخلوط کردن و به هم زدن سیمان باید تا پخش و توزیع هم شکل مواد اولیه ادامه یابد و تودهاز لحاظ رنگ و محتوی یکنواخت کرد ولی در هیچ حالت نباید مدت مخلوط کردن از دو دقیقه کمتر شود.

چنانچه عمل مخلوط کردن بدون وسیله مکانیکی و با دست انجام گیرد توده مخلوط باید در روی سکویی که مانع دخول و نفوذ آن است ریخته شود.

مخلوط نمودن باید با دقت بیشتری صورت پذیرد تا مانع دخول آب و یا مواد خارجی دیگر باشد.

عمل مخلوط کردن باید تا حصول نتیجه خوب و اطمینان از یکنواخت شدن رنگ محتوی ادامه یابد.

2-9- چگونگی تهیه و ساختن بلوک های سیمانی:

در صورتیکه ساختن بلوک با ماشین دستی انجام گیرد مخلوط باید در قشرهای 5 تا 5/7 سانتیمتر بدفعات در قالب ریخته شده و هر قشر جداگانه کوبیده و سفت شود تا تمام قالب پر گردد و آنگاه روی قالب بوسیله ماله صاف و همسطح شود در صورتیکه ساختن بلوک با وسایل مکانیکی صورت گیرد قالب باید تا ارتفاع معین بالاتر از سطح آن کاملاً پر شده بوسیله دستگاه ارتعاش (و زیبراتور) مخلوط جابجا گردد سپس باید با وسیله مکانیکی آنرا کوبیده و سطح را صاف کرد. بلوک ها را بلافاصله بعد از قالب زدن باید از قالب جدا نموده و روی صفحات چوبی در انبار سرپوشیده دور از آفتاب و باد شدید قرار داد تا مواد متشکله بحد کافی همگیر و بلوک ها سخت شوند و در موقع جابجا کردن آنها خطر شکستن وجود نداشته باشد.

در هر حال این مدت نباید کمتر از 12 ساعت بطول انجامد.

2-9-1-زمان لازم برای نگهداری بلوک ها در آب (آب دادن)

الف – بلوک های تهیه شده را پس از سخت شدن باید از روی صفحات چوبی برداشته و مدت 21 روز داخل مخزنی از آب قرار دهند بطوریکه تمام بلوک ها در آب غوطه ور باشد همچنین باید حداقل هر چهار روز یکبار آب مخزن را عوض نمایند.

ب – برای آب دادن بلوک ها میتوان بجای مخزن آب بلوک ها را در محوطه ممسطح و فرش شده که بوسیله زه کش های کم عمق به سکوهای 4 تا 5 مترمربع تقسیم شده است قرار داد و توسط لوله هائیکه اطراف آن سوراخ شده است آب را با فشار کم دائماً روی بلوک ها پاشید و برای مدت 21 روز آنها راکاملاً مرطوب نگهداشتاین روش برای محلهایی مناسب است که آب فراوان و مخزن تحت فشار آب وجود داشته باشد.

2-9-2- خشک کردن:

پس از آنکه بلوک ها مدت 21 روز در آب ماند باید مدت 28 روز بتدریج آب خود را پس داده و بعداً مصرف شوند.

برای خشک کردن بلوک ها باید آنها را در سایه طوری قرار داد که هوا براحتی از داخل آنها عبور نماید بدین ترتیب که بلوک ها بصورت افقی قرار داده شود تاهوا از داخل حفره ها رد شده و آنها را بطور یکنواخت خشک نماید. خشک کردن بلوک ها باید قبل از مصرف کامل شود تا در موقع کار از لحاظ رطوبت ایجاد اشکال و ناراحتی ننماید.

2-10- مشخصات فیزیکی

بلوک های سیمانی در موقع تحویل پای کار باید دارای تاب فشاری متوسط کمتر از 280 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع در سطح پر نباشد طبق آزمون تاب فشاری بند 14 بلوک ها باید خوب خشک شده باشد بطوریکه نسبت بین وزن هر متر مکعب بلوک و رطوبت باقی مانده بیش از حدود تعیین شده در زیر نباشد.

02/0 درصد برای بلوک هایی با وزن مخصوص متوسط متجاوز از 1400 کیلوگرم در متر مکعب.

05/0 درصد برای بلوک هایی با وزن مخصوص کمتر از 1400 کیلو گرم در متر مکعب منظور از وزن مخصوص متوسط بلوک وزن یک متر مکعب با در نظر گرفتن فضای خالی داخل آن میباشد.

2-11- بازدید ظاهری:

تمام بلوکها باید سالم – بدون شکستگی ابعاد و همچنین نواقص دیگری که باعث ضعف بلوک در کار می گردد باشند و از این لحاظ باید یک یک بلوک ها در موقع به کار بردن مورد کنترل قرار گیرند و بلوک های معیوب مصرف نشوند.

3- نشانه گذاری

روی هر بلوک باید نشانه رسمی کارخانه حک شود. چنانچه کالای تولیدی طبق ضوابط استاندارد تولید میشود مهر استاندارد روی کالا زده شود.

4- نمونه برداری

نمونه برداری طبق ضوابط مندرج در استانداردهای ملی و با نظارت مؤسسه استاندارد ایران انجام می گیرد.

5- روشهای آزمون

5-1- آزمون تاب فشاری:

دوازده بلوک کامل را بطور اتفاقی از بین نمونه های انتخاب شده برای آزمون جدا کرده و تاب فشاری آنها را بطریق زیر آزمون کنید.

دو طرف سطح بلوک را که در دیواره بطور افقی قرار می گیرد یعنی سطحی که فشار به آن وارد میشود. (در این آزمون آنرا سطح کف مینامیم) با دقتی تا یک میلیمتر اندازه گیری کرده و برای آزمون و محاسبه تاب فشاری انتخاب کنید (کم وسعت ترین سطح قسمتهای مختلف بلوک)

بلوک های مزبور را مدت 24 ساعت در آبی با حرارت 2 27 درجه سانتیگراد نگهدارید یک صفحه فولادی صاف را که ضخامت آن از ده میلیمتر کمتر نباشد در محلی کاملاً تراز قرار دهید.

روی صفحه مزبور را چرب نموده و مقداری ملات سیمانی مرکب از یک قسمت سیمان و یک قسمت ماسه تمیز بدرشتی 2/3 میلیمتر روی قسمت چرب شده بریزید. ضخامت این ملات حداکثر 6 میلیمتر است.

بلوک سیمانی را روی این ملات طوری قرار دهید که جدار جانبی آن کاملاً عمود بر صفحه باشد.

زیادی ملات را از اطراف بلوک پاک کنید بطوریکه سطح اندازه گیری شده کاملاً محفوظ می ماند.

بلوک و ملات زیر آنرا مدت 24 ساعت کاملاً مرطوب نگهدارید. پس از 24 ساعت همین عمل را با سطحدیگر بلوک انجام دهید بطوریکه در سطح مقابل (دو سطح کف)کاملاً تراز و موازی یکدیگر باشند. پس از آنکه بلوک 24 ساعت دیگر مرطوب نگهداشته شد برای عملیات بعدی آماده خواهد بود بدین جهت آنرا تا آماده شدن سایر کارها در آب غوطه ور سازید. بلوکی را که دو سطح آن بطریق بالا صاف شد در زیر ماشین فشار قرار دهید نسبت حداکثر کیلوگرم باری که بلوک قبل از خرد شدن تحمل می کند بسطح بلوک بر حسب سانتیمتر تاب فشاری بلوک می باشد.

حد متوسط عددی تاب فشاری 12 بلوک نمونه تاب بلوک های مورد آزمون در نظر گرفته می شود مشروط بر آنکه تاب فشاری هیچیک از بلوک ها کمتر از 75 درصد میزان متوسط تابی که بدست آمده است نباشد.

تعداد آزمونها و مشخصات دستگاههای آزمون:

از نمونه های انتخاب شده سه نمونه را باید برای (انقباض) و سه نمونه بلوک دیگر را در محفظه سربسته و در حرارت معمولی نگهداریم تا چنانچه آزمون مجددی لازم شود از سه نمونه مزبور استفاده گردد.

دستگاهی که برای اندازه گیری مورد استفاده قرار میگیرد باید شامل دستگاه اندازه گیری میکرومتری بوده و تا 0025/0 میلیمتر دقت داشته باشد.

نمونه مورد آزمون باید در دستگاه آزمون بطور محکم قرار داده شود.

اجاق خشک کن باید دارای حجم داخلی کمتر از 8 لیتر برای هر نمونه نبوده و حجم کلی آن حداقل 50 لیتر باشد.

اجاق باید بطور مناسبی در بسته و مجهز به بادبزنی باشد که در طول مدت خشک کردن به نمونه ها هوا برساند.

درجه حرارت اجاق باید در حدود 1 50 درجه سانتیگراد حفظ شود.

رطوبت هوا در اجاق باید در حدود 17 درصد رطوبت نسبی باشد و برای کنترل این رطوبت از محلول کلرور کلسیم اشباع شده استفاده شود.

ظرف ها یا بشقاب های محتوی محلول کلرور کلسیم باید طوری باشد که سطح محلول برای هر لیتر حجم اتاق کمتر از 10 سانتیمتر مربع نباشد.

ظرف محتوی محلول باید باندازه کافی کلرور کلسیم جامد در تمام مدت آزمون در سطح محلول داشته باشد.

روش تعیین وزن مخصوص:

بلوک هایی را بطور اتفاقی از نمونه های انتخاب شده جدا کرده وزن کنید. بلوک های مزبور را در اجاقی که بطور متوسط با حرارت 100 تا 110 درجه سانتیگراد گرم شده است خشک کنید (تا رسیدن به وزن ثابت)

ابعاد هر بلوک بر حسب سانتیمتر اندازه گیری (تا یک میلیمتر دقت) میشود. وزن بلوک ها را بر حسب کیلوگرم (تا 10 گرم دقت ) تعیین کنید.

وزن بلوک برحسب کیلوگرم	= وزن مخصوص
حجم نمونه برحسب سانتیمتر مکعب

حد ؟؟‌وزن مخصوص هر سه عدد بلوک بعنوان وزن مخصوص متوسط انتخاب میشود.

مدیریت متمرکز کافی نت

مدیریت متمرکز کافی نت
باتوجه به سوالات بسیاری که در مورد مدیریت کافی نت و مشکلاتی که ممکنه در یک کافی چه به صورت عمدی و یا غیر عمدی پیش بیاید تصمیم گرفتیم که یک مقاله در مورد مدیریت کافی نت بنویسیم که هم مطالب یکجا باشه و هم سوال های تکراری پرسیده نشه .مثل همیشه این نوشته صد در صد کامل و بی عیب نیست و از دوستان خواهش می کنم کمک کنند تا بشه کاملترش کرد.
این توضیحات برای یک کافی نت با سیستم های زیر 20 تا توصیه می شه و برای تعداد بیشتر باید از روش های دیگه ای استفاده کرد. که اگه عمری باقی موند راجع به اون هم صحبت می کنیم.
برای شروع باید از قبل همه سیستم ها (Server و Client ) و شبکه از لحاظ سخت افزاری نصب شده باشند و کلاً هیچ مشکل سخت افزاری وجود نداشته باشه و همه کامپیوترها با همدیگه ارتباط داشته باشند.(البته همه اینکارها از قبل انجام شده و شما الان کافی نت دارید و یوزرها دارند کار می کنن ولی خوب محض احتیاط)
اول کلاینت ها رو تنظیم میکنیم و بعد سراغ تنظیمات سرور می رویم.البته این کارها رو فقط روی یک سیستم انجام بدید بعد که یک سیستم رو کاملا تنظیم کردیم به راحتی تمام تنظیمات رو در عرض 5 دقیقه به کامپیوترهای دیگه منتقل می کنیم.
1-سیستم رو طوری پاریشن بندی کنید که سه تا درایو بیشتر نداشته باشه یکی برای نصب ویندوز یکی برای نگه داشتن نرم افزار ها و یک هم برای اینکه یوزرها فایل ها و دانلود هاشون رو توش نگه دار ی کنند.
2-اولین کار نصب یک سیستم عامل تمیز و دست نخورده است اگه الان سیستم عامل دیگه ای نصب شده توصیه می کنم که پاکش کنید و یک سیستم عامل تمیز روش نصب کنید . مطمئن باشد که این اولین و آخرین باری که رو این سیستم ویندوز نصب می کنید و بعد از این نیازی به نصب دوباره نخواهد بود و دفعات بعد می شه به راحتی کل ویندوز رو با محتویاتش Restore کرد.
توصیه من نصب یه ویندوز XP همراه با SP2 هستش که اگه Integrated باشه بهتر.ویندوز باید قابلیت Update شدن داشته باشه تا بعدها دچار مشکل نشیم.فقط موقع نصب حتما برای Administrator یه پسورد تعریف کنید و شبکه Work group رو هم انتخاب کنید .اسم کامپیوتر رو هم چیزی بدید که بشه راحت تشخیصش داد مثل Station 1 یا Client 1 یا چه چیزی که شماره داشته باشه و بتونه کامپیوترها رو مشخص کنه در پایان نصب هم فقط یک یوزر عمومی برای ویندوز تعریف کنید که پسورد نداشته باشه با سطح دسترسی Admin (بعضی از نرم افزارهایی که بعد باید روشون نصب بشه نیاز به دسترسی admin دارند) یعنی زمانی که سیستم رو روشم کردیم کامل بوت بشه و نیازی به پسورد نداشته باشه.
3-تنظیمات شبکه تون رو انجام بدید توصیه میشه IP رو به صورد دستی اختصاص بدید برای اینکه بعدها بشه سیستم ها رو راحت تر مانیتور کرد. IP رو طوری اختصاص بدید که با اسم کامپیوتر هماهنگی داشته باشه یعنی به راحتی بشه با نگاه کردن به اسم یا IP کامپیوتر رو مشخص کرد.این کار بعدها خیلی به درد می خوره.مطمئن شوید که سیستم اینترنت داره و می تونه با شبکه ارتباط برقرار کنه.
4-نرم افزارهای مورد نیاز رو نصب کنید معمولا برای یک کافی نت اینها لازم هستند:
Real Player-DAP-Adobe Acrobate Reader-Yahoo Messenger اگه چیز دیگه ای هم فکر می کنید نیازه نصب کنید ولی از نصب نرم افزارهای اضافی خودداری کنید که باعث دردسر میشه لازم به توضیح نیست که همشون رو باید کرک کنید تا بعد از یه مدت از کار نیفتن و درد سر درست نکنن.
5-باید یک انتی ویروس نصب کنید بهترین چیزی که پیدا میشه Bitdefender هستش(به نظر من البته) اینجا راجع بهش صحبت شده http://forum.persiannetworks.com/showthread.php?t=7839
موقع نصب حتما Complete نصبش کنید و بعد از نصب حتماUpdate کنید همونطور که می دونید این نرم افزار فایروال هم هست پس قوانید فایروالش رو تعریف کنید آسانترین کار اینه که با برنامه هایی که نصب کردید به اینترنت وصل بشید و موقعی که فایروالش پیغام داد یک تیک بزنید ok کنید تا برای همیشه از دستش پیغام هاش خلاص شید و فقط Auto Update یاهو رو Deny کنید تا پهنای باندتون الکی هدر نره. حالا برنامه رو طوری تنظیم کنید که همه کارهاش اتوماتیک بشه اگه بگردید تنظیماتش رو پیدا می کنید یعنی مثلا اگه ویروسی پیدا کرد خودش خودکار در مرحله اول Clean کنه و اگه نتونست Delete کنه و مدام پیغام نده که چی کار کنم.بعد برای خود برنامه هم یه پسورد بزارید(خودش این امکان رو داره البته بعد از update شدن) که کسی نتونه تنظیماتش رو عوض کنه این کار حسن های زیادی داره ایکیش(شیرازیه ) اینه که هیچ برنامه ای جز اونایی که شما تعریف کردید نمی تونن به اینترنت وصل بشن و هیچ برنامه ای نمی تونه به رجیستری دسترسی پیدا کنه یعنی برای دسترسی باید رمز وارد کنید .حالا باید کاری کنید که سر یک ساعت معین و یک روز مشخص شروع به ویروسیابی کنه و به کسی هم نیازی نداشته باشه .پس قسمت Scheduled رو تنظیم کنید .یک ساعت رو مشخص کنید که کافی نت تعطیل باشه مثلا 1 شب خوب حالا آنتی ویروس خودکار آپدیت می شه و سر ساعت آنتی ویروس فعال می شه و یروسیابی می کنه پس دیگه از ویروس ترسی نیست (زیاد هم دلتون رو خوش نکنید ) خوب انتی ویروس تموم شد.
6-و اما جاسوس یاب.تو کافی نت معمولا چون یوزرها به سایت های زیادی سرک می کشن سیستم بعد از یک مدت
پر از جاسوس افزار می شه که پهنای باند رو به هدر می دن بنابر این یه جاسوس یاب ضرورت داره من یه 10 -12 تایی رو تست کردم از همه بهتر Macafee AntiSpayWare بودالبته تو پیدا کردن جاسوس ها و لی از نظر امکانات برای کافی نت این بهتره Microsoft Antispyware میشه از تو سایت مایکروسافت دانلودش کرد.
بعد از اینکه نصبش کردید همه تنظیمات رو رو اتوماتیک قرار بدید یعنی خودش Update بشه . بعد تنظیمات Scheduled رو انجام بدید مثل آنتی ویروس منتهاش طوری برنامه ریزیش کنید که قبل یا بعد از چک کردن آنتی ویروستون باشه و با هم تداخل نکنند . باید کاری کنید که یوزرها نتونند تنظیماتش رو عوض کنند یا از کار بندازش متاسفانه این برنامه قابلیت پسورد گذاری رو نداره پس باید کاری کنید که مخفی بشه یعنی آیکونش رو از System Tray بردارید خودش این تنظیم رو داره و از منوی Program هم حذفش کنید.برای اجرا می شه از مسیر اصلی نصبش اجراش کرد که البته نیازی نیست چون خودش سر ساعتی که تنظیم کردید خود به خود اجرا میشه.این برنامه یک قسمتی داره که خیلی بدرد می خوره اجازه ندید که هیچ تولباری روی سیستم نصب بشه و البته Home Page پیش فرض رو هم براش تعریف کنید تا اگه احیانا عوض شد بعدها برنامه خود کار برش گردونه مثلا WWW.Google.com یا هر چیز دیگه ای.خوب دیگه از جاسوس هم ترسی نیست(زرشک)
7-معمولا بعد از مدتی کار کردن با ویندوز .ویندوز به اصطلاح سنگین میشه یعنی فایل هل موقت و کوکی ها و اینجور چیزا.مخصوصا تو کافی نت که دیگ واویلاست.خوب باید یک برنامه ای پیدا کنیم که همه فایل های موقت کوکی ها history و چیزهای دیگه رو پاک کنه و البته به صورت اتوماتیک خوب برنامه های بیشماری واسه اینکار پیدا میشن ولی بهترینشون به نظر من Windows Washer هستش از اینجا می تونید دانلود کنید. www.webroot.com
بعد از اینکه نصبش کردید تنظیمات رو انجام بدید به این صورت که فایل هایی رو که می خواهید پاک کنید مشخص کنید
و plugin هایی رو که می خواهید دیتکت کنه مثلا این برنامه لیست تمام دانلود هایی رو که تو برنامه DAP موندن و ناقص هستند رو به صورت کامل پاک می کنه و خلاصه از این نوع تنظیم ها بعد باید تنظیمات Scheduled رو انجام بدید بهترین کار اینه که به صورتی تنظیمش کنید که همراه با خاموش کردن ویندوز اونم کارش رو شروع کنه یعنی زمانی که سیستم Shut down میشه این برنامه همه فایل های اضافی رو پاک می کنه و بعد سیستم رو خاموش می کنه بعد برای برنامه هم یک پسورد بزارید تا یوزرها نتونند تنظیماتش رو عوض کنند و مثل همیشه همه پیغام ها رو بردارید.
8-حالا می مونه Defrag سیستم ها البته این زیاد واجب نیست ولی وقتی می شه به راحتی انجامش داد چرا ندیم؟
یک نرم افزاری هست به نام Diskeeper محصول شرکت excutive Software بسیار نرم افزار جالبی دانلود کنید نصبش کنید و کرک کنید بعد در قسمت Set it and forget it مود screeen saver رو فعال کنید برای همه درایوها در این حالت زمانی که سیستم به مود Screen Saver می ره این نرم افزار شروع به کار می کنه و هاردیسک رو defrag می کنه بدون اینکه هیچ سر و صدایی بکنه.
9-حالا می مونه محدود کردن سیستم ها .سیستم ها رو با امکانات خود ویندوز هم میشه محدود کرد ولی کارکردن باهاش یک مقدار مشکله و بهتره از نرم افزار های کمکی استفاده کنیم یکی از بهترین برنامه برای اینکار برنامه WinLock هست محصول CrystalOffice می تونید از اینجا دانلود کنید. www.crystaloffice.com
حسن این برنامه اینه که اولا موقع برگردوندن سیستم به حالت اولیه نیاز به Restart نداره و دوما اینکه با میانبر اجرا میشه بنابراین کاملا مخفی و می تونید روش password هم بزارید(باید بزارید) بعد از اینکه برنامه رو نصب کردید با کلید F11 اجراش کنید و تنظیمات لازم رو انجام بدید البته یوزرها رو زیاد محدود نکنید یعنی مثلا نیازی نیست دکمه Start رو بردارید(من تجربه دارم با بعضی یوزرها اون قدیما دعوامون می شد) مثلا Setting نباشه یا هر چیزی که خودتون فکر می کنید ولی سه انگشتی رو حتما ببندید(Ctrl+Alt+Del) چون بعدها خیلی باعث دردسر می شه اگه احیانا برنامه ای هنگ کرد میشه از رو سرور بازش کرد .خوب با این برنامه یک کار جالبی هم میشه کرد معمولا تو کافی نت بعضی یوزرها رفتنی دوست دارن کل آیکون های دسکتاپ رو پاک کنن و بعد یوزرهای دیگه میان و میگن آقا این یاهو نداره و انوقته که شما عصبانی میشید پس بهتره که پیشگیری کنید اول تمام میانبرهایی رو که فکر می کنید لازم بشه تو دسکتاپ قرار بدید بعد تو قسمت Access File از طریقه گزینه browse میانبرهای روی دسکتاپ رو دونه دونه Add کنید و بهشون دسترسی Read Only بدید (تو همون برنامه همان برنامه WinLock ) یک تیک سبز کنار فایل می خوره بو بعد از این هر کی بخواد آیکونی رو پاک کنه یه Error قشنگ دریافت می کنه خوب اینم محدودیت البته بعضی چیزها رو نمیشه محدود کرد مثل آیکون Network Places ولی خوب اونا رو از رو سرور محدود می کنیم البته همه این کارها رو از رو سرور هم می شه انجام داد ولی بهتره نکنیم چوم موقع باز کردنش به مشکل بر می خوریم فقط درایوهای C و D رو که داخلش ویندوز و نرم افزار های دیگه رو ریختید حتما Hidden کنید .دسترسی به Registry و Command و منوی Run و چیزهای خطرناک دیگه رو هم ببندید یک درایو دیگه مثل E رو باز بزارید تا یوزرها بتونن فایل هاشون رو توش Save کنن.البته این درایو E رو هم باید تو تنظیمات Windows Whasher وارد کنید تا هر شب به طور خود کار خالیش کنه.فلاپی و سی دی رام رو هم که ناگفته پیداست.internet Option رو هم حتما ببندید.
راستی یه چیزی یادم رفت از My Computer یک میانبر رو دسکتاپ قرار بدید تاکید می کنم میانبر یعنی اینکه کنارش فلش داشته باشه وگرنه نمی تونید کاری کنی که یوزرها نتونن پاکش کنند.فقط چند تا برنامه دیگه می مونه که تو تنظیمات سرور میگم تا رو سرور نصب بشن بعد قسمت کلاینتش باید رو سیستم ها نصب کنید.
تنظیمات سرور
1-و اما سرور اگه از سرور بفقط برای اکانتینگ کافی نت و nat کافی نت استفاده می کنید همون ویندوز XP کفایت می کنه سریع هم هست اگر نه یه ویندوز Server نصب کنید منتها هر کاری می کنید فقط دو تا ویندوز نصب کنید با تنظیمات یکسان زمانی که یکیش به هر دلیلی خراب شد می تونید به راحتی با یک Restart به دومی وارد شید و User هاتون رو از دست ندید یه ویندوز هم برای تست داشته باشید بد نیست.
2-برنامه های مورد نیاز خودتون رو نصب کنید هر چیزی که باهاش کار می کنید ولی ویندوز رو زیاد سنگین نکنید برای کش و فایروال و ایناهم تو این فروم به اندازه کافی روش صحبت شده به نظر من Cache Express خوبه راحت هم کار می کنه می تونید پهنای باند رو هم باهاش محدود کنید یعنی حتما باید محدود کنید یا با کش یا با Bandwith Controller
3-برای ضد ویروس هم اگه XP نصب کردید همون Bitdefender خوبه و گرنه مکافی یا نورتون جاسوس یاب هم که مشخصه
4-حالا یک برنامه برای مدیریت شبکه نیاز داریم که بشه در صورت لزوم دسکتاپ کامپیوترها رو دید یا فایل رو و بدل کرد یا اینکه از راه دور چیزی پاک کرد یا نصب کرد و در کل یک مدیریت متمرکز از روی سرور ایجاد کرد برنامه های زیاد و خوبی برای اینکار پیدا میشن و لی بیشترشون یک مشکل دارن کرک ندارن ولی اینکه بهتوم معرفی می کنم هم خیلی سریعه هم کلی امکانات داره در ضمن Register هم میشه با هر چند تا لایسنس که بخواهید. NetSupport Manager از اینجا دانلود کنید. www.netsupportsoftware.com کرک هم همه جا یافت می شه البته keygenerator هستش خوب بعد از دانلود نصبش کنید کار کردن باهاش راحته پس توضیح نمی خواهد فقط باید روی کلاینتها هم در مود Client نصب بشه و رو ی سرور Connection ایجاد کنید تا بتونه با سیستم دیگه ارتباط برقرار کنه یه قابلیت جالب هم داره و اونم اینه که می تونید سیستم هاتون رو باهاش از رو سرور روشن کنید البته باید تنظیمات Setup رو انجام بدید یعنی تو Setup کامپیوتر Wake On Lan رو فعال کنید بعدش حله.
5-خوب حالا یک برنامه هم برای خوده کافی نت نیاز داریم تا کارمون تکمیل بشه.برنامه های زیادی هستن ولی همشون یه مشکلی دارند یا کرک ندارند یا سیستم ها را به هم می ریزند یا کلا سیستم login ویندوز را عوض می کنند به شخصه با هفت هشت تایی کار کردم و لی از این بهتر ندیدم Easy Cafe می تونید از اینجا دانلود کنید. www.easycafe.com
خوب کرکش هم همه جا هست ولی نکته داره تو وب دو جور کرک براش یافت میشه یکی keygenerator که خودش مستقیم رجیستر می کنه و یک هم یه فایل به نام Load Easy که تو مسیر نصب قرار می گیره و برنامه از این به بعد با اون لود می شه و لی هیچکدوم درست کار نمی کنند یعنی بعد از چند روز از کار می افتند راه حلش هم اینه که از جفتش همزمان استفاده کنید یعنی اول رجیستر کنید بعد با فایل برنامه رو لود کنید بیچاره حسابی کرک می شه و تا 256 تا کامپیوتر هم جواب می ده.
تنظیماتش رو انجام بدید مثل حداقل قیمت و قیمت هر ساعت و تنظیمات دیگه(اگه وقت کردم تنظیماتش رو کامل توضیح میدم) فایل رو رو همون سیستمی که روش کار می کردیم در مود کلاینت هم نصب کنید تا ارتباطش برقرار بشه
یک اسم مناسب با IP که قبلا گفته بودم اینجا بدرد می خوره می شه راحت سیستم ها رو مانیتور کرد.همه سیستم ها قفل هستند زمانی که کسی می خواد کار کنه شما از رو سرور Login می کنید سیستم کلاینت باز می شه و رو سیستم اسم و قیمت رو هم برای یوزر نشون می ده و اما قدرت این نرم افزار در Firewall قو ی ای که داره
حالا خودتون باهاش کار می کنید راه می افتید و لی یک قسمت مهمش رو توضیح می دم با این نرم افزار میشه کاری کرد که یوزرها نتونن هیچ برنامه ای رو روی کلاینت ها نصب و اجرا کنن برنامه هایی می تونن کار کنن که شما بهشون اجازه داده باشید و این خیلی بدرد بخوره در واقع بیشتر تروجانها و ویروس ها و چیزهای دیگه رو عقیم می کنه البته اگر درست تنظیم نکنید دیگه برنامه های خود ویندوز هم کار نمی کنن.خوب حالا شما برنامه رو روی سرور نصب کردید و برنامه مخصوص کلاینت رو هم روی کامپیوتری که روش کار می کردیم نصب کردید (Station1) حالا شما باید تو محیط برنامه کامپیوتر Station1 رو ببینید روش راست کلیک کنید و در قسمت System منوی Easywall Restriction رو فعال کنید اینجا هر تنظیمی رو که می خواهید روی کامپیوتر کلاینت انجام بدید البته توجه داشته باشید که تنظیماتی رو که تو Winlock انجام دادید اینجا تکرار نکنید و لی قسمت مهمش Apllication Restriction هستش لیست تمام برنامه هایی رو که می خواهید اجرا بشن اینجا ADD کنید برای راحتی کار تو کامپیوتر کلاینت در قسمت Program file تمام برنامه هایی رو که تا حالا نصب کردید چک کنید و اسم همه فایل هایEXE رو یادداشت کنید و تو برنامه Add کنید چیزهای دیگه رو هم اگه خواستید می تونند راحت پیدا کنید مثلا برای اجرا شدن ماشین حساب ویندوز باید اسم Calc.exe رو تو نرم افزار وارد کنید و همینطور تا آخر البته توجه داشته باشید که این کار فقط یکبار و برای یک سیستم انجام می شه دفعه بعد به راحتی با Apply All میشه رو بیست تا سیستم دیگه هم اجراش کرد.البته این کار رو حتما در آخرین مرحله اجرا کنید و الا دیگه هیچ برنامه ای Setup نمی شه و مجبور می شید مدام برنامه رو غیر فعال کنید تا بتونید چیز دیگه ای نصب کنید.البته دوستان می دونن که اینکار رو می شه از داخل خود ویندوز هم انجام بدید ولی اینجوری مطمئن تره.
6-خوب کارمون با سرور هم تموم شد.پیشنهاد می کنم این کارو برای یک کامپیوتر انجام بدید و چند روزی باهاش کار کنید هم خودتون هم یوزرهاتون ببینید براتون مشکل ایجاد می کنه یا نه اگر مشکلی ایجاد کرد مشکل رو برطرف کنید و تنظیمات رو ذخیره کنید تا در حالت ایده آل قرار بگیره البته حتما تنظیمات Restriction رو انجام بدید تا یوزرها نتوند چیزی نصب کنند و الا تمام زحمات به هدر می ره.
7-خوب سه روز گذشت
حالا باید از همه تنظیمات و کارهایی که انجام دادیم یک پشتیبان بگیریم برای دو منظور اول اینکه بتونیم بقیه کامپیوترها رو هم در عرض 5 دقیقه تنظیم کنیم و دوم هم اینکه اگه روزی روززگاری مشکلی پیش اومد بتونیم به راحتی کل ویندوز رو با تنظیمات Restore کنیم.برای پشتیبان گیری نرم افزارهای زیادی یافت می شوند بعضی هاشون هم خیلی مشهورن مثلNorton Gust ولی خوب زیاد هم خوب نیستند البته برای کار ما. اول برنامه Acronis True Image رو دانلود کنید از اینجا www.acronis.com بعد برنامه رو روی station1 نصب کنید و از کل درایو C یک پشتیبان بگیرید کار با برنامه راحت هست و نیازی به توضیح نداره کل پشتیبانی رو که گرفتید در درایو D کپی کنید و سپس این فایل رو توسط شبکه به همه کامپیوترهای کافی نت کپی کنید یعنی در درایو D همه سیستم ها این فایل قرار داشته باشد خوب در موقع نصب برنامه توصیه می کنه که یک مدیا بسازید مثل فلاپی یا سی دی حتما سی دی را بسازید این سی دی برنامه را در محیط داس لود می کند و شما می توانید با دادن آدرس فایل Image که در درایو D قرار دارد تمام تنظیم ها و کل ویندوز و برنامه و آپدیت ها و خلاصه همه چیز راکه در سیستم Sttion 1 بود در سیستم های دیگر کپی می کنیم البته تنهاعیبی که دارد اینست که اسم و آدرس IP دستگاه 1 نیز کپی می شود که به راحتی می توانید آنرا عوض کنید و شمارههای 2 و3 تا اخر را قرار بدهید و گرنه شبکه تان مختل می شود و مدام پیغامی دریافت می کنید که در شبکه اسم و یا آدرس تکراری قرار دارد.
خوب حالا همه سیستم های شما تنظیم شده هستند ضد ویروس به روز است همینطور جاسوس یاب .ویندوز محدود شده است و از دستکاری های عمدی و غیر عمدی در امان است امکان نصب هیچ برنامه ی وجود ندارد در ساعت های مشخص سیستم ویروسیابی و جاسوس یابی می شود سیستم ها را با هم و یا تک تک از راه دور روشن یا خاموش می کنید فایل های اضافی در هر shut down به صورت اتوماتیک پاک می شوند هر کاربری کارکرد و قیمت خود را روی سیستم خود می بیند و شما می توانید فروش روزانه هفتگی و ماهانه خود را به صورت گزارش و نمودار ببینید می توانید سیستم ها را مانیتور کنید و آنها را از سرور مدیریت کنید و تقزیبا تمام کارها به صورت خودکار انجام می شوند و مدریت هم کاملا متمرکز شده است در ضمن کافی نت شما قابلیت تحمل خرابی بالایی دارد و در صورت بروز هر گونه مشکل حتی بالا نیامدن ویندوز می توانید در عرض 5 دقیقه همه چیز را به حالت قبل برگردانید ففط برای دوستانی که CDROM رو ی سیستم های خود ندارند نرم افزار Restore IT محصول شرکتFarstone را پیشنهاد می کنم که بر روی هارد نصب می شود و قبل از بالا امدن هر سیستم عاملی مدیریت را در دست می گیرد اگر فرصتی بود راجع به این نرم افزار هم خواهم نوشت.در ضمن پشتیبان گیری از تنظیمات سرور را نیز فراموش نکنید.
امیدوارم توانسته باشم اندکی از زحماتی را که دوستان برای این فروم کشیده اند و امثال من به رایگان از آنها بهره مند شده اند را جبران نمایم.
خسته شدم دقیقا 4 ساعته دارم تایپ می کنم .خدا مرا و شما را رحمت کناد.تمت