تعريف بهمن

عواملي كه در شروع بهمن موثرند عبارتند از

شرايطي كلي براي سقوط بهمن هاي بزرگ

انواع بهمن

عواملي كه در تشكيل بهمن موثرند

6 – نحوه بارش و انباشت برف

7 - شرايط جوي كه باعث بروز بهمن مي شود

تعريف بهمن

بهمن يعني حركتي توده بزرگ برف كه بر روي دامنه كوهها به طرف پايين سقوط مي كند.

به نظر مي رسد انتخاب نام بهمن از نام يازدهمين ماه سال بوده باشد كه احتمال ريزش برف در نواحي كوهستاني در اين ماه از سال بيش از ساير ماهها مي باشد. در هر صورت بعمن در لغت به معني ماه يازدهم سال خورشيد و نام روز دوم هر ماه خورشيدي و نام فرشته اي در كيش زرتشت و گياهي است كه سابقاً ريشه آن را به نام بهمن به عنوان دارو به كار مي برند و بالاخره برف انبوهي است كه از كوه فروافتد.

اين توده برف ضمن حركت ممكن است يخ، آب، خاك، سنگ و گياهان را به طرف پايين حمل كنند. بهمن مخصوص مناطق كوهستاني پر شيب و داراي برف سنگين است.

بنا به مقدار برف متحرك خسارات جاني و مالي و محيطي متفاومت ايجاد مي كند. مناطقي كه برف دائمي دارند نيز داراي بهمن هستند ولي خسارت آنها قابل توجه نيستند.

عواملي كه در شروع بهمن موثرند عبارتند از:

باد، امواج صوتي، ارتعاشات زلزله اي، عبور انسان و حيوانات و ناپايداري برف ناشي از سستي هاي لايه هاي زيرين در اثر ذوب.

اساساً بهمن در شيبهاي كمتر از 20 درجه به حركت در نمي آيد اما بيشترين ريزش بهمن در شيبهاي 20 الي 40 درجه مي باشد. كه اين ريزشها بسيار خطرناك بوده زيرا حجم بيشتري از برف را با خود به طرف پايين سرازير مي نمايد.

شرايطي كلي براي سقوط بهمن هاي بزرگ

1 – يك لايه داخلي ضعيف

2 – يك لايه ضخيم روي اين لايه ضعيف

3 – عامل محرك

4 – يك Snowpaek جدا شده كه بتواند روي منطقه وسعي حركت نمايد.

5 – آزاد شدن و يا رها شدن مقدار متنابهي برف در مسير بهمن كه بمانند بهمن عمل مي‌كند.

انواع بهمن

1 – از نظر شكل، 2 – طبقه بندي بر اساس نوع برف

از نظر شكل: 1 – بهمن گرد و غباري 2 – بهمن مرطوب

1 – اين نوع بهمن از برف تازه و خشك حاصل مي شود و ضمن حركت معمولاً همراه با باد بوده و يا هوا را با خود به حركت در مي‌آورد.

ممكن است در اغلب موارد ظاهر شود و در آن فقط قسمت سطحي برف جا به جا مي‌شود و معمولاً مسير مشخصي ندارد. خسارت اين نوع بهمن از ديگر انواع آن كمتر است.

2 – در اين لايه برف به طور كامل از جا كنده شده و به پايين حركت مي كند و حتي مقادير خاك را نيز با خود حمل مي كند. اين بهمن وقتي ظاهر مي شود كه هوا كمي ملايم تر شده و كمي ذوب انجام گرفته باشد. مثل اوايل بهار و مسير نوع بهمن ثابت است.

طبقه بندي بر اساس نوع برف:

1 – پودري 2 – قطعه اي 3 – مرطوب

1 –بهمن هاي پودري:

وقتي كه لايه هاي برف فاقد چسبندگي يا داراي چسبندي كم باشند، ذرات برف از يك ناحيه كوچك شروع به ريزش نموده و رفته رفته توسعه مي يابد. در اين نوع بهمن نمي توان خط شكستگي برف با شناسايي كرد. وزن مخصوص برف معمولاً كم است.

دماي برف خيلي پايين تر از صفر درجه است و اگر سرعت حركت زياد باشد حدود 60 تا 80 كيلومتر در ساعت با هوا مخلوط شده و به شكل گاز در مي آيد كه به آن گاز سنگين مي گويند.

در اين حالت بهمن قادر است درختان را ريشه كن كند و ضمن حركت هواي مقابل خود را به حركت در آورد و قبل از رسيدن بهمن مانند طوفان تخريب ايجاد كند به آن اصطلاحاً موج شوك گفته مي شود. خسارت اين نوع بهمن زياد است.

در اين نوع بهمن به دليل وجود لايه هاي مرطوب برف با بلورهاي چسبنده، قطعات بزرگ برف از قطعات همجوار جدا مي شوند.

وزن مخصوص برف معمولاً بيشتر از 200 كيلوگرم در متر معكب است. دماي برف مني و نزديك صفر درجه سانتي گراد برف در موقع حركت حالت جامد داشته و شكننده مي باشد. باد به حركت و امواج صوتي در تشكيل اين نوع بهمن نقش موثر دارند. و اين بهمن هوا را به حركت در نمي آورد. (موج شوك ندارد).

سرعت آنها بين 20 تا 50 كيلومتر در ساعت بسته به شكل زمين تغيير مي كند.

اين بهمن ها به دليل رطوبت زياد داراي چسبندگي كم هستند و با وجود سرعت كم داراي قدرت تخريب بالا مي باشند. وزن مخصوص برف بيش از 200 كيلوگرم در متر معكب و دما در حد صفر درجه است. در موقع حركت حالت خيمري داشته و ضمن حركت بر وزن مخصوص برف افزوده مي شود. و تا 600 كيلوگرم در متر مكعب مي‌رسد.

زمان وقوع آن وقتي است كه گرماي ناگهاني باعث ذوب برف شده و يا باران ببارد. و اغلب در اوايل بهار اين نوع بهمن رخ مي دهد.

سرعت آن حدود 10 تا 20 كيلومتر در ساعت است و داراي قدرت تخريب بالاست.

تا كنون هيچ مدل رياضي يا رايانه اي براي پيش بيني بهمن به دست نيامده و با توجه به مشكل بودن پيش بيني بهمن لازم است كه خطرات آن به وسيلة كاهش اثرات تغيير در شدت آن مهار شود.

عواملي كه در تشكيل بهمن موثرند.

عمق تودة برف در تشيكل بهمن نقش اساسي دارد.

وقتي عمق برف كم باشد نيروي لازم براي تحرك توده برف وجود ندارد و در نتيجه بهمن تشكيل مي شود.

بهمن اغلب در برف تازه پديد مي آيد و برف كهنه فاقد بهمن است.

بيش از 80% سقوط بهمن ها در خلال بارش و يا بلافاصله پس از بارش برف افتاق مي‌افتد.

عمق برف كمتر از CM15                         فاقد بهمن

عمق برف بين 15 تا CM30   لغزش كوچك برف

عمق برف بين 30 تا CM60   بهمن متوسط عامل مسدود شدن

 راهها

عمق برف بين 60 تا CM120 بهمن خيلي بزرگ خطرناك

عمق برف بيش از CM120    بهمن خيلي بزرگ كه همه چيز را در

 سر راه خود تخريب مي كند.

در صورتي كه يك لايه برف تازه بر روي برف كهنة سرد و صاف قرار گيرد، خطر ريزش بهمن بسيار زياد خواهد بود- در حالي كه اگر برف تازه با برف زيرين آب دار تماش داشته و بچسبد هيچ گونه امكان تشكيل بهمن وجود ندارد. به ويژه اگر سطح زيرين ناهموار نيز باشد يك اتصال قوي به وجود مي آيد.

قشرهاي يخي كه در اثر تابش خورشيد يا بارش و سفت شدن لايه برف در اثر ذوب شدن و يخ زدگي متناوب به وجود آمده است سطوح لغزشي بهمن ها مي باشند.

جرم مخصوص يا جرم ويژه برف به مقدار هوا در داخل برف بستگي دارد، برف تازه داراي جرم مخصوص كم است زيرا بين 85 تا 95 درصد حجم آن هوا است. مقاومت برف به تراكم آن بستگي دارد، برف با تراكم زياد بسيار مقاومتر از برف كم تراكم است.

مثلاً برف كوهستان به طور معمول داراي تراكم كم مي باشد بنابراين در اين شيب ها در معرض سقوط قرار دارد.

6 – نحوه بارش و انباشت برف:

به طور معمول يك تودة برف به صورت لايه لايه توسعه مي يابد، لايه‌هاي تفاوت هاي فيزيكي و ساختماني مي باشد.

مجزا شدن لايه هاي برف موجب بروز بهمن مي شود.

مثلاً وقتي يك لايه چسبنده برف روي يك لايه ضعيف قرار گيرد اغلب باعث بهمن قعطه اي مي شود- در حالي كه اگر پوشش برخي از سطح زمين تا سطح برف يكنواخت باشد خطر بروز بهمن قطعه اي وجود ندارد.

لايه هاي برف به هم چسبيده و محكم بسيار پايدار بوده و هيچ گونه خطر بهمن ندارند.

7 - شرايط جوي كه باعث بروز بهمن مي شود.

1 - دما:

شكل بلورهاي برف در حال بارش بستگي به دماي هوا دارد. دماي هوا بر وزن مخصوص، تراكم، خصوصيات گرمايي وقتي ذوب و تبخير برف تاثير دارد.

2 - باد:

باد ضمن بارش و پس از بارش برف عامل تحرك برف و جابجايي و تجمع آن مي باشد. باد با غلتاندن و انباشتن برف نشسته باعث تشكيل توده هاي بزرگ شده و گاهي باعث شروع حركت بهمن مي گردد.

باد تاثير بسيار زيادي روي تغيير شكل بلورهاي برف تازه دارد و مي تواند آنها را به قطعات كوچكتري شكسته و به هم فشرده نمايد.

3 – باران:

بارش باران سبك باعث ايجاد قشر يخي (يك لايه لغزشي) در زير برف هاي جديد مي شود. و موجب بارش باران هاي سنگين باعث سفتي برف شده و خطر ريزش بهمن را تشديد مي‌كند.

4 – ارتفاع:

ارتفاع از سطح دريا روي هوا و ريزش باران و برف تاثير نداشته و روي كيفيت برف موثر است. همچين باعث به وجود آمدن نوعهاي خاصي از گياهان و فراواني آنها مي شود به همين سبب بهمن در ارتفاعات خاص پديد مي آيد.

5 – تندي شيب

بين شيب زمين و سقوط بهمن ارتباط وجود دارد و محتواي آب مايع برف اثر شيب را بيشتر مي كند. برخي كه از آب اشباع باشد حتي در شيب هاي كم نيز قادر به سقوط است.

برف خشك و دانه درشت تا زاويه شيب  هيچ خطر سقوط ندارد.

در حالت عمومي شيب هاي بين 30 تا 45 درجه بيشترين خطر سقوط بهمن را دارا مي‌باشد.

در شيب هاي كند استحكام و اصطكاك برف زياد است و خطر ريزش بهمن كم مي باشد و در شيب هاي بيشتر اثر نيروي ثقل افزايش يافته و خطر ريزش بهمن كاهش مي يابد.

6 – ناهمواري:

سطوح ناهموار مانند اراضي سنگلاخي با سنگ هاي بزرگ و پراكنده در زمان كم برف قادر به ايجاد بهمن نيست ولي وقتي برف زياد انباشته شد اثر ناهمواري كم مي شود و احتمال سقوط بهمن زياد است .

زمين هاي ناصاف و همواره با پشته هاي برجسته نيز كمتر توانايي توليد بهمن را دارند. در حالي كه زمين هاي صاف و بدون برجستگي داراي خطر زياد سقوط بهمن حتي در شرايط كمي برف مي باشند.

7 – اثر پوشش گياهي:

گياهان بسته به شكل تراكم، و اندازه داراي اثرات متفاوتي در سقوط بهمن مي باشند.

اگر ميزان برف كم باشد، بوته ها و گياهان علفي مي توانند از سقوط بهمن جلوگيري كند. اما با انباشته شدن زياد برف گياهان بوته اي و علفي نه تنها نمي توانند جلوي بهمن را بگيرند بلكه احتمال آن را زيادتر مي كنند زيرا آنها باعث نفوذ هوا در زير برف شده و بر دگرگوني مي افزايند.

درختان متراكم جنگلي مي توانند از سقوط بهمن به طور موثر جلوگيري كنند.

و جنگل كاري مي تواند از اقدامات موثر در مهار بهمن به حساب آيد.

البته بايد توجه داشت كه درختان جوان مانند بوته عمل مي نمايند لذا لازم است در سالهاي اول كشت اقداماتي براي حفظ درختان و جلوگيري از بهمن به طرق ديگر به عمل آيد.

درختان پراكنده به هيچ وجه نمي توانند از سقوط بهمن جلوگيري كنند و گاهي حتي خطر بهمن با بيشتر مي كنند.

شيمانسكي محققي است كه معتقد مي باشد اراضي شيب داري كه در تابستان از چمن پوشيده است، در زمستان محل تاخت و تاز بهمن‌هاي خطرناك مي باشد.

ترسيم قوس ها

رسم قوس ها در روشهاي مختلف و طبق ضوابط خواص خود به وجود مي آيد كه از آنها به شكل هاي مختلف و براي كارهاي گوناگون تزييني و باربر به عنوان پوشش در نعل درگاه استفاده مي شود . رسم قوس ها در اشكال مختلف ممكن بوده كه اگر ضوابط و مراكز ترسيم در چهار چوب طول دهانه (L)باشد شكل كار اصولي خواهد بود.

اشكال بعدي تعداد قوس ها چه به صورت تزييني و چه به شكل باربر مورد بحث و بررسي ترسيم خواهد بود.اين قوس ها نموداري از قوس هاي مادر و اصلي مي باشد كه نحوه ترسيم آنها در ضوابط دهنه بررسي مي كنيم بديهي است كه در چهارچوب همين ترسيم ها مي توان خود قوس هايي نيز رسم كرده و مورد استفاده قرار دارد.

پوشش قوس نعل درگاه:

پس از ساختن ديوار و ستون تا ارتفاع لازم و يا جرزهاي باربر در بين درها و پنجره ها از وجود قوس هاي كماني ؛ دايره و يا تيز آن هم نسبت به نيروهاي وارد بير قوس؛ زمينه بنايي آن فراهم شود. پس از انتخاب نوع قوس و ساخت قالب قوس و استقرار آن در تكيه گاه ها به طوري كه در بناهاي خشتي از آن بحث گرديد بناي قوس با رعايت پيوند_ شاقول و شمشه كش كردن جوانب قوس برابر با اصول پوشش قوس اجرا شده و اماده بهره گيري مراحل بعدي از جمله كونال سازي و دست انداز چيني و در نهايت آماده شدن كلاف بندي چهارديواري جهت پوشش سقف و طاق مي گردد .

پوشش قوس هاي تزييني:

در مواردي پوشش نعل درگاه وسيله قوسهاي تزييني انجام مي گردد معمولاا اين قوس ها باربري كم داشته مسلما براي بارور شدن اين دسته از قوس ها در محل مياني و روي اين قوس ها ؛ قوس مخفي باربر ساخته مي شود كه نيروهاي مراحل بعدي را قوس باربر متحمل مي گردد.

ضوابط ساخت قوس:

براي دهانه ها از قالب گچي استفاده مي شود. چنانچه عرض ديوار يك آجره باشد از وجود يك قالب و اگر عرض ديوار بيشتر باشد از وجود دو قالب ؛ يكي در سمتا جلو و ديگري در سمت عقب استفاده مي شودكه از اجراي جز به جز بنايي آن مي گذريم و فقط به آن اشاره كوتاه مي كنيم چنانچه فاصله و دهانه قوس طويل باشد وزن قوس نيز بيشتر بوده كه در اين حالت از قالب بندي چوبي و قالبهاي دوبله به همراه كلاف بندي وپايه هاي باربر استفاده مي شود.

قوس تخت:

كاربرد اين قوس در نماي آجري و براي دهنه مي باشد وسط دهنه به اندازه دو تا سه سانتيمتر خيز در نظر گرفته مي شود كه به علت ناچيز بودن آن بدان قوس تخت مي گوييم.

بنايي قوس تخت:

ابعاد اين قوس معمولا به ارتفاع 1 تا 2 آجر و به اندازه عرض ديوار كه نبايد كمتر از 1 آجر باشد ساخته مي شود در وسط قوس تير مقاوم چوبي با گير لازم به اندازه 50 سانتيمتر از هر طرف بر روي دو سر پايه نصب مي گردد جهت نگهداري قوس تخت شمشه اي هم طراز دو سر پايه نصب شده و وسط آن با ملات گچ به اندازه دو تا سه سانتيمتر دور داده مي شود انگاه نماي كار ريسمان كشي مي گردد محاسبه رجهاي قوس انجام شده و بنايي قوس با رعايت همگن از دو جهت به وسيله ملات گچ مقاوم و آجر آب خوار با اصول پيوند و عمودي رجها و چرخش آجرها در اطراف تير مقاوم چوبي انجام مي گردد.در اين پوشش وزن قوس تخت به وسيله تير چوبي تحمل مي گردد.

قوس مخفي(دزد):

زماني كه دست انداز بالاي قوس تخت زياد باشد بر روي قوس تخت قوس مخفي با دور كافي ساخته مي شود. پاي اين قوس روي ستون آجري مي باشد. از اين رو نيروهاي وارده از قوس مخفي به ستون منتقل شده و بر قوس تخت اثر نمي كند .

اين قوس به وسيله ملات مقاوم و آجر آب خوار سبز و زرد بنايي مي شود. عرض قوس مخفي يك كلوك كمتر از عرض ديوار و ستون هاي آجري مي باشد يك كلوك جهت آجرهاي قلمداني نما تا ارتفاع قوي مخفي خواهد بود.

تعريف ساختمان :

        ساختمان : عبارت است از بنائي كه بوسيله ديوار از ديگر بناهاي همجوار خود ، يك بناي مستقل و مجزا و استواري را تشكيل مي دهد و شامل يك يا چند اطاق و يا هر نوع فضاي مسقف ديگر مي باشد كه بمنظور سكونت ، كسب و يا استفاده توأم و يا ديگر مقاصد ساخته شده باشد . منظور از مستقل بودن داشتن درب ورودي و خروجي مستقل به گذرگاه عمومي و منظور از جدا بودن و داشتن ديوارهاي خارجي مشترك يا مستقل است.

          هزينه ساختمان : عبارت است از مجموع عمليات اساسي تكميل بنا تا هنگامي كه ساختمان آماده اشتغال و سكونت مي گردد اين ارقام شامل هزينه نقشه ، تهيه پروانه ساختمان ، و مصالح ساختمان ، وسائل و ابزار كار و كارگر ، حق الزحمه معمار ، هزينه تأسيسات حرارت مركزي ، روشنائي ، آب و فاضلاب مي گردد .

           انواع ساختمان :

           الف ـ واحد مسكوني : عبارت است از يك ساختمان و يا قسمت مستقلي از يك ساختمان كه در آن يك يا چند خانوار سكونت دارند .

           ب ـ واحد مسكوني و بازرگاني : ساختمانهائي كه قسمتي از ساختمان به كارهاي بازرگاني اختصاص يافته و قسمت ديگري از بنا جهت سكونت استفاده مي گردد .

          پ ـ واحد بازرگاني : ساختمانهائي هستند كه مورد استفاده موسسات تجاري قرار دارند ، مانند : تجارتخانه ، بيمه و غيره . 

         ت ـ واحد صنعتي : ساختمان يا قسمتي از ساختمان مي باشد كه براي انجام فعاليتهاي صنعتي اختصاص يافته  است .

         ث ـ واحد آموزشي و بهداشتي : ساختمانهائي كه جهت انجام فعاليتهاي آموزشي و بهداشتي به منظور ارائه يك يا چند خدمت براي عموم بكار گرفته مي شود مانند :  ساختمان دانشگاهها ، مدارس و بيمارستانها

         مصالح عمده ساختمان : منظور نوع مصالح عمده است كه در ساختن ديوارها ، سقف و پي ساختمان واحد ساختماني   بكار رفته است مصالحي كه در رو كار ساختمان به كار رفته جزء مصالح عمده به حساب مي آيد .

  ساختمانهاي اسكلت فلزي:

     احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین ، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند ، محور اصلی مسئولیت عبارت است از الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد.   
با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا" بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه 2800 زلزله ایران ساخته میشود . آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد .

كه در اين تحقيق ما به بررسي مزايا و معايب ساختمانهاي اسكلت فلزي مي پردازيم:

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

مزایا ی ساختمان فلزی :

1- مقاومت زیاد :

 مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد .

2- خواص یکنواخت :

 فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص ان بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .

3- دوام :

دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود .

4- خواص ارتجاعی :

 خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

5- شکل پذیری :

 از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند.

6- پیوستگی مصالح :

قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .

 
7- مقاومت متعادل مصالح :

 مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند . در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.

8- انفجار :

 در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد .

9- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی :

 اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و .... میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

10- شرائط آسان ساخت و نصب :

 تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب    آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .

11- سرعت نصب :

 سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

12- پرت مصالح :

 با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

13- وزن کم :

 ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم برمترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

14- اشغال فضا :‌

در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .

15- ضریب نیروی لرزه ای :

 حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است .
تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است . درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند . عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است .

 
معایب ساختمانهای فلزی :

1- ضعف در دمای زیاد :

 مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگر دکای اسکلت فلزی از 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد .

2- خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی :

 قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .

3- تمایل قطعات فشاری به کمانش :

 با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا" کوچک است ، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

4- جوش نامناسب :

 در ساختمانهای فلری اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچ صورت میگیرد . استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر ، گران بودن هزینه آزمایش جوش و ...... برزگترین ضعف میباشد . تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است .

شبكه وسيع سازه اي از فضاهاي ازاد بدون ستون تامين گرديد سازه نمايان و اشكار اين ساختمان كاملا" با نظريات كارفرما براي يك حضور بصري قوي ، گرايش به فن اوري جديد را مورد تاكيد قرار مي دهد 0 طراح با ايجاد سازه اي كه با تاكيد بسيار بيان كننده عملكرد سازه اي طرح در بخش خارجي ساختمان مي باشد، در تضاد با فضاي خشك و بي روح اطراف ، وجود چنين مركز تحقيقاتي را در اطراف پرينستون به خوبي مشخص مي كند ، بدين ترتيب به نياز كارفرما پاسخ داده است0 ( بروكز و گرچ،1990) ( تصاوير 2-3تا5-3) 0 ايده اي اصلي طرح استفاده از يك ستون فقرات مركزي به عرض 5/29 فوت (9متر) و ايجاد مجموعه اي از سازه هاي 000   شكل با نماي شيشه اي مي باشد0

سيستم هاي تاسيساتي ساختمان به طور مستقيم مركزي ساختمان و قابهاي معلقي كه از سازه اصلي ساختمان اويزان هستند، قرار گرفته اند0

دو طرف اين ستون فقرات ارتباط مركزي ساختمان را تامين مي كند دو فضاي بزرگ يك طبقه به ابعاد 74*236 فوت (5/22*72متر) قرار گرفته اند كه براي انجام تحقيقات مورد نظر به كار مي روند براي ايجاد انعطاف پذيري لازم در بخشهاي  تحقيقاتي از يك سازه كابلي خاص ( با اعضاي كششي فولادي باريك ويژه ) با زيبايي هاي بصري كه دهانه هاي سقف را مي پوشاند و فضاهاي وسيع و عريضي را در بين ستونها فراهم مي كند ، استفاده شده است در سازه اصلي يك قاب فولادي مستطيل شكل به عرض 6/24 فوت ( 5/7متر ) كه به عنوان پايه اي براي تير 000 شكل لوله اي بلند به طول 49 فوت (15متر) عمل مي كند، استفاده شدده است 0 اين سيستم تكيه گاه عمودي اصلي براي كل ساختمان مي باشد0

اصلي سطح پل يك تير فولادي جعبه اي با مقطع شش ضلعي است كه به كابل هاي مهاري متصل شده است0 سطح پل كه داراي سه خط ماشين رو در هر طرف مي باشد در طرفين اين تير اصلي مي باشد به صورت طره اي اجرا شده است( فرامپتون و ديگران ،1993)

در حقيقت مجموعه طراحي شده به وسيله بهنيش براي المپيك شامل استاديوم ، يك سالن ورزشي ( با ظرفيت 1400 نفر براي ژيمناستيك ، هندبال ، بسكتبال و ديگر فعاليتهاي داخلي سالن) و يك سالن شنا ( با ظرفيت 8000نفر براي شنا و شيرجه ) است 0 تمامي اين فعاليتها در زيرزمين قرار داده شده است0 فعاليتهاي خدماتي و پشتيباني در زير زمين و در زير جايگاهها قرار گرفته اند0 سقف هاي كابلي يك بخش مركزي براي مسابقات و يك فضاي وسيع براي سايبان در محوطه را فراهم مي سازد 0 با مساحت 800 800فوت مربع ( 74000متر مربع ) ، يكي از بزرگترين سازه هاي كشتي در جهان در زمان ساخت خود به شمار مي ايد 0 طراحي و اجراي اين سقف ، پيشرفت مهم و قابل توجهي در توسعه و گسترش سازه هاي كششي كه براي اولين بار در كتاب فراي اوتو مطرح گرديده بود ، محسوب مي شد(اوتو ، 1954)0

اين ساختمان داراي سازه اي با كابل پيش تنيده است كه خصوصيات كابلهاي مضاعف براي مقاومت در برابر نيروي باد را نيز دارد و متشكل از كابلهاي فولادي با سه قطر مختلف مي باشد 0 شبكه عريض بام ، تركيبي از كابلهايي با قطر يك اينچ ( 25ميليمتر ) است كه به صورت جفت هاي 2 اينچي (50 ميليمتر ) با فاصله 30 اينچ ( 76 سانتيمتر) از يكديگر در هر جهت بايك اتصال گيره ا ي در نقاط تقاطع به يكديگر مهار شده اند0

اين اتصال براي نصب پانل هاي اكريليك نيز استفاده شده است، كه در مجموع 137عدد از انها مورد نياز بوده است0 قطر كابلهاي مورب كناري برابر 1/3 اينچ ( 80 ميليمتر ) مي باشد، قطر بزرگترين كابلها 7/4 اينچ 120 ميليمتراست و به عنوان طنابها ( براي اتصال كابل كناري به پي ) ، مهارها ( اتصال خط الراسها  به بالاي دكل ها) و كابل زنجير واره اصلي با طول1440فوت (439 متر)كه لبه جلويي را نگاه مي دارد به كار رفته است0 كابل اصلي براي تحمل بار كششي بيشتر از 5000 تن ( 4530 تن متريك) طراحي شده است و متشكل از يك دسته 10تايي از كابلهاي بزرگ مي باشد 0

تكيه گاه اصلي عمودي به وسيله 12ستون با لوله فولادي به ارتفاع متغير از 165 تا 262فوت (50تا80متر) و با قطري بيش از 5/11(5/3متر) باضخامت ديوار بيش از 3 اينچ (75 ميليمتر) تامين گرديده است 0 اين ستون هاي عظيم در پشت جايگاه تماشاچيان به منظور ايجاد ديد مناسب قرار گرفته اند0 كابل هاي مهار به صورت قطري از بالاي هر ستون به خط الراسهاي شبكه كابلب كشيده شده اند0 شبكه كابلي از اين خط الراسها براي جايگاه از طريق مجموعه كابل زنجيرواره كه به جهت مخالف استاديوم در هر انتها متصل شده اند، كشيده شده اند 0 در نتيجه سايباني روي جايگاه ايجاد مي شود كه به نظر مي رسد بدون هيچ گونه تكيه گاه نماياني شناور مي باشد0 سخت در جهت مخالف بر روي جايگاه قرار دارد كه فاصله انها در پشت جايگاه كمتر مي شود ، در نتيجه رانش قابل ملاحظه كابل اصلي را در جلو متعادل مي كند 0 دو مسئله مهم در حين اجراي ساختمان به وجود امد كه قبلا" در طراحي ديده نشده بود 0 طرح پيشنهادي اوليه يك پوشش پلي وينيل كلرايد بود كه سقف معلق پلي استر در زير شبكه كابل را مي پوشاند ( مشابه غرفه المان در نمايشگاه بين المللي مونترال )0 گر چه به منظور تامين نور مورد نياز و رضايت بخش براي تلويزيون هاي رنگي ، پانل هاي توپر اكريليك در قابهايي كه در بالاي شبكه كابل قرار دارند ، نصب گرديد

انرژي تابشي

همه ما احساس مطبوع  گرما ي خورشيد درليك روز سرد  زمستاني را تجربه  كرده ايم .

وقتي كه در معرض نورخورشيد قرار مي گيريم  دماي محيط  تغيير نمي كند  بلكه  اين انرژي تابشي است  كه باعث احساس گرما مي شود .

تقريباً 60% از گرماي حاصله در سيستم گرمايش كمي به صورت تابشي  است كه به طور مستقيم  و به سرعت احساس مي شود .

انتخاب صحصح يك سيستم گرمايشي نقش موثري در تامين آيسايش ساكنين ساختمان دارد .

سيستم گرمايش كف يك سيستم مدرن و امروزي است كه مزاياي غير قابل انكاري نسبت به رادياتور و ساير روش هاي  گرمايش دارد.

( محيط هاي مسكوني )

نحوه كار :

سيستم گرمايش كمي سوپر پايپ //// در نحوه گرم كردن  ساختمان  ها است . در اين سيستم گردش آب گرم از درون شبكه اي  از لوله هاي سوپر پايپ  كه در زير كف نصب شده اند . حرارت  رابه ارامي توزيع  مي كند .

از انجا  كه شبكه اي  لوله تمام  كف را پوشش مي دهد توزيع حرارت  كاملاً يكنواخت است .

حداكثر دماي كف در اين سيستم 29 درجه سانتيگراد است آب گرم  رورودي با دماي حدود 50 درجه ي سانتيگراد از طريق موتورخانه  //// يا پانل هاي خورشيدي  تامين  و از طريق كلكترهاي ويژه  توزيع  مي شود .

سيستم گرمايش كفي براي كف هاي مختلف با پوشش هاي متفاوت از جمله  سنگ ،سراميك ، پاركت ، و موكت مناسب است .

به غير از محيط هاي مسكوني ،گرمايش كفي از جمله در مكانهاي زير قابل استفاده است .

-          گرمايش دور استخر

-          سالن هاي ورزشي

-          كتابخانه ها

-          بيمارستانها

-          مساجد

-          رستوران ها

-          سالن هاي اجتماعات

-           هتل ها

-          دفاتر اداري

-          فروشگاهها

-          موزه ها

-          زمين  هاي فوتبال

-          گل خانه ها و محيطهاي صنعتي  مانند انبارها سالن هاي توليد

سيستم هاي حرارتي كف

گرمايش كفي يك سيستم  ساده  با پيچيدگي هاي بسياري است بنابراين  از ابتدا بايد طراحي آن بدرستي و با دقت  انجام شود . محاسبات و طراحي يك خورده مهم از سيستم  طراحي كفي است  كه بر مبناي نقشه هاي معماري اماده مي شود .

سيستم گرمايشي كفي با چرخش آب گرم  از ميان شبكه اي  از لوله اي //// پنج لايه  سوپر پايپ كه در كف نصب مي شود  كاري كند با توجه به اينكه  سيستم گرمايش كفي از  كف توزيع كننده حرارتي و همچنين انبار حرارتي استفاده مي كند  وبه منظور  موثر تر كردن  اين سيستم  بايد انتقال حرارت  به سمت پايين به حداقل برسد .

نگاهي  به برخي از مزاياي سيستم گرمايشي كف :

برخي از مزايا

گرماي يكنواخت به منظور  تامين  بالاترين  شرايط آزمايش و راحتي

طراحي راحت فضا  و معماري داخلي

انعطاف پذيري در چيدمان اثاثيه

سياه نشدن ديوارها و پردها

ايمني بالا به دليل  عدم  وججود لبه هاي تيز و داغ برخلاف رادياتور

كاهش مصرف سوخت از 30% تا 50%

مزاياي جانبي

عدم نياز به تعمير و نگهداري

قابليت  كاربا انرژي خورشيدي

سلامتي و بهداشت  بخاطر حفظ رطوبت و هوا

حفاظت  از محيط زيست  به دليل كاهش و رود آلاينده هاي سوخت به هوا

مزايا ي استفاده  از سيستم  هاي حرارتي كف

        ·          گرماي مطبوع و يكنواخت

        ·          معماري راحت تر

        ·          ديوارهاي تميز

        ·          فضاهاي مفيد بيشتر

        ·          ايمني و بهداشت

        ·          صرفه جويي در مصرف انرژي

احساس مطبوعي راكوسيستم گرمايشي كف فراهم مي كند كه تنها با تجربه قابل  لمس است .

تغييرات  دمادر گرمايش با رادياتور بخاطر توزيع نامناسب حرارت  بسيار زياد است  اما در سيستم گرمايش كفي با موازنه چهار عامل اصلي  راحتي – معني هاي محيط، گرماي تابشي ، جريان هوا و رطوبت نسبي – براي انسان  احساس مطبوعي  فراهم  مي شود .

جانمايي رادياتور ها به صورتي ككه ضمن استفاده از  حداكثر فضا ،به زيبايي طرح لطمه نخورد

از دغدغه  هاي معماران  در طراحي خانمه هاي مدرن است . درسيستم گرمايش كفي مسطح حرارتي زير كف قرار دارد .

بدين ترتيب  ضمن استفاده  اقتصادي  از فضا ، امكان طراحي با جلوه ها و ايده هاي نو فراهم  مي شود.

سياه شدن ديوارها و پرده ها  از اثرات  نامطلوبي است كه همه با آن  آشنا هستند در سيستم گرمايش كفي لزومي به رنگ  كردن يا تميز  كردن ديوار و خود رادياتور نيست پرده ها تميز تر مي مانند و به دليل  حفظ رطوبت  هوا و گرد و غبار  كمتر //// و ساير  اثاثيه منزل نيز ديرتر كثيف مي شوند نتيجه دردسر كمتر آسايش بيشتر است .

ارزش  فضاي مفيد  در يك خانه امروزي  بيشتر  از هر زمان  ديگري است ودرست  نيست  كه اين فضا با وسايلي مثل رادياتورها اشغال شود  در سيستم گرمايش كفي امكان بهره برداري حداكثر از فضاي موجود فراهم شده  و محدوديت  رايج در تعيين  محل اثاثيه  منزل هم ديگر وجود ندارد .

در سيستم گرمايش كفي هيچ سطح داغ و يا لبه تيزي وجود ندارد  وايمني بيشتري براي كودكان وجود دارد  . كف گرم و خشك مانع رشد ئوو تكثير قارچ ها  و موجودات  ريز ميكروسكوپي كه باعث بروز انواع بيماري هاي پوستي و تنفسي هستند مي شود.

اما رطوبت هوا  به طور  مطلوب  حفظ شده  باعث شادابي  و طراوت پوست  مي شود .

ميزان  ذارات غبار نيز كاهش مي يابد  بنابراين  مشكلات بيماريهاي مانند آسم ،///// آلرژيك وبيماريهاي مفصلي مانند رماتيسم به حداقل مي رسد .

سيستم گرمايش كفي به جاي گرم كردن هوا ، اجسام و ساكنين  ساختمان را گرم  مي كند .

بدليل  انرژي تابشي ،دماي آب پاينتر ،كاهش اتلاف حرارت و دلايل ديگر مصرف انرژي در سيستم گرمايش كفي بين 30تا50درصد كمتر از ساير روش هاي گرمايش است .

ساختار اين لوله ها در گرمايش كف

ويژگي برجسته  و منحصر به فرد اين لوله ها ، چگونگي تلفيق پنج لايه آن است .

لايه هاي دروني و بيروني اين لوله ها  از پايمري با عمر بسيار طولاني و مقاوم در برابر حرارت است كه باعث مي شوند لوله ها دربرابر خوردگي زنگ زدگي و رسوب مقاوم  باشد .

لايه ي مياني يك لوله آلومينيومي با جوش طولي لولتراسونيك است كه  مقاومت در برابر فشار حرارت و نفوذ اكسيژن را تامين  مي كند .

لايه هاي فلز و پليمر طي يك فرايند دقيق توسط دو لايه  چسب مخصوص مي شوند برايند ويژگي هاي پنج لايه ي لوله ها  همراه با به كارگيري تكنيك هاي خاص ،آن رابه لوله هاب يكپارچه با خصوصيات استثنايي و متمايز تبديل  مي كند.

لوله اي بابالاترين ضريب  كه درعين مقاومت مكانيكي بالا  شكل پذير  و سبك است و به سرعت و سهولت  نصب  مي شود.

ضريب انبساط طولي اين لوله ها  كم و تقريباً معادل لوله هاي فلزي است .

سيستم گرمايش كف  براي محوطه هاي استخر    مزيتها در يك نگاه

        ·          تامين شرايط بسيار مطبوع

        ·          تامين گرماي يكنواخت دركل محوطه استخر

        ·          سرد نبودن كف محوطه استخر

        ·          مقاوم بودن در برابر خوردگي  وپوسيدگي  به علت  استفاده از لوله هاي سوپر پايپ

        ·          صرفه جويي در مصرف انرژي از 30% تا 50%

        ·          هزينه بهره برداري بسيار كم

        ·          عدم نياز به تعمير و نگهداري

        ·          ايمني

        ·          عدم اشغال فضاي مفيد

        ·          كاملاً بي صدا

سيستم گرمايشي :

با بار حرارتي مورد نياز برابر با 5 كيلو وات براي هر واحد بيش از صد واحد مسكوني را مي توان  با يك ////110 ميلي متري تغذيه كرد.

سيستم گرمايش كفي براي محوطه هاي استخر

انتخاب يك سيستم گرمايش  مناسب براي محوطه ي استخر كار بسيار مشكل است  چرا كه روش هاي متاول و نسبي براي اين منظور  نقاط ضعف زيادي دارند .

محوطه استخر به طور يكنواخت گرم نمي شود .

گرماي حاصله  بيشتر زير سقف جمع مي شود

كف محوطه استخر سرد است

رطوبت بالاي محوطه استخر باعث خوردگي در اجزاي آنها مي شود

مصرف انرژي انها زياد است

برخي از آنها آلودگي صوتي دارند  و برخي فضاي مفيدرااشغال مي كنند دريك كلام شرايط راحتي انسان را فراهم نمي كنند.

نحوه اجرا :

برخلاف روش هاي سنتي ذر گرمايش كفي گرما از كف –يعني جايي كه  به ان نياز است تامين  مي شود .دراين سيستم  گردش آب گرم  ازدرون شبكه اي  از لوله ها  كه درزير كف نصب شده اند  حرارت  رابه طور يكنواخت توزيع مي كند  بدين ترتيب  كف محوطه استخر شرايط بسيار مطلوبي رابراي راه  رفتن با پاي برهنه و يا دراز كشيدن روي آن  فراهم مي اورد  . تقريباً 60% از گرماي خروجي به صورت  تابشي است كه  به طور مستقيم و به سرعت احساس مي شود .

ومصرف انرژي حتي وقتي كه ارتفاع  سقف زياد است  بسيار كم است .

-          كف استخر سريع تر خشك  مي شود كه احتمال ليز خوردن را كم مي كند  ودر ضمن هيچ سطح داغ يا سردي تيزي هم وجود ندارد

-          سيستم  گرمايش كفي همين مزايا رابراي گرمايش در محوطه سونا  ،قسمت رختكن ، و دوش ها نيز به ارمغان مي آورد .

-          به غير از سيستم گرمايش كفي براي محوطه هاي استخر ،امكان خدمات  كلي براي گرمايش محيط هاي مسكوني لوله كشي آب سرد و گرم . لوله كشي سيستم هاي گرمايشي و سرمايشي و همچنين كاربدهاي گوناگون صنعتي ارايه مي كند .

درب ساختمان :

در: به طور كلي از ساختمان  گفته مي شود  كه با بازو و بسته  شدن فضاهاي داخلي و خارجي  رابه هم مربوط مي ناميد .ودر بعضي از مولرد نيز عبور نور و تبادل هوا را ممكن يا نا ممكن مي نمايد. وظيفه اوليه در ايجاد امكان دسترسي است و از جمله مقاومت و پايداري – حفظ حريم خصوصي و ايمني – عايق حرارتي و صوتي – حفظ محيط از باد و باران .

قسمتهاي مختلف در عبارتند از :

لنكه در: قسمتي كه درون چهار چوب قرار مي گيرد .

قاب : همان چهار چوب در .

آستانه : قسمت پتييني قاب در.

كتيبه :  قسمتي از در يا پنجره كه  در قسمت بالايي در مانند شكل مقابل قرار  مي گيرد و ممكن است  بازشو ثابت  باشد .

وادار : تقسيم كننده  لنگه در  به دو يا چند قسمت .

بائو : واردار عمودي طرفين در يا پنجره كه قفل و لولا نيز به آن متصل و يا درون آن قرار مي گيرد را بائو مي گويند.

قيدهاي فوقاني و تحتاني : وادارهاي بالا وپايين .

تنكه : قسمت صفحه مانندي از در كه مابين دو وادار قرار گيرد را تنكه گويند.

پاخور : يال پاييني لنگه در كه معمولاً پهنتر از يالهاي  جانبي بوده و به منظور جلوگيري از صدمه ديدن در از ضربه پيش بيني مي شود .

شيشه خور : قسمتي از يالهاي  دركه شيشه را بر روي آن تكيه  مي دهند .

دماغه : قسمتي از لنگه در كه روي نماي قاب قرار مي گيرد .

زهوار : قسمتي از در كه  به منظور زينت يا درز گيري  و يا سهولت نصب شيشه بر روي در يا پنجره نصب مي گردد.

يراق : قسمتي از لوازم در است كه  به منظور باز وبسته شدن و قفل كردن در مانند لولا ،دستگيره ،….. به كار مي رود؟

انواع در :

برحسب شرايط زير داراي انواع مختلفي هستند.

محل قرارگيري : درها از نظر محل قرار گيري به دو دسته كلي درهاي خارجي و درهاي داخلي تقسيم مي گردند.

تعداد لنگه : يك لنگه،دو لنگه       3- جهت بازشو : مانند درهاي يك لنگه از نظر محل قرار گيري لولا به درهاي راست كه با دست راست به سمت خارج باز مي شود  ودرهاي چپ كه با دست چپ به سمت خارج  باز مي شوند . معمولاً بازشوها به طرف داخل است و جزء محل هاي كه از 20 نفر بيشتر جمعيت داشته باشد .كه در اين صورت  به سمت خارج باز مي شود .

مصالح مورد استفاده در درها :

درهاي چوبي : معمولاً براي فضاهاي داخلي

درهاي فولادي : به عنوان درهاي خارجي

درهاي آلومينيومي : با توجه به مقاومتي كه  در برابر رطوبت  دارند براي فضاهاي مرطوب استفاده مي شوند .

درهاي شيشه اي : اين نوع درها كه از شيشه هاي ضخيم و آبديده ساخته شده اند معمولاً در فضاهاي تجاري و اداري  و در مكانهايي كه حفظ محرميت داخلي مورد نظر نباشد پيش بيني مي شوند .

درهاي پلاستيكي : اين  نوع مصالح كه به تازگي وارد صنعت ساختمان شود است به سرعت جاي مصالح  مختلف  را پر مي كند درهاي ساخته شده از مقاطع pvc مخصوصاً در مكانهاي مرطوب پيشنهاد مي شود .

انواع ديگر درها عبارتند از :

درهاي با لولاي كنار : درها با لولا هاي محوري ـدرها با لولاي دورانه .

درهاي كشويي : اغلب به منظور جلوگيري از به هدر رفتن فضاها از اين نوع درها و بيشتر در كارخانه ها و كارگاههاي صنعتي استفاده مي گردد.

در هاي آكاردئوني : اين درها نيز به منظور جلوگيري از به هدر رفتن فضاها مورد استفاده قرار گرفته و اغلب در مكانهاي صنعتي و گاراژ ها استفاده مي گردد.

موقعيت  قرارگيري درها

درهاي داخلي : درهاي  داخلي بايد در جايي قرار بگيرند كه فضاي قابل استفاده اتاق بيشتر شود . اما درباره اين كه در ،به داخل يابه بيرون ساختمان باز شود ، بايد  تصميم گيري درستي اتخاذ گردد كه معمولاً درها به داخل باز  مي شوند  درها بر اساس نوع ساختار ، مكان گيري و اهدافي كه لذاي آنان طراحي مي شود نامگذاري شده است . در متعادلا يا بالانس شده براي باز شدن به نيروي كمي نياز دارد و براي كريدورها بسيار مناسب است .

پهناي در، براساس نوع كاربردي آن براساس اتاق آن تعيين مي شود و كمترين مقدار  بازشوي يك دراز داخل 55 است . در ساختمانهاي مسكوني اندازه هاي استاندارد عرض درها در زير آورده شده است :

درهاي يك لنگه : اتاق هاي اصلي تقريباً 170 سانتي متر . درهاي ورودي 140 تا 325 سانتي متر  ارتفاع بازشوي در حداقل 185 سانتي متر  اما به صورت معمولي 195 تا 200 سانتي متر .درهاي كشويي و بادبزني معمولاً براي خروج و فرار مناسب نيستند ،زيرا در شرايط اضطراري ،ننكم است راه را ببندد.

اشخاص معمول احتياجات خاصي دارند كمترين پهناي مورد نياز  در، براي اين اشخاص 80 سانتي متر است . كه البته  براي استفاده  كنندگان از صندلي چرخدار بسيار كم است و90 سانتي متر معمولاً كافي مي باشد . ناگفته نماند كه براي  عبور صندلي چرخدار بايد  يك فضاي اضافي  در دو طرف در نظر گرفته  شود . كريدور ها نبايد  كمتر از 120 پهنا داشته  باشند . پس استفاده كنندگان از صندلي  چرخدار مي توانند  در ديوار انتهايي كريدور و يا در  ديوارهاي كناري ،براي خود دررا باز كنند . در انتهايي بايد جلوتر قرار بگيرد تا فضاي كافي در ،براي دستگيره را فراهم كند. در ضمن هنگامي كه يك  در گوشه اي از يك اتاق قرار مي گيرد ، لولاي آن بايد در گوشه نزديك به ديوار بسته شود .

اندازه  ها و چهار چوب : اندازه فاصله ها و حفره هاي ديوارها براي درها .

1)     اندازه هاي اسمي استاندارد  ساختمان مي باشند  اگر در موارد استثنايي ،اندازه هاي ديگري لازم است . اندازه استاندارد  ساختمان  براي آنها بايد  مضربي از 125 ميلي متر (براسا  استاندارد انگليس ) باشد  چهار چوب هاي سمت راست و سمت چپ به كار برده  شوند .

2)     درهاي چرخان و كشويي : درهاي چرخان در طرح ها متنوعي ساخته مي شوند و بعضي از آن ها قابل تنظيم هستند هنگامي كه تعداد  مصرف كنندگان زيادباشد (بخصوص در تابستان ) پانل ها مي توانند در وسط قرار گيرند تا به هنگام رفت و آمد زياد ،به طور همزمان عده اي بتوانند از يك دو وارد و عده اي از در ديگر خارج شوند. در برخي از طرح ها پانل هايي وجود دارند كه مي توانند هنگامي كه عبور  و مرور فقط در  يك جهت  است ،به گوشه اي جمع شوند (به عنوان مثال ) هنگامي كه در پايان  يك روز تجاري پر رفت و آمد موسسه تعطيل مي گردد وسايل دقيق كنترل كننده مي توانند براي كنترل درهاي اتو ماتيك  به كار برده  شوند  اين وسايل  شامل  /////و صفحات الكتريكي و يا ارتباط دهندگان پنوماتيك كف مي باشند . صفحات  تك جهتي و صفحات انعكاس  دهنده نور براي كنترل درهاي  كشويي اتوماتيك  كه داراي پانل هاي 6تا8 متر پهنا هستند  براي نصب راهها  فرار در بلوك هاب اداري ساختمان هاي عمومي و سوپر ماركت هاي ايده ال مي باشند .

در،در مكانهاي مختلف :

سينماها : خروجي هاي به بيرون  تقريباً بيش از 2 متر از پهناي كل و محاسبه آن شبيه  محاسبه  كريدور است . درهاي 5/1 متري اجازه  داده        مي شود در صورتيكه يك لنگه اصلي آن يك متر پهنا داشته باشد و اگر لنگه ثابت را بتوان  به داخل توسط لولا باز نمود ارتفاع در 20/1 كافي است و كف گير خودكار براي باز كردن در بايد  تعبيه  باشد  درهاي بدون آستانه بايد به بيرون باز شده ،بتوان  به داخل كريدور تقريباً 150 ميلي متر بريد اما پهنا محدود  نيست.

بيمارستانها :تمام درها  بايد جزم و كاملاً بسته  شوند ( لب كنگره دار توصيه  مي شود )

پهناي در براي تخت هاي متحرك  مساوي يا بزرگتر از 10/1 متر و بهتر آن 20/1 متر مي باشد  براي  سرسرا (حال ) درهاي دو لنگه  پروانه اي  خود بسته شد به پهناي 80/1 متر لازم است . براي محوطه آماده سازي برحسب استفاده معمولاً يك متر است درهاي تخته چند لاي قاب آهني دار لب كنگره اي  لاستيكي ضد صدا بسيار مناسب است .

دربهاي  گاراژ و انباري :

از دربهاي فوقاني و يكطرفه  مي توان  درگاراژ ها و مكانهاي مشابه  استفادهع  كرد اين  درها  مي توانند به صورت  درهاي  تاشو  يا درهاي  با وزنه تعادل  فنري و يا سنگيني  تعادل  باشند و اينكه به صورت  درهاي  تك جداره  و دو جداره  مقاوم و نيمه شيشه اي يا تمام شيشه اي  استفاده شوند .  صفحات  اين نوع  درها ،پلاستيكي ،آلومينيومي  يا ورقه  فولاد گالوانيزه مي باشند . بيشترين ابعاد اين درها 96/1 *82/4 و حداكثر محيط صفحه در m² 10 مي باشد . ازدرهاي طاق ماند هم مي توان در اين نوع استفاده كرد عملكرد  درهاي فوقاني  و يكطرفه  ساده است  . زيرا  اين نوع درها تا سقف بالا رفته  و توسط  دستگاههاي بي سيم كنترل شود .

1-     همچنين درها  بالا رونده تاشو.

2-     درهاي قسمت ////////

3-     درهاي تلسكوپي تاشو.

4-     درهاي كركره اي غلتكي و الومينيومي از انواع ديگر  درها هستند  كه هنگام باز بودن  شكل غير معمولي دارند . درهاي تك جداره  يا چند جداره  در ساختمانهاي صنعتي – شركتهاي حمل و نقل و كارگاههاي استفاده مي شوند . حداكثر اندازه  اين درها  از لحاظ پهنا 18 متر و از لحاظ ارتفاع 6 متر مي باشند . اين درها  با يك سوئيچ كشنده صنعتي مانع سبك يك چرخ زنجيردار يا كنترل از راه دور به صورت الكتريك  يا با استفاده  از هواي ف فشرده با بالشتك تماس حركت مي كنند . درهاي متحرك  بايد از جريان برق براي افزايش سرعت  باز و بسته  شدن استفاده نمايند .درهاي قاب دار پلاستيكي و درهاي  يك لايه  و شفاف pvc در برابر ضربه و سايش مقاوم  بوده و بدين ترتيب پرده هاي شبكه اي pvc نيز مناسب مي باشند .

درهاي پلاستيكي مثل درهاي /////// درز پلاستيكي  و بالشتك پلاستيكي براي باز زدن ويا تخليه  بار اندازها وورود و خورج از انبارهاي داروي سيستم حرارتي مناسب هستند اين درها طي عمليات بارزدن و تخليه بار اجناس واز اثرات بادو باران نگه مي دارند .

درهاي ضد حريق T90-T30 وجود دارد  هريك از درهاي مقاوم در برابر حريق مثل درهاي كشويي ، بالا رونده و يا تابدار بايد از تجهيزات برقي به صورت مستقيم و جداگانه استفاده كنند تا دريك حادثه آتش سوزي به صورت خود ار بسته شوند

توضيح كلي درباره درهاي مقاوم در برابر آتش :

مونتاژ درهاي مقاوم در برابر آتش ، به منظور جلوگيري از پخش دود و آتش ساخته شده اند كه از در مقاوم ،چهار چوب ، يراق آلات ، قفلو گچ بريهاي فلزي تشكيل شده است . هر جزء آن به عنوان عايق آتش عمل مي كند . اين نوع در طبق استاندارد NFPA80 است كه تامين كننده حداقل  معياد پخش دود و آتش دردريچه ها وروزنه هاي ديوار، سقف و كف است . درجه حفاظت برحسب ساعت بيان مي شود .

انواع درتنكه اي : 1)4ساعته و3 ساعته : دريچه هاي ديوار آتش ، ساختمان را به  نواحي مختلف آتش تقسيم مي كند . 2) 1و5/1 ساعته : دريچه هاي ارتباطات عمومي و //////// قسمتهاي مجزا ي افقي را فراهم مي كند .3) سه چهارم  ساعت و 20 دقيقه اي : دريچه هاي بين اتاقها  و كريدور ها نكته حفاظت ساعتي براي دريچه ها ، بستگي به استفاده  از عايق دارد كه در دريچه هاي عمودي ، ديوارهاي تقسيم كننده ،ديوار كريدور ، عايق دود و مكانهاي خطرناك  استفاده شده است .

انواع در :

1)درهاي مركب : شامل صفحات پلاستيكي ، فولادي و چوبي است كه توسط يك قسمت توپر به همديگر متصل مي شوند. 2) درهاي فلزي مجوف : پانل هايي كه از ريل ، با هو ، قسمت اصلي چوبي با پوشش فلزي فولاد شماره 20 يا سبكتر .3) در فلزي روكش دار : پانل با روكش چوبي و پوشش فولاد شماره 24 .4) درب صفحه فلزي : فولاد با شماره 22 با سبكتر .

5) درفلي با روكش قلع با قسمت اصلي چوب ، پلميت «ترن » فولاد گالوانيزه .

6) درب قسمت اصل يا چوبي : با صفحه روكش پلاستيك ، چوب سخت و يك قسمت خرده چوب

انواع چهار چوب :

چارچوب ها به صورت كارخانه اي يا ساخت در محل كار ، ساخته مي شوند  چار چوب بايد  در لغاز و كف كاملاً مهار شود .  از چار چوب سبك : اعضاي لغاز و سريا كلاهك چارچوب از آلومينيوم (حداكثر45دقيقه ) و يا از فولاد با شماره  سبك (5/1 ساعت)

چارچوب فولاد پرسي مجوف : اعضاي لغاز و سر يا كلاهك چارچوب از فولاد شماره 18 و يا سنگين (3ساعته)

يراق الات : يراق الات نيز به صورت  فابريك يابعداً در محل كار ، بروري در نصب مي شوند  سازنده در بايد  يراق الات را اماده  كند طوري كه آنها براقي در جاي خود قرار گيرند . در برروي لولاي فولادي بلبرينگي نصب مي شود . بسته شدن و قفل شدن در اتوماتيك صورت  مي گيرد .

اين درها  دارده ي سيستم اعلان حريق اتوماتيك نيز مي باشند .

محل نصب چهارچوب در

محل نصب چهار چوب  در بروي ريوارها ي داخلي و خارجي نبايد در گوشه اطاق پيش بيني شود.

حداقل 10 سانتيمتر ودر شرايط خاص مانند قرار گرفتن رادياتور و يا كابينت و كمد در پشت در تا70 سانتيمتر فاصله براي بهتر باز شدن در قرار گرفتن دستگيره در فاصله مناسبي از رايوار الزامي است.

وچون محل گچ نازك كاري يا اندود ذلخلي با چارچوب فلزي يا چوبي ترك برمي دارد. براي رفع اين مساله  در چهارچوب فلزي (چفت) ودرچارچوب چوبي از روكوب يا فيتيله  استفاده مي گردد.  چارچوب درهاي ورودي بايد به طريقي نصب شوند كه از عبور جريان هواو رطوبت به داخل جلوگيري نمايند. براي منظور درمحل اتصال ديوار به چارچوب لز ماستيك استفاده مي نمايند. ويا نماسازي راتاحداقل 2CM برروي چارچوب در ادامه مي دهند.

پنجره : قسمتي از يك ديوار است  كه امكان ورود نور ازطريق شيشه هاي شفاف يا نيمه شفاف فراهم مي آورد. اين وظيفه  اوليه پنجره با نصب جام شيشه در قالب پنجره به انجام مي رسد . اين نوع  پنجره را پنجره ثابت  يا نورگير مي نامند زيرا هيچ يك ازقسمت هاي ان باز است .

پنجره ها بخش  مهمي از پوشش ساختمان  به شمار مي روند . وبايد چندين عملكرد را انجام دهند علاوه برعملكرد هاي اوليه پنجره  كه عبارتند از تامين نور طبيعي در داخل ساختمان و ارتباط بصري با خارج – پنجره ها  حافظي هستند دربرابر باران باد گرما وسرما وهمچنين عايقي در برابر صداهاي ناهنجار خارج از ساختمان .

وظايف اوليه پنجره  عبارتند از :

1-     فراهم  ساختن امكان ورود  نور طبيعي

وظايف ثانويه پنجره  عبارتند از :

1-     امكان روئيت منظره خارجي

2-     ايجاد تهويه

ديگر وظايف پنجره عبارتند از :

1-     مقاومت و استحقام .

2-     حفاظت در برابر باد وباران .

3-     عايق بندي حرارتي .

4-     عايق بندي صوتي .

استفاده از نور طبيعي روز :

وظيفه  اوليه پنجره   فراهم ساختن  امكان ورود  نور كافي براي اجراي موثر فعاليتهاي روزانه است  عقل سليم حكم مي كند كه با توجه به هزينه تامين  نور الكتريكي و هدررفتن مقدار زيادي از منابع سوخت طبيعي از اين منبع رايگان روشنايي حداكثر استفاده به عمل آيد.

حداقل ميزان نور طبيعي روز براي اجراي فعاليتهاي  مختلف برحسب عملكرد  فضاي معماري متفاوت است و بر حسب نياز به نور تعيين مي شود . 

ديد مناسب براي دست يابي به ديد مناسب عرض و ارتفاع پنجره  اهميت زيادي دارد . فاصله  كف پنجره  از كف اتاق ها بسيار مهم است .در مكانهايي كه مبل و صندلي استفاده مي شود  ارتفاع  مناسب كف پنجره  با فضاهايي كه افراد برروي زمين  مي نشينند.

حفاظت دربرابر باد وباران :

باد به سرعت به نماي ساختمان مي كوبد و از منافذ پنجره  وارد اتاقها مي شود . به غير از نفوذ هواي سرد و گرم باد به همراه خود گرد و غبار والودگي هاي مختلف را  وارد فضاهاي داخل ساختمان  مي نمايد . قطرات آب  باران  به علت اختلاف فشار مابين خارج و داخل از كوچكترين روزنه اي وارد مي شود  و باعث خرابيهاي فراواني مي گردد. ناچيزي وجود نداشته  باشد .

درزمان بسته بودن پنجره   جابه جايي هوا از ميان  چارچوب پنجره  محيطي ،شكافهاي ميان شيشه و قاب بندي  واز همه بيشتر از شكاف باز ميان لنگه هاي بازشو و چار چوب پنجره  صورت مي گيرد .

از نشت هوادر اطراف چارچوب پنجره  و اطراف شيشه  مي توان  با دقت در طراحي جلوگيري كرد . شكاف باز///// اطراف لنگه هاي پنجره بازشورا مي توان با دقت  در طراحي و استفاده از نوارهاي هوا بند تا اندازه  معقولي  هوا بندي كرد .

به كمك تعبيه آبچكان  و شيارهاي مناسب جهت خروج آب ناشي از تعريف مشكل را مي توان بر طرف نمود .

عايق بندي حرارتي :

-          از طريق ضريب هدايت گرمايي شيشه كه حرارت  وبرودت رابه راحتي از خود عبور مي دهد .

-          از راه  نفوذ گرماي تابشي خورشيد كه موجب افزايش دماي داخل مي گردد.

با توجه به اينكه ضريب هدايت حرارتي شيشه هاي دو جدار- تقريباً نصف يك جداره مي باشد . بنابراين استفاده از اينگونه شيشه ها به منظور جلوگيري از نفوذ حرارت  حائز اهميت فراواني مي باشد. عايق بندي صوتي : انتقال سرعت از طريق مواد به وزن آنها بستگي دارد ، به طوري  كه هر چه مواد متراكم تر و سنگين تر باشند به همان  نسبت در كاهش انتقال صوت نقش موثرتري خواهند داشت .

البته بافت و توانايي جذب امواج صوتي نيز بر كاهش انتقال صوت موثر است كه در مورد شيشه صدق نمي نمايد. به علت  نازكي شيشه پنجره ها  و شكافهاي باز اطراف لنگه هاي باز شو پنجره  ها عايق بندي ضعيفي در  برابر سرو صداي خارجي ايجاد مي كنند. درضمن پنجره  هاي باز مسير بدون مانعي براي صداهاي مزاحم فراهم مي سازند و گاهي موجب انعكاس صداهاي خارجي در داخل اتاقهاي مي شوند.

براي كاهش قابل توجه صوت بايد از پنجره  مضاعف استفاده نمود  كه فاصله دو جام شيشه در اين حالت 10 تا 30 سانتيمتر مي باشد .

پنجره  ها بر حسب نكات زير داراي انواع مختلفي مي باشند .:

1-     محل قرار گيري

2-     تعداد لنگه و طريقه باز و بسته شدن

3-     مصالح

4-     نحوه ساخت و مشخصات ظاهري

5-     ابعاد و اندازه

6-     مشخصات ويژه

براي انتخاب نوع پنجره  با توجه  به اينكه در نماي خارجي ساختمان  به كار مي رود. رعايت نكات معمارانه  از اهميت زيادي برخودار است .

علاوه برآن به دليل  تاثير نيروهاي محيطي(مانند: تابش آفتاب ،اقليم ، صوت، مناظر خارجي ،…) انتخاب پنجره  مناسب را دشوارتر مي نمايد.

مهمترين عامل انتخاب نوع پنجره  محل قرارگيري پنجره  است .

در نگاه كلي پنجره  ها به دو گروه زير تقسيم مي شوند .

پنجره  هاي خارجي :

براي  استفاده از نور طبيعي و مناظر و همچنين  تهويه پنجره  را در نماي ساختمان قرار مي دهند . براساس شرايط خاص اقليمي و همچنين قرار گيري پنجره  و ساختمان (شمال ،جنوب ، شرق و غرب ) مشخصات آن مي تواند تغيير كند.

پنجره  داخلي :

بعضي اوقات به منظور استفاده  از نور درجه دوم از ساير فضاهاي ساختمان  از پنجره  هاي داخلي سود مي بريم  اين گونه  پنجره  ها از طريق نورگيرها (پاسيو ) نور را به اتاق مي رسانند.

بعضي از ساختمان ها نورگيري از طريق كتيبه بالاي درها انجام مي شود .

تعداد لنگه  و نحوه بازو بسته شدن :

براسا ويژگيهاي  نما و همچنين به منظور ورود هوا پنجره  را به لنگه هاي متعدد  تقسيم مي نماييم . لنگه هاي پنجره  ممكن است  ثابت يا باز شو باشند .

پنجره ها از نظر بازو بسته شدن به چنددسته تقسيم مي شوند كه عبارتند از :

-          پنجره هاي لولايي

-          پنجره  هاي محوري

-          پنجره هاي كشويي

-          پنجره  هاي مركب

مصالح مورد استفاده در پنجره 

پنجره  هاي چوبي گرانتر و حجيمتر از انواع ديگر هستند و انتخاب آنها بستگي به ساير مصالح  به كار رفته در نما دارد .

پنجره  هاي فولادي :

پنجره  هاي فولادي به علت استحكام و ///// و همچنين سرعت اجراي كار از محبوبيت زيادي برخودار ند به منظور جلوگيري از زنگ زدن فولاد از رنگ آميزي استفاده مي نماييم  لكن در اقليم مرطوب و نقاطي كه رطوبت در كنار پروفيلها جمع مي شود و پوسيدگي تقريباً غير قابل جلوگيري است

پنجره  آلومينيومي :

توسعه آلومينيوم در صنعت ساختمان به علت  دو ويژگي منحصر به فردآن است .

اول عدم نياز به رنگ آميزي به علت آنكه هرگز آلومينيوم زنگ مخرب نمي شود بنابراين ازآن مي توان در مناطق فوق العاده مرطوب بدون نياز به نگهداري زياد استفاده كرد . دوم به علت توانايي ايجاد پروفيلهاي با اشكال بسيار پيچيده  از اين مصالح  مي توان  پنجره  هايي با هوابندي بسيار مطلوب ساخت . به منظور افزايش توان مكانيكي اين مصالح معمولاً از ميلگردهاي فولادي استفاده مي نماييم .

پنجره  آلومينيومي به كمك تسمه هاي فولادي به ديوار اطراف محكم مي شوند .

پنجره  پلاستيكي استفاده از پلاستيك در جهان پس از جنگ جهاني دوم  رايج شد . اين مصالح  مزاياي آلومينيوم را با عمر طولاني و فرم پذيري و همچنين رنگ آميزي متنوع خود تكميل مي نمايد .از پي وي سي (p .v.c) خشك پروفيلهاي //// با هوابندي بسيار عالي براي پنجره  ها مي سازند. كه به وسيله پروفيلهاي فولادي گالوانيزه تقويت مي شوند . اين پنجره  ها نيز به كمك تسمه هاي فولادي به ديوار متصل مي شوند .

ابعاد اندازه پنجره 

موقعيت جغرافيايي ساختمان و جهت نورگيري آن در تعيين سطح پنجره  موثر است

پوشش هاي فلزي براي محافظت

خلاصه (چكيده)

گستره كاربرد فلزات و شيوه هاي استفاده از آنها به عنوان پوشش دهي بسيار گسترده است، اما در شرايط عملي براي كيفيت نهايي محصولات خاص، گزينه هاي موجود انتخاب فلز و تكنيك پوشش دهي بسيار محدود است. به علاوه مسئله قيمت از ديگر مواردي است كه محدوديت بيشتري را ايجاد مي كند.

در اين تحقيق تكنيك هاي اعمال پوشش ها مورد بررسي قرار گرفته اند و به 6 يا 7 نوع فلز با كاربرد بيشتر و مهمتر تاكيد و يژه اي شده است.

مكانيزم محافظت پوشش هاي فلزي و آلياژي با توجه به محيط هاي كاري بررسي گرديد. مشخصات نمونه براي ضخامت و محدوديت هاي آن نيز بررسي شد همچنين خاطر نشان شده است كه پوشش هاي آلياژي احتمالا مزيت هاي قابل ملاحظه اي در پيشگيري از خوردگي و ديگر كاربردها دارند كه علاوه بر اين، نقش محافظت كنندگي برخي مزاياي كاربردي پوشش تشريح گرديده است.

طبقه بندي پوشش ها

رده بندي پوشش ها به چند طريق انجام مي گيرد، ولي اساسا در هرسيستم كامل، نوع پوششي كه به كار مي رود بايد در وهله اول مورد تحقيق و بررسي قرار گيرد. الزاما استفاده از هر فرآيندي محدوديت هايي را براي انتخاب نوع پوشش به همراه دارد.

خلاصه اي از كاربرد تكنيك ها و انواع پوشش هاي توليد شده در جدول (1) نشان داده شده است.

در اين جدول تمام روش هاي با اهميت صنعتي به استثناي برخي روش هاي شناخته شده معمولي مانند پرس كاري، حذف شده است. به طور كلي پوشش ها به چهار طبقه تقسيم شده اند اين طبقات عبارتند از:

فلزها و آلياژها

* تركيبات فلزي

* رنگ ها و پوشش هاي آلي حاوي رنگ دانه

* پوشش هاي آلي بدون رنگ دانه

جدول (1) «Coatingtechnizue»

اگر چه اين دسته بندي ممكن است تا حدودي به صورت اختياري باشد، ولي راه صحيح آن برپايه روش هاي علمي تحقيقاتي استوار است. اين روش ها همچنين مي توانند به عنوان معرف اوليه براي مهندسين به كار روند، كساني كه وظيفه اصلي آنها عملي كردن زمينه كاري ومحافظت از دستگاه هايي است كه شرايط كاري آنها معيارهاي انتخاب پوشش را تعيين مي كند. (1)

در مجموع فقط چهار روش مقتضي در زمينه پوشش هاي فلزي وجود دارد كه براي جلوگيري ازخوردگي مناسب است اين چهار روش عبارتند از:

* آبكاري الكتريكي

* غوطه وري داغ

* فلزپاشي

* روكش كاري

انتخاب فلز به عنوان پوشش به عوامل زيادي بستگي دارد، ولي عملا قيمت فلز است كه محدوديت هايي رابراي برگزيدن نوع فلز ايجاد مي كند.

نمودار شكل (2) قيمت 12 نوع فلز را به طور مقايسه اي بيان مي نمايد.

همانطور كه مشاهده مي شود، فلزات ارزان تر به عنوان زيرلايه براي ساختار فلز بيشتر مورد توجه هستند و فلزهاي گران تر صرفا براي پوشش مورد استفاده قرار مي گيرند. البته فلزاتي مانند نيكل ممكن است در هر دو حالت به كار برده شوند.

به كار بردن نوع فلز بستگي به بودجه مورد نظر ونيازهاي تكنيكي دارد. بي شك فلزي مانند طلا به دليل اقتصادي از كاربرد كمتري نسبت به فلزات ديگر برخوردار است، زيبايي، اشرافيت فوق العاده و مقاومتش در برابر كدر شدن موجب قرار دادن اين فلز در جايگاه خاصي شده است. آهن و آلياژهايش، به دليل امكان محافظت آنها به روش هاي مختلف از بيشترين مصرف برخوردار هستند.

با وجود اينكه فولاد پوشش شده با آلومينيوم مجموعه اي از خواص را ارائه مي دهد، اما زمينه كاربرد و تحقيق بسيار محدودي دارد واين امر عملا به خاطر مسائل اقتصادي است زيرا آبكاري الكتريك آلومينيوم در مقياس صنعتي قابل اجرا نيست وضخامت مناسبي از آلومينيوم روي فولاد نسبت به پوشش هاي آبكاري الكتريكي قيمت بالاتري دارد.

چكيده

صنعت بتن به علل بسيار صنعت پايداري نيست. مصرف حجم بسياري از مواد خام كرة زمين، توليد گازهاي گلخانه اي به علت استفاده از سيمان پرتلند بعنوان چسبانندة اصلي بتن و نتيجتاً افزايش دماي كرة زمين و نيز دوام كم سازه هاي بتني از جمله دلايلي هستند كه بر توليد حاصل از منابع طبيعي اثر منفي دارند.

در اين مقاله، مقصد تشريح موفقيتهاي حاصل از پروژه هاي مهم بتن در ايران، خسارتهاي ناشي از كاربرد بتن كم دوام و دلايل آن، اثرات منفي آن در توسعه، نظراتي چند در جهت افزايش دوام بتن، همچنين جانشينان احتمالي آن در اين صنعت بوده، نيز نقش پژوهش و آموزش در اين صنعت در راستاي نيل به توسعه پايدار، مورد اشاره و بررسي قرار خواهد گرفت.

واژه هاي كليدي:

بتن، توسعه پايدار، دوام بتن، محيط زيست، بتن خرده لاستيكي، بتن كفي و سبك، مصالح سنگي بتن، صفحات (3D)، پانلهاي پيش ساخته.

مقدمه:

مصالح بتني بارزترين سازه ساختماني رايج در ساخت و سازهاي ساختماني فعلي در ايران است و مهندسين ايراني موفقيتهاي بسياري در استفاده از بتن در پروژه هاي بزرگ (ساختمان بيمارستان قلب تهران، ايستگاه N2 متروي تهران، تقاطع غير همسطح قائم مشهد و ... ) بدست آورده اند. ليكن مشكلاتي نيز در رابطه با دوام بسياري از سازه هاي بتني وجود داشته است. دوام ضعيف و غير قابل كنترل و نياز به تعمير و نگهداري سازه هاي بتني، انرژي و منابع اقتصادي فراواني طلبيده و طبيعت و محيط زيست را زايل مي نمايد. همچنين مواد زايد باقيمانده، بار سنگيني براي ادامه زندگي و محل زيست مي باشد. يارانه هاي آشكار و نهان دولتي در بخش انرژي نيز مسئولان را از توجه بيشتر در جايگزيني هر نوع انرژي از جمله بتن باز داشته است.

در جهان امروز بتن به سوي جايگزيني محصولي مناسب، در دسترس و تا حد امكان مصنوعي جهت مصالح سنگي مورد استفاده در بتن سوق داده مي شود. بتن خرده لاستيكي با مزيت ارزاني عايق بودن در برابر صدا و حرارت، همچنين مواد بازيافتي اوليه و كاهش افت و ترك بتن بسيار مورد توجه است. صفحات ساندويچي (3D) نيز از ديگر گزينه هاي جانشين است كه در انسجام و تامين يكپارچگي بنا مناسب به نظر مي رسد. بتن كفي نيز با مختصات كاهش وزن و مقاومت در برابر زلزله و عايق بودن ملحوظ نظر قرار دارد.

بيان مشكل:

«بحران در چرخة حيات و افزايش جمعيت كرة زمين از اثرات پيشرفت تكنولوژي است. آلودگي بسيار در محيط زيست بر اثر روند فزاينده مصرف مواد خام موجود در طبيعت و تبديل آن به مواد مصرفي از جمله مشكلاتي است كه اغلب صنايع از جمله صعنت ساختمان داراست و اين صنعت به عنوان مصرف كننده 40% از مواد طبيعي زمين مقام اول راد ارد و بتن در نقش برترين مصالح ساختماني شاگرد اول اين كلاس است.

اين مشكل مسئله نوظهوري نيست، لاكن در كشورهاي در حال توسعه نظير ايران بجهت رشد بي رويه جمعيت و سرعت در روند صنعتي شدن، وخامت اوضاع را افزوده و چنانچه تدابير اساسي انديشيده نشود، چرخه زندگي دچار مخاطره مي شود.» (سخراني دكتر هرمز فاميلي - ارديبهشت ماه 1384 ص 9)

تعريف  توسعه پايدار:

«كميسون جهاني محيط زيست و توسعه WCED در سال 1978 توسعه پايدار را چنين تعريف نمود:

(توسعه اي كه پاسخگوي نيازهاي حاضر باشد بدون اينكه بر توانايي نسل هاي آينده براي تامين نيازهاي خود تاثير منفي داشته باشد.)

سمنيار «كره زمين» در سال 1992 در ريودوژانيرو مفهوم توسعه را بصورت زير بيان نمود:

(فعاليتهاي اقتصادي كه با چرخة حيات جهاني هم آهنگ باشد.)

تعريف Mehta در سمينار Concrete Technology for Sustainable Development (فناوري بتن در توسعه پايدار) نيز چنين است:

(تا حد امكان از نعمت هاي خوب و مواد اوليه كرة زمين بهره برداري شود و كمترين مقدار مواد زيان آور به آن بازگردانده شود.)

وي همچنين توسعه پايدار را برقراري تعادل ميان دو نياز هم ارز اجتماعي يعني تامين ساختمانهاي مورد نياز و حفظ منابع طبيعي و محيط زيست مي دانند

توسعه پايدار و فن آوري بتن:

در ايران در دو دهه اخير رشد فزاينده اي در ايجاد ساختمانهاي زيربنايي بوجود آمده است. بتن اصلي ترين مصالح بكار رفته در اين ساختار بوده است. افزايش ميزان توليد و مصرف ساليانه سيمان پرتلند (32 ميليون تن) حاكي از گسترش صعنت بتن و نقش برجسته آن در توسعه پايدار كشور مي باشد. بر اساس نظريه P.K. Mehta ايجاد توسعه پايدار در زمينه تكنولوژي بتن سه اصل اساسي را در بر مي گيرد:

1 – حفظ مواد خام توليد كنندة بتن.

2 – ارتقاء دوام سازه هاي بتني.

3 – ديد منابع جامع در پژوهش و آموزش در زمينه فناوري بتن.» (دكتر فاميلي- دانشگاه علم وصعنت تهران- بهار 84 ص 11)

حفظ منابع طبيعي براي توليد بتن:

«مواد اصلي تشكيل دهندة بتن، سنگدانه ها، سيمان و آب است. با استفاده از فناوري سازگار با محيط زيست ميتوان مقادير قابل توجهي در مصرف اين مواد طبيعي صرفه جويي نمود. در تايوان، از مواد حاصل از خرد نمودن بتن ساختمانهاي تخريبي براي ساخت بتن هاي خود تراكم با مقاومت فشاري 210 تا 350 kg/cm² استفاده شد. گزارش شده است كه سنگدانه هاي حاصل از خرد نمودن بتن داراي ويژگيهاي مشخص شده در آئين نامه (33ASTM c) مي باشد، و تفاوت بتن حاصله از اين سنگدانه ها با سنگدانه طبيعي بسيار كم است. آب بازيافت شده از كارگاههاي بتن آماده نيز به نحو مطلوب و رضايت بخش جايگزين آب تازه براي مخلوط بتن بكار رفته است. در ايران نيز بعد از جنگ تحميلي از بازيافت مصالح ساختمانهاي ويران شده براي ساخت بتن استفاده شده است، ولي رويهمرفته چندان موفقيت آميز نبود. ظاهراً فراواني و در دسترس بودن سنگدانه طبيعي در ايران اين روش را چندان مطلوب نمي نمايد، گر چه در بازيافت ديگر زباله هاي صعنتي همچون شيشه، كاغذ؛ فولاد و پلاستيك به موفقيتهايي دست يافته ايم.

در بسياري از صنايع، مواد زايدي ايجاد مي شوند كه غير قابل برگشت به توليد اصلي و صعنت مادر است، اما برخي مواد مانند پوزولانها كه در كشور بصورت انبوه وجود دارند را مي توان با هزنيه اندك بعنوان بخشي از سيمان جايگزين كرد كه اگر اين مواد بعنوان مواد خام در صنعت بتن استفاده شود، بدون شك در جهت قانون طلايي توسعه پايدار گام مهمي برداشته مي شود. در حال حاضر اين مواد بصورت بازيافت در توليد سيمانهاي آميخته در صنايع بتن و سيمان كشور متداول است. در بسياري از كشورها تا 60% اين پوزولانها در چرخة صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد، لاكن مقدار درصد مصرفي آن در صنايع كشور ما متاسفانه پائين است، (10% درصد) كه نمي توان آنرا در جهت توسعه پايدار تلقي نمود. P.K Mehta در يك پژوهش موفقيت آميز بتني را براي عمر 1000 ساله در فنداسيون يك معبد در هاوايي طراحي نمود. در پژوهش طرح سد جگين در استان هرمزگان از سيمان آميخته با پوزولان طبيعي خاش بتن غلطكلي توليد و  استفاده مي شود كه كمك قابل توجهي به حفظ محيط زيست و منابع طبيعي كشور مي باشد. سيمان هاي جديدي مانند ژئوپليمرها و فسفات منيزيم نيز توسعه يافته اند كه از لحاظ مصرف انرژي بازده بهتري داشته و با محيط زيست سازگارند و كاربرد وسيع آنها مي تواند با اهداف توسعه پايدار همسو باشد. بر اساس تحقيقات، اين سيمانها نسبت به سيمان پرتلند خواص بهتري داشته و مقاومت اوليه بيشتري دارند. ثبات حجمي آنان عالي و دوام آن بالاتر، همچنين مقاومت بيشتر در برابر آتش دارند. روش توليد آنها نيز آسان است.

بجاست بخشي از سرمايه گذاري در صنعت سيمان به توسعه اين مهم كه از اميتاز قابل توجهي بويژه از نقطه نظر حفظ محيط زيست برخوردار است، اختصاص يابد.» (دكتر فاميلي، پائيز 1384 ص 10) 

بهبود دوام بتن در سازه هاي بتني:

«از بدو ابداع سيمان پرتلند درسال 1756 توسط Smeaton تا اواخر قرن بيستم عمده تحقيقات در بخش بتن معطوف به افزايش مقاومت و كاهش مصرف انرژي لازمه بوده، و دوام بتن كمتر مورد توجه قرار داشته است. فرض اوليه بر اين بوده استكه مخلوط سنگدانه و سيمان و آب بعنوان بتن، هر گونه شرايط محيطي و جغرافيايي را بدون نياز به تعمير و نگهداري تحمل مي نمايد، اما هزينه سنگين تعمير و بازسازي سازه هاي بتني خلاف اين امر را مسجل نمود، مثلاً در سال 1990 در بررسي پلهاي برزگراه هاي امريكا خسارت وارده بيش از 20 ميليارد دلار بوده است. اين معنا مسئله تدوام بتن را به طور جدي مورد توجه قرار داد.

خوردگي ميلگردهاي فولادي، چرخه هاي يخ زدن و آب شدن، واكنشهاي قليايي سنگدانه ها و حمله سولفاتها از عمده دلايل از هم پاشيدن سازه هاي بتني مسلح مي باشند.

Mehta در بررسي تجارب كارگاهي نشان داد كه در كليه موارد فوق نفوذپذيري و اشباع شدن با آب از پيش نيازهاي عمده براي مكانيزم مسئول در انبساط و ترك خوردن بتن مي باشد، بنابراين آب بند نمودن بتن، خط مقاوم دفاع در برابر محيط هاي مهاجم خواهد بود.

Burrows نيز دو عامل عمده ترك خوردگي بتن يعني انقباض حرارتي و جمع شدگي ناشي از خشك شدن را كه سبب ايجاد خسارات مي گردند عنوان نمود كه كمتر مورد توجه قرار مي گيرند.

امروزه سرعت ساخت و ساز موجب شده كه مخلوط هاي بتني اغلب حاوي مقادير زيادي سيمان پرتلند معمولي يا سيمان با مقاومت اوليه زياد باشند. مقاومت در برابر ترك خوردن اين بتن ها بدليل افزايش ناشي از جمع شدگي و خشك شدن، جمع شدگي حرارتي و مدول الاستيسيته از يك طرف و كاهش ضريب خزش آنها از طرف ديگر كم مي شود. معمولاً ترك خوردگي سازه اي بوسيله مصرف مقادير كافي ميلگرد فولادي كنترل مي شود اما تجربه نشان داده است كه جايگزين نمودن تعداد كمي ترك با عرض زياد با تعداد زيادي ريز ترك هاي نامريي و غير قابل سنجش راه حل مناسبي براي دوام بتن نمي باشد. تجربه ديگر نشان داده است وقتي كه ترك خوردگي و دوام از ملاحظات اساسي سازه در نظر گرفته شوند، ضمن رعايت الزامات گيرش و مقاومت در هر كار بتني مورد نظر، اقتصادي ترين راه حل جايگزيني بخشي از سيمان پرتلند در مخلوط بتن، با سرباره كوره آهن گدازي، خاكستر بادي يا ساير مواد پوزولاني، مانند پوزولانهاي طبيعي مي باشند. بتن هاي حاوي اين مواد، فصل مشترك قوي تري در منطقة تماس بين خمير سيمان و سنگدانه هاي درشت دارند. نيز استعداد كمتري براي ايجاد ريزتركها داشته و بدليل آنكه در مرحلة بهره برداري مدت طولاني آب بند باقي مي مانند دوام آنها بهبود مي يابد.» (دكتر فاميلي، ارديبهشت 1384 ص 12)

دلايل كمي دوام بتن در ايران:

«مطالعات در برآورد و تخمين خسارات ناشي از كم دوامي بتن در ايران نامحسوس، لاكن كم دوامي بتن در بخشهاي مختلف محسوس است. در بخش مسكن كه سيمان و بتن مصالح اصلي آن را تشكيل مي دهند عمر ساختمانها كمتر از 40 سال برآورد شده است. در حاشيه جنوبي كشور و سازه هاي فراساحلي در خليج فارس و درياي عمان بعضاً خسارت شديد ايجاد شده در سازه هاي بتني به حدي است كه قبل از شروع بهره برداري نياز به تعمير و گاهي نياز به تخريب و بازسازي وجود دارد كه همگي نشانگر عدم هماهنگي در جهت توسعه پايدار است. عمده دلايل كم دوامي بتن و خرابيهاي ايجاد شده، ناشي از عوامل زير است:

1 – عدم سازگاري مصالح انتخاب شده براي بتن با شرايط محيطي نقاط مختلف كشور: مثلاً سيمان پرتلند نوع 5 كه براي مناطق جنوبي كشور مورد استفاده قرار مي گرفت بدليل حمله توام سولفات و كلريدها در بتن مناسب نمي باشد.

2 – عوامل اجرايي ضعيف و كم تجربه: در سطوح مختلف توليد و كاربرد بتن در كارگاهها، نياز به آموزش و بازآموزي كاملاً محسوس است.

3 – مشخصات فني ناقص: در استانداردها و آئين نامه هاي موجود در ايران، پذيرش بتن بر اساس مقاومت 28 روزه قرار داشته و به دوام بتن توجه نشده است.

4 – كنترل كيفيت ضعيف: در حال حاضر به نقش برجسته تضمين و كنترل كيفيت در صنعت توجه كافي نمي شود.» (دكتر فاميلي، شماره 26 ص 12)

بتن و زلزله:

«حجم بسياري از بتن مصرف شده در ساخت و ساز كشور ايران هر ساله بخاطر زلزله هاي شديد دچار خسارتهايي زياد مي شود و بتن مصرفي در اين ساختمانها از بين مي رود و اين مطلب مغاير با قانون طلايي توسعه پايدار است.

تدوين آئين نامة جامعي كه بتواند ساختمانها را در مقابل نيروهاي زلزله مقاوم نمايد از اقداماتي است كه براي جلوگيري از اين خسارتها الزامي است. در اين ميان آئين نامة 2800 از طرف مركز تحقيقات ساختمان و مسكن گامي مهم در اين زمينه به شمار مي رود. در بررسيهاي زلزله بم ساختمانهايي كه بر اساس ضوابط اين آئين نامه ساخته شده بودند، با خسارت كمتر و يا اينكه بدون خسارت گزارش شده اند. حداقل اينكه در اين ساختمانها هيچگونه خسارت جاني ديده نشد.

نمونه جالب اينكه در يكي از روستاهاي بم، فردي كه ساختمان مسكوني خود را بدون داشتن تحصيلات دانشگاهي يا مشاوره با مهندسين، تنها به تكيه بر استعداد خداداي و تجربه عيني خود از ديگر ساختمانهاي مهندس ساز طراحي و ساخته بود، با رعايت شناژهاي افقي و قائم و فاصله بين ستونها، كيفيت بتن، فاصله مجاز خاموتها و استفاده از بتن سبك توانست اين ساختمان را از هرگونه آسيب ناشي از زلزله بم مصون بدارد در حاليكه ساختمانهاي اطراف آن به ويرانه اي تبديل شده بودند.» (دكتر فاميلي شماره 26 ص 12)

ديد جامع در پژوهش و آموزش تكنولوژي بتن:

«تحقيقات متداول امروزي در كشور عمدتاً بصو رت برخورد جزئي با مسائل بتن بوده است. تصور مي شود كه مي توان كليه جوانب يك سيستم پيچيده را با تجزيه نمودن آن به اجزاء كوچك و هر بار در نظر گرفتن يكي از اجزاء، كاملاً درك و كنترل نمود. نتيجه آنكه، مشخصات و آزمايشهاي دوام بتن (روشهاي آزمايش) مشخص نمي كنند كه دوام بتن به تنهايي يك خاصيت وابسته به مواد تشكيل دهندة بتن و مخلوط آن نباشند. يعني اينكه لازم است عوامل ديگري همچون شرايط محيطي، طراحي سازه و غيره نيز در نظر گرفته شوند. در برخورد جامع تر ضابطة عملكرد توسط عوامل ديگري مانند رويارويي با محيط، طراحي سازه و تكنولوژي فرآيند توليد بتن را نيز بايد در نظر داشت. براي مثال برخورد جزئي، مسئله واكنش قليايي سيليسي سنگدانه ها در آمريكا موجب رد سيمانهاي با قليايي زياد و بسياري از منابع سنگدانه هايي كه در آزمايشگاه واكنش زا تشخيص داده شدند گرديد، در حاليكه در دانمارك و ايسلند كه سيمان با قليايي كم توليد مي كنند و سنگدانه هاي واكنش زا در آنجا بوفور يافت مي شوند با يك برخورد جامع با اين مسئله توانسته اند كه با مصرف اين مواد همراه با يك ماده پوزولاني در شرايط محيطي خاص به نحو موفقيت آميزي از بتن بهره ببرند. بدين ترتيب در برخورد جامع از هدر رفتن مواد جلوگيري شده و از محصولات جانبي صنايع ديگر مانند خاكستر بادي، دودة سيليسي و سرباره كوره آهن گدازي به منظور بهبود بخشيدن دوام بتن استفاده شده است كه اين شيوه برخورد همسو با نيازهاي توسعه پايدار است.

(الف: مقدار قليايي كافي در بتن، ب: مقادير بحراني سنگدانه واكنش زا، ج: رطوبت كافي) سه عامل مهمي هستند كه بايد جهت رخداد واكنش قليايي سيليسي بصورت همزمان در بتن وجود داشته باشند تا ايجاد خسارت كنند. همچنين مشخص شد كه در شرايط مرطوب فشار ناشي از انبساط، ژل واكنش قليايي سيليسي نمي تواند در يك قطعه بتن آرمه كه به نحو صحيح طراحي شده باشد تنش هاي سازه اي مخرب ايجاد كند.

نتيجه آنكه، اگر يك سازه بتني در جريان عمر بهره برداري خود خشك باقي بماند و بنحو مناسبي طراحي و مسلح شده باشد، نيازي به مردود شناختن مواد خام با قليايي زياد براي توليد سيمان يا رد سنگدانه هاي  واكنش زا براي مصرف در بتن نمي باشد. اين نمونه اي مناسب از برخورد خوب و جامع با موضوع دوام بتن است كه در آن علاوه بر مصالح ساخت بتن، نسبت اختلاط و روشهاي اجرايي، شرايط محيطي و طراحي سازه نيز مد نظر قرار گرفته است.

حال سوال اين است كه چگونه مي توان از روش هاي جزئي نگر به نگاه جامع در صنعت بتن تغيير روش داد؟ براي اين گرايش لازم است ابتدا تحقيقات فناوري بتن به صورت جامع در آيد. در مخلوط بتن معمولاً امكان ندارد كه بتوان يك جزء را بدون تغيير دادن ساير خواص مخلوط تغيير داد و اين چيزي است كه بعضاً فراموش مي شود. بررسي كردن و تحقيقات بصورت محدود، در بهترين حالت مشكل و در بدترين حالت خطرناك است. تحقيقات فناوري بتن را نمي توان بصورت جامع تدوين نمود مگر آنكه، دگرگوني عمده اي در برنامه هاي آموزشي دانشكده هاي مهندسي عمران بوجود آيد. بحث تحول در دانشكده ها در برخورد جامع تكنولوژي بتن از عمده اقدامات ضروري است. مهندسين و تكنولوژيست ها دانشكده هاي مهندسي حال حاضر كشور به منظور چيرگي بر مسائل دوام بتن و مصرف انبوه مواد زايد صنايع براي حفظ منابع طبيعي و محيط زيست آموزش لازم را نمي بينند و به اندازه كافي با مباحث سيمان و بتن آشنا نمي شوند.

Mehta مدل ساده شده اي را در ايجاد تكنولوژي در جهت توسعه پايدار ارائه نموده است كه در زمينه تكنولوژي بتن نيز مورد توجه است و در آن رشد مساحت مربوط به توسعه پايدار در صورتي ممكن خواهد شد كه انطباق قابل ملاحظه اي بين سه دايره اي كه فقط در بخش كوچكي بر هم منطبقند،رخ دهد، كه اگر تكنولوژي با ارزش انساني و محيطي آميخته نشوند، نسل بشر به نتايج فاجعه باري دچار خواهد شد.» (دكتر هرمز فاميلي شماره 26 ص 13)

بتن خرده لاستيكي Crwmb Rubber Concrete

«چندي است تحقيق پيرامون ساخت بتن با خرده لاستيك در آمريكا و اروپا آغاز شده است و بزودي استفاده از آن بصورت پانل هاي پيش ساخته و حفاظ در كناره هاي بزرگراهها و كنار پياده روها و پوشش بامها اجرايي شده است. وزن كمتر، عايق بودن در برابر صدا و الكتريسيته، كاهش جمع شدگي و ترك بتن (shrinkage) و نيز عايق بودن در برابر حرارت از مزيات آن است كه مي تواند توجيهي بر مقاومت و باربري كمتر همچنين هزينه توليد بالاتر آن باشد. با توجه به فزوني تايرهاي مستعمل و نيز وسعت موارد استفاده از اين نوع بتن آماده در آينده، انتظار مي رود كاربري اين نوع بتن بزودي در صنعت ساختمان آغاز شود.

با انجام مطالعات در حال حاضر قابليت استفاده از بتن لاستيكي به صورت پيش ساخته ايجاد گرديده است. بدليل قيمت كمتر مواد اوليه امكان كاربرد گسترده آن فراهم شده، در حاليكه در ابتدا استفاده از آن غير معقول مي نمود.» (مهندس كربلائي كريمي، پائيز 1384 ص 40)

«با اطلاع بيشتر از تاريخچه كوتاه توليد آن، مزاياي آن نيز بيشتر نمايان خواهد شد. در اواخر سال 1990 دكتر هان زو مهندس دانشگاه آريفزونا از خرد شدن تعدادي لاستيك مستعمل كه به ناحيه فونيكس ارسال شده بود به فكر افتاد كه راهي جهت تبديل و استفاده آنها در بتن ارائه دهد. با تهيه امكانات آزمايشگاهي و شرايط آزمايش عملي كردن اين ايده آغاز شد. دو يار ديگر يعني جرج وي – و دوك كارسون نيز به او پيوستند و به تدريج تبديل به مهندسين مشاور شدند جرج وي سرپرست طراحي رو سازي بخش حمل و نقل آريزونا و دوك كارسون عضو هيئت امنا مهندسي و پژوهشي چرخ هاي لاستيكي مستعمل بود. بعدها مارك بلسر كه مديرسازه FNF بود به جمع گروه اضافه شد.

ابتدا پروژه بصورت اجراء به روش (بتن درجا) مطرح شد، اما بعداً بصورت كاربردهاي پيش ساخته قبول گرديد، چون در روش بتن درجا به خصوصيات بسياري جهت تهيه خرده لاستيك نياز است. ضمن اينكه در بتن پانلي يا پيش ساخته مقاومت در برابر تغييرات درجه حرارت مناسب تر است و نسبت به بتن معمولي ميزان انقباض و انبساط آن به نصف كاهش مي يابد. ديگر مزيت آن كاهش جمع شدگي بتن و در نتيجه كاهش ترك خوردگي ناشي از آن تا حدود محو كامل تركها ادامه دارد. اين مزايا عالي هستند، اما خصوصيات منفي مانند كاهش محسوس مقاومت نيز وجود دارد و با افزايش مقاومت به سيمان بيشتري در نسبت تركيب نياز است. كاربري فراوان و گسترده بتن خرده لاستيكي مقررات رسمي ADOT را در پي دارد و اولين كاربري آن استفاده از قطعات پيش ساخته مانند جداول كنار خيابانها است كه مي توان آنها را سبك تر، سريع تر و قابل حمل تر ساخت. پانلهاي كنار بزرگراها نيز مقاومت بسيار مناسبي در برخورد اتومبيل ها نشان داده است. ساخت لوله فاضلابها- برق- تلفن و كابل هاي زير پانلهاي پيش ساخته از روياهاي قابل دسترس انسان در آينده است. ساختمانهايي كه كف بام آنها از مصالحي با خاك رس اجرا شده در برابر يخ زدگي مقاومتي ندارند، اما چنانچه بتوان در بام ساختمانها از پانلهاي پيش ساخته استفاده كرد علاوه بر رفع مشكل فوق، به كاهش وزن و كنترل صدا نيز كمك مي شود. آزمايشها و تصاوير دوربين مادون قرمز نشان مي دهد كه بتن خرده لاستيكي داراي عملكرد بهتر از ساير پوششهاي مشابه است. خصوصاً عدم هدايت گرما در اين نوع بتن قطعه پازل گم شده اي است كه كاهش گرماي اماكن مسكوني در جزايرگرمسيري را تامين مي نمايد. شبهاتي نيز موجود است، ليكن متخصصين معتقدند بدليل مزايايي فراوان اين نوع بتن، هزينه هاي ظاهري بالا در توليد آن توجيه پذير و استفاده از آن سريعاً عمومي خواهد شد.» (مهندس كربلائي كريمي، پائيز 1384 ص 40 و 41)  

بتن سبك:  

«بتن سبك در اثر تداخل حبابهاي فراوان و بسيار ريز هوا يا گازهاي ديگر در درون آنها با استفاده از دانه هاي سبك تهيه و توليد مي شوند. بتن سبك يكي از مصالح ساختماني از جنس بتن است كه وزن مخصوص آن با اعمال روش هايي خاص كاهش يافته است. مزايايي همچون انعطاف پذيري در برابر اثرات زلزله، سهولت در حمل و نقل، نصب، همچنين عايق بودن در برابر صدا، سرما و گرما است.

وزن مخصوص بتن سبك از 400 تا 1300 KG/M³ متغير است. اين ويژگي مخارج ساختمان و ابنيه را به ميزان قابل توجهي كاهش مي دهد، زيرا:

الف: وزن ديوارها و سقفها كاهش مي يابد. ب: وزن اسكلت فلزي كم مي شود. ج: مخارج پي سازي در ساختمان تقليل مي يابد.

با توجه به موارد فوق هر چه ساختمان سبكتر باشد، نيروي وارده ناشي از زلزله بر آن كمتر خواهد بود. همچنين هزينه كمتري را براي ساخت در بر خواهد داشت. وزن مخصوص بتن سبك به روش ساخت، مقدار و انواع اجزاء متشكله آن بستگي دارد. وزن مخصوص كم بتن سبك، حاصل وجود ريز دانه هاي سبك اعم از هوا يا مواد متخلخل در ساختمان داخلي آنها است كه به روش هاي مختلف زير ساخته مي شوند:

الف: جانشين كردن دانه هاي سنگين در بتن معمولي، مواد متخلخل مانند سنگ پا، رس منبسط نشده، فوم پلي استايرن، پوكه صنعتي و ... . اين روش براي توليد بتن سبك با وزن مخصوص بيش از 1200 kg/m³ به كار مي رود. (L, W , A , C)

ب: ايجاد حبابهاي گاز طي فرايند شيميايي در درون ملات سيمان، از متداولترين مواد گاززا مي توان پودر آلومينيوم را نام برد كه در فاز سيمان همراه، با آهك توليد گاز هيدروژن مي كند. در اين روش بتن سبك با وزن مخصوص 650 kg/m³ توليد مي شود. (Gas Forming Cocrerte)

ج: ايجاد حبابهاي هوا طي يك فرآيند فيزيكي در درون ملات سيمان (Cellular- Concrete)

بتن كفي با وزن مخصوص 300-1600 kg/m³ توليد مي شود. در اين روش ابتدا در ماشين بتن ساز، ملات سيمان (آب و سيمان يا آب، ماسه دانة ريز و سيمان با نستبهاي وزني مختلف) ساخته مي شود. سپس توسط يك مادة شيميايي كف زا، كف پايداري در ماشين مخصوص كف ساز، آب و هوا توليد و به ملات افزوده مي شود و پس از اختلاط در مدت زمان كافي، بتن كفي در قالبها ريخته مي شود تا پس از سخت شدن مورد استفاده قرار گيرد. اين روش را (Per Formed foam) مي گويند كه رايج تر است، اما در يك مخلوط كننده، تمام اجزاء از جمله محلول ماده كف زا را مي توان با يك همزن دور بالا مخلوط كرد تا بتن كفي حاصل شود. اين روش را (In Situ Foam) مي گويند كه كاربرد كمتري دارد. بتن كفي در مواردي مانند ساخت تيغه، ديوار سبك، شيب بندي بامها، اجزاء ساختماني با بار كم، پركننده و عايق كاربري دارد. بعلت سبكي وزن بتن هزينه كمتري دارد و در حمل و نقل با دست قابل حمل است و بعلت وجود خلل و فرج فراوان و كاهش وزن مخصوص، عايق مناسبي در برابر صدا، گرما و سرما است. با ازدياد وزن مخصوص مقاومت آن افزايش مي يابد. مثلاً وقتي مقاومت فشاري 17 تا 35 kg/cm³باشد، مقاومت خمشي كمي بيش از 3/1 مقاومت فشاري است. و زمانيكه مقاومت فشاري 140 kg/cm³ باشد، اين نسبت حدود 7/1 خواهد بود. افت ناشي از خشك شدن و نفوذ سطحي در بتن كفي بتن غير قابل نفوذ بوده و ايجاد ترك نمي نمايد. مقاومت آن در برابر آتش و حرارت بجهت غلاف شدن فلز غير مقاوم در برابر حرارت در داخل بتن سبك با ضخامت مناسب بيشتر مي شود. همچنين در چرخة يخ زدن و ذوب شدن بعلت وجود مقادير فراوان جبابهاي هوا در درون سيمان مقاومت اين سازه هاي سبك بيشتر از بتن معمولي است.» (مهندس مسعود منصوري سال 1383 ص 588)

صفحات ساندويچي (3D):

«اين صفحات از يك لاية پلي استايرن به ضخامت حداقل 4 سانتي متر و دو شبكه ميلگرد جوش شده در دو طرف اين لايه تشكيل مي شود كه از دو طرف با دو لايه بتن پاشيدني (از نوع تر) با ضخامت حداقل 4 سانتي متر همراه شده است.

با توجه به وجود لايه هاي بتن در دو طرف لايه عايق، بكارگيري اين صفحات علاوه بر خاصيت عايق حرارتي و صوتي بودن ديوارها، باعث سبك سازي بنا نيز بوده و جدا از كاهش حجم مصالح  مصرفي، باعث كاهش جرم ساختماني نيز خواهد شد. كه نتيجتاً با ايجاد هزينه كمتر و زايده هاي كم مقدار در جهت ايجاد توسعه پايدار مفيد خواهد بود.

از مزيات غير قابل انكار در كاربرد صفحات (3D) انسجام و يكپارچكي بنا مي باشد، ليكن ساخت و ساز بناهاي مرتفع تا كنون تجربه نداشته و در صورت ساخت و ساز بيش از دو طبقه بايد با مطالعات مهندس طراح با شرايط آئين نامه معتبر باشد. انسجام و يكپارچگي در اين صفحات با اجراي اتصالات مناسب بين صفحات تامين مي گردد. توجه كافي به ضخامت محدود دو لايه بتن طرفين، اعمال دقت كافي بر لانه بندي مصالح و تامين رواني مناسب بدون كاهش مقاومت بتني و بتن پاشي يكنواخت با كمترين فضاي خالي و پوشش كافي براي شبكه ميلگرد مصرفي از ديگر ضروريات در تامين يكپارچگي بنا و انسجام آن خواهد بود.

سازه متشكل از صفحات (3D) به سازه اي اطلاق مي شود كه كليه بارهاي ثقلي و جانبي وارد بر آن توسط صفحات تحمل مي شود. از اين صفحات مي توان به عنوان تغيه هاي غير باربر الحاقي به ساير اجزاي باربر نيز طبق ضوابط مربوط به ديوارهاي جداكننده استفاده نمود.» (مهندس محمد رضواني سال 1382 ص 3)

نتيجه گيري:

ü      نبايد تامل نمود كه سوانح طبيعي بما بياموزند كه چگونه توسعه پايدار را بدست آوريم پس لازم است زندگي خود را در سطح كره زمين طوري شكل دهيم كه ضمن تامين نيازهاي فعلي خود از به خظر انداختن موجوديت نسل هاي آينده جلوگيري شود.

ü      براي رسيدن به توسعه پايدار در تمام اشكال آن منجمله در صنعت بتن كشور لازم است اقدامات جدي در زمينه هاي مختلف ذيل صورت پذيرد:

ü      در توليد سيمان پرتلند، با استفاده از مواد زايد صنايع ديگر مثل ذوب آهن و همچنين استفاده از منابع سرشار پوزولان طبيعي موجود در كشور توليد سيمانهاي آميخته و كم هزينه افزايش يابد تا نيازهاي كشور به سيمان از اين طريق تامين گردد.

ü      با توجه به استفاده گسترده بتن در صنعت ساختمان در كشور و نياز فراوان اين سازه به شن و ماسه، نيز گسترة عظيم ساخت و ساز در كشور در حال توسعه اي مثل ايران، ايجاد و توليد جايگزينهاي مناسب در اين صنعت همچون بتن هاي آميخته اي مثل خرده لاستيكي و بتن ساندويچي (3D) و ... مد نظر قرار گرفته ، تا در بازيافت مستعملات ديگر نيز كمك شاياني به حفظ منابع طبيعي و محيط زيست حاصل گردد.

ü      با توجه به عدم توازن ميان عرصه و تقاضاي مسكن و نياز مبرم به توليد انبوه مسكن در مدت زمان كمتر كاهش هزينه ساخت و جلوگيري از خسارتهاي ناشي از زلزله در بتن معمولي، توسط سبك سازي ساختمانها و كاهش مصرف سوخت به دليل عايق بودن و نيز مزيات برتر، امكان پژوهش و آموزش در سازه هاي جانبي بتن فراهم گردد تا در جهت توسعه پايدار گامي ديگر باشد.

ü      در آئين نامه نامه ها و استانداردهاي بتن كشور تجديد نظر شود و به جاي ديد مقاومت بتن كه در حال حاضر مطرح است ديد عملكرد و دوام بتن مد نظر گرفته شود.

ü      در برنامه هاي آموزشي دانشكده عمران براي مهندسين اجرايي تجديد نظر كلي به عمل آيد و آموزش دروس مصالح و تكنولوژي بتن به صورت دروس الزامي در حد آشنايي كافي با خواص و كاربرد سيمان و بتن قرار گيرد.

ü      آموزش در سطوح مختلف براي دست اندركاران صنعت بتن از كارگر ساختماني تا بازآموزي مديران ارشد كارگاهي بنحو شايسته اي از تضييع و هدر رفتن مصالح و انرژي جلوگيري مي نمايد.

ü      بازباقت مصالح حاصل از بتن هاي تخريب شده و آب پسماند در صنعت بتن مي تواند به حفظ منابع طبيعي و محيط زيست كمك نمايد.

ü      تجديد نظر كلي در برنامه پژوهشي در دانشكده هاي عمران و مراكز تحقيقاتي در جايگزيني ديد جامع به جاي ديد جزءنگر به دوام بتن و توسعه پايدار كمك خواهد كرد.

ü      آموزش در زمينة استفاده و كاربرد آئين نامه هاي ساختماني و بويژه آئين نامه 2800 در جلوگيري از خسارتهاي سوانح طبيعي مانند زلزله و از بين رفتن جان و مال  ساكنين شهرها و روستاها و بهره گيري بيشتر از منابع موجود كمك خواهد كرد.

منابع:

1 – فصنامه هاي انجمن بتن در ايران به نقل از انتشارات انجمن بتن ايران- دكتر هرمز فاميلي- بهار و پائيز 84

1 – P. K . Mehta, (concrete technology for Sustianable Development)

2 – J . Davidorits , (Jurnal of Materials Education)

3 – Swamy . R. N , "Alkali- Aggregate Reaction"

4 – J. Davidorits, "High Alkali Cement for 21 st Century Concretes"

5 – Qin Weizu , "What Role Could Conctete technology play for sustainability in China"

6 – Mehta . P . K . "Advanced cements in Conerete Technology"

2 – مجموعه مقالات در اولين همايش ملي نظام مهندس ساختمان و ضرورتها سازمان بسيحج مهندسين- انتشارات بلندآسمان- چاپ اول بهار 1383

3 – مقالات و مهندس محمد كربلائي كريمي- فصلنامه انجمن بتن ايران – خردا 84

4 – مجموعه معيارهاي فني براي نظام صفحات (3D) به قلم مهندس رضواني از انتشارات دبيرخانه نظام مهندسي مهندسان ايران- سال 82

5 – ماهنامه عمران و معماري، شماره هفتم سال دوم ارديبهشت و خرداد 84- از انتشارات عمران و معماري ايران.