اجزاء سقف‌های عرشه فولادی

new13

اجزاء سقف‌های عرشه فولادی

سقف کامپوزیت عرشه فولادی از چهار نوع مصالح تشکیل شده‌ است:
  • ورق فولادی
  • گل میخ یا برشگیر
  • آرماتور
  • بتن
1- ورق فولادی: بارز‌ترین مصالح این نوع سقف ورق فولادی است که ازورق فولادی گالوانیزه با ضخامت‌های ۸/۰ تا ۲/۱ میلیمتر برای ساخت آن استفاده می‌کنند ورق گالوانیزه را به وسیله دستگاه‌ به حالت موجدار شکل می دهند به شکلی که در مقطع ورق حاصل شده هر موج به شکل یک ذوزنقه می‌باشد.
2- گل میخ: گل میخ‌ها در واقع رابط میان ورق گالوانیزه و بتن محسوب می‌شوند تا بتوانند از لحاظ سازه‌ای یکپارچگی عملکرد برشی را تامین کنند و در واقع همان نقش برشگیرها را دارند. اين برش گيرها دارای قطر حداکثر 20 ميليمتر و ارتفاع آنها با توجه به شکل ورق فولادي متغيير می‌باشد و در آخر کمترین ارتفاعی که گل ميخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوذنقه‌ای اندازه گيري می‌شود نبايد کمتر از 40 ميليمتر باشد. اين گل ميخ ها را دستگاه جوش قوسی الکتريکی خاصی به تيرهای سازه‌ای جوش میزند. تنها روش استاندارد توليد گل ميخ برشگير، روش فورج سرد است که ماشين آلات مخصوص و مواد اوليه با آلياژهای مرغوب در تولید آن نقش دارند.
3- آرماتور : آرماتوربندی در چهار مورد زیر لازم است اجرا شود:
  • مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول‌ها
  • بارهای متمرکز یا بازشوها
  • آرماتور حرارتی
  • مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.
اگر از میلگردهای آجدار متداول و موجود در بازار برای آرماتور بندی این سقف ها استفاده کنند در مقایسه با دیگر مراحل اجرای این نوع سقف کمی زمان بر می‌باشد ولی اگر از مش‌های آماده استفاده شود این مرحله از اجرای سقف نیز با سرعت قابل قبولی انجام می‌گیرد. لازم به ذکر است که این مش‌های آماده بایستی بر اساس استانداردهای مربوطه تولید، حمل و نصب بشوند.
4- بتن: مقاومت فشاری بتنی که در این سقف بکار برده می شود به بتن سبک یا بتن معمولی که استفاده می شود بستگی دارد که می‌تواند از ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع تغییر می کند که نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین کننده آن است.

قیمت سقف عرشه فولادی

قیمت سقف عرشه فولادی را قیمت اجزا تشکیل دهنده به اضافه دستمزد اجرا مشخص می‌کند که با توجه به اینکه قیمت ورق گالوانیزهدر نوسان است، قیمت سقف عرشه فولادی نیز به صورت روزانه نوسان دارد و متفاوت است.

ادامه مطلب

نحوه اجرای سقف عرشه فولادی

new5
سقف عرشه فولادی، یکی از تکنیک‌های جدید ساخت سقف ساختمان و سقفی سبک در مقایسه با سقف‌های متداول اسکلت فولادی است. عرشه فولادی از نورد سرد ورق‌­های گالوانیزه فولادی ساخته­ می‌شود و اجرای سقف عرشه فولادی با آرماتور بندی و بتن ریزی روی ورق‌های گالوانیزه ذوزنقه‌ای و اتصال این ورق‌های فولادی توسط برشگیر گل میخ به تیر آهن‌های سازه انجام می‌شود. در این نوشته، مراحل اجرای سقف عرشه فولادی و ملاحظات نصب هنگام اجرای این سقف بررسی شده است.

مراحل اجرای سقف عرشه فولادی

اجرای سقف عرشه فولادی به دلیل حذف قالب بندی ، با عملکرد قالب بندی مانند عرشه فولادی، و به طور کلی عملکرد ترکیبی عرشه فولادی و بتن در تحمل بار، در زمان اجرا و هم چنین در طول بهره برداری، مزایای زیادی از جمله سرعت ساخت و صرفه اقتصادی را برای سازندگان فراهم کرده است.

نورد سرد ورق‌های فولادی

در ابتدا با نورد سرد، ورق‌های گالوانیزه فولادی به شکل پروفیل فولادی دلخواه، مطابق با نقشه‌های سازه، تولید می‌شود.

انتقال ورق‌های فولادی به محل پروژه

در ابتدا بارگیری و حمل ورق‌های فولادی از محل دپو تا محل پروژه توسط جرثقیل انجام می‌گیرد. سپس توسط بالابر و نیروی انسانی، ورق‌ها بر روی اسکلت قرار گرفته و به طبقات مورد نظر انتقال می‌یابند. کلیه­ عرشه‌­هایی که برای اجرای طبقات بالا، تا محل مربوطه حمل شده اند باید به شکل مناسب و با دقت ، با استفاده از کابل­ های فلزی و زنجیرهای آویز بسته شوند. مجموعه قطعات، به هنگام بالابردن باید علامت­ گذاری شوند. قطعات باید طوری قرار داده شوند که اضافه بار به سازه اصلی وارد نکنند. قابلیت قرارگیری بسته های سقف عرشه فولادی بر روی سازه و اجرای سقف عرشه فولادی به طور همزمان بر روی سقف چند طبقه، موجب انتقال و قرارگیری ورق‌ها در یک روز بر روی سازه و به حداقل رسیدن زمان استفاده از جرثقیل و صرفه جویی در هزینه و زمان اجرای سقف می‌گردد.

نصب و جاگذاری ورق‌های فولادی

ورق‌های فولادی باید قبل از اتصال دائم به سازه اصلی، طبق نقشه‌های اجرایی، در محل مناسب قرار گرفته و تنظیم شوند. عرض تکیه ­گاه­ ها باید حداقل برابر با عمق عرشه ها باشد. . ورق های عرشه باید روی تکیه گاه ها قرار بگیرند و قبل از اتصال دائمی در موقعیت نهایی با دقت تنظیم شوند. در اجرای سقف عرشه فولادی برای طول دهانه تیر ریزی بالاتر از ۴ متر، نیاز به اجرای تیر فرعی بدون شمع بندی خواهد بود.

فیکس کردن ورق‌های فولادی

برای ثابت کردن ورق‌های فولادی سر جای خود و فیکس شدن به سازه و جلوگیری از حرکت آن‌ها، همزمان با نصب ورق‌های فولادی با استفاده از میخ و بست با میخکوب آن‌ها را تثبیت می‌کنند.

نصب گل میخ

در مکان‌هایی که عرشه فولادی بر روی تیرها قرار گرفته است ، باید از برشگیر گل میخ برای اتصال آن‌ها استفاده کرد. گل میخ ها توسط دستگاه جوش قوس الکتریکی بر روی تیرهای سازه ای جوش می‌شوند. قبل از نصب گل میخ، یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار داده می‌شود تا حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی را در برابر پاشش، کنترل و محافظت نماید.

میلگرد گذاری

در این مرحله، اجرای آرماتورها و میلگردهای حرارتی و ضد حریق طبق نقشه‌های اجرایی بر روی عرشه فولادی انجام می‌گیرد.

بتن ریزی

در مرحله آخر از اجرای سقف عرشه فولادی، بتن ریزی روی عرشه فولادی، که مانند قالب عمل می‌کند، انجام شده و سطح بتن نهایی تسطیح می‌گردد.

ادامه مطلب

الیاف FRP (بخش دوم)

Shear-Stud-2

الیاف شیشه GFRP

الیاف شیشه GFRP ارائه شده توسط شرکت مقاوم سازی افزیر، رایج ترین و پر مصرف ترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت است که یکی از دلایل مقدار بالای فروش الیاف شیشه می‌باشد. قیمت الیاف شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و آرامید بسیار پایین بوده و همین امر سببب شده است در سال های اخیر فروش الیاف شیشه بیشتر شود.
رشته الیاف شیشه از فیبرهای شیشه ای (glass fiber) تشکیل می‌شوند که تارهایی به ضخامت حدود ۱۰ میکرون هستند. مقاومت کششی و شیمیایی بسیار بالای الیاف باعث شده تا استفاده از آنها در ساخت قطعات صنایع هوا فضا، خودرو، دریایی و ساختمانی، تجهیزات مبلمان و تجهیزات ورزشی،، روز به روز بیشتر شود. الیاف FRP شیشه متداول ترین محصول برای مقاوم سازی، تقویت و بهسازی انواع سازه‌ها در صنعت ساختمان بوده، همچنینن این مصالح برای حفاظت اجزای مختلف در محیط های خورنده و شیمیایی FRP lining (ایزوله کردن لوله های فلزی و حفاظت شیمیایی در محیطهای خورنده با PH خیلی بالا یا کم)، نیز کاربرد گسترده‌ای دارند.

مزایای الیاف شیشه GFRP

مزایای اصلی الیاف شیشه به شرح زیر است:
  • قیمت الیاف شیشه مناسب تر از سایر الیاف است.
  • مقدار بالای فروش الیاف شیشه سبب در دسترس بودن انواع مختلف آن باشد.
  • استحکام کششی الیاف شیشه ای بالا می‌باشد.
  • فیبر شیشه‌ای عایق الکتریکی خوبی است یا به عبارت دیگر الیاف شیشه رسانا نیستند.
  • مقاومت شیمیایی الیاف شیشه بالا بوده و مناسب محیط های مستعد خوردگی هستند.
  • مقاومت مناسب حرارتی

معایب الیاف شیشه GFRP

معایب و ضعف‌های الیاف شیشه‌ای در مقایسه با سایر الیاف در ذیل لیست شده است:
  • فیبر شیشه مدول کششی پایین تری نسبت به الیاف کربن دارند و همین مسئله سبب می‌شود تا مهندسین سازه جهت مقاوم‌سازی ساختمان‌ها با FRP بیشتر رغبت به استفاده از الیاف کربن به جای الیاف شیشه داشته باشند.
  • وزن مخصوص الیاف پلیمری شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و کولار نسبتا بالا می‌باشد.
  • الیاف شیشه نسبت به سایش در حین حمل و نقل حساس می‌باشند.
  • مقاومت در برابر خستگی الیاف شیشه نسبتاً پایین است.
  • الیاف شیشه‌ای GFRP نسبتا شکننده بوده و تردتر می‌باشد.
  • سختی الیاف شیشه زیاد بوده و در نتیجه باعث سایش قالب‌ها و کند شدن ابزار برش در کارهای کامپوزیتی می‌گردد.
نکته قابل توجه در مورد رشته الیاف شیشه ای، تشکیل شدن آن از الیاف یا فیبر شیشه ای با قطر کم است که در صورت ظهور پدیده شکست به جهت رشد ترک‌ها که می‌تواند ناشی از وجود ترک‌های ریز با نقص های سطحی موجود بر سطح الیاف باشد تنها الیاف یا فیبر شیشه‌ای منفرد می‌شکنند و از شکست کامل رشته الیاف جلوگیری به عمل می‌آید. بنابراین یک رشته الیاف دارای استحکام شکست بیشتری نسبت به یک الیاف به قطر کلی مشابه آن می‌باشد زیرا در الیاف ضخیم رشد ترک ناشی از نقص‌های سطحی منجر به شکست کامل آن می‌گردد.

ادامه مطلب

مزایا و معایب سقف‌های یوبوت

uboot-beton-dalform

تعریف یوبوت

همانطور که در بخش خدمات تخصصی توضیح داده شده است سقف یوبوت یک سیستم سازه‌ای از نوع دال بتنی دو طرفه مجوف (توخالی) است، در این نوع سازه بین میلگرد‌های بالا و پایین نوعی بلوک تو خالی از جنس پلی پروپیلن که یوبوت نامیده می‌شود به جای بتن میان سقف استفاده می‌شود. یعنی ابتدا این بلوک‌های خالی را می‌چینند بعد دورش را بتن‌ریزی می‌کنند به گونه‌ای که بتن سطح این بلوک‌ها را بپوشاند و به این ترتیب یک سطح صاف ایجاد شود.

201039_140

201041_268

مزیت‌های استفاده از سقف یوبوت

  • مصرف بتن بسیار کاهش می‌یابد و هزینه‌ها کمتر می‌شود.
  • وزن سقف کمتر می‌شود. همین وزن کم آزادی عمل بسیاری به پیمان‌کار می‌دهد. مثلا می‌توان ابتکار بیشتری در طراحی، جاگذاری و ابعاد ستون‌های ساختمان می‌توان به خرج داد و حتی طرح ستون‌ها نامنظم را اجرایی کرد. یا اینکه می‌توان دهانه و کنسول‌های بزرگ را به راحتی پیاده کرد. اصلا خود سقف یوبوت موجب کاهش ابعاد، تعداد و تنوع ستون‌ها خواهد شد.
  • با استفاده از سقف یوبوت دیگر نیازی به اجرای دال تخت یا تیر‌ها نخواهید داشت. این دلیل به علاوه دلایل قبلی که ذکر شد باعث می‌شود این سقف‌ها هنگام زلزله بسیار ایمن باشند. به طور کل سقف یوبوت با توزیع نیرو‌ها به صورت متقارن و مساوی در جای جای دال سقف موجب بالا رفتن مقاومت آن هم می‌شود بنابراین به سادگی فرو نمی‌ریزد.
  • این سقف‌ها از نظر عایق‌بندی صوتی و لرزشی از بقیه سقف‌ها و سازه‌های مشابه بهتر هستند. حتی در برابر آتش‌سوزی هم مقاومت خوبی دارند.
  • خاطرتان هست گفتیم سرعت اجرای سقف‌های دال بتنی کم است؟ خب با استفاده از سقف یوبوت این ایراد هم برطرف شده است.
  • کشور ما در تولید این بلوک‌ها خودکفا شده و حتی صادرات آن به کشور‌های همسایه هم انجام می‌شود؛ بنابراین استفاده از این بلوک‌ها استفاده از تولید ملی است.

معایب استفاده از سقف یوبوت

با وجود این همه مزیت یک سری ایراد‌ها می‌شود به این یوبوت‌های دوست‌داشتنی گرفت:
  • هزینه تولید این بلوک‌ها چندان ارزان تمام نمی‌شود و استفاده از آن‌ها در ابعاد کوچک شاید خیلی به صرفه نباشد. (البته اگر بخواهید یک سقف خیلی بزرگ را بسازید هزینه کمتری به شما تحمیل می‌شود، چون دیگر بتن و میل‌گرد کمتری باید استفاده کنید.)
  • اگر وقتی بتن را اطراف بلوک‌ها می‌ریزند بعضی جا‌ها بتن به زیر قالب‌ها نرسد چه می‌شود؟ آن قسمت پوک و خالی می‌ماند. مثل این می‌ماند که سطح زیر دال کرمو شده باشد. همین قضیه استحکام سقف را بسیار کم می‌کند.
  • خود بلوک‌ها نگهداری‌شان سخت است. چون به تنهایی استحکام زیادی ندارند و به سادگی تغییر شکل می‌دهند یا می‌شکنند بنابراین نگه‌داری از آن‌ها در کارگاه سخت بوده و ممکن است در اثر کارنابلد بودن کارگر‌ها هم آسیب ببینند.
  • اگر این بلوک‌ها ترک بردارند یا بشکنند و بتن به داخل‌شان نفوذ کند وزن سقف زیاد می‌شود که این اصلا خوب نیست.
  • وقتی که بلوک‌ها ساخته می‌شوند به سرعت باید استفاده شوند و حداکثر تا ۴ ماه قابل نگهداری هستند. بیشتر که بگذرد دیگر شکسته و خرد می‌شوند.

سقف یوبوت یا تیرچه بلوک؟

صادقانه بخواهیم بگوییم هر دو طرح از نظر سرعت اجرا مشابه هستند و نیاز به ۱۵ روز کار دارند و به یک اندازه آسان هستند. اگرچه با سقف یوبوت دهانه‌های بلند ۲۰ متری را به راحتی می‌توان پیاده کرد. ولی با تیرچه بلوک کافی است دهانه بلندتر از ۷ متر شده یا سقف بسته به کاربردش متحمل وزن زیادی شود (مثلا ساختمان یک پارکینگ چند طبقه را تصور کنید). آن وقت با تیرچه بلوک ناگزیر به استفاده از تیرچه دوبل هستیم که هزینه‌ها را افزایش می‌دهد. ضمنا در سقف یوبوت همانطور که گفته شد نهایتا یک سطح صاف بتنی ایجاد می‌شود. اما با تیرچه بلوک تیر‌های آویزان ظاهر نازیبایی به سقف می‌دهند و باید سقف کاذب ساخته شود که همین مجددا هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.

ادامه مطلب

الیاف FRP (بخش اول)

Shear-Stud-2

الیاف کربن CFRP (فیبر کربن)

فیبر کربن (الیاف کربن) رشته الیافی است که از حرارت دادن مواد عالی که قسمت عمده‌ی آن کربن می‌باشد در محیط گاز های بی اثر به دست می‌آید. الیاف کربن به الیافی گفته می‌شود که دست کم دارای 90 درصد کربن هستند و از پیرولیز کنترل شده الیافی ویژه به دست می آیند. فیبر کربن مشکی رنگ، غیر حلال در آب و بدون بو بوده که مقاومت بسیار بالایی در برابر مواد خورنده مثل اسیدها، بازها و مواد عالی دارا می باشند. این الیاف به صورت تک جهته که در آن فیبر کربن موازی با راستای صفر درجه و دو جهته که در آن فیبر کربن به صورت دو راستای صفر و عمود بر آن (90 درجه) قرار گرفته‌اند موجود می‌باشد. فیبر کربن در زمینه‌های متعددی مانند مقاوم‌سازی ساختمان‌ها، صنایع دفاعی، خودرو سازی، و بسیاری از صنایع مهم دیگر کاربرد دارد. الیافی که در ساخت فیبر کربن یا همان CFRP ها مورد استفاده قرار می‌گیرد معمولا توسط عناصری مثل رزین اپوکسی به المان ها و اعضای باربر در سازه ها اضافه شده و ظرفیت برشی، خمشی و محوری اعضا را بهبود می‌بخشند.
فیبر کربن مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند که باعث می‌شود آن‌ها را در دسته الیاف غیر قابل انفجار دسته‌بندی کرد. هم چنین سبک بودن آن‌ها و مقاومت بالایشان سبب استفاده گسترده از آن‌ها در صنعت کامپوزیت FRP و به‌سازی لرزه‌ای سازه‌ها شده است. یکی از مهم ترین مزیت های فیبر کربن در کنار سبک وزن بودن آن‌ها مقاومت کششی بسیار بالای این الیاف است.
فیبر کربن یکی از پرکاربرد ترین الیاف در صنعت مقاوم سازی و کامپوزیت است. این الیاف بیشترین مقدار ضریب ارتجاعی را نسبت به الیاف شیشه و کولار دارد. ضریب انبساط گرمایی خطی این نوع الیاف در دماهای بالا و پایین بسیار کم می‌باشد که این مساله باعث پایداری ابعادی الیاف کربن در دماهای متفاوت می‌گردد. در بین مزایای مختلف الیاف کربن، برجسته ترین آنها مقاومت کششی فوق العاده نسبت به وزن آن است (کربن تقریبا یک سوم فولاد وزن و ۵ الی ۱۰ برابر آن مقاومت دارد). علاوه بر آن الیاف و فیبر کربن  مقاومت خوبی در برابر خستگی دارند. دوام و عمر طولانی در برابر مواد شیمیایی و نفوذ ناپذیری در برابر اشعه x از بارزترین خصوصیات فیبر کربن به شمار می‌رود. همچنین فیبر کربن رسانایی الکتریکی بسیار خوبی دارد و قابلیت بافت و تولید پارچه، ساخت کامپوزیت‌‌های سبک و مستحکم CFRP و پایداری در برابر حرارت آن را از سایر مواد مهندسی متمایز می‌سازد. فیبر کربن عنصری با دانسیته  ۲٫۲۷g/cm3 است و اشکال بلوری مختلفی دارد. رشته الیاف کربن که از فیبر کربن تشکیل می‌گردد، به مراتب نازکتر از موی انسان در قطر بین ۶ تا ۱۰ میکرومتری می‌باشند. قیمت بالای الیاف کربن با توجه به عمر مفید بالای آن‌ها ”و تامین مقاومت بالا برای اعضای سازه در طول زمان به صرفه و اقتصادی” است.

دسته‌بندی انواع فیبر کربن

فیبر کربن معمولا بر اساس تعداد فیلامنت، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته، و دمای نهایی عملیات حرارتی دسته‌بندی می‌گردند.
الیاف کربن بر اساس تعداد فیلامنت به رشته الیاف کمتر از ۲۴۰۰۰ فیلامنت که توو (TOW) کوچک یا سبک و رشته الیاف بیشتر از ۲۴۰۰۰ فیلامنت که اصطلاحاً توو بزرگ یا سنگین نامیده می‌شوند، دسته‌بندی می‌گردند.
الیاف کربن بر اساس مشخصات مکانیکی نیز به صورت الیاف یا فیبر کربن با مدول الاستیسیته بسیار بالا ( بیشتر از ۵۴۰ GPa)، فیبر کربن با مدول یانگ بالا (۳۵۰-۴۵۰ GPa) و فیبر کربن با مدول متوسط (۲۵۰-۳۵۰ GPa) و همچنین فیبر کربن با مقاومت کششی گسیختگی بالا و مدول پایین (مقاومت کششی بیشتر از ۳۰۰۰ مگا پاسکال و مدول کمتر از ۲۰۰۰ گیگا پاسکال) و الیاف و فیبر کربن با استحکام کششی بسیار بالا (بیشتر از ۵۰۰۰ MPa) دسته بندی می‌گردند.
همچنین الیاف کربن بر اساس مبنای زمینه به صورت فیبر کربن با مبنای الیاف اکریلیک (پلی اکریلونیتریل)، الیاف کربن با مبنای قیر صنعتی، فیبر کربن با مبنای قیر مزو فاز، فیبر کربن با مبنای قیر ایزوتروپیک، فیبر کربن با مبنای الیاف ویسکوز ریون (ابریشم مصنوعی) و فیبر کربن با مبنای فاز گازی دسته بندی می‌گردند. در مجموع در این حالت الیاف کربن را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد که عبارتند از: الیاف کربن با مبنای الیاف مصنوعی، که با نام شیمیایی پلی آکریلونیتریل (PAN) شناخته می‌شوند، مقاومت بسیار زیادی دارند (بیش از MPa 3700)؛ ولی قیمت این نوع از CFRP گران است. فیبر کربن با مبنای قیری، که از تقطیر زغال سنگ به دست می‌آیند و از الیاف کربن PAN ارزان‌تر هستند؛ ولی مقاومت و مدول الاستیسیته کم‌تری دارند.
CFRP بر اساس دمای نهایی عملیات حرارتی نیز به الیاف MH (دمای عملیات حرارتی بالاتر از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس)؛ الیاف SH (دمای حدود ۱۵۰۰ درجه) و الیاف TH (دمای کمتر از ۱۰۰۰ درجه با استحکام پایین کاربرد)

مزیت‌های فیبر کربن و الیاف کربنی CFRP

  • وزن کم فیبر کربن
  • مقاومت کششی بالا فیبر کربن
  • ضریب الاستیک بالاتر نسبت به الیاف شیشه
  • ضریب انبساط گرمایی کم فیبر کربن که باعث ثابت ماندن طول فیبر کربن در دماهای مختلف می‌شود
  • مقاومت بالا فیبر کربن در برابر مواد خورنده
  • غیر قابل انفجار بودن فیبر کربن
  • استحکام فیبر مربن در برابر خستگی

کاربرد کامپوزیت CFRP و فیبر کربن

فیبر کربن در صنایع مختلف کاربردهای گوناگونی دارند که عبارتند از:
  • کاربرد الیاف کربن و فیبر کربن در صنعت ساختمان: مقاوم سازی ساختمان و تقویت سازه ها با کامپوزیت CFRP، ساخت صفحات، ورقها و لمینیت کربن، الیاف تقویت کننده بتن‌های مقاومت بالا، ساخت دیوارهای با مقاومت بالا و سبک کربنی، ساخت سازه های پس کشیده و پیش تنیده کربنی در سازه های بتنی، استفاده در جداره داخلی تونل ها.
  • کاربرد الیاف و فیبر کربن در صنعت خودرو: مخازن سوخت کربنی خودروها، ساخت سپرهای کربنی خودروها، شفت های انتقال نیرو، قطعات موتور، کمک فنر، ملحقات چرخ و جعبه فرمان، لنت ترمز،بدنه ماشین مسابقه، بدنه کشتی ها، فنرهای لول و…
  • کاربرد فیبر کربن در صنایع هوا فضا و هواپیما سازی: اجزای سازه ای ماهواره ها، سازه های داخلی هواپیماهای مسافرین اعم از پنل صندلی های کربنی، میزهای کربنی و سایر پوشش های کربنی، نوک هواپیماهای مافوق صوت، قطعات حساس موتور هواپیماها و …
  • کاربرد الیاف کربن در صنایع پزشکی: ساخت اجزای تجهیزات پزشکی کربنی، صندلی چرخدار کربنی، استخوان مصنوعی و انواع اجزای مصنوعی بدن و …
  • مقاومت بالا فیبر کربن در برابر مواد خورنده
  • غیر قابل انفجار بودن فیبر کربن
  • استحکام فیبر مربن در برابر خستگی

تولید فیبر کربن CFRP

 تولید فیبر کربن CFRP بر مبنای الیاف پلی اکریلونیتریل شامل سه فاز زیر می‌باشد:

فاز پایدارسازی اکسیداسیونی: در این مرحله الیاف اکریلیک همزمان با اعمال کشش تحت عملیات حرارتی اکسیداسیونی در محدوده دمایی ۲۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سلسیوس قرار می‌گیرد.
فاز کربونیزاسیون: پس از فاز پایدارسازی اکسیداسیون، الیاف بدون اعمال کشش در پیرامون دمای ۱۰۰۰ درجه سلسیوس در محیط خنثی برای مدت چند ساعت، تحت عملیات حرارتی کربونیزاسیون قرار می گیرند.
فاز گرافیتاسیون: با توجه به نوع الیاف کربن مورد نظر، از لحاظ ضریب ارتجاعی و اعمال این مرحله در محدوده دمایی ۳۰۰۰ – ۱۵۰۰ درجه سلسیوس، موجب بهبود درجه جهتگیری بلورهای کربنی در جهت محور الیاف و سایر ویژگی‌های مکانیکی می‌شود.
فرآیند تولید الیاف کربن CFRP بر مبنای سایر پیش‌زمینه‌ها نیز، مشابه مراحل فوق است. مشخصه‌های ساختاری الیاف کربن بیشتر با دستگاه‌های میکروسکوپ الکترونی و پراش پرتوی ایکس قابل بررسی است. در ساخت CFRP بر پایه پلی اکریلونیتریل، ساختار الیاف در طی عملیات پایدار سازی اکسیداسیونی و متعاقب آن کربونیزاسیون، از ساختار زنجیره‌ای خطی به ساختار صفحه ای تغییر می‌کند.
هر چه مقاومت کششی الیاف پیش زمینه بیشتر باشد، مشخصات کششی کامپوزیت CFRP بدست آمده بیشتر خواهد شد. هرگاه مرحله پایدارسازی به شکلی مناسب صورت گیرد، مقاومت کششی و ضریب ارتجاعی با کربونیزاسیون تحت کشش، به مقدار بسیار زیادی در محصول الیاف کربنی نهایی بالا می‌رود. در مجموع مقاومت نهایی و گسیختگی CFRP به نوع الیاف مبنای پیش زمینه، شرایط فرآیند، دمای عملیات حرارتی و وجود نواقص ساختاری در الیاف، مرتبط است.

ادامه مطلب

علل کج شدگی ساختمان چیست؟

0kj2

علل کج شدگی ساختمان

کج شدگی یک سازه، به ندرت تنها از یک مشکل نشأت می‌گیرد. در عمل فاکتورهای زیادی هستند که برای رفع مشکل کج شدگی، باید به سراغ غالب ترینِ آن‌ها رفت. این مشکلات به سه دسته عمده تقسیم می­‌شوند:
  • خصوصیات بستر (مثل ظرفیت باربری کم، آماده سازی نامناسب زمین برای پی، تحکیم غیریکنواخت، و تغییر شرایط آب زیرزمینی)
  • پی (مثل عمق مدفون شدگی بسیار کم و نوع پی نامناسب)
  • فاکتورهای انسانی (فعالیت های مستقیم یا غیرمستقیم نظیر عملیات حفاری)
در ادامه، برخی از مواردی که ناشی از فاکتورهای فوق هستند توضیح داده شده است.

مسائل مربوط به خصوصیات خاک بستر

طبیعت ناهمگونی خاک بستر (اختلاف ضخامت، وجود میان لایه، تفاوت در تراکم پذیری و درجه پیش­ تحکیم ­یافتگی) همواره باید ضمن طراحی یک سازه مدنظر قرار گیرند؛ چرا که عمده‌ترین دلیل نشست غیر یکنواخت را تشکیل می‌دهد. تغییرات غیرقابل انتظار در خاک زیر پی، در اثر عواملی از جمله نوسانات طبیعی آب زیرزمینی (خشکسالی و سیل) رخ می‌دهد.
اعمال بارهای ناگهانی در خاک های ریزدانه نیز موجب کاهش ظرفیت باربری شده و کج شدگی سازه را به همراه خواهد داشت. توجه به این نکته حائز اهمیت است که پدیده کج شدگی تدریجی، به طور عمده در مواردی که خاک چسبنده و یا ارگانیک در زیر پی وجود دارد مطرح می‌شود. این مسئله احتمالاً به نفوذپذیری کم و در نتیجه مدت زمان تحکیم زیاد (چندین سال) و خزش آن برمی گردد. خاک‌های غیر چسبنده به ندرت چنین فرآیندهای تغییر حجمی را قبل از اینکه مورد استفاده قرار گیرند، تجربه می‌کنند.
یکی از مشهورترین کج شدگی‌های رخ داده به علت وجود خاک چسبنده ضعیف، کلیسای جامع مکزیک در مکزیکوسیتی است که بین سال‌های 1573 تا 1813 ساخته شده است. این سازه برای سالیان دراز نشست را تجربه می‌کرده است و تلاش‌های ناموفق بسیاری نیز برای اصلاح این مشکل انجام یافته بود. بیشینه اختلاف تراز بین جبهه غربی و تاج به 4/2 متر رسید. کج-شدگی
در سال 1990، زاویه انحراف در بخش جنوبی به 1.15 درجه و در شرق به بیش از 2.86 رسید. عملیات ساختمانی در مکزیک، به دلیل قرارگیری شهر بر روی رس نرم با درجه اشباع بسیار بالا و مقاومت برشی کم، همواره عملیات چالش برانگیزی بوده است. نشست این سازه، در اثر تغییر شرایط آب زیرزمینی، یعنی بهره ­برداری بیش از حد از لایه‌های آبخوان زیر شهر و کاهش سطح آن (از 5/3 متر به 4/7 متر) رخ داده بود.
اگرچه مطالعات دیگر نشان داد که یکی دیگر از فاکتور های مهم دیگر، تراکم غیر یکنواخت خاک بستر در اثر اختلاف در تاریخچه تنش نواحی زمین بود. شهر مربوط به امپراطوری آزتک‌ها، با سازه‌های تاریخی متعدد (از جمله اهرام و غیره) بوده که با فتح توسط کنکیستادورهای اسپانیایی در قرن 16 تخریب شد. در زمان ساخت شهر مکزیکوسیتی فعلی، تحکیم ثانویه در مناطق سازه‌ای آزتک‌ها آغاز گشته بود، در حالی که نواحی دیگر هنوز در تحکیم اولیه به سر می‌بردند. شواهد تاریخی حاکی از این بودند که قسمتی از کلیسا بر روی معبد آزتک ساخته شده بود. در نهایت با انجام عملیات تثبیت و به‌سازی، که در سال‌های 1993 تا 1998 انجام گرفت، زاویه انحراف به حدود 0.34 درجه کاهش یافت.

مسائل مربوط به پی

بهترین نمونه گسیختگی که با عمق مدفون ناکافی و انتخاب نامناسب مصالح پی ارتباط دارد، کج شدگی تعداد زیادی از برج‌های شناخته شده در ونیز، مثل برج ناقوس کلیسای دی سانتو استفانو و برج ناقوس کلیسای سن جورجیو دی گرچی است. البته وجود خاک‌های تراکم پذیر و ضعیف نیز در این موارد کم تاثیر نبودند؛ با این حال، اگر پی به خوبی اجرا و محافظت می‌شد، امکان محدودسازی و حتی اجتناب از کج شدگی نیز دور از انتظار نبود.
پی هایی که برای سازه‌های مهم ونیزی به کار می‌رفت، عمدتا پی‌های شمعی بود. با توجه به نیاز به زمان و صرف هزینه زیاد برای اجرا، این شمع‌ها به ندرت به طول بیش از 3 متر و به قطر بیش از 25 سانتی متر می‌رسید. لذا بارهای سازه به جای انتقال به لایه باربر، در لایه ضعیف قابل تراکم باقی می‌ماندند. به علاوه گستردگی استفاده از شمع‌های چوبی، که در صورت نوسانات سطح آب زیرزمینی شروع به پوسیدگی می‌کند، از جمله ضعف‌های این پروژه‌ها بود.

 مسائل مربوط به فعالیت‌های بشری

حفاری‌های زیرزمینی معادن، برای استخراج زغال­ سنگ، نفت، سنگ نمک و منابع دیگر، سالیان دراز است که در جهان انجام می شود. این بهره برداری ها، موجب آسیب به توده سنگ و در نتیجه تغییرشکل لایه های سنگی و خاکی می شود که عواقبی را در سطح زمین به نمایش می گذارد. یکی از مناطقی که با این مشکل دست و پنجه نرم می کند، سیلزی شمالی در لهستان است که در آن بهره برداری بی رویه‌ای از منابع زیرزمینی زغال سنگ صورت می‌گیرد. تخمین زده می‌شود که سالانه حدود 12000 سازه به این دلیل دچار آسیب و خسارت می‌شوند.
در این مناطق، ترجیح داده می‌شود که به جای بهره گیری از بک­فیل­‌های هیدرولیکی گرانقیمت برای پرکردن فضای حفاری شده، هزینه خسارت‌های پیش آمده برای سازه‌ها به ساکنین پرداخت شود. یکی از نمونه‌های مستند از کج شدگی در اثر حفاری، انحراف ساختمان 11 طبقه‌ای است که توسط Gromsysz تشریح شده است. مطالعات نشان داد که کج شدگی در اثر فعالیت‌های معدنی رخ داده و نشست غیریکنواخت خاک سست نیز مزید بر علت شده است. این سازه با استفاده از جک‌های هیدرولیکی شاقول شد.

ادامه مطلب

مقاوم‌سازی ساختمان‌های کج شده

new4

راه‌کارهای مقاوم‌سازی ساختمان‌های کج شده

شاقولی کردن سازه کج شده هیچ­گاه کار آسانی نبوده است. در واقع هیچ راه حل استانداردی وجود ندارد. نمونه های متعددی از سازه های کج شده غالباً تاریخی وجود دارند که عمدتا به دلیل جذابیت­ های توریستی، کج شدگی شان برطرف نشده است؛ بارزترین نمونه این سازه ها، برج مشهور پیزاست. البته این بدان معنا نیست که انحراف در اجزای باربر، قابل چشم­ پوشی است.
بروز این تغییر در سازه، در برخی موارد، تنها قابلیت سرویس دهی مطلوب را سلب می کند و در موارد دیگری ممکن است نشانه ای مبنی بر گسیختگی سازه در آینده باشد. در هر یک از رخدادهای پیش آمده، باید هر مورد به صورت ویژه و انحصاری مورد بررسی قرار گیرد. در مورد سازه های مسکونی، ترک در دیوارهای خارجی، تداخل در باز و بسته شدن درها و یا انحنای غیرعادی سقف‌ها، حاکی از نیاز به توجه به این امر هستند. علت انحراف سازه از حالت قائم، عمدتا به نشست غیریکنواخت زمین بر می‌گردد که در اثر مسائل متعددی، از جمله وجود خاک نرم و ضعیف، خاک‌های تحکیم نیافته و یا تورمی در زیر سازه، تغییر سطح آب زیرزمینی، فعالیت‌های حفاری و غیره رخ می‌دهد.
برای اجتناب از تغییرشکل‌های احتمالی در آینده، معمولاً بهره گیری از یک تحلیل دقیق از دلایل محتمل موردنیاز خواهد بود. مطالعه موارد مشابه، در برخی رخدادها می‌تواند کمک شایانی در بررسی‌ها باشد. هدف از این مطالعه، بحث در رابطه با مشکلات و راه­ حل‌هایی است که در حال حاضر جامعه مهندسی با آن‌ها دست و پنجه نرم می‌کند.
در شرایط یک سازه کج شده، اغلب تجاوز از محدوده حالت سرویس، نشانه ای از شروع گسیختگی سازه است. معیار نشست مجاز، در مورد هر سازه با تحلیل استاتیک مقاومت تعیین می شود، با این حال، حتی اگر سازه منحرف شده از سختی مناسبی برخوردار بوده و نشانه ای از ترک در دیوارها نمایان نباشد، باز هم در اثر برون ­محوری، یک سری نیروهای داخلی در سازه به وجود خواهد آمد.
در موارد شدیدتر، ممکن است ایستایی سازه نیز مختل شود. مسئله مورد اشاره بیش از همه در سازه‌های لاغر، که نسبت ارتفاع به پهنا در آن زیاد است، (مانند برج‌ها و دودکش‌ها) حاکم است. در این موارد، با اندکی افزایش در زاویه انحراف، لنگر واژگونیِ بوجود آمده، بیشتر از لنگر مقاوم پی بوده و مسئله “ناپایداری کج شدگی” پدید خواهد آمد. در این موارد برای اجتناب از فروریزش یا گسیختگی سازه، که در اثر تجاوز از حالت حدی نهایی بوجود می‌آید، شاقولی کردن سازه بسیار ضروری است.

مقاوم سازی ساختمان کج شده

با کج شدگی سازه، اغلب به عنوان یک پدیده دائمی و یک خرابی مرمت ناپذیر رفتار می شود. در نتیجه سازه­‌های با بیش از 5 درصد کج شدگی، اغلب بدون بررسی امکان شاقولی کردن، تخریب می‌شوند. از سوی دیگر، در مواردی که زاویه انحراف کمتر است، و تنها به دید یک مشکل سرویس دهی مطلوب، که در حال حاضر، خطر فروریزش جدی آن را تهدید نمی‌کند، به آن نظر می ‌شود، اقدام در مورد عملیات اصلاح اغلب به تعویق افتاده و یا نادیده گرفته می‌شود. اگرچه ممکن است چنین ناسازگاری هایی، اسباب زحمت ساکنین آن سازه را نیز بوجود آورد.
در مطالعه ای که توسط Kawulok انجام شده، مشخص شد که شیب‌های در محدوده 20 تا 25 میلی متر بر متر ارتفاع، توسط کاربران احساس شده و در موارد بیش از آن، کاربری سازه را مختل می سازد. علاوه بر ناملایمتی‌های بوجود آمده برای کاربران، مشکلات دیگری نیز ممکن است رخ دهد، از جمله بی ثباتی المان‌های دکوراسیون، مشکلات مربوط به زهکشی (شیب معکوس در لوله‌ها و …)، عملکرد نامناسب دستگاه‌های لیفت و بسیاری دیگر از مشکلات. میزان نارضایتی در این موارد، به شدت و مدت زمان بروز این مشکل بستگی دارد. در برخی امکانات عمومی شهری و یا تجهیزات صنعتی هر گونه تداخل در سرویس‌دهی مطلوب، عملکرد پایه ای سیستم را نیز دچار مشکل خواهد کرد.
مسئله‌دارترین موارد شاقولی کردن سازه‌های کج شده، موارد تاریخی هستند؛ چرا که در این موارد، عمدتاً اسناد سازه­‌ای یا ژئوتکنیکی در دسترس نیستند. به علاوه، این سازه‌ها اغلب در مراکز شهرهای تاریخی قرار گرفته و تحت حفاظت سازمان‌های حفظ میراث فرهنگی هستند که عملیات مطالعه را دچار مشکل کرده و موجب به تعویق افتادن به‌سازی می‌شود. تلاش‌های متعددی برای پایدارسازی برج پیزا، با روش‌های مختلف انجام یافته بود، که این عملیات پس از فروریختن برج مشابهی در پاویا در سال 1989 سرعت گرفت. ورودی سازه به مدت 12 سال به روی گردشگران بسته شد و موجب کاهش درآمد شهر از این طریق گشت.
مهم­ترین مسئله در مقاوم سازی و اصلاح کج شدگی ساختمان‌ها، شناسایی و مطالعه دقیق پارامترهای زمین و آگاهی کامل از شرایط خاک‌های مسئله ­دار است. این خاک‌ها شامل خاک‌های با ظرفیت باربری، نفوذپذیری و سختی کم، خاک‌ها متورم­ شونده و خاک‌های میان لایه‌ای است. وجود این خاک‌ها باید در تمامی مراحل طراحی و اجرا در نظر گرفته شود. مسئله مهم دیگر، محاسبه و پیش بینی مقدار، نوع، شرایط و سرعت بارگذاری است، مخصوصاً زمانی که سازه در منطقه معدنی قرار دارد.
با توصیفات فوق، اگر انحراف سازه قابل توجه بود، باید مقدمات مطالعه، شرایط اصلاح و مقاوم سازی آن، در طی یک تحلیل بسیار دقیق فراهم شود. قبل از هر کاری، باید علل کج شدگی شناسایی شود؛ در این مرحله تحقیقات ژئوتکنیکی و اندازه گیری های جغرافیایی و ارزیابی شرایط تکنیکی سازه بسیار ضروری است. اندرکنش خاک و سازه بایستی برای پیش‌بینی رفتار سازه در طی عملیات مقاوم سازی ساختمان، با استفاده از روش‌های عددی و یا آزمایش‌های با مقیاس مناسب مدل شود. توصیه می‌شود که روش‌های مختلف اصلاح مورد بررسی قرار گیرد تا انتخاب مناسبی از بین آن‌ها انجام گیرد.

ادامه مطلب

برای اجرای پروژه خود سوال یا ابهامی دارید؟ برای مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.

دفتر منطقه ای  اصفهان

دفتر منطقه ای
اصفهان

دفتر مرکزی  تهران

دفتر مرکزی
تهران

شماره همراه تلگرام - واتزاپ

شماره همراه
تلگرام - واتزاپ

اخبار و تازه‌ها

چرا مهندسی بسازیم؟

چرا مهندسی بسازیم؟

شاید یکی از ساده ترین دلایل برای اجرای ساختمان با دانش مهندسی، پایداری آن در مقابل زلزله و...

ادامه . . .

راه‌کارهای مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی

راه‌کارهای مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی

ساختمان‌ هایی که در گذشته ساخته شده اند به دو قسمت تقسیم می‌شوند. بخش اول، ساختمان‌‌های بنایی...

ادامه . . .

معرفی سقف‌های عرشه فولادی

معرفی سقف‌های عرشه فولادی

یکی از فاکتورهای صنعتی سازی، سرعت بالای اجرا و حذف متریال و روش های سنتی وقت گیر و پرهزینه...

ادامه . . .

Slideshow

Slideshow

Grid

Grid

Grid Stack

Grid Stack

Switcher

Switcher

Map

Map

Accordion

Accordion

Gallery

Gallery

Grid Slider

Grid Slider

Slider

Slider

Parallax

Parallax

Slideset

Slideset

List

List

Popover

Popover

Switcher Panel

Switcher Panel

Slideshow Panel

Slideshow Panel