اندرکنش قاب‌های بتنی با مهاربندهای فولادی 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

اندرکنش قاب‌های بتنی با مهاربندهای فولادی

بنت‌الهدی سازگاران

دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

[e-mail]

دکتر حسن حاجی‌کاظمی

استاد گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده : یکی از روش‌های مقاوم‌سازی قاب‌های بتنی، استفاده از مهاربندهای فولادی است. اگرچه استفاده از این روش از سابقه نسبتا طولانی برخوردار است اما مطالعات اندکی درباره نحوه اندرکنش قاب بتنی و مهاربند فولادی انجام شده است و توصیه مشخصی درباره چگونگی استفاده از آن، برای دستیابی به بازدهی مطلوب وجود ندارد. در این مقاله با تکیه بر جنبه‌های عملی روش استفاده از مهاربند فولادی در مقاوم‌سازی قاب‌های بتنی، محدوده کارایی انواع مهاربندها مورد بررسی قرار گرفته است.

نتایج نشان می‌دهد که مهاربندهای فولادی در قاب‌های بتنی با ارتفاع متوسط و در دهانه‌های با نسبت دهانه به ارتفاع بزرگتر از 5/1 بهترین بازدهی را دارد و می‌تواند ظرفیت نیروی جانبی اعمالی به سازه را حتی تا سه برابر افزایش دهد. همچنین نشان داده شده است که مهاربند ضربدری و پس از آن مهاربند نوع هشت بهترین شکل‌های مهاربندی برای افزایش سختی جانبی سازه می‌باشند.

واژه‌های کلیدی : مقاوم‌سازی – قاب خمشی بتنی – مهاربند فولادی – تغییرمکان جانبی - برش

1 - مقدمه

اولین موارد استفاده از مهاربندهای فولادی در قاب‌های بتن‌آرمه به دهه‌های 1970 و 1980 بازمی‌گردد که سه ساختمان بتنی، یکی در ژاپن و دو دیگر در مکزیکوسیتی با مهاربندهای فولادی پیرامونی مقاوم‌سازی شدند [1]. از آن زمان این سیستم سازه‌ای مورد توجه و استفاده، به خصوص در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بتنی موجود، قرار گرفته ‌است. اگرچه تاکنون درباره رفتار و اثرات متقابل مهاربند فولادی و قاب بتنی تحقیقات نسبتاً زیادی انجام شده‌است، اما‌ هنوز اطلاعات کافی و شناخت مناسبی از چگونگی اندرکنش این دو سیستم سازه‌ای در دست نیست.

در این مقاله، رفتار متقابل مهاربند و قاب بتنی و نیز اثرات شکل‌ هندسی مهاربند بر کارایی این روش مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور سه سازه بتن‌آرمه پنج، ده و پانزده طبقه با پلان مشابه در نظر گرفته شده‌است. هریک از این قاب‌ها تحت اثر بارهای قائم و جانبی، با پنج شکل مختلف مهاربند فولادی طراحی شده‌ و سپس در هر مورد، رفتار قاب بتن‌آرمه به تنهایی و نیز همراه با مهاربند، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.

2 - تاریخچه تحقیقات

در سال 1990، Badoux وJirsa [2]، با نگاهی تحلیلی، به بررسی رفتار قاب‌های بتنی مهاربندی شده در هنگام اعمال بارهای جانبی به خصوص بارهای سیکلی پرداختند. در این پژوهش اثر لاغری مهاربند در مقدار انرژی جذب شده توسط قاب مورد توجه قرار گرفت و نیز نشان داده شد که کاهش سطح مقطع تیرها و تعبیه مهاربندهای فولادی در ساختمان‌های غیرنرم دارای ستون‌های ضعیف و تیرهای قوی، موجب افزایش قابل‌توجه شکل‌پذیری و قابلیت جذب انرژی قاب بتنی می‌گردد.

در سال‌های 1990 تا 1995 مقالات تحلیلی و آزمایشی مختلفی درباره این موضوع منتشر شده‌ است. در این مقالات به کارایی روش در افزایش مقاومت جانبی و شکل‌پذیری قاب و همچنین اقتصادی بودن آن پرداخته شده است. تقریبا در تمامی این موارد، از مهاربندهای نوع ضربدری به‌صورت دورن‌قابی استفاده شده ‌است. همچنین در برخی مقالات، جزئیات اتصال مهاربند به قاب و نیز استفاده از مهاربندهای میراکننده و مهاربندهای پس‌کشیده مورد توجه قرار گرفته‌است. در مقاله‌ای که در سال 1991 توسط et.al Bush [3] ارائه شد، مشخص گردیده است که تا قبل از کمانش مهاربند فشاری، بین 60 تا 70 درصد برش وارد بر قاب، توسط مهاربندها تحمل می‌شود.

در سال 1995، Maheri و Sahebi[4]، طی یک مقاله به گزارش آزمایشی بر روی قاب‌ بتنی با مهاربند ضربدری، مهاربند کششی تنها و مهاربند فشاری تنها پرداخته‌اند. در این آزمایش مشخص شده است که مهاربند کششی نسبت به مهاربند فشاری، سهم بیشتری در تحمل نیروی جانبی وارد بر قاب دارد. همچنین نشان داده‌ شده‌است که درصورت استفاده از مهاربند ضربدری، برش قابل تحمل برای قاب، یک‌ونیم برابر ظرفیت برش درصورت استفاده از مهاربند کششی یا فشاری تک است.

در 1996 Masri و Goel [5]، در مقاله‌ای نتایج آزمایشات انجام شده بر روی قاب بتن مسلح با دال قارچی و مهاربند فولادی را ارائه کرده و نشان داده‌اند که استفاده از این روش مقاوم‌سازی در کاهش تغییرمکان جانبی قاب بتنی بسیار موثر است.

تسنیمی و معصومی [1]، در سال 2000 (1379) آزمایشاتی را بر روی قاب‌های بتنی مهاربندی شده با مهاربند ضربدری انجام داده‌اند که در هر آزمایش نحوه اتصال مهاربند به قاب متفاوت بوده‌است. نتایج آزمایشات نشان داده است که جزئیات اتصال مهاربند به قاب اثر قابل‌توجهی بر رفتار لرزه‌ای قاب و کارایی این روش مقاوم‌سازی دارد.

در سال ٢٠٠١، Ghobarah و Abou Elfath [6]، رفتار غیر الاستیک یک سازه با سه سقف بتنی و مقاوم‌سازی شده با دو گزینه مهاربند ضربدری و مهاربند واگرای هشت با اتصال برشی در راس مهاربندها را، در نرم‌افزار DRAIN مدل‌سازی نموده و نشان داده‌اند که تحت اثر دوازده زلزله مهم و متفاوت، قاب مهاربندی شده واگرا رفتار غیرترد اطمینان‌بخشی دارد.

در سال 1380 (2001)، در مقاله‌ای که توسط خیرالدین [7]، در دومین همایش بین‌المللی ساختمان‌های بلند ارائه شد، رفتار خطی یک ساختمان ده طبقه بتنی با مهاربند فولادی ضربدری بررسی و نتیجه‌گیری شده‌است که درصد برش جذب شده در طبقات پایینی ساختمان توسط مهاربند ٦٠% و توسط قاب ٤٠% می‌باشد. به‌علاوه، وجود مهاربند در طبقات بالا، موجب افزایش تغییرمکان جانبی قاب خواهد شد. اما به طور کلی استفاده از مهاربند ضربدری، تغییرمکان جانبی قاب را حدود ٥٠% کاهش می‌دهد. همین محقق در مقاله دیگری، استفاده از مهاربند هشت با فاصله میانی در قاب بتن‌آرمه را مورد بررسی قرار داده است[8] و مشخص نموده است که استفاده از این مهاربندها در ساختمان ٥ طبقه، در تمامی طبقات مفید است، اما در ساختمان‌های ١٠ و ١٥ طبقه، موجب ایجاد برش منفی در طبقات بالایی و بام ساختمان می‌گردد.

در سال ٢٠٠٧، et.al Youssef [9] با انجام آزمایشاتی بر روی قاب بتنی با و بدون مهاربند ضربدری و مقایسه دو حالت، به این نتیجه رسیده‌اند که درنظر گرفتن ضریب رفتار متداول قاب خمشی بتن مسلح با شکل‌پذیری متوسط، برای قاب بتنی مقاوم شده با مهاربند فولادی کافی و مناسب است. همچنین پیش‌بینی شده است که درصورت استفاده از سیستم قاب خمشی بتنی همراه با مهاربند فولادی، وزن سازه در حدود ٣٥ درصد کاهش می‌یابد.

3 - مدل‌سازی

همان‌طور که اشاره شد، هدف این مطالعه بررسی اندرکنش قاب خمشی بتنی با مهاربندهای فولادی با شکل‌های گوناگون، در محدوده رفتار خطی مصالح می‌باشد. برای انجام این کار، سه ساختمان بتنی با تعداد طبقات ٥ ، ١٠ و ١٥ طبقه با پلان نشان داده شده در شکل(1) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی اثر نسبت دهانه به ارتفاع، تعداد و ابعاد دهانه‌ها در جهت‌های X و Y متفاوت انتخاب شده است. در هر دو جهت شش دهانه مهاربندی شده به صورت متقارن در پلان، در نظر گرفته شده است تا بتوان از اثرات پیچش صرف‌نظر نمود.

شکل1 پلان ساختمان

آنالیز سازه به‌صورت خطی و توسط نرم‌افزار ETABS انجام می‌شود. برای مدل‌سازی، مقاومت فشاری بتن ، تنش تسلیم آرماتورهای فولادی و تنش جاری شدن فولاد مهاربندها ، درنظر گرفته شده است. طراحی اعضای قاب بتنی بر اساس آیین‌نامه ACI 318 [10]، به روش مقاومت نهایی و طراحی مهاربندهای فولادی بر اساس آیین‌نامه AISC-ASD [11] و به روش تنش مجاز انجام شده‌است.

بارهای وارد بر ساختمان در دو دسته کلی بارهای ثقلی و بارهای جانبی درنظر گرفته شده است. بارهای ثقلی شامل بار مرده اعمالی به کف‌ها معادل و بار زنده برابر است. ضریب زلزله ساختمان ١٥% منظور شده که مطابق آیین‌نامه ٢٨٠٠ [12]، ضریب زلزله یک ساختمان بتنی، با همین حدود ارتفاع، واقع در مناطق زلزله‌خیز شدید، با درجه اهمیت متوسط و ضریب رفتار ٥/٥ است. وزن ساختمان جهت اعمال نیروی زلزله با توجه به آیین‌نامه ٢٨٠٠، معادل وزن اعضا، بار مرده کل و ٢٠% بار زنده منظور شده‌است.

ستون‌های هر ساختمان از بین مقاطع تیپ؛ 30×30 ، 40×40 ، 50×50 ، 60×60 ، 70×70 ، 80×80 و 90×90 سانتی‌متر انتخاب شده و برای تیرها دو مقطع تیپ 30×30 و 35×35 سانتی‌متر در نظر گرفته شده است. از میان شکل‌های مهاربندی رایج، پنج شکل که کارایی و سختی جانبی بیشتری نسبت به سایر شکل‌ها دارند انتخاب می‌شوند (شکل 2). هریک از این پنج شکل مهاربندی برای هر سه تیپ ساختمان 5 ، 10 و 15 طبقه درنظر گرفته می‌شود که در مجموع پانزده سازه تحلیل و طراحی می‌شوند. برای طراحی مهاربندها مقاطع توخالی شامل مجموعه مقاطع استاندارد HSS و PIPE درنظر گرفته شده‌است. دلیل این انتخاب آن است که به علت تقارن مقطع، استفاده از این مقاطع برای طراحی مهاربندها مناسب و رایج است و امکان مقایسه نتایج با سایر بررسی‌های انجام شده ممکن می‌گردد و همچنین مجموعه مقاطع، گستره مناسبی از سطح مقطع و ممان اینرسی مقطع را می‌پوشانند که درنتیجه مقدار خطای طراحی کم می‌شود (تعداد 129 مقطع متفاوت در این لیست وجود دارد).

(ث) (ت) (پ) (ب) (الف)

شکل2 شکل‌های مهاربندی درنظر گرفته شده

(الف) ضربدری (X)، (ب) هشت (In.V)، (پ) هفت (V)، (ت) تک قطری زیگزاگ (Z)، (ث) لوزی (R)

روش طراحی به این صورت است که ابتدا ساختمان با تعداد طبقات مشخص، مقاطع بتنی 30×30 سانتی‌متر برای تیرها و ستون‌ها و یکی از شکل‌های مهاربندی مدل‌سازی می‌شود. سپس پروسه تحلیل – طراحی مهاربندها تکرار می‌شود تا مقاطع مهاربندها در تحلیل و طراحی یکسان شود. پس از آن، مقاطع غیرمجاز ستون‌ها و تیرها اصلاح می‌گردد و بار دیگر تحلیل و طراحی فولادی مهاربندها تکرار می‌شود. این روش تا انتخاب مقاطع مناسب هم برای مهاربندها و هم برای اعضای قاب ادامه می‌یابد. به این ترتیب ضمن آنکه مقاطع بهینه مهاربندها توسط برنامه انتخاب می‌شود، برای ستون‌ها و تیرها نیز کوچکترین مقطع تیپ ممکن اختصاص داده می‌شود. پس از انجام طراحی تمامی ساختمان‌ها، مشخص شد که در بیش از ٩٨% موارد، مقطع تیپ 30×30 سانتی‌متر برای تیرها کافی است و تنها در چند مورد از مقطع 35×35 سانتی‌متر استفاده شد. شایان ذکر است که با توجه به نتایج آزمایش ارائه شده در مرجع [9]، قاب بتنی از نوع قاب معمولی است و ضوابط مناطق زلزله‌خیز در آن رعایت نشده است.

4 - بررسی و مقایسه نتایج

4-1- بررسی سختی قاب بتنی با و بدون مهاربند فولادی

اولین و مهم‌ترین اثر وجود مهاربند در قاب بتنی، افزایش سختی قاب بتنی است اما این سوال وجود دارد که کدام‌یک از شکل‌های مهاربندی سختی جانبی بیشتری را در قاب ایجاد می‌نمایند. در ادامه، نمودار نسبت تغییرمکان هر طبقه از قاب بتنی بدون مهاربندی به قاب مهاربندی شده در دو جهت x و y، در اثر نیروی جانبی یکسان، برای هر سه تیپ ساختمان پنج ، ده و پانزده طبقه ارائه می‌شود. با بررسی نمودارهای 1 ، 2 و 3 می‌توان به این نتایج دست یافت :

- به طور کلی اضافه کردن مهاربند به قاب خمشی، موجب افزایش سختی جانبی سازه می‌شود اما با افزایش ارتفاع ساختمان، مقدار تغییر سختی کمتر می‌شود یعنی مشارکت مهاربند در تحمل بار جانبی کاهش می‌یابد.

اصول ساختمان 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

1- ساختمان:

ساختمان به مفهوم مهندسی عبارت است از مجموعه ای متشکل از عناصر مادی مرتبط می باشد. ساختمانهای مهندسی عموما برای هدف معینی طرح و ساخته می شوند. به ساختمانها نیروهای گوناگونی وارد می گردد و این دستگاهها باید بتوانند آن نیروها را بگونه ای مناسب تحمل و منتقل کنند. بعضی از ساختمانها و ماشین ها طبیعی هستند و بعضی دیگر بدست انسان ساخته می شوند. بدن خود انسان و جانوران و درختان از جمله ساختمانها و ماشین های طبیعی می باشند، در حالیکه یک بنای چند طبقه و یا یک اتومبیل در زمره ی دستگاههای مکانیکی مصنوعی بشمار می روند. شکل های (1-1) نمونه هایی چند از سازه های طبیعی و مصنوعی را نشان می دهند.

انواع سازه ها، و مصالحی که ساختمانها از آن ها ساخته می شوند، بستگی به هدفهائی دارد که مورد نظر پدید آورندگان آنها بوده است.

2- انواع ساختمان ها:

سازه ها را از دیدگاههای مختلف به انواع گوناگونی تقسیم می کنند. هر یک از این تقسیم بندیها دارای مبنای خاصی است و دارای فوائدی می باشد. در این قسمت چند گروه بندی از انواع ساختمانها را خواهیم آورد.

شکل (1-1)

الف- تقسیم بندی سازه ها بر حسب کاربرد آنها:

بناها : مقصود از بناها، در اینجا، انواع ساختمانهائی هستند که برای سکونت، کارهای اداری، اقتصادی و تاسیسات شهری دیگر ساخته می شوند. بناها ممکن است بصورت سازه های یک طبقه و یا چند طبقه باشند. مقصود اصلی از ساختن بناها ایجاد پناهگاه و یا پوشش ساختمانی است که اشخاص و یا اشیاء را در خود جای داده و آنها را از اثرات محیطی نامطلوب مثل زازله، باد، باران، برف، سرما و گرما و نظیر آن محفوظ دارد و انجام فعالیت هائی را ممکن سازد.

پل های ارتباطی : پلها سازه هائی هستند که برای گذراندن و عبور اشخاص و اشیاء بکار می روند. پل های عابر پیاده، گذرگاههای خودروها و قطارها، که بر روی رودخانه ها و دره ها ساخته می شوند، انواعی زا پل ها بشمار می آیند. گاهی نیز ممکن است برای گذراندن آب یا سایر مواد از روی موانعی بر روی آن موانع پل زده شود. آب باره هائی که بر روی جاده ها و یا رودخانه ها و دره ها ساخته می شوند نمونه ای از اینگونه پلها هستند. وسایل دیگر انتقال نیرو و سایر گذرگاهها و سازه های ارتباطی را نیز می توان در تعریف عمومی پل ها گنجانید. خطوط انتقال نیروی الکتریکی نمونه ای زا سازه های ارتباطی اند. نمونه ی عمده ی دیگر از سازه های ارتباطی راهها و خطوط آهن می باشند.

ساختمانهای صنعتی : سازه های صنعتی چنانکه از نامشان بر می آید، تاسیساتی اند که برای مقاصد صنعتی یعنی تبدیل ماده و انرژی و تولید محصولات و مواد گوناگون احداث می شوند. ساختمانهائی که بمنظور نگهداری اشیاء ساخته می شوند (مثل گاراژها، انبارها، آشیانه ی هواپیماها و نظیر آنها) را نیز می توان در زمره ی ساختمانهای صنعتی محسوب داشت. کارگاهها و تاسیسات تولید نیرو مثالهئی دیگر از ساختمانهای صنعتی می باشند. انواع مخازن مثل منابع تحت فشار و غیره را نیز می توان جزء تاسیسات صنعتی بشمار آورد.

تقسیم بندی سازه ها بر حسب شکل و رفتار آنها:

شکل هندسی و رفتار فیزیکی ساختمانهای مهندسی معمولا با هم مرتبط است بدین لحاظ، هر گونه تقسیم بندی که بر پایه ی اینگونه ملاحظات انجام می پذیرد بایستی در قالبی واحد، که شکل و رفتار را توماً شامل می شود، صورت گیرد. ساختمانها را براساس شکل و رفتار به گروههای زیر می توان تقسیم کرد:

ساختمانهای اسکلتی : سازه های اسکلتی ساختمانهائی اند که از یک یا چندین عنصر یک بعدی، که به یکدیگر متصل شده و شبکه ای را به وجود می آورند، تشکیل می یابند. عناصر یک بعدی ممکن است از نوع کش یا مهار، ستون، تیر، و یا قوس باشند. در ساختمانهای اسکلتی، پیوند عناصر ساختمانی با یکدیگر در محلهای مشخصی بنام گره یا اتصال صورت می گیرد. در شکل های (2-1) انواعی چند از ساختمانهای اسکلتی نشان داده شده اند.

انواع ساختماهای اسکلتی از نظر رفتار مکانیکی با هم تفاوتهائی دارند مثلا ساختمانهای خرپائی و ساختمانهای قابی که هر دو جزء سازه های اسکلتی بشمار می آیند، از لحاظ رفتاری کاملا متفاوتند. در ساختمانهای خرپائی، که گونه ای از آن در شکل (3-1) نشان داده شده، عناصر ساختمان عمدتا در کشش و یا فشار کار می کنند. در این نوع از سازه ها، هر یک از میله ها با آنکه ممکن است با جوش یا برج به میله های دیگر اتصال یافته باشد معذالک اساسا یک جسم دو نیروئی است و بنابر این میدان نیروی داخلی در آن محوری است و بصورت کشش و با فشار ساده می باشد. از طرف دیگر، رد سازه های قابی، که دو مثال از

ارائه راهکارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

ارائه راهکارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی

اسماعیل فاتحی‌فر، سعید پاک‌نیا، پیمان کشاورز

دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی، بخش مهندسی شیمی، شیراز، ایران

چکیده

با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حرکت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حد امکان از هدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. در این تحقیق کارهایی که بایستی در این زمینه انجام بگیرد مورد بررسی قرار گرفته و نمونه‌هایی از کارهایی که می‌توان انجام داد به تفضیل ارائه شده‌اند. از جملة کارهای علمی و کاربردی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست. 2- استفاده بهینه از مواد و بازیابی آنها در صنایع مختلف. 3- بهینه‌سازی واحدهای صنعتی و تولیدی. 4- بالا نگهداشتن قیمت انرژی. 5- یافتن کاربردهای جدید برای موادی که به وفور یافت می‌شوند و فعلاً کم مصرف هستند. 6- استفاده از انرژیهای نو و تجدیدپذیر. 7- آموزش مصرف انرژی به افراد از طریق رسانه‌های ارتباط جمعی. 8- توسعه فرهنگ عامه مردم در جهت مصرف کمتر و بهینه از انرژی.

کلمات کلیدی: صرفه‌جویی، مصرف انرژی، راهکارها، جدید، بهینه سازی، بالا بردن فرهنگ عامه.

مقدمه

کشور پهناور ایران دارای منابع و ذخایر بزرگ انرژی است. در حال حاضر تعداد 85 میدان نفتی کشف شده در کشور وجود دارد. از لحاظ ذخایر گازی، ایران دومین مقام را در جهان دارد. ذخایر گازی باقیمانده در ایران در حدود 2616 تریلیون متر مکعب می‌باشد. منابع دیگر انرژی مثل ذغال سنگ و … نیز در کشور وجود دارد ]1[. با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حرکت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حدامکان از حدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. برای این منظور بایستی در زمینه استفاده بهینه از منابع انرژی در کشور قدمهایی برداشته شود.

واژه بهینه‌سازی ترجمه کلمه optimization است که در ریاضیات مفهوم خاص خود را دارد و در کشور ما نیز در زمینه های مختلف از جمله انرژی مورد استفاده قرار گرفته ‌است. بهینه‌سازی مصرف انرژی برای یک فرایند می‌تواند به صورت موضعی (Local) و یا بصورت جامع (Global) برای یک سیستم که متشکل از چندین فرایند است، انجام شود. بر اساس تئوری بهینه‌سازی، نتیجه بهینه‌سازی برای چندین فرایند به صورت جداگانه الزاما برابر با نتیجه بهینه‌سازی به صورت جامع نیست و بنابر تعریف، بهینه‌سازی به صورت جامع می‌تواند در برگیرنده ترکیبی از دو فرایند و یا چندین فرایند باشد. اعمال بهینه‌سازی بصورت جامع نیاز به درک صحیح دینامیک انرژی ‌بری تجهیزات هر یک از فرایندها دارد و به مراتب پیچیده‌تر از به کارگیری روش بهینه سازی موضعی می‌باشد. روشهای کنترل که بر اساس دینامیک انرژی بری و نظارت بر تمامی فرایندها کار می‌کنند و یا تکنولوژیPinch که مبتنی بر اصل کاهش مصرف انرژی از طریق ترکیب فرایندها و یا Process integration است، از جمله روشهای بهینه سازی به صورت جامع هستند ]2[.

به غیر از تقسیم‌بندی روشهای بهینه‌سازی به موضعی و جامع، تقسیم‌بندی دیگری نیز وجود دارد که بر اساس هزینه های لازم برای انجام بهینه‌سازی می‌باشد و عبارتند از روشهای با هزینه پایین یا بدون هزینه، روشهای با هزینه متوسط و روشهای با هزینه بالا. از روشهای بدون هزینه می توان به موارد زیر اشاره کرد: انتخاب سوخت و یا حامل انرژی بهتر، تنظیم ساعات کاری، تنظیم نورپردازی، تنظیم دمای سیستم آبگرم، تنظیم فشار در سیستمهای هوای فشرده و … ]2[.

در این تحقیق کارهایی که می‌تواند در زمینه کاهش مصرف انرژی مفید واقع شود در چند گروه دسته‌بندی شده و در هر مورد مثالهایی که از روشهای گفته‌ شده استفاده کرده‌اند و نتیجه مطلوب گرفته‌اند بیان شده ‌است.

پیشنهادات برای کاهش مصرف انرژی

کارهایی که می‌توان برای کاهش مصرف انرژی پیشنهاد داد به شرح زیر می‌باشند.

1- استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست

یکی از مواردی که باعث کاهش مصرف انرژی می شود استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه با کیفیت بالا می‌باشد. اکثر واحدهایی که در کشور وجود دارند قدیمی بوده و نشتیهای زیادی در قسمتهای مختلف آنها وجود دارد یا راندمان آنها پایین است و بعضی وقتها کیفیت محصولات تولیدی قابل قیاس با مشابه‌های خارجی نیست. لذا بهتر است در مورد صنایع موجود در کشور بررسیهای علمی و دقیق‌تر انجام گیرد تا واحدهایی که انرژی بالایی مصرف می‌کنند شناسایی شوند و در راه تغییر فرایند و کارهای دیگر اقدام شود. از جمله کارهایی که در کشورهای مختلف در این زمینه انجام شده‌است می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1-1- استفاده از MDEA (متیل دی اتانل آمین) در صنایع پالایش گاز و شیرین‌سازی آن: در صورت استفاده از این ماده، ظرفیت واحد بالا، انرژی مورد نیاز کم و در نتیجه کاهش سرمایه‌گذاری را باعث می‌شود. این آمینها می‌توانند تا غلظتهای بالای 50% مورد استفاد قرار گیرند ولی آمینهای خیلی خورنده مثل MEA و DEA حداکثر تا غلظتهای به ترتیب 15 و 30% می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. آمینهای بر پایه MDEA در غلظتهای بالا فعالیت بیشتری برای حذف گازهای اسیدی دارند. بنابراین هر گالن از محلول حجم بالایی از گاز را تصفیه خواهد کرد. همچنین اپراتورها می‌توانند جریان برگشتی را کم کنند و در نتیجه توان کمتری برای کار پمپها لازم است. همچنین در ریبویلر به خاطر اینکه انرژی کمتری برای شکستن پیوند بین آمین و گاز اسیدی لازم است، انرژی کمتر مصرف می شود. انتخاب پذیری بالای MDEA باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود و نیز به علت خاصیت خورندگی کم آن، طول عمر تجهیزات افزایش می‌یابد و هزینه‌های نگهداری نیز کمتر می شود. برای مثال واحدی را در نظر بگیرید که از حلال MDEA برای تصفیه MM scfd 60 گاز طبیعی و حذف سولفید هیدروژن تا کمتر از ppm 4 استفاده می‌کند. در این حالت 9 میلیون Btu بر ساعت انرژی مصرف می شود. اگر از DEA استفاده شود برای تصفیه MM scfd 45 مقدار انرژی مصرفی 16 میلیون Btu بر ساعت خواهد بود. مشاهده می شود که در استفاده از MDEA، 33% گاز بیشتر با 56% انرژی کمتر تصفیه می‌شود و در صورت تبدیل واحد از DEA به MDEA، ظرفیت واحد از 75 به 90 افزایش می‌یابد ]3[. خوشبختانه در پالایشگاه گاز در عسلویه نیز از این ماده استفاده می‌شود.

1-2- استفاده از لامپهای گوگردی: که در محیطهای شهری و هم صنعتی کاربرد خوبی دارند و از لامپهای فلورسنت روشنایی بیشتر و بازده بیشتری دارند. از جمله ایرادهای این محصولات، سمی بودن ترکیبات گوگرد در اثر شکستن و آلوده کردن محیط زیست است. بنابراین آنها در یک محفظه شیشه‌ای محکم تعبیه شده‌اند ]4[.

آزمایشگاه مقاومت مصالح 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

آزمایش شماره 1

پیچــش الاستیــک

هدف:

پیچش یک محور دایره‌ای و محاسبه ضریب ارتجاعی برش فولاد، برنج و آلومینیوم

تئوری:

هرگاه محوری به شعاع R، طول L و مدول برشی G تحت اثر لنگر پیچش T قرار گیرد، تنش ایجاد شده و زاویه پیچش آن از روابط زیر محاسبه می‌شود:

شرح دستگاه

دستگاه تشکیل شده است از دو تکیه‌گاه یکی گیردار و دیگری غلطکی. یک درجه اندازه‌گیری و یک میله که نیروی اعمالی را که باعث ایجاد گشتاور می‌شود و چند وزنه مختلف برای ایجاد نیروهای متفاوت.

شرح آزمایش

فاصله بین دو تکیه‌گاه را 47 سانتیمتر انتخاب می‌کنیم و میله برنجی را در تکیه‌گاه سمت چپ محکم می‌کنیم. سپس پیچ‌های انتهایی بازوی اعمال گشتاور را توسط آچار محکم می‌کنیم. حال درجه اندازه‌گیری را طوری مستقر می‌کنیم که نوک آن در وسط شیار قرار گیرد و آنرا در امتداد قائم آنقدر جابجا می‌کنیم تا عقربه کوچک روی عدد 10 قرار گیرد. حال عقربه بزرگ را جابجا کرده تا روی صفر قرار گیرد و فاصله محل تماس درجه اندازه‌گیری با بازو و مرکز تحت پیچش 80 میلیمتر است. لذا هر درجه عقربه بزرگ معادل با یک درجه خواهد بود. حال جدول زیر را داریم:

500 گرم

500 گرم

500 گرم

500 گرم

نیروی F

490500

392400

294300

196200

گشتاور پیچشی

59/1

5/1

3/1

6/0

زاویه پیچش آزمایش

65/1

32/1

99/0

66/0

زاویه از طریق فرمول

میله آلومینیومی

تنش‌های اصلی

مدول برشی

زاویه پیچش

گشتاور پیچشی

نیروی F

2913

29421

1/1

196200

200 گرم

4370

28983

65/1

294300

300 گرم

5826

30145

12/2

392400

400 گرم

آزمایش 2

خمــش ماکســول

هدف:

تعیین رابطه خیز با نیرو، بار، جنس، طول و لنگر دوم سطح و حداکثر خیز و لنگر خمشی ماکزیمم.

شرح دستگاه:

دو پایه اصلی را که توسط سه میله فلزی به فاصله ثابتی از هم قرار گرفته‌اند، را سوار می‌کنیم. سپس دو تکیه‌گاه که توسط دو میله از سه مذکور نگهداشته شده و قادر است روی آن حرکت کند را قرار می‌دهیم. سپس ساعت اندازه‌گیری مقدار خیز تیر را به ما نشان می‌دهد (با اعمال نیروهای مختلف).

شرح آزمایش

برسی رابطه بار و خیز تیر

تکیه‌گاه را به فاصله 600 میلی‌متر از یکدیگر قرار داده و نوک ساعت اندازه‌گیری را توسط تیر قرار داده و به میزانی پایین برده تا عقربه کوچک آن روی عدد 10 قرار گیرد. سپس با محکم کردن پیچ به نگهدارند، عقربه بزرگ ساعت اندازه‌گیری را روی عدد صفر تنظیم می‌کنیم. هر دو عقربه بزرگ معادل 1 میلیمتر جابجایی قائم می‌باشد. سپس وزنه‌های مختلف را روی قلاب قرار می‌دهیم. نتایج زیر را یادداشت می‌کنیم:

500 گرم

400 گرم

300 گرم

200 گرم

100 گرم

نیروی F

1/1

95/0

7/0

47/0

2/0

آزمایش

1

8/0

6/0

4/0

2/0

تئوری

رابطه بین طول و زاویه پیچش

در این آزمایش از میله برنجی به قطر 7 میلی‌متر و نیروی 300 گرمی استفاده می‌شود و با تغییر طول زاویه پیچش را برای طول‌های داده شده در جدول تعیین و یادداشت می‌نماییم.

670 میلیمتر

570 میلیمتر

470 میلیمتر

طول L

6/1

3/1

1/1

زاویه پیچش آزمایش

41/1

2/1

99/0

زاویه پیچش فرمول

بررسی زاویه پیچش با ضریب ارتجاعی برش

در این آزمایش از سه میله فولادی، برنجی و آلومینومی به طول 670 میلیمتر استفاده می‌گردد و مطابق جدول نیروی F را به بازوی گشتاور اعمال می‌کنیم و با استفاده از فرمول G محاسبه کرده، مقدار متوسط آن را محاسبه می‌کنیم.

میله برنجی:

تنش‌های اصلی

مدول برشی

زاویه پیچش

گشتاور پیچش

نیروی F

2913

35340

9/0

196200

200 گرم

4370

34450

38/1

294300

300 گرم

5826

26239

76/1

392400

400 گرم

بافت های حاشیه شهر مشهد فرسوده و غیر رسمی 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

دانشگاه آزاد اسلامی - واحد مشهد

دانشکده شهرسازی

گزارش بازدید :

بافت های فرسوده وغیررسمی شهر مشهد

استاد گرامی : جناب آقای مهندس اکبریان

دانشجو : وجیهه مسکرانی

بهار 88

بافت های حاشیه شهر مشهد :

مساحت سکونتگاه های غیررسمی حدود 3850 هکتار برآورد شده و طبق آمار سال 1385 ، جمعیت 820 هزار نفر یعنی معادل یک سوم جمعیت شهرمشهد را به خود اختصاص داده اند . غالبا در شمال شرق و شمال مشهد شکل گرفته اند البته لکه هاییی نیز در غرب و جنوب هم وجود دارند با این تفاوت که سکونت گاه های با منزلت پایین در شمال شرق واقع شده اند .

طبق برآوردهای انجام شده درحدود 170 هزار واحد مسکونی جهت بافت حاشیه لازم می باشد و میانگین بعد خانوار دربافت حاشیه حدود 5 نفر در مقابل 4 نفر در مشهد می باشد .لازم به ذکر است که میانگین افزایش جمعیت مناطق حاشیه 1.5 برابر افزایش جمعیت شهر مشهد برآورد شده است .

به لحاظ ساخت و ساز اغلب در لبه مسیل ها و حرایم به صورت نامستحکم و غیر اصولی شکل گرفته اند .

به جز بحث های کالبدی ،‌ریزدانگی ،‌عدم استحکام بنا ،‌مشکلات شبکه معابر ،‌ویژگی های اجتماعی و معیشتی دچار مشکل می باشند . دارای نوعی همبستگی اجتماعی بین ساکنان و موضع گیری درمقابل هرنوع نیروی وارد شده می باشند و آسیب های اجتماعی آنان ممکن است در حد محله خود نباشد ،‌لذا دربرخورد با این مناطق باید سعی شود درجهت تبدیل تهدید ها به فرصت گام برداشت .دراین راستا شناسایی افراد معتمد و قابل قبول ساکنان می تواند مفید واقع شود .

شهرک امام علی یا نوده :

حدود 20 هزار نفر جمعیت دارد و دارای تراکم جمعیتی حدود 200نفر در هکتار در مقابل تراکم نسبی 90 نفر در هکتار مشهد می باشد . بالغ بر 90% ساخت و سازهای آن ،‌فاقد استحکام می باشد . وضعیت شبکه معابر نیز دچار مشکل بوده ،‌هسته اولیه آن به صورت محلات خود جوش است . خرمات از جمله تجاری ها شکل گرفته و جنبه کارکردی دارند . به لحاظ درآمدی ،‌ساکنان کم بضاعتی را در بر گرفته است . عدم دفع سطحی آب از جمله مشکلات دیگر این بافت است .

حدود 80 % قطعات به صورت یک طبقه می باشند . مشکلات امنیتی از قبیل توزیع مواد مخدر و ... وجود دارد .

نام محدوده

نام هسته جمعیتی

جمعیت

خانوار

نسبت جنسی

نرخ

باسوادی

مساحت

(هکتار)

تراکم جمعیتی

(نفردرهکتار)

تعداد قطعات

خانوار در واحد مسکونی

درصد ساختمانهای زیر 100 متر

درصد ساختمانهای زیر 50 متر

جاده قدیم قوچان

شهرک امام علی

20777

5328

106

.............

9/104

198

4440

2/1

89%

35%

محله افغانی ها :‌

غالب قطعات این محله 60-50 متر می باشند که دارای حداقل 15- 10 متر حیاط می باشند . در مجاورت زمینهای کشاورزی قرار گرفته اند . بالغ بر 90% املاک قولنامه ای هستند یا متعلق به آستان قدس بوده و به صورت غیر قانونی تصرف شده اند و فاقد سند می باشند . قطعات به صورت ریز دانه بوده و فاقد استحکام لازم هستند .

محله اسماعیل آباد :‌

یکی دیگر از مناطق حاشیه شهر که دارای منشا روستایی و قدمت می باشد و درمجاورت الماس شرق قرار گرفته است . این محله به عنوان نمونه اجرایی نقاطی که می توانند فریز شوند ،‌مطرح است . دراین محله اجازه هیچ گونه عملیات عمرانی وجود ندارد .حتی هیچگونه خرید وفروشی نیز نمی توانند داشته باشند زیرا طرح شهری برای آن تصویب شده و بصورت فریز نگهداری می شود تا توسط مسئولان طرح خریداری گردد.

درحال حاضر مشکلاتی از جمله ریزدانگی ،‌عدم استحکام بناها ، ساخت و ساز دربستر حریم کال کشف رود را می توان نام برد .