کتاب- معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها- در 45 صفحه-docx

کتاب- معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها-


سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را می‌توان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کننده‌ها که وظیفه‌ی آن گرفتن علائم ونشانه‌ها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شده‌اند که خود به صورت IC می‌باشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت می‌کنیم منظور این است که تکیه پروسه آماده‌سازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح‌ می‌باشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید می‌کند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقی‌تر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه می‌شود اسمارت (Smart) نامیده می‌شود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته می‌شود که از جمله مشخصه‌ی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .



) تعریف عبارت سنسور :



واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس



کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد



استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته



شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها



پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک



سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در



این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل



می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.





به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.



حسگرهای رطوبت حسگر حرکت





زوج حسگر اولتراسونیک ( مافوق صوت )



سنسورهای بدون تماس



سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می



شوند .این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله ، کنتاکتور



و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.



کاربرد سنسورها



1) شمارش تولید : سنسورهای القائی ، خازنی و نوری



2 ) کنترل حرکت پارچه و ... : سنسور نوری و خازنی



3 ) کنترل سطح مخازن : سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح



4 )تشخیص پارگی ورق : سنسور نوری



5 ) کنترل انحراف پارچه : سنسور نوری و خازنی



6 ) کنترل تردد :سنسور نوری



7) اندازه گیری سرعت :سنسور القائی و خازنی



8 ) اندازه گیری فاصله قطعه :سنسور القائی آنالوگ



مزایای سنسورهای بدون تماس



سرعت سوئیچینگ زیاد :



سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالایی برخوردارند ، بطوریکه برخی از آنها



( سنسور القائی سرعت ) با سرعت سوئیچینگ تا 25 KHz کار می کنند .



طول عمر زیاد :



بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند.عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشارنیازی نیست. قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد،دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ : به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود .



امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی مانند میکروپرسسور، ترانسپیوتر، انواع مختلف حافظه و سایر



عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژی اهمیت کمتری راندارد .با



وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنان که عباراتی از قبیل "پروب" ، " بعد سنج " ، " پیک آب " یا ترنسدیوسر " مدتها چنین بوده اند . بنابراین جای تعجب از اینکه انتشاراتی که با سنسورها سر و کار دارند غالبا بحث خود را با تعریفی از سسنسور می گشایند .کوشش های زیادی به عمل آمده است تا این کثرت تعاریف را محدود نماید .جدا از کلمه سنسور ما اصطلاحاتی از قبیل المان سنسور، سیستم سنسور، سنسور باهوش یا آگاه، تکنولوژی سنسور و غیره مواجه می شویم .چه چیزی است که در پشت کلمه سنسور به معنی توانایی SENSORIUN نهان شده است؟ کلمه سنسور یک کلمه تخصصی است که از کلمه لاتین به معنی "حس" بر گرفته شده است . پس از آشنایی با منشا مفهوم سنسور، ، senseus "حس کردن " یا تاکید کردن بر تشابه بین سنسورهای تکنیکی و اندام های حس انسانی واضح به نظر می رسد . شکل (1-1) این تشابه را نشان می دهد با وجود این ایده سنسور فراتر از این تشابه حرکت نموده و یک کلمه مترادف همه جانبه برای احساس کردن، تبدیل و ثبت مقادیر اندازه گیری شده به حساب می آید . یک سنسور یک کمیت فیزیکی معین را که باید اندازه گیری شود به شکل یک کمیت الکتریکی تبدیل می کند تغییر میدهد که می تواند پردازش شود یا بصورت الکترونیکی انتقال داده شود.بعد های فیزیکی را میتوان بر اساس دیاگرام شکل 1-2 طبقه بندی کرد. جدول 1-1 مثال هایی از بعد های فیزیکی را که سنسورها می توانند اندازه گیری کنند نشان می دهد.می توان سنسور را به یک زیر بخش عنصر حس کننده تفکیک کرد که، به عنوان نمونه ، فشار را به صورت انحراف یک غشا نیمه هادی، یا تغییری در شاخص انکسار بصورت کاهشی در شدت نور در یک فیبر نوری ثبت کند ؛ به علاوه یک عنصر تغییر دهنده یا مبدل داریم که انحراف غشا نیمه هادی ، که در آن مقاومت ها به شکل پل ساخته شده اند، را بصورت یک ولتاژالکتریکی تبدیل می نماید یا تغییری در شدت نور را با استفاده از یک پروسه تبدیل نوری الکترونی بصورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند .



یک سنسور می تواند به تنهایی از یک عنصر مبدل نیز تشکیل شود ) برای مثال یک سنسور پیزوالکترونیکی ، سنسورهای نوری( چنین تعریفی از سنسور ها هیچ محدودیتی برروی اندازه یا شکل وضع آن وضع نمی نماید.

خرید فایل

کتاب- اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای- در 50 صفحه-docx

کتاب- اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای- در 50 صفحه-docx


سازه‌های پوسته‌ای



در بیشتر موارد با استفاده از بتن مسلح ساخته می‌شوند به همین دلیل سازه‌های بتن پوسته‌ای نیز نامیده می‌شوند.ضمن آن که پوسته‌ها در طبیعت از متنوع ترین فرم‌هایی هستند که در دنیای فیزیکی اطراف ما یافت می‌شوند. واژهٔ پوسته تداعی کنندهٔ اشکال موجود در طبیعت مانند تخم پرندگان، پوستهٔ نرم تنان می‌باشد. این لغت یک نمود ذهنی با دو ویژگی ویژه را مجسم می‌سازد:



پوسته‌ها محکم و منحنی شکل اند
سطوح صاف و مسطح هرگز در بهترین حالت (یک سلول یا جعبه)، نمی‌توانند یک پوسته را تشکیل دهند.



عملکرد کلی پوسته‌ها



یک ورق کاغذ، به طور عادی در دست خم می‌شود و حتی توانایی تحمل وزن خود را هم ندارد، اما اگر به قسمت میانی کاغذ اندکی فشار وارد شود، به طوری که گوشه‌های آن کمی رو به بالا خم شوند، این فرم علاوه بر وزن خود، مقداری بار اضافی را نیز تحمل می‌کند. این افزایش ظرفیت تحمل بار توسط سازه، به دلیل استفاده از فرم مناسب است. انحنای رو به بالا، سختی و ظرفیت تحمل بار کاغذ را افزایش می‌دهد، زیرا این فرم موجب می‌شود مقداری از مصالح دور از مرکز ثقل جسم قرار بگیرد، بنابراین با خم کردن ورق کاغذ مقاومت خمشی جسم افزایش می‌یابد.
پوسته،سازه ای نازک با سطح منحنی می باشد که بارها را بصورت کشش، فشار و برش به تکیه گاه ها منتقل می نماید.سازه های پوسته ای مشابه طاقهای سنتی
می باشد با این تفاوت که سازه ی پوسته ای در برابر نیروهای کششی مقاوم می باشد.اغلب پوسته ها ی معماری از بتن مسلح ساخته شده اند همچنین از تخته ی چند لایی ،فلز پلاستیک های شیشه ای مسلح هم استفاده می شود.پوسته ها به علت شکل منحنی خود مقاومت خوبی در برابر بارهای گسترده ی یکنواخت در سازه هایی مانند سقف دارند اما مقاومت این نوع سازه به علت نازک بودن،در برابر خمش های ناحیه ای که ازطریق بارهای متمرکزتولید شده قابل توجه نمی باشد.

انواع پوسته

پوسته‌ها بر اساس:
نوع شکل گیری
فرم
هندسه



طبقه بندی می‌شوند. در این تقسیم بندی هدف ارائه رفتار و عکس العمل‌های یکسان در گروه‌های مختلف پوسته هاست.



۱)تقسیم بندی از نظر نوع شکل گیری



پوسته‌ها از نظر شکل گیری به پوسته‌های دورانی((چرخش (فیزیک))) و پوسته‌های انتقالی((Transational)) تقسیم می‌شوند. در پوسته‌های دورانی، شکل گیری پوسته ناشی از دوران یک منحنی حول یک محور و در پوسته‌های انتقالی ناشی از انتقال یک منحنی در طول یک خط یا یک منحنی است.



۲)تقسیم بندی از نظر فرم



پوسته‌ها از نظر نوع انحنای پوسته به دو گروه پوسته‌های سین کلاستیک و پوسته‌های آنتی کلاستیک تقسیم می‌شوند. پوسته‌های سین کلاستیک دو منحنی دارند و خطوط انحنا در هر جهت آن‌ها یکسان است. پوسته‌های آنتی کلاستیک((زین اسبی))انحنای مضاعف و خطوط انحنا در جهت‌های مخالف دارند.



۳)تقسیم بندی از نظر هندسه به



پوسته‌های قابل توسعه
پوسته‌های غیر قابل توسعه



تقسیم می‌شوند



۳-۱)پوسته‌های قابل توسعه



پوسته‌هایی هستند که بتوان سطح هندسی آن‌ها را بدون ایجاد بریدگی، تنش یا تغییر شکل به شکل صفحهٔ مستوی در آورد. مانند پوسته‌های استوانه‌ای.



پوسته‌های گهواره‌ای که فقط در یک جهت انحنا دارند و از دوران یک منحنی در طول مسیر مستقیم شکل می‌گیرند، پوسته‌های قابل توسعه‌اند. در این پوسته‌ها اغلب از اشکال نیم دایره و سهمی استفاده می‌شود و تکیه گاه‌ها فقط در گو شه‌ها هستندو در جهت طولی و در جهت انحنا دهانه را می‌پوشانند.[۴]



پوسته‌های قابل توسعه خود به چند بخش تقسیم می‌شوند:



الف) پوسته‌های استوانه‌ای



که این خود به



پوسته‌های استوانه‌ای کوتاه
پوسته‌های استوانه‌ای بلند



تقسیم می‌شود



ب) پوسته‌های متقاطع



که این خود به



پوسته‌های متقاطع دو بخشی
پوسته‌های متقاطع چند بخشی
مخروط‌ها و شبه مخروط‌ها



تقسیم می‌شود.



الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای



در طبیعت به ندرت یافت می‌شود. می‌توان به فرم لوله‌ای ساقهٔ گیاهانی مانند بامبو اشاره کرد. جز اصلی تشکیل دهندهٔ استوانه، شکل کلی پوسته است. یک ورقهٔ کاغذ به طور طبیعی تقریباً قادر به هیچ گونه مقاومتی در مقابل خمش نیست، اما با لوله کردن مقاومت آن بیشتر می‌شود.



۱-الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای کوتاه



این نوع پوسته‌ها اغلب در گوشه‌ها دارای تکیه گاه هستند و در یکی از دو جهت یا ترکیبی از هر دو جهت عمل می‌کنند. اولین مورد استفاده از این نوع پوسته‌ها، عملکرد پوسته به عنوان دال است که فاصلهٔ بین قوس‌ها را می پو شاند، در این حالت هر انتها را می‌توان به وسیلهٔ یک قوس سخت و مقاوم کرد. دومین روش برای آن که لبهٔ طولی پایین‌تر به وسیلهٔ یک تیر سخت شود، آن است مه از پوسته‌های نازک تر که مانند مجموعه‌ای از قوس‌های مجاور هم رفتار می‌کنند و فاصلهٔ بین تیرهای کناری را می پو شانند، استفاده کرد.



پوسته های استوانهای کوتاه که به عنوان:(الف)فاصله بین قوسها با دال پوشانده شده است،(ب)مجموعهای از قوسهای مجاور هم که فاصله ی بین تیرها ی کناری را پوشانده اند.مقایسه این دو با (ج)طاق استوانه ای که باید در طول پایه،تکیه گاه ممتد داشته باشد،رفتار کند



۲-الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای بلند



این نوع پوسته‌ها اغلب در گوشه‌ها دارای تکیه گاه هستند و مانند تیرهای بزرگ در جهت طولی عمل می‌کنند، در نتیجه تنش‌ها در این گونه پوسته‌ها مشابه تنش‌های خمشی در یک تیر است. بخش بالایی در سر تا سر طول پوسته تحت فشار است در حالی که بخش پایینی تحت کشش می‌باشد.



پوسته ی استوانه ای بلند مانند تیری که فاصله ی بین دو تکیه گاه را می پوشاند رفتار می کند.افزایش تنش فشاری در بالا و تنش کششی پوسته در پایین پوسته اتفاق می افتد.

نسبت دهانه به ارتفاع در پوسته های استوانه ای بر روی مقدار تنش تاثیر داشته و آن را افزایش میدهد. همچنین افزایش این نسبتها میزان پوشش در دهانه ی بزرگ را افزایش می دهد.اگر ارتفاع از دهانه در این پوسته بیشتر باشد ارتفاع فشار تحتانی کاهش پیدا کرده و نیروی کششی در بالا امکان ایجاد پوسته ی با ضخامت کمتر را فراهم می کند. در تئوری بهترین نسبت دهانه به ارتفاع در حدود 2 می باشد،که حداقل حجم بتن و فولاد مصرفی را نیاز دارد.در عمل از نسبت های 6 تا 10به سبب ملاحظات فنی و حداقل ضخامت مورد نیاز و با توجه به قوانین ساختمانی یا ساختمانهای ساخته شده،معمول تر است.

خرید فایل

کتاب- نیروگاه هسته ای و فرایندهای آن- در 25 صفحه-docx

کتاب- نیروگاه هسته ای و فرایندهای آن- در 25 صفحه-docx



نیروگاه های اتمی



میزان کل انرژی های شناخته شده در کره زمین ، در جدول زیر منعکس شده است :



بسادگی ملاحظه می شود که نفت و گاز طبیعی کمترین میزان ذخیره را دارا می باشند و ذغال سنگ در مرحله بعد قرار دارد . ذخیره اورانیوم 235 ، که تکنولوژی امروزی تولید انرژی از آن را امکان پذیر ساخته است کمی بیش از میزان ذخایر نفت می باشد. ذخیره گونه های دیگر مواد رادیو اکتیو سنگین هزاران برابر ذخیره نفت خام است . همانطوریکه از اطلاعات انتهای جدول نیز مشخص است میزان انرژی دو تریم موجود در طبیعت ، که با تبدیل آن به هلیوم انرژی کسب می گردد (پمپ های هیدروژنی ) ، به تنهائی هزاران برابر ذخایر کل مواد رادیو اکتیو می باشند.




میزان ذخایر موجود جهت جهت گیری آتی انسان را برای تامین انرژی قابل مصرف خود به نمایش می گذارد. در حال حاضر علاوه بر مصرف نفت ، گاز طبیعی و ذغال سنگ در تولید انرژی های قابل کنترل ، اورانیوم نیز جزء منابع اقتصادی تامین کننده انرژی الکتریکی در آمده است ، گرچه تلاش و جهت گیری ها به سمتی است که بتوان از هیدروژن سنگین (دتریم ) موجود در طبیعت نیز، که عمده ترین گونه شناخته شده انرژی نهفته در جهان است ، استفاده کرد.
با توجه به آنچه که در بالا به آن اشاره شد ساختار و گونه های مختلف نیروگاه اتمی در زیر بیان می گردد.
شکل عمومی تولید انرژی الکتریکی در نیروگاههای اتمی همانند نیروگاههای بخاری است با این تفاوت که منبع تولید گرما سوخت فسیلی نمی باشد و انرژی مورد نیاز جهت تولید بخار برای گرداندن توربین ، از فعل و انفعالات اتمی در راکتور بدست می آید.




معمولاً انرژی حاصل از فعل و انفعالات اتمی در راکتور به یک سیال منتقل می گردد که این سیال می تواند بطور مستقیم به طرف توربین هدایت گردد و یا با عبور از مبدل گرما ، سیال دیگری را گرم نموده و نهایتاً آب لازم را به بخار تبدیل کرده و آنرا به توربین هدایت کند.
در راکتور های اتمی اولیه ، سیال منتقل کننده اولیه آب بوده که مستقیماٌ پس از تبدیل شدن به بخار بطرف توربین هدایت می شد اما در تکنولوژی امروزی برای ایجاد امکان کنترل بیشتر روی فعل وانفعالات اتمی و کاهش خطرات ناشی از فعل و انفعالات ، سیال واسطی بصورت مدار بسته حرارت تولیده شده در راکتور را در مبدل حرارتی جداگانه ای به آب منتقل نموده و آنرا به بخار تیدیل می نماید . .
فعل و انفعالات اتمی بدو صورت انجام می پذیرد:

الف ) شکافت یا شکست اتمی :
در این روش عناصر سنگین از طریق فعل وانفعالات اتمی به عناصر سبک تبدیل شده و انرژی آزاد می نمایند. در این حالت عناصر سنگین با از دست دادن نوترون و کاهش وزن به آزاد سازی انرژی درونی خود می پردازند. در راکتورهای نیروگاههای اتمی موجود، از این فرایند استفاده می شود
ب ) جوش یا گداخت اتمی :
در این روش عناصر سبک با جذب نوترن به عناصر سنگین تر تیدیل می شوند و همزمان با از دست دادن بخش جزئی از وزن خود ، قسمتی از انرژی درونی خود را آزاد می کنند.



شمای کلی مولدهای اتمی در شکل زیر منعکس شده است :




در پایان مناسب است به شمای حرارتی این نوع نیروگاهها نیز اشاره ای داشته باشیم . نمودار زیر به صورت ساده ای راندمان این نوع نیروگاهها را نشان می دهد :


نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای

می‌دانیم

خرید فایل

کتاب- اصول اجرای سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند- در 85 صفحه-docx

کتاب- اصول اجرای سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند- در 85 صفحه-docx


همانطور که دست اندر کاران امر ساخت و ساز کمابیش مطلعند، پس از پیروزی انقلاب تا اوایل دهه 70 بلند مرتبه سازی در کشور متوقف شد و حدودا از اواخر سال 1369 بود که این روند از سرگرفته شد و این از سرگیری عمدتا به خاطر سرمایه های مالی سرگردان داخلی و خارجی بود که با یک حرکت آزاد و البته تند خود به بازار ساخت و ساز بلند مرتبه (برج سازی) فرصت تامل و تحلیل را از کارشناسان امر سلب کرد و مصرف کننده های برج ها را دنباله رو خود ساخت!



دلایل عمده گرایش به ساخت وسازهای بلند عبارتند از



کاهش ذخایر زمین.
استفاده نسبتا آسان از فولاد و تسریع در امر ساخت وساز و نیز پیشرفت فنون ساختمان سازی در عصر حاضر.
تمرکز خدمات در نواحی مرکزی شهرها.
کاهش هزینه احداث ساختمان (قیمت زمین، قیمت تمام شده ساخت مجتمع نسبت به ساخت جداگانه واحدها ...).
کاهش هزینه برای مصرف کننده و.



از آنجایی که ساختمان های مرتفع به عنوان نشانه های شهری سهم مهمی در شکل گیری ساختار فضایی و سیمای شهری ایفا می کنند، نیاز مبرمی به تنظیم معیارها و دستورالعمل های طراحی و نظارت بر اجرای مبتنی بر دستورالعمل های فوق در مورد این گونه بناها وجود دارد. این نظارت باید به گونه ای باشد که از توسعه ساختمان های بلندی که در تضاد با روند شکل گیری ساختار و سیمای مطلوب شهری در چارچوب اهداف طراحی و توسعه شهری و در زمینه های زیبا شناختی بصری و ادراکی هستند، ممانعت به عمل آورد.



- ضوابط کلی حاکم بر طراحی و ساخت ساختمان های بلند



داشتن فاصله قانونی از پیاده رو یا خیابان؛ زیرا بدون در نظر گرفتن ضوابط ویژه در این زمینه،این نوع سازه ها می توانند مانع نفوذ نور خورشید به فضاهای عمومی و خصوصی و خیابان ها شود.
داشتن فاصله قانونی این سازه ها از همدیگر (مثلا حداقل 5/2 متر فاصله با فرض حداکثر ارتفاع 90 پا -27 متر-).
درباره ابنیه 5 تا 8 طبقه، دیوار به دیوار بودن و یا فاصله داشتن با همدیگر اهمیت چندانی ندارد ولی در ساختمان های مرتفع تر پیروی از روش ساخت سازه های مستقل و دور از هم توصیه می شود زیرا کمتر از ساختمان های ردیفی و متراکم سایه ساز هستند و البته سایه ساختمان های بلند و باریک منفرد به سرعت جابه جا می شود .
ساخت این سازه ها نباید باعث انسداد مناظر طبیعی شهر شده و نباید در نقاطی که از نظرگاه شهرسازی نامناسب هستند ساخته شوند.
از همه مهم تر، رعایت اصول و قوانین علمی و مهندسی بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود در طراحی و اجرای سازه ای این بناهاست.



- مکان یابی ساختمان های بلند



دوربودن از محل گسل های لرزه خیز
نفوذ ناپذیری و مقاومت کافی خاک محل احداث
دوربودن از حریم خطوط انتقال برق
دوربودن از حریم مسیل ها
عدم ایجاد مشکل از نظر زیست محیطی و آلودگی هوا؛ زیرا این نوع سازه ها با توجه به میزان عرض و ارتفاع ونیز شکل ظاهری، می توانند به عنوان سدی در مقابل حرکت هوا عمل کرده و آلودگی هوا را افزایش دهند، در این مورد بهتر است از شیوه مدادی (ساختمان های باریک تر) بهره جست.



- مهمترین ضابطه ترافیکی و دسترسی که در مورد این بناها توصیه می شود این است که این سازه ها



حتی المقدور در فاصله 500 متری تا ایستگاه های اتوبوس یا 1000 متری از ایستگاه های مترو مستقر شوند و دیگر اینکه اتصال مستقیم ورودی بناهای بلند به آزادراه ها و بزرگراه ها ممنوع است مگر بناهای با اهمیت خاص.



ـ نسبت ارتفاع به عرض در ساختمان ها؛ اگر این نسبت 2 به 1 یا 1 به 1 یا 1 به 2 باشد، حالت پویا و دینامیک دارد ولی اگر این نسبت از 2 به 1 تجاوز کند، نوعی احساس ترس از تنگی فضا به انسان دست می دهد.



معمولا برای ساخت سازه های بلند، زمین های بزرگتر ارجح تر و مناسب ترند؛ لذا فرآیند بلند مرتبه سازی باعث می شود که روند افزایش قیمت زمین های کوچک قطع شده و بین قیمت تمام شده زمین ها با اندازه های متفاوت تعادل برقرار شود.



از طرفی با افزایش تعداد طبقات، تراکم ساخت بیشتر شده و مساحت زیر ساخت کل چند برابر می شود و به نسبت افزایش زیربنا، مسلما مقدار مساحت فضای باز (open space) کاهش پیدا می کند.
از جهت دیگر اصول زیبایی شناسی شهرهای جهان امروز بر تنوع فرم، شکل، مصالح و رنگ سازه استوار است؛ تنوع، عامل مهمی در بسط قوه تمیز و شناسایی آدمی است. یک شهر متنوع شهری خوانا است یعنی در چنین شهری می توان مکان ها را به آسانی پیدا کرد و از خصوصیات شهر متنوع داشتن این گونه سازه های بلند و مرتفع است. به گفته شینوهارا معمار ژاپنی شرط اصلی شکل گیری شهرهای متنوع زیبایی استوار بر نظم پیشرفته است.



در سالهای اخیر به دلیل نبود برنامه ریزی های اولیه و عدم اعمال روش های نظارت دقیق و علمی بر توسعه شهری، حتی محتمل ترین خصوصیت مثبت بناهای مرتفع یعنی فراهم کردن گستره دید وسیع و دلپذیر به مناظر شهری برای ساکنان نیز، می تواند به واسطه احداث بناهای مرتفع جدیدتر در فواصل نزدیک پیرامون بنا کاملا خدشه دار شود!



از مشکلات ناشی از احداث بی رویه ساختمان های بلند در دنیا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱ - محروم شدن سکنه و همسایگان این نوع ساختمان ها از نور خورشید و روشنایی و تهویه طبیعی به دلیل برپا شدن برج هایی بزرگ به فاصله کم از همدیگر.



۲ - نزدیک بودن بیش از حد به خط کناری پیاده رو و نداشتن پس رفتگی که مانع رسیدن نور مستقیم به خیابان یا پیاده رو می شود .



۳ - ساخت و ساز غیر اصولی و بدون تطابق با اصول و قوانین ساختمان سازی که در صورت وقوع حوادثی مثل زلزله، جان و مال ساکنان را به شدت تهدید و نابود می کند.



در پایان امید، آن داریم که با نظارت صحیح و اصولی بر طراحی و اجرای بناهای مرتفع از جهات مختلف اعم از تناسبات و ترکیبات، نقش ساختمان در سیمای شهر، تداخل آن در خط آسمان از همه زوایای دید در اطراف ساختمان، طراحی فضاهای باز در اطراف این گونه بناها و ارتباط این فضاها با خیابان و بنا ، معماری سازه و هماهنگی آن با ساختمان های با ارزش همجوار و بافت محله، جزئیات نما، قرارگیری در سطح زمین، ارتفاع و شکل، توده وحجم، زمینه، رنگ، مصالح، کیفیت ظاهری، قابلیت انعکاس نور و…، از این پس دیگر شاهد ساخت و ساز غیراصولی بناهای مرتفعی که از دید معماری فاقد توازن بصری و از نظر مهندسی فاقد مقاومت کافی و لازم در برابر نیرو های خارجی و داخلی وارده بر ساختمان هستند، نباشیم؛ چه، اگر خدای ناکرده چنین شود، باید در آینده نه چندان دور، از بین رفتن جان و مال هزاران انسان بی گناه که قربانی سهل انگاری و ندانم کاری و البته بی قانونی می شوند را نظاره گر باشیم.







سیستم سازه ای برج‌های هزاره سوم



در تشریح سیستم سازه‌ای این برج‌ها لازم است به دونکته اصلی توجه شود. در واقع این سیستم از دو بخش تقریباً مجزای ثقلی و لرزه بر تشکیل شده است. اصطلاحات لرزه بر و ثقلی بر اساس مقدار جذب برش نیروی زلزله توسط هر یک از سیستم‌ها، به آنها نسبت داده شده است.



الف) سیستم لرزه بر: در طرح این برج‌ها از دو سیستم لوله ای متداخل، به اضافه مهاربندی همگرا به عنوان بخش لرزه بر



ساختمان استفاده شده است . قاب‌های سیستم لرزه بر در پیرامون سازه قرار گرفته‌اند؛ ضمن آنکه دو قاب لرزه بر میانی هم در یک جهت موجود می‌باشند



ب) سیستم ثقلی:



سیستم ثقلی که میان بخش لرزه بر محصور شده است، بر روی ستون‌های میانی که تقریباً با راندمان 100% بطور ثقلی عمل می‌کنند، قرار گرفته است و تیرهایی که این ستون‌ها را به سیستم لرزه بر پیرامونی مرتبط می‌کنند عموماً - به جز سه طبقه پایین - با اتصال ساده طرح شده‌اند. با توجه به توضیحات فوق ملاحظه می‌شود، سختی این تیرها نقشی در نحوه توزیع بارهای جانبی نخواهد داشت و به این جهت در مدل، ساده سازی صورت گرفته است.



استفاده از تیرهای با مقطع متغیر در طرح تیرهای ثقلی علا‌وه بر صرفه‌جویی در مصالح، به جهت ایجاد مسیری مناسب برای عبور لوله‌های تأسیساتی صورت گرفته است و به این ترتیب نیازی به افزایش بیشتر ارتفاع طبقه نمی باشد.



سیستم سقف برج‌های هزاره سوم



سقف این برج‌ها از نوع کامپوزیت است و عملکرد دال‌های آن به صورت دوطرفه می‌باشد.



همان‌طور که در گزارش مندرج در شماره پنجم ذکر شده مطالعات ژئوتکنیک، ژئوفیزیک، تهیه طبف ویژهِ ساختگاه، زهکشی و کنترل کیفیت عملیات بتنی این پروژه توسط مهندسان مشاور دریا خاک پی در دست انجام است.



مطالعات ژئوتکنیکی در محدوده احداث برج‌ها



مطالعات ژئوتکنیکی به منظور تعیین خصوصیات خاک و لایه‌های زمین در محدوده احداث برج‌ها به شرح زیر انجام پذیرفته است:



الف) مطالعات ژئوتکنیک اکتشافی تکمیلی‌
‌‌تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی لایه های خاک
تعیین پارامترهای موثر در پایداری و تغییر شکل پذیری لایه های خاک
تعیین ظرفیت باربری و نشست خاک و پیشنهاد گزینه های مناسب پی‌
تعیین مشخصه های خاک جهت برآورد نیروی زلزله
شناسایی شرایط هیدروژئولوژیکی و آبگذارانی لایه های خاک
بررسی امکان وجود نابهنجاری های ژئوتکنیکی در محدوده مورد نظر



ب) مطالعات تهیه طیف ویژه ساختگاه
تعیین لرزه خیزی ساختگاه
تعیین مشخصات هندسی دینامیکی لایه های آبرفتی
انجام تحلیل بزرگنمایی حاصل از اثر وجود آبرفت
تهیه شتاب نگاشت طراحی در سطوح مختلف‌
تهیه طیف طراحی در سطوح مختلف لرزه ای در رقوم‌های موردنظر



بررسی نشست سازه



در بررسی نشست سازه شالوده گسترده در وسط ساختگاه، داده های مورد نیاز برای انجام این تحلیل‌ها با استفاده از آزمایش‌های برجا و آزمایشگاهی تعیین گردید.



اثر لایه سطحی خاک کم مقاومت در کف گود، با در نظر گرفتن یک لایه جدید با ضریب ارتجاعی نسبتاً کمتر مدل گردید.



با توجه به یکنواختی بافت زیر سازه، حداکثر نشست مجاز ساختمان 100 میلیمتر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج محاسبات نشست بااستفاده از نرم‌افزار Plaxis نشان می‌دهد که حداکثر میزان نشست محاسبه شده از نشست مجاز (100 میلیمتر کمتر) می‌باشد.



سیستم پی‌



با توجه به نوع سیستم باربر جانبی برای برج‌های شمالی، مرکزی و جنوبی که سیستم لوله ای درجداره خارجی هریک از برج‌ها می‌باشد دو گزینه زیر برای پی برج‌ها قابل بررسی است:



الف) سیستم پی گسترده برای هریک از برج‌های شمالی، جنوبی و مرکزی؛ به طوری‌که با درزهای انقطاع از یکدیگر مجزا گردیده باشند.



ب) سیستم پی گسترده یکپارچه و بدون درز انقطاع برای هر سه برج شمالی، جنوبی و مرکزی.



در سیستم گزینه الف با توجه به یکسان بودن برج‌ها به لحاظ مشخصه های دینامیکی بروی خاک ناحیه درز به صورتی است که فشار زیاد برج مرکزی موجب می گردد که خاک زیر برج شمالی تحت اثر فشار قرار گرفته و پی برج شمالی تمایل به بلند شدن از روی آن داشته باشد.در صورتی‌که از گزینه (ب) استفاده شود، 2 نیروی فشاری و کششی با یکدیگر متعادل گردید وتنش‌ها در زیر پی و روی خاک توزیع یکنواخت تر خواهد داشت، لذا استفاده از پی گسترده یکپارچه برای بارهای جانبی منطقی‌تر می‌باشد. از طرف دیگر طولانی بودن پی موجب می‌گردد که تنش‌های ناشی از درجه حرارت و جمع شدگی، باعث تأثیرات نامطلوبی در پی گردد و علاوه بر آن، چنانچه تحت اثر بارهای ثقلی غیر همزمان قرار گیرد، در پی، ایجاد تنش های زیاد بنماید. بنابراین بتن ریزی در زیر هر یک از برج‌ها بصورت مجزا ودر عرض به فاصله 30 الی 50 سانتیمتر انجام گردیده است و پس از اعمال کلیه بارهای ثقلی و مرتفع شدن اثرات جمع شدگی ودرجه حرارت، این فاصله‌ها با بتن مرغوب به همراه مواد منبسط شونده پر می‌گردند.



بررسی مخاطره پذیری لرزه‌ای منطقه



گستره تهران در کوهپایه‌های جنوبی کوه‌های البرز مرکزی قرار گرفته و شمالی‌ترین فرونشست ایران مرکزی به حساب می‌آید. کوه‌های البرز در شمال تهران متشکل از یک سری چین خوردگی‌های با امتداد شرقی- غربی است و شدت دگرریختی در دو کناره شمالی گسله تهران به بیشترین مقدار خود رسیده و بلندی‌های البرز به ترتیب بر دشت کناری خزر در شمال و دشت تهران در جنوب رانده شده است.



از مهمترین گسل‌هایی که نزدیکترین فاصله تقریبی آنها از ساختگاه حدود کمتر از 10 کیلومتر می‌باشد می‌توان موارد زیر را نام برد: گسل شمال تهران، گسل امامزاده داوود، پورگان وردیج، نیاوران، محمودیه، طرشت، عباس آباد، گسل تلویزیون، باغ فیض، نارمک و در محدوده ساختگاه موردنظر باتوجه به خاکبرداری قابل توجهی که انجام شده بود آثار گسلی مشاهده نگردید.



بررسی روند لرزه خیزی



بررسی روند لرزه خیزی این گستره بااستفاده از به کارگیری روش kijko در سه حالت انجام گرفته است:



حالت اول: بادر نظر گرفتن فقط لرزه های تاریخی‌



حالت دوم: با منظور نمودن لرزه‌های سده بیستم



حالت سوم: ترکیبی از مجموع حالت‌های اول و دوم با در نظر گرفتن لرزه های تاریخی و لرزه های سده بیستم



احتمال عدم رویداد لرزه ای با بزرگی 7 ریشتر در طول مدت 50سال یا 100 سال به ترتیب حدود 60 و 35 درصد می باشد؛ یعنی برای سازه ای باعمر مفید 50 یا 100 سال می توان این احتمال عدم رویداد را در نظر گرفت.



بیشینه مقادیر شتاب قائم و افقی زمین



در مطالعات انجام شده با استفاده از برنامه seisrisk III بیشینه مقادیر شتاب زمین محاسبه شده‌اند. اطلاعات دیگری نظیر رابطه طول گسلش و بزرگی مورد نیاز بوده است که آن نیز با استفاده از روابط شناخته شده جهانی (رابطه ولز - کاپراسمیت) به دست آمده‌اند. بر اساس این محاسبات مقادیر شتاب افقی و قائم در سازه های زمانی مختلف (30، 50، 75 و 100سال) با احتمال فزونی خاص (50%، 37 %، 10%) برآورد شده‌اند.



در صورتی‌که عمر مفید سازه 50 سال فرض شود با در نظر گرفتن احتمال فزونی 37 درصد، مقادیر شتاب افقی و قائم به ترتیب0/63 g و0/72 g برآورد شده است.



بررسی پاسخ دینامیکی آبرفت‌



به این منظور به عنوان یک روش اندازه‌گیری سریع و اقتصادی در محل ساختگاه چهارگمانه با عمق های 65/75, 50 , 50 , 65/75 متر حفر گردید و لایه‌های آبرفت مورد آزمایش محل S.P.T قرارگرفته و نمونه های حاصله تحت آزمون‌های آزمایشگاهی قرار گرفتند. این روش با دقت قابل قبولی سرعت انتشار امواج را در لایه‌های خاک به دست می دهد.

با استفاده ا

خرید فایل

کتاب- انواع روشهای جوشکاری- در 205 صفحه-docx

کتاب- انواع روشهای جوشکاری- در 205 صفحه-docx

تاریخچه جوشکاری

چون احتیاجات بشر ، اتصال و جوش در همه موارد را خواستار بوده است، لذا مثلاً از رومی‌های قدیم ، فردی به نام "پلینی" از لحیم به نام آرژانتاریم وترناریم استفاده می‌کرد که دارای مقداری مساوی قلع و سرب بود و ترنایم دارای دو قسمت سرب و یک قسمت قلع بود که هنوز هم با پرکنندگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دقت و ترکیبات شیمیایی و دستگاههای متداول طلاسازی از قدیم‌الایام در جواهرات با چسباندن ذرات ریز طلا بر روی سطح آن با استفاده از مخلوط نمک و مس و صمغ آلی که با حرارت ، صمغ را کربونیزه نموده ، نمک مس را به مس احیاء می‌کنند و با درست کردن آلیاژ طلا ، ذرات ریز طلا را جوش می‌دهند و تاریخچه ای به شرح زیر دارند:

• "برناندوز" روسی در 1886 ، قوس جوشکاری را مورد استفاده قرار داد.
• "موسیان" در 1881 قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
• "اسلاویانوف" الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری بکار گرفت.
• "ژول" در 1856 به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد.
• "لوشاتلیه در 1895 لوله اکسی‌استیلن__ را کشف و معرفی کرد.
• "الیهو تامسون" آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال 7-1876 استفاده کرد.

چون علم جوشکاری همراه با گنج تخصصی بود، یعنی هر جوشکار ماهر در طی تاریخ درآمد زیادی داشت، سبب شد که اسرار خود را از یکدیگر مخفی نمایند. مثلاً هنوز هم در مورد لحیم آلومینیوم و آلیاژ ، آن را از یکدیگر مخفی نگه می‌دارند. در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر ، سبب توسعه سریع این فن گردید و سرمایه‌گذاری‌های عظیم چه از طرف دولتها و چه صنایع نظامی و تخصصی در این مورد اعمال گردید و مخصوصاً رقابت‌های انسانها در علوم هسته‌ای ( که فقط برای صلح باید باشد ) ، یکی دیگر از علل پیشرفت فوق سریع این فن در چند ده سال اخیر شد که به علم جوشکاری تبدیل گردید.

گروههای مختلف جوشکاری

1. لحیم کاری
2. جوشکاری فشاری و پرسی
3. جوشکاری ذوبی
4. جوشکاری زرد

جوش و جوشکاری

همه چیز درباره جوش و جوشکاری

جوشکاری از مسائل خیلی مهم در صنعت ساختمان است .اهمیت این امر به سبب ساخت و سازهای مرتفع که امروزه در تمام نقاط شهری و حتی روستایی به سرعت در حال پیشرفت است چندین برابر شده تا آنجا که سازمان نظام مهندسی نیز با درک این مسئله دوره های مختلفی را برای بالا بردن آگاهی اعضای خود و بروز کردن اطلاعات مهندسین محترم مرتبا برگزار میکند.

در قسمت ذیل عناوینی مشاهده میشود که خود شامل زیر مجموعه های دیگری می باشند(که در ادامه مطلب بطور کامل آمده است). تلاش من در ارائه این مطلب بر این بوده تا حد امکان این مهم کامل و جامع بررسی شود. باشد که مورد توجه علاقمندان قرار گیرد...

نکاتی در مورد جوشکاری ساختمانهای فلزی

انواع اتصالات در جوشکاری

خطاهاى جوشکارى اتصالات در ساختمانهاى فولادى

آزمایشهای جوش

انواع و روش های جوشکاری

جوشهای بی کیفیت ساختمانها

جوشکاری با قوس الکتریکی

نکاتی در مورد جوشکاری ساختمانهای فلزی

فرآیند برپا سازی اسکلت ساختمانهای فلزی (غالباً مسکونی و تجاری های کوچک) در زمان کوتاهی٬ حدوداً یک روزه٬ انجام می شود. به همین دلیل نمی توان تمام جوشکاریها را در همان روز انجام داد. در این حالت در قدم اول جوشکار سعی می کند تیر و ستونهای ساختمان را با حداقل جوش بر پا کند و بعد از رفتن جرثقیل٬ هزینه ساعتی اجاره جرثقیل زیاد است و برای همین نمی توان چند روز از آن استفاده کرد مضافاً اینکه اگر حتی یک ساعت در روز از آن استفاده شود باید هزینه کل روز را پرداخت نمود٬ شروع به جوشکاری کامل کند.
برای همین است که پایداری ساختمان فلزی در چند روز اول که جوشکاری ها هنوز نیمبند هستند بسیار کم است. بلای جان این وضعیت٬ باد است. بله وزش باد. تصور اینکه یک ساختمان به خاطر وزش باد فرو بریزد بسیار وحشتناک است. چه باید کرد؟

خب٬ این خودش یک بحث علمی را میطلبد. آیا تابه حال به واژه "بارهای حین ساخت" (Construction Loads) برخورده اید؟ اساس قضیه اینست که تکنولوژی ساخت نیز علاوه بر بارهای اعمالی بر سازه٬ ممکن است بارهای جدیدی را به سازه اعمال کند. مثلاً در مبحث پل سازی٬ اگر برای ساخت پل مجبوریم که از تکنولوژی ساخت خاصی استفاده کنیم٬ شاید که لازم باشد سازه را برای یک بارگذاری جدید که ریشه آن فقط و فقط روش ساخت است طراحی کنیم. حالا جالب است که بعضی مواقع این بارها هستند که در طراحی سازه حاکم می شوند. بهر حال٬ می توان یک تحقیق علمی خوب در این زمینه مربوط به مسئله ای که اشاره شد انجام داد. اما اگر بخواهیم این مسئله را بصورت تقریبی و تجربی حل کنیم٬ بهتر است که دستورالعمل های ساده ای را رعایت کنیم.

- به هواشناسی اهمیت دهیم. روزهایی که وزش باد زیاد است (Windy Weather) از الم کردن سازه اجتناب کنیم.

- اگر که مجبور به ادامه کار در حین وزش باد هستیم در طول برپاسازی به ارتفاع و عرض سازه عمود بر جهت وزش باد (سطح بادگیر سازه) دقت کنیم. طوری باید کار را پیشرفت داد که همواره این عامل حداقل باشد.

- اگر در یک سایت با محوطه باز هستید احتمال تغییر جهت باد به نفع خود با آرایش و چیدمان مهندسی و حساب شده ماشین آلات کانتینرها و هر چیز دم دستتان که دارای حجم و سطح مناسبی است را بررسی کنید.

- استفاده از حائل برای افزایش پایداری هم گزینه مناسبی است.

- از علم مهندسی سازه نیز استفاده کنید. در حین الم سازی سازه دقت کنید که اگر بعضی از اتصالات کامل جوشکاری شوند می توانید حداقل یک سازه معین پایدار داشته باشید. اکنون باید مطمئن باشید که سازه معین انتخابی شما پایدار است.

- موارد دیگری که نسبت به جایی که شما هستید احتمالاً وجود دارند که شما باید از خلاقیت خود کمک بگیرید.

انواع اتصالات در جوشکاری

مراحل اجرایی جوشکاری قوس الکترود دستی
آلودگی ها از قبیل چربی، کثافات، رنگ، اکسیدها و پوسته ها از لبه های مورد جوش حداقل تا فاصله 15mm از هر طرف قطعه. اصولاً کار به کمک سنگ زنی، برس زنی و سمباده انجام می گیرد. روش شیمیایی بیشتر برای زدودن چربی ها می باشد.
جوشکاری (Beveling): متناسب با ضخامت ورق و شرایط کار و نهایتاً به کمک استانداردها لبه سازی انجام می شود. برای ورق های ضخیم از لبه سازی (Beveling) دو طرفه و برای ورق های با ضخامت متوسط از لبه سازی یک طرفه استفاده می شود. مسلماً شیار (Groove) نیز می تواند برای قطعات با ضخامت متوسط از یکطرف و برای قطعات ضخیم در دو طرف قطعه ایجاد شود. 1-برطرف کردن کلیه مواد زائد، ناخالصی ها، 2- یخ زدن لبه های مورد

زاویه پخ و شعاع انحناء تحتانی لبه ها بر حسب حساسیت به ترک، پیچیدگی، وزن قطعه در هنگام جوشکاری، نوع الکترود، مهارت جوشکار و هزینه یخ سازی انجام می گیرد. مثلاً لبه سازی به صورت لاله فلز جوش متری نسبت به لبه سازی به صورت V نیاز دارد. یا لبه سازی به شکل V به بعضی ترک خوردگی ها نسبت به شکل لاله (U) حساس تر است و یا قطعات لبه سازی شده از دو طرف نسبت به قطعات لبه سازی شده از یک طرف حساسیت کمتری به پیچیدگی دارند.

البته بعضی اوقات از شکل ظاهری قطعات می توان استفاده کرده و لبه سازی انجام نمی دهند.

لبه سازی معمولاً به کمک سنگ زنی، ماشین کاری و یا با استفاده از Totch و یا قوس انجام می گیرد که هر یک مستلزم هزینه می باشد و به هزینه جوشکاری افزوده می گردد.

3- استقرار اجزاء در کنار یکدیگر برای عملیات جوشکاری:

ترجیحاً استقرار قطعات را طوری کنار یکدیگر فراهم می سازند که راحت ترین موقعیت (Position) برای جوشکاری آنها تامین گردد. در این راستا می توان از گیره، نگهدارنده و وضعیت دهند ها استفاده نمود که اکثراً شرایط کار را خیلی ساده می کنند.

4- تک بندی (Tack Weld): قطعات در فواصل مناسب بطوریکه از پیچیدگی آنها جلوگیری به عمل آید و پیچیدگی آنها به حداقل برسد نسبت به یکدیگر با خال جوش کنار هم استقرار می یابند.

5- عملیات جوشکاری

انتخاب الکترود و تنظیم آمپر و قراردادن کار در موقعیتی که جوشکار احساس راحتی کند. تنظیم آمپر اصولاً روی تکه قراضه ای انجام می گیرد.

پس از راه اندازی قوس و تنظیم آمپر، قوس را به داخل محل اتصال جهت می دهند تا فلز جوش در محل اتصال رسوب داده می شود. لذا جوشکار حرکت های زیر را بایستی همزمان به طور یکنواخت و قابل کنترل انجام دهد این حرکت ها عبارتند از:

الف) تثبیت فاصله نوک الکترود با سطح مذاب حوضچه. در حقیقت الکترود را باید به سمت حوضچه در اثر مصرف پایین آورد.

ب) حرکت الکترود و قوس در سرتاسر مسیر جوش که در اصل تعیین کننده سرعت جوشکاری است. این حرکت توام با حرکت های زیگزاگی یاموجی شکل است که هر جوشکار بر حسب عادت یک نوع حرکت را انجام می دهد.

حرکت موجی الکترود سبب می گردد تا سرباره به کناره ها جارو گردد، البته این حرکت بایستی طوری انجام گیرد که سرباره در جوش حبس نشود و زاویه الکترود نسبت به قطعه و زاویه کاردرست انتخاب شود.

قطع قوس به منظور تعویض الکترود بایستی به آرامی انجام گیرد یعنی الکترود به آهستگی به عقب کشیده شود تا عیب دهانه آتش فشان در جوش بوجود نباید بایستی الکترود را به طرف عقب حرکت داد و همزمان فاصله قوس را زیاد کرد تا قوس خاموش شود. الکترود بعدی که مورد استفاده قرار گیرد ابتدا بایستی انتهای حوضچه سنگ بخورد و جوش از جلو شروع شود و به طرف عقب برگردد و مجدداً ادامه یابد. محل تعویض الکترود منبع جدی برای بوجود آمدن عیوب جوش از قبیل سرباره، حباب گاز و فقدان ذوب کامل می باشد.

در جوشکاری چند پاسه بایستی سرباره از روی هر پاس بطور کامل تمیز گردد و سپس جوشکاری در پاس های بعدی انجام گیرد. هر پاس حداقل 3/1 پاس زیری را می پوشاند.

زاویه کار (Work Angle)

زاویه بین الکترود با خط عمود بر جوش در صفحه عرضی را زاویه کار می گویند.

زاویه راهنما (Lead Angle)

زاویه الکترود با خط عمود بر جوش در صفحه طولی را زاویه راهنما می گویند. زاویه الکترود سبب می گردد تا جوشکار بتواند حفره کاسه ای شکل قوس را مشاهده نماید، علاوه بر آن نیروی قوس سبب می گردد تا سرباره بطور ناخواسته بطرف جلو حرکت کند و همچنین از بروز گودافتادگی کنار جوش (Undercut) جلوگیری می کند. جوشکار بایستی در انتخاب زاویه کار و زاویه راهنما انتخاب صحیحی انجام دهد.

دسترسی به ماشین جوشکاری: سعی می‌شود ماشین جوشکاری تا حد امکان در دسترس جوشکار قرار گیرد تا از مزاحمت کابل ها و تداخل آنها اجتناب شود. که به تازگی با استفاده از کنترل از راه دور جوشکار می تواند شدت جریان جوشکاری را خود از محل جوشکاری تنظیم نماید.

فضای کارگاه: جوشکاری در فضای بسته انجام نمی گیرد مگر آنکه تهویه کافی و پرقدرت بر رویفضا تعبیه شده باشد.

نحوه بسته بندی و نگهداری الکترود: معمولاً الکترودها را در بسته های به صورت Hermetically airtight به بازار عرضه می کنند.

بایستی در نگهداری الکترودها در انبار دقت لازم به عمل آید و آنها را در محلی دور از رطوبت، آب، باران، گرد و خاک، دود، گریس و چربی نگهداری نمود. (جای خشک بهترین محل است) و اصولاً الکترود را نباید در انبار روی زمین انباشت نمود بهترین جا قفسه می باشد.

وسایل مورد نیاز:

برای فولادهای کربن استیل Wire Brush، Chipping Hammer، Helmet، برای فولادهای زنگ نزن و زنگ زن استفاده می کنند. Wire Brush Chipping Hammer Face Shield، Hand Shield، Gloves، Photo Sensitive Lens، Leathers نیز استفاده می شود.

گذشته از وسائل یاد شده ایمنی نیز در جوشکاری بایستی مورد توجه قرار گیرد. مثلاً جلوگیری از سقوط جوشکار بخاطر برق گرفتگی، همچنین در هنگام جوشکاری گازهای مضری نظیر اوزنبهخاطر اشعه ماوراء بنفش، No2 (Nitrogen dioxide) و Phosgene Gas و همچنین اشعه ماوراء بنفش بوجود می آیند که برای پوست و تنفس مضر هستند. O3

معایب و محدودیتهای روش SMAW

1- با کوتاه شدن الکترود، جوشکار باید الکترود را تعویض نماید و این امر باعث کاهش سرعت وراندمان جوشکاری می شود.

2- شدت جریان جوشکاری بدلیل زیاد بودن طول الکترود محدود است. آمپرهای بالا مانند آنچه در تفنگهای اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک استفاده می شود غیر عملی است زیرا فاصله بین قوس و نقطه تماس الکتریکی در نگهدارنده الکترود (طول الکترود) زیاد بوده و شدت جریان جوشکاری بوسیله مقاومت حرارتی زیاد الکترود محدود می شود. درجه حرارت الکترود نباید از درجه حرارتشکست پوشش (Break Down) بیشتر شود زیرا مواد شیمیائی موجود در پوشش با یکدیگر یا با هوا واکنش کرده و وظیفه خود را بخوبی در قوس انجام نمی دهند.

خطاهاى جوشکارى اتصالات در ساختمانهاى فولادى

1- مقدمه
با وجود تجربه تلفات و خسارات سنگین زلزله هاى اخیر مانند زلزله هاى منجیل و بم، احتمال جدى وقوع زمین لرزه هاى بزرگ در بیشتر مناطق پر جمعیت کشور و نیاز جدى به اعمال کنترل کیفى در طراحی و اجرای ساختمانها، متاسفانه هنوز توجه کافی به ساخت و ساز صحیح نشده است . از نظر علم مهندسى زلزله، در حال حاضر ساخت بناهای مقاوم در برابر زلزله امکان پذیر است، لیکن عملا به دلیل یکسری مشکلات اجرائی رسیدن به ساختمانهای مقاوم تضمین نمی گردد.
مشکل اصلی آسیب پذیرى لرزه ای ساختمانها حتی نمونه های جدید الاحداث در ایران، عدم استفاده صحیح از دانش فنی در مراحل طراحی و اجرا می باشد. دستورالعملهای اتصالات جوشکاری شده و ضوابط طراحی ساختمانهای فولادی، گاهی در طراحی و اجرا سهل انگاری میشود. لذا بایستی سطح معلومات فنی این افراد افزایش یافته و نیز مکانیزمی براى اعمال قاطعیت اجرایی و کنترل امر در نظر گرفته شود و البته طوری که حقوق مهندس ناظر حفظ شده و مسئولیتها به درستی تقسیم گردد.

ساختمانهای فولادی بخش قابل توجهی از ساخت و ساز در ایران را تشکیل میدهند و یکی از مهمترین موضوعات در هر ساختمان فولادی، کنترل جوشکاری آن میباشد. اهمیت این امر در زلزله های اخیر نتمان داده شده است که خسارات اساسی پس از بریدن جوش اتصال عضو سازه ای مدید میآید

جوشها در همه بخشها بایستی منطبق بر اطلاعات نقشه بوده و از لحاظ بعد و طول جوش و کنترل کیفیت لازم بررسی گردد. در استاندارد 2800، آزمایشات اولتراسونیک و رادیوگرافى براى کنترل اتصالات جوشی قابهای خمشی ویژه اجباری شده است که البته بسته به تشخیص مهندس ناظر در سایر حالات حتی در ساختمانهای معمولی نیز باید انجام گردد. در این مقاله، ضمن مروری بر عیبهای معمول جوشکاری در اجرای ساختمانهای فولادی، روشهای بازرسی و کنترل کیفیت جوش ارائه میگردد.

1. عیبها و ناپیوستگى های معمول در جوشکاری

یکی از مهمترین وظایف بازرس یا تیم کنترل کیفی جوش، ارزیابی حقیقی جوشها به منظور بررسی مناسب بودن آنها در شرایط بهره برداری و در واقع تعیین هر گونه کمبود و نیز نامنظمی در جوش یا قطعه جوشکاری شده که عموما ناپیوستگى نامیده میشود میباشد. در حالیکه یک ناپیوستگى، هر گونه اختلال در ساختار یکنواخت را بیان می کند، یک عیب ناپیوستگى وپژه است که مناسب بودن سازه یا قطعه را زیر سئوال می برد. شکل ناپیوستگى را میتوان به دو گروه کلی خطی و غیر خطی تقسیم نمود. ناپیوستگى هاى خطی طولی به مراتب بیش از پهنا دارند. زمانیکه در جهت عمود بر تنش اعمالى قرار گیرند، یک ناپیوستگى خطی نسبت به غیر خطی شرایط بحرانی تری را ایجاد می کند، چرا که احتمال اشاعه و در نهایت تخریب آن بیشتر خواهدبود.

1. ناپیوستگیهاى فلز جوش و فلز پایه

3-1 . ترکها

بحرانی ترین ناپیوستگى ها، ترکها هستند. شرایط اضافه بار باعث ایجاد ترکها و تمرکز تنش می شود. یک روش گروه بندی ترکها با مشخص کردن آنها به صورت گرم یا سرد است . همچنین ترکها را میتوان توسط جهت آنها نسبت به محور طولی جوش توصیف نمود. ترکهای طولی بعلت تنشهای انقباضی عرضی جوشکاری یا تنشهای سرویس ایجاد می شوند. ترکهای عرضی عموما به علت اثر تنشهای انقباضی طولی جوشکاری روی جوش یا فلز پایه با انعطاف پذیرى کم ایجاد می شوند. انواع مختلف ترک با توصیف دقیق موقعیتهای اجزا مختلف شامل : ترکهای گلویی، ریشه، کناره، چاله جوش، زیر گرده منطقه متاثر از حرارت و فلز پایه هستند.

ترکهای گلویی که از میان گلویی جوش یا کوتاهترین مسیر در سطح مقطع جوش گسترش می یابد، از نوع ترکهای طولی بوده و اغلب در طبقه بندی ترک گرم قراردارند.

ترکهای طولی و عرضی در جوشهای شیاری و گوشه ترکهای ریشه در فلز پایه یا در خود جوش نیز در زمره ترکهای طولی هستند. ترکهای کناره جوش در فلز پایه ایجاد شده و در کناره جوش توسعه ما یابند. ترکهای چاله جوش درنقطه پایانی ردیفهای منفرد جوش در صورت عدم مهارت جوشکار ایجاد می شوند. دسته بعدی ترکها، ترک زیر جوش به علت حضور هیدرورن است

این نوع ترک بجای فلز جوش در ناحیه تحت تاثیر حرارت به موازات خط ذوب واقع هستند.

3-2. ذوب و نفوذ ناقص

طبق تعریف، ذوب ناقص یک ناپیوستگى در جوش است که ذوب شدن بین فلز جوش و سطوح ذوب و یا لایه های جوش رخ نداده باشد. بعلت خطی بودن و انتهای نسبتا تیز آن، ذوب ناقص از ناپیوستگى های بارز در جوش است و در وضعیتهای مختلف در منطقه جوش تشکیل می شود. نفوذ ناقص معرف حالتی است که فلز جوش به طور کامل در سراسر ضخامت ورق گسترده نشده باشد. موقعیت این عیب در مجاورت ریشه جوش است . ذوب و نفوذ ناکافی به علت عدم مهارت جوشکار، شکل نامناسب اتصال یا آلودگی اضافی ایجاد می شود.

3-3. سرباره های محبوس شده

مناطقی در سطح مقطع یا در سطح جوش هستند که سرباره محافظ حوضچه جوش به طور مکانیکی درون فلز منجمد شده محبوس میشود. این سرباره منجمد شده بخشی از مقطع جوش را نمایش می دهد که فلز جوش بخوبی ذوب نمی شود. این پدیده خود سبب ایجاد بخشى ضعیف در نمونه خواهد شد. در حقیقت سرباره های محبوس شده اغلب در ارتباط با ذوب ناقص هستند.

3-4. تخلخل

این نوع ناپیوستگی در خلال انجماد جوش در اثر حبس گاز ایجاد می شود. بنابراین تخلخل را بسادگى میتوان، حفره های گاز درون فلز جوش منجمد شده دانست . به علت طبیعت کروى شکل آنها، تخلخل کمترین خطر را در میان دیگر ناپیوستگی ها داراست ولی در زمانیکه جوش باید تحمل فشارهای بالا را داشته باشد حضور تخلخل خطرناک خواهد بود. منابع مختلفی براى حضور رطوبت یا آلودگى وجود دارد که میتوان الکترود فلز پایه، گاز محافظ یا محیط اطراف را در این میان نام برد، تغییر در تکنیک جوشکاری نیز می تواند سبب ایجاد تخلخل شود.

3-5. بریدگی کنار جوش

بریدگی کنار جوش یک ناپیوستگی سطحی است که در فلز پایه مجاور فلز جوش رخ میدهد. در شرایطی عیب را داریم که فلز پایه شسته شده ولی با فلزی پر کننده جبران نمی شود. نتیجه، ایجاد یک شیار خطی با شکلی نسبتا تیز است که در فلز پایه تشکیل می شود. این عیب بعلت سطحی بودن ماهیت آن براى بارگذاری خستگی خطرناک است . بریدگی کنار جوش عموما به علت تکنیک جوشکاری نامناسب ایجاد می گردد، به ویژه اگر سرعت حرکت جوش زیاد باشد. علاوه بر این اگر گرمای جوشکاری بسیار بالا باشد می تواند سبب ذوب شدن بیش از حد فلز پایه گردد.

3-6 . پرشدن ناقص

این مورد مشابه بریدگی کنار جوش، یک ناپیوستگی سطحی است که به علت کمبود ماده در مقطع عرضی ایجاد میشود. تنها تفاوت در این میان این است که پرشدن ناقص در فلز جوش ولی بریدگی کنار جوش در فلز پایه یافت می شود. به بیان ساده، پرشدن ناقص، زمانی رخ می دهد که فلز پر کننده به اندازه کافی براى پرکردن اتصال جوش در دسترس نباشد. مشابه بریدگی کنار جوش، پرشدن ناقص نیز هم در سطح رویى و هم در ریشه جوش ظاهر می شود. دلیل اولیه پرشدن ناقص، تکنیک غلط جوشکاری است . مثلا سرعت زیاد جوشکاری اجازه پرشدن اتصال و هم سطح شدن آن با فلز را نمی دهد.

3-7. سررفتن

نوع دیگر ناپیوستگی سطحی جوش که از تکنیک نامناسب جوشکاری (سرعت جوشکاری خیلی آرام ) ناشی می شود، سررفتن است که در آن، فلز جوش روى فلز پایه مجاورش سر میرود و درکناره جوش، شیارى تیز را ایجاد می نماید. به علاوه اگر مقدار سررفتن به اندازه کافی زیاد باشد می تواند ترکی را که از این تمرکز تنش ایجاد می شود را مخفی نماید.

3-8. تحدب بیش از حد

این ناپیوستگی مختص جوشهای گوشه است و طبق تعریف تحدب عبارت از حداکثر فاصله از رویه محدب یک جوش گوشه تا خط واصل بین کناره های جوش است . از نقطه نظر استحکام مقدار تحدب در جوش گوشه ضروری است ولی اگر از حدی بیشتر باشد، به عنوان یک عیب تلقی می شود. این مطلب هم از نقطه نظر اقتصادی (مصرف فلز پرکننده بیشتر) و هم از نظر حضور مناطق تیز اطراف جوش به خصوص در بارگذارى خستگى مطرح می شود. دلیل ایجاد تحدب، آرام بودن سرعت جوشکاری یا تکنیک ناصحیح جوشکاری است .

3-9. لکه قوس و پاشش

لکه های قوس در نتیجه شروع قوس عمداً یا تصادفی روی سطح فلز پایه دور از اتصال به وجود میآیند. در اثر این رخداد، منطقه ای متمرکز شده از سطح فلز پایه ذوب شده و سریعاً سرد و شکننده می شود. پاشش همان ذرات فلزی پراکنده ناشی از جریان بالای جوشکاری هستند که در تشکیل جوش نقشی ندارند. از نقطه نظر بحرانی بودن، پاشش ممکن است زیاد مهم تلقی نشود، ولی در هر حال مقادیر زیاد پاشش میتوانند گرماى موضعی زیادی را به سطح فلز مشابه با اثر لکه قوس ایجاد کنند و حتی سبب تشکیل ناحیه تحت تاثیر حرارت شوند.

3-10. اعوجاج

خمیدگى یا اعوجاج از مشکلات مهم جوشکاری است که باید برطرف گردد. این مسئله در اثر انقباض که به هنگام کرم و سرد شدن پس از عملیات جوشکاری در فلز پایه و جوش بوجود میآید، شکل می گیرد. براى کنترل اعوجاج باید شرایط لازم براى جوشکاری شامل کنترل قبل، حین و بعد از جوشکاری تامین گردد.

3-11 . تورق و پارگى سراسری

این ناپیوستگی ویژه مربوط به فلز پایه است . تورق در اثر حضور آلودگى و ناخالصى غیر فلزی موجود درزمان تولید فولاد ایجاد می شود. این ناخالصی ها به طور طبیعی اکسیدی هستند که در زمانیکه فولاد هنوز مذاب است تشکیل شده و در خلال عملیات بعدى نورد کشیده شده و موجب تورق می شوند. نوع دیگر ناپیوستگی مربوط به پارگی سراسری است و زمانی رخ می دهد که در جهت تمام ضخامت در اثر جوشکارى تنشهاى انقباضى بزرگى ایجاد شده باشد. پارگی عموما موازى سطح نورد شده زیر فلز پایه و معمولآ موازى مرز ذوب جوش رخ می دهد. پارگی سراسرى یک ناپیوستگی است که مستقیما به طرز قرار گیرى اتصال مرتبط می شود.

1. 3. جابجا شدن و ناپیوستگی هاى ابعادى

در اثر سوارکردن و مونتاژ غلط اجزاى مورد جوش در کنار یکدیگر، جابجایى بصورت هم محور نبودن دو سطح قطعه کار در جوشهای لب به لب است که در مواردى با برشکارى رفع می شود، اما در بیشتر مواقع باید جوش را بریده و مجددا عملیات جوشکاری بادقت تکرار شود. ناپیوستگی هاى ابعادى، نقائص شکل یا ابعاد هستند و هم درجوش و هم در سازه جوش شده بروز مى کنند.

1. آزمایشهای جوش

4-1. ارزیابى جوشکار

آزمونى که صلاحیت جوشکار را براى اجراى ضوابط آیین نامه اى تایید می کند، آزمایش تشخیص صلاحیت یا ارزیابى جوشکار و یا آزمون کیفیت اجرا خوانده می شود. این ارزیابى مشخص می کند که ایا جوشکار دانش و مهارت لازم را در بکارگیرى و اعمال دستورالعمل جوشکارى مدود در رابطه با رده بندى کارى خود دارد یاخیر. ارزیابى جوشکار ممکن است با تجهیزات جوشکارى دستى و یا با تجهیزات جوشکارى تمام اتوماتیک انجام شود.

روشهاى آزمایشى که کیفیت یک جوش را تعیین می کند، در سه طبقه بندى بسیار وسیع قرار می گیرد. 1-آزمایش هاى غیر مخرب، 2- آزمایشهاى مخرب و 3- بازرسى عینى .

4-2. آزمایشهاى غیر مخرب

هدف از این آزمایشها، بازرسى و تشخیص عیوب مختلف جوش (سطحى وعمیق) و تایید آن می باشد، بدون اینکه قطعه جوش داده شده غیر قابل استفاده شود. اگر آزمایش نشان دهد که محلی از جوش معیوب است می توان از طرفین محل مذکور به اندازه لازم برداشته و با جوش مجدد اتصال کاملی را به دست آورد .

4-2-1. آزمون ذرات مغناطیسى

آزمون ذرات مغناطیسى یکى از آسانترین آزمایشهاى غیر مخرب جوشکارى است . این روش جوش را براى معایبى از قبیل ترکهاى سطحى، ذوب ناقص، تخلخل، بریدگى کنار جوش، نفوذ ناقص ریشه جوش و اختلاط سرباره کنترل می کند. این آزمایش محل ترکهاى داخلى و سطحى بسیار ریز را براى رویت با حشم غیر مسلح آشکار میکند. قطعه مورد آزمایش با استفاده از جریان الکتریکى، یا قراردادن آن در داخل یک سیم پیچ مغناطیسى می گردد. سطح مغناطیسى شده قطعه با لایه نازکى از یک گرد مغناطیسى نظیر اکسید آهن قرمز پوشده می شود و این لایه گرد در صورت وجود یک عیب سطحى یا داخلى در داخل حفره یا ترک مربوطه فرو می رود.

4-2-2. بازرسى با مواد نافذ

بازرسى با مواد نافذ یکى از شیوه هاى غیر مخرب براى محل یابى معایب سطحى می باشد. سطح مورد بازرسى باید ابتدا از لکه هاى روغن، گریس و مواد ناخالص و خارجى تمیز شود. سپس ماده رنگى مورد نظر بر روى سطح پاشیده شده و در داخل ترکها و سایر ناهمواریهاى نفوذ می کند. رنگ اضافى از روى سطح پاک شده و سپس یک ماده فوق العاده فرار حاوى ذرات ریز سفید رنگ بر روى سطح پاشیده می شود. تبخیر مایع فرار باعث برجاى ماندن گرد خشک سفید رنگ بر روى ماده قرمز نفوذ کرده در ترک می گردد و بر اثر عمل مویینگى، ماده قرمز از ترک بیرون کشیده شده و پودر سفید کاملا قرمز می شود.

4-2-3. آزمون فراصوتى

آزمون فراصوتى قادر به تشخیص معایب داخلى بدون نیاز به تخریب قطعه جوش شده می باشد. موج هاى فراصوتى از داخل قطعه مورد آزمایش عبور داده می شوند و با هرگونه تغییر درتراکم داخلى قطعه منعکس می شوند. امواج منعکس شده (پژواک ها) به صورت برجستگى هایى نسبت به خط مبنا، بر روى صفحه نمایش دستگاه ظاهر می شوند. هنگامى که عیب یا ترک داخلى توسط واحد جست و جو پیدا شود تولید ضربان سومی می کند که بین ضربان اول و دوم بر روى صفحه نمایش ثبت می شود. بنابراین مشخص می شود که این عیب بین سطوح بالاو بایین مصالح (در داخل جسم مصالح ) می باشد.

4-2-4. آزمایش پرتونگاری

پرتونگاری یکى از روشهاى آزمایش غیر مخرب است که نوع و محل عیوب داخلى و بسیار ریز جوش را نشان میدهد. پرتو رادیویى در ضخامت فلز نفوذ کرده و پس از عبور این ضخامت لکه اى بر روى صفحه فیلم ایجاد می کند. میزان جذب پرتوهاى رادیویى توسط مواد مختلف متفاوت است . نفوذ گل، حفره کازى، ترکها، بریدگى هاى کناره جوش و قسمتهاى نفوذ ناقص جوش تراکم کمترى نسبت به فولاد سالم دارند. بنابراین در حوالى این قسمتها پرتو بیشترى به سطح فیلم می رسد و عیوب فلز جوش، به صورت لکه هاى تاریکى بر روى فیلم ثبت می شوند.

4-3. آزمایشهای مخرب

این آزمایشهاى مکانیکى نمونه جوش شده جهت تعیین مقاومت و سایر خواص مکانیکى، نسبتا ارزان قیمت بسیار کاربردى هستند. به همین جهت در سطح وسیعى براى ارزیابى و تایید دستوالعمل جوشکارى و صلاحیت جوشکار به کار می روند.

1. نتیجه گیرى

ساختمانهاى فولادى بخش قابل توجهى از ساخت و ساز در ایران را تشکیل می دهند و یکی از مهمترین موضوعات در هر ساختمان فولادى بویژه از نقطه نظر مقاومت لرزه اى، کنترل جوشکارى آن میباشد. جوشها در همه بخشها بایستى منطبق بر اطلاعات نقشه بوده و از لحاظ بعد و طول جوش و کنترل کیفیت لازم بررسى گردد. در این خصوص حتى ممکن است در یک ساختمان فولادى کوچک به انجام آزمایشات غیر مخرب (NDT) بر روى جوش نیاز باشد. در استاندارد، 2800، آزمایشات اولتراسونیک و رادیوگرافى براى کنترل اتصالات جوشى قابهاى خمشى ویژه اجبارى شده است که البته بسته به تشخیص مهندس ناظر در سایر حالات نیز انجام میگیرد.

انواع و روش های جوشکاری

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربید ( یا فلزات غیر آهنی)
فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مانند مس – برنج – برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری می توان جوش داد و برای جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

جوشکاری مس با گاز

بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است ( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد. ورقه های مس را مانند ورقه های آهنی برای جوشکاری آماده می کنند یعنی سطح بالائی را تمیز نموده و از کثافات و روغن پاک نموده و در صورت لزوم سوهان می زنند. ولی چون خاصیت هدایت حرارت مس زیادتر است باید مقدار آمپر را قدری بیشتر گرفت. بهتر است همیشه با قطب مستقیم جوشکاری را انجام داد ( با جریان مستقیم و الکترود مثبت) زاویه الکترود نسبت به کار مانند جوشکاری فولاد است. طول قوس حداقل باید 10 تا 15 میلی متر باشد، برای جوشکاری مس می توان از الکترودهای ذغالی استفاده کرد. الکترودهای جوشکاری مس بیشتر از آلیاژ مس و قلع و فسفر ساخته شده اند و گاهی نیز از الکترودهای که دارای فسفر- برنز- سیلکان یا آلومینیوم هستند استفاده می کنند چون انبساط مس در اثر گرم شدن زیاد است فاصله درز جوش را در هر 30 سانتیمتر در حدود 2 تا 3 سانتیمتر زیادتر در نظر می گیرند. خمیر روانساز مس معمولاً در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب می شود و به صورت تفاله (گل جوش) سبکی روی کار قرار می گیرد و از تنه کار به علت کف کردن در روی کار نباید استفاده شود. بدون روانساز هم می توان مس را جوش داد و معمولاً از براکس استفاده می گردد. مس را به وسیله شعله خنثی جوش دهیم تا تولید اکسید مس نکند چون ضریب هدایت حرارت مس زیاد است باید پستانک جوشکاری مشعل 1 تا 2 نمره بیشتر از فولاد انتخاب شود. بهتر است مس را قبل از جوشکاری گرم نمائیم و با سیم جوشکاری مخصوص جوش داد برای جوشکاری صفحه 5 میلیمتری سیم جوش 4 میلیمتری کافی است و از وسط ورق شروع به جوشکاری می نمائیم و وقتی فلز هنوز گرم است روی آن چکش کاری می شود تا استحکام درز جوش زیاد شود.

جوشکاری سرب

در این نوع جوشکاری بیشتر از گاز هیدروژن و اکسیژن استفاده می گردد. در جوشکاری سرب احتیاج به گرد مخصوص نیست ولی باید قطعات کار را قبل از جوشکاری کاملاً صیقلی نموده سیم جوش سرب باید کاملاً خالص باشد چون سرب مذاب بسیار سیال می باشد. لذا جوشکاری درزهای قطعات سربی که به وضع قائم قراردارند بسیار دشوار و مستلزم مهارت و تجربه زیاد است.

جوشکاری چدن با برنج یا لحیم سخت برنج

چدن را می توان با برنج جوش داد. قطعات چدنی را باید همان طوری که برای جوشکاری با سیم جوش چدنی آماده می شوند برای برنج جوش آماده ساخت. لبه های درز جوش را باید به وسیله سوهان یا ماشین تراشید و هیچگاه لبه های درز قطعات چدنی را با سنگ سمباده پخ نزنید. زیرا ذرات گرافیت روی ذرات آهن مالیده می شوند و لحیم سخت خوب به چدن نمی چسبد. قطعات چدنی را قبل از شروع به جوش دادن حدود 210 تا 300 درجه سانتی گراد گرم کنید و گرد جوشکاری مخصوص چدن به کار برید تا بهتر به هم جوش بخورد.
نقطه ذوب سیمهای برنجی باید در حدود 930 درجه سانتی گراد باشد. سیمهای برنجی که برای جوش دادن قطعات چدنی به کار می روند دارای مقدار زیادی مس است و کمی نیکل نیز دارند . نیکل اتصال لحیم را به چدن آسان می کند و نقطه ذوب زیاد آن موجب سوختن گرافیت درز جوش می شود . در جوشکاری چدن با برنج از شعله ملایم پستانک بزرگ با فشار کم استفاده کنید. اگر فشار شعله زیاد باشد گرد جوشکاری از درز خارج می شود و در نتیجه قطعات چدنی خوب به هم جوش نمی خورند. قطعات چدنی را باید پس از جوشکاری در محفظه یا جعبه ای پر شن یا گرد آسپست قرار داد تا بتدریج خنک شود و سبب شکنندگی و ترک و سخت شدن چدن نگردد.

جوشکاری منگنز

از منگنز به صورت خالص استفاده نمی شود در جهت عکس از آلیاژهای ماگنزیوم استفاده می شود که برای ریختگی فشاری از آن استفاده می گردد . به جای آلیاژهای Mg. Mn و Mg. Al و Mg AlZn امروزه از آلیاژهای مخصوصاً محکم Zr و Th استفاده می شود. برای جوشکاری ماگنزیوم و آلیاژهای آن از همان شرایط جوشکاری آلومینیوم استفاده می گردد. قابلیت هدایت حرارت زیاد و انبساط سبب پیچش زیاد کار می شود. ماگنزیوم در درجه حرارت محیط به سختی قابل کار کردن است و در 250 درجه می توان به خوبی کار گرد.

جوشکاری برنج با گاز

برنج مهمترین آلیاژ مس است و از مس و روی و گاهی قلع و مقداری سرب تشکیل می شود، این فلز در مقابل زنگ زدگی و پوسیدگی مقاوم است. چون روی در حرارت نزدیک ذوب برنج تبخیر می گردد بنابراین جوشکاری با این فلز مشکل می باشد. برنج از 60 درصد مس و 40% روی و گاهی مقداری سرب تشکیل شده است. درموقع جوشکاری روی به علت بخار شدن و اکسید روی محل جوش را تیره کرده و عمل جوشکاری را مشکلتر می نماید. ضمناً گازهای حاصله خطرناک بوده و باید از محل کار تخلیه گردند. درموقع جوشکاری روی حرکت دست بسیار مهم است و باید حتی الامکان سرعت دست را زیاد کرده وگرده جوش کمتری ایجاد نمود تا فرصت زیادی برای تبخیر روی نباشد. برنج را می توان با الکترودهای گرافیتی و معمولی جوشکاری نمود، درجوشکاری برنج از قطب معکوس استفاده می شود. فاصله قوس الکتریکی باید حداقل 5 تا 6 میلیمتر باشد. برنج ساده تر از فولاد و چدن و مس جوش داده می شود و استحکام و قابلیت انبساط آن درمحل درز جوش بسیار خوب است. توجه شود چون انقباض و انبساط برنج زیاد است نمیتوان به وسیله چند نقطه جوش به هم وصل کرد بلکه بایستی به کمک بست هائی که در حین جوشکاری می توان آنها را به هم متصل نمود از پیچیدگی جلوگیری شود. توجه شود که در جوشکاری از سیمهای مخصوص جوشکاری برنج که مقدار مس آن 42 تا 82 درصد است استفاده نمائید و برای جلوگیری از اکسیداسیون از گرد جوشکاری استفاده می شود و از استعمال تنه کار در جوشکاری برنج باید خودداری شود زیرا درز جوش را خورده سوراخ سوراخ و متخلخل می سازد و شعله را باید طوری تنظیم کرد که اکسیژن آن از استیلن بیشتر باشد زیرا روی در حرارت 419 درجه ذوب و در 910 درجه تبخیر می شود و رسوبی از روی و اکسید روی در کنار درز جوش به وجود می آید. مقدار اکسیژن شعله بستگی به نوع آلیاژ دارد و می توان قبلاً قطعه ای از آن را به طور آزمایشی جوش داد و اگر درز جوش سوراخ و خورده نشد خوب است. و اکسیژن زیاد هم باعث کثیف شدن جوش می شود . ورقهای نازکتر از 4 میلیمتر را از راست به چپ و ورقهای ضخیم تر از 4 میلیمتر را از چپ به راست جوش می دهند. به چکش کاری و خروج دود خطرناک و استفاده از ماسک مخصوص وباز نمودن پنجره وهواکش باید توجه نمود.

جوشکاری فولاد زنگ نزن با گاز

قابلیت هدایت حرارت فولاد زنگ نزن کمتر از فولاد معمولی می باشد و می توان سر مشعل را کوچکتر انتخاب کرد. شعله جوشکاری باید برای جوش فولاد زنگ نزن خنثی باشد زیرا اکسیژن یا استیلن اضافی با عناصر تشکیل دهنده فولاد زنگ نزن ترکیب شده و درز جوش خورده پس از مدتی زنگ می زند . روانساز جوشکاری فولاد زنگ نزن را به صورت خمیر در آورده روی درز جوش می مالیم . سیم جوش باید حتی ا

خرید فایل

کتاب- روابط و تعریفهای بین الکتریسیته و مغناطیس- در 26 صفحه-docx

...

کتاب- ترمووود و کاربرد فرآورده های چوبی در ساختمان-THERMOWOOD- در 147 صفحه-docx

        چوب ترمو (Thermo wood)   برای بشر از دیر باز این موضوع روشن بوده که حرارت دادن سطح چوب با آتش، مقاومت آن را برای استفاده های مختلف بالا می برد.اولین قومی که از این دانش بهره عملی بردند وایکینگ ها بودند که از این گونه چوب ها برای مواردی از قبیل نرده های چوبی استفاده می بردند. اگر چه اولین تحقیقات متمرکز و علمی در این زمینه در دهه چهل و پنجاه میلادی توسط محققین آلمانی و آمریکایی صورت گرفت، ولی  فنلاندیها از اولین افرادی  بودند که در دهه 90 میلادی این دانش را به تکنولوژی عملی تبدیل کردند.        مراحل  تولید چوب ترمو این پرسش برای بسیاری از مصرف کنندگان پیش می آید که چوب عادی که در مقابل عوامل محیطی نظیر باران ، آفتاب و....،مقاوم بنظر نمی رسد چگونه میتواند برای نمای ساختمان به مدت  طولانی استفاده شود.پاسخ ا ی ...

کتاب- معرفی انواع سیم و کابل و استانداردهای آنها- در 198 صفحه-docx

  مقدمه :       برق رسانی به نقاط مختلف  از سیمها و کابلها استفاده می شود  که در ساختمان آنها  فلزات هادی  جهت حمل جریان برق  به نقاط  مورد نظر  و عایقهای مناسب  به منظور  جلوگیری از  نشت جریان  به نقاط دیگر  به کار  گرفته  می شود  . یک هادی  با روکش  عایق ، سیم روکش دار  یا سیم عایق دار نامیده    می شود  و در صورتی که چند هادی  عایق بندی شده  در داخل یک غلاف مشترک  قرار گیرند  ، این مجموعه  کابل نامیده می شود .   کابلها نقش مهمی را در صنایع امروزی بازی می کنند به صورتی که در واقع مانند رگهای حیاتی هستند که در بدن انسان وجود دارند و در صورت عدم وجود آنها سیستمهای صنعتی قادر به ادامه فعالیت خود نخواهند بود.   کابلها با اتکا ...

کتاب- هندبوک جوشکاری-handbook welding- در 192 صفحه-docx

  تاریخچه جوشکاری   چون احتیاجات بشر ، اتصال و جوش در همه موارد را خواستار بوده است، لذا مثلاً از رومی‌های قدیم ، فردی به نام "پلینی" از لحیم به نام آرژانتاریم وترناریم استفاده می‌کرد که دارای مقداری مساوی قلع و سرب بود و ترنایم دارای دو قسمت سرب و یک قسمت قلع بود که هنوز هم با پرکنندگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دقت و ترکیبات شیمیایی و دستگاههای متداول طلاسازی از قدیم‌الایام در جواهرات با چسباندن ذرات ریز طلا بر روی سطح آن با استفاده از مخلوط نمک و مس و صمغ آلی که با حرارت ، صمغ را کربونیزه نموده ، نمک مس را به مس احیاء می‌کنند و با درست کردن آلیاژ طلا ، ذرات ریز طلا را جوش می‌دهند و تاریخچه ای به شرح زیر دارند:   "برناندوز" روسی در 1886 ، قوس جوشکاری را مورد استفاده قرار داد. "موسیان" در 1881 قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفا ...

کتاب- هندبوک بتن- hand book CONCRETE- در 120 صفحه-docx

      بتن در همه جا موجود است و در یکصد سال اخیر، استفاده از آن در ساخت بناهای مسکونی و اداری، پیاده روها، راه ها و جاده ها و نیز انواع مختلف ساختمان های فنی عملکردی از قبیل کارخانه ها، پارکینگ ها، متروها، فرودگاه ها، پل ها، سدها، سیلوها، سازه های دریایی، رآکتورهای اتمی و سازه های مقاوم در برابر انفجارات و زلزله، مقبولیتی همگانی پیدا کرده است. چنانچه از عنوان این نوشتار برمی آید، بتن یک ماده متناقض است. بتن با اینکه تداعی کننده مفهوم سختی است، لیکن در ابتدای فرآیند اختلاط مواد تشکیل دهنده اش، نرم و روان است؛ اگرچه بتن، بر اساس تعریفی که از آن سراغ داریم، یک ماده پیوندی و چندرگه است که از اختلاط سیمان، آب، ماسه و مصالح دانه ای معدنی از قبیل شن یا سنگریزه به دست می آید، اما معمولا به عنوان یک ماده یکپارچه و دارای شخصیت مستقل در نظر گرفته می شود. بتن شکل ذاتی و طبیعی بخصوصی ن ...