articles

استانداردهای طراحی روشنایی سوله

مکان های صنعتی مانند سوله ها اغلب پر از کارگران مختلف هستند که وجود روشنایی کافی در سوله، موجب افزایش عملکرد، بهره وری و کیفیت کارشان خواهد شد. برای طراحی روشنایی سوله، لازم است چندین نکته را پیش از شروع بررسی کنید.

نکات قابل بررسی

  • چقدر در سوله خود وقت می گذرانید: اگر تنها دلیل استفاده شما از سوله، نگه داری ابزار های کاری است، نیازی به روشنایی با کیفیت و طولانی مدت ندارید؛ اما اگر از سوله برای انجام کار های مختلف بهره می برید و نقش کارگاه را برای شما دارد، لازم است طراحی روشنایی سوله را جدی بگیرید.
  • بررسی نور فعلی سوله: منظور از بررسی نور فعلی، در نظر گرفتن نور های طبیعی سوله است. به عنوان مثال وجود پنجره یا درب در سراسر سوله می تواند موثر واقع شود. اگر سوله شما پنجره دارد، مقدار نورگیری آن را نیز بررسی کنید.
  • مکان جغرافیایی: برای طراحی سوله، لازم است محل قرار گیری آن را نیز به طور موثر بررسی کنید. آیا سوله شما در شهری قرار دارد که اغلب آفتابی است و نور خوبی دارد؟ یا بلعکس، اغلب ابری است و رطوبت خوبی دارد؟
  • کاربرد سوله: یکی دیگر از موارد بسیار مهم در طراحی روشنایی سوله، نحوه استفاده از مکان است. به عنوان مثال اگر از آن به عنوان مکانی پر از مواد اشتعال پذیر استفاده می کنید، لازم است از چراغ های ال ای دی پر قدرت دوری کنید، یا چراغ هایی که شعله های پوشیده نشده دارند را در آن محل استفاده نکنید تا امنیت شما و سوله به خطر نیفتد.
  • بودجه: توان مالی شما می تواند گزینه های در دسترس را محدود تر کند و انتخاب را برای شما ساده تر کند.
  • اهمیت نور: اگر در ساعات روز کار می کنید و تنها به روشنایی ضعیفی برای بهبود کار احتیاج دارید، در نتیجه نور آن چنان اهمیتی برای تان ندارد. این فاکتور گزینه های شما را نسبت به هنگامی که در شب کار می کنید و به روشنایی قوی تری احتیاج دارید، بسیار متفاوت می کند.

گزینه های در دسترس

گزینه های در دسترس

برای طراحی روشنایی سوله، لازم است به گزینه های موجود با دقت بیش تری توجه کنید. در کل شما می توانید از دو نوع نور در ایجاد روشنایی موثر استفاده کنید.

  1. روشنایی مصنوعی

پیش از در نظر گرفتن انواع نور مصنوعی به سوالات زیر پاسخ دهید و موارد ذکر شده را در نظر بگیرید.

روشنایی مصنوعی

  • ابتدا باید با توجه به اصل بهره وری انرژی الکتریکی، به دنبال به صرفه ترین و کاربردی ترین روشنایی در منطقه خود باشید.
  • در مرحله بعد، دوام آن را بررسی کنید تا خیالتان از طولانی بودن عمر آن آسوده شود.
  • آیا برای نصب آن ها به فرد متخصص نیاز دارید؟
  • آیا به سیم کشی خاصی برای روشن کردن آن ها احتیاج است یا به وسیله باطری کار می کنند؟
  • آیا نصب آن ها امنیت سوله و محصولات شما را به خطر نمی اندازد؟

 

انواع روشنایی های مصنوعی

بعد از بررسی سوالات بالا، حال نوبت به در نظر گرفتن گزینه های در دسترس می رسد.

لامپ ها

 استفاده از لامپ ها در طراحی روشنایی سوله بسیار به صرفه است؛ زیرا از قیمت خوبی برخوردارند و به راحتی حمل می شوند. همچنین در انواع و اشکال مختلفی عرضه خواهند شد تا کار نصب و جای دهی آن ها ساده تر شود.

  • لامپ های هالوژن: این لامپ ها بسیار قدرتمند هستند و در کنار روشنایی قوی، گرمای قابل توجهی را نیز برای تان به ارمغان می آورند. به همین دلیل است که نباید در کنار مواد آتش زا نصب شوند.
  • لامپ های ال ای دی: این مورد تنوع بسیار زیادی دارد و دست شما را در انتخاب باز می گذارد. همچنین بسیار با دوام است و عملکرد با کیفیتی را نیز عرضه خواهد کرد. برای استفاده در سوله باغ ها پیشنهاد می شود، اگر چه ممکن است در اطراف، سایه ایجاد کند که با قرار دهی تعداد لامپ های بیش تر، می توانید با این مورد نیز مبارزه کنید.

روشنایی ۲۴۰ ولت

با استفاده از این نوع روشنایی که به عنوان برق اصلی نیز شناخته می شود، می توانید امکانات بسیار زیادی را برای خودتان خلق کنید. البته لازم به ذکر است که کمی گران است و باید هزینه زیادی را برای آن در نظر بگیرید.

لامپ های ایمنی

اگر هدف شما از طراحی روشنایی سوله، ایجاد امنیت در آن است، انتخاب های بهتری نیز خواهید داشت. به عنوان مثال برای حفظ امنیت سوله باغ خود می توانید از لامپ های حسگر بهره ببرید که در ساعات شب، روشن و در ساعات روز خود به خود خاموش می شوند یا نمونه های دیگر که با حرکت افراد روشن و به محض بی حرکت ماندن خاموش خواهند شد.

پنل های خورشیدی

پنل های خورشیدی

اگر آفتاب به طور مستقیم به سوله شما می تابد؛ اما راهی برای وارد شدن به آن پیدا نمی کند، می توانید از پنل های خورشیدی بهره ببرید. ساده ترین نمونه این پنل ها قادر به تغذیه یک باطری ۱۲ ولتی است که این مقدار، برای روشن کردن چندین لامپ ال ای دی و شارژ دستگاه های مورد نیازتان کافی است.

لازم به ذکر است که در طراحی روشنایی سوله، به محل قرار گیری پنل ها دقت کنید. بهترین مکان بر روی سقف سوله ها و به سمت جنوب است تا بیش ترین آفتاب را دریافت کند و لامپ های شما را روشن نگه دارد.

  1. روشنایی طبیعی

روشنایی طبیعی

اگر به هر دلیلی قادر به نصب نور مصنوعی نیستید، پیشنهاد ما استفاده از روشنایی های طبیعی در طراحی روشنایی سوله است؛ زیرا بسیار ارزان هستند و حتی می توان گفت قسمت عظیمی از آن مجانی است.

عوامل اثر گذار در روشنایی طبیعی:

  • تعداد پنجره های موجود بر روی دیوار یا سقف ها
  • وجود پرده های مختلف
  • موانع طبیعی مانند پوشش گیاهی نیز می تواند در کاهش روشنایی طبیعی اثرگذار باشد.
  • مکان جغرافیایی سوله شما
  • بهتر است در ها و پنجره ها را به سمت تابش نور خورشید قرار دهید تا روشنایی طبیعی را به حداکثر برسانید.
  • یکی از فاکتور های موثر در طراحی روشنایی سوله،  طراحی سقف آن است؛ زیرا به طور مستقیم در میزان دریافت نور طبیعی تاثیرگذار است. هر چقدر تعداد پنجره های سقفی بیش تر باشد، نور دریافتی نیز افزایش خواهد یافت.
By |2022-05-18T13:53:50+04:30ژانویه 20th, 2022|articles|بدون ديدگاه

درباره اصول طراحی تونل سازی چه می دانید؟

طراحی تونل برای مهندسان همیشه یک چالش سخت بوده است. تونل های کم عمق زیر شهر ها به دلیل وجود ساختمان ها، پل ها، معابر مهم، آثار باستانی و غیره همیشه باید با دقت طراحی شوند. هنگام طراحی تونل باید پارامتر های مهمی مانند ارتعاشات و نشست های زمینی در سطح و بخش های دیگر تونل های زیرزمینی در نظر گرفته شوند تا بتوان طراحی دقیق و مطمئنی داشت. تونل های شهری اغلب در خاک هایی ساخته می شوند که اضافه بار کمی دارند. در صورتی که از اصول طراحی تونل استفاده نشود، خطر فروپاشی و تغییر شکل تونل همیشه وجود خواهد داشت. این اتفاق بسیار خطرناک است و حتی بر ساختمان های اطراف تونل نیز تاثیر خواهد گذاشت. برای مثال، در تونل های قدیمی با خواص توده سنگی کم، شرایط فشرده و وزن زیاد بار های اطراف تونل می تواند پایداری تونل را به خطر بیندازد و منجر به ریزش آن شود. ما در این مقاله به طور کامل در مورد اصول طراحی تونل صحبت کرده ایم. در ادامه مقاله با ما همراه باشید.

موارد مورد نیاز برای تونل سازی

موارد مورد نیاز برای تونل سازی

در طراحی تونل باید به طور جامع، اصول علمی محیط انسانی، مطالعات زمین، شکل زمین، خطرات زمین شناسی و خود زمین شناسی، هیدرولوژی، هواشناسی و حجم ترافیک را در نظر گرفت تا بتوان یک تونل ایمن ساخت.

در انتخاب مکان تونل نیز باید علوم توپوگرافی، ژئومورفولوژِی، زمین شناسی، هواشناسی، علوم انسانی و اجتماعی و محیط زیست را در نظر گرفت تا بتوان تراز افقی و عمودی طرح محور و موقعیت دهانه تونل را طراحی کرد و مکان مناسب آن را انتخاب کرد. در اصول طراحی تونل، باید خطوط افقی و عمودی خارج و داخل تونل را بسیار دقیق طراحی کرد تا بتوان الزامات ایمنی را رعایت کرد؛ زیرا تونل ها بخش مهمی از مهندسی بزرگراه ها هستند و باید طراحی آن ها در کل فرآیند ساخت بزرگراه لحاظ شود.

اصول تونل زنی

اصول تونل زنی

تونل سازی به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: دسته اول تونل های کم عمق و دسته دوم تونل های عمیق هستند.

از رایج ترین نمونه تونل های کم عمق می توان به تونل های مترو در شهر های بزرگ اشاره کرد. اصول طراحی تونل مترو کمی پیچیده است. این تونل ها به این علت کم عمق شناخته می شوند که بین 15 تا حداکثر 25 متر از سطح زمین فاصله دارند. البته بعضی از ایستگاه های مترو هستند که حتی تا 35 متر نیز عمق دارند؛ ولی این تونل ها نیز جزء تونل های کم عمق هستند.

انواع شکل تونل

برای درک بهتر تونل کم عمق و عمیق می توانیم یک مثال ساده بزنیم. یک بزرگراه کوهستانی داریم که در آن، تونل های مختلفی وجود دارد. در چنین حالتی برای ساخت تونل، قسمتی از کوه را سوراخ می کنند. در بسیاری موارد ارتفاع روباره این تونل ها چیزی بین 120 تا 150 متر است. این ارتفاع حتی  تا 1000 متر نیز پیش می رود.

اولین کسی که اصول طراحی تونل مدرن را پایه گذاری کرد و توانست تونل های کم عمق را از تونل های عمیق متمایز کند، شخصی به نام بری بود.

انواع شکل تونل

arch effect در تونل سازی

در طراحی تونل ها از عاملی به نام خطوط جریان استفاده می شود. خطوط جریان رودخانه در اثر برخورد با پایه پل دچار انحراف می شوند. این منحرف شدن از مسیرشان باعث افزایش سرعت آن ها می شود. این افزایش سرعت نیز باعث می شود تا توده های سنگ در طول راه جا به جا شوند و یک حفره را به وجود بیاورند. حال در اینجا است که جریان به صورت کانال در اطراف پایه پل جریان می یابد. در این حالت است که یکی از اصول طراحی تونل اهمیت پیدا می کند. هنگامی که یک ناحیه تنش به وجود می آید؛ لازم است تا اطراف آن گودبرداری شود. به روندی که با آن جریان رودخانه را کانال کشی می کنند  arch effect می گویند.

در اصول طراحی تونل، arch effect را نیز می توان وابسته به تنش های موجود در آن دانست.  arch effect می تواند بسته به نوع و اندازه تنش ها به سه حالت وجود داشته باشد. این سه حالت عبارت هستند از:

  1. حالت اول می تواند نزدیک به پروفیل تونل رخ دهد.
  2. حالت دوم می تواند دور از پروفیل تونل رخ دهد .
  3. حالت سوم نیز می تواند هیچ کدام از این دو نباشد که بحثی جداگانه دارد و نیاز به یک مقاله کامل برای توضیح دارد و در چندین خط نمی توان آن را شرح داد.
  • حالت اول

حالت اول زمانی اتفاق می‌افتد که توده سنگ های اطراف تونل در برابر جریان تنش منحرف مقاومت کند و از نظر استحکام و تغییر شکل به صورت کشسانی پاسخ دهد.

  • حالت دوم

در حالت دوم به دلیل ضعیف بودن توده های سنگی، امکان مقاومت در برابر جریان آب رودخانه وجود ندارد. در اینجا به علت نبودن مقاومت در برابر جریان تنش، نسبت به حجم زمینی که درگیر شده است، پدیده پلاستی شدن (فرآیندی که در آن یک ماده جامد فراتر از نقطه شکست خود تغییر شکل می دهد.)، غیرالاستیک و انعطاف پذیری رخ می دهد. حالت دوم در اکثر اوقات موجب افزایش حجم زمین مورد استفاده می شود. این افزایش حجمی که به صورت شعاعی رشد می کند، باعث کانال کشی تنش ها به سمت بیرون از توده سنگ می شود و تا زمانی که حالت تنش سه محوری با خواص مقاومتی توده سنگ سازگار شود، ادامه خواهد داشت. در این شرایط نیز arch effect دور از خط حفاری و زمین اطراف تونل که به حالت پلاستی دچار شده اند تشکیل می شود. در این قسمت از اصول طراحی تونل باید گفت که این مورد موجب می شود تا با استحکام به وجود آمده بتوان به پایداری تونل کمک کرد. در صورتی که در پایداری تونل اختلال ایجاد شود؛ این اختلال می تواند موجب تغییر شکل تونل شود که تغییر شکل تونل می تواند برای حفاران بسیار خطرناک باشد. پس با همین arch effect و اقدامات حمایتی مناسب می توان کاری کرد تا این ریسک به حداقل برسد. پدیده هایی مانند پلاستیک سازی اطراف تونل را می توان محدود کرد، و شکل گیری arch effect را با وسایل طبیعی ایجاد کرد تا از پایداری کامل تونل اطمنیان حاصل شود.

arch effect در تونل سازی

جمع بندی

در این مقاله در مورد اصول طراحی تونل صحبت کردیم. فهمیدیم که یکی از عوامل بسیار مهم در تونل سازی arch effect است که در شرایط مختلفی می توانیم از آن استفاده کنیم. امیدواریم که این مقاله به شما کمک کرده باشد.

By |2022-01-18T14:12:52+03:30ژانویه 18th, 2022|articles|بدون ديدگاه

پروژه های عمرانی چیست ؟

در وهله نخست، لازم است لغت پروژه را بررسی کنیم و معنای آن را دریابیم و بدانیم پروژه های عمرانی چیست . پروژه، به چندین بخش متفاوت گفته می شود و زمانی که وظایف تمامی بخش ها به ترتیب صورت گیرند، می توان گفت پروژه ای به اتمام رسیده است. اغلب پروژه ها در مدت زمان طولانی اجرا می شوند و تا هنگامی که به نتیجه ای ملموس دست یابند، ادامه خواهند یافت. البته لازم به ذکر است که مجموعه ای از پروژه ها نیز وجود دارند که به دنبال هم انجام می شوند تا به پشتیبانی یکدیگر بپردازند. در این صورت پروژه ما، به طور مستمر یا مکرر ادامه پیدا خواهد کرد تا نتیجه آن مداوم و همیشگی باشد.

در ادامه پاسخ به این سوال که پروژه های عمرانی چیست ، باید گفت که این گونه پروژه ها، اغلب در رابطه با ساخت و ساز هستند و تحت نظر یک فرآیند کاملا سازماندهی شده به نو سازی، باز سازی، ایجاد زیر ساخت ها یا ساختن یک ساختمان کامل می پردازند. پروژه های عمرانی اغلب به دلیل یک نیاز کلی شکل می گیرند و با توجه به امکانات مالی، نیاز سنجی و طراحی، به اجرا در می آیند و ادامه پیدا می کند.

همان گونه که در پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست ذکر شد، اغلب پروژه های عمرانی یک مرتبه صورت می گیرند و وظیفه تیم اجرایی، ارائه یک پروژه منحصر به فرد و کاربردی است و پس از اتمام پروژه تیم منحل می شود و ممکن است اعضای آن دیگر با یکدیگر همکاری نکنند. به همین دلیل تجربیات پروژه قبل، به ندرت به پروژه بعدی انتقال می یابد. برخی موارد از این قاعده پیروی نمی کنند، از جمله پروژه های تکراری مانند ساخت یک آپارتمان یا مجتمع های تجاری بزرگ.

تقسیم بندی کلی پروژه های عمرانی

پروژه های عمرانی چیست

  1. پروژه های عمومی
  2. پروژه های خصوصی

پروژه های عمومی، اغلب متعلق به دولت ها است و نیاز های مالی پروژه نیز توسط آن نهاد تامین خواهد شد. همچنین برای پاسخ دقیق تر به سوال پروژه های عمرانی چیست، لازم به ذکر است که روند پیشروی این گونه پروژه ها نیز توسط دولت بررسی می شود و عموما شامل پل ها، جاده ها، سد ها، ، تونل ها، راه آهن ها، بیمارستان های عمومی، مدارس دولتی، زندان ها، کتابخانه های عمومی، پارک ها و …. هستند.

پروژه های خصوصی، دقیقا بر خلاف نمونه قبلی هستند و به وسیله یک یا چند فرد به طور خصوصی هدایت خواهد شد. همچنین تمامی حمایت های مالی و بررسی ها نیز توسط همان افراد صورت می گیرد و هیچ ارتباطی به دولت ندارد. این گونه پروژه های عمرانی، اغلب شامل شرکت ها، موسسات خیریه، مدارس خصوصی و بیمارستان ها می شوند.

مشاغل مرتبط با پروژه های عمرانی

مشاغل مرتبط با پروژه های عمرانی

در کل پروژه های بزرگ عمرانی، شامل چندین پروژه کوچک تر نیز هستند که همه آن ها به متخصصان حرفه ای در زمینه های مختلف نیاز دارند. در ادامه پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست ، چند نمونه از مشاغل مورد نیاز در پروژه های مختلف را برایتان معرفی خواهیم کرد.

  • مدیریت پروژه: برای شروع یک پروژه موفق، باید مدیری لایق را انتخاب کرد. اغلب اوقات مدیر یا مشاور اصلی پروژه، توسط مهندسان و مشاوران مختلف پشتیبانی خواهد شد.
  • معماری: برای پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست ، لازم به ذکر است که معماران مسئولیت طراحی سازه های مختلف را بر عهده دارند. پروژه هایی را که به ساخت و ساز مرتبط هستند به طور دقیق طراحی و از نقطه شروع تا پایان پروژه، آن را هدایت و پشتیبانی می کنند.
  • برآورد هزینه های پروژه: متخصصانی که در این زمینه به فعالیت می پردازند، در حقیقت مسئول مسائل مالی و قراردادی پروژه هستند. این شغل جهت برآورد هزینه هایی مانند هزینه مواد، زمان، نیرو های مختلف کار و… شکل گرفته است و مسائل حقوقی و مرتبط با قرارداد ها را به سادگی بررسی خواهند کرد.

انواع پروژه های ساخت و ساز

انواع پروژه های ساخت و ساز

برای پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست و در مطالب بالا ذکر شد که پروژه های ساخت و ساز را می توان با نام پروژه های عمرانی شناخت. اما نمونه های ساخت و ساز نیز شامل انواع مختلفی هستند که انتخاب هر یک از آن ها پروژه را به سمتی جدید هدایت خواهد کرد. پروژه های ساخت و ساز می توانند در رابطه با سازه های مسکونی، صنعتی، تجاری و… باشند. در ادامه مطلب چند نمونه را به طور دقیق، برایتان توضیح خواهیم داد.

پروژه های عمرانی تجاری

منظور از کلمه تجاری در این عبارت، ساخت ساختمان های متفاوت برای اهداف مختلف تجاری است. این گونه پروژه ها اغلب وسیع هستند و به نیروی کار زیادی احتیاج دارند. نمونه هایی از ساخت و ساز هار تجاری عبارت اند از:

  • رستوران ها: اغلب ساخت و راه اندازی یک رستوران الزامات خاصی دارد و لازم است تا طبق قوانین محلی و ایمنی های مرتبط با آشپزخانه صورت گیرد.
  • ساختمان های اداری: در ادامه پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست ، لازم است ذکر شود که گروه های عمرانی ممکن است یک ساختمان کوچک اداری یا یک آسمان خراش را بسازند، اما اغلب اوقات نحوه طراحی و ساخت نمونه های اداری یکسان است.

پروژه های مسکونی

پروژه های عمرانی چیست

در ادامه پاسخ به سوال پروژه های عمرانی چیست ، باید بدانید، ساختمان هایی که برای سکونت مردم طراحی و ساخته می شوند، به عنوان پروژه های مسکونی در نظر گرفته خواهند شد. این پروژه ها اغلب کوچک تر از نمونه های تجاری هستند. پروژه های مسکونی باید قوانین و مقررات محلی را در نظر بگیرند و از آن ها پیروی کنند.

  • آپارتمان ها: این گونه ساختمان ها از شایع ترین پروژه های مسکونی محسوب می شوند و با توجه به تعداد طبقات و واحد ها، نیروی کار آن نیز گسترش پیدا می کند.

پروژه های زیر ساختی

اگر برایتان سوال پیش آمده است که پروژه های عمرانی چیست ، لازم به ذکر است که اینگونه پروژه ها اغلب بر روی ساخت پل، فرودگاه ها، راه آهن، زیر ساخت های آبی، سیستم های مدیریت پسماند مثل فاضلاب و جاده ها تمرکز دارد.

  • پل ها: به دلیل پیچیدگی ساختار پل ها، به یک تیم دقیق و بودجه ای هنگفت احتیاج است و اگر هدف پروژه ساخت پل های جدید باشد، احتمالا چند مورد تعمیرات نیز انجام خواهد شد.

 

By |2022-01-17T17:23:40+03:30ژانویه 17th, 2022|articles|بدون ديدگاه

بهسازی لرزه ای

:مقدمه

مقاوم‌سازی در علم نوين مهندسي عمران به معناي بالا بردن مقاومت يك سازه (ساختمان) در برابر نيروهاي وارده است. امروزه از اين اصـطلاح بيـشتر در مورد نيروي جانبي استفاده می‌شود. مقاوم‌سازی در مورد ساختمان‌های از پیش‌ساخته شده كاربرد دارد. اساساً براي ساختمان‌های در حال احداث رعايـت اصول و مقررات فني لازم می‌باشد و مقاوم‌سازی معناي خاصي در برندارد. لذا لازم است مخاطبين به اين امر مهم توجه داشته باشند كه وقتي صحبت از مقاوم‌سازی می‌شود، در مورد ساختمان‌های قديمي و جديد ساخته‌شده صحبت می‌شود و ساختمان‌هایی كه هنوز ساخته نشده‌اند در ايـن مقولـه مـوردبررسي قرار نمی‌گیرند

:تعریف

از ديدگاه علمي اصطلاح مقاوم‌سازی به‌طورقطع بالا بردن مقاومت در برابر نيروي زلزله نيست. بلكه منظور بهبود عملكـرد اجـزاء سـازه (ساختمان) در برابر نيروي زلزله است. به همين دليل اصطلاح بهسازي و در حالت خاص براي نيروي زلزله، بهسازي لرزه‌ای اصطلاح درست‌تری است. بهسازي در لغت به مفهوم اصلاح و اعاده وضع چيزي و در صنعت ساختمان به مفهـوم احيـاء يـا افـزودن قابليـت بهره‌برداری ساختمان و افزايش طول عمر مفيد آن است. به عبارت دقیق‌تر بهسازي به مجموعه تمهيدات و عملياتي گفته می‌شود كـه قابليـت انجام‌وظیفه يا وظايفي را در ساختمان ايجاد می‌کند كه سازه در وضع موجود قادر به انجام تمام و كمال آن‌ها نيست. بـشر كنـوني نمی‌تواند از وقوع زلزله جلوگيري نمايد؛ اما می‌تواند با بكار گيري يكسري روش‌ها از به وجود آمدن خسارات مالي و فجايع انساني و همچنين آسیب‌هایی كه ممكن است در طولانی‌مدت در اثر وقوع زلزله به وجود آيد جلوگيري نمايد. يكي از اين روش‌ها مقاوم‌سازی سازه‌ها در برابر زلزلـه اسـت

 در بهسازی لرزه‌ای هدف، برابر ساختن ظرفیت سازه با نیاز لرزه‌ای است که می‌توان با افزایش ظرفیت سازه و یا با کاهش نیاز لرزه‌ای به این هدف رسید

افرایش ظرفیت سازه با افزایش سختی و مقاومت آن امکان‌پذیر است که به آن مقاوم‌سازی میگویند

…کاهش نیاز لرزه‌ای سازه نیز می‌تواند از طرق مختلف انجام شود مانند افزایش شکل‌پذیری، کاهش جرم، کاهش نامنظمی و استفاده از تکنولوژی‌های نوین طرح لرزه‌ای مانند استفاده از جداسازی لرزه‌ای، میراگرها و

در ارائه طرح بهسازی، مهندس بهساز بایستی به دو مقوله اجرایی و اقتصادی بودن طرح فوق‌العاده توجه کند. چراکه بهسازی لرزه‌ای حرکت بر لبه تیغ است

چنانچه مهندس بهساز در طرح خود از تمامی ظرفیت سازه استفاده نکرده باشد طرح توجیه اقتصادی خود را ازدست‌داده و نوسازی بر بهسازی ارجحیت میابد

لازم به ذکر است با استفاده از تحلیل‌های غیرخطی می‌توان از ظرفیت سازه به‌طور کامل استفاده کرد

:مراحل انجام مقاوم‌سازی به اين صورت است

م 1 .ابتدا بازرسي از ساختمان و ارزيابي اوليه و كيفي انجام می‌شود
م 2 . بازرسي كامل و مطالعات كمي: در اين مرحله احتمالاً انجام برخي آزمايشات يا کنده‌کاری‌ها در ساختمان ضروري است. در اين مرحله نياز يا عدم نياز ساختمان به مقاوم‌سازی مشخص می‌شود
.م 3 . ارائه طرح مقاوم‌سازی: پس از انجام مطالعات كمي و در صورت نياز، طرح مقاوم‌سازی ساختمان به‌صورت نقشه و دستور كار ارائه می‌شود

:م 4 . اجراي طرح مقاوم‌سازی

ممكن است در اين مرحله برخي از قسمت‌های ساختمان به‌صورت موقت تخليه شود. در ساختمان‌های شخصي بسته بـه نـوع سـاختمان و تعداد طبقات و … ممكن است نياز به تخليه كامل ساختمان باشد

:از ديدگاه علمي تمام ساختمان‌هایی كه بر اساس اصول و ضوابط حال حاضر آیین‌نامه‌های طراحي ساختمان‌ها اجرانشده‌اند نياز به مقاوم‌سازی دارند، كه خود دودسته‌اند

م 1 . آن‌هایی كه قبل از تدوين آیین‌نامه‌های مربوط طراحي و اجراشده‌اند و در زمان اجراي آن‌ها آیین‌نامه‌ها و مقررات موردنیاز در كشور وجود نداشت

م 2 . آن‌هایی كه در سال‌های اخير ساخته‌شده‌اند اما متأسفانه به دليل قصور كارفرمايان و عـدم اطـلاع آن‌ها از اصـول ساخت‌وساز، دسـت مهندسان متعهد را از كار كوتاه كرده (و می‌کنند) و به همين دليل مسائل فني لازم رعايت نمی‌شود و يا به دليل عدم دسترسي به مصالح و دانش فني مناسب (در روستاها و مناطق دورافتاده) امكان رعايت اصول فني وجود ندارد. از ديدگاه عملـي، امكـان مقاوم‌سازی تمـام این‌گونه ساختمان‌ها به لحاظ زمان، هزينه و راهكار اجرايي وجود ندارد، چراکه به‌این‌ترتیب تقریباً بايد تمام كشور را دوباره ساخت. بنابراين بايد مقاوم‌سازی را محدودتر كرد. در اين رابطه جا دارد ساختمان‌ها را به چهار دسته تقسيم كنيم

م 1 . ساختمان‌های حياتي كه به دليل نوع كاربري و استفاده‌ای كه دارند امكان انتقال تجهيزات را نداشته و از طرفي بايد عملكرد خود را بعد از زلزله نيز حفظ كنند، مانند مراكز درماني، ایستگاه‌های مخابراتي و تلويزيوني، مراكز امنيتي، پالایشگاه‌ها و

. م 2 . ساختمان‌هایی كه در حال حاضر شرايط خاصي ندارند اما بعد از زلزله به‌عنوان مراكز خدماتي و کمک‌رسانی موردنیاز می‌باشند و لازم است حتماً سرپا باشند مانند برخي سوله‌ها، مساجد، مدارس، مراكز مديريت كلان، مراكز مديريت بحران و

.م 3 . ساختمان‌هایی كه قبل و بعد از زلزله اهميت خاصي ندارند ولي در صورت آسيب تلفات جاني زيادي در پي خواهد داشـت، ماننـد مراکز عمومی، استاديوم، برج‌ها و

.م 4 . ساختمان‌های معمولي كه هیچ‌کدام از موارد فوق را شامل نمی‌شود، مانند منازل مسكوني، ساختمان‌های اداري و تجاري معمولي و…اهميت و نياز مقاوم‌سازی از ديدگاه كلان به ترتيب از شماره يك آغاز و تا شماره چهار كاهش پيدا می‌کند. مقاوم‌سازی دسته يـك و دو کاملاً به عهده و وظيفه دولت می‌باشد. دسته سوم بين دولت و كارفرمايان خصوصي (مردم) مشترك بوده و دسته چهارم کاملاً بـه عهـده مردم می‌باشد. نكته مهم در اينجاست كه در مقاوم‌سازی دسته يك و دو تقریباً تأثیر مستقيم در كاهش تلفات زلزله نداشته و تنها مقاوم‌سازی دسته سه و چهار است كه در كاهش مستقيم تلفات زلزله نقش دارند؛ اما بديهي است كه هزينه و زمان لازم براي مقاوم‌سازی دسته سه و چهار به‌قدری زياد است كه عملاً اين امر را غیرممکن ساخته و به همين دليل است كه توجه دولت به دسته يك و دو و در موارد كمي به دسـته سوم معطوف شده است. درنتیجه به اينجا می‌رسیم كه در حال حاضر كه دولت دست‌به‌کار مقاوم‌سازی شده است بايد توجـه خـود را معطوف به ساختمان‌هایی بكند كه يا در دسته يك هستند و يا در دسته دو و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها و مراكز شخصي بـه عهـده خـود افراد است و دولت صرفاً می‌تواند تسهيلات و قوانين لازم را در اختيار قرار دهد
روش و هزينه انجام مقاوم‌سازی: در حال حاضر در كشور ما تنها مرجع مقاوم‌سازی دستورالعملي است كه توسط سازمان مديريت و برنامه‌ریزی كشور با همكاري پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسي زلزله، تحت عنوان دستورالعمل بهسازي لرزه‌ای ساختمان‌های موجود تدوین‌شده است. متأسفانه روش اجراي اين دستورالعمل هنوز به‌طور كامل براي كارشناساني كه از آن استفاده می‌کنند مشخص نيست و هنوز مراكز
مختلف در خصوص نحوه استفاده از آن توافق ندارند و متخصصان امر به سليقه خود آن را اجرا می‌نمایند. هرچند سازمان مديريت با برگزاري دوره‌هایی سعي دارد آموزش‌های لازم را به كارشناسان بدهد، ولي براي ساختمان‌های شخصي هنوز تجربه مقاوم‌سازی كاملي وجود ندارد. اگرچه مراجعه به مهندساني كه قبلاً اين كار را در پروژه‌های دولتي انجام داده‌اند می‌تواند مفيد باشد ارزیابی و بهسازی ساختمان موردبررسی قرار می‌گیرند

ملاحظه ویژگی‌های فنی

ویژگی‌های فنی ساختمان قبل از اقدام به هرگونه عملیات اجرایی بهسازی لرزه‌ای ساختمان باید توسط طراح و با هماهنگی کارفرما موردبررسی و ملاحظه قرار گیرند. این ویژگی‌ها می‌تواند شامل: مشخصات اجزای سازه‌ای و غیر سازه‌ای ساختمان‌، سطوح خطر زلزله در محل ساختمان، نتایج اولیه‌ی ارزیابی مقاومت لرزه‌ای، تاریخچه‌ی بهره‌برداری گذشته و آینده‌ی ساختمان، ارزیابی نیاز و خواسته‌های بهره‌بردار، ملاحظات اقتصادی، اجتماعی و مقررات و قوانین حاکم باشد

انتخاب هدف بهسازی لرزه‌ای ساختمان

انتخاب هدف بهسازی لرزه‌ای ساختمان از مراحل اولیه و درعین‌حال حائز اهمیت در فرآیند مطالعات بهسازی است. لازم است طراح با بررسی دقیق و اخذ دیدگا‌ه‌های بهره‌بردار و کارفرمای پروژه، توجه به میزان اهمیت و وضعیت کاربری حاضر و پس از بهسازی ساختمان‌، ضمن ارائه گزارش فنی لازم، هدف بهسازی را انتخاب و پیشنهاد نماید. پس از ارائه گزارش فنی مبنی بر دلایل انتخاب هدف بهسازی، موارد به تصویب کارفرما می‌رسد

نیاز یا عدم نیاز به بهسازی لرزه‌ای ساختمان

ساختمان‌هایی که یکی از شرایط زیر را داشته باشند نیازی به بهسازی لرزه‌ای ندارند. ساختمان‌هایی که مطابق مستندات و اطلاعات وضعیت موجود، با توجه به درجه‌ی اهمیت آن‌ها بر اساس آخرین ویرایش استاندارد ۲۸۰۰ ایران طراحی و با نظارت و مستندات کافی اجراشده باشند، نیازی به ارزیابی و بهسازی لرزه‌ای ‌ندارند، مگر آنکه درجه‌ی اهمیت فعلی آن‌ها بیش از میزان مفروض در طراحی اولیه‌ی آن‌ها بوده‌ یا سطح خطر زلزله موردنظر از سطح خطر موجود در طراحی اولیه مطابق آن استاندارد بیشتر باشد

راهبردهای بهسازی لرزه‌ای ساختمان

هدف بهسازی با به کار بستن معیارهای بهسازی لرزه‌ای ساختمان بر اساس راهبردی که نواقص ملاحظه شده در تحلیل لرزه‌ای را برطرف نماید، حاصل می‌شود. هر معیار بهسازی باید به‌طور توأم با دیگر معیارهای بهسازی مورد ارزیابی قرار گیرد به‌نحوی‌که سازه موجود مستقلاً از تأمین سطح عملکرد موردنظر ساختمان برای سطح خطر لرزه‌ای انتخابی در قالب طرح بهسازی، اطمینان دهد. با اتخاذ روش کلی و راهبرد بهسازی لرزه‌ای و به کار بستن معیارهای بهسازی می‌توان به سطح عملکرد موردنظر ساختمان و تأمین هدف بهسازی دست‌یافت

راهبردهای زیر را می‌توان به‌صورت منفرد یا در ترکیب با یکدیگر برای بهسازی لرزه‌ای ساختمان به کار گرفت

‌اصلاح موضعی اجزای سازه که دارای عملکرد نامناسبی در زلزله هستند‌

حذف یا کاهش بی‌نظمی در ساختمان موجود‌

-تأمین سختی جانبی لازم برای کل سازه‌

-تأمین مقاومت لازم برای کل سازه‌

-کاهش جرم ساختمان‌

-به‌کارگیری سیستم‌های جداساز لرزه‌ای‌

 -به‌کارگیری سیستم‌های غیرفعال اتلاف انرژی‌

-‌تغییر کاربری ساختمان

-تحلیل خطر و تعیین زلزله تعیین‌کننده

تحلیل خطر احتمالی با انتگرال‌گیری تلفیقی از مدل‌های احتمالی چشمه‌های لرزه‌ای و پارامترهای لرزه‌خیزی و رابطه‌‌ کاهندگی انجام می‌شود تا منحنی خطر (احتمال فرا گذشت برحسب پارامتر حرکت قوی زمین) به دست آید

‌انتخاب و اعتبارسنجی نرم‌افزار مناسب برای انجام فرآیند انتگرال‌گیری تحلیل خطر –

 مدل‌سازی مناسب کلیه منابع انتشار عدم قطعیت‌های ذاتی و تصادفی و در نظر گرفتن تأثیر آن‌ها –

تحلیل حساسیت نتایج تحلیل خطر به منابع عمده عدم قطعیت –

‌- تحلیل تفکیک لرزه‌ای به‌منظور تعیین زلزله تعیین‌کننده در ساختگاه –

برآورد شتاب طرح در سطوح خطر ۱ و ۲ –

تهیه طیف طبق روش موردنظر –

سیستم سازه‌ای و پیکربندی ساختمان

اطلاعات مربوط به سیستم سازه‌ای و پیکربندی ساختمان موجود شامل نوع، هندسه، ابعاد مقاطع، تعداد و آرایش میلگرد در مقاطع بتنی، جزئیات اتصال اعضا و اجزای سیستم باربر ثقلی و جانبی و همچنین اجزای غیر سازه‌ای که مؤثر در میزان سختی و مقاومت سازه هستند، باید جمع‌آوری شود. همچنین اعضای اصلی و غیر اصلی سازه باید تعیین و اطلاعات موردنیاز هر نوع با جزئیات کافی برای مدل‌سازی و تحلیل سازه جمع‌آوری و ارائه شود.

روش‌های آزمایش برای ارزیابی و مطالعات بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌ها

ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای و انجام مطالعات بهسازی لرزه‌ای ساختمان نیازمند در اختیار داشتن اطلاعات کافی متناسب با ضوابط هر مرحله است. اطلاعات موردنیاز در دو گروه اصلی قرار دارند‌.

م 1 .اطلاعات مربوط به خصوصیات لرزه‌ای ساختمان شامل زمان تناوب و نسبت میرایی

م 2 .اطلاعات مربوط به مشخصات مصالح به‌کاررفته در سازه ساختمان

تعیین خصوصیات لرزه‌ای ساختمان

اگرچه با توجه به امکانات نرم‌افزاری موجود و ضوابط ارائه‌شده در آیین‌نامه‌ها امکان محاسبه‌ی زمان تناوب هر نوع سازه به‌صورت تحلیلی وجود دارد و نسبت میرایی ساختمان نیز بسته به نوع سازه، اتصالات و مصالح آن از مراجع مربوطه قابل‌استخراج است، لیکن درصورتی‌که بسته به شرایط ساختگاه، حساسیت پروژه و امکانات کارفرما، تعیین خصوصیات لرزه‌ای واقعی ساختمان‌ها ضرورت یابد، می‌توان با استفاده از روش ثبت ارتعاشات محیطی در این خصوص اقدام نمود. بدیهی است آزمایش باید با استفاده از دستگاه کالیبره شده مورد تائید و توسط افراد باتجربه انجام پذیرد و اطلاعات ثبت‌شده توسط کارشناس مجرب با استفاده از نرم‌افزار مربوطه تحلیل و نتیجه‌گیری شود

مدل‌سازی تحلیلی ساختمان

اطلاعات جمع‌آوری‌شده از بررسی وضعیت موجود ساختمان باید در تهیه‌ی مدل تحلیلی ساختمان و برآورد رفتار لرزه‌ای آن مورداستفاده قرار گیرد. هرگاه در بازرسی وضعیت موجود، هیچ‌گونه خسارت، تغییر و یا انحرافی در مقایسه با نقشه‌های اجرایی مشاهده نشود، در مد‌ل‌سازی، مقاطع اعضا کاملاً مطابق با نقشه‌های اجرایی در نظر گرفته خواهند شد؛ اما در صورت وجود تفاوت و یا موجود نبودن نقشه‌های اجرایی، مبنای مد‌ل‌سازی بر اساس ابعاد اندازه‌گیری شده در بازرسی وضعیت موجود خواهد بود

:نتیجه‌گیری
ازآنچه گذشت نتيجه می‌شود كه به دلايل مختلف، ترميم، تعمير و تقويت سازه‌ها ضرورت می‌یابد و به كمك ايـن عمليـات می‌توان از سرعت پير شدن سازه‌ها كاسته، از تنزل حاشيه ايمني و قابليت بهره‌برداری آن‌ها جلوگيري نمود و عمر مفيدشان را افـزايش داد. امـا بايـد توجه داشت عليرغم اينكه اين عمليات كارساز بوده و از طريق انجام آن‌ها افزايش حاشيه ايمني و تقليل سرعت پير و كهنه شـدن سـاختمان ميسر است، ولي به‌طورکلی، عملیات‌ترمیم، تعمير و تقويت و بازسازي عمدتاً جنبه زدوخوردی دارد و معمولاً بـسيار دست‌وپا گيـر، طولاني و پرخرج است و با توجه به اينكه عمليات به عوامل متعددي بستگي دارد، كه برخي از عوامل مزبور تا قبل از شروع عمليات اجرايي قابل حدس و شناسايي نيستند، اغلب نمی‌توان پيشاپيش مدت‌زمان لازم براي انجام عمليات و هزينـه مربوطـه را به‌درستی بـرآورد نمـود
مجموعه اين نكات منفي ايجاب می‌نماید كه برخورد با عمليات بهسازي، بااحتیاط انجام گيرد و سعي گردد نياز به عملیات‌ترمیم، تعمير و تقويت سازه ساختمان‌ها به حداقل رسانده شود. براي اين منظور بايد از لحظه شروع طراحي مسئله كهنه شدن ساختمان مدنظر باشد

:مراجع
.م 1 . دكتر مهدي قاليبافيان، چگونگي رفع نواقص و معايب به وجود آمده در سازه‌های بتني، چهارمين دوره آموزش مباني مهندسي زلزله
. م 2 . دكتر علي صدر ممتازي، جزوه درسي ترميم ساختمان، دانشگاه گيلان، دانشكده فني
. م 3 . احسان ثابت، مجيد زماني، احسان نبوتي، سراب مقاوم‌سازی، اولين همايش بین‌المللی مقاوم‌سازی لرزه‌ای
م 4 . محمدرضا معيني، سيد محمدمهدی غفوري، بررسي آسیب‌های اجتماعي و بزهكاري جوانان پـس از زلزلـه و ضـرورت انجـام عمليـات مقاوم‌سازی، اولين همايش بین‌المللی مقاوم‌سازی لرزه‌ای
م 5 . سيد محمدمهدی غفوري، محمدرضا معيني، جلوگيري از اختلالات رواني و استرس در افراد بحران‌زده از طريق مقاوم‌سازی و مديريت قبل از بحران، اولين همايش بین‌المللی مقاوم‌سازی لرزه‌ای

By |2021-08-22T12:15:38+04:30اکتبر 25th, 2017|articles, Uncategorized|بدون ديدگاه

بتن الیافی

چکیده

تلاش برای تولید بتن‌هایی خاص با نام امروزی بتن‌های عالی از سالیانی قبل آغاز گشته و همچنان ادامه دارد. یکی از این بتن‌های پیشرفته بتن الیافی می‌باشد، بتن الیافی می‌تواند با مزایای ویژه خود کاربردهای وسیعی در پروژه‌های عمرانی کلان کشور داشته باشد، ازجمله بهبود رفتارهای طاقت، فشاری، خمشی، مقاومت سایش، فرسایش و کاویتاسیون، برشی، مقاومت خستگی، خزش و جمع شدگی، مقاومت در برابر یخ زدن و آب، عملکرد تحت بار دینامیکی و ضربه، دوام، جذب انرژی، لیکن جهت به‌کارگیری این فناوری در ایران و استفاده از مزیت‌های بسیار آن لازم است مهندسان، پیمانکاران و مشاوران، آشنایی و شناخت کامل با این نوع بتن و رفتارها و کاربردهای وسیع آن داشته باشند. متأسفانه به‌رغم استفاده فراوان بتن الیافی در کشورهای پیشرفته جهان استفاده از این کشور ما شناخته‌شده نیست. بدین منظور در این پژوهش سعى در معرفى این فناوری در تکنولوژى خواهد شد

مقدمه

ایده اضافه کردن الیاف به مخلوط‌های ترد و شکننده که توان کششی ناچیزی دارند؛ از زمان‌های قدیم وجود داشته است. مصریان قدیم از کاه برای مسلح کردن آجرهای گلی استفاده می‌کردند. علاوه بر این از الیاف پنبه نسوز و موی اسب نیز برای تسلیح استفاده می‌شده است.[1] در زمان‌های گذشته، از الیاف جهت تقویت ملات‌های ترد و شکننده استفاده می‌شد که مشهورترین و پرطرفدارترین‌ به علت ارزانی کاه است.‌ برای تقویت آجرهای خشتی و ملات کاه‌گل در اندودها در قبال ترک‌خوردگی که بعد از خشک شدن به وجود می‌آید، به‌کاررفته و در حال حاضر نیز ارزان‌ترین نوع ملات در مناطق روستایی کشور است. استفاده از کاه و مخصوصاً موی دم‌اسب ‌یا بز در بناهای قدیمی ایران به‌خصوص گنبدها سابقه طولانی و تاریخی دارد‌. کاربرد الیاف فولادی از اواسط قرن اخیر آغازشده و تاریخ دقیقی در مورداستفاده از این روش در دسترس نیست ولی افراد مختلف با استفاده از روش‌های متفاوتی نظیر کاربرد تکه‌های سیم یا بریده‌های فلز در داخل بتن، امتیاز این نوع روش را به نام خود به ثبت رسانده‌اند

بتن الیافی

بتن جسم مرکبی است که از اجزای مختلف شامل سنگ‌دانه، سيمان و آب ساخته می‌شود شايد کمتر ماده ساختمانی می‌توان يافت که تا اين حد تنوع داشته باشد. زيرا نه‌تنها با تغيير دادن مقدار سيمان، آب و سنگ‌دانه‌ها بلکه با مصرف سیمان‌های مختلف و مصالح سنگی متفاوت می‌توان بتن‌هایی با خواص متفاوت متناسب با به‌عنوان يك نوع نياز توليد کرد. امروزه بتن ماده ساختمانى مهم در ساخت انواع مختلف سازه‌ها نظير ساير سازه‌های ساختمان‌ها، پل‌ها، تونل‌ها، سدها، اسکله‌ها، راه‌ها و خاص ديگر کاربرد دارد در ساخت‌وسازهای معمولى غالباً تنها معيار پذيرش بتن، مقاومت فشارى آن است شايد اين مسئله ازآنجا ناشى می‌شود که بتنی با مقاومت فشاری رضایت‌بخش، غالباً ديگر ویژگی‌ها را در حد متوسط خواهد داشت. امروزه در بعضى کشورهاى پيشرفته صنعتى دستورالعمل و استاندارهايی برای طرح بتن‌های با عملکرد بالا تهیه‌شده که طراحان و مجريان در آن کشورها ملزم به رعايت اين دستورالعمل‌ها گشته‌اند.[2]1

تعریف و اهمیت بتن الیافی

بتن ساخته‌شده از سیمان هیدرولیکی، آب ،شن و ماسه و الیاف مجزا بتن الیافی نامیده می‌شود .در بتن‌های الیافی ،مانند بتن معمولی،می‌توان از پوزولان ها و دیگر مواد مضاف استفاده کرد .الیاف در شکل‌ها و اندازه‌های متفاوت و از جنس فولاد،خمیری، شیشه و مواد طبیعی مورداستفاده قرار می‌گیرد[3] . انواع الیافی که در بتن استفاده می‌شود عبارت‌اند از الیاف گیاهی ، الیاف مصنوعی (شیشه‌ای ،الیاف پلاستیکی ) الیاف آزبستی و الیاف فولادی می‌باشد . پارامتر مناسب که یک‌رشته از الیاف را تعریف می‌کند نسبت ظاهری می‌باشد که نسبت طول الیاف به قطر معادل الیاف است مقدار نسبت‌های ظاهری (طول /قطر) معمولاً بین 30تا 100 است [4]3

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به‌کارگیری الیاف تقویت‌کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می‌یابد‌. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی‌ داشته و امکان استفاده از بتن به‌عنوان یک ماده شکل‌پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پر انحنا را فراهم می‌آورد‌. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه‌ای به‌راحتی ازهم‌پاشیده نمی‌شود. شاهد تاریخی این فناوری، کاربرد کاه‌گل در بنای ساختمان است. درواقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی است که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به‌کاررفته در ترکیب کاه‌گل شده‌اند. ‌به‌طور مثال در ساخت کف سالن‌های صنعتی، می‌توان از این نوع بتن به‌جای بتن آرماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورداستفاده در ساخت بناهای مقاوم به ضربه، همچون سازه پناهگاه‌ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می‌رود و بنای شکل‌گرفته از بتن، قابلیت فوق‌العاده‌ای در جذب انرژی ضربه دارد

نقش الیاف در بتن‌

مزایا و نقش مهم الیاف در بتن الیافی باعث شده که موردعلاقه اکثر مهندسین و طراحان قرار بگیرد. امکان به‌کارگیری در اکثر مناطق جغرافیایی، استفاده از متریال طبیعی و ارزان‌، دارای هزینه کم در مقایسه با حجم زیاد عملیات و شکل‌پذیری آن با توجه به اشکال هندسی طرح و کارایی مناسب و مقاومت بسیار بالا و مقاوم در برابر نیروهای فشاری و کششی و قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن، از ویژگی‌های بارز این نوع بتن است‌‌

طبقه‌بندی کاربردی بتن الیافی

(با الیاف کم جهت کاهش میزان جمع شدگی در بتن (۱٪> حجم ‌ الیاف

(با الیاف متوسط یا بتن الیافی معمولی جهت اصلاح خواص سازه‌ای ‌ نظیر برش، عرض ترک و رفتار خمشی (بیشتر در کف صنعتی به کار می‌روند

‌این نوع از بتن‌ها خود به چندین دسته تقسیم می‌شوند‌

بر پایه مصالح شیمیایی ‌

بتن‌های حریره الیافی

(مواد مرکب مهندسی بر پایه مصالح سیمانی (بتن‌های الیافی شکل‌پذیر

مزایا

مزایای این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی را می‌توان به‌طور خلاصه به شرح ذیل بیان داشت

مقاومت زیاد در مقابل تنش‌های خستگی

مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه

(قابلیت کششی خوب (ظرفیت زیاد کرنش

قابلیت باربری زیاد بعد از ترک‌خوردگی

مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد طاقت خیلی زیاد

این مصالح برخلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌ها و کرنش‌ها کششی قابل‌ملاحظه در بارهای کششی است و می‌توان از آن در طراحی استفاده کرد. در این مواد، ترک‌خوردگی از حالت ترک‌های متمرکز خارج‌شده‌ و به‌صورت ترک‌های متعدد ظاهرشده است. این رفتار در افزایش شکل‌پذیری اعضا و مهم‌تر از آن در پایانی سازه‌های بتنی تأثیرات چشمگیری دارد

با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری این مصالح در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصورکننده در نواحی فشاری کاست

مقاومت برشی در این بتن‌ها و رفتار آن‌ها به‌گونه‌ای است که می‌توان آرماتورهای برشی را حذف نمود

از دیگر مزایای استفاده این مواد شکل‌پذیری در اعضای لرزه بر، افزایش میزان تغییر شکل‌های غیر الاستیک، عدم افت مقاومت و حفظ یکپارچگی در این تغییر شکل‌ها است که منجر به دست‌یابی به رفتار آسیب مدار می‌شود

عامل‌های کیفیت

به‌طورکلی کیفیت بتن الیافی می‌تواند به عامل‌های عمده زیر بستگی داشته باشد

نسبت‌های مخلوط بتن

مشخصات هندسی الیاف فولادی

نسبت طول به قطر الیاف

مهار مکانیکی و زبری سطح الیاف

مشخصات فیزیکی و جنس الیاف فولادی

الیاف شیشه‌

اضافه کردن الیاف شیشه به بتن به‌شدت بر کاهش کارایی بتن تازه تأثیر می‌گذارد. بنابراین باید از روان‌سازهای مناسب استفاده کرد و شیوه مناسب اختلاط را نیز تجربه کرد. همچنین الیاف شیشه‌ای به‌شدت تمایل دارند که در بتن تازه به یکدیگر چسبیده و گلوله شوند که به این پدیده گلوله شدن الیاف می‌گویند. واضح است که در صورت وقوع این پدیده، توزیع الیاف دیگر یکنواخت نبوده و بنابراین برای برطرف کردن آن باید چاره‌اندیشی کرد.

الیاف فولادی

الیاف فولادی به‌منظور بهبود بخشیدن به خواص بتن، کاربرد وسیعی را در سازه‌های بتنی و بتن مسلح پیداکرده است.‌ یکی از مهم‌ترین نقش‌های الیاف فولادی در بتن افزایش مقاومت کششی بتن به‌وسیله کاهش ایجاد ریزترک‌های حاصله از بارگذاری خارجی است

الیاف پلی‌پروپیلن

الياف پروپيلن باعث کاهش شکنندگی و افزايش مقاومت در برابر آتش خواهند شد. الياف پلی‌پروپیلن در دماى 191درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند و درنتیجه به هنگام آتش‌سوزی کانال‌هایی را در بتن ايجاد می‌کنند. بدين ترتيب مايعات و بخارآب امکان خروج از داخل بتن را پيدا می‌کنند و فشار داخل کاهش می‌یابد و از ورقه ورقه شدن سطح بتن جلوگيری به عمل می‌آید. چنانچه گاز در ساختار داخلی بتن محبوس شود تنش کششی داخلی در دمای 111درجه سانتی‌گراد حدود نيوتن در 1 میلی‌متر مربع خواهد شد. در دمای 151درجه سانتی‌گراد، اين مقدار دو برابر خواهد شد. پلی‌پروپیلن از خانواده پلی اولفين ها است. الياف پلی‌پروپیلن آب‌دوست نبوده درنتیجه آب جذب نمی‌کنند و مخرب نيز نيستند. علاوه بر آن اين دسته از الياف در برابر قلیایی‌ها و مواد شيمايی و کلريد مقاوم هستند و خاصيت انتقال حرارتی کمی دارند. با توجه به اين خصوصيات الياف پلی‌پروپیلن نياز به آب بتن تازه ندارند و مزاحمتی برای ترکيب سيمان با آب ايجاد نمی‌کند[5] کاربرد الیاف پلی‌پروپیلن از ترک‌خوردگی و جمع شدگی بتن بخصوص در سنین اولیه آن جلوگیری می‌کند. تولید بتنی شکل‌پذیر با الیاف پلی‌پروپیلن در بتن الیافی دارای شکل‌پذیری بسیار زیادی است و هرگز خرد نمی‌شود. الیاف پلی‌پروپیلن آب‌گریز است و درصد جذب آب آن صفر است. بنابراین هرگز نباید از افزودن آب اضافی جهت افزایش  روانی بتن استفاده کرد

(الیاف آرامید (کولار

پلیمرهای آرامید دارای خصوصیاتی چون نقطه ذوب بالا و پایداری حرارتی عالی و مقاومت در برابر شعله و غیرقابل‌حل بودن در بسیاری از حلال‌های آلی شناخته‌شده‌اند. دانسیته آن بین ۱۲ -۱۴/۶ کیلو نیوتن بر مترمکعب‌ است. دارای خواصی چون مقاومت در برابر ضربه عدم حساسیت به شکاف خواص الکتریک- خود خاموش‌کنی از خصوصیات آن ماست. الیاف آرامید در شکل‌های مختلف وجود دارند و همانند الیاف شیشه و کربن می‌توانند در ساخت کامپوزیت‌ها مورداستفاده قرار گیرند

الیاف کربن

دانسیته آن ۲۲/۷ کیلو نیوتن بر مترمکعب بوده و شکل ‌آن بلوری‌ و ضخامت آن نازک‌تر از موی انسان‌ و دارای قطر ۶ -۱۰ میکرومتر است. مزایایی اصلی آن، استحکام بالای خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و ضریب انبساط حرارتی پایین است. معایب الیاف کربن قیمت بالا‌، کرنش در شکست، هادی الکتریکی است

موارد کاربرد بتن الیافی

تسطیح اضافی، جهت افزایش مقاومت بتن مسلح به‌منظور کاهش ترک‌خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی تحت اثر بارهای ضربه‌ای، موج‌های انفجاری، وضعیت‌های پیچیده تنش

جانشین شدن به‌جای بتن‌آرمه معمولی به‌منظور‌ کاهش هزینه دستمزد قطعات پیش‌ساخته بتنی،  تثبیت و پایدارسازی شیب‌های سنگی و دیوارهای ریزشی، خاک‌برداری‌ها در مناطق مهم، تسطیح منحصربه‌فرد و خاصیت یکنواخت و ایزوتوپ درنتیجه توزیع ‌همگن الیاف در جسم بتن

محدودیت‌های کاربرد

ازآنجاکه نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن، کاملاً تصادفی است، ‌از این بتن معمولاً نمی‌توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستون‌ها بهره گرفت و در این نوع سازه‌ها استفاده از روش سنتی و شبکه‌بندی فولادی به‌صرفه‌تر و مناسب‌تر است

استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به‌صرفه‌تر نیست. ‌ اما بر اساس برآوردهایی که توسط بعضی از متخصصین کشور انجام‌گرفته، درجاهایی که سرعت اجرای بالا مدنظر است‌ یا نیاز به پاشش بتن (شاتکریت) روی سطوح ویژه‌ای است، استفاده از این نوع بتن توصیه می‌شود

استفاده و کاربرد بتن الیافی در ایران‌

استفاده از بتن الیافی‌ می‌تواند تحول چشمگیری در کم و کیف سازه‌های در دست اجرا یا طرح‌های آینده کشور داشته باشد. با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری بتن الیافی در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصورکننده در نواحی فشار کاست. مقاومت فشاری در بتن‌های الیافی به‌گونه‌ای است که می‌توان‌ آرماتورهای برشی را حذف کرد. مصالح بتن الیافی برخلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌های کششی قابل‌ملاحظه‌ای در بارهای کششی است. مقاومت کششی بتن در صورت استفاده از الیاف بعد از ترک خوردن افزایش می‌یابد اما این افزایش نمی‌تواند با افزایشی که آرماتوربندی معمولی ایجاد می‌کند‌. در پایان امید است متخصصان امر درجاهایی که استفاده از این بتن ازلحاظ فنی اجرایی منطقی به نظر می‌رسد از این روش جدید پیروی نمایند زیرا هم به نحو چشمگیری باعث تقلیل هزینه‌های اجرایی شده و هم در زمان کوتاه‌تری سازه‌ها به بهره‌برداری خواهند رسید

خواص بتن الیافی

مقاومت استاتیکی

الیاف فولادی‌، مقاومت خمشی‌ نخستین ترک بتون الیافی را تا چندین برابر مقاومت نخستین ترک بتون معمولی افزایش می‌دهد‌. اضافه کردن الیاف به بتن علاوه بر اینکه ازنظر افزایش مقاومت‌های استاتیکی بتن مؤثر است‌، در ایزوتروپی و همگنی جسم بتن نیز تأثیر بسزایی دارد‌. تأثیر الیاف فولادی در مقاومت استاتیکی ‌بتن شامل مقاومت خمشی‌، فشاری‌، برشی و شکافتگی است

مقاومت خمشی

خاصیت مهم بتن الیافی مقاومت خمشی زیاد و مقاومت در مقابل ترک‌خوردگی است که این خاصیت راه‌حل مناسبی برای کاهش خاصیت تردی و شکنندگی بتن خالص است

مقاومت برشی

الیاف فولادی می‌تواند جایگزین خاموت‌ها در تیرهای بتنی شود‌، بدون اینکه در ظرفیت نهائی برشی‌، کاهشی به وجود آید‌. الیاف فولادی علاوه بر اینکه مقاومت برشی بتن را ‌افزایش می‌دهد‌، تیرهای بتن‌آرمه را در مقابل گسیختگی ناگهانی در ناحیه کششی تقویت می‌کند‌. این مزیت عمده الیاف فولادی در افزایش مقاومت برشی بتن است که باعث می‌شود از کاربرد خاموت به‌عنوان آرماتور برشی صرف‌نظر ‌شود

مقاومت پیچشی

مقاومت پیچشی بتن الیافی را ۱/۵ تا ۲ برابر بتن خالص است

مقاومت ترک‌خوردگی

الیاف نه‌تنها بر روی مقاومت بتن خالص تأثیر بسیار مثبتی دارد بلکه به‌عنوان یک عامل بازدارنده ترک نیز عمل می‌کند‌. بدین معنی که با شروع ترک‌خوردگی، الیاف نقش خود را در دوختن ترک و محدود کردن اندازه ترک بازی کرده و از ادامه ترک‌خوردگی حتی با ادامه بارگذاری جلوگیری به عمل می‌آورد

پوسیدگی و زنگ‌زدگی الیاف فولادی

مطالعات اخیر نشان می‌دهد که اثر خوردگی و پوسیدگی آب‌شور روی ملات سیمانی (سیمان پرتلند) مسلح به ۲ درصد حجمی الیاف فولادی ناچیز بوده‌، به‌طوری‌که بعد از ۹۲ روز قرار گرفتن در داخل و خارج آب‌نمک اشباع‌شده، هیچ تغییری در مقاومت خمشی بتن الیافی مشاهده نشد

قابلیت هدایت حرارتی

الیاف فولادی ضریب هدایت حرارتی بتن را ۲۰ تا ۲ درصد افزایش می‌دهند. همچنین این الیاف باعث افزایش مقاومت بتن در تغییرات ناگهانی و زیاد درجه حرارت می‌شود

رفتار بتن الیافی در برابر نیروها‌

اگر بتن از جمع شدن بازداشته شود‌، تنش‌های کششی ایجادشده در آن باعث ترک‌خوردگی مقطع می‌شوند. در بتن استاندارد با نسبت آب به سیمان بالاتر از ۴۰ درصد جمع شدگی ناشی از خشک شدن به‌عنوان مهم‌ترین دلیل ایجاد ترک در سنین اولیه توصیف‌شده است‌. در بتن خود متراکم در سنین اولیه به دلیل چسبندگی بالاى مواد ریز موجود‌، جمع شدگی و خزش بیشترى نسبت به بتن استاندارد مشاهده می‌شود ولی در مرحله سخت شدن تأخیری در شروع جمع شدگی بتن خود تراکم به وجود می‌آید که به دلیل پایین بودن سرعت تبخیر از سطح خارجی اعضاء بتنى است. جمع شدگى ناشی از خشک شدن از همان ابتدا یعنی زمان‌هاى اولیه بتن‌ریزی و حتی قبل از افزایش ظرفیت مکانیکى بتن آغاز می‌شود که بستگی به خواص بتن (طرح اختلاط، طریقه‌ى بتن‌ریزی و روش‌های عمل‌آوری،‌شکل و چگونگی اعضاء بتنی و شرایط محیطی (دما، رطوبت مربوطه، سرعت باد) دارد. ‌چون جمع شدگی به دلیل کمبود آب درون بتن به سطح اعضاء تحمیل می‌شود‌، کرنش در این قسمت از اعضاء ایجادشده و ترک‌هایی با منشأ خشک‌کردن انقباض از نواحى سطحی که در تماس با محیط هستند آغاز مى‌شود، درنتیجه اعضاء با سطح خارجى بالا(مانند دال‌ها و پانل‌هاى پیش‌ساخته) در تماس با یک محیط مهاجم بیشترین آسیب را در اثر به وجود آمدن ترک‌ها می‌بینند و این امر با عبور هوا از روی نمونه‌ها‌ی تازه تشدید می‌یابد اما از نتایج آزمایش‌ها مشاهده می‌شود که با استفاده از مقادیر مناسب الیاف جمع شدگى و به‌تبع آن ترک‌ها به میزان قابل‌توجهی کاهش مى‌یابند

بتن بدون الیاف و بتن با الیاف

درصورتی‌که با توزیع اتفاقی الیاف در فواصل بسیار کوچک‌تر از فاصله بین آرماتورها اندازه ترک‌ها کوچک‌تر شده و باعث کاهش نفوذپذیری و پایداری بتن در محیط‌های مهاجم می‌شود. در حالت کلی توزیع اتفاقی الیاف در فواصل بسیار کوچک‌تر از فاصله بین آرماتورها باعث پخش و کوچک‌تر شدن اندازه ترک‌ها شده و پس از ترک خوردن، مقاومت کششی و خمشی به دلیل خاصیت دو‌زندگی الیاف بالا رفته و یکپارچگی بتن تا تغییر شکل‌های زیاد حفظ می‌شود

نوآوری‌ها در بتن الیافی

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان ، پل‌ها، ساختمان سدها، ساختمان متروها، ساختمان فرودگاه‌ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به‌کاربرده می‌شود‌. شاید به‌جرأت می‌توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نیست

‌روسازی بتن الیافی

یکی از مصالحی که می‌تواند جایگزین میلگرد حرارتی در بتن‌های مسلح شود الیاف است. مسلح کردن بتن با الیاف به‌جای میلگرد حرارتی سبب کاهش وزن بتن شده و آسیب‌های ناشی از خوردگی و فرسایش فولاد را به‌طور کامل حذف می‌نماید. امروزه کاربرد بتن الیافی به دلیلی مزایایی آن نسبت به بتن نرمال گسترش فراوانی یافته است. ازجمله مزایا می‌توان میزان جذب انرژی بالا، بهبود رفتار بتن در ناحیه بعد از اولین ترک و جلوگیری از پیدایش و گسترش ترک‌های ناشی از جمع شدگی را نام برد. از طرفی مسلح سازی سازه‌های بتنی با الیاف یکی از روش‌های اصلاح خواص مکانیکی و بهبود عملکرد خمشی و کششی بوده که به‌واسطه آن مخلوط‌های شکننده تا حدی رفتار الاستیک از خود نشان می‌دهند

پارکینگ‌های ازجمله کاربری‌هایی هستند که امروزه و با توجه به افزایش سرانه مالکیت خودرو نیاز به آن‌ها بیش از بیش احساس می‌شود‌. شرایط به‌گونه‌ای است که پارکینگ‌های عمومی در کمتر از ساعتی از شبانه‌روز بدون استفاده می‌مانند. بنابراین روسازی این سطوح باید به نحوی باشد که دور عمر بهره‌برداری طولانی‌مدت با حداقل بهسازی در دوره خدمت‌دهی داشته باشد. دو نو روسازی متداول که در این سطوح به کار می‌رود شامل روسازی‌های آسفالتی و بتنی می‌شوند. نشت احتمالی سوخت و روغن از خودروهای متوقف در پارکینگ باعث از بین رفتن روسازی‌های آسفالتی و در پی آن هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری و عدم امکان بهره‌برداری در طول مدت بهسازی را به دنبال دارد

بنابراین گرایش به استفاده از سطوح بتنی در این‌چنین مکان‌هایی در حال افزایش است‌. اصول روسازی بتنی پارکینگ تا حد زیادی مشابه طراحی معابر شریانی و سطوح فرودگاهی است و فلسفه آن پخش بار در سطوح بسیار بزرگ‌تر نسبت به روسازی‌های آسفالتی است. در چنین سطوحی از روسازی بتنی غیرمسلح استفاده می‌شود

جایگزینی الیاف با آرماتورهای حرارتی مزایایی فنی و اقتصادی زیادی دارد و موجب افزایش سرعت اجرا، کاهش هزینه‌های اجرا و دستمزد‌، کاهش عرض ترک‌های ناشی از جمع شدگی و کنترل عرض ترک‌های انقباضی و انبساطی افزایش مقاومت روسازی در برابر ضربه، خستگی و کاهش اثرات مخرب عوامل جوی خواهد شد. بتن معمولی که در روسازی‌ها به کار می‌رود یک ماده ترد و شکننده است درحالی‌که روسازی بتن الیافی به لحاظ مقاومت زیادتر و خاصیت کاهش جلوگیری از احتمال بروز ترک، نسبت به بتن معمولی برتری دارد

قابلیت انعطاف‌پذیری بتن الیافی همانند خواص مواد پلاستیکی باعث می‌شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. ازآنجاکه فولادی در جسم بتن به‌طور سه‌بعدی و به بیانی بهتر چندبعدی پراکنده می‌شوند. در صورت تشکیل ترک الیاف در جهات مختلف اتصالاتی را به وجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می‌نماید. بنابراین رشته‌های الیاف به‌طور فعال در محدود کردن عرض ترک‌ها وارد عمل شده و با تشکیل ریزترک‌های زیاد همکاری می‌نماید

توجیه اقتصادی بتن الیافی

استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به‌صرفه‌تر نیست. اما بر اساس برآوردهایی که توسط بعضی از متخصصین کشور انجام‌گرفته است درجاهایی که سرعت اجرای بالا مدنظر است یا نیاز به پاشش بتن (شاتکریت) روی سطوحی ویژه‌ای است، استفاده از این نوع بتن توصیه می‌شود. بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل‌پذیری بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا است. که متناسب با آن‌ها می‌توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. به‌طور مثال در ساخت کف سالن‌های صنعتی‌، می‌توان از این نوع بتن به‌جای بتن آرماتوری متداول سود برد

این نوع بتن از بهترین مصالح ساختمانی مورداستفاده در ساخت بناهای مقاوم به ضربه، همچون سازه پناهگاه‌ها و انبارهای مواد منفجره به شمار می‌رود. و بنای شکل‌گرفته از بن قابلیت فوق‌العاده‌ای در جذب انرژی دارد

به‌کارگیری این بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یادشده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت‌بالای اجرا نیز برخوردار است

نخست آنکه هزینه استفاده از یک تکنولوژی کاملاً وابسته به سطحی از آن تکنولوژی است که نسبت به کسب و انتقال آن اقدام می‌شود

منابع

  1. Mehta, P.k, (1986),”Concrete: structure, properties, and materials”, prentice-hall inc. Englewood cliffs, NewJersey.

  2. خالو، عليرضا، .”رفتار و کاربردهای بتن اليافی”، مجموعه مقالات اولين کنفرانس بتن اليافی، دانشگاه صنعتی شريف تهران، ايران. 1378

  3. بتن پیشرفته رمضانیان پور

  4. بتن مسلح به الیاف ، انتشارات رودکی ، 1369 عبدالله کیوانی

  5. باغدارانی، مازيار،”مطالعه آسیب‌پذیری بتن مقاومت بالا در برابر حرارت‌های بالا و تأثیر کاربرد الياف پلی پروپيلين” ششمين کنگره ملی مهندسی عمران ارديبهشت ،1390دانشگاه سمنان، سمنان، ايران

بتن الیافی، مهندسین مشاور آرشکو، برترین شرکت مهندسی مشاور اصفهان

By |2021-08-22T12:08:39+04:30آگوست 16th, 2017|articles, Uncategorized|بدون ديدگاه

پل و مهندسی پل

:تعریف پل

پل سازه‌ای است که برای عبور از موانع فیزیکی ازجمله رودخانه‌ها و دره‌ها استفاده می‌شود. پل‌های متحرک نیز جهت عبور کشتی‌ها و قایق‌های بلند از زیر آن‌ها ساخته‌شده است

بشر همواره دنبال راهی برای حمل‌ونقل کالا از محلی به محل دیگر بوده است . حمل‌ونقل از طریق رودخانه توسط قایق‌های اولیه اولین روشی بود که بشر بدان دست‌یافت .هرچند که امروزه نیز حمل‌ونقل رودخانه‌ای یا دریایی ارزان‌ترین نوع حمل‌ونقل می‌باشد لیکن باید به این نکته توجه داشت که رودخانه یا دریا در امتداد و مسیر دلخواه وجود نداشته و بشر ناگزیر به استفاده از راه‌های زمینی بوده است اولین راه‌های زمینی ساخته‌شده شاید راه‌های ارتباطی بین چند روستا باشد . گسترش شهرنشینی  و به وجود آمدن حکومت‌های مرکزی ازنقطه‌نظرهای اجتماعی ، سیاسی ، نظامی و اقتصادی بشر را ناگزیر به ایجاد راه‌های زمینی طولانی نموده است

هرچند که در حمل‌ونقل‌های اولیه با استفاده از اسب و قاطر و شتر برای عبور از دره‌ها و رودخانه‌ها احتیاج به تمهیدات خاصی نبود و عبور از این موانع هرچند که به‌دشواری ولی به هر طریق صورت می‌گرفت ، لیکن لزوم سرعت بیشتر در ارتباطات و همچنین سنگین‌تر شدن محمولات و استفاده از وسایل حمل‌ونقل پیشرفته تر نظیر گاری ،معبری ایجاد می‌نماید که امروز به آن پل می‌گوییم . امروزه نقش راه‌های شوسه و آهن در ساختار اجتماعی و سیاسی یک کشور بر هیچ‌کس پوشیده نیست . برای حمل کالا از نقاط تولید به مصرف از بنادر به مراکز توزیع از مزارع به کارخانه‌ها و شهرها ارتباط روستا به روستا ، روستا به شهر ، شهر به شهر و غیره بشر احتیاج به راه‌های دسترسی سریع و ایمن دارد . لازمه هر راه سریع عبور آسان و مطمئن آن از عوارض طبیعی مثل رودخانه‌ها و دره‌ها می‌باشد که این کار توسط  پل انجام می‌شود. هر چه  سرمایه‌گذاری اولیه در ساخت پل بیشتر باشد هزینه‌های استهلاک وسایل نقلیه و زمان در آینده کمتر خواهد بود

در ادامه به بررسی تاریخچه پل و تقسیم‌بندی آن ازنقطه‌نظرهای مختلف می‌پردازیم

:تاریخچه پل

ایجاد گذرگاه‌ها و پل‌ها برای عبور از دره‌ها و رودخانه‌ها از قدیمی‌ترین فعالیت‌های بشر است. پل‌های قدیمی معمولاً از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ و الیاف گیاهی به‌صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته‌شده‌اند.پل‌های معلق از کابل‌هایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته‌سنگ‌ها و درخت‌ها بسته‌شده و پل‌های با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آن‌ها با مصالح سنگی پوشیده می‌شد، ساخته‌شده‌اند

ساخت پل‌های سنگی به دوران قبل از رومی‌ها برمی‌گردد که در خاورمیانه و چین پل‌های زیادی بدین شکل برپاشده است. در اروپا نیز اولین پل‌های طاقی را 800 سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه‌ها از جنس مصالح سنگی ساخته‌اند.اغلب پل‌های ساخته‌شده توسط رومی‌ها از طاق‌های سنگی دایره شکل با پایه‌های ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پل‌های کوچک و بزرگ از زمان‌های بسیار قدیم رواج داشته و پل‌هایی نظیر سی‌وسه‌پل، پل خواجو و پل کرخه بیش از 400 سال عمر دارند

از قرن یازدهم به بعد روش‌های ساختن پل‌ها پیشرفت قابل‌توجهی نمود و به‌تدریج استفاده از دستگاه‌های فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملات‌های مختلف و دستگاه‌های خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پل‌های فلزی و سپس پل‌های بتن مسلح می‌باشد
از اوایل قرن نوزدهم ساخت پل‌های معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهم‌ترین پل‌های با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متری در انگلستان ساخته شد
طویل‌ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگ‌ترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400 متر در انگلیس (روی رودخانه هامبر) طراحی‌شده‌اند. در سال‌های اخیر طرح پل‌های ترکه‌ای فلزی (با کابل مستقیم) نیز برای دهانه‌های بزرگ موردتوجه قرارگرفته و بعد از نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته‌شده، پل‌های زیادی اجراشده است

:طبقه‌بندی پل‌ها

:پل‌ها را می‌توان ازنقطه‌نظرهای مختلف طبقه‌بندی نمود

سیستم سازه‌ای

مصالح تشکیل‌دهنده

کاربرد

نحوه اجرا

شکل هندسی

مقاوم سازی پل

پل‌ها ازجمله شاهرگ‌های حياتي در مواقع بروز سوانح طبيعي هستند، بنابراين جزو سازه‌هاي مهم دسته‌بندي مي‌شوند. درنتیجه براي مقاوم‌سازي آن‌ها در برابر زلزله بايد از روش يا روش‌هایی استفاده کرد که مورد اعتماد، کارا و تا حد امکان مقرون‌به‌صرفه باشند. يکي از اين روش‌ها که از اوايل قرن حاضر مطرح و در اين اواخر به آن توجه بيشتري شده است ، جدايش پل‌ها توسط سيستم‌هاي لرزه جدايش مي‌باشد. پل‌ها به دليل خصوصيات ويژه خود، بستر مناسبي براي استفاده از اين سيستم‌ها هستند

 بنابراین : 1 – معادل‌سازي در امر تحليل سازه‌ها، به‌ویژه پل‌ها، نقش بسيار مهمي را ايفا می‌کند. 2 – به دليل اهميت پل‌ها به‌عنوان يکي از شریان‌های حياتي نيروهاي امدادرساني در مواقع بحران، آناليز ديناميکي آن‌ها، بخصوص پل‌های داراي بالشتک‌هاي الاستومري توصيه مي‌گردد. 3 – استفاده از سيستم‌هاي لرزه جدايش غيرخطي، نتايج مطلوب‌تری را نسبت به سيستم‌هاي لرزه جدايش خطي سبب مي‌گردد که در اين ميان کاربرد بالشتک‌های سربي لاستيکي، عملي‌تر به نظر مي‌رسد. 4 – استفاده از سيستم‌هاي لرزه جدايش به‌عنوان يک گزينه مطرح براي طراحي پل‌ها در برابر زلزله و نيز تقويت پل‌ها موجود، قابل‌بیان است

:پل‌های ساده تیر – ستونی

ساخت این نوع پل‌ها جزو ساده‌ترین روش‌های پل‌سازی تلقی می‌شود. تنها چیزی که شما نیاز دارید تیر (دهانه) با مقاومت کافی است و دو ستون در دو طرف آن‌که وزن دهانه را به زمین منتقل کنند

بااین‌وجود باید دقت شود در این نوع پل‌ها بر روی دهانه هم نیروی کششی و هم نیروی فشاری زیادی وارد می‌شود

بیشتر پل‌های تیری ساده از بتن و فولاد ساخته می‌شوند. ابعاد تیر (دهانه) و درواقع ضخامت آن تعیین‌کننده طول ماکزیمم دهانه است. با افزایش ضخامت می‌توان دهانه‌های بزرگ‌تری داشته باشیم. برای آنکه بتوان ضخامت دهانه (عرشه) را افزایش داد مهندسین در داخل عرشه خرپاهایی طراحی می‌کنند که باعث سختی بیشتر آن می‌شوند. و با افزایش سختی امکان استهلاک و انتقال نیروهای مخرب بزرگ‌تر فراهم می‌شود. باوجوداینکه استفاده از خرپاها باعث افزایش دهانه این نوع پل‌ها می‌شود اما بازهم برای دهانه‌های بزرگ مجبور به استفاده از خرپاهای خیلی بزرگ می‌شویم که درنهایت ضخامت پل آن‌قدر زیاد می‌شود که حتی نمی‌تواند وزن خودش را تحمل کند

:پل‌های خرپایی

درواقع این نوع پل‌ها هم‌خانواده با پل‌های تیری ساده هستند. اما برای اینکه بتوان طول دهانه را بیشتر کرد از یک خرپا در آن‌ها استفاده می‌شود. این خرپا می‌تواند یا در بالای پل قرار بگیرد و عبور و مرور وسایل نقلیه از داخل آن باشد و یا در زیر پل قرار بگیرد. دقت کنید که بالاترین نقطه دهانه بیشترین فشار را تحمل می‌کند (طبق مقاومت مصالح که هر چه فاصله از محور خنثی بیشتر باشد نیرو بیشتر می‌شود) و به همین ترتیب پایین‌ترین نقطه دهانه بیشتر کشش را تحمل می‌کند. و در وسط ضخامت دهانه که محور خنثی قرار می‌گیرد, کشش و فشار بسیار کم خواهد بود. این موضوع باعث شده است در کارهای ساختمانی بیشتر از تیرهای آی شکل استفاده شود تا مصالح بیشتری در دوقسمتی که نیروی بیشتری وارد می‌شود وجود داشته باشد

طراحی پل

:پل قوسی

پل‌های قوسی بیش از ۲۰۰۰ سال است که مورداستفاده بشر قرار می‌گیرند و هنوز هم به دلیل نحوه انتقال نیرویی که دارند بسیار موردتوجه هستند. یک اصل جالب در پل‌های قوسی وجود دارد و آن‌هم این است که این پل‌ها طوری طراحی می‌شوند تا به دهانه آن‌ها بیشتر نیروی فشاری وارد شود و نیروی کششی بسیار کمی در آن‌ها ایجاد شود. درواقع این اصل به دلیل قوسی است که در آن‌ها ایجاد می‌شود. درست مثل سدهای قوسی. اما باید دقت کرد حتی این اصل هم نمی‌تواند باعث شود پل‌های قوسی بر قوانین فیزیکی غلبه کنند و با ایجاد قوس‌های بسیار بزرگ (دهانه‌های بزرگ) اثر نیروی کششی بیشتر و بیشتر می‌شود تا جایی که باعث عدم پایداری پل می‌شود. باوجود تغییرات ظاهری و کوچک در این نوع پل‌ها, اما پل‌های قوسی تقریباً همگی عملکردی مشابه دارند

مصالح امروزی همچون فولاد و به تنهای پس تنیده به ما امکان ساخت پل‌های قوسی بسیار بزرگ‌تر و زیباتری را نسبت به پل‌های قدیمی می‌دهند

طراحی پل

:پل معلق

همان‌طور که از اسمش معلوم است, پل‌های معلق پل‌هایی هستند که دهانه‌های آن‌ها به‌صورت معلق و آویزان شده توسط کابل یا زنجیرهای متصل به دو برج پل می‌باشند. همانند پل گلدن گیت (دروازه طلایی) و پل بروکلین

در این پل‌ها نیروی فشاری وارد به دهانه پل توسط کابل‌ها به برج‌ها منتقل‌شده و از برج‌ها به‌صورت مستقیم به زمین وارد می‌شود. همچنین کابل‌های پشتیبان (کابل‌های اصلی که کابل‌های باریک‌تر از آن‌ها آویزان می‌شوند) نیروی کششی پل را متحمل می‌شوند. این کابل‌ها بین دونقطه لنگر شده پل و در وسط در بالای برج‌ها قرار می‌گیرند. لنگر کردن کابل‌ها امری بسیار مهم است به همین دلیل برای این کار از بلوک‌های سنگی و یا سیمانی بسیار بزرگ استفاده می‌شود. علاوه بر کابل‌ها, تقریباً در همه پل‌های معلق خرپای دهانه قرار در نظر گرفته می‌شود. این خرپا که در زیر عرشه پل ساخته می‌شود نقش مقاوم کردن دهانه و کاهش جابجایی و لرزش دهانه را دارد

طول دهانه پل‌های معلق معمولاً بین ۶۱۰ متر تا ۲۱۳۴ متر است. که این طول دهانه زیاد باعث می‌شود دیگر پل‌ها نتوانند با آن ازلحاظ طول دهانه آزاد رقابت کنند. البته با توجه به مصالح استفاده‌شده و همچنین تکنولوژی ساخت معمولاً پل‌های گرانی هستند

گفتنی است اولین پل‌های معلق از گیاهان به‌هم‌بافته شده توسط امپراتوری اینکان بودند. جالب است بدانید زمانی که اسپانیایی‌ها به پرو رفتند, این امپراتوری را دیدند که توسط صدها پل معلق گیاهی به یکدیگر متصل شده بودند. طول این پل‌ها گاهاً به بیش از ۴۶ متر می‌رسید

طراحی پل

:پل کابلی

در نگاه اول شاید تصور کنید پل‌های کابلی هم‌خانواده پل‌های معلق هستند, اما اجازه ندهید شکل ظاهری برج و کابل‌های آن شمارا به‌اشتباه بیندازد! تفاوت اصلی پل‌های کابلی با معلق در این است که اولاً نیازی به لنگر کابل در ابتدا و انتهای پل ندارند و ثانیاً اینکه نیازی به داشتن دو برج ندارند! درواقع کابل‌ها بر روی خود دهانه لنگر شده و به برج متصل می‌شوند. و همه نیروهای وارده توسط این برج به زمین منتقل خواهد شد

امروزه استفاده از پل‌های کابلی بسیار رایج شده است زیرا تقریباً تمامی مزیت‌های پل‌های معلق رادارند (البته در مقیاس کوچک‌تر مثلاً برای دهانه‌های ۱۵۰ متری تا ۸۵۰ متری) ولی هزینه بسیار کمتری دارند. همچنین زمان ساخت آن‌ها بسیار کوتاه‌تر است

طراحی پل

مصالحی که برای ساخت پل‌ها استفاده می‌شود شامل فولاد – بتن – چوب – سنگ و حتی در برخی موارد گیاهان زنده (پل‌های ۵۰۰ ساله هندی که از ریشه درختان در حال رشد ساخته‌شده‌اند) هستند. باوجوداینکه ایده اولیه پل‌ها به‌سادگی قرار دادن یک‌تنه درخت بریده‌شده بر روی دره کوچکی است اما برای ساخت پل‌های امروزی محاسبات و اقدامات بسیار پیچیده و دقیقی لازم است

به‌طورکلی برای ساخت یک پل به اجزاء زیر نیاز است: تیرها – قوس‌ها – خرپاها و سیستم‌های تعلیق. ترکیبات مختلف از این ۴ جزء به ما امکان ساخت پل‌های متعددی را می‌دهد. مثلاً: پل‌های ساده تیری – پل‌های قوسی – پل‌های خرپایی – پل‌های معلق و حتی پل‌های پیشرفته‌تری همچون پل‌های کابلی جانبی

تفاوت اصلی انواع سیستم پل‌ها در طول بزرگ‌ترین دهانه‌ای است که می‌توانند تأمین کنند یعنی فاصله بین دوپایه پل. پایه‌های پل‌ها می‌توانند به شکل ستون – برج و یا حتی دیوار باشند

پل‌های تیری مدرن و امروزی می‌توانند دهانه‌ای تا ۶۰ متر را پشتیبانی کنند درحالی‌که این رقم برای پل‌های قوسی در حدود ۲۴۰ تا ۳۰۰ متر است. و اما بیشترین طول دهانه مربوط به پل‌های معلق با دهانه‌ای بین ۶۰۰ تا ۲۱۳۴ متر است

بدون توجه به نوع پل, هر پل باید در مقابل دونیروی بسیار مهم مقاومت کند: نیروی کششی و نیروی فشاری. درواقع دلیل اینکه پل‌های معلق می‌توانند نسبت به پل‌های قوسی و دیگر انواع پل‌ها دهانه بزرگ‌تری داشته باشند نوع رفتاری است که آن‌ها در مقابل این نیروها از خود نشان می‌دهند

معمولاً در پل‌ها نیروی کششی و فشاری همانند شکل زیر ایجاد می‌شود. یعنی در بالای دهانه فشار خواهیم داشت و در پایین آن کشش. این دونیرو در همه پل‌ها وجود دارد و اگر رفتار سازه برای تحمل آن‌ها مناسب نباشد باعث از بین رفتن پل می‌شوند.شکسته شدن و یا کمانش پل

کمانش زمانی رخ می‌دهد که نیروی فشاری بیش از مقاومت پل باشد و شکسته شدن زمانی است که نیروی کششی بیشتر از مقاومت پل شود

بهترین روش برای تحمل این دونیرو این است که یا استهلاک و یا منتقل شوند. در استهلاک, طرح پل طوری است که این نیروها در یک مساحت وسیع به‌طور متوازن پخش شوند به‌طوری‌که به هیچ نقطه‌ای از پل نیروی بیشتر از مقاومتش وارد نشود. در انتقال, طرح پل طوری است که نیروها از قسمت‌های با مقاومت و سختی کمتر به قسمت‌ها با مقاومت و سختی بیشتر انتقال یابند

:منابع

تیبالدز، فرانسیس 1382، شهرسازی شهروندگرا، ترجمه محمد احمدی‌نژاد

گلابچی، محمود 1389، پل‌های ایران وجهان

مدنی پور، علی 1384،طراحی فضای شهری نگرشی بر فرایندی اجتماعی و مکانی

Rogers, W. (2003): The Excellent city park system, in what makes it great & how to get there, P. Harnik (Ed), Washington DC, International City Managers Association, USA.

Punter, J. (1991): Participation in the design of urban space, landscape Design, No. 200, 24-27.

Relph, E. (1976): Place and Placelessness, Pion Limited, London.

كرير، راب( 1383): فضاي شهري، ترجمه‌ی خسرو هاشمی نژاد ،انتشارات نشر خاك، چاپ اول، اصفهان

By |2021-08-22T12:00:32+04:30مارس 16th, 2017|bridge, پل, سازه|بدون ديدگاه

دیوار برشی

دیوار برشی

مقدمه
دیوار برشی فولادی برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های فولادی در حدود 15 سال اخیر موردتوجه خاص مهندسان سازه قرارگرفته است. ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن باعث جلب‌توجه بیشتر همگان شده است، از ویژگی‌های آن اقتصادی بودن، اجرای آسان، وزن کم نسبت به سیستم‌های مشابه، شکل‌پذیری زیاد، نصب سریع، جذب انرژی بالا و کاهش قابل‌ملاحظه تنش پسماند در سازه را می‌توان نام برد. تمام دلایل ما را به این فکر آن وا‌داشت که استفاده از آن را درترمیم ساختمان‌های بتنی موردمطالعه قرار دهیم. این سیستم دارای وزن کم بوده، به سازه بار اضافی وارد نکرده و حتی با اتصالاتش باعث تقویت تیر و ستون‌های اطراف خود می‌شود. همچنین این سیستم نیازی به تجهیزات خاص ندارد و می‌توان بدون تخلیه ساختمان و تخریب اعضا سازه‌ای به بقیه اجزای سازه‌ای وصل شود. البته طراحی این سیستم در ساختمان‌های بتنی به‌غیراز حالت ترمیمی اقتصادی به نظر نمی‌آید

با نیروهای جانبی مؤثر بر یک سازه (در اثر باد یا زلزله) به طرق مختلف مقابله می‌شود که اثر زلزله بر ساختمان‌ها از سایر اثرات وارد بر آن‌ها کاملاً متفاوت می‌باشد. ویژگی اثر زلزله در این است که نیروهای ناشی از آن به‌مراتب شدیدتر و پیچیده‌تر از سایر نیروهای مؤثر می‌باشند. عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی، دیوار برشی و یا ترکیبی از آن دو می‌باشند. استفاده از قاب خمشی به‌عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروهای جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشند احتیاج به جزئیات خاصی دارد که شکل‌پذیری کافی قاب را تأمین نماید. این جزئیات ازلحاظ اجرایی غالباً دست و پاگیر بوده و در صورتی می‌توان از اجرای دقیق آن‌ها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه خیلی بالا باشد ازلحاظ برتری می‌توان گفت که دیوار برشی اقتصادی‌تر از قاب می‌باشد و تغییر مکان‌ها را کنترل می‌کند درحالی‌که برای سازه‌های بلند قاب به‌تنهایی نمی‌تواند در این زمینه جوابگو باشد

در مهندسی سازه، دیوار برشی دیواری است که از قطعات مهاری (قطعات برشی) ساخته‌شده و وظیفه‌ی خنثی کردن اثر بارهای جانبی واردشده برسازه را بر عهده دارد. دیوار برشی برای مقابله با بارهای جانبی متداولی همچون بار باد و بار زلزله طراحی می‌شود. طبق آیین‌نامه‌های ساختمانی، تمام دیوارهای خارجی در سازه‌هایی با اسکلت چوبی و فولادی، باید مهاربندی شوند. برخی از دیوارهای داخلی ساختمان نیز با توجه به‌اندازه‌ی ساختمان، باید به شکل مناسبی مهاربندی گردند

روش رایج برای اجرای دیوارهای مهاربندی‌شده در سازه‌هایی با اسکلت چوبی، استفاده از قطعات مهاری ساخته‌شده از تخته چوبی چندلایه است. روش مرسوم دیگر عبارت است از به کار بردن مهار چوبی مورب در سرتاسر. استفاده از مهار فلزی تی شکل نیز شیوهٔ جدیدی است؛ اما این روش‌ها مناسب ساختمان‌هایی با در و پنجره‌های متعدد نبوده و در نواحی زلزله‌خیز و مناطقی با بادهای شدید استحکام لازم را نخواهد داشت. چنین دیوارهایی می‌توانند «باربر» و یا «غیر باربر» باشند

دیوارهای برشی نوعی از سیستم‌های سازه‌ای است که مقاومت جانبی ساختمان یا سازه را تأمین می‌کند. بارهای جانبی در یک صفحه و در طول بعد قائم دیوار اعمال می‌شوند. ای نوع از بارها، معمولاً به‌وسیله اعضای دیافراگم یا جمع کننده یا پسار، به دیوار منتقل می‌گردند. این دیوارها از چوب، بتن و مصالح بنایی ساخته می‌شوند

تخته چندلایه، جزو مصالحی است که در ساخت دیوار برشی به کار می‌رود؛ اما با پیشرفت فناوری و روش‌های ساخت‌وساز، مصالح پیش‌ساخته دیگری همچون هاردپنل و دیوارهای محکم سیمپسون عرضه‌شده‌اند که امکان تزریق مواد را به داخل دیوارهای کم‌پهنا دارند. استفاده از ورق‌ها و پانل‌های فولادی به‌جای تخته چندلایه در دیوار برشی، مقاومت بیشتری را در مقابل زلزله فراهم می‌کند

دیوار برشی نامسطح

بسته به شرایط، ممکن است یک طراح به‌جای دیوار برشی مسطح مستطیلی یا میله‌ای، از دیوار برشی غیرمسطح سی شکل یا ال شکل استفاده کند. به کار بردن این نوع از دیوارهای برشی، نیاز به تحلیل سه‌بعدی و بررسی شرایط محل دارد

:روش‌های تحلیل عبارت‌اند از

الف-روش اجزاء محدود

ب-الگوی پانل آویزان  

عناصر مقاوم در برابر نیروهای جانبی شامل قاب خمشی، دیوار برشی یا ترکیبی از آن دو می‌باشند. دیوار برشی اقتصادی‌تر از قاب خمشی می‌باشد و برای سازه‌های بلند قاب به‌تنهایی نمی‌تواند جوابگو باشد و همچنین باعث افزایش چشمگیر سختی ساختمان می‌شود

 برخی انواع دیوار برشی

ب۱-دیوار برشی فولادی          ۲-دیوار برشی مرکب           ۳-دیوار برشی مصالح بنایی            ۴-دیوار برشی بتن مسلح

ب۱-فولادی: برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های فولادی، ورق‌های فولادی به‌عنوان دیوارهای برشی به کار می‌رود و با اتصالاتش سبب تقویت تیر و ستون‌های اطراف می‌شود؛ و مزایایی چون اجرای آسان، وزن کم، اقتصادی بودن، شکل‌پذیری زیاد، نصب سریع و جذب انرژی بالا  دارد. برای جلوگیری از کمانش موضعی دیوارهای برشی فولادی لازم است از تقویت‌کننده‌های قائم و افقی استفاده شود

دیوارهای برشی فولادی، جهت ایجاد سازه‌ای مقاوم در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله و افزایش سختی در ساختمان‌های فولادی و بتنی موجود، مورداستفاده قرار می‌گیرد. جذب انرژی دیوار برشی فلزی بیشتر و جابجایی جانبی آن به‌مراتب کمتر از مشابه بتنی خود بوده و لذا در سازه‌ها بسیار اقتصادی‌تر و شکل‌پذیرتر میباشد [1]1

ب۲-مرکب: دیوارهای برشی مرکب شامل

الف-ورق‌های تقویت‌شده فولادی مدفون در بتن مسلح

ب-خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح

ب۳-مصالح بنایی: از دیرزمان در ساختمان‌های مصالح بنایی از دیوارهای مصالح بنایی توپر غیرمسلح استفاده می‌شده است ولی روشن‌شده است که این دیوارها ازنقطه‌نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند و لذا اکنون به‌جای آن‌ها از دیوارهای برشی مسلح نظیر دیوارهای با آجر توخالی و پرشده با دوغاب استفاده می‌شود

ب۴-بتن مسلح: یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای مقابله با نیروهای جانبی استفاده از دیوار برشی بتن مسلح است. دیوار برشی به‌عنوان یک ستون طره بزرگ و مقاوم در برابر نیروهای لرزه‌ای عمل می‌کند و یک عضو ضروری برای سازه‌های بتن مسلح بلند و یک عضو مناسب برای سازه‌های متوسط و کوتاه می‌باشد

قرارگیری آن در پلان باید تا حد امکان متقارن باشد. مرکز ثقل هر طبقه در حوالی مرکز صلبیت دیوارهای برشی باشد [2]2

 :دو نوع دیوار برشی بتن مسلح وجود دارد

الف-در جا: در دیوار برشی در جا به‌منظور حفظ یکنواختی و پیوستگی میلگردهای دیوار، به قاب محیطی قلاب می‌شوند

ب- پیش‌ساخته: در دیوارهای برشی پیش‌ساخته یکنواختی و پیوستگی با تهیه کلیه‌های ذوزنقه شکل در طول لبه‌های پانل و یا از طریق اتصال پانل‌ها به قاب توسط میخ‌های فولادی صورت می‌گیرد. تعبیه بال در دیوارها برای پایداری و شکل‌پذیری سازه بسیار مفید می‌باشد

نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می‌شوند

:به‌طورکلی دیوارهای برشی تحت نیروهای زیر قرار می‌گیرند
ج1-نیروی برشی متغیر که مقدار آن در پایه حداکثر می‌باشد

ج2-لنگر خمشی متغیر که مقدار آن مجدداً در پای دیوار حداکثر است و ایجاد کشش در یک لبه (لبه نزدیک به نیروها و فشار در لبه متقابل می‌نماید) با توجه به امکان عوض شدن جهت نیروی باد یا زلزله در ساختمان، کشش باید در هر دو لبه دیوار در نظر گرفته شود

ج3-نیروی محوری فشاری ناشی از وزن طبقات که روی دیوار برشی تکیه دارد

توجه: درصورتی‌که ارتفاع دیوار برشی کم باشد، غالباً نیروی برشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود لیکن اگر ارتفاع دیوار برشی زیاد باشد لنگر خمشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود. به‌هرحال دیوار باید برای هر دونیروی فوق کنترل و در مقابل آن‌ها مسلح گردد

مصالح مورداستفاده در دیوار برشی بتنی

الف-آرماتور            ب-بتن               پ-قالب

پس از اجرای پی و هم‌زمان با بتن‌ریزی ستون‌ها نوبت به اجرای دیوار برشی می‌رسد

مراحل اجرای دیوار برشی

د۱-آرماتوربندی عمودی و افقی             ۲-قالب‌بندی              ۳-بتن‌ریزی

مزایای دیوارهای برشی

ه۱: افزایش چشمگیر سختی ساختمان به‌نحوی‌که بر اثرات ثانویه نقش مؤثری دارد. این مزیت خودبه‌خود موجب افزایش درجه ایمنی در مقابل شکست یا ریزش ساختمان می‌شود

ه۲: کاهش قابل‌ملاحظه خسارت به عناصر غیر سازه‌ای که در اکثر موارد هزینه آن‌ها کمتر از هزینه اعضای سازه‌ای نیست

ه۳: اثر قابل‌توجه در ایجاد آرامش خیال و تأمین امنیت روانی ساکنین ساختمان‌های بلندمرتبه در هنگام وقوع زلزله

ه۴: دیوارهای برشی قادرند حتی پس از پذیرش ترک‌های زیاد، بارهای ثقلی که برای آن‌ها هم طراحی‌شده‌اند تحمل کنند. این پدیده را به‌طور کامل نمی‌توان از ستون‌ها انتظار داشت

ه۵: شکل‌پذیری بالا

معایب دیوار برشی

امکان شکست برشی در صورت عدم طراحی مناسب -ایجاد نیروی بالارانش در صورت عدم تخمین صحیح تعداد دیوارها و قرارگیری نامناسب آن‌ها

:آنچه باید برای دیوارهای برشی موردنظر باشد عبارت‌اند از

و-مقاومت                   -شکل‌پذیری                -ظرفیت جذب انرژی                -حداقل کاهش در سختی

هر دیوار برشی ممکن است در اثر نیروهای محوری دچار جابه‌جایی یا تغییر شکل انتقالی و چرخشی شود. اینکه یک دیوار برشی تا چه میزان و چگونه تحت تأثیر لنگر واژگونی، نیروهای برشی یا پیچشی قرار گیرد بستگی دارد به

ز-شکل هندسی                    -جهت آن در برابر نیروی زلزله                     -محل استقرار آن در پلان ساختمان

بال: دیوارهایی که در دو انتهای خود دارای بال هستند مقاطع بال‌دار نامیده می‌شوند که از پایداری و شکل‌پذیری زیادی در مقایسه با دیوارهای بدون بال برخوردارند

   انواع دیوار برشی ازلحاظ شکل مقطع

ر۱-دیوار برشی مستطیل شکل با آرماتور گذاری یکنواخت در سراسر مقطع

ر۲-دیوار برشی مستطیل شکل با آرماتور گذاری متمرکز در دو انتهای دیوار

ر۳-دیوار برشی دمبلی شکل یا  آی شکل

در دیوارهای برشی دارای بازشو اگر دیوار در پایین‌ترین قسمت خود دارای یک یا چند بازشو باشد، هر یک از اجزای دیوار در طرفین بازشو را پایه‌های دیوار برشی و بخشی از دیوار را که بین بازشوی بالائی و پائینی واقع است تیر همبند یا کوپله می‌نامند

جهت ایجاد عملکرد سازه‌ای واحد برای دو دیوار سازه‌ای مجاور و مجزا و یا برای اجزای دو طرف بازشو در دیوارهای شامل بازشوهای بزرگ، از تیرهای رابط با شکل‌پذیری زیاد به نام تیرهای همبند استفاده می‌شود. در این حالت دیوارهایی را که به هم متصل می‌شوند، دیوارهای هم‌بسته می‌گویند. درهرحال عرض تیر همبند حداقل ۲۰۰میلی متر است

انواع تیرهای کوپله

و-تیر کوپله‌ی بتنی              -تیر کوپله‌ی پیش‌تنیده                 -تیر کوپله‌ی کامپوزیتی               -تیرکوپله متشکل از صفحات برشی             -تیر کوپله با محدودیت حداکثر بار قابل‌تحمل                      -تیر کوپله‌ی پیش ساخته

انواع شکست‌ها در دیوارهای برشی

و۱: شکست ناشی از شکست خود دیوارهای برشی: در تخریب‌های انجام‌شده در دیوارهای برشی طی زمین‌لرزه‌های گذشته مشخص‌شده كه غالباً چهار نوع ضعف موجب چنین تخریب‌هایی می‌شوند كه باید در طراحی، آن‌ها را شناسایی و تدابیر لازم جهت جلوگیری از آن اتخاذ نمود این تخریب‌ها عبارت‌اند از

الف- تخریب خمشی
ب- تخریب برشی
ج- تخریب لغزندگی
د- تخریب چرخشی پایه شالوده

در تخریب خمشی، مفصل یا لولای خمیری در پای دیوار تشكیل می‌شود كه محل حداكثر نیروی برشی نیز می‌باشد. منطقه اصلی مفصل خمیری در ارتفاعی است كه به آن طول لولای خمیری می‌گویند. برای كنترل برش طول این ناحیه را معمولاً بین یك تا یك و نیم برابر طول دیوار در نظر می‌گیرند. در تخریب ناشی از برش، ترک‌های ناشی از خمش در منطقه مفصل پلاستیك در ضخامت و طول بزرگ‌تر شده و سپس با ترک‌های ناشی از كشش قطری تركیب می‌شوند كه نهایتاً پس از چند تناوب، بتن دیگر قادر به تحمل برش نمی‌باشد و تمامی برش باید توسط آرماتورها تحمل شود. در تخریب لغزندگی، دیوار در جهت افقی دچار حركت می‌شود كه در محل درزهای اجرایی نیز اتفاق می‌افتد. تخریب ناشی از چرخش شالوده موجب بلند شدن فونداسیون می‌شود كه از قدرت استهلاك انرژی به‌شدت می‌کاهد و موجب به وجود آمدن تخریب‌های دیگر در سازه نیز می‌شود

و۲: شكست ناشی از شكست تیرهای كوپله: درواقع مهم‌ترین ضعف در دیوارهای برشی دارای بازشو، تیرهای كوپله هستند. این تیرها دارای طولی كوتاه و عمقی زیاد هستند و اگر ضخامت آن‌ها كم باشد، تبدیل به تیر عمیق می‌شوند كه رفتار مطلوبی ندارند. تیرهای كوپله معمولاً از دیوارها ضعیف‌ترند و براثر حركت جانبی-خمشی دیوارها، چرخش قابل‌ملاحظه‌ای در محل اتصال دیوارها به تیرها اعمال می‌گردد و همین چرخش موجب تولید لنگر قابل‌توجه و نهایتاً جاری شدن مقاطع تیرها می‌شود. اغلب سه نوع تخریب در تیرهای كوپله مشاهده می‌شود كه به ترتیب  عبارت‌اند از

الف- تخریب خمشی
ب- شكست كششی قطری
ج- شكست قطری فشاری و كششی

طراحی دیوارها باید به نحوی باشد كه از تشكیل لولای خمیری (جاری شدن آرماتورها) مطمئن باشیم به‌نحوی‌که شكست قطری كششی كه شكستی ترد است، نه در دیوار و نه در تیرهای كوپله رخ ندهد و به‌طورکلی دیوارها به نحوی رفتار كنند كه لولای خمیری ابتدا در تیرهای كوپله و سرانجام در دیوارها تشكیل شود

سختی در طبقه و مقاومت زیاد، ساختمان‌های با این سیستم را مناسب مهاربندی (در برابر بارهای جانبی) تا ۳۵ طبقه می‌نماید. یکی از جاهای مناسب برای قرار گرفتن دیوار برشی محل تکیه‌گاه‌های جانبی یا محیطی راه‌پله‌ها و اتاق آسانسور می‌باشد [3]3

سیستم‌های قالب صلب خالص برای ساختمان‌های مرتفع‌تر از 30 طبقه عملی نمی‌باشد. در چنین مواردی یکی از انواع دیوار برشی نیز در قاب به‌کاربرده می‌شود تا بارهای جانبی را مقاومت کند. دیوارهای برشی یا بتنی می‌باشند و یا از مهاربندی فولادی مشبک (خرپایی) تشکیل می‌گردند. این دیوارها ممکن است هسته‌های داخلی، بسته مانند هسته‌های دور محوطه‌های آسانسورها و پله‌ها، یا دیوارهای موازی در داخل ساختمان و یا خرپاهای نمایی قائم باشند

سیستم‌های مرکب از قاب و دیوار برشی بر اساس رفتارشان تحت بارگذاری جانبی دسته‌بندی می‌شوند که ممکن است یک از سه نوع زیر باشند

و1- سیستم‌های مرکب از قاب مفصلی و دیوار برشی
در این سیستم چون اتصالشان تیرهای قاب به ستون‌ها مفصلی می‌باشد، قاب فقط می‌تواند بارهای وزن را تحمل کند. دیوار برشی تمام بارهای جانبی را مقاومت می‌کند

و2- سیستم‌های مرکب از قاب مفصلی، قاب ویراندیل و دیوار برشی
نیروهای جانبی به‌وسیله دیوار برشی و قاب صلب ( قاب ویراندیل) مشترکاً مقاومت می‌گردند. قاب‌های داخلی و قاب‌های نمایی طولی فقط بارهای وزن را تحمل می‌کنند

و3- سیستم‌های مرکب از قاب صلب و دیوار برشی

به کار بردن فقط دیوارهای برشی به‌منظور جذب بارهای جانبی برای ارتفاعات بیش از 500 فوت غیرعملی می‌باشد. برای اینکه هسته‌ها به‌اندازه کافی قوی باشند باید ابعاد آن‌ها خیلی بزرگ انتخاب شود که در این صورت دیگر برای دستگاه‌های حمل‌ونقل قائم و توزیع انرژی مناسب نخواهند بود

به‌علاوه تغییر شکل آن‌ها ممکن است چنان زیاد باشد که در دیوارهای جداکننده و پنجره‌ها ترک ایجاد کند و یا حتی در ساکنین ساختمان واکنش‌های روانی ناگوار به وجود آورد. با به کار بردن قاب صلب که برای مقاومت نیروهای جانبی با دیوار برشی سهیم می‌شود بر صلبیت جانبی ساختمان به مقدار زیادی افزوده می‌گردد. تغییر شکل کل سیستم‌های متشکل از دیوار برشی و قاب صلب که روی یکدیگر اثر متقابل دارند با جمع‌کردن حالت‌های تغییر شکل جداگانه دیوار و قاب به دست می‌آید

و*تغییر شکل حالت برش قاب صلب
توجه کنید که شیب منحنی تغییر شکل در پای ساختمان درجایی که بیشترین برش اثر می‌کند حداکثر می‌باشد

و*تغییر شکل حالت خمش دیوار برشی
دیوار برشی ممکن است یک دیوار بتنی توپر یا یک خر پای فولادی قائم باشد. این دیوار برشی ممکن است یک هسته داخلی، دیوارهای داخلی، دیوارهای داخلی  موازی و یا یک دیوار نمایی باشد. دیوار برشی مانند یک تیر طره‌ای قائم عمل می‌کند و مانند آن خم می‌شود. توجه کنید که شیب منحنی تغییر شکل در بالای ساختمان حداکثر می‌باشد و این دلالت بر این قسمت ساختمان دیوار برشی در ایجاد سختی کمترین سهم را دارد

و*تأثیر متقابل قاب و هسته برشی
برای یافتن اثر متقابل قاب و دیوار برشی تغییر شکل‌های دو حالت فوق را باهم جمع می‌کنیم که یک منحنی اس کشیده حاصل می‌شود. به علت خصوصیات تغییر شکلی مختلف دیوار برشی و قاب، دیوار برشی به‌وسیله قاب در قسمت بالای ساختمان به عقب کشیده می‌شود و در قسمت پایین ساختمان به جلو رانده می‌شود. ازاین‌رو برش ناشی از باد ( زلزله) در قسمت بالای ساختمان اساساً به‌وسیله قاب و در قسمت پایین ساختمان اساساً به‌وسیله دیوار برشی گرفته می‌شود

ديوار برشي راه‌حل مقابله با زلزله 
علم مهندسي زلزله ساختمان‌ها در سال 1950 ميلادي هم‌زمان با فعاليت‌هاي گسترده بازسازي پس از پايان جنگ جهاني دوم شروع گرديد. تلاش‌هاي اوليه به‌منظور مقاوم‌سازي ساختمان‌ها، بر اساس فرضياتي نه‌چندان دقيق بر روي واکنش سازه در اثر ارتعاش زمين صورت گرفت که به دلیل کمبود ابزار تحليل مناسب و سوابق اطلاعاتي کافي در مورد زلزله، روش‌هاي ناقصي بودند. مشاهده عملکرد سازه‌ها در هنگام وقوع زلزله و همچنين مطالعات تحليلي و کارهاي آزمايشگاهي و جمع‌آوري اطلاعات مربوط به زمين‌لرزه‌هاي چهار دهه اخير، امکان ارائه روشي مدرن براي طراحي سازه‌هاي مقاومت در برابر زلزله را فراهم آورده است

بااینکه سازه‌هاي ديوار برشي در 30 سال اخير، از فولاد کمتر از مقدار توصیه‌شده توسط آئين‌نامه‌هاي فعلي آمريکا برخوردار بوده‌اند اما بااین‌وجود در برابر زلزله‌هاي اين سه دهه به‌خوبی مقاومت کرده‌اند. بررسي‌هاي انجام‌شده از سال 1963 به بعد روي عملکرد اين سازه‌ها، هنگام وقوع زلزله، نشان داده‌اند که باوجود مشاهده ترک‌هاي مختلف، حتي يک مورد ويراني يا تلفات جاني در سازه‌هاي با ديوار برشي گزارش نشده است. اغلب خسارات ساختمان‌هاي با سيستم قاب، در اثر پیچش طبقات (و درنتیجه گسيختگي برشي ستون‌ها) بوده است. البته اين دليل بر عدم مقاومت سازه‌هاي قابي طرح‌شده به روش‌هاي جديد، در برابر زلزله نمي‌باشد بلکه هدف نمايش قابليت بالاي ديوارهاي برشي حتي در صورت آرماتور گذاری با شيوه‌هاي قديمي و غیرعلمی است. با مشاهده ويراني ساختمان‌ها تحت زلزله‌هاي اخير (1972 نيکاراگوئه و 1985 مکزيک و 1988 ارمنستان)، تأکيد بر استفاده از ديوارهاي برشي (مخصوصاً در ساختمان‌هاي مسکوني) امري معقول به نظر مي‌رسد و نشان مي‌دهد که ساخت سازه‌هاي بدون ديوار برشي در مناطق با زلزله‌خیزی شديد يک نوع ريسک محسوب شده که با توجه به عواقب ناگوار آن قابل توصيه نمي‌باشد

منابع

  1. راغب، مهدی، ۱۳۸۵، بررسی رفتار دیوار برشی فولادی با دیوار برشی بتن‌آرمه،اولین همایش بین‌المللی مقاوم‌سازی لرزه‌ای، تهران

  2. صبوری، سعید، سیستم‌های مقاوم در برابر بارهای جانبی، مقدمه‌ای بر دیوار برشی فولادی، نشر انگیزه، بهار 1380

  3. عناصر و جزییات ساختمان/سیاوش کباری

  • – Astaneh-Asl, A. (2000). “Steel plate shear walls, U. S.Japan Workshop onSeismic Fracture Issues in Steel Structure, San Francisco

  • Seismic Assessment and Strengthening Method of Existing RC Buildings in Response to Code Revision Shun-Tyan Chen -Van Jeng- Sheng-Jin Chen-Cheng-Cheng Chen

نوشته شده توسط تیم تحریریه مهندسین مشاور آرشکو 

By |2022-08-05T13:01:39+04:30مارس 11th, 2017|articles, civil|بدون ديدگاه

معماری

معماری

برخی تعریف‌های معماری

معماری بر سه قسم است. یکی ساخت بناها و دیگری ساخت ساعت‌ها و سوم ساخت ماشین‌آلات. بناها خود بر دو نوع‌اند: بناهایی که برای استفاده همگان و استحکام بخشیدن به شهرها در مکان‌های عمومی ساخته می‌شوند و بناهایی برای استفاده‌ی شخصی افراد. هر سه این‌ها باید با توجه به دوام، راحتی استفاده و زیبایی ساخته شوند. ویتروویوس، تقریباً ۲۰ سال قبل از میلاد

معماری چیست؟ فرم مجسم اصیل‌ترین اندیشه‌های انسانی! شوق او! انسانیت او! ایمان او! دین او! این چیزی است که روزی معماری بود. والتر گروپیوس، ۱۹۱۹

وظیفه‌ی معماری برقرار کردن ارتباط حسی است به‌وسیله‌ی مصالح خام. لوکوربوزیه، ۱۹۲۳

معماری بازی حجم‌ها است در زیر نور. لوکوربوزیه، ۱۹۲۳

معماری اراده‌ی سالیان است که در زبان فضایی بیان می‌شود. میس وان‌در روهه، ۱۹۲۳

معماری موسیقی جامد است. گوته

معماری ردپای زمان است بر فضا. سید هادی میرمیران

معماری ایده‌های بزرگ انسانیت را در برگرفته است. نه‌فقط سمبل هر دینی، بلکه تفکر هر انسانی یک برگ از این کتاب وسیع را شامل می‌شود. ویکتور هوگو

رشته معماري

 معماری، هنر و فن طراحی و ساختن بناها، فضاهای شهری و دیگر فضاهای درونی و بیرونی برای پاسخ هماهنگ به نیازهای کارکردی و زیبا شناسانه است

باید معماری را از مهندسی سازه و ساخت‌وساز متمایز ساخت. گرچه بسیاری از بناها نظیر خانه‌ها و مکان‌های عمومی کاملاً در حیطه‌ی دانش معماری است، برخی سازه‌ها و بناهای دیگر مثل یادمان‌ها، پل‌ها، کارخانه‌ها و … وجود دارند که در مرزی بین معماری و مهندسی یا معماری و هنر قرار می‌گیرند

معماري نوعي عمل خلاقانه است كه مقصود آن شكل دادن به فضاي زيست انسان در تمامیتش ميباشد و گستره‌ی آن از جوابگويي به نيازهاي انساني در پيوند با محيط و طبيعت تا بيان عواطف و اعتقادات او طيف وسيعي را دربرمی گیرد

به اعتقاد بعضی‌ها معماری مادر همه هنرهاست که تعاریف مختلفی از آن ارائه‌شده است. رشته معماری یکی از رشته‌های مهم دانشگاهی است که امروزه در دانشکده‌های فنی یا هنری دنیا تدریس می‌شود این رشته دارای دو جنبه هنری و فنی است. چون در درس‌های ارائه‌شده دروسی است مثل طراحی، زیباشناسی و غیره که جنبه هنری رشته و دروسی مثل سازه‌های بتنی و فلزی، مقاومت مصالح و … به جنبه فنی این رشته مربوط می‌شود

یک معمار باید در طراحی خانه به فضای آرام‌بخش همان‌قدر اهمیت دهد که به اصول فیزیکی مثل نور، صوت و … توجه می‌کند؛ بنابراین معماری به‌عنوان یک تخصص چند رشته‌ای به شمار می‌آید که هم شامل مباحث فنی و مهندسی است و هم بر خلاقیت،  ذوق هنری و زیباشناسی تأکید دارد و هم باید در این راستا مباحث اجتماعی، اقتصادی و روانشناسی را  موردتوجه قرار دهد

:فارغ‌التحصیلان این دوره قادر به ایفای نقش در زمینه‌های زیر خواهند بود

طراحی بنا، از طراح‌های اولیه تا مراحل اجرایی کار و طراحی اجزا عناصر تشکیل‌دهنده بنا

رهبری و سرپرستی دفاتر مشاور معماری مهندسی مشاور – 

نظارت عمومی و عالی بر صحت انجام کار در عملیات اجرایی ساختمانی مهندسی ناظر – 

مدیریت و هماهنگی اجرایی پروژه‌های معماری مدیریت پروژه  

تأسیس و سرپرستی مؤسسات پیمانکاری و احداث ساختمان –

 همکاری با کلیه متخصصینی که کارشان با ساماندهی فضای زیست مرتبط است، مانند اکولوژیست‌ها، جغرافی‌دانان، اقلیم شناسان وغیره –

طراحی پارک‌ها و میدان‌ها شهری و محوطه‌سازی –

مشارکت در پروژه‌های برنامه‌ریزی و طراحی شهری و شهرسازی –

طراحی تک بناها در مقیاس کوچک و انجام دکوراسیون داخلی –

انجام کارهای پژوهشی و آموزشی درزمینه‌ی طراحی فضای زیست –

:توانایی‌های موردنیاز و قابل توصیه

دانشجوی این رشته علاوه بر توانمندی در طراحی و قدرت تجسم و خلاقیت، لازم است که در درس ریاضی بخصوص در هندسه قوی باشد چون برای آموزش فن و تکنیک معماری باید دروسی مثل هندسه کاربردی، هندسه مناظر و ریاضیات و آمار را مطالعه کرد. دانشجوی معماری باید اطلاعات عمومی خوبی درزمینه‌ی تاریخ بخصوص تاریخ معماری ایران و جهان، جغرافیا، اقلیم‌شناسی، روانشناسی، مردم‌شناسی و اقتصاد داشته باشد. چون معماری برای رونق و شکوفایی خویش از تمامی این علوم استفاده می‌کند. همچنین دانشجوی رشته معماری باید بتواند به زبان معماری مطلبش را روی کاغذ بیاورد؛ یعنی از یک‌سو ذهنی قوی و خلاق داشته و از قدرت تجسم خوبی برخوردار باشد و از سوی دیگر طراحی چیره‌دست باشد تا بتواند به زبان معماری که همان طراحی بناها و فضاهای زندگی است، سخن بگوید

معماری بیش از آنکه علم و تکنیک باشد، ذوق و سلیقه و استعداد است و معمار کسی است که طرح‌های فردی‌اش با نقاشی و مجسمه‌سازی رقابت کند و درواقع بتواند مجسمه‌ای کاربردپذیر بسازد. به همین دلیل می‌توان گفت که معمار یک هنرمند است و باید مانند هر هنرمند دیگری چشم، ذهن و دستی توانا داشته باشد تا بتواند به یاری چشم و با تکیه‌بر ذخیره فرهنگی خود به‌خوبی ببیند و سپس با ذهنی پویا آنچه را که دیده است به تحلیل کشیده و بااحساس و عاطفه درآمیزد و درنهایت به یاری دست و با کمک گرفتن از دانش‌های فنی و تکنیکی طرحی نو را خلق کند

شکل نهایی معماری هر فرهنگ و تمدن نتیجه‌ی عوامل اقلیمی (آب‌وهوا، پستی‌ها و بلندی‌ها و مصالح موجود)، پیشرفت‌های تکنیکی، وجود نیروی کار و نهادهای اجتماعی، عقاید مذهبی و نظریه‌های علمی است؛ اما بااین‌حال  برخی عوامل در بیش‌تر جوامع وجود دارند. عواملی که معمولاً با نیازهای بدن انسان مرتبط‌اند

محافظت در برابر اتفاقات هواشناختی، مقیاس خاص عناصر معماری در تناسب با بدن انسان، منبع گرما، مکان مناسب برای ذخیره غذا و پیش‌بینی نیازهای بهداشتی از عواملی‌اند که در فرهنگ‌های مختلف وجود دارند؛ ولی هر فرهنگ با توجه به اولویت‌هایش، رابطه‌اش با طبیعت و درکش از بدن انسان، به این نیازها پاسخ می‌دهد

سالن کنسرت والت دیزنی در لوس‌آنجلس، اثر فرانک گری

معماری یک هنر اجتماعی است. معماران گاه بناهایی را با ایده‌های شخصی طراحی می‌کنند و حتی می‌سازند، ولی بیشتر ساختمان‌ها با توجه به نیازهای اجتماعی طراحی  می‌شوند. معمولاً از معماران انتظار می‌رود که یک ساختمان مشخص را در یک مکان مشخص طراحی کنند. درروند ساخت یک ساختمان افراد زیادی درگیر می‌شوند؛ به مقدار زیادی سرمایه و منابع و به تخصص‌های دیگری به‌جز معمار نیاز است. هم‌چنین قوانین و آیین‌نامه‌های ساختمانی، تصمیم‌گیری‌های معمار را محدود می‌کنند

در طراحی یک ساختمان معمار تصمیم‌گیرنده‌ی نهایی است؛ ولی خواست جامعه، قوانین و درخواست‌های کارفرما بر تصمیم‌های او اثر می‌گذارد. اتفاقی مشابه نیز در مورد ظاهر و نمای ساختمان‌ها می‌افتد. حتی امروزه که از تجربه‌های جدید و ناآشنای ظاهری استقبال می‌شود، در بسیاری از شهرها به‌ویژه شهرهای تاریخی مقرراتی وجود دارد تا ساختمان‌های جدید در قالب شهری جا بیفتند و از یک‌زبان مشترک ظاهری پیروی کنند

گرچه محدودیت‌هایی که توسط عوامل بیرونی بر تصمیم‌گیری معمار اثر می‌گذارد در میان بیشتر معماران، یک واقعیت پذیرفته‌شده است؛ ولی در تاریخ معمارهای مهم و معروفی نیز وجود داشته‌اند که بر روی کاغذ و بدون توجه به نیازهای جامعه یا حتی قوانین فیزیک، کارکرده‌اند؛ مانند جیوانی باتیستا پیرانسی و آنتونیو سنت-الیا. این نوع معماران گاه به تمسخر معمار کاغذی نامیده می‌شوند

معماری و مهندسی

همان‌گونه که معماری رابطه‌ای مشخص باهنرهای زیبا دارد، رابطه‌ی مشخصی هم با مهندسی دارد. معمار می‌تواند نقش یک مهندس را بازی کند اما نباید فراموش شود که هر یک از این دو حرفه، تعریف مشخصی دارند. بیش‌تر ساختمان‌های تاریخی که مورد تحسین واقع‌شده‌اند به دست اشخاصی ساخته‌شده‌اند که هم معمار و هم مهندس بوده‌اند. هر بنا نیاز به پیش‌بینی‌های تکنیکی دارد که کار مهندس است. درحالی‌که معمار علاوه بر دیدن این نیازها، باید فراتر رود و معنا، حس یا ایده‌ای را منتقل کند. برای مثال یک بنای مذهبی مثل کلیسا باید بیان‌کننده‌ی یک نظم کیهانی، منتقل‌کننده‌ی احساس ایثار و حتی آموزش‌دهنده‌ی ایمان و فلسفه‌ی مذهبی از لابه‌لای ریخت‌ها و تزئینات باشد. یک ساختمان حکومتی هم باید دارای شخصیت خاص باشد و بازدیدکنندگان (شهروندان) را به یک رفتار مورد انتظار وادارد. خانه‌ها باید عملکرد ایمن و شخصیتی گرم و خانگی داشته باشند. این اهداف و سیاست‌ها  توسط فرهنگ یا حتی خود شخص سازنده تعریف می‌شود و در حوزه‌ی کاری معمار (و نه مهندس) قرار دارد

برخی معماران بارها عنوان کرده‌اند که یک بنای کارکردی و ایستا ذاتاً زیبا و مطلوب است و معماری باید تنها به‌عنوان شاخه‌ای از مهندسی شناخته شود. بااین‌همه این دیدگاه منتقدان بسیاری دارد و بناهای کمی واقعاً با در  نظر داشتن این تئوری، طراحی و ساخته می‌شوند

ویترویوس کتاب «در باب معماری» به امپراتور آگوستوس تقدیم می‌کند

حدود ۲۰ سال قبل از میلاد، ویترویوس معمار رومی چیزی را که امروز نخستین کتاب باقی‌مانده در باب معماری شناخته می‌شود را نوشت. این کتاب به‌عنوان تنها نوشته درباره‌ی معماری یونان و روم باستان از اعتبار والایی در میان معماران بهره‌مند بوده و برای قرن‌ها مأخذ اصلی بیش‌تر نظریه‌های معماری به شمار می‌رفته است

کارایی یک بنا شامل عملکرد و هم‌چنین نقش آن به‌عنوان پناهگاه است. عملکرد یک ساختمان تأثیر عمیقی بر شکل‌گیری فضاهای مختلف و اندازه و ریخت آنان می‌گذارد. نقش پناهگاهی نیز گاه روی جهت‌گیری و شکل ساختمان اثرگذار است، ولی بیش‌ترین اثر آن را در پوسته‌ی ساختمان – حدفاصل آن با فضای بیرون- می‌توان مشاهده کرد. نقش پناهگاهی یک ساختمان بر روی سیستم‌های مکانیکی درون ساختمان هم  اثرگذاری ویژه‌ای دارد

الهام‌پذیری از طبیعت در معماری: تقلید و الگوپذیری و الهام جویی از طبیعت در معماری به سه شیوه تقسیم می‌شود. هریک از این شیوه‌ها از شیوه‌ی قبل خود کامل‌تر و آگاهانه‌تر است و شیوه‌ی سوم، شیوه مطلوب و غایی است

الهام از اشکال طبیعت                      الهام گیری معنایی از طبیعت                        الهام از قواعد طبیعت

 الهام از اشکال طبیعت

در این روش تنها به تقلید از شکل پرداخته‌شده و به مبانی و اصول سازه‌ای آن توجه نمی‌شود. به‌عنوان نمونه لایه‌های زمین منطبق با نیروهایی که به آن وارد می‌شوند، شکل می‌گیرند؛ درحالی‌که معماران با نادیده گرفتن این نیروها صرفاً وضعیت موجود را برداشت می‌کنند. تبدیل ساختمانی ظاهراً طبیعی به واقعیت، عملی پُرهزینه و درواقع غیرطبیعی است، زیرا طبیعت از قانون حداقل استفاده از انرژی بهره می‌جوید، درصورتی‌که برای ساختن و زنده نگاه‌داشتن ساختمانی شبه طبیعی با اشکال نامنظم، باید انرژی بسیار زیادی صرف شود

 الهام گیری معنایی از طبیعت

استعاره و معنی می‌تواند ما را از دام سطحی‌نگری در امان نگه دارد. کارهای معمارانی که به طبیعت از دید جامع استعاری نگریسته‌اند و ساختمان‌های خود را بر مبنای آن بناکرده‌اند بهترین الگوی این راهبرد خلاقیت هستند

 الهام از قواعد طبیعت

بهترین الهام گیری از طبیعت، استفاده از قواعد و قوانین آن است و چون این قواعد، در طبیعت عمومیت دارند، نباید برای بهره‌گیری از آن‌ها، از یک نمونه خاص، الهام گرفت. سازه‌های معماری با بهره‌گیری از این قواعد طبیعی، به طبیعت نزدیک‌تر می‌شوند. حفظ ساختار موجود در مقابل بارها و نیروهای وارد بر آن در پدیده‌های طبیعت، مهم‌ترین فلسفه وجودی سازه آن‌ها است که در سازه‌های طبیعی از روش‌های مختلفی برای مقابله با نیروهای خارجی تهدیدگر استفاده می‌شود. در ادامه به چهار مورد آن اشاره می‌شود

 استفاده حداکثری از تنش‌های کششی و فشاری در سازه‌های خود            

طبیعت همواره سعی دارد که تا حد امکان از تنش‌های کششی و فشاری در سازه‌های خود استفاده کند و از تنش‌های خَمشی جز در مواردی که ساختار آن ماهیت لایه‌ای دارد، استفاده نکند. اساساً همه ساختارهای طبیعی بافت لایه‌ای دارند؛ یعنی سطوح و حجم‌ها آن‌ها از کنار و روی‌هم قرار گرفتن لایه‌ها به وجود آمده است. ماهیت لایه‌ای موجب می‌شود تا در فرم‌های طبیعی، فقط عکس‌العمل‌های کششی و یا فشاری به وجود آید

مقاومت در برابر نیروها با انعطاف‌پذیری و تغییر             

این روش در سازه‌های طبیعی به‌وفور مشاهده می‌شود و از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است. به‌عنوان‌مثال بسیاری از پرندگان ترجیح می‌دهند لانه‌های خود را بر روی شاخه‌های نرم و نازک درختان ایجاد کنند، چراکه هر چه شاخه‌ها از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار باشند؛ احتمال شکستن آن‌ها کم‌تر خواهد بود. چنین رویه‌ای سبب می‌شود که ساختار ضمن صرف مصالح کم‌تر، پاسخ‌گوی مقاومت به گونه بهتری نیز باشد

 فرار از نیرو و جاخالی دادن در برابر آن             

این روش نیز یکی از روش‌های مقابله طبیعت در برابر نیروها است؛ و در حقیقت مبنای آن کاستن از مقدار و شدت نیروی وارده است. مثلاً درختان در اثر وزش بادهای شدید، باخم شدن خود امکان عبور مقداری از نیروها را از بالای خود می‌دهند و به‌این‌ترتیب از میزان نیروی وارده بر تنه‌ی آن‌ها کاسته می‌شود

استفاده از نیروهای مزاحم علیه یکدیگر و یا خودشان            

درختان در هنگام باد، خم می‌شوند و مقداری از نیروی باد را به شکل انرژی پتانسیل در خود ذخیره کرده و درحرکت‌های رفت و برگشتی، بخشی از این نیرو را خلاف جریان باد، تخلیه می‌کند. قرارگیری شاخه‌های درخت به‌گونه‌ای است که وزن یک سمت از درخت باعث نگه‌داری سمت دیگر درخت می‌شود و بالعکس. در معماری مشابه این رفتار در ساختار دکل و دهانه اصلی پل آلامیلو اسپانیا طراحی‌شده توسط کالاتراوا دیده می‌شود. در طراحی و ساخت این پل، تعادل بین دکل و دهانه با تلفیق بر اصول زیبایی‌شناختی به‌صورت غیرمتقارن برقرارشده است، به‌گونه‌ای که دکل و دهانه اصلی پل، هر یک عاملی برای نگه‌داری دیگری هستند

مسجد شیخ لطف‌الله

منابع

  • hing, Francis D. K. Mark M. Jarzombek & Vikramaditya Prakash (2007) A Global History of Architecture, New Jersey, Wiley

  • سیمون آنوین (چاپ فارسی ۱۳۹۰)، بیست بنا که هر معماری باید بشناسد، نشر پشوتن، مترجم مسعود حبیبی، حسین محمدرسولی

  • گروتر، ی. (١٣٧٥) زیباشناختی در معماری، ترجمه جهانشاه پاکزاد- عبدالرضا همایون، تهران، مرکز چاپ و انتشارات دانشگاه شهید بهشتی

  •   آنتونی سی. آنتونیادس. بوطیق‌های معماری، آفرینش در معماری، جلد دوم: راهبردی محسوس به‌سوی خلاقیت معماری. سروش، ۱۳۸۶

  •    هنر درگذر زمان «هلن گاردنر» قسمت تاریخچه معماری پیش از جنگ جهانی دوم

نوشته شده توسط تیم تحریریه مهندسین مشاور آرشکو

By |2021-08-22T11:50:46+04:30مارس 11th, 2017|architect, articles|بدون ديدگاه

مهندسی سازه

مهندسی سازه

به‌طورکلی مهندسی سازه در ارتباط با طراحی و آنالیز سازه‌های مختلف مانند ساختمان‌های بلند و کوتاهِ پیچیده، پل‌های بزرگ، تونل‌ها، تأسیسات نفتی، سازه‌های آبی و سدها، سازه‌های صنعتی و نظایر آن‌ها می‌باشد و محور اصلی مباحث تشکیل‌دهندۀ آن، محاسبه تنش‌ها و نیروهای فعال در سازه‌هاست. مهندسی سازه دارای حوزه وسیعی است و لذا موضوعات متنوعی را دربرمی گیرد. رشته کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه در ارتباط با تحلیل و طراحی انواع سازه‌ها می‌باشد و لذا ازجمله رشته‌هایی است که بیانگر کاربرد علم در ایجاد سازندگی و عمران است. به عبارتی هر چیزی که به آبادانی یک کشور بازمی‌گردد، مانند سد، فرودگاه، جاده، برج، تونل، دکل‌های مخابراتی، ساختمان‌های مقاوم و… به‌نوعی به حوزه سازه‌ها مربوط می‌شود، ازاین‌رو سازه از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین گرایش‌های مهندسی عمران محسوب  می‌شود که اکثر زمینه‌های کاری عمرانی را پوشش می‌دهد

تاریخچه مهندسی سازه

تاریخچه مهندسی سازه با آغاز یکجانشینی بشر آغاز شد. اولین تاریخچه مدون مهندسی سازه با ساخت اهرام پله‌ای در مصر توسط آمون هوتپ که اولین مهندسی که با نام شناخته می‌شود بازمی‌گردد. در این دوره سازه‌های عظیمی چون اهرام در مصر، زیگورات چغازنبیل و پارسه (تخت جمشید) در ایران نام برد

ساختار

اگر مهندسی سازه را متشکل از دو بخش تحلیل و طراحی بدانیم، سرسلسله‌ی روابط تحلیلی تئوری الاستیسیته و مرجع بخش طراحی استانداردها و قضاوت‌های مهندسی است. در تئوری الاستیسیته از جبر تانسورها استفاده می‌شود و با استفاده از قانون هوک، دستگاه معادلات دیفرانسیل جزئی تعادل و سازگاری تشکیل می‌شوند. مشهورترین روش حل عددی این دستگاه معادلات، روشی است به نام اجزا محدود

یک مهندس سازه باید در هنگام طرح یک سازه به دو مسئله توجه کند: مسئله‌ی اول بررسی مقاومت سازه در برابر بارهای وارد برسازه که شامل بارهای زنده، بار باد، برف، انسان، اشیا و بار مرده و بار زمین‌لرزه و… است که با طراحی سیستم باربر و محاسبه و کنترل مقاومت کافی اعضای سازه در برابر این بارها است. مسئله‌ی دوم بررسی کارایی سازه است یعنی سازه باید فاقد مواردی مانند لرزش و تغییر شکل‌های خارج‌ازاندازه مجاز آیین‌نامه باشد؛ زیرا این موارد در کاربری سازه مشکل‌زا هستند و باعث مشکلی مانند ترس در کاربران سازه و یا مواردی مانند ترک خوردن دیوارها و نازک‌کاری‌ها می‌شوند

:زمينه‌‌هاي كاري اين رشته شامل سه موضوع زير است
الف– طراحي و مشاوره: اين زمينه كاري، شامل طرح يا مشورت در طراحي يك پروژه است. همان‌طور كه به نظر می‌رسد، اين نوع زمینه کاری به تجربه زياد و مفيد و همچنين به تخصص كافي نياز دارد و معمولاً اين وظيفه بر عهده متخصصين مجرب است. كسي كه چنين وظيفه‌اي به عهده مي‌گيرد، عمدتاً باکارهای دفتري و كار با نقشه‌هاي مختلف سروكار خواهد داشت

ب پيمانكاري و اجرا: اين وظيفه به‌سختی وظيفه مشاوره نيست و آن تخصص لازم را ندارد. يك مجري، طرح و نقشه‌ی در نظر گرفته‌شده براي يك پروژه را دريافت مي‌كند و فقط وظيفه‌اش اين خواهد  بود كه طرح را به‌خوبی اجرا كند. البته اكثر مشكلات سازنده‌اي در همين بخش است، چراکه ممكن است نقشه‌هاي بسيار خوبي طراحي شود و سازه‌ها ازنظر طراحي بدون عيب و نقص باشند، اما كار در اجرا به‌درستی انجام نگيرد. به همين جهت سازه‌هاي ساخته‌شده معمولاً بی‌عیب و نقص است

ج نظارت: مهندس ناظر وظيفه دارد از طرف کارفرما، نظارت بر حسن انجام كارها را بر عهده بگيرد و همچنين وظيفه هماهنگي بين كار‌ها و افراد مختلف را به انجام برساند

:با توجه به جامعیت گرایش سازه، به‌طور کامل‌تر می‌توان گفت که فارغ‌التحصیلان این دوره زمینه فنی کافی برای احراز مشاغل زیر رادارند

 همکاری با وزارتخانه‌ها و سازمان‌های مسئول اجرای طرح‌های عمرانی و صنعتی جهت برنامه‌ریزی، طراحی و نظارت بر طرح‌ها مانند وزارت راه و شهرسازی، وزارت نیرو، وزارت صنایع، سازمان نظام‌مهندسی ساختمان و واحدهای عمرانی شهرداری‌ها

 همکاری با مهندسین مشاور سازه، معمار، راه و راه‌آهن و آب جهت مشارکت در طراحی و نظارت بر اجرای پروژه‌های موضوع فعالیت این مؤسسات

 همکاری با مهندسین مشاور صنعتی جهت مشارکت در طراحی و نظارت بر اجرای ساختمان‌های صنعتی، کارخانه‌ها، سیلوها و برج‌ها

 همکاری با مؤسسات صنعتی که به نحوی با مهندسی سازه سروکار دارند، جهت مشارکت در طراحی فرآورده‌ها مانند صنایع دفاعی، کشتی‌سازی و هواپیماسازی

مهندسی عمران طیف بسیار وسیعی از کارها را در برمی‌گیرد؛ یعنی اگر بخواهیم ساختمان، پل، برج، تونل، راه، سیلو و یا شبکه‌های فاضلاب بسازیم در آغاز به یک مهندس کارآمد عمران نیاز داریم تا علاوه بر رعایت جنبه‌های فنی و اجرایی، اقتصادی نیز عمل کند. چون اقتصادی بودن یک اصل در مهندسی عمران است

توانایی‌های موردنیاز و قابل توصیه 
یک مهندس عمران باید بسیار اجتماعی و دارای توان ایجاد ارتباط با جمله سایرین باشد. چون رشته مهندسی عمران یک‌رشته گروهی است؛ یعنی متخصص عمران در محیط کار خود با اقشار مختلف جامعه از جامعه کارگران، تکنسین‌ها و مهندسان رشته‌های دیگر سروکار دارد و باید با همه این افراد ارتباط خوبی برقرار کند تا بتواند شاهد پیشرفت و موفقیت کارش باشد

با توجه به کمیت و کیفیت درس‌هایی که در این رشته ارائه می‌گردد، داوطلب باید از توان و دانش برتر در زمینه‌های ریاضی و فیزیک برخوردار باشد. همچنین توان جسمی، قدرت تجزیه‌وتحلیل، قدرت تجسم و دقت کافی در بسیاری از مسائل را داشته باشد

رشته مهندسی عمران دارای دو بعد اجرایی و نظری آزمایشگاهی است. در این میان عده‌ای از مهندسین جذب کارهای اجرایی می‌شوند که در این صورت باید آمادگی کار در کارگاه‌های داخل و خارج شهر را داشته باشند یعنی برای برنامه‌ریزی و سروکار داشتن با اقشار مختلف مردم آماده باشند وعده‌ای نیز جذب بعد نظری و آزمایشگاهی مهندسی می‌شوند که این عده نیز باید آمادگی کارهای محاسباتی، دفتری و آزمایشگاهی را داشته باشند. کارهایی که به ریاضیات قوی و صبر و حوصله بسیار نیاز دارد

شایان‌ذکر است که بسیاری از کارها و طرح‌های عمرانی در خارج از محیط‌های شهری بوده و فعالیت نسبتاً زیادی را می‌طلبد لذا داوطلب این رشته باید علاقه‌مند به کارهای عمرانی بوده و توانایی کار در محیط‌های پرجمعیت را داشته باشد

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان و تحلیل سازه

ابزار مدل‌سازی اطلاعات ساختمان با داشتن خصوصیات دقیق از مصالح و خصوصیات هریک از آن‌ها و ابزارهای تحلیل در موارد گوناگونی از قبیل انرژی تحلیل مقاومت و پایداری و … امروزه مورداستفاده قرار می‌گیرد

طراحی عملکردی و سازه

بسیاری از افراد با عبارت ” فرم از عملکرد پیروی می‌کند” آشنا هستند. همه افراد می‌توانند نوع سازه به‌کاررفته را در ارتباط با عملکرد موردنظر آن در ساختمان‌هایی مانند پل‌ها، سدها، عملکردهای ورزشی، نیروگاه‌ها، بیمارستان‌ها، سیلوها و… تشخیص دهند؛ اما هنگامی‌که فقط روش‌هایی که در آن نیازهای عملکردی تعیین‌کننده هنر مهندسی سازه‌اند، در نظر گرفته شود، نتایج قابل‌توجهی حاصل می‌شود

سازه‌های معمارانه، اگر با حساسیت و مهارت کافی طراحی شوند، در ایجاد تصویری زیبا از ساختمان بسیار مؤثر خواهند بود

مهندس سازه باید به دو دلیل موارد متعددی را در مورد طراحی عملکردی بداند: اول آنکه وی می‌تواند با هوشمندی آنچه را که در اطراف وی قرار دارد در طی فرایند طراحی حس کند، این‌که چنین عواملی چگونه بر کار وی تأثیر مستقیم دارد، مهم نیست. دوم آنکه اگر طراح چنین تقاضاهایی را مشکل یا پرهزینه تشخیص دهد، می‌تواند پیشنهادات سازنده‌ای برای دستیابی به فرم سازه‌ای کاراتر و بدون تغییرات زیاد در عملکرد ارائه دهد

منابع

  • ستوده بیدختی، امیرحسین، 1393، مقدمه‌ای بر کاربرد مدل‌سازی اطلاعات ساختمان در مدیریت پروژه‌های ساخت، اولین کنفرانس ملی شهرسازی، مدیریت شهری و توسعه پایدار، تهران، مؤسسه ایرانیان، انجمن معماری ایران

  • Holgate, A. (1986), The art in structural design,Oxford University Press, London

  • مور، فولر (1385)، درک رفتار سازه‌ها، ترجمه دکتر محمود گلابچی، چاپ چهارم، انتشارات دانشگاه تهران، تهران

  • Blockley, D. (1980), The nature of structural design and safety, Ellis Horwood. Chichester

نوشته شده توسط تیم تحریریه مهندسین مشاور آرشکو

By |2022-08-05T13:02:51+04:30مارس 11th, 2017|articles, civil, Stratural|بدون ديدگاه

مهندسی مدیریت ساخت

مهندسی مدیریت ساخت

مهندسی و مدیریت ساخت  معروف به مدیریت ساخت یکی از شاخه‌های مهندسی عمران است که به مدیریت زمان، هزینه و کیفیت در ساخت می‌پردازد. این رشته از مهندسی عمران که از پایان دهه ۱۹۷۰ رواج یافت برای بهبود مدیریت پروژه‌های عمرانی و سعی در ایجاد یکپارچگی در مدیریت ایجاد گردید. مدیریت پروژه، کنترل پروژه، مدیریت پیمان، روش‌های ساخت و ایمنی، بهداشت و محیط‌زیست ازجمله مباحث اصلی این رشته هستند. در سال‌های اخیر مدیریت زیرساخت هم در این رشته موردتوجه زیادی قرارگرفته است

 کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت ساخت یکی از گرایش‌های دوره کارشناسی رشته مهندسی عمران می‌باشد. برای موفقیت در پروژه‌های عمرانی داشتن دانش و مهارت‌های فنی پروژه کفایت نمی‌کند، بلکه نیاز به توانایی و مهارت‌های مدیریتی نیز می‌باشد؛ و در کنار آن به‌وسیله تحقیقات می‌توانند به بررسی و تجزیه‌وتحلیل کاربرد ابزارهای جدید در پروژه‌های ساخت بپردازند

تفاوت مهندسی مدیریت ساخت با مهندسی مدیریت پروژه و ساخت

گرایش مدیریت پروژه و ساخت تقریباً زیرگروه مستقیم معماری محسوب می‌شود حال‌آنکه رشته مهندسی و مدیریت ساخت جزو گرایش‌های عمران در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد و شاید همین امر باعث ایجاد تفاوت‌هایی نه‌چندان زیاد مابین این دو رشته شده که می‌توان از تفاوت اسمی این دو رشته نیز آن را درک کرد رشته مدیریت پروژه و ساخت باهدف قرار دادن کلیات پروژه‌های عمرانی بدون توجه ویژه به جزئیات اجرایی آن مباحث خود را پیش می‌گیرد حال‌آنکه رشته مهندسی مدیریت ساخت با دیدی عمرانی به جزئیات یک طرح و نحوه ساخت آن توجه دارد

معرفی گرایش مهندسی و مدیریت ساخت

مهندسی و مدیریت ساخت یکی از گرایش‌های رشته‌ی مهندسی عمران است که به‌صورت حرفه‌ای به طراحی، ساخت و مدیریت زیرساخت‌هایی ازجمله بزرگراه‌ها، پل‌ها، فرودگاه‌ها، راه‌ها، ساختمان‌ها و سدها می‌پردازد. تفاوت این مهندسان با مهندسان عمران معمولی این است که این مهندسان علاوه بر تسلط بر طراحی مانند مهندسان عمران معمولی، بر مدیریت پروژه نیز مانند مدیران اجرایی ساخت و کنترل پروژه اشراف دارند. بااین‌حال به‌صورت کلی می‌توان گفت مهندسان عمران بر روی کار طراحی تمرکز بیش‌تری دارند. مسائل مهم در مدیریت پروژه این است که چگونه یک پروژه را در زمان مقرر، ازلحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه و باکیفیت قابل‌قبول تحویل داد

در رشته عمران گرایش مهندسی و مدیریت ساخت، انجام وظایف و نقش‌های مدیریتی نمود بیشتری یافته و هدف تربیت افرادی است که در عین دارا بودن توانایی‌های یک مدیر، قادر به اجرای وظایف یک مهندس عمران نیز باشند. به‌عبارت‌دیگر توانایی‌های لازم جهت برنامه‌ریزی، هدایت، نظارت، اجرا و کنترل ساخت پروژه‌های بزرگ عمرانی در سطح ملی، منطقه‌ای و شهری را دارا باشند. پروژه‌هایی نظیر سدهای بلند، بندرها و سازه‌های دریایی، پالایشگاه‌ها نیروگاه‌ها، مجتمع‌های بزرگ مسکونی واداری، سازه‌های بلند، پل‌های با دهانه بزرگ و سیلوها و نظایر آن‌ها

توانایی‌ها

مهندسان ساخت درواقع حلال مشکلات هستند لذا آنان می‌توانند در جهت بهبود سازه در تطابق با نیازهای محیط آن کمک شایانی بکنند. آن‌ها باید در درک چرخه‌ی حیات سازه و مشکلات اجرایی آن مهارت داشته باشند درنتیجه داشتن درک خوبی از ریاضی و علم مهندسی برای آنان امری ضروری است. به‌علاوه داشتن سایر مهارت‌ها ازجمله تفکر تحلیلی، مدیریت زمان و مهارت ارتباطی خوب برای آنان امری ضروری به نظر می‌رسد

فارغ‌التحصیلان این رشته دارای توانایی اجرائی و تحقیقاتی لازم برای حل مسائلی که در زمینه‌های مدیریت ساخت و اجرای پروژه‌ها  رخ می‌دهد، خواهند بود. برخی از این توانائی‌ها عبارت است از

ارزیابی و کنترل پروژه‌های عمرانی، مدیریت پروژه و امور پیمان در ابعاد حقوقی، اقتصادی و اجرایی، امور قراردادها، برنامه‌ریزی و کنترل پروژه‌ها، هدایت و رهبری منابع انسانی، تحلیل انواع مصالح و روش‌های ساخت، تجزیه‌وتحلیل عملیات ساخت و نگهداری پروژه‌های بزرگ، استفاده بهینه از ماشین‌آلات و روش‌های ترمیم سازه‌ها

زمینۀ فعالیت و آیندۀ شغلی

:در این گرایش انواع روش‌های مدیریتی، پیمان‌ها و قراردادها، برآورد هزینه‌ها و انواع روش‌های اجرایی مطرح می‌شود، بنابراین فارغ‌التحصیلان این دوره زمینه فنی و علمی کافی برای احراز مشاغل زیر رادارند

 همکاری با وزارتخانه‌ها و سازمان‌های مسئولِ اجرا و ساخت پروژه‌های عمرانی بزرگ نظیر وزارت نیرو، وزارت راه و شهرسازی، وزارت نفت، وزارت صنایع، سازمان برنامه‌وبودجه، شهرداری‌ها و سازمان نظام‌مهندسی

 همکاری با مشاوران و سازندگان جهت مشارکت در برنامه‌ریزی و مدیریت ساخت طرح‌های عمرانی

 همکاری با مؤسسات آموزشی جهت ارائه دروس مهندسی ساخت و انتقال تجارب

 همکاری با مؤسسات مدیریت پروژه جهت انجام پروژه فولاد و بتن در سطح کلان و جامع‌نگر

منابع

  1. ستوده بیدختی، امیرحسین، 1394، کاربرد مدل‌سازی اطلاعات ساختمان در فاز اجرای پروژه‌های ساخت، کنفرانس بین‌المللی دستاوردهای نوین در مهندسی عمران، معماری، محیط‌زیست و مدیریت شهری، تهران، مؤسسه مدیران ایده پرداز پایتخت ویرا

  2. انجمن مدیریت پروژه. پیکره دانش مدیریت پروژه. ترجمه‌ی حسین اصولی، احسان نجابت، علی بیاتی، حسین ناصری، علی افخمی. شرکت ملی صنایع پتروشیمی، ۲۰۰۰

  3. ستوده بیدختی، امیرحسین، ۱۳۹۳، اولین کنفرانس ملی شهرسازی، مدیریت شهری و توسعه پایدار، تهران، مؤسسه ایرانیان، انجمن معماری ایران

نوشته شده توسط بخش تحریریه مهندسین مشاور آرشکو

By |2021-08-22T11:42:12+04:30فوریه 27th, 2017|articles, project management|بدون ديدگاه
Go to Top