تازه های عمران و معماری بروزترین مطالب مهندسی عمران و معماری
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
اثر جسم های ترکیب کننده سیمان: 1- اثر آهک: این ماده هنگامی که به صورت (سه کلسیم سیلیکات ) 3CaOSiO2 یا C3S در ترکیبات سیمان زیاد باشد، در روزهای نخستین مقاومت سیمان را افزایش می دهد ، در افزایش ماده فوق پایداری در مقابل آب های سولفات دار را کم می کند و هنگام گرفتن ملات، سیمان گرمای زیادی تولید می کند. 2- اثر اکسید آهن و اکسید آلو مینیم: این ماده تشکیل ترکیبی بنام اکسید آلومینیم C3A و اگر آهن باشد C4AF بوجود می آید. اکسید آلومینیم C3A 3CaO اکسید آهنC4AF (4Ca . Al2O3 . Fe2O3) اثر C3A و C4AFبر روی خواص سیمان: 1- سیمان های با اکسید آهن زیاد، کند گیر تر است و اکسید آهن زیاد رنگ سیمان را تیره می کند 2- در مورد سیمان های سفید اکسید آهن وجود ندارد 3- اثر اکسید آلومینیم بر سیمان این است که گیرش آن را سریع می کند 4- ملات های سیمانی که اکسید الومینیم آن زیاد باشد گرمای زیاد تولید می کند 5- چنانچه ترکیب C4AF جایگزین C3S شود پایداری ملات سیمان در برابر آب دریا و آب های سولفاته زیاد می شود و هنگام گرفتن ملات گرمای کم تولید می کند. 3- اثر اکسید منیزیم MgO: اکسید منیزیم در آب حل نمی شود و نقش گداز آور دارد و هرچقدر کمتر است زیرا با سیمان ترکیب نمی شود و به صورت آزاد باقی می ماند ودر مجاورت سیمان شکفته و ورم می کند، از این رو از 5% وزن سیمان بیشتر نباید باشد، در نهایت زیاد شدن MgO از جمع شدن ملات سیمان در هنگام گرفتن می کاهد. 4- اثر قلیائی سدیمNa بر روی سیمان: چون وجود این عنصر گرفتن سیمان را دشوار می کند و اثر سوء بر روی سیمان می گزارد، مقدار آن نباید از 1% بیشتر باشد. تعریف بتن: استخوان بندی است از دانه های سنگ که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را پوشانده و آنها را به هم می چسباند. سیمان باربد: استخوان بندی است که از سنگ دانه بندی شده به کمترین جای خالی که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را اندود کرده و جاهای خالی استخوان بندی سنگی را پر کرده و دانه های سنگ را به همدیگر چسبانده باشد. کیفیت بتن به عوامل زیر بستگی دارد: جنس سیمان و اندازه آن در ساختن بتن جنس آب و اندازه آن در ساختن بتن جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن ساختن، ریختن، عمل آوردن و حفظ کردن بتن عمر بتن( 3 ، 7 ، 28 ،91) بر حسب روز انواع سیمان: 1- سیمان زود گیر : خواص آن : ایجاد حرارت زیاد و زود گیری آن این سیمان، سیمان پرتلندی است که آلومینیاتش یا اکسید آلومینیم آن زیاد است و وجود اکسید آلومینیم باعث سریع گرفتن آن می شود و در بتن ریزی هایی که در زیر آبند و در جاهایی که لازم است بتن زود بگیرد استفاده می شود. 2- سیمان دیر گیر: بر عکس سیمان زود گیر ، گیرایی آن دیر است و در این نوع سیمان Fe2O3 اکسید آهن زیاد می باشد و در محل هایی استفاده می شود که بخواهند زمان گیرش آن کم باشد، نظیر بتن ریزی در مکانهای گرم یا بتن با حجم زیاد. 3- سیمان ضد سولفاته: این نوع سیمان در مقابل اثرات یون سولفاتSO4-2 که اصطلاحا" این سیمان با نام سیمان تیپ 5V نوشته می شود و یا ضد سولفات. این نوع سیمان در زمینهایی که خاصیت سولفات دارد استفاده می شود(در محل هایی که زمین گچ دارد). 4- سیمان های رنگی: برای ساختن سیمان های رنگی با کلنگر سیمان سفید 5 تا10% رنگش رنگ های معدنی یا نرمه سنگ های رنگی آسیاب می کنند . با سیمان پرتلند می شود تنها سیمان های رنگ سرخ، قهوه ای و سیاه ساخت. سیمان های رنگ دیگر را با سیمان سفید می سازند. 5- سیمان سفید: سیمان پرتلند سفید مانند سیمان پرتلند ساخته می شود و در نماسازی بیرون بناها و رومالی جاهای نمناک مانند گرمابه ها و آبریز ها و در آجر و موزاییک و کاربری ساختمانی زینتی استفاده می شود. آهن در کلسیم آلومینات ضریب رنگ سیمان پرتلند را تیره می کند، اگر مواد خام سیمان پرتلند آهن نداشته باشد ویا آهن آن را از مواد خام گرفته باشند رنگ سیمان پرتلند سفید می شود. 6- سیمان برقی: یک نوع سیمان زود گیر است و ترکیبات آن عبارتند از: 10% اکسید آهن 40% CaO Fe2O3 سنگ آهک 10% سیلیس 40% Al2O3 SiO2 خاک رس 7- سیمان طبیعی: (تراس ، پوزلان) سیمان های طبیعی خاکسترها، پوکه سنگ ها، کفسنگهای آتشفشانی هستند که سیلیس شان بلوری نیست. گردشان با دوغاب آهک ترکیب می شود در هوا و در هوا یا زیر آب سفت و سخت می شوند 8- سیمان ورم کن:آلومینات و سولفاتش از سیمان پرتلند بیشتر است ، از این رو ملاتش هنگام گرفتن ورم می کند. اندازه سیمان در بتن: کمترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا بپوشاند. بیشترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا پوشانده و بیشترین جاهای خالی میان سنگ دانه ها را پر کند. اندازه سیمان در بتن به کیلو گرم در مترمکعب بتن ساخته شده داده می شود. بسته به اندازه سیمان بتن ، سه نوع سیمان ساخته می شود: بتن کم مایه: با 100تا 150 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن بتن میان مایه: با150 تا250 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن بتن پر مایه: با 250تا 400 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن تذکر:برای اینکه سیمان در بتن زنگ نزند باید سیمان بتن فولادی دست کم 240 کیلوگرم در متر مکعب بتن در نظر گرفته شود. جنس آب در بتن و اندازه آن: آبی که در ساختن بتن مصرف می شود باید آشامیدنی باشد و دارای جسم هایی که به بتن آسیب برساند نباشد. گند آبها، پسابها، فاضلاب شهر ها، آب مردابها و این قبیل آب ها را نباید در ساخت بتن مصرف کرد. اندازه آب در بتن به عوامل زیر بستگی دارد: 1- شل و سفت بودن بتن 2- درشتی سنگ دانه ها 3- نمناکی سنگ دانه ها 4- زبری رویه سنگ دانه ها 5- شکل سنگ دانه ها 6- گرما و خشکی هوا هنگام ساختن بتن اندازه آبی که در ساختن بتن مصرف می شود به دو طریق لحاظ می شود: 1- به وزن جسم های جامد بتن (سیمان وسنگ) 2- به وزن سیمان بتن تذکر: هرچه در ساختن بتن بیشتر آب مصرف شود تاب بتن کاهش می یابد پس آب زیاد تاب بتن را کم می کند. 1- برای بتن های خمیری: w/c = 0.6 2- برای بتن های با ضخامت کم: w/c =0.7 که برای آسانی جابجایی بتن از این نسبت استفاده می شود. 3- برای آبهای آلوده باید : w/c = 0.5 باشد زیرا آب های آلوده باعث فاسد شدن و از کیفیت افتادن سیمان می شود. 4- برای سیمان های پر مایع : w/c =0.55 باید باشد. *جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن: سنگی که در ساختن بتن مصرف می شود باید: 1- سالم باشد 2- پوسیده نباشد 3- در برابر اثرهای جوی مقاومت کند 4- آب در آن اثر شیمیایی و فیزیکی ایجاد نکند (با آب ترکیب نشود) 5- درجه سختی آن کمتر از 3 نباشد 6- پوکه نباشد و وزن فضایی آن بیش از 1.5t/m3 باشد 7- تاب فشاری آن از 10N/m3 کمتر نباشد. 8- اگر بتن زیر اثر مکانیکی باشد، مانند بتن راه باید تاب ضربه ای سنگ زیاد باشد و کم ساییده شود. * دانه بندی سنگ بتن: 1- بتن ضخیم یا ضمخت: دانه سنگ به درشتی یا قطر 63mm 2- بتن فولادی : دانه سنگ به درشتی یا قطر 15mm تا31mm 3- بتن نازک: دانه سنگ به درشتی یا قطر 16mm 4- ملات بنایی: دانه سنگ به درشتی یا قطر8mm 5- ملات درز پرکن و بند کشی: دانه سنگ به درشتی یا قطر1mmتا3mm 6- بتن در سد سازی : درشتی سنگ تا قطر 250mm نیز در آن مصرف می شود * نکات اساسی در ساخت بتن: 1- در ساختن بتن بایستی دانه ها درشت و ریز باشد تا مقاومت بتن افزایش یابد 2- بتن باید دانه های ریز از 0.02mmداشته باشد این دانه ها در ساخت بتن مانند ساچمه عمل می کنند. 3- برای آنکه روئیه بتن نازک و بتن دارای نمای یکپارچه شود و درزها تخته شوندبایستی در ساخت آن از دانه های ریز استفاده کرد. 4- در بتن ریزی که با سنگ شکفته استفاده می شود بایستی گرد سنگ یا گرد آهک شکفته یا بهتر از آنها گرد تراسص یا پوزلان ( که قطرش 0.02 میلیمتر است ) به مصرف برسد. 5- در ساختن بتن اگر سنگ ها با دانه های ریز زیاد استفاده شوند به آب بیشتری نیاز خواهیم داشت . *روشهای ساخت بتن و نحوه تولید، انتقال(حمل) با ماشین آلات: الف) بتن سازی بادست: در صورتی که دستگاه بتن ساز فراهم نباشد و حجم بتن ریزی کم باشد با دست می توان بتن را آماده نمود، به این ترتیب که شن و ماسه را به نسبت مناسب با سیمان ترکیب نموده و با اضافه نمودن مقدار آب مناسب به آن بتن را تهیه می کنید. محلی که برای ساخت بتن انتخاب می شود بایستی مرطوب و تمیز باشد و مخلوط نمودن دانه ها می بایست توسط پیمانه صورت گیرد و قبل از ساختن بتن باید دانه های سنگ را مرطوب نمود و در هنگام ساختن بتن باید آنها را بهم بزنید تا مخلوطی همگن داشته باشید. ب) بتن سازی بوسیله دستگاه: بتن سازهایی که توسط آن بتن را می سازند به سه دسته تقسیم می شوند: 1- بتن سازهایی که توسط یدک کش حمل می شوند(بتنیر): از لحاظ حجم با ظرفیتهای مختلف در بازار وجود دارند که ظرفیت آنها براساس لیتر به ترتیب زیر می باشد: 150لیتر،250لیتر، 500 لیتر،750 لیتر،1500 لیتر. 2- تراک میکسر: این گونه دستگاه برای حمل بتن به کار گرفته می شود و بر روی کامیون قرار دارد ، بتن را به صورت نیمه آماده یا مصالح اولیه در تراک میکسر ریخته تا در راه مخلوط شده و آماده جهت بتن ریزی گردد. تذکر: فاصله زمانی از زمان مخلوط شدن تا موقع استفاده بتن نباید بیش از 2 ساعت باشد 3- بتن ریزی توسط دستگاه مرکزی بتن یا بچینگ پلنت(کارخانه مخلوط کننده): طرز کار این دستگاه آن است که مصالح را پای کار آماده نموده و توسط تسمه نقاله حمل و جابجا و به نسبت مناسب در دستگاه می ریزند این نسبت در دستگاه های پیشرفته به صورت اتوماتیک صورت می گیرد. * جابجایی و حمل بتن: جهت حمل و جابجایی بتن باید دقت شود که دانه ها از هم جدا نشوند و نکات زیر بایستی رعایت گردد: 1- حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا گیرش نشود و خشک نگردد. 2- دانه های شن و ماسه از هم جدا نگردد و شیره سیمان از آن خارج نشود. 3- بایستی طوری برنامه ریزی شود که در کار بتن ریزی وقفه ای ایجاد نشود. 4- در حمل بتن در راه های دور به آن افزونه های دیگر اضافه می کنند که البته این عمل مقاومت بتن را کاهش میدهد. * روشهای حمل بتن ریزی توسط دستگاه در کارگاه ساختمانی: 1) حمل بتن توسط چرخ دستی، فرغون، زنبه یا دامپر 2) توسط ترک میکسر 3) جرثقیل و بونکر 4) پمپ بتن تذکر:اگر بتن ریزی با دست صورت گیرد ، ارتفاع بتن ریزی از 1.5m بیشتر باشد . * بتن ریزی در هوای گرم: به علت اینکه بتن ریزی در هوای گرم به آب بیشتری نیاز دارد و پس از ریختن بتن و تبخیر سریع به علت گرمی هوا در بتن ترک ایجاد می شود و به همین علت افت بتن بیشتر خواهد بود به همین منظور برای پایین نگه داشتن درجه گرمای مصالح مصرفی را بایستی پایین نگه داشت و به همین منظور بایستی آب مصرفی راخنک نمود یا توسط ایجاد سایبان بر رویه دستگاه بتن ساز از بالا رفتن درجه حرارت جلوگیری به عمل آید یا اینکه بتن ریزی را بجای روز در شب انجام دهیم ، و همچنین قالب های محل هایی را که می خواهیم بتن ریزی کنیم قبل از شروع آب پاشیده و تبخیر آب درجه حرارت محیط را کم می کند. و در مواقع گرما حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا از گیرش آن جلو گیری به عمل آید و پس از بتن ریزی باید سطح آن را با گونی و یا وسیله دیگری پوشاند تا از تبخیر سریع آب و نتیجتا" از ترک خوردن جلو گیری به عمل آید. در ضمن می توان از محلول کندگیرکن نیز استفاده کرد. درجه حرارت بتن ریزی حداکثر 35درجه سانتی گراد می باشد. *بتن ریزی در هوای سرد: در بتن ریزی در هوای سرد بایستی مراقبت هایی به خصوص صورت گیرد چنانچه درجه حرارت از 5درجه سانتی گراد کمتر باشد بایستی مراقبت های زیر صورت گیرد: 1- گرم کردن مصالح 2- گرم کردن آب (توسط پیش گرم کن تا 80 درجه سانتی گراد) 3- کاربرد سیمان زود گیر یا محلول هایی که تسریع به عمل آورد. البته ناگفته نماند که این محلول ها در مقاومت بتن اثر منفی دارد 4- در بتن ریزی روی زمین های یخ زده قبل از بتن ریزی بایستی یخ هارا ذوب نموده و بعدا بتن ریزی نمایند. *مراقبت هایی که از بتن در دوران گیرش آن صورت می گیرد: در موقعی که بتن در حال گرفتن است بایستی مراقبت های لازم برای جلو گیری از یخ زدگی انجام شود بدین منظور در زمستان تا زمانی که مقاومت بتن به مقدار لازم نرسیده است نبایستی به آن باری اعمال کرد. همچنین بایستی سطوح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم. بهترین روش مراقبت در هوای سرد ، روش بخار دادن است زیرا این عمل باعث می شود که آب بتن تبخیر نشود. از ترک خوردگی جلو گیری می شود و گیرش آن سریع است . پس از بخار دادن بایستی سطح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم . *آب بندی بتن: برای آب بندی بتن می توان از محلول هایی که از نفوذ آب به داخل بتن جلو گیری می کنند استفاده کرد. این مواد با نام های مختلف در بازار موجود است که یکی از انواع آن سیکا (SIKA) نام دارد. *تعمیر کاری بتن: پس از برداشتن قالب معمولا سطح بتن ناصاف و در بعضی جاها کرمو می باشد بنابراین جاهای ناصاف را بایستی به مناسبت صیقلی و جاهای کرمو را با ملات پر کرد. اندود ماسه سیمان جهت پر کردن به ضخامت یک سانتی متر بیشتر می باشد. *عمل آوردن بتن: منظور از عمل آوردن بتن مراقبت هایی است که پس از عمل بتن ریزی و در زمان گرفتن بتن بایستی صورت گیرد و منظور از مراقبت شرایط مناسب محیط برای رسیدن بتن به نهایت است. این مراقبت ها ممکن است حفظ گرمای مناسب برای محیط ویا مرطوب نگه داشتن سطح بتن باشد. بدین منظور حد اقل بایستی سطح بتن را تا 12روز مرطوب نگه داشت. *روشهای مرطوب نگه داشتن بتن: 1- پاشیدن آب بر روی بتن 2- پو شاندن سطح بتن با گونی و یا برزنت 3- پوشش بتن با پوشال یا غیره و حفظ رطوبت آن برای جلو گیری از تبخیر آب از لوله های پلاستیکی یا نایلون و یا مواد مخصوص که برای آب بندی است استفاده می شود. *وصله نمودن بتن: درموقع وصله نمودن بتن با بتن قدیم ضمن آنکه باید بتن قدیم را مرطوب کرد، بایستی میله گردها را به اندازه کافی روی هم قرار داد ((اورلپ)(OVERLOP)) و پس از آن قالب بندی و بتن ریزی نمود. آشنایی باآزمایش های مختلف کارگاهی وسایل موردنیاز جهت کنترل کیفیت بتن: 1- آزمایش افت بتن یا اسلامپ تست (slump test ) : برای آزمایش حد روانی بتن انجام می گیرد ومقدار مجاز آن توسط طراح بتن و یا مشاور به پیمانکار اعلام می گردد . 2-آزمایش مقامت فشاری بتن : جهت تعیین آزمایش بتن ، بتن را به درون قالب هایی به شکل مکعب مستطیل یا مکعب بیضی ریخته وپس از ریختن آن توسط میله هایی ویبره نموده وآن را در آب نگهداری نموده وپس از هفت یا چهارده یا بیست وهشت روزبا آزمایش مقاومت آن بدست می آید . افزودنیه
انواع سیمان تولیدی
![]()
پل یک سازه است که برای عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود.پلهای متحرک نیز جهت عبور کشتیها و قایقهای بلند از زیر آنها ساخته شده است. تاریخچه پل ایجاد گدرگاهها وپلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند.
طبقه بندی پلها: پلها را می توان ازنقطه نظرهای مختلف طبقه بندی نمود:
![]() مهندسی پل
پل آکاشی کایکو یک پل معلق 3 دهانه است که بر روی تنگه آکاشی احداث شده است و شهر مایکو در کبه را به شهر ماتسوهو در جزیره اواجی متصل میکند. در طرح اولیه پل قرار بر این بوده که سیستم حمل و نقل ریلی نیز وجود داشته باشد اما در سال 1985 دولت تصمیم گرفت که این سیستم را حذف کرده و این پل صرفا کاربری یک ازادراه را داشته باشد.در ماه آوریل سال 1985 مطالعات مقدماتی آغاز شد و پس از مطالعات فراوان کار ساخت پل عملا از سال 1988 شروع شد و عملیات ساخت آن 10 سال به طول انجامید. پل آکاشی طولانی ترین پل معلق جهان میباشد که طول دهانه اصلی آن از پل هامبر واقع در انگلستان 581 متر بلندتر است.اگر چه در طرح مقدماتی طول کلی پل 3910 متر بوده ولی این طول در اثر زلزله شدید هانشین که در ژانویه سال 1995 رخ داد به میزان یک متر افزایش پیدا کرده است. شرایط محیطی محل ساخت و مشخصات طراحی عرض تنگه : 4 کیلومتر عمیق ترین قسمت تنگه :110 متر حداکثر سرعت جریان آب : 4.5 متر بر ثانیه حداکثر سرعت باد : 46 متر بر ثانیه نوع پل : معلق ترکیب : 3 دهانه با سیستم خرپایی طول : 3911 متر طول دهانه ها : 960+1991+960 متر سرعت باد جهت طراحی تیرها : 60 متر بر ثانیه برجها : 67 متر بر ثانیه ارتفاع سطح جاده در دهانه اصلی : 97 متر مقادیر فولاد بکار رفته برجها : 4620 تن کابلها : 57700 تن خرپاها : 89300 تن شرایط محیطی تنگه آگاشی که خلیج اوزاکا و هاریماندا را به هم متصل میکند 4 کیلومتر عرض دارد . عمیق ترین منطقه ای که پل از روی آن عبور میکند 110 متر عمق دارد و سرعت جریان اب در آن 4.5 متر بر ثانیه میباشد.این تنگه از دوران قیم نیز یکی از مهمترین مسیر های آبی بوده و در حال حاضر هر روز 1400 کشتی و شناور از این تنگه عبور میکند و جهت تامین حداکثر ایمنی برای عبور این ترافیک آبی مسیری به عرض 1500 متر در نظر گرفته شده است . در حین عملیات مطالعاتی شرایط پیش بینی نشده دشواری ایجاد شد از جمله آنها وجود جریان قوی آب در مناطق عمیق این تنگه بود که کار غواصان را برای مطالعه بستر دریا با سختیهای زیادی روبرو کرد . مطالعات طراحی عامل اصلی در طراحی پلهای معلق طول دهانه اصلی اینگونه پلها میباشد قبل از طراحی پل آکاشی طولانی ترین پل معلق ساخته شده در ژاپن دارای دهانه اصلی به طول 1000 متر بوده که طول دهانه اصلی این پل دو برابر آن میباشد. زمانیکه طول دهانه اصلی افزایش پیدا میکند اثر منفی نیروی باد بر روی ان افزایش یافته و تامین پایداری دینامیکی پل شرط اصلی طراحی آن خواهد بود. جهت بررسی پایداری دینامیکی این پل یک مدل 1/100 از آن ساخته شد ودر تونل بادی با سرعت 80 متر بر ثانیه قرار گرفت. جهت طراحی این پل در برابر زلزله دو حالت مختلف در نظر گرفته شده است : 1- زلزله ای به بزرگی 8.5 ریشتر که کانون آن در 150 کیلومتری محل پل باشد 2- زلزله ای با دوره بازگشت 150 ساله که در 300 کیلومتری محل پل به وقوع بپیوندد. زلزله بزرگ هانشین که توسط یک گسل فعال رخ داد زلزله ای به بزرگی 7.2 ریشتر بود. فونداسیون برجهای اصلی فونداسیون برجها وزن 12000 تنی پل را به زمین منتقل میکند این بستر که در عمق 60 متری از سطح اب قرار گرفته توسط یک سری گریدرهای مخصوص حفر شده است. به دلیل وجود عوامل گوناگونی مانند جریانهای قوی در اعماق اب عمق زیاد آب و امواج ناشی از فعالیت گریدرها در عمق 60 متری از یک سری سیستمهای هوشمند که از راه دور کنترل میشوند استفاده شده است . در نهایت عملیات حفاری با یک تلرانس 10 سانتیمتری جهت تعبیه قالب های مخصوص خاتمه پیدا کرد. دلیل اصلی ساخت این قالبها به صورت دایره ای این بوده که جریانهای قوی موجود در منطقه عملیات جابجایی و نصب انها را با دشواری موجه نکند . مشخصات فونداسیون برجها ارتفاع : 70 متر قطر : 80 متر فولاد مصرفی : 15200 تن بتن مصرفی : 355000 تن تکیه گاه ها جهت استقرار تکیه گاه های کابل های پل در ساحل تنگه آکاشی نیاز به انجام یک سری اصلاحات در ساحل وجود داشت . تکیه گاه اول در ساحل کبه با استفاده از روش ساخت دیوارهای زیرزمینی ساخته شده است و فونداسیون آن یک فونداسیون بتنی به 85 متر و ارتفاع 63.5 متر میباشد که بزرگترین فونداسیون تکیه گاهی ساخته شده است. تکیه گاه دوم توسط یک دیوار حائل با روش فونئاسیونهای مسقل ساخته شده است . ترکیب اصلی تکیه گاه ها که کابلهای کششی را مهار میکند از نوعی بتن خاص با کاربری فوق العاده بالا ساخته شده است که تراکم بالایی داشته و باعث افزایش دوام بتن و کاهش زمان بتن ریزی میشود. مشخصات تکیه گاه ها تکیه گاه اول نوع : دیواره های دوبل بتن آرمه حجم بتن ریزی فونداسیون : 232600 متر مکعب حجم بتن ریزی بدنه اصلی : 350000 تن تکیه گاه دوم نوع : فونداسیون مستقل حجم بتن ریزی بدنه اصلی : 370000 تن برج ها تکیه گاه های فوقانی برجها وظیفه انتقال 100000 تن وزن پل به فونداسیونها را به عهده دارد. برجها هر کدام به 30 قطعه افقی تقسیم شده اند که هر یک از آنها شامل 3 بلوک به وزن 160 تن میباشد . یکی از نکات مهم در طراحی این برجها ارتفاع 300 متری آنها ست که تقریبا با برج معروف توکیو برابری میکند و در نتیجه به شدت تحت تاثیر نیروی باد قرا میگیرد. برای حل این مشکل مهندسین مقطع عرضی این برجها را به شکل صلیب طراحی کرده اندو برای کاهش اثرات پیچشی نیروی باد از یک سری میراگرهای خاص استفاده کردند. این میراگرها هر کدام 10 تن وزن دارند و 20 عدد از آنها در قطعات هفدهم - هجدهم و بیست و یکم از 30 قطعه اصلی قرار گرفته اند. کابلها هر یک از کابل ها از 290 رشته تشکیل شده و هر کدام از این 290 رشته شامل 127 وایر میباشد هر کدام از این وایرها از نوعی فولاد کششی ضد زنگ به قطر 5.28 میلیمتر ساخته شده است . شکل خارجی این رشته ها 6 ضلعی بوده و به روش پیش تنیده در کارخانه تهیه شده است . یکی از برترین تکنولوژیهایی که در حین ساخت به آن دست پیدا شد تهیه وایر هایی با تنش کششی بالا بود. مقدار تنش کششی هر یک از این وایرها در ابتدا 160 کیلوگرم بر میلیمتر مربع بود که به مقدار 180 کیلو گرم بر میلیمتر مربع رسانده شد . همین مقدار بسیار ناچیز در افزایش تنش کششی مجاز باعث شد که در هر طرف پل از یک کابل به جای دو کابل استفاده شود و در نتیجه وزن کلی پل کاهش پیدا کرده ونصب کابلها نیز اسانتر انجام شود. کل طول وایرهایی که استفاده شده 300000 کیلوتر بوده که با این مقدار میتوان 7.5 بار کره زمین را دور زد . مشخصات کابلها روش ساخت : روش پیش تنیدگی میزان انحنا : 1/10 ظرفیت باربری مجاز هر کابل : 62500 تن ظرفیت باربری مجاز هر یک از کابلهای اویزان : 560 تن نوع فولاد بکار رفته : فولاد ضد زنگ با مقاوت بالا تنش کششی مجاز هر وایر : 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع قطر هر کابل : 1122 میلیمتر طول هر کابل : 4071-4074 متر وزن فولاد بکار رفته کابل های اصلی : 50500 ت کابل های اویزان : 7200 تن اولین مرحله جهت نصب کابل نصب یک طناب از جنس پلی امید با وزن سبک و مقاومت کششی بالا بود که برای جلوگیری از ترافیک آبی از یک هلیکوپتر استفده شد شاه تیرها مقدار 90000 تن فولاد در ساخت شاهتیرها بکار رفته است.استفاده از فولاد با مقاومت کششی بالا باعث شده که شاهتیرها در عین مقاوم بودن بسیار سبک و انعطاف پذیر باشند و در نتیجه از نظر اقتصادی نیز به صرفه هستند. ساخت شاهتیرها توسط تیر ورق انجام گرفته و مراحل نصب آن در محل توسط یک جرثقیل متحرک انجام شده است . این تیر ورق ها در محل کارخانه ساخته شده و سپس به محل حمل شده است . برای کاهش اثرات پیچشی نیروی باد از یک سری صفحات پایدار کننده استفاده شده است که این صفحات جریان باد را هدایت کرده و باعث کاهش اثرات منفی نیروی باد بر شاهتیرها شده وبین فشار باد در بالا و پایین سطح پل توزن ایجاد میکند.این پایدارکننده ها قبلا در تونل بدا مورد ازمایش قرار گرفته و قابلیت های آن به اثابت رسیده است. مشخصات شاهتیرها میزان انعطاف پذیری به سمت بالا : 8 متر به سمت پایین : 5 متر به صورت افقی : 27 متر مقدار انقباض و انبساط : 145 سانتیمتر ![]()
![]() Hydrology
Water covers 70% of the Earth's surface. History of hydrology Hydrologic cycle Branches of hydrology [edit] Hydrologic prediction Statistical hydrology Hydrologic modeling Hydrologic transport Applications of hydrology References ![]() معرفی مهندسی عمران Civil Engineering 1- مقدمه: مجموعه مهندسی عمران یا رشته عمران یكی از رشته­های پر اهمیت و جذاب در مجموعه رشته­های آزمون سراسری است كه داوطلب در گروه آزمایشی علوم ریاضی و فنی می­تواند آن را انتخاب كند. پیشرفت سریع جوامع و نیازهای روز افزون آنها به انجام طرحهای مختلف عمرانی از یك طرف و رشد و توسعه علوم مختلف از طرف دیگر، ایجاب می­نماید تا با یك برنامه ریزی صحیح و همه جانبه و پرورش استعدادهای جوان و نیز استفاده بهینه از ابزار و امكانات موجود در جامعه ، گامی بلند در جهت ترقی و تعالی جامعه برداشته شود. 2- اهمیت و ضرورت: سرپناه از نیازهای اساسی و اولیه نوع بشر است که در دوره­های مختلف زندگی او بصورتهای مختلفی به این نیاز پاسخ داده شده است. انسانهای اولیه از غارها که بصورت طبیعی ساخته پدیده­های زمین شناسی بودند استفاده می­کردند. ولی آیا انسان بلند پرواز که همواره سعی در بدست آوردن و رام کردن طبیعت دارد، می­توانست به این مکانهای محدود و بی روح بسنده کند؟ انسانها با بکارگیری ابزارهای دست ساز خود و استفاده از منابعی که طبیعت در اختیار آنها قرار می­داد، اقدام به ساخت محلی برای زندگی خود کردند. با پیدایش اولین سرپناه دست ساز بشر پایه و اساس مهندسی عمران بوجود آمد. با بزرگتر شدن جوامع و نیاز آنها به سرپناههای بزرگتر، و تلاش بشر در جهت مهار و رام کردن طبیعت در جهت رفع نیازهای خود همانند ساختن سدها و پلها و ... رفته رفته نقش مهندسی عمران در زندگی بشر پررنگ و پررنگتر شد. پیشرفتهای بزرگی که امروزه شاهد آن هستیم در سایه آرامش و ایمنی ایجاد شده توسط مهندسی عمران حاصل گردیده­است. مهار قهر طبیعت همانند سیل و زلزله و طوفانهای وحشتناک، هدیه­هایی هستند که مهندسی عمران به جامعه امروزی عطا کرده است. از طرف دیگر راههای ارتباطی که همچون شریانهای حیاتی جامعه هستند، سدهای عظیمی که برق را به ارمغان می­آورند، تونلهایی که دل کوهها را می­شکافند و ... همگی شواهدی بر اهمیت این رشته مهندسی دارند. در زبان انگلیسی به مهندسی عمران Civil Engineering اطلاق میشود که Civil به معنی تمدن و از همان ریشه کلمه Civilization است. پس میتوان نتیجه گرفت همانطور که از اسم این رشته پیداست، مهندسی عمران یعنی مهندسی تمدن! و تقریبا بیش از سایر رشته­های مهندسی به جامعه نزدیکتر است. 3- تفاوت مدرک و شغل مهندس عمران: ذکر این نکته ضروری است که مهندسی عمران، یک مدرک تحصیلی است که به فرد پس از تحصیل در دانشگاه اعطا میشود، ولی به عنوان شغل به حساب نمی­آید. بلکه بدلیل گسترده بودن حوضه فعالیت دانش آموختگان این رشته، شغلهایی که یک مهندسی عمران میتواند داشته باشد بصورتهای مختلفی طبقه­بندی می­شوند. یک مهندس عمران می­تواند در حوضه پیمانکاری، مشاوره، نظارت و یا اگر دقیقتر به موضوع بنگریم در قسمتهای ساختمان سازی، سدسازی، راه سازی، پالایشگاه و سازههای صنعتی، مدیریت ساخت، سازه­های دریایی و ... فعالیت داشته باشد که سعی خواهم کرد در ادامه مطلب توضیحات بیشتری را در این مورد ارائه نمایم. رشته عمران در کشور ایران در مقاطع کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترا تدریس می­شود و امکان گرفتن مدرک در هرکدام از مقاطع برای دانشجویان ایرانی وجود دارد. با بالارفتن سطح تحصیلی، بدلیل گسترده بودن زیر مجموعه­ها، زمینه فعالیت محدود و بصورت تخصصی درمی­آید، برای مثال یک دانشجو در دوره کارشناسی عمران، بصورت ضمنی تمام دروس زیر مجموعه­های مختلف را مطالعه میکند و تقریبا با تمام زیر مجموعه­ها بصورت محدودی آشنا می­شود ولی در دوره­های بالاتر فقط یکی از زمینه­ها مورد مطالعه دقیقتر قرار میگیرد. برای مثال درس "اصول مهندسی زلزله" یکی از دروس دوره کارشناسی است که طی آن دانشجویان با اساس زلزله و طراحی در برابر زلزله آشنا می­شوند. اما در دوره کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، دانشجویان فقط بصورت تخصصی به مطالعه دقیق زلزله می­پردازند. در این مطلب بیشتر به معرفی رشته مهندسی عمران یعنی دوره کارشناسی عمران پرداخته می­شود و گرایشهای مختلف آن توضیح داده می­شود. 4- معرفی اختصاری گرایشهای مختلف مهندسی عمران 4-1- مهندسی عمران – عمران این رشته قبلا به مهندسی راه و ساختمان موسوم بوده و به منظور تربیت مهندسان طراح ، محاسبه و اجرای پروژههای ساختمانی، صنعتی ، راهسازی و تاسیسات آبی و نظارت بر حسن اجرای طرحهای عمرانی در زمینههای فوق و همچنین همكاری با مهندسان مشاور یا محاسبه در زمینههای یاد شده ، به وجود آمده است. قسمت عمده دروس این رشته را مجموعه متنوعی از دروس نظری و پروژههای طراحی تشكیل میدهد و كنار آنها تعدادی دروس آزمایشگاهی و كارگاهی و نیز دو دوره كارآموزی در طی دو تابستان پیشبینی شده است. با توجه به سیاستهای عمرانی و سرمایهگذاریهای دولت برای ایجاد ساختمانها، راهها، پلها، سدها، نیروگاههای هستهای و حرارتی ، رفع نیازهای عمرانی در زمینه مسكن و تاسیسات آبی جهت تامین آب آشامیدنی شهرها و روستاها همچنین بازسازی مناطق جنگزده اهمیت این رشته مشخص میشود. فارغالتحصیلان این رشته میتوانند در وزارتخانهها (نظیر وزارتخانههای راه و ترابری مسكن و شهرسازی و نیرو) و شركتهای دولتی و شركتهای خصوصی و مهندسان مشاور به كارهای طراحی ، محاسبه و اجرا بپردازند. در شرایط حاضر فارغالتحصیلان این رشته میتوانند در دورههای مختلف كارشناسی ارشد سازه (آنالیز و طرح سازهها) ، خاك و پی (مطالعه مسائل مربوط به رفتار خاكها و محاسبات پیها) ، راه و ترابری (طرح راهها و شبكه ترابری) ، سازههای آبی (طراحی سازههای هیدرولیكی و مسائل آبی دیگر در ارتباط با سدها) در داخل كشور ادامه تحصیل دهند. امكان ادامه تحصیل در دوره دكتری در داخل و در خارج از كشور وجود دارد. دارا بودن دانش قوی ریاضی و فیزیك و توانایی جسمانی از ضروریات این رشته است. حدود 10 درصد از دروس این دوره عملی است و از دروس تخصصی آن میتوان طراحی سازههای فولاد و بتن ، پیسازی، مكانیك خاك، مكانیك سیالات، هیدرولیك و تحلیل سازهها را نام برد. 4-2- مهندسی عمران – نقشهبرداری طرح و اجرای برنامههای عمران و مطالعات مربوط به زمین مستلزم وجود اطلاع دقیق مهندسی (مسطحاتی، ارتفاعی، چگونگی) به هنگام به صورت نقشههای گوناگون (ترسیمی ، رقمی، تصویری) از منطقه مورد نظر است. مجموعه نقشهبرداری پاسخگوی این نیازها به گونهای هماهنگ با دیگر رشتههای عمران است و هدفش تربیت افرادی است كه آگاهی علمی كافی و مهارت فنی لازم را در زمینه نقشهبرداری داشته باشند. داوطلبان ورود به این رشته باید در ریاضیات (هندسه، مثلثات) و فیزیك دوره دبیرستان قوی بوده علاقهمندی و آمادگی جسمی (برای كارهای صحرایی و ...) لازم را دارا باشند. بعضی دروس تخصصی این رشته عبارتند از : راه سازی ، تئوری خطاها، جغرافیای ایران ، نقشهبرداری، ژئودزی (جهت تعیین شكل زمین) فتوگرامتری زمینی و هوایی (عكسهای هوایی) كارتوگرافی، هیدروگرافی (نقشهبرداری از بستر دریا) ، پروژه و كارآموزی از جمله دروس این دوره است. بعضی تواناییهای فارغالتصیلان این رشته عبارتند از: مدیریت گروههای اجرایی در عملیات نقشهبرداری ، طرح و برنامههای سیستم نقشه، محاسبات و برنامهریزی در زمینههای مختلف فنی نقشهبرداری، تدریس و آموزش در دوره كاردانی (پس از طی دوره مربوط به تعلیم و تربیت). امكان ادامه تحصیل در این رشته تا حد كارشناسی ارشد در داخل و در سطوح بالاتر در خارج از كشور موجود است. سازمان نقشهبرداری وزارت برنامه و بودجه ، وزارت راه و ترابری ، وزارت نفت ، سازمان آب ، سازمان بنادر و كشتیرانی، اداره جغرافیایی ارتش و سپاه و بخش خصوصی و ... از جمله محلهای جذب فارغالتحصیلان این رشته است. نظر دانشجویان: این رشته از لحاظ آموزشی با نارساییهایی نظیر كمبود استاد و لوازم كار مواجه است. زیربنای كلیه كارهای عمرانی نقشه برداری است و با توجه به لزوم انجام دادن كارهای عمرانی، فارغالتحصیلان آن سریعا جذب بازار كار میشوند. داوطلبان باید به سختی كار در بیابان و كوهستان و شرایط سخت نقشهبرداری توجه داشته باشند. 4-3- مهندسی عمران – آب این دوره به منظور تربیت متخصصانی تدوین شده است كه بتوانند در زمینههای شناخت منابع آب و كنترل و بهسازی كیفیت منابع آب اطلاعات لازم را به دست آورند تا بتوانند در مراحل مختلف طراحی ، نظارت و مدیریت پروژههای آب كار كنند. با توجه به اینكه توسعه كشور در زمینههای كشاورزی، صنعتی ، عمران و ... بستگی به میزان آب قابل استفاده دارد میتوان صنعت آب را در ایران در زمره صنایع مادر به حساب آورد. داوطلبان ورود به این دوره باید در دروس ریاضی، فیزیك و شیمی دبیرستان قوی بوده، علاقهمندی و استعداد لازم (خصوصا در زمینه طراحی ) را داشته باشند. دروس این دوره به صورت عمومی، پایه ، اصلی ، تخصصی، انتخابی و كارآموزی (كارآموزی صحرایی پروژه تخصصی و كارآموزی تخصصی) است. بعضی دروس اصلی و تخصصی این رشته عبارتند از : مكانیك خاك ، هواشناسی ، هیدرولیك ، آبهای زیرزمینی ، سدهای كوتاه ، پیسازی و ... فارغالتحصیلان این دوره تواناییهای لازم را در زمینههای مربوط به كارشناسی مطالعه منابع آب ، تاسیسات آبی و سازههای هیدرولیكی، كارشناسی آب و فاضلاب و نظارت بر حسن اجرای طرحهای آبی را خواهند داشت. امكان ادامه تحصیل در این رشته تا حد كارشناسی ارشد و بالاتر در داخل و خارج از كشور وجود دارد. سازمان آب، وزارت جهاد كشاورزی ، وزارت نیرو و بخش خصوصی و ... از جمله مراكز جذب فارغالتحصیلان این دوره است. نظر دانشجویان : یكی از امتیازات این گرایش آن است كه علاوه بر محاسبات سازهای، وارد محاسبات هیدرولوژی و هیدرولیك نیز شده و بر وسعت كار میافزاید. بدلیل اهمیت گرایش مهندسی عمران – عمران و اینکه امروزه اطلاق مهندسی عمران بیشتر تداعی کننده این گرایش است، به توضیح جزئیات بیشتری از این گرایش می­پردازیم: 5- توضیح کامل گرایش مهندسی عمران – عمران 5-1- تعریف و هدف عمران یكی از گرایشهای مجموعه مهندسی عمران است كه در مقطع كارشناسی در بسیاری از دانشگاههای معتبر كشور ارائه می گردد. هدف از این رشته تربیت نیروهای متخصصی است كه بتوانند در پروژه های مختلف عمرانی در زمینه های ساختمانی ، راه سازی،پل سازی، سازه ها و بناهای آبی ، جمع آوری و دفع فاضلاب و … مسوولیت طرح، محاسبه اجرا و نظارت بر اجرا را بر عهده گیرند. 5-2- اهمیت و جایگاه در جامعه كمتر جایی از یك جامعه و كمتر محلی از یك منطقه است كه فعالیتهای عمرانی به عنوان اولین واساسی ترین نیازهای آن طرح نشود. حتی تمام فعالیتهای صنعتی، كشاورزی، و … نیز به طور مستقیم و غیر مستقیم به این رشته و ابسته اند و از آن سود می برند. علاوه بر رشد و توسعه جوامع، پیشرفت علم و فن آوری نیز ضرورت پرداختن و توجه دقیق و علمی به كارهای عمرانی و تغییر شیوه های گذشته را آشكار می سازد. فعالیتهای مختلف عمرانی در جهت ایجاد ساختمانها، راهها- پلها، سدها، شبكه های آب رسانی شهرها و روستاها، ساختمانهای خاص نظیر نیرو گاههای هسته ای و حرارتی و .. بخش بزرگی از مجموعه فعالیتهای اقتصادی و تولیدی كشور را به خود اختصاص می دهد به گونه ای كه سهم عظیمی از سرمایه گذاری های ملی در طرحهای ساختمانی و صنایع وابسته به آن به كار گرفته می شود. مجموعه مطالب بیان شده و نیز جذب سریع فارغ التحصیلان این مجموعه در وزارت خانه ها و نهادها و سازمانهای دولتی و همچنین بخشهای خصوصی نظیر : شركتهای مهندسان مشاور و شركتهای ساختمانی و راه سازی و … اهمیت قابل ملاحظه و نیاز خاص به متخصص در این رشته را، حتی در مقایسه با سایر رشته های فنی و مهندسی، به وضوح نشان می دهد . 5-3- تواناییهای لازم برای داوطلبان این رشته و ادامه تحصیل در آن برای ادامه تحصیل در این رشته – با توجه به كمیت و كیفیت درسهایی كه در این دوره تدریس می گردد – داوطلب باید از توان و دانش برتر در زمینه های ریاضی . فیزیك برخوردار باشد، همچنین توان جسمی، قدرت تجزیه و تحلیل، قدرت تجسم و دقت كافی در مسائل را داشته باشد. شایان ذكر است كه بسیاری از كارها و طرحهای عمرانی در خارج از محیطهای شهری بوده و فعالیت نسبتا" زیادی را می طلبد. 5-4- تواناییهای فارغ التحصیلان همان گونه كه اشاره شد، فارغ التحصیلان این رشته می توانند پس از پایان تحصیلات، مسوولیتهای متفاوتی نظیر طراحی، محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجرای طرحهای مختلف عمرانی را به عهده گیرند. از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود : 1- محاسبه، ساخت و اجرا و تا حدودی طراحی ساختمانهای مختلف مسكونی ، اداری و صنعتی اعم از آجری، بتنی وفولادی، نظیر ساختمانهای مسكونی ویلایی ، چند طبقه، آپارتمانها و برجهای بلند و همچنین كارهای ساختمانی اداره ها، مدرسه ها، بیمارستانها، كارخانه ها و مراكز صنعتی، ساختمانها و مراكز ورزشی، تالارهای اجتماعات و … 2 - طراحی، محاسبه و اجرای راهها و جاده های مختلف ارتباطی داخل و خارج شهرها و و روستاها اعم از : راههای شوسه، راههای آسفالته، بزرگ راهها و نیز راه آهن ( شامل مسیریابی، پیاده كردن مسیر، زیر سازی و روسازی). 3- ساخت و اجرا و در مواردی طراحی و محاسبه انواع پلهای بتنی وفلزی و با دهانه ها و ابعاد و شكلهای متفاوت نظیر : پلهای داخل شهری و روگذرها، پلهای خارج شهری و جاده ها. 4- اجرای سدهای مختلف خاكی و بتنی و نیز بندهای انحرافی و سایر تاسیسات وایسته نظیر تونل یا كانال انحراف آب رودخانه ( جهت اجرای عملیات كارگاهی در ضمن ساخت سد) ، تاسیسات آبگیری از سد و كنترل ارتفاع آب در پشت سد و ... ) 5 - اجرای كارهای مربوط به ساماندهی رودخانه ها. 6- طراحی، محاسبه و ساخت خطوط انتقال آب اعم از انواع كانالهای تحت فشار و یا كانالهای با سطح آزاد آب كه به منظور انتقال آب از سدها و دریاچه ها و .. . برای مصارف كشاورزی، شرب و صنعتی به منطقه های مورد نیاز و نیز جهت انتقال آب از تصفیه خانه های آب به مخازن آب و از آن جا به مناطق مصرف، ساخته می شوند. 7- ساخت تصفیه خانه های آب و فاضلاب شامل : ساختمانها تاسیسات مربوط ، محوطه سازی و ... 8- طراحی، محاسبه وساخت شبكه های آب رسانی به منطقه های شهری و روستایی جهت تامین آب شرب مورد نیاز افراد و تاسیسات مربوط نظیر : مخازن آب،لوله كشی، انشعابات، و ... 9- طراحی ، محاسبه ساخت شبكه های جمع آوریو دفع آبهای سطحی ناشی از نزولات جوی در خیابانها وسایر منطقه های شهرها و شهر كها و همچنین شبكه های جمع آوری و دفع فاضلابهای خانگی و صنعتی و انتقال آنها به خارج از شهر و تصفیه خانه ها. 10- انجام بسیار از كارهای نقشه برداری كه برای كارهای ساختمانی مختلف نظیر: سراه سازی، سد سازی، و كهبه خصوص برای پیاده نمودن و اجرای دقیق نقشه ها مورد نیاز است، و همچنین تا حدودی كارهای نقشه كشی طراحی و معماری . |