لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه :87
بخشی از متن مقاله
مقدمه
امروزه مطالعه و تحقیق روی رفتار سازه ها به منظور دسترسی به حداکثر ایمنی، همزمان با معیارهای در سراسر جهان رشد فزاینده ای یافته است. به طوریکه آزمایش روی تک تک اجزاء و یا ترکیبی از چند جزء یک سازه، در مقیاسهای بزرگ و واقعی، یک از مهمترین و اساسی ترین نکات مورد توجه پژوهشگران صنعت ساختمان است.
وسایل آزمایشگاهی موجود در کشور ما را ملزم می سازد که روی نمونه های با ابعاد کوچک و یا نمونه هایی با مقیاس کوچک آزمایشهایی صورت گیرد که این کار حداکثر می تواند گویای رفتار تک تک عناصر تشکیل دهندة سازه بدون در نظر گرفتن عملکرد واقعی آنها در سازة اصلی و در کنار دیگر عناصر ساختمان باشد و بررسی نحوة تاثیر بعضی از عوامل موثر بر موضوع مورد مطالعه محدود گردد.
عملکرد نمونه مورد آزمایش به نکاتی که اهم آنها به قرار زیر است، بستگی دارد:
- هندسه سازه
- اندازة سازه
- استفادة همزمان از مصالح گوناگون در کنار یکدیگر
- تاثیر نوع اتصال و پیوستگی اجزاء و مصالح به یکدیگر
لذا در هنگام آزمایش بیاد موارد فوق کاملاً مدنظر گرفته شود، تا نتایج حاصل، واقعی و با درصد بالایی قابل اعتماد باشند. به عنوان مثال، برای بررسی رفتار یک پل بایستی تنشها و تغییر شکلهای ناشی از نیروهای شامل وزن پل، تردد وسایل نقلیه، ارتعاشات، باد، تغییرات درجحه حرارت و … در نظر گرفته شوند.
شایان ذکر است، که تمامی اینها با آزمایشهای سادة کششی و فشاری، روی یک قسمت کوچک از نمونة مصالح به کار فته در یک عضو از سازة پل بدست نمی آید.
همین طور استفاده از فرمولهای محاسباتی و تعمیم آنها به نکات تازه و ناشناخته، ما را ملزم می سازد که اعضای واقعی سازه و یا در مواقعی حتی،خود سازه را تحت اثر بارهای بهره برداری مورد آزمایش قرار دهیم، تا بتوان براساس نتایج آزمایش به آگاهیهای معتبری دست یابیم.
داشتن اطلاعات دقیق و معتبر بخصو برای تولید انبوه حایز اهمت فراوان است. با توجه به مشکلات گوناگون در جوامع بشری، که صنعت ساختمان به سوی تولید انبوه روی آورده است، طرح یک عضو سازه ای با ظرفیت باربری بیش از حد لازم، علاوه بر اتلاف مصالح با ارزش ساختمانی، زیانهای اقتصادی فراوانی به دنبال خواهد داشت.
از سوی دیگر، تکیه بر آزمایشهای کلاسیک سازه ای، عدم آگاه دقیق از کارکرد هماهنگ اجزای یک سازه و به فرمولهای به دست آمده و نتایج تجربیات گذشته بسنده‌کردن، راه را برای پژوهشهای آتی و پیشرفت، مسدود خواهد کرد.
با وجود اینکه روشهای عددی مثل روش المانهای محدود، ابزار خوبی جهت مطالعه رفتار سازه های ساختمانی هستند و بسیاری از پیش بینی های طراحی، نظریات و توصیه‌ها بر پایة نتایج آنها استوار است. با وجود این، استفاده از همین روشها هم، فرضیاتی ساده کنده که گاهی دور از واقعیت اند را شامل می شود.
باتوجه به موارد مذکور، به گوشه ای از اهمیت کاربرد استفاده از آزمایشگاه سازه پی می بریم. به طوری که حتی، بسیاری از کشورهای جهان سوم مانند اندونزی، یمن، عربستان، الجزایر، تونس و سنگاپور نیز اقدام به راه اندازی چنین آزمایشگاه هایی در کشورهای خود کرده اند.
ایران در میان کشورهای در حال توسعه، نخستین کشوری بود، که پژوهشگران آن به مطالغه و پژوهش در زمینه های علمی، روی آوردند. ولی به علت کمبود امکانات و تجهیزات آزمایشگاهی، پژوهشهای در دست مطالعه، روند مطلوب را نداشته و در بسیاری از موارد به حال تعلیق درآمده اند. امروزه، برای تحقیق در زمینه های سازه ها، از دو روش بنیادی به شرح زیر که در آزمایشگاههای انجام می پذیرد، استفاده می شود:
اول : آزمایش اعضای سازه با اندازة واقعی در ماشین های آزمایشی (یونیورسال تست) با ظرفیت زیاد و ابعاد بزرگ.
دوم: آزمایش سازه با اندازه واقعی آن با استفاده از یک سیستم معادل، شامل کف قوی[1] ، قابهای بارگذاری[2] و تجهیزات تکیه گاهی[3].
در پایان، ذکر این نکته را لازم می داند که وقتی درباره اهمیت آزمایش در مقیاسهای بزرگ سخن به میان می آید معنایش این نیست، که همواره به چنین آزمایشهایی (با صرف وقت و هزینه زیاد) نیاز داریم، بلکه این گونه آزمایشگاه را وقتی تأئید نهایی مورد نیاز باشد، یا اینکه بخواهیم تئوریهای موجود را اصلاح کرده و شناخت دقیقتری از رفتار سازه به دست آوریم، انجام می دهیم.
هدف
به منظور آزمایش بر اجزای ساختمانی در اندازه های حقیقی و بزرگ و بررسی رفتار آنها، احداث آزمایشگاه سازه در مراکز علمی و دانشگاهی کشور، امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
از جمله مهمترین عناصر تشکیل دهنده یک آزمایشگاه سازه، کف قوی و قابهای استوار شده بروی آن است. هدف از پروژه مورد بحث در این گزرش طرح یک کف قوی و سازه های مربوط به آن و همچنین تحقیق بر روی مصالح جهت ساختن این گونه کف قوی است که ایجاد یک آزمایشگاه سازه مجهز را توصیه می نماید.
فصل اول
معرفی کفهای قوی و ملحقات آن
1-1- مقدمه
آزمایشگاههای تحقیقاتی سازه که در اغلب کشورهای جهان ساخته شده، دارای امکانات گوناگون و پیشرفته ای هستند. این آزمایشگاه ها، برای تحقیق و مطالعه پژوهشگران تسهیلات لازم را فراهم می آورند و حصول نتایج مطمئن و واقعی را ممکن می سازند. از جمله تجهیزات ضروری برای مجهز ساختن و راه اندازی آزمایشگاه سازه عبارتند از:
- کف قوی
- دیوار قوی[4]
- قابهای بارگذاری
- ماشینهای آزمایشی (یونیورسال تست)
- تجهیزات تکیه گاهی
- سیستم های کنترل کامپیوتری
- سیستمهای هیدرولیکی و جکها
با بررسیهای انجام شده از مراکز علمی و تحقیقاتی کشور، مشخص شد که در کشور ما نه تنها برای آزمایش خود سازه، بلکه حتی برای آزمایش اعضای آن در اندازه واقعی خود، آزمایشگاهی وجود ندارد و احساس می شود که برای فراهم نمودن زمینه های جدید تحقیقاتی وجود آزمایشگاههای سازه لازم و ضروری است، و گام اول در راه ایجاد چنین آزمایشگاهی، باید در جهت داشتن یک کف قوی و مناسب باشد، تا بتواند نیازهای پژوهشگران را از نظر ابعاد و ظرفیتهای بارگذاری گوناگون تأمین کند.
این فصل به معرفی انواع کفهای قوی، قابهای بارگذاری و مثالی از یک آزمایشگاه سازه می پردازد.
1-2- خلاصه ای از پیشرفتهای جهانی در این زمینه
برای انجام دادن مطالعه و تحقیق روی رفتار سازها و عملکرد اجزای آنها، اصولاً‌دو روش موجود است.
روش اول، کارهای آزمایشگاهی و روش دوم، کارهای تحلیلی و آنالیتیکی است. در روش آزمایشگاهی، مقیاس اجزای سازه تعیین و ساخته می‌شوند و پس از پیوستن آنها به هم و ایجاد سازه های موردنظر، سازه ها تحت انواع بارگذاریها و حالات تکیه گاهی مورد آزمایش قرار می گیرند و سرانجام نتایج با رفتار واقعی سازه ها تصحیح می‌شوند.
در روش تحلیلی از فرمول های خالص ریاضی حاصل از پدیده های فیزیکی مدل شده جهت یک آنالیز عددی به کمک کامپیوتر استفاده می شود.
امروزه آزمایشگاه های تحقیقاتی سازه که در اغلب کشورهای جهان ساخته می شوند دارای امکانات گوناگون پیشرفته ای هستند. مثلاً آزمایشگاه بزرگی که برای دانشگاه شهر سرپونگ[5] در کشور اندونزی تاسیس شده است. دارای امکانات متعددی برای آزمایش روی مصالح، اجزاء سازه، و سازه‌های واقعی است. در این آزمایشگاه که مساحت ساختمان آن بالغ بر 8800 مترمربع است. یک کف قوی بتن آرمه به ابعاد 40 متر در 40 متر (1600 مترمربع) ساخته شده است. در این آزمایشگاه علاوه بر قابهای بارگیذاری نصب شده روی کف قوی با ظرفیت باربری KN 4000، تجهیزات دیگری نیز ساخته شده است که قسمتهای مختلف آن به شرح زیر است:
- آزمایشگاه ماشینهای کوچک آزمایشگاهی
- آزمایشگاه دستگاههای آزمایشی استاندارد
- آزمایشگاه دستگاههای آزمایشی استاتیکی
- آزمایشگاه تست‌های غیرتخریبی NDT
- آزمایشگاه ماشینهای تشدید
- آزمایشگاه اندازه‌گیری وارفتگی و افت مصالح
- آزمایشگاه اشعه ایکس و ایزوتوپ
- آزمایشگاه متالوگرافی و عکسبرداری
- کارگاههای جوشکاری، مکانیکی و الکترونیکی
کلیه این قسمتها دارای سیستم تغذیه روغن هیدرولیک تحت فشار مرکزی است. در ضمن یک سیستم کامپیوتری مرکزی تمام عملیاتی را که انجام می‌گیرد در کنترل دارد.
همین‌طور در آزمایشگاه سازه دانشگاه شهر بوخوم[6] در آلمان، یک کف قوی به مساحت 300 متر مربع وجود دارد که قادر است ستونهای تا ارتفاع 10 متر را زیر بار فشاری MN 20 و یا بار کششی MN 10 و یا تحت بار دینامیکی MN8+ قرار دهد.
*** متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است ***
دانلود مقاله کامل درباره آزمایشهای مختلف بر روی سازه ها
