OK
گروه بین المللی کارخانجات آجر نسوز نما آذرخش
مقالات معماری و عمران - بخش سی و پنجم

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 .

 

مقاومت متعادل مصالح،مقاومت : مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار می باشد .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک می باشد ، در بارهای قبل 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.

 

انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مثل 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 .

 

 

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 .

 

شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء می باشد .

 

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

 

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

 

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 .

 

 

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 .

 

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 می باشد ، 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 می باشد . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد می باشد . 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 می باشد ، 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:

 

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 .

 

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 می باشد .

 

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

 

جوش نامناسب : در ساختمانهای فلزی 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 می باشد 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.

 

 

وزن مخصوص فضایی بتن سبک بستگی به روش ساخت، مقدار و انواع اجزای متشکله آن دارد.تمام بتن‌های سبک، وزن مخصوص کم خود را مدیون وجود هوا در ساختمان داخلیشان هستند. بتن سبک، با وزن مخصوص 300 تا 1000 کیلوگرم در متر مکعب را برای سیستمهای عایق بندی و همچنین به عنوان پرکننده و همچنین برای تحمل بارها می‌توان مورد استفاده قرار داد پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی با ترکیب اسیدی تا حد واسط می باشد که در محیط آب و یا مرطوب تشکیل می‌شود. پرلیت دارای بافت شیشه‌ای می باشد و به سبب همراه داشتن آب ، اشکال کروی در آن ایجاد شده است. میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 تا 5 درصد است.

 

آشنایی

 

بعضی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراسیون اسبیدین عامل گردیده می باشد و آب موجود در آن به صورت مولکولی و هیدروکسیل است. نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیتها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می‌کنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می‌دهند. بیشتر پرلیتهای مرغوب به دوران سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارند. چنانچه پرلیت آلتره گردد، به مونتموریلونیت ، اوپال و کلسدونی تبدیل می‌گردد.

 

طرز تهیه و کاربرد پرلیت منبسط شده

 

تهیه پرلیت منبسط شده

 

سنگ پرلیت را نخست خرد و سپس دانه بندی می‌نمایند. پرلیت دانه بندی شده ابتدا به بخش قبل گرم و از آنجا به داخل کوره هدایت می‌گردد. دمای داخل کوره میان 700 تا 1100 درجه سانتیگراد و بر پایه ترکیب شیمیایی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم می‌شود. پرلیت در داخل کوره منبسط و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می‌شود. مواد زاید به طرف پایین کوره سقوط می‌کنند.

 

کاربرد پرلیت منبسط شده

 

مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت می باشد از تهیه بتن سبک وزن ، پرکنندگی ، عایق حرارتی و صوتی ، کشاورزی و به عنوان صافی و ساینده است. پرلیت را می‌توان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه‌های سبک وزن تهیه کرد. ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر ، هدایت گرمایی آن کم جذب صدای آن بیشتر است.

 

 در رنگ سازی ، پلاستیک ، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دو جداره بکار می‌رود. صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ می‌توان تهیه نمود. این صفحات وزن کم دارند و به عنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی بکار می‌روند. صفحات جذب صدا ، از مخلوط پرلیت و آزبست پرس شده تهیه می‌گردند.

 

    عایق حرارتی : مخلوط پرلیت ، آزبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ به صورت عایق حرارتی بسیار خوبی به مصرف می‌رسد که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله‌ها تا دمای 1000 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.

    مصارف باغبانی : اضافه کردن پرلیت به خاک مزایای مهمی دارد، از جمله میزان جذب و نگهداری آب آن زیاد می باشد که این موضوع سبب می‌گردد تا از تبخیر آب ، جلوگیری شود و آب به مدت طولانی در خاک باقی بماند. مرطوب بودن خاک ، موجب می‌شود تا نیاز خاک به آب کمتر باشد و بدین ترتیب از شسته شدن مواد غذایی خاک جلوگیری می‌شود. وجود خلل و فرج در پرلیت همراه با خاک ، تبادل مواد و خاک را فزونی می‌بخشد و ریشه گیاهان به سهولت در خاک رشد می‌نمایند.

 

کاربرد پرلیت خام

 

پرلیت خام در صنایعی همچون سرامیک ، سانیره‌ها ، ساخت الکترود ، تهیه سیمان ، مواد منفجره ، متالوژی ، تولید زئولیت مصنوعی ، فیلتر و صافی و ساخت فیبر شیشه‌ای کاربرد دارد.

 

    سرامیک : برای تهیه عناصر سیلیس ، آلکانی و آلومینیوم مورد نیاز برای سرامیکها می‌توان ترکیب همگن و یکسان پرلیت خام را جایگزین کوارتز و فلدسپارت در تهیه چینی نمود. در تهیه لعابهای رنگی از پرلیت می‌توان استفاده نمود. در کاشی کف و سرویسهای بهداشتی ، پرلیت به میزان 12 تا 35 درصد جایگزین فلدسپارت می شود. سرامیکهای الکتریکی و فیبر شیشه‌ای پرلیتها مناسب تشخیص داده شده‌اند.

    سیمان : برای تهیه سیمان پوزولان و بتن بکار می‌رود.

    زئولیت‌ها : ماده اولیه مناسب برای تهیه انواع زئولیتها با استفاده از محلولهای گرمایی.

    ساینده‌ها : پرلیت با داشتن سختی 5 الی 6 به عنوان ماده ساینده استفاه می‌شود.

    متالوژی : پرلیت خام اگر به صورت لایه روی مواد مذاب قرار گیرد مانع اکسیده شدن ماده مذاب ، کاهش لفت دما و جمع آوری سرباره می‌شود.

 

میزان تولید پرلیت

 

میزان پرلیت مصرفی جهان در سال 1997 1.8 تا 1.9 میلیون تن گزارش شده است. کشورهای مهم تولید کننده پرلیت عبارتند از : آمریکا ، روسیه ، یونان ، ایتالیا ، ژاپن و ... .

 

منابع پرلیت ایران

 

ذخایر بزرگی از پرلیت در شرق جاده میانه - تبریز در ناحیه سفید خانه (46 کیلومتری شمال شرقی میانه) ، اطراف آبادی طارم (در غرب میانه) کشف گردیده است. میزان ذخیره معدن سفید خانه در حدود 50 میلیون تن گزارش گردیده است. با اکتشافات انجام شده توسط اداره کل معادن و فلزات خراسان ، ذخایر با ارزشی در اطراف بیرجند ، فردوس و طبس کشف گردیده است. در دیگر نقاط ایران و از جمله در استان سیستان و بلوچستان و شهرهای نائین و کاشان نیز ذخایر پرلیت کشف شده است.

 

 

 

روش های نوین کاهش شدت لرزه ای در ساختمان های بتنی

 

- جداگرهای لرزه ای

 

جداگرهای لرزه ای شامل کل ابعاد ساختمان می شود و نمی توان در بخشی از سازه آن ها را استفاده نمود زیرا این عمل باعث ایجاد تفاوت در جابجایی دو بخش ساختمان می گردند و در کاهش پریوده های لرزه ای و خسارات لرزه ای منتقل شده از زمین به ساختمان تاثیر گذارند. استفاده از آن ها در طراحی های ساختمان جدید بسیار معمول شده می باشد اما در آمریکا از آن ها برای تعداد متعددی ساختمان موجود جهت افزایش شکل پذیری به عنوان راهبرد کلیدی در طراحی پروژه های مقاوم سازی به کار می رود.

 

انواع جداگرها شامل مفصل انعطاف پذیر (لاستیکی) و مفصل لغزنده می شود. مفصل انعطاف پذیر خود به انواع مختلف شامل کاهنده لاستیکی بلند(high damped rubber) کاهنده لاستیکی کوتاه(damped rubber  low ) تقسیم بندی می گردد. کاهنده های نوسانی غالبا جزئی از سیستم جداگرها هستند که جابجایی را محدود می کنند. در شکل(شماره3و4) تعدادی از کاهنده ها دیده می شود. باز دوره نوسانی در سازه هایی که از جداگر استفاده شده می باشد به دلیل کاربرد این جداگرها 2تا4ثانیه تخمین زده می شود. همین طور در ساختمان هایی که بر روی خاک های خیلی ضعیف یا ساختمان خیلی بلندمرتبه می باشد و انعطاف پذیری ممکن می باشد مقدور نباشد استفاده از جداگر می تواند بسیار سودمند باشد. استفاده از جداگر لرزه ای معمولا راهکار مقاوم سازی بسیار گران قیمتی است.


1397/05/30
Bookmark and Share شماره مقاله :2383 تعداد بازديد :107
مقالات معماری و عمران - بخش سی و پنجم

درج نظرات مقاله

نويسنده
نظر