پل
پل، سازه ای است فلزی، بتنی و یا با مصالح ساختمانی برای عبور راه، راهآهن و یا پیاده، از روی آب و یا مسیر راهی دیگر.
در تعریف قدیمی چنین میگفتند که پل طاقی است بر روی رودخانه، دره، یا هر نوع گذرگاه که رفتوآمد را ممکن میسازد. اما امروزه در مبحث مدیریت شهری، پل را سازهای برای عبور از موانع فیزیکی قلمداد میکنند تا ضمن استفاده از فضا (نه صرفا سطح زمین) بتواند عبورومرور و دسترسی به اماکن را تسهیل کند.
یکی از عناصر پلسازی تیرهای سراسری هستند.
بزرگترین پل ایران
پل شهید کلانتری طولانیترین پل ساختهشده در ایران (سه برابر طولانیترین پل پیشین) به طول هزار و هفتصد و نه متر میباشد که بر روی دریاچه ارومیه ساخته شدهاست و فاصله میان دو شهر تبریز و ارومیه به 135 کیلومتر تغییر دادهاست. این پل در ۲۷ آبان سال ۱۳۸۷ به بهرهبرداری رسید.
انواع پلها
پل مسطح
ساده ترین نوع پل است که اجزای اصلی آن عبارتند از یک ورقه ی مسطح و پایه هایی است که در طول پل مستقر شده اند و وزن پل و بار روی پل را به زمین منتقل میکنند. این پل ها به علت طراحی ساده و اولیه ای که دارند و مصالح کمی که در فواصل کوتاه لازم دارند به تعداد زیاد در روستا ها مورد بهره بهداری قرار میگیرند .
پل قوسی
پل قوسی، پلی است با تکیه گاههای انتهائی در هر طرف، که شکلی نیم دایره مانند دارد. پلی که از رشتهای از قوسها تشکیل شده باشد، پل درهای نامیده میشود. پل قوسی ابتدا توسط یونانیها و از سنگ ساخته شد. بعدها، مردم باستان از ملات در پلهای قوسی خود استفاده کردند.
با توجه به اصول مقاومت مصالح، شعاع قوس وابعاد این پلها را طوری انتخاب میکنند که بارهای قائم وارده تبدیل به یک نیروی فشاری در امتداد قوس شود. بنا براین در مناطقی با کیفیت خاک مناسب، میتوان دهانههای بزرگ (تا حدود ۵۰۰ متر) را با پلهای قوسی طی نمود.
پل کابلی
تاریخچه پل کابلی
با اینکه به نظر میرسد پلهای کابلی به آینده چشم دوختهاند، ایده آنها مسیر طولانی را پیمودهاست. اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نام "ماشینهای نوواً - منتشر شده در سال ۱۵۹۵ - آورده شده ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پلهای کابلی نمودند؛ مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پلهای بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجاست، کامل بود. با اینکه از احداث پلهای کابلی در آمریکا دیری نمیگذرد، واکنشها در این مورد بسیار مثبت بودهاست.
پل کابلی و نحوه عملکرد آن
یک پل کابلی نوعی، یک تیر حمال(عرشه پل) پیوسته با یک یا چند برج بنا شده بالای پایههای پل در وسط دهانهاست. از این برجها، کابلها به صورت اریب به سمت پایین (معمولاً هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال(عرشه پل) را نگه میدارد. کابلهای فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر هستند. کابلها بسیار مقرون به صرفه میباشند چون سبب ساخت سازهای سبکتر و باریکتر شده که در عین حال قادر به پل زدن بین مصافتهای بیشتری است.اگرچه تنها تعداد کمی از آنها برای نگه داشتن کل پل قوی هستند، انعطاف پذیریشان آنها را در مقابل نیروهایی که به ندرت در نظر گرفته میشوند مانند باد؛ ضعیف مینماید. برای پلهای کابلی با دهانههای طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابلها و پل در مقابل باد، میبایست مطالعات دقیقی انجام شود. وزن سبکتر پل یک وضع نامساعد در بادهای سهمگین و یک مزیت در مقابل زلزله محسوب میشود. نشست غیر هم سطح فوندانسیونها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی میدهد، میتواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فوندانسیونها دقت به عمل آورد. ظاهر مدرن و در عین حال ساده پل کابلی آن را به یک شاخص واضح و جذاب تبدیل کردهاست. خصوصیات منحصر به فرد کابلها و به طور کلی سازه، طراحی پل را بسیار پیچیده مینماید. برای دهانههای طولانی تر، جایی که باد و نوسانات باید مورد توجه قرار گیرند؛ محاسبات بی نهایت پیچیدهاند و عملاً بدون کمک کامپیوتر و آنالیز کامپیوتری غیر ممکن میباشند. علاوه بر این ساخت پل کیدهای مشکل میباشد. اتصالات، برجها، تیرهای حمال و مسیر کابلها سازههای پیچیدهای هستند که مستلزم ساخت دقیق میباشند.
طبقهبندی پلهای کابلی
طبقهبندی واضحی برای پلهای کابلی وجود ندارد. به هر حال آنها میتوانند توسط تعداد دهانهها، برجها و کابلها و همچنین نوع تیرهای حمال از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برجها و همچنین تعداد و چینش کابلها وجود دارد. برجهای نوعی به صورت تکی، دوتایی، دروازهای و یا حتی برجهای A شکل استفاده شدهاند. علاوه بر این چینش کابلها به طور عمدهای متفاوت میباشند. بعضی اقسام دارای چینش تکی، چنگی(موازی)، پنکه ای(شعاعی) و ستارهای هستند. در بعضی موارد تنها کابلهای یک طرف برج به عرشه وصل میشوند و طرف دیگر روی یک فندانسیون یا وزنه برابری لنگر میاندازند.
الگوی یک پل کابلی با چینش چنگی(موازی)
الگوی یک پل کابلی با چینش پنکهای(شعاعی)
پلهای کابلی عمدتا به دو بخش ترکه ای و معلق تقسیم بندی می شود.پل های معلق در دهانه های خیلی بزرگ به کار می روندترکیب این پلها عبارت است از دو عددپایه بلند که در دو طرف دهانه قرار دارد و دو دسته کابل که با عبور از بالای پایه ها در دهانه آویزان است و دو انتهای کابل ها در تکیه گاه ثابتی که معمولا بلوک های حجیم بتنی هستند مهار میشود و عرشه توسط تعدادی آویز قائم آویخته می شود.پل های معلق مدرن برای دهانه های بیش از 300متر اقتصادی بوده و اگر عرشه فلزی که سبکتر از نوع بتنی میباشد استفاده شود مقرون به صرفه تر است.پلهای ترکه ای به علت سختی وزیبایی و اقتصاد طرح و سهولت اجرا از سال 1950 میلادی رواج زیادی یافت .اصل اساسی در بررسی رفتار پلهای ترکه ای این است که توسط کابل های متعددی به یک پایه بلند نصب شده اند و دهانه پل در نقاط متعددی گرفته میشود .در این پلها عرشه به صورت صلب از یک طرف روی کوله های پایه ها و از طرف دیگر با کابلها مهار میشوند.پایه های میانی پل به شکل H A I بوده است پلهای ترکه ای با عرشه بتنی تا دهانه های 100ال 700 متر اقتصادی بوده است.ارسال از امید اسداللهی دانشجویی رشته مهندسی راهسازی دانشگاه راه و ترابری.
مزایای و تفاوتهای پل کابلی
برای طول متوسط دهانهها (۱۵۰ تا ۸۵۰ متر) پل کابلی سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل میباشد. نتیجه یک پل مقرون به صرفهاست که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی بهترین پل برای طول دهانه بین پلهای بازویی و معلق میباشد. در این محدوده طول دهانه، یک پل معلق مقدار بسیار بیشتری کابل نیاز خواهد داشت و این در حالی است که یک پل بازویی کامل، به طور قابل ملاحظهای به مصالح بیشتر نیاز دارد که آن را به مقدار چشمگیری سنگین تر مینماید. ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است. با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابلها آویزانند و هر دو دارای برج هستند؛ ولی این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه میدارند. این اختلافات در چگونگی اتصال کابلها به برج میباشد. در پل معلق کابلها آزادانه از این سر تا آن سر دو برج کشیده شدهاند و انتقال بار به تکیه گاههای واقع در هر انتها صورت میگیرد. در پل کابلی، کابلها در حالی که به برجها متصلند به تنهایی بار را تحمل میکنند. در مقایسه با پلهای معلق، پل کابلی به کابل کمتری نیاز دارد، میتوان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است.
مهار کابلی چگونه کار میکند؟
بایستید و دستان خود را به صورت افقی در هر طرف دراز کنید. فرض کنید آنها پل هستند و سرتان نیز برجی در وسط آن است. در این موقعیت ماهیچههای شما دستانتان را نگاه میدارد. سعی کنید یک مهار کابلی برای نگه داشتن دستانتان بسازید. یک تکه طناب به طول حدودی ۱۵۰ سانتیمتر بردارید. از یک دستیار بخواهید هر یک از دو انتهای طناب را به هر یک از آرنج هایتان ببندد. سپس وسط طناب را روی سر خود قرار دهید. اینک طناب مانند یک مهار کابلی عمل میکند و آرنج هایتان را بالا نگه میدارد. از دستیارتان بخواهید تکه طناب دیگری به طول حدودی ۱۸۰ سانتی متر را این بار به مچهایتان ببندد. طناب دوم را روی سرتا ن قرار دهید. حالا شما صاحب دو مهار کابلی هستید. فشردگی و فشار نیرو را در کجا احساس میکنید؟ ببینیدتاتن مهار کابلی چگونه بار پل (دست هایتان) را به برج (سر شما) منتقل میکند!
پلهای تشریفاتی
جهت زیباتر شدن، بعضی پلها با ارتفاع بیشتر از حد نیاز ساخته میشوند. این نوع پل که بیشتر در باغهای نمادین موجود در شرق آسیا ساخته شدهاست، پل ماه(Moon Bridge)نیز خوانده میشود (از آنجایی که این نوع پل یادآور چگونگی حرکت ماه در آسمان است). بعضی این پلهای موحود در این باغها ممکن است فقط روی یک سری بستر رودهای خشک که جربان آب سنگ ریزههای ته رود را شستهاست گذر کنند. در قصرها اغلبا این پلها بر روی آبراهای مصنوعی به عنوان سمبل یک مسیر خاص به یک مکان خیلی مهم یا یک مکان خیالی و فرضی ساخته شدهاند. برای نمونه ۵ پل در شهر ممنوعه در پکن (پایتخت چین) بر روی یک سری آبراه پر پیج خم ساخته شدهاند که پل مرکزی تنها جهت عبور امپراتور، همسر امپراتور و فرزندانشان بودهاست.
پل
پلها از ساختمانهایی هستند که هم در بیرون از شهر ها و هم درون شهر ها ساخته می شوند . در گذشته گاه از سد ها و بند ها همچون پل بهره گیری میشده است به ویژه آنها که در راستای گذر و رفت و آمد مردم ساخته می شده اند .
پل های کهن
از پلهای کهن در ایران بخشهای اندکی به جا مانده است . اصطخری در کتاب خود از پلی نزدیک ارگان (ارجان یا ارقان) در نزدیکیبهبهان یاد میکند . در گذشته آنجا شهری بزرگ بوده که امروز چیزی از آن باقی نمانده است و شهر بهبهان امروزی جای آن ساخته شده است . کنار شهر کهن پلی بوده با دهانه ای پهن و بلندی آن به اندازه ای بوده که یک سوار بلند بالا روی شتر با نیزه ای در دست می توانسته از زیر آن بگذرد.
در فیروز آباد به سوی هزارپیچ در مسیر کوار پلی وجود داشت که تا این اواخر پابرجا بود ولی افسوس که در کشمکشهایی که میان دولت و قشقایی ها پیش آمد ویران شد . امروزه هنوز آثاری از آن پل سنگی را می توان دید . چند دهانه از آن در پیش از اسلام ساخته شده که هنوز کمابیش برجاست . این پل زمان آل بویه بازسازی شده بود ، بدین صورت که دهانه بزرگ آن به چند چشمه پخش شده تا کوچکتر شوند که این چشمه ها ویران شده است . آنچه باقی مانده است نشان از پیشرفت در پل سازی ایرانیان است .
یکی از پلهای کهن پل چهارباب در خرم آباد است . بیشتر این پلها در سده سوم وچهارم میلادی ساخته شده اند . سپس چشمه های آنها را در سده چهارم و پنجم و ششم هجری بازسازی کرده اند و گاه شکل آنها نیز دگرگون شده است . ولب پایه ها همان پایه های نخستین بوده است .
یکی دیگر از پلهای کهن روی رودخانه کشکان نزدیک خرم آباد است که جاده مهمی از روی آن می گذشته است . این پل را نجم الدین پسر بدرالدین از فرمان روایان شیعی کرد ساخته است که همزمان با آل بویه در غرب ایران فرمان روایی میکرده اند . پلهای دیگری نیز نزدیک خرم آباد یافت می شود که تنها پایه های آنها به جا مانده است .
برخی پل های کهن را اینگونه فرمانروایان بازسازی کرده اند . مانند پل شهرستان در اصفهان که ساختمان نخستین آن در سده ششم پیش از میلاد ساخته شده بود . سپس در سده دوم و سوم میلادی یک بار بازسازی شده و پس از اسلام هم پیوسته باز سازی می شده است . این پل چون دو بخش مهم اصفهان را به هم می پیوسته اهمیت فراوانی داشته است . در زمان کنونی هم که پل باز سازی شده از آن بهره گیری می شود . جالب است که پایه های آن به اندازه ای پایدار و استوار بوده که در هیچ زمانی نیاز به بازسازی آن پیش نیامده است .
یکی دیگر از پل های ارزشمند،"پلدختر" نام دارد که احتمال میرود متعلق به دوره ساسانیان باشد و برخی دلیل نامگذاری آن را به پلدختر را منتسب دانستن پل به نام ایزد بانو آناهیتا میدانند. این پل تاریخی در ورودی شهری به همین نام در جنوب استان لرستان قرار دارد و بنای آن در قرن چهارم هجری قمری مورد مرمت قرار گرفته است اما هماکنون تنها یک دهانه از طاقهای آن برجا مانده و جاده شماره ۳۷ از زیر آن عبور میکند. این پل بی تردید در مسیر ارتباطی بین شهرهای شاپورخواست و جندی شاپور قرار داشته و از اهمیت راهبردی برخوردار بوده است.ارتفاع تنها طاق برجای مانده پل ۱۸ متر از سطح آسفالت جاده و ۳۰ متر از آب رودخانه و عرض آن ۱۱،۳۰ متر است. جهت پل شرقی، غربی و طول آن ۲۷۰ متر است. این اثر تاریخی به شماره ۱۶۷۸ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
همان گونه که گفته شد برخی از پلها روی بند ها ساخته شده است . مانند بند امیر که همچون پلی است که دو سوی رودخانه را به هم می پیوندد . چند سد دیگر در دنباله بند امیر بوده که برخی از آنها را پیش از اسلام و برخی را پس از اسلام ساخته اند و امروزه بیشتر دهانه های آنها ویران شده اند.[۱]
تحلیل پلها
در تحلیل این نوع سازه ها از ابزارهای ویژه ای مانند تکنولوژی مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM استفاده میشود که هم باعث افزایش بهره وری شده و هم هزینه های ساخت را کاهش میدهد نمونه بارز آن پل کروسل که به عنوان یک پروژه بزرگ با موفقیت اجرا و به بهره برداری رسیده است.
پل ها چگونه کار میکنند؟
از زمانها بسیار قدیم بشر در پی عبور از موانع بود. این موانع میتوانند آب رودخانه, دره بین دو بلندی و یا حتی مسیر صعب العبوری باشند. مطمئنا پیشرفت بسیار چشمگیری نیز در این صنعت داشته ایم. طوری که امروزه امکان ساخت پل خلیج Jiaozhou با طول ۴۲٫۵ کیلومتر به کمک تکنولوژی های روز فراهم شده است.
مصالحی که برای ساخت پلها استفاده میشود شامل فولاد – بتن – چوب – سنگ و حتی در برخی موارد گیاهان زنده (پلهای ۵۰۰ ساله هندی که از ریشه درختان در حال رشد ساخته شده اند) هستند. با وجود اینکه ایده اولیه پلها به سادگی قرار دادن یک تنه درخت بریده شده بر روی دره کوچکی است اما برای ساخت پلهای امروزی محاسبات و اقدامات بسیار پیچیده و دقیقی لازم است.
بطور کلی برای ساخت یک پل به اجزاء زیر نیاز است: تیرها – قوسها – خرپاها و سیستمهای تعلیق. ترکیبات مختلف از این ۴ جزء به ما امکان ساخت پلهای متعددی را میدهد. مثلا: پلهای ساده تیری – پلهای قوسی – پلهای خرپایی – پلهای معلق و حتی پلهای پیشرفته تری همچون پلهای کابلی جانبی.
تفاوت اصلی انواع سیستم پلها در طول بزرگترین دهانه ای است که میتوانند تامین کنند یعنی فاصله بین دو پایه پل. پایه های پلها میتوانند به شکل ستون – برج و یا حتی دیوار باشند.
پلهای تیری مدرن و امروزی میتوانند دهانه ای تا ۶۰ متر را پشتیبانی کنند در حالی که این رقم برای پلهای قوسی در حدود ۲۴۰ تا ۳۰۰ متر است. و اما بیشترین طول دهانه مربوط به پلهای معلق با دهانه ای بین ۶۰۰ تا ۲۱۳۴ متر است.
بدون توجه به نوع پل, هر پل باید در مقابل دو نیروی بسیار مهم مقاومت کند: نیروی کششی و نیروی فشاری. در واقع دلیل اینکه پلهای معلق میتوانند نسبت به پلهای قوسی و دیگر انواع پلها دهانه بزرگتری داشته باشند نوع رفتاری است که آنها در مقابل این نیروها از خود نشان میدهند.
معمولا در پلها نیروی کششی و فشاری همانند شکل زیر ایجاد میشود. یعنی در بالای دهانه فشار خواهیم داشت و در پایین آن کشش. این دو نیرو در همه پلها وجود دارد و اگر رفتار سازه برای تحمل آنها مناس
پل
پل، سازه ای است فلزی، بتنی و یا با مصالح ساختمانی برای عبور راه، راهآهن و یا پیاده، از روی آب و یا مسیر راهی دیگر.
در تعریف قدیمی چنین میگفتند که پل طاقی است بر روی رودخانه، دره، یا هر نوع گذرگاه که رفتوآمد را ممکن میسازد. اما امروزه در مبحث مدیریت شهری، پل را سازهای برای عبور از موانع فیزیکی قلمداد میکنند تا ضمن استفاده از فضا (نه صرفا سطح زمین) بتواند عبورومرور و دسترسی به اماکن را تسهیل کند.
یکی از عناصر پلسازی تیرهای سراسری هستند.
بزرگترین پل ایران
پل شهید کلانتری طولانیترین پل ساختهشده در ایران (سه برابر طولانیترین پل پیشین) به طول هزار و هفتصد و نه متر میباشد که بر روی دریاچه ارومیه ساخته شدهاست و فاصله میان دو شهر تبریز و ارومیه به 135 کیلومتر تغییر دادهاست. این پل در ۲۷ آبان سال ۱۳۸۷ به بهرهبرداری رسید.
انواع پلها
پل مسطح
ساده ترین نوع پل است که اجزای اصلی آن عبارتند از یک ورقه ی مسطح و پایه هایی است که در طول پل مستقر شده اند و وزن پل و بار روی پل را به زمین منتقل میکنند. این پل ها به علت طراحی ساده و اولیه ای که دارند و مصالح کمی که در فواصل کوتاه لازم دارند به تعداد زیاد در روستا ها مورد بهره بهداری قرار میگیرند .
پل قوسی
پل قوسی، پلی است با تکیه گاههای انتهائی در هر طرف، که شکلی نیم دایره مانند دارد. پلی که از رشتهای از قوسها تشکیل شده باشد، پل درهای نامیده میشود. پل قوسی ابتدا توسط یونانیها و از سنگ ساخته شد. بعدها، مردم باستان از ملات در پلهای قوسی خود استفاده کردند.
با توجه به اصول مقاومت مصالح، شعاع قوس وابعاد این پلها را طوری انتخاب میکنند که بارهای قائم وارده تبدیل به یک نیروی فشاری در امتداد قوس شود. بنا براین در مناطقی با کیفیت خاک مناسب، میتوان دهانههای بزرگ (تا حدود ۵۰۰ متر) را با پلهای قوسی طی نمود.
پل کابلی
تاریخچه پل کابلی
با اینکه به نظر میرسد پلهای کابلی به آینده چشم دوختهاند، ایده آنها مسیر طولانی را پیمودهاست. اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نام "ماشینهای نوواً - منتشر شده در سال ۱۵۹۵ - آورده شده ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پلهای کابلی نمودند؛ مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پلهای بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجاست، کامل بود. با اینکه از احداث پلهای کابلی در آمریکا دیری نمیگذرد، واکنشها در این مورد بسیار مثبت بودهاست.
پل کابلی و نحوه عملکرد آن
یک پل کابلی نوعی، یک تیر حمال(عرشه پل) پیوسته با یک یا چند برج بنا شده بالای پایههای پل در وسط دهانهاست. از این برجها، کابلها به صورت اریب به سمت پایین (معمولاً هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال(عرشه پل) را نگه میدارد. کابلهای فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر هستند. کابلها بسیار مقرون به صرفه میباشند چون سبب ساخت سازهای سبکتر و باریکتر شده که در عین حال قادر به پل زدن بین مصافتهای بیشتری است.اگرچه تنها تعداد کمی از آنها برای نگه داشتن کل پل قوی هستند، انعطاف پذیریشان آنها را در مقابل نیروهایی که به ندرت در نظر گرفته میشوند مانند باد؛ ضعیف مینماید. برای پلهای کابلی با دهانههای طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابلها و پل در مقابل باد، میبایست مطالعات دقیقی انجام شود. وزن سبکتر پل یک وضع نامساعد در بادهای سهمگین و یک مزیت در مقابل زلزله محسوب میشود. نشست غیر هم سطح فوندانسیونها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی میدهد، میتواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فوندانسیونها دقت به عمل آورد. ظاهر مدرن و در عین حال ساده پل کابلی آن را به یک شاخص واضح و جذاب تبدیل کردهاست. خصوصیات منحصر به فرد کابلها و به طور کلی سازه، طراحی پل را بسیار پیچیده مینماید. برای دهانههای طولانی تر، جایی که باد و نوسانات باید مورد توجه قرار گیرند؛ محاسبات بی نهایت پیچیدهاند و عملاً بدون کمک کامپیوتر و آنالیز کامپیوتری غیر ممکن میباشند. علاوه بر این ساخت پل کیدهای مشکل میباشد. اتصالات، برجها، تیرهای حمال و مسیر کابلها سازههای پیچیدهای هستند که مستلزم ساخت دقیق میباشند.
طبقهبندی پلهای کابلی
طبقهبندی واضحی برای پلهای کابلی وجود ندارد. به هر حال آنها میتوانند توسط تعداد دهانهها، برجها و کابلها و همچنین نوع تیرهای حمال از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برجها و همچنین تعداد و چینش کابلها وجود دارد. برجهای نوعی به صورت تکی، دوتایی، دروازهای و یا حتی برجهای A شکل استفاده شدهاند. علاوه بر این چینش کابلها به طور عمدهای متفاوت میباشند. بعضی اقسام دارای چینش تکی، چنگی(موازی)، پنکه ای(شعاعی) و ستارهای هستند. در بعضی موارد تنها کابلهای یک طرف برج به عرشه وصل میشوند و طرف دیگر روی یک فندانسیون یا وزنه برابری لنگر میاندازند.
الگوی یک پل کابلی با چینش چنگی(موازی)
الگوی یک پل کابلی با چینش پنکهای(شعاعی)
پلهای کابلی عمدتا به دو بخش ترکه ای و معلق تقسیم بندی می شود.پل های معلق در دهانه های خیلی بزرگ به کار می روندترکیب این پلها عبارت است از دو عددپایه بلند که در دو طرف دهانه قرار دارد و دو دسته کابل که با عبور از بالای پایه ها در دهانه آویزان است و دو انتهای کابل ها در تکیه گاه ثابتی که معمولا بلوک های حجیم بتنی هستند مهار میشود و عرشه توسط تعدادی آویز قائم آویخته می شود.پل های معلق مدرن برای دهانه های بیش از 300متر اقتصادی بوده و اگر عرشه فلزی که سبکتر از نوع بتنی میباشد استفاده شود مقرون به صرفه تر است.پلهای ترکه ای به علت سختی وزیبایی و اقتصاد طرح و سهولت اجرا از سال 1950 میلادی رواج زیادی یافت .اصل اساسی در بررسی رفتار پلهای ترکه ای این است که توسط کابل های متعددی به یک پایه بلند نصب شده اند و دهانه پل در نقاط متعددی گرفته میشود .در این پلها عرشه به صورت صلب از یک طرف روی کوله های پایه ها و از طرف دیگر با کابلها مهار میشوند.پایه های میانی پل به شکل H A I بوده است پلهای ترکه ای با عرشه بتنی تا دهانه های 100ال 700 متر اقتصادی بوده است.ارسال از امید اسداللهی دانشجویی رشته مهندسی راهسازی دانشگاه راه و ترابری.
مزایای و تفاوتهای پل کابلی
برای طول متوسط دهانهها (۱۵۰ تا ۸۵۰ متر) پل کابلی سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل میباشد. نتیجه یک پل مقرون به صرفهاست که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی بهترین پل برای طول دهانه بین پلهای بازویی و معلق میباشد. در این محدوده طول دهانه، یک پل معلق مقدار بسیار بیشتری کابل نیاز خواهد داشت و این در حالی است که یک پل بازویی کامل، به طور قابل ملاحظهای به مصالح بیشتر نیاز دارد که آن را به مقدار چشمگیری سنگین تر مینماید. ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است. با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابلها آویزانند و هر دو دارای برج هستند؛ ولی این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه میدارند. این اختلافات در چگونگی اتصال کابلها به برج میباشد. در پل معلق کابلها آزادانه از این سر تا آن سر دو برج کشیده شدهاند و انتقال بار به تکیه گاههای واقع در هر انتها صورت میگیرد. در پل کابلی، کابلها در حالی که به برجها متصلند به تنهایی بار را تحمل میکنند. در مقایسه با پلهای معلق، پل کابلی به کابل کمتری نیاز دارد، میتوان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است.
مهار کابلی چگونه کار میکند؟
بایستید و دستان خود را به صورت افقی در هر طرف دراز کنید. فرض کنید آنها پل هستند و سرتان نیز برجی در وسط آن است. در این موقعیت ماهیچههای شما دستانتان را نگاه میدارد. سعی کنید یک مهار کابلی برای نگه داشتن دستانتان بسازید. یک تکه طناب به طول حدودی ۱۵۰ سانتیمتر بردارید. از یک دستیار بخواهید هر یک از دو انتهای طناب را به هر یک از آرنج هایتان ببندد. سپس وسط طناب را روی سر خود قرار دهید. اینک طناب مانند یک مهار کابلی عمل میکند و آرنج هایتان را بالا نگه میدارد. از دستیارتان بخواهید تکه طناب دیگری به طول حدودی ۱۸۰ سانتی متر را این بار به مچهایتان ببندد. طناب دوم را روی سرتا ن قرار دهید. حالا شما صاحب دو مهار کابلی هستید. فشردگی و فشار نیرو را در کجا احساس میکنید؟ ببینیدتاتن مهار کابلی چگونه بار پل (دست هایتان) را به برج (سر شما) منتقل میکند!
پلهای تشریفاتی
جهت زیباتر شدن، بعضی پلها با ارتفاع بیشتر از حد نیاز ساخته میشوند. این نوع پل که بیشتر در باغهای نمادین موجود در شرق آسیا ساخته شدهاست، پل ماه(Moon Bridge)نیز خوانده میشود (از آنجایی که این نوع پل یادآور چگونگی حرکت ماه در آسمان است). بعضی این پلهای موحود در این باغها ممکن است فقط روی یک سری بستر رودهای خشک که جربان آب سنگ ریزههای ته رود را شستهاست گذر کنند. در قصرها اغلبا این پلها بر روی آبراهای مصنوعی به عنوان سمبل یک مسیر خاص به یک مکان خیلی مهم یا یک مکان خیالی و فرضی ساخته شدهاند. برای نمونه ۵ پل در شهر ممنوعه در پکن (پایتخت چین) بر روی یک سری آبراه پر پیج خم ساخته شدهاند که پل مرکزی تنها جهت عبور امپراتور، همسر امپراتور و فرزندانشان بودهاست.
پل
پلها از ساختمانهایی هستند که هم در بیرون از شهر ها و هم درون شهر ها ساخته می شوند . در گذشته گاه از سد ها و بند ها همچون پل بهره گیری میشده است به ویژه آنها که در راستای گذر و رفت و آمد مردم ساخته می شده اند .
پل های کهن
از پلهای کهن در ایران بخشهای اندکی به جا مانده است . اصطخری در کتاب خود از پلی نزدیک ارگان (ارجان یا ارقان) در نزدیکیبهبهان یاد میکند . در گذشته آنجا شهری بزرگ بوده که امروز چیزی از آن باقی نمانده است و شهر بهبهان امروزی جای آن ساخته شده است . کنار شهر کهن پلی بوده با دهانه ای پهن و بلندی آن به اندازه ای بوده که یک سوار بلند بالا روی شتر با نیزه ای در دست می توانسته از زیر آن بگذرد.
در فیروز آباد به سوی هزارپیچ در مسیر کوار پلی وجود داشت که تا این اواخر پابرجا بود ولی افسوس که در کشمکشهایی که میان دولت و قشقایی ها پیش آمد ویران شد . امروزه هنوز آثاری از آن پل سنگی را می توان دید . چند دهانه از آن در پیش از اسلام ساخته شده که هنوز کمابیش برجاست . این پل زمان آل بویه بازسازی شده بود ، بدین صورت که دهانه بزرگ آن به چند چشمه پخش شده تا کوچکتر شوند که این چشمه ها ویران شده است . آنچه باقی مانده است نشان از پیشرفت در پل سازی ایرانیان است .
یکی از پلهای کهن پل چهارباب در خرم آباد است . بیشتر این پلها در سده سوم وچهارم میلادی ساخته شده اند . سپس چشمه های آنها را در سده چهارم و پنجم و ششم هجری بازسازی کرده اند و گاه شکل آنها نیز دگرگون شده است . ولب پایه ها همان پایه های نخستین بوده است .
یکی دیگر از پلهای کهن روی رودخانه کشکان نزدیک خرم آباد است که جاده مهمی از روی آن می گذشته است . این پل را نجم الدین پسر بدرالدین از فرمان روایان شیعی کرد ساخته است که همزمان با آل بویه در غرب ایران فرمان روایی میکرده اند . پلهای دیگری نیز نزدیک خرم آباد یافت می شود که تنها پایه های آنها به جا مانده است .
برخی پل های کهن را اینگونه فرمانروایان بازسازی کرده اند . مانند پل شهرستان در اصفهان که ساختمان نخستین آن در سده ششم پیش از میلاد ساخته شده بود . سپس در سده دوم و سوم میلادی یک بار بازسازی شده و پس از اسلام هم پیوسته باز سازی می شده است . این پل چون دو بخش مهم اصفهان را به هم می پیوسته اهمیت فراوانی داشته است . در زمان کنونی هم که پل باز سازی شده از آن بهره گیری می شود . جالب است که پایه های آن به اندازه ای پایدار و استوار بوده که در هیچ زمانی نیاز به بازسازی آن پیش نیامده است .
یکی دیگر از پل های ارزشمند،"پلدختر" نام دارد که احتمال میرود متعلق به دوره ساسانیان باشد و برخی دلیل نامگذاری آن را به پلدختر را منتسب دانستن پل به نام ایزد بانو آناهیتا میدانند. این پل تاریخی در ورودی شهری به همین نام در جنوب استان لرستان قرار دارد و بنای آن در قرن چهارم هجری قمری مورد مرمت قرار گرفته است اما هماکنون تنها یک دهانه از طاقهای آن برجا مانده و جاده شماره ۳۷ از زیر آن عبور میکند. این پل بی تردید در مسیر ارتباطی بین شهرهای شاپورخواست و جندی شاپور قرار داشته و از اهمیت راهبردی برخوردار بوده است.ارتفاع تنها طاق برجای مانده پل ۱۸ متر از سطح آسفالت جاده و ۳۰ متر از آب رودخانه و عرض آن ۱۱،۳۰ متر است. جهت پل شرقی، غربی و طول آن ۲۷۰ متر است. این اثر تاریخی به شماره ۱۶۷۸ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
همان گونه که گفته شد برخی از پلها روی بند ها ساخته شده است . مانند بند امیر که همچون پلی است که دو سوی رودخانه را به هم می پیوندد . چند سد دیگر در دنباله بند امیر بوده که برخی از آنها را پیش از اسلام و برخی را پس از اسلام ساخته اند و امروزه بیشتر دهانه های آنها ویران شده اند.[۱]
تحلیل پلها
در تحلیل این نوع سازه ها از ابزارهای ویژه ای مانند تکنولوژی مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM استفاده میشود که هم باعث افزایش بهره وری شده و هم هزینه های ساخت را کاهش میدهد نمونه بارز آن پل کروسل که به عنوان یک پروژه بزرگ با موفقیت اجرا و به بهره برداری رسیده است.
پل ها چگونه کار میکنند؟
از زمانها بسیار قدیم بشر در پی عبور از موانع بود. این موانع میتوانند آب رودخانه, دره بین دو بلندی و یا حتی مسیر صعب العبوری باشند. مطمئنا پیشرفت بسیار چشمگیری نیز در این صنعت داشته ایم. طوری که امروزه امکان ساخت پل خلیج Jiaozhou با طول ۴۲٫۵ کیلومتر به کمک تکنولوژی های روز فراهم شده است.
مصالحی که برای ساخت پلها استفاده میشود شامل فولاد – بتن – چوب – سنگ و حتی در برخی موارد گیاهان زنده (پلهای ۵۰۰ ساله هندی که از ریشه درختان در حال رشد ساخته شده اند) هستند. با وجود اینکه ایده اولیه پلها به سادگی قرار دادن یک تنه درخت بریده شده بر روی دره کوچکی است اما برای ساخت پلهای امروزی محاسبات و اقدامات بسیار پیچیده و دقیقی لازم است.
بطور کلی برای ساخت یک پل به اجزاء زیر نیاز است: تیرها – قوسها – خرپاها و سیستمهای تعلیق. ترکیبات مختلف از این ۴ جزء به ما امکان ساخت پلهای متعددی را میدهد. مثلا: پلهای ساده تیری – پلهای قوسی – پلهای خرپایی – پلهای معلق و حتی پلهای پیشرفته تری همچون پلهای کابلی جانبی.
تفاوت اصلی انواع سیستم پلها در طول بزرگترین دهانه ای است که میتوانند تامین کنند یعنی فاصله بین دو پایه پل. پایه های پلها میتوانند به شکل ستون – برج و یا حتی دیوار باشند.
پلهای تیری مدرن و امروزی میتوانند دهانه ای تا ۶۰ متر را پشتیبانی کنند در حالی که این رقم برای پلهای قوسی در حدود ۲۴۰ تا ۳۰۰ متر است. و اما بیشترین طول دهانه مربوط به پلهای معلق با دهانه ای بین ۶۰۰ تا ۲۱۳۴ متر است.
بدون توجه به نوع پل, هر پل باید در مقابل دو نیروی بسیار مهم مقاومت کند: نیروی کششی و نیروی فشاری. در واقع دلیل اینکه پلهای معلق میتوانند نسبت به پلهای قوسی و دیگر انواع پلها دهانه بزرگتری داشته باشند نوع رفتاری است که آنها در مقابل این نیروها از خود نشان میدهند.
معمولا در پلها نیروی کششی و فشاری همانند شکل زیر ایجاد میشود. یعنی در بالای دهانه فشار خواهیم داشت و در پایین آن کشش. این دو نیرو در همه پلها وجود دارد و اگر رفتار سازه برای تحمل آنها مناس
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 از نتایج آزمایش محلی و نفوذ استانداردS .P.T از طریق روابط تجربی موجود برای درک رفتار دینامیکی توده آبرفت در محل ساختگاه تحت اثر حرکات لرزهای، طیفهای پاسخ آبرفت برای سطوح شتاب (5/0,35/0,3/0,25/0,23/0,2/0,15/0,1/0) برابر شتاب ثقل محاسبه شدهاند. برای این محاسبات از نرمافزارEER استفاده شده است. A سطح شتاب مبنا(D.B .L ) برای سنگ بستر براساس تحقیقات موجود، 36/0 شتاب ثقل و سطح شتاب بیشینه طراحیM.D0/5 ( . ) شتاب ثقل ملحوظ گردیده است لکن برای مشاهده تغییرات پاسخ آبرفت به سطوح شتاب مختلف، دامنهای از سطوح شتاب از 1/0 تا 5/0 شتاب ثقل مورد تحلیل قرار گرفته است.
اثرات توپوگرافیک
به دلیل قرارگیری ساختگاه در مناطق مسطح، اثرات توپوگرافی عملاً تأثیر چندانی بر روی طیف پاسخ ساختگاه ندارد.
طیف طراحی زلزله
بررسیها نشان میدهد که اثر آبرفت به طور مشخص طیف پاسخ سنگ را تحت تاثیر قرارداده است ، بهطوریکه در پریودهای پائین (کمتر از نیم ثانیه) باعث کاهش مقادیر طیفی شده است. روند فوق مبین این موضوع است که اثر وجود آبرفت باخصوصیات غیرخطی پریود اصلی طیف پاسخ را به مقادیر پریودهای بزرگتر انتقال داده است .
همچنین پهنای مقدار حداکثر طیفی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و طیف وسیعتری از پریود ها را دربرگرفته است که چنانچه پریود اصلی سازه در این محدوده قرار بگیرد به علت بروز پدیده تشدید، بیشترین شتاب پاسخ طیفی در سازه به وجود خواهد آمد که ملاحظات لازم باید در نظر گرفته شود.
با توجه به مطالب فوق، طیف پیشنهادی DBL حداکثر مقادیر طیفی را بین پریودهای 04/1و 27/0 ثانیه برابر 0/85 g دارد و طیف پیشنهادی MDL حداکثر مقادیر طیفی خود را در محدوده بین پریودهای 44/0 تا 84/0 ثانیه برابر با 0/38 g دارد.
در نتیجه در هر سطح شتاب طراحی سازه به نحوی انجام شده است که پریود اصلی سازه در محدوده شتاب حداکثر طیفی قرار نگرفته است و پدیده تشدید اتفاق نیفتاده است.
کنترل کیفیت مصالح و نظارت اجرایی
از آنجا که طراحی مناسب توا‡م با اجرای دقیق و کنترل کیفیت مصالح، مقاومسازی سازه را در برابر نیروهای وارده امکانپذیر میسازد، در این پروژه نسبت به کنترل کیفیت مصالح بکار رفته اقدامات زیر انجام میگیرد:
به منظور دسترسی به کیفیت مطلوب و جلوگیری از نابودی خواص بتن - در حین حمل - نسبت به دایرکردن بچینگ پلنت در محل کارگاه مبادرت نموده و در تمام مدت اقدامات لازم نظیر تست مواد سنگی، سیمان و آزمایشهای مربوطه با استقرار آزمایشگاه محلی انجام میشود.
برای بررسی کیفیت مصالح فولادی تمام مصالح قبل از ورود به کارخانه ساخت تحت آزمایشهای مربوطه قرار گرفته و بعد از حصول اطمینان از تطابق مشخصات مواد فلزی با موارد در نظر گرفته شده در طراحی، اجازه حمل داده میشود.
همچنین در کارگاه ساخت با استقرار یک اکیپ (Q.C ) تمام آزمایشهای مربوط به جوش نظیر آزمایشات ذرات مغناطیسی( M.T ) اولتراسونیک(U.T ) ، رنگهای نافذ( P.T) و رادیوگرافی( R.T) و همچنین اجرای دقیق روند جوشکاری(W.P.S ) جهت جلوگیری از ایجاد تنشهای پسماند بعد از جوشکاری کنترل میگردد.
از آنجا که این سازه دارای اتصالات پیچ و مهره ای (اصطکاکی و اتکایی) میباشد، تمام آزمایشهای مربوط به پیچ نظیر آزمایش ترکیب شیمیایی کوانتومتری، سختی سنجی، کنترل ابعادی، کشش کلگی، ریزسختیسنجی و ... نیز انجام میگیرد. درکارگاه نصب هم ضمن نظارت کافی به لحاظ اطمینان از انجام اتصالات اصطکاکی ضمن استفاده از ترکمتر از واشرهای D.T.I جهت کنترل مضاعف ایجاد اصطکاک لازم در اتصالات استفاده میگردد
رفتار سیستم های مختلف باربر در سازه های بلند
اهمیت موضوع
با توجه به خسارات و تلفات ناشی از زلزله در کشورهای زلزله خیز، لزوم طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله امری انکار ناپذیر است. برای طرح یک ساختمان در مقابل زلزله لازم است اطلاعاتی جامع و کامل از رفتار آن در مقابل نیروهای ناشی از زلزله در دست باشد. باید دانست که رعایت ضوابط و مقررات مندرج در آیین نامه ها تضمین کنندة مقاوم شدن کامل ساختمانها در برابر نیروهای ناشی از زلزله نیست. به همین جهت باید رفتار سازه ها را به طور کلی و به دقت مورد توجه قرار داد. شکل پذیری یکی از خواص بسیار مهم سازه هایی است که اگر تحت تأثیر نیروهای لرزه ای واقع شوند، باید از خود بروز دهند. هر سازة پایدار یا مقاوم در برابر زلزله باید هم به صورت کلی و یک مجموعۀ کامل، شکل پذیر باشد و هم اعضای آن به تفکیک شکل پذیر باشند. بنابراین با توجه به نوع سازه ای که برای مناطق زلزله خیز طراحی می شود، باید مصالح به کار رفته در آنها به نحوی اختیار و ترکیب شوند که نتیجۀ رفتار آنها، شکل پذیر بودن را تأمین نماید.
با تکیه بر روشهای سنتی، نمی توان سازه بلندی ساخت که در برابر زلزله های مخرب مقاوم باشد. حتی اگر همه ضوابط آیین نامه زلزله از نظر طراحی و محاسبات رعایت شده باشد، با اجرای سنتی و دخالت انسان در اجزای مقاوم کننده ساختمان همانند بتن ریزی ها و جوشکاری ها هرگز نمی توان به یک سازه مناسب دست پیدا کرد. فن آوریهای نو تلاش می کنند تا دخالت انسان را در حین ساختن به حداقل رسانده و با صنعتی کردن اجرا، یک ساختمان همگن و مطمئن بنا نمایند.
ساختمان مسکونی از نظر اسکلت باید نه تنها مقاوم در برابر نیروهای زلزله ساخته شود، بلکه باید دارای دوام لازم در مدت زمان پیش بینی شده برای بهره برداری از آن نیز باشد. اگرچه از نظر کارکرد اقتصادی می توان بخشهایی از ساختمان را از مصالح سبک بنا نمود، اما اسکلتی که بتواند کارکرد درست داشته باشد معمولاً وزن قابل ملاحظه ای از ساختمان را به خود اختصاص می دهد. با افزایش ارتفاع و به تبع آن نیروهای حاصل از زلزله مقاطع باربر ساختمان بسیار بزرگ شده و تکانهای ناشی از نیروی زلزله، در طبقات فوقانی شدید می شود. برای پیشگیری از این رویدادها، روشی تحت عنوان سوپرفریم R.C برای اسکلت ساختمان، در کشور ژاپن، ابداع شده و به عنوان جدیدترین فناوری به مورد اجرا گذاشته شده است. در این روش ضمن کاهش مقاطع باربر، با پیش ساخته نمودن ستون ها و همچنین کنترل حرکات ساختمان در حین زلزله و جذب انرژی به وسیله میراگرهای هیدرومکانیکی، یک ساختمان مطمئن از نظر رفتار در برابر نیروها و بسیار مناسب برای سکونت ساخته می شود.
فصل اول مقدمه و کلیات
تعیین مشخصات ساختمان هایی که در گروه سازه های بلند قرار می گیرند بسیار مشکل است، زیرا بلندی خود یک حالت نسبی است و ساختمان ها را نمی توان بر حسب ارتفاع یا تعداد طبقات، دسته بندی و تعریف نمود. بلندی یک ساختمان بستگی به شرایط اجتماعی و تصورات فرد از محیط دارد، بنابراین ارائه یک معیار قابل قبول همگانی برای تعریف بلندی سازه غیرممکن است. از نظر مهندسی هنگامی می توان سازه را بلند نامید که ارتفاع آن باعث شود که نیروهای جانبی ناشی از باد و زلزله، بر طراحی آن اثر قابل توجهی گذارند. همچنین نمانند نیروهای ثقلی، تأثیر نیروهای جانبی در سازه ها کاملاً متغیر بوده و به سرعت با افزایش ارتفاع شدت می یابد. سه عامل اساسی که باید در طراحی تمام سازه های بلند در نظر گرفته شوند عبارتند از :
تکنولوژی سازه ای در اسکلت ساختمان های بلند، شامل سیستم های سازه ای متنوع است که در ساخت مورد استفاده قرار می گیرد. هرکدام از این سیستم ها بسته به طرح معماری و نوع کاربری ساختمان دارای مزایا و معایبی هستند که با توجه به شرایط بنا و امکانات ساخت هر کشوری می توان از این سیستم ها در اسکلت سازه استفاده نمود. انتخاب سازه یک ساختمان بلند فقط براساس رفتار و طرز عمل خود سازه صورت نمی گیرد. این انتخاب تابع عوامل متعددی است که می تواند در انتخاب نوع سیستم سازه ای مؤثر باشد. درمقاله حاضر با توجه به بررسی سازه های بلند ساخته شده در کشور نمونه موردی برج مخابراتی میلاد و عواملی که در اجرای سیستم های سازه های بلند تأثیرگذار است مورد بررسی قرار گرفته است. در رابطه با بررسی عوامل موردنظر در ابتدا به وزن ساختمان اعم از وزن اسکلت سازه و وزن مصالح مصرفی پرداخته شده است، سپس به موضوع طراحی سازه اشاره شده و با توجه به نوع اسکلت و پیش ساخته کردن آن نقش این امر در سرعت اجرای سازه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به نقش مهم فضای معماری در سازه پرداخته شده و راحتی و سهولت اجرای سازه های بلند فلزی از جنبه صنعتی کردن سیستم ها مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به نقش مهم نیروهای جانبی در سازه به عملکرد سازه در مقابل این نیروها پرداخته شده است. در انتها نیز توصیه هایی در رابطه با سازه های بلند مرتبه فلزی به عنوان نتیجه گیری در حد این مقاله اشاره شده است.
انتخاب سازه یک ساختمان بلند فقط براساس رفتار و طرز عمل خود سازه صورت نمی گیرد. این انتخاب تابع عوامل متعددی است که می تواند در انتخاب نوع سیستم سازه ای مؤثر باشد. در مقاله حاضر عواملی که در اجرای سیستم های سازه های بلند فلزی تأثیرگذار است، مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژه ها:
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
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
- مکان یابی ساختمان های بلند
- 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
در ساختمانسازی به سوی بیرونی یک ساختمان نما گفته میشود. در طراحی ساختمان، نما مهمترین بخش به شمار میرود زیرا نما چارچوب کار برای بقیه اجزای ساختمان را مشخص میکند. بسیاری از نماها ارزش تاریخی دارند و در کشورهای گوناگون قوانین سختگیرانهای در مورد موضوع تغییر نما وجود دارد که برخی از این قوانین هر گونه دگرگونی در نماهای تاریخی را ممنوع میکند.
در معماری سنتی ایرانی، آرایشی که پس از پایان کار ساختمان بر آن بیافزایند را آمود میگویند، مانند تزیین الحاقی، نماسازی سنگی یا آجری،کاشیکاری و گچبری.
اولین و قدیمی ترین وظیفهای که نما به عهده دارد، وظیفهٔ محافظت از انسانها در مقابل تهدیدهای بیرونی است. انسان برای حفاظت خود در برابر عوامل جوی و اقلیمی از یک طرف و حیوانات موذی و انسانهای مزاحم از طرف دیگر، فضایی به نام خانه را برای خود ایجاد کرد.
تا زمانی که خانه برای ساکنان آن نقش حفاظ را بر عهده داشت و آن را برای محافظت خود در برابر تهدیدهای بیرونی میخواستند، نماسازی مفهومی نداشت. ساختمانهای مسکونی دیوارهای محکم و یکپارچهای محصور شده بودند که با حداقل نفوذی به بیرون بدنه تشکیل یک فضای عمومی را میدادند و نما سازی برای ساختمانهای مسکونی به مفهوم امروز آن نبود. چون نمای ساختمان حداقل منفذ را به بیرون داشت جلوی باد و باران، گرما و سرما و نفوذ عوامل حیوانی و انسانی را میگرفت، ولی ساختمان را از نور و تهویه لازم محروم میکرد. رفته رفته نیاز به این مواهب بیشتر شد و در نتیجه ایجاد روزنه در دیواره افزایش یافت، نیاز به پوستهٔ سومی برای حفاظت بیشتر شد.
برای این منظور انسان دیواری دور تا دور خانه و آبادی خود کشید. این دیوار گسترش فضاهای مسکونی در داخل "چهار دیواری اختیاری" و بدون پنجره به فضای عمومی را به دنبال داشت. همچنین افزایش تعداد واحدهای مسکونی به تراکم در داخل باروری شهر یا روستا انجامید.[۱] خانهها درون گرا طراحی شدند و آبادیها، تمرکز گرا و حول یک فضای اجتماعی میدان گونه به نام محل تجمع با گوشه نگاهی به تاریخ تمدنهای نخستین، از چین و هند(موهنجودارو)گرفته، تا ایران،میان رودان(بینالنهرین)،مصر،یونان و روم به درونگرایی خانههای مسکونی پی میبریم.[۲]
درون گرایی یکی از اصول معماری در خانه سازی کشورهای مسلمان نشین است ولی ابداع و ره آورد اسلام نبوده و فقط توسط آن تثبیت و ماندگار شده است. چنانکه میدانیم با ظهور اسلام در ساختمان سازی و معماری ابداع قابل توجهی نشد بلکه اسلام از معماری ادوار قبل در ساختن مساجد استفاده کرد.[۳] جالب توجه آنکه نه تنها خانههای یونان و روم باستان درونگرا و حول یک حیاطمرکزی شکل گرفتهاند، بلکه ویلاهای روم و کوشکهای تمدنهای دیگر که چهار جبهه یا چهار نما بودند، در پشت دیواری بلند از دید و دستبرد غریبهها حفاظت میشدند. تک کلبههای بسیار ابتدایی و ساده مستقر در مزارع اروپایی، یا برخی ساختمانهای عمومی تک افتاده در شهرها و روستاها، تنها نمونههایی از ساختمانهای برونگرای قرون وسطی در غرب هستند.
قاعدهٔ برونگرایی را نمیتوان به معماری بناهای عمومی همهٔ تمدنها واعصار نسبت دهیم. زیرا هم مصریان و هم تمدنهای میان رودان و ایران باستان پیرامون معابد خود بارویی ستبر و بلند میکشیدند. آنها در برابر معابد صخرهای خود هم حیاطی به عنوان حصار ایجاد میکردند. ولی یونانیها و تاحدی رومیها، معبدهای خود را با الگو گرفتن از کلبههای چوبی به صورت منفرد بنا مینمودند این نیز در حالیست که آنها هم با ایجاد مفصلی بین فضای بسته و باز ردیف ستونهایی، جهت ایجاد فضایی نیمه باز میساختند که به سختی میتوان معنای امروزی "نما" را به آنها نسبت داد.[۴]
بسیاری تصور میکنند که اطراف کلیساهای اروپایی سبک رمانسک تا رنسانس باز بوده و دارای چهار نما میباشند ولی آنها نیز دارای یک یا دو جبههٔ باز بودند. کلیسای آنان نیز مانند مساجد شیعیان، از اطراف به بافت مسکونی و شهری متصل بود. کامیلوزیته با برداشت آماری خود از ۲۵۵ کلیسای شهر رم، ثابت کرده است که ۱۱۰ کلیسا از سه طرف،۹۶ کلیسا از دو طرف و فقط ۶ کلیسا از هیچ جبهه به بافت شهری متصل شدهاند. این ۶ کلیسا جدید یا متعلق به کلیسای پروتستان بوده است که بعد از قرن هفدهم ساخته شدهاند. موریس در کتاب تاریخ شکل شهر خود میگوید که کلیساها صحن یا جلو خانی مستقل به نام پارویس در جلوی سردر خود داشتند برای همین نمای اصلی آنها فقط برای مراجعین قابل مشاهده بود.[۵]
با آنکه نما وظیفه داشت حایلی بین انسان و تهدیدهای خارجی باشد، ولی میبایست نقش ارتباط میان درون و بیرون، خصوصی و عمومی، خلوت و شلوغ، مصنوعی و طبیعی را ایفا کند. انسان نیاز به نور و تهویه داشت و محتاج ارتباط با طبیعت و جامعه بود. او میخواست گذر زمان و تغییر و تحولات جامعه را دنبال کند. برای همین نما تبدیل به رابط میان درون و بیرون شده، باید ورود نور، هوا و میهمان را به داخل تامین کرده، امکان دید خوبی را به بیرون ایجاد میکرد. روزنهها (در و پنجرهها) که عنصری از نما بودند این نقش را به عنوان رابط فیزیکی و بصری به عهده گرفتند.
در طول تاریخ اروپا پنجره به عنوان قابی برای دیدن منطرهٔ بیرون نقش خود را ایفا میکرد. اما تبدیل پنجره به عنوان رابط بصری میان فضای بیرون و درون مشکل دیگری را به همراه داشت و آن اینکه پنجره مهم ترین عنصر انتقال مزاحمتها از فضای بیرونی (سر و صدا و مشرفیت به ویژه برای طبقهٔ همکف) بود. برای همین تمهیداتی در جهت اینکه ساکن بتواند ببیند بدون آنکه دیده شود اندیشیده شد. محدودیتهای فنی و نبود مصالح مدرن باعث شد ابعاد پنجرهها در حد متعالی باقی بماند. ولی برای حل معضل مشرفیت ارتفاع کف پنجره به وسیله کرسی چینی ساختمان بالا کشیده شد، انواع شبکه و نرده اختراع شد و در نهایت فضاهای بلافاصل طبقههای همکف به کاربریهای غیر مسکونی تبدیل شد. آنچه که باعث شد در اوایل قرن بیستم، پنجرهها بزرگتر و جدارهها شفاف تر گردند از یک طرف نیاز به نور بیشتر و تهویه بهتر و از طرف دیگر امکان تولید سطوح بزرگتر شیشه در قرون نوزدهم بود.
شفافیت که یکی از اصول خرد گرایی و یک شعار سیاسی اجتماعی زمان بود، به معماری انتقال یافت و مفاهیم "سبکی" و "شفافیت" ارکان اصلی زیبایی شناسی نو گرا شدند. صلابت و شکوهی که از گذشته به ارث رسیده بود و در نماها متبلور میگشت، از نظر سیاسی و فرهنگی زیر سوال رفت و یکی از نقاط ضعف معماری و شهر سازی گذشته معرفی گردید. شعارهای عدم استفاده از تزیین و بی پیرایگی مزید بر علت شده، پنجرههای سراسری را رواج داد.
منظور معماران نوگرای نسل اول از شفافیت صرفا " آن طرفش پیدا بودن" یک جنس؛ برای ایجاد رابطهٔ بصری میان درون و بیرون نبود. کالین رو نشان میدهد که منظور از شفافیت خیلی بیشتر از آن چیزی بود که معماران نوگرای دههٔ پنجاه و شصت میلادی از آن برداشت میکردند. او میگوید"شفافیت، همیشه در جایی اتفاق میافتد که در فضاهامحلهایی با دو یا چند سطح چند سطح چند معنایی قلبل ربط باشند." او کارهای لوکوربوزیه را تحلیل کرد و نشان داد که تا چه حد ارتباط بین سطوح عمودی و افقی تنوع دارد. اینها مواردی هستند که هر کدام ایجاد شفافیت فضایی میکنند.
در مقابل این جامعه گرایی نسبی لوکوربوزیه، وارثان معماری نوگرا به ایجاد"شفافیت توسط دیوار شیشهای"بسنده کردند. برای ویلاهای مستقر در محوطهٔ سبز، نماهای شیشهای میتوانست رابط مناسبی مبان درون و بیرون باشد ولی این نماهای شیشهای برای مجتمعهای مسکونی آپارتمانی غیرقابل استفاده بود زیرا نمای شیشهای صرفا رابطهٔ بصری را تامین میکرد و مشکل تهویه فضاهای درونی تنها با کمک ابزارها و دستگاههای پیچیده فنی حل میشد. ایدهٔ "شفافیت کامل"مناسب نوع و عملکرد خاصی از ساختمان مانند فضاهای تجاری و اداری بود و در شرایط اقلیمی ویژهای مانند و اروپای شمالی و مرکزی قابل استفاده بود. ولی این راه حل هزینه بر و مستلزم دقت زیادی بود. پیامد دیگر تمسک به شفافیت برای تامین نور، هوا، فضای سبز و استفاده از شیشههای سراسری این بود که پوستههای "ماده زایی" شده شیشهای حتی اگر میتوانستند تداوم زندگی داخل و خارج ساختمان را تامین کنند، تعامل بین توده و فضا، نقش و زمینه فضای مثبت و منفی را از بین میبرد. آنچه که با عملکرد محافظتی نما تضاد داشت تبدیل نما به پوستهای نازک بود. برای همین در سالهای هفتاد و هشتاد میلادی عکس العمل شدید میان ساکنان در این مورد معماران را به تجدید نظر جدی مجبور کرد.
ارتباط درون و بیرون که دو جهان و دو حال و هوای متفاوت را تداعی میکنند آنقدر مهم بود که باعث شد هم ورودی و پنجره و هم نما نیز در ذهن انسان نقش یک مفصل را بازی کرده و هرکدام از آنها تبدیل به مکانی خاص گردند. در اروپا، فرایند تقویت درون و بیرون سیری پیوسته و روبه افزایش داشت و بعد از عکس العمل شدید ساکنین دوباره متعادل شد.[۶]
در ایران تا اواخر قرن نوزدهم، خانههای مسکونی، برای ایجاد این ارتباط فقط از حیاط مرکزی (فضای خصوصی) بهره میگرفتند و "ساختمان نیز مانند نابینایی که نگاهش به بیرون مسدود است به درون توجه دارد"[۷] از اواخر قرن نوزدهم میلادی، رویکرد معماران ایرانی نسبت به خانه مسکونی تغییر کرد و ایرانیها از اروپاییها الگو گرفتن و در حاشیه خیابانهای ساخت جدید، ساختمانهای مسکونی برونگرا شروع به شکل گیری کرد. این گرایش با فرهنگ درونگرای ساکنین تضاد داشت و ساکنین خانهها زندگی و حریم خصوصی خود را پشت پردههای ضخیم یا کرکره پنهان میکردند. سالهای چهل و پنجاه هجری اوج شفاف کردن نمای جنوبی خانهها بود و پنجرههای شیشهای سراسر نمای رو به حیاط را پوشاند، ولی ساکنان خانه با فضای بیرونی ارتباط نداشتند و باز هم زندگی خود را در پشت پردههای ضخیم و کرکرههای فلزی ادامه دادند. انتقال گرما و سرمای فراوان به درون واحد مسکونی تنها دستاورد این پنجرهها بود. در سالهای اخیر به علت توجه بیشتر به مسائل اقلیمی و از مد افتادن آنها پنجرهها دوباره کوچک شده و به تعادلی نسبی نزدیک شدهاند.[۸]
نما تنها وظیفهٔ حفاظ و یک رابط درون و بیرون باقی نماند. از زمانی که لباس فرد معرف شخصیت وی پنداشته شد، خانه نیز به مثابه "لباس دوم " میبایست، معرف شخصیت، ارج و مقام اجتماعی مالک خود باشد."در معماری غرب نما یا فاساد دارای حالت نمایش است؛ بدان صورت که در همان وهلهٔ اول کسی را که پشت آن زندگی میکند، نشان میدهد. همه چیز معرف و نشانهٔ شخصیت خانوادگی است، همه چیز طبقهٔ اجتماعی و مالکیت صاحبخانه را نشان میدهد.[۹]
انتخاب فرم چهارگوش در ساختمان باعث شد که ساختمانها دارای جهت شوند. فرم سقف شیب دار و جهتهای بالقوه گسترش ساختمان، باعث گردید تا انسان غربی از چهار نمای بالقوه یکی را که دارای جبهای با اهمیت تر و امکان مشاهده و دسترسی بهتر بود اصلی و جبههٔ مقابلش را دیوار پشتی یا جبهه پسین نامیده، دو بر دیگر را در صورتی که به بافت متصل نمیشد جبههٔ فرعی محسوب کند. در اروپا جبههٔ اصلی را "فاساد" به معنای چهره نامیدند. "این واژه ریشهٔ لاتین دارد ولی از اواخر قرون وسطی متداول شد."
از این زمان ظاهر ساختمان که در برخی مواقع طبقهٔ همکف آن را یک مغازه اشغال میکرد و صاحب مغازه در پشت وبالای آن زندگی میکرد میبایستی چهرهای مشتری پسند داشته و معرف شخصیت مالک خود باشد. در حالیکه رسم خودنمایی معمار هنوز متداول نشده بود، بنّا با سلیقه و مهارت خود سعی در بهبود کیفیت فاساد مینمود. به همین دلیل ساختمانها، همزمان با تنوع شکلی نماهایشان، با یکدیگر هماهنگ بودند.
ظاهرسازی هنوز در ابتدای راه خود بود و آنچه هنوز مجاور به خودنمایی نسبی بود، کلیسا به مثابه خانه خدا بود. در این زمان ساختمانهای عمومی دیگر مثل شهرداریها و کانون گیلدها از جلوه گری اغرق آمیز دست برداشتند و حالتی فروتنانه به خود گرفتند. تحولی جدید از دوران رنسانس شروع به شکل گیری کرد که بعدها یک معضل به حساب میآمد. در دوران رنسانس هیئت امنا و آباء کلیسا فقط مشتریهای پولدار و اصلی معمار نبودند. بلکه بورژوها (تجار، بانکداران و صنعتگران تازه به دوران رسیده) نیز به صف مشتریان اضافه شدند. اگر ساخت کلیسا و نمازخانه،نقاشی دیوارها و تندیسقدیسان، در کنار اجری دنیوی، اجری اخروی نیز به همراه داشت.
در ساخت کاخها و ساختمانهای خصوصی و عمومی، اجر دنیوی میبایست خلا اجر اخروی را نیز جبران نماید. او نه فقط به امضای آثار خویش پرداخت، بلکه آنها را تبدیل به سابقهای برای جلب مشتریان بیشتر و پولدار تر نمود. از این پس بنا باید مهارت و هنر طراح و سازنده خود را معرفی کند. از این راه بود که بسیاری از معماران شهرتی به دست آورده و نمونه و الگویی برای معماران زمان خود و بعد از خود شدند. این رقابت بین معماران با گذر زمان چنان شتابی گرفت که در زمان حال یکی از علل نابسامانی بناها شده است.[۱۰]
با اینکه دروان باروک و استبداد سیاسی، وقفهای در ابراز شخصیت معمار ایجاد کرد ولی نتوانست ریشهٔ آن را بخشکاند. معماران دورهٔ باروک جسور و تحت فرمان اوامر ملوکانهٔ ارباب خود باقی میماندند، تا بعدها پس از برچیده شدن نظام اشرافی با سرعتی هرچه تمام تر جبران مافات نماید. در دوران باروک ساختمان میبایست صرفا معرف شخصیت و اعتبار مالک خود باشد و در صورتی که برای مالک ساختمان اعتبار زیادی باقی نمانده بود، با جعل واقعیت برای مالک ساختمان اعتباری ایجاد کند. اگر مالک پول کافی برای سنگ مرمر، طلای کافی برای طلاکاری نداشت، معمار میبایست با نقاشی بافت مرمر روی گچ و زدن رنگ طلایی روی ستونها، جلال و شوکت کاذبی برای کار فرما تولید نماید. بدین طریق رسم ناخوشایند اغوای ناظر میان مالکان و معماران متداول گردید.[۱۱]
فونکسیون
پس از انقلاب صنعتی و رشد سریع جمعیت شهرها باعث گردید تا تولید انبوه جایگزین تولید دستی گردد. در این شرایط مشتری مشخصی قابل شناسایی نبود که نما بتواند اورا معرفی کند. لذا نما باید معرف"فونکسیون ها" و بعدها سازهٔ ساختمان گردد. جالب توجه آنکه منظور نطریه پردازان، از جمله سالیوان، گروپیوس و رایت تا اواخرسالهای بیست قرن بیستم، از واژهٔ فونکسیون، آنچه که در زمان حال استفاده میشود نبود، بلکه جوهر و ماهیت یک پدیده را معنی میداد. محتوای یک ساختمان جوهر و ماهیت او پنداشته میشد که فرم میبایست از آن تبعیت کند. زمانی که پراگماتیسم آمریکایی و مارکسیسم لنینیسم حاکم بر باهاوس تحت مدیریت مارتین واگنر از سال ۱۹۲۸ به بعد شیوع پیدا کرد فونکسیون به معنای عملکرد و نحوهٔ استفاده از فضا متداول گردید. پس از آن تا چهل سال عملکرد یک ضابطهٔ علمی بود و هرچه که تولید میشد باید از آن تبعیت میکرد. شعار شورانگیز آن زمان معماری کاربردی بود که با زیبایی شناسی دکارتی و نظم حاکم بر آن به جلالی پر شکوه رسید.
عقیدهٔ لوکوربوزیه
به عقیدهٔ لوکوربوزیه،"ساختن به معنای حل مساله از درون به بیرون و بینیاز به کانسپتی زیبا شناسانه" بود. این طرز تفکر بود که باعث شد تا مرکز توجه نسل بعدی به عمل کرد پنهان در پلان منحرف شده و حل آن وظیفهٔ اصلی طراح پنداشته شود. این رویکرد هنوز هم دهنیت بیشتر معماران و مدیران ایرانی را به خود مختص کرده است.
عقیده اریس مندلسون
در کنار این گرایش که اصل بود برخی دیگر از پیشگامان معماری نوگرا سعی داشتند موضاعات دیگری را در معماری و طراحی نما وارد کنند. برای نمونه اریس مندلسون سعی کرد عناصر جدیدی را در طراحی نما وارد کند. او نماهای افقی در نماها را مظهر جامعهٔ نوین میدانست که در آن سلسله مراتب (عمودی) مفهوم خود را از دست دادهاند. برای او نوار افقی نماد تساوی و دموکراسی بود و در تقابل با تاکیدات عمودی ساختمانهای کلاسیک مطرح میشد. او کشیدگی احجام خود را"حاملین ضرب آهنگ کلانشهر نوین" میدانست که توسط خودرو ایجاد شدهاند. او نوارهای "هدایت افقی" را نوعی تمثیل برای نشان دادن رابطهٔ بین خودرو و فرم ساختمان ایجاد کرد.
تحولات قرن نوزده تا بیست
در کنار تغییرات ساختاری که جامعه و فضا در قرن نوزدهم به خود دید، تغییر و تحولاتی نیز در مصالح ساختمانی بوجود آمد که مبنایی برای تغییر پارادایم شد. نوآوریهایی مانند قصر بلورین در لندن و برج ایفل در پاریس ارمغان قرن نوزدهم فن مهندسی در ساخت بناها بود و این محرکی شد در برابر جنس شفافی به نام شیشه که زیبایی شناسی نو گرانه را تحت تاثیر قرار داد. معماری با تبعیت از فن مهندسی نه تنها سودمندی و عملکرد را قرض گرفته، بلکه "صداقت سازه" نیز به درخواستی مهم تبدیل شد که حاکم بر معماری نوگرا گردید و دستور زبان میس و اندروه را رواج داد. ولی دستور زبان وی بیشتر مناسب فضاهای اداری تجاری بود. پخش خدمات در قرن بیستم یکی از ارکان جامعهٔ فرا صنعتی شد وروز به روز متورم گردید. گرانقیمت شدن شرکتهای صنعتی بزرگ، بانکها و شرکتهای بیمه فرصتی برای عرض اندام و نشان دادن اعتبار آنها شد.
سالهای شصت دههٔ اعتراض جامعه شناسان و روان شناسان به نابسامانی چهرهٔ شهرها، و سالهای هفتاد دههٔ تجدید نطری بسیاری از معماران و طراحان در پارادیمهای خود بود. نتیجهٔ بحثهای کیفی و روان شناسانه این بود که گرایش مالکین و طراحان به معرفی شخصیت و اعتبار خود در بناها، موضوعی انکار ناپذیر میباشد. راه حلی که برای نجات فضای شهری داده شد، ارائهٔ چارچوبی بود که هم خلاقیت معمار را حفط کند و هم مالک و ساکن آن بتواند این تمایلات را در جهت حفظ و ارتقای کیفی فضای شهری هماهنگ نماید.[۱۲]
تحولات در ایران در قرن نوزده و بیست
توقع سوم در ایران روندی متفاوت از اروپا را پیمود."در شهر اسلامی قدیمی هیچ چیز در وهلهٔ اول مقدار ثروت و توانگری مالک یا ساکن خانه را مشخص نمیکرد"[۱۳] در همین راستا در ایران به دلایلی چون خطر مصادره و فروتنی ناشی از تفکر اسلامی، خانه تا اواخر قرن نوزدهم به صورت درونگرا باقی ماند و هر گونه جلوه گری را به جدارههای حیاط مرکزی و فضای خصوصی محدود میکرد. تاکید و تزیین نمای بیرونی، بسیار محتاطاتانه بود و حداکثر در اطراف درب ورودی شکل میگرفت. بقیه سطح نما دیواری کاه گلی بود که نفوذ ناپذیری و یکپارچگی یک سد را القا میکرد.
معمار سنتی خلق کردن را منحصر به خداوند میدانست، برای همین سعی نمیکرد جلوه گری و خود نمایی کند و خود را یک صنعتگر سازنده میپنداشت. شایگان میگوید برای او ارزشها و هنجارهایی حیا، محرمیت و حجاب بسی مهمتر از خودنمایی بود.[۱۴] اگر زمانی پایش میلغزید یا به دستور مافوق مجبور به هنر نمایی میشد، هنر نماسازی اش را در بناهای مذهبی و با شدتی کمتر در ساختمانهای عمومی غیر مذهبی نشان میداد. شاید ادعایی جسارت آمیز باشد که در فرهنگ درونگرا"نما" و "نمایش" مذموم بوده و پرداختن به آن کاری نه چندان شایسته. اگر نمایشی داده میشد برای محارم بود و اگر نمایی برپا میگردید در پشت یک حجاب به نام دیوار خانه بود.
سرآغاز تحول در ایران
اواخر قرن نوزدهم و با سفر معروف ناصرالدین شاه به فرنگ تصمیم گرفته شد تا ایران و ایرانی از مواهب تجدد بهرهمند شود. چون این رویکرد سطحی و روبنایی بود که باعث شد در معماری از الگوهای مسکن و نماهای اروپایی تنها کپی برداری شود. از آن زمان بود که بعضی افراد طبقهٔ ثروتمند جامعه ساختمانهایی با فاسادهای اروپایی ساختند. برخی دیگر هم کوشک خود را که دارای چهار نما بود پشت دیوارهای ستبر و بلند از دید و دسترس بیگانه مصون داشتند. فاسادها در آن زمان از سبک باروک یا رنسانس الهام گرفته شده بود که با تصور فضایی بنّای بومی ترکیب میشد. ورود معماران نوگرای فرنگی به ایران پیدا شدن نماهای سبک اکسپرسیونیستی و خرد گرایانه در لابلای ساختمانهای قدیمی تر را به دنبال داشت.
صاحبان این ساختمانها افراد صاحب منصب و ثروتمندی بودند که در سفرهای خود به فرنگ تنها زندگی به سبک غربیان را آموخته بودند. این نوع خانه و نما سازی از سالهای سی هجری شمسی به قشر متوسط جامعه منتقل شد.
هرکسی که پیشرفت و تمدن با الگوی غربی را در سرداشت، برای اعلان به روز بودن خود، فرمهای جدید را جایگزین فرمها سنتی میکرد. در سالهای چهل و پنجاه هجری ایران کاملا به بازار جهانی متصل شد برای همین شرایط ناهمگون و نا همزمان تشدید یافت. انواع و اقسام مصالح وسبکهای مختلف در ایران وارد و یا مونتاژ شدند. هرکس متناسب به ثروت و اعتباری که داشت سعی میکرد شخصیت خود را در نمای منزل خود به کار برد.
از سال ۵۰ تا اواخر ۶۰ جمعیت و آپارتمان نشینی افزایش چشمگیری داشت. کمبود مسکن و نیاز خانوادهها به آن، فرصت نظر دادن و سلیقه را در ساکنین به حداقل رساند. از اواسط سالهای ۵۰ هجری معماران فرصت هنر نمایی خاصی در ایجاد مجتمعهای مسکونی نیافتند و به علت شرایطی که از رکود اقتصادی ایجاد شده بود و همچنین انقلاب و جنگ تحمیلی، جعبههای عظیم تکرار شوندهای به عنوان واحدهای مسکونی ساختند. دههٔ هفتاد هجری سالهای آزادی از بند محدودیتها و جبران مافات بود. امروزه سکونت در آپارتمان یکی از شاخصههای زندگی در شهرهای بزرگ است.
نما در آپارتمانهای امروزی
در ساختمانهای امروزی اعمال سلیقه در نما معنایی ندارد. ولی طراح و بساز و بفروش ساختمان باید جوابگوی مد و سلیقهٔ روز مشتری و بازار باشند تا خرید سریع تر واحد مسکونی در این یا آن ساختمان انجام بگیرد. بازار مسکن شرایطی را ایجاد کرده که معمار برای جلب رضایت دیگران و قبل رقابت ماندن، خود را مجبور به هنر نمایی و ابتکار میبیند. یعنی مالک و بساز بفروش به دنبال شاخص کردن ساختمان خود و جلب مشتری هستند. مشتری هم به دنبال واحد مسکونی میگردد که وضعیت مالی و شخصیت وی را بیشتر از آنچه که واقعا هست، نشان دهد.
ما در فضای شهری با یک بنا و نمای آن روبرو نیستیم، بلکه با بناها و نماهای آنها روبرویی یعنی ساختمان جزیی است از یک کل به نام فضای شهری. اگر ساختمان زیبا باشد به کل شهر اثر میگذارد و اگر ساختمان زشت باشد تاثیرش در کل شهر جاریست. ساختمان امروزه یک موجود منزوی نیست که تمام توجه طراح و مالک به آن جلب شود بلکه باید با حفظ شخصیت و اعتبار خود عنصری از یک جامعهٔ وحدت یافته باشد. اغتشاش در چهرهٔ شهر یک پدیدهٔ نوین است. یک پارچه و یکدست بودن ساختمانهای مسکونی و مصالح یکنواخت مورد استفاده در دیوار خانهها، فضاهای عمومی علت درونگرایی ساختمانها در یونان و روم باستان هستند.[۱۵]
نقش نما در قرون وسطی
در قرون وسطی با آنکه نمای اصلی یا فاساد به طرزی جذب کننده طراحی میشد،"نقش آن دکور پشت صحنهٔ زندگی شهری بود و بافت ساختمان و نما عمدتا بر اساس سرعت پیاده تنظیم میشد."
نقش نمای در دورهٔ رنساس
شهروند دوران رنسانس نیز با آنکه از خدا محوری به انسان محوری روی آورده بود، ولی اعتقاد داشت"که بر جهان و طبیعت نظمی حاکم و او خانه اش باید به عنوان جزیی کوچک از جهان و طبیعت، این نظم را پاس داشته،هندسه پنهان را رعایت نماید."[۱۶]
نقش نما در دوره باروک
در دورهٔ باروک با اینکه رسم خودنمایی و اغوای ناظر متداول شده بود"ولی در آن زمان ساختمان خود را تابع فضای عمومی و بالاتر میدانست و به نفع کلیت از عرض اندام فردی خود داری میکرد. به همین خاطر نه فقط شاهد وحدتی در فضای شهری آن زمان هستیم، بلکه به نظر میرسد که کلیه نماها در یک نمای واحد ذوب شدهاند."
اغتشاش در نما سازی
اغتشاش در نماهای ساختمانها از انقلاب صنعتی و بیشتر از اواسط قرن نوزدهم شروع گردید. تنوع زیاد در مصالح و همزمانی سبکهای مختلف جدید در کنار ساخت و سازهای عرف، باعث گردید تا عناصر نا همگونی در فضاهای شهری ایجاد شود. انقلاب صنعتی و رشد سرمایه داری در اروپا فئودالیسم را از میان برد ولی نه از برادری خبری شد و نه از برابری.[۱۷]
آزادی به دست آمده نیز در قالب شرایط اقتصادی چنان ناتوان ماند که اقلیتی کوچک به خرج اکثریت به ثروت، سرمایه و قدرت رسیدند."برداشت غلط از لیبرالیسم و رشد سرسام آور و بیرویه شهرهای صنعتی، نظام وساختار متعادل شهرها را به هم ریخت"جری بیلدرزها" پیدا شدند و فضای خالی حیاطهای داخل بلوک را نیز با ساختمان پر کردند.[۱۸]
محصوریت فضاهای باز از حیاط گرفته تا فضای شهری به مرز اشباع خود رسید. محلات غیر بهداشتی و واحدهای مسکونی کم نور و بدون تهویه گردید. این معضل دستیابی به راه حل جدید را ضروری کرد. تامین نور، هوا و فضای سبز سرلوحهٔ فعالیتهای فکری و علمی طراحان قرار گرفت. این شرایط جنبشهای اصلاح طلبانهای را از جمله جنبش باغشهر را به دنبال داشت که این جنبش احیای تک خانههای جدا از هم را رد باغچههای پیشنهاد کرد.
تغییر در ساختار فکری، پیامدهای خود را به دنبال داشت و تصور از یک ساختمان را به وجود آورد. در شهر سازی نوگرا، برداشت از خیابان، به عنوان فضایی محصور از بین رفت و ساختمانها به احجامی منفرد و منزوی تبدیل شدند که در فضایی ادامه دار و بی منتها چیده میشدند. ساختمانها حداقل دارای چهار نما شده بودند و صحبت کردن از دو نمای اصلی و فرعی پوچ گردید. در آن دوران ساختمان توسط پیشگامان معماری به عنوان عنصری سه بعدی معرفی شد که باید از همه طرف قابل ادراک و تجربه باشد، آنها از "Rotated facade" به معنای نمایی که به خاطر قابلیت چرخیدن عابر دور ساختمان، میبایستی پیوستگی لازم را دارا باشد صحبت میکردند. نقاشی و مجسمهسازی مانند کاتالیزاتوری برای تبدیل ساختمان به یک مجسمه یا حجم منفرد عمل نمودند.[۱۹]
آنچه در گذشته، فقط برای گونههایی از بناهای عمومی و ساختمانهای خاص استفاده میشد به ساختمانهای مسکونی نیز انتقال داده شد. از این پس هر ساختمان از هر وجهی دارای نما و قابل مشاهده و تجربه شد. بناها به ضرر فضاهای شهری، متداوم و بی کران قرار گرفتند. ساختمان مانند گذشته بدنهٔ یک خیابان یا میدان تصور نشد، بلکه تودهای از سطوح مختلف بودند که فضایی را اشغال کرده بر اساس نقطهٔ مرکزی درونی خود، تعادل حجمی مورد نیاز را ایجاد کردند. فضاهای باز پیرامون ساختمانها به صورت پارک تصور شد. ولی در عمل"ضعیف، بی تحرک و فاقد فرم و هویتی خاص طراحی گردیدند."[۲۰]
معماری نوگرا
معماری نوگرا به زندگی جمعی و فضای شهری لطمهٔ زیادی وارد کرد با اینکه تا حد زیادی به اهداف اصلی خود، نور، تهویه و فضای سبز رسیده بود. معمارن به یک بنا توجه بیش از حدی نشان دادند و این باعث شده بود تا از توجه آنها به یک بنای میان افزا، ساختمانهای اطراف و زمینه بسیار کم شود که نتیجهٔ این کار اغتشاش در فضا و از بین رفتن حس مکان بود. معماران وشهر سازان نوگرا قاطعانه از فضای شهری و دیوار حجیم و نفی آن، احداث ساختمانهای که مناسب هر جا باشد فاصله گرفتند و این تبدیل به بحرانی بزرگ شد. رشد بیرویه تفکری که درسالهای شصت و هفتاد، قاطعانه به دنبال تولید اضافی بود نیز به این بحران دامن زد. در اواخر دورههای مدرنیسم ایدههای متنافر و متعددی شکل گرفت که مشخصهٔ مشترک آنان فرار از یوغ دکترین عملکرد گرایانه نوگرایان و توجه به شرایط جانبی و پیرامون ساختمان (زمینه)، میباشد. از آن پس ظاهر بیرونی یک ساختمان نقش مستقلی داشت که میبایست توانایی پرکردن یک فضای خالی در بدنهٔ شهرهای موجود را داشته و با حجم خود یک انسجام فضایی را امکانپذیر گرداند.
در سالهای شصت و هفتاد، فضای شهری به عنوان به بستری برای زندگی مدنی دوباره کشف گردید. پس از شتاب گرفتن دانش طراحی شهری، بر نقش بدنههای فضای شهری و کیفیت آن تاکید بیشتری شد. روانشناسی محیط به طراحان آموخت که توسعهٔ کمّی لازم ولی کافی نیست و برای ارتقا کیفیت محیط باید ادراک، تجربهٔ فضایی، عواطف و توقعات شهروندان را جدی گرفت و بالاخره اصلاح طلبان سیاسی اجتماعی، هشدار دادند که تعاون و هماهنگی که از شعارهای اصلی جامعهٔ مدنی است نمیتواند به روابط اجتماعی محدود گردد، بلکه میبایست به فضاهای زندگی فرد و جمع نیز بسط و گسترش یابد.
در مقایسه انتقادات مطرح شده راجع به نما و سیر تکوینی توقعات فضایی از آن، میتوان به میزان از آن، میتوان به میزان صحت و سقم و جامعیت هر انتقاد پی برد. مشکل اصلی، اعمال سلیقه و دخالتهای غیر کارشناسانه، یا محدودیتهای فنی و اقتصادی حاکم بر کشور نمیباشد. زیرا در شرایط فعلی:
۱. مشکلهایی که از بساز بفروشی بوجود آمده به نمای ساختمان کمتر مربوط میشود. بساز بفروشها برای اینکه محصول خود در بازار قابل رقابت باشد در بخشهای قیر قابل دید ساختمان مانند سازه و تاسیسات صرفه جویی میکند و بالعکس به نازک کاری و نماسازی مشتری پسند توجه زیادی دارد.
۲. این حق مسلم مالک هر ساختمانی است که مکانی که میخواهد در آن یک عمر زندگی کند هرطور که میخواهد بیاراید.
۳. در مورد انتقاد سوم میتوان گفت کیفیت بسیاری از نماهای مهندسی ساز بهتر از نماهای بنّا ساز است.
۴. هنر نمایی اغراق آمیز طراحان، کیفیت نماهای مارا بیشتر از اعمال سلیقهٔ مالکان تهدید میکند. هر هنر مند میخواهد که شخصیت خود را به یک شیوه در اثر بگنجاند و این حق اوست. نه میشود دست طراح را بست و نه خلاقیت او را زیر سوال برد. ولی میتوان به آن هشدار داد که هر سخن جایی و هر نکته مکانی دارد.
۵. فقر نسبی است پس فقر مالی و فنی سازندگان دلیل موجهی نیست. محدودیتهای مالی و فنی گذشته بیشتر از حال بوده ولی کیفیت نماهای امروز بدتر از دیروز است.
۶. مواد و مصالح در گذشته محدود تر و بعضا نامرغوب تر بودند، ولی کیفیت چهرهٔ شهری امروز وخیم تر از گذشته است.
۷. این واقعیت تلخی ست که شهرداری نماسازی را کنترل نمیکند ولی علت آن را باید در نبود و کمبود ضوابط و سازو کارهای طراحی شهری جستجو کرد نه اهمالهای شهرداری.
۸. نبود معمار شهر و عدم طراحی بر اساس معماری کلان نیز چندان پذیرفته نیست. ساخت کامل یک شهر طبق نقشههای یک طراح هرگز عملی نبوده و سپردن سرنوشت چهرهٔ شهرهای بزرگ و متوسط به یک نفر غیر واقع بینانه میباشد.
و اما در مورد ضعف تئوریک:
۹. برخی از متخصصین، ناهنجاری در چهرهٔ شهرها را به عدم توجه به اصول معماری سنتی میدانند ولی ساختمانهای جزو معدود کوشک و ساختمان عمومی "نمایی"نداشتهاند که بتوان از اصول آن پیروی کرد. مضافا تعمیم اصول نماسازی ساختمانهای عمومی به ساختمانهای مسکونی اشتباهی ست که معماران غربی پس از غرنها تجربه به آن رسیدهاند. معماری سنتی ما دارای اصول ارزشمند و معتبر فراوانی است، ولی هرچه هست به نما بر نمیگردد. علاوه بر آن در جریان شتابنده و سهمگین برونگرایی ناشی از جهانی شدن، توقع بازگشت به درونگرایی واقع بینانه نمیباشد.
۱۰. در ایران ایراد ابتلا به عملکرد گرایی، به کا
کلمات کلیدی : پاورپوینت نما, اجرای نما, نمای سازه, نمای ساختمان و نحوه طراحی و اجرای آن,سفال نقش برجسته, کامپوزیت , شیشه, وال استون و متیوس, سنگ های آذرتاب,آج
در این سایت هیچ فایلی برای فروش قرار نمی گیرد. برای پشتیبانی و خرید فایل به سایت اصلی فروشنده مراجعه بفرمائید:
لینک دریافت فایل از سایت اصلی
ادامه مطلب ...
کاذب کناف نیاز به تخصص خاصی دارد و در صورت اجرای نامطلوب سیستم های کنافدر صورت عدم رعایت آنچه گفته شد نمی توان کناف را مورد سرزنش و نقد قرار داد ، زیرا کنافهمانند سایر سیستم های برتر ساختمانی سالهاست در جهان به عنوان سیستم اصلی اجرای دیوار و سقف کاذب مورد استفاده قرار می گیرد.
منبع : www.saghfeknauf.blogfa.com
کناف در اصل پنل های گچی است که در ابعاد 120*240 و با ضخامت های مختلف 9.5 میلی متر و یا 12 میلیمتر ساخته میشود.در حین ساخت این پنل ها سعی میشود مخلوط گچ به همراه هوا به صورت فشرده بین دو سطح مقوایی وارد شود که به سبکی و استحکام پنل کمک کند.مشتریان گرامی توجه داشته باشید که کناف نام تجاری این پنل های گچی است.در اصل این پنل های گچی توسط کارخانه های مختلفی مثل کارخانه صدف و یا ایران پنل و یا کارخانه کناف ساخته میشود.در حال حاضر بهترین کیفیت از نظر استحکام و سبکی در پنل های شرکت کناف اعمال میشود.مشتریان گرامی باید هنگام استفاده کناف کاران از این پنل ها به مارک و نشان knauf روی پنل ها و همینطور سازه های فلزی توجه کنند.همانطور که عرض شد پنل های شرکت کناف دارای کیفیت بسیار بالایی نسبت به دیگر پنل ها هستند.به همین دلیل از کناف کاران خود بخواهید با توجه به قیمت کناف که به شما میدهند حتما نوع متریال مصرفی را نیز برای شما مشخص کنند.زیرا پنل های متفرقه غیره از پنل های کناف قیمتی ارزان تر دارند که حدود 5 هزار تومان در هر متر مربع ارزان تر از پنل های کناف تمام میشود.
از کناف میتوان در ساخت انواع دکور و دکوراسیون داخلی انواع نور مخفی ها برای سالن پزیرایی و یا کناف اتاق خواب و یا اماکن تجاری و اداری استفاده نمود.اجرای دکور های زیبای توسط کناف به خاطر ظرافت این پنل ها ممکن است.مشتریان گرامی میتوانند قبل از شروع انجام دکوراسیون انواع طرح های کناف را مشاهده نمایند و طرح کناف مورد نظر خود را انتخاب و اجرا نمایند.از کناف میتوان جهت ساخت ارک اشپزخانه سالن و کناف تالار ها و انواع دیوار های جداکنند کاذب و ... استفاده نمود.
کناف در واقع نام خوانوادگی دو برادر به نام و موسسه ای با فعالیتهای بین المللی با ویژه گی های ممتاز می باشد و بیش از ۶۰ سال است که در صنایع ساختمانی به عنوان یکی از پیشرو ترین شرکتهای بین المللی است و همیشه در برخورد با موانع و مشکلات و گذر موفقیت آمیز از آنها قابلیت خود را نشان داده است.این شرکت توسط برادران کناف،کارل و آنفوس کناف در سال ۱۹۳۲ بنیان گزاری شد.در حال حاضر شرکت کناف با در اختیار داشتن بیش از ۱۵۰ واحد تولیدی و ۱۸۰۰۰ فعال در ۳۷ کشور جهان یکی از بزرگترین شرکتهای بین المللی در صنایع ساختمان می باشد.
زلزله های بزرگ و ویرانگر هر از چند گاهی بخشی ار کره زمین را به لرزه در آورده و موجب تلفات وخسارات جانی و مالی فراوان میگردد. تنها طی یک قرن اخیر حدود ۱۰۰۰ بار زلزله به صورت مخرب در جهان روی داده و بیش از یک میلیون نفر را به کام مرگ کشانده است آنچه در این میان نگران کننده است اینکه حدود ۲۰% زمین لرزه ها یی که طی این مدت در دنیا رخ داده است مربوط به کشور ایران میشود.
ایران بر روی کمربند جهانی زلزله آلپ و هیمالیا واقع شده است.برسیها نشان می دهد که بیش از ۹۰% خاک ایران زلزله خیز است آمارها نشان میدهند که بطور متوسط در هر دهه زلزله ای با قدرت بالای ۷ ریشتر در ایران رخ میدهد و در سه دهه اخیر افزون بر ۱۳۰ هزار نفر از هموطنان مان بر اثر زلزله جان خود را از دست داده اند.
وقوع این حوادث باعث شد که باز نگریهایی در صنعت ساختمان کشور صورت پذیرد و استفاده از مصالح و ساختارهای سبک و انعطاف پذیر در اجزای غیر سازه ای به عنوان راهکاری موثر در ساخت بناهای ایمن در برابر زلزله در دستور کار قرار گیرد.استفاده از اجزای غیر سازهای صلب باعث افزایش نیروهای وارده از زلزله گردیده وتاثیر منفی بر رفتار لرزه ای سازه ها دارد.
یکی از ساختارهای مناسب جهت اجرای اجزای غیر سازهای مانند دیوارهای داخلی و خارجی،نماها و سقفهای کاذب،سیستمهای ساخت و ساز خشک (Drywall Systems ) می باشد.
ساختار کلی ساخت و سیستم ساز خشک شامل صفحات روکش دار گچی و مقا طع فولادی سبک می باشد این صفحات به عنوان پوشش ومقاطع فولادی به عنوان زیر سازی عمل می نمایند.
در حال حاظر بیش از ۹۰% ساختمان سازیها در کشورهای پیشرفته جهان با استفاده از این ساختارها انجام می شود.خوشبختانه این فن آوری توسط شرکت کناف ایران وارد کشور شده و تا کنون پروژه های بسیار مهمی در سطح کشور با موفقیت اجرا شده است.
شما در مورد مزایای کناف چه میدانید!؟
۲- جایگزین روشهای منسوخ و سنتی.
۵- سبک بودن و عدم افزایش وزن ساختمان
۷- خواص عایق بندی حرارتی /صوتی/رطوبتی و مقاوم در برابر زلزله
۸- انتخاب طرحهای بی شمار و شیک
۹- قابلیت اجرای انواع روکش ( رنگ / پوشش سلو لزی / کاغذ دیواری /نما سنگ وغیره
۱۰- تمیزبودن این حرفه در حین اجرا نسبت به مشاغل ساختمانی دیگر
روش اجرای کناف
اجرای قاب فولادی سبک
روش اجرای کناف
نصب لایه اول پنل گچی
نصب لایه اول پنل گچی
قراردادن عایق حرارتی و صوتی
قراردادن عایق حرارتی و صوتی
نصب پنل گچی بر سمت دیگر دیوار
نصب پنل گچی بر سمت دیگر دیوار
دیوار خارجی ساختمان در این ساختار (کناف) ، از صفحات مسلح سیمانی Aquapanel به عنوان لایه خارجی دیوار استفاده می شود. در ایران معمولا از قطعات سنگ و آجر پلاک در نما استفاده می شود. که به صورت دوغابی بر بدنه دیوارهای خارجی اجرا می شوند. عدم وجود اتصال مناسب میان این قطعات و بدنه دیوارها موجب می شود که در هنگام وقوع زلزله، جابجایی و لرزشها تحمل نگشته و نما فرو بریزد. سیستم دیوار خارجی آکواپنل، به عنوان ساختاری کاملا ایمن در برابر زلزله، راه حل این مشکلات است. از دیگر مزایای این ساختار، استفاده از عایق پشم معدنی می باشد که به طور همزمان موجب بهسازی حرارتی و صوتی ساختمان می شود.
دیوار تاسیساتی با اجرای دو لایه قاب فلزی با فاصله از یکدیگر، می توان از فضای به وجود آمده جهت عبور تاسیسات الکتریکی و مکانیکی استفاده نمود. قرارگیری تاسیسات در فضای خالی دیوار و دفت تشدن آن در داخل دیوار، علاوه بر رفع مسئله خوردگی و کاهش هزینه تعمیرات، دسترسی به تاسیسات و تعمیرات و نگهداری را در مرحله بهره برداری آسان می کند.
روش اجرای کناف pdf, روش اجرا کناف, روش اجرای کناف, روش اجرای دیوار کناف, روش اجرای سقف کاذب کناف, روش های اجرای کناف, روش اجرای سقف دکوراتیو کناف, روش اجرای کناف سقف, روش اجرای کناف pdf, روش اجرای کناف سقف, روش اجرای کناف, روش اجرای کناف, روش اجرا کناف, روش اجرای دیوار کناف, روش اجرای سقف کاذب کناف, روش های اجرای کناف, روش اجرای سقف دکوراتیو کناف, روش اجرای کناف سقف
سازه بتنی سازهای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و پولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستونها و شاه تیرها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب میشود.
امروزه بسیاری از پلها را از بتن آرمه می سازند. برای استفاده از پل های بلندتر و بیشتر شدن فاصله پایه پلها از تیر پیشتنیده استفاده می شود.
به طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازهها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازهها طلب میکنند. مهمترین ریشهها و منابع این خطاها عبارتند از:
بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصههای اساسی روشهای طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازههای بتن آرمه به سه روش زیر صورت میگیرد[۲]:
این روش که قبلاً روش تنش بهره برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده میشد، اولین روشی است که بصورت مدون برای طراحی سازههای بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازهای به نحوی طراحی میشود که تنشهای ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوریهای خطی مکانیک جامدات محاسبه میشوند، از مقادیر مجاز تنشها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین نامههای بارگذاری، مانند مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین میشوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست میآید. تنشهای مجاز مصالح توسط آیین نامههای محاسباتی تعیین میشوند. به عنوان مثال مطابق آیین نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن {displaystyle f'} c ۰٫۴۵می باشد.
روش مقاومت نهایی که در آیین نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازههای بتن آرمه میباشد. روند طراحی در این روش را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:
به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامههای اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا میباشد. در این روش نیازهای طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین میشوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواستههای طرح را تامین نمیکند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت میگیرد[۵]:
امروزه در کشورهای صنعتی و پیشرفته با تعریف کاتالوگ محصولات از فولاد و بتن تا سنگ نما در نرم افزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM سازنده،طراح و مالک به سادگی در مراحل ابتدایی با انتخاب محصول مشخص شده و جایگذاری آن در مدل با خصوصیات و رفتار ناشی از قرارگیری هر المان در ساختمان آشنا شده و میتواند به صرفه ترین انتخاب از لحاظ اقتصای،انرژی و مقاومت را انجام دهد.[۶]
برقگیر از وسایل ایمنی میباشد که برای هدایت موجهای ولتاژ ضربهای به زمین و جلوگیری از ورود آنها به ایستگاههای انتقال و توزیع نیرو بکار میرود و معمولاً در انتهای خط انتقال و در ورودی ترانسها نصب میشود. ولتاژ شکست الکتریکی یک برقگیر بایستی کمتر از ولتاژ شکست الکتریکی ایزولاسیون لایه تجهیزات نصب شده در پست باشد.
صاعقه گیر چگونه عمل می کند؟ و انواع آن کدامند؟
میله های ساده فرانکلینی : اولین واحد جذب که توسط فرانکلین بیشنهاد گردید، میله های ساده بودند که ضربه مستقیم صاعقه به اندازه طول میله ها، دور از ساختمان اتفاق می افتاد و شعاع حفاظتی این صاعقه گیرهای ساده در کلاسهای حفاظتی براساس تئوری زاویه محاسبه می گردید.
قفس فارادی : با گسترش ابعاد ساختمانها و با توجه به محدودیت های میله ساده ، قفس فارادی (Faraday Cage) جایگزین میله های ساده فرانکلینی شد، امروزه نیز اکثر استانداردهای جهانی استفاده از قفس فارادی را بهترین روش میدانند. در این روش سعی می شود ساختمان را در قفسی از هادیهای مسی یا فولادی محصور نمود.
صاعقه گیرهای یونیزه کننده هوا : طراحی و نصب این صاعقه گیر های براساس استاندارد NFC 17-102 انجام می گیرد ریشه این استاندارد نیز همان تئوری گوی غلطان است که در تمامی استاندارد ها از آن استفاده شده است. NFC 17-102 با وارد کردن پارامتر ΔL در فرمول محاسبات، شعاع پوشش افزایش یافته صاعقه گیر را محاسبه می کند.
صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان، می بایست بوسیله هادیهای میانی Down Conductor از طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردد.
مقاومت الکترود زمین صاعقه گیر می بایست زیر 10 اهم باشد و پس از اجرا به شبکه هم بتانسیل کل سایت متصل شود.
در اجرای الکترود زمین هر صاعقه گیر می بایست از اقلامی چون صفحه های مسی، مواد کاهنده مقاومت (LOM) ، اتصالات جوش انفجاری استفاده نمود.
صاعقه گیر الکترونیکی :
درست قبل از حدوث صاعقه بطور طبیعی محتوی الکتریکی اتمسفر بطور ناگهانی افزایش می یابد. این تغییر وضعیت توسط واحد جرقه زن حس و کنترل می شود صاعقه گیرهای الکترونیکی انرژی موجود در هوای متلاطم پیش از طوفان را (که حدود چندین هزار ولت بر هر متر است) جذب و در واحدهای جرقه زن ذخیره می نماید و در نهایت واحد جرقه زن با تخلیه بار الکتریکی خازنها بین الکترودهای فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را یونیزه می نماید
اصول عملکرد صاعقه گیر الکترونیکی :
آزاد سازی کنترل شده یونها : واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیرهای الکترونیکی شرایطی را ایجاد می کند تا چشمه جوشانی از یون (کرونا) در اطراف میله نوک تیز فراهم شود. دقت عمل این واحد باید به گونه ای کنترل شده باش که آزاد سازی یونها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد.
اثر کرونا و واحد جرقه زن : حضور حجم وسیع بارهای الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می شود تا پدیده طبیعی تجمع بارهای الکترونیکی اطراف میله (Corona effect) تقویت و تشدید شود.
تسریع در بروز علمدار حمله زمینی : صاعقه گیرهای الکترونیکی طوری طراحی شده اند که ارسال علمدار حمله زمینی را خیلی زودتر از نقاط هم ارتفاع مشابه همان محدوده به انجام برسانند و این به معنی تشکیل نقطه ترجیهی دریافت صاعقه در منطقه تحت حفاظت با صاعقه گیرهای الکترونیکی
سیستم هم پتانسیل :
وجود اختلاف پتانسیل بالا بین دو هادی الکتریکی نزدیک به هم باعث بوجود آمدن قوس الکتریکی می شود که خطر و خسارت ناشی از آن کمتر از صاعقه نیست ، به همین دلیل در ایجاد یک سیستم حفاظتی هم پتانسیل سازی از ارکان کار بوده و بدین مفهوم است که در یک مکان حفاظت شده بایستی تمامی هادی های الکتریکی از قبیل بدنه دستگاه ها، سازه های فلزی، لوله های آب و ... هم پتانسیل باشند زیرا در غیر این صورت این اختلاف پتانسیل باعث تخلیه شدن رعد و برق از مسیرهای نامناسب خواهد شد که احتمالاً خسارت آن کمتر از اصابت مستقیم صاعقه نیست . برای ایجاد سیستم هم پتانسیل بایستی تمامی اجزاء هادی در ساختمان به گونه ای به سیستم زمین مشترک متصل گردند . برای طراحی سیستم حفاظت از سایت های ارتباطی در مقابل رعد وبرق مؤلفه های فراوانی وجود دارد که مواردی در ذیل آمده است :
1- موقعیت جغرافیای سایت ارتباطی ( که به وسیله آن احتمال وقوع رعد و برق در آن ناحیه و ضرورت نصب سیستم ارتینگ محاسبه می گردد ) .
2- فاکتور تأثیر سطوح خارجی ساختمان : شکل و ارتفاع یک ساختمان با کاهش یا افزایش احتمال اصابت صاعقه به آن ساختمان مستقیماً در ارتباط است .
3- نوع ساختمان : آجری یا بتونی بودن ساختمان و این که دارای اسکلت فلزی است یا نه ؟
4- ارزش تجهیزات ارتباطی داخل ساختمان : بسته به قیمت تجهیزات می توان مقدار هزینه مطلوب برای ایمنی آن را برآورد نمود .
در حالت کلی برای حفاظت از یک سایت ارتباطی در نظر گرفتن دو نوع حفاظت خارجی و حفاظت داخلی الزامی می باشد .
حفاظت خارجی : حفاظت خارجی سایت ارتباطی را در مقابل اصابت مستقیم رعد و برق محافظت می نماید و از سه قسمت ذیل تشکیل گردیده است .
1- برقگیر
2- هادی میانی
3- سیستم زمین
که هر کدام از موارد فوق دارای انواع محاسبات عدیده ای می باشد که به اختصار شرح داده می شود .
برقگیر :
برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب گشته و اولین نقطه اصابت رعد و برق می باشد به دلیل این که رعد و برق از کوتاه ترین فاصله بین ابر و زمین تخلیه می گردد . البته از نوک برقگیر نصب شده به زاویه 45 درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند و هر جسمی که در درون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد بود و به همین دلیل است که دربعضی موارد برای پوشش کل ساختمان سایت از چندین برقگیر به صورت قفس فاراده استفاده می گردد و حتی در استاندارد NFC 17-100 فرانسه برای حفاظت از کارخانجات پتروشیمی و نفت و ... پیشنهاد گردیده که در اطراف ساختمان چهار دکل نصب و هر کدام از آن ها به وسیله سیم از سر به هم وصل شوند تا بدین صورت مخروط ایمنی با ضریب اطمینان بالا حاصل گردد. در حالت کلی می توان نصب برقگیرها را با توپولوژی ساده یا مش (Mesh) نمود .
برقگیر بر دو نوع است :
1- برقگیر غیرفعال ( پسیو )
2- برقگیر فعال ( اکتیو )
برقگیر غیرفعال شامل یک میله ساده نوک تیز است که دقیقاً مخروط ایمنی از نوک آن به فاصله 45 درجه می باشد و در محاسبات عملی برای بالا رفتن اطمینان این زاویه را 35 یا حتی پایین تر در نظر می گیرند . برقگیر فعال با فناوری مختلف ( خازنی ، اتمی و ... ) هوای اطراف خویش را یونیزه می نماید و بدینوسیله ایمنی بیشتری را ایجاد می نماید . این نوع برقگیرها با توجه به توان ایمنی ایجادی به کلاس های 1 ، 2 و 3 تقسیم می گردند.
در برقگیرهای فعال معمولاً سه مؤلفه کلاس حفاظتی ، شعاع حفاظت و ارتفاع برقگیر نسبت به سطح بایستی مورد توجه قرار گیرد. از نظر قیمت نیز برقگیرهای فعال گران تر هستند و می بایست در انتخاب برقگیر دقت نماییم تا مجهز به سیستم هادی میانی مناسب باشد تا برقگیر درست عمل کرده و موجب خسارت نشود.
هادی میانی :
ارتباط بین برقگیر و سیستم زمین توسط هادی میانی انجام می گیرد. با توجه به استاندارد NFCاگر ارتفاع ساختمان از 28 متر بالاتر باشد یا این که طول ساختمان از 2 برابر ارتفاع بزرگ تر باشد بایستی برای اتصال برقگیر به سیستم زمین از هادی میانی استفاده نمود. در مورد قطر هادی نیز استاندارد مصارف خانگی برای هادی میانی سیم 50 مسی و برای مصارف صنعتی سیم های 75 ، 90 ، 120 و ... بسته به مؤلفه محتویات ساختمان می توان استفاده نمود.
یک نکته ضروری در مورد هادی میانی تخلیه جانبی است اگر هنگام نصب اتصالات هادی میانی به اندازه کافی دقت نگردد، امکان ایجاد اتصال کوتاه و تخلیه انرژی از مسیرهای نامناسب وجود دارد که خطر این مسئله می تواند بیشتر از خطر اصابت صاعقه باشد.
برای نصب هادی میانی از بست های مخصوصی استفاده می گردد که معمولاً از جنس مس یا استیل هستند و همچنین منطبق بر استاندارد اروپا فاصله هادی میانی از دیوار بایستی کمتر از یک دهم متر باشد.
سیستم زمین :
یکی از مهم ترین قسمت های سیستم ارتینگ سیستم زمین می باشد آن می باشد به طوری که بعضی سیستم ارت را در این قسمت خلاصه می کنند.
با اصابت رعد و برق به برقگیر انرژی آن به برقگیر منتقل می گردد و سیستم هادی میانی وظیفه دارد بدون تخلیه از مسیرهای نادرست از یک مسیر مناسب که در طراحی مدنظر بوده آن را به سیستم زمین منتقل گرداند و کار سیستم ارت به تزریق انرژی رعد و برق به زمین منتهی می شود.
با توجه به توضیح بالا معلوم می گردد که قسمت زمین سیستم ارت بایستی به نحوی تخلیه انرژی به زمین را در اسرع وقت انجام نماید و می دانید زمین مبداء توان است و دارای مقاومت صفر ، ولی به علت وجود لایه های پوسته زمین، در سطح زمین مقاومت آن دقیقاً صفر نیست و ما با ایجاد سیستم زمین مقاومت زمین را به صفر نزدیک می نماییم تا قابلیت جذب انرژی رعد و برق را داشته باشد. پس مهمترین مؤلفه یک سیستم زمین مقدار مقاومت آن است که هر چه پایین تر باشد بهتر است. برای سیستم های قدرت، مقاومت ارت زیر 10 اهم قابل قبول می باشد ولی برای سیستم های حساس از قبیل سیستم های مخابراتی معمولاً مقاومت زیر 3 اهم مدنظر است که در موارد خاص با توجه به پیشنهاد سازنده دستگاه این مقدار تغییر می یابد.
سیستم زمین به انواع مختلفی از قبیل سیستم چاه، سیستم حلقه و سیستم میله ای ارت تقسیم بندی می شود و با توجه به نوع خاکی که می خواهیم سیستم زمین ایجاد نماییم انتخاب می گردد. مثلاً در جاده های سنگلاخی، میله های ارت که به صورت شبکه ای در زمین فرو می روند برای ایجاد و گسترش سیستم زمین بهترین گزینه است.
سیستم حفاظت داخلی :
حفاظت داخلی سایت ارتباطی را در مقابل عوامل مختلفی از قبیل نوسانات ولتاژ(Over Voltage) و القائات ناشی از اصابت غیرمستقیم رعد و برق(که به شعاع یک کیلومتر از محل اصابت این القائات وجود دارند) محافظت می نماید.
ارسترها تجهیزاتی هستند که کار حفاظت از سیستم های مخابرات و الکترونیک، در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق را بر عهده دارند البته نقش ضربه گیرهای ولتاژ را نباید از قلم انداخت.
سیستم حفاظت خارجی مخصوصاً در قسمت انتهای آن قدرت آنی تخلیه انرژی زیاد ایجاد شده از اصابت مستقیم را ندارد و گفته می شود در لحظه اول تنها 50 درصد انرژی تخلیه می گردد و با توجه به هم پتانسیل بودن ساختمان امکان برگشت انرژی به داخل سایت و مورد حمله قرار دادن آن موجود می باشد، با نصب ضربه گیرها این امکان از بین خواهد رفت.
ضربه گیرها در کلاس های حفاظتی مختلف یک، دو، سه و به صورت یک پل، دو پل تا چهار پل موجود است که در محاسبه نصب آن ها جریان گذرنده در محل نصب و مکان نصب مهم می باشد به طور مثال اگر می خواهیم ضربه گیر را در ورودی اصلی برق ساختمان قرار دهیم بهتر است از ضربه گیرهای کلاس یک استفاده نمود.
ارسترهای مختلفی برای محافظت از خطوط تلفن، خطوط آنتن، شبکه های رایانه ای و شبکه های رادیویی فرکانس بالا موجود است که می توان بسته به پورت های ورودی و خروجی و تعیین اهمیت حفاظت نسبت به تهیه آن ها در رنج ها و کلاس های مختلف اقدام نمود. البته بحث در مورد ساختار داخلی ارسترها بسیار مفصل است که در قالب این مقاله نمی گنجد.
هادی میانی (Down Conductor): یکی از سه جزء اساسی سیستم حفاظت در برابر صاعقه بوده و نحوه نصب، مسیر دهی و انتخاب جنس و ابعاد آن در عملکرد صحیح و ایمن سیستم حائز اهمیت است. جنس و ابعاد هادی میانی در صورتی که سیستم حفاظتی پسیو بوده و بر اساس استاندارد IEC 62305 طراحی می شود، از جدول 3 قابل استخراج است(رجوع شود به مبحث صاعقه گیر پسیو).
هر چند می توان در طراحی هر دو نوع سیستم پسیو و اکتیو جنس و ابعاد مجاز هادی میانی را از جدول 3 استخراج نمود، اما به دلیل وجود اندکی تفاوت بهتر است در مورد صاعقه گیر اکتیو از جدول 5 استفاده نمود.
در مورد محل نصب و انتخاب مسیر هادی میانی نکات مهمی وجود دارند که به بطور خلاصه به آنها اشاره می شود:
1- هادی میانی باید به گونه ای نصب شود که کوتاهترین و مستقیم ترین اتصال به سیستم زمین را داشته باشد.
2- شعاع خمیدگیها و انحناها مطابق با شکل 8 بایستی بیشتر از 1/20 طول خمیدگی باشد یا به عبارتی: و در هر شرایطی نباید کمتر از 20 سانتیمتر باشد.
جدول 5 جنس و ابعاد هادی میانی مطابق با NFC 17-102
3- عبور هادی میانی از روی دیواره های کوتاه، حداکثر افزایش ارتفاع 40 سانتیمتری با شیب 45 درجه یا کمتر مجاز می باشد (شکل 8).
4- برای مهار کردن هادی میانی باید در هر یک متر از سه بست استفاده نمود(در فواصل 50 سانتیمتری).
5- برای هر صاعقه گیر اکتیو حداقل دو مسیر هادی میانی مورد نیاز است. در صورتی که ارتفاع سازه محل نصب ESE بیش از 60 متر باشد بایستی از چهار مسیر هادی میانی استفاده نمود. بایستی سعی شود مسیرهای هادی میانی تا حد امکان با یکدیگر فاصله داشته باشند. حداقل فاصله افقی نباید کمتر از 2 متر باشد.
6- برای هر صاعقه گیر پسیو میله ای که بر روی پایه های جداگانه نصب شده باشند، حداقل یک رشته هادی میانی لازم است.
شکل 8 خمیدگی های مجاز هادی میانی
7- در صورتیکه صاعقه گیر پسیو از نوع هادی های سیمی معلق باشد برای هر پایه مهار کننده حداقل یک رشته هادی میانی لازم است.
8- در مورد صاعقه گیر پسیو نوع شبکه ای(مش) برای انتهای هر هادی فرم دهنده شبکه یک مسیر هادی میانی لازم است. این هادیها بایستی با فواصل یکسان در پیرامون سازه نصب شوند. حداقل فواصل نوعی برای هر کلاس حفاظتی مطابق با IEC 62305 در جدول 6 داده شده است.
جدول 6 فواصل نوعی هادی میانی در یک سیستم حفاطتی پسیو
ترمینال تست: برا
یک برقگیر خوب باید دارای مشخصات زیر باشد:
پارامترهای مهم برای انتخاب برقگیر مناسب جهت حفاظت عایقی:
عوامل مهم در آسیب دیدگی برقگیرها:
انواع
انواع برقگیرهای مرسوم عبارتند از:
معایب برقگیر میلهای
مزایای برقگیر نوع اکسید فلزی (MOV)
نحوهٔ اتصال
یک سر برقگیر را به زمین و سر دیگر را به نقطهای که میخواهند مورد حفاظت قرار گیرد متصل میکنند. معمولاً در ورودی ترانسها و یا ورودی موتورها نصب میشود.
برقگیرها به منظور حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا و تخلیه اضافه ولتاژهای موجی
ظاهر شده در هادیهای خطوط و پست های فشار قوی بکار می روند . اضاف«…………………………….» مت عایقی تاسیسات و تجهیزات فشار قوی را مختل نموده و بروز قوس و اتصالی را در شبکه ظاهر می سازند .
برقگیرها به شکل موازی با وسیله تحت حفاظت خود قرار می گیرند.
از آنجا که برقگیرها نقش حساسی را در شبکه های انتقال و توزیع نیرو بر عهده دارند ضروری می باشدکه طراحیها به نحوی انجام پذیرد که یک برقگیر بتواند در بدترین شرایط آب و هوایی نیز عملکردمناسب خود را حفظ نماید.
ولیکن با بررسی آمار و سوابق بهره برداری به ویژه در شبکه های توزیع مشاهده می گردد که ساختار برقگیرهای فعلی در مناطق جنوبی کشورمان پاسخگو نبوده و هر ساله خسارات زیادی از این طریق به شبکه برق کشور وارد می گردد که «…………………………….» ط حاد محیطی شامل موارد دیگری نظیر شرایط ناصحیح حمل و نقل، انبارداری، نصب و بهر ه برداری و عدم برنامه ریزی مدون در جهت بازرسی و شستشوی برقگیرها و نیز شرایط و مواردی که ممکن است در حین پروسه تولید بر کیفیت ساخت برقگیرها تاثیر نامطلوب بگذارد نیز می باشد که «…………………………….» عمل های تعمیر و نگهداری و نیز بازرسی و کنترل کیفیت را نیز نمایان می سازد.
در مورد برقگیر باید به موارد زیر توجه داشت:
با نصب برقگیر تنها ریسک آسیب پذیری تجهیزات در برابر اضافه ولتاژ های ناشی از صاعقه و کلید زنی پایین می آید اما کاملا از بین نخواهد رفت.
هر چند میزان ظرفیت انرژی عبوری از برقگیر در حین عملکرد محاسبه میش«…………………………….» گیر منجر شود هر چند که احتمال وقوع این حالت بسیار کم است.
برقگیر تنها در برابر اضافه ولتاژهای با انرژی بالا عمل خواهد نمود و هرگز در برابر نوسانات ولتاژ حول نقطه کار عملکرد نخواهد داشت.
جریان تخلیه برقگیر که برحسب KA بیان میشود یکی از مشخصه های برقگیر بوده و هیچ ارتباطی به سطح اتصال کوتاه در محل نصب برقگیر ندارد اما در مواردی که درمحل نصب برقگیر ،سطح اتصال کوتاه بسیار بالاست میبایست ق«…………………………….» فاظتی مناسب) جهت محافظت از برقگیر قرار داده شود.
در مقایسه برقگیرهای مختلف علاوه بر دامنه جریان تخلیه برقگیر بر حسب KA میبایست به زمانهای پیشانی و پشت موج قابل تحمل برقگیر هم توجه نمود.
در برخی موارد ممکن است جهت حفاظت کامل از چند برقگیر با کلاسهای مختلف بر حسب فاصله از مصرف کننده استفاده شود. در اینگونه موارد رعایت هماهنگی بین برقگیرها بسیار مهم است.
مشخصات برقگیر
سیمی بلند و نوک تیز است که در بالاترین نقطه ساختمان مورد حفاظت نصب میشود ته سیم کاملاً به زمین متصل میشود. برای این منظور معمولا سیم به یک صفحه فلزی لحیم شده و درون زمین تا سطح آب زیر زمینی فرو برده می«…………………………….» ا میشوند و میدان الکتریکی شدیدی در سطح زمین بوجود میآید. شدت میدان بخصوص در نزدیک اجسام نوک تیز زیاد است و به این دلیل در نزدیکی نوک برقگیر تخلیه خرمنی ظاهر میشود. در نتیجه بارهای القا شده نمیتوانند روی ساختمان جمع شوند و آذرخشی ایجاد نمیشود. با وجود ا«…………………………….» ادر است، به برقگیر میخورد و بارها بدون خسارت به زمین میروند.
انواع برقـگیـر
۱) برقگیر میـلهای
۲) برقگیر بـا فاصله هوایی
۳) برقگیر بـا مقاومت غیر خطی
۴) برقگیر بدون فاصله هوایی
۵) برقگیر خـازنـی
۶) برقگیر فیوزی
برقگیـر میـله ای
یکی از سادهترین و ارزانترین برقگیرها که از اولین برقگیرها میباشند برقگیر میلهای هستند که با وجود قدیمی بودن امروزه نیز کاربردهای زیادی دارد . این برقگیر عبارت است از دو میله نوکتیز که یکی در قسمت برقدار نصب شده و دیگری در زیر ایزولاتور و یا بدنه نصب و به زمین اتصال مییابد «…………………………….» ی که در مقابل ولتاژ حداکثر سیستم پایدار بوده و فقط در برابر ولتاژهای زیاد تخلیه الکتریکی صورت میگیرد . البته تنظیم برقگیر از حالت ایدهآل دور بوده و میتوان گفت در یک باند ولتاژ عمل میکند و مشخصه عملکرد دقیقی را برای آن نمیتوان تصور کرد.
برقگیـر با فاصله هوایی
نوع دیگری از برقگیرها که کاربرد بسیاری در پستهای فشار قوی دارد ؛ برقگ«…………………………….» ا ساده ترین نوع برقگیر می باشند که به جرقه گیر (برقگیر با فاصله هوایی ) معروف هستند به مراتب از آنها در محلهای اتصال مقره به هادی یا اطراف بوشینگهای ترانسهای توزیع دیده می شود.
همانطوریکه که می دانیم برقگیرها باید در برابر ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید باز رفتار کنند و در برابر ولتاژهای بیشتر از ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید بسته رفتار کنند.
در این نوع برقگیرها (برقگیر با فاصله هوایی) اگر ولتاژ بالا رود؛ بین شاخکها قوس برقرار شده و انرژی صائقه را به زمین منتقل شده و این امر باعث می شود که تجهیز از بین نرود.
موارد استفاده برقگیـر با فاصله هوایی
امروزه از این نوع برقگیرها فقط در موارد خاصی استفاده می شود که عبارتنداز:
۱) برسر بوشینگهای ترانسها (جهت حفاظت سیم پیچهای ترانس)
۲) در خطوط انتقال فشار قوی که به شکل حلقه ای هستند که هم نقش برقگیر را بازی می کنند و هم نقش حلقه کرونا را بازی می کنند.
برقگیـر با مقاومت غیر خطی
این نوع برقگیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل شده است، این خازنها «…………………………….» کنند. چنانچه ولتاژ سیستم به عللی بالا رود، فواصل هوایی بین خازنها هادی شده و جریان الکتریکی عبور میکند عبور جریان از مقاومت غیر خطی میزان افت و ولتاژ دو سر برقگیر را مشخص میکند .
فواصل هوایی موجود در برقگیر باید طوری باشد که در مقابل حداکثر ولتاژ کار سیستم مقاوم بوده ولی اگر به عللی اضافه ولتاژ اعمال شده اتصال کوتاه شود پس از برقراری شرایط عادی بتواند جریان را قطع کند که این کار توسط م«…………………………….» قامت برقگیر در مقابل ولتاژهای برگشتی زیاد گردد برای اینکه تقسیم ولتاژهای روی خازنها بطور مساوی انجام گیرد. یک سری خازن و مقاومت موازی در دو سر فاصلههای هوایی قرار میدهند و این کار را درجهبندی ولتاژ میگوئیم، یعنی یکنواخت نمودن توزیع ولتاژ در روی خازنهای متوالی
حتما ببینید! پیشنمایش (موکاپ) بیلبورد
حلقه کرونا یا کروناگیر
همانطور که در شکل دیده می شود برقگیرها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می باشد .
همانطور که می دانیم پدیده کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می باشد . در پستهای فشار قوی این پدیده بالاخص در محل های اتصال هادیها به تجهیزات دیده می شود.
لذا برای برطرف کردن این عیب باید میدان را در این نواحی یکنواخت کنند تا اثرات مخرب کرونا کمتر گردد . برقگیرهایی که امروز در پستها بکار می روند از نوع ZNO می باشند که در داخل آنها قرص هایی از جنس اکسید رویZNO می با«…………………………….» آنها متغیر است .
برقگیـر با مقاومت غیر خطی
همانطور که می دانیم این برقگیرها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه امپدانس کمی را از خود نشان دهند تا«…………………………….» ر برقگیرهای امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را بازی می کنند که دارای جریان نشتی بسیار کمی می باشند (در حالتNormal شبکه) لذا به روی این قرص ها ولتاژ تقسیم می گردد.
حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد قاعدتاً تقسیم ولتاژ بر روی قرص ها یکسان نخواهد بود؛ در این صورت یک قرص و به خصوص قرص های بالایی ولتاژ بالاتری را از سایر قرص ها متحمل می شوند و زودتر آسیب می بینند و این امر«…………………………….» عملکرد برقگیرها بهتر میگردد.
برای این کار از وسیله ای به نام کروناگیر یا حلقه کرونا استفاده می کنند؛ که در حقیقت هم میدان را به سمت یکنواختی سوق می دهد و هم تقسیم ولتاژ را به روی قرص ها به حالت متعادلی نزدیک می نماید.
برقگیـر بدون فاصله هوایی
یک نوع برقگیر بدون فاصله هوایی امروزه بکار میرود که خازنهای سری آن از قطعات اکسید روی میباشد که این قطعات بصورت قرصهایی با اندازههای مختلف ساخته شده و روی هم قرار میگیرند. این برقگیرها از نظر ساخت سا«…………………………….» عمل کنند بنابراین سطح ولتاژ حفاظت تجهیزات را نیز میتوان پائینتر آورد و در نتیجه در هزینهها صرفهجویی نمود و جریان نشتی در این نوع برقگیرها کمتر است یا تقریباً صفر است.
برقگیـر خـازنی
این نوع برقگیر برای ولتاژهای فشار ضعیف استفاده میشود که انرژی اعمال شده حاصل از موج ولتاژ در خازن ذخیره میشود.
برقگیـر فیـوزی
این نوع برقگیر نیز طوری ساخته میشود که در مقابل اضافه ولتاژ که سبب عبور جریان زیادی از برقگیر بشود میسوزد و جرقه داخل آن توسط گاز یا مواد نسوز درون آن خاموش میشود و اکثراً بعنوان حفاظت ثانویه بکار میرود.
محل نصب برقگیـر
برقگیر باید در ورودی پستهای ترانس قبل از کلیه تجهیزات و تا حد ممکن نزدیک به آنها نصب گردد. «…………………………….» داگانه برقگیر نصب میشود. معمولاً در مسیر برقگیر به زمین یک شماره انداز قرار میدهند که میتواند تعداد دفعات تخلیه موجهای ولتاژ ضربهای بر روی برقگیر را ثبت نماید.
تجهیزات و متعلقات برقگیر :
شمارنده موج ضربه :
شمارنده در واقع وسیله ای است که جهت نمایش ع«…………………………….» ار برده می رود . شمارنده توسط کابل یا شیشه مسی به برقگیر وصل شده و جریان تخلیه از طریق این دستگاه به زمین جریان می یابد و هر بار عبور جریان تخلیه ، شمارنده عمل می نماید .
پایه ها یا مقره های عایق کننده :
در برقگیری که می بایست مجهز به شمارنده باشند بایستی تمام جریان تخلیه از شمارنده عبور نماید و مسیر دیگری جهت تخلیه جریان ضربه وجود نداشته باشد تا از عملکرد حتمی شمارنده به ازاء هر بار تخلیه جریان موج اطمینان حاصل شود . لذا لازم است که برق گیر از استراکچی ایزوله باشد این عمل توسط مقره های کوچکی که زیر پایه های برقگیر نصب می شوند انجام می گیرد .
سوپاپ اطمینان برقگیر :
یک برقگیر ممکن است در مواردی اضافه بار پیدا ک«…………………………….» شبکه با یک اتصال کوتاه در محل نصب برقگیر روبرو خواهد شد . اتصال کوتاه در برقگیر باعث تولید گازهای داغ یونیزه با فشار بالا شده و نهایتاً به انفجار برقگیر می انجامد . هدف از تعبیه مکانیزم سوپاپ اطمینان جلوگیری از انفجار ناگهانی و شدید برقگیر است . این انفجار ممکن است باعث آسیب دیدن تجهیزات مجاور و خسارت جانی گردد .
درذیل برقگیرهای اکسید فلزی به استحضار میرسد:
– برقگیر اکسید فلزی بدون فاصله هوایی : به برقگیرهایی گفته می شود که شامل مقاومت های غیرخطی اکسید فلزی هستند، نحوه اتصال این مقاومت ها سری یا موازی بدون هیچگونه فاصله هوایی می باشد.
برقگیرهای توزیع با کلاسHeavyDuty :برقگیری می باشد که معمولاً برای حفاظت خطوط «…………………………….» ح بالا قرار دارند مورد استفاده قرارمی گیرند.
– ولتاژ نامی یک برقگیر : بیشترین مقدار موثر مجاز ولتاژ «…………………………….» طراحی شده است.
– جریان تخلیه نامی یک برقگیر : بیشترین مقدار جریان ضربه «…………………………….» طبقه بندی می شود.
– بیشترین ولتاژ کاری پیوسته(MCOV) : بیشترین مقدار موثر ولتاژ فرکانس قدرت است که مطابق شرایط استاندارد بر پایانه های برقگیر می تواند اعمال شود.
برقگیر از وسایل ایمنی میباشد که برای هدایت موجهای ولتاژ ضربهای به زمین و جلوگیری از ورود آنها به ایستگاههای انتقال و توزیع نیرو بکار میرود و معمولاً در انتهای خط انتقال و در ورودی ترانسها نصب میشود. ولتاژ شکست الکتریکی یک برقگیر بایستی کمتر از ولتاژ شکست الکتریکی ایزولاسیون لایه تجهیزات نصب شده در پست باشد.و یا به عبارت دیگر: برقگیر یک رسانای الکتریسته است که یک سر آن متصل به زمین و سر دیگر آن منتهی به یک یا چند نوک تیز است که در بالای ساختمان نصب میشود. این جسم مسیر مستقیم کم مقاومتی را بهزمین تأمین میکند.برقگیر وسیلهای بهمنظور حفاظت دستگاههای الکتریکی مانند آنتن و خط انتقالی از برق آسمانی و معمولاً دارای مکانیزمی است که در برابر ولتاژهای معمولی یک مقاومت بالا و در مقابل ولتاژهای آنی بالا، یک مقاومت کم از خود نشان میدهد تا در حالت دوم ضربات الکتریکی را اتصال بهزمین کند.
انواع برقـگیـر
1) برقگیر میـلهای
2) برقگیر بـا فاصله هوایی
3) برقگیر بـا مقاومت غیر خطی
4) برقگیر بدون فاصله هوایی
5) برقگیر خـازنـی
6) برقگیر فیوز
7)برقگیرها آرماتور
8)برقگیر نوع بافنتیل ( مقاومت های غیر خطی )
9) برقگیرهای نوع جرقه ای
برقگیـر میـله ای:
یکی از سادهترین و ارزانترین برقگیرها که از اولین برقگیرها میباشند برقگیر میلهای هستند که با وجود قدیمی بودن امروزه نیز کاربردهای زیادی دارد . این برقگیر عبارت است از دو میله نوکتیز که یکی در قسمت برقدار نصب شده و دیگری در زیر ایزولاتور و یا بدنه نصب و به زمین اتصال مییابد فاصله دو نوک متناسب با ولتاژ و شرایط و زمان اعمال ولتاژ روی سیستم قابل تنظیم است . تنظیم این فاصله طوری که در مقابل ولتاژ حداکثر سیستم پایدار بوده و فقط در برابر ولتاژهای زیاد تخلیه الکتریکی صورت میگیرد . البته تنظیم برقگیر از حالت ایدهآل دور بوده و میتوان گفت در یک باند ولتاژ عمل میکند و مشخصه عملکرد دقیقی را برای آن نمیتوان تصور کرد.
برقگیـر با فاصله هوایی:
نوع دیگری از برقگیرها که کاربرد بسیاری در پستهای فشار قوی دارد ؛ برقگیر از نوع شاخکی می باشد . این نوع برقگیرها ساده ترین نوع برقگیر می باشند که به جرقه گیر (برقگیر با فاصله هوایی ) معروف هستند به مراتب از آنها در محلهای اتصال مقره به هادی یا اطراف بوشینگهای ترانسهای توزیع دیده می شود.
همانطوریکه که می دانیم برقگیرها باید در برابر ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید باز رفتار کنند و در برابر ولتاژهای بیشتر از ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید بسته رفتار کنند.
در این نوع برقگیرها (برقگیر با فاصله هوایی) اگر ولتاژ بالا رود؛ بین شاخکها قوس برقرار شده و انرژی صائقه را به زمین منتقل شده و این امر باعث می شود که تجهیز از بین نرود.
موارد استفاده برقگیـر با فاصله هوایی:
امروزه از این نوع برقگیرها فقط در موارد خاصی استفاده می شود که عبارتنداز:
1) برسر بوشینگهای ترانسها (جهت حفاظت سیم پیچهای ترانس)
2) در خطوط انتقال فشار قوی که به شکل حلقه ای هستند که هم نقش برقگیر را بازی می کنند و هم نقش حلقة کرونا را بازی می کنند.
برقگیـر با مقاومت غیر خطی:
این نوع برقگیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل شده است، این خازنها که اصولا ً بصورت فواصل هوایی میباشد در حالت کار عادی سیستم از عبور جریان الکتریکی به داخل برقگیر جلوگیری میکنند. چنانچه ولتاژ سیستم به عللی بالا رود، فواصل هوایی بین خازنها هادی شده و جریان الکتریکی عبور میکند عبور جریان از مقاومت غیر خطی میزان افت و ولتاژ دو سر برقگیر را مشخص میکند .
فواصل هوایی موجود در برقگیر باید طوری باشد که در مقابل حداکثر ولتاژ کار سیستم مقاوم بوده ولی اگر به عللی اضافه ولتاژ اعمال شده اتصال کوتاه شود پس از برقراری شرایط عادی بتواند جریان را قطع کند که این کار توسط مقاومت های غیر خطی انجام میگیرد . مجموعه قسمت خازنها و مقاومت غیر خطی در داخل یک ایزولاتور ساخته شده از مواد عایقی قرار میگیرند . انتخاب چند خازن در برقگیر بجای یک خازن به این دلیل صورت میگیرد که استقامت برقگیر در مقابل ولتاژهای برگشتی زیاد گردد برای اینکه تقسیم ولتاژهای روی خازنها بطور مساوی انجام گیرد. یک سری خازن و مقاومت موازی در دو سر فاصلههای هوایی قرار میدهند و این کار را درجهبندی ولتاژ میگوئیم، یعنی یکنواخت نمودن توزیع ولتاژ در روی خازنهای متوالی .
همانطور که در شکل دیده می شود برقگیرها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می باشد .
همانطور که می دانیم پدیدة کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می باشد . در پستهای فشار قوی این پدیده بالاخص در محل های اتصال هادیها به تجهیزات دیده می شود .
لذا برای برطرف کردن این عیب باید میدان را در این نواحی یکنواخت کنند تا اثرات مخرب کرونا کمتر گردد . برقگیرهایی که امروز در پستها بکار می روند از نوع ZNO می باشند که در داخل آنها قرص هایی از جنس اکسید رویZNO می باشد که بسته به سطح ولتاژ شبکه تعداد آنها متغیر است
برقگیـر با مقاومت غیر خطی:
همانطور که می دانیم این برقگیرها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه امپدانس کمی را از خود نشان دهند تا تخلیه صورت گیرد . لذا قرص های اکسید روی بکار رفته در برقگیرهای امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را بازی می کنند که دارای جریان نشتی بسیار کمی می باشند (در حالتNormal شبکه) لذا به روی این قرص ها ولتاژ تقسیم می گردد.
حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد قاعدتاً تقسیم ولتاژ بر روی قرص ها یکسان نخواهد بود؛ در این صورت یک قرص و به خصوص قر
1- آماده سازی محوطه
بعد از شناسایی کامل زمین نوبت به آماده سازی محوطه می رسد . منظور از محوطه سازی تسطیح و آماده سازی محوطه های ساختمان های پروژه , ایجاد شبکه های ارتباطی اطراف محوطه و پیاده روسازی بعد از اتمام ساختن ساختمان ها , ایجاد فضای سبز و ... می باشد .
آماده سازی اولیه شامل :
1) ایجاد نقاط نشانه ( بنچ مارک ) :
برای اجرای ساختمان ( بخصوص اگر حجم انبوهی از ساختمانها در یک محوطه مشخص مطرح باشد ) باید قبلا یک سری نقاط روی زمین مشخص کرد . این نقاط باید طوری انتخاب شوند که اولا نسبت به هم دید داشته باشند ثانیا فواصل آنها به گونه ای باشد که پیاده کردن نقاط بعدی ( بنچ مارک های موقتی ) به سهولت انجام شود .
2 ) پر کردن چاهها و قنوات مزاحم متروکه :
چنان چه در محوطه و محل تاسیسات چاههای قدیمی فاضلاب یا قناتهای متروکه که پر کردن آنها ضروری است وجود داشته باشد , باید این کار با مصالح مناسب نظیر خاک , شفته و یا سنگ لاشه انجام شود در صورتی که پر کردن چاه مقرون به صرفه نباشد و یا در مورد چاههای عمیق , به شرط آنکه خاک اطراف چاه دارای مقاومت بالایی باشد ( ریزشی نباشد ) می توان به طوقه چینی و مسدود کردن آن اقدام کرد .
3 ) تخریب ساختمانها و بناهای قدیمی :
شامل تهیه صورت مجالس ( طبقات , نوع مصالح , نوع اجزاء حجم عملیات تخریب ) و پیش بینی حجم موارد ایمنی از جمله حصار کشی , شمع کوبی , قطع انشعابات برق و گاز و آب , خارج کردن مصالح تیز و برنده و مصالح با ارزش یا قابل استفاده است .
4 ) دفع گیاهان و قطع درختان :
طراحی محوطه باید طوری باشد که به تاسیسات و ساختمانهای مجاور پروژه صدمه ای وارد نیاید و درختان زیبا و چندین ساله محفوظ مانده و حتی الا مکان قطع نشوند .
5 ) زهکشی :
مجموعه عملیاتی که در آن آب های زیر زمینی و سطحی جمع آوری شده و به بیرون از محوطه هدایت می شوند زهکشی گفته می شود . به عبارت دیگر زهکشی تخلیه آب از محوطه به صورت احداث نهرها , آبروهای باز و بسته , لوله گذاری سطحی و زیر زمینی و... است .
6 ) تسطیح محوطه :
که منظور از آن رفع پستی بلندی و ناهمواری های موجود در محوطه تا رسیدن به تراز موردنظر برای شروع کارهای ساختمانی است . در ابتدای کار ابتدا خاک های نباتی برداشته شده ( دکوپاژ ) و در صورت لزوم در محلهایی برای مصارف بعدی از جمله ایجاد فضای سبز ذخیره و نگهداری می شوند .
تسطیح زمین توسط گریدر و لودر انجام شده و خاکهای اضافی ناشی از نقاط بلند در محلهای گود و نظایر این ریخته می شوند . در غیر این صورت خاکها به خارج از محوطه حمل می شوند .
7 ) خاکریزی :
بسته به نوع استفاده و عملکرد خاک ریزی به دو بخش خاک ریز باربر و خاکریز پرکننده تقسیم می شود . گرچه عملیات خاکریزی بیشتر در پروژه های راه سازی اهمیت دارد و ابعاد گوناگون آن در علم راه سازی مطرح می شود ولی در عملیات ساختمان سازی نوع خاصی از خاک ریزی باربر مطرح می شود که منظور از آن خاکریزی است که بارهای استاتیکی وارده از شالوده و کف ساختمان و نیز بارهای دینامیکی حاصل از ماشین آلات و تاسیسات را تحمل کند . این خاک ریز باید در دوران بهره برداری از ساختمان بارهای وارده را به بستر خود منتقل کند .
نوع دیگری از خاک ریزی مرتبط با عملیات ساخت بناها وجود دارد که با نام خاک ریزی پرکننده شناخته می شود که برای پر کردن اطراف پی ساختمانها , دیوارهای حایل و ... استفاده می شود .
2- گود برداری و پی کنی :
گود برداری قسمتی است از عملیات خاکی , که شامل کندن و حفر زمین از سطح طبیعی آن به عمق نسبتا زیاد ( معمولا بیش از دو متر ) می باشد . گرچه کندن و حفر محل پی ها اگر به طور جداگانه انجام شود ولی با توجه به این که امروزه اکثر عملیات گود برداری و پی با هم انجام می شود پی کنی را نیز نوعی گود برداری تلقی کرده و لذا هر دو مورد , تواما تحت عنوان گود برداری در اینجا مورد بحث قرار می گیرد . گاهی پی کنی ( و حتی گود برداری ) با وسایل ساده و دست صورت می گیرد ولی امروزه اکثر عملیات خاکی منجمله گود برداری و پی کنی را مخصوصا اگر حجم عملیات زیاد باشد با کمک ماشین آلات مناسب نظیر بولدوزر ها و لودرها و بیل های مکانیکی انجام می دهند .
3- روشهای گود برداری و پی کنی :
گود برداری در زمینهای مختلف به میزان مقاومت , دانه بندی و مقدار رطوبت زمین و همچنین عمق گود برداری بستگی دارد .
گود برداری در زمین های خاکی ( مخلوط ) :
زمین های مخلوط زمین هایی هستند که ذرات و دانه های متشکله آنها کاملا به هم چسبیده و محکم شده باشند و در ضمن در منحنی دانه بندی خود طیف گسترده ذرات مختلف خاک را پوشش دهد .گود برداری و پی کنی در این زمین ها نسبتا راحت و گاهی حتی بدون نیاز به نگهداری دیوارهای حایل و ... انجام می گیرد که می توان تا عمق نسبتا زیادی زمین را حفر کرده و گود برداری کرد .عمق پی در این زمین ها معمولا 80 تا 120 سانتی متر در نظر می گیرند .
باید توجه داشت که برای جلوگیری از خطر یخ زدن و یا عوامل دیگر ی نظیر آبرفتی سطحی در زمینهای کاملا مقاوم و محکم نیز لازم است که پی را حداقل به اندازه 50 الی 80 سانتی متر داخل زمین قرار داد . ابعاد گود برداری و پی کنی را باید به اندازه کافی بزرگتر از ابعاد واقعی تعیین شده روی نقشه در نظر گرفت تا امکان اجرای عملیات بعدی نظیر قالب بندی و یا دیوار چینی و عایق کاری به راحتی وجود داشته باشد . مثلا در مورد پی های بتنی محل پی را 15 تا 25 سانتی متر از هر طرف بزرگتر حفر می کنند تا امکان قالب بندی و باز کردن قالب ها پس از بتن ریزی میسر باشد .
4- پیاده کردن نقشه :
برای این منظور باید دو مشخصه < بر > و< کف > مشخص باشد مقصود از < بر > امتداد معینی از نظر محور یک خیابان , امتداد کانال آب و یا امتداد شمال جنوب مغناطیسی است که قبلا در روی نقشه معین و مشخص و زاویه یکی از امتدادها ی نقشه پلان نسبت به آن معلوم شده است , می باشد . در شهرها معمولا امتداد محور خیابان و یا کوچه مجاور محل اجرای ساختمان را به عنوان امتداد معین ( بر ) تعیین و در نظر می گیرند . در پروژه های بزرگ و یا خارج از شهرها که امتداد مشخصی نظیر محور یک خیابان در دسترس نیست ممکن است امتدادهای مشخص دیگر و در صورت لزوم امتداد شمال و جنوب مغناطیسی را به عنوان ( بر ) در نظر بگیرند . با مشخص بودن بر پیاده کردن امتداد یکی از اضلاع ساختمان که نسبت به آن مشخص شده است و در نتیجه پیاده کردن سایر امتدادها و به طور کلی پلان ساختمان امکان پذیر خواهد بود .
در صورتی که ساختمان کوچک بوده و امتداد معین در نظر گرفته شده به محل اجرای ساختمان نزدیک باشد پیاده کردن نقشه با وسایلی نظیر متر , گونیا , شمشه و تراز نسبتا راحت و امکان پذیر است . ولی پیاده کردن ساختمانهای بزرگ و مهم مخصوصا موقعی که امتداد معین در نظر گرفته شده نزدیک محل ساختمان نباشد ؛ امکان پیاده کردن نقشه با وسایل ساده و اولیه فوق الذکر با دقت کافی وجود ندارد و لزوما باید از وسایل نقشه برداری نظیر تئودولیت و تراز یاب استفاده کرد .
مقصود از تعیین کف معین کردن ارتفاع نقاط مختلف پروژه از سطح معلوم و معینی است . این موضوع در کلیه ساختمانها اعم از ساختمانهای بزرگ و یا کوچک باید مشخص و در نظر گرفته شود .در ساختمانهای شهری نظیر منازل مسکونی معمولا بنچ مارکهای اصلی , سطح خیابان و یا کوچه مجاور به عنوان سطح اجرای پروژه در نظر می گیرند . در هر صورت در تمام مواقع مبنایی برای ارتفاعات و مقایسه باید در نظر گرفت تا امکان تعیین و سنجیدن ارتفاع قسمت ها و نقاط مختلف ساختمان نسبت به آن و نسبت به آن و نسبت به همدیگر میسر شود .
برای پیاده کردن نقشه ها و امتدادهای مختلف آن به خصوص قسمت هایی که در عمق قرار گرفته و ساخته خواهد شد , از سه پایه های نقطه گیری که از اتصال تخته هایی ساخته شده در گوشه های ساختمان و به فاصله حدود یک متر از محل پی کنی و گود برداری می کوبند و سپس با کوبیدن میخ هایی روی بازوهای سه پایه و استفاده از ریسمان و شاغول امتدادهای ساختمان را پیاده می کنند .
5- بتن مگر یا بتن تمیز :
در زیر فونداسیونها تا سطح خاک لایه بتن کم عیاری می ریزند که به آن بتن مگر می گویند که مقاومت زیادی از این بتن انتظار نمی رود چون به جای خاک عمل می کند عیار بسته به اهمیت ساختمان ممکن است 150 یا 200 و گاهی هم 250 هم بگیرند . ضخامت آن باز بسته به اهمیت ساختمان و بارگذاری آن ممکن است 10 , 15 یا 20 بیشتر از خود فونداسیون در نظر گرفته شود که در روی نقشه ها مشخص شده است . به علل زیر بتن مگر در زیر فونداسیونها لازم است .
6- پیاده کردن محورهای ساختمان روی بتن مگر :
بعد از گرفتن بتن مگر محورهای اصلی را باید بر روی آن منتقل نمود تا قالبها بر مبنای آن محورها گذاشته شود و آرماتورها بر مبنای آن محورها قرار بگیرند و آرماتورهای ریشه ستونها که در ساختمان اسکلت بتنی در فونداسیونها قرار می گیرند تا بعد آرماتورهای ستونها به آنها بسته شده و بتن ریزی می گردند تا اتصال ستون بتنی و فونداسیون عملی گردد . در ساختمانهای فلزی نیز به منظور صحت قرارگیری آکس صفحه در آکس فونداسیون از این محورها استفاده می شود . برای این منظور با طناب کشی در امتداد محورها در دو تابلوی مقابل هم و به وسیله آویزان کردن شاغول و یا بوسیله دوربین ابتدا و انتهای محور را با میخ چوبی و یا بر روی بتن مگر بوسیله ماژیک مشخص می کنیم و بعد طناب پنبه ای را به ارزانترین رنگ آغشته می کنیم و بعد دو کارگر یکی ابتدای طناب دیگری انتهای آن را ما بین این دو نقطه گرفته کاملا می کشند تا سفت قرار گیرد سپس با دو انگشت طناب را کشیده و رها می کنیم که حاصل آن خطی راست در امتداد آکس ساختمان است این عملیات را روی محورهای دیگر هم پیاده می کنیم با در دست داشتن این محورها اجرای مراحل بعدی امکان پذیر است .
7- استفاده از دیوارهای مانع :
چون ایجاد شیب مورد لزوم موجب کار اضافی برای حمل خاک بیشتر به خارج و انتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار می باشد لذا برای جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر و عدم انجام کار اضافی در موقع گود برداری در زمینهای سست بعضی وقتها در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع می نمایند که در اینجا از نوع چوبی می باشد .
8- پیاده کردن محل پی ها و شناژها و آرماتور گذاری :
بعد از این مرحله بر حسب اینکه پی از چه نوعی باشد مطابق با نقشه آرماتور چینی صورت می گیرد . آرماتور چینی در پی های منفرد به این صورت انجام می گیرد که تک تک پی ها از روی نقشه دقیقا مطالعه شده و طول آرماتور ها و شماره آرماتور ها دقیقا مشخص می شود ( تمامی آرماتورها در ساختمان های بتنی آجدار می باشد ) سپس بوسیله قیچی و آچار های مخصوص مطابق نقشه آرماتور ها را بریده و خم می کنند . برای پی های منفرد یک ردیف آرماتور به صورت شبکه ای در زیر فونداسیون قرار داده می شود که آرماتور های هر ردیف شبکه را به وسیله سیم مفتول ( نمره 4 یا 6) به آرماتور های ردیف دیگر شبکه متصل می شود . به دلیل اینکه مقاومت فشاری بتن خوب بوده و مقاومت کششی آن در حد مطلوب نمی باشد و با توجه به اینکه در پایین پی منفرد کشش اتفاق می افتد لذا شبکه آرماتور را در پایین قرار می دهیم . همچنین از شناژ هایی هم ، جهت اتصال فونداسیون های مجاور به هم استفاده می کنیم . علت اجرای شناژ این است که پی ها به هم متصل شده و در مقابل بارهای افقی مانند باد و زلزله ایمن شوند. باید توجه داشت که هر پی باید حداقل توسط دو شناژ عمود بر هم مهار شود. در صورتی که یکی از فونداسیون ها در محیط اطراف ساختمان قرار گیرد شناژی که برای اتصال این فونداسیون به فونداسیون دیگر که در محیط نیست به کار می رود قویتر از بقیه شناژ ها انتخاب می شود. این اقدام بدان علت است که چون ستون وارد بر این پی های محیطی به دلایل مع