پاورپوینت-رهبری و ارتباط مدیریت و سازمان در روانشناسی مدیریت- در45 اسلاید-powerpoin-ppt

اختصاصی از سورنا فایل پاورپوینت-رهبری و ارتباط مدیریت و سازمان در روانشناسی مدیریت- در45 اسلاید-powerpoin-ppt دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

            سازمان را درمفهوم تشکیلات و مدیریت را در معنی اداره آن تعریف کرده اند. این دو واژه مکمل یکدیگرند و بین آن ها ارتباط نهادی وجود دارد زیرا نمی توان مدیریت را بدون سازمان متصور شد.

         تلاش سازمانی دارای دوجنبه متفاوت است:

1- جنبه فردی تلاش سازمانی

  (سهم هر یک از اعضا)

2- جنبه گروهی تلاش سازمانی (تلاش های هماهنگ، همسو و همگون)

عامل انسانی کیفی تنها ملاک پیشرفت کشور ها است.

— شرایط اقتصادی

— شرایط اجتماعی

— شرایط فرهنگی

— شرایط علمی

— شرایط سیاسی

— شرایط تاریخی

— شرایط اقلیمی

 

انس

1- وظیفه راهنمایی

2- وظیفه اقتصاد

3- وظیفه آموزشی

4- وطایف مشترک

ان موجودی اجتماعی است ، بطوری که بدون ارتباط با اجتماع ( اعم از اجتماعات حاضر و یا اجتماعات تاریخی و گذشته که با استفاده از تجربیات آن زندگی انسانی نمود پیدا می کند ) مفهوم زندگی بشر از بین می رود و حیات او با زیست حیوانات پست تفکیک ناپذیر می شود . به هر حال زندگی در اجتماع ، آدمی را به موجود سازمانی تبدیل کرده است ؛ و او برای ادامه حیات بشری ناگذیر است در اجتماعات متعددی عضویت و شرکت داشته باشد و با توجه به تاثیر مطالعات مربوط به دانش مدیریت در شکل گیری و دوام سازمانهای اجتماعی ، اقتصادی و .... می توان نتیجه گرفت که انسان معاصر در طول زندگی خود به دانش مدیریت متکی است و برای بهتر زیستن ( اداره صحیح سازمان ها ) گریزی جز رویکرد به مدیریت و مطالعه آن نمی باشد.

نارسایی های مربوط به مدیریت نه تنها کارکرد سازمان ها را مختل و در سازمان زندگی معاصر بشر اختلال ایجاد می کند ، بلکه هم چنین موجب می شود بر اثر عدم کارایی سازمانها و یا حتی پاشیدگی آن ها تلاش های افراد بشر بطور صحیح و اصولی پیوند نخورد و کوشش های آدمی در سازندگی جوامع به هدر رود و نیروی انسانی به عنوان گرانبهاترین سرمایه پایمال گردد .

مطالعه در زمینه روانشناسی مدیریت به ما این امکان را می دهد که تا با اصول، قواعد و تکنولوژی بهره برداری صحیح از نیروی انسانی ، فعال کردن خلاقیت ها و ایجاد جریان فکری در جامعه آشنا شویم و از طریق کاربرد یافته های روانشناسی موانع توسعه در زمینه ایجاد سیستم های فعال اجتماعی ، اقتصادی ، سیاسی ، آموزشی و فرهنگی را از میان بر داریم . از طریق ترویج یک چنین مدیریت مبتنی بر روانشناسی به ویژه در زمینه مدیریت آموزشی و تحقیقاتی است که باروری نسل های آینده امکان-پذیر خواهد شد و خلاقیت آنان به عنوان بزرگترین سرمایه ملی به کار گرفته خواهد شد.

روح و روان انسان‌ها سرچشمه‌ای است از انرژی که انگیزه، اشتیاق، پیشرفت و افتخارات از آن برمی‌خیزد و افراد را قادر می‌سازد کارهای ارزنده‌ای به ثمر برسانند. این آرزوی هر مدیر است که با ایجاد انگیزه در مامورین و کارکنان اداره اش، نیروی درونی و نهفته آنان را از قوه به ‌فعل درآورد و محیطی پرتحرک و بانشاط برای تجلی بهترین استعدادها فراهم کند. نقش فرد و ویژگی‌های شخصیتی و رفتاری او به‌عنوان یک انسان در سازمان در چند دهه اخیر مورد توجه خاصی قرار گرفته است و برای توفیق در این زمینه، علم روانشناسی با تمام ظرافت و توانمندی خود به یاری حوزه مدیریت آمده است. امروزه روانشناسی سازمانی (Organizational Psychology) یکی از رشته های مهم، کارآمد و مورد علاقه است.

ورود روانشناسی به عرصه پرفراز و نشیب مدیریت سبب شد تا با استفاده از نظریه‌ها و مکتب‌های گوناگون روانشناسی و با استناد و برقراری روابط انسانی به تبیین شخصیت و رفتار فرد در سازمان پرداخته شود و مفاهیمی مانند انگیزش، تشویق، و رفتار سازمانی مورد تاکید و دقت قرار گیرد. انسان گرامی‌ترین گوهر آفرینش ولی در عین زمان ناشناخته‌ترین آن است. رفتار آدمی تابع اندیشه‌ها، احساسات، انگیزه‌ها، خواست‌های درونی و عوامل عاطفی و تربیتی اوست که در موقعیت‌های مختلف به‌صورت‌های گوناگون ظاهر می‌شود. بهمین دلیل، برای آشنایی با ابعاد مختلف وجود آدمی و ایجاد یک ارتباط بهتر و ایجاد انگیزش و حفظ و تامین صحت روانی در افراد، آشنایی با علم روانشناسی و علوم رفتاری امری لا‌زم و ضروری است.

خوشبختانه در قرون جدید، علم روانشناسی در حوزه کار مدیریت به فعالیت‌های چشمگیری پرداخته است و از اواسط دهه ۱۹۲۰ روابط انسانی به صورت یکی از ارکان و راهبردهای مهم کاری در مدیریت تبدیل شده است. در مدیریت (Management)، راهبردهای روانشناسی از قبیل: شناخت تفاوت‌های فردی، استعدادها، عوامل انگیزشی، برقراری روابط انسانی، چگونگی تشویق و تنبیه و… مدیران را در پیوند بیشتر با کارمندان و همتایان آنان یاری می‌دهد. موضوع این است که پی‌بردن به شیوه‌های نفوذ و برقراری ارتباط سازنده و سبک‌های رهبری، مدیران و رؤسا را از حالت خشک و بی‌روح مدیریت بیرون آورده، به سمت مدیریت بانشاط و پرتحرک سوق داده، شور و اشتیاق، انگیزش، آرامش، پویایی، نوآفرینی و تغییر و تحول در کٌل سازمان تحت پوشش را افزایش داده و در نهایت به بالا‌بردن کیفیت و بهره‌وری بیشتر رهنمون میسازد.

از روانشناسی چند تعریف میتوان بیان کرد، ولی دو تعریف عمده از آن درینجا ارایه شده که هر یک جنبه ویژه‌ای را نمایان می‌کند: بنابر تعریف اول، روانشناسی علم رفتار است. این تعریف که از سوی روانشناسان رفتارگرا ارائه شده است، انسان و سایر جانداران را از دیدگاه رفتاری آنان مورد مطالعه قرار می‌دهد. علوم رفتاری که به این جنبه روانشناسی بستگی دارد، رفتار را بیشتر مطالعه می‌کند تا ذهن و اندیشه و یا احساسات را، زیرا رفتار قابل مشاهده، ثبت‌کردنی، قابل اندازه گیری، و درخور مطالعه است. در این نوع روانشناسی اندیشه‌ها، احساس‌ها و درک افراد را از راه مطالعه رویدادهایی که به‌صورت رفتار آشکار می‌‌شوند، مورد قضاوت قرار می‌دهد.

تعریف دیگری که از روانشناسی شده است، موضوع علم روانشناسی را مطالعه درباره ماهیت رفتار، استعدادها، عواطف و محصولا‌ت ذهنی می‌داند، یا در واقع روانشناسی را مطالعه ذهنیت‌ها و احساس‌ها و عواطف، و حالت‌های روانی تعریف می‌کند و مکتب آنان به نام روانکاوی (تجزیه و تحلیل روان) و شاخه های مربوط به آن شناخته شده است.

برای چنین مطالعه‌ای تنها مشاهده رفتار کافی نیست، زیرا هنگامی که دو نفر با یکدیگر جنجال می‌کنند و یا یک بیمار روانی رفتاری را از خود نشان می‌دهد، در پشت آن رفتار انگیزه‌ها و دلایلی در کار است که ما از آن آگاه نیستیم. آنچه قابل مشاهده است رفتار است، نه انگیزه‌های رفتار و از این رو برای شناخت انسان نیاز به شناخت جنبه‌های ذهنی و احساسی او وجود دارد.

امروزه در مدیریت از هر دو تعریف استفاده می‌شود و برای شناخت روانی مامورین یک سازمان، عواطف، انگیزه‌ها، استعدادها، شخصیت، و ذهنیت‌های افراد مورد توجه و بررسی قرار می‌گیرد.

مدیریت را هم به گونه‌های متفاوت تعریف کرده‌اند. یکی از صاحبنظران این حوزه  مدیریت را افزایش نفوذ در پذیرش عملی دستورات با راهنمایی‌های مشخص سازمانی می‌داند. جورج تری نیز رهبری و مدیریت را کوشش برای نفوذ در مردم که با علا‌قه و مشتاقانه برای رسیدن به اهداف گروه کوشش می‌کنند، می‌داند. بنابراین مدیریت فرآیندی (پروسه) است اجتماعی که با به‌کارگیری مهارت‌های علمی، فنی و هنری کلیه نیروهای انسانی و مادی را تنظیم و هماهنگ کرده و با استفاده از راهبردهای روانشناسی و برقراری روابط انسانی و فراهم ‌آوردن زمینه‌های انگیزش و رشد از طریق نیازهای منطقی فردی و گروهی به اهداف سازمان کمک می‌کند.

موضوعات روانشناسی و به‌ویژه رفتار سازمانی و تاثیر آن در سال‌های اخیر بیش از پیش مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. شاید یکی از دلا‌یل آن میزان دشواری‌هایی است که مدیران سازمان‌ها در سلسله مراتب مختلف کاری خود با آن مواجه هستند.

امروزه بروز مشکلا‌ت و فشارهای روحی و روانی ناشی از زندگی ماشینی روابط همه افراد را تحت‌الشعاع خود قرار داده است که برای کاهش اینگونه فشارها و اضطراب‌ها، تکنیک‌های علوم رفتاری در روانشناسی می‌تواند مددرسان و یاری‌دهنده همه افراد در سازمان‌ها و خصوصا مدیران باشد. هر سازمانی علا‌وه بر لزوم در دست‌داشتن منابع مادی و مالی نیاز به نیروی انسانی ماهر، بااستعداد، توانمند، توانا، باانگیزه، کوشا، متعهد، و با علا‌قه دارد.

به نظر دانشمندان مدیریت (کنز و کان) مدیران نباید فقط در پی جذب نیروی انسانی (قوای بشری) برای ادارات خود باشند، بلکه باید در حفظ و نگاهداری این منابع نیز کوشش فراوان به‌کار برند و باید کاری کنند تا مامورین در حالی که کار و وظیفه خود را انجام می‌دهند، نوعی وابستگی و دلبستگی نیز به کار و سازمان پیدا کنند و به عبارت دیگر سازمان را همچون خانه خود دوست داشته و در آن احساس امنیت و آسایش که از نیازهای اساسی هر انسانی به‌شمار می‌آید، داشته باشند.

بنابراین برای آنکه سازمان و اداره ای موثر باشد، مدیر باید جنبه‌های انگیزشی و تشویقی کار، مشارکت در کار و استفاده از عوامل روانی و رفتاری را در مناسب‌ترین بخش‌های برنامه کاری خود جای دهد. شناخت و تامین درست نیاز مامورین یکی از مهارت‌های ارزنده مدیریت به ‌شمار می‌آید.

روابط انسانی به معنای برقراری رابطه مثبت، هدف‌دار و سازنده با پذیرش شخصیت، تفاوت‌های فردی و نیازهای افراد سازمان و علا‌قه‌مندبودن به نیازها، علا‌یق، استعدادها و توانایی‌های آنان است که توجه به این موارد استفاده از تکنیک‌های مهم در علم روانشناسی است. رابطه انسانی با دلسوزی و احساس مسوولیت نسبت به مامورین درون سازمان و ایجاد جو اجتماعی در شرایط مطبوع و خوشایند و همراه با محیط تفاهم و درک متقابل به‌وجود می‌آید.

روابط انسانی در دیدگاه‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. از نظر دیدگاه جامعه‌شناسی، ارتباط‌های انسانی و شیوه‌ مشترک زندگی و آگاهی از هدف، سه عامل سازنده جامعه به حساب می‌آید. ازدیدگاه روانشناسی اجتماعی مساله عمده انسان، بقا نیست؛ بلکه یادگرفتن نحوه زیستن باخودش است، انسان حاصل روابط و پیوندهایش با دیگران است و اگر قرار باشد شناختی از وی به دست آوریم، باید او را در این چارچوب بشناسیم.

در تاریخ تحول مدیریت، نظریه روابط انسانی جایگاه ویژه‌ای دارد. این نظریه در دهه ۳۰ میلا‌دی نضج گرفت و در دهه بعد تکامل یافت. در نظریه روابط انسانی، موثرترین عامل در ارتقای تولید و کارایی سازمان، نحوه تشکل افراد در قالب گروه‌ها (گروپها، دسته ها) و نوع روابط بین آنها است. از دیدگاه مدیریت، روابط انسانی عبارت است از برانگیختن افراد در سازمان به‌منظور ایجاد همکاری از نوعی که نیازمندی‌های افراد را برطرف سازد و موجبات تحقق اهداف‌ سازمان را فراهم آورد. در مدیریت آموزشی نیز روابط انسانی یعنی، توان برقراری ارتباط انسانی با معلمان و مامورین از طریق پذیرفتن وجوه شخصیت، ویژگی‌های فردی و همه تفاوت‌هایی که احتمالا‌ با شخص مدیر دارند (و با وجود آوردن این احساس که مدیر یا رییس به آنها توجه کرده، وضعیت شان را درک نموده، از مشکلات و دغدغه های شان آگاه بوده و برای حل آنها جدی است). نقش روابط انسانی در مدیریت و خصوصا در مدیریت آموزشی بسیار جدی و اساسی است، به طوری که روابط انسانی در این نوع مدیریت، عاملی اثرگذار محسوب می‌شود که از دو بعد بر کیفیت عملکردهای مدیر موثر خواهد بود.

از یک سو عوامل تولید سیستمی در نظام‌های آموزشی نیازمند برقراری، حفظ و تکوین رفتارهای مناسب انسانی است و معلمان، مشاوران، سرپرستان، مامورین دفتری و اداری جز این دسته از عوامل قرار می‌گیرند. از سوی دیگر مواد خام که تولید روی آنان صورت می‌پذیرد نیز مترصد دریافت و جذب انسانی‌ترین و اصیل‌ترین رفتارهایی است که مدیریت اعمال می‌کند. رفتار سازمانی مناسب برگرفته از روانشناسی روابط انسانی و مدیریت آموزشی، نه‌تنها موجد آثار آنی خواهد بود، بلکه به دلیل خاصیت فوق‌العاده پذیرندگی مواد خام (درون داده‌ها)، تاثیر عمیق و پایداری در درازمدت برجای خواهد گذاشت. به نظر روانشناسان احتیاجات روانی افراد به اندازه احتیاجات جسمی در صحت روحی و جسمی آنان تاثیر دارند و به همان اندازه اساسی و ضروری هستند.

موضوع صحت روانی به سالم و متعادل بارآوردن شخصیت انسان‌ها از طریق فراهم‌آوردن محیط مناسب برای تامین نیازها و شکوفایی استعدادها برمی‌گردد. به همین دلیل، در تعریف صحت روانی آمده است که صحت روانی عبارت است از پیشگیری از پیدایش بیماری روانی و سالم‌سازی محیط روانی تا افراد جامعه (سازمان) بتوانند با برخورداری از شخصیت و روان متعادل با عوامل محیط خود رابطه برقرار کرده و در راه تامین نیازها، شکوفایی استعدادها و رسیدن به اهداف‌ متعالی فردی و اجتماعی خود بکوشند. چنانچه سازمانی بتواند زمینه‌های تامین صحت روانی را فراهم آورد، شخصیت و روان افراد متعادل می‌شود و می‌توانند با یکدیگر و همچنین با عوامل محیطی، روابطی مطلوب برقرار سازند. بدین ترتیب اگر مدیر در درون سازمان خود مانند مکتب، صحت روانی را تامین کند شاگردان، معلمان و مامورین اداری روابطی مطلوب و منطقی و بر پایه روابط انسانی سازنده با هم خواهند داشت.

این سبب بهبود کیفیت در تعلیم و تربیه (آموزش و پرورش) و فضایی آکنده از شور و نشاط، تحرک و پویایی و امنیت، عشق و علا‌قه به حضور در محیط سازمان که در نتیجه منجر به سلا‌مت روحی و روانی کلیه نیروهای اصلی می‌شود و مسلم است که این روند تفکر خلا‌ق، پیشرفت و توسعه را به همراه خواهد داشت.

نتیجه گیری

روانشناسی مدیریت بطور کلی به بررسی مسائل و جنبه های روانشناختی مدیریت می پردازد. یک مدیریت موفق و خوب با استفاده از تکنیکها و روشهایی که نتیجه یافته های روانشناسی در حوزه مدیریت است می تواند به اثر بخشی برسد. روانشناسی مدیریت نهایتا در موارد ذیل نتیجه گیری میگردد:

• شناسایی سبکهای رهبری و مدیریت

یکی از حوزه های مهم که در روانشناسی مدیریت مطرح است شناسایی انواع روشهای مدیریتی است. روشن است مدیران مختلف سبکهای مختلفی از رهبری و مدیریت را دارا هستند. بنابراین در روانشناسی مدیریت این سوال اصلی مطرح است که چه سبکهای مدیریتی وجود دارد؟ کدام روشهای مدیریتی موفق هستند؟ چه سبکهایی برای چه گروههای کاری مناسب هستند؟ و افراد زیر دست معمولا از چه مدیرانی رضایت دارند و .... بر این اساس روانشناسی مدیریت سبکهای مختلفی از مدیریت را شناسایی کرده و با توجه به اهداف مورد نظر و اینکه چه شرایط و ویژگیهای گروهی وجود دارد سبکهایی را به عنوان سبکهای موفق معرفی کرده اند.

• بررسی ویژگیهای شخصیتی مدیران

بررسی ویژگیهای فردی و شخصیتی مدیران نیز مورد توجه بوده است. اینکه چه افرادی مناسب برای سمتهای مدیریت هستند و چه افرادی از عهده انجام وظایف و امور مدیریتی ناتوان هستند. طبیعی است همه افراد توان انجام امور مدیریتی را دارا نیستند و بطور کلی افرادی هستند که قدرت رهبری چندانی ندارند. این افراد طبیعتا نفوذ و تاثیر گذاری عمیقی روی کارکنان خود نخواهند داشت و از اینرو مسیر رسیدن سازمان را به اهداف مورد نظر با مانع روبرو خواهند کرد.

یافته های روانشناسی مدیریت در این حوزه نشان می دهد که افرادی که در کودکی ، نوجوانی و جوانی نفوذ بیشتری روی همسالان خود داشته اند، در بازیها نقش محوری گروه را بازی کرده اند و اغلب بازیها را رهبری می کنند در بزرگسالی نیز توان رهبری بالایی از خود نشان می دهند. این افراد با ویژگیهایی که دارند اغلب گروهها را تحت نفوذ و تسلط خود قرار می دهند. این اعمال تسلط به شیوه های تظاهر می کند. برخی افراد این اعمال نفوذ را با اعمال قدرت و زور انجام می دهند و برخی با ویژگیهایی دیگر مثل نشان دادن قدرت منطق و تصمیم گیری عالی.

• انجام پژوهش و تحقیقات در حوزه عوامل موثر بر مدیریت

روانشناسی مدیریت سعی بر آن دارد به شناسایی تمامی عواملی بپردازد که در یک موقعیت کاری یا سازمان یا هر موقعیتی که با یک گروه دارای مدیر و رهبر سروکار دارد موثر هستند. برخی عوامل می توانند از بیرون شیوه مدیریت را تحت تاثیر قرار دهند. این تاثیرات می توانند در جهت مثبت و منفی موثر باشند. از اینرو لازم است همواره چنین عواملی شناسایی شوند و کوششها و روشهای لازم برای پررنگ کردن عوامل تاثیر گذار مثبت و کمرنگ کردن عوامل تاثیر گذار منفی صورت بگیرد. این عوامل ممکن است به اهداف گروه ، شرایط محیطی کار گروهی ، بافت گروه و … مربوط شود.

پروژه کارآموزی- طراحی و ساخت تونل-pdf در45 صفحه

اختصاصی از سورنا فایل پروژه کارآموزی- طراحی و ساخت تونل-pdf در45 صفحه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

احتمالا اولین تونل‌ها در عصر حجر برای توسعه خانه‌ها با انجام حفریات توسط ساکنان شروع شد . این امرنشانگر این است که آنها در تلاشهایشان جهت ایجاد حفریات به دنبال راهی برای بهبود شرایط زندگی خود بوده اند. پیش ازتمدن روم باستان ، در مصر ، یونان ، هند و خاور دور و ایتالیای شمالی ، تماما تکنیکهای تونلسازی دستی مورد استفاده قرار می‌گرفت که در اغلب آنها نیز از فرایندهای مرتبط با آتش برای حفر تونل های نظامی ، انتقال آب و مقبره‌ها کمک گرفته شده است. در ایران نیز از چند هزار سال پیش، به منظور استفاده از آبهای زیر زمینی تونل هایی موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضی از آنها به 70 کیلومتر و یا بیشتر نیز می‌رسد. تعداد قنات های ایران بالغ بر50000 رشته برآورده شده است. جالب توجه است که این قنات های متعدد، طویل و عمیق با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده اند.
رومی ها نیز در ساخت قنات‌ها و همچنین در حفاری تونل های راه پرکار بودند. آنها در ضمن اولین دوربینهای مهندسی اولیه را در جهت کنترل تراز وحفاری تونل ها به کار بردند.
اهمیت احداث تونل ها دردوران های قدیم ، تا بدین جاست که کارشناسان کارهای احداث تونل درآن تمدن‌ها را نشانگر رشد فرهنگ و به ویژه رشد تکنیکی و توان اقتصادی آن جامعه دانسته‌اند. تمدنهای اولیه به سرعت ، به اهمیت تونل‌ها ، به عنوان راه‌های دسترسی به کانی ها و مواد طبیعی نظیر سنگ چخماق به واسطه اهمیتش برای زندگی، پی‌بردند. همچنین کاربرد آنها دامنه گسترده‌ای از طاق زدن بر روی قبرها تا انتقال آب و یا گذرگاههایی جهت رفت و آمد را شامل می شد. کاربردهای نظامی تونل‌ها ، به ویژه از جهت بالابردن توان گریز یا راههایی جهت یورش به قرارگاهها و قلعه های دشمن ، ازدیگر جنبه های مهم کاربرد تونلها در تمدن های اولیه بود.
تونل سازی همزمان با انقلاب صنعتی، به ویژه به منظور حمل و نقل ، تحرک قابل ملاحظه ای یافت. تونلسازی به گسترش و پیشرفت کانال سازی کمک کرد و این امر در توسعه صنعت به ویژه در قرون 18 و 19 میلادی در انگلستان سهم بسزایی داشت. کانال‌ها یکی از پایه های انقلاب صنعتی بودند وتوانستند در مقیاس بسیار بزرگ هزینه‌های حمل و نقل را کاهش دهند. تونل مال پاس با طول 157 متر برروی کانال دومیدی در جنوب فرانسه اولین تونلی بود که در دوره‌های مدرن در سال 1681 ساخته شد. همچنین اولین تونل ساخته شده با کاربرد حفاری و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن 18 نیز جیمز بریندلی از خانواده ای مزرعه دار با نظارت بر طراحی و ساخت بیش از 580 کیلومتر کانال و تعدادی تونل به عنوان پدر کانال و تونل های کانالی ملقب شد. وی در سال 1759 با ساخت یک کانال به طول 16 کیلومتر مجموعه معدن زغال دوک بریدجواتر را به شهر منچستر متصل نمود. اثر اقتصادی تکمیل این کانال نصف شدن قیمت زغال در شهر و ایجاد یک انحصار واقعی برای معدن مذکور بود.
در اوایل قرن نوزدهم به منظور عبور از قسمتهای پایین دست رودخانه تایمز هیچ سازه ای موجود نبود و 3700 عابر مجبور بودند با طی یک راه انحرافی 3 کیلو متری با قایق مسیر روترهایت به ویپنیگ را طی کنند. اقدام به ساخت یک تونل نیز به دلیل ریزشی بودن ومناسب نبودن رسوبات کف رودخانه متوقف شد. تا اینکه در حدود سال 1820 فردی بنام مارک ایرامبارد برونل از فرانسه ایده استفاده از سپر را مطرح نمود و در سال 1825 کار احداث تونل بین روترهایت و ویپنیگ را آغاز و علی رغم جاری شدن چند نوبت سیل در سال 1843 آن را باز گشایی نمود. این تونل تامس نام گرفته و اولین تونل زیر آبی بود که بدون هر گونه رودخانه انحرافی حفر شد. در دیگر موارد تونلهای زهکشی بزرگ ، نظیر تونلی با طول 7 کیلو متر در هیل کارن انگلستان ، اهمیت زیادی در توسعه صنعت معدنکاری داشته‌اند. البته بررسی تاریخچه پیشرفت در روش ها و تکنیک ها و به عبارتی در هنر تونل سازی نشانگر این مطلب است که مانند بسیاری دیگر از علوم و فنون بیشتر رشد این هنردر قرن گذشته صورت گرفته و تا حال نیز ادامه دارد.

ویژگی های فضاهای زیرزمینی و نمونه های بارز آنها

هم اکنون در زمینه های مختلف کاربرد تونل‌ها ، مزایای متفاوت و گوناگونی را بر می شمرند. از آن جمله ویلت، استفاده فزاینده فعلی از فضاهای زیر زمینی را به دلایل زیر رو به افزایش دانسته است.
1- تفوق محیط ساختاری به معنای وجود یک حصار وساختار طبیعی فراگیر.
2-عایق سازی با سنگهای فراگیر که دارای ویژگیهای عالی عایق‌ها می باشند.
3- محدودیت کمتر دراحداث سازه های بزرگ به دلیل نیاز کمتر به استفاده از وسایل نگهداری عمده در مقایسه با احداث همان سازه بر روی سطح زمین.
4- کمتر بودن تأثیرات منفی زیست محیطی.
5- کوتاهتر شدن مسیرها و افزایش راند مان ترافیکی
6-بهبود مشخصات هندسی مسیر
7-جلوگیری از خطرات ریزش کوه و بهمن
8-ایمنی بیشتر در برابر زلزله،
مثال های متعددی می توان از نقش وتأثیر عمده تونلسازی و پروژه های بزرگ این صنعت از گذشته تا حال ذکر کرد . تونل مشهور مونت بلان دو کشور فرانسه و ایتالیا را به هم متصل می سازد. عملیات ساختمانی آن در سال 1959 آغاز گردید و حفر این تونل فاصله بین میلان و پاریس را به طول 304 کیلو متر کوتاهتر نموده است. از دیگر نمونه ها کشور فنلاند است که سازه های زیر زمینی را به صورت غارهای عظیم بدون پوشش بتنی ، به منظور انبار مواد نفتی مورد استفاده قرار داده و در حال حاضر بیش از 75 انبار نفتی در سراسر کشور فنلاند با گنجا یشی بیش از 10 میلیون متر مکعب ساخته شده.

تونل سازی شغلی با خطر های پنهان

تونل سازی پیشرفته و اتوماتیک در زیر زمین اکنون به سمتی میرود که حـــذر از اشتبــاه در آن اجتناب ناپذیر است. تونل سازی موفق به شکل و معماری تونل و کیفیت ساخت آن ، شناخته می شود در حالیکه در پشت آن سرمایه گذاری سنگین تکنیک های حفاری توسط سیستم های لجستیکی پیچیده قرار گرفته است. چنین تکنیکهایی برای اجرای سریع و بدون توقف تونل سازی با قابلیت محاسبه خطرات پیش رو و همچنین بالا بردن راندمان پیشرفت، طراحی می شوند.

خطرات پنهان در تونل سازی

بستر زمین می تواند با زونهای خطرناک زمین ساختاری نهفته در آن همواره منبعــی از مشکـــلات غیر قابل انتظار در تونل سازی باشد.
تغییرات غیر قابل پیش بینی در کیفیت سنگ اغلب سبب مشکلات و هزینه های تاخیــر غیــر ضروری می گردد که امروزه هیچکس برای آن پول کافی ندارد.
بدون پیش بینی، شما با خطرات زیر مواجه خواهید شد:
1-حفره ها، ریزش ها، جریان شدید آب داخل تونل
2-پرداخت های اضافه شامل تاخیرات پروژه
3-مواجهه TBM با تله های پیش روی آن
4-به خطر انداختن پرسنل و تجهیزات مورد استفاده آگاهی از آنچه پیش روی است:
اطلاعات کافی از لایه های زمین ساختاری و تغییر در پارامترهای مکانیک سنگ که تاثیر زیادی در انتخاب روشهای اجرا دارد، اکنون فاکتور مهمی در توفیق تونل های پیشرفته امروزی است. چنین پیش بینی و هشدار هایی در اجرا، امکان بموقع برآورد دقیق هزینه ها و لجستیک آن را برای رفع موانع در طراحی تونل سبب شده و به دنبال آن پیش بینی هر چه دقیق تر، موجب تونل سازی مقرون به صرفه در خطرات همیشگی زیر زمین است.

کاربردهای زمین شناسی در تونل سازی

فن تونل سازی سابقه دیرینه ای در کشور ما دارد. حدود 3000 سال پیش نیاکان ما با حفر قناتها که در واقع تونل های قدیمی هستند، به آب زیرزمینی دست می یافتند. قدیمی ترین تونل شناخته شده در حدود 4000 سال پیش دربین النهرین حفر شد.
در ایران از چند هزار سال پیش به منظور استفاده از آبهای زیرزمینی تونل هایی موسوم به قنات حفر شده است که طول برخی از آنها به 70 کیلومتر می رسد.

مراحل تونل سازی:

مراحل احداث و آماده سازی تونل ها به شرح زیر است:
الف) تهیه طرح تونل
ب) نقشه برداری مسیر و تحقیقات مهندسی
ج) حفر تونل
د) نگهداری موقت تونل
ه) انجام خدمات فنی از قبیل تهویه، آبکشی، روشنایی و نظایر آن
و) نگهداری دائم تونل

طبقه بندی تونل ها:

1- تونل های حمل و نقل

- تونل های راه آهن
- تونل های راه
- تونل های پیاده رو
- تونل های ناوبری
- تونل های مترو

2- تونل های صنعتی

- تونل های مربوط به نیروگاههای آبی
- تونل های انتقال آب
- تونل های استفاده همگانی و پناهگاهها
- تونل های فاضلاب
- تونل های طرحهای صنعتی
- تونل های انبارهای نظامی
- تونل های دفن زباله اتمی

3- تونل های معدنی

- تونل های گشایش معدن
- تونل های اکتشافی
- تونل های استخراجی
- تونل های خدماتی
- تونل های زهکشی
تفاوت تونل های حمل و نقل و تونل های معدنی:
تونل های معدنی پس از استخراج معدن بصورت متروکه رها می شدند ولی تونل های حمل و نقل سازه هایی دائمی هستند و برای استفاده طولانی مدت طراحی می شوند.

مطالعه ساختگاه تونل:

قبل از حفر و احداث تونل، بایستی منطقه مورد نظر را مطالعه کرد و مناسب ترین مسیر تونل را برگزید و آنگاه مسیر را مطالعه کرد. با وجود اینکه این مطالعات بسیار پرهزینه و زمان بر است اما بدون انجام آن ممکن است اشکالات اساسی در ضمن احداث تونل رخ دهد که در زیر به مثالهایی از آن اشاره می شود.
1- تونل مورن واقع در مسیر راه آهن پاریس به ورسای که عملیات حفاری آن در سال 1900 میلادی آغاز و در طول مسیر با 45 متر ماسه سست مواجه شد که عبور از آن 15 ماه به طول انجامید.
2- تونل لتسبرگ در فرانسه که حفاری آن در سال 1908 میلادی آغاز و پس از حفر 1200 متر از تونل به علت هجوم شدید آب زیرزمینی متروک شد.
3- تونل مربوط به نیروگاه برق آبی رزلند که حفر 50 متر از آن 18 ماه طول کشید.

مطالعه ساختگاه تونل شامل مراحل زیر است:

1- جمع آوری اطلاعات:

که با مراجعه به سازمان ها و مؤسساتی که احتمال دارد در منطقه کار کرده باشند می توان اطلاعات احتمالی را به دست آورد.

2- بررسی نقشه های توپوگرافی و عکسهای هوایی منطقه:

برای آگاهی از وضعیت توپوگرافی منطقه باید بزرگ مقیاس ترین نقشه موجود را مطالعه کرد. مطالعه عکسهای هوایی منطقه در بسیاری موارد اطلاعات با ارزشی دست می دهد مانند چین خوردگی ها، درزه ها، گسل ها و ... .

3- مطالعات زمین شناسی سطحی:

آگاهی از وضعیت زمین شناسی منطقه از جمله ضروری ترین اطلاعات مورد نیاز طراحی تونل ها است.

4- مطالعات ژئوفیزیکی:

مهمترین کاربرد روشهای ژئوفیزیکی در اکتشاف ساختگاه تونل ها، تعیین موقعیت های غیرعادی است که باید به وسیله روشهای مستقیم و دقیق تر، بررسی شود.

5- حفر گمانه های اکتشافی:

هدف از حفر گمانه های اکتشافی شناسایی وضعیت، ضخامت، جنس و مشخصات فیزیکی و مکانیکی سنگ هایی است که تونل از آنها عبور می کند.

6- مطالعات آب شناسی:

از آنجا که وضعیت آبهای زیرزمینی منطقه و نفوذپذیری سنگها چه از نقطه نظر حفر تونل و چه از نظر طراحی سیستم نگهداری آن اهمیت زیادی دارد. لذا بعضی مطالعات آب شناسی نیز انجام می گیرد.

7- آزمایش های برجا:

روشهای تعیین مشخصات ژئوتکنیکی زمین به حالت برجا از جمله مهمترین مطالعاتی است که قبل از احداث تونل انجام می گیرد.

8- پیش بینی نشست زمین:

با توجه به اهمیت پدیده نشست زمین باید روشهایی را برای حفر و نگهداری تونل ها برگزید که نشست به حداقل ممکن برسد.

طراحی تونل:

طراحی شکل و ابعاد مقطع تونل بسته به نوع کاربری آن و شرایط زمین شناختی منطقه فرق می کند. به عنوان مثال تونل های معادن دارای سطح مقطع ذوزنقه ای شکل، تونل های راه به شکل هلالی، تونل های راه آهن به شکل دایره و چهارگوش، و تونل های آبرسانی نیز با توجه به حداکثر توان پیش بینی شده نیروگاه فرق می کند.

نقش شرایط زمین شناختی در طراحی تونل:

1- چین خوردگی: وجود چین خوردگی در سنگ سبب کاهش مقاومت آن می شود و در اثر احداث تونل ممکن است درز و شکافهای بیشتری را در سنگ سبب شود.
2- گسل: وجود گسل سبب ایجاد صفحات شکستگی در سنگ می شود که پس از حفر تونل احتمال لغزش قطعات سنگ را به دنبال دارد.
3- آب زیرزمینی: وجود آب زیرزمینی از جمله مسائلی است که علاوه بر آنکه عملیات تونل سازی را با مشکل مواجه می سازد خطراتی را نیز در پی دارد.
مواردی که در بالا اشاره شد از جمله مهمترین مسائلی بود که در طراحی تونل نقش دارند ولی مواردی مانند زمین های آماس پذیر، درزه ها، گازهای موجود در سنگ ها، دمای سنگها، زمین های رانشی و ... نیز در طراحی تونل ها نقش دارند که از اهمیت کمتری برخوردارند.

صنعت تونل ایران

سالهای طولانی است که متخصصان و کارگران زحمتکش ایران زمین در صنعت تونل آثار ارزشمندی را به تمدن بشری اهدا نموده‌اند بطوریکه از چند هزار سال پیش تونلهایی موسوم به قنات حفر می‌شده است که یکی از ابتکارات شگفت‌انگیز ایرانیان است. طول بعضی از این سازه های زیرزمینی به 70 کیلومتر می رسد. تعداد قناتهای ایران بالغ بر 5000 رشته بر آورد شده و جالب توجه آن است که این قناتهای متعدد، طویل و حساس از لحاظ جهت و شیب با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده‌اند. قدیمی‌ترین آثار و قنات که در دنیا کشف شده و باستان‌شناسان رد‌یابی و کاوش کرده‌اند، ناحیه‌ای در شمال ایران است که قدمت آن به حدود سه هزار سال قبل یعنی دوره ورود آریایی‌ها می‌رسد. در دوره معاصر و ابتدای قرن سیزدهم هجری احداث اولین تونلهای راه وراه‌آهن در دستور کار دولت ایران قرار گرفت.بر اساس برنامه‌های پنج ساله و بالاخص چشم انداز بیست ساله برنامه‌های توسعه کشور، نیاز به ساختارهای زیربنایی در کشور بیش از پیش تجلی می‌کند.
با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی کشور و توسعه و گسترش شهرها و مراکزصنعتی ، تونل و فضاهای زیرزمینی برای استفاده‌های حمل و نقل داخل و خارج از شهر، انتقال آب و فاضلاب ، لوله رانی بدون حفاری سطحی برای انتقال مواد سوختنی و انرژی از قبیل نفت و گاز ، احداث فضاهای زیرزمینی استراتژیکی و دفاعی ، تولید برق ، ایستگاه‌های مترو و پارکینگ به‌طور فزاینده‌ای در حال مطالعه ، ساخت و یا بهره‌برداری هستند. عوامل زمین‌شناسی و اقتصادی در گذشته از جمله موانع توسعه فضاهای زیرزمینی بوده است. با توجه به توسعه علم و فناوری در مطالعات زمین‌شناسی و مهندسی ژئوتکنیک وآشنایی بهتر و بیشتر با شرایط زمین و ساخت و گسترش تجهیزات ساخت و بهره‌برداری تونلها باعث شده است که رویکرد به این ساختار زیرزمینی بیشتر شود. اغلب شهرهای بزرگ توانایی و گنجایش داشتن حمل ونقل روی سطحی را نداشته و در نتیجه به سیستم های زیر زمینی از قبیل مترو روی آورده و بدون دست‌خوردگی در سطح زمین ، با احداث خطوط متعدد مترو، شبکه وسیعی از حمل و نقل را در شهرها ایجاد نموده‌اند. برای انتقال آب وفاضلاب نیز مشابه حمل و نقل گزینه‌ای به جز استفاده از مجاری زیرزمینی وجود نداشته و شبکه‌های بزرگ و گسترده تونلهای آب و فاضلاب شهری در حال احداث می باشند. در حال حاضر در کشورهای توسعه یافته در برخی موارد، فضاهای زیرزمینی به عنوان تنها گزینه مناسب برای ایجاد فضاهای تفریحی ، فرهنگی و ورزشی مطرح می‌باشند. در اغلب موارد فضاهای زیرزمینی در دراز مدت با صرفه تر خواهد بود. از مزایای استفاده از فضاهای زیرزمینی و تونلها ،می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حفظ محیط زیست
- تأمین ایمنی و امنیت بیشتر
- صرفه‌جوئی در هزینه‌های تأمین انرژی
- صرفه‌جوئی در هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری
- صرفه‌جوئی در هز‌ینه‌های جابجائی تاسیسات شهری و هزینه تملک و خرید زمین
از جمله تونلهای در حال ساخت کشور به موارد زیر می توان اشاره کرد:
الف- تونلهای راه: آزاد راه تهران-شمال(تالون،البرزو...) ، امام زاده هاشم ، تهران-رودهن ، تنگه هیچان-سرخه .
ب- تونلهای راه آهن و مترو: قطعه چهارBیزد-هرمزگان ، متروی شیراز ، متروی تبریز ، خط تهران-کرج(خط پنج) ، خط 3و4 متروی تهران ، متروی اصفهان خطAشمالی وجنوبی ، متروی مشهد .
ج- تونلهای انحراف و انتقال آب: کوهرنگ3 (چارمحال وبختیاری) ، گاوشان(کردستان) ، چشمه لنگان(اصفهان) ، انتقال آب دز به قمرود ، رباط کریم تهران ، خیام و خروجی تهران ، سد کوثر(خوزستان) ، سد کرج به تهران ، نوسود کرمانشاه ، سولکان کرمان ، چشمه روزیه سمنان ، قشلاق سنندج ، سبزکوه(چهارمحال و بختیاری) ، روانسر کرمانشاه ، سد نسای کرمان وآبرسانی بوشهر
د- تونلهای معدنی: ضرورت تأمین مواد معدنی در راستای برنامه‌های توسعه و سیاست های دولت ، حفر فضاهای گسترده زیر زمینی را ایجاب می نماید که از آن جمله می توان به معدن زیر زمینی زغال سنگ مرکزی طبس اشاره کرد که استخراج آن به صورت مکانیزه طراحی شده و برآورد تولید سالیانه آن 5/1میلیون تن می باشد.
دولت ایران نیز با توجه به کمبودها و نیازبه فضاهای زیرزمینی در رابطه با کاربردهای مختلف آنها ، سرمایه‌گذاری در بخش تونلسازی را بالاخص در سالهای اخیر مورد توجه قرار داده و از جمله تحولات مهم چند سال گذشته صنعت تونل ایران احداث فضاهای زیرزمینی را با کاربردهای متفاوت در احجام و طولهای بسیار زیاد می باشد. به‌طورکلی امروزه دولت در قالب وزارتخانه های نیرو ، راه و ترابری ، صنایع و معادن و کشور(شهرداری‌ها) به طور عمده و وزارتخانه‌های دفاع ، نفت و جهاد کشاورزی به میزان کمتر به احداث سازه‌های زیرزمینی می‌پردازد. به تازگی در تمامی این سازمان‌ها با تصویب قوانین و ایجاد امکان عقد قراردادهایی با ساختارهای متنوع امکان مشارکت شرکت های خارجی وداخلی در سرمایه‌گذاری و اجرای پروژه فراهم شده است. از دیگر اقدامات جدید انجام شده می توان به حضور موثر و بی سابقه متخصصان داخلی در پروژه‌های مختلف احداث فضاهای زیرزمینی اشاره داشت و بعضی در زمره بزرگترین سازه‌های زیرزمینی در دست احداث جهان می باشند که با رعایت استانداردهای جهانی و با طراحی واجرای کارشناسان ایرانی به انجام می رسد.

تونلسازی سیری

در روش تونلسازی سپری متعارف و معمولی قطر تونل از ابتدا تا به انتها ثابت میماند ولی با این حال مواردی است که مانیاز مند افزایش قطر موجود در نواحی خاصی از تونل میباشیم در چنین مواردی قبل از معرفی روش گسترشی ما مجبور به ایجاد مقطع با استفاده از کند و آکند و یا روش ناتم بودیم که البته آن هم باید پس از بهسازی توده سنگ در مقیاس بزرگ انجام میگرفت ...
در ابتدا این روش برای ایجاد و حفر تونل در زمینی نرم و از زیر رودخانه استفاده شد شیوه عملیات مبتنی بود بر فشار و فرو بردن استوانه ای فلزی و انعطاف ناپذیر در داخل خاک و سپس ایجاد ساختار تونل به طورکل عملیات شامل فرو راندن سپر در داخل خاک و ایجاد لاینینگ از پشت سر سپربود به این طریق تونل در آن شرایط و بدون ریزش و تخریب در سطوح بالایی تونل مورد نظر حفر شد که البته رانش سپر در داخل توده خاک توسط جکهایی قابل اجراست . این کار در 1823 در زیر رودخانه thames لندن اجرا شد که سطح مقطع سپر به کار رفته نیز مستطیل شکل بود طراحی مقطع دایروی برای سپرهای مذکور در سال 1869 و از جانب Greathead James Henry مهندس انگلیسی ارائه شد استفاده از سگمنتهای فولادی خاکریزی ونیز تزریق از سوی او در پروه اش به کار برده شد همانگونه که گفته شد سپر جسمی‌است فولادی معمولاً‌به شکل استوانه که از ریزش مواد به داخل تونل جلوگیری کرده و خود را به جلو و داخل زمین می‌راند. انواع سپرها عبارتند از :
● سپرهای باز
● سپرهای کور
● سپرهای تعادل فشار خاک
● سپرهای گل آبی
میتوان گفت که کشور ژاپن نقشی عمده در توسعه این روش داشته است در تونلهای احداث شده در شهرهای بزرگ ژاپن به دلیل اینکه اکثرا در زمینهای سست بوده و همچنین به دلیل تراکم رفت و آمد در مناطق پر ترافیک و شلوغ بیشتر به روش سپری حفر شده اند . این کشور همچنین در امر طراحی و ساخت انواع سپرها و ماشین آلات سپری بسیار پیشرفته میباشد.
از روش تونل سازی سپری در اواخر دهه شصت قرن نوزدهم و برای احداث تونلهای زهکشی و فاضلاب استفاده شد و بعد از آن نیز برای ساخت انواع دیگر تونلها نظیر تونلهای کابلهای انتقال برق و همچنین برای احداث تونلهای زیرزمینی و مترو که از آن به عنوان روش ایجاد تونل در مناطق شهری یاد میشود تعمیم یافت.

دلایل استفاده از این روش:

با استفاده از روش تونلسازی گسترشی یا همان روش توسعه ی تونلهای ایجاد شده به روش سپری ما میتوانیم قطر تونل موجود را افزایش دهیم .
در روش تونلسازی سپری متعارف و معمولی قطر تونل از ابتدا تا به انتها ثابت میماند ولی با این حال مواردی است که مانیاز مند افزایش قطر موجود در نواحی خاصی از تونل میباشیم در چنین مواردی قبل از معرفی روش گسترشی ما مجبور به ایجاد مقطع با استفاده از کند و آکند و یا روش ناتم بودیم که البته آن هم باید پس از بهسازی توده سنگ در مقیاس بزرگ انجام میگرفت.

اصول روش ناتم در تونل سازی

روش تونلسازی اتریشی (NATM)، در فاصله سالهای ۱۹۵۷ تا ۱۹۶۵ در اتریش ابداع گردید. نام این روش در سال ۱۹۶۲ در سالزبورگ و جهت تمیز از روش قدیمی تونملسازی اتریشی اعطا گردید. نخستین ارائه دهندگان این روش Ladislaus von Rabcewicz, Leopold Müller و Franz Pacher بودند. ایده نخستین این روش عبارت است از استفاده از فشارهای زمین شناسی در برگیرنده توده سنگ جهت مقاوم سازی ونگهداری تونل.
باید گفت که امروزه مطالعات گسترده ای از سوی متخصصین علم مکانیک سنگ در ارائه طرحی مطمئن برای نگهداری فضاهای زیرزمینی صورت می گیرد که بتواند سیستم نگهداری را به گونه ای طراحی کند که علاوه بر ایمن بودن، از نظر اقتصادی نیز معقول باشد. نتایج این مطالعات بر ضرورت بکارگیری روشهای مشاهده ای همچون NATM در تونلسازی تاکید دارد.

● ویژگی های اساسی ناتم :

ناتم روشی است مبتنی بر تابع نگاری رفتار توده های سنگ تحت بار و مونیتورینگ عملیات ساختمان زیرزمینی سنگ. واقعیت اینست که ناتم به عنوان یک مرحله از حفاری و نیز تکنیک های نگهداری مطرح نیست. ناتم بر هفت ویژگی استوار است:
۱- بسیج مقاومت توده سنگ: این متد بر مقاومت ذاتی توده سنگ پیرامون به عنوان یک جز اصلی نگهداری شده در تونل، تکیه می کند. تکیه گاه اولیه طوری هدایت می شود که سنگ را قاد رسازد تا بر خودش تکیه کند.
۲- حمایت شاتکریت: سست کردن و نیز تغییر شکل بی اندازه سنگ می بایست به حداقل برسد. این امر با مهیا کردن لایه های نازک شاتکریت بلافاصله پس از پیشروی جبهه کار حاصل می اید.
۳- اندازه گیری: هرگونه تغییر شکل ناشی از حفاری باید اندازه گرفته شود. ناتم به نصب تجهیزات اندازه گیری در سطح بالایی نیاز دارد. این در آستر، زمین و گمانه ها جاسازی می شود.
۴- تکیه گاه انعطاف پذیر: آسترگیری اولیه نازک است و شرایط لایه بندی اخیر را بازتاب می دهد. این مدل به کارگیری، نسبت به تکیه گاه مجهول سریعتر به کار می اید و موثر می شود. مقاوم سازی با یک آستر بتنی ضخیم به دست نمی اید بلکه با یک ترکیب منعطف از پیچ سنگ، سیم تنیده و شیارهای فولادی حاصل می گردد.
۵- بستن وارونگی: بستن سریع وارونگی و ایجاد حلقه حامل بار دارای اهمیت است. این امر در تونلهای حفر شده در زمینهای نرم بسیار وخیم است، جایی که هیچ مقطعی از تونل نباید بطور موقت رها شود.
۶- ترتیب قراردادی: دانش ناتم بر اساس اندازه گیری مونیتورینگ پایه ریزی شده است. تغییر در متد تکیه گاه و ساختمان امکان پذیر است. این تنها در شرایطی ممکن است که سیستم قراردادی فادر به تغییرات باشد.
۷- اندازه گیری پشتیبانی رده بندی توده سنگ: رده های اصلی سنگ برای تونل و پشتیبانی متناظر آن موجود است. اینها برای هدایت در زمینه تقویت تونل بکار می روند.

اصول کلی ناتم:

تونلزنی به روش جدید اتریشی در خاکهای سست تا سنگ های سخت و مقاوم و در اعماق کم (در جهت به حداقل رساندن نشست سطح) تا اعماق زیاد و بیش از ۱۰۰۰ متر تحت میدانهای تنش ناشی از عملیات معدنکاری انجام گرفته است.
بنابراین اصول زیر به طور کلی قابل اعمال می باشند. این اصول در مقاله آقای دکتر فکر به ترتیب زیر آورده شده است:
▪ عنصر اصلی باربری یک تونل، توده سنگ پیرامونی آن می باشد.
▪ بنابراین یکی از اصول عبارت می باشد از: حفظ مقاومت اولیه سنگ تا آنجایی که امکان داشته باشد.
▪ اتساع یا جابجایی ها باید به حداقل رسانده شود زیرا موجب پایین آوردن مقاومت می گردد.
▪ وضعیت تنش تک محوری یا دو محوری، شرایط نامناسب برای تونل بوده و باید از آن اجتناب گردد.
▪ دگرشکلی ها باید به طرزی تحت کنترل دراید که توده سنگ پیرامون تشکیل یک حلقه باربر حول تونل را بدهد. به گونه ای که از
دست رفتن مقاومت به وسیله اتساع در سطحی قابل قبول نگهداشته شود. با اجرای خوب این کنترل، ایمنی واقتصاد افزایش می یابد.
▪ برای رسیدن به این منظور، تکیه گاه اولیه می باست در زمان درست نصب گردد.
▪ عامل زمان ویژه سیستم ترگیبی سنگ به اضافه تکیه گاه اولیه، باید به صحت کافی تخمین زده شود.
▪ تخمین عامل زمان بستگی دارد به :
الف : آزمونهای آزمایشگاهی
ب : آزمونهای برجا
ج : رده بندی توده سنگ
از این سه نرخ دگرشکلی و زمان پابرجایی می تواند استنتاج شده و با رفتار واقعی تونل در حین ساختمان تطبیق و کنترل گردد.
▪ هرجا که دگرشکلی ها زیاد بود و یا سست شدن توده سنگ انتظار می رود، می بایست از تماس کامل تکیه گاه اولیه با جدار تونل در محل برخورد اطمینان حاصل اید. این امر با بکار گرفتن شاتکریت به بهترین نحو حاصل می گردد.
▪ تکیه گاه اولیه باید نازک و دارای صلبیت خمشی پایین باشد، از این رو گشتاورهای خمشی پایین آورده و وقوع شکستگی ها در اثر خمش به حداقل می رسد.
▪ افزایش نگهداری با شبکه توری اضافی، قابهای فولادی، سیمهای فولادی، سیم مهارها یا میل مهارها حاصل می اید نه با آسترگیری ضخیمتری نوع و مقدار تکیه گاه و زمان نصب، از نتایج اندازه گیری دگرشکلی ها تعیین می گردد.
▪ از نظر استاتیکی تونل را می توان لوله ای ضخیم (یا حلقه ای دوبعدی) که از توده، سنگ و آسترگیری تشکیل یافته در نظر گرفت.
▪ از آنجا که یک لوله مساعدترین ویژگی پایداری را بدون آنکاه درز داشته باشد داراست، بستن همزمان کف تونل در هنگامیکه سنگ دارای مقاومت کافی نباشد دارای اهمیت است.
▪ رفتار توده سنگ با بستن به موقع کف تونل تعیین می گردد. پیشروی های زیاد در طاق منجر به دیر بسته شدن کف و آنهم منجر به تشکیل لوله نیمه آسترگیری اولیه گردیده که نتیجه آن بروز گشتاورهای بزرگ خمشی در جهت محور تونل می باشد که منجر به ایجاد تمرکز تنش زیاد در سنگ، در پای دیواره های جانبی می گردد.
▪ حفاری پیشانی کامل، بهترین روش برای دستیابی یک توزیع یکنواخت تنش است. هر چند که در سنگهای سست، حفاری بخش بخش، برای پایداری در حین ساختمان ممکن است لزوم پیدا کند.
▪ روند حفاری و نگهداری برای پایداری مهم می باشد. زیرا آنها عامل زمان توده سنگ را تحت تاثیر قرار می دهند.
تغییر در طول دوره حفاری، زمان بستن کف، طول پیشروی طاق، مقاومت و زمان نصب تکیه گاه تماما به طور سیستماتیک برای کنترل فرایند توزیع مجدد تنش و پایدارسازی به کار گرفته میشوند.
▪ در موارد آستربندی مضاعف، آستربندی نهایی باید همچنان نازک باشد. تنش عمود می باید بر روی تمام سطح تماس بین آستربندی ها منتقل گردیده و تنش برشی در سطح برخورد می باید پایین باشد.
▪ کل سیستم، توده سنگ به اضافه پوشش می بایست با نگهداری اولیه پایدار گردند.
در صورت خورنده بودن آبهای زیرزمینی آستربندی نهایی می بایست قادر به پایدار سازی توده سنگ به تنهایی باشد. سیم مهارها تنها می توانند به عنوان یک نگهدارنده دائمی تلقی گردند، البته در صورتی که از گزند خورندگی در محیطهای خاص در امان باشند.
▪ برای کنترل ایمنی سازه تونل، اندازه گیری تنش بتن و تنش برخورد در مرز بین سنگ و آستربندی ضرورت دارد. اندازه گیری دگرشکلی ها همچنان ادامه پیدا می کند.
▪ فشار ایستایی آب بر روی پوشش و فشار جریان در توده سنگ با زهکشی مناسب پایین آورده می شود.
به طوری که از این اصول دریافت می شود، ناتم روند و دستور کاری نیست که با دنبال کردن آن به نتیجه مورد نظر رسید بلکه عبارت است از مجموعه ای از ایده ها که به ویژگی های زمین شناسی منطقه توجه ویژه ای دارد. این روش در نتیجه تجربیات متعدد در کار تونلزنی به دست آمده است و برای به دست آوردن هر یک از این ایده ها و نیز جمعبندی آنها به عنوان یک روش سالهای زیادی وقت صرف شده است. نوآوری اساسی این ایده، یک فن ساختمانی یا یک روش خاص محاسباتی نمی باشد، اما برای ساختمان تونل در توده سنگ و چگونگی برخورد با آن ارائه طریق می نماید.
یکی از اصول موفقیت زای این روش گردآوری موضوعات متعدد از مهندسی عمران و مکانیک سنگ می باشد که شامل موضوعات نظری و عملی است.

روش اجرای ناتم:

با اینکه هنوز هیچ پشتوانه نظری حقیقی برای ناتم وجود ندارد اما عواملی وجود دارند که منجر به موفقیت این روش می گردند که عبارتند از:
۱- بتن پاشی به عنوان سازنده سازه ترکیبی قوس سنگ که به حلقه حمال سنگ موسوم بوده و حفره را احاطه می کند.
۲- بتن پاشی به مراتب قدیمی تر از ناتم می باشد اما ویژگی های عالی آن از نظر مقاومت و لغزش، این روش را به عنوان یکی از ابزارهای غالب نگهداری در تونلسازی به روش ناتم گردانیده است. بیشترین اهمیت آن امکان اجرای سریع برای پوشانیدن سطح تازه حفاری شده سنگ می باشد. مزیت دیگر آن دستیابی به یک مقاومت نسبی بالادر مدت زمان کوتاه، حدود ۵ نیوتن بر میلی مترمربع (مگاپاسکال) در ۶ ساعت می باشد.
شاتکریت در تونلسازی دارای اثر مضاعف است: محافظت سنگ در اثر هوازدگی و فرسایش: با بستن ترک ها تمرکز تنش در اطراف تونل کاهش یافته، همچنین ضخامت زیاد شاتکریت به عنوان یک قوس نگهدارنده عمل می کند. در تمام موارد اتصال اتصال تنگاتنگ با سنگ مهم می باشد. زیرا این عمل موجب می گردد سنگ بارها را مشترک حمل نموده و ساختاری مرکب با سنگ تشکیل دهد. شاتکریت مناسب، نیاز به یک تکیه گاه نیمه صلب را برآورده می سازد، زیرا دگرشکلی شعاعی زیادی را بدون شکستگی امکان پذیر می سازد. با دگرشکلی های بزرگ تونل، شاتکریت می شکند. اما در صورت مسلح شدن به توری سیمی یا رشته های فولادی، قطعات برش یافته شاتکریت خطری آنی برای خدمه ایجاد نخواهد کرد.
۳- وسیله دیگر برای ساختن طاق بیرونی، قابهای فولادی می باشد. این قابها در توده های سنگ فشرده شده و بسیار خردشونده به کار گرفته شده و تکیه گاهی سریع و موثر برای سنگ به شمار می ایند. در چند سال اخیر کاربرد قوسهای پروفیلی به میزان زیاد افزایش یافته است. این قوس ها نسبت به قابهای فولادی مزایای بیشتری دارند و نیز به دلیل سبک وزن بودن، نصب آنها آسانتر می باشد.
۴- در تونلسازی هوراه با مفاهیم ناتم، نصب میل مهارها جایگاه ویژه ای دارد و اهمیت آنها به همان اندازه اهمیت شاتکریت می باشد. این میل ها نیز مثل شاتکریت در صورت نصب موجب تشکیل حلقه حمال در اطراف توده سنگ می گردند. میل مهارها در برابر دگرشکلی شعاعی مقاومت کرده از اینرو ایجاد دگرشکلی کنترل شده می نماید که شکل ژئومتریک تونل را حفظ می نماید. همچنین میل مهارها از آنرو که تاثیر ناهمسانی و ناهمگونی را کاهش می دهند، تشکیل صفحات برشی و لغزشی را مشکل تر ساخته و سبب ایجاد مقاومت ماندگار بالا حتی در توده های سنگ به شدت دستخورده می گردد که این نیز به نوبه خود سبب بهسازی کیفیت سنگ می گردد. تنش مماسی در حلقه سنگ حمال موجب افزایش چسبندگی مهاری ها می گردد. طاقهای ثانویه ایجاد شده بین تکیه گاهها، در برابر تمایل توده سنگ نسبت به جابجایی به داخل تونل مقاومت ایجاد می نماید که این مقاومت به نزدیکی مهاری ها بستگی دارد. در صورتیکه طاق تونل تحت تنش زیاد در اثر فرایندهای تجدید آرایش دوباره قرار گیرد، یا اگر سیستم سنگ در معرض شکستگی قرار داشته باشد، تونل نیاز به بهسازی با بتن پاشی به سطح خواهد داشت.
بنابراین به طور خلاصه مواد پایدار کننده در ناتم عبارتست از: شاتکریت، میل مهارها، قوس های فولادی یا پروفیلی، صفحات فولادی و....
نتیجتا هدف اصلی ناتم ایجاد یک قوس نیمه صلب خارجی بلافاصله پس از حفاری با وسایل نگهداری از قبیل شاتکریت، کوه پیچ و غیره می باشد. این امر موجب تنظیم تنش در محدوده اطراف تونل گردیده از سست شدگی مخرب جلوگیری به عمل می آورد و این همان چیزی است که ناتم را از روش های تونلزنی محافظه کارانه تمیز می دهد. زیرا اصولا در شیوه های سنتی تونلسازی، بار سنگ می بایست تماما بوسیله تجهیزات نگهداری تحمل شود که این کار نیز مستلزم صرف هزینه های زیاد می باشد.
روش ناتم بیشتر در نتیجه تجربه عملی بوجود آمده و مانند دیگر روشهایی که در حال تکمیل و تکوین می باشند، دستخوش تغییر و تحولات و مشکلات متعددی گردیده تا به شکل کنونی در آمده است. این روش از انعطاف پذیری قابل توجهی در شرایط مواجهه با وضعیت های متفاوت توده سنگی برخوردار است.
بطور کلی ضروری می باشد که مطالعات و بررسی دقیقی به منظور بررسی ظرایط زمین ساختاری بویژه در زمیسن های نامناسب انجام گرفته، بین هزینه های مطالعات و اجرای عملیات رابطه ای منطقی ایجاد گردد.
تهیه مواد و مصالح مورد نیاز ناتم و طریقه ریختن بتن در فضاها، حتی در طرح های کوچک تونلسازی با ناتم نیاز به ساماندهی مناسب و کارآمد دارد که خود ناشی از تجربه ومهارت بالای معدنچی ها و اجراکاران دارد. اهمیت نصب شعاعی مهاریها به طور سیستماتیک در سنگ های سست، به منظور تامین توزیع مناسب تنش های بوجود آمده در قوس های دایره ای شکل سنگی، فوق العاده مناسب تشخیص داده شده است.
موفقیت در روش ناتم نیاز به آموزش های تئوریک و عملی همزمان در محل عملیات دارد زیرا تنها در ارتباط بودن نزدیک و دقیق مهندسان با مسائل و مشکلات در محل کار می تواند آنها را به اعمال راهنمایی های خاص و دقیق قادر سازد. یک بخش مهم و جدایی ناپذیر در این روش مشاهده رفتار تنش کرنش سنگ با فنون اندازه گیری می باشد.

پروژه کارآموزی- چگونه ورق پای ستون ها را طراحی کنیم؟-pdf در45 صفحه

اختصاصی از سورنا فایل پروژه کارآموزی- چگونه ورق پای ستون ها را طراحی کنیم؟-pdf در45 صفحه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اسکلت فلزی[ویرایش]

اسکلتهایی که در محوطه پروژه‌های ساختمانی تولید می‌شوند بخاطر محدودیت در تامین برق مکفی و بکار گیری دستگاه‌های جوش مدرن با نرخ نفوذ بالا و استاندارد، عدم وجود ابزار صنعتی سنگین، تیم‌های مجرب،رنگ آمیزی و زنگ زدایی صحیح و ... نه تنها فاقد کیفیت هستند بلکه کاملاً دست و پاگیر و دارای پروسه‌ای زمان بر هستند که بلاشک منجر به ایجاد ترافیک در معبر و تزاحم همسایگان می‌شود. روش سنتی ساخت اسکلت در محل از لحاظ اتصال و برپایی نیز علاوه بر موارد ذکر شده هزینه بالایی از بابت جرثقیل دارد. با توجه بهزلزله خیز بودن کشور ما و حوادث ناگواری که در سالهای گذشته خصوصاً دربمصورت گرفت رویکرد و نگرشی جدید به تولید صنعتی و استاندارد سکلتهای ساخ تمانی پدید آمده است، زیرا این نوع ساختمانها با طراحی خاص و اجرا بصورت صنعتی و مدرن، مقاومت شایانی در مقایسه بااسکلتهای سنتی دارند. نکته دیگر اقتصادی و پایین‌تر بودن هزینه تولید و نصب نسبت به روش سنتی معمول در کل است که در مواقع کمبود عرضه و افزایش قیمت تیرآهن درصدی قابل توجه می‌گردد. با توجه به گستره طراحی در تیر ورقها و سازه‌های پیش ساخته، محاسبات،فضا سازی و بارگذاری نیز با آزادی عمل بالایی صورت می‌پذیرد.^[۱]

پروفیل‌های آهنی مورد استفاده در اسکلت فلزی[ویرایش]

تیر آهن و ناودانی از اصلی ترین اعضای تشکیل دهندهٔ ساختمان فلزی می‌باشد. در ایران این دو را با ارتفاع سطح مقطع می‌خوانند، مثلا ارتفاع سطح مقطع تیر۱۶(فاصله بال تا بال)16cm است. تیر آهن‌ها و ناودانی‌ها به نمرات ۸و۱۰و...۳۰رایج در بازار است. طول آن‌ها معمولا ۱۲ متر است. و تیر آهن H برای ستون سازی به کار می‌رود.تیر آهن‌ها به نام‌های مختلف I,IPE,IPB,H و غیره نام گذاری می‌شود. در اسکلت فلزی نبشی مورد مصرف زیادی دارد از جمله برای اتصال پل به ستون (نبشی زیر سری و بالا سری)-اتصال ستون به صفحه زیر ستون-اتصال تیرچه به پل-برای بادبند و غیره... نبشی با طول بال‌هایش خوانده می‌شود مثلا نبشی۱۰×۱۰ دارای دو بال مساوی به طول 10 cmاست. در سیستم متریک نبشی‌ها با نمرات۲و۵/۲و۵/۳و...۵/۷و۸و...۲۰و25cm در بازار عرضه می‌شوند. نبشی با دو بال غیر مساوی وجود دارد که در ایران کمتر مصرف می‌شود. نبشی مانند کلیه آن‌های ساختمانی (به جزناودانی و تیر آهن و میلگرد) به طول ۶ متر ساخته می‌شود.^[۲]

نبشی تقویت شده به وسیله لچکی[ویرایش]

در ساختمان فلزی نبشی جزو قطعات اتصال است. بوسیله نبشی ستون به صفحه و پل به ستون متصل می‌شود. در محل اتصال پل به ستون چنا نچه بار پل زیاد باشد و نبشی قادر به تحمل آن نباشد، میتوان قطعات کوچکی از ورق آهن را به شکل مثلث برید و آن را بین دو بال نبشی جوش داد تا مانع خم شدن لبه‌های نبشی شود که به آن لچکی گویند. دو بال لچکی مساوی با اندازهٔ داخلی بال نبشی می‌باشد و ضخامت آن در حدود ۱۰الی 12 mm می‌باشد. از لچکی باری نبشی‌های بالا سری استفاده می‌شود و آن در مواقعی است که بخواهیم تکیه گاهی با صلبیت بیشتر ایجاد کنیم.^[۳]

شبکه میلگرد پی نقطه‌ای[ویرایش]

اگر به نقشهٔ عمومی یک ساختمان فلزی با پی نقطه‌ای دقت کنیم معمولا ابعاد پی‌های وسط بزرگتر از پی‌های اطراف می‌باشد زیرا این پی‌ها بار بیشتری را تحمل می‌کنند. ابعاد پی‌های نقطه‌ای با توجه به بارهای وارده و قدرت تحمل به زمین به دست می آید ولی حداقل ابعاد ان در پی‌های مربع نباید از 100cm کمتر باشد. ابعاد شناژ نیز به وسیلهٔ محاسبه به دست می آید ولی معمولا برای یک ساختمان ۴یا۵ طبقه ابعاد ان۳۵×۳۵یا۴۰×۳۵ می‌باشد. پهنای شناژاطراف ساختمان به خصوص در زیر زمین باید قدری بیشتر باشد (حدود55cm)حتی اگر طیق محاسبه پهنای کمتری به دست آید باید به ۵۵ برسانیم، زیرا دیوار حایل –ماسه سیمان روی آن،قیرو گونی روی آن و دیوار جلوی آن که شناژ زیر زمین ساخته می‌شود در همین حدود می‌باشد. کلیه پی‌های نقطه‌ای باید حداقل از سه طرف به پی‌های اطراف توسط شناژ متصل شود و فقط در کنج پی‌ها از دو طرف به پی‌های اطراف متصل هستند.^[۴]

پی سازی نقطه‌ای با قالب آجری[ویرایش]

قالب بندی پی‌های نقطه‌ای معمولا باید با تخته ساخته شود ولی به علت گرانی چوب و هزینهٔ قالب بندی در اغلب ساختمان‌های کوچک این کار به وسیلهٔ تیغه‌های 10cm آجری اجرا می‌شود. اگر بعد از آجر چینی و قبل از بتن ریزی یک ورقه نایلون بین تیغهٔ آجری و بتن فونداسیون گذاشته شود تا مانع مکیدن اب بتن توسط آجر گردد قالب بندی آجری اشکالی نداشته و موجب تسریع کار می‌گردد. بعد از قالب بندی معمولا شبکه فلزی ته فونداسیون گذاشته می‌شود. آنگاه قفسه شناژ در محل خود قرار می‌گیرد و بعد صفحه‌ها ی زیر ستون نصب می‌گردد و بولتهای صفحه زیر ستون باید به آهن‌های شناژ متصل گردد (به وسیلهٔ بستن با سیم ارماتوربندی یا جوش) تا در موقع بتن ریزی از جای خود تکان نخورد.^[۵]

آهن گذاری پی نقطه‌ای و شناژ[ویرایش]

در ساختمان‌های فلزی و بتنی که اغلب از پی‌های نقطه‌ای استفاده می‌شود، برای آنکه نیروهای وارده مانند باد ، زلزله و نشستهای طبیعی ساختمان به طور یکنواخت بین تمام پی‌ها تقسیم شود آن‌ها را توسط تیرها ی بتنی به یکدیگر وصل می‌کنند که به این تیرها شناژ گویند. هر پی نقطه‌ای حداقل باید از سه طرف به وسیلهٔ شناژ به پی‌های مجاور متصل شود. تعداد و قطر میلگردهای شناژ با محاسبه به دست می آید. ولی هر شناژ باید حداقل به ۴ عدد میلگرد سراسری به قطر حداقل 14 cmمجهز باشد. این میلگردها باید به وسیلهٔ میلگردهای عرضی (خاموت) به یکدیگر متصل شوند. حداقل قطر خاموت ۵ یا 6 mm است. و حداقل تعداد آن باید در هر متر۴ عدد باشد. ابعاد شناژ به وسیلهٔ محاسبه به دست می آید ولی حداقل عرض آن در اطراف گود برداری در حدود 55cm است زیرا در این محل به 10cm دیوار حائل و5cm برای ماسه سیمان و قیر گونی و حداقل 35cm برای دیوار حائل احتیاج داریم. اغلب مهندسین محاسبه ترجیح می‌دهند که قفسه شناژسراسر پی راطی نماید در این صورت شناژهای یک جهت به‌ناچار شناژهای جهت دیکر را قطع می‌کنند که در این حال باید شناژهای قطع شده به وسیلهٔ میلگرد اضافی به یکدیگر متصل گردند.^[۶]

اتصال صفحه زیر ستون به بولت[ویرایش]

با توجه به اینکه بار هر ستون در یک ساختمان ۴ یا ۵ طبقه معمولی ممکن است در حدود۱۰۰الی۱۲۰تن باشد اگر ستون را مستقیما روی بتن قرار دهیم مانند میخی ان را سوراخ کرده و در آن فرو می‌برد. برای جلوگیری از این عمل زیر هر ستون صفحه فلزی قرار می‌دهند. ابعاد و قطر این صفحات به وسیلهٔ مانند نبشی‌ها و صفحه‌های لچکی و... در آن جای بگیرد (برای ستون‌های معمولی۵۰×50cm کافی است) برای آن که ممانهای پای ستون تحمل گردد این صفحه به وسیلهٔ ۴ میلگرد که به آن بولت می‌گوییم به فونداسیون وصل می‌گردد. برای ساختمان کوتاه ۲تا۳طبقه اتصال صفحه زیر ستون به بولت با جوش اشکالی ندارد ولی برای ساختمان‌های بلندتر حتما باید یه وسیلهٔ پیچ و مهره باشد. بهتر است در وسط صفحهٔ زیر ستون در محل برخورد قطرها سوراخ ریزی حداکثر به قطر 10mm در آن ایجاد کرده تا در هنگام نصب صفحه و بتن ریزی آنقدر بتن را بکوبیم تا شیرهٔ ان از این سوراخ بالا بیاید زیرا در این صورت صفحه بهتر به بتن می‌چسبد.^[۷]

ستون سازی[ویرایش]

ستون‌ها اجزایی از ساختمان فلزی هستند که قسمت اعظم نیروهای وارد به آن‌ها فشاری می‌باشد و اغلب به صورت عمود بر سطح زمین قرار دارد. تیرچه‌های سقف بار خود را به پل‌ها و پل‌ها به ستون‌ها و بالاخره ستونها به زمین منتقل می‌کنند. ستون‌ها را می‌توان با توجه به شدت بار وارده و محدودیت‌های معماری و اقتصادی به صورت ساده از آهن H و یا قوطی مربع و مربع مستطیل انتخاب نموده و یا آنها را به صورت مرکب از ۲و یا چند آهن I یا ۴عدد نبشی و ۲ عدد ناودانی با تسمه یا بدون تسمه ساخت. حداقل آهن I که برای ستون سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد آهن نمره ۱۴ می‌باشد.^[۸]

ستون سازی با ورق[ویرایش]

رایج ترین شکلی که مهندسین محاسب در ایران برای ساختن ستون از ورق انتخاب می‌نمایند شکل مربع یا مستطیل می‌باشد که در ساختن این گونه ستون‌ها برای سهولت عملیات جوش کاری بهتر است که دو ورق روبه رو قدری توتر قرار بگیرد زیرا در این صورت عملیات جوش کاری با هر بعد و طول هیچ مزاحمت جانبی ایجاد نمی‌کند. با وجود این که عرض ورق‌های موجود در بازار ایران۱۰۰یا۱۲۰و یا150cm است برای جلوگیری از دور ریزی ورق‌ها به هنگام محا سبه باید عرض ورق‌های مورد مصرف در ستون سازی با توجه به عرض ورق موجود در بازار۲۴ یا ۲۵ و یا30 cm باشد. اگر به خاطر بارهای وارده مجبور باشیم برای ستون سازی از ۵ و یا ۷ ورق استفاده کنیم باید حتما قسمت I ستون را ساخته و جوشکاری ان را تکمیل کنیم. آنگاه ورق‌های اضافی را متصل کنیم تا شکل به صورت II و یا I-I تکمیل شود.در غیر این صورت جوشکاری تکمیل نمی‌شود.^[۹]

ستون سازی مرکب[ویرایش]

ستونهای مرکب مخصوصا ستون‌های مرکب ساخته شده ازورق به ما این اجازه را می‌دهد که آن را با توجه به شدت بار وارده و جهت تاثیر بار طراحی نموده و نقاط ضعف را با اضافه نمودن یا دور و نزدیک کردن ورق‌ها برطرف نماییم. باید توجه نمود که در ساختن ستون‌های مرکب با دو مشکل اساسی رو به رو هستیم اول آنکه ممکن است در هنگام جوش کاری ستون پیچیده و به کلی غیر قابل استفاده شود. برای جلوگیری از این کار باید هر ستون را در حین ساختن در قالب‌های محکمی قرار داده تا قالب مانع تغیر شکل ان شود. دوم اینکه باید ترتیب اتصال قطعات را طوری داده تا امکان جوش کاری فراهم شود. مثلا برای ساختن یک ستون از ۵ورق و ۴ نبشی باید اول صفحه میانی را به ۲ بدنه بیرونی عمود بر آن جوش بدهیم و جوشکاری را کامل کنیم در این مرحله برای آنکه فاصلهٔ لبه‌های تیر H یا L شکلی که ساخته‌ایم در اثر جوشکاری تغیر نکند باید لبه هایشان را توسط میلگرد به همدیگر جوش دهیم تا فاصله ثابت بماند، آنگاه دو بدنه دیگر ستون را سر جایش گذاشته و قوطی را تکمیل کنیم، همچنین به هنگام اتصال نبشی برای آنکه جوشکاری صفحات مانع چسبیدن نبشی به بدنه ستون نشود باید صفحات را نوک به نوک قرار داده و جوشکاری را در گودی ایجاد شده انجام دهیم. ساختن ستون با سه تیر آهن I به راحتی میسر است ولی اگر بخواهیم قسمتی از ستون را با ورق تقویت کنیم امکام جوشکاری ورق به آهن وسط ممکن نیست مگر آنکه در وسطعرض ورق با فاصله‌های حدود ۵۰س. م بریدگی‌هایی به طول ۱۵ تا۲۰cm و عرض ۲cm ایجاد کرده و بعد ورق را با تنگ دستی به ستون بسته آنگاه از این بریدگی‌ها ورق را به آهن وسط جوشکاری کنیم. باید توجه داشت که ورق یا نبشی متصل شده به ستون مرکب به خوبی به آن بچسبد و جوش کاری قبلی در زیر آن ناهمواری ایجاد نکند. با توجه به اینکه طریقه بالا از لحاظ تئوری درست است و ثابت شده است ولی در کارگاه‌ها اجرای آن مشکل بوده و محتاج به دقت مخصوص می‌باشد.^[۱۰]

ستون یا تیر سازی مرکب[ویرایش]

اگر تیر یا ستونی که از سه تیر آهن تشکیل شده باشد به ورق تقویتی نیز احتیاج داشته باشد می‌توانیم تیر آهن وسط را با ایجاد بریدگی‌هایی در صفحه به تسمه وصل کنیم ولی عملا این کار به راحتی میسر نیست زیرا ایجاد این بریدگی‌ها در تسمه به طوری که نقطهٔ ضعفی در آن نباشد با مشکل رو به رو می‌شود لذا برای راحتی اجرا بهتر است به جای یک عدد تسمه پهن از دو عدد تسمه که پهنای هر یک به اندازهٔ ۵/۱ برابر بال تیر یا ستون باشد استفاده می‌کنیم. ممکن است در این طریقه به خاطر کمی پهنا ضعفی در تسمه تقویت ایجاد شود ولی ضعفی که در اثر عدم اتصال صحیح تسمه یک تکه به تیر آهن وسط ایجاد می‌شود به مراتب بیشتر از ضعفی است که در اثر استفاده تسمه ۲تکه ایجاد می‌گردد. از طرفی می‌توان کسر پهنای تسمه را به وسیلهٔ اضافه کردن به ضخامت آن جبران نمود.^[۱۱]

ستون سازی در ایران[ویرایش]

جوش ستون‌های ساخته شده از قوطی که در ایران به نام تجاری P.N.S مشهور است با درز جوش انجام می‌شود این ستون‌ها از ورق آهن به ضخامت‌های مختلف به ابعاد مختلف ساخته می‌گردد در موقع انتخاب این نوع ستون به دو نکته باید توجه شود، اول آنکه باید علاوه بر محاسبه توان باربری کل ستون ضخامت ورق در محل تکیه گاه‌ها نیز کنترل شود، زیرا ممکن است در اثر شدت بار وارد شده در محل تکیه گاه‌ها ورق ستون از ریشه کنده شود در این صورت می‌توان با اتصال صفحات اضافی محل گره را تقویت نمود. اگر طول یک ستون با شمارهٔ ثابت از ۱۲ متر بیشتر باشد اجبارأ دو یا چند تکه تیر آهن را به هم وصل می‌کنیم در این حالت باید اول آهن‌ها را در یک محوری قرار دهیم آنگاه آنها را با ۴ وصله(۲عدد روی بال و ۲عدد روی جان) به یکدیگر وصل کنیم. ابعاد صفحات با محاسبه به دست میاید ولی ضخامت آن باید در حدود ضخامت جان تیر باشد. بلندی آن در حدود ۶۰ cm و پهنای آن قدری کوچکتر از بال یا جان تیر آهن است تا جوشکاری بهتر صورت گیرد.^[۱۲]

اتصال دو ستون با نمره‌های مختلف[ویرایش]

گاه مجبوریم به علت اقتصادی شماره آهن یک ساختمان را در طبقات بالاتر کمتر کنیم، اگر این کم کردن ضخامت ۲ نمره باشد مثلا از ۲۰ به ۱۸ ایتدا ۲ صفحه به ضخامت 1 cm به طول حدود40cm و عرض پشت تا پشت بال ستون (قدری کمتر برای جوشکاری) به دو طرف ستون باریکتر جوش می‌دهیم تا با ستون ضخیمتر هم رو شود به این قطعات صفحات هم ور کننده می‌گویند. آنگاه به وسیلهٔ یک صفحه دیگر که طبق محاسبه به دست امده و از 10mm کمتر نباشد و طولش در حدود 70cm و عرض آن قدری کمتر از صفحه هم رو کننده است دو ستون را به یکدیگر وصل می‌کنیم. برای اتصال دو ستون با نمرات مختلف اگر نخواهیم از صفحه هم رو کننده استفاده کنیم می‌توانیم دو مثلث به طول قاعده 1cm به [[ارتفاع [[حدود 35cm از جان آهن بزرگتر بریده آنگاه آهن بزرگتر را به وسیلهٔ گیره و چکش جمع کنیم تا بالای آن 2cm جمع تر شده و هم عرض آهن کوچکتر شود آنگاه آهن کوچکتر را به وسیلهٔ صفحه اتصال به آن متصل نماییم. این طریقه از لحاظ مصرف مصالح ارزان تر و از لحاظ کار و دقت آن مشکل تر می‌باشد.^[۱۳]

آماده‌سازی صفحه زیر ستون قبل از نصب ستون[ویرایش]

بعد از کار گذاشتن صفحه‌های زیر ستون و بتن ریزی پی و قبل از کار گذاشتن ستون روی صفحه زیر ستون باید محورهای ساختمان را یک بار دیگر کنترل کرده و امتداد آن را روی صفحه‌های زیر ستون رسم نماییم آنگاه با توجه به ابعاد ستون حداقل ۳ عدد از نبشی‌های اطراف ستون رابه صفحه زیر ستون جوش دهیم آنگاه سطح تماس ستون‌ها را با صفحه زیر ستون کنترل کرده تا در موقع نصب روی صفحه زیر ستون و کلیهٔ نقاط آن با صفحه زیر ستون در تماس باشد و کجی یا برجستگی موضعی نداشته باشد زیرا در این صورت نقاط برجسته به یک نقطه صفحه فشار وارد کرده و ممکن است در پای ستون نیروهای ناخواسته ایجاد نماید. برجستگی‌های موضعی را می‌توان با سنگ زدن مسطح نمود.^[۱۴]

اتصال ستون به صفحه زیر ستون[ویرایش]

در ایران اغلب مهندسین محاسبهٔ اتصال ستون به صفحهٔ زیر ستون را با ۴ عدد نبشی ۱۰یا ۱۲ پیشنهاد می‌نمایند. این اتصال برای ساختمان‌های کوتاه که(۵تا۴) طبقه مناسب است ولی برای ساختمان‌های بلندتر که ممان‌های پای ستون شدیدتر است برای اتصال ستون به صفحه زیر ستون باید طرح‌های دیگری را مورد استفاده قرار داد و باید بیشتر از صفحات لچکی استفاده نمود. ابعاد صفحه زیر ستون با محاسبه به دست می آید ولی با توجه به اینکه ابعاد صفحات موجود در بازار ایران اغلب ۲×۱ و یا۶×۵/۱ متر است برای آنکه دور ریز آهن کمتر شود در ساختمان‌های معمولی تا ۵ یا ۶ طبقه صفحه زیر ستون را ۵۰×50 cm انتخاب می‌کنند. به هر حال طول و عرض این صفحه‌ها باید طوری باشد که ستون و کلیهٔ قطعات اتصال آن در صفحه قرار گیرد. برای زیر ستون صفحه دو تکه و جوشی پیشنهاد نمی‌شود.قطر سوراخ محل عبور بولت در حدود 1 mm بیشتر از قطر بولت و فاصلهٔ محیط سوراخ تا لبه‌های صفحه 5cm است. هر قدری ممان‌های پای ستون بیشتر باشد باید اتصال ستون به صفحه زیر ستون قوی تر طراحی گردد و از صفحات ضخیم‌تر که به صورت لچکی ستون را به صفحه زیر ستون وصل می‌نماییم استفاده شود.^[۱۵]

زبانه کردن تیر آهن[ویرایش]

برای هم رو کردن پروفیل‌های مورد استفاده در ساختمان‌های فلزی گاهی مجبور به زبانه کردن آن‌ها هستیم مثلا برای زیر سازی سقف‌های شیب دار که در آن‌ها از ورق موجدار استفاده می‌شود و با توجه به این که این زیر سازی باید حتما از بالا در یک تراز باشد باید آن‌های فرعی را زبانه کرده و به پل‌های اصلی متصل نماییم و همچنین برای ساختن طاق‌های تخت برای آنکه کلفتی گچ و خاک و سفید کاری سقف از حد معینی تجاوز نکند باید تیر آهن‌های پوشش را از یک طرف زبانه کرده و در دل پل قرار دهیم تا از پایین هم تراز شوند. اگر پل و تیر |آهن پوشش هم شماره باشند به‌ ناچار باید تیر آهن پوشش از دو طرف زبانه شود. در هنگام اتصال دو تیر آهن به یکدیگر مخصوصا در سقف‌های طاق ضربی در هنگام اتصال تیرچه به پل اگر بخواهیم تیر و تیرچه از زیر کاملا روی هم باشد باید تیرچه را از یک طرف زبانه کنیم و اگر شماره پل و تیرچه مساوی باشند باید تیرچه را از دو طرف زبانه کنیم. این جریان در سقف‌های شیب دار مخصوصا آن‌هایی که با ورق موج دار پوشش می‌شود دارای اهمیت بسیار می‌باشد زیرا ورق‌های موجدار به صورت مستقیم بر روی آهن پوشش قرار می‌گیرد و زیر ان باید کاملا در یک سطح باشد در این صورت آهنهای سقف باید از بالا هم رو باشند.^[۱۶]

مزایای ساخت اسکلت پیش ساخته پیچ و مهره‌ای نسبت به سایر اسکلت‌های اجرا شده عبارتند از:

سرعت اجرا اسکلت فلزی[ویرایش]

سرعت اجرای سازه‌های با اتصالات پیچ و مهره‌ای نسبت به اتصالات جوشی بالاتر و کاملا قابل لمس می‌باشد و زمان ساخت سازه‌های پیچ و مهره‌ای کمتر از سازه‌های با اتصالات جوشی است و با توجه به مدت زمان بالای اجرای پروژه‌های کشورمان این نوع از سازه‌ها جهت کاهش زمان ساخت پیشنهاد می‌گردد.

سرعت نصب اسکلت فلزی[ویرایش]

در این گونه از سازه‌ها بدلیل حذف کامل جوشکاری در محل نصب سازه اسکلت فلزی، فقط با جایگذاری قطعات و بستن تعدادی پیچ و مهره محدود می‌شود که این عامل باعث افزایش چشمگیرسرعت نصب می‌شود و خطاهای نصب به حداقل خود می‌رسد.

کیفیت ساخت اسکلت فلزی[ویرایش]

کیفیت ساخت سازه اسکلت فلزی با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشه‌های طراحی شده و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازه‌های جوشی که در محل نصب سازه ساخته می‌شوند نمی‌باشد.

پرت مصالح اسکلت فلزی[ویرایش]

معمولا دست محاسب در انتخاب مقاطع خاص برای اسکلت فلزی مانند IPE بسته می‌باشد و مجبور است با اضافه کردن ورق و جوشکاری اضافی به مقطع مورد نظر خود برسد حال آنکه در ساختمان پیچ و مهره‌ای امکان اجرا و تولید مقاطع سبک تر و با مقاومت بیشتر وجود دارد که استفاده از ورق در ساخت مقاطع، پرت آهن آلات را به حداقل می‌رساند.

ایمنی و پایداری سازه اسکلت فلزی[ویرایش]

چه به لحاظ تئوری و چه به لحاظ عملی ثابت شده است که ساختمان‌های پیچ و مهره‌ای به دلیل کیفیت بهتر پایداری بیشتری در برابر زلزله و نیروهای جانبی دارند.

هزینه کمتر اسکلت فلزی[ویرایش]

اجرای ساختمان پیچ و مهره‌ای به لحاظ اقتصادی می‌تواند هزینه کمتری را به مالک تحمیل کند ولی این بدان معنی نیست که دو سازه که کاملا مقاطع آن یکسان می‌باشد سازه پیچ و مهر ه‌ای کم هزینه تر باشد ولی به دلیل باز بودن دست طراح در بهینه‌سازی و ساخت مقاطع با وزن کمتر، امکان کاهش وزن سازه توسط طراح به راحتی امکان‌پذیر است.

مقاومت در برابر آتش‌سوزی اسکلت فلزی[ویرایش]

در دماهای بالا معمولا اتصالات پیچ و مهره‌ای مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند و احتمال تخریب سازه اسکلت فلزی بسیارکمتراز اتصالات جوشی است.

عدم نیاز به فضای کار اسکلت فلزی[ویرایش]

معمولا در شهرها به دلیل عدم وجود موقعیت و مکان مناسب جهت ساخت اغلب پیمانکاران دچار زحمت فراوان شده که با استفاده از این نوع سازه‌ها، قابلیت اجرا در شلوغ ترین و کم حجم ترین موقعیت‌ها فراهم کرده است.

رواج جهانی اسکلت فلزی[ویرایش]

در کلیه کشورهای آمریکایی و اروپایی تمامی سازه‌ها به صورت پیچ و مهره‌ای اجرا می‌شود مگر در سازه‌های بسیار کم اهمیت که اتصالات آن جوشی اجرا شود که از دلایل مهم استفاده از این نوع سازه‌ها در این کشورها، عملکرد بهترآن و تجربه بیشتر آن کشورها در ساخت سازه‌های فولادی می‌باشد.

خوردگی سازه اسکلت فلزی[ویرایش]

در سازه‌های پیچ و مهره‌ای قبل از رنگ آمیزی قطعات توسط دستگاههای سندبلاست و وایربرس تحت نظر واحد کنترل کیفی زنگ زدایی می‌شوند که در سازه‌های جوشی این عملیات انجام نمی‌گردد و همچنین در سازه‌های جوشی بجای رنگ غنی از روی که در سازه‌های پیچ و مهره‌ای استفاده می‌شوند، ضد زنگ بکار می‌رود که این امر باعث خوردگی سریع سازه می‌شود.

امکان استفاده در مدیریت حوادث سازه اسکلت فلزی[ویرایش]

با توجه به امکان جابجایی این گونه سازه‌ها امکان جابجایی و نصب آن در مناطق بحران زده مانند سیل و زلزله امکان‌پذیر می‌باشد.

انواع اتصالات در ساختمانهای اسکلت فلزی[ویرایش]

جهت وصل کردن یک یا چند قطعه در ساختمانهای فولادی نیاز به یک قطعه رابطی می‌باشد که دو قطعه بتوانند توسط جوش به هم متصل شوند که این قطعه رابط همان انواع اتصالات است.

انواع اتصالات در ساختمانهای اسکلت فلزی به شرح زیر است[ویرایش]

۱-انواع اتصالات تیر به ستون در اسکلت فلزی. ۲-انواع اتصالات پای ستون در اسکلت فلزی . ۳-اتصال دو تیرآهن به هم و تولید ستون یا تیر دوبل در اسکلت فلزی . ۴-اتصالات بادبندها به ستونها وتیرها در اسکلت فلزی.

انواع اتصالات تیربه ستون در اسکلت فلزی[ویرایش]

اتصال تیر به ستون معمولا به دو صورت است یا به صورت صلب و گیردار هستند ویا به صورت مفصلی اند. هر کدام از حالتهای مذکور نیزچند قسمت دارند که شامل موارد زیر می‌باشد. (اتصال صلب با جفت صفحه موازی) (اتصال صلب با جفت سپری) (اتصال صلب با صفحه انتهایی روی ستون)

اتصالات صلب در مواردی به کار می‌روند که از جانب تیر یا ستون در سر گره‌ها ممان جذب شود. اتصال صلبی که امروزه در کشور اجراء می‌گردد و به صورت کامل اجراء نمی‌شود اتصال صلب با جفت صفحه موازی است. در اتصال صلب بایدجوش به صورتی باشد که قطعه کاملا گیردار باشد و جای