دانش مدیا
آرشیو

پیوند ها

:: راهنمای خرید :: شماره حساب ها :: شرايط و قوانين :: پرسشهای متداول
تماس با ما پورتال سازمان آموزش فنی و حرفه ای کشور
حمایت می کنیم
تازه های نقطه‌ ویرگول
آرشیو
تبلیغات
تعرفه ها
امروز : جمعه ۱۴ آذر ۱۳۹۹
مهندسی عمران

مهندسی عمران :

 

مقدمه

مجموعه مهندسی عمران یا رشته عمران یکی از رشته های پر اهمیت و جذاب در مجموعه رشته های آزمون سراسری است که داوطلب در گروه آزمایشی علوم ریاضی و فنی می تواند آن را انتخاب کند. پیشرفت سریع جوامع ونیازهای روز افزون آنها به انجام طرحهای مختلف عمرانی از یک طرف و رشد و توسعه علوم مختلف از طرف دیگر، ایجاب می نماید تا با یک برنامه ریزی صحیح و همه جانبه و پرورش استعدادهای جوان و نیز استفاده بهینه از ابزار و امکانات موجود در جامعه ، گامی بلند در جهت ترقی و تعالی جامعه برداشته شود. بدین منظور در آزمون سراسری، مجموعه این رشته در مقاطع کارشناسی وکاردانی، ارائه می گردد. در این قسمت به معرفی گرایشهای مختلف این رشته می پردازیم :

کارشناسی مهندسی عمران – عمران ، مهندسی عمران – نقشه برداری، مهندسی عمران – آب ، مهندسی بهره برداری راه آهن ،مهندسی خط و ابنیه راه آهن، مهندسی جریه راه آهن ، مهندسی علمی کاربردی عمران – تاسیسات آبی ، دبیرفنی عمران، تربیت دبیر فنی عمران،

دبیر فنی عمران ساختمان .

کاردانی کاردانی فنی عمران – روسازی راه، کاردانی فنی عمران – زیر سازی راه، کاردانی راهداری، کاردانی ماشین آلات، کاردانی حمل و نقل ، کاردانی فنی عمران – پل سازی و ابنیه فنی ، کاردان فنی عمران – نقشه برداری ، کاردانی فنی عمران – ساختمانهای بتنی ، کاردانی فنی عمران – عمران روستایی، کاردان فنی عمران – کارهای عمومی ساختمان، کاردانی فنی عمران – آب، کاردانی علمی کاربردی عمران – ساختمانهای آبی ، کاردانی علمی کاربردی عمران – آب و فاضلاب، کاردانی فنی عمران – بهره برداری از منابع آب، کاردانی فنی عمران – آب شناسی ، کاردانی فنی عمران – را ه سازی، کاردانی فنی عمران – تاسیسات حرارت نیروگاه، معلم فنی عمران – کارهای عمومی ساختمان .

معرفی اختصاری گرایشهای مختلف مجموعه مهندسی عمران ۱- مهندسی عمران – عمران

۱-۱) تعریف و هدف عمران یکی از گرایشهای مجموعه مهندسی عمران است که در مقطع کارشناسی در بسیاری از دانشگاههای معتبر کشور ارائه می گردد.

هدف از این رشته تربیت نیروهای متخصصی است که بتوانند در پروژه های مختلف عمرانی در زمینه های ساختمانی ، راه سازی،پل سازی، سازه ها و بناهای آبی ، جمع آوری و دفع فاضلاب و … مسوولیت طرح، محاسبه اجرا و نظارت بر اجرا را بر عهده گیرند.

۱-۲) اهمیت و جایگاه در جامعه کمتر جایی از یک جامعه و کمتر محلی از یک منطقه است که فعالیتهای عمرانی به عنوان اولین واساسی ترین نیازهای آن طرح نشود. حتی تمام فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، و … نیز به طور مستقیم و غیر مستقیم به این رشته و ابسته اند و از آن سود می برند.

علاوه بر رشد و توسعه جوامع، پیشرفت علم و فن آوری نیز ضرورت پرداختن و توجه دقیق و علمی به کارهای عمرانی و تغییر شیوه های گذشته را آشکار می سازد. فعالیتهای مختلف عمرانی در جهت ایجاد ساختمانها، راهها- پلها، سدها، شبکه های آب رسانی شهرها و روستاها، ساختمانهای خاص نظیر نیرو گاههای هسته ای و حرارتی و .. بخش بزرگی از مجموعه فعالیتهای اقتصادی و تولیدی کشور را به خود اختصاص می دهد به گونه ای که سهم عظیمی از سرمایه گذاری های ملی در طرحهای ساختمانی و صنایع وابسته به آن به کار گرفته می شود.

مجموعه مطالب بیان شده و نیز جذب سریع فارغ التحصیلان این مجموعه در وزارت خانه ها و نهادها و سازمانهای دولتی و همچنین بخشهای خصوصی نظیر : شرکتهای مهندسان مشاور و شرکتهای ساختمانی و راه سازی و … اهمیت قابل ملاحظه و نیاز خاص به متخصص در این رشته را، حتی در مقایسه با سایر رشته های فنی و مهندسی ،به وضوح نشان می دهد .

۱-۳) تواناییهای لازم برای داوطلبان این رشته و ادامه تحصیل در آن برای ادامه تحصیل در این رشته – با توجه به کمیت و کیفیت درسهایی که در این دوره تدریس می گردد – داوطلب باید از توان و دانش برتر در زمینه های ریاضی . فیزیک برخوردار باشد، همچنین توان جسمی، قدرت تجزیه و تحلیل، قدرت تجسم و دقت کافی در مسائل را داشته باشد. شایان ذکر است که بسیاری از کارها و طرحهای عمرانی در خارج از محیطهای شهری بوده و فعالیت نسبتا” زیادی را می طلبد.

۱-۴) تواناییهای فارغ التحصیلان همان گونه که اشاره شد، فارغ التحصیلان این رشته می توانند پس از پایان تحصیلات، مسوولیتهای متفاوتی نظیر طراحی، محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجرای طرحهای مختلف عمرانی را به عهده گیرند. از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود :

۱- محاسبه، ساخت و اجرا و تا حدودی طراحی ساختمانهای مختلف مسکونی ، اداری و صنعتی اعم از آجری، بتنی وفولادی، نظیر ساختمانهای مسکونی ویلایی ، چند طبقه، آپارتمانها و برجهای بلند و همچنین کارهای ساختمانی اداره ها، مدرسه ها، بیمارستانها، کارخانه ها و مراکز صنعتی، ساختمانها و مراکز ورزشی، تالارهای اجتماعات و …

۲ – طراحی، محاسبه و اجرای راهها و جاده های مختلف ارتباطی داخل و خارج شهرها و و روستاها اعم از : راههای شوسه، راههای آسفالته، بزرگ راهها و نیز راه آهن ( شامل مسیریابی، پیاده کردن مسیر، زیر سازی و روسازی).

۳ – ساخت و اجرا و در مواردی طراحی و محاسبه انواع پلهای بتنی وفلزی و با دهانه ها و ابعاد و شکلهای متفاوت نظیر : پلهای داخل شهری و روگذرها، پلهای خارج شهری و جاده ها.

۴ – اجرای سدهای مختلف خاکی و بتنی و نیز بندهای انحرافی و سایر تاسیسات وایسته نظیر تونل یا کانال انحراف آب رودخانه ( جهت اجرای عملیات کارگاهی در ضمن ساخت سد) ، تاسیسات آبگیری از سد و کنترل ارتفاع آب در پشت سد و … )

۵ – اجرای کارهای مربوط به ساماندهی رودخانه ها.

۶ – طراحی، محاسبه و ساخت خطوط انتقال آب اعم از انواع کانالهای تحت فشار و یا کانالهای با سطح آزاد آب که به منظور انتقال آب از سدها و دریاچه ها و .. . برای مصارف کشاورزی، شرب و صنعتی به منطقه های مورد نیاز و نیز جهت انتقال آب از تصفیه خانه های آب به مخازن آب و از آن جا به مناطق مصرف، ساخته می شوند.

۷ – ساخت تصفیه خانه های آب و فاضلاب شامل : ساختمانها تاسیسات مربوط ، محوطه سازی و …

۸ – طراحی، محاسبه وساخت شبکه های آب رسانی به منطقه های شهری و روستایی جهت تامین آب شرب مورد نیاز افراد و تاسیسات مربوط نظیر : مخازن آب،لوله کشی، انشعابات، و …

۹ – طراحی ، محاسبه ساخت شبکه های جمع آوریو دفع آبهای سطحی ناشی از نزولات جوی در خیابانها وسایر منطقه های شهرها و شهر کها و همچنین شبکه های جمع آوری و دفع فاضلابهای خانگی و صنعتی و انتقال آنها به خارج از شهر و تصفیه خانه ها.

۱۰ – انجام بسیار از کارهای نقشه برداری که برای کارهای ساختمانی مختلف نظیر : سراه سازی، سد سازی، و کهبه خصوص برای پیاده نمودن و اجرای دقیق نقشه ها مورد نیاز است، و همچنین تا حدودی کارهای نقشه کشی طراحی و معماری .

۱-۵) موقعیتهای شغلی و محلهای کار مراکز مختلفی به صورت مستقیم و غیر مستقیم در فعالتیهای عمرانی نقش دارند که هر یک به تناسب نوع فعالیت خود، اقدام به جذب فارغ التحصیلان این رشته می کنند.

وزارت خانه های مسکن و شهر سازی، راه و ترابری ، جهاد سازندگی و نیرو بهصورت گسترده تر و سایر وزارت خانه ها ، اداره ها ، سازمانها، مراکز دولتی و خصوصی نظیر : وزارت خانه های آموزش وپرورش ، کشاورزی، فرهنگ و آموزش عالی،بانکها و … به صورت غیر مستقیم برای کارهای عمرانی خود مثل طرح محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجرا، نیاز به استخدام مهندسان عمران دارند. علاوه بر آن، شرکتهای مختلف مهندسان مشاور که در کشور به صورت گسترده وظیفه طراحی ، محاسبه و نظارت براجرای پروژه های ساختمانی را برعهده دارند، همچنین شرکتهای ساختمانی و را ه سازی دولتی و خصوصی که در اجرای این طرحها فعالیت دارند ،تعداد کثیری از فارغ التحصیلان رشته عمران را استخدام می کنند.

۱-۶) واحدهای درسی بر اساس مصوبه های شورای عالی برنامه ریزی، دانشجو باید در دوره کارشناسی عمران ۱۴ واحد درسی رابگذراند که ۲۰ واحد آن درسهای عمومی ، ۲۵ واحد درسهای پایه، ۸ واحد درسهای اصلی و تخصصی الزامی و ۱۵ واحد درسهای اختیاری است.

۱- درسهای عمومی ،درسهایی است که در تمام رشته های تحصیلی دانشگاهی و در دوره های کارشناسی و کارشناسی ارشد پیوسته ب صورت مشترک ارائه می گردد و دانشجو موظف به گذراندن آنهاست، نظیر معارف اسلامی، فارسی و زبان خارجی .

درسهای پایه به درسهای گفته می شود که در غالب رشته های هم گروه ( نظیر گروه فنی و مهندسی ) و بخصوص در گرایشهای مختلف یک رشته، بهصورت مشترک تدریس شده، اساس و پایه درسهای اصلی و تخصصی را تشکیل می دهد نظیر ریاضی عمومی ،معادلات دیفرانسیل وفیزیک .

درسهای اصلی و تخصصی الزامی عبارت از درسهایی است که دانشجو را در زمینه تخصصی مربوط آموزش داده،او را برای انجام وظایف خاص در زمینه کارهای خویش در جامعه آماده می سازد ، نظیر ” رسم فنی و نقشه کشی ساختمان ” ، ” سازه های بتن آرامه ” و ” سازه های فولاد ” . گذراندن این درسهای تخصصی الزامی است.

درسهای اختیاری ، عبارت است از : مجموعه درسهایی که اگر چه تخصصی است، اما دانشجو می تواند با توجه به علاقه شخصی و برنامه ای که برای آینده خود دارد و همچنین نظر استاد راهنما در گروه و با هماهنگی شورای آموزشی گروه، تعدادی از آنها را انتخاب نماید : نظیر : ” ماشین الات ساختمان ” ، اصول مهندسی ترافیک ” و بناهای آبی ” .

الف ) درسهای پایه ۱۳ واحد از درسهای پایه در زمینه ریاضی است، شامل ” ریاضی عمومی ” ، ” معادلات دیفرانسیل ” ، ” محاسبات عددی و آمار ” و ” احتمال مهندسی ” که پایه درسهای تخصصی در مهندسی عمران را تشکیل می دهد ومکمل ریاضیاتی است که در دوران دبیرستان و در رشته ریاضی – فیزیک خوانده می شود. برای موفقیت در این درسها، دانشجو باید تلاشهای فکری و علمی قابل ملاحظه ای انجام دهد.

همچنین درسهای ” فیزیک در زمینه های حرارت ” ، ” مکانیک ” و الکتریسته ” و ” مغناطیس ” و یز درس ” برنامه نویسی رایانه” – که در آن دانشجو با رایانه و زبانهای برنامه نویسی رایانه آشنا می شود وبه برنامه نویسی به زبان فرترن تسلط پیدا می کند – از جمله درسهای پایه هستند.

ب ) درسهای اصلی و تخصصی الزامی این درسها که بسیاری از آنها به یک دیگر وابسته اند و بعضی پیش نیاز درس دیگر است، دانشجو در طول نیم سالهای مختلف تحصیلی آنها را انتخاب ومی گذراند. دراین جا خلاصه ای از مطالب مطرح شده در بعضی از درسهای تخصصی الزامی را ارائه می کنیم .

رسم فنی و نقشه کشی ساختمان : در درس ” رسم فنی و نقشه کشی ساختمان ” ، دانشجو با اصول کلی رسم فنی و نمایش قطعه ها به صورت تصویری آشنا شده، پس از شناخت علائم قرار دادی در نقشه های ساختمان و نقشه های تاسیسات برقی و مکانیکی، چگونگی رسم نقشه های مختلف و خواندن نقشه های ساختمانی را فرامی گیرد.

 

اصول مبانی معماری و شهر سازی :

در این درس که پس از درس فنی و نقشه کشی گذراندنه می شود، دانشجویان با نظریه های معماری ونقش مهندسان معماری در جامعه آشنا شده، چگونگی ارتباط بین فضاهای مختلف

تاریخ: 1395/12/4 بازديد: 880 ادامه
آسفالت

آسفالت

آسفالت بطور کلی مخلوطی است از مصالح سنگی با دانه بندی پیوسته و یک ماده چسباننده که معمولا قیر است. آسفالت با توجه به کاربرد آن به صورتهای گوناکون ساخته می شود. آشناترین نوع آسفالت همان آسفالت گرم یا بتن آسفالتی گرم است. مصالح سنگی معمولا بیش از ۹۰ درصد مخلوط آسفالت را تشکیل می‌دهند. از اینرو مصالح سنگی تاثیر بسزایی در کیفیت آسفالت حاصله دارد.

بتن آسفالتی

بتن آسفالتی ، پوسته متراکم و سیاهرنگی است که قسمت عمده و بطور کلی استخوان بندی آن را مصالح سنگی دارای دانه بندی پیوسته (با کمترین فضای خالی) تشکیل می‌دهد و ذرات آن به توسط قیر به هم چسبیده‌اند. بتن آسفالتی جسم همگن و توپری است که خود بار می‌برد، مقاومت برشی نسبتا زیاد دارد، در برابر عوامل جوی و چرخ وسایل نقلیه پایداری می‌کند و نیاز به تعمیر همیشگی ندارد.

به عبارت دیگر بتنی است که در آن ، به جای دوغاب سیمان ، قیر بکار رفته است و برای پر کردن هر چه بیشتر فضاهای خالی آن از گرد سنگ استفاده شده است. بتن آسفالتی را به روش گرم و معمولا در ماشینهای خودکار ساخته و مخلوط می‌کنند و سپس در سطح راه پخش نموده و می‌کوبند. آسفالت را تا ۴ یا ۵ سانتیمتر در یک قشر و کلفت تر از آن را در بیش از یک قشر می‌سازند.

ویژگیهای آسفالت در قسمتهای مختلف راه

معمولا قشرها از رویه و آستر تشکیل می‌شود. لایه رویی که تحت تاثیر عوامل جوی و چرخ وسایل نقلیه است، باید از جنس ممتاز ساخته شود. یکی از وظایف اصلی لایه زیرین که در روی پی (زیرسازی) راه قرار می‌گیرد و ممکن است خود از یک یا چند لایه درست شده باشد، انتقال بار از رویه به زیرسازی راه است. قشر آستر معمولا با دانه بندی درشت تر و قیر کمتر و قشر رویه با دانه بندی ریزتر و قیر بیشتر ساخته می‌شود.

در زمان تهیه آسفالت ، علاوه بر نوع مصرفی که خواهد داشت به حمل مصرف آن توجه می‌شود. از آن جمله است: آفتابی یا سایه بودن محل ، روباز بودن یا قرار گرفتن درون تونل ، خشکی و نمناکی محل کار ، تغییرات دمایی که باید تحمل کند، فصل ساختن راه و مانند آن.

انواع مصالح سنگی آسفالت

مصالح سنگی درشت

شامل ذرات درشت تر از الک شماره ۸ (یا ۱۰) است. این مصالح که معمولا از شن طبیعی و سنگ یا قلوه سنگ شکسته است، باید عاری از مواد پوشاننده سطح دانه‌ها (مانند لای یا رس) یا هر نوع ماده مضر دیگر که مانع چسبیدن قیر به ذرات می‌شود ذرات سست و کلوخه‌های گلی و سنگهای تجزیه شده باشد. ساییدگی این مصالح در ۵۰۰ دور چرخش ماشین لوس آنجلس نباید از ۴۰ برای آستر و از ۳۰ برای رویه تجاوز کند. همچنین باید لااقل ۶۰ درصد وزنی دانه‌های درشت ، حداقل در دو چشمه شکسته باشند. مقاومت اینگونه مصالح در مقابل عوامل جوی پس از ۵ چرخه آزمایش با سولفات سدیم نباید از ۸ درصد بیشتر باشد.

مصالح سنگی ریز

به مصالحی اطلاق می‌گردد که از الک شماره ۸ می‌گذرند، ولی روی الک شماره ۲۰۰ باقی می‌مانند. این مصالح از شکستن سنگ یا شن یا از ماسه طبیعی یا مخلوطی از آنها بدست می‌آیند. مصالح سنگی ریز ، باید تمیز و سخت و بادوام و تا حد امکان گوشه‌دار و عاری از پوشش رسی ، لای یا هرگونه مواد مضر دیگر ، که مانع چسبیدن قیر به ذرات می‌گردد، باشند. علاوه بر آن باید عاری از کلوخه‌های رسی و دانه‌های سست سنگهای تجزیه شده باشند. مقاومت این مصالح در مقابل عوامل جوی پس از ۵ چرخه آزمایش با سولفات سدیم باید کمتر از ۸ درصد باشد (افت وزنی کمتر از ۸ درصد

مصالح سنگی فیلر (پرکننده)

فیلر به دانه‌های ریزی از مصالح سنگی اطلاق می‌شود که از الک شماره ۲۰۰ می‌گذرند. این ذرات باید عاری از مواد آلی و رس باشند. فیلر را می‌توان از شکستن و خرد کردن سنگهای مناسب بدست آورد. هرگاه فیلر موجود (حاصل از شکستن سنگ یا قلوه سنگ و شن) کافی یا مرغوب نباشد، می‌توان از گرد سنگهای آهکی ، آهک شکفته ، سیمان پرتلند یا سایر موارد معدنی مشابه که خمیرسان نباشند و با استاندارد کار وفق دهند، استفاده کرد.

فیلر مصرفی در آسفالت ، چه به صورت فیلر موجود در مصالح سنگی درشت و ریز و چه به صورت فیلری که احیانا جداگانه تهیه و به مخلوط اضافه می‌شود، باید به اندازه‌ای باشد که دانه بندی مصالح سنگی و فیلر به روی هم در حدود فرمول کارگاهی شود.

مصالح سنگی بتن آسفالتی باید دارای دانه بندی پیوسته باشد. به نحوی که ذرات ریز فضاهای بین ذرات درشت تر را پر نماید. دانه بندی مصالح سنگی و فضای خالی آن فوق العاده در کیفیت آسفالت حاصله تاثیر دارد. مصالح سنگی پس از آن که بر طبق فرمول کارگاهی مخلوط شدند، باید آزمون ارزش ماسه‌ای بر روی آنها انجام شود. نتیجه این آزمون باید لااقل ۵۰ باشد. قیر مصنوعی در آسفالت گرم معمولا ۷۰/۶۰ است. البته ممکن است، با توجه به وضع آب و هوا و نوع ترافیک ، از انواع دیگر قیر نیز استفاده شود. مقدار قیر مصرفی در مخلوط آسفالت بیشتر به صورت درصد قیر نسبت به مخلوط آسفالت نشان داده می‌شود…..

تاریخ: 1395/11/23 بازديد: 810 ادامه
سازه های کابلی

در این نوع از سازه های کابلی یک دکل قائم یا مایل به صورت متقارن یا نا متقارن وظیفه مهار نیروها ی کششی کابل ها و تبدیل آنها به تنش فشاری و انتقال آن به پی را بر عهده دارد. یک ترکیب کاربردی تر، سازه ای کابلی مابین دو تکیه گاه برای تحمل باری معلق در وسط دهانه می باشد. در زیر چنین باری کابل از وسط خم می شود و هر تکیه گاه نیمی از وزن بار را تحمل می کند. با توجه به این که وزن کابل در برابر بار وارده ناچیز است، کابل شکل V به خود می گیرد. نیروی کششی در کابل از طریق بار وارده و شیب کابل محاسبه می شود. نیروی کشش در کابل معمولاً برابر برآیند مؤلفه های عمودی و افقی نیروی عکس العمل است. رانش در سازه های کششی: خیز یک سازه زنجیر واره، رانش افقی ایجاد شده را تعیین می کند: خیز کمتر، رانش بیشتر در بیشتر کابل های زنجیر واره که برای سازه سقف ساختمان ها به کار می روند نسبت خیز به دهانه ۱:۸ تا ۱:۱۰ است. برای بار متمرکز که در وسط دهانه وارد می شود ، خیر مناسب در حدود ۵۰ در صد طول دهانه می باشد. برای بار یکنواخت روی یک کابل سهمی شکل ، خیر مناسب تقریبا ۳۳ در صد طول دهانه می باشد. سازه های معلق با فرم منحنی طنابی: . منحنی دارای یک انحنا: سازه های با یک انحنا متشکل از دو یا چند کابل زنجیرواره موازی که بین تکیه گاه های اصلی . سازه های با کابل مضاعف: شبیه به سازه های یک انحنا می بلشند، که کابل های تثبیت کننده در زیر کابل های معلق اصلی برای مقاومت در برابر نیروی باد اضافه شده اند. اگر هر دو سوی کابل در یک سطح باشند ، تعدادی کابل اضافی برای تضمین ایستایی جانبی (عمود بر این دهانه) باید استفاده شود. . سازه های با انحنای دوگانه: از نوع آنتی کلاستیک (یکپارچه) هستند، به طوری که کابل های معلق در یک جهت دهانه بین تکیه گاه ها و کابل های ثبیت کننده در جهت عمود بر آن برای مقاومت در برابر نیروی باد به سمت پایین کشیده می شوند.

نمونه ایی از سازه های با یک انحنا: ساختمان ترمینال دالاس این ساختمان شبیه به یک گهواره معلق در بین درختانی از بتن ، متشکل از ستون های با فرم منحنی طنابی موازی از جنس کابل فولادی با قطر ۲۵ میلیمتر با فاصله ۳ متر از یکدیگر و پانل های پیش ساخته بتنی که بین آن ها را پوشانده است می باشد سقف به وسیله یک ردیف از تیر های اصلی بتنی با فواصل ۱۲/۲ متر از یکدیگر نگاه داشته می شود. لبه بیرونی بام از بتن در جا است که به شکل یک تیر انتهایی برای نگاهداری سه ستون از کابل های بین تیرها طراحی شده است.
مزیت سازه های کابلی
• سازه های کابلی خالص ترین رفتار سازه ای را دارند.
• سازه های کابلی دراری رفتار خالص کششی هستند.
• این سازه ها از تمام مقاومت خود بهره می برند.
• فرم این سازه ها خود به خود شکل گرفته وفرمی پر بازده است.
• جز با سازه کابلی، با هیچ سازه دیگری نمی توان از دهانه بیش از یک کیلومتر (و شاید ۵۰۰ متر) عبور کرد.
• فرم طبیعی که کابل در برابر بارها به خود می گیرد منحنی طنابی است.
• بار گسترده با فواصل افقی مساوی به کابل فرم سهمی،و بار گسترده با فواصل مساوی در طول کابل، به آن فرم بیضی می دهد.
• کابل بدون افت نمی تواند بار تحمل کند.
• طول کابل با افت کابل نسبت مستقیم دارد.
• نیروی کابل، مقطع کابل ونیروی رانش تکیه گاه ها با افت کابل رابطه معکوس دارد.

اجزای اصلی سازه های کابلی : همواره تحت تاثیر یکی از انواع تنش های محوری عمود بر سطح قرار دارند :

الف)تنش فشاری
ب)تنش کششی

کابل عضو کششی نازکی است که ضمن مقاومت کششی در مقابل نیرو های فشاری مقاومتی ندارد مانند: سیم فلزی – طناب کابل ها انعطاف پذیرند زیرا قطر ان ها در مقابل طولشان خیلی کوچک است انعطاف پذیری نمایانگر مقاومت خمشی محدود است زیرا انعطاف پذیری از تنش های نا مساوی حاصل از خمش جلوگیری میکند و بارهای کششی را به طور یکسان میان رشته های کابل تقسیم میکند این کار موجب میشود رشته های کابل تا حد مجازشان تحت تاثیر تنش واقع گردند
مقاومت کششی زیاد فولاد همراه با کارایی کشش ساده باعث میشود که کابل فولادی به عنوان یک عنصر سازه ای ایده آل برای پوشاندن دهانه های بزرگ به کار رود، زیبایی سازه های کششی به علت تناسبات عملکردی و زیبایی شناسانه آنهاست.

سیم های فلزی، رشته ها و میله های باریک مثال هایی از اعضای کششی هستند که رفتاری مانند کابل ها دارند.

یک ترکیب کاربردی تر، سازه ای کابلی مابین دو تکیه گاه برای تحمل باری معلق در وسط دهانه می باشد. در زیر چنین باری کابل از وسط خم می شود و هر تکیه گاه نیمی از وزن بار را تحمل می کند. با توجه به این که وزن کابل در برابر بار وارده ناچیز است، کابل شکل V به خود می گیرد. نیروی کششی در کابل از طریق بار وارده و شیب کابل محاسبه می شود.

نیروی کشش در کابل معمولاً برابر برآیند مؤلفه های عمودی و افقی نیروی عکس العمل است.

کابل هایی که بار یکنواخت بر طول آنها وارد می شود زنجیر وار نامیده می شوند.

کابل ها می توانند دارای تکیه گاه در وسط دهانه باشند و برای حمل بارهای وارد بر انتهای یک میله یا عضو کششی به کار روند. به طور معمول کابل های اضافی برای ایستایی هر یک از دو انتها به کار برده می شوند. در قایق های بادبانی، هدف اصلی ممانعت از واژگون شدن دکل و ایجاد یک تکیه گاه میانی (میله های رابط که پخش کننده نامیده می شوند) برای جلوگیری از کمانش است. در ساختمان ها، هدف مهار کردن سقف (به عنوان همان میله یا عضو خمشی) به وسیله کابل از بالای دکل نگهدارنده است.

ساختمان های مهار شده با کابل، دهانه های افقی را به وسیلۀ کابل های قطری که از یک تکیه گاه بلندتر آویزان هستند می پوشانند. به کار بردن اصطلاح کابل در این حالت به طور معمول شامل عناصر انعطاف پذیر (کابل) و صلب (میله) می گردد. (این سیستم ها از سازه های زنجیرواره مانند کابل ها در یک پل معلق متفاوت بوده و در بخش های بعدی مورد بحث قرار می گیرند). غالب سیستم های مهار شده با کابل به گونه ای طراحی می شوند که دکل های نگهدارنده آنها با اتصال صلب به پی متصل شده اند. برای ایجاد مقاومت جانبی اضافی در برابر رانش، کابل های اضافی در جهات مختلف کشیده می شوند. در سازه های بزرگ، اقتصادی ترین روش استفاده از مهارهای متقارن در اطراف دکل های قائم است. وجود تقارن بارهای افقی روی دکل را متعادل کرده و خمش را به حداقل می رساند.

مطالعات موردی
هنگامی که یک اتصال سازه ای قابل مشاهده است، بیان کنندۀ ویژگی ها و مشخصات سازندۀ آن می باشد. ‘رنزو پیانو’
پت سنتر (۱۹۸۶: پرینستون، نیوجرسی، مهندس معمار: ریچارد راجرز و همکاران، مهندس سازه: اوو آروپ و همکاران) مرکز تحقیقات در زمینۀ فن آوری P.A. است و با هدف ایجاد حداکثر انعطاف پذیری در ارتباطات داخلی، گردش فعالیت ها و استفاده از فضاها به عنوان دفاتر، آزمایشگاه ها و سرویس های خدماتی طراحی شده بود. چنین هدفی با استفاده از یک شبکۀ وسیع سازه ای از فضاهای آزاد بدون ستون تأمین گردید. طراح با ایجاد سازه ای که با تأکید بسیار بیان کنندۀ عملکرد سازه ای طرح در بخش خارجی ساختمان می باشد، در تضاد با فضای خشک و بی روح اطراف، وجود چنین مرکز تحقیقاتی را در اطراف پرینستون بخوبی مشخص می کند، ایدۀ اصلی طرح استفاده از یک ستون فقرات مرکزی و ایجاد مجموعه ای از سازه های A شکل با نمای شیشه ای می باشد. سیستم های تأسیساتی ساختمان به طور مستقیم روی قسمت مرکزی ساختمان و قاب های معلقی که از سازۀ اصلی ساختمان آویزان هستند، قرار گرفته اند. دو طرف این ستون فقرات ارتباط مرکزی ساختمان را تأمین می کند .برای ایجاد انعطاف پذیری لازم در بخش های تحقیقاتی، از یک سازۀ کابلی خاص (با اعضای کششی فولادی باریک ویژه) با زیبایی های بصری که دهانه های سقف را می پوشاند و فضاهای وسیع و عریضی را در بین ستون ها فراهم می کند، استفاده شده است. در سازۀ اصلی یک قاب فولادی مستطیل شکل که به عنوان پایه ای برای تیر A شکل لوله ای بلند به طول ۱۵ متر عمل می کند، استفاده شده است. این سیستم تکیه گاه عمودی اصلی برای کل ساختمان می باشد.

از قسمت بالای سازۀ A شکل، کابل های فولادی مجزا در هر طرف به صورت قطری کشیده شده است تا به یک عضو کششی فولادی که چهار کابل کوچکتر را نگه می دارد متصل گردد و بدین ترتیب سقف را در دو نقطه ی انتهایی و دو نقطه ی میانی تحمل نماید. اتصالات موجود در سازه یA شکل و بین اعضای کششی اصلی و فرعی بام با دقت بسیار و به شکل صفحه ای مدور و توخالی برای نگه داشتن کابل ها اجرا شده است.

کابل های عمودی متصل به پی در انتهای دهانه ها در برابر نیروی باد مقاومت می کند. برای حفظ وضوح بصری این سیستم، پایداری طولی نه تنها به وسیله ی مهار بندی های ضربدری، بلکه به وسیلۀ اتصالات صلب بین تیرهای نگهدارنده سیستم های تأسیساتی و سازه ی A شکل ساختمان تأمین شده است. در نتیجه دکل ها هر یک به طور مستقل رفتار می نمایند تا بدین وسیله انعطاف پذیری هر دهانه را مستقلاً فراهم نمایند.

تاریخچه پل کابلی
با اینکه به نظر می رسد پل های کابلی به آینده چشم دوخته اند، ایده آن ها مسیر طولانی را پیموده است. اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نام “ماشین های نووا” – منتشر شده در سال ۱۵۹۵ – آورده شده ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پل های کابلی نمودند؛ مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پل های بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجاست، کامل بود. با اینکه از احداث پل های کابلی در آمریکا دیری نمی گذرد، واکنش ها در این مورد بسیار مثبت بوده است.

پل کابلی و نحوه عملکرد آن
یک پل کابلی نوعی، یک تیر حمال(عرشه پل) پیوسته با یک یا چند برج بنا شده بالای پایه های پل در وسط دهانه است. از این برج ها، کابل ها به صورت اریب به سمت پایین (معمولا هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال(عرشه پل) را نگه می دارد.

کابل های فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر هستند. کابل ها بسیار مقرون به صرفه می باشند چون سبب ساخت سازه ای سبکتر و باریکتر شده که در عین حال قادر به پل زدن بین مصافت های بیشتری است.اگرچه تنها تعداد کمی از آن ها برای نگه داشتن کل پل قوی هستند، انعطاف پذیریشان آن ها را در مقابل نیرو هایی که به ندرت در نظر گرفته می شوند مانند باد؛ ضعیف می نماید.

تاریخ: 1395/11/6 بازديد: 1,567 ادامه
روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی

روش های مقاوم سازی:
تعمیر سطوح
تعمیر سطوح از روشهای متداول مقاوم سازی میباشد. تکنیکهای متفاوتی برای تعمیر سطوح وجود دارد که مهمترین آنها ملات با تور سیمی و بتن پاشی است. این روشها به طور طبیعی با پوشش خارجی سطوح بر روی ظاهر معماری و تاریخی بنا تاثیر گذار بوده و از جمله نقاط ضعف این نوع مقاوم سازی میباشد.

ملات با تور سیمی
ملات با تور سیمی شامل چندین لایه از شبکه میلگرد با قطر کم و با چشمه بسیار ریز است که در شکل زیر نمایش داده شده است. ملات سیمان با مقاومت بالا با ضخامتی در حدود ۱۰ الی ۵۵ میلیمتر بر روی مش مذکور ریخته می شود.

شبکه مش بندی
بتن پاشی
یکی دیگر از روشهای موجود برای مقاوم سازی ساختمانهای بنایی غیرمسلح پوشش دادن دیوار و یا پایه ها با شاتکریت میباشد. روش کار بدین صورت است که پوشش بتن بر روی شبکه آرماتورهای موجود پاشیده میشود. در این روش اگر طراحی بدرستی صورت پذیرد، فولادهای استفاده شده برای مسلح سازی ظرفیت بالایی از جذب انرژی را به ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه مینماید. باید توجه نمود که حداقل آرماتورهای شبکه همان میزان آرماتور افت وحرارت جهت کنترل ترک باشد. برای اینکه دیوار و بتن پاشیده شده مانند یک جسم مرکب عمل کنند باید اتصالات برشی میان آن دو تعبیه شود.. برای پر نمودن سوراخهایی که برای ثابت نگه داشتن اتصالات برشی نیز می توان از اپوکسی و یا گرویت سیمانی استفاده نمود. ضخامت پوشش بتن پاشیده نیز با توجه به میزان لرزه خیزی منطقه متفاوت است که حداقل ۶۰ میلیمتر می باشد. جهت ایجاد چسبندگی لازم میان آجر و پوشش شاتکریت باید ابتدا آجر را به حالت اشباع با سطح خشک در آورد تا آب موجود در شاتکریت را جذب نکرده و سبب ایجاد ترک در بتن پاشیده شده نشود. و سپس لایه ای مانند اپوکسی را برروی آجر پاشیده و بعد از آن بتن پاشیده شده را بر روی اپوکسی شوت نماییم. اگر بتن پاشی به طریقه بالا صورت پذیرد می توان مقدار بار نهایی ساختمان های بنایی غیر مسلح را افزایش دهد.
تزریق گروت و یا اپوکسی
تزریق گروت از جمله راههای متداول مقاوم سازی بوده که در این روش برای برگرداندن مقاومت ساختمانهای بنایی غیرمسلح ، ترکها و حفرههای توخالی که به علت تخریب شیمیایی و فیزیکی سطح و یا فعالیتهای مکانیکی به وجود آمده است توسط گروت و یا اپوکسی پر میشود. برتری این روش نسبت به روش تعمیر سطوح عدم تخریب سطح و به تبع آن حفظ زیبایی معماری و بافت تاریخی ساختمانهای بنایی غیرمسلح می باشد.
موفقیت این روش به تکنیک تزریق و یکسان بودن مقاومت، مدول الاستیسیته و مشخصات حرارتی گروت با مصالح بنایی موجود بستگی دارد. برای ترکهای کوچک تر از ۲ میلیمتر از رزین اپوکسی و برای ترکهای بزرگتر و حفره ها میتوان از گروتهای سیمانی همراه با ماسه استفاده نمود.
مقاوم سازی دیوارهای ساختمانهای بنایی غیرمسلح در برابر بارهای لرزهای زمانی میتواند بیشترین اثر را داشته باشد که مقاوم سازی بر اساس مراحل زیر صورت پذیرد:

  •  قرار دادن ورودیهای تزریق در سوراخ و آب بندی نمودن سوراخ در اطراف ورودی
  • شستن ترکها و حفره ها با آب. تزریق آب از پایین تا بالای دیوار انجام میشود تا به این طریق ورودیهای فعال مشخص شود.
  • تزریق گروت با فشاری ۰٫۱ MPa از پایین به بالا بدین صوت که ابتدا پایین ترین سوراخ را پر نموده تا از سوراخ بالایی گروت به بیرون بریزد. پس از آن این عملیات برای سوراخ بالایی انجام می شود و تا بالاترین سوراخ ادامه می یابد. بعد از پر نمودن ترک های بزرگ ترک های کوچک را نیز با اپوکسی پر می نماییم.

 
 

پر کردن باز شوها
یک روش ساده برای مقاوم سازی در صفحه یک دیوار برشی پر کردن بخشی و یا تمام پنجره ها یا درهای غیر ضروری میباشد. این عمل از تمرکز تنش که در گوشه های باز شوها تولید می شود و سبب ایجاد ترک است جلوگیری می نماید و همچنین باعث افزایش سختی جانبی دیوار می شود. نکته مهم در پر کردن بازشوها این است که قسمتهای پر شده با قسمتهای موجود به شکل در هم تنیده اجرا شود و یا نوعی از اتصالات برشی بین آن دو تعبیه شود. این عمل باعث ایجاد عملکرد واحد دیوارهای موجود با بازشوهای پرشده میگردد.

بزرگ کردن باز شوها
متناوباً بزرگ کردن بازشوها بوسیله حذف کردن بخشی از مصالح بنایی نیز یکی از راه حلهای پیشنهادی میباشد. در این روش چون شکست برشی دیوار باعث آسیب بیشتر خواهد شد، در بعضی حالات با افزایش نسبت ارتفاع به طول دیوار میتوان شکست برشی را تبدیل به شکست خمشی نمود.
این تکنیک برای افزایش نسبت طول به عرض پایه ها بکار برده میشود و باعث میشود تا رفتار آن از حالت برشی به حالت خمشی تبدیل شود. این عمل شکل گسیختگی را از حالت شکننده به شکل پذیر تغییر میدهد.

افزایش بارهای قائم
افزودن بارهای قائم به ساختمانهای بنایی غیرمسلح معمولا عملکرد دیوار را تحت بارهای داخل و خارج از صفحه بهبود میبخشد. بارهای قائم در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی کمک میکند و همچنین بعد از وقوع ترک سبب تولید نیروهای اصطکاکی بیشتری میشود. در این روش، مقاوم سازی میتواند به سادگی و با افزودن وزن سازه انجام شود و یا با اجرای میله و یا کابلهای پس تنیده تنش قائم بر روی اجزا دیوار اعمال کرد. البته این روش باید به دقت انجام گیرد زیرا بمانند نیروهای قائم تنشها روی ساختمانهای بنایی غیرمسلح افزایش مییابد و میتواند به گسیختگی شکننده ناشی از خرد شدگی منجر شود. همچنین طراح باید افت کشش ناشی از خزش و انقباض مصالح بنایی را در محاسبات وارد نماید.

تقویت اتصالات دیوار دیافراگم
یک مشکل عمده در رابطه با ساختمانهای بنایی غیرمسلح ناکافی بودن و یا کاهش یافتن پیوستگی میان دیوار و دیافراگم است. این ارتباط از آنجا که سبب مهار بندی دیوار میشود و در مورد دیافراگمهای صلب دیوارهای موازی را مجبور مینماید تا با یکدیگر عمل کنند، معیار مهمی در رفتار کلی ساختمان میباشد.

نوارهای فولادی
افزودن نوارهای فولادی عمودی و قطری به سطح خارجی یک دیوار و یا سازه بنایی مقاومت لرزهای و شکل پذیری ساختمانهای بنایی غیرمسلح را بالا خواهد برد. اگر این نوارها به درستی به دیوار مهار شوند، فولادها میتوانند به شکل یک خرپا عمل نمایند.

اضافه کردن مهاربند
یک روش بدیهی برای بهبود رفتار ساختمان، متصل نمودن اعضای مهاربند فولادی شامل صفحات و پروفیلهای فولادی است برای زیاد کردن سختی ساختمانهای بنایی غیرمسلح میباشد. در این حالت سیستمهای فولادی به طور مستقیم به دیوار ویا دیافراگم سازه بنایی اضافه میشوند. در نظر گرفتن سختی نسبی سازه غیرمسلح از طرفی و از طرف دیگر مهاربندهای فولادی در محاسبات فاکتور مهمی میباشد که باید به آن توجه نمود. این روش در مواردی که ساختمان دارای انحراف زیادی باشد قابل استفاده است. همچنین فولادهای اضافه شده شکل پذیری ساختمان را افزایش میدهند.

افزودن هسته های مرکزی
همانطوریکه در شکل زیر نشان داده شده است یک هسته تثبیت شده بوسیله گروت میتواند به یک دیوار ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه شود تا رفتار آن را به یک دیوار مسلح تغییر دهد. گروت باید پیوستگی کافی را میان عناصر تقویتی و مصالح بنایی موجود ایجاد کند تا بتواند نیروی زلزله را منتقل کند. مشخصات مقاومتی و مدول گروت باید با مصالح بنایی موجود سازگار باشد. فولادهای اضافه شده به مقدار زیادی شکل پذیری دیوارهای برشی را اضافه می نماید.

تاریخ: 1395/9/30 بازديد: 950 ادامه