شهر عمران سازه

بتن رایج ترین مصالح ساختمانی در سراسر جهان است. از زمان اختراع سیمان مدرن توسط لوئیس ویکات در سال 17 ، تحقیقاتی و توسعه برای بهبود خواص آن (مقاومت مکانیکی و مقاومت شیمیایی ) افزایش یافته و مواد جدیدی مانند بتن پیش تنیده شده تولید شده است. آیا بتن در طول سال ها بی نقص بوده است؟ با نگاهی به بسیاری از سازه های بتونی که ما را احاطه کرده اند ، حتی از جمله جدیدترین ساختمان ها ، می بینیم که هیچ یک از این سازه ها کاملاً دست نخورده نیستند. برجسته ضعف اجتناب ناپذیر بتن تمایل به ترک خوردن آن است. سازگاری بتن با فولاد ، و توانایی بتن مسلح برای تأمین نیازهای مصالح ساختمانی پیشرفته، ترک خوردگی بتن را مورد توجه همه قرار داده است. با این وجود ، آیا ترک ها یکسان هستند؟ قطعا نه! در حقیقت ، ترک ها می توانند توسط چندین عامل مختلف مانند تغییر شکل ، انقباض ، انقباض حرارتی یا تورم ایجاد شوند.

عوامل ایجاد کننده ترک در بتن

1- ترک های ناشی از تغییر شکل

نیروهایی که به سازه اعمال می شوند ، نیروهای کششی ، فشاری یا برشی به بتن هستند. این نیروها تغییر شکل ایجاد کرده و می تواند منجر به ترک خوردگی بتن  شود. با مشاهده محل و هندسه ترک بر روی سازه معمولاً می توان علت ترک خوردگی را شناسایی کرد.

• ترک های ناشی از نیروی فشاری که ناشی از خواص پواسون بتن هستند و موازی با نیروی اعمال شده است.

• ترک های کششی عمود بر نیروی اعمال شده هستند.

• ترک های برشی که عمود بر تنش کششی هستند.

 مقاومت کششی بتن تنها در حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است ، به همین دلیل بتن تقریبا هیچ وقت بدون آرماتور استفاده نمی شود. بیشترین کاربرد تقویت کننده ها ، ترکیب میله های تقویت کننده فولادی در مناطقی است که در معرض تنش کششی قرار دارند. این نوع بتن معمولاً به "بتون مسلح" شناخته می شود. انواع دیگر تقویت کننده ها ممکن است شامل الیاف مصنوعی باشد. ترک های ناشی از تغییر شکل، عمدتا در اثر نشست خاک یا بارهایی که برای تحمل سازه زیاد هستند ایجاد می شوند.

شکل 1- ترک های ناشی از تغییر شکل

2- ترک های ناشی از شیرینکیج

بتن در هوای آزاد معمولاً هنگام سخت شدن جم (شیرینکیج) می شود. این جم شدن به دلیل تبخیر بخشی از آب موجود در بتن است. ترک خوردگی زمانی اتفاق می افتد که نیروهای انقباضی از مقاومت کششی بتن بیشتر شوند. در واقع یک مسابقه با زمان بین دو پدیده تبخیر آب و افزایش مقاومت بتن ایجاد می شود. همچنین در مورد قطعات بتونی که نمی توانند تغییر شکل دهند نیز صادق است. در صورت انقباض ، تغییر شکل نمی تواند رخ دهد. این شرایط هنگامی که تنش از مقاومت بتن بیشتر شود باعث ایجاد تنش های داخلی شده و منجر به ترک خوردگی می شود. در واقع هر سازه بتونی که در آب غوطه ور شده یا در هوای مرطوب  قرار گرفته باشد ، دارای تغییرات ابعادی  بسیار کمی است. ترک خوردگی می تواند قبل از گیرش بتن صورت گیرد. این امر صرفاً در نتیجه انقباض هیدرولیک نیست بلکه به علت جم شدن ناشی از تبخیر بخشی از آب یا به دلیل جذب آب توسط محل قرار گیری آن( مثلا در فونداسیون جذب آب توسط خاک) است. این پدیده عمدتاً در آسفالت هایی که در هوای گرم و خشک ریخته می شوند ، یا بتونی که در هوای سرد در اتاق های گرم یا محل متخلخل گذاشته می شود ، اتفاق می افتد. در مناطق خاص مانند اتصالات بتونی و در مجاورت آرماتورها ترک ایجاد می شود.

شکل 2- ترک های ناشی از شیرینکیج

3- ترک های ناشی از انقباض حرارتی

این موضوع عمدتا مربوط به بتن های حجیم است. هیدراتاسیون سیمان یک واکنش گرمازا است که با گذشت زمان از بین می رود. تغییر دما ، که در تمام قسمتهای سازه نیز مساوی نیست ، تغییر شکل های مختلفی ایجاد می کند ، که ممکن است منجر به ترک شود.

4- ترک های ناشی از تورم

چندین عامل وجود دارد که ممکن است باعث تورم بتن شود. معروفترین آنها عبارتند از:

سولفات ها:  بتن ممکن است به دلیل نمکهایی مانند سولفات ها که  در تماس مستقیم با بتن قرار دارند متورم شود. این تورم به علت  یک واکنش شیمیایی بین نمک ها با آلومینات موجود در سیمان است. 

یخ زدگی: تورم  ممکن است در اثر انجماد آب آزاد در بتن اتفاق بیفتد که با تبدیل شدن به یخ ، حجم افزایش می یابد.

زنگ زدگی میلگرد: تورم ممکن است در اثر اکسیداسیون آرماتور داخلی در بتن ایجاد شود، پدیده ای که با حضور ترک ها تسریع می شود! همه این پدیده ها ، حتی اگر از ماهیت مختلفی برخوردار باشند، به همان نتیجه منجر می شوند: ایجاد نیروهای کششی داخلی ، که در صورت از مقاومت کششی بتن ، باعث ایجاد ترک می شود.

5- ترک های ناشی از خوردگی آرماتورها

بتن دارای خاصیت قلیایی بسیاربالایی است و از این رو از آرماتور فولادی محافظت می کند، و درنتیجه بتون مسلح یک ماده با دوام بسیار عالی است. با این وجود ، میلگردها ممکن است در شرایط خاصی دچار خوردگی شده و زنگ زدگی ایجاد کنند. از آنجا که حجم محصولات خوردگی (زنگ زدگی) تشکیل شده بیشتر از حجم میلگرد اولیه است ، این باعث ایجاد تنش کششی در بتن می شود. در صورت خوردگی پیشرفت کند، بتن ممکن است ترک خورده و لایه لایه گردد. علل اصلی خوردگی فولاد در بتن عبارتند از:

شکل 3- ترک های ناشی از خوردگی بتن

• کربناته شدن بتن: در صورت وجود رطوبت ، این ممکن است به روند خوردگی شروع شود.

• وجود نمک های دریایی یا نمک های نمناک در بتن و اطراف میلگردها. بار دیگر ، وجود رطوبت ، واکنش خوردگی را آغاز می کند. شکل 4 شکل ترک ها را مطابق با عوامل آنها نشان می دهد.

شکل 4 – ترک اشکال ترک مطابق با علت های آنها

اشکال ترک ها

اشکال ترک خوردگی

• بار / A ، B

• حرکت افقی / C

• حرکت عمودی / D ، E

همانطور که در این شکل نشان داده شده است ، برخی از بارهای سنگین (L) که معمولاً به یکپارچگی سازه آسیب نمی رساند ، باعث ساییدگی های برشی تقریبا عمود بر سطح بتن می شوند. (شکل a و b)

در نتیجه تغییر شکل ها و تغییرات پارامترهای هیدرولیکی و حرارتی ، لب ها می توانند دور شوند و به هم نزدیک شوند. ماده ای که وارد ترک می شود (به عنوان مثال دانه های ماسه) باعث می شود که تقریباً موازی سطح بتن باشد. (شکل C) لب ترک نیز می تواند حرکت کند (شکل d و e) و منجر به چین و چروک می شود.

ترک ها تأثیر قابل توجهی در دوام سازه دارند. با این حال ، ترکها فقط اثر مکانیکی ندارند. در حقیقت ، ترک ها همچنین به مواد خارجی و مواد تهاجمی اجازه می دهند که در بتن نفوذ کنند. مواد خارجی ممکن است بتن و آرماتورها را تضعیف کرده و آسیب برسانند. در این حالت، لازم است هرچه سریعتر بتن تعمیر شود تا از کاهش عمر خدمات رسانی سازه و خطرات احتمالی ساختاری جلوگیری شود.

مواد اصلی قابل نفوذ در ترک ها و فرایندهایی که می توانند به تخریب بتن کمک کنند عبارتند از:

• کلریدهای موجود در نمک های یخ زدایی و نمکهای دریایی. از طریق ترک ، می توانند خیلی سریع به میلگرد ها برسند و باعث خوردگی شوند. این خوردگی می تواند بسیار خطرناک باشد زیرا ممکن است در یک نقطه روی میلگرد اتفاق بیفتد و باعث پارگی آن شده و آرماتور را ناکارآمد کند.

• کربناته شدن بتن که یک پدیده طبیعی است منجر به کاهش pH بالای بتن می شود. دلیل غیرفعال بودن فولاد در بتن است. با باز شدن یک ترک کربناته شدن سریع تر اتفاق می افتد و می تواند خیلی سریعتر به سمت میلگردها نفوذ کند.

• هنگامی که ترک وجود دارد آب برای بتن بی ضرر نیست. رطوبت بتن به میزان قابل توجهی افزایش یافته و منجر به افزایش میزان خوردگی فولاد می شود. خوردگی در ترکیب با اثرات مکانیکی مانند رواناب ، شکاف ترک را گسترده تر و عمیق تر می کند. در صورت یخ زدگی ، آب موجود در ترک می تواند به سرعت آسیب های شدیدتری ایجاد کند.

 به طور کلی ، ترک باعث می شود بتن و سازه در برابر اثرات خارجی آسیب پذیرتر شوند ، روند پیری را تسریع کنند و می تواند بلافاصله مقاومت مکانیکی سازه را کاهش دهد. در آخر اینکه ترک ها مقاومت یک سازه را کاهش می دهند و ممکن است منجر به فروپاشی سازه شوند. در صورت ایجاد ترک، تأثیر آنها بر قدرت سازه ارزیابی می شود و باید یک برنامه نظارتی تهیه شود.

راهکارهای مقابله با ایجاد ترک بتن

1- راهکار مقابله با ترک های ناشی از تغییر شکل

اقدامات برای جلوگیری از تغییر شکل در مرحله طراحی و مطالعه زمین شناسی آغاز می شود. با انجام اقدامات زیر می توان از ترک خوردگی ناشی از تغییر شکل جلوگیری کرد:

• بهبود مقاومت در برابر از دست رفتن رطوبت : استفاده از محصول عمل آوری یا عمل آوری با آب یه صورت منظم.

• بهبود کیفیت مصالح استفاده شده و ویبره  خوب در حین ساخت.

• جابجایی بتن توسط آرماتورهای مارپیچی؛

• افزایش بخش هایی ازقطعات که تحت فشار قرار دارند.

• استفاده از پیش تنیده گی برای قطعاتی که تحت خمش قرار دارند.

• افزایش مقاومت بتن در برابر نیروهای کششی.

• اندازه مناسب و موقعیت مناسب تقویت ها.

• چسبندگی مناسب اتصالات به بتن.

• ادغام اتصالات ساختاری در طراحی.

2- راهکار مقابله با ترک های ناشی از جم شدن هیدرولیک (شیرینکیج)

ترک های ناشی از جم شدن هیدرولیک ممکن است توسط موارد زیر محدود شود:

• افزایش حداکثر اندازه سنگدانه ها

• محدودیت افزودنی های محلول یا افزودن پوزولان به بتن پرتلند ، که این امر باعث کاهش انقباض هیدرولیک  می شود.

همچنین می توان با انتخاب سیمان مناسب ، بهبود تراکم و افزایش اندازه سنگدانه ها ، تا حد امکان انقباض هیدرولیکی را کاهش داد. حفاظت اولیه نیز حائز اهمیت است: باید از تبخیر، حداقل تا پایان گیرش بتن جلوگیری شود همچنین وزش باد شدید باعث افزایش تبخیر شده و موجب آسیب رسیدن به بتن می شود.

3- راهکار مقابله با ترک های ناشی از انقباض حرارتی

با محدود کردن افزایش دما در بتن تا حد ممکن می توان از افزایش حرارت جلوگیری کرد. به طور خاص در تابستان ، آب سرد می تواند برای مخلوط ساخت بتن استفاده شود و از تابش نور مستقیم خورشید جلوگیری شود تا استحکام مکانیکی بلند مدت بتن افزایش یابد.

4- راهکار مقابله با ترک های ناشی از تورم

ترک های ناشی از مواد تهاجمی مانند آب سولفاته ، آب اسیدی یا آب خالص ممکن است با ساختن بتن غیرقابل نفوذ به عنوان مثال استفاده از یک پوشش محافظ جلوگیری شود.

شهر عمران سازه معرفی کننده جدید ترین فناوری، مصالح نوین در مهندسی عمران است که با استفاده از این مواد می توان ساختمانی سبک و ایمن و بهینه شده ساخت.

فوم چوب و اسفنج فی - آیا می توان آنها را ترکیب کرد؟

این سؤالی بود که کارشناسان انستیتوی تحقیقاتی چوب Fraunhofer ، به آن پاسخ می دهد - دانشمندان موسسه Fraunhofer برای این موضوع به پرداختند. این دو ماده متضاد از لحاظ تغییر شکل (ترد و انعطاف پذیر) در ترکیب جدید و نوآورانه به یک ماده با قابلیت انعطاف پذیری عالی رسیدند.

امروزه پایداری جنبه اصلی در زمان تولید مواد جدید در نظر گرفته می شود ، که در آن تمرکز اصلی این نوآوری جدید روی مواد مورد استفاده از منابع تجدید پذیر بود تا محصول در پایان عمر خود قابل بازیافت باشد. محققان موسسه تحقیقات چوب Fraunhofer ، WKI در حال ساخت فوم های چوبی هستند که کاملاً از چوب ساخته شده اند. خاصیت چسب طبیعی چوب باعث چسبندگی چسب های مصنوعی می شود.

1- خدمات 3D

خدمات 3D شامل خدمات مدل سازی سه بعدی معماری ، مکانیک ، برق ، سازه، اجرا و یکپارچه کردن آنها است. علاوه بر این ، حاوی تجزیه و تحلیل ساختاری و پایداری پروژه است. با این حال  خدمات یکپارچه 3D ارتباط مستقیمی با سطح توسعه مدل دارند و پروتکل های  مطابق با نیاز مشتری ارائه می دهیم. در اینجا می توان جزئیات فنی و اطلاعات ، مشخصات و برچسب های طبقه بندی مانند فضا ، لایه ، قرارداد و غیره را به مدلهای سه بعدی اضافه کرد. در نتیجه ، می توان به راحتی از این اطلاعات طبقه بندی شده در سایر سرویس های BIM مانند 4D ، 5D ، گزارش و ارائه استفاده کرد.

2- سرویس 4D

در سرویس 4D ، عناصر و فعالیتهای مدل 3 بعدی به برنامه زمانی پروژه متصل می شوند که به عنوان مدل سازی 4D معروف است. این اطلاعات برای تجزیه و تحلیل ساختاری و برنامه ریزی زمان استفاده می شود. این خدمات در دو سطح ارائه می شوند. سطح اول ، یک سطح مبتنی بر عناصر است. در این سطح ، عناصر مدل و اطلاعات مرتبط را به خط زمانی پروژه اضافه می کنیم. و بنابراین ، ما شبیه سازی 4D را تنها بر اساس مدلهای سه بعدی ارائه می دهیم. سطح دوم یک سطح مبتنی بر فعالیت است. این سطح پس

مفهوم BIM ورای CAD بوده و در واقع یک سیستم مدل سازی بر مبنای پایگاه داده میباشد. در BIM  فرایند طراحی با ساخت یک مدل، متشکل از اجزاء هوشمند که معرف در و پنجره، سقف، تیرها، پلکان، سیستم تهویه مطبوع، سیم کشی و. میباشند، شروع میشود.

قبل از دهه 1970 میلادی نقشه های ساختمانی با مداد، جوهر و کاغذ ترسیم میشدند. اصلاح اشتباهات نقشه ها بسیار مشکل بوده و مخصوصا اگر اشتباهات، روی نقشه های وابسته دیگری اثر میگذاشت، نتیجه کار وحشتناک بود. در دهه فوق، روشهای ترسیم  کامپیوتری  2 بعدی (CAD) ابداع شدند که تنها روی پایانه های گرافیکی کامپیوترهای مرکزی قابل اجرا بودند. از دهه 1970 به بعد با ابداع کامپیوترهای خانگی، استفاده از برنامه های CAD  در دفاتر مهندسی رواج بیشتری یافت. با این ابزار الکترونیک، ترسیم، اصلاح و انتقال نقشه ها بسیار راحت شد، سرعت کار بالا رفته و ترسیم اشکال پیچیده و سه بعدی وارد مرحله جدیدی شد. توانایی های CAD  نسبت به روشهای دستی عالی بود، ولی با وجود توانایی سه بعدی سازی، هنوز قابلیت های BIM را نداشت! روش CAD  صرفاً یک نمایش سه بعدی از طراحیهای دو بعدی بوده و برخالف BIM هوشمند نیست. برای مثال، مدل سه بعدی CAD قادر به شناسایی اشتباهات موجود در آن نبوده و مخصوصاً نمیتواند اشتباهات وابسته به وضعیت موجود را در جاهای دیگر به صورت خودکار اصلاح کند. (عدم قابلیت تشخیص ارتباط بین نقشه های پلان، نما، برش و.)، مفهوم BIM ورای CAD بوده و در واقع یک سیستم مدل سازی بر مبنای پایگاه داده میباشد. در BIM  فرایند طراحی با ساخت یک مدل، متشکل از اجزاء هوشمند که

 اطلاع از فناوری های نوین و روز مهندسی عمران یکی از ویژگی های مهندس کاردان و باتجربه است  سایت شهر عمران سازه اطلاعات روز در این زمینه را در اختیار جامعه مهندسی می گذارد.

1- آسفالت سبز

در دهه 1960، پژوهشگران موفق شدند با استفاده از لاستیک های بازیافتی که عمدتا از لاستیک های اتومبیل بود را به عنوان مخلوط که باعث بهبود کیفیت ، کاهش هزینه های مواد ساخت آسفالت می شد و همچنین باعث کاهش ضایعات دفن زباله می شود را بعنوان مواد افزودنی در آسفالت استفاده کردند. در سالهای اخیر ، استفاده از بطری های بازیافت شده و سایر پلاستیکهای یکبار مصرف در آسفالت گسترش یافته است.

شهر روتردام در حال ساختن مسیرهای دوچرخه ای است که از بلوک های پلاستیکی بازیافت شده مانند LEGO ساخته شده و به هم می چسبند.

شهر روتردام هلندی حتی پیشنهاد ساخت مسیر جدید دوچرخه را به طور کامل از بلوک های پلاستیکی بازیافت شده ، مانند LEGO ، که به هم می چسبند، ساخته می شود را داد. پلاستیک و لاستیک تنها مواد بازیافت شده در آسفالت نیستند: محققان در دانشگاه RMIT در ملبورن ، استرالیا ، نشان داده اند که اضافه کردن ته سیگار نیز باعث افزایش کیفیت

 مفاهیم کنترل پروژه های عمرانی و کنترل پروژه را  در بخش های قبل یاد گرفتیم در مرحله بعد بایستی بتوانیم بر اساس استاندار PMBOK یک ساختار شکست استاندارد بسازیم.  آموزش های قبل را می توانید از صفحه کنترل پروژه های عمرانی با MSP  ببینید.

قواعد اجباری در تنظیم ساختار شکست کار

1- قاعده 100 درصد

ساختار شکست کار باید جامع و مانع باشد، یعنی تمام کارهای پروژه را در خود جای دهد و کاری از قلم نیفتاده باشد و کار اضافه ای نیز نداشته باشد. این قاعده باید علاوه بر کل ساختار شکست کار، در تمام سطوح و زیرمجموعه های آن نیز برقرار باشد.

 2- قاعده مبتنی بودنِ ساختار بر تحویل شدنی ها

 عناصر ساختار شکست کار تحویل شدنیهای پروژه را نشان میدهند و در پایین ترین سطح

 بخش اول آموزش کنترل پروژه های عمرانی با MSP در شهرعمران سازه به تعریف پروژه و مثلث پروژه را تعریف نمودیم در این بخش اضلاع این مثلث (زمان، هزینه، حوزه) می پردازیم.

1- مدیریت محدودیت های پروژه(زمان، هزینه، حوزه)

مدیریت پروژه در واقع ایجاد تعادل بین سه ضلع مثلث است زیرا این سه ضلع با هم ارتباط دارند و با تغییر یکی از آنها لااقل یک ضلع دیگر آن نیز تغییر خواهد کرد.

1-1- زمان

اگر مدت زمان پروژه را کاهش دهیم مجبور به افزایش منابع می شویم تا در مدت زمان مشخص شده پروژه به اتمام برسد و شکل (2) گویای همین مطلب است.

شکل(2)- کاهش زمان انجام پروژه

2-1- هزینه ( بودجه)

اگر هزینه (بودجه) پروژه کم شد، آنگاه انجام پروژه خود

اهداف کنفرانس

1- اهداف اولین کنفرانس بین المللی بهبود تاب آوری بیمارستان ها و مراکز حیاتی

2- ارتقاء ظرفیت و دانش مهندسان و معماران در زمینه تاب آوری مراکز درمانی و مراکز حیاتی در ایران
3- افزایش دانش مخاطبان در رابطه با مفهوم تاب آوری
4- دریافت پیشرفت های اخیر در زمینه طراحی و  ساخت مراکز درمانی و مراکز حیاتی تاب آور
5- مطلع کردن مخاطبان درباره فرآیندهای ارزیابی، تحلیل مهندسی، مقاوم سازی، تعمیر و نگهداری و مدیریت مراکز درمانی و مراکز حیاتی

صدور گواهینامه معتبر سطح 3 به 2 و سطح 2 به 1 با شرکت در اولین کنفرانس بین المللی بهبود تاب­ آوری بیمارستان­ها و مراکز حیاتی (IRHCF) 

برای مشاهده لینک ثبت نام به ادامه مطلب مراجعه کنید

فناوری های نوین در مهندسی عمران هر روز مواد جدیدی را برای پیشرفت و توسعه معرفی می نماید یکی از این فناوری ها که امروز در شهر عمران سازه معرفی می گردد ملات کامپوزیتی است که با شکل پذیری بالای خود می تواند از ریزش دیوار در هنگام زله جلوگیری نمایید و از اجرای وال پست ها(مهار فی دیوار) جلوگیری نمایید و باعث کاهش وزن ساختمان ها گردد. این ملات جدید با عنوان ملات کامپوزیتی دوستار محیط زیست نام دارد.

ساختار مواد

ملات ساخته شده همانند ملات های معمول برای سیمانکاری استفاده می شود، ساخته می شود با این تفاوت که مقدار الیاف برای شکل پذیری آن استفاده می گردد و وزن مخصوص این ملات 2050 کیلوگرم بر متر مکعب است که هم وزن ملات ماسه سیمان معمولی

استفاده از باکتری ها در مهندسی عمران کاربرد وسیعی را به خود اختصاص داده است به طوری که از آن ها در بهبود مقاومت خاک، تعمیر سنگ های آهکی، افزایش دوام بتن، تعمیر ترک بتن و . را دارد. بنابراین هر یک از این کاربردها به اختصار جهت معرفی به جامعه مهندسی عمران به صورت مختصر در زیر توضیح داده می شود.

1- بهبود خاک

برای بهبود مقاومت خاک احتمالا بتوان از باکتری‌های هیدرولیز کننده اوره استفاده کرد. اما اغلب بهبود خاک به تزریق در عمق و در نتیجه کاهش نفوذپذیری محدود می­گردد. یک مشخصه نامطلوب که باعث گسیختگی خاک می‌شود، حرکت کردن آب در داخل خاک است. کاهش نفوذپذیری خاک، زمانی که باکتری با خاک مخلوط شده یا روی خاک با سرعت و فشار بالا پاشیده شده، مشاهده شده است.  مقاوم و نفوذپذیری را در خاک زمانی که باکتری