مهندسی عمران ایران

خلاصه
اثرات آتش بر روی سازه های بتنی با مقاومت متوسط NSC کمتر از 50Mpa از دهه 1950 مشخص می باشد. اما تا به حال از تاثیر آتش روی بتن با مقاومت بالا HCS و بتن با کارائی بالا HPC اطلاعات ناچیزی وجود داشته. اصولا بتن با کارایی بالا در مقایسه با بتن با مقاومت معمولی در برابر آتش حساس تر می باشد و این به علت تراکم بیشتر و وجود منافذ کمتر در این بتن است. مطمئنا شاتکریت در دسته بندی بتن های با کارایی بالا قرار می گیرد، پس شاتکریت همیشه در خطر اثرات آتش است. تا به حال تحقیقات بسیار کمی در رابطه با تاثیر آتش روی شاتکریت انجام شده بود. اما به علت آتش سوزی های فاجعه آمیز در تونل ها اهمیت های زیادی برای تحقیق روی این مساله پیدا شد. در این مقاله استفاده از تکنولوژی آلومینات کلسیم و انواعی از الیاف برای جلوگیری از ترکیدن و تخریب بتن در برابر آتش و تهیه مخلوط شاتکریتی که در برابر حرارت شدید و شوک های گرمایی مقاوم باشد، با آزمایشات متعدد مورد بررسی قرار گرفته.

مقدمه
برای کسانی که در صنعت بتن فعالیت می کنند حوادث ناگوار سال های اخیر باعث ایجاد توجه زیادی روی تاثیر آتش روی سازه های بتنی گردیده است. پژوهشگران صنعت ساختمان و مهندسان عمران عموما اطلاعات نسبتا خوبی در رابطه با تاثیر آتش بر بتن های با مقاومت متوسط در دست دارند (منظور بتن های با مقاومت تا 50Mpa می باشد). ولی در مورد بتن های مقاومت بالا و بتن های با کارایی بالا HPC و تاثیر آتش بر این بتن ها اطلاعات بسیار کمی موجود می باشد. به عنوان یک قانون، بتن های با کارایی بالا در حرارت شدید و شوک های حرارتی به علت ضریب تخلخل پایین و وجود منافذ کمتر و فشار نیروی بخار حساسیت بیشتری نسبت به بتن های با مقاومت معمولی NSC دارند. وقتی فشار درون منافذ زیاد می شود تنش کششی در بتن تولید می شود و زمانی که این تنش از حد مجاز تجاوز می کند ترکیدن و ورقه ورقه شدن بتن explosive spalling شروع می شود. قسمتی از سطح داغ بتن که شدیدا به بیرون رانده می شود، باعث می گردد سطح بیشتری از بتن در معرض آتش قرار گیرد. این روند ادامه دارد تا نهایتا باعث آشکار شدن سیستم آرماتورها و تاثیر مستقیم آتش روی آنها می شود. انبساط سریع بعضی از سنگدانه ها با وزن متوسط و کمتر شدن فضا باعث تشدید این پدیده و کمک به از هم پاشیدن و ترکیدن لایه ای بتن می گردد. بی شک به علت نوع بتن ریزی و خواص شاتکریت این سیستم در رده بتن های پر مقاوت با کارایی بالا قرار می گیرد و در نتیجه در معرض خطر تاثیر آتش می باشد. در این مقاله استفاده از تکنولوژی پیشرفته آلومینات کلسیم همراه با الیاف فولادی ضد زنگ و الیاف مصنوعی میکرو پلی پروپیلن در جهت مقاوم سازی و اصلاح خواص شاتکریت در جهت استفاده در شوک های حرارتی و صنایع سنگین با درجه حرارت بالا بحث می شود.

مقدمه
در بسیاری از برنامه های تدوین شده توسط سازنده جهت کنترل کیفیت جوش محصولات سازه ای در مهندسی عمران، از آزمون چشمی (Visual Test که باختصار VT نیز گفته می شود) به عنوان اولین تست و یا در بعضی موارد به عنوان تنها متد ارزیابی بازرسی فنی جوش، استفاده می شود. اگر آزمون چشمی در جوشکاری و اتصالات جوشی بطور مناسب اعمال شود، ابزار ارزشمندی می تواند واقع گردد. بعلاوه یافتن محل عیوب سطحی جوش، بازرسی چشمی می تواند بعنوان تکنیک فوق العاده کنترل پروسه برای کمک در شناسایی مسائل و مشکلات ما بعد از ساخت بکار گرفته شود. آزمون چشمی روشی برای شناسایی نواقص و معایب سطحی جوش در سازه می باشد. نتیجه حاصل شده، هر برنامه کنترل کیفیت که شامل بازرسی چشمی می باشد، باید محتوی یک سری آزمایشات متوالی انجام شده در طول تمام مراحل کاری جوش در ساخت سازه باشد. بدین گونه بازرسی چشمی سطوح معیوب جوشکاری شده که در مراحل ساخت اتفاق می افتد، میسر می شود.
کشف و تعمیر این عیوب در زمان فوق، کاهش هزینه قابل توجهی را در بر خواهد داشت. بطوری که نشان داده شده است بسیاری از عیوبی که بعدها با روش های تست های پیشرفته تری کشف می شوند، با برنامه بازرسی چشمی قبل، حین و بعد از عملیات جوشکاری به راحتی قابل کشف می باشند. سازندگان فواید یک سیستم کیفیتی که بازرسی چشمی منظمی داشته است را بخوبی درک کرده اند. میزان تاثیر بازرسی چشمی جوش هنگامی بهتر می شود که یک سیستمی تمام مراحل پروسه جوشکاری (قبل، حین و بعد از جوشکاری) را بپوشاند و نهادینه شود.

ترافیک پدیده ای است ناشی از جا به جایی انسان، حیوان، کالا و وسائل نقلیه از نقطه ای به نقطه دیگر. سه اصل ترافیک موسوم به مثلث اصول سه گانه ترافیک مشتمل بر مهندسی، آموزش، اجرای قوانین ترافیکی.
مهندسی ترافیک شاخه ای از مهندسی عمران است که با برنامه ریزی، طراحی مهندسی، مدیریت و کنترل ترافیک در ارتباط بوده و روابط بین وسائل نقلیه و شبکه ارتباطی را در جهت رسیدن به تردد های راحت و کارآمد توام با ایمنی کافی برای افراد و کالا مورد مطالعه قرار می دهد.
در این راستا هدف اساسی مدیریت ترافیک به کار بردن روش ها و اقداماتی برای استفاده بهینه و حداکثر از امکانات و تاسیسات موجود بهبود وضع راه ها و افزایش ایمنی بدون آسیب رساندن به محیط زیست است.

همانگونه که با افزایش جمعیت و رشد شهرنشینی نیاز به توسعه هماهنگ شهرها منطبق بر اصول و ضوابط شهرسازی و احداث شهرک های جدید وجود دارد همزمان با این توسعه و احداث باید مسائل حمل و نقل و مهندسی راه و ترابری و ترافیک نیز به صورت همزمان و هماهنگ مورد مطالعه و طراحی و اجرا قرار بگیرد.
در شهرهای خودرو .رشد جمعیت به دلیل تنگی و پیچ در پیچ بودن معابر .باعث ایجاد مسائلی از قبیل عقب نشینی ساختمان ها تعریض معبرها و لزوم افزایش فضای سبز می شود که این اقدامات نارضایتی شهروندان اختلال در همسایگی و به هم ریختن زندگی آنها را در بر دارد، از این رو باید در طراحی ساخت شهرهای جدید پیش بینی لازم برای جلوگیری از ایجاد این مشکلات انجام گیرد. ضمنا امکانات زیربنایی در زمینه حمل و نقل باید به گونه ای طراحی شود که با گسترش بافت شهر و رشد جمعیت انعطاف پذیر و قابل گسترش باشد.

توسعه روز افزون شهرها جا به جایی انسان و کالا را به صورت مسئله ای درآورده است که پیچیدگی آن دائما در حال افزایش است. رشد شهری تقاضای سفر زیادی را روی تسهیلات ناکافی موجود حمل و نقل باعث شده است و شهرها برای خدمات حمل و نقل تا حدود زیادی به سیستم خیابان های خود متکی هستند. برای جوابگویی به تقاضای فزاینده ترافیک اتومبیل ها، ترافیک تجاری، حمل و نقل عمومی، دسترسی به زمین های اطراف و همچنین پارکینگ این سیستم ها همیشه در حال تحمل بار اضافی هستند.

افت حاصل از خزش بتن
مطالعات بسیاری در زمینه افت های بلند مدت سازه های پیش تنیده صورت گرفته است. با توجه به محاسبات انجام گرفته رابطه دقیق انتگرالی (37) برای خزش پیشنهاد شده است.

با توجه به ساده سازیهای صورت گرفته برای رابطه بالا و نظر به اینکه با گذشت زمان برای یک بارگذاری خاص تنش ها ثابت بوده و مقادیر کرنش و ضریب ارتجاعی بتن تغییر می کند؛ با در نظر گرفتن شکل (3)، برای به دست آوردن روابط خزشی محاسبات زیر انجام گرفت.

شکل 3 – نمودار کرنش – زمان برای بتن تحت اثر بارهای دائمی

افت در اثر تغییر شکل الاستیک
با توجه به مطالعات انجام گرفته محاسبات با بررسی تغییر در نیروی پیش تنیدگی در سطح تراز تاندون انجام می شود؛ (تغییر در نیروی پیش تنیدگی در اثر تغییر شکل الاستیک با Δfp نشان داده می شود) و با توجه به یکسان بودن کرنش ها در سطح تراز تاندون رابطه (16) به دست می آید.

تنش های بوجود آمده در بتن در سطح تراز تاندون ها در اثر نیروهای پیش تنیدگی نیز با توجه به رابطه (18) حاصل می شود. (در رابطه زیر Pe مقدار نیروی پیش تنیدگی مؤثر در سطح تراز تاندون ها می باشد)