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

باگذشت حدود 50 سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ایران هنوز نقایص زیادی در اجرای ساختمانهای فولادی جدید مشاهده  می شود. در یک بررسی اولیه عوامل زیر را می توان به عنوان  دلایل  اصلی نقایص ذکر کرد که در همین مقاله اشاره خواهم نمود:

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

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

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

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

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

سد خاکی

دانلود فایل pdf

پدیده آبشستگی

دانلود فایل pdf

عمل آورنده بتن ( کیورینگ)

براى دستیابى به بتن با مقاومت بالا و کیفیت مطلوب مى بایست پس از پایان عملیات بتن ریزى محیط مناسبى جهت رسیدن به حداکثر مقاومت ممکن براى آن فراهم نمود. هنگام بتن ریزى در هواى گرم مسائل خاصى مطرح مى گردد که عمدتا ناشى از تبخیر سریع آب بتن مى باشد. تبخیر سریع و شدید آب باعث کاهش کارائى و مقاومت بتن، جمع شدگى و ایجاد ترکهاى سطحى در آن مى گردد.

 
  عمل آوردن یا کیورینگ به مجموعه اقداماتى گفته مى شود که براى تکمیل و انجام  کامل هیدراتاسیون سیمان به منظور رسیدن به مقاومت مورد نظر بتن اجرا مى شود

مقابله با خوردگی بتن

مسأله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسأله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های اخیر بررسی پل ها در امریکا حدود 140،000 پل مسأله داشته اند. این مسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس  بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان می دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافی ومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسأله بوده است.

استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکیfrp یکی از این روش ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.

از روش های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می باشد با استفاده از جریان معکوس با آند قربانی شونده می توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم دارد ونسبتا پرخرج است ولی روش مطمئنی می باشد.

برای محافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود. تاریخچه مصرف این آرماتورها بویژه در محیط های خورنده نشان می دهد که در بعضی موارد این روش موفق و در پاره ای نا موفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفته شود با این روش می توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.

استفاده از ممانعت کننده ها و بازدارنده های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی گردد. مصرف بعضی از این مواد همچون نیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تاخیر انداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده های دیگری از نوع آندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتی پیدا نکرده اند.

برای محافظت بیشتر آرماتور و کم کردن نفوذپذیری پوشش های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایش و به کار گرفته شده است. این پوشش ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند. عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوشش بوده است. روی هم رفته پوشش های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم نشان می دهند.

با پیشرفت روزافرون انقلاب تکنولوژیک به ویژه در تولید بتن های خاص برای مناطق و شرایط خاص می توان از این بتن ها در ساخت وسازهای آینده استفاده نمود. دانش استفاده صحیح از مصالح، اجرای مناسب و عمل آوری کافی می تواند به دوام بتن ها در مناطق خاص بیفزاید. تحقیفات گسترده و دامنه داری برای بررسی دوام بتن های خاص در شرایط ویژه و در دراز مدت بایستی برنامه ریزی و به صورت جهانی به اجرا گذاشته شود.  

http://hfarahani48.blogfa.com/

جوشکاری با قوس الکتریکی

یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.

در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شده است.

در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.

طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ. 

ضعف‌ها و اشکالات اجرایی ساختمان‌های فولادی

   

چکیده مقاله 

با وجود تجربه تلفات و خسارات سنگین زلزله های اخیر مانند زلزله های منجیل و بم، احتمال وقوع زمین لرزه‌های بزرگ در بیشتر مناطق پرجمعیت کشور و نیاز جدی به اعمال کنترل کیفی در طراحی و اجرای ساختمان ها، هنوز توجه کافی به ساخت و ساز صحیح نشده است.
ساختمان های فولادی بخش قابل توجهی از ساخت و ساز در ایران را تشکیل می دهد. در این مقاله مرور مختصری بر وضعیت اجرای این ساختمان ها در کشور می شود و موارد نقاط ضعف اجرایی که به‌طورمعمول بعلت سهل انگاری یا عدم تسلط کافی مهندس ناظر به اصول اجرایی ساختمان مقاوم در برابر زلزله رخ می دهد مورد توجه قرار داده و راهکار های مناسب و ممکن جهت بهبود ساخت و ساز ارائه شود.

مقدمه 

با وجود لرزه خیزی بالای اغلب نقاط پر جمعیت کشور و آسیب پذیری ساختمان های موجود در برابر زلزله بر اساس تجربیات زلزله های اخیر مثل منجیل و بم و... هنوز توجه کافی به ساخت و ساز صحیح نشده است.از نظر مهندسی زلزله در حال حاضر احداث بناهای مقاوم در برابر زلزله به راحتی امکان پذیر است. لیکن درعمل مشکلاتی شکل گرفته که رسیدن به ساختمان های مقا وم تضمین نمی گردد. بیشتر ساختمان های کوچک مسکونی با نظارت صحیح مهندسان ساختما نی که دانش فنی لازم را دارند ساخته نمی شود و حتی اگر ساختمان مورد نظر درست طراحی و محاسبه شده باشد، به‌طورمعمول در اجرا به علت سهت انگاری مهندس ناظر و یا عدم تسلط وی به اصول اجرایی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله طرح دچار خطا های گاهی اساسی می‌گردد.
مشکل اصلی آسیب پذیری لرزه ای ساختمان ها حتی نمونه های جدید الاحداث در ایران عدم استفاده صحیح از دانش فنی در مراحل طراحی و اجرا میباشد. بسیاری از مهندسان کشور نه تنها اطلاعات کاملی در مورد اسیب پذیری و مقاوم سازی لرزه‌ای ندارند، بلکه در مواجهه با غالب مسایل اجرایی معمول ساختمان نیز کوتاهی می کنند. لذا بایستی سطح آگاهی در اطلاعات فنی این افراد افزایش یافته و نیز مکانیزمی برای اعمال قاطعیت اجرایی و کنترل امر در نظر گرفته شود و البته طوری که حق مهندسی ناظر حفظ شده و مسئو لیتها به درستی تقسیم گردد. ساختمان های فولادی بخش قابل توجهی از ساخت و ساز در ایران را تشکیل می دهد. لذا در این مقاله وضعیت ساخت و ساز ساختمان های فولادی در کشور مختصرا مرور شده و یکسری علل ضعف اجرای این ساختمان ها بررسی شده و توصیه هایی جهت بهبود اجرا ارائه می‌گردد.
معایب و ضعف های ساختمان های فولادی موجود ضعف های عمده ساختمان های فولادی با توجه به نحوه طراحی و اجرای آنها در پی ها، ستونها، تیرها، اتصالات تیرها به ستونها، اتصال تیر به تیر اصلی، سیستم باربر جانبی، اعضای مهار بندی، اتصالات باد بند ها، سیستم دیافراگم، کف دیوار ها و تیغه های داخلی و راه پله می باشد.

پی ها و شناژ ها
در ساختمان های فولادی به ‌طور معمول از پی های مستطیلی منفرد یا باسکولی و یا گاهی نواری استفاده می گردد که با شناژ های حداقلی به هم متصل می‌گردند. ابعاد این پی ها حتی گاهی برای بار های ثقلی کفایت نمی کند و تنش حداکثر وارد به خاک بیش ازمقاومت مجاز خاک می باشد.در عمل به جز برای ساختمان های بزرگ هیچ گونه ازمایشی جهت تعیین مقاومت خاک صورت نمی گیرد و اغلب ابعاد پی ها بر اساس مقاومت فرضی 2kg/cm² به دست می آید. این عدد به‌طورمعمول به صورت محافظه کارانه انتخاب می شود. ولی برای ساختمان هایی که روی خاک های سست ساخته می شوند، دور از اطمینان خواهد بود.
ابعاد این پی ها در اثر وجود بار جانبی به ‌طور معمول افزایش می یابد که در اجرای خیلی از ساختمان ها اعمال نمی شود. مشکل دیگری که در اجرای پی و شناژ ساختمان ها زیاد پیش می آید شناژ هایی است که با مقطعی بزرگتر وآر ماتور های بیشتر مثل یک تیر عمیق برای پی های کناری ساختمان نقش پی باسکولی را ایفا می کنند. ستون های موجود بر این پی ها با توجه به مجاورت زمین همسایه لنگر خمشی قابل توجهی به پی اعمال می کنند که به کمک پی نواری یا باسکولی تحمل می گردد. بعضی از طراحان در این زمینه از یک شناژ قوی استفاده می کنند که متاسفانه در عمل با همان شناژ حداقل اتصال بین پی ها (مقطع 40 در 40 و دارای 4 آرماتور نمره‌ی 14)
اشتباه می شود. چنین مساله ای همچنین ممکن است برای تحمل وضعیت اجتناب ناپذیر نیروهای به طرف بالا (uplift) در پای یک ستون بعلت نیرو های موجود در اعضای مهار بندی پیش آید.

اتصال ستون ها به پی ها
مسائل متعددی در اجرای اتصال ستون ها به پی ها پیش می آید. غالباً ابعاد و ضخامت صفحات زیر سری کافی نیست و گاهی تعداد پیچ های مهاری و قطر انها کم می باشد و به طورمعمول از یک پیچ با جوش بالای آن استفاده می گردد. بعضی اوقات بدنبال سهل انگاری در استقرار صفحه ستون ها و یا جابجایی احتمالی صفحه در حین بتن ریزی پی صفحه ستون در محل صحیح خود قرار نمی گیرد و یکی از مشکلات عمده ساختمان های فولادی را به وجود می آورد.
برای ساختمان های 4 طبقه یا بیشتر به‌طورمعمول باید ضخامت صفحات از 2.5 سانتی متر بیشتر باشد و یا اینکه از سخت کننده ها روی صفحه ستون برای افزایش مقاومت خمشی ان استفاده نمود. در عمل این ورق های تقویتی بدرستی بکار نمی روند و اغلب گیرداری ناخواسته‌ای را به صفحه ستون تحمیل می نماید. 

 

 

 

مراجع 

1- کوهیان افضلی، رویا غفوری آشتیانی، نگاهی به تکنولوژی ساخت ساختمان های متداول مسکونی در کشور. پژوهشنامه موسسه بین المللی زلزله 1375 : شناسی و مهندسی زلزله .شماره 5.6
2- تیو. مهران، نقدی بر فرایند طرح و اجرای ساختمان های فولادی در کشور: پژوهشنامه موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله شماره  1379:2
3- زهرائی. سید مهدی جنبه های کاربردی مقاوم سازی: سمینار اموزشی مقاوم سازی ساختمان های فولادی موجود :تبریز:مرداد 1381
4- سر حدی. احمد رضا، نقدی بر عمل کرد دفتر امور مهندسان ناظر شهر داری تهران: پیام نظام مهندسی:شمار 22:1381

  تهیه و تنظیم : وبلاگ تخصصی مهندسی عمران 

http://1civil.persianblog.ir/

رفتار سنجی و ابزار دقیق در سد

دکتر کاظم نجم ١

چکیده:
در این گزارش، با نتیجه به لزوم استفاده از ابزاردقیق و تحلیل اطلاعات حاصله از رفتارسنجی سدها، موارد زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:
• ارزیابی پارامترهای مورد نظر برای رفتارسنجی سدهای خاکی و بتنی (به تفکیک) و فضاهای زیرزمینی مربوطه (تونل ها،چاه ها و مغار)،
• بررسی پارامترهای موثر در انتخاب مناسب ترین نوع و مشخصات فنی ابزاردقیق،
• طراحی شبکه ابزاردقیق،
• برنامه زمانبندی قرائت ابزاردقیق،
• پردازش داده ها، رسم منحنی های رفتارسنجی و تفسیر اطلاعات حاصله،
• تعیین قریب به یق ین ترین پارامترهای ژئومکانیکی سدها و توده سنگ در برگیرنده، با استفاده از آنالیز برگشتی ٢ داده های ابزاردقیق.
در این مقاله، پس از بررسی موارد یادشده در بالا، با ذکر مثال های موردی و مطالعات انجام شده در جهان و ایران، به لزوم رفتارسنجی و تجزیه و تحلیل داده ه ای حاصله و نیز تشریح اطلاعات ذیقیمتی که از این طریق در اختیار طراح، مجری و بهره بردار
این نوع پروژه ها قرارمی گیرد، پرداخته می شود.
ضمنًا، امکانات و واقعیات موجود در ارتباط با نحوه تفسیر و نیز تجزیه و تحلیل داده های رفتارسنجی در شرایط فعلی پروژه های ژئوم کانیکی در کشور (با استناد به تجربیات، دستاوردها و مشکلات موجود ) مورد بحث و بررسی قرار گزفته و پیشنهادات لازم در این زمینه ارایه می شود.
بررسی امکانات بالقوه و بالفعل موجود در کشور در ارتباط با تولید ابزاردقیق در داخل کشور، همراه با تضمین کیفیت به مراتب بالاتر و به روزتر در مقایسه با انواع خارجی وارداتی، نیز بخش پایانی این گزارش را تشکیل می دهد.
منبع : ایران سازه 

منبع: http://hfarahani48.blogfa.com/cat-186.aspx  

دانلود فایل pdf