شرکت توسعه ((((فعال در زمینه ی ساختمان))))

امور مرتبط با زلزله,مهندسی تخریب,معماری,سازه,مهندسی,ابنیه,ساختمان,مسکونی,اداری,تجاری,ورزشی,صنعتی,مدیریت پیمان,ساخت,کنترل کیفی,جوش,بتن,طراحی,مشاوره,مشارکت,اجرا,پیمانکاری,شهرداری

 
متره و تعاریف کلیدی
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٦:٢٤ ‎ب.ظ روز شنبه ٢٦ تیر ۱۳۸٩
 

متره باز (تجزیه بها یا آنالیز بها)

برآورد هزینهاجرا و مدت زمان لازم برای اجرای یک پروژه ، بدون استفاده از تجزیه بها امکان پذیرنیست و هرچه تجزیه بهای مورد استفاده از نظر مصالح و نیروی انسانی و ماشین آلاتمورد نیاز به واقعیت نزدیک تر باشد ، به همان میزان برآورد اولیه به هزینه اجراییپروژه نزدیک تر خواهد بود.در این روش ، کلیه کارها و مقادیر محاسبه شده از رویجداول متره محاسبه و برای هر کار تجزیه بهای مربوطه انجام میگیرد .برای انجام تجزیههر یک از اقلام کار به بخشهای نیروی انسانی ، ماشین آلات ، مصالح ، حمل وغیره میتوان براساس هریک از موارد زیر محاسبه نمود.
الف ) تجربه افراد کارگاهی

ب) آنالیز های معتبر در کتب مرجع که در دانشگاهها تدریس میگردد
.
ج ) آنالیز هایمنتشره توسط سندیکای شرکتهای ساختمانی

د ) آنالیزهای منتشره توسط سازمان مدیریتو برنامه ریزی کشور (آنالیز فهرست بها پایه سال 1380
)
پس از انجام آنالیز و دستهبندی هریک از موارد نیروی انسانی ، ماشین آلات ، مصالح ، حمل به تفکیک در جداولیتنظیم میگردد ، سپس با اعمال قیمت واحد هریک از اقلام تفکیکی به مجموع بها هریک ازاقلام نیروی انسانی ، ماشین آلات ، مصالح ، حمل می رسیم ، با جمع جبری ردیفهای فوق، قیمت خالص پروژه حاصل میشود . اگر به این قیمت ، ضرایب مربوطه (ضریب بالا سری ،ضریب ارتفاع ، ضریب طبقات ، ضریب سختی کار ) ضرب شود ،و حاصل با مبلغ تجهیز وبرچیدن کارگاه جمع شود ، قیمت کل پروژه به دست می آید
.
__________________________________________________ ______________________

تعریف برآورد

اگر مقادیری که با توجه به واحد هایمورد نیاز در قسمت متره به دست آمده ، قیمت گذاری گردد (( برآورد ریالی یا برآوردقیمت پروژه )) نامیده میشود. بنا بر این در متره و برآورد ، دو هدف اساسی دنبال میشود :
الف) تعیین مقادیر مصالح مصرفی ، نیروی انسانی با توجه به نوع تخصص وتعداد آنها و نیروی ماشین آلات با توجه به نوع و تعداد و مدت آنها در طولپروژه
.
ب) تعیین قیمت ریالی یا ارزی پروژه که معمولا در دو مرحله انجام میشود
:
بکی قبل از اجرای پروژه برای تعیین و پیش بینی بودجه اجرای پروژه جهت اجرا ، ودومی در مرحله حین اجرای پروژه است که معمولا در قالب صورت وضعیت مطرح میشود
.
__________________________________________________ _____________________
اسناد و مدارک مورد نیاز برای متره و برآورد اولیه بهشرح زیر است :

1-
یک سری کامل نقشه های اجرایی شامل نقشه های سازه ای ،معماری ، تاسیسات مکانیکی ،تاسیسات الکتریکی و دتایل های لازم .
2-
جدول های متره،خلاصه متره ، مالی
.
3-
منابع تجزیه بها

4-
قیمتهای مصالح ،نیروی انسانی ،ماشین آلات و حمل ، فاصله و محل تامین هرکدام.
5-
فهرست بهاء منضم به پیمان
.
6-
شرایط خصوصی پیمان یا سایر اسناد منضم به پیمان
.
برای تهیه صورتوضعیت هایموقت وقطعی علاوه بر مدارک فوق نیاز به مدارک زیر نیز می باشد
.
نقشه های ازبیلتو کارگاهی ، دستور کارها ، صورتجلسات

 

تعاریف و مفاهیم تعدیل

با توجه بهاینکه قراردادهایطرحهای عمرانی در زمانهای نسبتاً طولانی بهانجام میرسد و بهدلایل مختلف این زماننیز مورد تمدید قرار میگیرد و در بررسیهای انجام شده متوسط زمان اجرایی طرحهایعمرانی حدود 7 سال است و در این مدت تغییرات زیاد و غیر قابل پیشبینی و با آهنگهایمتفاوت ایجاد میشود، برای جبران این امر ومتعادل کردن قیمتهای اجرای کار در مقاطعمختلف زمانی، ساز و کار تعدیل آحاد بها پیشبینی شده است.
معنی لغت تعدیل از مصدرباب تفعیل و از ریشه عدل وعدالت به معنی عدل و داد می باشد. اما از نظر فنی حقوقیعبارتست از متعادل کردن و متوازن کردن قیمتهای قرارداد نسبت به قیمتهای روز بر اساسمکانیسم و روش معین
.
مطالعه دقیق و کامل بخشنامه 173073/101 مورخه 15/9/1382مورد تاکید می باشد
.
شاخص: عددی که رشد متوسط تغییرات قیمت هر دوره را نسبت بهدوره پایه نشان میدهد
.
شاخص گروهی(فصلی): عددی که متوسط تغییرات قیمتهای واحداقلام یک فصل از فهرستبهای واحد پایه در هر دوره را، نسبت به دوره پایه نشانمیدهد
.
شاخص رشتهای: عددی متوسط تغییرات قیمتهای واحد اقلام مندرج در یک رشته ازفهرستبهای واحد پایه در هر دوره را نسبت ،به دوره پایه نشان میدهد
.
شاخص کلی: عددی که متوسط تغییرات قیمتهای واحد اقلام تمامی فهرستهای واحد پایه در هر دوره را،نسبت به دوره پایه، نشان میدهد
.
دوره: هریک از سه ماهههای منتهی به ماههایخرداد، شهریور، آذر یا اسفند است. دورهای که تمامی شاخصهای مربوط به آن برابر 100باشد را دوره پایه گوییم.

__________________

آشنایی با ضرایب مورد استفاده دربرآورد

قیمتهای واحدی که برای انجام کارهای مختلف در دفترچه فهرستبها درج گردیده است ، برای انجام کار در شرایط عادی و در مقطع زمانی و مکانی خاص وبدون احتساب هزینه های غیر مستقیم مرتبط با اجرای کار، معتبراند. برای اعمال اثراتمتغیر و موثر در تهیه برآورد، ضرایب مختلفی تعریف شده اند که در زیر ، به توضیحمختصری در باره انواع ضرایب و نحوه محاسبه آن می پردازیم.

ضریب منطقه ای

قیمتهای واحد برای انجام کار برایمقطع زمانی معین و مکان مشخص تهیه می شوند. قیمتهای مندرج در فهارس بها ، برایانجام کار در تهران محاسبه گردیده اند.
برای اینکه قیمتهای موجود در فهارس بها ،عمومیت داشته و در همه جای کشور قابل استفاده باشد ، سازمان مدیریت و برنامه ریزیکشور با توجه به ویژگیهای محلی و منطقه ای و میزان برخودار یا محروم بودن آن وچگونگی امکان دسترسی به نیروهای کار و تامین مصالح ، مناطق جغرافیایی ایران را بهمناطق مختلف تقسیم نموده است وبرای کارهای ساختمانی ،تاسیسات برق و مکانیک ، راهوباند و ...... به صورت جداگانه و متناسب با صعوبت در منطقه، ضریبی به نام "ضریبمنطقه" در نظر گرفته است که در برآورد هزینه کار ضرب می گردد
.
ضرایب منطقه ایمربوط به فهرست بها ابنیه و تاسیسات برق و مکانیک طی بخشنامه هایی از طرف سازمانمدیریت و برنامه ریزی کشور قبلا اعلام گردیده که بایستی از آن بخشنامه ها استخراجگردد. برای فهارس بها راه وباند ،جمع آوری فاضلاب ، انتقال آب و ... هرساله بصورتپیوست شماره 4 فهرست بها منتشر میگردد.

بخشنامه ضرایب منطقهای
ضریب طبقات

قیمتهای درج شده در فهارس بها،برای انجام کار در طبقه همکف و زیر همکف در نظر گرفته شده است . چنانچه کار درطبقات بالاتر از همکف و یا پایین تر از طبقه زیر همکف انجام شود، بابت هزینه حملمصالح به طبقات مذکور و افت ناشی از حمل آن به طبقات و همچنین سختی اجرای کار،ضریبی به نام "ضریب طبقات" به شرح پیوست 2 فهرست بها تعیین و در برآورد هزینه اجرایعملیات کار، منظور می شود.

ضریب ارتفاع

قیمتهای درج شده در فهارس بها ، برایانجام کار تا ارتفاع 5/3 متر در هر طبقه است. چنانچه کار در طبقه ای که ارتفاع آنبیش از 5/3 متر است ،انجام شود بابت سختی اجرای عملیات و حمل و افت مصالح ناشی ازارتفاع و همچنین اجرای داربستهای لازم در داخل ساختمان ، ضریب ارتفاع ، براساسمندرجات پیوست 2 فهرست بها در نظر گرفته می شود ودر برآورد هزینه اجرای عملیاتکار،منظور می گردد.این ضریب به تمام اقلام کار آن طبقه از تراز کف طبقه مربوط تاتراز کف طبقه بالایی ، به استثنای مصالح پایکار تعلق میگیرد.
در صورتی کهتغییراتی در حین کار در ارتفاع طبقه ایجاد شود(ارتفاع کم یا زیاد شود) به شرط اجراشدن ، فرمول مذکور یکبار دیگر برای طبقات مربوط براساس کار واقعی انجام شده محاسبهو در آخرین صورتوضعیت اعمال می شود.

ضریب بالاسری

برای جبران هزینه های ناشی از مواردیهمچون پرداخت مالیات ، بیمه های اجتماعی کارمندان وکارگران ، تهیه ضمانتنامه هایمختلف ، عوارض قانونی و لحاظ نمودن سود برای پیمانکار و ........ ضریب بالاسری رادر نظر گرفته اند که به مبلغ کل برآورد اجرای کار اعمال می گردد. هزینه های بالاسری، به طور کلی به دو دسته هزینه بالاسری عمومی و هزینه بالاسری کار به شرح مندرجاتپیوست شماره 3 فهرست بها تفکیک می شود.
توضیح ضروری:اینکه ضریب بالاسری برای طرحهای عمرانی برابر 30/1 در نظر گرفته شده است که در آنهزینه های بیمه سهم کارفرما و بیمه بیکاری نیروی انسانی کارگاه و همچنین عوارضشهرداری ( برای پیمانهای مشمول )، توسط دستگاههای اجرایی از محل طرح پرداخت می شود، هزینه ای از بابت آنها در هزینه بالاسری منظور نشده است ، لذا در صورت تغییر هریکاز شرایط هزینه های مشروح در پیوست مربوط ، بایستی ضریب بالاسری مجددا محاسبه واعمال گردد
.
برای روشن شدن موضوع در صورتی که طرح غیر عمرانی و براساس فهرست بها، شامل تهیه مصالح و دستمزد باشد ، بیمه آن حدود 78/7 در صد خواهد بود در صورتیکهبیمه مکسوره از پیمانکار در طرحهای عمرانی 6/1 در صد می باشد لذا اختلاف این در صدکه حدود 18/6 در صد می باشد بایستی به روش زیر محاسبه و بعنوان ضریب بالاسری طرحغیر عمرانی به برآورد اعمال گردد
.
100
ضریب بالاسری طرح عمرانی
=-----------------= 30/1
23 – 100

جمع هزینه ای طرح غیر عمرانی 18/29
= 18/6 + 23

100
ضریب بالاسری طرح غیر عمرانی =---------------=41/1

18/29 – 100
__________________________________________________ _______________

ضریب پیشنهادی پیمانکار(ضریب پیمان)

در زمان برگزاریمناقصه ، به منظور انتخاب پیمانکار برای اجرای عملیات ، پیمانکاران واجد صلاحیت کهدعوتنامه شرکت در مناقصه برای آنان ارسال شده است برطبق ضوابط مربوط، باید مبلغپیشنهادی خود برای انجام کار را به صورت یک مبلغ مقطوع اعلام نمایند. حاصل تقسیممبلغ پیشنهادی پیمانکار به مبلغ برآورد اولیه هزینه انجام کار ، ضریب پیشنهادیپیمانکار و یا ضریب پیمان نامیده می شود که در کلیه صورتوضعیتهای موقت و قطعی اعمالمیگردد.
اگر عدد بدست آمده، کوچکتر از یک باشد پیمانکار نسبت به برآورد اولیه ،پیشنهاد تخفیف داده است
. ( MINUS)
اگر عدد بدست آمده بزرگتر از یک باشد پیمانکارنسبت به برآورد اولیه ، پیشنهاد افزایش داده است. (PLUS)

__________________

آنالیز هزینه بالاسری طرحها...

آنالیز هزینه بالاسری طرحهایعمرانی و غیر عمرانی
آنالیز هزینه بالاسری طرحهای عمرانی
سود 08/ 8درصد
مالیات بر سود 1 درصد
بیمه طرحهای عمرانی 1.6 درصد
هزینه دفتر مرکزی 2.5 درصد
هزینه مستمر کارگاه 8 درصد
هزینه ضمانتنامه 1.5 درصد
هزینهآزمایشگاه پیمانکار 0.2 درصد
کمک به صندوق کارآموزی 0.2 درصد
جمع 23.08درصد
ضریب بالاسری :30/1 = (08/23-100)/100
________________________________________
آنالیز هزینه بالاسری طرحهای غیرعمرانی

سود 8.87درصد
مالیات بر سود 1 درصد
بیمه طرحهای غیرعمرانی 7.8 درصد
هزینه دفتر مرکزی 2.5 درصد
هزینه مستمر کارگاه 8درصد
هزینه ضمانتنامه 1.5 درصد
هزینه آزمایشگاه پیمانکار 0.2 درصد
کمک بهصندوق کارآموزی 0.2 درصد
جمع 30.07 درصد

ضریب بالاسری :43/1 = (30/07-100)/
100

 

 

 


 
 
تعدیل
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ۸:٠٦ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢۳ تیر ۱۳۸٩
 

آموزش تعدیل- تعدیل کارکرد در دوره های فاقد شاخص دوره  

 

وقتی شاخص های تعدیل سه ماهه یا سه ماهه هایی هنوز اعلام نشده ایا می توان از آخرین شاخص های اعلام شده جهت تهیه تعدیل کارکرد های آن سه ماهه ها استفاده نمود؟

 

پاسخ : بلی ، ولی باید پرسید بر چه اساسی ؟

 

- همانطور که در در تبصره ب ماده 37 شرایط عمومی پیمان ( بخشنامه شماره 43-54-1088-102 مورخ 3-3-87) آمده است :

ب)درپیمانهایی که مشمول تعدیل آحادبهاهستند،پس ازتاییدهرصورت وضعیت موقت ازسوی کارفرما،پیمانکار صورت وضعیت تعدیل آحادبهای آن صورت وضعیت رابراساس آخرین شاخصهای اعلام شده محاسبه می نمایدوبه منظوربررسی و پرداخت به نحوی که دربند"الف"تعیین شده است،برای مهندس مشاورارسال می کند.

 

و در بند 9-2 بخشنامه شماره 173073-101 مورخ  82/09/15 نیز آمده است:

 

9-2  اعلام شاخص های قطعی دوره انجام کار، تعدیل صورت وضعیت ها با استفاده از آخرین شاخص های ابلاغ شده مربوط (موقت یا قطعی) ، محاسبه و به صورت علی الحساب پرداخت می شود. با اعلام شاخص های قطعی دوره انجام کار، تعدیل طبق این دستور العمل محاسبه و مبالغ آن به صورت قطعی به حساب پیمانکار منظور میگردد.

 

موفق باشید.

 

 ریز بین باشید اما کلان نگر عمل کنید

دوره پایه و بخشنامه های تعدیل

تعریف دوره پایه : دوره ای که تمامی شاخص های آن دوره عدد 100 است .

 براساس تعریف فوق که در ردیف 1-3 از بخشنامه دستورالعمل نحوه تعدیل آحاد بهاء سازمان مدیریت به شماره 173073-100 برای تعریف دوره پایه آمده است . دوره های پایه ای که از سال 1361 تا کنون توسط سازمان مدیریت تعریف شده است به قرار زیر می باشد :

۱- سه ماهه چهارم سال 1361

۲-سه ماهه چهارم سال 1376

۳-سه ماهه چهارم سال 1381

به عبارتی :

- شاخص های سه ماهه اول سال 1362 لغایت سه ماهه چهارم 1376 نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1361 که 100 فرض شده ، سنجیده و اعلام می شده است.

- شاخص های سه ماهه اول سال 1377 لغایت سه ماهه چهارم 1381 نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1376 که 100 فرض شده ، سنجیده و اعلام می شده است.

- شاخص های سه ماهه اول سال 1382 لغایت سه ماهه چهارم 1387 ( آخرین شاخص های اعلام شده تا کنون )  نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1376 که 100 فرض شده  ، سنجیده و اعلام گردیده است .

 

 


 
 
تعریف مقاوم سازی
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٦:٢۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

  "مقاوم سازی" در علم مهندسی عمران به معنای بالا بردن مقاومت یک سازه (ساختمان) در برابر نیرو­های وارده می­باشد. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می­شود. ازدیدگاه علمی، مقاوم سازی واژه­ی کاملا درستی برای این منظور نیست چرا که منظور از اصطلاح "مقاوم سازی" به طور قطع بالابردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح "بهسازی" و در حالت خاص برای نیروی زلزله، "بهسازی لرزه­ای" اصطلاح درست تری می­باشد.


 
 
درزبندی ساختمان
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٦:۱٦ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

 نفوذ هوای بیرون به داخل ساختمان یکی از عمده ترین دلایل کاهش آسایش ساکنین است. این مشکل در همه ساختمانها، چه نوساز و چه قدیمی، میتواند وجود داشته باشد و مصرف سوخت را تا 25% بالا ببرد.
نفوذ هوا چگونه روی میدهد؟
نفوذ هوا به داخل ساختمان در مواقع زیر روی میدهد:

هنگامی که هوای گرم بالا میرود هوای سرد از لای درزها وارد ساختمان میشود و جای آن را میگیرد. وجود سقفهای بلند و نورگیرها و نیز باز بودن دودکش شومینه ها میتواند این پدیده را تشدید کند.

نیروی باد سبب میشود که هوا با فشار از لابه لای درزها وارد ساختمان شود.

بخاریها با سوزاندن هوای داخل ساختمان و فرستادن آن از راه دودکش به بیرون، موجب مکیده شدن هوای سرد بیرون به داخل ساختمان میشوند.

هواکشها ، کانالهای کولر و دریچه های تهویه هوا که گاهی در ساختمانها نصب میشوند باعث خروج هوای داخل ساختمان میشوند، سپس جای آنرا هوایی که از بیرون می آید میگیرد.

چگونه می توان محل های نفوذ هوا را یافت؟
برای این کار راههای گوناگونی وجود دارد، از جمله:

بسیاری از درزها را با نگاه کردن میتوان یافت. برای این کار دور تا دور درها و پنجره ها را خوب نگاه کنید و به دنبال درزهایی بگردید که نور از میان آنها پیداست.

هنگامی که باد می آید خوب گوش کنید و ببینید اطراف درها و پنجره ها زوزه میکشد یا نه.

ببینید در کنار درها و پنجره ها و شومینه، حرکت هوا را احساس میکنید یا نه. وجود چنین حرکتی نشاندهنده این است که هوا از آن نقطه وارد ساختمان می شود.

به حرکت پرده ها توجه کنید.

یک شمع روشن یا یک نوار خیلی باریک کاغذی را به محلی که به آن شک دارید نزدیک کنید. درصورت لرزش شعله یا نوار کاغذی مطمئن خواهید شد که در آن قسمت، هوا به داخل ساختمان نفوذ میکند. در استفاده از شمع خیلی دقت کنید و آنرا به پرده ها یا چیزهای دیگری که به آسانی شعله ور میشوند نزدیک نکنید.

                نفوذ هوا، شمشیر دو لبه
 درست است که نفوذ هوا به داخل ساختمان هم هزینه ها را بالا می برد و هم آسایش ساکنین را میگیرد، اما مقدار کمی از آن برای ایجاد هوای سالم در داخل ساختمان ضروری است چراکه باید هوای تازه برای تنفس ساکنین به اندازه کافی وجود داشته باشد و علاوه بر آن آلودگی های ایجاد شده در داخل ساختمان مانند دود سیگار، دی اکسید کربن، بخارهای ایجاد شده در آشپزخانه و ... نیز از محیط زندگی خارج شوند. تهویه در خنک کردن ساختمان در تابستان نیز اهمیت زیادی دارد. زیرا در بسیاری از مواقع بویژه شبها هوای بیرون از هوای داخل خنکتر است. بنابر این راه چاره این است که نفوذ هوا به داخل ساختمان را در کنترل خود در آوریم و به هوا فقط در هنگامی که لازم است اجازه ورود بدهیم. این کار خیلی ساده است. ابتدا تمام درزها و منافذ غیر قابل کنترل را مسدود میکنیم سپس به کمک وسایلی چون هواکشهای قابل کنترل، در ها و پنجره های بازشو هوا را در مواقع لازم تهویه می کنیم.

راه های جلوگیری از نفوذ هوا
درزگیری درها و پنجره ها
فاصله بین در و چهارچوب آن باید کاملا درزبندی شود. در پنجره ها نیز درز بین قسمت بازشو و چهارچوب باید گرفته شود.
برای این کار میتوان از درزگیر استفاده کرد. درزگیرها در انواع مختلفی تولید میشوند و قیمت آنها معمولا بسیار پایین است. ساده ترین نوع این درزگیرها که بسیار هم ارزان هستند، از یک لایه ابر که بر روی یک نوار چسب نصب شده اند تشکیل می شوند. عمر این درزگیرها کوتاه است و بعد از یک یا دو سال باید تعویض شوند. درزگیرهای مرغوبتری نیز تولید میشوند که البته قیمتشان کمی بالاتر است، ولی به مراتب بیشتر عمر میکنند. نکته مشترک در مورد تمام درزگیرها این است که همگی در طی مدت عمرشان چندین برابر قیمت خود در مصرف سوخت صرفه جویی میکنند. در نتیجه استفاده از آنها بسیار مفید است.
درزگیرها انواع دیگری نیز دارند که فعلا در کشور ما تولید نمیشوند. این درزگیرها متناسب با محلی که قرار است نصب شوند اشکال مختلفی دارند. جنس این درزگیرها میتواند از ابر، پلاستیک یا لاستیک باشد.

برخی از درزگیرها توسط پیچ به پشت در یا پنجره متصل می شوند.

این درزگیرها توسط چسبی که در پشت خود دارند به راحتی دور در یا پنجره نصب می شوند.

از درزگیرهای چسبدار فقط در جاهایی می توان استفاده کرد که سطوح زیر چسب صاف باشد و چسب بتواند روی آن بچسبد.
برای گرفتن درزهای خیلی پهن دور پنجره ها یا درها ممکن است به کمک یک نجار یا آهنگر نیاز باشد ولی مطمئن باشید این کار به زحمتش می ارزد.
درزگیری درها یا پنجره های کشویی معمولا مشکل تر است. برای این کار درزگیرهایی ساخته شده اند که بر روی چهارچوب پیچ میشوند و روی درزها را میپوشانند.
اگر میخواهید یک پنجره یا در نو بخرید حتما نوعی را انتخاب کنید که درزگیر توسط خود سازنده روی آن نصب شده باشد.
نصب فنر بر روی درها
اگر درهایی که به هوای آزاد یا به فضاهای گرم نشده (مانند راه پله، انبار و پارکینگ) باز میشوند بسته نشوند، به هوای سرد اجازه می دهند که وارد ساختمان شود و به این ترتیب مقدار زیادی حرارت را به هدر می دهند. باید توجه داشت که هدر رفتن حرارت یعنی بالا رفتن هزینه ها و افزایش آلودگی محیط زیست.
 

فنرهایی که به طور خودکار در را می بندند در انواع مختلفی ساخته می شوند. این فنرها با بستن در، مانع از هدر رفتن حرارت می شوند.

پر کردن منافذ و شکاف ها
جاهایی که احتمال وجود شکاف و منفذ در آنها خیلی زیاد است عبارتند از:
 

دور چهارچوب درها و پنجره ها

کانالهای کولر و اطراف آنها

اطراف پوشش کف خانه (در خانه های ویلایی)

اطراف لوله های آب و گاز و فاضلاب

اطراف کولر های آبی و گازی نصب شده بر روی دیوار یا پنجره

بین دیوارها و اجزای غیر بنایی مانند اجزای چوبی سقف و ...

برای پر کردن شکافها و منفذها می توان از گچ استفاده کرد. در جاهایی که مستقیما با هوای باز در تماس هستند یا گچ خوب به آنها نمی چسبد می توان از درزگیرهای سیلیکونی که در بازار وجود دارند استفاده کرد


 
 
ساختمان و انواع آن(به زبان ساده)
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٦:۱٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 
در ساختن یک ساختمان باید مراحلی را طی نمود و موازینی را اجرا کرد که بتوان به یک ساختمان استاندارد و مطلوب دست یافت


یک ـ بازدید از زمین و ریشه کنی نباتات

.در این مرحله وضعیت زمین بایستی بررسی شود و اقدام اولیه مانند ریشه کنی نباتات بر روی آن انجام شود


دو ـ پیاده کردن نقشه

پس از بازدید از محل ، اولین قدم در ساختن یک ساختمان پیاده کردن نقشه می باشد . منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشه ساختمان از روی کاغذ بر روی زمین به ابعاد اصلی است . بطوریکه محل دقیق پی ها ، ستون ها ، دیوارها و زیرزمینها و عرض پی ها روی زمین بخوبی مشخص باشد . برای پیاده کردن نقشه ساختمانهای مهم معمولا از دوربینهای نقشه برداری و برای پیاده کردن نقشه .ساختمانهای معمولی و کوچک از متر و ریسمان بنایی که به آن ریسمان کار هم می گویند استفاده میگردد


سه ـ گود برداری

بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری برای آن قسمت از ساختمان انجام می شود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی زمین ساخته می شود ، مانند موتورخانه ها ، انبارها .و پارکینگها و غیره . معمولا حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می باشد


چهار ـ پی در ساختمان

پی برای انتقال نیروهای گوناگون ساختمان به زمین طراحی میگردد. عرض و طول پی ها کاملا بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد


پنج ـ وزن ساختمان

منظور از وزن ساختمان وزنی است که بوسیله پی سازی در اثر بار مرده و بار زنده ساختمان به هر سانتیمتر مربع زمین وارد می شود .

:به طور کلی زمینها را از نظر مقاومت در برابر بار یه چند دسته می توان تقسیم نمود

.الف ـ زمینهای خاکریزی شده ( زمینهای خاک دستی ) : این زمینها که بوسیله خاک دستی پر شده اند از مقاومت بسایر کمی برخوردار بوده و قدرت مجار انها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می باشد

ب ـ زمینهای ماسه ای : زمینهای سواحل دریا از یان نوع می باشند که برای ساختمانهای سبک مناسب می باشند و در حدود 1 تا 2/1 کیلوگرم بر هر 7 سانتی متر مربع بار را تحمل می نمایند .

ج ـ زمینهای شنی : زمینهایی می باشند که دانه بندی خوبی داشته باشند بطوریکه دانه های ریز فضای خالی بین دانه های درشت تر راپ ر نموده و تولید جسم متراکمی را می نمایند و این دانه بندی بوسیله ماده چسبنده بهم متصل می شوند برای ساختمان بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلو گرم بر سانتی متر مربع می باشد به این گونه زمینها زمین « دج » گفته می شود .

:د ـ زمینهای رسی : این زمینها خود به دو دسته تقسیم می شوند

.یک ـ زمینهای رسی خشک : که فشاری در حدود 5/1 کیلو گرم بر سانتی متر مربع را تحمل می نمایند

دو ـ زمینهای رسی تر ( آبدار ) : ای زمینها بواسطه وجود آ ب فراوان داخل خاک دارای سستی های زیادی بوده و .قدرت مجاز آن بر حسب درصد آب موجود در آن متفاوت است

پنج ـ انواع پی

:پی ها را با توجه به نوع ساختمان ، مقاومت زمین و وزن آن به انواع مختلف می توان دسته بندی کرد

یک ـ پی نواری : معمولا از این نوع پی برای ساختمانهای آجری استفاده می شود . پی های نواری را در امتداد دیوار های حمال و دیوار های تیغه با عمق و عرض معین حفر می نمایند . در مورد عمق این نوع پی باید گفت که در زمینهای خوب در حدود 50 سانتی متر و در زمینهایی که به خاک بکر دسترسی نباشد باید عمق پی را تا رسیدن به زمین بکر ادامه داد همچنین در مواردی باید از شمع کوبی استفاده .نمود . عرض این نوع پی معمولا قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن ساخته می شود

: لایه های پی نواری

یک ـ شفته ریزی

دو- کرسی چینی

سه ـ شناژ

(چهار ـ ملات ماسه سیمان برای تسطیح بستر ایزولاسیون رطوبتی ( عایق بندی

پنج ـ قیرو گونی برای ایزولاسیون ( عایق بندی ) رطوبتی

شش ـ ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر و گونی

هفت ـ دیوار چینی اصلی

دو ـ پی نقطه ای : پی های نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن بطور متمرکز ( نقطه ای ) به زمین منتقل می شود ساخته می گردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتنی ، پی های نقطه ای معمولا به ابعادی که با توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بار ستون تعیین می کند ساخته می شود اینگونه پی ها اغلب با بتن مسلح می (سازند بتنی را مسلح گویند که داخل آن قطعات فولادی بکار رفته باشد .(مانند میله گرد آجدار یا ساده

:لایه های پی نقطه ای

یک ـ زمین مناسب

دو ـ بتن مگر

سه ـ میله گرد کف پی

چهار ـ بتن اصلی

پنج ـ صفحه زیر ستون یا میله گردهای ریشه


سه ـ پی عمومی ( رادیه ژنرال ) : از این نوع پی برای ساختمانهایی که دارای وزن فوق العاده زیاد بوده و یا ساختمانهایی که در زمینهای سست ساخته می شود استفاده می گردد اینگونه پی ها از بتن مسلح .ساخته می شود و دارای محاسبات فنی مفصل و دقت اجرای فوق العاده می باشند

چهار ـ شمع کوبی : در زمین هایی که خیلی سست بوده و به هیچ وجه قذرت تحمل بار ساختمان را نداشته باشند مانند خاکهای دستی و زمینهای ماسه ای ، یا در محلهایی که زمین بکر در عمق های زیاد قرار .داشته و برداشت کلیه خاکهای سطح مقرون به صرفه نباشد از طریق شمع کوبی بار ساختمان را به زمین منتقل می نمایند


انواع ساختمان

.اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می توان به دو دسته تقسیم نمود . حال با توجه به این نکته ، تقسیم بندی ساختمان از لحاظ مصالح مورد استفاده به چهار دسته انجام می شود


یک ـ ساختمانهای بتنی

ساختمان بتنی ، ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان ، شن ، ماسه و فولاد بصورت میله گرد ساده یا آجدار ) استفاده شده باشد . در ساختمانهای بتنی سقفها از بتن پوشیده می .شود یا از اسقفهای تیرچه و بلوک و یا سایر سقفهای پیش ساخته استفاده می گردد . برای دیوارهای جدا کننده از انواع آجر یا تیغه گچی و یا پنل استفاده می شود


دو ـ ساختمانهای فلزی

در این نوع ساختمانها برای ساختتن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده می شود . در ایران معمولا ستونها را از تیر آهن
.می سازند . سقف این نوع ساختمانها ممکن است کامپوزیت و یا از انواع دیگر سقفها از قبیل تیرچه بلوک و غیره استفاده گردد

برای دیوارهای جداکننده می توان مانند ساختمانهای بتنی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب و سفالهای تیغه ای استفاده نمود . در هر حال باید این دیوارها از مصالح سبک انتخاب شوند . در بعضی از .ممالک بر خلاف کشور ما برای اتصالات از جوش استفاده نکرده و بلکه بیشتر از پرچ و یا پیچ و مهره استفاده می نمایند ، برای ستونها نیز می توان به جای تیر آهن از ناودانی استفاده کرد


سه ـ ساختمانهای آجری

در ساختمانهای کمتر از چهار طبقه می توان از این نوع ساختمان استفاده نمود . اسکلت اصلی این نوع ساختمانها آجری می باشد و برای ساختن سقف آنها در ایران معمولا از پروفیلهای فولای و آجر بصورت طاق ضربی استفاده می گردد و یا از سقف چوبی استفاده می شود . در این نوع ساختمانها برای مقابله با نیروهای جانبی مانند زلزله باید حتمن از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقفها .استفاده شود . در ساختمانهای آجری معمولا دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می گیرند . حداقل دیوار های حمال (باربر) نباید از 35 سانتی متر کمتر باشد


چهار ـ ساختمانهای خشتی و گلی

در این نوع ساختمانها اسکلت اصلی از خشت خام و گل می باشد و تعداد طبقات ان از یک تجاوز نمی کند و درمقابل نیروهای جانبی بخصوص زلزله به هیچ وجه مقاومتی ندارند . باید از ساختن این نوع .ساختمانها مخصوصا در کشور ما که از مناطق زلزله خیز دنیا است جدا جلوگیری نمود

بجز انواع ساختمانهای نامبرده شده میتوان ساختمانها را از مصالحی مانند چوب و سنگ نیز ساخت که در مناطقی که جنگل فراوان باشد از چوب و یا در مناطق کوهستانی که دسترسی به سنگ آسان می .باشد می توان ساختمانهای سنگی بنا نمود


انواع ساختمان از لحاظ مصرف

.ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی ، اداری ، بیمارستانها ، انبارها ، مدارس و مکانهای عمومی مانند باشگاهها ، ورزشگاهها و غیره تقسیم می شود


 
 
آشنایی با مفاهیم مرتبط با FRP
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:٤٧ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

چکیده

با توجه به کاربرد روز افزون اشکال مختلف FRP در تقویت سازه های بتن آرمه، حتی کاربرد آنها در تقویت سازه های فولادی لزوم آشنایی با برخی از مفاهیم پایه در این مقوله ضروری به نظر می رسد.

مقدمه:

با آشنایی با مفهوم FRP ، لزوم آشنایی با برخی از مفاهیم چون کامپوزیت، پلیمر، رزین یا ماتریس، طبقه بندی FRP بر اساس فیبر یا الیاف تشکیل دهنده یا انواع رزینهای پلیمری تشکیل دهنده آن، مقایسه بین آنها، روشهای تولید، عوامل مؤثر در خواص مکانیکی لزوم دارد.

1- FRP چیست؟

 این کلمه اختصاری از کلمات Fiber Reinforced Polymer or Plastic می باشد. به عبارت دیگر به یک ماده مرکب و کامپوزیتی اطلاق می شود که از فیبریا الیاف تقویتی و ماتریس (ماده در بر گیرنده) یا رزین از جنس پلیمر تشکیل شده است.

 2- تاریخچه صنعت FRP در آمریکا و ظهور آن در صنعت ساختمان:

 بعد از جنگ جهانی دوم ابتدا از FRP به صورت یک جسم شیشه ای جامد برای ساختن چوب ماهیگیری و گلف، پایک پرچم و چوب اسکی استفاده می شد به تدریج از FRP در ساخت تجهیزات الکتریکی به دلیل مقاومت کششی و فشاری بالا و قابلیت نارسایی (هادی نبودن) الکتریکی بالا مورد استفاده قرار گرفت و امروزه کاربردهای مختلف آن در تولیدات خانگی چون نردبان، کانالهای تهویه و ریلها به وضوح قابل ملاحظه است. به طور کامل می توان گفت FRP کاربردهای وسیعی در زمینه های مختلف چون خودروسازی، الکترونیک، پزشکی، هوا فضا، ساختمان سازی و ... دارد.

 از اوایل دهه 1960 با گسترش احداث سازه های فرا ساحل و پلهای بزرگ که در معرض آب دریا که محیط خورنده ای است قرار دارند، محققان درصدد رفع بزرگترین عیب ورقه های تقویتی فلزی که همان خوردگی و زنگ زدن فولاد است، برآمدند. آنها برای حل این مشکل استفاده از ورقه های گالوانیزه (آلیاژ فولاد + روی) را توصیه کردند ولی این آلیاژ در یک محیط اسیدی واکنش شیمیایی داده و پیوند بین فولاد و روی گسسته می شود، شرکتهای مختلف برای حل این معضل پیشنهادات گوناگونی دادند. استفاده از اسپری الکترو استاتیک، چسبهای ترکیبی پودر شده، آغشته کردن فولاد به روغن چون لوله های گاز و ... تا این که اداره فدرال بزرگراه های ایالت متحده، استفاده از فولاد اپوکسی را توصیه کرد. در نهایت شرکت GFRP, Marshall-Vega را تولید و به بازار عرضه کرد. یکی از کاربردهای میلگردهای GFRP در ساخت محفظه MRI می باشد.

 3- کامپوزیت چیست؟

 به ماده ای اطلاق می شود که از 2 یا بیشتر ماده مجزا با نواحی قابل تشخیص و تفکیک از یکدیگر و یک سطح مشترک و در پاره ای موارد یک ناحیه واسط تشکیل می شود. FRP یک کامپوزیت است که برای افزایش چسبندگی الیاف یا فیبر تقویتی با ماتریس رزین معمولاً از اصلاح سطحی استفاده می شود. چوب را می توان یک کامپوزیت طبیعی در نظر گرفت و در یک نگاه کلی تر بتن آرمه نیز یک نوع کامپوزیت و متشکل از اجزای متمایز است.

 4- پلیمر چیست؟

 به یک زنجیره طویل از مولکولها که از یک یا چندین اتم که با یکدیگر از طریق پیوند کووالانسی متصل شده اند اطلاق می شود.

 پلیمرها بر اساس روند تشکیل پیوند یا ترتیب نامنظم و غیر بلوری یا ترتیب تقریباً منظم و نیمه بلوری دارند و نسبت مولکولها در پلیمرها بستگی به انگیزش تصادفی آنها دارد. هر چه درجه حرارت زمان تشکیل پلیمر بالا می رود برانگیزش تصادفی نیز بیشتر می گردد.

 4-1- روند تشکیل پیوند پلیمری با افزایش درجه حرارت

 مراحل تشکیل پیوند پلیمری با افزایش درجه حرارت می توان به موارد زیر تقسیم بندی کرد :

 1) مرحله شدیداً ویسکو الاستیک highly viscoelastic   تغییر شکل های بزرک الاستیک با اندکی تغییر شکل ویسکوز دارند .

 2) مرحله پلیمر شبیه لاستیک rubber like solid تغییر شکل های بزرگ الاستیک تحت برگذاری خارجی (مانند لاستیک )دارند.

 3) مرحله غیر بلوری .           amorphous

 4) مرحله ی نیمه بلورین       semi-crystalling

 5) حالت مایع لزج                viscous liquid state

 6) نقطه ذوب بلور          crystalline melting point

 پلیمر های تشکیل دهنده ماتریس FRP به 2 دسته کلی زیر تقسیم می کنیم

 1-           پلیمر های ترموست یا Thetmosetting

  2- پلیمرهای ترموپلاستیک یا Thermoplastic

 به طور کلی هر چه نرخ بارگذاری افزایش با مدت بارگذاری کاهش و یا در جه حرارت زمان تشکیل کاهش می یابد رفتار پلیمر بدست آمده تردتر خواهد بود .

 High loading tate or short duration of loading or low temperature → rigid brittle manner

 Low loading rate or long duration of loding or high temperature → ductile manner

 4-2- مزایای پلیمر ترموست یا Thermosetting

 1) پلیمرهای ترموست نسبت به پلیمرهای ترموپلاستیک قابلیت و عملکرد تحمل بار در درجه حرارت و فشار بالاتر را دارند (به دلیل این که فرآیند تشکیل این گونه پلیمرها دارای مراحل مختلف تشکیل چون liquid state , low viscousity و ... می باشد)

 ٢) پلیمرهای ترموست دارای وزن مولکولی کم و به صورت مایع یا ویسکوزیته پایین هستند که با استفاده از رادیکالهای آزاد در پیوند آنها به صورت جامد در می آیند.

 3) پلیمرهای ترموست پایداری حرارتی مناسبی دارند.

 4) پلیمرهای ترموست دارای مقاومت شیمیایی مناسب هستند.

 Good thermal stability & suitable chmical resistance

 5) عملکرد مناسب در برابر خزش و آسودگی تنش

  Creep & stress relaxation

 4-2-1- معایب پلیمر ترموست یا Thermosetting

 1- عمر کوتاه Short shelf life

 2- بر اثر ترکیب با ماده عمل آوری یا Curing agent

 الف) کرنش نهایی کم در زمان گسیختگی دارد

 ب) مقاومت کم در برابر ضربه

 4-3- مزایای پلیمر ترموپلاستیک یا Thermoplastic

 1) مقاومت بالا در برابر ضربه High impact strength

 2) مقاومت بالا در برابر گسیختگی High fracture resistance

 3) عمر نهایی بالا به شرط دوری از رطوبت و خشک بودن آنها در زمان بهره برداری خواهند داشت.

 4) سیکل (مراحل) تشکیل کمتری دارند.

 5) به صورت مجدد و ثانویه نیز تشکیل می شوندSecondary formability

 6) کار کردن با آن آسانتر و آسیب پذیری کمتری دارد.

 Ease of haneling & damage tolerance

 اما به طور کلی استفاده تجاری از پلیمر ترموپلاستیک کمتر صورت می گیرد به دلیل ویسکوزیته زیاد و عدم ترکیب مناسب با فیبرهای پیوسته به خصوص در 2 روش تولید FRP:

 1)     به صورت دور پیچ در آوردن چند رشته یا Filament

 2)     پلتروژن: معمولاً وزن ماتریس پلیمر25 تا 50 درصد وزن کل FRP را تشکیل می دهد هر چه این نسبت وزنی کمتر باشد عملکرد سازه ای FRP بهتر است.

 4-4- انواع رزینهای پلیمری ترموست Thermosetting

 4-4-1- پلیمرهای غیر اشباع Unsaturated polyester شامل:

 1) پلی استر غیر اشباع یا Unsaturated polyester شامل:

 الف) پلی استر اورتو Orthophthalic polyester

 ب) پلی استر ایزو Isophthalic polyester

 مزایای پلیمر ایزو نسبت به پلیمر اورتو

 1-   مقاومت حرارتی بالاتر

 2-   خواص مکانیکی اصلاح شده

 3-   مقاومت بیشتر در برابر رطوبت و عیب آن گران قیمت تر بودن آن است.

 2) وینیل استر یا (VE) Vinylester : نسبت به پلی استرهای ایزو و اورتو گرانقیمت تر است ولی عملکرد شیمیایی و مکانیکی بهتری نسبت به آنها دارد خصوصاً چقرمگی Toughness ، انعطاف پذیری یا Flexibility و مقاومت مناسب در برابر محیطهای خورنده خصوصاً قلیایی ها با PH بالا مثل بتن دارند لذا بسیاری از محققان استفاده از این پلیمر را برای ساختن FRP توصیه می کنند.

 3) پلیمر غیر اشباع BPA یا Bisphenol A fumatates : مزایای این پلیمر نسبت به سایر پلیمرهای غیر اشباع:

 1.      صلبیت بیشتر High rigidity

 2.      عملکرد حرارتی اصلاح شده Improved thermal performance

 3.      عملکرد شیمیایی اصلاح شده Improved chemical performance

4.      دارای خاصیت Chlorendics به خاطر Chlorine می باشد که خسارات ناشی از آتش سوزی را به تعویق می اندازد به عبارت دیگر تأثیر آتش سوزی را کند تر می نماید و مقاومت شیمیایی مناسب نیز دارد.

 4-4-2- پلیمرهای اشباع Saturated Polymers

 1) اپوکسی: عمدتاً در صنعت هوا و فضا و دفاعی استفاده می شود و نوع مناسب این رزین به نام prepreg می باشد. پیوند بین اپوکسی و فیبر تقویتی با استفاده از سخت کننده ها یا عامل عمل آوری FRP تشکیل می شود. قیمت ماتریس اپوکسی تقریباً 2 برابر ماتریس پلی استر است.

 4-4-2-1- مزایای استفاده از ماتریس اپوکسی:

 1.      خواص فیزیکی و مکانیکی متنوع به خاطر تنوع در مواد اولیه به کار رفته

 2.      هیچ گونه فرار منومر در مراحل تشکیل پلیمر وجود ندارد.

 3.      مقاومت شیمیایی و حلالیت خوبی دارد.

 4.      کمترین آبرفتگی را نسبت به سایر پلیمرها در طول عمل آوری دارا است.

 5.      چسبندگی مناسب با انواع مختلف فیبر تقویتی و پر کننده دارد.

 4-4-2-2- معایب استفاده از پلیمر اپوکسی:

 1.      قیمت ماتریس اپوکسی عمومً از پلی استر ایزو و رزین وینیل استر بالاتر است.

 2.      اپوکسی بایستی به دقت در فرآیند تولید FRP بکار رود تا FRP مقاومت مناسبی در برابر رطوبت داشته باشد.

 3.      زمان عمل آوری و فرایند تولید FRP به حد کافی بلند باشد.

 4.      بعضی از سخت کننده ها برای افزایش مقاومت در زمان حمل FRP و برخی برای جلوگیری از واکنشهای سطحی و حساس باید در فرآیند تولید FRP بایستی به ماتریس اپوکسی اضافه شوند.

 2) پلیمرهای آمینو

 3) پلیمرهای فنولیک

 4) پلیمرهای متاکریت

 5) پلیمر اورتان

  4-5- انواع رزینهای پلیمری ترموپلاستیک یا Thermoplastic

1.      نایلون Naylon

 2.      پلی اتیلن Polyethylene

3.      ترفتالیت Terephthalate

 4.      پلی پروپیلن Polypropilen

 5.      پلی وینیل کلراید Poly Vinyle Chloride (PVC)

 کیفیت نهایی کامپوزیتها تا حد زیادی بستگی به خواص ماتریس پلیمری آن دارد از جمله ویسکوزیته، نقطه ذوب ، شرایط عمل آوری و ... خواص فیزیکی ماتزیس رزین در فرآیند تولید بایستی در نظر گرفته شود تا المان کامپوزیتی 3 بعدی مورد نظر به دست آید.

 Adhesion promoter : عامل افزاینده چسبندگی بین فیبر تقویتی و ماتریس پلیمری رزین می باشد. در صورت عدم وجود فیبر یا الیاف تقویتی آبرفتگی بیش از حد در ماتریس رزین به وجود می آید که منجر به ایجاد ترک در کامپوزیت و عدم تحمل بار خارجی می گردد. فیلرها یا پر کننده ها در این میان می توانند به ماتریس اضافه شوند تا کمی نقش فیبر یا الیاف تقویتی را داشته و جلوی آبرفتگی بیش از حد ماتریس رزین را بگیرد. همچنین استفاده از فیلرها می تواند اصطکاک حجمی را کاهش داده و به ظرفیت باربری فیبرهای تقویتی کمک شایانی نماید. یکی از پارامترهای مهمی که در ساختمان رزین بایستی بدان توجه داشت ویسکوزیته است.

 ·       ویسکوزیته ماتریس پلیمری با افزایش درجه حرارت معمولاً کاهش می یابد.

·       پسبهای ترموست در مقابل درجه حرارت سخت هستند و با افزایش درجه حرارت به راحتی روان نمی گردند در صورتی که رزینهای ترموپلاستیک در مقابل حرارت ذوب و در اثر سرد شدن مجدد سخت می شوند.

 5- نقش پر کننده یا Filler می توان آن را به ماتریس پلیمر اضافه کرد و نقش آن:

1. کاهش هزینه مصرف رزین  Reduce resin cost

 2. کنترل آبرفتگی Shirinkage control

 3. اصلاح خواص مکانیکی Improve Mechanical properties

 4. به تعویق انداختن خسارات ناشی از آتش سوزی Fire retardancy

 5. اصلاح انتقال بار Improve load transfer

 6. کاهش ترکها در نواحی که فیبر تقویتی وجود ندارد

 Reduce craching in unreinforced areas

 7. یکی از مزایای مهم استفاده از پر کننده ها، ممانعت از انتشار امواج ماورای بنفش UV inhibitors می باشد رس، کربنات کلسیم، خرده های شیشه را می توان به عنوان پر کننده استفاده کرد.

 6- انواع فیبرهای تشکیل دهنده FRP

 ۶-1- فیبر شیشه ای یا Glass-Fiber

 اولین فیبر مهم است که در مهندسی عمران استفاده می شود و به خاطر توازنی که بین قیمت و مقاومت آن وجود دارد کاربرد وسیعی پیدا کرده است. انواع آن عبارتند از:

 1)     E-Glass : نوعی فیبر شیشه ای که برای کارهای الکتریکی معتبر است.

متداول ترین نوع فیبر شیشه ای موجود در بازار است دارای مدول الاستیسیته E=70Gpa و مقاومت نهایی ….= 1500 to 2500 MPa و حداکثر کرنش نهایی
 ……= 1.8 to 3% دارد.

 E-Glass از سیلیکات آلومینیم کلسیم به دست می آید. 80 تا 90 درصد تولیدات GFRP را تشکیل می دهد و کمترین مقدار مواد قلیایی در ترکیب آن به کار رفته است.

 2)     Z-Glass : این نوع الیاف مقاومت بسیار زیادی در برابر محیطهای قلیایی دارند و به صورت الیافی برای مسلح کردن بتن آرمه به کار می رود.

 3)     A-Glass : نوعی فیبر شیشه ای است که درصد مواد قلیایی به کار رفته در ترکیب آن زیاد است و امروزه از چرخه تولید خارج شده است.

 فیبر پر مقاومت S2 و ECR Glass که همان E-Glass اصلاح شده و دارای مقاومت مناسب در برابر اسیدها است.

 4)     S-Glass : سیلیکات آلومینیم مغناطیسی است. مقاومت بالا، عملکرد حرارتی مناسب و اصلاح سطحی دارد گرانقیمت ترین نوع GFRP می باشد و نیاز به کنترل کیفیت خاص در زمان تولید دارد و بیشتر کاربرد نظامی دارد.

 5)     GFRP : از بارو سیلیکات سود آهک به دست می آید. پایداری شیمیایی مناسب در برابر محیط خورنده دارد.

 GFRP به اشکال مختلف چون سوزن پانچ ، stiched ، کشبافی شده، چسبیده شده، چند محوره، چند لا می باشد.

 مدول الاستیسیته یک رشته منفرد Eglass در حدود 73 Gpa می باشد. ماکزیمم کرنش نهایی آن 5/2 تا 3 درصد می باشد و اگر GFRP در معرض محیط خورنده با PH بالا قرار گیرد روی دوام آن تأثیر گذار است.

 6-2- فیبر کربنی یا GFRP

 از قیر ارزان می باشد (که از تقطیر زغال سنگ به دست می آید) ولی مدول الاستیسیته پایین دارد  PAN– (….= 2.1% , ….= 765 to 2350 Mpa , E 37.5 to 140 Gpa و ابریشم مصنوعی ساخته می شود. برای تشکیل این نوع فیبر به درجه حرارتی دست کم 1000 …. احتیاج است. اکثر فیبرهای مصنوعی در این درجه حرارت ذوب و تبخیر می شوند ولی فیبر کربنی به دلیل داشتن اکریلیک همچنان باقی می ماند. 3 تیپ دارد:

 نوع 1) یا مدول بالا(….=0.5%, ….=2000Mpa, E=380 Gpa)

نوع 2) یا مقاومت بالا (….=1%, ….=2800Mpa, E=240 Gpa)

 نوع 3) مقاومت و مدول الاستیسیته بینابین دارد.

 عنصر سازنده GFRP گرافین است که در فیبر کربنی دارای ساختار 2 بعدی است. اگر گرافین ساختار 3 بعدی و به صورت 6 ضلعی داشته باشد، بدان گرافیت می گویند که در صنعت مدادسازی از آن استفاده می شود.

 Rayon و قیر همسانگرد در ساخت GFRP با مدول پایین (حدود 50GPa) استفاده می شوند که مدول فیبر کربنی با اصلاح حرارتی در درجه حرارت بین 1000 تا …. 3000 افزایش می یابد.

 با  PAN  قیر ناهمسانگرد یا  mesophase فیبر کربنی نوع 2 با مقاومت بالا در درجه حرارت حدود … 1500 به دست می آید.

 جهت قرار گیری گرافین در راستای فیبر کربن تعیین کننده مدول فیبر می باشد و جهت قرار گیری گرافین روی رطوبت سطحی و چسبندگی با ماتریس نیز تأثیر می گذارد. الیاف کربنی با رزین به خوبی خیس نمی شوند بنابراین اصلاح سطحی بایستی بر روی آنها انجام شود.

 نوع خاصی فیبر کربنی به نام Tows متشکل از 1000 تا 200 هزار الیاف یا تار کربنی است.

 6-3- فیبر آرامیدی یا AFRP

 درانتخاب نوع فیبر بایستی به قیمت، درجه حرارت زمان بهره برداری از آن و دوام و ... توجه داشت. این نوع فیبر از PPDT ساخته می شود و دو شرکت هلندی Akzo Nobel (سازنده نوعی AFRP به نام Twaron) و شرکت فرانسوی Dupont (سازنده نوعی AFRP به نام Kevlar) سازندگان مهم AFRP در دنیا هستند. امروزه 4 نوع الیاف کولار در جهان وجود دارد یکی از آنها به نام 49 Kevlar دارای مشخصات زیر است. (….=1%, ….=2700 to 3500Mpa, E=120 Gpa)

 مقاومت کششی الیاف کولار 55% مقاومت کششی الیاف شیشه ای و مقاومت برشی آن 180% الیاف شیشه ای است و نتایج آزمایشات نشان می دهد مقاومت کششی الیاف کلوار 10% از مقاومت فیبر کربنی کمتر است و قیمت آن تقریباً نصف الیاف کربنی است با این حال قابلیت کار کردن با الیاف کولار بیشتر از فیبر شیشه ای و کربنی است میلگرد ساخته شده از Kevlar نیز دارای مشخصات زیر است.

 (….=1.3 to 3.6%, ….=660 to 3000Mpa, E=41.5 to 147 Gpa)

 از خصوصیات AFRP:

 1)     صلب بودنو شبیه میلگرد بودن (rigid-rod like)

 2)     پایداری حرارتی بالا (high thermal stability)

 3)     مقاومت بالا (high strength)

 4)     مدول بالا (high modulus می باشد.

 مقاومت کششی تحت تأثیر قرار گیری مولکولها است.

 مقاومت کششی فیبر پارا آرامید تقریباً 50 درصد مقاومت کششی EGlass می باشد. در اتاق حرارتی رطوبت روی خواص کششی فیبر آرامیدی تأثیری کمتر از 5% دارد. فیبر پارا آرامید در برابر خستگی و گسیختگی خزشی مقاوم است.

 خواص فشاری پارا آرامید به صورت غیر خطیمی باشد و رفتار شکل پذیر در فشار دارد. در کرنش 3/0 تا 5/0 درصد تسلیم فشاری رخ می دهد اما معمولاً کمانش قبل از تسلیم فشاری بر اثر kink bond رخ می دهد. فیبر p-aramid پایداری حرارتی بالایی دارد و عملکرد مناسب در درجه حرارت بین ..... 200- تا ...... 200 دارد ولی برای عملکرد طولانی مدت و دوام مناسب نبایستی درجه حرارت بیشتر از ........ 150 گردد. فیبر آرامیدی ضریب انبساط حرارتی منفی دارد و مقاوم در برابر اسیدها و بازها می باشد. خاصیت از هم پاشیدگی اشعه ماورای بنفش UV degration دارد. مقاومت فشاری فیبر آرامیدی به دلیل کمانش کم است لذا برای اصلاح آن از ترکیب آن با فیبر کربن یا شیشه استفاده می شود.

 6-4- فیبر وینیولی یا VFRP

 6-5- فیبر پلیمری پلی اتیلن با مولکول سنگین

 نوع خاصی از این پلیمر را شرکت هلندی DSM به نام Spectra تولید می کند این نوع پلیمر به شکل رشته ای یا به صورت پارچه می باشد. افزایش طول کمی دارد نیاز به اصلاح پلاسما نیز دارد.

 7- اشکال مختلف بر اساس نحوه تولید

 1) رشته ای: در فرآیند تولید به این روش تحت کشش مستقیم قرار می گیرد.

 2) رشته های به هم بافته:الیاف به هم بافته عموماً بر هم عمود بوده، زاویه 0 و 90 یا 45 ± با هم می سازند. واحد اندازه گیری وزن واحد سطح است.

 3) ورقه های گسترده: پس از بافته شدن به کمک تسمه نقاله از بین رزین ترموست (عمدتاً پلی استر یا وینیل استر) عبور داده می شود و رزین گرم FRP را به صورت منسجم در می آورد.

 4) روش تولید ترکیبی

 5) تولید به صورت پارچه ای

 8- روشهای تولید کامپوزیت FRP

 8-1- بافتن رشته ها به هم یا Filament winding

 الیاف یا رشته های پیوسته به صورت نوارهای موازی به دور سیلندر دوار مطابق شکل 7 پیچانده می شود در این حین ماتریس رزین پلی استر، وینیل استر یا اپوکسی به درون سیلندر دوار که رشته های فیبر به دور آن تابیده می شود دمیده شده و یا فیبرها ترکیب می شود تمامی این فرآیند برای به دست آمدن FRP با کیفیت مناسب با کمپیوتر کنترل می شود.

 موارد مصرف FRP تولیدی به این روش 1) در لوله سازی 2) ساخت لوله های تحت پیچش 3) بدنه و جداره موشک 4) بطری ها و شیشه های تحت فشار 5) تانکهای ذخیره 6) فیوز تأخیری هواپیما و ... می باشد

 8-2. فرایند پلتروژن یاPultrusion با این روش لمنیت ها یا ورق های پوششی با مقطع عرضی و طول معین ساخته می شود در این روش حین کشیدن نوار فیبر ماتریس که معمولاً پلی استر یا وینیل استل می باشد با گرمای الکتریکی به کمک روغن داغ به فیبر اضافه می شود و اتاقک پیش گرمایشی فرکانس رادیویی برای کنترل ضخامت در زمان عمل آوری وجود دارد.

 8-3. روند تولید از طریق فرایند فشرده سازی در خلأ

 در این روش وزن هوای بین لایه های FRP مانع از تشکیل آن می گردد بنابر این بر اثر پرس و فشار اعمالی بایستی هوای محبوس خارج شود تا ورق پوشی FRP یا لمینیت شکل گیرد.

 یک یا چند لایه با ضخامت مختلف روی فیلم یا غشا قابل گسترش قرار داده شده، سپس تحت پرس و فشار قرار می گیرند تا هوای بین لمینیت خارج شده و ماتریس رزین به یکی از روشهای موجود حرارت داده شده و به لایه فیبر تزریق می شود.

 8-4- فرآیند تولید به وسیله قالب گیری متناسب

 این روش خود به 2 صورت برای تولید FRP به کار برده می شود.

 1-   بکار بردن قالب انتقالی رزین یا RTM

 2-   به کار بردن قالب مرکب ورقه ای

 کامپوزیتهای FRP تولیدی به این روش خاصیت شبه ناهمسانگرد دارد.

 9- عوامل مؤثر در خواص یک محصول تولیدی

 1- حجم و نوع فیبر و رزین کاربردی

 2- جهت قرار گیری فیبرها

 3- تأثیرات ابعادی

 4- کنترل کیفیت در زمان تولید

  10- عوامل مؤثر در خواص مکانیکی FRP

 1) مدت بارگذاری 2) تاریخچه بارگذاری 3) درجه حرارت 4) رطوبت و ... می باشد. رطوبت خواص رزین را تغییر داده، منجر به باد کردن و تابیدگی یا اعوعاج کامپوزیت می گردد. لذا برای جلوگیری از اثر مخرب رطوبت بایستی به شرایط استفاده از کامپوزیت و نوع آن توجه داشت. رزینها به دلیل داشتن مقادیر قابل توجهی کربن و هیدروژن قابل اشتعال هستند، اما ترکیب آنها با فیبر یا الیاف تقویتی منجر به افزایش مقاومت FRP در برابر آتش سوزی می گردد.

 اشعه ماورای بنفش که در نور خورشید وجود دارد با ماتریس پلیمری واکنش شیمیایی داده و اثر مخربی روی FRP می گذارد برای کاهش این اثر سوء از مواد افزاینده مناسب استفاده می شود.

 آشنایی با روشهای تقویت خمشی و برشی تیر بتن آرمه با ورقه FRP و مکانیزمهای گسیختگی محتمل

  با توجه به احتمال ضعف تیرهای اصلی برخی از سازه ها چون تابلیه پلها در برش و خمش به دلیل افزایش بار ترافیکی لزوم آشنایی با برخی از روشهای تقویت آنها با ورقه FRP  و انواع مودهای شکست در حالات تقویت ضروری است.

 اولین تحقیقات در زمینه تقویت خمشی تیر بتن آرمه توسط پروفسور Meier در سال 1980 در آزمایشگاه مرکزی تست مصالح سوئیس انجام شد. روشهای سنتی تقویت چون استفاده از پس تنیدگی خارجی، ورقه های فولادی پیوند و ... هر کدام ضعفهایی در روند اجرا دارند که به کمک آنها نمی توان به مقاومت مورد نظر رسید از این رو در دهه های اخیر تحقیقات در زمینه تقویت اعضای باربر سازه ای چون تیر با ورقه های FRP  بجای وربه های فولادی رشد چشمگیری داشته و به مقایسه به معایب و مزایای هر دو روش پرداخته شده است.

 1- مقاوم سازی خمشی تیر بتن آرمه با ورقه

 FRP Flexural Strengthening of Beams

 1-1- مقاوم سازی خمشی تیر بتن آرمه با ورقه زیرین FRP (FRP Soffit Plate) :

 بدین صورت انجام می شود که ابتدا سطح زیرین تیر که قرار است ورقه FRP به آن چسبانده شود را آماده نموده و سطوح ضعیف را برداشته تا دانه های بتن نمایان شده و جهت پیوند مناسب آماده گردد. سپس ورقه های دست ساز را به کمک چسب به سطح مورد نظر تیر می چسبانند. در طی این روند می توان از ورقه های پیش ساخته یا مهار های U شکل برای کاهش ریسک عدم پیوند ورقه استفاده کرد.

 ورقهای زیرین خود به 3 قسم تقسیم می شوند:

 1)     ورقه های زیرین تنیده نشده Unstressed Soffit Plates

 2)     ورقه های زیرین تنیده نشده با مهار انتهایی

  End Anchorage for Unstressed Soffit Plates

 3)     ورقه های پیش تنیده زیرینPrestressed Soffit Plates تقسیم می شود.

 1-1-1- مقاوم سازی با ورقه های زیرین تنیده نشده Unstressed Soffit plates

 پر کاربرد ترین حالت می باشد و اکثر تحقیقات روی این روش متمرکز شده است. 3 روش جهت چسباندن ورقه ها به کف تیر بتن آرمه وجود دارد.

 1)     ورقه های پیش ساخته FRP با فرآیند

 Pultrusion (Prefabricated/Pultruded FRP Plates)

 2)     ورقه های آماده شده در محل (دست ساز) Wet-Lay-Up

 3)     روش تزریق چسب Resin infusion

 در روش اول ورقه ها به اندازه لازم بریده شده و به سطح زیرین تیر بتن آرمه چسبانده می شوند، این روش دارای درجه اطمینان بالایی از نظر یکنواختی مواد و کنترل کیفیت می باشد. روش دستی دارای کاربرد بیشتری است. این روش ارزانتر می باشد و در آن رزین را ابتدا به سطح بتن کشیده، سپس لایه فیبری را به وسیله غلتک به سطح بتن می چسبانند. این روش به ناصافی سطح بتن حساس است و این ناصافیها سبب عدم پیوند مناسب FRP و جدایی ورقه از بتن می گردد. روش تزریق چسب نیز خصوصیاتی مشابه با روش دست ساز دارد ولی کاربرد محدودی دارد.

 2-1-1- مهار انتهایی برای ورقهای تنیده نشده

 End Anchorage for Unstressed Soffit Plates

 برای جلوگیری از گسیختگی عدم پیوند یا عدم چسبندگی (debonding) مهار مکانیکی می تواند نصب شود. استفاده از تسمه U شکل فولادی یا از جنس FRP معمولترین نوع این مهارها می باشد. این تسمه ها می توانند با پیچ Bolt یا چسب Bond به انتهای تیر متصل شود. در روش پیچی، اتصال بتن با FRP مستقیماً با پیچ صورت می گیرد. مهار انتهایی از جنس FRP می تواند به صورت دستی به شکل دورپیچ کامل یا نسبی نصب گردد.

 3-1-1- ورقهای پیش تنیده زیرین Prestressed Soffit Plates

 ورقهای FRP ساخته شده با فرآیند Pultrusion را می توان به صورت پیش تنیده به تیر بتن آرمه متصل کرد. مهمترین مزیت استفاده از ورقهای پیش تنیده این است که قبل از وارد شدن بار به سازه ظرفیت باربری سازه را افزایش می دهد و سبب کاهش عرض ترکها می شود. از آنجایی که مقاومت کششی FRP بالا است لذا پیش تنیدگی منجر به کاربرد ؤثر آن می گردد. پیش تنیدگی نسبت به پارامتر کارگر حساس بوده و دقت بخصوصی جهت طراحی و نصب سیستم مهار انتهایی نیاز دارد. این روش به دلیل محدودیت تحقیقات تجربی و آزمایشگاهی که در این زمینه انجام شده است هنوز در مراحل آغازین می باشد. در این روش پس از آماده کردن سطح زیرین تیر، ورقه تا یک سطح مورد نظر کشیده شده، سپس سطح زیرین تیر و ورق را با چسب آغشته می کنند و تیر را بلند کرده تا در ورق فشار ایجاد شود. پس از این که چسب کمی خود را گرفت به کمک گیره ها و مهارهای مکانیکی انتهایی کشیده و پس از آن که چسب خود را گرفت این قیدهای مکانیکی انتهایی را آزاد می کنند.

 2- مقاوم سازی برشی تیر بتن آرمه با ورقه

FRP Shear Strengthening of Beams

 گسیختگی های برشی و خمشی از مهمترین مدهای گسیختگی برای تیرهای تقویت نشده می باشند. گسیختگی خمشی به دلیل نرم بودن عموماً بر گسیختگی برشی به دلیل ترد بودن ارجح می باشد. زیرا در گسیختگی نرم امکان باز توزیع تنش وجود دارد و می تواند هشداری برای کاربر باشد. در الی که در گسیختگی ترد و ناگهانی به دلیل عدم اخطار قبلی می تواند سبب فاجعه گردد. در مقاوم سازی خمشی به کمک ورقه های خارجی FRP نشان داده شده که شکل پذیری تیر نسبت به حالت مقاوم سازی نشده بسیار کمتر می باشد. با این وجود این مد گسیختگی از گسیختگی برشی نرمتر می باشد. بنابراین یک تیر مقاوم سازی شده باید دارای ظرفیت برشی کافی بوده و به طوری که به ظرفیت خمشی برسد. زمانی که یک تیر بتن آرمه در برش ضعف داشته باشد یا ظرفیت برشی آن از ظرفیت خمشی تیر کمتر باشد پس از انجام مقاوم سازی خمشی، مقاوم سازی برشی باید مورد توجه قرار گیرد. باید دانست که اندازه گیری ظرفیت برشی تیر مقاوم سازی شده بسیار مهم می باشد. مقاوم سازی برشی، برخی مواقع نقشی کلیدی در استراتژی مقاوم سازی برای ساختمان های بتن آرمه را بازی می کند. به هر حال چند روش سنتی برای مقاوم سازی برشی تیرها وجود دارد. اخیراً استفاده از نوارهای FRP بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در کنار سایر نتایج عالی FRP ها از جمله مقاومت در مقابل خوردگی و مقاومت بالا در مقابل وزن کم انعطاف پذیری FRP ها جهت فیت شدن با سایر شکل ها و گوشه ها همواره برای مقاوم سازی سودمند واقع شده اند مطالعات بر روی مقاوم سازی برشی از سال 1990 شروع شده است و همچنان ادامه دارد.

 1-2- اگوهای مختلف تقویت برشی تیر بتن آرمه با ورقه FRP

 به طور کلی 3 نوع الگوی پیوند در تقویت برشی در تیرها وجود دارد:

 1- ورقه FRP دور تا دور تیر را در بر گیرد   مطابق شکل 4- (a)

 2- پوشش U شکل FRP                            مطابق شکل 4- (b)

 3- ورقه FRP دو طرف تیر چسبانده شود       مطابق شکل 4- (c)

 الگوی ( c ) که ورقه FRP دو بر تیر چسبانده می شود رایجترین الگو می باشد.

 الگوی (b) یا FRP U Wrap روشی عملی برای افزایش مقاومت برشی مقاطع بتن آرمه می باشد ولی در نواحی لنگر مثبت عمدتاً مؤثر می باشد. چون در نواحی لنگر منفی ترکهای اولیه عمدتاً در نزدیکی دال بتن آرمه رخ داده و این الگوی تقویتی قادر به کنترل و جلوگیری از گسترش ترکهای اولیه نبوده، بنابراین ترکها باز شده و این الگوی تقویتی تأثیری در کنترل ترک در ناحیه لنگر منفی ندارد. الگوی (a) که پوشش دور تا دور می باشد موفق ترین الگوی تقویت برشی است ولی به دلیل مسائل اجرایی و عدم دسترسی کامل به دور تا دور امکان اجرای این الگو به دلیل وجود دال بتن آرمه کم است.

 پوششها و توزیع ورقه را در تقویت برشی به 2 بخش 1) یکپارچه 2) منقطع تقسیم می کنیم (مطابق شکل -5). الگوی نوارهای منقطع یا Strips امکان تبخیر آب بتن، عمل آوری و مصرف کمتر FRP را فراهم می سازد ولی از نظر اجرایی مشکلات خاص خود را داشته از طرفی امکان تشکیل مود گسیختگی خطرناک عدم پیوند یا چسبندگی De-bonding در این حالت بیشتر است.

 به طور کلی می تواند جهت نوارهای تقویت یا Strips و جهت فیبرهای اصلی در حالت یکپارچه متغیر بوده حتی از 2 نوار عمود بر هم یا 2 لایه با فیبرهای عمود بر هم (حالت ضربدری) خصوصاً تحت بارهای سیکلی استفاده می شود.

 در جداول زیر به مقایسه انواع الگوهای برشی تقویت برشی تیر بتن آرمه با ورقه FRP پرداخته شده است.

 جدول 1 – جدول مزایا و معایب الگوهای مختلف پیوند FRP

  

 

معایب

 

مزایا

 

نوع پیوند

 

بسیار آسیب پذیر در مقابل گسیختگی عدم پیوند

 

کاربرد آسان، نیاز به کمترین مقدار FRP برای افزایش اندک ظرفیت برشی

 

پیوند کناره یا دو طرفه

ممکن است به مهار مکانیکی U شکل در انتهای آزاد نیاز باشد

 

استفاده از مهار پایینی U شکل عالی است. آسیب پذیری کمتر در مقابل گسیختگی عدم پیوند و تأثیر متوسط مؤثر برای مهار مکانیکی در تقویت خمشی FRP

 

ژاکت های U شکل

 

چنانچه دست کم دسترسی به یک طرف تیر ممکن نباشد اجرای آن امکان پذیر نیست یا مشکل است

 

کمترین آسیب پذیری در مقابل گسیختگی عدم پیوند، تأثیر عالی برای مهار مکانیکی در تقویت خمشی FRP

 

دورپیچ کامل

 


معایب

 

مزایا

 

توزیع ورقه ها

 

 

بسیار پر زحمت

 

انعطاف پذیری در کنترل مقدار FRP امکان صرفه جویی مواد و یکنواختی لایه چسب به راحتی به دست می آید

 

نوارها STRIPS

 

کاهش انعطاف پذیریدر کنترل مقدار FRP یکنواختی لایه چسب به سختی به دست می آید

 

آسانی کاربرد در محل محافظت از تیر در مقابل تهاجمات جوی اگر به طورکامل تیر را بپوشاند

 

صفحه ها / ورق ها Plates/Sheets

 

 

معایب

 

مزایا

 

جهت فیبر

 

اثر کم برای کنترل ترکهای برشی در مقایسه با نوارهای مورب

 

راحتی کاربرد مؤثر برای تقویت برشی معکوس

 

عمودی (…..=90)

 

برای کاربرد به صورت ژاکت U شکل و دورپیچ کامل غیر ممکن است

 

بسیار مؤثر برای کنترل ترکهای برشی

 

مورب غالباً (=40)

 

مقدار فیبر زیادی نیاز دارد

 

بسیار مؤثر برای کنترل ترکهای برشی مؤثر برای تقویت برشی معکوس

 

نوارها / صفحات 2 جهته ….=0 یا ….=45.135

 3- مودهای گسیختگی و رفتار مرسوم Failure Modes and Typical Behavior

 3-1- گسیختگی خمشی Flexural Failure

اگرانتهای ورقه FRP به صورت مناسب مهار شده باشد، ظرفیت نهایی خمشی تیر همراه با گسیختگی خمشی ورقه یا بر اثر خرد شدن بتن فشاری رخ می دهد. این موضوع بسیار شبیه مد گسیتختگی خمشی کلاسیک تیر بتن آرمه است و تنها به دلیل ترد بودن رفتار ورقه FRP کمی تفاوت وجود دارد. گسیختگی ورقه FRP همراه با جاری شدن میلگردهای فولادی است. به هر صورت چنانچه میلگردهای فولادی فاصله زیادی از وجه کششی داشته، )به تار خنثی نزدیک باشند) ممکن است جاری نشوند. تیری که بر اثر خرد شدن بتن فرو می ریزد می تواند علتش زیاد بودن مقدار FRP و ترد شکستن قطعه باشد، ضمناً با مهار انتهایی مناسب می توان جلوی گسیختگی زود هنگام عدم چسبندگی مناسب یا debonding را گرفت.

 3-2- گسیختگی برشی Shear Failure

 تیرهای بتن آرمه معمولی برای گسیختگی در مد خمشی که مد نرمتری نسبت به مد گسیختگی برشی که مد تردتری است طراحی می شوند و توجه به این نکته ضروری است که گسیختگی برشی بر اثر تقویت مد خمشی ممکن است رخ دهد. در بعضی مواقع برای اطمینان از این که گسیختگی خمشی قبل از گسیختگی برشی اتفاق افتد مقاوم سازی برشی و خمشی توأم انجام می شود.

 4- انواع مودهای گسیختگی خمشی

 1) گسیختگی ناشی از پارگی ورقه FRP

 2) گسیختگی ناشی از خرد شدگی بتن ناحیه فشاری

 3) گسیختگی برشی

 مود اول اگر اتفاق افتد تقویت خمشی ایده آل خواهیم داشت زیرا نه تنها مد گسیختگی نرم بوده بلکه از حداکثر ظرفیت خمشی تیر نیز استفاده شده است ولی مود دوم به دلیل خرد شدن بتن ناحیه فشاری ترد می باشد. توجه شود که بر اثر تقویت خمشی ممکن است تیر دچار گسیختگی ترد برشی شود که بایستی با تقویت برشی و خمشی توأم جلوی این مد ناگهانی را گرفت.

 4- گسیختگی ناشی از عدم پیوند انتهایی ورقه:

 این گسیختگی زودرس بوده و نمی گذارد تیر به ظرفیت خمشی مطلوب خود برسد. در این حالت ورقه از سطح بتن در انتهای تیر جدا می شود و این مود می تواند با گسیختگی ناشی از جدایش پوشش بتنی ترکیب شود.

 5- گسیختگی ناشی از جدایش پوشش بتنی:

 این گسیختگی بر اثر به وجود آمدن ترک در محل یا نزدیکی انتهای ورقه، در اثر بالا بودن تنش برشی و نرمال در اثر قطع ناگهانی ورقه در این محل رخ می دهد. وقتی ترک در نزدیکی یا محل انتهای ورقه به وجود می آید، این ترک در سطح کششی مسلح شده به صورت افقی منتشر شده و در راستای فولادهای کششی مسلح کننده، توسعه یافته و سبب جدا شدن پوشش بتنی می شود.

 6- گسیختگی ناشی از عدم پیوند درون وجهی انتهای ورقه:

 عدم پیوند بین چسب و تیر که از انتهای ورقه توسعه می یابد. دیاگرام بار ـ تغییر مکان این مود شبیه گسیختگی جدایش بتن است و تحقیقات نشان می دهد گسیختگی از این نوع به دلیل بالا بودن تنش نرمال و برشی در نزدیکی یا محل انتهای ورقه به گونه ای که از مقاومت تیر در ضعیف ترین بخش تیر بالاتر می باشد. به دنبال آن، یک لایه نازک بتن معمولاً به سطح ورقه بتن چسبیده و می توان گفت گسیختگی در بتن مجاور بتن چسبیده به ورقه FRP رخ می دهد. خطر تشکیل این مود بر اثر نامرغوب بودن چسب و نامئاری سطح بتن تشدید می شود.

 7- گسیختگی ناشی از ترکهای وسط به انضمام عدم پیوند درون وجهی:

 گسیختگی عدم پیوند ممکن است در اثر ترک خمشی یا ترکیب ترک خمشی ـ برشی در فاصله ای دورتر از انتهای ورقه شروع شود و به سمت انتهای ورقه توسعه یابد. این نوع گسیختگی غالباً در بتن مجاور چسب رخ می دهد و می تواند به دو شکل گسیختگی ناشی از ترک خمشی میانی به انضمام عدم پیوند درون وجهی و گسیختگی ناشیاز ترک خمشی ـ برشی میانی به انضمام عدم پیوند درون وجهی باشد و این نوع گسیختگی بیشتر در تیرهای سطحی و غیر عمیق بیشتر از گسیختگی عدم پیوند در انتهایی ورقه رایج است.

 8- گسیختگی ناشی از ترک خمشی میانی به انضمام از بین رفتن چسبندگی درون وجهی

 وقتی یک ترک خمشی اصلی در بتن ایجاد می شود تنش کششی تحمل شده توسط بتن بر اثر ایجاد ترک آزاد شده و به ورقه FRP انتقال می یابد، به بیان دیگر تنش کششی درون وجهی بین ورقه FRP و بتن در نزدیکی محل ترک به صورت ناگهانی افزایش می یابد. وقتی این تنشها به مقدار بحرانی خود می رسند، عدم پوند و چسبندگی در محل ترک آغاز شده و به سمت یکی از انتهاها که معمولاً انتهای نزدیک است پیشرفت می کند.

 9- گسیختگی ناشی از ترک خمشی ـ برشی میانی به انضمام عدم پیوند درون وجهی

 عریض شدن ترک یک نیروی محرک برای انتشار عدم پیوند و چسبندگی می باشد. به هر حال در این حالت در فاصله عمودی بین دو سطح ترک تولید تنش غشایی روی ورقه FRP شده که به سطح درونی بتن نیز گسترش می یابد. به نظر محققان عریض شدن ترک در این مد گسیختگی مهمتر از اثر جابجایی دو سطح ترک بر روی یکدیگر است.

 10- گسیختگی های عدم پیوند دیگر

 این گونه مدها بر اثر ترکیب دو یا چند بوجود می آید. به عنوان مثال ترکیب مد گسیختگی عدم پیوند درون وجهی انتهای ورقه با مد گسیختگی جدایی پوشش بتنی نمونه ای از این ترکیب است.

 5- انواع گسیختگی برشی در تیر بتن آرمه معمولی

 در مورد یک تیر بتن آرمه تقویت نشده مدهای گسیختگی برشی عبارت است از:

 1-   کشش ناشی از برش Shear tension

 2-   برش ناشی از خمش Flexural shear

 3-   فشار ناشی از برش Shear compression

 4-   گسیختگی تیر عمیق Deep beam failure

 کشش ناشی از برش و برش ناشی از خمش برای نسبت دهانه به عمق بزرگ اتفاق می افتد (برای تیر بتن آرمه معمولی B / d <6>2.5) و گسیختگی برشی به ندرت برای B/d>6 اتفاق می افتد. فشار ناشی از برش برای نسبت دهانه به عمق کوچکتر اتفاق می افتد (برای تیر بتن آرمه معمولی در B/d<2.5>1 اتفاق می افتد.) و گسیختگی تیر عمیق برای نسبت دهانه به عمق کوچکتر اتفاق می افتد و گسیختگی تیر عمیق برای نسبت دهانه به عمق B/d<1 اتفاق می افتد.

 6- مودهای گسیختگی برشی در تیر تقویت شده

 الف) گسیختگی برشی با پارگی ورقه FRP

 این نوع گسیختگی اغلب اوقات به وسیله یک ترک برشی کششی قطری اتفاق می افتد. ترکهای خمشی عمودی ابتدا در وجه کششی تیر به وجود می آیند. یک ترک نزدیک تکیه گاه ممکن است به سمت محل اعمال بار گسترش یابد و سبب به وجود آمدن یک ترک مورب گردد. در برخی موارد یک ترک مورب ممکن است به صورت ناگانی رخ دهد همراه با عریض شدن ترک قطری حداکثر کرنش نهایی FRP سرانجام به کرنش نهایی رسیده، که غالباً در انتهای پایین ترک رخ می دهد. پاره شدن FRP در طول ترک قطری روی سطح بتن رخ داده و سبب گسیختگی کامل تیر به صورت ترد می گردد. عدم پیوند نسبی FRP در دو سطح کناری تیر غالباً قبل از گسیختگی اتفاق می افتد ولی در نهایت گسیختگی در اثر پاره شدن FRP رخ می دهد. بنابراین عدم پیوند FRP (Debonding) نمی تواند بر ظرفیت برشی این مد اثر بگذارد. داده های آزمایشی موجود ولی محدود نشان می دهد که همواره همه تیرهای دور پیچ شده یا برخی از ژاکت شده U شکل در این مد فرو می ریزند.

 ب) گسیختگی برشی بدون پارگی ورق FRP

 روند گسیختگی در این مد لزوماً مشابه با گسیختگی برشی ناشی از پارگی FRP می باشد مگر اینکه FRP در گسیختگی ناشی از این مد پاره شود. FRP می تواند حتی مقدار قابل ملاحظه ای بار بعد از فرو ریختن تیر تحمل کند. مثالی از این مد گسیختگی شامل دو تیر تقویت شده با یک ورقه FRP آرامیدی است که کرنش نهایی آن ·% را شامل می شود. (Chajes etal. 1995

 AFRP اجازه می دهد که تیر فرو ریخته به تحمل بار قابل ملاحظه ای مبادرت ورزد.

 ج) گسیختگی برشی ناشی از عدم پیوند یا چسبندگی ورقه FRP

 گسیختگی یک تیر بتنی تقویت شده ممکن است برای برش در اثر از بین رفتن پیوند بین بتن و FRP بوجود بیاید. زمانی که FRP جهت Delamination آماده می شود، تیر به سرعت فرو ریزد. شکل پذیری تیر در این مد غالباً محدود می باشد. نتایج آزمایشهای موجود نشان می دهد غالباً همه تیرهای تقویت شده با پیوندهای FRP کناری و اکثر ژاکت های U شکل در این مد فرو می ریزند.

 د) گسیختگی نزدیک مهار مکانیکی

 اگر برای مهار FRP در وجوه تیر بتن آرمه از مهارهای مکانیکی استفاده شود، این امکان وجود دارد که در نزدیکی محل مهار شده گسیختگی رخ دهد. به طور مثال مهارهای مکانیکی استفاده شده برای مهار ژاکت های U شکل، زیر بال های تیر T شکل ممکن است سبب به وجود آمدن Delamination در مجاورت بال شود. معمولاً پیرامون مهارهای مکانیکی هم در ورقه و هم در بتن می تواند سبب گسیختگی های محلی شود. این مدهای گسیختگی در مشاهدات آزمایشگاهی انجام شده توسط (Sato et al.1997) قابل دسترسی می باشد. جهت طراحی دقت بیشتری را باید مبذول داشت. این موضوع تا زمان به دست آمدن درکی بهتر از این مد باید رعایت شود.

 هـ) گسیختگی محلی Local Failure

 نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

 1-    انتخاب الگوی مناسب برای تقویت تیر با توجه به انواع مودهای گسیختگی خمشی و برشی صورت می گیرد لذا شناخت و درک صحیح این مودها و بررسی تحلیلی و ارائه روابط قابل قبول برای آنالیز و طراحی سیستم تقویت با توجه به مود گسیختگی ضروری است.

 2-    حتی المقدور تقویت برشی قبل از تقویت خمشی صورت گیرد یا به صورت توأم صورت گیرد تا احتمال تشکیل مود شکست ترد برشی کاهش یابد.

 3-    در تیر تقویت خمشی شده برای کاهش اثرات مودهای گسیختگی موضعی از مهار انتهایی استفاده شود که تحقیقات در این زمینه محدود بوده و لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه بجا است.

 4-    به طور کلی تحقیقات کمتری در مورد مودهای گسیختگی نسبت به مودهای خمشی انجام شده خصوصاً درک درست مود Delamination و Debonding برای قضاوت درست از مکانیزم سیستم تقویت ضروری است.

 

استفاده از کامپوزیت FRP به‌عنوان یک گزینه عملی نسبت به روش‌ها و فنون مقاوم‌سازی مرسوم و متداول در سازه‌های بتنی به‌طور روزافزون، در حال توسعه می‌باشد. گستره این نوع مقاوم‌سازی برای تقویت موضعی اجزاء سازه بتنی شامل تیر، ستون، دال، اتصال و دیوار می‌باشد. اخیراً استفاده از مصالح کامپوزیت به‌عنوان روشی جایگزین روش‌های متداول قبلی جهت تقویت دیوارهای برشی پیشنهاد می‌گردد.

 

استفاده از کامپوزیت FRP به‌عنوان یک گزینه عملی نسبت به روش‌ها و فنون مقاوم‌سازی مرسوم و متداول در سازه‌های بتنی به‌طور روزافزون، در حال توسعه می‌باشد. گستره این نوع مقاوم‌سازی برای تقویت موضعی اجزاء سازه بتنی شامل تیر، ستون، دال، اتصال و دیوار می‌باشد. اخیراً استفاده از مصالح کامپوزیت به‌عنوان روشی جایگزین روش‌های متداول قبلی جهت تقویت دیوارهای برشی پیشنهاد می‌گردد. اگر چه در چند سال گذشته استفاده از این مصالح جهت تقویت تیر و ستون به‌طور گسترده‌ای رواج یافته است. اما دانش و تجربیات موجود در ارتباط با کاربرد این مصالح در تقویت دیوارهای برشی محدود می‌باشد.
از جمله مزایای استفاده از این مصالح در قیاس با سایر روش‌های مقاوم‌سازی، می‌توان به عملکرد مناسب سازه‌ای و تسهیلات اجرائی آن اشاره نمود. لازم به ذکر است مطالب ارائه شده در این متن، جمع‌آوری نتایج و بررسی‌ها صورت گرفته در زمینه تقویت خمشی، برشی و افزایش شکل‌پذیری دیوارهای برشی با کامپوزیت FRPمی‌باشد.
به‌طور کلی عناصر مقاوم در برابر نیروهای زلزله در سازه‌های بتنی می‌توانند به‌صورت قاب خمشی، دیوار برشی و یا ترکیبی از هر دو باشند. استفاده از قاب خمشی به‌عنوان عنصر مقاوم در برابر زلزله احتیاج به رعایت جزئیات خاصی دارد که شکل‌پذیری قاب را تأمین نماید. این جزئیات از لحاظ اجرائی غالباً دست و پا گیر بوده و در صورتی می‌توان از اجزاء دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجراء و نظارت در کارگاه بسیار بالا باشد.
از این‌رو استفاده از دیوار برشی به‌عنوان روشی مطمئن‌تر برای مقابله با نیروهای جانبی در سازه‌های بتنی از دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفته است.
در حال حاضر با توجه به بالا رفتن سن بسیاری از ساختمان‌های بتنی که در زمان ساخت و طراحی آنها، پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه طراحی سازه در برابر زلزله به‌دست نیامده بود و آئین‌های موجود در آن زمان ناقص و کارآمد بود، بحث مقاوم‌سازی و ارتقاء سطح سازه‌های بتنی مورد توجه قرار گرفته است. هم‌اکنون بسیاری از ساختمان‌های دارای دیوار برشی در صورت وقوع زلزله دچار آسیب‌دیدگی جدی و حتی انهدام می‌شوند، زیرا بررسی‌های اخیر و دانش امروز نشان داده است که بسیاری از دیوارهای برشی احداث شده در سال‌های قبل به‌دلیل کمبود مقاومت خمشی یا برشی و علی‌الخصوص شکل‌پذیری، آسیب‌پذیر و ناکارا هستند. در این راستا نیز بسیاری از این ساختمان‌ها به پایان عمر مفید خود نزدیک شده‌اند و همین موضوع را پیچیده و دشوارتر می‌نماید.
در طی سال اخیر روش‌های متعددی برای مقاوم‌سازی دیوارهای برشی، پیشنهاد شده و یا مورد آزمایش قرار گرفته است برخی از این روش‌ها عبارتند از افزایش ضخمت دیوار با روش شاتکریت، پر کردن بازشوها با بتن مسلح، احداث و اضافه کردن دیوار برشی جدید در مجاورت دیوار قبلی و نیز استفاده از المان‌های مهارکننده فولادی برای دیوار.
تحقیقات نشان می‌دهد که روش پوشاندن دیوار با بتن جدید اگر چه سبب افزایش باربری قائم دیوار گردد ولی برای افزایش سختی جانبی مؤثر نمی‌باشد.
استفاده از ورق‌های فولادی مهار شده به‌عنوان راه‌حلی دیگر سبب افزایش سختی جانبی دیوار برشی می‌گردد اما از نظر معماری و زیبائی معمولاً غیرقابل قبول و نامطلوب شمرده می‌شوند زیرا سبب به‌هم خوردن نمای خارجی و یا داخلی ساختمان می‌گردد. همچنین سبب کاهش سطح و فضای قابل استفاده و مفید ساختمان می‌گردد. همچنین این نوع تقویت می‌تواند سبب افزایش قابل ملاحظه وزن ساختمان و در نتیجه افزایش نیروهای وارده بر آن گردد. همچنین این پوشش‌ها هزینه بالائی داشته و مستلزم وجود ابزار و امکانات در طول مدت اجراء آنها می‌باشد که این سبب مختل شدن فعالیت‌ها و کاربری روزمره ساختمان و ساکنان آن می‌گردد.
اخیراً استفاده از مصالح کامپوزیت با توجه به خصوصیات برتر مکانیکی و راحتی حمل‌و‌نقل به‌عنوان روشی جایگزین روش‌های متداول قبلی جهت تقویت برشی مطرح شده است که در ادامه متن به‌طور اجمال عملکرد آن در بهسازی دیوارهای برشی مورد بررسی قرار می‌گیرد.
●عملکرد دیوار برشی
برخلاف عنوان برشی برای این سیستم رفتار دیوارهای برشی با نسبت بعدی بیش از ۲ (ارتفاع به‌طول)، بیشتر به‌صورت تیر طره می‌باشد و جابجائی‌های ناشی از خمش در آن حاکم می‌باشد.
در این حالت دیوار برشی به‌صورت یک تیر طره‌ای بسیار قوی که پای آن گیردار می‌باشد در مقابل نیروهای جانبی مقاومت نموده و آنها را به پی انتقال می‌دهد. به‌طور کلی نیروهائی که یک دیوار برشی تحت آن قرار می‌گیرند شامل:

۱ـ نیروی برشی با حداکثر مقدار در پایه
۲ـ لنگر خمشی با حداکثر مقدار در پای دیوار
۳ـ نیروی محوری فشاری ناشی از وزن طبقات می‌باشد
با توجه به مطالب ذکر شده، دو حالت شکست اصلی را می‌توان برای دیوار برشی در نظر گرفت.
۱. شکست خمشی:
شکست خمشی معمولاً با تسلیم میلگرد همراه می‌باشد. در این حالت کاهندگی مقاومت در حلقه‌های پسماند دیده نمی‌شود، اما کاهندگی سختی ناشی از تسلیم میلگردها مشخص می‌باشد.
در شرایط خاصی که دیوار تحت نیروی فشاری زیادی نیز قرار گیرد شکست خمشی با خرد شدن بتن فشاری همراه است که در این حالت علاوه بر کاهندگی سختی کاهندگی مقاومت نیز به‌وجود می‌آید.
۲. شکست برشی:
دیوارهائی که نسبت بعدی (ارتفاع به‌طول) کمی دارند دچار شکست برشی می‌گردند، در این حالت ترک‌های قطری ظاهر می‌شوند. مود شکست در این حالت به‌صورت ترد در پای دیوار رخ می‌دهد.
●تقویت برشی
برای جبران ضعف برشی دیوار، صفحات FRP در راستای طول دیوار موازی با آرماتورهای عرضی به‌صورت افقی نصب می‌گردد. طریقه نصب در این حالت بدین‌صورت می‌باشد که FRP در دو وجه دیوار نصب می‌گردد. نحوه عملکرد FRP بدین‌صورت می‌باشد که پس از ایجاد ترک برشی در بتن، کرنش در FRP در آن منطقه افزایش‌یافته و نیروها به FRP منتقل می‌گردد.

نتایج نشان می‌دهد که تقویت برشی دیوار با صفحات FRP سبب افزایش مقاومت تسلیم و مقاومت نهائی و شکل‌پذیری دیوار می‌گردد. ظرفیت برشی FRP در این حالت براساس ظرفیت برشی مقاطع مستطیل شکل دورپیچ شده با FRP مشخص می‌گردد.
به‌طور کلی تأثیر محصوریت در مقاطع مستطیل شکل در افزایش نیروی محوری کم می‌باشد اما در بهبود شکل‌پذیری مؤثر می‌باشد. کرنش فشاری حداکثر برای یک عضو مستطیلی محصور شده با FRP از روابط زیر مشخص می‌گرد. ضریب راندمان Ka با توجه به هندسه، نسبت ابعاد را به میزان ۵/۱ محدود می‌نماید. راهنمای fib حد مشخصی را برای ابعاد مشخص نمی‌نماید.
به‌دلیل رفتار الاستیک خطی مواد FRP، سهم کششی سیستم FRP می‌تواند براساس مقدار کرنش همراه آن با استفاده از قانون هوک محاسبه گردد. مقدار کشش به‌دست آمده از FRP به مقاومت کششی طراحی FRP و توانائی انتقال تنش جسب بین بستر FRP محدود می‌شود کرنش مؤثر FRP نیز از روابط زیر به‌دست می‌آید.
●تقویت خمسی:
برای جبران ضعف خمشی دیوار صفحات FRP در راستای ارتفاع دیوار موازی با آرماتورهای طولی بر روی آن به‌طور قائم نصب می‌گردد طریقه نصب معمولاً به این صورت می‌باشد که FRP در دو وجه دیوار نصب می‌گردد.
نحوه همکاری این الیاف در تحمل خمش وارده بر دیوار، همانند نقشی است که آرماتورهای اصلی (قائم) درون دیوار به‌صورت ارتفاعی استفاده شود، لازم است که انتهای آن به‌نحو مناسبی در پای دیوار به‌صورت ارتفاعی استفاده شود، لازم است که انتهای آن به‌نحو مناسبی در پای دیوار مهار گردد تا نیروهای درون این صفحات به تکیه‌گاه پای دیوار انتقال یابد. برای مهار انتهای صفحات خمشی می‌توان از یک مقطع نبشی فولادی در مجاورت تکیه‌گاه دیوار که بر آن پیچ می‌گردد و یا از یک صفحه برشی FRP عمود بر لایه FRP خمشی در انتهای لایه استفاده نمود.
حالت شکست دیواری که دارای ضعف خمشی می‌باشد. با شروع ترک‌های کششی به‌صورت افقی در لبه‌های دیوار نزدیک پای دیوار ایجاد می‌گردد پس از آن خارجی‌ترین آرماتورهای کششی تسلیم می‌گردند.
نتایج نشان می‌دهد که تقویت خمشی دیوار با ضخامت FRP سبب افزایش مقاومت ترک‌خوردگی، مقاوم تسلیم، سختی سکانت در هنگام تسلیم و افزایش مقاومت نهائی دیوار می‌گردد.
نوع شکست نیز به‌حالت شکل‌پذیر خمشی می‌باشد و شکست آن به‌صورت خرد شدن پنجه دیوار تحت فشار رخ می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد تا پیش از ترک خوردن بتن و جاری شدن فولاد داخل دیوار، مقدار مشارکت FRP در تحمل بارهای وارده کم می‌باشد، اما پس از جاری شدن فولاد خمشی و ترک خوردن بتن کششی سهم FRP در تحمل خمش وارده به عضو به‌نحو قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد.
حالت شکست در این نوع تقویت تا لحظه‌ای که FRP از روی سطح بتن جدا شده است شکل‌پذیر ولی پس از آن کاهش شدید در ظرفیت باربری عضو ایجاد می‌گردد. در صورتی‌که از هر دو تقویت خمشی و برشی به‌صورت قرارگیری الیاف به‌طور افقی و عمودی بر روی دیوار به‌صورت توام استفاده گردد افزایش در بار تسلیم، سختی سکانت مقاومت نهائی و شکل‌پذیری بیشتر از حالت‌های قبل می‌باشد. در این سیستم قرارگیری الیاف به‌صورت افقی خود مهارکننده الیاف خمشی می‌باشند.
●افزایش شکل‌پذیری
کمبود شکل‌پذیری به‌عنوان عمده‌ترین ضعف دیوارهای برشی موجود برای مقابله با نیروی جانبی محسوب می‌گردد. از جمله مهمترین علل این کمبود می‌توان به وصله آرماتورهای طولی در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک، محصور شدگی ناکافی در نواحی مرزی و مهارناکافی آرماتورهای عرضی اشاره نمود. مود شکست در این حالات به‌صورت ناگهانی و ترد می‌باشد و منجر به افت تشدید ظرفیت باربری می‌گردد.
به‌طور کلی جهت رسیدن به شکل‌پذیری مناسب لازم است که از تمام حالات شکست ترد جلوگیری اجتناب نمود. از طرف دیگر انرژی وارد به دیوار نیز باید از طریق ایجاد مفصل پلاستیک در ارتفاع دیوار جذب و مستهلک گردد. بنابراین در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک، لازم می‌باشد که المان‌های مرزی به‌نحو مناسبی محصور گردند و از کمانش آرماتورهای طولی دیوار در این قسمت‌ها نیز جلوگیری کرد. در صورتی‌که FRP برشی به‌صورت کامل از طریق دورپیچ دیوار (محصوریت خارجی) و یا اتصال FRP در این حالت به واقع سبب محصور کردن و محدود کردن ترک‌های ایجاد شده در راستای آرماتورهای طولی می‌گردد. به‌طور کلی افزایش ظرفیت برشی دیوار با FRP باید به‌حدی باشد که امکان تشکیل مفصل پلاستیک در طول دیوار بدون وقوع شکست برشی انجام گردد.
رفتار با تغییر مکان دیوار تقویت شده در محل وصله به کمک حلقه‌های هیسترتیک نشان می‌دهد که مقدار زیادی خمش غیرالاستیک در پای دیوار ایجاد می‌گردد که سبب جذب مقدار قابل توجهی انرژی می‌گردد. همچنین رفتار هیسترتیک دیوارهای تقویت شده با FRP با استفاده از نمودار بار ـ تغییر آن نشان می‌دهد که تقویت با FRP روشی موثر برای افزایش محصورشدگی المان‌های مرزی و مهارشدگی آرماتورهای عرضی دیوار می‌باشد.

 ●●نتیجه:
به‌طور کلی تحقیقات و آزمایشات اخیر نشان می‌دهد که قرارگیری الیاف به‌صورت خمشی و برشی (تواماً) به‌صورت متمرکز در قسمت لبه‌ها، سبب افزایش باربری محوری، تقویت خمشی و برشی دیوار می‌گردد.
تحقیقات دیگر نشان می‌دهد که برای افزایش میزان تأثیر کامپوزیت FRP می‌توان دیوار را به‌صورت داخلی محصور نمود. برای این عمل لازم است که دیوار از طریق اتصال بولت‌های پیوسته به چند قسمت تقسیم گردند در این حالت به‌صورت داخلی با بولت و به‌صورت خارجی با پوشش FRP محصور می‌گردند.


 
 
بتن پلیمری
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:٤٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 
بتن پلیمری چکیده : ترکیبات بتنی که بدلیل استحکام مناسب وقیمت ارزان ، عمده ترین موادبرای سا خت و ساز های مختلف به شمارمی رود، علاوه برمقاومت کم دربرابرموادشیمیایی وخورنده دارای نفوذپذیری بالا، زمان گیرش زیاد،مقاومتها ی خشی وکششی کم ومقاومت کم دربرابریخ زدگی وچرخه های سرمایش – گرمایش است . امروزه استفاده گسترده ازموادپلیمری برای بهبودخواص بتنها رایج شده است باجایگزین کامل حامل آبی دربتن توسط حامل پلیمری ترکیبی بدست می آید که بتن پلیمری نامیده می شود. این ترکیب دارای مزایای بسیاری نسبت به بتن معمولی است ازآن جمله می توان مقاومت بالای آن دربرابرعوامل خورنده مختلف بدون نیازبه حفاظتهای شیمیایی ، استحکامهای فشاری ، خمش وکششی بالا( چندین برابربتن معمولی )، زمان کم موردنیازبرای پخت وجذب آب ونفوذپذیری ناچیز رانام برد. استحکام فشاری 77-143MPa ، استحکام کششی غیرمستقیم برزیلین 7-20Mpa ( 2تا6برابربتن معمولی ) ، استحکام خمش 16-40Mpa ( 3تا9بربربتن معمولی ، استحکام چسبندگی به بتن سیمانی بیش از26Mp، جذب آب کمتراز1درصد( 30 مرتبه کمترازبتن معمولی ) ، مقاومت عالی دربرابرچرخه های سرمایش – کرمایش وپایداری شیمیایی بسیارخوب درانواع محیطهایی شیمیایی خورنده مانند اسیدها ، بازها، حلالها وفرآورده ها ی / ونیزمقاومت دربرابرضربه یکی ازخواص کلیدی واصلی مواداست . دراین مقاله به کاربردپلیمرهادربتن وهمچنین انواع شیوه های تهیه بتن پلیمری وهمچنین تکنیکهای متداول وواکنشهای شیمیایی که درآن اتفاق می افتد اشاره شده است وخواص فیزیکی ومکانیکی بتنها ی پلیمری بابتنها ی معمولی مقایسه شده وزمینه های کاربردی آن درصنعت وروشهای بکارگیری واستفاده ازآن توضیح داده شده است . همچنین مزایای کاربروپلیمرهادربتن ذکرشده است . واژه ها ی کلیدی : بتن پلیمری ، سازه ها ی دریایی ، محیطها ی خورنده ، مقاومت ضربه پذیری . کار برد پلیمر ها در بتن ۱- مقدمه شناخت بتن باعث ایجادتحولی بزرگ دررشبته عمران گردیدوبطورشکفت انگیزی دراکثرسازه ها مورداستفاده قرارگرفت همزمان بااین شناخت سعی شدباافزو دن موادشیمیایی دربتن دوام وکیفیت آن افزایش یافته وبامسلح کردن بتن بافولادخاصیت تاب خمشی به آن داده شد. دنیای بی پایان وپرخواص پلیمرها سریعا" جای خودرادرموادتشکیل دهنده بتن مسلح بازکردوبه گونه ها ی مختلفی خودرانشان داد. دریک تقسیم بندی کلی ، می توان کاربردپلیمردربتن رابه دوشاخه استفاده جامدواستفاده غیرجامد تقسیم کرد. درحالت استفاده جامد، محصولات پلیمری بافولادجایگزین می شوند وعمل مسلح کردن بتن راانجام می دهند ولی درحالت استفاده غیرجامد باتزریق وترکیب پلیمرهای پودری ومایع دربتن می توان کیفیت ودوام بتن رابهبود بخشید. 2- استفاده جامد باتوجه به اینکه اکثرموادومصالح طبیعی به علت ترکها وناپیوستگیها ی سطحی ریزی که درخود دارند، دارای مقاومت لازم برای تحمل تنشهای زیادنیستند ، لذالازم است که این مصالح بامواددیگری مسلح شود. اعضای بتن مسلح یکی ازمعروفترین اعضای مقاومی هستند که اینگونه ساخته شده اندودارای کاربردفراوانی می باشند . درسالهای اخیراستفاده ازاعضای مقاومی شبیه به بتن مسلح که دارای خواص بهتری ازجمله وزن کمتر ، مقاومت هستند ، همچنین مصالحی که بتواند درشرایط خاصی مثل دمای بالای کوره ها دوام خودراحفظ کند، رشدفراوان داشته است . تحقیقات علمی وکاربردی فراوانی دراین موردانجام گرفته وحتی بناهایی نیزساخته شده است . ازجدیدترین ومعروفترین این مصالح کامپوزیتهای پلیمری می باشدکه تاریخ استفاده ازآنها درسازه ها به زمان جنگ جهانی دوم بازمی گردد. درساختمانهایی که روی آنها رادارنصب شده بود، استفاده ازسازه های فلزی وحتی بتن آرمه دررادار ایجاداشکال می کردکه این مشکل باجایگزین کردن محصولات پلیمری به جای فولاد برطرف شده است . همچنین درآن زمان بعضی ازقسمتها ی هواپیمانیزازپلی استرهای مسلح بارشته های شیشه ای ساخته شده بودند .علی رغم قیمت بالای این مصالح کارآیی قابل توجه این موادتوجه طراحان ودست اندرکاران رابه خودجلب کرد. ازسال 1940 استفاده ازکامپوزیتهای مسلح شده بافیبرشیشه یاپلی استردرساختمانهای مسکونی وصنعتی شروع شد. ازجمله ساختمانهایی که باسازه کامپوزیتی GRP باعث تحول درکاربرد این مصالح شده اند عبارتند از: ۱- سازه گنبدی شکل دربن غازی ( 1968) وسقف فرودگاه دبی (1972) ، درسالهای 1970 ساختمانها ی زیادی درانگلستان وآمریکابااین مصالح ساخته شدند. اکثراین ساختمانها د ارای سیستم سازه ای بتن مسلح شده می باشند که برای ساخت پلهاازمصالح GRP سودبرده شده است . 2- زمین فوتبال شهرمنچستر( 1980) که درآن ازیک سازه فضایی قوسی شکل مسلح به مصالح کامپوزیتی استفاده شده است. درسالهای اخیردرآمریکای شمالی واروپاه استفاده ازمحصولات پلیمری درساختمانهایی که درمعرض ترک خوردگی شدید قراردارند وهمچنین سازه ها ی پیشرفته درادارها وساختمانهایی که کنترل کیفیت ونگهداری آنها ازاهمیت خاصی برخورداراست ، افزایش یافته است . به علت مقاومت وسختی بالا، وزن کم ، پایداری حرارتی وظرفیت بالای میرایی ، کاربردکامپوزیتها درسازه های فضایی ازقبیل ماهواره هاوبخصوص آنتن های بزرگ بسیاررایج شده است.ازجمله مهمترین دلایلی که استفاده ازسازه های کامپوزیتی راافزایش داده است عبادتنداز: ۱- کارآیی 2- مقاومت درمقابل شرایط جوی نامساعد 3- ساختمانهایی که استفاده ازفلز درآنها مجازنیست . 4- وزن کم 5- مقاومت دربرابرخوردگی تعدادزیادی ازپلهای بتن مسلح دراثرخوردگی ناشی ازکارآب دریا تخریب شده یادرحال تخریب هستند باجایگزین کردن پلیمرهای مسلح شده بافیبرهای شیشه ای که خواص بهتری ازنظرمقاومت وخستگی نسبت به فولاد دارند می توان نتیجه بهتری گرفت. درسازه هایپیش تنیده و یا پس تنیدهسازه هایی که بامصالح هوشمند ساخته می شوند وهمچنین درساره های خاکی استفاده ازاین مصالح روبه افزایش است . این مصالح به صورت میلگردوشبکه مورد استفاده قرارمی گیرند . 2-۱- الیاف پلیمری ازالیاف پلمیری به منظورافزایش مقاومت کششی وجلوگیری ازایجادوگسترش ترک دربتن استفاده می شود. استفاده ازالیاف دربعضی ازکشورها به چند هزارسال پیش برمیگرددکه درآن زمان ازقطعات کوتاه ساقه های گیاهان خشک به همراه آب وخاک، به صورت مخلوطی ازگل بالیفها ی خشک گیاهی درساخت دیواروخشت استفاده می نمودند . الیاف عمداتا" برای کنترل ترک دراثرتغییرات حجمی ناشی ازانقباض وانبساط وتنشهای حرارتی وتاحدودی جهت افزایش مقاومت کششی ونرمی وفراهم نمودن یک سیستم یکپارچه افزایش مقاومت کششی ونرمی وفراهم نمودن یک سیستم یکپارچه استفاده میشود. دراوایل قرن بیستم باشکوفایی صنعت پتروشیمی ساخت انواع مختلف الیاف مصنوعی آغازشد. برخی ازاین الیاف مصنوعی درصنایع مختلف ازجمله پارچه بافی وصنعت بتن مورداستفاده قرارگرفته اند . ازالیاف درسازه های بتنی بردوگونه به شرح زیراستفاده می شود: 2-۱-۱ –مسلح کردن بتن باالیاف ( بتن الیافی ) FRC بتن مسلح شده باالیاف خواص بهتری نسبت به بتن معمولی دارد، ازجمله سختی واستحکام وظرفیت جذب انرژی بتن الیافی می تواند 5تا10 برابربتن معمولی باشد. این نوع بتن قابلیت بیشتری برای مقاومت کششی ، مقاومت خمشی ومقاومت برشی نیزدراین نوع بتن افزایش می یابد وحتی بعدازترک خوردن ، بتن الیافی به علت پلی که فیبرها بین ترک هاایجاد می نماید، قابلیت باربری خودراحفظ میکند . این خاصیت به خمیرسیال آب – سیمان اجازه می دهدتادربین تارچه ها نفوذکند وبه جای چسبندگی فیزیکی یک پیوند مکانیکی درون ماتریس سخت شده ( عمل آوری شده ) بدست آید . این الیاف خواص مکانیکی نسبتا" خوب، نقطه ذوب بالا(c 165) چگالی کم ( %91kg/Cm3) وپایداری شیمیایی خوبی ازخودنشان می دهد. اگرکامپوزیتهای بتن مسلح درمعرض موادشیمیایی قرارگیرد، پیش ازآنکه الیاف متاثرگردد ،ماتریس تخریب خواهدشد. 2-۱-2- کاربرد بتن الیافی بتن مسلح به الیاف کاربردهای فراوانی داردکه ازآن جمله می توان به استفاده ازآن درحفاظت پیاده روها- خاکریزها ، پی ماشین آلات پوشش پیاده روها، سدها ، پوشش نهرها، تانکهای ذخیره موادواعضای پیش ساخته نازک اشاده نمود. مسلما" باگذشت زمان وانجام تحقیقات بیشتروکاملتر، استفاده ازاین نوع بتن متنوع تروکاربردآن رایج خواهد شد.5 2-۱-2- مسلح کردن پلاستیک باالیاف واستفاده ازآن درسازه ها ی بتنی FRP درسالها ی اخیراستفاده ازپلاستیک مسلح به الیاف FRP درسازه های بتنی پیش تنیده وبتن آرمه بسیارموردتوجه قرارگرفته است وتحقیقات بسیاری درمورداین مصالح جدیددراروپاه وآمریکا وژاپن انجام انجام شده است . پلاستیک مسلح به الیاف یا FRP دارای خواص منحصر به فردی است که آن رابه عنوان یک جانشین برای مسلح نمودن بتن مطرح نموده است . پلاستیک مسلح به الیاف ، آرماتورهایی رابه دست می دهدکه سبکتربوده ، نصب آنها ساده ترودوام آنها بیشتراست وتحت اثرخوردگی های متداول درفولادقرارنمی گیرند. پلاستیک مسلح به الیاف مصنوعی بامقاومت بالاکه معمولا" بوسیله یک رزین به هم چسبانده می شوند ، تشکیل می شود وبه شکلهای میلگرد، شبکه وطتاب برای مسلح نمودن یاپیش تنیده نمودن بتن موجودمی باشد. انواع مختلفی ازالیاف برای استفاده درپلاستیک ومسلح نمودن آن به کارمی رودولی ازبین آنها الیاف کربن آرامید وشیشه متداول ترین است . آنچه دراین مقاله مدنظراست نوع پلیمری الیاف ( آرامیدها ) می باشند. 2-2- آرامید (FRP A آرامیدیک نام مخفف برای پلی آمیدآروماتیک است .الیاف نوع پارا باحلقه بنزن بازنجیرمستقیم برای FRP بکارمی رود.این نوع الیاف نقش ارزنده ای درمسلح کردن پلاستیک ایفامی کنند .ساختاربخصوص آنها باعث شده تابه عنوان مقاوم ترین نوع الیاف شناخته شوند . 2-2-۱- خصوصیات AFRP ۱- نسبت مقاومت به جرم حجمی در FRP هازیاداست .(درآرامیدها ازسایرالیاف مسلح کننده متداول بیشتر است .) 2- مقاومت آن درمقابل خوردگی زیاداست . 3- ضریب انبساط حرارتی درAFRP وبطورکلی همه انواع FRP کم است . 4- عایق های حرارتی خوبی محسوب می شوند.( اگر به طور لحظه ای به جسمی بادمای C 538 تماس یابند صدمه ای نمی بینند) 5- مدول الاستیسیته انواع FRP ازفولاد کمتراست . 6- کرنش شکست آنها پایین است . 7- توجه خاصی به سیستم مهارنمودن دربتن پیش تنیده لازم است .( زیرا مقاومت انواع FRP درمقابل فشارجانبی خیلی کمترازمقاومت کششی آن می باشد. 8- اشعه ماوراء بنفش به انواع FRP ازجمله AFRP صدمه می زند . 9- الیاف آرامیدممکن است باجذب آب فاسدشوند . 10- استفاده ازالیاف بسیارپرهزینه می باشد، بنابراین بیشتردرساره ها ی فضایی مورداستفاده قرارمی گیرد. 2-2-2- کاربرد تاریخچه استفاده ازالیاف FRP ازچند دهه تجاوزنمی کند ولی به سرعت درحال توسعه است . به طورکلی به علت سبکی ، مقاومت کششی بالاومقاومت عالی درمقابل خوردگی وانعطاف پذیری ، موارداستفاده زیادی برای الیاف آرامیدذکرشده است . تمام سازه های دریایی ،سازه های درمعر ض آب ازقبیل شمع ها، اسکله ها، جزایرمصنوعی ، پلهای معلق کابلی، پلهای بتنی وپیش تنیده می توانند ازمقاومت بالای این الیاف دربرابرخوردگی بهره گیرند ، غیرازسازه های دریایی از FRP درمواردمتفرقه ای مانند شبکه آرماتوربرای اجرای ستون به صورت پاشیدن بتن ( ShotCrete) درتونلها، مهارنمودن سنگها ، درپروژه ها ی راهسازی درکوهستان واجرای شیبهای خاکی تند، دراجرای سازه نگهدارنده خاک نیزمی توان استفاده کرد. همچنین استفاده ازآنها درسازه هایی که خواص مغناطیسی فولاددرآنها مشکل آفرین است نیزبه طورروزافزونی افزایش یافته است . باتوجه به خصوصیات قابل توجه آنها دراجرای تعدادزیادی ازپلها وسایرسازه هادرژاپن ، چین ، آمریکامورداستفاده قرارگرفته اندتکنولوژی وموارداستفاده آنها روزبه روزدرحال گسترش است . 3- استفاده غیرجامد استفاده غیرجامدازموادپلیمری دربتن دردهه ها ی اخیرموردتوجه اهل فن قرارگرفته است. بطوریکه درسال 1975 اولین کنگره بین المللی درموردپلیمرهای موردمصرف دربتن برپاشدوازآن زمان به بعدطی چندین کنگره تجارب وتکنیکهای جدیدموردبررسی قرارگرفت . استفاده ازپلیمردهادربتن باعث بهبودخواص بتن می گرددکه ازآنجمله می توان به مواردزیراشاره کرد: ۱- بعدازعمل آمدن بتن وتبخیرآب اضافی حفره هایی دورن بتن باقی می ماند که باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می گردد،باتزریق پلیمر درحفره ها مقاومت فشاری بتن افزوده می شود. 2- بانفوذ منومرهاوپلیمرها وبعدازواکنش پلیمریزاسیون شبکه ای ازپلیمروبتن درهم تنیده می شوند. وجوداین شبکه باعث ایجادبتن ازپلیمروبتن درهم تنیده می شوند . وجوداین شبکه باعث ایجادبتن یکپارچه تر، مستحکمتر و با انعطاف پذیری بیشتر می گردد 3- سطح بتنی که با پلیمرترکیب شده است معمولا" صافترازسطح بتنهای معمولی است . که این مسئله باعث می شودبتن دربرابرضربه وفراسایش مقاومت بیشتری داشته باشد. 4- مقاومت دربرابرخوردگی نیزازجمله مزایای استفاده ازپلیمرهاست .ترکیب دوبافت درهم نفوذکرده بتن وپلیمرجسم متراکم تری راتولیدمی کند وباعث جلوگیری ازنفوذعوامل جوی مخرب ازقبیل گازکربنیک ویون کلرمی شودوهمچنین ازنفوذرطوبت به بتن که عامل اصلی خوردگی فولاداست تاحدمطلوبی جلوگیری می کند که این مسئله باعث افزایش دوام بتن می شود. درسالهای اخیربرای تهیه بتن پلیمری وتکنولوژی جدیدوبااستفاده ازتجربیات محققان ، روشهایی برای ترکیب کردن پلیمرارائه شداین روشها عبارتند از: ۱- بتن باپلیمرتزریق شده با، PIC 2- بتن پلیمری ،PC 3- اختلاط پلیمرباسیمان پرتلند، PPCC 3-1- بتن باپلیمرتزریق شده PIC بتن بامنومری که به داخل آن نفوذکرده وبه حداشباع رسیده است ترکیب شده سپس منومرفوق پلیمریزه می شودوماده جدیدی رامی دهد که دوام آن دربرابرعوامل جوی بسیاربالاست . دراین حالت منومربه درون فضای خالی بتن نفوذکرده وپس ازپلیمریزه شدن پیوند جدیدی رادراین فضای خالی ایجادمی کند .فضاهای خالی موجوددربتن وفضای خالی ، که بعدازعمل آمدن بتن ، ازتبخیرآب آزاددربتن ایجادمی شوند .بوسیله تزریق حاوی پلیمرمیشود، درطول این عمل ، جذب منومردرصورتیکه بسیارمطلوب باشدحدود85/.% فضاهای خالی راپرکندکه اصطلاحا به آن اشباع کامل می گوییم و در صورتی که کمتر از 85% را پر کند آن را اشباع نسبی می گوییم.سپس عمل پلیمریزه شدن (POlimerization) انجام می گیردکه این امرباعث می شودبامولکولها ی منومربه طورشیمیایی ساختارزنجیره مانندی باوزن مولکولی بیشترایجادنمایند که باعث تراکم هرچه بیشتربتن گردد. 3-۱-۱- شرایط لازم برای تزریق پلیمر تقریبا" تمام انواع بتن می توانند باپلیمرتزریق شوندوبصورت PIC درآیند وهیچ مرحله ویژه ای برای آماده سازی بتن لازم نیست.بتنPIC ازدوشبکه درهم نفوذکرده ، به دست می آید . یکی شبکه اصلی بتن ودیگری شبکه پایدارودنباله دار پلیمر که بیشترفضاها ی خالی دربتن راپرکرده ودوام واستحکام بیشتری به بتن می دهد.
استفاده ازبتن بامصالح سنگی شکسته که میتواند فضای بیشتری برای پلیمرهاایجادنماید باعث می شودتاPIC حاصله دوام بیشتری داشته باشد 3-2-۱- منوها ی متداول درتهیه PIC برای انتخا ب یک منومناسب ، برای نفوذدربتن ، خصوصیات پلیمریزه شدن ، قابل دسترسی بودن ودرنهایت هزینه آن باید درنظرگرفته شود. به طورکلی هرمنومری که خاصیت پلیمریزه شدن درفضاهای خالی بتن راداشته باشدوبه راحتی دردسترس قرارگیردوخطراتی ازقبل سمی بودن یاانتشارگازسمی درهنگام عمل پلیمریزاسیون ازخودنشان ندهد، می تواند مناسب باشد. درحرارت وفشارمحیط منومرها می توانند به صورت مایع یاگازباشند که حالت مایع آن برای عمل تزریق ، مناسبتراست وبیشترازمنومرهای استفاده می شودکه توسط حرارت فعال می گردد، برخی ازمنومرهای قابل استفاده عبارتند از: ۱- اکریلونیتریل Acrylonitrile 2- متیل متاکریلیت methyl methacrylate 3- منومرها ی اکریلیک Acrylic monomers 4- پلی ونیل استات poly vinyl acetate 5- سیلیکون silicon سرعت نفوذمنومربه داخل بتن سخت شده بستگی به غلظت وویسکوزیته وهمچنین ساختمان متخلخل بتن دارد. 3-۱-3- تکنیکهای پلیمریزاسیون روشهای پلیمریزه کردن منومرها درpic به شرح زیراست : ۱- استفاده ازانرژی حرارتی 0 2- استفاده ازشتاب دهنده های شیمیایی 3- روش تشعشعی که انتخاب هرروش بستگی به هدررفتگی منومرها درطول زمان تزریق ومشکلات مربوط به ایمنی واقتصادی بودن آن دارد. 3-۱-4- ایمنی دراجرا بتن حاوی پلیمردارای خطراتی تخریبی ازجمله تاثیردربرابرآتش است . همچنین ساخت پلیمرخودهمراه باخطر است .توجه به مسائل ایمنی باعث شده است دستگاههای اجرایی توصیه های ایمنی وقوانینی راوضع کنند تااستفاده کنندگان وتولیدکنندگان این گونه موادنسبت به خطرات تولیدوبهره برداری آشنایی پیداکرده ومواردایمنی رارعایت کنند. پاره ای ازاین قوانین به شرح زیراست : ۱) ایمنی درهنگام ذخیره کردن منومرودورازدسترس بودن آن 2) به کاربردن مواردایمنی هنگام بارگیری، حمل وتخلیه 3) حفاظت موادپلیمری ازآتش 4) جلوگیری ازانتشاربوی آنها 5) تهویه مناسب محل کارگاه 6) دردسترس بودن مواد پاک کننده وشستشودهنده 3-۱-5- کاربردها یpic باتوجه به اینکه منومرها چنددرصدازخلل وفرج داخل بتن راپرمی کنندبتن های pic به دوگروه نیمه اشباع واشباع کامل تقسیم بندی می شوند که هرکدام کاربردهای خاص خودرا به شرح زیردارند . 3-۱-6-بتن نیمه اشباع وکاربردهای آن دربتن ها ی نیمه اشباع ( که آنها رابتن بااشباع سطحی نیزمی نامند ) معمولا" عمل تزریق منومردرآن به طورساده انجام می شودوازتکنیکهای فشاروخلا استفاده نمی شود ومنومرتنها درعمق کمی ازسطح بتن نفوذمی کند . ازجمله فوائد استفاده ازروش نیمه اشباع سهولت اجرای ان در مکانهای مختلف است.از این روش برای کف پلهاوکانالها ی آب وهمچنین سطوح قائم سازه های بتنی استفاده می کنند . 3-۱-7- بتن باپلیمراشباع کامل وکاربردهای آن برای اشباع کامل بتن بایستی رطوبت بتن تاحدممکن ازپیش برودوحداکثرجای خالی برای نفوذپلیمرایجادشود. دراین حالت معمولا" تزریق منومربااستفاده ازروش تحت فشارانجام میشود. علت اصلی اشباع کامل بتن بدست آوردن خصوصیات دوام واستحکام بیشتربرای بتن است . بتن بااشباع کامل می تواند درتونلها ، تیرها ،خطوط دیواری وستونها مورداستفاده قرارگیرد. 3-2- بتن پلیمری (pc) بتن پلیمری ماده ای است که ازاختلاط مصالح سنگی ، آب وسیمان به عنوان یک پرکننده بایک ماده چسباننده پلیمری به دست می آید . بتن پلیمری بیشتربرای تعمیرکاری ها استفاده میشود ودارای خواص خوبی ازجمله عمل آمدن درحرارتهای محیط از18- تا40 + درجه سانتیگراد، کارایی بهترنسبت به بتن معمولی ، چسبندگی خوب نفوذپذیری کم دربرابرآب وروطوبت محیط وپایداری خوب ازلحاظ شیمیایی می باشد. 3-2-۱- منومرهای متدوال درتهیه بتن پلیمری منومرهای زیادی برای تهیه بتن پلیمری وجوددارند که عبارتند از: ۱- متیل متاکریلیت MMA 2- رزین های پلیمراشباع شده PES 3-استرهای وینیل VES 4- پلی ونیل استات PVA 5- اپوکسی ها E باتوجه به دردسترس بودن ونوع محل کارمیتوان ازمنومرهای مختلفی استفاده کرد. منومرهای مایع برای تهیه بتن پلیمری کارآیی بهتری دارند . استفاده ازمتیل متاکریلیت وپلی ونیل استات ودیگر کوپلیمرهای لاتکس وپلی ونیل استات مرسوم تراست . 3-2-2- کاربردبتن پلیمری پوششهای PC سطح عایق ومقاومی برای بتن ایجاد کرده وازورودگازکربننیک ویون کلربه بتن تاحدمطلوبی جلوگیری می کنند سطح بتن پلیمری صا ف وپیوسته است که مقاومت ساییدگی بتن راافزایش می دهد. استفاده ازاین ماده درشاهراهها ی پرترافیک وهمچنین لایه های پوششی روی پلها، به خصوص پلهای فلزی ، مطلوب است و بتن پلیمری نیزموارد استفاده فراوان دارد. برخی ازاین مواردمصرف عبارتند از: ۱- پانلهای ساختمانی 2- لوله های فضلاب وکانالهای زهکشی 3- آجرهای عایق دربرابرخراش وساییدگی 4- سازه های هیدرولیکی کوچک 5- پله ها 3-3- بتن بااستفاد ه ازسیمان پرتلند پلیمری PPCC بتن بااستفاده ازسیمان پرتلندپلیمری PPCC نامیده می شود. این نوع بتن مخلوطی است ازمصالح سنگی وسیمان پرتلند، همراه بایک منومرکه پس ازمخلوط واضافه کردن آب به عمل می آید منومرمورداستفاده دراین مخلوط که نقش پرکنندگی داردقبلا" به صورت امولسیون درآمده ویادرآب حل شده وهنگام ترکیب واضافه کردن آب همراه باعمل سخت شدن بتن عمل پلیمریزه شدن نیزانجام میشود ودوپیوند بتن وپلیمرهمزمان تشکیل می شود دربرخی ازروشهای تولیدPPCC بایستی ازمتراکم کردن وحرارت دادن استفاده شود. 3-3-۱- منومرهای PPCC منومرهای مختلفی برای تولید PPCCمورداستفاده قرارمیگیرند . معمولا" استفاده ازلاتکسهابرای تولید PPCC رایج تراست . انتخاب پلیمرمناسب می تواند جسم متراکم تروباخصوصیات بهتری ارائه دهد . مثلا" استرین وبوتادین ازبهترین منومرهایی است که میتوان درمحیط طبیعی ازاین استفاده کرد. علاوه برمواردذکرشده ازامولسیونهای اپوکسی نیزمی توان استفاده کرد. 3-3-2- لاتکسها لاتکس دارای اجزای بسیارکوچکی از5/0 تا1میکرون ، باوزن مولکولی بالابوده که به صورت سوسپانسیون درآب پراکنده است ویابه صورت مایع حل نشدنی بوده ، وحالت امولسیون رادارند . لاتکس ها معمولا بااضافه کردن منومرهای دیگری به صورت کوپلیمردرآمده وکیفیت بهتری ارائه می دهند . برخی ازلاتکسها عبارتند از: ۱- استرین 2- نئوپرن 3- پلی ونیل استات 4- اکرولیک 3-3-3- رزینهای اپوکسی رزینهای اپوکسی رزینهایی هستند که وقتی بایک عامل اصلاح کننده ترکیب می شوند عایق حرارتی بسیارخوبی ارائه می دهند . امابه دلیل غیراقتصادی بودن آنها ، این گروه کمترازلاتکسها مورداستفاده قرارمی گیرند. 3-3-4- کاربردها یPPCC PPCC رامی توان درمکانهای مختلفی مورداستفاده قرارداد ۱- کفپوش پلها: بهترین چاره ای که میتوان برای کفپوش پلها اندشیداستفاده از PPCCاست استفاده ازاین ماده سطح مسطح وبادوام تری رانسبت به بتن معمولی ایجاد می کند. PPCC که نسبت به PC وPIC دارای تخلخل کمتری است ازورودرطوبت وکلرید ونمکها به نحومطلوبی جلوگیر ی می کند . 2- پارکینگها : استفاده ازPPCC درپارکینگها بسیارمناسب است استفاده ازلایه نازکی از PPCC، سطح مقاوم ومطلوبی رابه وجودمی آوردودرسبک کردن سازه پارکینگ بسیارموثراست . همچنین ضخامت کم آن به ارتفاع پارکینگ اضافه می کند دررمپهای پارکینگ استفاده ازپوشش بین لاستیک وسطح پوشش، لغزش کمتری ایجادمی کند 3- کف اطاقها وساختمانها : (PPCC) میتواندبرای کف ساختمانها ی صنعتی که در معرض عوامل گوناگون اعم ازعبورومروروسایل سنگین است مورداستفاده قرارگیردوسطح مقاومی دربرابرسایش به وجود آورد. کاربرداین ماده برای کف اطاقها ، اروزن مرده ساختمان می کاهد . 4- استفاده از(PPCC) درقطعات پیش ساخته (PPCC) برای تولید قطعات پیش ساخته بسیارمناسب است . زیرابه راحتی قابل استفاده بوده وبانسبتهای کم آب به سیمان ، روانی خوبی دارد. سرعت خودگیری (PPCC) سریعترازبتن بوده وزمان ساخت وقالب گیری قطعات مشابه راکوتاه میکند . 5- تعمیرکاری : PPCC برای تعمیرکردن شکافها وگودیها مناسب است این ماده برای تعمیرکاریهای بزرگ ، بیشترازPC مصرف دارد. درمحل هایی که قطع بتن رخ می دهد می توان ازیک لابه PPCC) بین بتن قدیمی وبتن جدیدبرای چسبندگی بیشتراستفاده کرد. طبقه بندی اصلی بتنها ی شامل پلیمر ۱- بتن باپلیمر تزریق شده PIC 2- بتنهای پلیمری PC 3-بتن پلیمری با سیمان PPCC PICها بتن با پلیمرتزریق شده (PIC) توسط نفوذ منومردر داخل بتن سخت می شود وسپس پلیمریزانزاسیون حرارتی آن انجام می شود. خواص PIC در مقایسه بابتن معمولی به طورقابل ملاحظه ای بهبود می یابد . در زیر به بخشی ازخواص بهبود یافته بتن با پلیمر تزریق شده ، اشاره شده است . 1. مقاومت فشاری به چهار برابر مقاومت فشاری بتن معمولی افزایش می یابد . 2. مقاومت کششی بیش از چهار برابر افزایش می یابد . 3. مدول الاستیسیته بیش ازدو برابر افزایش می یابد . 4. مدول پارگی بیش ازچهار برابر افزایش می یابد . 5. مدول خمشی تا5/۱ برابر افزایش می یابد . 6. خزش تاده برابر کاهش می یابد . 7. مقاومت ضربه ای ( چکشی L) تابیش از 70/۱ برابر افزایش می یابد . 8. جذب آب به میزان زیاد کاهش می یابد . علاوه برموارد بالا تغییرات تنش (Stress) به کرنش ( Strain) آن تالحظه شکست به صورت خطی است . مقاومت در برابریخ زدگی وذوب ( Freeze –Thaw ) وهمچنین مقاومت در برابرسولفات اسیدها ، باز ها وآب نمک داغ به طور ملاحظه ای نیست به بتن معمولی افزایش می یابد کاربرد اینگونه بتن pic در نهر آب کف شوی وتونل زیر زمینی ( مترو ) ، اسکله ، کف استخر ، سیمانهای مورد استفاده د رکشتی ، پایه های ساختمان ، پوششهای روی ساختمانی ، بستهای خطوط راه آهن ، سکوهای حفاری ساحلی وآجرهای بنایی ، آب بندها ، مجسمه سازی ، حفاظ مخروطی کایلهای فشارقوی ، قابهای پنجره ساختمانها در زیراب ، پانلهای گرم کننده جاده جهت ذوب برف در خیابان ( زیرا هدایت حرارتی بهتری نسبت به آسفالت دارد ) می باشد . در ساخت لوله های بتن اصلاح شده باالیاف ( آزبست ویا الیاف پلی پروپیلن باL/D حدود 6/0. 005 )، لوله های خطوط انتقال نفت ، انبارهای سیلوی گندم وجو ، نمای ساختمانها ، خطوط لوله های مخازن تقطیر حرارتی ، کف شوی وسینک (sink ) لگن وحوض آب ، وان جدول حاشیه پیاده رو ( در مناطق سردسیر نظیر نروژ که در برابر یخ زدگی مقاوم می باشد ) . در روسیه از بتنهای پلیمری به همراه آزبست ( PIAC ) جهت نماسازی ساختمان با مقاومت خمشی حدود Kgf/cm2 490 ( 7000psi ) استفاد ه می شود. پلیمرهای مناسب برای تولید بتنهای پلیمری pic . ویسکوزیته منومر، عامل تعیین کننده جهت سرعت نفوذ می باشد . پلیمرهای ترموپلاستیک مورد استفاده شامل : پلی میتل متاکریلات ( PMMA ) پلی استایرن ( PS ) پلی وینیل استات ( PVAC) ودر گروههای ترموست ، پلیمرهای شبکه ای شونده شامل پلی استرهای غیراشباع ( UP ) واپوکسی رزین ( EP ) وپلی یورتان ( PUR ) می باشند . 2-۱- 2- روشهای عمومی تولید مواد پلیمری در سال 1952 فلوری واکنشهای پلیمری یزاسیون را طبقه بندی کرد وبه دوگروه واکنشهای پلیمریزاسون مرحله ای وزنجیره ای دسته بندی نمود . در پلیمریزاسیون مرحله ای ، کلیه منومرهااز ابتدای واکنش شروع به پلیمریزاسیون کرد. همگی مرحله به مرحله ابتدا به دیمر ، سپس تریمر وتترا و... تبدیل می شوند. در پلیمریزاسیون افزایشی تنها منومرهایی قابلیت تبدیل شدن به دیمررا دارند که بتوانند در ابتدای امر ، رادیکال شوند . در مرحله بعدی همین دیمرهای رادیکالی به منومرهای دیگر حمله می کند وطول زنجیرافزایش می یابد واین پدیده در حالی اتفاق می افتد که در محیط واکنش بسیاری از منومرها ی عمل نکرده وجود دارد . در روش پلیمریزاسیون رادیکالی فقط مونومرهایی وارد واکنش می شوند که دارای مراکز فعال ( مانند رادیکال آزاد یا یون ) باشند . سرعت واکنش بسیار زیاد است . وپلیمرهایی باوزن مولکولی بالابه سرعت به وجود می آیند . در روش پلیمریزاسیون مرحله ای ، دومنومری که دارایدو عامل فعال مختلف در دو سر خود باشند ، قابلیت وارد شدن در واکنش را دارند . منومرهابه سرعت در مراحل اولیه از بین می روند . سرعت واکنش در این مرحله کند است ووزن مولکولی به کندی بالا میرود . واکنش زنجیره ای در چهارمرحله خلاصه می شود . 1. شروع 2. رشد 3. انتقال 4. پایان
۱- شروع در ابتدای شروع کننده تجزیه می شود وبه رادیکال تبدیل می شود . سپس رادیکالهای تشکیل شده برمنومرها اثر کرده وزنجیره شروع به رشد می نماید (6) . R-R→ 2R.(۱) R+R→ RM.(2) مرحله شروع به چهار روش حرارتی ، شیمیایی ، فتوشیمیایی وتشعشعی می تواند آغاز گردد. 2- رشد پس از شروع ، زنجیره ها باوصل شدن به یکدیگر ومنومرهای دیگر افزایش طول می یابند . RM+M→ RM.2 RM.2+ rm03 (3) RM0n+ M→ RMn+10 3- انتقال در اغلب مواقع مراکز رادیکالی از طریق مکانیسم کندن هیدروژن ویا اتم دیگر از ملکولی به ملکول دیگر منتقل می گردد . 4- پایان دوزنجیره در حال رشد شامل رادیکالها ی آزاد هستند که می توانند با هم واکنش دهند. روشهای پلیمریزاسیون سه روش برای پلیمریزاسیون منومردر داخل بتن وجود دارد : 1. تابش 2. حرارتی با کاتالیزور 3. شتاب دهنده های کاتالیزور ی کاتالیستهای حرارتی شامل بنزوئیل پراکسید ، ترشری بوتیل بنزوآت ، آزوبیس ایزویوتیرونیتریل ( AIBN ) وترشری بوتیل آزوایزوبوتیرونیتریل هستند . عموما" ازآب داغ جهت حرارت دادن مخلوط استفاده می شود . به منظور بالابردن زمان انبارداری وپیشگیری ازپلیمریزاسیون زودرس در مخازن ازکاتالیزورهای پایدارترنظیر ترشری بوتیل آزوایزوبوتیرونیتریل استفاده می شود . N=C (CH)3 C-N= N-C(CH3)2 بتنهای پلیمری شامل میتل متاکریلات حاوی 5% وزنی ازآغاز فوق ، می توانند بیش ازیک سال در انبار نگهداری شود. واکنش حرارتی پلیمرایزسیون به ترتیب شکل 2می باشد . N=C C=N N=C رادیکال پلیمررشدشونده A+MMA→ AMM→ → R پایان پلیمریزاسیون 2R→ R لوله های ساخته شده از بتنهای پلیمری در سطح زمین شامل سولفاتهای با غلظت بالای 5/7 در صد وزنی نسبت به وزن خاک و6% آب مورد آزمایش قرار گرفتند که مقاومت بسیار خوبی از خود نشان دادند(4). از بتنهای پلیمری در اسکله ها نیز استفاده می شود . کاربرد این نوع بتن در سه شکل مختلف می باشد . ۱- در تعمیر اسکله باوارد کردن منومردر محل ترک خوردگیها بتن. 2- استفاده از لایه ای جدید با کمک بتنهای پلیمری به منظورپوشش جهت پیشگیری از نفوذ ومزاحمت کلر 3- استفاده از اسکله های کامل ساخته شده ا ز پانل های بتنهای پلیمری در تعمیر اسکله تا سطح 370 متر مربع با استفاده از منومر به روش پلیمریزاسیون حرارتی وکاتالیزوری پس ازخشک کردن سطح کارانجام می شود . آزمایش مقاومت فشاری آن برابر MN/m2 2/35 یا psi 5000یا Kg/cm2 352می باشد ومقداری جذب رطوبت آن رطوبت آن %6/1است. در مواقعی که میزان تخریب وفساد خیلی زیاد باشد نمی توان از تزریق داخل شکاف استفاده نمود . در چنین مواردی از پوشش جدید ساخته شده به کمک بتنهای پلیمری استفاده می شود. این پوششها به ضخامت حدود 25% اینچ یا معادل 6% سانتی متر می باشد . زمان لازم برای اتصال 10 ساعت وعمق نفوذ معادل 2اینچ یا 5سانتی متربه دست می آید . ازبتنهای پلیمری در دیواره زیر گذرها ( معابر زیرزمینی ) ، کف استخرها وپایه های پی استفاده می شود . ازبتن برپایه اپوکسی برای پوشش پلهای هوایی استفاد می شود . ترکیبات پلیمری در مقایسه با بتن مقاومت شیمیایی کششی وفشاری بالاتری دارد. هرچند مدول الاستیسته آن کمتر وخزش آن بیشتر می باشد . این نقیضه با آمیختن پلیمر با سیمان برطرف می شود . بتنهای پلیمری ( PC) برعکس PIC در PC از انواع بسیار متنوع منومرهادر رزینها استفاده می شود . این گونه بتنها دارای قابلیت نگهداری عالی ( Excellent Durability ) وخواص ساختاری خوب می باشند .این نوع بتنهاازمخلوط کردن منومرباکلوخه هایی نظیرشن وماسه یاموادپرکننده دیگرباقطر ذرات معین ساخته می شود که به کمک کاتالیزوروتسریع کننده ( متیلاتیل کتون پراکسید ) دردمای معمولی یاتحت حرارت ( بنزوئیل پراکسید) پلیمریزه می گردد. ازکاربردهای PC هامی توان به پوشش روی جاده وپل وتعمیردست اندازها ،کاشی کف ، سقف ،محافظ، سقفی درتونل ودرگاه پنجره اشاره کرد. اخیرا" PC رابه کمک رزینهای اپوکسی ، پلی استر، رزین فوران وهمچنین منومرمتیل متاکریلات واستایران می سازند . نخستین PC ساخته شده ، برپایه رزین اپوکسی بوده است ولی به خاطر قیمت بالای رزین اپوکسی کاربردآن محدود شده است . اخیرا" پلی استرهای غیراشباع که حاوی مقادیرمعتنابهی ازمنومراستایرن وبامتیل متاکریلات می باشند . کاربردفراوان پیداکرده اند. PC حاوی پلی استرهمانیک درمقیاس صنعتی درپوشش روی بزرگراهها استفاده می شود.برای پوشاندن سطح خیابانهابا PC ازماشینهای پخش آسفالت استفاده میشود. تنها مانع استفاده ازپلی استرها به جای اپوکسی هابرای پوشش بزرگراهها خواص نفوذپذیری ضعیف آنها می باشدکه امکان نفوذنمکهای ضدیخ رابه داخل بتن رافراهم می کند وموجب خوردگی مصالح تقویت کننده بتن می شود. بتن پلیمری با سیمان( PPCC ) اینگونه بتنها ازطریق مخلوط لاتکس منومرهایی نظیر، استایرن،بوتادین ، آکریلات وسیمان پرتلند به دست می آیند . بتنهایی ازنوع PPCC باکاربردهای صنعتی درآمریکا، روسیه وژاپن مورداستفاده قرارمی گیرد.سازگاری بادستگاههای مورداستفاده دربتنهای معمولی وهمچنین قیمت نسبتا" پایین PPCC که صرفا" باافزایش یک منومریاپلیمرحاصل شده است ، کاربردPPCC باتوسعه داده است . خواص PPCC درمقایسه بابتنهای معمولی به طورقابل ملاحظه ای افزایش می یابد. ازآن جمله می توان به خاصیت خوبچسبندگی به سیمان پرتلند، قابلیت نگهداری خوب وخواص سایشی خوب اشاره کرد. برخی PPCCهادارای خواص خولی نمی باشند . زیراموادآلی باسیمان پرتلند سازگاری نداردومانع هیدراتاسیون سیمان می شود. متقابلا" محیط قلیایی ناشی ازسیمان پرتلند مرطوب موجب اختلال درواکنش پلیمریزاسیون می شود. این بتنها درپوشش کف ، روی سطوح اسکله ودربخش تعمیرات بکارمی روند. استفاده ازفوریل الکل درPPCC موفقیت آمیزبوده است زیرادراختلاط باسیمان درمجاورت کاتالیست اسیدی ضعیف نظیرکلریدآنیلین وکلریدکلسیم پلیمریزه می شود. ازمخلوط آبی اپوکسی هم درPPCC به صورت صنعتی استفاده شده است . مقداررزین اپوکسی نسبت به آب 5 % می باشدواگردرصد اپوکسی 90 باشد ، سه روزبرا ی رسیدن به خواص نهایی مناسب وقت لازم است . مقاومت خمشی وکششی ومقاومت سایشی آن نسبت به بتن معمولی باضریب دوافزایش می یابد. استفاده ازپودرپلیمری درسیمان پرتلند تازه ( سفت نشده ) ازلحاظ صنعتی موردتوجه نبوده است . دراین روش درآغاز سخت شدن سیمان ، آن راحرارت می دهند تاپلیمرذوب شود ودرسیمان نفوذ کند . خاصیت مقاومت دربرابرجذب آب این سیمان خوب می باشد. تکنیکها ی خاص درتهیه بتن پلیمری ( PC ) دربتنهای پلمیری که حدود70-75 درصد حجم کل راذرات پرکننده تشکیل می دهند وپلیمرفضاهای خالی وکوچک بین ذرات راپرمی کند،درحین گیرش انقباض ناشی ازآن درماتریس پلیمری متمرکزمی شود وباعث ایجادتنش موضعی به نام تنش گیرش ( Setting Stress) می گرددکه خودباعث کاهش استحکام کامپوزیت می شود. ذرات پرکننده قادربه تغییرحجم نیستند واین مساله باعث می شود که دراثرانقباض ناشی ازگیرش نیروهای کششی موضعی ایجادشودکه این نیروها استحکام نهایی قطعه ومقاومت خزش بتن پلیمری راکاهش می دهند. هنگامی که تنشهای انقباض زیادباشند، استفاده ازمقادیرکم افزودنیها ی معدنی آبداردربتنهای پلیمری برای حذف تنشها ی گیرش مفیداست . این موادافزودنی شامل موادمعدنی طبیعی تحت نام مونت موریلونیت ( MMT) که ازخانواده بنتونیت بافرمول عمومی Al2o3.4sio2. H2o ، می باشد . این ترکیب معدنی توسط عامل جفت کننده تحت فرمول شیمیایی Si (CH3)2 CL2به نام دی کلروسیلان واکنش شیمیایی می دهد وازطرفی دیگربارزین واردواکنش می شودوباعث می گرددتاآب تنخیرشده ، نتواند ازشبکه هیدراتاسیون موادمعدنی فرارکند وفشارناشی ازبخاربه دام افتاده ، ذرات راواداربه انبساط میکند . بنابراین باانقباض ناشی ازپخت مبارزه می کند . مناسبترین عامل جفت کننده که نقش مضاعف شتاب دهنده راایفامی کند ، تحت نام شیمیایی متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان باساختمان شیمیایی زیرمی باشد: CH2= C-CH3 COOCH2 CH2 CH2Si(Och3)3 ترکیب فوق می تواند باگروههای هیدروکسی موجودرد مواردپرکننده نظیرسنگ وشن وارد واکنش شیمیایی تراکمی گرددومتانول تولید نماید وازسزدیگر خود که دارای گروه وینیلی می باشد، می تواند باکمک انواع آنها آغازگرها بامنومرهای وینیلی دیگرواردواکنش افزایشی شود. وبدین ترتیب یک پیوند شیمیایی مستحکم بین ذرات شن وماسه وپلیمرایجادمی شود. باتوجه به فعالیت شدید عامل جفت کننده به خاطروجودگروههای آلکوکسی ( متوکسی ) ، باید مواد معدنی MMT عاری ازرطوبت باشدوازطرف دیگروجودمواد فراربرای ایجادانبساط لازم می باشد. برای حل این مشکل ترکیبMMT راتحت خلاء 10 mmHg ودمای حدودc 050 برای مدت دوساعت حرارت می دهند تاآب تبلورخارج گردد وسپس به کمک کپسول تحت دمای 0 c 40 با فشارآمونیاک ( NH) جایگزین آمونیاک به جای آب سهولت تبخیرطی شرایط گیرش دردمای پایین می باشدزیرابرای تبخیرآب به دمای حدود C 100 نیازاس خواص اندازه گیری شده بتن پلیمری برپایه رزین وارداتی : آزمایش شماره استاندارد واحداندازه گیر ی نتیجه آزمایش استحکام فشاری ASTMC579 MAPa 107 استحکام کششی غیرمستقیم ( برزیلین ) ASTMC496 MAPa 4/12 استحکام خمشی ASTMC78 MAPa 6/15 ( بالاتراز ظرفیت دستگاه) جذب آب ASTMC43 درصد 18/0 چگالی ظاهری ASTMC905 گرم برسانتی مترمکعب 14/2 چسبندگی _ MAPa 3/2 < سازگاری حرارتی( درمحدوده دماییc 30- c 70 ) ASTMC 884 حفظ خواص پس از 5چرخه 48ساعته بسیارخوب مقاومت شیمیایی ( اسیدها ، اگثربازها ، اکثرحلالها ، موادنتفتی ، آب دریاو....) ASTMC 267 حفظ خواص بسیار خوب خواص بتن پلیمری برپایه رزین ها ی ساخت داخل آزمایش شماره استاندارد واحداندازه گیری نتیجه آزمایش چگالی ظاهری ASTMC642 گرم برسانتی مترمکعب 31/2 حجم خالی قابل نفوذ ASTMC 642 درصد 25/1 جذب سطحی ASTMC 413 درصدافزایش وزن 19/. سرعت پالس ماوراء صوت ASTMC 597 کیلومتربرثانیه 95/3 مقاومت دربرابرنفوذآب تحت فشار DIN 1048 عمق نفوذبرحسب میلیمتر صفر مدول الاستیسیته دینامیکی ASTMC 215 GPa 0/29 مقاومت فشاری BS 1881 Mpa 7/94 مقاومت خمشی ASTMC 78 Mpa 2/16 مقاومت کششی غیرمستقیم ASTMC 496 Mpa 5/7 مقاومت سایشی _ درصدکاهش وزن پس از1000 دور 6/9 ( درمقایسه با سنگ کوارتز) .

 
 
مهندسان هخامنشی
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:۳٩ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 
مهندسان هخامنشی راز استفاده از عدد پی(3.14) را 2500 سال پیش کشف کرده بودند.

 

 

مهندسان هخامنشی راز استفاده از عدد پی (3.14 ) را دو هزار و 500 سال پیش کشف کرده بودند. آنها در ساخت سازه های سنگی و ستون های مجموعه تخت جمشید که دارای اشکال مخروطی است، از این عدد استفاده می کردند

عدد پی( ۳.۱۴)در علم ریاضیات از مجموعه اعداد طبیعی محسوب می شود. این عدد از تقسیم محیط دایره بر قطر آن به دست می آید. کشف عدد پی جزو مهمترین کشفیات در ریاضیات است. کارشناسان ریاضی هنوز نتوانسته اند زمان مشخصی برای شروع استفاده از این عدد پیش بینی کنند. عده زیادی، مصریان و برخی دیگر، یونانیان باستان را کاشفان این عدد می دانستند اما بررسی های جدید نشان می دهد هخامنشیان هم با این عدد آشنا بودند.

«عبدالعظیم شاه کرمی» متخصص سازه و ژئوفیزیک و مسئول بررسی های مهندسی در مجموعه تخت جمشید در این باره،‌ گفت: «بررسی های کارشناسی که روی سازه های تخت جمشید به ویژه روی ستون های تخت جمشید و اشکال مخروطی انجام گرفته؛ نشان می دهد که هخامنشیان دو هزار و 500 سال پیش از دانشمندان ریاضی دان استفاده می کردند که به خوبی با ریاضیات محض و مهندسی آشنا بودند. آنان برای ساخت حجم های مخروطی راز عدد پی را شناسایی کرده بودند.»

دقت و ظرافت در ساخت ستون های دایره ای تخت جمشید نشان می دهد که مهندسان این سازه عدد پی را تا چندین رقم اعشار محاسبه کرده بودند. شاه کرمی در این باره گفت: «مهندسان هخامنشی ابتدا مقاطع دایره ای را به چندین بخش مساوی تقسیم می کردند. سپس در داخل هر قسمت تقسیم شده، هلالی معکوس را رسم می کردند. این کار آنها را قادر می ساخت که مقاطع بسیار دقیق ستون های دایره ای را به دست بیاورند. محاسبات اخیر، مهندسان سازه تخت جمشید را در محاسبه ارتفاع ستون ها، نحوه ساخت آنها،‌ فشاری که باید ستون ها تحمل کنند و توزیع تنش در مقاطع ستون ها یاری می کرد. این مهندسان برای به دست آوردن مقاطع دقیق ستون ها مجبور بودند عدد پی را تا چند رقم اعشار محاسبه کنند


 
 
طرح اختلاط بتن
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:۳۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

نرم افزار رایگان و البته کارا

 

http://www.4shared.com/file/xQGnoZIU/concretemix.html


 
 
بازرسی در جوش
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:٢٧ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

ضرورت بازرسی : برای حصول اطمینان از کیفیت جوش و مطابقت آن با خواسته استاندارهای جوش ، باید کلیه عوامل جوشکاری در مراحل اجراء مورد بازرسی وکنترل دقیق قرار گیرد . این بازرسی باید طوری تنظیم شود که یافتن عیوب به پایان کار موکول نشود و در کلیه مراحل اجراء از خراب شدن جوش جلوگیری شود و در صورت بروز خرابی ، علل آن تعیین و راهها و وسایل برطرف نمودن عیب پیشنهاد گردد . اسقرار دستگاه بازرسی در کارگاه ساخت قطعات جوش شده از هزینه دوباره کاریها کاسته و با کسب تجربه در مراحل اولیه هر نوع کار از پیش آمدن عیوب در مراحل بعدی یا کارهای مشابه جلوگیری می شود .

 

خصوصیات بازرس : 1- بازرس جوش بایستی با نقشه های مهندسی آشنایی کامل داشته و از روی علائم جوش ، محل اتصالات جوش و نوع جوشها را شناسایی کند .  2- با استانداردهای جوش سازه های فلزی آشنایی کافی داشته باشد . 3- از فرایندهای جوشکاری و مواد مصرفی جوش اطلاعات کافی داشته باشد . 4- با آزمایشات غیر مخرب و مخرب آشنایی داشته باشد . 5- توانایی آزمایش تایید صلاحت جوشکاری را داشته باشد . 6- اطلاعات کافی از متالوژی جوش داشته باشند تا در هنگام ضرورت قادر به تجزیه و تحلیل مسائل مهندسی جوش باشد . 7- در جوش تجربه داشته باشد و عیوب جوش را بشناسند و روشهای پیشگیری یا رفع آنها را بداند. 8- روشهای بازرسی جوش را آموخته و تجربه کافی در این زمینه داشته باشد . 9- گزارشات کنترل کیفیت را در مراحل مختلف ساخت ، تهیه و ثبت نماید . مراحل بازرسی جوش عبارتند از : - بازرسی قبل از جوشکاری - بازرسی حین جوشکاری - بازرسی بعد از جوشکاری

 

مراحل بازرسی قبل از جوشکاری : - اطلاعات از کیفیت مورد نظر کار و میزان حساسیت سازه - مطالعه دقیق نقشه ها و مشخصات فنی - مطالعه استانداردهای مربوطه - اطمینان از مناسب بودن شرایط کاری ومحیطی برای جوشکاری - مطالعه دستور العمل جوش - شناسایی فلز پایه - بازرسی مواد مصرفی جوشکاری - آزمون جوشکاران و اپراتورها - بازرسی تجهیزات جوشکاری - بازرسی طرح اتصال - بازرسی در بکارگیری قید و بندها و خال جوش دادنها .

 

مراحل بازرسی موقع جوشکاری : - بازرسی از قطعات متصل شده و درزهای آماده جوشکاری – بازرسی محلهای جوش و سطوح مجاور – بازرسی سطوح برشکاری شده یا شیارزده با شعله ، از نظر پوسته ، ترک و غیره – بازرسی نحوه استفاده مواد مصرفی جوشکاری از نظر دارا بودن شرایط مطلوب و گرم و خشک کردن الکترودهای روپوش قلیایی طبق دستورالعملهای مصوبه - بررسی وضعیت جوشکاران و اپراتورهای جوشکاری از نظر داشتن مهارت و قبولی در آزمون مربوطه - بازرسی پیشگرم کردن و حفظ درجه حرارت بین پاسی در صورت لزوم - تمیز کاری ین پاسهای جوش - کنترل آمپراژ دستگاه جوش متناسب با نوع الکترود مصرفی و نیز نوع پلاریته .

 

مراحل بازرسی بعد از جوشکاری : - بازرسی سطح ظاهری جوشها - معیارهای پذیرش عیوب در بازرسی چشمی مطابق استاندارد  ( کیفیت جوش تحت بار استاتیکی – کیفیت جوش تحت بار دینامیکی ) – بازرسی و بعد و اندازه جوش – بازرسی پیچیدگی و تغییر شکلهای ناشی از جوشکاری – بازرسی عملیات پسگرم کردن و تنش زذایی - بازرسی غیر مخرب .

 

بازرسی های غیر مخرب پس از اتمام جوشکاری علاوه بر بازرسی چشمی صورت می گیرد که شامل آزمایش مواد نافذ ، ذرات مغناطیس ، امواج مافوق صوت ، پرتونگاری بطور خلاصه کاربرد و ویژگی هر کدام از روشهای فوق در ذیل آمده است : الف ) اولین مرحله در آزمایش یک قطعه ، بازرسی چشمی است . بازرسی با چشم غیر مسلح فقط عیبهای نسبتا" بزرگی را که به سطح قطعه میرسند نمایان خواهد کرد . با بکار بردن لوازمی مثل ذره بین و چراغ قوه می توان کارایی بازرسی چشمی را افزایش داد . بازرسی چشمی نیازمند دید قوی و ورزیده و تجربه طولانی همراه اطلاعات و دانش و حضور ذهن می باشد .

 

ب ) مایع نافذ : بازرسی با مواد نافذ یکی از شیوه های غیر مخرب برای محل یابی معایب سطحی می باشد . این ازمایش برای فلزات غیر مغناطیس نظیر فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم ، منیزم و تنگستن و پلاستیکها نیز قابل کاربرد است . آزمایش با مواد نافذ جهت تشخیص عیوب داخلی قابل استفاده نمی باشد .

 

پ ) بازرسی با ذرات مغناطیسی : آزمون ذرات مغناطیسی یکی از آسانترین آزمایشهای غیر مخرب جوشکاری است . این آزمایش برای بررسی و بازبینی عیوب سطحی لبه ورقهای قبل از جوشکاری و نیز عیوب جوش در سطح و نزدیک زیر سطح بکار می رود . این روش محدود به مواد مغناطیسی شونده نظیر چدن و فولاد بوده و برای مواد و فلزات غیر مغناطیسی کاربرد ندارد . معایب موجود توسط این روش در عمق تا هفت میلیمتر زیر سطح جوش قابل تشخیص هستند .

 

ت ) آزمایش فراصوتی : آزمون فراصوتی یکی از آزمایشهای نسبتا" پیشرفته در رده آزمایشهای غیر مخرب می باشد . این روش سریع بوده و قادر به تشخیص معایب داخلی بدون نیاز به تخریب قطعه جوش شده می باشد . چون این روش از نزدیک کنترل می شود ، قابلیت ارائه اطلاعات دقیق و مورد نیاز قطعه جوش شده ، بدون نیاز به یکسری عملیات پرکار را دارا می باشد . این روش هم نواقص داخلی فلز جوش و فلز پایه را مشخص ، مکان یابی و اندازه گیری می کند .

 

با استفاده از این روش عیوب سطحی ، زیر سطح و داخل جوش تا عمق ریشه شیار قابل شناسایی می باشد . قابل انتقال در هر موقعیت سازه جهت تست می باشد . دقت کار بالاست و نوع و ابعاد و موقعیت عیب قابل شناسایی است .

 

ث ) پرتونگاری – رادیو گرافی : پرتونگاری یکی از روشهای آزمایش غیر مخرب می باشد که نوع و محل عیوب داخلی و بسیار ریز جوش را نشان می دهد این روش دو نوع پرتونگاری ایکس و گاما را مورد استفاده قرار می دهد . اشعه گاما به خاطر طول موج کوتاه خود می تواند در ضخامتهای نسبتا" زیادی از مواد نفوذ کند ، در ضمن زمان تابش اشعه به قطعه مورد پرتونگاری در مورد اشعه گاما نسبت به اشعه ایکس بسیار طولانی تر می باشد .در آزمایش پرتونگاری یک عکس از وضعیت داخلی فلز جوش گرفته می شود .محل عیوب و شکل ظاهری عیب را میتوان در عکس ملاحظه نمود و برای بررسی عیوب عمقی موثر و مفید است . مواد آهنی و غیر آهنی و مواد غیر فلزی را میتوان رادیوگرافی کرد .

 

درصد انجام آزمایشات : 1. بازرسی چشمی برای 100% جوشکاریهای انجام شده لازم می باشد . 2.کلیه جوشهای نفوذ کامل که تحت تاثیر بارهای دینامیکی و یا متغییر قرار می گیرند باید وسیله پرتونگاری صنعتی و یا اولتراسونیک آزمایش شوند .3.سایر جوشهای با نفوذ کامل بایستس با پرتونگاری صنعتی و یا اولتراسونیک بصورت آماری و اتفاقی تا میزان 20% آزمایش شوند 4.جوشهای با نفوذ نسبی به لحاظ کنترل میزان نفوذ جوش و کیفیت جوش بصورت آماری و اتفاقی تا میزان 10% آزمایش اولتراسونیک شوند 5. جوشهای سپری به لحاظ کنترل عیوب سطحی و زیر سطحی جوش بطور آماری و اتفاقی تا میزان 20% توسط ذرات مغناطیسی و یا مایعات نافذ آزمایش شوند در صورت مشاهده عیوب در جوشها به میزان بالاتر از 5% میزان آزمایشات افزایش یافته تا حدی که اطمینان لازم برای بازرس حاصل گردد 6. آزمایش پرتونگاری برای جوشهای لب به لب و فقط در مواقع لزوم و با درخواست و نظر بازرس اجرا خواهد گردید .

 

دستورالعمل جوشکاری

 

در تولید و ساخت هر محصول وجود استاندارد های مدون برای تولید و ساخت ضروری می باشد و این امر در مورد جوشکاری نیز وجود دارد و از اهمیت بالایی برخوردار است .

 

بر طبق کلیه استانداردهای صنعتی ، قبل از هر گونه عملیات جوشکاری تهیه روش جوشکاری بطور مکتوب و گزارش آزمایشات تایید دستور العمل از حداقل پیش نیازهای شوع بکار جوشکاری می باشد لذا تمامی سازندگان ملزم به رعایت این پیش نیازها هستند و بدین منظور باید روش جوشکاری و همینطور گواهی تایید آن که اعتبار روش جوشکاری است را قبل از شروع به هر نوع کار جوشکاری تهیه و ارائه نمایند.

 

استاندارهای بین المللی معتبر در زمینه نحوه تهیه دستورالعمل و نیز نحوه تایید آن وجود دارد . باتوجه به اینکه در تهیه و تایید دستور العمل جوشکاری سازه های فولادی معمولا" از استاندارد آمریکایی استفاده می شود.

 

ارزیابی دستور العمل جوشکاری : جهت ارزیابی و تایید دستور العمل جوشکاری نیاز به انجام یکسرس آزمایشات تعریف شده از سوی استاندارد می باشد که در این قسمت به تشریح آنها می پردازیم . دستور العمل جوشکاری از نظر ارزیابی دو نوع می باشند : 1. دستورالعمل پیش پذیرفته 2. دستورالعملهایی که نیاز به انجام آزمایشات تاییدی دارند.

 

در صورتیکه دستورالعمل جوشکاری بر اساس شرایط زیر تهیه شده باشد نیازی به انجام آزمایشات تایید نمی باشد و اصطلاحا" به آنها دستور العمل های پیش پذیرفته اطلاق میگردد :

 

1. شدت جریان ، اختلاف پتانسیل ، قطبیت ، سرعت جوشکاری ، دبی گاز محافظ و نوع آن بصورت مناسب انتخاب شده باشد 2.نوع فلز پرکننده براساس نوع فلز پایه انتخاب شده باشد 3. دمای پیشگرم و بین پاسی مطابق پیشنهاد استاندارد مورد استفاده قرار گیرد 4. شکل طرح اتصال مطابق استاندارد باشد 5. حداکثر قطر الکترود مصرفی در هر حالت جوشکاری و حداکثر بعد و اندازه جوش مطابق استاندارد باشد .

 

هنگامی که شرایط ذکر شده در بالا برقرار نباشد باید برای تایید دستور العملها آزمایشات تعریف شده توسط استاندارد صورت گیرد که در اینجا به تشریح مراحل انجام آزمایش و نوع آنها می پردازیم : 1. آماده سازی ورق و طرح اتصال طبق دستور العمل 2. انجام عملیات جوشکاری مطابف دستور العمل 3. بازرسی چشمی جوش 4. انجام آزمایشات غیر مخرب و مخرب 5. ثبت نتایج آزمایشات

 

شرایط پذیرش نتایج آزمایشها

 

معیارهای پذیرش بازرسی چشمی عبارتند از : - جوش عاری از ترک باشد . – همه چاله جوشها پر شده باشند . – سطح جوش بایستی همتراز با سطح فلز پایه باشد و با شیب ملایم بر روی سطح فلز پایه نشسته باشد . – ریشه جوش بایستی عاری از ترک ، ذوب ناقص و نفوذ نامناسب باشد. – حداکثر تقعر ریشه جوش دو میلیمتر می باشد و حداکثر ذوب به داخل سه میلیمتر است .

 

مقاومت کششی نباید از حداقل مقاومت مقرر فلز پایه کمتر شود . سطح محدب خم شده نمونه آزمایشی باید جهت بررسی تعداد و طول ترکهای موجود در آن مورد بازرسی چشمی قرار گیرد . برای پذیرش تعداد و طول ترکها شرایط زیر بایستی حاصل شود : - طول ترکها در هر امتداد از سطح محدب نباید از سه میلیمتر تجاوز نماید - مجموع طول ترکهای بین یک تا سه میلیمتر از ده میلیمتر تجاوز نکند - ترکهایی که از گوشه نمونه شروع شده اند می تواند تا شش میلیمتر باشد مشروط بر اینکه به علت وجود گل جوشکاری یا سایر ناپیوستگی ها نباشد . اگر ترک گوشه بعلت وجود گل جوشکاری یا سایر ناپیوستگی باشد ، حداکثر سه میلیمتر ملاک عمل خواهد بود .


 
 
جوشکاری
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:٢٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

جوشکاری یکی از کارآمد ترین راههای اتصال فلزات است و جوشکاری تنها راه اتصال دو یا چند قطعه فلز برای یکپارچه ساختن آنها است . جوشکاری بطور وسیعی برای ساخت یا تعمیر تمام محصولات فلزی بکار برده می شود و بیشتر وسایل پیرامون ما ، جوش داده می شوند . جوش یک اتصال دائمی است لذا چنانچه لازم است اتصال ، گاهگاهی جدا شود ، نبایستی جوش داده شود برای اتصال دو عضو با پرچ ، سوراخ کردن قطعات ضروری است این سوراخ ها تا 10 درصد مساحت مقطعی عرضی قطعات متصل شونده را کم می کنند . اتصال مزبور ممکن است به دو قطعه ورق کمکی نیاز داشته باشد ، بنابراین وزن مواد لازم تمام شده اتصال بالا می رود . در صورتیکه با استفاده از جوش این هزینه حذف می کردد در جوشکاری تمام مقطع عرضی قطعه برای تحمل نیرو بکار می رود و وزن به مقدار قابل ملاحظه ای کم می شود لوله نیز اگر با جوش متصل گردند صرفه جویی مشابهی صورت می گیردضخامت لوله بایستی به اندازه کافی باشد تا بار لازم را تحمل نماید . حال اگر لوله بوسیله رزوه متصل گردد ، ضخامت بیشتری لازم دارد ولی برای جوشکاری ضخامت کمتری کفایت می کند و به این ترتیب وزن فلز و هزینه برای اتصالات رزوه ای بیشتر از اتصالات جوشی است ، سطح داخلی اتصالات جوش داده شده نیز هموارتر است . طراح اگر قطعات ریخته ای را به جوشی تبدیل کند ، با کم کردن ضخامت لازم در درون فلز صرفه جویی می کند ، استفاده از جوش بجای ریخته گری به طراح آزادی عمل بیشتری می دهد ؛ هرجا که لازم است از ورقهای ضخیم استفاده می کند و در جاهای دیگر ورقهای نازک در نظر می گیرد . یکی دیگر از کاربرد های جوشکاری ، روکشی و ترمیم سطح فلزات یا فلز مخصوص است که می تواند مقاوم به خورندگی و یا سایش باشد و از این طریق سالیانه میلیاردها دلار در دیر تعویض کردن قطعات صرفه جویی می شود .

 

فرآیند های جوشکاری

 

1 ) جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار : جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار یکی از متداولترین ، ساده ترین و شاید کارآمدترین روشهایی است که برای جوش فولاد ساختمانی بکار میرود . حرارت با برقرار نمدن قوس الکتریکی بین یک الکترود روکشدار و فلز پایه ایجاد میگردد.

 

2 ) جوش قوس الکتریکی زیرپودری : در جوشکاری به روش زیرپودری ، ماده حفاظت کننده بصورت یک نوار پودری در روی درز ریخته می شود ، سپس قوس الکتریکی توسط الکترود لخت در زیر این پودر برقرار میگردد . در حین جوشکاری قوس زیرپودری برقرار شده و دیده نمی شود.

 

3 ) جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز :  در این روش الکترود یک مفتول لخت ممتد است که از میان گیره ی الکترود گذشته و یا یک قرقره تغذیه می شود . حفاظت در این روش بطور اصولی با سپری از گاز فعال دی اکسیدکربن یا گازهای خنثی مثل آرگون و هلیم و غیره صورت میگیرد .

 

4 ) جوش قوس الکتریکی با الکترود توپودری : این روش شبیه جوشکاری به روش تحت حفاظت گاز است ، با این تفاوت که الکترود ممتد فلزی آن لوله ای شکل بوده مواد حفاظتی را در داخل خود دارا می باشد .

 

دستگاههای جوشکاری

 

منبع یا مولد نیرو در جوشکاری با قوس الکتریکی از دو نوع جریان جهت تشکیل قوس میتوان استفاده کرد :

 

 - جریان متناوب – جریان مستقیم دستگاههای جوشکاری برق معمولا" با این دو نوع جریان کار می کنند و کلا" به چهار نوع تقسیم شده اند :

 

 الف ) ترانسفورماتور : این دستگاه از برق شهر تغذیه کرده و معمولا" برق را با همان فرکانس و متناوب جهت جوشکاری پس می دهد تنها کار این دستگاه تغییر اختلاف سطح و شدت جریان میباشد که وظیفه اصلی دستگاه محسوب میشود به این معنی که دستگاه هنگام شروع بکار ولتاژ را تقلیل داده و شدت جریان را افزایش می دهد.

 

ب ) رکتیفایر ( یکسو کننده ) : رکتیفایر دستگاهی است برای تبدیل جریان متناوب به مستقیم ، ماشین های یکسو کننده دارای طرحهای متعدد برای مقاصد مختلف می باشند ، انعطاف پذیرییکی از دلایل پذیرش گسترده این دستگاه در صنعت جوشکاری میباشد . این ماشینها قادر به تحویل جریان با قطبیت مستقیم یا معکوس میباشند همه این ماشینها دارای دو قسمت اصلی هستند : - مبدل – یکسو کننده

 

ج ) دینام : اگر فرکانس یا تناوب برق را از بین ببریم یک جریان مستقیم حاصل خواهد شد به این منظور از دستگاه دینام استفاده میشود که بطور کلی به دو بخش محرک و متحرک تقسیم میشود و دارای ویژگیهای زیر است : - دارای قوس نفوذی و قوی میباشد – دارای دوام و عمر طولانی میباشد – تنوع کابردی زیادی داشته و میتواند برای کلیه فلزات قابل جوشکاری با قوس الکتریکی بکار رود .

 

د ) موتور جوش : موتور جوش با دو نوع سوخت میتواند تولید برق کند که عبارتند از : 1- موتور جوش دیزلی 2- موتور جوش بنزینی بوسیله موتور جوش میتوان جریان متناوب یا مستقیم تولید نمود .

 

الکترود

 

الکترود در جوشکاری وسیله تشکیل دهنده قوس و واسطه اتصال محسوب میگردد. الکترود میله ای فلزی است که بین آن میله و قطعه مورد جوشکاری قوس الکتریکی برقرار میگردد . الکترود ممکن است بعنوان فلز پرکننده یا واسطه ی عمل یونیزه یعنی ذوب شونده وارد جوش گردد و یا اینکه فقط عاملی جهت ایجاد حرارت باشد و بصورت کمکی عمل نماید . الکترودهای جوشکاری با قوس الکتریکی از دو قسمت تشکیل شده اند : 1- مفتول 2 –روکش

 

وظایف مفتول : الف ) هدایت جریان الکتریکی ب) تامین فلز پرکننده درز جوش

 

وظایف روکش : الف ) تامین بعضی از عناصر آلیاژی در جوش ب) تامین و ایجاد پایداری قوس

 

ج ) ایجاد یک محیط عایق در اطراف حوضچه مذاب د) تامین یک سرباره پوششی برای حفاظت از گرده جوش ه ) ایجاد گاز محافظ هنگام جوشکاری

 

عواملی که در انتخاب الکترود بایستی در نظر گرفته شوند عبارتند از : - استحکام فلز : الکترود انتخابی بایستی جوش آن مساوی یا بیشتر از فلز پایه در اتصالات جوشی باشد .

 

- ترکیب شیمیایی فلز : هماهنگی ترکیب شیمیایی فلز جوش با فلز پایه را نیز بایستی تا حدودی در نظر گرفت همچنین میزان کربن معادل فلز در انتخاب الکترود به لحاظ پیشگیری از ترک در جوش خیلی اهمیت دارد . – سرعت جوشکاری : جهت بالا بردن سرعت جوشکاری ، کاهش زمان ساخت و افزایش راندمان می توان از الکترودهایی که در روکش آنها پودر آهن وجود دارد استفاده کرد . – ضخامت ورق : در صورت افزایش ضخامت ورق بهتر است از الکترودهای قلیایی استفاده نمود بخصوص در سازه های تحت بار دینامیکی این موضوع ضرورت دارد .

 

 - پیشگرم یا پسگرم کردن : عملیات پیشگرم کردن برای ورقهای با ضخامت بالاتر از 20 میلیمتر در سازه های فلزی ضروری است در صورت عدم امکانات پیشگرم می توان با انتخاب الکترود با انتخاب الکترود قلیایی مثل 7018 تا ضخامت 40 میلیمتر را نیز بدون پیشگرم جوشکاری نمود .

 

 - طرح اتصال : نوع اتصال و اینکه قطعه دارای پخ می باشد در انتخاب الکترود اثر دارد .

 

 - حالت جوشکاری : از آنجا که بعضی از الکترودها در تمام حالات امکان جوشکاری با آنها نمی باشد ، لذا بایستی در انتخاب الکترود به کد استاندارد الکترود توجه کرد تا امکان جوشکاری در حالت مورد نظر وجود داشته باشد . – دستگاه جوش و جریان برق مصرفی  - شرایط کاری و بهره برداری از سازه

 

معرفی عیوب اساسی اصلی : 1- روی هم افتادگی 2- سوختگی یا بریدگی کنار جوش 3-

 

آخالهای سرباره 4- ذوب ناقص 5- تخلخل 6- همراستا نبودن اتصال 7- نفوذ ناقص 8 – ترک جوش

 

ترکهای جوش : انواع مختلفی از عدم اتصال ممکن است در جوش یا مناطقی که تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند ، رخ دهد . جوشها ممکن است دارای تخلخل ، آخالهای سرباره یا انواع ترکها باشد . تخلخل و آخالهای سرباره شاید در جوش تا حدی قابل قبول باشد اما ترکها در جوش هرگز قابل قبول نمی باشد . وجود ترک در جوش یا در مجاورت جوش نشانگر این مسئله می باشد که حتما" مشکلی در حین کار وجود داشته است . بررسی دقیق ترکها ، تعیین علت ایجاد آنها و نیز راههای جلوگیری از آنها را برای ما امکان پذیر می سازد . در ابتدا ما باید به این مسئله توجه داشته باشیم که بین ترک و شکست تفاوت قائل شویم . منظور ما از ترک ، پدیده ای است که در اثر عواملی مانند انجماد ، سرد شدن و تنش های داخلی که بعلت انقباضجوش می باشد ایجاد می گردد .

 

ترکهای گرم ، ترکهایی می باشد که در دماهای بالا رخ می دهند و معمولا"به انجماد ربط دارند .ترکهای سرد ترکهایی هستند که بعد از اینکه جوش به دمای اطاق رسید ، رخ می دهد .بیشتر ترکها در اثر تنشهای فیزیکی انقباضی که معمولا" با کشیدن یا تغییر شکل جسم همراه می باشد و در هنگام سرد شدن جوش رخ میدهد ، ایجاد می شوند .اگر انقباض محدود شود ، این تنشهای فیزیکی کرنشی ، تنش ذاخلی پسماند را بوجود می آورند که این تنشهای پسماند منجر به ایجاد ترک می شوند . در واقع دو نیروی مخالف وجود دارد : 1- تنشی که به وسیله انقباض فلز ایجاد می شود .2- استحکام و سختی فلز پایه

 

ضروری است که در واقع به مراحل زیر توجه کنیم :

 

1- مراحل جوشکاری 2- پیشگرم 3- دمای بین پاسی 4-عملیات حرارتی پس از جوش 5-طراحی اتصال 6- روش های جوشکاری 7- مواد پرکننده

 

ترک به صورت خط مرکزی : ترک بصورت خط مرکزی در مرکز یک پاس جوش معین قرار دارد . اگر انتهای یک پاس جوش داشته باشیم و این پاس در مرکز اتصال باشد آنگاه این ترک مرکزی در مرکز اتصال نیز قرار خواهند داشت .علت ترک مرکزی یکی از سه پدیده زیر می باشد : 1- ترکی که ناشی از جدایش و تفکیک باشد . 2- ترکی که مربوط به شکل گرده جوش می باشد . 3- ترکی که مربوط به تغییرات سطحی می باشد .

 

ترک مرکزی ناشی از جدایش : این ترکها وقتی رخ می دهد که ترکیباتی با نقطه ذوب پایین نظیر فسفر ، روی، مس و گوگرد در نقاط خاصی در حین فرآیند سرد شدن جدایش یابند . در حین فرآیند انجماد ، ترکیباتی با نقطه ذوب پایین در فلز مذاب به نواحی مرکزی اتصال رانده می شوند چون آنها آخرین ترکیباتی هستند که شروع به انجماد می کنند و جوش در این نواحی تمایل به تفکیک و جدایش می یابد .

 

ترک مرکزی ناشی از شکل گرده جوش :نوع دوم ترک مرکزی ، ترک ایجاد شده در اثر شکل پاس جوش می باشد این ترک در فرایند هایی که همراه با نفوذ عمیق می باشد نظیر فرآیند تحت گاز دی اکسید کربن دیده می شود . وقتی که یک پاس جوشکاری دارای عمق بیشتری نسبت به عرض آن جوش باشد . برای رفع این نوع ترک ، پاسهای جوش باید دارای عرضی حداقل برابر با عمق باشد . توصیه میشود که نسبت پهنای جوش به عمق آن برابر با 1 به 1 یا 4/1 به 1 باشد تا این نوع ترک رفع شود . اگر از پاسهای چند تایی استفاده شود و ه پاس دارای پهنای بیشتری نسبت به عمق آن باشد ، یک جوش فاقد ترک خواهیم داشت .

 

ترک مرکزی ناشی از شرایط سطحی جوش : وقتی جوشهایی با سطح مقعر ایجاد می شود تنشهایی ناشی از انقباض های داخلی موجب می شود که سطح جوش کشیده شود بر عکس وقتی که سطح جوش محدب باشد نیروی ناشی از انقباض های درونی موجب می شود که سطح جوش فشرده شود .جوش مقعر ، اغلب نالشی از ولتاژهای بالای قوس می باشد سرعت حرکت بالا نیز ممکن است به این موضوع کمک کند . جوشکاری در حالت قائم سر پایین باعث ایجاد این نوع ترک می شود .

 

ترک منطقه متاثر از جوش : ترک منطقه متاثر از جوش بوسیله جدایشی که بلافاصله مجاور گرده جوش رخ می دهد مشخص می شود برای اینکه ترک منطقه متاثر از جوش رخ دهد سه شرط باید به طور همزمان برقرار باشد : 1- باید مقدار کافی هیدروژن وجود داشته باشد 2- جوش باید به حد کافی نفوذ پذیر باشد 3- باید به حذ کافی تنش های پسماند وجود داشته باشد . حذف یکی از سه شرط فوق معمولا" باعث می شود که این نوع ترک از بین برود .

 

ترک عرضی : ترک عرضی ترک متقاطع نیز نامیده میشود . ترکی که در جهت عمود بر طول جوش ایجاد میشود وقتی که با ترکهای عرضی مواجه می شویم باید سطح هیدروژن و شرایط نگهداری الکترودها را مد نظر داشته باشیم در مورد ترک عرضی ، کاهش استحکام فلز جوش معمولا" یکی از راهکارهای حذف این نوع ترک میباشد .

 

پیچیدگی : پیچیدگی یا اعوجاج تا حدی در تمام انواع جوشکاری وجود دارد سه نوع اصلی پیچیدگی وجود دارد – زاویه ای – طولی – عرضی کنترل پیچیدگی میتواند در سه مرحله انجام گیرد : الف ) فبل از جوشکاری ب) حین جوشکاری ج ) بعد از جوشکاری

 

کنترل جوشکاری قبل از جوشکاری توسط روشهای زیر انجام میشود : 1- خال جوش زدن 2- گیره ، بست و نگهدارنده 3- پیشگرم کامل و سرتاسری 4- مونتاژ اولیه مناسب .

 

کنترل پیچیدگیها دتر حین جوشکاری : 1- جوشکاری گام به عقب 2- جوشکاری زنجیری منقطع 3- جوشکاری متباعد منقطع 4- جوشکاری متقارن 5- استفاده از حداقل حجم جوش .

 

کنترل اعوجاج پس از جوشکاری : 1- سرد کردن آرام 2- صافکاری شعله ای 3- آنیل کردن 4- تنش زدایی 5- نرمال کردن 6- صافکاری مکانیکی

 

اصول طراحی و عملی ذیل می تواند در کنترل پیچیدگی موثر باشد :

 

1- حد الامکان حذف جوشکاری با فرم دادن یا نورد ورق 2- پرهیز از ایجاد جوش زیاد 3- استفاده از جوشکاری منقطع بجای جوشکاری پیوسته 4- جوشکاری حد الامکان نزدیک به محور خنثی 5 – استفاده از اتصال ضربدری دو طرفه بجای وی شکل یکطرفه و یا استفاده از اتصال یو شکل 6- استفاده از جوشکاری متقارن 7- کم کردن تعداد پاسها 8- استفاده از جوشکاری گام به عقب 9- ایجاد شرایط انقباض معکوس 10- پیش خمش و ایجاد زاویه معکوس در اتصال یرای جلوگیری از انقباض 11- استفاده از گیرنده ، نگهدارنده و بست 12- کم کردن حرارت ورودی 13- چکش کاری

 


 
 
مشخصات الکترودها
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:۱٧ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 
در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می باشد.

E 60 10

E = جریان برق
60 = کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع
1 = حالات مختلف جوشکار ی
0 = نوع جریان می باشد.

علامت اول
در علائم الکترود بالا
E مشخص می نماید که این الکترود برای جوشکاری برق بوده با استقاده می شود. ( بعضی از الکترودهای پوشش دار هستند که در جوشکاری با اکسی استیلن از آنها استفاده می شوند مانند FC18 ).

در علامت دوم
عدد 6 و 0 یعنی مشخصه فشار کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع بوده بایستی آن را در 1000 ضرب نمود یعنی فشار کشش گرده جوش این نوع الکترود 60000 پاوند بر اینچ مربع است.
Kg/mm2

علامت
سوم
حالات جوش را مشخص می کند که همیشه این علامت 1 یا 2 یا 3 می باشد. الکترودهائی که علامت سوم آنها 1 باشد در تمام حالات جوشکاری می توان از آنها استفاده کرد. و الکترودهائی که علامت سوم آنها عدد 2 می باشد در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند. الکترودهائی که علامت سوم آنها 3باشد تنها در حالت افقی مورد استفاده قرار می گیرند.

علامت چهارم
خصوصیات ظاهری گرده جوش و نوع جریان را مشخص می نماید که این علائم از 0 شروع و به 6 ختم می گردند.

چنانچه علامت چهارم یا آخر صفر باشد موارد استعمال این الکترودها تنها با جریان مستقیم یا DC و با قطب معکوس می باشد. نفوذ این جوشکاری زیاد و شکل مهره های جوش آن تخت و درجه سختی گرده جوش تقریباً زیاد می باشد.

چنانچه علامت چهارم یک باشد موارد استعمال این الکترود با DC , AC می باشد. شکل ظاهری جوش این الکترود صاف و در شکافها و درزها کمی مقعر و درجه سختی جوش کمی زیادتر از گرده اول است.( AC = جریان متناوب و DC = جریان مستقیم می باشد. )

اگر علامت چهارم 2 باشد موارد استعمال الکترود با AC , DC می باشد.نفوذ جوش متوسط و درجه سختی جوش کمی کمتر از دو گروه قبل می باشد نمای ظاهری آن محدب است.

اگر علامت چهارم 3 باشد این الکترود را می توان با جریان AC متناوب یا جریان مستقیم به کار برد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کمتر از دو گرده اول و دوم و کمی بیشتر از گرده سوم می باشد و نیز در دارای قوس الکتریک خیلی آرام و نفوذ کم و شکل مهره های آن در درزهای شکل محدب می باشد.

اگر علامت چهارم 4 باشد این الکترود را می توان با جریان DC , AC به کار برد.

موارد استعمال این الکترود برای شکافهای عمیق یا در جائی که چندین گرده جوش به روی هم لازم است می باشد.

چنانچه علامت آخر 5 باشد مشخصه این علامت این است که فقط جریان DC مورد استفاده قرار می گیرد و موارد استعمال آن در شکافهای باز و عمیق است. درجه سختی گرده جوش این الکترود کم و دارای قوس الکتریکی آرامی است و پوشش شیمیایی آن از گروه پوشش الکترودهای بازی است.

چنانچه علامت آخر 6 باشد. خواص و مشخصه آن مطابق گروه 6 است با این تفاوت که با جریان Ac مورد استفاده قرار می گیرد.


 
 
انواع جوش(سریال آموزشی جوش،جوشکاری و تست جوش)
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٥:٠٩ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 
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.
انتخاب صحیح الکترود برای کار
انتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.
انتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر)
بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.
همچنین انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است.
ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی
ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار
آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری
عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری
اطلاعات پاکت الکترود
مطابق استاندارد پاکت ها و کارتنهای الکترود بایستی علامت ها و نوشته هائی داشته باشند که حتی المقدور مصرف کننده را در دسترسی به کیفیت مطلوب جوش راهنمائی و یاری نمایند.
در روی پاکت الکترود علاوه بر نام کارخانه سازنده , نوع جنس نیز درج می شود که برای مصرف صحیح حائز اهمیت است.
هر پاکت الکترود بایستی علاوه بر اسم تجارتی الکترود, طبقه بندی آن الکترود را حداقل طبق یکی از استانداردهای مهم بیان نماید. برای آگاهی از طول زمان ماندگی الکترود در کارخانه, بازار یا انبار و غیره . شماره ساخت یا تاریخ تولید روی پاکت نوشته یا مهر زده می شود.
قطر سیم مغزی الکترود مصرف کننده را در کاربرد صحیح آن با توجه به صخامت فلز, زاویه سیار , ترتیب پاس و غیره راهنمایی می کند.
نوع جریان برق از اینکه جریان دائم یا جریان متناوب لازم است( با موتور ژنراتور یا ترانسفورماتور می توان جوش داد) یا هر دو و در جریان دائم نوع اتصال قطبی بایستی یا به عبارت یا علامت روی پاکت درج شود.
حالت یا حالاتی از جوشکاری که این الکترود در آن حالت یا حالات مناسب است روی پاکت بیان می شود.
درج حدود شدت جریان برق ( بر حسب آمپر ) جهت انتخاب اولیه ( تنظیم دقیق شدت جریان ضمن جوشکاری با توجه به عوامل مختلف انجام می شود) ضروری است. وزن الکترودها یا تعداد الکترود داخل هر بسته روی پاکت یا بر چسب آن درج می شود. نوشتن مواردی که در بالا به آن اشاره شد, روی پاکت مطابق بیشتر استانداردها اجباری است.
همچنین خواص مکانیکی و شیمیائی , وضعیت ذوب و کیفیت قوی, نحوه نگهداری و انبار کردن, درجه حرارت خشک کردن, مواد استعمال بخصوص و پاره ای توصیه های دیگر در روی پاکت برای آگاهی مصرف کننده چاپ شده و یا مهر زده می شود.

 
 
آزمونهای غیر مخرب ( Non Destvuctive Testing)
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٤:٥٩ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

مهندسین معمولاً عادت دارند خواص یک ماده را روی نمونه‌های مخصوصی که از همین ماده تهیه شده‌اند با آزمونهای استاندارد ارزیابی کنند. اطلاعات بسیار ارزشمندی از این آزمونهای به دست می‌آید که شامل خواص کششی، فشاری، برشی و ضربه‌ای ماده مورد نظر است. اما این آزمونها ماهیت تخریبی دارند. بعلاوه خواص ماده به گونه‌ای که با آزمونهای استاندارد تا حد تخریب تعیین می‌شود، به یقین راهنمای روشنی در مورد مشخصات کارایی قطعه‌ای نیست که بخش پیچیده‌ای از یک مجموعه مهندسی را تشکیل می‌دهد.
در طی تولید و حمل و نقل امکان دارد که انواع عیوب با اندازه‌های مختلف در ماده یا قطعه به وجود آیند. ماهیت و اندازه دقیق هر عیب روی عملیات بعدی آن قطعه تاثیر خواهد داشت. عیوب دیگری نیز مانند ترکهای حاصل از خستگی یا خوردگی ممکن است در طی کار قطعه ایجاد شوند. بنابراین برای آشکار سازی وجود عیبها در مرحله تولید و نیز جهت تشخیص و تعیین سرعت رشد این نقصها در طول عمر قطعه یا دستگاه ، داشتن وسائل مطمئن ضروری است.
 
منشا بعضی عیوب که در مواد و قطعات یافت می‌شوند، عبارتند از :
 

  • - عیوبی که ممکن است طی ساخت مواد خام یا تولید قطعات ریختگی به وجود آیند (ناخالصیهای سرباره، حفره‌های گازی، حفره‌های انقباضی، ترکهای تنشی و ... )
  • - عیوبی که ممکن است طی تولید قطعات به وجود آیند (عیوب ماشینکاری، عیوب عملیات حرارتی، عیوب عیوب ترکهای ناشی از تنشهای پسماند و ...)
  • - عیوبی که ممکن است طی مونتاژ قطعات به وجود آیند (کم شدن قطعات، مونتاژ نادرست، ترکهای ناشی از تنش اضافی و ...)
  • - عیوبی که در مدت کاربری و حمل و نقل به وجود می‌آیند (خستگی، خوردگی، سایش، خزش، ناپایداری حرارتی و ...)

روشهای مختلف آزمونهای غیرمخرب در عمل می‌توانند به راههای بسیار متفاوتی در عیب یابی به کار روند. اعتبار هر روش آزمون غیرمخرب سنجشی از کارایی آن روش در رابطه با آشکارسازی نوع و شکل و اندازه بخصوص عیبها است. بعد از آن که بازرسی تکمیل شد، احتمال معینی وجود دارد که یک قطعه عاری از یک نوع عیب با شکل و اندازه بخصوص باشد. هر قدر این احتمال بالاتر باشد اعتبار روش به کار رفته بیشتر خواهد بود. اما باید این واقعیت را به خاطر داشت که بازرسیهای غیرمخرب برای اغلب قطعات به وسیله انسان انجام می‌گیرد و در اصل دو نفر همیشه نمی‌توانند یک کار تکراری مشابه را بطور دقیق همانند یکدیگر انجام دهند. از این رو باید یک ضریب عدم یقین در برآورد اعتبار بازرسی به حساب آورده شود و ارزش تصمیماتی رد و یا قبول قطعه باید از رویدادهای آماری تخمین زده شود.
نقش بازرسی غیرمخرب این است که با میزان اطمینان معینی ضمانت نماید که در زمان بکارگیری قطعه برای بار طراحی، ترکهایی به اندازه بحرانی شکست در قطعه وجود ندارند. همچنین ممکن است لازم باشد که با اطمینان، عدم وجود ترکهای کوچکتر از حد بحرانی را نیز ضمانت کند. اما رشد ترکهای کوچکتر از حد بحرانی. بویژه در مورد قطعاتی که در معرض بارهای خستگی قرار دارند و یا در محیطهای خورنده کار می‌کنند، اهمیت دارد، بطوریکه این گونه قطعات، قبل از این که شکست ناگهانی در آنها اتفاق بیفتد، به یک حداقل عمر کار مفید برسند. در برخی حالتها، بازرسیهای مرتب و متناوب جهت اطمینان از نرسیدن ترکها به اندازه بحرانی ممکن است ضروری باشد.
بکارگیری ایده‌های مکانیک شکست در طراحی، برای توانایی روشهای مختلف آزمونهای غیرمخرب در آشکارسازی ترکهای کوچک، حد و مرز تعیین می‌کند. اختلاف بین کوچکترین ترک قابل آشکارسازی و اندازه بحرانی آن، میزان ایمنی یک قطعه است.
در هر برنامه خاص بازرسی، تعداد عیوب شناسایی شده (هر چند زیاد)، با تعداد واقعی آنها مطابقت پیدا نمی‌کند، بنابراین احتمال شناسایی یک قطعه سالم و بدون عیبهای با اندازه‌های گوناگون کاهش می‌یابد. اما هنگامی که قطعات بسیار مهم مورد نظر هستند، سعی بر این است تا حد امکان عیبهای بیشتری شناسایی شوند و تمایل به قبول تمام نشانه‌های وجود عیبها زیاد است. زیرا اگر قطعه‌ای در طی بازرسی مردود و غیرقابل مصرف معرفی شود، بهتر از آن است که هنگام استفاده منجر به شکست فاجعه آمیز شود. مسلم است مهندسی که ایده‌های مکانیک شکست را مورد استفاده قرار می‌دهد، علاقه‌مند است که بداند به چه اندازه عیبها را در هنگام بازرسی مورد نظر داشته باشد. انتخاب روش با این بررسی اولیه تعیین می‌شود و تمام پارامترهای دیگر در درجه دوم اهمیت قرار می‌گیرند. برای مثال بازرسی ترکهای مربوط به خستگی قطعات فولادی به روش فراصوتی که نسبتاً
براحتی قابل اجرا است، در مقابل تجزیه و تحلیل به روش جریان گردابی برای آشکارسازی ترکهایی به طول 5/1 میلیمتر، کنار گذاشته می‌شود زیرا احتمال آشکارسازی این ترکها با فراصوتی 50 درصد و با جریان گردابی 80 درصد است.
یکی از فایده‌های بدیهی و روشن به کار بردن صحیح آزمونهای غیرمخرب، شناسایی عیوبی است که اگر بدون تشخیص در قطعه باقی بمانند، موجب شکست فاجعه آمیز قطعه و در نتیجه بروز خسارتهای مالی و جانی فراوان خواهند شد. استفاده از این روشهای آزمون می‌تواند فواید زیادی از این بابت ، در بر داشته باشد.
بکارگیری هر یک از سیستمهای بازرسی متحمل هزینه است، اما اغلب استفاده موثر از روشهای بازرسی مناسب موجب صرفه‌جویی‌های مالی قابل ملاحظه‌ای خواهد شد. نه فقط نوع بازرسی، بلکه مراحل بکارگیری آن نیز مهم است. بکارگیری روشهای آزمون غیرمخرب روی قطعات ریختگی و آهنگری کوچک بعد از آنکه کلیه عملیات ماشینکاری روی آنها انجام گرفت، معمولا بیهوده خواهد بود. در اینگونه موارد باید قبل از انجام عملیات ماشینکاری پرهزینه قطعات بدقت بازرسی شوند و قطعاتی که دارای عیوب غیرقابل قبول هستند، کنار گذاشته شوند. باید توجه داشت کلیه معایبی که در این مرحله تشخیص داده می‌شوند، نمی‌توانند موجب مردود شدن قطعه از نظر بازرسی باشند. ممکن است قطعه‌ای دارای ناپیوستگیها و ترکهای سطحی بسیار ریز باشد که در مراحل ماشینکاری از بین بروند.


 
 
انواع تست های غیر مخرب جوش
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٤:٥۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

Radiographic Testing and Filmآزمایش پرتو نگاری و تفسیر فیلمInterpretation

 

تابش الکترومغناطیسی با طول موجهای بسیار کوتاه، یعنی پرتو ایکس یا پرتو گاما از درون مواد جامد عبور می‌کند اما بخشی از آن، توسط محیط جذب می‌شود. مقدار جذب پرتو در هنگام عبور از ماده به چگالی و ضخامت ماده و همچنین ویژگیهای تابش بستگی دارد. تابش عبوری از درون ماده می‌تواند به وسیله یک فیلم یا کاغذ حساس آشکار شده و روی صفحه فلورسنت مشاهده شود، یا این که توسط دستگاههای حساس الکترونیکی نشان داده شود. اگر بخواهیم دقیقتر بگوییم، عبارت پرتو نگاری به معنی فرایندی است که در نتیجه آن ، تصویری روی فیلم ایجاد شود، بررسی این فیلم را تفسیر می‌گوییم.

بعد از این که فیلم عکس گرفته شده پرتو نگاری ظاهر شد، تصویری سایه روشن با چگالی متفاوت مشاهده می‌شود. قسمتهایی از فیلم که بیشترین مقدار تابش را دریافت کرده‌اند، سیاهتر دیده می‌شوند. همچنانکه پیشتر گفته شد، مقدار تابش جذب شده توسط ماده، تابعی از چگالی و ضخامت آن خواهد بود. همچنین وجود عیوب خاص، مانند حفره‌ها و تخلخل درون ماده، بر مقدار تابش جذب شده تاثیر خواهد گذاشت. بنابراین پرتو نگاری می‌تواند برای آشکار سازی انواع خاصی از عیوب در بازرسی مواد و قطعات به کار رود.
استفاده از پرتو نگاری و فرآینده‌های مربوط به آن باید به شدت کنترل شود، زیرا قرار گرفتن انسان در معرض پرتو می‌تواند منجر به آسیب بافت بدن شود.

 

آزمایش فراصوتی Ultrasonic Testing 

در این روش، امواج صوتی با بسامد 5/0 تا 20 مگاهرتز به درون قطعه فرستاده می‌شود. این موج پس از برخورد به سطح مقابل قطعه باز تابیده می‌شود. با توجه به زمان رفت و برگشت این موج، می‌توان ضخامت قطعه را تعیین کرد. حال اگر یک عیب در مسیر رفت و برگشت موج باشد، از این محل هم موجی بازتابیده خواهد شد که اختلاف زمانی نسبت به مرحله اول، محل عیب را مشخص می‌کند.
روشهای فراصوتی به طور گسترده‌ای برای آشکارسازی عیوب داخلی مواد به کار می‌روند ولی می‌توان از آنها برای آشکارسازی ترکهای کوچک سطحی نیز استفاده کرد.




بازرسی با ذرات مغناطیسی Magnetic Particle Testing

بازرسی با ذرات مغناطیسی، روش حساسی برای ردیابی عیوب سطحی و برخی نقصهای زیر سطحی قطعات فرو مغناطیسی است. پارامترهای اساسی فرآیند به مفاهیم نسبتاً ساده‌ای بستگی دارد. هنگامی که یک قطعه فرومغناطیسی، مغناطیس می‌شود، ناپیوستگی مغناطیسی که تقریباً در راستای عمود بر جهت میدان مغناطیسی واقع است، موجب ایجاد یک میدان نشتی قوی می‌شود. این میدان نشتی در رو و بالای سطح قطعه مغناطیس شده حضور داشته و می‌تواند آشکارا توسط ذرات ریز مغناطیسی دیدپذیر شود. پاشیدن ذرات خشک یا ذرات مرطوب با یک مایع محلول بر روی سطح قطعه، موجب تجمع ذرات مغناطیسی روی خط گسل خواهد شد. بنابراین پل مغناطیسی تشکیل شده، موقعیت، اندازه و شکل ناپیوستگی را نشان می‌دهد.
یک قطعه را می‌توان با به کاربردن آهنرباهای دائم، آهنرباهای الکتریکی و یا عبور یک جریان قوی از درون یا برون قطعه، مغناطیس کرد. با توجه به این که با روش آخر می‌توان میدانهای مغناطیسی با شدت زیاد در داخل قطعه ایجاد کرد، این روش به صورت گسترده‌ای در کنترل کیفی محصول به کار می‌رود زیرا این روش حساسیت خوبی برای شناسایی عیوب قطعات و آشکارسازی آنها عرضه می‌دارد



آزمایش جریان گردابی Eddy Current Testing

 

اساس روشهای آزمون الکترومغناطیسی بر این است که وقتی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب، نزدیک ماده‌ای تقریباً رسانا قرار داده شود، جریانهای گردابی یا ثانویه در آن ماده القا خواهد شد. جریانهای القایی، میدانی مغناطیسی ایجاد خواهند کرد که در جهت مخالف میدان مغناطیسی اولیه اطراف سیم پیچ است. تاثیر متقابل بین میدانها موجب ایجاد یک نیروی ضد محرکه الکتریکی در سیم پیچ شده و در نتیجه سبب تغییر مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و ترکیب شیمیایی یکنواخت باشد. مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر نزدیک سطح قطعه در کلیه نقاط سطح قطعه یکسان خواهد بود، به غیر از تغییر اندکی که نزدیک لبه‌های نمونه مشاهده می‌شود. اگر ماده ناپیوستگی داشته باشد، توزیع و مقدار جریانهای گردابی مجاور آن تغییر می‌کند و در نتیجه کاهشی در میدان مغناطیسی در رابطه با جریانهای گردابی به وجود می‌آید، بنابراین مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر تغییر خواهد کرد.
از روی تحلیل این آثار می‌توان در مورد کیفیت و شرایط قطعه کار نتیجه‌گیری کرد. این روشها بسیار متنوع هستند و با وسیله و روش آزمون مناسب، می‌‌توان آنها را برای آشکارسازی عیوب سطحی و زیر سطحی قطعات و تعیین ضخامت پوشش فلزات به کار برد و اطلاعاتی در زمینه مشخصات ساختاری مانند اندازه دانه بندی و شرایط عملیات حرارتی به دست آورد.همچنین می‌توان خواص فیزیکی مانند رسانایی الکتریکی تراوایی مغناطیسی و سختی فیزیکی را تعیین کرد

 

PT آزمایش مایعات نافذ

 

: اصول

ترکهای سطحی و منافذی که با چشم عادی قابل رویت نمی باشند بوسیله آزمون مایع نافذ شناسایی میشوند.این روش در شناسایی منافذ جوش کاربرد فراوانی دارد .قابل ذکر است که فولادهای آستنیتیک و فلزات غیر آهنی که از روش ذرات مغناطیسی (MT) نمیتوان آنها را تست نمود از روش مایع نافذ ارزیابی میشوند.

آزمون مایع نافذ را به دو طریق ، با استفاده از رنگ مرئی و فلورسنت میتوان انجام داد.بدین صورت که ابتدا سطح قطعه مورد نظر را تمیز و خشک مینماییم (سطح باید عاری از هرگونه شی خارجی مثل براده ها باشد تا مایع نافذ بخوبی داخل ترکها نفوذ نماید
.)

سپس بوسیله مایع نافذ(penetrant) سطح موردنظر را می پوشانیم که میتوان این عمل را با اسپری نمودن نافذ و یا غوطه ور ساختن قطعه درون نافذ انجام داد.بر اثر خاصیت مویینگی نافذ به درون ترکها نفوذ میکند و برای اینکه از نفوذ آن اطمینان حاصل نماییم مدتی را صبر کرده(حدود 30 دقیقه) و سپس ماده نافذ اضافی را از روی سطح پاک میکنیم
.

ظاهر کننده (Developer) که پودر سفید رنگی میباشد را روی سطح فوق اسپری میکنیم . ظاهر کننده باعث میشود مایع نافذ از ترکها بیرون کشیده شود و درنتیجه رنگ بر روی سطح پس میزند
.

سپس بوسیله بازرسی چشمی تحت نور سفید (در صورت استفاده از رنگ مرئی) و یا نور ماورابنفش (در صورت استفاده از رنگ فلورسنتی) نشانه های رنگی ایجاد شده را مشاهده نموده و محل عیوب و ترکها مشخص میگردد
.


استفاده های عمومی:


شناسایی و تشخیص محل عیوب سطحی در مواد بدون خلل و فرج

کاربردها:

شناسایی ترک و منفذ در جوش

شناسایی عیوب سطحی در ریخته گری

شناسایی ترک ناشی از خستگی در اجسام تحت تنش

محدودیتها:

جسم باید تقریبا سطح غیر متخلخل و صافی داشته باشد.


 
 
چرا سقف نیروگاه های اتمی گنبدی شکل است؟
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ٤:٢۸ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٠ تیر ۱۳۸٩
 

 

 

تعریف گنبد

 

اگر شبکه ای در دو جهت دارای انحنا باشد گنبد نامیده می شود شاید رویه یک گنبد بخشی از یک کره یا یک مخروط یا اتصال چندین رویه باشد . گنبد ها سازه هایی با صلبیت بالا می باشند و برای دهانه های بسیار بزرگ تا حدود 250 متر مورد استفاده قرار می گیرند . ارتفاع گنبد باید بزرگتر از 15% قطر پایه گنبد باشد . گنبدها دارای مرکز هستند

نمونه گنبد :

 

مثالهایی از این گنبد ها را در شکل زیر می بینید :

 

گنبد شکلa یک نوع گنبد از نوع دنده ای می باشد . در صورتیکه تعداد دنده ها زیاد باشد باید به مسئله شلوغی اعضا در در راس گنبد توجه شود که برای اجتناب از این مسئله بهتر است که برخی از دنده های نزدیک راس حذف شود (شکل b )

گنبد دیگری به نام اشفدلر (مهندس آلمانی ) در شکل c نشان داده شده است که تعداد زیادی از این نوع گنبدها بعد از قرن 19 توسط اشفدلر و دیگران ساخته شده است . از ایرادات این گنبد می توان به مسئله شلوغی اعضا در راس اشاره کرد ،که برای حل این مشکل همان راه حل بالا ارائه می شود (شکل d)

نمونه دیگری از گنبدها گنبد "لملا " است .این گنبد را می توان به نوع ترکیبی از یک یا چند حلقه که با یکدیگر متقاطع هستند ،دانست (شکل های e-f )

شکل های g و h نوع دیگری از خانواده ی گنبدها را به نام گنبدهای دیامتیک نشان می دهد .

در شکل های iوj نمونه دیگری از گنبد های حبابی ملاحظه می کنید .

در شکل های k و l نمونه دیگری از گنبد ها به نا م گنبدهای ژئودزدیک ملاحظه می شود

اتصالات در گنبد های دنده ای و اشفلدر حتما صلب هستند .از لحاظ پخش منظم نیرو ، گنبد هاس ژئودزدیک ، دیامتیک و حبابی بسیار مناسب هستند .

 

از امتیازات سقف های گنبدی ذخیره مقاومتی بیشتر، به دلیل داشتن درجات نامعینی بالا، در مقایسه با سایر سازه های متداول دارد و همچنین سختی و صلبیت زیاد قابلیت استثنایی برای حمل بارهای بزرگ متمرکز و غیر متقارن می باشد .

 

استفاده از سقف های گنبدی شکل در نیروگاه های هسته ای

 

سوخت یک نیروگاه هسته ای ، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها در یک واکنش زنجیره ای می شود. درنیروگاههای هسته ای ، معمولاً از یک سری میله های کنترل جهت تنظیم سرعت واکنش زنجیره ای استفاده می گردد. عدم کنترل این واکنشهامی تواند منجربه تولید بمب اتم شود. اما در بمب اتم ، تقریباً ذرات خالص اورانیوم 235 یا پلوتونیوم (باشکل و جرم معینی) باید با نیروی زیادی در کنارهم قرار گیرند. چنین شرایطی در یک رآکتور هسته ای وجود ندارد. واکنشهای زنجیره ای همچنین باعث تولید یک سری مواد رادیواکتیو می شوند. این مواد در صورت رهایی می توانند به مردم آسیب برسانند. بنابراین آنها را به شکل جامد نگهداری می کنند. این مواد در گنبدهای بتنی بسیار قوی نگهداری می شوند تا در صورت بروز حوادث مختلف ، خطری بوجود نیاید . واکنشهای زنجیره ای باعث تولید انرژی گرمایی می شوند. این انرژی گرمایی برای جوشاندن آب در قلب رآکتور مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین ، به جای سوزاندن سوخت ، در نیروگاههای هسته ای ، اتمها از طریق واکنش زنجیره ای شکافته شده و انرژی گرمایی تولید می کنند. این آب از اطراف رآکتور به قسمت دیگری از نیروگاه فرستاده می شود . در این قسمت که مبدل گرمایی نامیده می شود، لوله های پر از آب حرارت داده شده و بخار تولید می کنند. سپس بخار حاصله باعث گردش توربین و درنتیجه تولید برق میشود.

 

 

آیا می دانید :سقف های گنبدی بسیار محکم تر از سقف های معمولیست :

برای درک ساده تر موضوع، تصور کنید وقتی یک خودکار را روی کاغذ قرار می دهید و کاغذ را بلند می کنید ، کاغذ نمی تواند نیروی وزن خودکار را تحمل کند ، اما اگر همان کاغذ را کمی انحنا دهید خواهید دید کاغذ انحنا داده شده تحمل وزن چند خودکار دیگر را هم دارد .

 

به گزارش "خبرگزاری مهر” رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه گفت که نیرو گاه هسته ای توسط روسیه در بوشهر در حال ساخت است بدون هیچ تردیدی ایمن است و همه استانداردهای بین المللی معاصر را برآورده می کند . ولادیمیر کوزلوف رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه (Rostekhnadzor) در گفتگویی با خبرگزاری ایتارتاس گفت که مسئله اصلی در باره ایمنی نیروگاه بوشهر حفاظت آن در مقابل تاثیرات جوی است . وی گفت : نیرو گاه اتمی بوشهر باید به طور موثر در یک صدم درصد رطوبت و چهل و پنج درجه دمای هوا کار کند . مثل اینکه در یک حمام روسی دائمی قرار داشته باشد . این کارشناس روسی گفت : این نیروگاه همچنین تمامی اصول ایمنی دیگر را برآورده می کند و بویژه در مقابل زلزله مقاوم است ومی تواند سقوط یک هواپیما از ارتفاع چند هزار کیلو متری را تحمل کند و از تهدیدات تروریستی نیز حفاظت می شود . وی با بیان این مطلب که واحد های انرژی اتمی این نیرو گاه که توسط روسیه ساخته شده است یکی از بهترین واحدهایی است که در جهان ساخته شده گفت : در نیرو گاه بوشهر که از هر ده کارشناس آن پنج تن آنها روسی هستند به طور دائم کیفیت این نیرو گاه در برابر هرگونه نشت و سوراخ کنترل می کنند و هر ساله دهها کارشناس روسی از ساختمان این سایت بازدید می کنند . رئیس شرکت (Rostekhnadzor) گفت ما برتولید تمامی تجهیزات لازم نظارت کامل داریم و بخشهایی ازاین تولیدات را به 130 شرکت روسی که در طرحهای بوشهر سهیم هستند واگذار کردیم . شایان ذکر است ولادیمیر کوزلوف که شرکت وی قراردادهای جداگانه ای با ایران برای کمک به امور بازرسی هسته ای این نیرو گاه امضاء کرده است و این قرارداد در سال 1996 به امضاء رسیده و از همان سال تا سال 2008 اعتبار دارد . طبق این قرارداد کارشناسان روسی بازرسی از نقشه و نصب نیروگاه بوشهر ، آموزش پرسنل و تایید اسناد کنترل کیفی لازم را انجام می دهند.


 
 
آیین نامه خرید خدمات مشاوره
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ۱٢:۳۳ ‎ب.ظ روز جمعه ۱۸ تیر ۱۳۸٩
 

آیین نامه خرید خدمات مشاوره (آیین نامه بند هـ‍ ماده 29 قانون برگزاری مناقصات) - بخشنامه 193542.ت42986ک

دوشنبه, 14 دی 1388 ساعت 00:00 معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور ـ وزارت امور اقتصادی و دارایی فهرست بها و بخشنامه ها

این آیین نامه به نحوه ارجاع کار و قیمت گذاری خدمات مشاور در تمامی پروژه های مشمول قانون برگزاری مناقصات (قانون مناقصات) می پردازد. این مصوبه جایگزین (اصلاحیه) تصویب نامه شماره 84178/ت34162هـ مورخ 1385.7.16 هیئت وزیران می باشد.

وزیران عضو کمیسیون اقتصاد در جلسه مورخ 1388.7.18 بنا به پیشنهاد شماره 100.30576 مورخ 1388.3.31 معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور و به استناد بند « هـ» ماده (29) قانون برگزاری مناقصات ـ مصوب 1383 ـ و با رعایت جزء «ج» بند (1) تصویب نامه شماره 158783/ت38855ه‍ـ مورخ 1386.10.1 آیین نامه خرید خدمات مشاوره را به شرح زیر تصویب نمودند:

آیین نامه خرید خدمات مشاوره

فصل اول- کلیات
ماده1- هدف و کاربرد

الف- هدف: در اجرای بند (ه‍) ماده (29) قانون برگزاری مناقصات، ضوابط، موازین و معیارهای خرید خدمات مشاوره به منظور تحقق موارد زیر تعیین می شوند:
1- انتخاب مشاوران صلاحیتدار و توانمند؛
2- ایجاد محیط رقابت کیفی برای توسعه خدمات مشاوره؛
3- تضمین کیفیت خدمات مشاوره.

ب- کاربرد: تمام دستگاه های موضوع بند (ب) ماده (1)  قانون برگزاری مناقصات، باید مقررات این آیین نامه را برای خرید خدمات مشاوره در معاملات بزرگ رعایت کنند. خرید خدمات مشاوره در معاملات کوچک و متوسط بر اساس ماده (24) این آئین نامه خواهد بود.

ماده 2- تعاریف و عبارت های اختصاری
الف- اصطلاحاتی که در این آیین نامه به کار رفته است، به شرح زیر تعریف می شوند:
1- قانون: قانون برگزاری مناقصات ـ مصوب 1383؛
2- معاونت: معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور؛
3- کارفرما: دستگاه های موضوع بند (ب) ماده (1) قانون ؛

تبصره - به استناد ماده (53) قانون محاسبات عمومی ـ مصوب 1366 ـ و تبصره های آن، اعمال اختیارات و وظایفی که برای کارفرما در این آیین نامه منظور شده است توسط بالاترین مقام دستگاه اجرایی موضوع بند (ب) ماده (1) قانون صورت خواهد گرفت که به نماینده یا نمایندگان مجاز وی قابل تفویض می باشد.

4- هیئت انتخاب مشاور: هیئتی مرکب از کارفرما یا نماینده وی، ذیحساب یا بالاترین مقام مالی کارفرما و یک یا سه کارشناس متخصص در زمینه مرتبط با موضوع پروژه به انتخاب کارفرما؛

تبصره 1 - در معاملات بالای ده برابر سقف نصاب معاملات متوسط، از نهاد صنفی مربوط که توسط کارفرما مشخص می گردد، یک نفر نماینده بعنوان یکی از اعضای هیئت انتخاب مشاور حضور خواهد داشت. کارفرما از نهاد یاد شده به صورت کتبی برای معرفی نماینده و شرکت در جلسه دعوت بعمل می آورد. عدم حضور نماینده مانع از تشکیل جلسه و اتخاذ تصمیم نخواهدشد.

تبصره 2- در هر حالت تعداد اعضای هیئت باید فرد باشد.

5- مشاوره: هر نوع خدمات مدیریتی، کارشناسی، مشاوره ای یا خدمات مهندسی مشاور، از جمله:
الف- طراحی مفهومی، پایه، تفصیلی و اجرایی؛
ب- مطالعات پیدایش، مطالعات توجیهی و تهیه طرح؛
پ- مطالعات پژوهشی، تحقیقاتی، بنیادی، کاربردی، راهبردی و توسعه ای؛
ت- مطالعات موضوعی، بخشی، جامع و میان بخشی؛
ث- مطالعات منطقه ای و آمایش سرزمین؛
ج- تهیه و تنظیم استانداردها، ضوابط و معیارهای فنی و اجرایی؛
چ- برنامه ریزی و کنترل پروژه؛
ح- مهندسی ارزش؛
خ- برنامه ریزی آموزشی و توسعه منابع انسانی؛
د- پایش و ارزشیابی طرح ها؛
ذ- خدمات مدیریتی؛
ر- مدیریت طرح؛
ز- کنترل مهندسی؛
ژ- مطالعات اقتصادی؛
س- امکان سنجی، طراحی و مدیریت سیستمها؛
ش- مطالعات ارزیابی زیست محیطی؛
ص- نظارت بر اجرا، نصب و بهره برداری؛
ض- مطالعات آماری؛
ط- نقشه برداری و ایجاد سیستمهای اطلاعات جغرافیایی؛
ظ- ویژه سازی، نصب، راه اندازی، نگهداری و پشتیبانی بسته های نرم افزاری؛
ع- برنامه ریزی، امکان سنجی، مدیریت طرح، استانداردسازی، مطالعه، طراحی، ساخت، پیاده سازی، ارزیابی و ممیزی نظامهای فناوری اطلاعات؛
غ- معماری اطلاعات، برنامه نویسی، پیاده سازی، انتقال، پشتیبانی و نگهداری نرم افزارهای سفارشی؛
ف- طراحی شبکه های رایانه ای؛
ق- خدمات برنامه ریزی فناوری اطلاعات و ارتباطات، شامل تهیه طرح های جامع فناوری اطلاعات و ارتباطات، برنامه ریزی راهبردی فناوری اطلاعات و ارتباطات و تدوین معماری سازمانی
ک- خدمات جنبی و مکمل خدمات مشاوره.
گ- خدمات کارشناسی در یک یا چند مورد از زمینه های اداری، مالی، آموزشی، حقوقی، پژوهشی، فنی یا بازرگانی

تبصره - چنانچه به سبب توسعه فناوری و زمینه های تخصصی، نیازی به افزودن یا تغییر موارد یادشده باشد، کارفرما پیشنهاد خود را به معاونت ارائه می کند و معاونت در صورت تایید، موضوع را ابلاغ می نماید.

6- مشاور: شخصی حقیقی یا حقوقی که دارای گواهی نامه صلاحیت برای انجام کار مشاوره است. در کارهایی که معاونت گواهی نامه ارائه نمی دهد، طبق دستورالعملی که توسط معاونت تهیه می شود، شخص صلاحیتدار به طور مشخص بیان می گردد؛

7- خدمات کارشناسی: آن بخش از خدمات مشاوره (به استثنای موارد جزء (5) بند (الف) ماده (2)) که توسط مشاوران حقیقی یا حقوقی صلاحیتدار انجام می شود؛

8- کار پژوهشی: فعالیت های نظام یافته با هدف ایجاد و ارتقای دانش و شناخت پدیده های طبیعی، انسانی، اجتماعی و فرهنگی که در قالب تحقیقات بنیادی، توسعه ای یا کاربردی انجام شود؛

9- طرح/ پروژه: تبیین یک سلسله فعالیت های سامانه وار و دارای هدف، منابع، مهلت و برنامه زمانی معین که معمولاً از طریق تحصیل خدمات مدیریت، مشاوره، پیمانکاری، تامین کالا و خدمات اجرا می شود.

10- دعوتنامه: فراخوانی که از طریق پست سفارشی، تلگرام، تلکس، دورنگار، پست الکترونیک یا نظایر آن، با رعایت ماده (22) قانون ، به نشانی مشاوران ارسال می شود؛

11- فراخوان مشاوره: سندی که در ابتدای فرآیند خرید خدمات مشاوره، برای دعوت به همکاری از مشاوران ارائه می شود؛

12- استعلام ارزیابی کیفی (
RFQ): کاربرگهایی که به منظور ارزیابی کیفی، بین مشاوران فهرست بلند (موضوع ماده (7))، توزیع و اطلاعات مورد نیاز از آنها دریافت می شود؛

13- درخواست پیشنهاد (
RFP): کاربرگهایی که به منظور ارزیابی فنی و مالی پیشنهادها، به طور یکسان بین مشاوران برگزیده (فهرست کوتاه)، توزیع و اطلاعات مورد نیاز از آنها دریافت می شود؛

14- فهرست بلند: فهرست اسامی و مشخصات مشاورانی که از طریق یکی از دو روش بیان شده در بند (الف) ماده (7) بدست می آید؛

15- فهرست کوتاه: فهرست اسامی و مشخصات مشاورانی که در ارزیابی کیفی مشاوران فهرست بلند، حایز حداقل امتیاز قابل قبول شده و توان انجام خدمات مشاوره را در زمینه مورد نظر داشته باشند؛

16- مدت اعتبار پیشنهادها: مدتی که پیشنهادهای فنی و مالی مشاوران معتبر است و پس از آن، در صورتی که قرارداد منعقد نشده باشد، پیشنهادهای مشاوران فاقد اعتبار می باشد و فرایند خرید خدمات مشاوره باید تجدیدشود؛

17- برنامه زمانی انتخاب مشاور: سندی که در آن، زمان و مهلت برگزاری مراحل مختلف خرید خدمات مشاوره، مدت اعتبار پیشنهادها و زمان انعقاد قرارداد مشخص می شود؛

18- مطالعات توجیهی: پس از انجام مطالعات پیدایش (برای تعیین طرح یا پروژه)، مطالعات توجیه فنی، اقتصادی، مالی، اجتماعی، فرهنگی-تاریخی ، زیست محیطی و پدافند غیرعامل، با گردآوری اطلاعات و آمار، بررسی و تحلیل نیازها، بررسی های فنی و ارائه راه حل های مختلف برای تامین نیاز و ضرورت یا عدم ضرورت تبدیل آن به طرح یا پروژه، منجر به تعیین گزینه های مطلوب طرح یا پروژه (در صورت موجه بودن) و در نهایت تعیین گزینه برتر با توجه به مبانی فنی، سودآوری مالی، اقتصادی و ملاحظات اجتماعی، زیست محیطی و ایمنی می شود. توسط این مطالعات، تایید یا رد طرح یا پروژه ویا تعیین حدود و زمان اجرای گزینه برتر مشخص می شود؛

19- طراحی تفصیلی: خدماتی که در صورت اعلام موجه بودن طرح یا پروژه توسط مطالعات توجیهی، با انجام محاسبات فنی- مهندسی به مدارک لازم برای عملیات اجرایی، نصب و راه اندازی (شامل تعیین مشخصات و جزئیات فنی، اجرایی، روش ساخت و تدارک) یک طرح یا پروژه منجر شود؛

20- ارزشیابی عملکرد: فرایندی که در آن سطح کیفی کارهای در دست انجام یا انجام شده مشاور، در مقاطع یا دوره های زمانی خاص تعیین می شود؛

21- گروه مشارکت: مشاورانی که در قالب مشارکت مدنی یا ثبت شده (براساس قانون تجارت)، شامل دو یا چند شخص حقیقی یا حقوقی، متقاضی انجام خدمات مشاوره شوند؛

22- کارهای مشروط: آن بخش از کارهای مشاوره که به لحاظ حوزه کار، مقدار، مدت و چگونگی انجام کار، قابل پیش بینی نبوده و تغییرات قرارداد در این گونه کارها وابسته به شرایط کار باشد؛

23- مدیرطرح: شخص حقوقی که طی قرارداد مشخص، وظایف مدیریت بر انجام طرح را از طرف کارفرما بعهده می گیرد؛

24- اشخاص حقیقی یا حقوقی مستقل: اشخاصی که کارفرما در انجام فرآیند خرید خدمات مشاوره از کمک آنها استفاده می نماید و با سایر عوامل ذی نفع پروژه منافع مشترک ندارند؛

25- پیشنهادهای مالی نامتناسب: پیشنهادهای مالی خارج از اعتدال (بسیار گران یا بسیار ارزان) که شاخص آنها در "درخواست پیشنهاد" توسط کارفرما تعیین می شود؛

26- شرح خدمات همسان: شرح خدماتی که توسط معاونت ابلاغ شده تا به عنوان راهنمای تهیه شرح تفصیلی خدمات پروژه در انجام خدمات مشاوره استفاده شود؛

27- شرح تفصیلی خدمات: مجموعه ریز خدمات، فعالیت ها و تکالیفی که برای انجام دادن خدمات مشاوره در یک پروژه، مورد استفاده قرار می گیرد؛

28- طراحی پایه: خدماتی که بر مبنای سیمای کلی طرح یا پروژه و با بررسی کامل و میدانی و انتخاب دانش فنی مناسب و انجام محاسبات مهندسی، مشخصات اصلی و معماری کلی طرح یا پروژه را تعیین می نماید؛

29- حوزه کار: دامنه، شرایط و وضعیت فنی کار، که ممکن است بسته به عوامل اثرگذار ناشی از طبیعت و یا جامعه انسانی تغییر یافته و به طور دقیق از ابتدا قابل پیش بینی نباشد؛

30- شرح کلی خدمات: شرح نیاز و خدمات کلی مورد نیاز کارفرما که مبنای تهیه شرح تفصیلی خدمات قرار می گیرد؛

31- حوادث قهری: به موارد جنگ اعم از اعلام شده یا نشده، انقلاب ها و اعتصاب های عمومی، شیوع بیماری های واگیردار، زلزله، سیل و طغیان های غیرعادی، آتش سوزی های دامنه دار و مهار نشدنی، طوفان و حوادث مشابه خارج از کنترل، حوادث قهری گفته می شود؛

32- مسابقه: مسابقه طراحی معماری و شهرسازی که طبق اهداف، ضوابط و معیارهای نشریه شماره (240) معاونت با عنوان "راهنمای برگزاری مسابقات معماری و شهر سازی در ایران" انجام می شود.

33- متن قرارداد همسان: موافقتنامه و شرایط عمومی قرارداد که به صورت همسان از طرف معاونت ابلاغ شده است؛

34- دستگاه مرکزی: واحد مرکزی دستگاه های موضوع بند (ب) ماده (1) قانون که طبق مقررات وظیفه راهبری واحدهای تابعه را بر عهده دارند (فهرست دستگاه های مرکزی مورد تایید معاونت، از طریق بانک اطلاعات و پایگاه ملی اطلاع رسانی مناقصات قابل دستیابی است)؛

35- کارهای حوزه فناوری اطلاعات: خدمات مشاوره مشمول ضوابط شورای عالی انفورماتیک کشور؛

ب- معادل ها و عبارت های اختصاری در این آیین نامه به شرح زیر می باشد:
1- طرح/ پروژه:
Project
2- گزارش شناخت:
ITC = Information to Consultants
3- فراخوان/ دعوتنامه:
LOI = Letter Of Invitation
4- ارزیابی کیفی:
PQ = Pre-qualification
5- استعلام ارزیابی کیفی:
RFQ = Request For Qualification
6- درخواست پیشنهاد:
RFP = Request For Proposal
7- پیشنهاد فنی:
TP = Technical Proposal
8- پیشنهاد مالی:
FP = Financial Proposal
9- انتخاب براساس کیفیت:
QBS = Quality Based Selection
10- انتخاب براساس کیفیت و قیمت:
QCBS = Quality and Cost Based Selection
11- انتخاب براساس بودجه ثابت:
SFB = Selection under a Fixed Budget
12- انتخاب بر اساس روش تک گزینه ای:
SSS = Single Source Selection
13- هیئت انتخاب مشاور:
Evaluation Committee
14- پیمانکار عمومی:
GC = General Contractor
15- شرایط عمومی قرارداد:
GCC = General Condition of Contract
16- طراحی و ساخت توأم:
DB = Design and Build
17- خدمات مهندسی- تامین کالا- ساخت:
EPC = Engineering and Procurement and Construction
18- خدمات مهندسی- ساخت:
EC = Engineering and Construction
19- مبلغ مشروط:
Provisional Sum

سایر اصطلاحاتی که در این آیین نامه به کار رفته است به ترتیب بر اساس قانون برگزاری مناقصات و آیین نامه های آن، قانون محاسبات عمومی کشور، آیین نامه تشخیص صلاحیت مشاوران، نظام فنی و اجرایی کشور و ضوابط آن و سایر قوانین، تعریف و تفسیر می شود.

فصل دوم- اصول و ضوابط خرید خدمات مشاوره
ماده3- مسئولیت ها و نقش ها
الف- به طور کلی، وظایف و مسئولیت های کارفرما در خرید خدمات مشاوره شامل موارد زیر و ارزیابی شکلی مربوط است:
1- اجرای تمهیدات خرید خدمات مشاوره (موضوع ماده (4))؛
2- تصمیم گیری درباره تجدید یا لغو فرآیند خرید خدمات مشاوره؛
3- مستندسازی خرید خدمات مشاوره؛
4- انجام تمام مراحل خرید خدمات مشاوره به روش تک گزینه ای؛
5- انعقاد قرارداد مشاوره؛
6- بررسی کفایت و تایید گزارش شناخت؛
7- امتیازدهی و ارزیابی کیفی مشاوران؛
8- تهیه فهرست کوتاه و گزارش ارزیابی کیفی؛
9- تایید مفاد "درخواست پیشنهاد" (
RFP
10- گشایش پاکت های ارزیابی فنی؛
11- امتیازدهی و ارزیابی فنی پیشنهادها؛
12- تعیین مشاور منتخب؛
13- اطلاع رسانی خرید خدمات مشاوره.

تبصره - چنانچه کارفرما احساس نیاز نماید، برای انجام وظایف می تواند به تشخیص خود از کمیته ای مرکب از اشخاص حقیقی یا حقوقی مستقل با پرداخت حق الزحمه، استعلام نماید. نظر کمیته یادشده پس از تایید وی اجرایی خواهد بود.

ب- در صورتی که از خدمات مدیر طرح استفاده شود، کارفرما می تواند مسئولیت های اجزای (3) ، (7) و (8) بند (الف) این ماده و اجزای (1) تا (6) بند (الف) ماده (4) را به مدیر طرح واگذار کند.

پ- مسئولیت های هیئت انتخاب مشاور در فرایند خرید خدمات مشاوره بجز روش های تک گزینه ای و مسابقه، شامل موارد زیر و ارزیابی شکلی مربوط است:
1- گشایش پاکت های قیمت؛
2- ارزیابی مالی پیشنهادها برای تعیین مشاور منتخب؛

تبصره - در روش های انتخاب بر مبنای تعرفه و بودجه ثابت، ارزیابی مالی پیشنهادها فقط شامل کنترل امضا و مهر مشاور در تمامی اسناد "درخواست پیشنهاد" می باشد و قرارداد با مشاوری که بالاترین امتیاز فنی را کسب کرده باشد، بر طبق بخش مالی اسناد "درخواست پیشنهاد" که کارفرما ارائه کرده است، منعقد می شود.

3- تایید وجود فقط یک متقاضی خدمات مشاوره، (پس از انجام هر یک از فرآیندهای اجزای (4) یا (5) بند (ت) ماده (7) توسط کارفرما و وجود فقط یک متقاضی خدمات مشاوره)؛
4- رد پیشنهادهای مالی نامتناسب بر اساس روش اعلام شده کارفرما در "درخواست پیشنهاد".


 
 
دوره پایه
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ۱٢:۳۱ ‎ب.ظ روز جمعه ۱۸ تیر ۱۳۸٩
 

دوره پایه و بخشنامه های تعدیل

تعریف دوره پایه : دوره ای که تمامی شاخص های آن دوره عدد 100 است .

 براساس تعریف فوق که در ردیف 1-3 از بخشنامه دستورالعمل نحوه تعدیل آحاد بهاء سازمان مدیریت به شماره 173073-100 برای تعریف دوره پایه آمده است . دوره های پایه ای که از سال 1361 تا کنون توسط سازمان مدیریت تعریف شده است به قرار زیر می باشد :

۱- سه ماهه چهارم سال 1361

۲-سه ماهه چهارم سال 1376

۳-سه ماهه چهارم سال 1381

به عبارتی :

- شاخص های سه ماهه اول سال 1362 لغایت سه ماهه چهارم 1376 نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1361 که 100 فرض شده ، سنجیده و اعلام می شده است.

- شاخص های سه ماهه اول سال 1377 لغایت سه ماهه چهارم 1381 نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1376 که 100 فرض شده ، سنجیده و اعلام می شده است.

- شاخص های سه ماهه اول سال 1382 لغایت سه ماهه چهارم 1387 ( آخرین شاخص های اعلام شده تا کنون )  نسبت به شاخص سه ماهه چهارم 1376 که 100 فرض شده  ، سنجیده و اعلام گردیده است .

 


 
 
آموزش تعدیل
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ۱٢:٢۸ ‎ب.ظ روز جمعه ۱۸ تیر ۱۳۸٩
 

آموزش تعدیل- تعدیل کارکرد در دوره های فاقد شاخص دوره  

 

وقتی شاخص های تعدیل سه ماهه یا سه ماهه هایی هنوز اعلام نشده ایا می توان از آخرین شاخص های اعلام شده جهت تهیه تعدیل کارکرد های آن سه ماهه ها استفاده نمود؟

 

پاسخ : بلی ، ولی باید پرسید بر چه اساسی ؟

 

- همانطور که در در تبصره ب ماده 37 شرایط عمومی پیمان ( بخشنامه شماره 43-54-1088-102 مورخ 3-3-87) آمده است :

ب)درپیمانهایی که مشمول تعدیل آحادبهاهستند،پس ازتاییدهرصورت وضعیت موقت ازسوی کارفرما،پیمانکار صورت وضعیت تعدیل آحادبهای آن صورت وضعیت رابراساس آخرین شاخصهای اعلام شده محاسبه می نمایدوبه منظوربررسی و پرداخت به نحوی که دربند"الف"تعیین شده است،برای مهندس مشاورارسال می کند.

 

و در بند 9-2 بخشنامه شماره 173073-101 مورخ  82/09/15 نیز آمده است:

 

9-2  اعلام شاخص های قطعی دوره انجام کار، تعدیل صورت وضعیت ها با استفاده از آخرین شاخص های ابلاغ شده مربوط (موقت یا قطعی) ، محاسبه و به صورت علی الحساب پرداخت می شود. با اعلام شاخص های قطعی دوره انجام کار، تعدیل طبق این دستور العمل محاسبه و مبالغ آن به صورت قطعی به حساب پیمانکار منظور میگردد.

 

موفق باشید.

 

 ریز بین باشید اما کلان نگر عمل کنید


 
 
درود
نویسنده : (B.T.S) - ساعت ۱۱:٢٩ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ تیر ۱۳۸٩
 

درود بر همکاران و هم میهنان

برای شروع و به طور خلاصه بگویم که آمدیم تا به هدف والا و ارزشمندی برسیم.

با کمک یکدیگر

پیشگیری از وقوع فاجعه ای دیگر همچون زلزله بم


 
 
 



جدول لیگ برتر