|
درباره وبلاگ  باسلام خدمت تمامی بازدید کنندگان گرامی این وبلاگ را جهت ارتقاء دادن علم مهندسی سازه به ویژه سازه های بتنی ساخته ام وامیدوارم ازاین وبلاگ استفاده کافی راببرید. آخرین مطالب آرشيو وبلاگ پيوندها
نويسندگان
مهندسی عمران وبلاگ شخصی متعلق به مهندس مهدی اشکبوس در رده بندی مرتفع ترین برج های جهان مقام نخست به برج دبی تعلق دارد. عملیات احداث این برج در سال ۲۰۰۴ آغاز شد و براساس برنامه باید در سال آینده خاتمه یابد. سازندگان آن ارتفاع نهایی این برج که هم اکنون از ۶۳۰ متر فراتر رفته است را فاش نکرده اند، اما پیش بینی می شود که ارتفاع نهایی آن حدود ۸۰۰ متر باشد. __________________________________________________________ دومین برج مرتفع جهان در اروپا واقع شده است. عملیات احداث برج « راشیا تاور» از سال ۲۰۰۷ توسط شرکت فاستر اند پارتنرز در محله تجاری شهر مسکو آغاز شده است. ارتفاع نهایی این برج ۶۱۲ متر خواهد بود. __________________________________________________________ ساتیاگو کالاتراوا، آرشیتکت اسپانیایی طراح برج « شیکاگو اسپایر» است که در خاتمه عملیات اجرایی اندکی بیش از ۶۰۹ متر ارتفاع خواهد داشت. « شیکاگو اسپایر » مرتفع ترین برج ایالات متحده و سومین آسمان خراش جهان خواهد بود. احداث این برج که در نزدیکی دهانه رود شیکاگو رایور در حاشیه دریاچه میشیگان واقع شده در سال ۲۰۱۱ خاتمه می یابد. _________________________________________________________ « پنتومینیوم » چهارمین برج مرتفع جهان نیز در دبی و در قلب منطقه مارینا قرار دارد. احداث این برج که در نهایت ۵۱۶ متر ارتفاع خواهد داشت از سال ۲۰۰۷ آغاز شده است. _________________________________________________________ باز هم این شیخ نشین دبی است که پنجمین برج مرتفع جهان در آن واقع شده است. برج العالم که در منطقه « بیزنس بی » دبی قرار دارد در پایان عملیات اجرایی اش در سال ۲۰۱۱ با ۱۰۸ طبقه ۵۰۱ متر ارتفاع خواهد داشت. _________________________________________________________ احداث برج شانگهای ورلد فایننشال سنتر در بندر شانگهای چین از سال ۱۹۹۷ آغاز شده و باید در سال جاری خاتمه یابد. این برج با ۴۹۲ متر ارتفاع بلندترین برج قاره آسیا و ششمین برج مرتفع جهان می شود. _________________________________________________________ برج اینترنشنال کامرس سنتر در هنگ کنگ که احداث آن در سال ۲۰۱۰ خاتمه خواهد یافت با ۴۸۴ متر ارتفاع مقام هفتمین برج مرتفع جهان را به خود اختصاص خواهد داد. _________________________________________________________ برج گوانگژو در شهر کانتون چین در حال احداث است. این برج با ۴۵۰ متر ارتفاع نهایی هشتمین آسمان خراش جهان خواهد بود که البته با آنتنی که برفراز آن نصب می شود ارتفاعش به ۶۱۰ متر بالغ خواهد شد. _________________________________________________________ احداث برج تایپه ۱۰۱ در شهر تایپه ، پایتخت تایوان در سال ۲۰۰۴ خاتمه یافت. این برج با ۴۴۸ متر ارتفاع برای مدت کوتاهی مرتفع ترین برج جهان بود ، اما اکنون در مقام نهم جای گرفته است. _________________________________________________________ برج « فریدوم تاور » در محله منهتن نیویورک و در محل سابق برج های دو قلوی مرکز تجارت جهانی که در حادثه ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱ نابود شدند ، در دست احداث است. احداث فریدوم تاور از آوریل ۲۰۰۶ آغاز شده است. برچسب:10 برج مرتفع جهان, :: :: نويسنده : مهدی اشکبوس
سد بختیاری
محتویاتاهداف
تاریخچه و سوابقخدمات مهندسی مطالعات مرحله اول طرح سد و نیروگاه بختیاری در اسفند ماه ۱۳۷۵، بمدت ۳۳ ماه، به شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس واگذار و توسط شرکت سهامی ساخت سد و تاسیسات آیباری سابیر اجرا گردید، گزارش‌های مربوط به مرحله اول طرح در اسفند ماه ۱۳۷۹ تحویل شرکت آب و نیرو شده‌است. در سال ۱۳۸۳ با انتقال پروژه از معاونت طرحهای توسعه شرکت و انتصاب مجری، مذاکرات مربوط به انتخاب مشاور مرحله دوم طرح ادامه یافت و نهایتاً در تاریخ ۲۸/۳/۸۴ انجام خدمات مهندسی شامل بازنگری و تکمیل مطالعات مرحله اول، انجام مطالعات مرحله دوم و تهیه اسناد مناقصهٔ سد و نیروگاه بختیاری به مشارکت مشاورین مطالعات طرح بختیاری که از شرکت‌های مهندسی مشاور خدمات مهندسی برق (مشانیر)، مهندسی مشاور دزآب، پویری سوئیس و مهندسی اشتوکی پارس با مسئولیت مشترکاً، منفرداً و متضامناً تشکیل شده‌است، واگذار نمود که عملیات مذکور نیز توسط شرکت سابیر (پروژه های حقاری) اجرا گردید. بمنظور بازبینی مدارک فنی طرح مشارکت الکتریک فرانس و کوینه بلیه بعنوان مشاور بازنگری طرح (TRC) بکار گرفته شد. آماده‌سازی زیرساختهای طرح در بخش احداث جاده‌های دسترسی اصلی و داخلی، مطالعات کمپ، تونل انحراف آب، زیر سازی ایستگاه راه‌آهن اختصاصی دوآب و... همزمان با پیشرفت مطالعات درحال انجام است که جزئیات آن به شرح زیر می‌باشد:
مشخصات رودخانهرودخانه بختیاری یکی از دو سرشاخه اصلی رودخانه دز می‌باشد که از ارتفاعات قالیکوه سرچشمه میگیرد سپس در پایین دست با افزودن رودخانه سزار که سر چشمه اصلی ان اشترانکوه است تشکیل رودخانه دز را می‌دهند مشخصات حوضه آبریزمساحت حوضه آبریز در محل ساختگاه سد در حدود ۶۳۸۸ کیلومترمربع و میانگین ارتفاع حوزه از سطح دریا ۲۲۱۲ متر می‌باشد. دبی متوسط سالانه رودخانه بختیاری در محل سد (بر اساس یک دوره آماری ۶۰ ساله) معادل ۱۴۴٫۶ مترمکعب بر ثانیه و متوسط بارش سالانه در حدود ۱۱۱۷ میلیمتر می‌باشد. شیب متوسط رودخانه بختیاری طی مسیر حدود ۶۵/۰ درجه‌است.[۱۱] ویژگی‌ها
جستارهای وابستهبرچسب:سد بختیاری/بزرگترین سد 2قوسی جهان/بزرگترین سد لرستان, :: :: نويسنده : مهدی اشکبوس
بتن عبوردهنده نور
آرون لاسونسنری مجارستانی (Aron Losonczi) نوع جدیدی ازبتن را ایجاد کرد وآن را توسعه بخشید که نور را از خود عبور می دهد.
 (Litracon light Transing concrete) آرون لاسونسنری مجارستانی(Aron Losonczi) نوع جدیدی ازبتن را ایجاد کرد وآن را توسعه بخشید که نوررا از خود عبور می دهد. - بتن عبور دهنده نور امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوکها و یا پانلهای پیش ساخته ساختمانی مورداستفاده قرارگیرد.فیبرها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی ازیک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند.به این ترتیب نتیجه کارصرفاً ترکیب دومتریال شیشه وبتن نیست،بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کاملاً همگن است به دست می آید.  - فیبرهای شیشه باعث نفوذ نور به داخل شیشه می شوند، جالبترین حالت این پدیده نمایش سایه ها دروجه مقابل ضلع نورخورده است، همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نورسبز به پشت بلوک بتابد درجلوی آن سایه ها سبز دیده می شود. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنارهم بین دووجه اصلی بلوک بتن قرار می گیرند،نسبت فیبرها بسیارکم وحدود 4درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این ، فیبرها به خاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده وتبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابراین سطح بیرون بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند.  - درتئوری ساختاریک دیوارساخته شده بابتن عبوردهنده نور،می تواندتا چند متر ضخامت داشته باشد، زیرا فیبرها تا20متر بدون ازدست دادن نور عمل می کنند. - ساختارهای باربرهم می تواننند از این بلوک ها ساخته شوند، زیرافیبرهای شیشه ای هیچ تاثیرمنفی روی مقاومت بتن ندارند،بلوک ها می توانند دراندازه های متنوع وباعایق حرارتی خاص نصب شده روی آنهاتولیدشوند.  کاربردهای بتن عبوردهنده نور دیوار: دراین حالت هردوسمت همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهدبود.اگرنورخورشید به ساختاراین دیوار می تابد، قرارگیری غربی یا شرقی توصیه می شودتا اشعه آفتاب درحال طلوع یاغروب بازاویه کم به فیبرهای نوری برسدوشدت عبورنوربیشترشود. پوشش کف: درطول روز این یک کفپوش ازجنس معمولی به نظرمی رسد ودر هنگام غروب آفتاب، بلوک های کف دررنگهای منعکس شده ازنورغروب شروع به درخشش می کنند. طراحی داخلی: ازاین نوع بتن می توان برای روکش دیوارها درطراحی داخلی استفاده کرد به صورتیکه ازپشت نورپردازی شده باشند و می توان از نورهای رنگی متنوع استفاده کرد. مسطح کردن بلوک بتن: درصورت نیاز به مسطح کردن این بتن شیارهایی درداخل آن تعبیه می شوند، درحین ساختن دیوارها میلگردها به صورت عمودی یا افقی دراین شیارها قرارمی گیرند وفیبرهای اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خوددر اطراف میلگردها جمع می شوند وبه این ترتیب میلگردها دیده نمی شوند.   مشخصات تکنیکی: - ترکیبات: بتن وفیبراپتیکی،میزان فیبرحداکثر ده درصد کل بلوک،عبور3درصد نورتابیده شده ازهر4درصدکل فیبرموجود. - چگالی: 2400-2100 کیلوگرم برسانتیمترمکعب . - ا ندازه بلوک ها: ضخامت500-25 میلیمتر عرض حداکثر:600 میلیمتر ارتفاع حداکثر:300 میلیمتر  Litracub Lamp لامپ لایتراکیوب یکی ازمحصولات موفق لایتراکان است که درآن بلوک ها باقرارگیری روی هم به صورت مکعبی می شودکه منبع نور درداخل آن قراردارد ونور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود. برچسب:بتن عبور دهنده نور/بتن و نور, :: :: نويسنده : مهدی اشکبوس
عایق کاری ساختمان
عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد. به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان 5 درجه گرمتر و در تابستان 10 درجه خنک تر نگه داشت.
انواع عایق کاری :
1- عایق هایی که در ساختار آنها حبابهای هوا وجود دارد و باعث کاهش هدایت حرارت می شوند.
2- عایق هایی که حرارت را باز می تابند.پشت این عایق ها باید حدود 20 میلی متر فاصله هوایی تعبیه شود. عایق ها چگونه ارزیابی می شوند ؟
فاکتور مهم در انتخاب عایق ها ، میزان مقاومت حرارتی آن هاست.هر قدر n مقاومت بالاتر باشد ، عایق حرارت را کمتر از خود عبور می دهد و صرفه جویی که به همراه دارد افزایش می یابد ، پس به جای ضخامت عایق ها ،باید مقاومت حراتی آن ها با هم مقایسه شوند.
عایق های گوناگون با مقاومتهای حرارتی برابر ، از نظر میزان صرفه جویی در انرژی همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قیمت و محل کاربرد است.
چه جاهایی باید عایق کاری شوند؟
- سقفها : با عایق کاری سقف مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان 35% تا 45% کاهش می یابد.
- دیوار های خارجی : مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان را حدود 15% کاهش می دهد.
- کف : مصرف انرژی در زمستان را 5% کاهش می دهد.
- لوله های آبگرم : برای عایق کاری لوله های آبگرم می توان از عایق های پتویی یا عایقهایی که به طور ویژه برای لوله ها ساخته شده و به راحتی قابل نصب هستند استفاده کرد.
سقف و کف ساختمان های موجود را می توان به راحتی عایق نمود.
بر اساس مقررات ملی ساختمان ، تمامی ساختانهایی که ساخته می شوند باید به اندهزه کافی عایق کاری شوند. میزان عایق مورد نیاز در همین مقررات تعیین شده است.
چند راهنمایی کلی برای نصب عایق ها
عایق ها در صورتی خوب کار خود را انجام می دهند که به طور صحیح نصب شده باشند. موارد زیر به شما کمک می کند تا بهترین کارایی از عایق هایی که نصب می کنید ببینید:
- هرگز عایق را فشرده نکنید. عایق باید پس از نصب همان ضخامت اولیه خود را داشته باشد، در غیر این صورت مقدار مقاومت حرارتی آن کاهش می یابد و نمی توان آن طور که انتظار می رود جلوی انتقال حرارت را بگیرد.
- عایق کاری را به طور کامل روی تمام سطح انجام دهید. چرا که اگر تنها 5% از سطح خالی بماند ، ممکن است تا 50% از کارایی عایق کاری کاسته شود.
- مواد عایق را باید خشک نگه داشت ، زیرا به استثنای پلی استایرن که نسبت به آب مقاوم است ،بقیه عایق ها بر اثر رطوبت کارایی آنها پایین می آید. در برخی عایق های آزاد مقدار مقاومت حرارتی متناسب با تراکم عایق است نه ضخامت آن. در این عایق ها، مقدار مقاومت ممکن است بعد از مدتی تا 20% کاهش یابد. از این رو باید بعد از نصب کننده عایق تضمین گرفت.
- از عایق های آزاد در سقف هایی که شیب زیادی دارند استفاده نکنید.
- در صورت استفاده از عایق های بازتابنده باید حتما پشت آنها یک لایه هوای ساکن به ضخامت 20 میلی متر وجود داشته باشد.تمام سوراخها و پارگی ها و درزها باید با نوارچسب پوشیده شوند.
- اطراف کابل های برق و لوازم الکتریکی را هرگز عایق کاری نکنید، ایمن بودن عایق کاری باید توسط یک فرد متخصص بررسی شود.
- در فاصله کمتر از 90 میلی متر فنهای خروجی عایق نصب نکنید.
در فاصله کمتر از 25 میلی متر حبابهای لامپ و سرپیچ آنها عایق کاری نکنید.
برآوردها نشان می دهد که 9 سانتیمتر عایق حرارتی پشم شیشه معادل 3 متر سیمان درکاهش مصرف سوخت وجلوگیری از اتلاف حرارت داخل ساختمان و همچنین کاهش ورود سر و صدا به داخل ساختمان عمل می کند.
با 2 درصد هزینه اضافی درساختمان سازی برای عایق کاری با پشم شیشه می توان 40 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و همچنین مانع ورود صداهای مزاحم به داخل ساختمان شد.
به عقیده کارشناسان صنعتی و دست اندرکاران ساختمان سازی، هزینه عایق کاری ساختمان ها 8/1 درصد هزینه کل ساختمان است، اما مزایای استفاده از عایق کاری مانند کاهش مصرف سوخت وجلوگیری از اتلاف گرما و سرمای داخل ساختمان و همچنین اثرات جلوگیری ازورود آلودگی هوا و آلودگی صوتی به داخل محیط زندگی و کار بسیار بالاتر از سرمایه گذاری اولیه برای عایق کاری است. خانوارها و ساکنان ساختمان های عایق کاری شده در سال اول سکونت خود، کل هزینه عایق کاری را از محل صرفه جویی درسوخت و برق پرداخت خواهند کرد.
آمارهای صرف جویی در هزینه ها و کاهش مصرف سوخت در اثر عایق کاری صنایع و ساختمان ها درکشورهای مختلف نشان می دهد که ترکیه درسال 1995 با اجباری کردن عایق کاری با ضخامت 5 سانتی متر در ساختمان ها 20 هزار تن گازسمی co2 را کاهش داد، سایرآلاینده ها نیز به میزان قابل توجهی کاهش یافت.
این کشورها علاوه بر کاهش آلودگی هوا از سایر مزایای عایق کاری مانند کاهش مصرف سوخت و برق، جلوگیری از ورود سروصدا به داخل خودروها و ساختمان ها محیط زندگی و کاهش سروصدا و اتلاف انرژی در کارخانه ها، خیابان ها و ساختمان ها، میلیارد ها دلار صرفه جویی داشته اند و محیط زندگی شهری وخانواده ها با آرامش بیشتری همراه شده است.
کارشناسان محیط زیست، متخصصین انرژی و روان شناسان، امروزه اجباری کردن عایق کاری و استفاده ازعایق های رطوبتی و حرارتی را عاملی درکاهش ناراحتی های روحی، عصبی، اتلاف انرژی، کاهش آلودگی هوا و بیماری های مختلف معرفی کرده اند. درشرایطی که تولید خودرو درکشور به 700 هزار دستگاه در سال رسیده وساخت وساز رونق زیادی دارد و به معابر و خیابان های محدود تهران هر روز تعداد زیادی خودرو اضافه می شود، ساختمان های تک واحدی و 2 واحدی تخریب می شوند و به جای آنها آپارتمان های 20- 10 واحدی ساخته می شود، خانوارهای شهری به صورت متراکم در نقاط مختلف شهر سکونت می کنند،
تراکم جمعیت، ترافیک، مصرف سوخت، ایجاد آلودگی هوا، آلاینده سمی co2، صداهای مزاحم و ... هر روز رو به افزایش است، باید راهکارهایی نظیر استفاده از عایق های مختلف در صنایع خودرو سازی مورد توجه قرار گیرد تا علاوه برکاهش مصرف سوخت از افزایش آلاینده ها و صدای مزاحم، از ورود آلودگی هوا و آلودگی صوتی به داخل ساختمان ها و محیط زندگی خانوارها جلوگیری و محیط زندگی برای خانوارهای شهری با آرامش و رفاه نسبی بیشتری همراه شود.
فرهنگ عمومی استفاده از پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی و عایق های صوتی درکشور ما گسترش نیافته است و متخصصین توجه زیادی به استفاده از عایق های مختلف در صنایع و ساختمان ها ندارند. یکی از دلایل اصلی در این زمینه وجود منابع سرشار نفت و گاز درکشور و ارزانی قیمت نفت، گاز و گازوییل بوده که باعث شده استفاده از عایق های مختلف درساختمان ها مورد توجه قرار نگیرد. دولت نیز توجهی به کاهش مصرف سوخت درساختمان ها نداشته و خانوارها هم تمایلی به پرداخت هزینه برای عایق کاری ساختمان، درها و پنجره ها نداشته اند.
اما امروزه با گسترش آپارتمان نشینی در تهران و ساخت 20 واحد جدید به جای یک واحد ساختمان قدیمی، ضرورت کاهش مصرف سوخت بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و سروصدای موجود درآپارتمان های مجاور، راه پله ها، کوچه ها و خیابان ها خانوارها را به چاره اندیشی و تفکردرباره راهکار جلوگیری از ورود سروصدا به داخل منازل و ساختمان ها وکاهش مصرف سوخت مشغول کرده است.
دولت نیز از آمار رو به افزایش مصرف سوخت، گاز، گازوییل و بنزین نگران است. درحال حاضر سازمان بهینه سازی مصرف انرژی و سایر نهادهای دولتی طرح هایی برای کاهش مصرف سوخت خودروها با استفاده ازپشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی و عایق های صوتی درخودروها، ساختمان ها و صنایع مختلف درنظرگرفته اند که البته تا همگانی شدن این طرح ها و گسترش فرهنگ و اجباری شدن عایق کاری راه درازی پیش رو داریم؛ اما با اطمینان باید گفت که اگرعایق کاری همه گیر شود و همه، ازمردم و ساختمان سازها تا مدیران صنایع آن را جدی بگیرند علاوه برصرفه جویی در هزینه ها و بهبود کیفیت کالاهای صنعتی وساختمان ها، باعث کاهش مصرف سوخت و اتلاف منابع نفت وگاز و همچنین کاهش اثرات مخرب سروصدای خودروها در محیط زندگی شهری خواهد شد و به کاهش عصبیت در بین افراد جامعه نیز کمک خواهد کرد.
یک کارشناس صنعت پشم شیشه دراین زمینه می گوید: اگر قانون لزوم استفاده ساختمان های بالای 800 متر و 1000 متر زیر بنا ازعایق کاری درشهرستان ها و تهران اجرا شود و قوانین تکمیلی دیگری درمورد ضرورت عایق کاری در ساختمان ها و صنایع به اجرا درآید، از محل صرفه جویی درسوخت و انرژی به راحتی می توان علاوه بر تامین مبلغ سرمایه گذاری برای عایق کاری از اتلاف انرژی و سروصدای زیاد محیط زندگی جلوگیری کرد به گونه ای که از محل کاهش مصرف سوخت در یکی دو سال اول می توان هزینه عایق کاری را تامین و پوشش داد و درسال های بعد از مزایای آن سود برد.
اندازه مطلوب صدا درساختمان های مختلف
برآورد کارشناسان در پیشنویس آیین نامه صدابندی درساختمان ها که توسط مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن انجام شده است، نشان می دهد که حد مطلوب صدا در ساختمان های مسکونی و دراتاق خواب 30 دسی بل، دراتاق نشیمن40 دسی بل ودرآشپزخانه 45 دسی بل است. همچنین دراتاق بیماران دربیمارستان ها حد مطلوب صدا 30 دسی بل، دراتاق عمل 35 دسی بل، دراتاق انتظار 40 دسی بل ودربانک ها وفروشگاه ها 45 دسی بل برآورد شده است و حداکثر صدا نباید 5 دسی بل بیش ازاین مقدارباشد. در غیر این صورت صداهای گوشخراش مانند صدای موتورسیکلت 125، مغز انسان را آزار می دهد.
بنابراین صدابندی و استفاده از عایق ها و جداگرهای مناسب درساختمان ها الزامی است، تا از ورود صداهای مزاحم بالای 50 دسی بل به ساختمان ها جلوگیری شود. در نتیجه ضروری است که جداگرها و عایق کاری با حداقل صدابندی 50 دسی بل در محل سکونت و با حداقل صدابندی 60 دسی بل در بیمارستان ها وحداقل صدابندی 40 دسی بل درکلاس های درس مورد توجه قرارگیرد.
اگرچه امروزه از دیوارهای بتنی و سیمانی و گچی بیش از دیوارهای آجری استفاده می شود و تاحدودی صدابندی اجزای ساختمان بیشتر شده است و پنجره ها و شیشه های دوجداره از ورود صداهای مزاحم و با دسی بل بالا تا حدودی جلوگیری می کند؛ اما در شرایطی که تولید موتورسیکلت هایی با صدای بالای 70، 80، 90 دسی بل درکشور افزایش یافته است تنها می توان با دیوار سیمانی و بتنی از ورود صداهای مزاحم و آلودگی های مختلف صوتی جلوگیری کرد.
بنابراین برای آنکه حد مطلوب صدا در مناطق مسکونی وکلاس های درس و بیمارستان ها را داشته باشیم استفاده از عایق های رطوبتی و حرارتی و صوتی بیش از گذشته ضروری به نظر می رسد.
کارشناسان با اشاره به آثار مخرب و آزار صداهای نامناسب حاصل از زندگی ماشینی در سلامت جسم و روان و بروز بیماری های عصبی و حتی ناشنوایی، معتقدند که در طراحی ساختمان های جدید باید شاخص های تعیین شده صدابندی از سوی مراجع رسمی مورد توجه قرار گیرد.
امروزه آیین نامه و مقررات صدابندی درکشورهای سوئد، سوئیس، کانادا، آمریکا وانگلیس در دستور کار قرارگرفته است. درکشور ما و بخصوص در تهران نیز با این همه تراکم جمعیت و ترافیک باید مقررات صدابندی و استفاده از عایق ها، دیوار، سقف و پنجره های مناسب طبق استانداردها و تجربه کشورهای پیشرفته اجباری شود و از معمارها، کارفرمایان و سازندگان ساختمان ها بخواهیم تا برای ایجاد محیط زندگی با آرامش نسبی ساختمان های عایق کاری شده و با صدابندی مناسب را عرضه کنند.
دراین مسیر دولت، وزارت مسکن وشهرسازی، اتحادیه های مرتبط با ساخت مسکن وساختمان های اداری، وزارت صنایع و معادن و .... باید مقررات صدابندی و استفاده از عایق ها را توصیه و اجباری کنند.
اما از هر عاملی موثرتر، خانواده ها هستند که برای آرامش افراد خانواده و فرزندان و جلوگیری از آثار مخرب صداهای مزاحم بر روح و جسم و سلامت خود باید در خرید محل سکونت بر عایق کاری و صدابندی و استفاده از عایق ها و دیوارها و پنجره ها و مصالح ساختمانی مناسب تاکید کنند و آپارتمان و خانه ای را بخرند که عایق کاری و صدابندی درآن رعایت شده باشد تا از ورود آلودگی هوا و آلودگی صوتی به داخل ساختمان جلوگیری به عمل آید.
تشکل های صنفی و نهادهای مدنی وحامی حقوق مصرف کننده نیز باید مصالح ساختمانی وروشهای ساختمان سازی مناسب و با صدابندی مطلوب را به مردم معرفی کنند تا تقاضای مردم برای ساختمان های عایق کاری و صدابندی شده افزایش یابد.
رعایت استانداردهای جهانی در تولید محصولات پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی امروزه در کشورهای مختلف مورد توجه قرار گرفته و در ایران نیز استاندارد 13162 DIN- EN- که استاندارد اروپاست برای تولید محصولات پشم شیشه و عایق های رطوبتی وحرارتی در شرکت های پشم شیشه ایران، ایزوگام و .... مورد توجه قرار گرفته است.
به عقیده کارشناسان اگر این استاندارد توسط دولت، وزارت صنایع و معادن و وزارت بازرگانی برای تولید داخلی و واردات تصویب و اجرای آن الزامی شود به راحتی می توان از واردات اجناس بی کیفیت و تولید عایق های نامطلوب در داخل جلوگیری کرد.
به عقیده کارشناسان بخشی از واردات پشم شیشه و عایق هایی که از کشورهای ترکیه و.... وارد کشور میشود استانداردهای لازم را ندارد و حتی می توان گفت که اصلا عایق نیست، بنابراین رعایت استانداردها و قوانین سختگیرانه در واردات عایق ها الزامی است تا از عایق ها و مصالح و اجناس مناسب برای عایق کاری استفاده شود.
به عقیده کارشناسان، عایق کاری علاوه بر مزیت های فراوان، اشتغال زایی نیز به همراه دارد و صنایع پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی در ساختمان ها با صنایع پسین و پیشین بسیاری در ارتباط است و اشتغال زیادی را درمعادن، صنایع پتروشیمی، شرکت نفت، صنایع ساختمان سازی، نصب وتولید عایق ها در کارخانه ها، خدمات پس از فروش و سایر صنایع پایین دستی دربر میگیرد. درصورتی که استفاده از عایق های رطوبتی و حرارتی و صوتی درساختمان ها الزامی شود، اشتغال فراوانی را در کشور به صورت گسترده در بخش های تولیدی مواد اولیه و خدمات پس از فروش ایجاد خواهد کرد و مزایای فراوانی نیز در بخش صرفه جویی انرژی و جلوگیری از آلودگی هوا و آلودگی صوتی و جلوگیری از ورود صداهای مزاحم برای خانواده ها خواهد داشت.
تقاضای موجود در بازار پشم شیشه ایران تنها 70 میلیون مترمربع است. به عقیده کارشناسان، مصالح ساختمانی و روش های ساخت دیوار، در، پنجره، سقف و تقاضای موجود بازار برای پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی نشان دهنده وضعیت نامطلوب عایق کاری و صدابندی و طراحی در صنعت خودرو و ساختمان است. خانوارهای شهری هر روز مقادیر زیادی آلودگی هوا، آلودگی صوتی وهزینه مصرف سوخت و برق را تقبل می کنند و خودروها و موتورسیکلت ها عامل ایجاد 70 درصد آلودگی هوا و 90 درصد آلودگی صوتی هستند.
در شرایطی که تولید صدا در خودروها و موتور سیکلت ها بالای 80 دسی بل است و حد مطلوب صدا دراتاق بیمار و اتاق خواب 30 دسی بل است، چگونه انتظار داریم که جامعه ای آرام، سالم، خلاق، باهوش و شاداب داشته باشیم، چگونه انتظار داریم که خواب افراد جامعه کامل باشد و خستگی و افسردگی و ناتوانی کاهش یابد و فرزندانی باهوش، کنجکاو، بدون پرخاشگری و عصبیت و مردمانی شاداب و با آرامش روحی و با بهره وری و کارآیی بالا داشته باشیم؟!
بنابراین عایق کاری رطوبتی و حرارتی و صدابندی برای جلوگیری از اتلاف سرمایه های ملی وکاهش مصرف سوخت و ایجاد آرامش نسبی درخانواده ها نیاز به یک عزم ملی دارد و از ساختمان سازی گرفته تا صنایع خودرو سازی و موتورسیکلت سازی و از توجه و دقت کارشناسان گرفته تا انتظار مردم و تقاضای مصرف کننده و حمایت نهاد ها و تشکل های صنفی و مدنی حامی حقوق مصرف کننده، همه و همه باید عزم را جزم کنیم و از خودروساز، موتورسیکلت ساز و ساختمان ساز و تولید کننده موتور و مصالح ساختمانی و .... بخواهیم که استانداردها را رعایت کنند، مصرف سوخت و تولید صدا را کاهش دهند تا آلودگی هوا، آلودگی صوتی و گاز کربنیک و میلیارد ها دلار هزینه برای مردم و دولت را با هم و با مشارکت ملی کاهش دهیم.
منابع:
• مبحث 18 مقررات ملی ساختمان
•
برچسب:, :: :: نويسنده : مهدی اشکبوس
کليات: فولاد يکي از مهمترين مصالح ساختماني است و پي بردن به مشخصات و کنترل کيفيت آن قبل از بکارگيري، از اهميت بسياري در بالا بردن درجه قابليت اطمينان (Reliability) ساختمان برخوردار است. در اغلب کارخانجات توليد فولاد و صنايع فولادي براي تعيين جنس فولاد، حد گسيختگي کششي آن را در نظر ميگيرند. بالطبع دقيق‌ترين روش تعيين اين مقدار انجام آزمايش کششي ميباشد.
هدف از آزمايش: منظور از آزمايش كشش تعيين حد ارتجاعي و تاب گسيختگي فلزات مختلف ميباشد. همچنين با اين آزمايش ميتوان به ضريب ارتجاعي فلزات دست يافت. ميدانيم كه ضريب مذكور در حد تناسب از اين رابطه پيروي مي‌كند:
كه در آن مقدار نيرو در واحد سطح مقطع نمونه () و تغيير طول نسبي نمونه ميباشد ().
اثر تنش كششي بر اجسام:
بطور كلي فلزات را ميتوان به دو دسته شكننده يا ترد (Brittle) و نرم (Ductile) تقسيم كرد. تفاوت اين دو دسته در ساختمان ذرات آنها ميباشد. ساختمان ذرات شكننده طوريست كه مقاوت به لغزش ذرات آنها بر روي هم بيش از نصف مقاومت جدا شدن ذراتشان ميباشد. در فلزات نرم، ذرات با مقاومت زياد بهم چسبيدهاند ولي مقاومت به لغزش آنها روي هم كم است. به همين علت هنگامي كه تحت كشش قرار گيرند قبل از اينكه تنش منجر به جدا شدن ذرات از هم بشود، ذرات روي هم لغزيده، مقطع قطعه باريك ميشود و به اين ترتيب فلز گسيخته ميشود. چنانكه در دايره مور ديده ميشود، در حاليكه تنش كششي وجود داشته باشد، ماكزيمم برش روي مقطعي است كه تحت زاويه 45 درجه نسبت به راستاي تنش كششي قرار دارد. روي همين اصل است كه در مورد فلزات نرم ضريب اطمينان را بر حسب تئوري ماكزيمم برش پايهگذاري ميكنند، اين امر در مورد فلزات نرم قابل قبول ميباشد. رابطه بين نيروي كششي و تغيير طول:
رابطه بين نيروي كششي يا تنش كششي (با فرض سطح مقطع اوليه) با تغيير طول نسبي متوسط (با فرض طول اوليه) يك منحني است مانند شكل زير، كه داراي يك قسمت خطي است محدود به نيروي کششي Pp يا تنش كششي كه موسوم به حد تناسب است. در اين ناحيه رابطه بين ازدياد طول با نيروي كششي خطي است. در عمل حد تناسب را، که براي فولاد نرم برابر حد ارتجاعي است، براي ساير مواد برابر تنش نقطهاي در منحني ميگيرند كه تغيير شكل ماندگار در آن نقطه برابر 001/0 درصد ميباشد. حد ارتجاعي يكي از مشخصههاي اصلي مصالحي نظير فولاد است.
پس از حد ارتجاعي، رابطه بين نيروي كششي و تغيير طول يا تنش و تغيير طول نسبي، خطي نبوده بصورت منحني است كه در مورد بعضي از اجسام مانند آهن و فولاد نرم به صورت تقريباً افقي در ميآيد، يعني بدون افزايش نيرو، تغيير شكل افزوده ميشود. اين پديده را جاري شدن و تنش مربوطه را حد جاري شدن مينامند. براي بعضي از فولادها، پله جاري شدن مشخص نيست، در اينجا تنش يا نيروي كششي مربوط به حد ارتجاعي را مقداري در نظر ميگيرند كه تغيير طول نسبي دائمي به ازاي آن، برابر 2/0 درصد طول اوليه ميباشد. در مورد اين نوع فولادها نيز چون حد تناسب و حد ارتجاعي بسيار به يكديگر نزديك ميباشند، آنها را برابر ميگيرند:
اگر بار را باز هم افزايش بدهيم، فلز دوباره مقاوم شده و ازدياد طول آن به ازاي ازدياد نيروي كششي انجام ميپذيرد. اين پديده را سخت شدن مجدد فولاد يا سختگرايي مينامند. افزايش نيرو و تغيير شكل همچنان ادامه مييابد تا اينكه نيروي كششي به Pu و يا تنش كششي به برسد. در اين لحظه نقطهاي از فولاد كه احياناً ضعيفتر است باريك و مقدار تنش در اين مقطع بيشتر ميگردد و بالاخره ميله در اين مقطع گسيخته ميشود. به اين پديده اصطلاحاً Striction Necking ميگويند.
چنانکه در شکل بالا ديده ميشود منحني پس از گذشتن از بطرف پايين ميآيد و بازاي نيروي کششي و تنش گسيختگي گسيخته ميشود. علت اين است که ما تنش را با سطح مقطع اوليه سنجيده‌ايم و چون در موقع گسيخته شدن فکهاي ماشين نيروي کمتري وارد ميکنند پس مقدار تنش گسيختگي که به طريق فوق محاسبه ميشود از مقدار کمتر ميباشد.
اگر درباره توزيع ازدياد طول در نمونه مطالعه کنيم در مي‌يابيم که اين ازدياد طول بطور يکنواخت در تمام طول نمونه انجام نشده بلکه قسمت اعظم آن در مجاورت مقطع گسيختگي ايجاد شده است. اين تحقيق را ميتوان با علامت‌گذاري به فاصله‌هاي مناسب روي نمونه تحت کشش انجام داد.
ميزان ازدياد طول يک نمونه آزمايش شده را معمولاً با درصد ازدياد طول مشخص مي‌سازند. به اين ترتيب که اگر دو قسمت گسيخته شده نمونه‌اي بطول l را پهلوي هم بگذاريم و طول آن را اندازه بگيريم درمي‌يابيم نسبت به حالت اوليه به اندازه تغيير يافته و از آنجا:
درصد ازدياد طول
رابطه تنش کششي واقعي و تغيير طول نسبي واقعي در يک مقطع:
هرگاه ميزان نيروي کششي در هر لحظه را به سطح مقطع ميله در همان لحظه تقسيم کنيم تنش کششي حقيقي بدست ميآيد. البته اين مقدار براي حد ارتجاعي و حد جاري شدن، به علت کوچک بودن تغييرات سطح مقطع ميله تقريباً برابر مقدار ميباشد (A0سطح اوليه ميله است). ولي براي مرحله نزديک گسيختگي چون ميله در اين موقع باريک شده و تغييرات سطح مقطع زياد است تنش کششي حقيقي تفاوت زيادي با مقدار تنش محاسبه شده به طريق قبلي دارد. با اندازهگيري قطر مقطع به ازاي هر نيروي معيني به خصوص در لحظات گسيختگي ميتوان تنش کششي واقعي را بدست آورد.
مقدار تغيير طول نسبي متوسط که به طريق قبلي بدست ميآيد بسيار تقريبي است، زيرا اولاً در مراحل اوليه بارگذاري مقدار تغيير طول را به طول اوليه تقسيم مي‌کنيم و اين خود يک خطاي کوچک است. چون در اين مرحله هم تمام ميله تغيير شکل يکنواخت نداده است، مثلاً قسمتي از ميله که داخل گيره ماشين ميباشد ممکن است اصلاً تغيير شکل ندهد. ثانياً در مراحل گسيختگي مقدار تغيير طول کل را به طول کل ميله تقسيم مي‌کنيم در صورتي که منطقه باريک شده تغيير طول نسبي بيشتري دارد تا نقاط ديگر و يا به عبارت ديگر اين مقدار در طول ميله ثابت نمي‌باشد. براي پيدا کردن مقدار دقيق تغيير طول نسبي به طريق زير عمل مي‌کنيم:
فرض مي‌کنيم قطعه‌اي از ميله مورد آزمايش به طول اوليه l0 باشد و پس از وارد کردن بار بطور تدريجي طول آن به l1 برسد. در يک لحظه غير مشخص که طول ميله l است (l0 < l < l1) به علت اضافه کردن نيروي کششي به اندازه dP مقدار dl به طول آن اضافه ميگردد بنابراين مقدار تغيير طول نسبي در اين لحظه برابر با dl/l ميشود، پس مقدار کل تغيير طول نسبي ميله در ناحيه بطول اوليه l0 برابرست با:
از طرف ديگر ميدانيم که مطابق قانون پواسن مقدار حجم ميله ثابت مي‌ماند، يعني l1A1=l0A0 پس که در آن A1 , A0 سطح مقطع ميله در دو حالت اوليه و نهايي است.
پس مقدار تغيير طول نسبي واقعي را ميتوان به صورت عبارت زير در آورد:
D1 , D0 قطر مقطع ميله در دو حالت اوليه ونهايي است. بنابراين براي يک نقطه غير مشخص از ميله مورد آزمايش با در دست داشتن D1 , D0 ميتوان دقيقاً مقدار تغيير شکل نسبي واقعي را بدست آورد.
چنانکه ديده ميشود اين مقدار به هيچ وجه بستگي به طول اوليه l0 و يا طول نهايي l1 ندارد، بنابراين در مورد مقطع گسيخته شده با فرض کوچک بودن l0 ميتوان مقدار تغيير طول نسبي حقيقي را با اندازهگيري قطر مقطع مزبور دقيقاً محاسبه کرد.
پديده باريک شدگي موضعي يک عضو کششي:
يک ميله يکنواخت که بر آن کشش محوري وارد شده را در نظر ميگيريم و توزيع تنش روي سطح مقطع ميله يکنواخت فرض ميشود. بعد از آغاز سيلان خميري، حجم ميله تقريباً ثابت مانده و افزايش طول با کاهش سطح مقطع ميله جبران ميگردد. اگر کاهش اتفاقي بسيار کوچکي در مساحت يک مقطع اختياري ميله را در حالي که مساحت ساير مقاطع تغييري نکند، مورد مطالعه قرار دهيم، چون نيروي کششي در تمام مقاطع يکسان است بنابراين مقدار تنش در مقطع کوچکتر، کمي بيش از ساير نقاط ميله ميباشد. اين مطلب باعث ايجاد تغيير شکل خميري بيشتري در حوالي اين مقطع و در نتيجه کاهش مساحت آن در مقايسه با ساير مقاطع ميگردد.
ناپايداري اين سلسله حوادث و بالاخره باريک شدن محل مذکور بستگي به ميزان سخت شدن ماده ميله دارد. اگر افزايش در مقدار تغيير شکل نسبي، ماده را به اندازه کافي سخت نمايد، سيلان پلاستيک در اين مقطع شدت يافته و باريک شدن رخ ميدهد.
ازدياد طول گسيختگي گاهي براي فولاد نرم به بيش از 30% هم ميرسد و براي فولادهاي ساختماني معمولي حدود 20 تا 24 درصد است. در فولادهاي سخت اين نسبت بين 7 تا 10 درصد ميباشد. فولادهاي سخت که به حالت سرد اصلاح شده‌اند، بدون ظهور پديده باريک‌شدگي موضعي، در کشش گسيخته ميشوند. علت اين تفاوت رفتار فولادها را ميتوان در ساختار داخلي متفاوت آنها جستجو کرد. در فلزات نرم، ذرات با مقاومت زياد به هم چسبيدهاند ولي مقاومت در مقابل لغزش روي يکديگر، در آنها کم ميباشد. به همين علت هنگامي‌که اين فلزات تحت کشش قرار ميگيرند، قبل از اينکه تنش منجر به جدا شدن ذرات از هم شود، ذرات لغزيده و مقطع باريک ميشود.
مطالعه باريک شدن ميله کششي:
براي مطالعه اين موضوع فرض مي‌کنيم منحني « تنش حقيقي (نيروي کشش لحظه‌اي بر سطح مقطع لحظه‌اي) ـ تغيير طول نسبي متوسط (نسبت به طول اوليه)» در دست باشد. عضو کوچکي به طول L0 از ميله را در نظر ميگيريم که در اثر نيروي کششي F سطح مقطعش از A0 به A1 کاهش يافته و طولش به اندازه افزايش يافته باشد. پس:
تغيير طول نسبي متوسط تنش حقيقي
اگر در سيلان خميري، تغيير حجم صفر فرض شود، خواهيم داشت:
حالا اگر اثرات ناشي از يک تغيير کوچک در را بررسي کنيم، ميزان تغيير در مساحت لحظه‌اي با مشتق‌گيري از رابطه بالا بدست ميآيد:
و اما را ميتوان چنين بدست آورد:
و از آنجا:
براي بررسي ميزان تغيير F از رابطه مقابل استفاده ميگردد:
و يا
اگر مقدار باشد لازمه تغيير طول خميري بيشتر عضو، افزايش مقدار نيروي کششي محوري است. علاوه بر اين اگر براي کليه مقادير مثبت باشد تابع F يک تابع صعودي از تغيير شکل نسبي ميباشد، يعني هرچه تغيير طول نسبي عنصر بيشتر ميشود نيروي بيشتري جهت ادامه يافتن تغيير طول لزوم پيدا ميکند. اگر فرض کنيم که ميله از تعداد بسيار زيادي از چنين عناصري ساخته شده، ملاحظه ميگردد که براي تغيير شکل نسبي در عناصري که دچار تغيير شکل نسبي کوچکتري شده‌اند متمرکز ميگردد. بنابراين اگر بر حسب اتفاق، يکي از عناصر دچار تغيير شکل نسبي بيشتري از مجاورين خود گردد، تا زماني که مقدار تغيير شکل نسبي در بقيه عناصر کوچک است، اين عنصر در ازدياد طول شرکت نمي‌کند. بنابراين وقتي مثبت است توزيع تغيير شکل نسبي يکنواخت پايدار ميباشد يعني انحراف از توزيع يکنواخت با ادامه تغيير شکل ميله کاهش مييابد.
از طرف ديگر اگر منفي باشد تابع نزولي بوده و تغيير طول نسبي يکنواخت، ناپايدار است. در اين حالت اگر بر حسب اتفاق تغيير شکل نسبي عنصري بيش از ساير عناصر ميله گردد، نيروي لازم براي ادامه سيلان آن کوچکتر ميشود. در نتيجه کليه ازدياد طول ميله در اين عنصر متمرکز گرديده و باريک شدن رخ ميدهد و ادامه ازدياد طول، نيروي محوري را کاهش ميدهد. بدين ترتيب در حاليکه تغيير شکل نسبي موضعي افزايش يافته و مساحت بخش باريک شده کاهش مييابد، از بقيه عناصر ميله باربرداري ميگردد. (منحني ترسيمي بوسيله ماشين به همين دليل در قسمت انتهايي خود به طرف پايين خم ميشود). مرز بين پايداري و ناپايداري يکنواختي توزيع کرنش و يا به عبارت ديگر لحظه شروع باريک شدن با شرط مشخص ميگردد. اين شرط به اين ترتيب بيان ميشود:
تحت اين شرط تغيير شکل نسبي ميتواند بدون تغيير در مقدار نيروي کششي بطور موضعي افزايش يابد. در اين حالت ميله، حامل حداکثر نيرويي که قادر به تحمل آن است يعني Fmax ميباشد (در آزمايش، اين نيرو بوسيله عقربه ثابت ماشين نشان داده ميشود). مقدار «مقاومت کششي» يا تاب کششي ميله ناميده ميشود.
در صورت معلوم بودن منحني تنش حقيقي ـ کرنش متوسط، نقطهاي را که در آن شرط ارضا ميشود را ميتوان به ترتيب زير بدست آورد (شکل زير):
نقطه B را که در سمت چپ به فاصله واحد از مرکز مختصات واقع شده در نظر ميگيريم. شيب مماس BP بر منحني تنش حقيقي ـ تغيير شکل نسبي متوسط برابر ميباشد. بنابراين نقطه P نشان دهنده لحظه شروع باريک شدن است. در ضمن فاصله OC برابر تاب کششي است؛ زيرا از تشابه مثلثها نتيجه ميشود:
تاب کششي
شکل منحني‌هاي نيرو ـ تغيير شکل نسبي براي فولادهاي مختلف:
نحوه گسيختگي براي فلزات و آلياژها مختلف متفاوت است. در فلزات شکننده در اثر کشش، تغيير شکل در تمام طول ميله ايجاد شده و حد مشخصي براي رفتار ارتجاعي مشهود نيست. در اين نوع فلزات هر قدر نيرو را زياد کنيم تغيير شکل هم بطور مستقيم زياد ميشود تا حدي که به گسيختگي فلز منجر ميشود و اين گسيختگي بطور ناگهاني بوده و تقريباً بدون تغيير شکل دائم انجام ميگيرد.
در فلزات نرم وقتي که تنش به نزديکي حد جاري شدن برسد تغيير شکل خميري شروع شده، يکي از مقاطع که به علتي ضعيفتر بوده است شروع به باريک شدن ميکند و مقاومت آن هم به همين دليل بيشتر کاهش مييابد. به عبارت ديگر مقاومت قطعه از ماکزيمم خواهد گذشت، هر گاه سرعت انجام تغيير شکل خميري نمونه از سرعت کشش ماشين کمتر شود قطعه گسيخته خواهد شد.
در آلياژهاي فولاد هر قدر درصد کربن زيادتر باشد فلز حاصل سخت‌تر و شکننده‌تر است. در صورتي که آهن خالص (بدون کربن) فلزي است بسيار نرم و قابل تغيير شکل.
دياگرام متداول و دياگرام واقعي تنش ـ تغيير شکل:
شکل مقابل يک نمونه از دياگرام متداول تنش ـ تغيير شکل نسبي را در مورد فولاد نرم به نمايش ميگذارد.
چنانکه از شکل منحني پيداست منحني در قسمت آخر نزول کرده است و نقطهd که فولاد به تنش گسيختگي خود ميرسد نقطه ماکزيمم تنش منحني نيست در صورتي که تنش گسيختگي بايد بيشترين مقدار تنش موجود در نمونه در طول بارگذاري باشد. از اينجا نتيجه ميگيريم که شکل مورد بحث تنش واقعي حد گسيختگي را نشان نميدهد.
اگر تنش‌ها را در لحظات مختلف آزمايش، خارج قسمت بار بر سطح حقيقي در آن لحظه در نظر بگيريم دياگرامي بدست ميآيد که دياگرام واقعي کشش ميباشد. در شکل بالا اين دياگرام بصورت خط‌چين به نمايش گذاشته شده است. شکل اين دياگرام با دياگرام واقعي قدري فرق دارد، بخصوص براي آلياژهاي نرم که تقليل قابل ملاحظهاي دارند، منحني بعد از عبور از بار حداکثر بطرف پايين متمايل و هميشه گسيختگي در نقطهاي با تنش واقعي بيشتر از تنش مربوطه رخ ميدهد. بر طبق اين روش تنش واقعي عبارت است از که A سطح مقطع مينيمم قطعه در هر لحظه است.
اصولا در فلزات شکننده اين دو دياگرام بر هم منطبق هستند. در فلزات نرم هم چنانکه ديده ميشود تا تغيير شکلها ودر نتيجه کاهش مقطع کوچک است، دو دياگرام بر هم منطبق هستند و از نقطه b به بعد تنش اول و تنش واقعي از هم جدا ميشوند.
فولادهاي اصلاح شده:
شکل مقابل نشان ميدهد که اگر نمونه فلزي را تا نقطهاي بعد از حد ارتجاعي آن بارگذاري کرده سپس شروع به باربرداري کنيم بازگشت منحني تنش ـ تغيير شکل نسبي بر روي منحني اوليه نبوده بلکه روي خطي مانند BB' که خط راستي موازي OA (منحني ارتجاعي بارگذاري) است انجام ميپذيرد. وقتي که کاملاً بار را برداريم در فلز يک تغيير طول به اندازه OB' خواهيم داشت. اگر اين فلز را مجدداً بارگذاري کنيم اين بار حد ارتجاعي بيشتري را نشان داده و خط BB' منطقه ارتجاعي منحني بارگذاري را تشکيل ميدهد.
مشاهده پديده فوق فکر اصلاح فولاد را بوجود آورده است. به اين ترتيب که سعي کردهاند به طريقي حد ارتجاعي فولاد را بالا ببرند و در نتيجه کريستال‌هاي فولاد را در برابر لغزش مقاوم‌تر نمايند. اولين تلاش‌ها براي اصلاح ميلگردهاي فولادي از طريق کشش بينتيجه ماند زيرا نتايج حاصل از کشش جنبه موضعي داشته و نمونه بطور يکنواخت در تمام طول تقويت نميشد.
امروزه فولادها را به روشهاي مختلف زير اصلاح ميکنند:
1) استفاده از کشش و پيچش بطور همزمان:
ميله فولادي استوانهاي يا منشوري را ميپيچانند و بطور همزمان تحت کشش نيز قرار ميدهند و در آن تغيير شکل ماندگار ايجاد ميکنند. نکته اصلي اين روش اين است که اصلاح فولاد در تمام طول قطعه بطور يکنواخت صورت ميگيرد.
2) کشش سرد:
با عبور دادن ميلگرد از بين بالشتک‌ها وغلتک‌ها در شرايط خاص، تمام طول به کشش واداشته شده و تغيير شکل ماندگار کششي در تمام طول آن بوجود ميآورند. همچنين در اثر تماس با غلتک‌ها، فرورفتگيهاي کوچکي در رويه ميلگرد پديدار ميشود که ميتواند به پيوستگي آن با بتن کمک نمايد.
3) نورديدن سرد وکنگرهدار کردن:
ميلگرد گرم نورد شده را مجدداً با نوردهاي خاص و به حالت سرد نورد مينمايند و در سطح آن فرورفتگي و برآمدگيهايي به وجود ميآورند. در اثر اين تغييرات که مستلزم تغيير شکل سه محوري فولاد است، فولاد سخت شده و مشخصات مکانيکي آن بالا مي‌رود. کنگره‌ها (يا دندانه‌ها) به افزايش پيوستگي ميلگرد با بتن کمک ميکند.
دستورالعمل انجام آزمايش کشش روي فولاد:
در ماشين‌هاي آزمايش معمولاً دو قسمت مجزا وجود دارد، يکي قسمت توليد کننده نيرو و ديگري قسمت اندازهگيري نيرو. بهتر است اين دو قسمت از هم جدا باشند تا اگر در دستگاه‌هاي نيرو عيبي رخ داد اين عيب به دستگاه‌هاي اندازهگيري سرايت نکند.
قسمت مهم ديگر دستگاه کشش، گيره‌هاي آن ميباشد که نيروي اندازهگيري شده را به نمونه انتقال ميدهد. لغزيدن نمونه درون گيره يا عدم جاگيري صحيح نمونه در گيره (که باعث ايجاد خمش در نمونه ميشود) در نتايج آزمايش اثرات نامطلوبي بجاي ميگذارد. گيره‌هاي اغلب ماشين‌هاي آزمايش از نوع گره‌اي ميباشند.
اين ماشين داراي دو فک ميباشد که دو سر نمونه در گيره‌هاي گوهاي آن قرار ميگيرد. فک بالايي ثابت بوده و فک پاييني متحرک است.
نيروي کششي که به نمونه وارد ميشود از طريق شاهين‌هايي به صفحه مدرج منتقل ميشود. اين صفحه که بر حسب بار مدرج شده، داراي عقربهاي است که يکي بر حسب ميزان بار حرکت کرده و عقربه ديگر که به موتور وصل نيست در جهت عقربههاي ساعت با عقربه اول حرکت ميکند. وقتي بار از روي دستگاه برداشته ميشود عقربه اول روي صفر برمي‌گردد ولي ميتوان از روي عقربه دوم مقدار بار را خواند.
در انتهاي اهرم، چهار وزنه جاي دارد که ميتوان تمام يا بعضي از آنها را روي محور جاي داد. چنانچه تمام وزنهها برداشته شوند حداکثر نيروي کششي وارده يک تن است و هرگاه از دو وزنه استفاده شود حداکثر نيروي وارده 5 تن و با استفاده از 4 وزنه نيروي کششي وارده 10 تن ميباشد. بدين صورت ميتوان از 3 رديف درجه بندي روي صفحه که براي 1 و 5 و10 تن ميباشد بسته به مورد استفاده کرد.
مشخصات نمونه:
براي آزمايش کشش معمولاً در مورد قطرهاي بالاي 10 ميلي‌متر از نمونه 40 سانتي‌متري استفاده ميشود.
ميلگردهاي با قطر بالا را معمولاً به وسيله تراشکاري به قطر دلخواه (حدوده 12 ميلي متر) در ميآورند. طول منطقه تراشکاري شده بايد حتي‌المقدور بيش از طول مبنا باشد. طول مبنا که ازدياد طول نسبي روي آن اندازهگيري ميشود براي ميلگردهايي که قطرشان از 10 ميلي‌متر بيشتر است برابر 20 سانتي‌متر است ولي آزمايش کشش روي نمونه‌هاي با قطر کمتر از 10 ميلي‌متر هم انجام ميپذيرد که در اين مورد ازدياد طول نسبي روي طولي مساوي 10 برابر قطر ميلگرد تعيين ميگردد. به عبارت ديگر طول مبنا براي اين نمونه‌ها 10 برابر قطر ميلگرد است.
روش انجام آزمايش:
طولي مساوي 10 سانتي‌متر به وسيله سمبه نشان با ضربه چکش روي نمونه مشخص مي‌کنيم و سعي مي‌کنيم اين طول تقريباً در وسط نمونه باشد. نمونه را بين فکهاي ماشين محکم مي‌نماييم. يک دوربين را که فاصله دو فک آن 5 سانتي‌متر است روي ميله نصب مي‌کنيم و عدد 10 آن را بر خط سياه نشانه منطبق مي‌نماييم. سپس به وسيله فلکه دستي اعمال نيروي کششي را بر نمونه شروع مي‌کنيم. سپس به ازاي هر افزايش 1 درجه روي دوربين، نيرو را از روي صفحه مدرج مي‌خوانيم. البته صفحه مدرج در ابتدا داراي يک مقدار اوليه است. هر درجه دوربين ميلي‌متر افزايش طول قطعه‌اي به طول 5 سانتي‌متر را نشان ميدهد. بنابراين ميتوان افزايش طول نسبي نمونه 5 سانتي‌متري را به ازاي افزايش نيرو بدست آورد. بارگذاري را ادامه مي‌دهيم تا زماني که ناظر، شاهد افزايش سريع درجات دوربين باشد. در اين لحظه نيروي وارده حد ارتجاعي را نشان ميدهد؛ زيرا در حد ارتجاعي بدون افزايش نيرو ازدياد تغيير شکل خواهيم داشت.
پس از رسيدن به حد ارتجاعي باربرداري مي‌کنيم و سپس دوباره بارگذاري مي‌کنيم و مانند بار اول ادامه مي‌دهيم و اعداد را در جدولي يادداشت مي‌کنيم و اين کار را براي بار سوم نيز تکرار مي‌کنيم. همان‌طور که در پيش گفته شد اين کار سبب افزايش حد ارتجاعي فولاد ميشود. پس از مرحله سوم، فلکه دستي را آنقدر مي‌چرخانيم تا ميله گسيخته شود و نيروي گسيختگي را از روي صفحه مدرج مي‌خوانيم و در مرحله بعد براي فولاد آجدار اصلاح شده نيرو را با الکترومتر وارد کرده و مانند فولاد ساده حد ارتجاعي و حد گسيختگي را يادداشت مي‌کنيم. اين نحوه انجام آزمايش اجازه ميدهد:
1) ضريب ارتجاعي در بارگذاري را ارزيابي کنيم.
2) حد ارتجاعي را بدست بياوريم.
3) تاب کششي را بدست آوريم.
4) درصد کوچک شدن مقطع را پيدا کنيم.
5) ازدياد طول نسبي گسيختگي را تعيين کنيم.
نکات زير در انجام آزمايش بايد مورد توجه قرار گيرد:
1) براي يافتن تنش متعارف در هر نقطه و رسم منحني تنش ـ تغيير شکل نسبي ميلگرد احتياج به دانستن سطح مقطع داريم. اگر ميلگردها آجدار باشند به وسيله کوليس قطر آنها را نمي‌توانيم اندازه بگيريم لذا از رابطه زير استفاده مي‌کنيم:
2) از آنجا که مي‌خواهيم ماشين، منحني نيرو ـ تغيير شکل نسبي را رسم نمايد نمونه نبايد در فکهاي ماشين بلغزد. از اين جهت براي يافتن دقيق بار گسيختگي برحسب منخني نيرو ـ تغيير شکل حتي المقدور نمونه‌هايي را به کار مي‌برند که انتهاي آنها پهن‌تر است و به تدريج باريک ميشوند و در وسط، قطر آنها يکنواخت ميشود.
3) سرعت آزمايش: منحني نيرو ـ تغيـير شکـل نسبي، تابع طرز ازدياد نيروي F ميباشد. چنانچه مقدار نيروي F با سرعت زياد شود حد گسيختگي بيشتري بدست خواهد آمد. علت اينست که اغلب اجسام در مقابل نيروهايي که در مدتي کوتاه بر آنها وارد ميشود بهتر مقاومت مينمايند و بر عکس چنانچه نيرو بتدريج زياد شود تغييرشکل نيز تدريجاً انجام شده و تاب گسيختگي کمتري بدست خواهد آمد. پس براي اينکه نتيجه آزمايش يک فلز هميشه يکسان باشد لازم است که مدت و طرز ازدياد نيروي F معلوم باشد که آزمايش کشش آيين‌نامه ASTM پنج راه را پيشنهاد ميکند که هر کدام از درجه دقت معيني برخوردار است. (رجوع شود به ASTM-E861T)
چنانچه در شرح آزمايش در بکارگيري هيچ يک از اين روش‌ها تأکيد مخصوص نشده باشد ميتوان تا نيمه تنش تسليم يا تنش گسيختگي هر کدام که کوچکتر بودند نيرو را با هر سرعتي که براي آزمايش کننده مناسب است، وارد کرد ولي پس از آن حتماً بايد سرعت در محدوده مشخص شده باشد. به همين دليل است که در قسمت دوم آزمايش از الکتروموتور استفاده مي‌کنيم.
تعيين نقطه تنش تسليم از طريق حرکت عقربه ساعت صورت ميگيرد. که اين بخش در قسمت توضيحات ماشين ارائه گرديد.
تاب گسيختگي را از تقسيم بار حداکثر وارده به نمونه بر سطح مقطع اوليه آن بدست ميآورند.
ازدياد طول نمونه را پس از گسيختگي با کنار هم قرار دادن و جور کردن دقيق دو تکه نمونه و اندازهگيري فاصله بين نشانههايي که قبلاً روي نمونه گذارده شده بود، بدست ميآورند. ازدياد طول با زياد شدن طول مبنا افزايش مييابد، به اين دليل اين ازدياد طول بصورت درصدي از طول اصلي مبنا بيان ميشود. در گزارش مقدار ازدياد طول، هم بايد درصد ازدياد طول و هم طول مبنا ذکر شود.
تعيين سطح مقطع ميله: با پهلوي هم گذاشتن نمونه گسيخته شده وجور کردن آنها و اندازهگيري قطر در کوچکترين مقطع با همان دقت اندازهگيري، قطر اوليه تعيين ميشود.
محاسبه ضريب ارتجاعي (E): در قسمت خطي منحني تنش ـ تغيير شکل نسبي ميتوان از رابطه که به قانون هوک معروف است، براي تعيين مقدار E استفاده نمود.
نتايج آزمايش بارگذاري براي فولاد ساده
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تبادل
لینک هوشمند
<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
