موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

21:1

  نحوه اجرای سدهای مخزنی به روش بتن غلتکی RCC 

38 درصد از کل سدهائی که تا سال 1950 به ارتفاع 50 فوت (15 متر) و بیشتر احداث گردید (بدون درنظر گرفتن سدهائی که در چین ساخته شد) بتنی بوده است. از سال 1951 تا 1977 نسبت سدهای بتنی ساخته شده به حدود 25 درصد رسید. این تقلیل طی سالهای 1978 تا 1982 ادامه داشت و نسبت سدهای بتنی به 5/16 درصد رسید اما این کاهش در محبوبیت سدهای بتنی مقارن با زمانی بود که استفاده از سدهای بتنی در دره های تنگ رو به افزایش بود. بنابراین کاهش سدهای بتنی مربوط به دره های عریض می شد که به جای سدهای بتنی وزنی، سدهای خاکی و سنگریزه ای احداث گردید که ارزانتر و بیشتر قابل توجیه بودند دلیل این امر بازده خیلی بالی ماشین آلات، تجهیزات و روش ساخت در این نوع سدها بوده است. 
کاهش تعداد سدهای بتنی باعث تشکیل دو گردهمایی مهم توسط دست اندرکاران سدسازی در آسیا در ایالت کالیفرنیای آمیرکا شد. گردهمایی اول تحت عنوان ساخت سریع سدهای بتنی در سال 1970 و گردهمایی دوم در سال 1972 بنام ساخت اقتصادی سدهای بتنی برگزاری گردید. اقدام مشابهی در ژاپن باعث تشکیل کمیته ای تحت عنوان کمیته ساخت منطقی سدهای بتنی در سال 1974 توسط وزارت عمران شد. 
در خلال این زمان هر چند هزینه ساخت سدهای خاکی نسبت به سدهای بتنی در حال کاهش بود ولی از طرف دیگری تجارب نشان دادند که سدهای خاکی ایمنی کمتری نسبت به سدهای بتنی داشته و دارند، سوابق نشان می دهد که از سال 1928 به بعد از سدهای بتنی به ارتفاع بیش از 15 متر فقط سدی 62 متری کالیفرنیا بخاطر نقص پی و سدهالپاست فرانسه به ارتفاع 61 متر در اثر لغزش تکیه گاه آن ویران شدند. در حالیکه آمار موجود نشان داده که صدها سد خاکی با اندازه های مختلف طی 60 سال گذشته تخریب شده اند. دلیل اصلی تخریب سد خاکی روگذری و فرسایش درونی خاکریز می باشد. 
با توجه به آسیب پذیری سدهای خاکی، متخصصین در گردهمایی آسلیمار (Asiolmar) و دیگر محققین به دنبال نوع جدیدی از مصالح برای سدسازی بودند که ایمنی سد بتنی و سرعت اجرای سد خاکی را تواماً دارا باشد. تا اینکه در اوایل سال 1960 و 1970 ابتکار جدید احداث سد بتنی غلتکی مطرح شد. در سالهای 1960 چند پروژه با اندیشه ترکیب مزایای سدهای بتنی و خاکی طراحی شدند این سدهای مخلوط نتیجه مطالعات و نوآوری های مهندسین سازه و ژئوتکنیک بودند، متاسفانه بعلت تخصصی بودن هر یک از این دو رشته، ارتباط محدودی بین پیشگامان اولیه برقرار بوده بر این اساس متخصصین هر یک از این دو رشته آگاهی محدودی نسبت به تلاشهای اولیه یکدیگر داشتند. 
سدهای بتن غلتکی (آر، سی، سی) بعنوان نوع جدیدی از سد طی سالهای 1980 مطرح شد. این نوع سدها با توجه به هزینه کم که قسمتی از آن ساخت سریع آنها ناشی در زمان نسبتا کوتاهی در سراسر دنیا مورد قبول واقع شده و پیشرفت ناگهانی قابل توجهی را در امر طراحی و ساخت بوجود آورند کاربرد این در سالهای 1990 و بعد از آن مطرح گردید: این سد با هزینه کمتر و ایمنی نظیر سدهای بتنی کلاسیک می باشد بتن غلطکی بیش از آنکه یک نوع مصالح جدید باشد روشی جدید برای اجراست. بتنی غلتکی با خاک سیمانته شده که با روشهای مشابه اجرا می شود. 
بعلت آنکه شامل سنگدانه های بزرگتر از 4،3 اینچ (19 میلی متر) بعنوان درشت ترین سنگدانه بوده و خواص مشابه با بتن معمولی داراست. متفاوت می باشد. در خاک سیمانته عموما ماسه مصرف شده با مقاومت پائین تر نسبت به بتن غلتکی حاصل می شود در حال حاضر سه نوع سد (پای پل، جگین، زیروان) از اینگونه سدها در کشور در مرحله اجرا قرار دارد و سدهای دیگری نیز در مرحله اجرا قرار دارد. 
هدف از تشکیل این کارگاه آمزوشی توجه به یکی از روشهای جدید سد سازی بمنظور صرفه جوئی در هزینه ساخت سدها و آشنائی با مسائل مختلف در این ارتباط می باشد. 
در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن آمریکا (90- R 116 ACI)، بتن غلتکی بدین ترتیب تعریف می شود: بتن متراکم شده با غلتک، بتنی که با حرکت بر روی آن در حالت سخت نشده، متراکم می شود. در ادبیات فنی با نام رول کریت نیز از آن نامبرده می شود. این روش، امروزه اغلب تحت عنوان بتن غلتکی یا به صورت خلاصه Rcc به کار برده می شود. 
بتن غلتکی سخت شده، در اصل دارای همان خصوصیات بتن های معمولی که به صورت درجا ریخته شده و به عمل می آیند، می باشد و محصول نهایی به زبان ساده «بتن» تلقی می شود. 
خاصیت روانی و پلاستیکی بتن غلتکی در حالت تر، اساسا متفاوت با خواص پلاستیکی بتن درجا ریز معمولی می باشد. اسلامپ بتن غلتکی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتک متراکم کننده باشد. ماشین آلات مورد استفاده جهت حمل و نقل، بارگیری .و تراکم بتن Rcc شامل ماشین آلاتی با ظرفیت زیاد می باشند که در کارهای خاکی حجیم، نظیر سد سازی و راهسازی به کار می روند. به طور کلی در ساختن بتن غلتکی میزان عملیات دستی (غیر ماشینی) مورد نیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن های معمولی کمتر است.

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

20:57

 کلیات 

 قبل از اقدام به پی سازی ساختمان باید اطمینان حاصل گردد که در طرح و محاسبات نکات زیر رعایت شده باشد : 
 الف – نشست زمین بر اثر تغییر سطح ایستایی 
 ب – نشست زمین ناشی از حرکت ولغزش کلی در زمینهای ناپایدار 
 پ – نشست ناشی از ناپایداری زمین بر اثر گود برداری خاکهای مجاور و حفر چاه.  
 ت – نشست ناشی از ارتعاشات احتمالی که از تاسیسات خود ساختمان با ابنیه مجاور آن ممکن است ایجاد شود. تعیین تاب فشاری زمین :

 برای روشن کردن  وضع زمین در عمق، باید چاه های آزمایشی ایجاد گردد این چاهها باید به عمق لازم و به تعداد کافی احداث گردد و تغییرات نوع خاک طبقات مختلف زمین بلافاصله مورد مطالعه قرار گیرد و نمونه های کافی جهت بررسی دقیق به آزمایشگاه فرستاده شود.  برای بررسی و تعیین تاب فشاری زمین در مورد خاکهای چسبنده نمونه های دست نخورده جهت آزمایشگاه لازم تهیه می گردد و برای خاکهای غیر چسبنده آزمایشهای تعیین دانه بندی و تعیین وزن مخصوص خاک و آزمایش بوسیله دستگاه ضربه دار در مح لانجام می گیرد در حین گمانه زنی باید تعیین کرد که آیا زمین محل ساختمان خاک دستی است یا طبیعی و تشخیص این امر حین عملیات خاکبرداری با مشاهده مواد متشکله جدا محل خاکبرداری و وجود سوراخها ومواد خارجی ( نظیر آجر، چوب، زباله و غیره ) مشخص می شود.   به منظور تعیین تاب مجاز زمین می توان از تجربیات محلی مشروط بر آن که کافی بوده باشد استفاده کرد.  ابعاد پی ساختمانهای ساخته شده قرینه ای برای تعیین تاب مجاز زمین خواهد بود.   هنگامی که نتایج  تجربی در دسترس نباشد و از طرف تعیین تاب مجاز زمین با توجه به اهمیت ساختمان مورد نیاز نباشد، می توان تاب مجاز را با تعیین نوع خاک توسط متخصص با استفاده از جدول شماره 2-19 ایران تعیین نمود.   قراردادن پی ساختمان روی خاکریزهایی که دارای  مقدار قابل توجهی مواد رسی بوده ویا به خوبی متراکم نشده باشد صحیح نبوده و باید از آن خود داری کرد در صورتی که پی سازی در این نوع زمین به عللی اجباری باشد، باید نوع و جنس زمین مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته و سپس نسبت به پی سازی متناسب با این نوع زمین اقدام گردد.  

 لغزش زمین :

از  احداث ساختمان روی شیبهای ناپایدار و همچنین زمینهای که دارای لغزش کلی می باشند باید خود داری نمود، زیرا جلوگیری از لغزش این نوع زمینها تقریبا غیر ممکن است و این گونه زمینها غالبا با مطالعات زمین شناسی قابل تشخیص می باشند.  

 چنانچه احداث ساختمان در اینگونه زمینه ضرورت داشته باشد باید تدابیری لازم پیش بینی شود تا حرکات لفزشی زمین موجب بروز خرابی در ساختمان نگردد.  

بتن و بتن آرمه

مصالح

 سیمان

 سیمان پرتلند مورد مصرف در بتن باید مطابق ویژگیهای استانداردهای زیر باشد :

 الف – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین و یژگیها، شماره 389 ایران.  

  ب – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین نرمی، شماره 390 ایران.  

پ – سیمان پرتلند قسمت سوم تعیین انبساط، شماره 391 ایران.  

ت – سیمان پرتلند، قسمت چهارم تعیین زمان گیرش، شماره 392 ایران.  

 ث – سیمان پرتلند، قسمت پنجم تعیین تاب فشاری و تاب خمشی شماره 393 ایران.  

ج سیمان پرتلند،قسمت سوم تعیین ییدارتاسیون، شماره 394 ایران

سیمان مصرفی باید فاسد نبوده ودرکیسه های سالم  و یا  قمرنهای مخصوص سیمان تحویل و در سیلو  و یا محلی محفوظ از بارندگی و رطوبت نگهداری شود.  سیمانی که بواسطه عدم دقت در نگهداری و یا هر علت دیگر فاسد شده باشد باید فورا از محوطه کارگاه خارج شود.   مدت سفت شدن سیمان پرتلند خالص در شرایط متعارف جوی باید از 45 دقیقه زودتر و سفت شدن نهایی آن از 12 ساعت دیرتر نباشد  در انبار کردن کیسه های سیمان  باید مراقبت شود که کیسه های سیمان طبقات  تحتانی تحت فشار زیاد کیسه هایی که روی آن قرار گرفته است واقع نشود در نقاط خشک قرار دادن کیسه ها روی یک دیگر نباید از رده ردیف و در نقاط مرطوب حداکثر از 4 ردیف بیشتر باشد.  محل نگهداری سیمان باید کاملاً خشک باشد تا رطوبت به آن نفوذ ننماید.  

شن و ماسه

شن و ماسه  باید از سنگهای سخت مانند گرانیت، سیلیس و غیره، باشد.  بکار بردن ماسه های شیستی یا آهکی سست ممنوع است.  ویژگیهای شن و ماسه مصرفی باید مطابق با استاندارد های زیر باشد :

 الف – استاندارد شن برای بتن وبتن مسلح شماره 302 ایران.  

ب – استاندارد مصالح سنگی ریز دانه برای بتن و بتن مسلح شماره 300 ایران.  

 مصالح سنگی بتن را می توان از شن وماسه طبیعی و رود خانه ای تهیه نمود.  به جز موارد زیر که در آن صورت باید مصالح شکسته مصرف گردد :

در مواردی که بکار بردن مصالح شکسته طبق نقشه و مشخصات و یا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد.  

 هر گاه مصالح طبیعی و یا رودخانه ای طبق مشخصات نبود ه و یا مقاومت مورد نیاز را دارد.  

 در صورتی که بتن از نوع مارک 350 و یا بالاتر باشد.  

چنانچه مخلوط دانه بندی شده با ویژگیهای استاندارد مطابقت نکند ولی بتن ساخته شده با آن دارای مشخصات مورد لزوم از قبیل تاب، وزن مخصوص و غیره باشد، دستگاه نظارت می تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نماید.  

 شن و ماسه  باید تمیز بوده ودانه های آن پهن و نازک و یا دراز نباشد.  مقامت سنگهایی که باری تهیه شن وماسه شکسته  مورد استفاده قرار می گیرند نباید دارای مقاومت فشار کمتر از 300  کیلوگرم بر سانیتمتر مربع باشد.  

 دانه بندی ماسه باید طبق اصول فنی باشد. ماسه ای که برای کارهای بتن مسلح بکار می روند نود وپنج درصد آن باید از الک 76/4 میلیمتر عبور کند و تمام دانه های ماسه باید از سرندی که قطر سوراخهای آن 5/9 میلیمتر است عبور نماید.  دانه بندی ماسه برای بتن و بتن مسلح باید طبق جدول (4 -1-2  الف ) باشد.  

 

جدول شماره ( 4-1-2 – الف )

اندازه الکهای استاندارد	درصد رد شده از الکهای استاندارد
9500 میگرن 4760 میگرن 2380 میگرن 1190 میگرن 595 میگرن 297 میگرن 149 میگرن	100 95 تا 100 80 تا 100 50 تا 85  25 تا 60 10 تا 30 2تا 10

 

 باقیمانده مصالح بین هر دو الک متوالی  جدول فوق نباید بیش از 45 درصد وزن کل نمونه باشد.  

حداکثر لای و ذرات ریز در ماسه نباید از مقادیر زیر تجاوز نماید :

 الف – در ماسه طبیعی و یا ماسه بدست آمده از شن طبیعی                    3% حجم

ب – در ماسه تهیه شده از سنگ شکسته                                  10% حجم

برای کنترل ارقام فوق باید آزمایش زیر در محل انجام گیرد :

 در یک استوانه شیشه ای مدرج به گنجایش 200 سانتیمتر مکعب مقدار 100 سانتیمتر مکعب ماسه ریخته و سپس آب تمیز به آن اضافه کنید تا مجموع حجم 150 سانتیمتر مکعب برسد، بعد آنرا بشدت تکان داده و برای سه ساعت  به حال خود باقی گذارید.  پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ریز که بر روی ماسه ته نشین شده و بخوبی از آن  متمایز است از روی درجات خوانده می شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه در استوانه محاسبه می گردد درصد رس و لای ذرات ریز که بدین ترتیب بدست می آید نباید از مقادیر مشخص شده در بالا تجاوز نماید.  

 مصرف شن و ماسه ای که از خرد کردن سنگهای مرغوب و سخت در کارخانه بدست می آید  مشروط بر آنکه ابعاد دانه های  آنها در جدول دانه بندی فوق قرار گرفته باشند، نسبت به شن و ماسه طبیعی ارجحیت دارد.  

 شن وماسه بصورت حجمی و یا وزنی با پیمانه ها ویا ترازوهایی که بدین منظور تهیه شده اند اندازه گیری می شوند.  مقدار شن و ماسه مصرفی در بتن جدولی که بعدا خواهد آمد مشخص شده است.  

 ابعاد شن مصرفی برای بتن باید طوری باشد که 90 درصد دانه های آن بر روی الک 76/4 میلیمتری باقی بماند.  دانه بندی شن نباید از حدود مشخص شده در جدول شماره ( 4-1-2- ب ) تجاوز نماید.  اندازه الک طبق استاندارد شماره 295 ایران خواهد بود.   انبار کردن شن و ماسه باید به نحوی باشد که موارد خارجی  و زیان آور به آنها نفوذ نکنند.  مصالح سنگی باید بر حسب اندازه دانه ها تهیه و در محلهای مختلف انباشته شوند. مصالح درشت دانه ( شن ) باید حداقل در دو اندازه جداگانه تهیه و انباشته گردد.  مصالحی که دانه بندی آنها حدودا  بین 76-4 تا 1/38 میلی متر است باید از مرز دانه های 05/19 میلیمتری و مصالحی که دانه بندی آنها بین 76/4 تا 8/50 یا 5/64 میلیمتر است باید از مرز دانه های 4/25 میلیمتری به دو گروه تقسیم گردند.  

 آب

 آب مصرفی بتن باید تمیز و عاری از روغن و اسید و قلیایی ها واملاح و مواد قندی و آلی و یا مواد دیگر یکه برای بتن و فولاد زیانبخش است، باشد.  منبع تأمین آب باید به تایید دستگاه نظارت برسد.  آب مورد مصرف باید در مخازنی نگهداری شوند که از آلودگی با مواد مضر محافظت گردد :

 حداکثر مقدار مواد خارجی موجود در آب بشرح زیر است :

 الف – حداکثر مواد اسیدی موجود در آب باید به اندازه ای باشد که 10 میلیمتر مکعب سود سوز آور سی نرمال بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.  

 ب -   حداکثر مواد قلیایی موجود در آبباید به اندازه ای باشد که 50 میلیمتر مکعب اسدی کلریدریک دسی نرمال  بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.  

 پ – درصد مواد موجود در آب نباید از مقادیر زیر تجاوز کند :

 مواد آلی – دو دهم در هزار

 مواد معدنی – سه در هزار

 مواد قلیایی – یک درهزار

 سولفاتها – نیم در هزار

در حالتی که کیفیت آب مصرفی مورد تردید باشد در صورتی  می توان از آن استفاده نمود که تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با این آب حداقل 90 درصد تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد.  بطور کلی مصرف آبهای آشامیدنی تصفیه شده برای ساختن بتن بلامانع است

ادامه امطلب...»

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

20:55

 استفاده از مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت‌ها از یک ماده چسباننده (اکثراً اپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوع کربن، شیشه، آرامید و ... باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نامAFRP ،GFRP ،CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن کامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالی آنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن ‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. لازم به ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئله بسیار جدی تلقی می‌گردد. تاکنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدی گردیده‌اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایط بارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یک سازه بتن‌آرمه معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمان طولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک‌ها، اسیدها و کلرورها قرار می‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که در داخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ریختن پوسته بتن می‌گردد.

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

 

لازم به ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت‌های FRP نظیر مقاومت کششی بسیار زیاد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستیسیته قابل قبول، وزن کم ، مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی و چسبندگی خوب با بتن، مجموعه‌ای از خواص مطلوب را تشکیل می‌دهد که به جذابیت کاربرد FRP در بتن ‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیر مشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطه شکست، مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده‌اند که امروزه موضوع تحقیقات گسترده‌‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

 

با توجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن‌ سازه‌های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و به خصوص منطقه خلیج‌فارس، تحقیقات گسترده‌ای صورت پذیرد. در همین راستا مناسب است که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت‌های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و میزان مناسب بودن آنها برای سازه‌های دریایی که در منطقه خلیج‌ فارس احداث شده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش‌های گسترده تئوریک بر رفتار سازه‌های بتن‌آرمه متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت‌های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربی مناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن‌آرمه مسلح به کامپوزیت‌های FRP صورت پذیرد.

 

لازم به ذکر است که چنین تحقیقاتی در 10 سال اخیر در دنیا صورت گرفته که نتیجه این تحقیقات منجمله آئین‌نامه ACI-440 است که در چند سال اخیر انتشار یافته است. با این وجود کامپوزیت‌های FRP در ایران کماکان ناشناخته باقی مانده است و به خصوص کاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌های ساحلی و دریایی کاملاً دور از چشم متخصصین و مهندسین ایرانی بوده است. تحقیقاتی که در این ارتباط صورت خواهد گرفت، می‌تواند منجر به تهیه دستورالعمل و یا حتی آئین‌نامه‌ای جهت کاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان یک جسم مقاوم در مقابل خوردگی در سازه‌های بندری و دریایی ایران گردد. این حرکت می‌تواند فرهنگ کاربرد این ماده جدید در بتن ‌آرمه ایران را بنیان گذارد و از طرفی منجر به صرفه‌جویی‌ میلیاردها ریال سرمایه‌ای ‌شود که متأسفانه همه ساله در سازه‌های بتن‌ آرمه احداث شده در مناطق جنوبی ایران (به خصوص در مناطق بندری و دریایی)، به جهت خوردگی میلگردها و تخریب و انهدام سازه بتنی، به ‌هدر می‌رود.

 

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

20:40

لذا در سالهای دور به دلیل عدم وجود حسابگرهای ماشینی در سازه  ها از این سیستم بیشتر استفاده میشد به عنوان مثال:  برج ایفل - برج امپایر استیت در نیویورک و.... بااین سیستم ساخته شده اند (برج امپایر استیت در سال 1931 ساخته شده و در آن از مهاربندهای غیر هم محور و اتصالات پرچی استفاده شده است این برج به مدت 40 سال بلندترین سازه ی جهان به شمار می رفت)

3: قاب خمشی: بعد از جنگ جهانی دوم اجرای سازه های بتنی اغاز شده و ساختمانهای بتنی به دلیل اجرای هم زمان قاب ان به فرم قاب خمشی ساخته میشود البته میتوان سازه های فلزی را نیز به فرم قاب خمشی اجرا نمود. به هر حال در قاب خمشی نیروهای ثقلی و جانبی در تکیه گاههای تیرها لنگر خمشی ایجاد میکند و نیز تیرها و ستونها در تحمل تمامی نیروهای وارده باهم وارد عمل می شوند لذا تحلیل المانهای این نوع قابها باید همزمان انجام گیرد.

4: قاب خمشی مهار بندی شده: گاها نیروهای جانبی به قدری زیاد بوده که المانهای تیر و ستون قاب خمشی به تنهایی قادر به تحمل ان نمی باشد لذا از مهاربندهای مختلف برای کمک به انها استفاده می شود که نوع این مهاربندها ممکن است فلزی بوده و یا از دیوارهای برشی بدین منظور استفاده شود به هر حال باید 30 درصد  بارهای جانبی را خود قاب خمشی تحمل نماید (دیوارهای برشی خود انواع مختلفی دارند مثلا: دیوار برشی با المان مرزی - بدون المان مرزی - با باز شو - بدون باز شو - دیوار برشی کوپل و....)
سیستم های فوق معروفترین و متداولترین سیستم سازه ای می باشنداکنون به معرفی سیستم های جدید تر می پردازیم.

5: سیستم طره ای : این نوع سیستم به ندرت اجرا می شود و تقریبا بدترین نوع سازه می باشد چرا که در مقابل بارهای جانبی بسیار ضعیف عمل می کند.

6: سیستم فضایی : عالی ترین و بهترین نوع سازه ای بوده و کاملترین رفتار در مقابل بارهای جانبی و ثقلی دارد اما اجرای ان بسیار مشکل است و امروزه فقط برای پوشش سقفهای سبک با دهانه های بزرگ استفاده می شود و تنها یک ساختمان 25 طبقه در هنگ کنگ که بانک مرکزی هنگ کنگ است با این سیستم ساخته شده است.

7: سیستم معلق : یکی از معروفترین سیستمها برای پل سازی است اما در ساختمان سازی و بلند مرتبه سازی هم ندرتا مورد توجه قرار می گیرد در این سیستم برخی المانها به فرم کششی برای تحمل بارهای ثقلی طرح می شود که اکثرا کابلهای کششی با مقاومت زیاد می باشند.

پلهای بزرگ مثل  گلدین گیت در سانفرانسیسکو و ساختمان 25 طبقه ی مرکز پلیس سیاتل با این سیستم طرح شده اند.

8: سیستم هسته ای : در این روش بارهای ثقلی توسط یکی از روشهای فوق مثلا قاب مفصلی طراحی شده و بارهای جانبی بر هسته ی سازه وارد می شود هسته به دو فرم هسته ی باز و بسته می تواند اجرا شود در حقیقت هسته همان دیوارهای برشی در پروفیلهای مختلف در مقیاس بزرگ می باشد.
مثلا به شکل  U که همان هسته ی باز است. لازم به ذکر است که در طراحی هسته بایستی اثر پیچش دقیقا مورد بررسی قرار گیرد اما به دلیل مشکل بودن محاسبات پیچش در گذشته این بررسی صورت نمی گرفت ولی امروزه به دلیل وجود ماشینهای حسابگر دقیق اثر پیچش نیز دقیقا مورد محاسبه قرار می گیرد. مجموعه آپارتمانهای در دست احداث در منطقه ی ائل گلی تبریز با این روش ساخته می شود این سیستم برای ساختمانهای بین 20 الی35 طبقه مناسب است.

9: سیستم قاب محیطی: عالی ترین و پیشرفته ترین فرم ساختمان سازی می باشد که برای ساختمانهای بالای 150 طبقه می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
در این سیستم بارهای جانبی به قاب محیطی وارد می شود و نیز قاب محیطی خود نمای جالبی به ساختمان می دهد. برجهای دوقلوی سازمان تجارت جهانی در نیویورک که مورد حمله ی تروریستی قرار گرفت تحت این سیستم ساخته شده بودند. یکی از نکات مهمی که باید در طراحی این سیستم مورد توجه قرار گیرد بررسی اثر shear lag در قاب محیطی است اگرچه برخی از مهندسین براین باورند که اثر shear lag در ان وجود ندارد اما برخی دیگر در وجود این اثر اصرار میکنند اما باید گفت که هرگز نمی توان مقدار واقعی این اثر را محاسبه نمود لذا برای حل این مشکل سیستم زیر پیشنهاد می شود.

10: قاب محیطی مهاربندی شده: در این حالت کل قاب محیطی توسط مهاربند های کلی و بزرگ مهاربندی می شود و تنها وجود مهاربندها برای حذف اثر احتمالی shear lag میباشد و باز نیروهای جانبی را خود قاب محیطی تحمل میکند.

11: مجموعه قاب محیطی: این سیستم نیز مانند قاب محیطی می باشد با این تفاوت که ساختمان از چند قاب محیطی تشکیل یافته است به عنوان مثال برج سیرزتاور در شیکاگو که بلندترین برج امریکا می باشد که از چهار قاب محیطی ساخته شده است.

چکیده

قابهای خمشی مرکب(RCS)سیستمی متشکل از ستون های بتنی وتیر های فولادی می باشد که در آنها استفاده بهینه از

خواص فشاری بتن و مقاومت خمشی فولاد سبب شده تا سازه وزن کمتری ر ا نسبت به سازه های بتن آرمه داشته و در

عین حال در مقایسه با قابهای خمشی فولادی و قابهای خمشی بتنی با دهانه های بزرگ رفتار بهتری از خود نشان می دهد....

 

 

 

 

ادامه امطلب...»

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

20:27

 

ادامه امطلب...»

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

20:11

 

موضوع: <-PostCategory-> پنج شنبه 18 خرداد 1391برچسب:,

16:6

تحلیل تقریبی اجزائ بر اساس فرمولهای قابها انجام و برای تحلیل دقیقتر از نرم افزار استفاده خواهیم کرد . 

از اونجا که آئین نامه ایران برای طراحی قطعات هنوز کمی مشکل داره برای طراحی از آئین نامه امریکا استفاده می کنیم .
در مورد مشخصات مصالح عرض کنم که : فولاد مصرفی از نوع اس تی 37 با حداقل تنش جاری شدن 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع
پیچ و مهره اتصالات از نوع آ 325 با تنش مجاز کششی 2800 کیلوگرم بر سانتی متر مربع .

بارگذاری :
1 – بارگذاری سرویسالف - بار مرده بار زنده (برف ) در تمام دهانه
DL+ SL
ب - بار مرده بار زنده (برف ) بصورت نامتقارن در نصف دهانه
DL +DRIFT
توضیح : بارگذاری ردیف ب باین جهت است که ممکن است وضعیت استقرار سوله طوری باشد که یک طرف سقف آفتاب گیر بوده و برف آن اب شود و طرف دیگر آن باقی بماند .

2 - بارگذاری فوق العاده :
الف - بار مرده بار باد
DL +WL
ب - بار مرده ½ بار زنده (برف) بار باد
DL+ ½ SL+ WL


نمونه : انباری را با دهانه 30 متر و طول 48 متر طراحی میکنیم . انبار در تهران واقع و طول قابها از هم 6 متر میباشد . فاصله پرلین ها از یکدیگر 1 متر است .قابها از نوع سوله بوده و پرلین ها توسط دو ردیف میل مهار بیکدیگر مرتبط می باشند . تنش مجاز زمین 1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است .

بارگذاری : 
1 - با مرده :
وزن معادل قاب : 25 کیلوگرم بر متر بربع
وزن معادل پرلین : 10 کیلوگرم بر متر مربع
وزن معادل پوشش سوله : 25 کیلوگرم بر متر مربع
جمع : 60 کیلوگرم بر متر مربع
DL = 60 KG/M2
2 – بار برف :
LL = 130 KG /M2
3 - بار باد :
فشار مبنائ سرعت باد بر اساس آئین نامه تابع ارتفاع سازه می باشد .
H = 6 < 10 M → qe = 75 KG/M2
جهت مقایسه تاثیر نیروی باد در مقابل تاثیر نیروی زلزله اثر نیروی باد را در انتهای ستون سوله بصورت متمرکز در نظر میگیریم و مقدار معادل آنرا بصورت زیر بدست میاوریم .
qe = 75 kg/m2
F= (0.45 0.8 ) * 6*75 = 563 kg /m = 0.563 t/m
مکش = 0.45
فشار = 0.8
لنگر حول پایه ستون برابر صفر است بنابر این :
∑M=0 → (F)*6 = 0.563 * 9 * 9/2 → F = 3.8 ton



بار زلزله :
25 درصد بار برف را در نظر می گیریم و وزن دیوار به ضخامت 35 سانتی متر را در محاسبات منظور مینمائیم . 
ضریب زلزله برابر با 0.12
C = 0.12
شدت بار افقی در بام :
F2 = {60 kg/m2*6 m * 30 m 130 kg/m2 * 6 m * 30 m * 25%} * 0.12*103= 2.0
DL = 60 KG/M2
LL = 130 KG/M2
شدت بار افق در روی ستون بعلت وزن دیوار :
F = {6 m * 0.35 m * 6 m * 1.85 t/m2} * 0.12 = 2.8 ton


اکنون داریم :
∑M = 0 → 2.8(6/2) = f1(6) → f1 = 1.4
F = f1 f2 = 1.4 2.0 = 3.4 ton

چون اثر نیروی باد ( 3.8 ) بیشتر از اثر نیروی زلزله ( 3.4 ) میباشد پس نیروی باد در مقابل نیروی زلزله کنترل کننده میباشد و از اثر زلزله صرف نظر می کنیم.



جهت طراحی و تعیین نیروهای وارد بر مجموعه ستون های طبقه همکف وزن نیمی از دیوار بالای کف اول و نیمی از وزن دیوار زیر کف اول محاسبه و به دیافراگم سقف اول اعمال می گردد تا بر اثر توزیع نیروهای افقی بوجود آمده بتوان مقاطع ستون های ساختمان را بدست آورد . بنابر این در محاسبه سوله نیز همین امر صادق بوده و وزن دیوار محاسبه و بصورت یک بار متمرکز در وسط ستون اعمال می گردد . البته قبول دارم که اعمال کل وزن دیوار پیرامونی کمی محافظه کارانه است اما جهت تامین ایمنی به دلیل ارتفاع بیش از حد معمول دیوارهای جانبی ستون ها بهتر است کل وزن دیوار محاسبه و اعمال گردد .البته توجه دارین که در بسیاری موارد دوستان طراح از تعبیه کلافهای افقی در ارتفاع تعیین شده به دلیل خواست کارفرما امتناع مینمایند و محل مربوطه با استفاده از بازشوهای وسیع و نورگیرهای بزرگ اشغال می گردد بنابر این تجربه نشان داده که برای تامین پایداری لازم بهتر است کل بار دیوار محاسبه و اعمال گردد. 


آنالیز تقریبی :
بر گرفته از کتاب : steel designecs manual
K = I2 / I1 * H / S

S = √ 152 32 = 15.30

با فرض :
I1 = I2
K = H/S = 6.00 / 15.30 = 0.392
Φ=f/h →φ = 2/6 = 0.5
M=1 φ = 1 0.5 = 1.5
B= 2(K 1) m = 2(0.392 1) 1.5 = 4.284
C = 1 2m = 1 2*1.5=4
N= B mc = 4.284 1.5*4 = 10.284

بار مرده :
W= 60 kg/m2 * 6 m = 360 kg/m = 0.36 t/m
MB = MD = -{wl2(3 5m)}/16n = -{0.36(30)2(3 5*1.5)}/16*10.284 = -20.68 t.m
MC=wl2/8 m MB= 0.36*(30)2/8 1.5(-20.68) = 9.48 t.m
HA=HE= -MB/h = 3.45 ton
VA = VE = wl/2 = 0.36*30/2 = 5.4 ton
بار برف :
W = 130 kg/m2 * 6m = 780 kg/m = 0.78 t/m
MB=MD=-{wl2(3 5m)}/16n = -{0.78(30)2(3 5*1.5)}/16*10.284 = -44.8 t.m
MC=wl2/8 m MB = 0.76*302/8 1.5(-44.8)=20.55 t.m
HA=HE=-MB/h = -(-44.8)/6 = 7.47
VA=VE=wl/2 = 11.7 t

DRIFT :

برای یافتن حالت بحرانی تر همیشه بارگذاری برف نامتقارن در جهت مخالف وزش باد در نظر گرفته می شود .
W=130 kg/m2 * 6 m = 780 kg/m = 0.78 t/m
MB = MD = -{wl2(3 5m)}/32n = -{0.36(30)2(3 5*1.5)}/32*10.284 = -22.4 t.m
MC=wl2/16 m MB= 0.36*(30)2/16 1.5(-22.4) = 10.27 t.m

HA=HE=-MB/h = -(-22.4)/6 = 3.73 TON
VE=3wl/8=3*0.78*30/8=8.77 ton
VA=WL/8=0.78*30/8 = 2.92 ton

Wind load :

W=(75 kg/m2 * 6 m * 1.25)*0.75 = 422 kg/m = 0.422 t/m
X=wf2(c m)/8n = 0.422(3)2(4 1.5)/8(10.284) = 0.254
MB=X wfh/2 = 0.254 (0.422*3*6)/2 = 4.05 t.m
MC=-wf2/4 mX= - 0.422*32/4 1.5*0.254 = -0.57 t.m

MD=X-wfh/2 = 0.254 - (0.422*3*6)/2 = -3.54 t.m
VA=-VE=-wfh(1 m)/2l = -0.422*3*6(1 1.5)/2*30 = -0.32 ton
HE= - X/h wf/2 = -0.254/6 0.422*3/2 = 0.59 ton
HA=0.676


انتخاب :
در اغلب موارد طراحی سوله ها ترکیب بارگذاری ( بار مرده بار برف ) حالت تعیین کننده می باشد. با توجه به تعیین عکس العمل های ناشی از بارگذاری بحرانی می توان در مرحله اول مقاطع را طراحی نموده و متعاقب آن آنالیز های مجدد را بر اساس همان بارگذاری بحرانی انجام داد .

طراحی اولیه مقاطع :
در قابهای شیبدار معمولا با ساخت کارخانه ای و ساخت از روی الگو روبرو هستیم . تعداد زیادی قاب از روی این الگو ساخته می شوند و بنابر این میتوان توجه داشت که طرح این الگو تا چه میزان در اقتصادی بودن نتیجه کار میتواند موثر باشد . جهت طراحی قابهای شیبدار که با ورق ساخته می شوند ,روشی را باید اتخاذ کرد که کمترین میزان هدر رفتن مواد مصرفی را داشته باشد . از اینرو در ابتدا و قبل از شروع عملیات طراحی با در نظر گرفتن ارتفاع تیر و ستون در نقاط حداکثر و یکنواخت به برش ورق پرداخته و بعد از اطمینان یافتن یک برش صحیح آنگاه وارد محاسبه می شویم . معمولا ارتفاع گوشه قاب بین 25/1 تا 30/1 دهانه و ارتفاع قسمت ثابت وسط تیر بین 30/1 تا 40/1 در نظر می گیرند . ضخامت ورقهای مصرفی در مورد جان ورق 6 و 8 و حداکثر 10 میلیمتر و ورق های بال بین 6 تا 20 میلیمتر معمول است . ورق های ضخیم تر جان و بال فقط در مورد قابهای سنگین و دارای جراثقال بکار برده می شود .
مشخصات گره B : 
1/25 ( 3000)=120
→ dw = 110 cm
1/30(3000) = 100
Bf = 20 cm
Tf = 1.0
Tw = 0.7
I = 1/12 (0.7)(110)3 2*20*1.0*55.52 = 200851
S = 200851/56 = 3586 موجود
S = 65.47 *105 / 1440 = 4546 لازم
مشخصات قسمت ثابت و متغیر :
1/30 ( 3000 ) = 100
→ dw = 60 cm
1/40 ( 3000 ) = 75
Bf = 20 cm
Tf = 1.0
Tw = 0.7
مشخصات گره A :
Dw = 30
Bf = 20 cm
Tf = 1.0
Tw = 0.7

حال با تعیین مقادیر اولیه مقاطع و تغییرات خطی المانهای آن برای آنالیز دقیق با کامپیوتر قاب را به فواصلی تقسیم کرده و خصوصیات مقاطع را تعیین و در جدول تنظیم و بصورت اطلاعات ورودی برای آنالیز دقیق که بر اساس منحنی اعضاء توزیع لنگر خواهد بود به کامپیوتر داده می .