وبلاگی متفاوت برای عمرانی ها

www.khabarhayeomran.persianblog.ir

Fathi.m.021@gmail.com

mohsen_titaniom71@yahoo.com

خرپا سازه ای صلب از واحد های مثلثی شکل است که از اتصال اجزای باریک و بلند ساخته شده است . خرپا توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند .

خرپاها از جمله ساده ترین اعضای باربر سازه ها هستند که در کل به عنوان اعضای خمشی عمل نموده و در سقف ها ، پل ها و سازه های هوا و فضا مورد استفاده قرار میگیرند . در اینگونه سازه ها به علت عدم وجود نیروی برشی و لنگر خمشی در تک تک اعضای متشکله مثلث ها اتصالات باید به صورت مفصلی مدل شود .
خرپا بر حسب تعریف از مجموعه ای از اعضایی بوجود می آید که همگی در یک صفحه قرار داشته و ترکیب آنها یک شبکه مثلثی ایجاد نماید . چون در خرپاها فرض می شود که اعضا در انتهای خود به اعضای دیگر لولا شده اند بنا بر این شکل مثلثی تنها شکل پایدار خواهد بود . خرپاها به ۳ دسته زیر تقسیم می شوند :

• خرپای ساده : با مفصل نمودن سه عضو در انتهای یکدیگر و ایجاد شکل مثلث ساده تشکیل شده است . توسعه خرپا هر بار با اضافه نمودن دو عضو و یک گره صورت می گیرد . اعضای جدید در گره جدید به یکدیگر مفصل شده و انتهای دیگر آنها به گره های موجود مفصل می گردند .
• خرپای مرکب یا Compounded Trusses : این نوع خرپا ترکیبی از چند خرپای ساده است .
• خرپاهای پیچیده و مبهم

انواع خرپاها را در یک تقسیم بندی ساده می توان به گونه های زیر تقسیم نمود :
خرپای دو بعدی : در این دسته از خرپاها تمامی اعضای خرپا را می توان در یک صفحه جای داد . این بدان جهت است که از لحاظ هندسی اختلاف بعدی در نحوه قرارگیری و جهت گیری اعضا وجود ندارد . بسیاری از طرح های کلاسیک خرپا که در این دسته جای می گیرند توانایی تحمل تنش ها و بارهای صفحه ای و حجم و ابعاد متناسب از نقاط قوت اینگونه برشمرده می شوند .
خرپای سه بعدی : خرپای این دسته از خرپاها بر خلاف نمونه قبل شامل شبکه ای از اعضا و اتصالاتند که روی هم حجمی را در بر گرفته و در امتداد هز سه محور مختصات امتداد یافت اند . قدرت تحمل بارها و تنش های سه بعدی از مزایای اینگونه خرپا به شمار می رود که البته این مزایا با هزینه حجیم بودن سازه حاصل می گردند .
خرپای چندگانه : این دسته از خرپاها با هدف حذف نقاط ضعف و حفظ نقاط قوت دو گونه قبل ابداع گردیده اند . در این گونه از خرپا ها معمولاً لینک های وسط به صورت تکی و لینک های بالا و پایین بصورت دوگانه و یا چندگانه طراحی می گردند . قدرت تحمل بارهای صفحه ای و مقاومت خمشی و کمانشی مناسب در جهات گوناگون ، در عین حفظ ابعاد متناسب از جمله نقاط قوت اینگونه اند . : www.khabarhayeomran.persianblog.ir

Structural Steel Design -

http://khabarhayeomran.persianblog.ir

Design & Construction of Steel Structures

Steel Structure Books | Steel Structure Lectures

Rate "Structural steel page" Help us know How we are doing??

Design philosophies

1. Allowable stress design
2. working stress design (for concrete)
3. ultimate stress design

Topics to be studied and concepts to be learned

1. What is meant be the design of structures?
2. Is it an arbitrary or scientific process?
3. How to design a structural system?
4. Parameters involved in the design?
5. What is meant by demand on structural system and what is capacity of a structure?
6. Is demand related to capacity?
7. What are the requirements of steel design?

Demands: Snow, earthquake, live load etc.

Limit state:

A condition beyond which a structural system or a structural component ceases to fulfill the funtion for which it is designed.

Examples of limit states

1. Deflection
2. Fatigue
3. Shear
4. Buckling
5. Bearing
6. Cracking
7. Flexure
8. Torsion
9. Settlement
10. Stability

Strength limit states

1. Flexure
2. Shear
3. Torsion

Serviceability limit states

1. Cracking
2. Excessive deflection

To overcome the above drawbacks, LRFD was evolved

Load and Resistence Factor Design

1. It considers the variability not only in resistence but also in the effects of load.
2. Provides measure of safety relative.
3. Safety in the design is obtained by specifying that the reduced nominal strength of a designed structure is less than the effect of factored loads acting on the structure.

Ductility:

Ability of a structure to go through in-elastic deformation without rupture.

Redundancy:

it is the ability to redistribute the load. Simple beam is determinate. Fixed beam is indeterminate by 2 degrees so it has two redundant actions. fixed supported beam is more better as indeterminate structure can redistribute the load. When load increases support becomes plastic and it turns into a simply supported beam. But simply supported does not go through the stage of plastic hinge rather they fail directly.

Hardness:

It is the ability to resist abrasion.

Steel Strength:

Maximum load which an object can resist. OR it is the maximum load that the steel can resist before failure. Steel is said to be failed when it has yielded. It is thus called yield strength

Toughness:

Ability of a structure or structural component to absorb energy.

Fatigue:

It is a progressive, localized permanent damage under fluctuating stress.

Advantages of LRFD

LRFD accounts for both variability in load and resistence. It achieves fairly uniform levels of safety for different limit states.

Comparison of ASD & LRFD

• ASD is the simple method & LRFD is the sophisticated one.
• ASD combines dead and live loads and treats them in the same way.
• In lrfd different load factors are assigned to dead loads and live loads, which is appealing.
• Changes is load factors and resistence factors are much easier to make in lrfd.

Mechanical properties of structural steel

Resistence to deformation based upon:

• Material
• Length
• X-section

Design process

1. Preliminary member sizing of beams
2. Structural analysis - modeling, analysis
3. Design review - member modifications
4. Cost of estimation
5. Preparation of structural drawings and specifications
6. Loads for structural analysis and design
   1. Dead load
   2. Live load
   3. Mean return period OR
   4. Recurrence interval OR
   5. Live loads for various occupencies
   6. Reduction in basic design live load
   7. Impact Load
   8. Wind load

Factors to be considered in the design of steel structures

All the members in the structure should have adequate strength, stiffness and toughness to ensure proper funtioning during service life. Members should have adequate strength, stiffness and toughness to ensure propoer functioning during service life.

Reserved strength must be available to cater for:

• Occasional overloads - underestimated loads
• Variability of strebgth of materials from those specified.
• Variation in strength due to workmanship, construction practices.

http://khabarhayeomran.persianblog.ir/

Goal is to prevent limit state from being reached.

1. Adaptations to site:

If the structure is a building, for instance, the designer must create a plan that has suitable arrangement for rooms, corridors, stairways, windows, elevators, emergency exits etc and all this plan should be adapted to site so that it is feasible, accepted aesthetically and at a reasonable cost. This is called funtional planning.

2. Structural scheme:

structural scheme is dependent on funtional planning. Structural scheme includes the location of columns in the buildings, it is to be worked out with the funtional plan and sufficent space must be anticipated between finished ceiling and finished floor for location of columns.

3. Structural analysis:

Once loads are defined and design is laid out, structural analysis must be performed to determine internal forces that will be produced in various members of the framework. Assumptions must be made and it should be ensured that structure in reality also behaves as it is supposed to (and as it was assumed to behave).

4. Proportionality of members:

Members must be proportioned with factor of safety in mind.

5. Factor of safety:

The development of design specifications to provide suitable values of the margin of safety, reliability and probability of failure must take into consideration the following factors.

1. Variability of the material with respect to strength and other physical properties
2. Uncertainity in the expected loads
3. Precision with which internal forces are calculated
4. Possibility of corrosion
5. Extent of damage, loss of life
6. Operational importance
7. Quality of workmanship

The design safety of structures may be evaluated in either of the two ways:

1. Allowable Stress Design
2. Load and resistance factor design

A. Allowable stress design:

• Based on linear elastic behavior of the material.
• The stress is in allowable limits.
• The full strength of the material is not utilized but we use less value as the limited stress value.
• It is based on linear elastic behavior of the material
• The stress on structural members is kept within the allowable limits
• Full strength of the material is not utilized but less value is used as the limited stress value.
• The tensile compressive stress is divided by a factor of safety to obtain an allowable or working stress.
• http://khabarhayeomran.persianblog.ir/

A. i Disadvantages of using ASD - Drawbacks of ASD method

1. In ASD we assume that internal stress in a member is zero before any loads are applied i.e. no residual stresses exist in the members.
2. This is important in steel relatively. ASD combines dead and live load and treats them in the same way and does not give reasonable measure of strength. As strength is more fundamental measure of resistance than allowable stress. Safety is applied only to stress. Loads are considered to be uniform. To overcome the above limitations and drawbacks LRFD was evolved.
3. Assumption is that stress in the member is zero before any loads are applied i.e. No residual stresses exist in the members. This is important in steel relatively, because during manufacturing of steel when it is cooled, the rate of cooling at the top is different than at the bottom or middle and so it causes differential cooling, thus, introducing induced stress internally.
4. Does not give reasonable measure of strength. As strength is more fundamental measure of resistence than is allowable stress.
5. Safety is applied only to stress level. Loads are considered to be uniform. If not, only option is the factor of safety.

Download steel structure and concrete reinforcement books

http://khabarhayeomran.persianblog.ir/

هتل آبشار

http://khabarhayeomran.persianblog.ir/

ساختمان پارلمان و بیگ بن یکی از پرجاذبه ترین دیدنی های جهان است در این ساختمان یکی از پر بیننده ترین آکواریوم های اروپا قرار دارد. این ساختمان در کرانه جنوبی رود تیمز واقع شده که این رود از کنار ساختمان پارلمان و بیگ بن عبور می کند. بیگ بن، هر چند مشهورترین برج ساعتی و ناقوس دار برج خیابان استفان است اما آنچه در نزد مردم معمول تر است همان برج بیگ بن است. بیگ بن در واقع نام بزرگترین زنگ داخلی برج ساعت است که بخشی از ساختمان های پارلمان را تشکیل می دهد.مفروض است که این اسم از نام "سر بنجامین هال" ،یکی از اعضا هیئت کارگران در زمان نصب اولین زنگ این ساعت در سال 1858، استخراج شده است. برای عملکرد صحیح ساعت در سیستم داخلی آن از سکه های قدیمی استفاده شده است.

امروزه دولتمردان بریتانیا ساختمان "مونارچ" برای استقرار مجلس عوام و مجلس لردان ساخته شد که این ساختمان هم در ساختمان مجلس پارلمان واقع شده است. ساختمان مجلس پارلمان به دو بخش اصلی سالن مناظره و سخنرانی تقسیم شده است. ساختمان مجلس عوام محل دائمی اعضای پارلمان است این نمایندگان منتخب مردم هستند. کار این نمایندگان .وضع قوانین و بررسی موشکافانه دولت است. غیر منتخبان مجلس لردان مجموعه ای از سیاستمداران غیر سیاسی هستند که قوانین پیشنهادی مجلس عوام را مورد بررسی قرار داده و همچنین بعنوان مقامات ارشد دادگاه فرجام در کشور عمل می کنند.

به بالای برج بیگ بن در تصویر بنگرید پرچم ها در روز و لامپ ها در شب نشانه این است که نمایندگان در ساختمان بیگ بن حضور دارند و بحث و مناظره های سیاسی در حال انجام است.

اگر چه برج ساعت به بلندیبرج ویکتوریا نیست اما چهره معروف تر و بارزتری را از کاخ وست مینیستر ارائه می دهد. سنگ های فونداسیون این بنا در سال 1843 نهاده شده و خود برج 13 سال بعد در سال 1856 ساخته شده و در همان سال زنگ اصلی این برج قالب سازی شد. بلندی این برج 97 متر است. دیوارها تابالای برج سنگ کاری شده است. مناره های این برج از جنس آهن قالب بندی ساخته شده، این قالب بندی آهنی از زنگ ها محافظت می کنند. سه مناره مجزا در سربرج این بنا وجود دارد. یک دود کش در بالای برج ساخته شده که قبلا برای تهویه هوا از آن استفاده می شده اما امروزه غیر قابل استفاده مانده است. سومین مناره به پلکان هایی که به بالای برج راه دارند اختصاص یافته است که در چهار گوشه آن چهار نقش کله اژدری طراحی شده است. بخش های پایین تر برج شامل چندین اتاق، که مابین آنها یک سلول زندان ساخته شده، می شود.

منبع: وبلاگ معین بهرامپور - moein-omran.blogfa.com

برنامه طراحی قوسهای سرپانتین ، ساده ، کلوتئید و قایم را از لینکهای زیر دریافت نمایید :

قوس ساده

قوس سرپانتین

قوس قائم

قوس کلوتوئید

تحقیقات جدید نشان می‌دهد تمرکز رنگدانه‌های طبیعی «کلروفیل» در آبهای ساحلی جهان به صورت لکه‌هایی بزرگ، احتمالاً قبل از وقوع زلزله‌ها افزایش پیدا می‌کند. http://khabarhayeomran.persianblog.ir/

به گزارش سایت اینترنتی «بی‌بی‌سی‌نیوز»، این افزایش رنگدانه‌های «کلروفیل» با افزایش تعداد موجودات ذره‌بینی موسوم به «پلانکتون» که از رنگدانه‌ها برای تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی شیمیایی(فتوسنتز) استفاده می‌کنند، مرتبط است.

دانشمندان آمریکایی و هندی در مطالعه‌ای جدید به تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای گرفته شده از آبهای ساحلی نزدیک به مرکز چهار زلزله اخیر از جمله زلزله شهر بم، پرداختند. به گفته این محققان، رسیدن میزان رنگدانه‌های «کلروفیل» به بیشینه خود می‌تواند اطلاعات مفیدی را در زمینه یک زلزله در شرف وقوع، در اختیار کارشناسان قرار دهد.

تحقیقات انجام گرفته نشان می‌دهد پیش از وقوع زلزله و درپی سایش صفحات زمین به یکدیگر، مقداری انرژی گرمایی از زمین آزاد می‌شود و همین انرژی گرمایی است که به افزایش تمرکز رنگدانه‌ها می‌انجامد.

فرایند فوق بدین صورت است که آزاد شدن گرما پیش از وقوع زلزله، افزایش دمای آبهای سطحی دریا و در نتیجه افزایش انرژی منتقل شده از دریا به جو از طریق بخار آب را سبب می‌شود و در ادامه این روند، آبهای سردتر و سرشار از مواد غذایی از نواحی عمیق تر به سطح دریا می‌آیند که در نتیجه روند تولید مثل «فیتوپلانکتون»ها افزایش یافته و لکه‌های بزرگ از رنگدانه‌های «کلروفیل» را در سطح آب بوجود می‌آورد.

به گفته «دکتر رامش سینگ» از موسسه فن‌آوری هند در «کانپور»، چنانچه مرکز زلزله به ساحل دریا نزدیک باشد، پیش از وقوع زلزله تمرکز لکه‌های بزرگ ناشی از افزایش رنگدانه‌های «کلروفیل» در سطح آب دریا به صورت کاملاً مشهود افزایش می‌یابد.

در این مطالعه دانشمندان از اطلاعات مربوط به زلزله «بم» در ایران در سال ‪ ،۲۰۰۳‬زلزله جزایر «آندامان» در سال ‪ ،۲۰۰۲‬زلزله الجزیره در سال ‪۲۰۰۲‬ و زلزله «گوجارات» هند در سال ‪ ۲۰۰۱‬استفاده کردند.

محققان با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و سنجش دمای زمین موفق شدند رابطه موجود میان تمرکز رنگدانه‌ها در آب نواحی ساحلی و وقوع زلزله را شناسایی کنند. میزان این پدیده به عمق دریا و همچنین نزدیکی مرکز زلزله، بستگی زیاد دارد.

دانشمندان عقیده دارند چنانچه ابری بودن آسمان امکان تصویر‌برداری ماهواره‌ها از سطح زمین را غیر ممکن کند، کارشناسان می‌توانند از افزایش دمای زمین نیز به عنوان زنگ خطری در زمینه وقوع زلزله‌ها استفاده کنند

ساخت سازه هایی توسط فولاد و یا بتن صرفا برای آموزش هم مقدور نمی باشد ، چرا که هزینه تمام شده این کار بسیار بالا است . بنابراین در سرتاسر دانشگاههای معتبر دنیا ، سعی شده است ، تا با استفاده از مصالح ارزان قیمت ( به جای بتن و فولاد ) و مدل کردن سازه های واقعی توسط این مصالح ، آموزش دروس سازه ای به صورت عملی ممکن شود . ماکارونی یکی از این مصالح جایگزین می باشد . این عنصر سازه ای جدید به دلیل برخی از خصوصیات ویژه مثل ( سبکی ، دسترسی ساده و ارزان بودن ) بیشتر از دیگر مصالح مشابه مورد توجه قرار گرفته است .

سالانه در آمریکا مسابقات بزرگی در این زمینه بین دانشجویان برگزار می گردد و سازه های ساخته شده توسط ماکارونی به دلیل طراحی بهینه

، به رکورد های غیر قابل باوری دست پیدا می کنند .

هدف از استفاده از ماکارونی به عنوان عنصر سازه ای

1.  در واقع ماکارونی بر خلاف فولاد و بتن عنصر سازه ای ناشناخته ای می باشد . این بدان معنی است که خصوصیات ماکارونی شامل حداکثر تنش کششی ، حداکثر تنش فشاری ، مدول الاستیسیته ، نحوه کمانش ماکارونی و دیگر خصوصیات ماکارونی که مورد نیاز برای طراحی و تحلیل سازه می باشند ، ناشناخته می باشد و تنها راه بدست آوردن این ویژگیها ایجاد وابداع آزمایش های ساده و دقیق می باشد .

2. ماکارونی بر خلاف بتن و فولاد دارای  ضعف های زیادی می باشد  و این ضعف ها کار را برای طراح مشکل تر می کند و اینجاست که ابداعات و خلاقیت هنر نمایی می کنند و برای رسیدن به رکورد های بالا بهینه سازی سازه ها مطرح می گردد .

3. ارزان بودن ماکارونی نسبت به مصالحی چون فولاد و بتن .

اهداف کلی طرح

1. این طرح در وهله اول به عنوان یک طرح آموزشی می تواند بسیار مفید و سودمند برای دانشجویان رشته مهندسی عمران ایفای نقش نماید ، زیرا این امکان را به دانشجویان می دهد که ، با استفاده از مصالح ارزان ، سبک و قابل دسترس ( ماکارونی به جای بتن و فولاد ) دست به طراحی و ساخت سازه های مختلف زده و با این کار کلیه دروس فراگرفته در رشته سازه را به عمل تجربه نمایند .

2. دانشجویان می بایست با استفاده از مسائل تئوریک فرا گرفته در دروس مقاومت مصالح و آزمایشگاه های مربوط به آن تلاش نمایند تا خصوصیات عنصر سازه ای جدید را کشف نمایند .

3. دانشجویان می بایست با استفاده از تحلیل سازه ها و با بکارگیری نرم افزار های کامپیوتری به طراحی و آنالیز سازه مورد نظر بپردازند.

4. طراحی و ساخت یک سازه بهینه که تحت عنوان بهینه سازی سازه ها مطرح است .

معرفی سازه ماکارونی

 سازه های ماکارونی به سازه هایی اطلاق می شود ، که مصالح استفاده شده در آنها تنها ماکارونی و چسب می باشد . این سازه ها در مقیاس کوچکتر نسبت به سازه های واقعی طراحی و توسط ماکارونی و چسب ساخته می شوند و پس از ساخت مورد بارگذاری قرار می گیرند .

در واقع این سازه ها به عنوان ماکت ساخته نمی شوند و سازه ای که بار بیشتری را تحمل می کند ، موفق تر خواهد بود . پل ( تحت بارگذاری یکنواخت ، متمرکز و متحرک ) ،  Towercrain ، انواع قاب های ساختمانی و ستون های فشاری از جمله رایج ترین سازه های ماکارونی می باشند.

هر ساله در این راستا مسابقات بزرگی در دانشگاه های معتبر دنیا بین دانشجویان رشته مهندسی عمران برگزار می گردد . این دانشگاه ها از سالها پیش در این زمینه سرمایه گذاری کرده تا ذهن خلاق دانشجویان را فعال سازند و از طرحها و پژوهش های آنها در عمل استفاده کنند . طراحی و ساخت پل و ستون های فشاری رایج ترین رشته های این مسابقات  می باشند . بطور مثال طراحی و ساخت پل خرپایی تنها با استفاده از 750 گرم ماکارونی ( معادل یک بسته ماکارونی )  که می تواند وزن زیادی را تحمل نماید . طول دهانه پل یک متر و حداکثر ارتفاع پل نیم متر می باشد . پل روی دو تکیه گاه  که از یکدیگر یک متر فاصله دارند قرار می گیرد و تکیه گاهها فقط قادر به وارد کردن عکس العمل عمودی می باشند و هیچ عکس العمل افقی در تکیه گاهها بر پل وارد نمی شود . رکورد کسب شده در این رشته ( پل خرپایی ) معادل 176 کیلو گرم می باشد ، که این رکورد تقریبا 230 برابر وزن خود سازه می باشد . همچنین طراحی و ساخت سازه های فشاری که قادر به تحمل بار هایی بیش از نیم تن می باشند ، از دیگر نمونه های این سازه ها هستند . اینجا یک سئوال ممکن است مطرح می گردد ، آیا جنس ماکارونی در دست یافتن به رکورد های بالا موثر است ؟

در این زمینه تحقیقاتی روی محصول های مختلف شرکت های ماکارونی دنیا انجام گرفته و ماکارونی  شرکت Rose   ایتالیا به عنوان بهترین ماکارونی برای این هدف شناخته شده است .

البته لازم به ذکر است که قدرت و مهارت طراح در ارائه یک طرح موفق ، بسیار مهم تر از جنس ماکارونی در رسیدن به رکورد های بالا می باشد .

معرفی  انواع مختلف سازه های ماکارونی

سازه های فشاری :

نوعی پل با دهانه کوتاه ، که اکثر اعضای آن در فشار می باشند . از مزیت های این رشته از مسابقات طراحی اعضای فشاری و بررسی پدیده کمانش در آنها می باشد .

Tower Crain :

دراین  نوع از سازه های ماکارونی ، هدف طراحی جرثقیلهایی است که بر روی برجهای بلند به کار گرفته می شوند .این سازه ها باید قادر باشند با داشتن ارتفاع معین شعاع خاصی را تحت پوشش قرار دهند .

پل با بار متمرکز :

این سازه از به هم پیوستن دو خرپای دوبعدی به وجود می آید و بارگذاری از وسط دهانه صورت می گیرد .این نوع پل هر سه نوع عضو فشاری ، کششی و خمشی را دارا می باشد .

پل با بار گسترده :

پل به شکل ظاهری خرپا می باشد ، که بارگذاری به صورت گسترده و یکنواخت در تمام طول دهانه صورت می گیرد . در عمل می توان چنین فرض کرد که تمام وسایل نقلیه به دلیل ترافیک به صورت ثابت بر روی پل قرار گرفته اند .

پل با بار متحرک :

این نوع از سازه ماکارونی در واقع پیشرفته ترین و کامل ترین حالت از سازه ها می باشد ، که در آن طراحان اقدام به طراحی یک پل واقعی می کنند .بار قرار گرفته بر روی پل به صورت متحرک می باشد ، که این امر با عبور دادن یک وسیله نقلیه کوچک با سرعت معین ، که بر روی آن وزنه قرار داده می شود ، صورت می گیرد .