میراگر مایع تنظیم شده و جذب نوین انرژی

فرمت: pdf

حجم: ۱۷۵ KB

تعداد صفحات: ۸ صفحه

باز نشر: www.saze20.ir

در صورتی که تمایل دارید این مقالات را در ایمیل خود دریافت نمایید اینجا کلیک کنید.

برای مشاهده لیست پروژه های آماده فروش اینجا کلیک نمایید.

برای دانلود این فایل به ادامه مطلب مراجعه نمایید…

رمز فایل: www.saze20.ir

دانلود با لینک مستقیم

دانلود با لینک کمکی۱   *|*   دانلود با لینک کمکی۲

 مجموعه پلان ها ، برش ها ، نما و دتایل های اجرایی انواع سازه ها با فرمت اتوکد

حجم کل:۱٫۱۶ GB  

ارائه شده در یک DVD

لیست جزییات پروژه های موجود در محصول کد D2-M-01:

این محصول شامل مجموعه ای از پلان ها ، برش ها ، نما ها و دتایل های اجرایی با فرمت Autocad 2000 (جهت اجرا در تمام ورژن های اتوکد) با موضوعات زیر است :

۱-     پروژه طراحی فنی (پروژه درس طراحی فنی مقطع کارشناسی) رشته ساختمان

۲-  مجموعه ای کامل از طرح های آماده مبلمان مورد استفاده در پلان ، برش و نما (مبلمان سرویس بهداشتی ، اتاق خواب ، باغچه ، پارکینگ ، درب و پنجره ، انسان ، حیوانات ، آشپزخانه و …)

۳-     چندین پلان مجتمع مسکونی به همراه برش و نما

۴-     نقشه های اجرایی و کامل مجتمع مسکونی ۱۹ طبقه بتنی

۵-     پلان مجتمع های تجاری به همراه برش و نما

۶-     پلان مجتمع های اداری به همراه برش و نما

۷-     نقشه های اجرایی مدرسه ۸ کلاسه

۸-     پلان مجتمع های تفریحی به همراه برش و نما

۹-     پلان رستوران به همراه برش و نما

۱۰-پلان ویلایی به همراه برش و نما

۱۱-پلان فضاهای فرهنگی به همراه برش و نما

۱۲-نقشه های شهری

۱۳-نقشه فضاهای صنعتی

۱۴-انواع دتایل های اجرایی

و….

قابل استفاده برای آموزش و ارائه توسط دانشجویان مهندسی عمران و ساختمان و معماری

برای خرید  مجموعه پلان ها ، برش ها ، نما و دتایل های اجرایی انواع سازه ها با فرمت اتوکد کلیک کنید

برای اطلاع از سایر پروژه های آماده سایت به این لینک مراجعه نمایید.

مبدع تیرچه های کرمیت

مبدع تیرچه های کرمیت شخصی به نام جعفر کرمی(به ضم کاف) بوده و وجه تسمیه کرمیت به این علت است نه چیز دیگری.
فعلا این تیرچه ها در اسکلت فلزی به کار می رود چون در اسکلت بتنی اگرکرمیت استفاده شود با اینکه برای دیافراگم سقف نیازی به شمع نخواهد بودولی چون تیر ها هم هنوز آرماتور خالی هستند و برای بتن ریزی نیاز به قالببندی زیر کار و به تبع آن شمع گذاری زیر قالب ها دارند پس در واقع علتاصلی کرمیت که همانا حذف شمع بود بی فایده میشود.
ببینید پلاستوفوم، سفال سقفی، بلوک سیمانی(فکر کنم منظور شما از بلوک بتنیهمین بود)و هر نوع بلوک دیگر فقط نقش قالب را دارند برای آن قسمت از سقفکه در آن قسمت احتیاجی به بتن نیست. یعنی در واقع اگر پس از گیرش نهاییبتن این قالب ها برداشته شود به هیچ جایی بر نمی خورد بهتر هم هست چونهمین سفال سقفی چیزی در حدود ۱۰۰ کیلوگرم بر متر مربع وزن به ساختماناضافه میکند. پارامتر اصلی نیروی زلزله هم همین وزن ساختمان است.

بقیه در ادامه مطلب….

پلاستوفوم از این جهت مناسب است که با همان کارایی بسیار سبک است یعنی۵/۳کیلوگرم بر مترمربع بر ساختمان وزن وارد می کند پرت ندارد و براحتی برایکنج ها و قناسی ها جاگیر میشود دست کارگر و بنا را نمی برد و یک سقف ۲۰۰متری را در یک نصف روز می توانند با پلاستوفوم پر کنند. بهانه مخافانپلاستوفوم اول این بود که این قالب زود آتش می گیرد بعد که کارخانه ها آنرا کند سوز کردند به گونه ای که فقط جمع می شود و مشتعل نمی شود بهانهاوردند که این قالب ها در هنگام اتش سوزی گاز سیانور متصاعد می کند. بههمین دلیل برخی مناطق شهرداری گفته اند در صورت استفاده از یونولیت بهاندازه ۵ سانت بایستی زیر یونولیت سقف کاذب کار شود یا اینکه با گچ و خاکپر شود. این موضوع هم حکایت تکنولوژی جدید است و مخالفان همیشگی آن.
من خوب یادم هست که همین سقف های تیرچه بلوک را هم در مقایسه با طاق ضربینمی پسندیدند و می گفتند این سقف ایتال ها(ان موقع اینجور عنوان می شد) باسفال توخالی کار می شود و قدرت طاق ضربی را ندارد. این حرف را بنایی میزدکه وقتی می خواست شماره تیر آهن را حساب کند طول دهانه را ضرب در ۴ میکردو مثلا برای دهانه ۴ متری میگفت تیر آهن ۱۶ و …
در مورد حذف کش هم البته ادعای شرکت کرمیت همین هست ولی بین علما اختلافهست که واقعا آیا تیرچه های کرمیت می تواند نقش کش را در سازه بازی کند یانه؟ ولی قدر متیقن اینکه نیروی زلزله ای که یک تیر اهن تحمل میکند با یکتیرچه هرچند فولادی قابل مقایسه نیست.

کلا دیافراگم سقف صفحه ای است کهبایستی هنگام وارد شدن نیرو به صورت صلب عمل کند به این مفهوم که وقتیمثلا نیروی زلزله وارد میشود فاصله بین دو جوینت (محل اتصال المان هایافقی و عمودی )تغییر محسوسی نکند و ثابت باقی بماندو این نیرو باعث شود کهسقف یکپارچه (با همه جوینت هایش) حرکت کند.
طاق ضربی نوعی از سقف است که نیرویعمودی وارد بر آن (توسط بار مرده خود سقف و بار زنده روی آن) را به خاطرقوس ۵ سانتی که بین هر دو تیرآهن دارد به دو مولفه افقی و قائم تبدیل میکند بنابر این صفحه های طاق ضربی علیرغم اینکه با آجر و ملات گچ و خاک بههم چسبیده اند به علت همان قوس کم، نیرو را به تیرآهن وارد کرده و مانع ازایجاد نیرو بین سطوح دو آجر که با ملات ضعیف پر شده اند می شود. این سقفالان با توجه اینکه نیروی زلزله تعیین کننده تر است چندان به کار نمی آیدمگر برای ساختمان های بنایی یا ساختمانهایی که در مناطق کم خطر هستند.
سقف های ایتال (تیرچه بلوک) عبارت است از تیرچه هایی که بین تیر ها قرار میگیرند و با قرار دادن بلوک هایی بین آنها بتن به ضخامت ۵ سانت روی آن می ریزند با اینکار در واقع تیر هایی با مقطع T ساخته شده است که از بالا به هم متصل شده است: TTTTT المان افقی این T ها همان ۵ سانت بتن به کمک آرماتور بالایی تیرچه است و المان عمودی این Tهابتن ریخته شده بین قالب ها(سفال، یونولیت و …) به علاوه آرماتور هاییپایینی تیرچه و خود بتن تیرچه است. حالا در کرمیت به جای تیرچه با آرماتورهای پایینی و بتن تیرچه از ورق فولادی استفاده می کند که در زمان بتن ریزیتوان باربری و ایستایی را داشته باشد.
در سیستم کامپوزیت (که فقط در اسکلت فلزی به کار می رود) به جای تیرچه از تیر آهن استفاده می شود و از همان ابتدا زیر المان افقی آن T هارا با ورق فلزی به عنوان قالب می بندند و روی آن را یک مش فولادی بسته وبتن می ریزند.(بعد از گیرش بتن قالب را بر می دارند) بنابر این بال فوقانیتیر آهن در ۷ الی ۱۰ سانت (بسته به طراحی) بتن مدفون می شود و قسمت عمدهای از جان تیر آهن و بال تحتانی آن به صورت آزاد از زیر سقف دیده می شود واین خود فضایی برای عبور لوله ها و کانال های تاسیساتی ایجاد می کند کهبتوان آن را با سقف کاذب مخفی کرد.
سیستم دال بتنی هم (که کمتر مورداستفاده قرار می گیرد) عبارت از یک مش فولادی است که زیر آن قالب بسته وبه ضخامت طراحی بتن می ریزند. این سیستم اکنون بیشتر به صورت پیش ساختهاستفاده می شود.
اینها موارد عمده و کلی سقف ها بودندو در هر کدام در برخی جزئیاتشان می شود تغییراتی را اعمال کرد. مثلا درسقف تیرچه بلوک به جای تیرچه معمولی، کرمیت به کار برد. یا به جای بلوکسفالی، یونولیتی به کار گرفت و …
بنابر این طاق ضربی کرمیت یعنی اینکهبه جای تیر آهن های طاق ضربی از تیرچه کرمیت استفاده می کند و بقیه اشهمان ضربی است. فراموش نکنیم کرمیت فقط یک نوع تیرچه است.

توسعه و انتشار توسط www.saze20.ir

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

احداثساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین، معماران مسئولیتتهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ محور اصلی مسئولیت عبارتاست از:

الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد

باتوجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا” بصورت فلزی یا بتنیبوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه ۲۸۰۰زلزله ایران ساخته میشود، آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می توانددرتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد.

مزایای ساختمان فلزی:

بقیه در ادامه مطلب….

مقاومتزیاد: مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتنبزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ،ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد .

خواصیکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواختبودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجیتحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریباطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .

دوام : دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود .

خواصارتجاعی : خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ مماناینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حالاینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

شکل پذیری : از خاصیت مثبت مصالحفلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابیاست ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد وشکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که درهنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیریمیکند.

پیوستگی مصالح : قطعات فلزیبا توجه به مواد متشکله آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنیصدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ،ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا” ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .

مقاومتمتعادل مصالح،مقاومت : مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان و در برش نیز خوب ونزدیک به کشش و فشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششیقابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انهاکوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی ازان قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولیدر کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالا تحت نیروی کششیقرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.

انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعاتپرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجارسطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمانکلا” ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعثویرانی ساختمان خواهد شد .

تقویتپذیری و امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسباتاشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و …. میتوان با جوش یا پرچ یاپیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تمهیدات لازم قابل اجراء است .

سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

وزنکم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰ کیلوگرم برمترمربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر مترمکعب تخمین زد ، درحالی که درساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم برمترمربعیا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

اشغالفضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهایساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطحاشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .

ضریبنیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی دراجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی وغیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحملکند . در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتراز قابهای فلزی است . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاهو صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است . درحالیکه درساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریودارتعاش زمین نسبتا” بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند وبرعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتردارند.

عکس العمل ساختمانها درمقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطافپذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ،پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.

معایب ساختمانهای فلزی:

ضعفدر دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگردکای اسکلت فلزی از ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان بهخطر می افتد .

خوردگی و فساد فلز درمقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جویخورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .

تمایل قطعات فشاری به کمانش : باتوجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا” کوچک است ، تمایل بهکمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

جوشنامناسب : در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچصورت میگیرد . استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجاتاقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهایمتداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ،استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر ، گرانبودن هزینه آزمایش جوش و …. بزرگترین ضعف میباشد.

تجربهثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصاتفنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ای بهتر دربرابر بارهای وارده و نیروی زلزله است.

منابع:

–         بتن و بتن فولادی ، دکتر شمس الدین مجابی

–         رفتار و طرح لرزه ای ساختمانهای بتن مسلح و فلزی ، عباس تسنیمی

–          طرح و محاسبات ایستائی – آرگ مگردیچیان

–         آئین نامه ۲۸۰۰ و بتن ایران

–          سازه های فلزی ، شاپور طاحونی

توسعه و انتشار توسط www.saze20.ir

معایب و محاسن تیرهای لانه زنبوری

معایب تیرهای لانه زنبوری :

اگرچه بحث های بسیاری پیرامون تیرهای لانه زنبوری ، اخیرا مطرح شده است و بهعقیده گروهی از طراحان به علت مسائل اجرائی آن ، خصوصا جان تیر و اتصال آنتوسط جوش(زیرا همانگونه که می دانیم، اتصالات نقش کلیدی و تعیین کننده ایرا در انتقال بار از یک عضو به عضو یا اعضای دیگر دارند و در صورت اجراینا مطلوب آن، به میزان زیادی از باربری یا مقاومت المان سازه ای کاستهخواهد شد در نتیجه مساله نظارت موثر بر اجرای عملیات جوشکاری ، اهمیتبسزائی در کیفیت کلی سازه خواهد داشت.) همچنین ضعفی که در ناحیه جان تیردر اثر کاهش مساحت آن وجود دارد از نقاط ضعف این تیرهاست.

بقیه در ادامه مطلب….

مسالهلهیدگی جان (web crippling) نیز در قسمت اتصال مقطع برش شده وجود دارد، کهبسیار حائز اهمیت می باشد . در نواحی که خصوصا بار متمرکز وجود دارد و یانزدیکی تکیه گاه ها که برش عامل موثری است ، کنترل لهیدگی جان نباید موردتوجه بیشتری قرار گیرد ، زیرا در این نواحی مقاطع حالت بحرانی تری نسبت بهسایر قسمت ها دارند. البته قسمت اعظم این کاستی ها را می توان با استفادهصحیح و بهینه ورق های تقویتی برطرف نمود و بعضا در مواردی که باز هم علیرقم همه تدابیر اتخاذ شده، اساس مقطع لازم بدست نیامده باشد، از تیرهایلانه زنبوری دوبل می توان استفاده نمود . در نگاهی محتاطانه ، استفاده ازتیر های لانه زنبوری از ضریب اطمینان یا ایمنی (safety factor) کمتری نسبتبه سایر مقاطع برخورد دارند . اما استفاده گسترده از این نوع تیرها به سببمزایائی که آنها را به اختصار بر شمردیم ، هنوز هم در مقیاس وسیعی ازکارهای ساختمانی متداول است.

تیرهای لانه زنبوری و محاسن استفاده از آنها :

بیشترینمزیت تیرهای لانه زنبوری که در حقیقت مقطعی غیر فشرده است ، در مقایسه باسایر مقاطع استاندارد(فشرده) ایجاد ممان اینرسی نسبتا خوب آن حول محور قویتیر(X) می باشد که به سبب ایجاد فاصله بالها از محور خنثی و افزایش ارتفاعتیر می باشد، بنابر این مقاومت خمشی تیر که مهمترین نقش آن نیز می باشدافزایش یافته ،همچنین سختی آن نیز بیشتر می گردد. .از آنجائیکه جاناینگونه تیرها در قسمتها ئی توخالی است ، در نتیجه باعث خواهد شد که وزنسازه به میزان قابل توجهی کم گردد .در اثر کاهش وزن سازه ، مولفه هاینیروی زلزله که ارتباط مستقیم با وزن سازه (weight) دارند نیز کم می گردندو در نتیجه ساختمان ایمن تر خواهد بود و عملکرد مناسبتری را توام باانعطاف پذیری بیشتر در بر خواهد داشت .

حتیاین کاهش وزن در تیرها ، باعث کاهش وزن مرده ساختمان (dead load)خواهدگردید ، که در نتیجه آن بار کمتری به عناصر اصلی سازه، خصوصا ستون ها واردخواهد گردید .

از سوی دیگر بهینه ترینوضعیت در طراحی سازه ها، اقتصادی بودن آن می باشد که در تیرهای لانهزنبوری به دلیل آنکه مقطع هر تیر به صورت زاویه دار ( زیگ زاگ ) توسطدستگاه برش بریده می شود ،و سپس با جابجایی دو قسمت آن نسبت به هم تیر بهصورت لانه زنبوری در خواهدآمد، صرفه جوئی نسبی در مصرف فولاد صورت خواهدگرفت.

از لحاظ تاسیسات ساختمان نیزاینگونه تیرها مورد استقبال قرار می گیرند ، زیرا که می توان از فضاهایخالی در جان تیر برای عبور لوله های تاسیسات و یا کابل های برق استفادهنمود. و این موضوع شاید یکی از نقاط قوت منحصر به فرد اینگونه تیرهاست . ملاحظه می شود که تیرهای لانه زنبوری با توجه به مطالب ذکر شده به میزانچشمگیری از ارتفاع سقف می کاهند که خصوصا در مواقعی که طر ح های معماریمحدودیت زیادی را در ساختمان به صورت اعم و در ناحیه سقف به صورت اخص بهطراحان سازه تحمیل می کنند ، و به هیچ عنوان افزایش ضخامت سقف ممکن و میسرنباشد ، تیرهای لانه زنبوری بهتر از سایر مقاطع نورد شده نقش انتقال باررا به سایر عناصر بازی خواهند کرد . حتی در مواردی که تیر با ارتفاعمتغییر مورد نیاز است ، مانند بعضی از سازه های صنعتی و یا تیرهای مورداستفاده در تیر ریزی بام ، با تغییر برش تیر ،تیر مورد نظر را بسیار سادهو ارزان می توان آماده نمود، که این کار تنها با برش مورب زیگ زاگها درجان تیر ممکن خواهدشد . مزایای فوق الذکر باعث ترغیب طراحان در استفاده ازتیرهای لانه زنبوری میشود و به عنوان گزینه مطلوبی مورد استفاده همه جانبهقرار می گیرد .

با وجود داشتن محاسن ، مهندسان با تجربه و پیمانکاران آینده نگر سعی می کند که هیچگاه از تیرهای لانه زنبوری استفاده نکنند.

توسعه و انتشار توسط www.saze20.ir

منشا زلزله ها

مقدمه
چند سالی است که وقوع زلزله های متعدد با قدرت و بزرگی های متفاوت در نقاط مختلف دنیا توجه جهانیان و مخصوصا مهندسان و معماران و دست اندرکاران امر ساخت و ساز (شهری و روستایی) را به خود جلب کرده است. به طور متوسط در هر سال حدود ۱۰ هزار نفر در اثر زلزله جان خود را از دست می دهند . بر اساس مطالعات انجام شده توسط سازمان علمی فرهنگی ملل متحد (یونسکو) تلفات مالی ناشی از زلزله از سال ۱۹۲۶ تا ۱۹۵۰ بالغ بر ۱۰ میلیارد دلار بوده است. در همین محدوده زمانی شهرها و روستاهای بسیار زیادی بر اثر زلزله با خاک یکسان شده‌اند. بزرگی بعضی از این زلزله ها حتی بیش از ۸ درجه در مقیاس ریشتر۱ بوده است. به عنوان نمونه شهرهای عشق آباد ترکمنستان (۱۹۴۸)، آگادیر مراکش در ساحل اقیانوس آتلانتیک (۱۹۶۰)، اسکوپیه مقدونیه (۱۹۶۳)، تانگ شان در کشور چین (۱۹۷۶)، مکزیکو سیتی (۱۹۸۵) را می توان نام برد و در پایان می توان زلزله ویرانگر اخیر بم را مثال زدکه با قدرتی در حدود هفت درجه در مقیاس ریشتر در مدت چند ثانیه جان و مال بیش از ۳۰ هزار نفر از هموطنان عزیزمان را براحتی هرچه تمامتر گرفت.

ادامه مطلب….

منشا زلزله
با توجه به توضیحات فوق و با عنایت به این مهم که در اکثر مناطق کشورمان بدلیل شرایط خاص زمین شناختی و موقعیت جغرافیایی، با خطر وقوع زلزله با شدت های مختلف رو به رو هستیم و به طور کلی ایران از کشورهای لرزه خیز دنیا محسوب می‌شود، از این رو شناخت و مطالعه علل و عوامل وقوع زلزله که از اساسی ترین مسائل مورد بحث مهندسی عمران در شاخه مهندسی زلزله به شمار می آید، اهمیت خود را بیش از پیش نشان می دهد. در این زمینه علل و عوامل مختلفی به عنوان منشا زلزله ها شناخته شده‌اند. از جمله مهمترین این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱ –واکنش های درون زمینی و حرکت صفحات تکتونیکی زمین (Plate Tectonics)
۲- – فعالیت آتشفشان ها
۳- – آزمایش ها و انفجارهای هسته ای و اتمی
۴- –ذخیره کردن آبهای سطحی و شکسته شدن سد های عظیم آب
۵- – فرو ریختن غارهای زیر زمینی و…
اما در میان عوامل فوق، نظریه حرکت زمین ساخت صفحه ای (Plate Tectonics ) در بین لرزه شناسان بیشترین مقبولیت را یافته است و در واقع عامل ایجاد حدود ۹۵ درصد از زلزله های بزرگ در جهان به حساب می آید و به عبارت دیگر سایر عوامل ایجاد زلزله، خود تابعی از این عامل هستند .
با پیشرفت سریع علم و تکنولوژی و با انجام اولین مسافرت به دور کره زمین و تهیه نقشه اولیه سطح زمین و سواحل قاره ها در قرون پانزدهم و شانزدهم، شباهت بسیار عجیب بین سواحل غربی آفریقا و شرقی آمریکای جنوبی و تطبیق و جفت شدن آنها مطرح شد. در اویل قرن بیستم منشا کوه زایی برای کوه های جوان زمین و تطبیق کوه های جوان در طرف اقیانوس اطلس دلایلی برای حرکت قاره ها و نظریه جابجایی آنها عنوان شد و تحقیقات پیرامون آن توسط آلفرد وگز سبب شد که بالاخره وی نخستین کسی باشد که توانست موضوع یکی بودن قاره ها را در ابتدا و حرکت آنها طی سالیان دراز را مطرح و پیگیری کند. بر این اساس در حدود ۲۰۰ میلیون سال قبل، قاره ها به هم اتصال داشته و یک قاره واحد بنام پانگه آ(Pangaea)را تشکیل می دادند.
بر اساس نظریه فوق سطح زمین از یک پوسته سخت به ضخامت ۷۰ تا ۱۵۰ کیلومتر (ضخامت متوسط ۱۰۰ کیلومتر )تشکیل شده است که آن را سخت کره (Lithosphere) می نامند . در زیر لیتوسفر در درون زمین یک لایه با حالت خمیری و داغتر و البته ضعیف تری نسبت به لیتوسفر بنام مذاب کره (Asthenosphere) قرار دارد.پوسته زمین در بعضی مناطق جغرافیایی بریده شده و صفحاتی را بوجود آورده است که این صفحات بی حرکت نبوده و روی گوشته خمیری زمین سر می خورند و در نتیجه وضعیت نسبی و مرز بین آنها همواره در حال تغییر است.
این صفحات به دو نوع کلی قاره ای و اقیانوسی تقسیم می شوند که قاره ها روی پوسته گرانیتی نسبتا سبکی به ضخامت حدود ۴۰ کیلومتر و اقیانوس ها روی پوسته بازالتی متراکم تری به ضخامت تقریبی ۷ کیلومتر قرار دارند.حرارت درون زمین از مهمترین عوامل حرکت و جا به جایی این صفحات است. ابعاد صفحات اقیانوسی و موقعیت آنها در حال تغییر است و ماده سازنده آنها در حال تجدید . البته لازم به ذکر است که سرعت ایجاد و گسترش صفحات با مقیاس سانتیمتر در سال اندازه گیری می‌شود.
حرکت هر چند کند صفحات باعث انباشت انرژی در صفحات زمین ساخت می‌شود و در اثر رها شدن ناگهانی این انرژی و انتشار امواج ارتعاشی در محل برخورد صفحات با همدیگر، در سطح زمین زلزله های ویرانگری رخ می دهد.
اگر این صفحات به هم نزدیک شوند، در محل برخوردشان موجب کوه زایی می شوند مثل حرکت صفحات ایران و عربستان به طرف هم که در محل برخوردشان سلسله جبال زاگرس را بوجود آورده اند . ولی اگر این صفحات از هم دور شوند باعث ایجاد شکاف می شوند به عنوان نمونه شکاف وسط اقیانوس اطلس از این نوع است. صفحات اقیانوسی و قاره ای تفاوت های عمده ای با هم دارند از جمله اینکه صفحات اقیانوسی در محل برخورد در بعضی مناطق در زیر همدیگر فرو رفته و صفحه زیرین وارد لایه مذاب زمین شده و بعدا به مرور خود هم ذوب می‌شود و این صفحات در حاشیه شیارهای بر آمده با نوار های بزرگ آتشفشانی موسوم به پشته اقیانوسی که از کف اقیانوس ها عبور می کنند ایجاد می شوند، اما بر خلاف این صفحات، صفحات قاره ای در پشته تشکیل نمی شوند و در گوشته هم فرو نمی روند . تفاوت دیگر این دو نوع صفحه از نظر سن، جنس و ترکیب شیمیایی است .
سن قاره ها نسبت به صفحات سازنده کف اقیانوس ها بسیار زیادتر بوده و در حدود یک میلیارد سال بیشتر است در حالی که سن صفحات اقیانوسی از ۲۰۰ میلیون سال تجاوز نمی کند. قاره ها همچون چوب پنبه روی آب به طور سرگردان در حرکتند و این حرکت تابع سیالی است که آنها را با خود می کشاند و مثل همان چوب پنبه هیچگاه در سیال (گوشته مذاب زمین)فرو نمی روند.
در نظریه زمین ساخت صفحه ای یا تکتونیک صفحه ای، کره زمین به هفت صفحه اصلی تقسیم شده است :۱- صفحه آفریقا ۲- صفحه اوراسیا (ورازی) ۳- صفحه اقیانوس هند ۴- صفحه اقیانوس آرام ۵- صفحه قطب جنوب ۶- صفحه آمریکا ۷- صفحه نازکا. در این نظریه، قاره ها نقش خاصی را بر عهده دارند. قاره ها همراه با صفحاتی که روی آنها قرار دارند از هم جدا می شوند، تغییر مکان می دهند ولی هیچگاه در گوشته فرو نمی روند. وقتی دو قاره بهم نزدیک شوند و بهم برخورد کنند در محل برخورد، انسداد و جوش خوردگی بوجود می آید. مثلا وقتی هندوستان از آفریقا جدا شد به صورت قطعه از آفریقا به طرف شمال به حرکت در آمد و در حدود ۴۰ میلیون سال قبل به آسیا برخورد، عظیم ترین رشته کوه جهان یعنی رشته کوه تبت – هیمالیا بوجود آمد . در نتیجه آسیا به شکل جدید در آمد زیرا هند به قاره آسیا جوش خورد و زایده مثلثی جنوب آسیا تشکیل شد. امروزه از این برخورد اثری بر جای مانده که رودخانه یالونگ تسانگپو (Yalong Tsangpo )در نزدیکی آن جریان دارد و می توان آن را محل التیام و جوش خوردگی دانست. اصولا در محل این جوش خوردگی ها ،گسل های فراوانی وجود دارد که بعضا زلزله های بسیار شدیدی در آنها رخ می دهد . البته باید دانست که واقعه برخورد هند به آسیا منحصر به فرد نیست، تمام قاره آسیا از قطعاتی درست شده است که تدریجا و طی مراحلی به آن چسبیده اند. ایران هم قطعه ای از اَبَر قاره گندوانا به شمار می رفته و احتمالا طی دوره کربونیفر یا تریاس به آسیا چسبیده است. البته قاره های اروپا و آفریقا نیز بارها به هم برخورد کرده‌اند و از آخرین برخورد آنها کوه های آلپ تشکیل شده است. زمین شناسان پیش بینی می کنند که برخورد بعدی لااقل در ۲۰ میلیون سال آینده اتفاق خواهد افتاد و مدیترانه را از بین خواهد برد . از تمام این برخورد ها آثار التیام و جوش خوردگی به جای مانده است.
با وجود شناخت عوامل اصلی ایجاد زلزله ها در جهان ، هنوز روش یا برنامه خاصی برای پیش بینی زمان دقیق وقوع زلزله ها که می تواند تا حدود بسیار زیادی به کاهش تلفات وخسارات جانی و مالی ناشی از آن کمک کند، وجود ندارد . بنابراین مهمترین کاری که در مواجهه با زلزله ها می توان انجام داد این است که تا حد امکان کاری کنیم که میزان تلفات و خسارات مالی و جانی ناشی از آن به حداقل مقدار خود برسد زیرا به هیچ وجه نمی توان مانع از وقوع زلزله شد که صد البته در این میان کاهش تلفات جانی در اولویت قرار دارد . از جمله مهمترین این اقدامات رعایت اصول صحیح مهندسی در امر ساختمان سازی و اجرای تمام مراحل ساخت و ساز از ابتدای امر تا پایان کار اجرایی بر اساس قوانین و ضوابط ملی و بین المللی موجود در این زمینه است. چیزی که متاسفانه امروزه در بسیاری از موارد بدلیل ندانم کاری و سهل انگاری عمدی یا سهوی مسئولان و ناظران امر آن طوری که باید صورت نمی‌گیرد. کاری که به جرات می توان گفت که مردمان سرزمین آفتاب تابان و خیلی از کشورهای دیگر دنیا با برنامه ریزی مدون و منطقی و با اختصاص دادن بودجه لازم، به این مهم دست یافته اند. این کشورها با بکارگیری روش های صحیح و اصولی ساختمان سازی ،آموزش دادن و آشنا کردن مردم با راهکارهای مواجهه با زلزله و کارهای دیگر از این دست توانسته اند فرهنگ زلزله را در میان مردمان خود به خوبی جا بیندازند. به عنوان مثال در یکی از شهرهای ژاپن زلزله حدودا ۷ ریشتری یک نفر کشته داشته است در حالی که در زلزله بم ما ۳۰ هزار کشته داشتیم که این مثال خود گویای همه ناگفته ها در مورد ساخت و ساز غیر اصولی در کشورمان است.
پی نوشت
۱ – مقیاس ریشتر معرف انرژی آزاد شده توسط یک زلزله است.مثلا انرژی زلزله ای به بزرگی ۵/۸ ریشتر معادل انرژی آزاد شده از انفجار ۳۰ میلیون تن TNT است. زلزله با بزرگی ۲ ریشتر معمولاً کوچکترین زلزله ای است که توسط انسان حس می‌شود. بزرگی ریشتر با دامنه موج زلزله ثبت شده توسط لرزه نگار به صورت لگاریتمی تغییر می کند ، یعنی ازدیاد بزرگی ریشتر به اندازه یک واحد متناظر با ۱۰ برابر شدن دامنه موج و تقریبا ۳۱ برابرشدن مقدار انرژی رها شده بوسیله زلزله است.
۲ – گسل معرف صفحه ای است که حرکات زمین در طول آن رخ می دهد و مبدا حرکت زمین در یک زلزله از آن ناشی می‌شود.

سید سعید حسینی (کارشناس سازه)

توسعه و انتشار توسط www.saze20.ir

استفاده از مصالح جدید به جای فولاد

استفادهاز مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا بهشدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت‌ها از یک ماده چسباننده (اکثراًاپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوعکربن، شیشه، آرامید و … باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن کامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالیآنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت‌های FRP دربتن‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است

لازمبه ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئلهبسیار جدی تلقی می‌گردد. تاکنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماسو مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدیگردیده‌اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایطبارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یکسازه بتن‌آرمه معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمانطولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک‌ها، اسیدها و کلرورها قرارمی‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که درداخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن وریختن پوسته بتن می‌گردد.

…..

ادامه مطلب

منبع : www.saze20.ir

تاکنونتکنیک‌هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و بهکار رفته است که در این ارتباط می‌توان به پوشش میلگردها توسط اپوکسی،تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود هر یکاز این روش‌ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه‌ها موفق بوده‌اند. به همینجهت به منظور حذف کامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن‌آرمهبه حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوفگردیده است. در همین راستا کامپوزیت‌های FRP (پلاستیک‌های مسلح به الیاف) از آنجا که به شدت در محیط‌های نمکی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاومهستند، موضوع تحقیقات گسترده‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد دربتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

لازمبه ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها درمقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت‌های FRP نظیر مقاومتکششی بسیار زیاد (تا ۷ برابر فولاد)، مدول الاستیسیته قابل قبول، وزن کم ،مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی وچسبندگی خوب با بتن، مجموعه‌ای از خواص مطلوب را تشکیل می‌دهد که بهجذابیت کاربرد FRP در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیرمشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطه شکست،مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده‌اند که امروزه موضوع تحقیقاتگسترده‌‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص درسازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

باتوجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربردکامپوزیت‌های FRP در بتن‌ سازه‌های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و بهخصوص منطقه خلیج‌فارس، تحقیقات گسترده‌ای صورت پذیرد. در همین راستا مناسباست که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت‌های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) ومیزان مناسب بودن آنها برای سازه‌های دریایی که در منطقه خلیج‌فارس احداثشده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش‌های گسترده تئوریک بر رفتارسازه‌های بتن‌آرمه متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت‌های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربیمناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن‌آرمه مسلح بهکامپوزیت‌های FRP صورت پذیرد.

لازم بهذکر است که چنین تحقیقاتی در ۱۰ سال اخیر در دنیا صورت گرفته که نتیجه اینتحقیقات منجمله آئین‌نامه ACI-440 است که در چند سال اخیر انتشار یافتهاست. با این وجود کامپوزیت‌های FRP در ایران کماکان ناشناخته باقی ماندهاست و به خصوص کاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌های ساحلی و دریایی کاملاًدور از چشم متخصصین و مهندسین ایرانی بوده است. تحقیقاتی که در این ارتباطصورت خواهد گرفت، می‌تواند منجر به تهیه دستورالعمل و یا حتی آئین‌نامه‌ایجهت کاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان یک جسم مقاوم در مقابل خوردگی درسازه‌های بندری و دریایی ایران گردد. این حرکت می‌تواند فرهنگ کاربرد اینماده جدید در بتن‌آرمه ایران را بنیان گذارد و از طرفی منجر به صرفه‌جویی‌میلیاردها ریال سرمایه‌ای ‌شود که متأسفانه همه ساله در سازه‌های بتن‌آرمهاحداث شده در مناطق جنوبی ایران (به خصوص در مناطق بندری و دریایی)، بهجهت خوردگی میلگردها و تخریب و انهدام سازه بتنی، به‌هدر می‌رود.

اثر طراحی و اجرای اتصالات جوشی بر آسیب پذیری لرزه ای سازه های فولادی

چکیده

باگذشت حدود ۵۰ سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ایران هنوز نقایص زیادی در اجرای ساختمانهای فولادی جدید مشاهده می شود. در یک بررسی اولیه عوامل زیر را می توان به عنوان دلایل اصلی نقایص ذکر کرد:

۱- عدم طرح دقیق اتصالات جوشی با توجه به عملکرد مورد نظر آنها

۲- عدم انطباق اجرای معمول ساختمان با آیین نامه ها و دستورالعملها

۳- کیفیت پایین جوش به علت عدم وجود آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای مهندسان و جوشکاران

۴- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور.

در این مقاله بعد از مرور خرابیهای سازه های فولادی در زلزله های گذشته ایران و جهان سعی گردیده تا طراحی و اجرای معمول و سنتی سازه های فولادی جوش شده در کشور با حالت قابل قبول آن مقایسه گردد. برای این منظور از آیین نامه های معمول طراحی سازه های فولادی ایران و آیین نامه های طراحی کشورهای صنعتی زلزله خیز استفاده شده تا مشخص شود که چه مواردی از اجرا یا آیین نامه ها و دستورالعملهای اجرایی همخوانی ندارد. علاوه بر آن مطالعه ای بر روی نقاط ضعیفی که ناشی از اجرای جوش می باشد انجام گرفته و در پایان پیشنهاداتی برای بهبود وضع موجود و کاهش خطرات ناشی از زلزله ها در این نوع سازه ها ارایه گردیده است.

…..

ادامه مطلب

منبع : www.saze20.ir

 مقدمه

سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربرساخته شده از نیم رخهای فولادی یا ورق می باشد که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل یافته ای که برای تولید نیمرخ های فولادی به کار گرفته می شود این مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضای مرکب از نیمرخ و ورق برای یکپارچه نمودن اعضا(شامل تیر و ستون و مهاربندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرد.وسایلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر به کار می رود شامل پیچ و پرچ و جوش است.در این میان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ(۱۹۹۴)تصور بر این بود که در صورت رعایت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی این سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع این زلزله این فرض رازیر سوال برد.در این زلزله مشاهده شد که در بسیاری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک یا یعضا شکست شده است.اسن مساله باعث شد تا تحقیقات گسترده ای در مورد علت این پدیده صورت گیرد که این تحقیقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف دیگر مشاهده و تحقیق درباره وضعیت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ایران از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان هنوز نقایص زیادی در این زمینه مشاهده می شود.

عملکرد لرزه ای ساختمانهای فولادی

براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هایی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمایند.با توجهبه منحنی نیرو-تغییر مکان سازه ها و توجه به این مطلب که سطح بین منحنی نیرو-تغییرمکان و محور تغییرمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد.فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند میزان زیادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده است که در سازه های فولادی در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و یا انهدام خواهد شد.در زلزله منجیل (۱۳۶۹) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخریب کامل شدند. رفتار این سازه ها در این زلزله ثابت کرد که در بسیاری از موارد سازه های موجود دارای سیستم مقاوم زلزله مناسبی نیستند.استفاده از تیرهای خورجینی(تیرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سیستم حاصل و مدل صحیح برای این اتصالات باعث شده این سیستم از نظر مهندسی زلزله بسیار آسیب پذیر تلقی گردد.درس حاصل از این زلزله کیفیت پایین ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخیر تلاشهایی برای اصلاح آن به عمل آمده است.در زلزله نورث ریچ آمریکا مشاهده شد که در بسیاری ازساختمانهای فولادی اتصال تیرها و ستونها دچار ترک و یا بعضا شکست شد.بیشتر این ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است.

صنعت جوشکاری ساختمان در ایران

با گذشت ۵۰ سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر(۸۰-۱۳۷۰)از نظر تعداد ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایرن به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروز انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل، موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود :

۱- عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها

۲- کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان

۳- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور

۴- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها

۱- عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها

در بسیاری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده در آیین نامه تطابق ندارد.این موارد ناشی از موارد متعددی است که از میان آنها به موارد زیر می توان اشاره کرد:

الف) آشنا نبودن مهندسین سازه به مسایل اجرایی و در نتیجه ارایه نقشه ها و 

جزییات غیرقابل اجرا

ب) گران تر بودن هزینه اجرای جزییات آیین نامه نسبت به روش سنتی اجرا

پ)آگاه نبودن کارفرما و یا مهندس مجری طرح به جزییات آیین نامه و عدم 

توانایی در تمیز دادن حالات مختلف از یکدیگر

بعد از اجباری شدن آیین نامه۲۸۰۰درسال (۱۳۶۸) اهمیت وجود سیستم مقاوم در برابر زلزله از یک طرف و محدودیتهای معماری برای استفاده از سیستم مهاربندی از طرف دیگر باعث استفاده روزافزون از سیستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در این سیستم اتصال تیر به ستون از نوع گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال برش و لنگر از تیر به ستون وجود داشته باشد.در این نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زیرسری که در محل اتصال به ستون برای ایجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجایی که متاسفانه عملیات جوشکاری در محل کارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گیرد کنترل کیفیت جوش بخصوص در هنگام مونتاژ درارتفاع زیاد از سطح زمین حتی به صورت عینی(Visual) امکان پذیر نمی باشد. همچنین معمولا در محل اتصال ورق به ستون به جای جوش نفوذی از جوش گوشه استفاده می شود در نتیجه هنگام زلزله این نقاط علاوه بر تحمل نیروی کمتر در حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی که در یک عضو فشاری ازدومقطع در کنار یکدیگر استفاده می شود باید هم پایداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاهیچ کدام تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای این منظور این مقاطع باید در فواصل مشخص به یکدیگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش یابد. بسیاری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به یکدیگر وصل نمی شوند و در نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بین جوش دومقطع در ستونهای ترکیبی را مقرر نموده است.اما در موارد زیادی مشاهده می شود که فاصله بین جوش ستونها بیشتراز این مقدار است.

۲- کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان

یکی از مهمترین اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشور کیفیت پایین جوشکاری ساختمان می باشد.عوامل مختلفی در این امر تاثیر می گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نیروی انسانی غیرمجرب از عوامل اصلی پایین آمدن کیفیت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتیجه عوامل برشمرده شده مشکلات عدیده ای گریبانگیر اتصالات جوشی می باشد.

در بسیاری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن یا مواد نامناسب دیگر است و یا اینکه روی فلززنگ زده یا رنگ خورده جوش داده می شود.گاه در فاصله بین پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نیز خودداری می شود و یابدون برداشتن گل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهایی که در کارهای ساختمانی بسیار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد این نوع جوش از کیفیت پایینی برخوردار است. در بسیاری از موارد در اثر استفاده از تکنیکهای نامناسب جوشکاری نقایصی چون تابیدگی و پیچش در قطعات اتفاق می افتد.

عیوبی نظیر نفوذ ناقص بریدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفیت باربری قطعات می شود. یکی از متداولترین اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تیرهای لانه زنبوری می باشد.بسیاری از مجریان طرح این تیرها را در وضعیت نامطلوبی در کارگاه ساختمانی مونتاژ می کنند. در بسیاری از موارد جوش میانی تیر از کیفیت پایینی برخورداراست و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت و تقویتهای لازم درمجل تکیه گاه تیر و وسط آن صورت نمی پذیرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نیز از کیفیت پایینی برخوردار است و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .

۳- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور

با توجه به اهمیتی که شهرداری برای مسایلی از قبیل پارکینگ و نورگیرها و مسایلی از این دست قایل است مشاهده می شود که بیشتر توجه مهندسان نیز به این امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسایل سازه ای نمی شود.البته باید به این نکته نیز اشاره شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجویان عمران مهندسینی که از دانشگاه فارغ التحصیل می شوند در این زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسوولیت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته باید به این موارد مساله سختی کار را نیز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسین از انجام بازدید از این جوشها طفره می روند. در نهایت امر اینکه آن طور که از ظواهر امر مشخص است شهرداریها نیز در این زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنند و هیچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند.

۴- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها

بسیاری از کارفرمایان عمل طراحی سازه و ایجاد تمهیدات مقابله با زلزله را یک امر زاید می دانند و تلاش می کنند تا کمترین هزینه ممکن را صرف این کار نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسایل معماری دقت می کنند. این عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسین سازه اهمیت داشته باشد و طرح از حداقل اهمیت برخوردار باشد به خاطر همین موضوع مهندسین سازه اغلب کمترین وقت را صرف این عمل می نمایند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی مبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای یک ساختمان در نقشه های دیگر ساختمانها استفاده می شود. در بسیاری از موارد جزییات اتصالات موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.

نتیجه گیری و پیشنهادات

از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای این سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و … مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این موارد بهترین راه

۱- در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی

۲- بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها

۳- آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهینامه به جوشکاران ماهر ساختمانی

۴- آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسین عمران و یا ایجاد شاخه جدیدی تحت عنوان بازرسی جوش اسکلت برای مهندسین ناظر

۵- تقویت سیستم نظارتی موجود و ایجاد سیستم های نظارتی ناظربر کار مهندسین

منبع : www.saze20.ir

 اتصال خورجینی، مشکل صنعت ساختمان کشور

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

اتصال خورجینی کاربردگسترده ای در ایران دارد که علت آن عمدتا سادگی اجرا، کاهش هزینه، کم کردننیمرخ بال پهن و شماره های بالای نیمرخ IPE است. به طور کلی ساختمان هایفولادی به دلیل نرمی و انعطاف پذیری از پایداری خوبی در برابر نیروهایناشی از زلزله برخوردارند، اما متاسفانه در زلزله های خرداد ماه ۶۹ منجیلو رودبار و زلزله اخیر بم برخلاف انتظار، شدیدا آسیب دیدند و خساراتجبران ناپذیری را به بار آوردند.

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

……

 اتصال خورجینی، مشکل صنعت ساختمان کشور

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

اتصال خورجینی کاربردگسترده ای در ایران دارد که علت آن عمدتا سادگی اجرا، کاهش هزینه، کم کردننیمرخ بال پهن و شماره های بالای نیمرخ IPE است. به طور کلی ساختمان هایفولادی به دلیل نرمی و انعطاف پذیری از پایداری خوبی در برابر نیروهایناشی از زلزله برخوردارند، اما متاسفانه در زلزله های خرداد ماه ۶۹ منجیلو رودبار و زلزله اخیر بم برخلاف انتظار، شدیدا آسیب دیدند و خساراتجبران ناپذیری را به بار آوردند.

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

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

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

از آنجا کهاصل است که جوش باید مقاوم تر از فولاد مادر باشد لذا اگر نیروی جانبیوارد شود باید فولاد پاره شود نه جوش و از آنجایی که جوش ها متاسفانههمیشه ضعیف تر از فولاد عمل می کنند در نتیجه اتصال خورجینی برای سازه جوشمناسب نیست. نبشی های بالا وپایین معمولا حکم عاملی جهت نگهداری تیر برجای خود را دارد و به رغم اینکه اندازه و طول نبشی، ضخامت و طول جوش عواملاصلی در تعیین رفتار بهینه اتصال در هنگام زمین لرزه هستند، اما در طراحیاین اتصال بدون رعایت ضوابط علمی جوش اجرای اسکلت انجام می پذیرد.

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

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

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