روزی مردی به سفر میرود و به محض ورودبه اتاق هتل ،متوجه میشود كه آن هتل به كامپیوتر مجهز است . تصمیم می گیرد به همسرش ایمیل بزند . نامه را مینویسد اما در تایپ آدرس دچار اشتباه میشود وبدون اینكه متوجه شود نامه رامیفرستد . در این ضمن درگوشه ای دیگر از این كره خاكی ،زنی كه تازه ازمراسم خاك سپاری همسرش به خانه باز گشته بود با این فكركه شاید تسلیتی از دوستان یا اشنایان داشته باشه به سراغ
كامپیوتر میرود تا ایمیل های خود را چك كند.

اما پس از خواندن اولین نامه غش میكند و بر زمین می افتد . پسر او با هول و هراس به سمت اتاق مادرش میرود ومادرش را بر نقش زمین میبیند ودرهمان حال چشمش به صفحه مانیتور می افتد:
گیرنده : همسر عزیزم
موضوع : من رسیدم
می دونم كه از گرفتن این نامه حسابی غافلگیر شدی . راستش آنهااینجا كامپیوتر دارند و هر كس به اینجا می آید میتونه برای عزیزانش نامه بفرسته . من همین  الان رسیدم و همه چیز را چك كردم . همه چیز برای ورود تو رو به راهه . فردا می بینمت .
امیدوارم سفر توهم مثل سفر من بی خطر باشه . وای چه قدر اینجا گرمه
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 22:19 |
ساختمان هوشمند، ساختمانی است كه مجهز به یك زیر ساختار ارتباطاتی قوی بوده كه می‌تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیتهای متغیر محیط عكس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساكنین ساختمان این اجازه را می‌دهد كه از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده و امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد.
هزینه های جاری یك ساختمان اغلب بخش عمده ای از در آمد مالكان را به خود اختصاص می دهد.
اكنون از سازمانها در دنیا به صرفه جویی در مصرف انرژی و هر چه بهتر كردن محیط های كاری و زندگی خود روی آورده‌اند.
مدت زیادی نیست كه بحث درباره موضوع ساختمانهای هوشمند در محافل عمومی مطرح شده است. اما یك ساختمان هوشمند چگونه ساختمانی است؟
تعریفی كه در ایالات متحده آمریكا درباره یك ساختمان هوشمند عنوان می‌شود اینچنین است: «یك ساختمان هوشمند ساختمانی است كه در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یكپارچه كردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویس‌ها و مدیریت و رابطه میان آنها است»
مزایای یك ساختمان هوشمند از طریق اتوماتیك كردن سیستمهایی مانند گرمایش، Ventilation، و تهویه مطبوع یا (HVAC) Air Conditioning، سیستم اعلام حریق و آتش نشانی، سیستم های امنیتی و مدیریت انرژی و روشنایی بوجود می‌آید.
اگر حریقی در یك ساختمان بوقوع بپیوندد، سیستم اعلام حریق به ستم امنیتی بصورت خودكار ارتباط برقرار می‌كند و از این طریق قفلهای كلیه درب‌ها باز می‌شوند و مردم می‌توانند به راحتی از محل حریق دور شوند و سیستم امنیتی با سیستم HVAC نیز ارتباطی خودكار برقرار كرده و از این طریق هوای سالم جایگزین هوای دودآلود می‌شود.
اصول یك ساختمان هوشمند می‌گوید كه هزینه‌های واقعی یك ساختمان فقط هزینه‌های ساخت نیست بلكه باید به آنها هزینه‌های راهبری و تعمیرات را نیز اضافه كرد. ساختمان هوشمند تمامی این هزینه ها را بوسیله كنترل اتوماتیك و یكپارچه، مخابرات، و سیستم مدیریت كم می‌كند.
در قرن بیست یكم و تغییرات فرهنگی و تكنولوژی و همچنین تغییرات فرهنگی و تكنولوژیكی و همچنین تغییر نحوه دید مردم در مورد محیط كاری و زندگی خود، چه در بخش تجاری و یا صنعتی و یا حتی مسكونی، نیاز به محیطی كه حداكثر استفاده و حداقل هزینه را بتوان در آن تجربه كرد وجود دارد. سیستمهای مختلفی كه در یك ساختمان هوشمند به كار گرفته می‌شوند :
1- سیستم مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی
2- سیستمهای ایمنی جانی (Life safety)
3- سیستمهای مخابراتی
4- سیستمهای اتوماتیك سازی محل كاری


مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی

طرح ساختمان هوشمند باعث شده كه در مصرف انرژی به مقدار قابل ملاحظه‌ای صرفه‌جویی شود و همچنین مدیریت آن بسیار آسان گردد. سیستمهای كامپیوتری بصورت قابل ملاحظه‌ای در این رابطه استفاده می‌شوند، این سیستمهای با نامهای مختلفی شناخته شده‌اند نامهایی همچون:

سیستم اتوماتیك سازی ساختمان
سیستم مدیریت انرژی
سیستم مدیریت و كنترل انرژی
سیستم كنترل و مونیتورینگ مركزی

مساله انرژی در كشور ما سالها مورد توجه در نبوده و یارانه‌های آشكار و پنهان دولتی همواره شهروندان را از توجه واقعی به ارزش انرژی در اشكال مختلفش باز می‌داشته است.
در سالهای اخیر، به دلایل گوناگون لزوم محاسبه میزان مصرف صرفه جویی انرژی به عنوان یك ضرورت قطعی و چاره ناپذیر، مطرح شده است.
سرعت رشد مصرف داخلی انرژی به حدی است كه با روند موجود توسعه منابع نفتی شاید با گذشت چند سال و اندی دیگر قادر به صادرات نفت نباشیم.
بخش ساختمان بیش از یك سوم انرژی مصرفی كشور را به خود اختصاص داده، كه به نظر می‌رسد ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بالغ بر شش میلیارد دلار می شود. در صورتی كه می‌توان با اجرای سیستم‌های نوین در ساختمانها، این هزینه را به شكل قابل توجهی كاهش داد و هزینه‌ای را كه برای پیاده كردن این سیستم اجرا می‌شود، را در مدت زمانی نه چندان دور از راه ذخیره انرژی بدست آورد.
تغییر وضع موجود به سوی وضع قابل قبول تلاش هماهنگ عظیمی را از سوی مردم و مسئولین بصورت پیوسته می‌طلبد، كه BMS (سیستم مدیریت یكپارچه ساختمان )همین هدف را دنبال می‌كند.
در ساختمان های هوشمند با استفاده از سیستم های خودكار كنترل روشنایی ساختمان،كنترل دوربین‌های مدار بسته،كنترل درها، كنترل وضعیت های اضطراری همچون آتش سوزی و زلزله و بسیاری كنترلهای هوشمند دیگر مصرف انرژی به نحو چشمگیری كاهش می یابد.
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:21 |
در قرن حاضر بتن به عنوان یكی از پر مصرف ترین فراورده های ساختمانی در جهان شناخته شده است. از ویژگیهای بسیار خوب آن، اقتصادی بودن، سهولت دسترسی به اجزای تشكیل دهنده،شكل پذیری و پایایی نسبتا بالای آن را می توان نام برد. این عوامل باعث توجه روز افزون به بتن شده است. بدین جهت لازم است كه متخصصان، خواص اجزای تشكیل دهنده و مراحل اساسی در ساخت، نگهداری و در مواقع لزوم تعمیر و مرمت آن را به خوبی بشناسند.
برخلاف فولاد، در بتن نمیتوان به مشخصات ارائه شده از سوی تولید كنندگان اكتفا كرد.
به علت عدم آشنایی و شناخت كامل متخصصان و مجریان كارهای عمرانی با خصوصیات و رفتار بتن و آشنانبودن با شیوه های صحیح اختلاط اجزای آن در سالهای اخیر گسستگی و خرابیهای زیادی در تعدادی از سازه های بتنی مشاهده شده است.
به نظر می رسد در پاره ای از موارد اثرات آب و هوا، دما،شرایط محیطی،و تطبیق خصوصییات بتن با استانداردهای جهانی مورد توجه قرار نمی گیرد.
امید است در این پژوهش راهكارهی استفاده صحیح از بتن و طرز برخورد با خصمصیات آن به دست آید.

فونداسیون:
شالوده یا فونداسیون قسمتی از یك سازه است كه غالبا زیرتر از سطح زمین قرار می گیرد و نیرو های ناشی از سازه را به پی (خاك یا بستر سنگی) انتقال می دهد.
عملكرد فونداسیون: تقریبا تمامی خاكها تحت تاثیر نیرو به مقدار قابل ملاحظه فشرده می شوند كه این مساله باعث نشست سازه استوار بر آن می گردد.دو اصل اساسی كه در طراحی فونداسیون باید رعایت شودعبارت است از:
1- نشست كلی سازه به مقدار قابل قبول و جزعی محدود شود.
2- قسمتهای مختلف سازه تا حد امكان نباید دارای نشستهای نا مساوی باشند .
در عمل برای محدود كردن نشست، نیروهای ناشی از سازه را باید به لایه ای منتقل كنیم، كه دارای مقاومت كافی باشد و برای كاهش تنش فشاری، نیروهای وارده از سازه را در سطح وسیعی گسترده كرده به پی وارد می كنیم.
انواع فونداسیونها: فونداسیونها در حالت كلی،به فونداسیونهای دیوار و ستون تقسیم بندی می شوند.فونداسیون دیوار یك نوار از بتن مسلح به عرض بزرگتر از ضخامت دیوار است( حد اقل عرض 50 سانتی متر) كه بار دیوار را به سطح گسترده تری منتقل می كند( فونداسیون نواری).
نوع دیگری از فونداسیون فونداسیونهای منفرداست كه معمولا به شكل مربع یا مستطیل است. بعضی از فونداسیونها هم به شكل ذوزنقه می باشد. در بعضی از حالتها فونداسیون به صورت مركب( برای انتقال بار 2 تا چند ستون) ساخته می شود. در مواردی كه مقاومت زمین در حد متعارفی باشد از فونداسیونهای ساده و مركب استفاده می شود و زمانی كه زمین مقاومت كافی نداشته باشد، از فونداسیونهای گسترده یا صفحه ای استفاده خواهد شد. فونداسیون گسترده(رادیه) یك دال بتنی یكپارچه مسلح است كه در تمام سطح زیر ساختمان گسترده شده است

پی صفحه ای:
در زمینهایی كه نیروی باربری كافی برای مقابله با نیروهای وارده در ابعاد پی های معمولی وجود ندارد از پی صفحه ای( رادیه ژنرال، مت، پی گسترده) استفاده می كنند. این پی ها نیروها را در سطح گسترده ای پخش كرده و در نتیجه نیروی وارد را با توان باربری زمین متعادل می كند. در ساختمانهای بلند كه فشار وارد بر پی زیاد است معمولا از این نوع پی برای انتقال نیرو به زمین استفاده می شود. در پی صفحه ای ساده سیستم بارگذاری به صورت موازی بوده و در امتداد یا امتدادهای خاصی قرار می گیرد.درسیستم بار گذاری صفحه ای مركب، محدودیت بار گذاری در نقطهای خاص یا امتدادی معین وجود ندارد. چون پی های موازی معمولا دارای قسمتهای عمومی و قسمتهای خاص بارگذاری هستند، فولادگذاری در آنها بدین صورت است كه ابتدا تمام صفحه شبكه گذاری بتن ریزی می شود و سپس در قسمتهای باربر، با محاسبه دقیق بارهای وارده،شبكه میلگرد های خاصی طراحی و اجرا می گردد كه به شبكه زیرین متصل می گردد.
میلگرد گذاری در پی:
از آنجایی كه بتن در اثر فشارهای وارده ترك بر می دارد برای افزایش استحكام بتن در داخل آن میلگردهایی كاركذاشته می شود. در عمل میلگرد گذاری میلگردها به صورت شبكه ای در كف فونداسیون قرار داده می شوند( با احتساب پوشش بتنی) برای ایجاد چسبندگی و انتقال مناسب نیرو از فولاد به بتن و بلعكس در كنارهها میلگردهای شبكه با خم 90 درجه به طول معین فرم داده می شوند( 15 برابر میلگرد ساده و 12 برابر میلگرد آجدار).حداكثرفواصل میلگردهای شبكه نمی تواند از 12 برابرقطر میلگرد بیشتر باشد. در پی حداقل قطر آرماتورهای طولی ساده 12 میلیمتر و آجدار 10 میلیمتر و تعداد حداقل آنها 4 عدد است.حد اقل فاصله خاموتها باید 75 میلیمتر باشد تا ویبراتور میله ای بتواند به سهولت داخل شبكه جا بگیرد. فاصله ساقهای خاموت باید طوری باشد كه بتن بدون اشكال، امكان ریخته شدن و متراكم گردیدن را داشته باشد.
پوشش بتن میلگردها:
برای انتقال كامل نیروها از بتن به فولاد یا بلعكس لازم است كه حد اقل پوشش بتن برای میلگردهای كناری 2.5تا3 برابر قطر و برای میلگردهای داخلی 2.5 برابر قطر باشد. پوشش كناری میلگردها در نواحی گرم و مرطوب به علت خوردگی شدید بتن و خطر زنگ زدگی فولاد به وسیله عوامل محیطی 5برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می شود.
حداقل سطح مقطع میلگرد:
حد اقل سطح مقطع میلگرد در بتن برابر 14 میلیمتر است و حد اكثر فواصل میلگرد در شبكه های كف نمی تواند از 12 برابر قطر بیشتر باشد. در مورد دو شبكه كه روی هم قرار می گیرند حد اقل فاصله ارتفاعی 12 برابر قطر میلگرد است.12 سانتیمتر و آجدار 10 سانتیمتر و تعداد حداقل آنها 4 عدد است.
شناژ:
وظیفه شناژ( رابط فونداسیونها) كلاف كردن و مهار نمودن فونداسیونها است كه به منظور مقابله با نیروهای افقی(زلزله،باد و غیره) و یكنواختی نشست در ساختمانها به كار می رود.تمام آرماتورهای طولی باید در گوشه ها به صورت یك در میان خم 90 درجه با قلاب داشته باشند. حد اكثر فاصله خاموتها در شناژ برابر 30 سانتی متر و در نقاط تمركز فشار 25-20 سانتی متر است. حد اقل قطر خاموت در شناژها با عرض كمتر از 40سانتیمتر برابر 6 میلیمتر و برای عرض بیشتر از 40 و كمتر از 60 سانتیمتر برابر 8 میلیمتر و برای عرض بیشتر از 60 سانتیمتر برابر10 میلیمتر است. حد اكثر قطر خاموت مصرفی 12 میلیمتر است.
ستون:
در عضوهایی كه به طور عمده تحت تاثیر فشار محوری قرار دارند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است كه قسمت اعظم باربه وسیله بتن تحمل شود
( نظیر ستونها) اما به دلائل مختلف همیشه فولاد در ستون بتنی به كار برده می شود. واگذاری قسمتی از تحمل نیرهای فشاری به فولاد صرفه جویی در مقطع ستون بتنی است، به طور كلی وظیفه ستون بتنی تحمل فشارهای محوری و گاهی جانبی و انتقال آن به قسمت پایین تر است.
انواع ستون از نظر شكل مقطع :
1- ستونهای با مقطع مربع ( برای سهولت در باز و بسته كردن قالب، و پخهای كوچكی كه در لبه های ستون ایجاد می شود ) حد اقل ابعاد (20در 20 )

2- ستونهایی با مقطع مربع مستطیل( حد اقل ابعاد 40 در 20 )
3- ستونهایی با مقطع چند ضلعی منتظم( با طول حد اقل ضلع 20 سانتیمتر)
4- ستونهایی با مقطع دایره( استوانه ای)(حد اقل قطر مقطع 25 سانتیمتر)
حداقل تعداد میلگرد در هر یك از مقاطع ستونها: مقاطع مربع 4 میلگرد، مقطع مربع مستطیل 6تا8 میلگرد، مقطع شش ضلعی منتظم 6 میلگرد ( در چند ضلعی های منتظم حد اقل تعداد میلگرد برابر تعداد اظلاع است)مقطع دایره حداقل 6 میلگرد
حداقل قطر میلگردهای اصلی و خاموت ستونهای بتنی:
1-در مقاطع دایره و چند ضلعی منتظم حداقل 12 میلیمتر
2-در مقاطع مربع و مربع مستطیل حداقل 14 میلیمتر
3- قطر خاموت حداقل 8 میلیمتر
4- در حالت دور پیچی دور ستونهای دایره ای شكل حد اقل 10 میلیمتر
تذكر: لازم به یاد آوری است كه قطر واقعی میلگردهای ستون بر حسب شرایط و بارهای وارده باید به دقت طراحی و محاسبه شود و اعداد فوق فقط حداقل قطر میلگردها را بیان می كند.
میلگرد انتظار در طول و طبقات:
حداقل طول میلگرد انتظاردر پی 60 برابر قطر یا 60 سانتیمتر است و حداقل طول میلگرد انتظار در طبقات 50 برابر قطر یا 50 سانتیمتر است.
زاویه درصد انحراف در آرماتورهای ستون برابر 1 دهم است. براساس آیین نامه B.S مقدار فولاد موجود در وصله نباید از 10% سطح مقطع ستون بیشتر باشد و باید حداقل فاصله ای برابر10میلیمتر بین قفسه های فولادی در وصله مجود داشته باشد. فاصله مركز تا مركز دوگروه از میلگرد های به هم بسته شده نباید از 150 میلیمتر بیشتر باشد ابعاد میلگردهای آجدار یا مربع شكل پیچیده را می توان از ضرب عدد1/1 در شماره اسمی آنها به دست آورد
وظائف تنگ در ستون:
برای مقابله با نیروی كمانش میلگرد در ستون و جلوگیری از بیرون زدگی میلگردهای طولی ستون، از تنگ یا خاموت استفاده می شود. تنگ در مقابل نیروهای برشی و عرضی مقاومت خوبی دارد. در محلهایی كه صفحه ستون نمایان می شود لازم است كه اتصالی از میل مهارها ایجاد شود. میل مهارها به وسیله تنگهایی كه در قسمت پاییین قفسه فولادی بسته شده اند، استقرار می یابند. این نحوه اجرا از خمیدگی میلگردهای ستون در دو انتهای آن جلوگیری می كند. طبق استاندارد ACI در ستونهای گرد،فاصله خالص بین ماپیچهای دور ستون حداقل 2.5 و حداكثر 7.5سانتیمتر است و قطر حداقل میلگرد دور پیچ مساوی 10میلیمتر می باشد.مهر میلگردهای دور پیچ، با 1.5 دور اضافه پیچیدن در هر دو انتهای یك واحد دور پیچ حاصل می شود. طول وصله برابر 28 برابر قطر و حداقل 30 سانتیمتر است. پمشش بتن روی میلگردهای دور پیچ حداقل برابر 3.8 سانتیمتر است.
ترتیب تنگها:
برای تحمل مولفه افقی نیرو در قسمت بالای میلگرد خم شده لازم است كه یك تنگ در بالاترین نقطه آن قرار داده شود.همچنین باید تنگ مشابهی در پاییینترین نقطه زانویی میلگرد قرار داده شودتا در مقابل هر گونه تنش انهدامی ناشی از خمش مقاومت كند. شیب قسمت مایل خم شده برابر1 دهم باشد و قسمت مستقیم بالایی و پایینی زانویی باید د امتداد محور ستون یا موازی با آن قرارداشته باشد.
تیر:
تیرهای بتن مسلح كه از دو مصالح مختلف در ساختن آنها استفاده می شود، همگن نیستند. بنابر این روش تحلیل جداگانه ای برای آنها وجود دارد. در هر مقطع ازتیر صرف نظر كردن از نیروهای محوری(به علت كوچكی آن) یك نیروی برشی و یك لنگر خمشی وجود دارد.لنگر خمشی قابل تجزیه به تنشهای قائم بر مقطع است كه به آن تنشهای خمشی می گوییم. در تیرهای بتن مسلح به علت ضعف بتن در مقابل نیروهای كششی، میلگردهای فولادی در ناحیه كششی قرار داده می شود. در تیرهای بتن مسلح كشش ناشی از خمش به وسیله میلگردهای مسلح كننده، و فشار ناشی از خمش به وسیله بتن ناحیه فشاری تحمل می شود.

انواع تیر:
1- تیر ساده: تیری است كه با مقطع مربع یا مستطیل كه بر روی د وتكیه گاه ساده تكیه دارد و نیروی ناشی از لنگر خمشی مثبت را تحمل می كند. این تیر برای پوشش دهانه های كوتاه استفاده می شود.
تیرهای دو سر گیر دار: این تیرها در هر دو طرف تكیه گاه لنگر(ممان) قبول می كند.
2- تیر ممتد: این تیر برای پوشش دهانه های وسیع استفاده می شود و قادراست، نیروهای فشاری، برشی، پیچشی و ممان های مختلف را تحمل كند.
3- تیر كنسولی: این تیر یا تیر طره ای، كه برای پوشش بالكنها، سر درها، بارانگیرها و قسمتهای جلو آمده سقف به كار می رود.
4- تیرهای پوششی یا فرعی: این تیرها تیرهایی هستند كه بار خود را به تیر اصلی منتقل می كنند. این تیرها ممكن است با مقطع مربع مستطیل و یا مقطع T شكل باشند.(مقطع T شكل برای دهانه های وسیع كاربردزیادی دارد).
5- تیرهای T شكل: اگر شرایط به گونه ای باشد كه بتوان از تیری با عمق بیشتر استفاده كرد، می توان مقطع T با عمق زیاد را انتخاب كرد، كه در نتیجه آن صرفه جویی در وزن تیر و فولاد مصرفی است.
حداقل تعداد میلگردها:حداقل میلگرد تیر اصلی 2 عدد است كه در عمل 2 میلگرد دیگر نیز برای مونتاژ وامكان استقرار خاموتها در نظر می گیرند.حداقل فاصله 2 میلگرد اصلی 1 تا 2.5 سانتیمتر است(به جز در مواردی كه میلگرد به صورت دسته های چند تایی2 یا 3 و 4 استفاده می شود)درصد سطح مقطع فولاد مصرف شده را باید در مقطع تیر كنترل كرد( كه معمولا نباید بیشتر از 4% و كمتر از 3/0% برای فولاد آجدار و 25/0% برای فولاد نرم نباشد) آیین نامه cplloپیشنهاد می كند كه تمام فولادهای كششی باید محصور باشند.میلگردهای پایینی تیر نباید در ستون امتداد پیدا كنند، بلكه باید پیوستگی به وسیله میلگردهای اتصالی با شماره مشابه تامین شود. آیین نامه cpllo پیشنهاد می كند كه برای ایجاد پیوستگی لازم بین تیر و ستون حداقل معادل 30% فولاد مصرف شده در وسط دهانه تیر برای اتصال با ستونهای داخلی با میلگردهای داخل ستون درگیر شوند.در اتصال تیر با ستونهای خارجی حداقل مقدار از 30%به 50% درصد افزایش می یابد. در تقاطع های خارجی روش استاندارد این است كه میلگردهای U شكل به طور آزاد در داخل قفسه پیش ساخته تیرها قرار گیرد.
حداكثر و حداقل فاصله خاموتها:حداقل فاصله خاموتها نمی تواند از 100 mm كمتر باشد و حداكثر فاصله خاموتها در آیین نامه های جدید توسط فرمول خاصی اجرا می شود. حداقل پوشش بتنی میلگردها د نواحی معتدل 30 میلیمتر و در نواحی گرم و مرطوب 50 میلیمتر استو در نواحی بسیار خورنده 75-100 میلیمتر است.
سقف بتن مسلح:
سقف قسمتی از سازه بتنی است كه برای پوشش فضای مورد نظر به كار می رود و وظیفه آن جدا كردن قسمتهای مختلف از یكدیگر است. انواع سقفهای بتنی شامل:
1-سقفهای یكپارچه
2-سقفهای پیش ساخته( به صورت دال با عرض استاندارد)
3- سقفهای قارچی
4- سقفهای پوسته ای
5-سقفهای دارای تیر و دال و به طور مختلط
سقف یا دال تخت از نظر سیستم بارگذاری به طریق زیر تقسیم بندی می شود:
1- دال یكطرفه
2- دال دوطرفه
3- دال دوطرفه با دو تكیه گاه در چهار طرف
4- دال تخت ساده
5- دال تخت قارچی
6- دال مجوف
7- دال قطعات پیش ساخته
دال یكطرفه:
سقفی است كه باربری آن در یك جهت انجام شده و با علامت نشان داده می شود. آرماتور بندی این سقف در یك جهت انجام شده است. این سقف در مقابل نیروهای پیچشی مقاومت زیادی ندارد.
حداقل ضخامت سقف با فولاد آجدا: در دهانه های ساده معادل 1 بیستم طول دهانه و در حالت یك انتهای یكسره 1 بیست چهارم و در حالت دو انتهای یكسره 1 سی هشتم و در حالت كنسولی یا طره ای 1 دهم طول دهانه می باشد. در سقفهای پیش ساخته بر حسب طول دهانه ضخامت سقف بین 15 تا 35 سانتیمتر است
حداقل مقطع میلگردها:
1- در هیچ شرایطی فاصله آزاد بین میلگردها نباید از قطر میلگرد یا 2.5 سانتیمتر كمتر شود. فاصله مركز به مركز میلگردها حداكثر می تواند 25 سانتیمتر یا1.5 برابر ضخامت دال باشد. در مورد دالهای با ضخامت 15 سانتیمتر این فاصله می تواند حد اكثر 20 سانتیمتر باشد.
آرایش میلگردها:آرایش میلگردها باید به نحوی باشد كه:
1- اجرای آن آسان باشد
2- ضایعات میلگرد به حداقل ممكن برسد
3- حداكثر فاصله میلگردها طبق توصیه استاندارد ایران(15-18) 25 سانتیمتر گرفته شود.
دال دو طرفه و موارد كاربرد آن:
در عمل موارد زیادی وجود دارد كه رفتار سازه ای دالهای مستطیلی بسته به نسبت طول و عرض و یا شرایط تكیه گاهی به صورت ود طرفه است. تغییر شكل چنین دالهایی تحت تاثیر نیروهای وارده به صورت یك سطح كروی است. در هر دو امتداد دال، لنگر خمشی وجود دارد و برای مقابله با این لنگرها دالها باید در دو امتداد به وسیله دو لایه میلگرد عمود بر هم مسلح شوند.ساده ترین دالها كه در آن دال در چهار لبه خود بر روی تیر بتن مسلح قوی با دیوار و یا تیر فولادی تكیه دارد. همچنین دالهایی به صورت دو طرفه محاسبه می شوند كه نسبت دهانه بزرگ به دهانه كوچك آنها كمتر از 2 باشد.
سقفهایس تیرچه بلوك:
دال یكطرفه ای است كه در آن برای كاستن بار مرده از بلوكهای سفالی یا بتنی تو خالی برای پر كردن حجم استفاده می شود.سقف تیرچه بلوك تشكیل شده است از:
1-تیرچه هایی كه در فواصل مشخص( معمولا محور به محور دارای فاصله 50 سانتیمتر است)به موارات یكدیگر روی تیرهای باربرقرار می گیرد.
2-بلوكهای توخالی كه با توجه ب هشكل خاص خود بین تیرچه ها قرار داده می شوند(بلوكها پر كننده فاصل تیرچه ها بوده، حجم زیادی از سقف را اشغال می كنند)
3-بتنی كه فضای بین بلوكها را پر كرده و روی سفالها قشری به ضخامت 10-5 سانتیمتر تشكیل می دهد.در دهانه های بزرگ تیرچه ها در وسط دهانه و یا در فواصل 1 دوم از طول تیرچه با ایجاد كلافهای عرضی به یكدیگر می بندند.
سقفهای لانه زنبوری(مجوف):
این سقفها نوعی از سقفهای بتنی هستند كه به صورت دال دوطرفه بوده و در آنها در دو جهت میلگردگذاری می شود. فاصله میلگردهای عرضی و طولی شبكه ها با ابعاد لانه زنبوری یا كاسه مطابقت دارد(حداكثر75 سانتیمتر و معمولا بین 50-40 سانتیمتر). درعمل اجرای این سقف به صورت بتن ریزی در جا است. قالب بندی آن به صورت شبكه های عمود بر هم است،كه در داخل شبكه های مزبور كاسه ها قرار می گیرند. شبكه ها به وسیله جكهای مخصوص (جكهای هیدرولیك)تا زمان خود گیری بتن محافظت می شوند قالبها دارای شیب ملایم داخلی هستند و قبل از بتن ریزی با روغنهای مخصوص آغشته می شوند تا در هنگام باز كردن قالب بتن سقف صدمهای نبیند. ضخامت بتن ریزی روی قالبهای كاسه ای 10 سانتیمتر است. بتن مصرفی باید عیار حداقل 300كیلوگرم سیمان در متر مكعب بتن باشد. تمام میلگردهای اصلی از فولادهای آجدار استفاده می شود و در تمام قسمت های تكیه گاهی آرماتورهای منفی قرار داده می شود. سطح سقف با یك شبكه میلگردهای حرارتی از میلگردهای آجدار شماره 8 تا 12 به فاصله حد اكثر 25 سانتیمتر مسلح می شود تا زمان خود گیری كامل بتن و كسب مقاومت 70% مجاز نیستیم كه قالبهارا از بتن آزاد سازیم. حداقل مدت نگهداری بتن در قالب 7 روز و حداكثر 14 روز است.
پله های بتنی:پله های بتنی به صورت پله یكطرفه مستقیم، پله دوطرفه، پله بتنی دارای تیر باربر،پلكان دالی شیبداربا پاگرد 1 دوم چرخش پلكان دالی پیوسته با دوخم بتنی، پلكان معلق یا طره ای بتنی، پلكان حلزونی چشمدار بتنی و یا پلكانهای پیش ساخته( پلكان مستقیم ـ پلكان دالی دو خم، پلكان بدون پیشانی،پلكان حلزونی)
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:18 |
در مورد لزوم شناخت مصالح دو جهت گیری کلی میان آموزگاران معماری وجود دارد ، عده ای مصالح و جزئیات آن را در فرآیند ایده پردازی اساسی نمی پندارند و با اینکه حتی برخی از معماران بزرگ که به واسطه آثار بزرگ خود به اشتهار رسیده اند ، در پرداختن به مصالح و جزئیات معماری بسیار ضعیف بوده اند ( رودلف شیندلر ، لوکوربوزیه ) اما با این حال حقیقت این است که کاربرد شایسته مصالح وجه تمایز پروژه با دوام از پروژه بی دوام و کم عمر است .
کاربرد مصالح مناسب ، ساختمانی واقعی را از طرحی نمایشی متمایز می کند . مصالح نه تنها بعد و ضخامت بلکه نیرو و صدا نیز دارند . اگر به چوب و سنگ ضربه هایی یکسان بزنید صداهای متفاوتی ایجاد می کنند . اگر به دیوار گچی ، به مصالح بنایی ، و سپس به دیواری گچی از پانلهای پیش ساخته 4*2 متر ضربه بزنید . ، صداهای متفاوتی را خواهید شنید . زمانی که به جای گچ مصالحی ساختگی و تخته سه لای رنگ شده به کار می رود ، مسئله حتی وخیم تر است . نتیجه این کار چیزی است که به نظر مصالح بنایی می رسد ، اما با ضربتی آهسته یا برخورد چیزی به آن صدایی طبل مانند می دهد . این دقیقا همان موردی است که در بسیاری از ساختمانهای تاریخ گرای اخیر به چشم می خورد ، چرا که در این گونه موارد تقلید از فرم های گذشته از طریق مصالح نا مناسب حاصل شده است . کتابخانه مایگل گریوز در سن خوان کاپیسترانو نمونه ای بسیار مناسب است شما در رواقی قدم می زنید که بسیار شکوهمند است ، اما صدای ستونهای چوبی تو خالی حضور ساختگی آنها را بر شما آشکار می سازد حضوری که در تقابل با گذشته واقعی و صادقانه مصداق تاریخی مرجع آن قرار دارد .
لذا مصالح ، گوشت و پوست و استخوان معماری به شمار می آیند . و انتخاب مناسب آنها در طول اعصار دلمشغولی معماران بوده است . کاربرد و نسبیت تاکید بر آنها معماران و معماری های مختلف را از هم متمایز کرده است.

بتن :

1 – لازمه شناخت بتن و خواص آن :
بتن به مثابه ماده ساختمانی قرن
در سده بیستم بتن به عنوان مصالح ساختمانی قرن نتوانست انتظاراتی را که از خواص آن می رود را در کشور ما برآورده سازد و متاسفانه در بسیاری از موارد کاربرد آن با مشکلات ، ضایعات و خسارات مالی همراه بوده است البته مواردی نیز وجود داشته است که مهندسین ما با موفقیت کامل از بتن بهره گرفته اند .
ممکن است در سده بیست و یکم بتن مصالح ساختمانی قرن نباشد ، ولی بدون شک در ایران به عنوان یکی از مصالح عمده ساختمانی محسوب می شود ، بررسی ها نشان می دهد که در اکثر موارد عدم آگاهی دست اندر کاران تولید و مصرف کنندگان موجب عدم موفقیت بتن بوده است .
بنابراین در این تحقیق سعی شده است تا اطلاعاتی چند در مورد بتن و لزوم فراگیری این علم برای کلیه دست اندر کاران امر ساخت و ساز در کشور به خصوص ما دانشجویان معماری که در آینده گرداننده چرخ ساخت و ساز کشور هستیم در نظر گرفته شود . امید است این تحقیق باعث آشنایی بیشتر ما با بتن و خواص آن شود و انگیزه لازم را جهت به روز رسانی و همگامی ما با دنیا را سبب شود .

2 – کاربرد :
مصالح را می توان از نظر کاربرد در ساختمان به دو دسته کلی تقسیم کرد
1 – باربر
2 – غیر باربر
در این میان ممکن است یک نوع مصالح در هر دو قسمت ایفای نقش نماید مثلا آجر که هم می تواند به عنوان مصالح باربر و هم غیر باربر مورد برسی قرار گیرد .
در هر حال بتن تنها به عنوان مصالح باربر مورد توجه قرار می گیرد لذا با توجه به نوع اسکلت ساختمان اعم از فلزی و غیر فلزی تقش سازه ای را ایفا می کنند و با تحمل ، دریافت و انتقال تمامی بار های یک ساختمان به زمین باعث ایستایی ساختمان می شود .


3 – تعریف :
سنگ دج ساختگی است که از در هم ریختن و بهم زدن دوغاب جسم چسبنده و دانه های سنگ و عمل آوردن مخلوط آن دو ساخته شده باشد . بتن سیمانی استخوان بندی ییست از دانه های سنگ که دوغاب سیمان سنگ شده دانه های سنگ را به یکدیگر چسبانده اند . بتن سیمانی برای بار گذاری سنگین استخوان بندی ییست از دانه های سنگ دانه بندی شده با کمترین جای خالی ، که دوغاب سیمان سنگ شده رویه دانه های سنگ را اندود کرده است ، جاهای خالی استخوان بندی سنگی را پر کرده است و دانه های سنگ را به هم چسبانده است . بتن جسم همگنی است که تاب Resistance (فشاری ) و بر هم جهندگی آن Elasticity آن بستگی بیشتر به :
الف- اندازه و جنس سیمانی که در بتن مصرف می شود .
ب - اندازه و جنس آبی که در بتن مصرف می شود .
ج - جنس دانه ها ی سنگ و دانه بندی آنها .
د - ساختن مصرف کردن ، عمل آوردن و حفظ کردن بتن .
ه - عمر بتن (2)




3-الف :
جنس سیمان :
سیمانهای ساختگی فر آورده هایی هستند که بیشتر جنسشان سیلیکات کلسیم است و با آب ترکیب می شوند ، دوغابشان در هوا و جایی که هوا نباشد می گیرد ، در هوا و در آب سخت می شود و سخت می ماند دانه های سنگ را به یکدیگر می چسباند و پس از سخت شدن در برابر نشت کردن آب و کم و زیاد شدن گرما پایدار می ماند .
در سال 1824 ، یک بنای انگلیسی ( Josef Aspdin اهل Leeds ) سیمان اختراعی خود را در انگلستان به ثبت رسانید . او سنگ آهک را و خاک رس را در هم آمیخت و آن را به روش تر آسیاب کرد و به حال لجن در آورد و آن را در کوره آهک پزی پخت .
سیمان پرتلند ساختگی : فر آورده ایست که از در هم آویختن سنگ آهک و خاک رس به نسبت وزنی 3 به 1 و آسیاب کردن مخلوط به روش خشک یا تر تا گرد یا لجن همگن شود ، پختن گرد یا لجن همگن در کوره تا رویه دانه های ریز مواد خام عرق کرده به همدیگر بچسبند و به شکل کلینگر در آید ، سرد کردن و آسیاب کردن کلینگر با کمی سنگ گچ . چون در آغاز اختراع شدن سیمان در انگلستان ، ملات سیمان پرتلند پس از گرفتن و سخت شدن ، به رنگ سنگهای جزیره پرتلند در می آمد آن را سیمان پرتلند نامیدند .
سیمان پرتلند ممتاز : سیمان پرتلندی است که تاب ملات آن به ویژه در روزهای نخست ساخت ملات بیشتر است سیمان پرتلند ممتاز مانند سیمان پرتلند ساخته می شود ،تنها در ساختن آن بیشتر دقت می کنند و مواد خام بهتری به مصرف می رسانند.
سیمانی که در بتن مصرف می شود هرچه مرغوبتر باشد بتن به دست آمده بهتر است .



مقدار سیمان :
کمترین سیمانی که در بتن مصرف می شود باید به اندازه ای باشد که دوغاب آن رویه دانه های سنگی را اندود کند و بیشترین مقدار سیمان در بتن باید به اندازه ای باشد که دوغاب آن رویه دانه های سنگ را اندود کرده و جاهای خالی استخوان بندی سنگی را هم پر کند . و اگر در ساخت بتن کمتر از این سیمان مصرف شود دانه های سنگ به خوبی به یکدیگر نمی چسبند . و تاب بتن کم می شود و هر گاه در ساختن بتن بیش از آن سیمان مصرف شود گذشته از آن که به نسبت اضافه شدن سیمان تاب بتن افزایش نمی یابد ، جنس گران و کم تاب سیمان جانشین جنس ارزان و پر تاب سنگ می شود .
بتن سازان تلاش می کنند که سیمان تنها برای چسباندن دانه های سنگ به هم به کار رود . و جاهای خالی بتن را با گرد سنگ سیلیس پر کنند . بخشی از گرد سیلیس در بخار خانه زیر فشار بخار آب با آهک آزاد سیمان ترکیب سیلیکات کلسیم می دهد و بخش دیگر جاهای خالی درون بتن را پر می کند .
با زیاد شدن سیمان در بتن عمل آوردن آن آسانتر می شود ، تاب و ضریب برجهندگی بتن افزایش می یابد پایداری بتن در برابر ساییدگی افزایش می یابد ، فولاد در بتن زنگ نمی زند و بتن آب بندی می شود ، اما جمع شدن بت در هنگام گرفتن افزایش می یابد . سیمان به کیلوگرم در متر مکعب بتن سنجیده می شود . و بسته به اندازه سیمان در بتن سه نوع بتن به وجود می آید :
- بتن کم مایه با 75 تا 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن
- بتن میان مایه با 150تا 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن
- بتن پر مایه با 250 تا 350 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن

3 – ب :
آب و اندازه آن :
آبی که در ساخت بتن مصرف می شود باید آشامیدنی باشد و دارای جسمهایی که به بتن آسیب می رسانند نباشد ، گند آبها ، پسابها ، فاضلاب شهر ها ، آب مردابها و مانند اینها را نباید در ساختن بتن مصرف کرد و اگر ناگزیر از مصرف کردن آنها باشند ، باید پیوسته آن را آزمایش کنند.
اندازه آب برای ساختن بتن بستگی دارد به شلی و سفتی بتن ، درشتی دانه های سنگی ، نمناکی دانه های سنگی ، زبری رویه دانه های سنگی ،شکل دانه های سنگ ، گرما و خشکی هوا هنگام ساختن بتن و مسائلی از این نظیر .
هرچه بتن سفت تر و دانه های سنگ درشت تر ، رویه دانه های سنگ نمناکتر ، صاف تر و دانه های سنگ گرد تر باشد برای ساختن بتن به آب کمتر نیاز است . هوا و آبی که در سوراخهای ریز بتن بماند آن را پوک می کند و از تاب بتن می کاهد . بتن پوک گذشته از آنکه تابش کم است ، در یخبندان نیز پایدار نیست زیرا آب در سوراخها ی آن نشت می کند ، در سرما یخ می زند ، حجم آب یخ بسته زیاد می شود و باعث ایجاد تنش در بتن می گردد . همین که این تنش از تاب کششی بتن زیادتر شود آن را میترکاند و بتن خرد می شود .
اندازه آبی که در ساختن بتن به مصرف می رسد ، به دو طریق قابل محاسبه است : یکی به وزن سیمان و دیگری به وزن جسمهای جامد ( سیمان و سنگ ) . گرفتن بتن باید هنگامی آغاز شود که بتن در جای مصرف ریخته شود . گذشته از جنس سیمان درشتی دانه های آن و کند و روانی دوغاب سیمان هم در زمان گرفتن آن اثر دارند . هرچه دوغاب سیمان کند روان تر باشد زودتر می گیرد . در هوای نمناک یک گرم سیمان پرتلند با 08/0 تا 22/0 گرم آب ترکیب می شود . هرچه نسبت وزنی آب در سیمان کمتر باشد ، دوغاب سیمان کند روان تر ( غلیظ تر ) می شود و تاب بتنی که با آن ساخته می شود و تاب بتنی که با آن ساخته شود افزایش می یابد . هرچه بیشتر دوغاب مصرف شود بتن بیشتر جمع می شود .
بخش اول - اثر آب در بتن در جریان ساخت
آب هیدراتاسیون:
وقتی بتن مخلوط می شود ، آب و سیمان برای مدت طولانی به سادگی در مجاورت یکدیگر باقی نمی مانند . پودر سیمان آب جذب می کند و واکنشهای شیمیایی هیدراتاسیون رخ می دهند و محصولات مختلفی با این واکنش ایجاد می شوند . تمامی این محصولات حاوی آب هستند اما کلیه آبها به شکل واحد نمی باشند . قسمتی از این آب به شکل شیمیایی ترکیب می شود ، یعنی به صورت بخشی از ماده مرکب در می آید مانند هیدروکسید کلسیم .

آب رانده شده به سطح بتن :
علاوه بر شکلهای مختلف آب هیدراتاسیون ، در بتن همچنین ممکن است کاملا متمایز از خمیر سیمان آب محبوس شده ای در هنگام آب انداختن بتن ایجاد شود به نظر می رسد که این آب از میان جرم بتن حرکت کند اما در حقیقت ذرات جامد هستند که در اثر نیروی ثقل ته نشین می شوند . چنانچه آّب رانده شده به طرف بالا به سطح قطعه بتنی برسد می تواند تبخیر گردد رابطه بین روند تبخیر و روند جایگزینی آب تبخیر شده بر توسعه جمع شدگی خمیری و احتمالا ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری ناشی از جمع شدگی خمیری موثر است .
چنانچه آب به سطح رانده شود در مسیر خود به طرف بالا در زیر سنگدانه های درشت محبوس گردد منافذی را تشکیل می دهد که در طول زمان می تواند اثرات نا مساعدی در بر دوام بتن داشته باشد . ( از طریق فراهم نمودن مجاری که مواد مهاجم به راحتی می توانند به داخل آنها نفوذ کنند ) منافذ ناشی از آب انداختن در ابتدا با آب پر می شوند ، اما به مرور زمان این آب می تواند صرف تداوم هیدراتاسیون سیمان گردد و یا به طرف خارج حرکت نماید . اما حتی اگر به صورت آب در جای خود باقی بماند مسیرهای ترجیهی را برای نفوذ عوامل مهاجم به داخل بتن فراهم می نماید . میزان کم یا زیاد آب انداختن در یک مخلوط معین بستگی به برخی از خواص مخلوط دارد اما اینکه این آب زیر سنگدانه ها محبوس میشود یا خیر به اندازه سنگدانه ها و مهمتر ز همه به شکل دانه ها وابسته است . در سنگدانه ها ی پولکی امکان جلوگیری از حرکت آبی که به سمت بالا حرکت می کند و محبوس شدن آن خیلی بیشتر از سنگدانه هایی است که ابعاد یکسان داشته باشند . بنابراین مشاهده می شود اندرکنشی ما بین شکل سنگدانه ها و آب موجود در مخلوط بتن وجود دارد . چنانچه آب حاصل از آب انداختن به آسانی به سطح بتن برسد و تبخیر رخ دهد سبب کاستن از دمای نواحی سطح بتن می شود زیرا مقدار نسبتا زیادی از حرارت که برای تبخیر آب لازم است از این ناحیه گرفته می شود . این موضوع ممکن است در مناطق گرمسیر مفید واقع شود به ویژه آنکه دمای بتن در زمان گیرش بر توسعه مقاومت دراز مدت آن تاثیر خواهد داشت . دما در هنگام گیرش همچنین بر توسعه ترکهای حرارتی موثر است . چنانچه یک قطعه بتنی ابعاد نهایی خود را در یک دمای زیادتر بدست آورد ، کاهش بعدی دما ممکن سبب ایجاد ترک شود .

عمل آوری با آب
دمای سطح بتن پس از آنکه بتن گیرش حاصل نمود ، همچنین تحت تاثیر آبی که از خارج برای عمل آوری بتن به کار گرفته می شود قرار می گیرد چنانچه این آب تبخیر گردد حرارت از بتن گرفته می شود قرار می گیرد . و اگر آب عمل آوری سرد باشد ، بتن در اثر انتقال حرارت سرد می شود . این امر ممکن است در آب و هوای گرم سودمند باشد بالعکس چنانچه دما کاهش یابد و خطر یخ زدگی وجود داشته باشد عمل آوری با آب سرد می تواند خطرناک باشد . عموما عمل آوردن با آب باید خیلی زود آغاز شود و برای مدتی ادامه یابد . واضح است که آب عمل آوری نباید حاوی یونهایی باشد که به بتن یا میلگردهای داخل آن حمله نماید . آبهای مهاجم در بند های بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت . نباید از آب دریا برای عمل آوری قطعات بتنی حاوی میلگرد فولادی استفاده شود .
قابل توجه است که الزامات آب مخلوط بتن و آب عمل آوری یکسان نیستند . برای مثال آب خالص مانند آب مقطر یا آبهایی که املاح آن گرفته شده باشد برای مخلوط بتن کاملا مناسب است ، اما همانطور که بعدا اشاره خواهد شد این آبها به بتن سخت شده حمله خواهند کرد . بالعکس بسیاری از آبهای حاوی ترکیبات آلی که ممکن است در هیدراتاسیون سیمان دخالت نمایند ، وقتی که به عنوان آب عمل آوری مورد استفاده قرار می گیرند بی ضرر خواهند بود . تنها استثناء وقتی است که این ترکیبات ممکن است باعث از بین بردن رنگ سطح بتنی که در معرض دید قرار دارد بشود . بطور خلاصه باید یادآور شد که در گذشته وقتی از سیمان پر آلومین برای ساختمان سازی استفاده می شد ، سرد کردن شدید از طریق بکار بردن آب توسط تولید کنندگان این سیمان توصیه می شد . دلیل این امر آن بود که جلوگیری از افزایش زیاد دما در هنگام هیدراتاسیون سیمان از ایجاد پدیده ای به نام تبدیل محصولات هیدراته شده جلوگیری می کند و این موضوع توام با افت مقاومت بتن است . امروزه شناخته شده است که پدیده تبدیل را نمی توان از بین برد و در بسیاری از کشورها سیمان پر آلومین را نمی توان از بین برد و در بسیاری از کشورها سیمان پر آلومین را دیگر در ساختمان سازی به کار نمی برند . با توجه به سرد شدن سطح قطعه بتنی توسط آب عمل آوری ،باید احتمال اختلاف دما بین سطح و داخل بتن را در نظر داشت . اگر این اختلاف موجب ایجاد گرادیان حرارتی زیاد شود امکان به وجود آمدن تنش های حرارتی زیاد شود ، امکان ترک خوردن بتن وجود دارد . کاملا شناخته شده است که تامین آب برای عمل آوری در پیشرفت هیدراتاسیون سیمان در مخلوطهای با نسبت آب به سیمان متوسط و کم ضرورتی اجتناب نا پذیر است . در اغلب موارد این جنبه از عمل آوری با آب جنبه های حرارتی را تحت تاثیر قرار می دهد اما هر دوی این جوانب اندر کنش واضحی را بین آب عمل آوری و کیفیت بتن منتجه می سازد .

بخش دوم – در زمان بهره برداری :
جمع شدگی ناشی از خشک شدن :
در بحث از دست رفتن آب از بتن تازه یعنی قبل از گیرش ، جمع شدگی خمیری مطرح می شود . حال در اثر از دست رفت آب از بتن سخت شده نیز جمع شدگی ناشی از خشک شدن می تواند ایجاد شود و لیکن از دست رفتن تمام آب باعث جمع شدگی نمی شود . از دست رفتن تمام آب آزاد جمع شدگی ایجاد نمی نماید . پس از خارج شدن آب آزاد ، آب چسبیده به سطح آزاد راه می یابد و جمع شدگی رخ می دهد . تحت برخی شرایط جمع شدگی ناشی از خشک شدن می تواند منجر به ترک خوردگی و جمع شدگی گردد . که در واقع بزرگترین نقص بتن محسوب می شود و متداولترین علت مشکلات بتن در سازه هایی که در معرض هوا قرار می گیرند ، یعنی کلیه سازه ها به استثناء آنهایی که در آب قرار گرفته و یا کاملا در خاکی که مرطوب است جای می گیرند بنابراین جمع شدگی ناشی از خشک شدن معرف رابطه بویژه مهمی بین آب در بتن سخت شده و تغییر شکل و از هم گسیختگی آن است .

خزش :
خزش بتن که تغییر شکل وابسته به زمان ، تحت بار ثابت می باشد همچنین به حرکت آب وابسته است ، گو اینکه این مسئله پیچیده بوده و کمتر از حالت جمع شدگی مورد تایید قرار گرفته است . معهذا ثابت شده است که وقتی بتن تحت بار ثابت قرار دارد خشک می شود . انقباضی که به اسم خزش خشک شدن نامیده می شود اتفاق می افتد این خزش خشک شدن بیشتر از حالتی است که هرگونه حرکت آب به داخل و خارج آن تحت بار وجود داشته باشد ، تغییر شکل تحت شرایط اخیر را خزش بنیادی می نامند . بنابراین آب نقش مهمی در تغییر وابسته به زمان بتن تحت بار ثابت دارد . این نقش با نقشی که آب در جمع شدگی بتن وقتی که باری وارد نمی شود کاملا متفاوت است . مکانیزم این دو نوع خزش هنوز کاملا شناخته شده نیست البته از زمانی که کتاب جامعی در زمینه بتن در سال 1983 به چاپ رسیده ( به غیر از مجموعه مقالات داده شده در سمینارها ) پیشرفت کمی در این رابطه حاصل شده است امروزه هنوز مطالعات خزش ادامه دارد اما صرفا نه برای درک مکانیزم آن بلکه برای توسعه دادن مدل های ریاضی برای تخمین آن می باشد که هیچکدام تایید عمومی را به دست نیاورده اند . به نظر میرسد که درک مکانیزم خزش ، شامل نقش آب باید قبل از اتکاء به عبارات ریاضی پیچیده صورت گیرد .

تر و خشک شدن :
بتن خشکی که در تماس با آب قرار گیرد به سرعت آب جذب می کند . آب تدریجا به اعماق بیشتر قطعه بتنی نفوذ می کند و احتمال دارد که به سرعت اشباع کامل رخ دهد . این فرآیند برگشت پذیر می باشد اما نه با روندی یکسان خشک شدن بی اندازه به کندی صورت می گیرد به طوری که آن قسمتهایی از قطعه بتنی که به فرض بیشتر از 500 میلی متر از سطح خشک شده فاصله دارند ممکن است هرگز کاملا خشک نشوند و یا حداقل در عمر بهره برداری بتن این اتفاق نیفتد . تر و خشک شدن وسیله ای برای دخول املاح به داخل بتن می باشد زیرا محلول آنها به داخل بتن نفوذ می کند ولی فقط آب تبخیر می شود .

آب در بتن توانمند :
بتن توانمند بتنی است که الزامات ویژه مرکب عملکردی و یکنواختی را که معمولا نمی توان با به کار بردن مواد متشکله متعارف و روشهای مخلوط کردن ، در جا ریختن و عمل آوری به دست آورد ، ارضاء نماید بنا براین بتن توانمند بتنی است که در آن مشخصات ویژه ای برای کاربرد ها و شرایط محیطی مختلف توسعه می یابد . مثالهایی از مشخصه هایی که ممکن است در یک کاربرد بحرانی در نظر گرفته شوند عبارتند از سهولت در جا ریختن ، تراکم بدون جدا شدگی ، مقاومت اولیه زیاد ، خواص مکانیکی دراز مدت ، نفوذ پذیری ، چگالی ، حرارت هیدراتاسیون ، طاقت ، پایداری حجمی و عمر طولانی در شرایط رویارویی شدید .
در بتن توانمند وقتی نسبت آب به سیمان بسیار کم است جمع شدگی خود به خودی ممکن است توسعه یابد که فقط اخیرا به عنوان یک عامل مهم در رفتار بتن تشخیص داده شده است . جمع شدگی خود به خود مانند جمع شدگی ناشی از خشک شدن در اثر از دست رفتن آب از خمیر سیمان هیدراته شده رخ می دهد اما در اینجا از دست رفتن آب به علت مصرف شدن ان در واکنشهای شیمیایی مربوط به ادامه هیدراتاسیون می باشد نه در اثر حرکت آب به محیط اطراف همچنین در مقابله با آتش مشکل ویژه ای را تا آنجا که مربوط به آب داخل خمیر سیمان می شود ایجاد می نماید نفوذ پذیری خیلی کم این بتن ها به آن معنا است که آبی که هنوز در داخل خمیر سخت شده وجود دارد نمی تواند به آسانی به خارج راه یابد . دمای زیاد در جریان آتش سوزی سبب بخار شدن و همزمان افزایش حجم آبی که به صورت مایع بوده است می گردد . تغییر فاز و فشار بخار زیاد می تواند منجر به منفجر شدن قسمت خارجی بتن گردد در نتیجه تحت شرایط ویژه آنچه که در نظر بود به عنوان بتن توانمند عمل کند به عملکردی پایین تر از بتن معمولی منجر گردد . وقتی در جریان خاموش کردن آتش از آب سرد استفاده گردد بتنی که دمای سطح آن در مقابله با آتش بسیار زیاد شده است و یکباره در مقابل آب قرار می گیرد ، این عمل می تواند عواقب بسیار وخیمی برای بهره دهی و مقاومت بتن ببار آورد . بحث فوق نشان می دهد که اگرچه نسبت آب به سیمان خیلی کم است و لیکن بتن توانمند حساسیت فوق العاده ای را نسبت به آب نشان می دهد .

التیام پذیری خود به خود :
کاملا شناخته شده است که وجود ترک در بتن عملا اجتناب ناپذیر است . لیکن وقتی بتن با ترک های ریز سطحی در تماس با آب تماس با آب ساکن یا با سرعت کم قرار می گیرد التیام یافتن ترکهای آن امکان پذیر است . این عمل در اثر هیدراتاسیون سیمانی که تا آن زمان هیدراته نشده است و یا تشکیل کربنات کلسیم از هیدروکسید کلسیم که به خارج راه می یابد ( در صورتی که کربناته شدن رخ دهد ) صورت می پذیرد .

آبهای مهاجم :
ممکن است بتن در عمل در معرض آبهای مهاجم قرار گیرد . در بسیاری از کشورهای متداول ترین یون مخرب سولفات همراه با یکی از چندین کاتیون می باشد . در سایر آبها مکن است محصولات ناشی از محصولات جانبی شیمیایی حاصل از فرآیندهای شیمیایی و صنعتی وجود داشته باشند .
در برخی از مواضع آب شور در تماس با بتن می باشد . کلرید های موجود در چنین آبهایی چنانچه به داخل بتن راه یابند اغلب منجر به خوردگی میلگردهای فولادی می شوند . یادآوری این نکته مهم است که فقط املاح محلول به بتن حمله می کنند . چنانچه انباشته ای از سولفات کلسیم بر روی کف خشک بتنی قرار داشته باشد . عملکرد انباشته ای از نمک طعام یعنی کلرور سدیم ، بر روی بتن نیز به همین صورت است . فقط با این تفاوت که نمک طعام جاذب رطوبت بوده و اگر چنانچه هوا مرطوب باشد این نمک نهایتا محلولی را ایجاد می کند که در آنها یونهای کلرید وجود خواهند داشت و این یونها نهایتا به داخل بتن نفوذ می کنند ، ولی این عمل فقط می تواند در آب صورت پذیرد .
حتی آب خالص نیز در هنگام بهره برداری مفید نیست زیرا آب خالص در لوله ها و مجاری داخل بتن ، باعث تراوش هیدروکسید کلسیم از خمیر سخت شده سیمان می گردد . باران هایی که دور از هوای آلوده می برند آب نسبتا خالص می باشند و باعث تراوش هیدروکسید کلسیم می شوند .
چنانچه پس از بارش باران بتن در معرض خورشید قرار گیرد مواد تراوش یافته تشکیل سفیدک می دهند که گو اینکه این سفیدک به خودی خود مضر نمی باشد ولی بد منظره بوده و ظاهر بتن را زشت می کند .
دیگر بارانهای اسیدی می باشند که در اثر حل شدن برخی از گازهای بسیار مضر صنعتی در داخل آب در اتمسفر به وجود می آیند و توسط باد جا به جا می شوند . بارانهای اسیدی حاوی اسیدهای سولفوریک و نیتریک بوده و عدد pH آنها ممکن به کمی 5/4 یا حتی 4 باشد . اسید ها باعث خرده شدن سطح بتن می شوند.

خوردگی میلگرد :
خوردگی فولاد مدفون در بتن ، بصورت معمولی ناشی از کلرید ، فقط وقتی اتفاق می افتد که بتن به اندازه کافی مرطوب باشد طوری که آب منافذ بتواند به صورت الکترولیت عمل نماید . این فرآیند اجازه می دهد سلولهای الکترو شیمیایی توسعه یابند . بنا براین برای اینکه خوردگی ادامه یابد لازم است آب وجود داشته باشد .

بتن مقاوم در مقابل آب :
گاه سئوال می شود که آیا می توان با استفاده از بتن مقاوم در برابر آب از حمله آبهای مهاجم جلوگیری نمود ؟ در اینجا از عبارت ضد آب که در آیین BS نیز توصیه نشده است استفاده نمی شود ( شاید فقط به این خاطر که احتمالا بتن غیر قابل نفوذ آب قابل دستیابی نمی باشد . ) آنچه که قابل دستیابی است بتن با مقاومت زیاد در مقابل آب نفوذ است .
دلیل این امر چیست ؟ ماهیتا بتن یک ماده متخلخل می باشد . باید توجه داشت که تخلخل و نفوذ پذیری با یکدیگر متفاوتند اما بسیاری از منافذ داخل بتن به یکدیگر ارتباط دارند و لذا جابجایی آب به داخل و از میان بتن امکان پذیر است . مسئله فقط جریان آب نبوده بلکه پدیده های جابجایی دیگری نیز وجود دارند . . هرچه بتن متراکم تر باشد و حفره های بزرگ کمتری در آن وجود داشته باشند ، جابجایی آب از میان آن مشکل تر خواهد بود . به علاوه ساختار دقیق خمیر هیدراته شده سیمان درجه سهولتی را که آب می تواند از میان بتن حرکت نماید مشخص می کند . مقدار منافذ و ارتباط میان آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است . منافذ معمولا بوسیله اندازه و توزیع آنها ارزیابی می شوند ، وقتی که تعداد منافذ کم بوده ولی اندازه آنها بزرگ باشد و به یکدیگر ارتباط داشته باشند ، برای حجم معینی از منافذ ریز حجم کمتری از آب جا به جا می شود . تحت بسیاری از شرایط مقدار جا به جایی آب از میان بتن خیلی کم است ، اما به صورتی که معمولا بتن ساخته می شود همانند یک قشر آب بند پلاستیکی عمل نمی کند ، و لیکن اگر یک بتن کاملا آب بند مورد نیاز باشد در این صورت استفاده از مواد افزودنی آب بند کننده ( احتمالا آنهایی که همچنین دافع آب نیز هستند) یا بتن های ویژه مانند بتن پلیمری می توانند مورد استفاده قرار گیرند .
ذکر این نکته مهم است که این امر وابستگی زیادی به شرایط محیطی که یک قطعه بتنی معین با آن روبرو می شود دارد . برای مثال در مورد یک دیوار زیرزمین که اطراف آن آب وجود دارد و داخل آن خشک است قدری از جابجایی آب از میان دیوارها صورت خواهد گرفت . چنانچه تصور شود که با نصب یک دستگاه تهویه قوی در زیرزمین مشکل رطوبت حل خواهد شد اشتباه خواهد بود زیرا که هرچه اختلاف رطوبت بین دو طرف دیوار بتنی بیشتر شود آب بیشتری انتقال پیدا می کند . به همین صورت هرچه ارتفاع آب در خارج دیوار ( وقتی که عمق زیرزمین زیاد باشد ) زیادتر باشد آب بیشتری انتقال خواهد یافت . به هر حال شرایط محیطی و کیفیت بتن تنها عوامل آب بند شدن بتن نمی باشند . دیوار ها و کف های بتنی که با دقت ساخته می شوند بندرت یکپارچه بوده و عاری از ترک می باشند و ممکن است در معرض تغییر شکلهای نسبی غیر یکنواخت قرار گرفته باشند . چنانچه ساخت یک سازه آب بند در نظر باشد لازم است علاوه بر آنکه بتن با کیفیت مناسب استفاده می شود جزئیات مناسب نحوه استقرار میلگردها و احتمالا تامین نوارهای آب بند نیز در نظر گرفته شوند . این مورد در حوزه مسئولیت طراح سازه ساختمان قرار دارند و تکنولوژیست بتن به تنهایی مسئول آن نیست . باید روی واژه آب بند تاکید شود که به همان معنی غیر قابل نفوذ نمی باشد .

یخ زدن و ذوب شدن :
اثر مخرب چرخه های متوالی یخ زدن و ذوب شدن در بتن طی سالهای متمادی در بسیاری از نقاط جهان به خوبی شناخته شده است . به لحاظ اهداف این قسمت لازم است خاطر نشان شود عمل یخ زدن و ذوب شدن با موجودیت آب مترادف است . این آب ممکن است ، همان آب اولیه موجود در مخلوط بتن یا آبی که بعدا به داخل بتن نفوذ کرده باشد . مهم آن است که آب موجب آسیب دیدن بتن می گردد و این کار را با شدت انجام می دهد . آسیب ناشی از چرخه های متوالی یخ زدن و ذوب شدن به بتن سخت شده با آسیب وارده به بتن تازه و جوان در اثر یخ زدگی کاملا متمایز است . در حالت اخیر انبساط ناشی از تبدیل آب مایع به یخ موجب از هم پاشیدگی بتن می گردد که عموما غیر قابل جبران است البته آسیب چرخه های یخ زدن و آب شدن نیز به همین ترتیب است ولی آنچه به بحث حاضر مربوط می شود آن است که اثر یخ زدگی و چرخه های یخ زدن و ذوب شدن هر دو به وجود آب بستگی دارند و آب مقصر اصلی است .

کربناتاسیون :
دی اکسید کربن موجود در هوا می تواند با برخی از محصولات جانبی هیدراتاسیون سیمان از جمله هیدروکسید کلسیم ترکیب شود لیکن دی اکسید در حالت گازی نیست که واکنش می دهد بلکه وجود آب ضرورت دارد تا عامل واقعی یعنی اسید کربنیک ضعیف ایجاد گردد . بنا براین مشخص می شود که آب عامل اصلی کربناتاسیون در بتن است که قلیاییت خمیر سیمان هیدراته شده را در بتن کاهش می دهد و می تواند به خوردگی میلگرد منجر شود .

واکنش قلیایی سنگدانه ها :
دو نوع واکنش وجود دارند که یکی به سیلیس و دیگری به کربنات مربوط می شود که هر دوی آنها در سنگدانه ها وجود دارند و منشا اصلی قلیایی های سیمان می باشند . شاید بتوان تصور کرد که بحث در مور این واکنش مخرب خارج از محدوده این بحث باشد و لیکن این چنین نیست زیرا واکنشهای قلیایی سنگدانه ها فقط با وجود آب رخ می دهند . حتی اگر واکنشها تا آنجا توسعه یافته باشند که بتوانند آسیب هایی را ایجاد نمایند خشک کردن بتن باعث می شود که کلیه واکنشهای بعدی متوقف شوند آسیب وارده برگشت پذیر نبوده اما مسلما قابل متوقف شدن است . بدین ترتیب بار دیگر آب عامل اصلی فرآیند تخریب بتن محسوب می گردد .

بخش سوم : خواص ویژه :
اینک ممکن است مفید باشد که برخی از خواص بتن که به طور چشم گیری تحت تاثیر آب آزاد داخل بتن قرار می گیرند بیان شوند .

عایق حرارتی :
بتن عایق حرارتی نسبتا خوبی است و در این رابطه بتن سبک به ویژه موثر است . هدایت حرارتی بتن از اهمیت ویژه ای برخوردار است و تعریف آن عبارت است از نسبت جریان ورودی حرارت به شیب حرارتی . از آنجا که قابلیت هدایت هوا از آب کمتر است لذا قابلیت هدایت حرارتی بتن معین به درجه اشباع منافذ داخل بتن با آب بستگی دارد . این اثر بویژه در بتن سبک که در مقایسه با بتن معمولی از نسبت بیشتری از منافذ هوا برخوردار است چشمگیر است . برای مثال افزایش ده درصد در میزان رطوبت هدایت حرارتی بتن را به میزان 50 درصد افزایش می دهد . چنین نتیجه می شود که چنانچه خواص عایق حرارتی بتن حائز اهمیت باشد لازم است که بتن خشک گردد و به آن اجازه مرطوب شدن داده نشود . بنابراین مشاهده می شود که آب آزاد در بتن چه از مخلوط اولیه و یا آبی که به داخل بتن راه می یابد ، تاثیر قابل ملاحظه ای بر خواص عایق بودن حرارتی بتن در جریان بهره برداری خواهد داشت .

مقاومت الکتریکی :
در بعضی از کاربرد ها خواص الکتریکی بتن حائز اهمیت است . مقاومت الکتریکی بتن به شدت تحت تاثیر درجه اشباع آن قرار دارد . برای مثال مقاومت الکتریکی بتن در هوا خشک شده در مرتبه 10000 و مقاومت الکتریکی بتن در گرمچال خشک شده در حدود 4 مرتبه بیشتر است . این موضوع نسبتا پیچیده است ، اما نکته حائز اهمیت آن است که جریان الکتریسیته عمدتا به صورت الکترولیت از میان بتن مرطوب هدایت می شود یعنی توسط یون های داخل آب که در منافذ مویینه قرار دارند . در شرایط کاملا یکسان هر چه آب این منافذ ( از هر منشایی ) کمتر باشد مقاومت الکتریکی بتن بیشتر خواهد شد . ( پروفسور A.M.NEVIL ترجمه هرمز فامیلی )

3 – ج :
جنس دانه های سنگی و دانه بندی آنها :
سنگی که در ساختن بتن مصرف می شود باید سالم باشد پوسیده نباشد و پوسیدگی هم نداشته باشد . در برابر اثرات جوی پایداری کند ، آب در آن اثر فیزیکی یا شیمیایی نداشته باشد . درجه سختی آن کمتر از 3 نباشد ، پوک نباشد و وزن فضاییش بیش از 5/1 باشد ( مگر در بتن سبک ) تاب فشاری آن کمتر 80 نباشد . اگر بتن زیر اثر مکانیکی باشد مانند بتن راه تاب ضربه ای سنگ زیاد باشد و کم ساییده شود . سنگی که برای ساختن بتن مصرف می شود از بستر سیل روها ، رودخانه ها و شن چال ها به دست می آید که دانه های آن همجنس نیستند .
سدها ، پل های بزرگ ، تراورس های بتنی راه آهن ، بناهای بلند ، ساختمانهای بتنی ظریف و مانند اینها را با بتن ممتاز می سازند . در ساختن بتن ممتاز از خرده سنگ شکسته همجنس که از یک معدن به دست آمده باشد استفاده می نمایند . اگر سنگ سیلیسی یا سیلیکاتی مصرف شود بهتر است سنگی که برای ساختن بتن مصرف می شود باید تمیز باشد نباید آلوده به کثافت و گل رس و جسمهایی که برای بتن ضرر دارند آلوده باشد . جسم آلی ، سنگ گچ ، انیدریدت ، سیلیس پوک که با آب ترکیب شود ، خاکستر نمک ها ، کانی هایی که در آب حل شوند ، به ویژه سولفات ها به بتن آسیب می رسانند . سنگهای آذری اگر پوسیده و سست و پوک نباشد برای ساختن بتن مناسب است . سنگهای ته نشسته را اگر سست نباشند و آب در آنها اثر شیمیایی یا فیزیکی نداشته باشد و با دوغاب سیمان ترکیب های آسیب رسان بتن درست نکنند ، می شود در ساختن بتن مصرف کرد سنگهای دگرگون در ساختن بتن مصرف نمی شوند ، به ویژه آنهایی که لایه لایه اند مانند شیست ها اما سنگ مرمر ( سنگ آهک دگرگون شده ) و سنگ گنیس و شیست سیلیسی ( که در ایران فراوان است ) را می توان پس از آزمایش کردن برای ساختن بتن زمخت مصرف کرد . سنگهای ریزی که در بتن مصرف می شوند نباید جای سیمان را در بتن بگیرند . ماسه ریز تر از 02/0 میلی متر باید خیلی کم مصرف شود و اندازه آن نباید از یک درصد وزن سنگ بتن بیشتر باشد .
سنگ خوب دانه بندی شده نباید بیشتر از 5 درصد وزنش ماسه ریز تر 12/0 میلی متر داشته باشد . برای آب بندی کردن بتن ، در ساختن آن گرد سنگ یا گرد آهک شکفته و بهتر از اینها گرد تراس مصرف کنند . برای رویه بتن کم عرض ، بتن نما و بتن کنار درزها تخت شوند ، باید در ساختن آن بیشتر از سنگدانه ریز استفاده شود .
در ساختن بتن هرچه میزان سنگدانه های ریز بیشتر باشد میزان مصرف آب نیز بیشتر می شود ، به دلیل اینکه مرطوب کردن سنگهای ریز دانه بیشتر از سنگهای درشت دانه نیازمند آب است . آب زیاد بتن را شل می کند بتن شل پوک می شود و تاب آن کاهش می یابد و گذشته از این بیشتر جمع شده و پایداریش در برابر اثرهایی که از بیرون به بتن برسد کم می شود . ماسه ملات باید دانه بندی شده باشد .
ماسه دانه بندی شده تو پر نزدیک به 40 درصد حجمش جای خالی دارد که باید با دوغاب سیمان پر شود . ماسه ریز دانه ( ماسه بادی ) از تاب بتن می کاهد ، زیرا بخشی از آن در بتن جای دانه های سیمان را می گیرد و نمی گذارد دوغاب سیمان همه دانه های سنگ را به یکدیگر بچسباند .
اگر ماسه را زیاد بشویند ، دانه های ریز آن را آب می برد و باید جای آن را با گرد سیمان و یا گرد سنگ پر کنند .

3 – د
ساختن ، ریختن ، عمل آوردن و حفظ کردن بتن :
آماده کردن سیمان ، سنگ و آب برای ساختن : سیمان چه در کیسه و چه فله باشد باید جایی باشد که نم نکشد . سیمان نم کشیده هیدراته شده سنگ می شود . سیمان باید جوری انبار شود که هنگام ساختن بتن زیاد سرد و گرم نباشد . سیمان سرد گرمای آب بتن را می گیرد و دوغاب سیمان و در پی آن بتن کند گیر می شود . سیمان گرم بخشی از آب بتن را بخار می کند ، دوغاب سیمان کند روان شده ، زود گیر می شود . سنگ گرد گوشه یا شکسته هنگام ساختن بتن نباید گرما زده یا سرما زده باشد . روی سنگ روی داغ آب بپاشند تا گرمی سنگ آب را بخار کند . به سنگ سرد هوای داغ بدمند که سردی سنگ را بگیرد . بتن را در جاهای لوله کشی شده با آب لوله کشی بسازند . در کارگاهها ، با آب روان بتن ساخته نشود ، آب روان را در انبار یا منبع بریزند و پس از چند روز آن را آزمایش کنند ، هر گاه پذیرفتنی بود با آن بتن بسازند .
ساختن بتن : بتن باید برابر دستور کار ساخته شود ، در ساختن بتن باید تاب بتن ، پایداری بتن در برابر اثر های بیرونی ( مکانیکی ، جوی و شیمیایی ) جلوگیری از زنگ زدگی فولاد در بتن و مانند اینها را به یاد داشت . دوغاب و سنگ و چاشنی های بتن باید برابر با دستور کار با هم مخلوط شوند .


4 - بتن مسلح
همانطور که می دانیم بتن تنها می تواند بارهای فشاری راتحمل کند و در مقابل بارهای کششی و نیروهای برشی هیچ مقاومتی ندارد لذا برای مقاوم سازی بتن در برابر این بارها از عناصر دیگری که قابلیت تحمل این گونه بار ها را دارند استفاده می شود . که این عناصر در بتن غرق می شوند .
یکی از عناصر میله گردهایفلزی هستند که به طور کسترده در بتن مسلح استفاده می شوند . و دیگری گه به تازگی مورد استفاده قرار می گیرد میله های کامپوزیتی یا FRP (Fiber Reinforced Plastic ) می باشد که در مقایسه با میله گردهای فلزی دارای خواص زیر می باشد :
- مزایا :
الف – مقاومت در برابر خوردگی
ب– مقاومت کششی
ج – چگالی کمتر
د - عایق بودن
ه – مقاومت در برابر خستگی ( خاصیتی از مصالح که باعث شکست غیرمنتظره در بنا خصوصا در اجزایی که تحت تاثیر اجزای بالایی خود قرار دارند می شود . ) در این پدیده FRP بهتر از فولاد عمل می نماید .
و – عمدتا دچار خزش نمی شوند .
ز – چسبندگی خوبی با بتن دارند .
- معایب :
الف – خم کردن FRP در کارگاه امکان پذیر نیست .
ب – ضریب انبساطی آنها در مقایسه با بتن اختلاف زیادی دارد . ( ولی میله گرد های فولادی ضریبی تقریبا یکسان در مقایسه با بتن دارند . )



4 - مدیریت حفاظت از بتن :
متاسفانه یکی از دلایل عدم موفقیت پروژه های بتنی در کشور ما عدم اجرای حفاظت مناسب در مقابل عوامل مهاجم در زمان اجرا و پس از اجرای این پروژه ها می باشد . لذا برای مدیریت مناسب حفاظت بتن این مورد را به اجزای زیر تقسیم کرده اند :
الف – تامین سرمایه
ب – تامین دانش فنی
ج – شناخت مواد و مصالح اولیه
د – شناخت عوامل فساد بتن :
1 – نمکها ، 2 – اسیدها ، 3 – گازهایی نظیر گاز کربنیک ، 4 – پوشش ناکافی بتن بر روی فولاد ، 5 – کیفیت پایین عمل آوری ، 6 – با اضافی ، 7 – آب و رطوبت ، 8 – فرایند یخبندان و ذوب شدن
ه – شناخت اقلیم و عوامل محیطی
و – تهیه مصالح و مواد مناسب و نگهداری آنها در شرایط خوب
ز – تولید اجرا و عمل آوری
ح – نگهداری
گاهی از اوقات برای نگهداری و حفاظت از بتن تنها لازم است عامل مهاجم را از بین ببریم .

5 – خواص معمارانه
هماننطور که می دانیم معماری یعنی بازی با خطوط و سطوح و ارتباط بصری آنها لذا با توجه به این مسئله می توان کفت بتن عملکرد بهتری نسبت به فولاد دارد چون به هر شکلی که ما بخواهیم در می آید ( به شکل قالب ساخته شده ) و در کل حالت پذیری بهتری نسبت به فولاد دارد . مثلا اگر در یک قسمت از نمای طراحی شده توسط مهندس معمار یک کنسول قوسی شکل وجود داشته باشد صد در صد اجرای این کنسول با بتن راحت تر از فولاد است .

6 – فن آوری های نو :
6 – الف ) بتن کفی یا CLC :
این نوع بتن در ایران به عنوان بتن کفی شناخته می شود . که سیمان ، ماسه بادی ، آب و افزودنیهایی که ایجاد حباب می کنند مواد تشکیل دهنده آن می باشند . متاسفانه این نوع بتن در کشور ما به عملکردی که از آن انتظار می رود نرسیده است و این امر به دلیل عدم آگاهی مناسب از نحوه تولید و نیز استفاده از مواد حباب زا با کیفیت پایین است .

6 – ب ) تیغه بتن مسلح :
آیین نامه 2800 ضوابط و توصیه های خاصی را برای طراحی و اجرای دیوارها ارائه نموده است که اغلب به دلیل عدم وجود امکانات مناسب حتی در ساختمانهای با اهمیت نظیر بیمارستانها و غیره نیز از آنها چشم پوشی می شود . لذا استفاده از تیغه بتن مسلح می تواند در هنگام زلزله از هم پاشی دیوارها جلو گیری نماید . این دیوارها از دولایه رابیتس (توسط میله گردهای افقی و عمودی در جای خود محکم شده اند ، میله گردها نیز با سقف و کف ارتباط دارند ) که از یکدیگرفاصله دارند و رویه آنها با ملات ماسه سیمان پوشش می شود تشکیل شده اند . فاصله میان آنها را می توان با مواد عایق پر کرد یا خالی گذاشت .

6- ج )بتن سبک با مقاومت زیاد :
متاسفانه همواره سبکی بتن با مقاومت کم آن برابر بوده در صورتی که این طور نیست ، نزدیک به دو ده پیش مطالعه برای تولید بتن سبکدانه با مقاومت زیاد به ویژه در پروژه های نفتی آغاز شد و توانستند با استفاده از سبکدانه های خاص و به کار گیری مصالح مرغوب اعم از سیمان دوده سیلیسی و فوق روان کننده ها به مقاومت فشاری بسیار خوبی دست یابند .
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:16 |
بنا به گفته ای در آغاز این قرن، شهرسازی را نمیتوان هنر نامید. اما بصورت علم نیز در نیامده است. شهرسازی مانند علوم دیگر هنوز بر پایه های مدون استوار نیست. معلوم نیست که نسل آینده نسبت به شهرسازی معاصر در قیاس با آثار ارزشمند گذشته چقدر ارزش قائل شود. تحقیقات و کتب بسیاری در تشریح مشکلات شهر و روستا تدوین شده است. اما همهء تئوریهای شهرهای مدرن با یکدیگر متناقض میباشند.

آغاز شهرسازی لوکوربوزیه
از میان شهرسازان معاصر لوکوربوزیه بیشتر از همه مورد تنقید و تحسین قرار گرفته است.
لوکوربوزیه برای اولین بار در سال 1922 همراه « پیر ژانره » اولین شهر خود را در سالن پائیزی پاریس نمایش داد که مورد استقبال و همچنین اعتراض برخی از منتقدین قرار گرفت. در آن زمان لوکوربوزیه پیرو مکتب « پوریسم » بود.
پوریسم همانند نئوپلاستیسیم چند قاعده مربوط به فرم اشکال ساده و همچنین هماهنگی طبیعی آنها در سه رشتهء مجسمه سازی، نقاشی و معماری را ارائه میدهد. با این تفاوت که نئوپلاستیسیم منحصر به معماری میشود و هنرهای تجسمی را نفی میکرد. اما لوکوربوزیه به هنرهای تجسمی پایبند بوده بطوری که در تمامی کارهای وی نشانه هایی از هنرهای دیگر به چشم میخورد.
طرح لوکوربوزیه شهری بود که برای سه میلیون سکنه طراحی شده بود. این طرح بیشتر حالت پژوهشی داشته که در باب محلهء مرکزی یک شهر بزرگ با ادارات، بناهای عمومی، آپارتمانهای مسکونی بود. این طرح دارای سه الگو بود:
1. الگویی برای ساختمانهای عظیم اداری
2. الگویی برای بلوکهای آپارتمانهای مسکونی که دارای نقشهء دندانه ای شکل بودند که در شش لایهء دو طبقه ای قرار میگرفتند و آنها از دو طرف به فضای سبز مشرف بودند.
3. آپارتمانهای ویلایی که بصورت 5 بلوک دو طبقه ای قرار میگرفتند. هر ساختمان دارای حیاطی با محیطی چمن کاری شده و امکانات ورزشی بودند.

همهء آپارتمانها دارای باغهای معلق بودند.( فضای سبز در سطح بامها و تراسها ) محلهء مرکزی شهر برای 60000 نفر طراحی شده بود و سایر قسمتهای شهر بطور خلاصه طرح ریزی شده بود و اکثر اهمیت به محلهء مرکزی شهر داده شده بود.
از ورای کمربند سبز شهر باغشهر قرار گرفته بود که گنجایش دو میلیون نفر را داشت.
قسمت صنعتی در شرق مرکز شهر قرار گرفته بود و برای حل ترافیک آن از اصول ترافیک مدرن استفاده شده بود. ( همچون راه آهن زیر زمینی )
معابر این شهر در سه سطح اصلی تعریف شده بودند:
1. زیر زمین که مخصوص ترافیک سنگین شهر بود.
2. همسطح زمین که مخصوص ترافیک میان محله ای بودند.
3. مسیرهای روگذر ( Via Ducts ) که مخصوص ترافیک سریع بودند.

خطوط راه آهن زیرزمینی ارتباط مرکز شهر را با محلات پیرامونی برقرار میساختند. اینها اهداف اصلی لوکوربوزیه بودند زیرا که وی یه دید معمارانه در یک شهر بیشتر گرایش داشت تا تحلیل سازمان پیچیدهء آن.
مرکز شهر از مجموعه ای از 24 برج که هریک 60 طبقه دارند تشکیل شده است. هریک از این بناهای عظیم امکان جای دادن 10 تا 50 هزار کارمند را در خود دارد. در این بناها به سبب ابعاد عظیمشان تراکم جمعیت معادل سه هزار نفر در هر هکتار است که این محل در مقایسه با محلات قدیمی بسیار بالاست. در فضاهای میان ساختمانها باغهای عمومی با خیابانهای پهن گسترده شده اند و همچنین پارکینگهای اتومبیل، گاراژها، مغازه ها، رستورانها، تسهیلات فرهنگی و غیره نیز در آنجا قرار دارند. ( به تصویر شمارهء 24 توجه کنید. )

سه سال بعد در سال 1925 لوکوربوزیه نقشهء همجواری خود را در نمایشگاه هنرهای تزئینی پارس برای بازسازی یک قطعه از پاریس ارائه داد.
تخریب ابنیه بی ارزش یا کم ارزش، احداث برجها برای ادارات و بناهایی با ارتفاع کمتر برای مسکن، سالنهای کنفرانس، نهادی تفریحی و غیره از مهمترین اهداف وی در این طرح بودند. در این طرح تراکم به چهار برابر افزایش یافته ولی ابنیهء تاریخی در دل فضاهای سبز حفظ میشوند.
تاکید لوکوربوزیه این بود که این طرح برای اجرا نیست بلکه تنها مبین خطوط اصلی است که سرآغاز پیدایش خط مشی باشد.
این پلان همانند پلانهای سنتی تغییر شهرها در فرانسه ( از ابتدا تا زمان گارنیه ) چیزی جز یک شکاف عظیم و نه خیلی دور از شکافهای هاسمان نیست. لوکوربوزیه در تفسیر پلانهای معاصر برای تمرکز زدایی پاریس این طور میگوید: « پاریس، مرکز یک چرخ است و مرکز چرخ را نمیتوان جابجا کرد. »
منطق پلان لوکوربوزیه همواره مورد احترامست. خیابانها بر طبق نوع ترافیک طبقه بندی شده اند و ساختمانها بطور منطقی بهم پیوسته اند. فضاها بطور وسیع در نظر گرفته شده و در بر دارندهء بهترین کیفیت سنت فرانسوی است.
در این طرح برای قسمت شرقی پاریس مجموعه از 18 برج به ارتفاع 200 متر جهت عملکرد اداری درنظر گرفته شده است که هرکدام در حدود 20 تا 40 هزار کارمند را در خود جای داده اند. به این طریق تراکم در حدود 3500 نفر در هکتار به جای 800 نفر در هکتار که قبلا" مطرح شده بود، بدست میآید. در قسمت غربی ساختمانهای مسکونی قرار میگرفتند که ارتفاعی حدود 30 تا 40 متر داشتند و شامل ادارات عمومی، مراکز تفریحی و سایر نیازهای اولیه بودند.
مجموعهء بناهای قدیمی و تاریخی در محیطی با مقیاس جدید باید حفظ شود. این محور عظیم که در جهت عمود بر رودخانهء سن و در مجاورت آن طراحی شده بود میتوانست عامل تهدید کننده ای برای « ایل دولاسیته » باشد. ( ایل دولاسیته جزیره ای در داخل رودخانهء سن بود که دارای بناهای تاریخی از جمله کلیسای نوتردام است. ) ( به تصویر شمارهء 25 و 26 توجه کنید. )
در سال 1930 طرح شهر درخشان در کنگرهء CIAM بروکسل مطرح شد. این شهر به گونه ای دارای عناصر یک شهر خطی نیز بود. اماکن مناسبی جهت صنایع سبک و سنگین همچنین فضاهایی برای انبارها به موازات مناطق مسکونی درنظر گرفته شده بود.
در واقع لوکوربوزیه یک شهر سبز با بناهای مرتفع را طراحی کرده بود. در این طرح که ساختمانها بر روی ستونها بنا شده اند این امکان را میدهند تا تمامی سطح زمین جهت عبور و مرور پیاده باشد. بلوکهای آپارتمانی در ناسب با محور تابش خورشید قرار گرفته اند.
مرکز اداری در این شهر در قسمت شمالی و اندکی پایینتر از آن ایستگاه قطار و فرودگاه و سپس مناطق مناسب جهت هتلها و سفارتخانه ها (B) ، خانه ها(A) ، صنایع سبک (C)، کارخانه ها(D) و صنایع سنگین (E) در نظر گرفته شدند.
ساختمانهای اداری 220 متر و خانه های با نقشهء دندانه ای 50 متر ارتفاع دارند. بلوکهای مسکونی شامل مجموعه ای جهت سکنای 2700 نفر است که هر مجموعه ورودی جداگانه دارد. تراکم محلات مسکونی در حدود 1000 نفر در هکتار است.
این طرح ترافیک را در 3 سطح تقسیم میکند:
1. مترو
2. سطوح مخصوص پیاده ها که در بین پیلونهای ساختمانها و در سطح همکف واقه میشوند.
3. در ارتفاع 5 متری از سطح زمین که جاده های اتومیبل رو و سطوح لازم برای پارکینگها طرح گردیده اند.
نمودار خیابانها در مرکز بازرگانی نشان میدهد که به علت تمرکز جمعیت اداری، راههای ماشین رو و پارکینگها سطوح وسیعی را بخود اختصاص میدهند. بنابراین پارک بزرگی که پیش بینی میشد ساختمانها را احاطه نماید، خیالی بیش نبود. به همین ترتیب بعلت تراکم جمعیت در محلات مسکونی نیز قسمت بزرگی از فضای باز به خیابانهای مدارس و سایر بناها اختصاص خواهد یافت. ( به تصاویر شمارهء 27 ، 28 و 29 توجه کنید. )
در سال 1935 لوکوربوزیه همهء پیشنهادات خود را در کتاب خود موسوم به « Laville Radiuse » منتشر کرد. خلاصهء پیشنهادات وی این است که آپارتمانهای مسکونی به ارتفاع تقریبا" 50 متر ساخته شوند و زیگزاگ مانند در میان مناطق سبز و خرم قرار گیرند. پنجره های شیشه ای بزرگ و قامت نازک داشته باشند.
محلات مسکونی و مرکز شهر به داد و ستد اختصاص میابد و در آن دفاتر تجاری در آسمانخراشها قرار میگیرد. در تمامی شهر عبور و مرور وسائل نقلیه از یکدیگر مجزا میگردد.
ساختمانهای پیلوت دار باعث میشود که زمین زیر بنا نیز جزئی از فضای باز شود و چشم انداز گستردهء پیوسته ای برای ناظر فراهم آورد.
12 درصد مساحت کل محله را ساختمان اختصاص میدهد اما چون بام آپارتمانها نیز گردشگاه، زمین بازی و محلی برای گرفتن حمام آفتاب بوجود میاورد این 12 درصد نیز جزو فضای باز حساب میشود.
در سال 1937 پروژهء « ایلو انسالوبر » با همکاری پیرژانره برای تغییر قسمتی از شرق پاریس (حومه سن آنتوان ) ارائه شد. این طرح مشتمل بر خیابان بندی مجدد محله بود که جوابگوی ترافیک باشد. اجرای پروژه کاملا" میسر بود زیرا تغییر خیابانها فقط شامل ایم محله بود و ارتفاع آسمانخراشها چندان زیاد نبود که ساختن آنها غیر ممکن باشد.
طرح « اونیته دابیتاسیون » (52-1947) در این طرح منازل به اندازه های مختلف طرح شدند و مانند یکی از پروژه های فرانک لوید رایت برای آسمانخراشهای مسکونی اتاقهای هر منزل در دو طبقه قرار میگیرد که پلکانی از داخل منزل اتاقها را به یکدیگر مرتبط میسازد. این پروژه از پروژهء قبلی پیچیده تر است. اتاقها در دو جانب ساختمان قرار گرفته و توسط راهرویی به یکدیگر مرتبط میشدند.
لوکوربوزیه در سالهای 53-1952 در نانت فرانسه و در سال 58-1956 در برلین به آپارتمان سازی و شهرسازی خود ادامه داد.
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:13 |
معماری میدان آزادی؛تلفیقی از دیروز و امروز
معماری برج آزادی تلفیقی از معماری دوران هخامنشی،ساسانی واسلامی است.سنگ در این معماری عنصری است که بیننده را به یاد معماری اصیل ایرانی می اندازد.
میدان آزادی و برج سپیدش را به یاد بیاوریم كه هم یادمانی است برای آزادی و هم نماد و سمبلی است از ایران در نزد جهانیان و از تمدن در پیش ایرانیان.
«كامران شاهین‌فر»، دبیر جامعه معماران ایران درباره تاریخچه‌ این برج به خبرنگار UAN گفت:«تاریخچه برج آزادی به سال 1345 شمسی برمی‌گردد. در این سال طرح یك نماد معرف ایران، بین معماران ایرانی به مسابقه گذاشته شد و در نهایت طرح "مهندس حسین امانت"، 26 ساله و فارغ‌التحصیل دانشگاه تهران برنده و برای ساخت انتخاب شد.»
وی در همین حال گفت: «عملیات بنای برج آزادی در یازدهم آبان 1348 شمسی آغاز شد و پس از 28 ماه كار، در 24 دی 1350 با نام برج شهیاد به بهره‌برداری رسید.»
شاهین‌فر در ادامه در مورد معماری برج آزادی گفت‌: «معماری برج آزادی تلفیقی از معماری دوران هخامنشی، ساسانی و اسلامی است. این بنای سه طبقه، چهار آسانسور و دو راه‌پله و 286 پلكان دارد. در محوطه زیرین آزادی چندین سالن نمایش، نگارخانه، كتابخانه و موزه قرار دارد. طول این بنا 63 متر، ارتفاع آن از سطح زمین 45 و ارتفاع از كف موزه 5 متر است.»
در همین رابطه «ایمان رییسی»، عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین و عضو هیات مدیره جامعه معماران ایران گفت:‌ «این سازه، به لحاظ معماری شاخصه‌های زیادی دارد. پیوند معماری ایران قبل از اسلام و بعد از اسلام در برج آزادی به چشم می‌خورد؛ كه معماری قبل از اسلام آن ملهم از طاق كسری و معماری بعد از اسلام آن از قوس پنج و هفت یا همان قوس جناقی الهام گرفته شده است.»
رییسی با تاكید بر این موضوع كه نمای اصلی برج آزادی تلفیقی از این دو نماد است، گفت: «در نگاه نخست قوس بیض طاق كسری ساسانی را می‌بینیم كه به وسیله یك مقرنس تبدیل به قوس جناقی شده و نوعی انتضام را در این برج به وجود آورده است.»
این كارشناس معماری در ادامه با اشاره به راستای شرقی _ غربی این برج كه در راستای محور فرهنگی شهر تهران (جاده كرج _ دماوند) است، گفت: «در هنگام طلوع خورشید از مشرق قوس پنج و هفت و در موقع غروب خورشید از مغرب قوس ایران قبل از اسلام (قوس كاخ كسری) را می‌بینیم.»
این فضا با توجه به بهره‌گیری از تمامی ادیانی كه در ایران وجود دارد به شكل تودرتو طراحی شده تا نمادی برای ایران باشد.
رییسی ضمن توجه به جایگاه ویژه و ارزش والای آب در معماری و فرهنگ اسلامی گفت: «آب نمایی نیز برای تلطیف فضا در بام این برج تعبیه شده است كه به فرهنگ میتراییسم و هخامنشی باز می‌گردد.»
وی در همین راستا در مورد استفاده از سنگ به دلیل رابطه دیرینه با معماری ایرانی گفت: «سنگ در معماری ایران عنصری بسیار مهم و بنیادین است كه كاربرد زیادی دارد و بیننده را به یاد معماری هخامنشی می‌اندازد، اما با این وجود این سازه به لحاظ اجرایی تكنولوژی پیشرفته‌ای دارد؛ در آن دوره شركت آو اروپ (AVE – ARUP) كه یكی از برجسته‌ترین و بزرگ‌ترین شركت‌های طراحی سازه‌های خاص در دنیاست، متولی اجرای این طرح با استفاده از سنگ‌های بزرگ گرانیت لاشه‌ای همدان به عنوان قالب بتون شد كه این سنگ‌ها به شكل قالبی در كار، باقی ماند و باعث استحكام بنا شد.»
رییسی در خاتمه با اشاره به ثبت برج آزادی تهران به شماره 1008 در فهرست آثار ملی گفت: «این بنا در زمان محمدرضا پهلوی در زمینی به وسعت 50 هزار مترمربع ساخته شد و هم‌زمان موزه‌ای نیز در داخل آن تاسیس شد. در حال حاضر میدان آزادی به عنوان نمادی هویت‌بخش با وسعتی در حدود 15 هزار مترمربع بزرگ‌ترین میدان در كشور و خاورمیانه است.»
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:8 |
در نگاه نخستین آنچه معماری را بیان می کند شکلی است که توسط مصالحی خاص پدید آمده است در سنت معماری ایرانی همواره تسلط شکل بر جنس مصالح به گونه ای است در برابر آن چاره جز انکار مصالح باقی نمی ماند






در نگاه نخستین آنچه معماری را بیان می کند شکلی است که توسط مصالحی خاص پدید آمده است در سنت معماری ایرانی همواره تسلط شکل بر جنس مصالح به گونه ای است در برابر آن چاره جز انکار مصالح باقی نمی ماند هنگامی که وارد مسجد شیخ لطف الله می شویم آنچه بیش و پیش از هر چیز به نظر می رسد شکل و نقش است و اصلا اینکه این شکل ها و نقش ها از چه ساخته شده اند گاهی فراموش می شود البته شاید در این میان جداره های شهری از این قاعده جدا باشند جداره هایی که اغلب به صورت یکنواخت گاه از آجر و گاه از کاهگل پوشیده شده اند و پیراهنی هماهنگ را بر تن شهر پوشانیده اند.

در نقطه رو به رو و به شکل مشخص بعد از تحولات تکنولوژیکی دوران انقلاب صنعتی در اروپا ،نقش مصالح در شکل دهی به ماهیت ساختمان به شکل بسیار گسترده ای تغییر کرد و در حقیقت نقش اصلی را در شکل بخشی به ساختمان مصالح بر عهده گرفت.بی تردید بدون حضور بتن به عنوان مصاح ساختمانی لوکوربوزیه از خلق بسیاری ازشاهکارهای خویش باز می ماند.

اما جدا از نقش جدی مصالح در دیگر سازی سازه و تکنیک ساخت و ساز تاثیر مصالح در شکل بخشی به پوسته بنا ها نیز انکار ناپذیر است ، علی رغم حضور محدود مصالح در معماری ایرانی که عمدتا در عناصری نظیر خاک ، گچ، آجرو سنگ خلاصه می شود شکل ها و نقش ها و گاهی نیز رنگها بسیار گسترده و متنوع است وازدحام نقش و رنگ و شکل چنان گسترده و گوناگون است که در اغلب مواقع به سمت انکار مصالح پیش می رود ، به عنوان نمونه خانه عامریها درکاشان دارای پنج حیاط است که پوشش نمای تمام حیاط ها گل و گچ است اما به راستی تنوع نقش و شکل و رنگ به گونه ای است که اصلا نمی توان در نظر نخست و با اطمینان گفت که تمام این بنا ها با جنس خاصی از مصالح پوشیده شده اند .

حالا تصور کنیم صورت مسأله جدیدی پیش رو داریم که به گونه ای متفاوت در حال رونمایی است ، شکلی از حضور جدید مصالح نوین درمیان شکل های قدیمی و چگونگی این رونمایی . در سده اخیر و به موازات حضور مصالح و تکنولوژی جدید ساختمان در صورت شهر های ما نیز تغییراتی از این دوگانگی حاصل شد اما آنچه در اصل رخ داد شتابزدگی در استفاده از این تکنولوژی و مصالح ِ نوآمده بود ؛ شکل های ناهمگون ، فضاهای نا هماهنگ .
+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:6 |
بام ها بمنظور حفاظت ساختمان در برابر باران و برف و نگهداری لوازم مکانیکی طراحی شده‌اند. بام‌ها ساختمان را از هدر روی گرما و خیس شدن محافظت می کنند....

بامهای تخت معمولا فاقد ملاحظات زیبایی شناسانه معماری بوده و بنابراین نمی توانند در اغنای ارزش زیبایی و معماری ساختمان ایفاگر نقشی باشند و در مقابل، می توانند نمایانگر گستره ای از امکانات بالقوه طراحی در زمینه منظرسازی باشند و بجز آن، سطوح زمخت و خشنی به چهره شهر، یا محدوده ساختمان می بخشند و نیازمند سیستم دفع آب باران نیز هستند.

مشخص نیست که ایده اصلی چنین طرحی منصوب به چه کسی و به کدامین دوره بازمی گردد. شاید این ایده از توصیف باغ های معلق بابل (عراق) نشات گرفته شده باشد؛ باغهایی که در هوا معلق نبوده بلکه در واقع روی بام ها و مهتابی های چند ساختمان قرار داشتند. این باغ در سال 600 قبل از میلاد به دستور بختنصر برای همسرش که شاهزاده خانمی از ماد و دلتنگ کوهها و سبزی و خرمی زادگاهش بود، ساخته شد. بختنصر دستور داد کوهی بسیار بزرگ با ابعاد عجیب بسازند. این کوه در واقع ساختمانی چهارگوش با ارتفاع 120 متر بود که 5 بام داشت و هریک بر ستون هایی بنا شده بود که در آنها انبوهی از چمن، گل و درخت میوه کاشته شده و توسط تلمبه های آبی، آبیاری می شدند.
به هر تقدیر و سوای اینکه فلسفه چنین طرحی از کجا ناشی شده، سیستم بام سبز زمانی بوجود آمد كه طرح یك فضای سبز برروی سازه بام اجرا گردید. بام سبز در واقع بامی است كه بر روی سطح آن گیاهان رشد می‌كنند. تنوع گیاهی چنین ساختاری می‌تواند از بام پوشیده از چمن مصنوعی تا باغ بامی باشد كه با گیاهان مورد استفاده در طراحی منظر پوشیده شده است. سبزپوش كردن بام نیازمند گیاهانی است كه بدقت انتخاب شده‌اند تا در برابر محیط خشن و بی‌روح محیط پشت‌بام در شرایط كم/بی آبی، عوامل اقلیمی، یخ‌زدگی، نسیم دریا و خشكی و غیره مقاومت كنند. نوع گیاهان انتخابی بسته به نوع آب و هوا و شرایط اقلیمی مختلف، متفاوت است. بام سبز یا باغ پشت بام، اوج تلفیق اجرا با محیط است. دتایل های اجرایی چنین بامی تفاوت چندانی با بام های معمول نداشته و شامل عایق رطوبتی/حرارتی، پوشش ضد آب، ماسه و درزپوش می باشند و در کنارآن شامل مصالح و عناصری هستند که بتوانند عمل نگهداری/زهکشی رطوبت و اسباب نگهداری گیاهان (مطابق استاندارد) را در ساختمان سازی فراهم آورند.
به دلایل متعدد، نماهای سبز از محدودیتهای ساختاری كمتری نسبت به بامهای سبز برخوردار بوده و در مقابل، تنوع گیاهی كمتری دارند. استفاده از پوشش سبز در بام/نمای ساختمان در اكثر كشورهای اروپایی و ایالات آمریکا رشد چشمگیری داشته كه دلایل عمده آن علاوه از مبحث زیبایی شناسی معمارانه، پاسخگویی به عواملی همچون عایق سازی (حرارتی، رطوبتی و صوتی) طبیعی ساختمان، استفاده از فضای مرده بام در جهت خلق فضای دلپذیر و خلق سطوح چشم نواز در نما، تلفیق ساختار مصنوع با طبیعت، كمك به كاهش آلودگی‌های جوی و افزایش نسبت اكسیژن هوا و غیره می باشد. از طرفی طراحی ساختمان با بام سبز منجر به افزایش پایداری و مدیریت صحیح بارانهای سیل آسا و آب باران می گردد.
اکثر کشورهای توسعه یافته در این راستا در این راه قدم نهاده اند که در این میان تلاش های برخی از آنها ملموس تر است. بعنوان مثال، مهمترین هدف از توسعه پایدار در آمریکا در جهت هرچه کمرنگ نمودن وابستگی به فرآورده های نفتی و یا بعبارت بهتر قطع هرگونه وابستگی به ثروت نفت خاورمیانه دور می زند و در این راستا تمام توان خود را در هر موقعیت اجتماعی- سیاسی در پیشبرد این هدف و تشویق مردم بکار بسته است. به نظر شهرداران در سیستم بام سبز پتانسیل های کاربردی زیادی نهفته و بکارگیری این سیستم در شهرها، از میزان هزینه مصرفی انرژی کاسته و به کارایی مفید محیط می افزاید. همچنین بامهای سبز به مساحت قابل ساخت یک پروژه در سایت افزوده و مکان های جدیدی برای اجتماع درون- محیط شهری و گردش در فضای بیرون از خانه را فراهم می آورند. تشویق و حمایت های بی دریغ شهرداران در این باب منجر شده است که صاحبان ساختمان کم کم به ارزش افزوده آن و مزایای بکارگیری از چنین طراحی، گیاهکاری و تخصیص و ساخت باغ بام ها بکمک متخصصین امر و معماران پی برند.
در این میان ضوابط مختلفی برای این سیستم در حال بررسی بوده و ساخت انواع باغ بام ها نیازمند تصمیمات برنامه ریزی شده است که برای حصول نتیجه مدنظر، نیازمند داشتن آگاهی و اطلاع از نحوه استفاده از آن است. بام های سبز قابلیت نگهداری و کنترل وزن خاک، باران و برف، مسیر تعبیه شده پیاده و دیگر موارد را فراتر از سیستم مهندسی بام دارد. معمولا کارخانه های سازنده دو مشخصه را برای باغ بام ها در نظر می گیرند که عبارتند از بام های متراکم و فشرده، و بام های گسترده و وسیع. بکارگیری هریک از این مشخصه ها به تعریف نوع استفاده از باغ بام، تنوع گیاهی مدنظر و میزان هزینه مدنظر برای ساخت و نگهداری آن بستگی دارد.

+ نوشته شده توسط در یکشنبه 1387/06/31 و ساعت 9:2 |

استان كردستان بخشی از سرزمینی است كه تحت حكومت مادها اداره می شده است . كردها یكی از شعبه های مشهور نژاد آریایی هستند كه از حدود 2000 سال پیش از میلاد مسیح از شرق به ایران وارد شده و به شمال غربی و مشرق دریاچه ارومیه مهاجرت نموده اند و محققان در آریایی بودن آنها شكی ندارند .
كردها مردمانی ایرانی تبار هستند كه زبان ، فرهنگ و آداب و سنن آنان در ارتباط و پیوند با دیگر مردمان در قلمرو زیست اقوام ایرانی است . بر اساس مت كتیبه داریوش در تخت جمشید و بیستون دولت ماد در سال 550 پیش از میلاد مسیح در قلمرو دولت هخامنشیان قرار داشته است در عصر سلجوقیان و به ویژه در عهد حكومت طغرل بیگ تمامی ناحیه جبال كوهستانی غرب ایران (كردستان) به عراق عجم نام گذاری شده ، زیرا القایم با ... خلیفه عباسی طی منشوری در سال 437 ه . ق از طغرل بیگ سلجوقی به عنوان ملوك العراقین نام برده است .
عطاءالملك جوینی در بیان نبرد هلاكوخان مغول به فرقه اسماعیله و ارسال تداركات و پشتیبانی آنان از ولایت اكراد یاد كرده است .

جغرافیای كردستان

استان كردستان با مساحت28203 كیلومتر مربع در غرب ایران قراردارد واز نظروسعت 7/1 درصد مساحت كشوررادربرگرفته است . و از شمال به استان های آذربایجان غربی و زنجان ، از جنوب به استان كرمانشاه ، از شرق به استان های همدان و زنجان و از شرق به كشور عراق محدود است .
استان كردستان دارای 9 شهرستان ، 23 شهر ، 26 بخش و 83 دهستان می باشد . بانه – بیجار – سقز – سنندج – دیواندره – كامیاران – قروه – مریوان و سروآباد از مهمترین شهرهای استان می باشند .

آب و هوای استان در ناحیه شمالی آب و هوای نسبتا سرد و در نواحی جنوبی معتدل كوهستانی است و دارای فلات های مرتفع و خشك و دشت های حاصلخیز مانند دشت مریوان ، دشت اوباتو ، دشت ئیلاق یا دهگلان ، دشت قروه و دشت كامیارن است .
رودهای استان با توجه به وضع طبیعی و توپوگرافی منطقه دارای مشخصات خاصی هستند مانند پایین بودن بستر رودخانه از سطح زمین های مجاور، افزایش آب در فصل بهار ، غیر قابل استفاده برای قایقرانی و ....
این رودخانه ها به سه حوزه دریای خزر ، دریاچه ارومیه و خاك عراق وارید می شوند . كوه های كردستان قسمتی از كوه های غرب ایران را تشكیل داده اند و مهم ترین آنها برانان در شرق چهل چشمه (چهل چمه) به ارتفاع 3120 متر در غرب دیواندره – كوه عوالان به ارتفاع 2665 متر در بین گاورود و كامیارن ، قره داغ داغ به ارتفاع 3120 متر در شمال بیجار ، گوژه به ارتفاع 2666 متر در بین دهگلان و سنندج ، كوه آبیدر به ارتفاع 2550 متر در سنندج ، كوه بزرگ شاهو به ارتفاع 3325 متر كه بلندترین كوهستان استان است .
براساس نتایج سرشماری عمومی سال 1375 جمعیت استان 1،346،383 نفر بوده است كه 90/99 % جمعیت استان مسلمان هستند و بیشتر مردم تابع و پیرو مذهب شافعی و بقیه نیز پیرو مذهب تشیع هستند .
مركز استان كردستان شهر سنندج است كه در فاصله 520 كیلومتری جنوب غربی تهران قرار دارد كه بنیاد جدید ان در سال 1046 هجری قمری توسط سلیمان خان اردلان پایه گذاری شد .
این شهر دارای بازار ع مساجد ، حمام ها و عمارات متعدد و قدیمی است كه مجموعه ای از آثار فرهنگی را در خود جای داده كه از مهمترین آنها می توان به موزه سنندج – خانه كرد – مسجد دارالاحسان (جامع) باغ و عمارات خسروآباد ، مسجد والی ، بازار قدیمی و بازار سرتپوله – مسجد رشید قلعه بیگی ، مسجد میرزا فرج الله ، قرآن نگل ، مسجد وزیر ، مسجد وكیل ، كلیسای سنندج ، امام زاده پیر عمر ، امام زاده هاجر خاتون ، پل قشلاق ، حمام های پاشا خان ، خان ، وكیل الملك ، دوخزینه ، شیشه و عمارت آصف دیوان ، عمارت و باغ آیت الله مدوخ ، عمارت امجدالاشراف ، عمارت مشیردیوان ، ساختمان شهرداری مركزی و موزه تاریخ طبیعی را می توان نام برد .
 

فرهنگ كردستان 

استان كردستان یكی از استان های كردنشین در غرب ایران است ، اكثریت ساكنان این استان ، كرد زبان هستند كه به لهجه های مختلف تكلم می كنند . درباره زبان كردی مردم شناسان بر این رای هستند كه زبان كردی یكی از زبان های گروه هند و اروپایی و ایرانی است .
زبان كردی در استان كردستان و همچنین در استان های الام ، كرمانشاه ، همدان ، آذربایجان غربی و شمال خراسان و دیگر كشورها لهجه های گوناگونی دارد اما مهمترین ، پر تكلم ترین و یا به عبارتی لهجه رسمی و ادبی دو شاخه كرمانجی و سورانی است ، شاخه سورانی در استان كردستان لهجه رایج در ادبیات مكتوب است . دین مردم كردستان اسلام و اكثریت آنها پیرو مذهب تسنن و شافعی می باشند ، شیوه غالب زندگی مردم در این استان سنتی و با هویتی قومی است . وجود حدود 1900 روستا در استان نمایانگر انس مردم به طبیعت و كشاورزی است .
به استناد شواهد و مدارك مستند تاریخی ، قوم كرد از نژاد آریایی هستند كه در هزاره اول قبل از میلاد مسیح از كناره های دریای خزر به سلسله كوه های زاگرس آمده و با غلبه بر قدرت آشوریان در نینوا امپراطوری مادها را در قرن هفتم قبل از میلاد در ایران پایه گذاری كردند .

 

جمعیت و نیروی انسانی 

بر اساس آخرین سرشماری مركز آمار ایران در سال 1375 ، استان كردستان 1346 هزار نفر جمعیت دارد كه 4/52 درصد شهری و 6/47 درصد را جمعیت روستایی تشكیل می دهد . تراكم نسبی جمعیت معادل 7/47 نفر در كیلومتر مربع است .
از 1146 هزار نفر جمعیت 6 ساله و بالاتر استان ، 8/76 درصد با سوادند كه این نسبت در مناطق شهری 4/75 درصد و در مناطق روستایی 5/58 درصد می باشد . جمعیت 10 ساله و بالاتر شاغل استان به تعداد 327 هزار نفر كه 32 درصد آن در بخش كشاورزی ، 11 درصد در بخش صنعت و 57 درصد مابقی در بخش خدمات اشتغال دارند .

 

جاذبه های گردشگری استان 

استان كردستان به سبب پیشینه تاریخی طویل خود كه در اعماق ایران زمین ریشه دوانده و نیز به علت گستره زیبای جغرافیایی همانند نگینی در پهنای ایران زمین می درخشد و حائز جاذبه های تاریخی فرهنگی و طبیعی است .

جاذبه های تاریخی فرهنگی 

با آثار به جای مانده از ادوار كهن بیانگر قدمت و عظمت استان كردستان می باشد كه ذیلا به انها اشاره می شود .
الف – آثار تاریخی قبل از اسلام

  • تپه باستانی زیویه كه در 55 كیلومتری جنوب شرقی شهرستان سقز واقع شده است .

  • غار كرفتو در 72 كیلومتری شهرستان سقز

  • كتیبه تنگیور كه در 25 كیلومتری غرب شهرستان كامیاران واقع شده است كه آثار فوق متعلق به دوران قبل از اسلام بوده و قدمت 2 هزار ساله دارند .

ب – آثار تاریخی بعد از اسلام

  • مسجد دارالاحسان (1227 هـ - ق)

  • مسجد دارالامان كه متعلق به دوران قاجار می باشد و در سنندج واقع شده اند .

  • عمارت آصف الدیوان متعلق به دوران صفویه

  • بقعه باباگرگر در شهرستان قروه و آثار متعدد دیگر

جاذبه های طبیعی 

استان كردستان با داشتن اقلیم منحصر به فرد تنوع زیستی زیبایی را (گیاهی و جانوری) در خود جای داده است . آب و هوای استان دارای ویژگی های اقلیم معتدل سرد می باشد . وجود ارتفاعات و دره های ژرف و وزش باد غربی پوشش های گیاهی غنی و متنوع و زیبایی را در كردستان به وجود آورده است .
مهم ترین تفرج گاه های استان به قرار زیر می باشند:

  • دریاچه طبیعی زریوار شهرستان مریوان

  • سد شهید كاظمی

  • سد وحدت (قشلاق)

  • رودخانه قزل اوزن كه از كوه های چهل چشمه سرچشمه می گیرد .

  • رودخانه قشلاق كه از ارتفاعات شمالی شهرستان سنندج سرچشمه می گیرد

  • رودخانه سیروان كه پس از دریافت آب های جنوب – غرب و مركز استان وارد استان كرمانشاه می شود .

  • چشمه باباگرگر در هیجده كیلومتری شمال شهر قروه

  • چشمه گواز در 50 كیلومتری شمال غربی كامیاران

كردستان به سبب ویژگی های بیوكلیماتیك دارای تنوع زیستیی گیاهی و جانوری بوده كه هر كدام از جذابیت های فوق العاده ای برخوردار می باشند .

+ نوشته شده توسط در جمعه 1387/06/29 و ساعت 12:54 |

مهندسی عمران

مجموعه مهندسی عمران یا رشته عمران یكی از رشته­های پر اهمیت و جذاب در مجموعه رشته­های آزمون سراسری است كه داوطلب در گروه آزمایشی علوم ریاضی و فنی می­تواند آن را انتخاب كند. پیشرفت سریع جوامع و نیازهای روز افزون آنها به انجام طرحهای مختلف عمرانی از یك طرف و رشد و توسعه علوم مختلف از طرف دیگر، ایجاب می­نماید تا با یك برنامه ریزی صحیح و همه جانبه و پرورش استعدادهای جوان و نیز استفاده بهینه از ابزار و امكانات موجود در جامعه ، گامی بلند  در جهت ترقی و تعالی جامعه برداشته شود.

+ نوشته شده توسط در چهارشنبه 1387/06/13 و ساعت 0:27 |

آشنایی با انواع خطوط اتصال به اینترنت

خطوط آنالوگ معمولی: منظور از این خطوط همان خطوط تلٿنی معمولی می باشد. نرخ انتقال Data توسط این خطوط حداکثر 33.6 Kb/s می باشد. استٿاده از این خطوط برای اتصال به اینترنت در کشورمان بسیار رایج می باشد.

T1: نام خطوط مخابراتی مخصوصی است که در آمریکا و کانادا ارائه می شود. بر روی هر خط T1 تعداد 24 خط تلٿن معمولی شبیه سازی می شود. هر خط T1 می تواند حامل 1.5 MB/s پهنای باند باشد.

E1: نام خطوط مخابراتی مخصوصی است که در اروپا و همچنین ایران ارائه می شود. بر روی هر خط E1 تعداد 30 خط تلٿن معمولی شبیه سازی می شود. هر خط E1 می تواند حامل 2 MB/s پهنای باند باشد.نرخ انتقال Data توسط این خطوط  جهت مودمهای ارائه شده در ایران حداکثر 56 Kb/s می باشد.که البته در صورت ٿراهم نمودن مودمهای سریعتر کاربر میتواند برابر سرعت مودم خود دیتا را دریاٿت نماید. 
مشخصه این سیستم پیش شماره متٿاوت آنها نسبت به خطوط عادی میباشد.

ISDN: اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهه 80 میلادی باز میگردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است .در حقیقت تلاشی برای جایگزینی سیستم تلٿنی آنالوگ با دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی ، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبانی کند. به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد . در این سیستم صوت ابتدا به داده ها ی دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می یابد .
ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود . N-ISDN و B-ISDN . B-Isdn بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استٿاده می کنند ( از جمله شبکه دیتا ایران ) .
نوع دیگر B-ISDN یا ISDN با پهنای باند پایین است که برای استٿاده های شخصی طراحی شده است . در
N-ISDN دو استاندارد مهم وجود دارد. BRI و PRI . نوع PRI برای ارتباط مراکز تلٿن خصوصی (PBX ) ها با مراکز تلٿن محلی طراحی شده است . E1 یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استٿاده زیادی دارد . E1 شامل سی کانال حامل (B-Channel ) و یک کانال برای سیگنالینگ ( D-Channel) میباشد که هر کدام 64Kbps پهنای باند دارند .
بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش ایتنرنت ، از PRI ISDN ها برای ارتباط ISP ها با شبکه PSTN استٿاده شد که باعث بالا رٿتن تقاضا برای این سرویس شد. همچنانکه در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است .
نوع دیگر ISDN، BRIاست( نوعی که در کیش از آن استٿاده شده ) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل 64Kbps و یک کانال برای سیگنالینگ با پهنای باند 16kbps را در اختیار مشترک قرار می دهد .این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویسهای امروزی همچون HTTP ، MultiMedia ، Voip و .... به وجود نیامده بود ، مورد نیاز نبود همچنین برای مشترکین عادی تلٿن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تٿاوتی با سیستمهای آنالوگ ٿعلی نداشت و به همین جهت صرٿ هزینه های اضاٿی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهت این تکنولوژی استقبال چندانی نشد . تنها در اوایل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN اٿزایش یاٿتند . پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژیهایی با سرعتهای بسیار بالاتر مانند ADSL که سرعتی حدود8Mb/s برای دریاٿت و 640Kb/s را برای دریاٿت با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار میدهد ، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود.
در حقیقت می توان گٿت کهISDN BRI تکنولوژی بود که در زمانی به وجود آمد که نیازی به آن نبود و زمانی که به آن نیاز احساس می شد ، با تکنولوژیهای جدید تری که سرعت بالاتر و قیمت بیشتر داشتند جایگزین شده بود .
Leased Line یا Digital Subscriber Line یا DSL : خطی است که بصورت نقطه به نقطه دو محل را به یکدیگر متصل می کند که از آن برای تبادل Data استٿاده می شود. این خط دارای سرعت بالایی برای انتقال Data است. نکته قابل توجه این که در دو سر خط Leased باید مودمهای مخصوصی قرار داد.

خط Asynchronous Digital Subscriber Line یا ADSL : همانند خطوط DSL بوده با این تٿاوت که سرعت انتقال اطلاعات آن بیشتر است.
 Wireless: یک روش بی سیم برای تبادل اطلاعات است. در این روش از آنتنهای ٿرستنده و گیرنده در مبدأ و مقصد استٿاده می شود. این آنتنها باید رو در روی هم باشند. برد مٿید این آنتنها بین 2 تا 5 کیلومتر بوده و در صورت استٿاده از تقویت کننده تا 20 کیلومتر هم قابل اٿزایش است. از نظر سرعت انتقال Data این روش مطلوب بوده اما بدلیل ارتباط مستقیم با اوضاع جوی و آب و هوایی از ضریب اطمینان بالایی برخوردار نیست.

Leased Modem : به مودم هایی گٿته می شود که در دو طرٿ خط Leased قرار می گیرند. از جمله این مودم ها می توان به Patton , Paradyne , WAF , PairGain , Watson اشاره کرد.
از میان انواع مودم های Leased مدل Patton در کشورمان رایج تر بوده و دارای مدلهای زیر است:
1092A (Upto 128Kb/s) , 1088C ( Upto 2Mb/s) و 1088i (Upto 2Mb/s)
مدل 1088i مودم/ روتر بوده و برای کار Bridge بیشتر استٿاده می شود.

ChannelBank: دستگاهی است که از آن برای تبدیل خطوط E1 به خطوط تلٿن معمولی و بالعکس استٿاده می شود.

انواع Modem
مودمها دارای انواع مختلٿی هستند که مهمترین آنها عبارتند از:
1- Analog Modems: از این مودمها برای برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر (User و ISP) از طریق یک خط تلٿن معمولی استٿاده می شود. انواع گوناگونی از این نوع مودم در بازار یاٿت می شود که برخی از آنها عبارتند از: Acorp , Rockwell , Dlink و ... .
2- Leased Modems: استٿاده از این مودمها در دوسر خط Leased الزامی است. مدلهای معروٿ این نوع مودمها عبارتند از: Patton , Paradyne , WAF , PairGain , Watson

Satellite: به معنای ماهواره می باشد. امروزه بسیاری از ماهواره ها خدمات اینترنت ارائه می کنند. برخی از آنها عبارتند از: Taicom , Sesat , Telestar 12 , EuroAsia Sat
IntelSat 902 , France Telecom , ArabSat

Bandwidth: به اندازه حجم ارسال و دریاٿت اطلاعات در واحد زمان Bandwidth گٿته می شود. واحد اصلی آن بیت بر ثانیه می باشد. هنگامی یک ISP می خواهد پهنای باند خود را چه از طریق دیش و چه از طریق سایر روشها تهیه کند باید میزان پهنای باند درخواستی خود را در قراردادش ذکر کند. معمولا" پهنای باند برای ISPهای خیلی کوچک64KB/s است و برای ISPهای بزرگتر این مقدار اٿزایش می یابد و برای ISPهای خیلی بزرگ تا 2MB/s و حتی بیشتر هم می رسد.
پهنای باند بر دو نوع است:
1- Shared Bandwidth: این نوع پهنای باند ارزان تر بوده و در آن تضمینی برای تأمین پهنای باند طبق قرارداد برای مشترک وجود ندارد. چراکه این پهنای باند بین تعداد زیادی ISP مشترک بوده و همگی از آن استٿاده می کنند. بنابراین طبیعی است که ممکن است در ساعات پر تراٿیک ISP نتواند از پهنای باند درخواستی خود بهره ببرد.
2- Dedicated Bandwidth: این نوع پهنای باند گران تر بوده اما در آن استٿاده از سقٿ پهنای باند در تمام ساعات شبانه روز تضمین شده است. زیرا پهنای باند بصورت اختصاصی به مشترک اختصاص یاٿته است.
Bandwidth Quality: به معنای کیٿیت پهنای باند می باشد.کیٿیت پهنای باند به دو عامل زیر بستگی دارد:

1- Ping Time: به مدت زمانی گٿته می شود که یک Packet از ISP به مقصد یک Host قوی (مثلا" www.yahoo.com) در اینترنت ارسال شده و پس از دریاٿت پاسخ مناسب دوباره به ISP باز می گردد. هرچه این زمان کمتر باشد پهنای باند از کیٿیت بهتری برخوردار است.
2- Packet Loss: هنگامی که یک Packet به اینترنت ارسال می شود ممکن است که بدلایل مختلٿ مٿقود شده و یا از دست برود. Packet Loss عبارت است از نسبت Packetهای از دست رٿته و مٿقود شده به کل Packetها. هر چه این نسبت کمتر باشد پهنای باند از کیٿیت بهتری برخوردار است.

+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:29 |

مقدمه

خورشید ستاره‌ای است از ستارگان رشته اصلی که 5 میلیارد سال از عمرش می‌گذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتا از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 1.4 میلیون کیلومتر (870000 مایل) است. جرم این ستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمام سیاراتی است که به دورش می‌چرخند. در هسته خورشید ، جرم توسط واکنشهای هسته‌ای تبدیل به تشعشعات الکترومغناطیسی که نوعی انرژی هستند، می‌شود. این انرژی به سمت بیرون تابانده شده و باعث درخشنگی خورشید می‌گردد. سایر اجسام آسمانی موجود در منظومه شمسی که توسط جاذبه خورشید در مدارهایشان قرار گرفته‌اند نیز گرمایشان را از این انرژی می‌گیرند.






مواد تشکیل دهنده خورشید حالت گازی دارند، بنابراین خورشید محدوده دقیق و معینی نداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می‌شوند. اما چنین به نظر می‌رسد که خورشید لبه تیزی داشته باشد، چرا که بیشتر نوری که به زمین می‌رسد از یک لایه که چند صد کیلومتر ضخامت دارد ساطع می‌شود. این لایه فوتوسفر نام داشته و به عنوان سطح خورشید شناخته شده است. بالای سطح خورشید ، کروموسفر یا رنگین کره و هاله خورشیدی قرار دارند که با همدیگر جو خورشید را تشکیل می‌دهند.

مرکز خورشید مانند کوره‌ای هسته‌ای است با دمای 15 میلیون درجه سانتیگراد (27 میلیون درجه فارنهایت) که چگالی‌اش 160 برابر آب می‌باشد. تحت چنین شرایطی هسته‌های اتم هیدروژن باهم ترکیب شده و تبدیل به هسته‌های هلیووم می‌شوند. در این حین، 0.7 درصد جرم ترکیب شده ، تبدیل به انرژی می‌شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می‌شوند، 3.9 میلیون تن به انرژی تبدیل می‌شود. این سوخت هیدروژنی ، تا 5 میلیارد سال دیگر دوام خواهد داشت. مسیر نامنظم 2 میلیون سال طول می‌کشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت نور و گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه ، این انرژی به زمین می‌رسد.

هنگامی که خورشید منبسط می شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود، قطرش حدود 150برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ، رنگ زرد و حرارت خود را از دست داده و قرمز رنگ و سرد خواهند شد. اما بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید،درخشندگی آن 1000برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع خواهد کرد.


 

زبانه‌ها و شعله‌های خورشیدی

زبانه حلقوی در شکل پایین ، خطوط میدان مغناطیسی ، دو لکه خورشیدی را به هم متصل کرده است. در سال 1973 ، یک زبانه خورشیدی (سمت چپ تصویر) 000/588 کیلومتر (365.000 مایل) از سطح خورشید را پوشاند. اغلب فعالیتهای شدید خورشید در نزدیکی لکه‌های خورشیدی رخ می‌دهند. شعله‌های خورشیدی ، جرخه‌هایی از انرژی هستند که عمر چند ساعته دارند، این شعله‌ها هنگامی بوجود می‌آیند که مقدار زیادی انرژی مغناطیسی بطور ناگهانی آزاد شود. زبانه‌های خورشیدی ، فوارانهایی از گاز مشتعل هستند که ممکن است صدها هزار کیلومتر در فضا پیش بروند. میدان مغناطیسی خورشید می‌تواند زبانه‌های حلقوی را هفته‌ها در فضا پیش بروند معلق نگاه دارد.





باد خورشیدی

هاله (جو بیرونی) خورشید حاوی ذراتی است که انرژی کافی برای فرار از جاذبه خورشید را دارند. این ذرات بصورت مارپیچی با سرعتی معادل900 کیلومتر (560 مایل) در ثانیه از خورشید دور شده و باد خورشیدی را بوجود می‌آورند. این ذرات در همان مسیرهای میدان مغناطیسی خورشید حرکت می‌کنند و از آنجا که دارای بار الکتریکی هستند، منظومه شمسی را پر از جریانات الکتریکی می‌کنند. ناحیه فعالیتهای خورشیدی ، هلیوسفر (کره خورشیدی) نامیده می‌شود. باد خورشیدی در هر ثانیه حدود یک میلیون تن هیدروژن حورشید را از بین می‌برد. 100000 میلیارد سال طول خواهد کشید تا باد خورشیدی تمام جرم خورشید را در فضای بین سیاره‌ای پخش کند، اما طول عمر طبیعی خورشید فقط 10 میلیارد سال است.


مسیر نامنظم
دو میلیون سال طول می کشد تا انرژی تولید شده
در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت
نورو گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه
این انرژی به زمین می رسد.




چرخه‌ها و لکه‌های خورشیدی

حرکت وضعی خورشید باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود، مناطق استوایی خورشید سریعتر از مناطق قطبی آن چرخیده و این امر باعث می‌شود که خطوط میدان مغناطیسی درون خورشید حلقه بزنند. این خطوط در صورت خروج از سطح خورشید ، باعث فعالیتهای خورشیدی نظیر لکه‌های خورشیدی ، شعله‌ها و زبانه‌های خورشیدی می‌شوند. این فعالیتها ، بخصوص لکه‌های خورشیدی ، چرخه‌ای 11 ساله دارند.

مرگ خورشید

5 میلیارد سال بعد ، بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید گداخته شده و صرف تهیه هلیوم خواهد شد. در آن زمان ، جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار ، دمای آنرا افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد. انرژی حاصل از این گداخت هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد و سیارات عطارد و زهره را ذوب می‌کند و آنها را در بر می‌گیرد. انبساط خورشید تا مدار زمین متوقف شده و حرارتش تمام موجودات زنده را از بین می‌برد. بعد از آن خورشید تبدیل به یک غول سرخ می‌شود. سپس ، لایه‌های خارجی در فضا پخش شده و یک سحابی سیاره‌ای تشکیل خواهند داد. هسته نیز بصورت یک ستاره کوتوله سفید باقی مانده و بتدریج از بین خواهد رفت. پس می‌توان گفت که با فرا رسیدن مرگ خورشید ، مرگ زمین و تمام موجودات این سیاره فرا می‌رسد

+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:27 |

تعریف زلزله

برای شناخت هر پدیده ای درجهان واقع لازم است ابتداازآن تعریف مناسب ونسبتاً جامعی داشته باشیم ، چرا که بدون دانستن تعریفی مناسب ازآن نمی توان به کنه پدیده پی برد وآن رابه خوبی درک نمود.


مردم عامی درکلامی ساده زلزله راحرکت ناگهانی زمین ناشی ازخشم نیروهای ماوراء الطبیعه وخدایان می دانند که بر بندگان عاصی وعصیــــــانگر خودکه نافرمانی خداخود را نموده ومرتکب گناهان زیادی شده اند می داننــد .

اگر چه امروزه با گسترش دانش تجربی این تعریف در زمره اباطیل وخرافات قرارگرفته ،ولی هنوز در جوامع ومردم کم دانش وجاهل مورد قبول است.

درفرهنگ تک جلدی عمید زلزله را با فتح حروف‌‌ ‍‍‍‍‎‏« زَ» و « لَ » یعنی زَلزلَه برخلاف آنچه در زبان عامه مردم رایج است ، آورده ومی نویسید :

« زمین لرزه ، لرزش وجنبش شدید ویا خفیف قشر کره زمین که به نقصان درجه حرارت مواد مرکزی واحداث چین خوردگی وفشار یادر اثر انفجارهــای آتشفشانی بوقوع می رسد .»

در فرهنگ جغرافیا تالیف پریدخت فشارکی وهمچنین در فـــــرهــــنـگ جغرافیائی تالیف مهدی مومنی تعریفی مشابه هم به گونه زیر ارائه شده است:

«جنبش یا تکان پوسته زمین که به صورت طبیعی ناشی از زیر پوسته زمین است بعضی وقتها زلزله باعث تغییراتی در سطح زمین می شود ، اما اغلب زیان بوجود آمده ناشی ازتکان ها فقط محسوس است وممکن است زلزله بوسیلــــه یک انفجار آتشفشانی بوجود آید. زلزله در حقیقت در بیشتر نواحی آتشفشانی امری عادی است واغلب قبل ویا همزمان با انفجار اتفاق می افتد . اصل زلزلـــه تکتونیکی است واحتمالاً وجود یک شکست لازمه آن است . موجهای زلزلـــه دست کم در سه جهت اتفاق می افتد ودر یک مسافت قابل ملاحظه از مکــــان اصلی بطور جداگانه حس می شوند . وقتی امواج زلزله ازمکانی می گـــــــذرد زمین وساختمانها می لرزند وبه جلووعقب می روند .بالاترین زیان ناشی اززلزله همیشه در مرکز زلزله یعنی جائی که حرکت بالاوپائین است نیست امـــــــــا در مکانــــهائی که موجهای زلزله بصورت مایل به سطح می رسد ونزدیک مرکــز زلزلــــه باشند دارای بالاترین زیان می باشند .یک زلزله شدید معمولاً بوســـیله یکسری دیــــگر ازتکانها همراه می شود .زلزله ای که که در نزدیک یازیردریا اتفاق مـــــی افتد سبب حرکات شدیدآبها شده وبعضی وقتها امواج بــــــزرگی ازآن ناشی مـــی شود ودر مسافت زیاد این امواج ادامه پیــــدا می کنند وگاهگاهی باعث تلفات جــبران ناپذیر ومرگ ومیرمی شوند .طغیان نواحی ساحلی بیشتراز خود زلزلـــه بــــاعث خسارت می شوند ، در نواحی آتشفشانی زلزله عملاً هر روز اتفاق می افتـــد. به عنوان مثال در هاوائی هرساله صدهاتکانهای کوچک ثبت می شوند .»

 

 

 


درفرهنگ گیتا شناسی تالیف عباس جعفری آمده است:

«جنبش سریع ومحسوسی که درنتیجه جابجائی ویا جایگیری تخته سنگهای زیر پوسته زمین پدید می آید،در نتیجه این جنبش یـــــــک سری لرزش های موجی شکل پدید می آیدوگاه تغییرات ارتفاعی پوسته زمین راباعث می گرددواغلب ضایعات وزیان های جانی وفراوانی ازخود برجا میگذارد.زمین لرزه بیشتر مخصوص نواحی آتشفشانی بوده وگاه باخروش وفوران کوههای آتشفشانی همراه می گرددودرحالات شدیدشکستهاوبریدگیهای مهم ومشخص درروی پوسته زمین از خــودبجـــــای

میگذارد.غالب زمین لرزه ها حداقل با سه نوع موج لرزاننده همراه است .در مرکز وقوع زمین لرزه سه موج مزبور بطور همزمان اثرگذارده و ساختمانهاوتأسیسات واقع دراین منطقه را با نوسان های شدید به عقب و جـــــلوومی برد و حد اکثر خسارت و زیان در محلی که امواج مزبور بطور مورب به سطح زمین می رسندوارد می سازد.....»

محمود صداقت درکتاب“ زمین شناسی برای جغرافیا ” تعریفی بدینگونه ارائة می دهد:

«زمین لرزه عبارت است ازحرکات ولرزش های ناگهانی و گذرا در زمین که از ناحیه محدودی منشأ می گیرد و ازآنجا درتمام جهات منتشر می شوند.»

در کتاب فیزیکال جئوگرافی1 آمده است:

«زلزله یکسری ازتکانها ولرزشهای ناگهانی که از آزاد شدن فشار در طول گسل های فعال ودر مناطق آتشفشانی فعال ناشی می شود.تکانها ولرزشهای سطح زمین که در ارتباط با حرکات پوسته زمین در زیر زمین می باشد.»

در فرهنگ آکسفورد آمده است:

«حرکات ناگهانی وشدید سطح زمین.»

از تعاریف ذکر شده در فوق ومنابع دیگر می توان برداشت زیر را نمود:

«زلزله عبارت از حرکات و ارتعاشات نا گهانی سطخ زمین ناشی از شکسته شدن سنگهای پوسته زمین و رها شدن انرژی ذخیره شده در آنها است که در صورت شدت زیاد در مراکز انسانی موجب خسارتهاوزیانهای فراوان می شود.»

زلزله از یکطرف موجب شکسته شدن و جابجائی بین توده های سنگی پوسته زمین می شود و ازطرف دیگر همین جابجائی و شکسته شدن منجر به ایجاد امواج و انتشار در درون زمین می شود ، مانند انداختن قطعه سنگی در حوض یا دریاچه که منجر به ایجاد امواجی می شود.

زلزله مانند شکسته شدن قطعه چوب خشک شده ای می ماند که از یکطرف موجب گسیخته شدن چوب و از طرف دیگر موجب انتشار امواج در اطراف خود می شود
+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:27 |

زمین:

مقدمه

زمین ، سومین سیاره نزدیک به خورشید و بزرگترین سیاره در میان سیارات درونی است. ساختار درونی زمین مثل سایر سیارات درونی از یک هسته داخلی و یک هسته خارجی به همراه لایه‌های مذاب و نیمه مذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هسته داخلی فلزی و جامد بوده و توسط هسته خارجی که فلزی و مذاب است، احاطه شده است.


فاصله متوسط از خورشید

 

60.149 کیلومتر

قطر استوا

 

12756 کیلومتر

مدت حرکت وضعی

 

93.23 ساعت

مدت حرکت انتقالی

 

26.365 روز

سرعت حرکت انتقالی

 

79.29 کیلومتر در ثانیه

دمای سطحی

 

55 تا 70 درجه سانتیگراد

جرم (زمین = 1)

 

00.1

چگالی متوسط (آب = 1)

 

52.5

جاذبه (زمین = 1)

 

1

تعداد قمر

 

1








زمین شرایط بسیار منحصر بفردی دارد. هیچکدام از سیارات دیگر آب مایع و جو پر اکسیژن نداشته و حیات در آنها وجود ندارد. تکامل تدریجی زمین که 4.5 میلیارد سال طول کشیده است، همچنان بطور طبیعی و نیز بر اثر فعالیتهای انسان ادامه خواهد داشت. همچنین چگالی زمین از تمام سیارات دیگر بیشتر است.

زمین در آغاز شکل گیری

·         در اوایل پیدایش منظومه شمسی ، ذرات ریز غبار موجود در قرص خورشید که عمدتا از گاز و غبار تشکیل شده بود، پس از برخورد به هم چسبیده و اجسام بزرگ و بزرگتری را بوجود آوردند. بدین ترتیب چهار سیاره درونی از این ذرات شکل گرفتند.

·         4.5 میلیارد پیش ، زمین دارای سطحی داغ ، قرمز و نیمه مذاب بود. پس از گذشت میلیونها سال ، سطح زمین شروع به سرد شدن نمود و پوسته جامدی ، به دور زمین بوجود آمد. گازهای داغ و مواد مذاب از لایه‌های زیرین و از طریق دهانه‌های آتشفشانی بیرون زده و جو ضخیم زمین را بوجود آوردند. در همین مدت شهاب سنگهای زیادی به سطح زمین خوردند و هزاران گودال شهاب سنگی را در سطح زمین بوجود آورد. و مقدار زیادی غبار به جو زمین اضافه کردند.

·         پس از یک میلیارد سال ، زمین به اندازه کافی سرد شده بود تا بخار آب موجود در جو متراکم شده و قطرات آب را بوجود آورد. این قطرات آب میلیونها سال به شکل باران شدید به سطح زمین افتاده ، باعث پاک شدن جو زمین و بوجود آمدن اقیانوس شدند. کره زمین به تدریج به شکل کنونی درآمده است.



زمین در آغاز شکل گیری
با سرد شدن زمین ، شرایط لازم برای
پیدایش حیات در آن فراهم شدند.




نحوه پیدایش و تکامل زمین

زمین در بدو پیدایش بصورت کره‌ای از مواد بسیار داغ و نیمه مذاب بوده که به تدریج عناصر سنگین‌تر ته‌نشین شده و هسته فلزی را به وجود آوردند ، و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده و جبه و پوسته را تشکیل دادند. پس از گذشت میلیاردها سال زمین سرد شد، سطح زمین جامد گشت، جو زمین شکل گرفت، و اقیانوسها بوجود آمدند. تکامل زمین هنوز ادامه دارد. پوسته زمین توسط فورانهای آتشفشانی در کف اقیانوسها نوسازی شده و دائما بر اثر زمین لرزه‌ها و حرکتهای قاره‌ای در حال تغییر و تحول است. تناسب گازهای مختلف در جو زمین نیز بر اثر دخالتهای انسان به آرامی در حال تغییر است.

مشخصات زمین

·         زمین سیاره‌ای است منحصر بفرد ، دارای آب مایع و جوی که قسمت اعظم آن از نیتروژن و اکسیژن تشکیل شده که تداوم حیات را ممکن می‌سازند. در منظومه شمسی ، زمین پنجمین سیاره از لحاظ بزرگی و سومین سیاره نزدیک به خورشید است. چگالی زمین از تمامی سیارات بیشتر است.

·         زمین در منظومه شمسی دو نوع حرکت ، وضعی و انتقالی دارد. در حرکت وضعی زمین در یک شبانه روز به دور خودش می‌چرخد و در حرکت انتقالی در یک سال مداری بیضی شکل حول خورشید را طی می‌کند (مدار زمین).






کره مغناطیسی

·         با چرخش زمین به دور خودش ، چرخه‌هایی در هسته خارجی آن که از آهن مذاب تشکیل شده بوجود آمده ، جریانهای الکتریکی تولید می‌کنند. این جریانها باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در فضای اطراف زمین شده و پوششی محافظ در اطراف آن ایجاد می‌کنند (کمربند تشعشعی زمین). این میدان که کره مغناطیسی نامیده می‌شود، زمین را در برابر جریانهای سریع ذرات باردار بادهای خورشیدی محافظت می‌کند.

·         بعضی از این ذرات در دو نقطه میدان مغناطیسی به نام کمربندهای «وان آلن» به دام می‌افتد. کره مغناطیسی بیشتر بادهای خورشیدی را از زمین دور می‌کند، اما جریانهای ذرات باد خورشیدی آنقدر قوی هستند که قسمت جلویی کره مغناطیسی را مسطح نموده و باعث کشیدگی عقب آن می‌شوند.






آینده زمین

از آنجا که حیات در زمین) وابسته به خورشید است، آینده کره زمین نیز به آینده خورشید وابسته خواهد بود. حدود 5 میلیارد سال دیگر ذخایر انرژی خورشید تمام شده و خورشید به یک غول سرخ تبدیل می‌شود و افزایش حجم می‌دهد. گرمای شدید حاصل از افزایش حجم باعث آب شدن یخ مناطق قطبی و بالا آمدن آب اقیانوس می‌شود. سپس جو زمین شروع به تبخیر می‌کند و گیاهان خشک آتش می‌گیرند. در چنین شرایطی امکان حیات در زمین کلا از بین می‌رود.

انتظار نجومی

·         شاید انسان در آینده بتواند قبل از وقوع فاجعه‌های فوق زمین را به جایی دورتر از خورشید منتقل کند.

·         شاید امکانات آینده ، انسانهای آن زمان به سیاره قابل سکونت دیگری کوچ کنند.

·         شاید بشر بتواند مانع از وقوع فاجعه‌های فوق در خورشید و زمین شود.

·         باید پنج میلیارد سال انتظار کشید.

+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:25 |

علل وقوع زلزله

در طول تاریخ حیات بشر زلزله های زیادی رخ داده است که همین امر باعث شده تا بشر دلایلی برای چرایی وقوع زلزله ذکر نماید . در دوره های قدیم وباستان که علم ودانش بشری اندک بوده ونسبت به پدیده های مختلف طبیعی جهل داشته و در عین حال بدنبال منشاءآنها هم بوده است و چون علتی را نمی دیده منشاء حواذث طبیعی مثل زلزله را به نیروهای ناشناس غیرطبیعی و ماوراء طبیعی نسبت می دادند . زلزله را خشم خدایان بر بشر یا خشم پلوتون می دانستند. با افزایش علم وبالا رفتن سطح دانش انسان بتدریج بدنبال منشاء و علل حوادث طبیعی در خود طبیعت رفت .
ارسطو معتقد بود که در حفره های زیر زمین گازهای وجود دارد ، زمانی که این گازها رها می شوند باعث ایجاد زلزله می شود . البته این نظریه را می توان در زلزله هایی که اطراف آتشفشانها رخ می دهد تا حدودی بکار برد.
به استثنای زلزله هایی که اطرف آتشفشانها رخ می دهد زلزله نتیجه عکس العمل ناگهانی وسریع پوسته زمین در مقابل نیروهای شدید، کند ولی مداومی است که در درون زمین تدریجاً از بین می روند، این عکس العمل در ساختمان زمین شناسی موجب ایجاد گسل می شود . بعبارت دیگر سنگهای تشکیل دهنده زمین ، در طول عمر خود ، سخت تحت تاثیر نیروهای مختلف قرار می گیرند و نتیجه اعمال این نیروها ، تولید نیروهای داخلی در آنهاست که شدت آنها بر واحد سطح “ تنش ” خوانده می شود . تا زمانی که تنش موثر برسنگ از حد تحمل سنگ تجاوز نکند سنگ پایدار می ماند، هنگامی که تنش موثر برسنگ از حد تحمل تجاوز کند سنگ گسیخته و گسل ایجاد می شود . ضمن ایجاد گسل ارتعاشاتی بوجود می آید که منجر به زلزله می شود.
اگر نیروی کند ومداوم که مقدارجابجائی ناشی ازآن بر حسب سانتی متر در سال قابل اندازه گیری باشد،سنگهای سخت ومستحکم را تحت تاثیر قرار دهد، سنگهای مزبور با سرعت چندین متر در هزارم ثانیه شکسته می شوند ، که همان گسل است . جابجائی زمین بر اثر زلزله ممکن است افقی ،قائم ،مایل یا مورب باشدومیزان آن ممکن است ازیک سانتی متر تا بیست مترتغیر کند . پهنای منطقه گسل دهها تا صدها متر بوده وطول آن از یک تا هزارکیلومترمی تواند باشد .
اگر چه ایجاد گسل نتیجه زمین لرزه ها است اما اکثر زلزله ها روی گسل های قدیمی متمرکزند.
زلزله پدیده انفجاری است که در آن میلیونها گسیختگی کوچک به دنبال هم بکار می افتند ومانند یک انفجار شیمیایی میلیونها واکنش شیمیایی بدنبال هم درآن نقش دارند. رابطه گسلـ زلزله رابطه ای دوطرفه است . وجود گسل های زیاد دریک منطقه موجب بروز زلزله است .زلزله گسل جدیدی را بوجود می آورد ودر نتیجه تعداد شکستها زیادتر شده وبه این ترتیب قابلیت زلزله در این منطقه افزایش می یابد.
بنابراین می توان نتیجه گرفت نیروهای مختلف مجموعه سنگی را تحت تاثیرقرارمی دهند . مجموعه مزبور کمی تغییر شکل می دهد ولی با توجه به خاصیت پلاستیکی خود مقاومت می کند. دراین حال کشش های درونی در مجموعه مزبور متمرکز می شوند ، هنگامی که این نیرو خیلی زیاد شود و از آستانه مقاومت سنگ تجاوز کند سنگ شکسته شده وتنشها را آزاد می کند در این حالت دوطرف شکستگی دچار جابجائی شده تا حدی که نیروهای مزبور را خنثی نماید . این همان فرضیه پلاستیکی “ رِد ” است .
البته غیراز شکست وجابجائی سنگها عواملی مثل فروریختن سقف غارهای زیرزمینی ، انفجارهای هسته ای ، انفجارهای آتشفشانی نیز می تواند ایجاد زلزله نماید
+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:23 |

ساختمان زمین

زیر سطح زمینی که ما برآن گام می گذاریم بـر خــلاف سطــــح سـخت وجامدآن ویژگیهای خاص خود را دارد. با افزایش عمق هم جنس وهم حالت مواد سازنده زمین تغییر می کند . این همان چیزی است که باعث تعجب و شگفتی می شود . کره زمین را براساس تغییر خواص فیزیکی وشیمیایی آن به چند لایه تقسیم می نمایند.

پوسته(crust)

دانشمندان علوم زمین و زلزله شناس با مطالعه امواج ثبت شده زلزله ها درایستگا ههای زلزله سنجی وزلزله شناسی به این واقعیات متفاوت از هم پی برده اند. اولین بررسی ها که در این زمینه انجام شده است بیانگر تغییر روند امواج در اعماق چهل کیلومتری خشکیها و پنج کیلومتری کف اقیانوسها می باشد جائی که بنام حد فاصل بین پوسته و گوشته شناخته می شود و به افتخار کاشف آن« موهوروویچ» استاد دانشگاه زاگرب به نام انفصال «موهو» معروف شده است . ضخامت متوسط قسمت جامد پانزده کیلومتر و وزن مخصوص آن 2.7 است .
این انفصال مرز بین انواع مختلف سنگها است و با یک افزایش تند در سرعت امواج PوS مشخص می شود . این قسمت از زمین بنام“ پوسته ” زمین معروف است که درمقایسه با شعاع زمین ضخامت نا چیزی دارد . ضخامت پوسته زمین در زیر اقیانوسهانازکتر از قاره ها است .( حداقل 10 کیلومتر در زیردریاهاوحداکثر 60 کیلومتر در زیر خشکیها )

پوسته زمین از دوبخش تشکیل می شود :
!! بخش سیال (SIAL )
بخش سیال (SIAL )که بیشتر از سنگهای گرانیتی و گرانودیوریت تشکیل و بعلت فراوانی عناصر سلیسیم و آلومینیوم ( SI-AL ) بنام سیال خوانده می شود.

!! بخش سیما ( SIMA )
بخش سیما ( SIMA )که قشر زیرین پوسته است و بیشتر از بازالتی تشکیل شده وبه علت دارابودن سیلسیم ومنیزیم ( SI-MG ) به نام سیما معروف است .

البته از تخریب سنگهای دو بخش بالا طبقه رسوبی تشکیل می گرددکه شامل آبرفتها ونهشته های مختلف است .ضخامت این طبقه در گودیها گاهی به 10 کیلومتر می رسد وبعضی جاها دگرگون شده اند.

 

 

 



گوشته یا جبه (mantle)


دومین گسستگی که در روند امواج منتشر شده از زلزله ها مشاهده می شود در عمق 2900کیلومتری از سطح زمین است و بنام “گوتنبرگ”معروف است.
حد فاصل بین گسستگی موهوروویچ وگوتنبرگ بنام گوشته معروف است.در گوشته نیز خصوصیات امواج لرزه ای تغییر می نمایدکه با توجه به همین تغییر به چندبخش تقسیم می شود:

الف ) لایه بالایی :

این بخش منشاء بسیاری از فعالیتهای زمین شناسی است همانندفغالیتهای ماگمایی ، زلزله های عمیق و تغییر مکان قاره ها.بخش بالایی همراه با پوسته یک لایه به ضخامت 70تا 100کیلومتررا تشکیل می دهدکه از سنگهای سخت وشکننده تشکیل می دهدوبنام “ سنگ کره ”خوانده می شود . سنگ کره به قطعاتی تقسیم شده که به هر یک از آنها“صفحه” می گویند. صفحه ها نسبت به یکدیگر در حال تغییر و جابجائی می باشند که این حرکتها رویدادهای زمین شناسی را بوجود میآورد. محققین زمین شناسی بر وجود سنگهای فو ق بازی در این قسمت اتفاق نظر دارند، اما در مورد توزیع آن اتفاق نظر ندارند.
در زیر سنگ کره ناحیه ای به نام “سست کره” معروف است .سرعت امواج لرزه ای در این قسمت کاهش می یابدوبه لایه ای کم سرعت هم معروف است.

ب)- ناحیه عبور

این منطقه بین 400 تا حدود 1000 کیلومتری عمق زمین است . در این قسمت شاهد افزایش نسبی سرعت امواج هستیم که بیانگر تغییر ماهیت سنگهای این قسمت است

ج )- گوشته پائینی

از عمق 1000 تا 2900 کیلومتر عمق زمین است . در این قسمکت سنگها چگال وبسیار الاستیک اند وسرعت امواج زلزله بصورت تقریباً یکنواختی افزایش می یابد.
در زیرگوشته زمین از عمق 2900 کیلومتری تا مرکز زمین هسته زمین قراردارد. درهسته زمین د عمق 5120 کیلومتری یک انفصال در خواص الستیک هسته وجود داردکه هسته رابا توجه به آن بدو قسمت خارجی و داخلی تقسیم می کنند. از آنجا که امواج عرضی از هسته خارجی عبور نمی کنند بایستی این قسمت را مایع دانست و چون درهسته داخلی سرعت امواج افزایش می یابد این قسمت را جامد می دانند.

 

 

 



هسته(core)

جنس هسته زمین را بیشتر نیکل و آهن تشکیل داده است . هسته نقشی درحرکت ورقه های سنگ کره ندارد ولی منبع تولید میدان مغناطیسی زمین است.
پوسته زمین به انضمام قسمت بالائی گوشته فوقانی قسمت سخت زمین را تشکیل می دهند که سنگ کره یا لیتوسفر خوانده می شود و بر سست کره که حالت خمیری دارد واقع شده است . ضخامت لیتوسفربطور متوسط 100کیلو متر است.لیتوسفر به صفحه های مجزائی تقسیم می شود که این صفحه ها ثابت نیستند و دائماً در حال حرکتندکه منجر به ایجاد پدیده های مختلف تکتونیکی می گردد.
لیتوسفر از شش صفحه اصلی بنامهای افریقا،اوراسیا،امریکا،آرام،استرالیاوقطبی بعلاوه چند صفحه کوچکتر تقسیم شده است.حرکت صفحه ها نسبت به هم به سه طریق انجام می گیرد :
الف )- در پشته های اقیانوسی صفحه ها از هم دور می شوند ومواد مذاب درون زمین از اینجا بیرون می ریزد.
ب ) – صفحه ها بهم نزدیک وبا هم بر خورد می کنندویک صفحه به زیر دیگری می رود ( در مرز صفحه های اقیانوسی وقاره ای)
ج ) – صفحه ها در کنار یکدیگر می لغزند.
به حالت “ الف” که ورقه ها از هم دور می شوند و باعث بیرون ریختن مواد مذاب می شود بخش “سازنده” زمین می گویند و به قسمت “ب” که که صفحه ها به هم برخورد وبه زیر یکدیگر می روند بخش “ مخرب ” می گویند.
بیشتر فعالیتهای تکتونیکی مثل زلزله هادر حاشیه صفحه ها ی پوسته زمین رخ می دهد و قسمت مرکزی صفحه های زمین کمتر دچار زلزله شده اند، و همینگونه زلزله ها در محل برخورد صفحه های قاره ای اتفاق می افتد .
درمحل دور شدن صفحه ها از هم در پشته های اقیانوسی مواد مذاب بیرون ریخته و منجمد می شوند و بخشی از صفحه ها تولد شده از محور میانی از هم دور می شوند ، وبعد از طی مسافتی نسبتاً طولانی صفحه های مزبور دوباره در گوشته فرو رفته ومدفون می شوند وموجب ایجاد گودالهای عمیقی میگردد نظیر گودال ماریان ، کوریل و…..
تکتونیک صفحه ای از محور بر آمده اقیانوسها متولدو بطور جانبی گسترش می یابد و سرانجام به اعماق گوشته رانده می شود. قاره ها دارای ضخامت زیاد هستند و ازنظرترکیب شیمیائی و جنس با صفحه های اقیانوسی تفاوت دارندودر صفحه های اقیانوسی همانند میخ قراردارن یا همانندچوب پنبه که در آب شناور است قرار دارندودر نتیجه قاره ها نیز در حرکت صفحه ها شرکت می کنند.
زلزله هادر جاهائی که صفحه ها با هم اصطکاک دارند یا جاهایی صفحه ها در مقابل هم واقعند و یا جاهایی که صفحه ها بدرون زمین فرو می روند مشاهده
+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:21 |

نحوه شکل گیری فرآیند فرسایش

با اجتماع تدریجی رسوبات ، وزنشان هم بالا رفته و آب درون آنها نیز خارج می‌شود. این روند به سخت شدن رسوبات منتهی می‌گردد. لایه‌های رسوبی فوق گاه چنان در پوسته زمین فرو رفته که به قسمتهای بسیار گرم آن رسیده و در پی ذوب شدن به صورت ماگما در می‌آیند. در روندی دیگر ، ‌این لایه‌ها بالا آمده و کوههایی متشکل از سنگهای رسوبی را پدید می‌آورند. تمامی فرآیندهای تشکیل سنگ ، بالا آمدگی ، فرسایش و رسوبگذاری ، مراحلی از یک چرخه پیوسته از رخدادهای زمین‌شناسی هستند.


تمام سنگها در سطح زمین در اثر پدیده‌های مختلف فرسایش خصوصا در اثر تغییرات آب و هوا ، تجزیه و متلاشی می‌شوند. هوازدگی کمکی که به فرسایش می‌کند، سائیدن قطعه سنگها و حمل آنها به جاهای دیگر است. این عمل منجر به تسطیع و سست شدن تدریجی سطح زمین می‌شود.

عوامل مؤثر در فرسایش

نیروی متحرک در تمام حالات فرسایش ، نیروی کشش جاذبه به طرف پایین است. اما عوامل اصلی که توسط آن سنگها تخریب و جابجا می‌شوند، رودخانه‌ها ، یخچالها ، امواج و جریانهای باد است. مواد رسی در اثر پدیده‌ای به نام حرکات توده‌ای به طرف پایین می‌لغزند.

عوارض سطحی ایجاد شده توسط فرسایش

بسیار از عوارض سطح زمین دارای اشکال مشخصی هستند که پدیده‌های عمده‌ای را که تحت تاثیر آن شکل گرفته‌اند را منعکس می‌کنند. مثالهای بارز در این مورد عبارتند از : دره‌های رودخانه‌ای ، دره‌های یخچالی ، دریابارهای ساحلی (دیواره‌های قائم فرسایش یافته با شیب زیاد) و آثار لغزیدگی زمین. عوامل جوی چون مقدار و پراکندگی فصل باران ، برف تبخیر و نوسان درجه حرارت و جهت باد ، پدیده‌های فرسایشی را در هر ناحیه کنترل می‌کنند.

فرسایش در گذشته

شرایط آب و هوایی زمین پیوسته در حال تغییر است. مثلا میلیونها سال گذشته قشرهای یخی ، نواحی معتدل امروزی را به وسعت زیادی می‌پوشانیدند و با تغییرات چرخه اتمسفر باعث بارندگی کافی در قسمتهایی از صحرای آمریکا و سبب نگهداری رودخانه‌های دائمی گردیده است. همینطور بعضی از نواحی گرمسیری که در حال حاضر مرطوب می‌باشند، در گذشته شرایط صحرایی داشته‌اند.

فرآیندهای فرسایش در این محلها با پدیده‌های امروزی متفاوت بوده است و خیلی از ساختمانهای مناظر امروزی تحت شرایط حاکم در گذشته شکل گرفته‌اند و سنگهایی با مقاومت متنوع که به نسبتهای متفاوت تحت تاثیر خوردگی ، کج شدگی و گسل خوردگی قرار داشته‌اند، در معرض هوازدگی و فرسایش قرار گرفته‌اند. مثلا فرسایش بلافاصله در طول خطوط ضعیف مانند درز گسل‌ها عمل نموده است.

 

شکلهای مختلف فرسایش

فرسایش ارتفاعات

در طول مدت زیاد فرسایش ارتفاعات را از بین برده و آنها را تبدیل به دشت کم ارتفاع می‌کند که در آن ساختمانهای زمین شناسی به صور مختلف تشکیل گردیده است. این دشت‌ها ممکن است در نتیجه بالا آمدگی پوسته قاره‌ای تشکیل فلات را بدهند که با ارتفاع بلندتر و شیب تندتر رود‌خانه‌ها مشخص‌اند و دره‌های عمیق و تنگی را حفر می‌کنند.

فرسایش نواحی شیب‌دار

در نواحی شیب‌دار ، فرسایش سریع و با شتاب بیشتری صورت می‌گیرد. در نواحی نیمه خشک شیب‌دار پوشش‌های گیاهی تا اندازه‌ای مانع فرسایش می‌شوند. اما در صحراها و زمین‌های سرد ، فرسایش آهسته تر عمل می‌نماید. بطور کلی نسبت فرسایش برای زمین‌های خشک (زمین‌هایی که از آب بیرون هستند) 8.6 سانتیمتر در 1000 سال برآورد شده است.

 

فرسایش سطح زمین توسط باد

فرسایش بادی به دو صورت «روبش یا بادروبی» و «سایش» است. در جا‌هایی از سطح زمین که پوشیده از ذرات ریز و ناپیوسته و عاری از رطوبت و پوشش گیاهی است، جریان هوا می‌تواند ذرات را با خود حمل کند. باد بردگی تا رسیدن به سطح ایستابی ادامه می‌یابد. در جاهایی که زمین از ذرات ریز (لای و ماسه) و درشت (قلوه سنگ و شن) درست شده است، باد بطور انتخابی ذرات ریز را حمل می‌کند و ذرات درشت به تدریج به صورت پوش ممتدی در می‌آیند که اصطلاحا «سنگفرش بیابان» نامیده می‌شود. این پوشش ، از فرسایش بیشتر سطح زمین توسط باد جلوگیری می‌کند.

هر چه سرعت باد بیشتر باشد ذرات را به ارتفاع زیادتری بلند می‌کند، به فاصله دورتر می‌برد و بالاخره ذرات بزرگتری را حمل می‌کند. ذرات حمل شده بوسیله باد ، مخصوصا بادهای قوی ، به دو بخش بار بستری و بار معلق تقسیم می‌شوند. ذراتی که توسط باد حمل می‌شوند پس از برخورد به موانعی که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سایش سطح آنها می‌شوند. قطعات و تکه سنگهای پراکنده ، بیرون زدگیها و حتی موانع مصنوعی از قبیل ساختمانها ، دیوارها ، تیرهای برق یا تلفن ممکن است در معرض فرسایش بادی قرار گیرند. سایش معمولا در اثر برخورد ذراتی که نزدیک سطح زمین حرکت می‌کنند، انجام می‌گیرد

+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:18 |

لیزر و کاربرد های آن

 

کلمه لیزر از کنار هم گذاشتن حروف کلمات زیر بدست می آید: Light Amplification by Simulated Emission of Radiation لیزر وسیله ای برای تبدیل نور معمولی به پرتوی باریک و متراکم است. دستگاه لیزریک جریان الکتریکی را از ماده ای که می تواند جامد, مایع یا گاز باشد عبور می دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می کنند و کوانتوم (بسته انرژی نورانی که اتم ها ساطع می کنند) این امر موجب می شود که اتم های دیگر نیز کوانتوم ساطع کنند. این کوانتوم ها (بسته های تشعشع) بین آینه هایی به عقب و جلو منعکس می شود و نهایتا بصورت نوری با یک طول موج واحد شلیک می شوند وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتوم ها تولید شد با رفت و برگشت بین آینه ها متمرکز تر می شود.

کاربرد های لیزر:

1-      دیسک فشرده : هنگام ضبط دیسک فشرده صوتی هر صدا به یک کد رقمی (دیجیتال) تبدیل می شود. این کد توسط لیزر به صورت میلیون ها حفره میکروسکوپی روی دیسک فشرده حک می شود. وقتی دیسک باز نواخته می شود یک پرتو لیزر در داخل دستگاه روی دیسک حرکت می کند. یک آشکارساز که با سیستم مربوط است. پالس هایی را که نماینده الگوی حفره های حک شده بر روی دیسک است ایجاد می کند. مدارهای الکترونیکی دستگاه دیسک این پالس ها را به نسخه ای از موسیقی اصلی تبدیل می کند.

2-      جراحی : دستگاه های لیزر پر توان با موفقیت در معالجه جداشدگی شبکیه به کار رفته است (شبکیه ناحیه حساس به نور در عقب چشم است). شبکیه جدا شده را می توان توسط پرتوی از نور لیزر که حدود یک هزارم ثانیه تابانده می شود "جوش داد. جراحان از پرتو لیزر برای بریدن یا جوش دادن دیگر بخش های بدن بسیار نیز استفاده می کنند. "چاقوی لیزری کاملا استریل است همزمان با برش رگ های ریز خونی را می بندد و بنابراین خون کمتری از دست می رود. از لیزر برای درمان بیماریهای پوست و برداشتن ماه گرفتگی و خالکوبی از روی پوست نیز استفاده می شود.

3-      کاربرد های صنعتی : از لیزرهای پر توان می توان برای بریدن, سوراخ کردن, جوش دادن و کنده کاری موادی مانند فولاد, شیشه, پلاستیک و سرامیک استفاده می کنند. هیچگونه تماس فیزیکی با ماده مورد نظر نیست و بنابراین می توان سوراخ های بسیار کوچکی را بدون اثر گذاردن بر مواد پیرامون ایجاد می کنند. لیزر برای نقشه برداری نیز ارزشمند است زیرا پرتو لیزر در خطی کاملا مستقیم حرکت می کند.

4-      در فروشگاه ها : از لیزر های کم توان برای خواندن کد میله ای (بار کد) روی کالاها استفاده می شوند. این کد از یک سری خطوط سیاه با ضخامت متغیر تشکیل می شود. نواحی سیاه پرتو لیزر را جذب و نواحی سفید آن را منعکس می کنند. الگوی انعکاس کد گشایی می شود و شماره محصول را می دهد. این شماره هم قسمت محصول را به دست می دهد و هم به یک بانک اطلاعاتی مرکزی می رود که امکان نظارت بر میزان موجودی کالاها را فراهم می سازد.

هولوگرام چیست؟

یک تصویر سه بعدی که با استفاده از لیزر ایجاد می شود یا به عبارت دیگر با استفاده از لیزر می توان تصویری ایجاد کرد که هر گاه به طریق صحیح به آن نور تابانده شود سه بعدی به نظر برسد.

لیزر های نیمه رسانا

نوعی از لیزر که حریان برق را مستقیما به جریان منظمی از فوتون ها تبدیل می کند ( این عمل صرفا با گذر جریان نیرومند و صیقل دادن وجوه انتهایی بلور آرسنید گالیوم به عنوان آینه های لیزر صورت می گیرد). کشف این لیزر تقریبا تصادفی بود چون برخی از فیزیکرانان متوجه شده بودند که از دو قطبی های نیمه رسانا درخشش هایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج می شود و آن را به گسیل القایی نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیمه رسانا را طراحی کردند.

این لیزر ها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شده است ساخته می شوند و همه این اجسام از دسته اجسام نیمه رساناها هستند مانند آرسنید گالیوم و ژرمانیوم. البته لیزر های نیمه رسانا از موادی چون InP, InAS, PbTe, PbSe نیز ساخته می شوند.

لیزر های نیمه رسانا دارای پیوند گاه p-n می باشند که وجه n به پتانسیل منفی بسته می شود و وحه P نیز به پتانسیل مثبت بسته می شود. عنصرهایی که ناحیه P را تشکیل می دهند الکترون های ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حفره هایی در ناحیه P بوجود می آید.

ولی چه خاصیتی از نیمه رسانا ها آنها را در ساخت لیزر های نیمه رسانا ممتاز می کند؟ نیمه رساناها از نظر مقاومت الکتریکی جایی بین مواد رسانا و مواد نارسانا دارند. در آنها فاصله بین نوار رسانش و نوار ظرفیت در حدود یک الکترون ولت است و این امر اندکی رسانایی الکتریکی را موجب می شود. رسانایی نیمه رساناها بر خلاف رساناها با افزایش دما افزایش می یابد. برای شروع گسیل القایی جریان بسیار بالایی از آن می گذرانند جریان باعث ایجاد گرما می شود. همین گرما منجر به تغییر شکل بلوری این اجسام نسبت به حالت نخستین می شود و حال آنکه اندکی تغییر شکل باعث از کارافتادگی لیزر می گردد. بنابراین باید شیوه ای یافت که لیزر را خنک کند.

شرایط لازم برای عمل این مجموعه بدین ترتیب یافته شد که در دمای زیر 20 درجه کلوین (منفی 253 سانتی گراد) جریانی در حدود 200 آمپر لازم است ولی در دمای نیتروژن مایع این جریان می تواند به 750 آمپر و در 300 درجه کلوین به 50000 آمپر بر سانتی متر مربع برسد. در این هنگام است لیانی یا نور تابی الکتریکی آغاز می شود و لیزر به کار می افتد و تابش هایی با فرکانس های ده به توان ده هرتز تولید می کند.

رسانای بی آلایش مثل ژرمانیوم با ظرفیت 4 و یا اتمی با یک ظرفیت بیشتر مانند فسفر و ایندیوم 5 ظرفیتی آن را آغشته کرده باشد. این عمل را فرآیند آلایش و یا ناخالصی گویند. وقتی که آلایش صورت می گیرد لیزر در ناحیه n دارای الکترون و ناحیه p دارای حفره پیدا می کند و در نتیجه نیمه رسانا آلایشی دارای دو تراز انرژی ناخالصی دهنده و پذیرنده ایجاد می کند.

تنظیم اینگونه لیزر ها نسبت به لیزر های دیگر آسانتر است زیرا با تغییر میدان مغناطیسی یا با اعمال دما و فشار می توان آنها را تنظیم کرد. اما برای تنظیم لیزر های گازی و جامد تنها با تغییر ظریب کیفیت می توان عمل تنظیم را انجام داد اما باید توجه داشت  که همه این شرایط باید در اوضاع تنظیم شده ای ویژه انجام پذیرد. اما برتری لیزر های نیمه رسانا بیشتر به خاطر دگر آهنگی (مدوله سازی) بالا و بازدهی بالایی در حدود 30 درصد است. جمع و جور بودن آن و بهای اندک آن از دیگر مزایای این نوع لیزرهاست
+ نوشته شده توسط در دوشنبه 1387/06/11 و ساعت 13:12 |

معرفي تکنولوژي آنتن‌هاي هوشمند در شبكه‌هاي بدون سيم (استفاده بهينه از باند فرکانسی)

در سال‌هاي اخير، تقاضا براي استفاده از شبكه‌هاي مخابراتي بدون سيم رشد فزاينده‌اي داشته است. اين افزايش تقاضا، در نسل دوم و سوم شبكه‌هاي بدون سيم بيشتر مشاهده مي‌شود و ممکن است در آيندة نزديک به يك مشكل جدي منجر شود؛ اين مشکل جدي چيزي نيست جز پر شدن باند فرکانسي. تكنولوژي آنتن‌هاي هوشمند، مرحلة جديدي از نبرد همه‌جانبه با اين مشکل جدي و استفاده بهينه از باند فركانسي و افزايش ظرفيت در شبكه‌هاي مخابراتي است. در نوشتار حاضر، به معرفي اين تکنولوژي خواهيم پرداخت:

آنتن‌هاي هوشمند از گذشته‌هاي دور

به طور معمول، كلمه آنتن به يك وسيله مكانيكي اطلاق مي‌شود كه امواج الكترومغناطيسي را به جريان الكتريكي و بالعكس تبديل مي‌كند و ما آن را بيشتر به عنوان يک تشعشع‌کننده مي‌شناسيم. اما در مبحث آنتن‌هاي هوشمند، كلمة آنتن مفهوم جامع‌تري دارد و شامل يك فرستنده و گيرندة كامل است.

تئوري آنتن‌هاي هوشمند يا تطبيقي، موضوع جديدي نيست و از اين آنتن‌ها سال‌ها در جنگ‌هاي الكترونيك استفاده مي‌شده است؛ اولين استفادة عملي از آن به جنگ جهاني دوم (1940) بر مي‌گردد.

در صنايع نظامي نياز است كه يك هدف را كه با سرعت زياد حركت مي‌کند، رديابي كنند. از آنجا كه ثابت زماني گردش مكانيكي آنتن به علت اينرسي زياد آن، خيلي زياد است، نمي‌تواند با ثابت زماني مدارات الكترونيكي گيرنده و فرستندة آنتن منطبق شود و به همين دليل، سرعت رديابي به شدت کند مي‌شود. در نتيجه، اين ايده مطرح شد كه فضا را با چرخش الكترونيكي راستاي ديد آنتن جاروب كنند.

مراحل رسيدن به آنتن‌هاي هوشمند فعلي را مي‌توان به صورت زير بيان كرد:

نوع اول) adaptive null steering smart antenna

نوع دوم) phased array smart antenna

نوع سوم) switched beam smart antenna

استفاده از آنتن‌هاي هوشمند نوع اول و دوم در صنايع مخابراتي بسيار پر‌هزينه است و براي پياده‌سازي آن در شبكه‌هاي سلولي امروزي، بايد تغييرات گسترده‌اي در ساختار اين شبکه‌ها ايجاد گردد. علاوه بر اين، به علت زياد بودن تعداد كاربران و نيز اثرات تضعيف مختلف، بهرة آنها بسيار محدود است. ولي استفاده از آنتن‌هاي هوشمند نوع سوم، به تغييرات گسترده در شبكة سيار سلولي حاضر نياز ندارد. همچنين، با استفاده از الگوريتم‌هاي مناسب مي‌توان بهرة آنها را تا حد مطلوب بهبود بخشيد.

در ساده‌ترين بيان، آنتن هوشمند آنتني است كه پترن (pattern) آن ثابت نبوده و آن را با شرايط فعلي راديويي (موقعيت مشترك) تطبيق مي‌دهد.

لزوم استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

از آنجاييکه براي طراحي شبكه‌هاي امروزي، تمام تلاش‌ها روي بهينه‌سازي روش‌هاي مدولاسيون، كدينگ و استانداردها متمركز بوده‌است، به تكنولوژي‌هاي مرتبط با آنتن توجه كمتري شده‌است؛ در حاليکه براي رفع نياز‌هاي شبكه‌هاي سلولي آينده بايد آنها را تا حد ممكن هوشمند طراحي كرد. در همين راستا، عمدة توجهات روي فيلتر كردن فضا متمركز شده است. فيلتر كردن در حوزة فضا، بين كاربرهايي كه از يك كانال راديويي مشترك استفاده مي‌كنند، تمايز ايجاد مي‌کند و در نتيجه مي‌توان از فضا به عنوان يك روش دستيابي (access) در تركيب با روش‌هاي دستيابي كنوني نظير FDMA، TDMA و CDMA استفاده كرد. ذكر اين نكته لازم است كه در اينجا منظور از كانال، فركانس كارير، شيار زماني و كد است. در واقع آنتن هوشمند مي‌تواند كاربرهايي را كه فركانس، شيار زماني و كد آنها يكي است، از هم تشخيص دهد.

آغاز تحقيقات گسترده براي استفادة تجاري از آنتن‌هاي هوشمند، به سال 1994 بر مي‌گردد. اين مساله ممكن است اين سوال را مطرح سازد كه چرا با اين همه تأخير به فكر استفاده از آنتن‌هاي هوشمند افتاده‌ايم و نه مثلاً بيست سال پيش؟ در پاسخ به اين پرسش بايد به دو نکته توجه کرد:

1– در حال حاضر نياز شديدي به افزايش ظرفيت در شبكه‌هاي مخابراتي وجود دارد؛ در حاليكه در گذشته چنين نبوده است.

2- امروزه پردازنده‌هايي با سرعت‌هاي فوق‌العاده بالا و قيمت مناسب ارائه شده‌است؛ در حاليكه در گذشته از اين امكان برخوردار نبوديم.

طبقه‌بندي آنتن هوشمند

بسته به اينكه آنتن‌هاي هوشمند بيم خود را چگونه توليد مي‌كنند، مي‌توان آنها را به سه دسته تقسيم كرد. اين تقسيم‌بندي در واقع يك سطح هوشمندي به اين آنتن‌ها تخصيص مي‌دهد:

1- switching beam or switching lobe smart antenna )SBA)

در اين روش، آنتن هوشمند تعداد محدودي بيم در اختيار دارد و بسته به موقعيت مشترك، بيمي را انتخاب مي‌كند كه بيشترين مقدار "نسبت سيگنال به نويز ( SNR )" را داشته باشد. بدين‌ترتيب، توان سيگنال دريافتي افزايش مي‌يابد. اين آنتن به سادگي قابل پياده‌سازي بوده و هم‌اكنون تلاش‌هاي زيادي جهت استفاده از آن در نسل دوم و سوم شبكه‌هاي مخابراتي در حال انجام است.

2- tracking beam or dynamically phased array smart antenna )TBA)

در اين روش که به نوعي تعميم روش قبلي است، با در نظر گرفتن "جهت سيگنال دريافتي از مشترك (DoA) " مي‌توان مشترك را در محدودة سلول توسط يك بيم رديابي كرد. اين روش باعث بهبود توان سيگنال دريافتي مي‌شود.

در يك آنتن آرايه‌فازي، در تغذية هر آرايه از يك شيفت‌دهندة فاز استفاده مي‌شود؛ در نتيجه بين هر دو آرايه يك اختلاف فاز به وجود مي‌آيد كه ميزان چرخش بيم آنتن را تعيين مي‌كند. با در نظر گرفتن اختلاف فاز بين دو سيگنال دريافتي از دو آراية مجاور، مي‌توان جهت مشترك را تخمين زد.

3 - optimum combining or adaptive array smart antenna

در اين روش از همان الگوريتم DoA براي دريافت سيگنال‌هاي تداخلي استفاده مي‌شود. اما در گيرنده با ضرب كردن اين سيگنال‌ها در توابع وزن مناسب، مي‌توان بيم آنتن را طوري جهت داد كه حداكثر سيگنال دريافت شود. در واقع در اين روش، "نسبت سيگنال به مجموع تداخل و نويز (SINR‌) " بهينه مي‌شود.

در هركدام از روش‌هاي بالا، سيگنال دريافتي از هر المان آرايه در يك بردار وزن ضرب مي‌شود. آنچه كه اين روش‌ها را از هم متمايز مي‌كند، چگونگي محاسبة اين بردار وزن و نيز معيارهاي لازم براي محاسبة آن است.

وقتي كه آنتن هوشمند به يكي از روش‌هاي فوق به كار گرفته شد، مي‌توان يك طبقه‌بندي ديگر نيز بسته به نوع كاربرد براي آن در نظر گرفت:

1 - high sensitivity reciever )HSR)

در اين الگو، آنتن هوشمند فقط در حالت uplink به‌كار مي‌رود. بنابراين مي‌توان با افزايش بهره، حساسيت آن را افزايش داد. اين مفهوم، چيزي غير از همان مفهوم diversity كه در شبكه‌هاي مخابراتي پياده‌سازي شده‌است، نيست.

2- spatial filtering for interference reduction )SFIR)

در اين الگو، از آنتن هوشمند در هر دو جهت uplink و downlink استفاده مي‌شود. در اين حالت بهرة آنتن در هر دو جهت افزايش مي‌يابد. بدين‌ترتيب، به نوعي فضا را فيلتر مي‌كنند.

3- spatial division multiple access )SDMA)

اين روش، آخرين گام در تكامل آنتن‌هاي هوشمند است. به‌طوريکه با استفاده از آن مي‌توان با كاربرهاي زيادي كه از يك كانال مخابراتي مشترك در يك سلول استفاده مي‌كنند به طور همزمان ارتباط برقرار كرد. تنها عامل جداكنندة اين كاربرها زاوية فضايي است. اين روش باعث افزايش ظرفيت روش‌هاي دستيابي قبلي مي‌شود. استفاده از SDMA در سيستم‌هاي نسل دوم که مبتني بر TDMA ‌ هستند تا حدي مشكل است ولي پيش‌بيني مي‌شود كه در آيندة نزديک، SDMA يك جزء اساسي در سيستم‌هاي مخابراتي نسل سوم مبتني بر CDMA باشد.

فوايد استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

افزايش ظرفيت: در نواحي پرجمعيت، تداخل عامل مهم محدودكنندة ظرفيت است. آنتن‌هاي هوشمند به طور همزمان با افزايش سطح سيگنال مفيد دريافتي و كاهش اثر تداخل، SIR را افزايش مي‌دهند.

درسيستم‌هاي ‏CDMA ، تداخل عامل مهمي در محدودكردن ظرفيت محسوب مي‌شود. علت اين امر، عدم دقت در تعامد كدها است. بدين‌ترتيب پيش‌بيني مي‌شود كه بهبود ظرفيت در سيستم CDMA ‌ خيلي بيشتر از ساير روش‌هاي دستيابي باشد. نتايج تجربي براي سيستم CDMA‌ افزايش ظرفيتي از مرتبة 5 و براي سيستم TDMA‌ افزايش ظرفيتي از مرتبة 3 را نشان مي‌دهند.

افزيش محدوة تحت پوشش: در نواحيي كه توزيع جمعيت پراكنده باشد، با توجه به اينكه مي‌توان پَتِرن آنتن را سمت‌گراتر كرد، با استفاده از سيستم‌هاي هوشمند مي‌توان آنتن‌ها را خيلي دورتر نسبت به هم قرار داد که اين امر به معني افزايش محدودة تحت پوشش شبكة بدون سيم است.

افزايش عمر باتري: با توجه به اينكه در سيستم SDMA‌ پَتِرن آنتن سمت‌گراتر مي‌شود، توان ارسالي به گوشي افزايش مي‌يابد و اين مساله باعث افزايش عمر باتري مي‌شود.

اراية سرويس‌هاي جديد: با استفاده از آنتن‌هاي هوشمند، اطلاعات مفيدي دربارة موقعيت مكاني مشتركان در اختيار خواهيم داشت. از اين اطلاعات مي توان جهت اراية سرويس‌هاي جديد به مشتركين بهره جست.

افزايش امنيت مکالمات: از آنجا که براي استراق سمع يك ارتباط بايد مشترك مزاحم دقيقاً در همان زاوية فضايي كه آنتن BS ، مشترك مورد نظر را مي‌بيند قرار داشته باشد، استراق سمع هنگام استفاده از آنتن‌هاي هوشمند بسيار مشكل است.

كاهش انتشار multi-path : با استفاده از يك بيم باريك در BS ‌ براي ارتباط با مشترك، انتشار multi-path در BS كاهش مي‌يابد. البته اين كاهش انتشار خيلي چشمگير نيست.

هزينه‌ها و معايب استفاده از آنتن‌هاي هوشمند

پيچيدگي تجهيزات فرستنده و گيرنده: با توجه به مباحث قبلي، تجهيزات به‌كاررفته در يك آنتن هوشمند خيلي پيچيده‌تر از آنتن‌هاي فعلي است. علاوه‌بر اين، الگوريتم‌هاي تشكيل بيم نياز به محاسبات پيچيده دارند. به اين معني كه BS ‌هاي آنتن‌هاي هوشمند نياز به پردازنده‌هاي قدرتمند و سريع دارند. در نتيجه، هزينة آنها خيلي بيشتر از BS ‌هاي آنتن‌هاي امروزي است.

پيچيدگي مديريت منابع راديويي: عليرغم آنكه آنتن هوشمند يك تكنولوژي راديويي است، ولي استفاده از آن تقاضاهاي جديدي را از مديريت شبكه، مديريت حركت و مديريت منابع (عملياتي كه عمدتاً در لاية سوم و اندكي در لاية چهارم صورت مي‌گيرند) درخواست مي‌كند كه اين مساله حجم پردازشي را كه مديريت شبكه بايد انجام دهد به‌شدت افزايش مي‌دهد. در نتيجه، مديريت منابع راديويي پيچيده‌تر مي‌شود.

هنگامي كه بايد تماس جديدي برقرار شود و يا تماس فعلي از يك سلول به سلول ديگر handover شود، BS مورد نظر هيچگونه اطلاعاتي از موقعيت فضايي و زاويه‌اي موبايل مورد نظر ندارد. در اين وضع، ابزارهايي جهت يافتن موقعيت موبايل لازم است. اين عمل مي‌تواند بدين طريق صورت گيرد که در BS ‌ يك بيم به طور دائم فضا را جاروب كند تا ببيند كه آيا مشترك ديگري براي برقراري تماس، درخواست داده است يا نه. اين بيم را اصطلاحا tracking beam مي‌نامند. روش دومي نيز با استفاده از يك سيستم موقعيت‌يابي خارجي نظير GPS وجود دارد. در حالتي‌كه عمل handover لازم باشد، علاوه‌بر روش‌هاي فوق، روش سومي نيز وجود دارد. بدين‌ترتيب كه براي حدس زدن سلولي كه موبايل قصد رفتن به آن را دارد از اطلاعات زاويه‌اي و فضايي موبايل استفاده كنيم.

همانطوريكه كه گفتيم، در سيستم SDMA ، كاربرهاي مختلف در درون يك سلول از يك كانال مخابراتي مشترك استفاده مي‌كنند و تنها زاوية فضايي‌شان باهم فرق دارد. حال اگر بين اين كاربرها تصادم زاويه‌اي رخ دهد، براي اينكه ارتباط ادامه داشته باشد يكي از آنها بايد بلافاصله به كانال ديگري فرستاده شود. اين بدين معني است كه در اين سيستم، علاوه بر آن handover ي كه در سيستم‌هاي قبلي نظير CDMA و TDMA داشتيم به يك intracell handover هم نياز داريم.

بزرگي اندازة فيزيكي: براي اينكه آنتن هوشمند بهرة مطلوب را داشته باشد، نياز به آنتن آرايه‌اي با المان‌هاي زياد داريم. طبق آزمايش‌هاي صورت گرفته، آرايه‌هايي با 6 الي 10 المان براي محيط‌هاي outdoor پيشنهاد مي‌شود. فاصلة اين المان‌ها از هم حدود 4/0 الي 6/0 طول‌موج است. با اين توصيف، يك آنتن آرايه‌اي مشتمل بر 8 المان در فركانس MHz 900 ، حدود m 2/1 و در فركانس GHz 2 ، حدود cm 60 طول دارد. با توجه به تمايل عمومي براي استفاده از BS ‌هايي با ابعاد كوچك كه غير قابل رويت باشند، اين ابعاد خيلي مناسب نمي‌باشند. 

+ نوشته شده توسط در پنجشنبه 1387/06/07 و ساعت 14:45 |

مبانی فيبر نوری

 

فيبر نوری يکی از محيط های انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فيبر نوری در موارد متفاوتی نظير شبکه های تلفن شهری و بين شهری ، شبکه های کامپيوتری و اينترنت استفاده ميشود.

فيبر نوری ، رشته ای از تارهای بسيار نازک شيشه ای بوده که قطر هر يک از تارها نظير قطر يک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فيبر نوری بمنظور ارسال سيگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. 

 

يک فيبر نوری از سه بخش متفاوت تشکيل شده است :

هسته (Core) . هسته نازک شيشه ای در مرکز فيبر که سيگنا ل های نوری در آن حرکت می نمايند.

روکش (Cladding) . بخش خارجی فيبر بوده که دور تا دور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نور منعکس شده به هسته می گردد.

بافر رويه (Buffer Coating) . روکش پلاستيکی که باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسيب پذير ميشود .

صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر يک از کلاف های فيبر نوری توسط روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند.

 

فيبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:

فيبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال يک سيگنال در هر فيبر استفاده می شود.

فيبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظور ارسال چندين سيگنال در يک فيبر استفاده می شود.

فيبرهای تک حالته دارای يک هسته کوچک ( تقريبا" 9 ميکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال  نور ليزری مادون قرمز ( طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فيبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقريبا" 5 / 62 ميکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طريق LED می باشند.

 

ارسال نور در فيبر نوری

فرض کنيد ، قصد داشته باشيم با استفاده از  يک چراغ قوه  يک راهروی بزرگ و مستقيم  را روشن كنيم. همزمان با روشن كردن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسير مسقيم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و يا پيچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته  و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کند. در صورتيکه راهروی فوق دارای خم و يا پيچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهيم کرد؟ در اين حالت می توان از يک آيينه در محل پيچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاويه مربوطه گردد.در صورتيکه راهروی فوق دارای پيچ های زيادی باشد ، در تمام طول مسير ديوار راهروی مورد نظر ، می بايست از آيينه استفاده کرد. بدين ترتيب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با يک زاويه خاص)  از نقطه ای به نقطه ای ديگر حرکت کرده (جهش کرده) و طول مسير راهرو را طی خواهد کرد. عمليات فوق مشابه آنچيزی است که در فيبر نوری انجام می گيرد.

نور، در کابل فيبر نوری از طريق  هسته (نظير  راهروی مثال ارائه شده )  و توسط جهش های پيوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه ديوارهای شيشه ای مثال ارائه شده )  حرکت می کند.( مجموع انعکاس  داخلی ) . با توجه به اينکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سيگنا ل های نوری بدليل عدم خلوص شيشه موجود ، ممکن است  دچار نوعی تضعيف در طول هسته گردند. ميزان تضعيف سيگنال نوری بستگي به درجه خلوص شيشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا" موج با طول 850 نانومتر بين 60 تا 75 درصد در هر کيلومتر ، موج با طول 1300 نانومتر بين 50 تا 60 درصد در هر کيلومتر ، موج با طول 1550 نانومتر بيش از 50 درصد در هر کيلومتر)

 

سيستم رله فيبر نوری

بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فيبر نوری در سيستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال خواهيم کرد که مربوط به يک فيلم سينمائی  و يا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است . در فيلم فوق دو ناوگان دريائی که بر روی سطح دريا در حال حرکت می باشند ، نياز به برقراری ارتباط با يکديگر در يک وضعيت کاملا" بحرانی و توفانی را دارند. يکی از ناوها قصد  ارسال پيام  برای ناو ديگر را دارد.کاپيتان ناو فوق پيامی برای يک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال ميكند. ملوان فوق پيام دريافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نمايد. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از يک نورافکن اقدام به ارسال پيام برای ناو ديگر می نمايد. يک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نمايد. در ادامه ملوان فوق کدهای فوق را به يک زبان خاص ( مثلا" انگليسی ) تبديل و آنها را برای کاپيتان ناو ارسال می دارد.  فرض کنيد فاصله دو ناو فوق از يکديگر بسيار زياد ( هزاران مايل ) بوده و بمنظور برقراری ارتباط بين آنها از يک سيتستم مخابراتی مبتنی بر فيبر نوری استفاده گردد.

 

سيستم رله فيبر نوری از عناصر زير تشکيل شده است :

فرستنده . مسئول توليد و رمزنگاری سيگنال های نوری است .

وظيفه فرستنده،  مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پيام است . فرستنده سيگنال های نوری را دريافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در يک دنباله مناسب هدايت می نمايد. فرستنده ، از لحاظ  فيزيکی در مجاورت فيبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای يک لنز بمنظور تمرکز نور در فيبر  باشد. ليزرها دارای توان بمراتب بيشتری نسبت به LED می باشند. قيمت آنها نيز در مقايسه با LED بمراتب بيشتر است . متداولترين طول موج سيگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر است .

فيبر نوری . مديريت سيگنال های نوری در يک مسافت را برعهده می گيرد.

تقويت كننده نوری . بمنظور تقويت سيگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.

همانگونه که قبلا" اشاره گرديد ، برخی از سيگنال ها در موارديکه مسافت ارسال اطلاعات  طولانی بوده ( بيش از يک کيلومتر ) و يا از مواد خالص برای تهيه فيبر نوری ( شيشه ) استفاده نشده باشد ، تضعيف و از بين خواهند رفت . در چنين مواردی و بمنظور تقويت ( بالا بردن ) سيگنا ل های نوری تضعيف شده از يک يا چندين " تقويت کننده نوری " استفاده می گردد.  تقويت کننده نوری از فيبرهای نوری متعدد بهمراه يک روکش خاص (doping) تشکيل می گردند. بخش دوپينگ با استفاده از يک ليزر پمپ می گردد . زمانيکه سيگنال تضعيف شده به روکش دوپينگی می رسد ، انرژی ماحصل از ليزر باعث می گردد که مولکول های دوپينگ شده،  به ليزر تبديل شوند. مولکول های دوپينگ شده در ادامه باعث انعکاس يک سيگنال نوری جديد و قويتر با همان خصايص سيگنال ورودی تضعيف شده ، خواهند بود.

دريافت کننده نوری . سيگنا ل های نوری را دريافت و رمزگشائی می نمايد.

وظيفه دريافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دريافت کننده پيام است. دستگاه فوق سيگنال های ديجيتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سيگنال های الکتريکی را برای ساير استفاده کنندگان ( کامپيوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نمايد. دريافت کننده بمنظور تشخيص نور از يک "فتوسل" و يا "فتوديود" استفاده می کند.

 

مزايای  فيبر نوری

فيبر نوری در مقايسه با سيم های  های مسی دارای مزايای زير است :

ارزانتر. هزينه چندين کيلومتر کابل نوری نسبت به سيم های  مسی کمتر است .

نازک تر. قطر فيبرهای نوری بمراتب کمتر از سيم های  مسی است .

ظرفيت بالا. پهنای باند فيبر نوری  بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب  بيشتر از سيم  مسی است .

تضعيف ناچيز. تضعيف سيگنال در فيبر نوری بمراتب کمتر از سيم  مسی است .

سيگنال های نوری . برخلاف سيگنال های الکتريکی در يک سيم مسی ، سيگنا ل ها ی نوری در يک فيبر تاثيری  بر فيبر ديگر نخواهند داشت .

مصرف برق پايين . با توجه به سيگنال ها در فيبر نوری کمتر ضعيف می گردند ، بنابراين می توان از فرستنده هائی با ميزان برق مصرفی پايين نسبت به فرستنده های الکتريکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمايند ، استفاده کرد.

سيگنال های ديجيتال . فيبر نور ی مناسب بمنظور انتقال  اطلاعات ديجيتالی است .

غير اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتريسيته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت .

سبک وزن . وزن يک کابل فيبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقايسه)  است.

انعطاف پذير . با توجه به انعطاف پذيری فيبر نوری و قابليت ارسال و دريافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظير دوربين های ديجيتال يا موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و... استفاده می گردد.

با توجه به مزايای فراوان فيبر نوری ، امروزه از اين نوع کابل ها در موارد متفاوتی  استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپيوتری و يا مخابرات ازراه دور در مقياس وسيعی از فيبر نوری استفاده می نمايند.

+ نوشته شده توسط در پنجشنبه 1387/06/07 و ساعت 14:43 |
نقشه راههای کردستان
+ نوشته شده توسط در جمعه 1387/06/01 و ساعت 13:13 |