به نقل از «ایسنا»

ساخت مدل‌ساز فیزیکی رفتار دینامیکی سازه‌های مدفون درخاک در دانشگاه صنعتی اصفهان

تاریخ انتشار: ۹ مهر ۱۳۹۹ | کد خبر: ۲۹۴۷۲۱۳۶

ایسنا/اصفهان برای نخستین بار محققان دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به طراحی و ساخت دستگاه مدل‌ساز فیزیکی رفتار دینامیکی سازه‌های مدفون در خاک به منظور پیش‌بینی پاسخ این سازه ها در ابعاد تمام مقیاس و پیش از اجرای عملیات عمرانی شدند.

مبتکر این دستگاه و دانش آموخته دکتری مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به فرآیند طراحی و ساخت این دستگاه، اظهار کرد: مدل‌ سازی فیزیکی به واقع تکرار یک پدیده به صورتی است که متغیرهای آن همچون نیرو، جابه جایی و شتاب با آنچه در واقعیت و در نمونه واقعی اتفاق می‌افتد، قابل مطابقت باشد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

حمید مرتضوی‌ بک افزود: براین اساس، دستگاه ساخته شده برای نخستین بار امکان بررسی رفتار و پاسخ دینامیکی سازه‌های مدفون در خاک همچون انواع شمع‌ های بتنی و فولادی را به طور فیزیکی و منطبق بر سازه واقعی فراهم می کند.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان، ادامه داد: این دستگاه با توجه به دارا بودن محفظه‌ای به شکل مخروط ناقص و اعمال فشار از کف، قادر است در یک ناحیه کنترلی مرکز مخروط، میدان تنشی ایجاد کند که در آن تنش از مقدار صفر در سطح خاک تا مقدار مورد نظر در عمق مشخص به ‌صورت خطی افزایش یابد که این امر با آن چه در واقعیت اتفاق می‌افتد هم‌خوانی دارد.

وی اضافه کرد: در مجموع می‌توان گفت با استفاده از این دستگاه امکان مدل سازی فیزیکی تغییرات تنش تا عمق ۶۰ متری در طولی از خاک به اندازه‌ ۲ متر در محفظه‌ مخروطی شکل فراهم می شود.

مبتکر این دستگاه با بیان ویژگی های منحصر بفرد این دستگاه، افزود: علاوه بر امکان بررسی رفتار دینامکی سازه‌های طولی مدفون، طراحی انحصاری فریم بارگذاری و جرثقیل، استفاده از هوا جهت تأمین فشار کف دستگاه، امکان بررسی خاک اشباع تحت فشار در دستگاه، بهسازی عملکرد با توجه به افزایش اصطکاک جداری دستگاه، استفاده از المان‌های مناسب در مرزهای دستگاه و سیستم بارش ویژه که موجب کاهش ضرایب مقیاس در طی مدل‌سازی ها و کاهش محسوس خطا می شود، از جمله خصوصیات انحصاری این دستگاه نسبت به نمونه‌های پیشین است.

مخترع دستگاه مدل‌ساز فیزیکی رفتار دینامیکی سازه‌های مدفون در خاک، اضافه کرد: توانایی بررسی رفتار سازه‌های مختلف با توجه به ابعاد بالای دستگاه و توانایی مدل‌ سازی در شرایط خشک و اشباع، دو ویژگی ممتاز دیگر این دستگاه ابداعی است.

دانش آموخته دکتری مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان، ادامه داد: از این ابداع می توان در زمینه‌های مرتبط با مدل‌سازی فیزیکی سازه‌های عمرانی مدفون در خاک که در مهندسی عمران، گرایش‌های سازه، ژئو تکنیک، راه، محیط زیست و سازه‌های دریایی استفاده می شوند، بهره برداری کرد.

مرتضوی ‌بک تصریح کرد: این دستگاه به محققان و شرکت‌های مهندسی این امکان را می‌دهد که پیش از اجراء و طراحی هر سازه مهندسی که به صورت مدفون در خاک است یا استفاده از هر نوع ماده جهت بهبود عملکرد آن، ابتدا رفتار آن را تحت تنش‌های واقعی مورد آزمایش قرار دهند تا از هرگونه عملکرد نامناسب سازه پس از اجرای عملیات عمرانی و صرف هزینه های فراوان جلوگیری شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی اصفهان، نخستین دستگاه مدل‌ساز فیزیکی رفتار دینامیکی سازه‌های مدفون در خاک که به شماره ۱۰۱۶۴۸ در اداره ثبت اختراعات و مالکیت معنوی به ثبت رسیده، برگرفته از نتایج رساله دکتری حمید مرتضوی بک با راهنمایی آقایان دکتر امیر مهدی حلبیان، دکتر حمید هاشم‌الحسینی و دکتر محمدعلی روشن ضمیر از اعضای هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان است و نتایج ارزشمند آن در مجلات معتبر بین المللی همچون International Journal of Physical Modelling in Geotechnics و Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering نیز به چاپ رسیده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: استانی علمی و آموزشی دانشگاه صنعتي اصفهان محققان دانشگاه صنعتی اصفهان مهندسی عمران

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۹۴۷۲۱۳۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

لیست قیمت لوله جدار چاه کالوپ در ضخامت های مختلف

لوله جدارچاه کالوپ در ضخامت‌های متنوعی همچون 5، 6 و 8 میلی‌متر به بازار عرضه می‌شود و هرکدام از آن‌ها برای مصارف خاصی کاربرد دارند که باید با رعایت نکات و استانداردهای لازم در محل مورد نظر قرار بگیرند. قیمت این لوله را در جدول زیر مشاهده میکنید :

آشنایی بیشتر با لوله جدارچاه کالوپ

لوله کالوپ یک ساختار فنی پیشرفته است که در حوزه مهندسی عمران و سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم سازه‌ای شامل لوله‌های بسته به شکل حلقه است که به صورت عمودی در ارتفاع ساختمان نصب می‌شوند و قابلیت چرخش یا چرخش کامل را دارا هستند. لوله کالوپ به واسطه خصوصیات منحصر به فرد خود، در طراحی و ساخت سازه‌های بلند، ابرسازه‌ها و سیستم‌های انتقال افقی بار، نقش مهمی را ایفا می‌کند.

با توجه به اینکه لوله کالوپ قابلیت چرخش کامل دارد، می‌توان از آن در سیستم‌های انتقال افقی بار نیز استفاده کرد. در این پژوهش، کاربردهای لوله کالوپ در سازه‌های افقی مانند پل‌ها، برج‌ها و سازه‌های مهندسی دریایی را بررسی می‌کنیم. همچنین، مزایا و محدودیت‌های استفاده از لوله کالوپ در این بخش از سازه‌ها را مورد ارزیابی قرار می‌دهیم.

در واقع لوله‌های جدارچاه که ساخت مجموعه کالوپ هستند، این قابلیت را دارند تا مسیری برای حرکت سیالات از چاه‌های حفرشده به سطح زمین ایجاد کنند و ازطرفی مانع از فروریختن آن‌ها شوند.

این محصول در ابعاد متنوعی ساخته می‌شود که ازنظر قطر و ضخامت نیز تفاوت‌هایی با هم دارند تا این امکان را فراهم کرده که از چاه‌هایی با عمق و اندازه مختلف در برابر فشار سیال به‌خوبی محافظت کنند.

فرایند تولید لوله جدار چاه

در صنایع فولادی برای ساخت لوله‌های جدارچاه از روش‌های مختلفی استفاده می‌کند که به‌کارگیری این فرایندها باعث می‌شود تا ویژگی‌های ساختاری و مکانیکی لوله دستخوش تغییر شود. به‌طور کلی شیوه‌های ساخت شامل موارد زیر هستند:

نورد: برای ساخت لوله‌های جدارچاهی امکان استفاده از فرایندهای نورد گرم یا سرد وجود دارد که در این حالت بیلت‌های استوانه‌ای را با عبور از روی غلتک‌ها و به کمک سنبه سوراخ‌کاری می‌کنند. اسپیرال: در این روش لبه‌های ورق فولادی را به‌صورت مارپیچ یا فنری به هم وصل می‌کنند که این کار با استفاده از جوش پودری و اتوماتیک انجام می‌شود. دیگر عملیات‌های مورد نیاز برای صیقلی‌کردن محصول نهایی و همچنین افزایش مقاومت و سختی لوله، شامل نورد و آنیلینگ است. خم‌کاری: درصورتی‌که قرار باشد از روش خم‌کاری برای تولید لوله جدارچاه استفاده شود باید با استفاده از دستگاه‌های مخصوصی ورق‌های فولاد به‌شکل استوانه‌ای خمیده شوند تا لبه آن‌ها را با جوشکاری به هم وصل کنند.

هرکدام از این روش‌ها مزایای مختص به خود را دارند که باید گفت به‌طور کلی لوله اسپیرال با توجه به مقاومت بالا، انعطاف‌پذیری و دیگر مشخصات فنی منحصربه‌فرد مورد توجه بسیاری از صنایع قرار می‌گیرد.

ویژگی های اصلی لوله جدارچاه

در هنگام ساخت لوله‌های جدارچاه از استانداردهای خاصی پیروی می‌شود که کیفیت و کارایی این محصول را تعیین می‌کند. می‌توان گفت که مهم‌ترین مشخصه‌های این نوع لوله شامل موارد زیر است.

کیفیت بالای لوله های جدارچاه

برای ساخت این محصول از مواد اولیه مختلفی شامل فولاد، نیکل و کروم استفاده می‌شود که از کیفیت بالایی برخودار هستند و در نهایت روی تعیین کیفیت لوله نیز تاثیر زیادی می‌گذارند.

در واقع یکی از دلایلی که باعث می‌شود تا در هنگام حفر چاه از این لوله‌ها استفاده زیادی شود، ساختار مستحکم و کیفیت بالای بدنه است که حفظ شرایط پایدار در این سازه را تضمین می‌کند.

مقاومت مطلوب در برابر سایش

بدنه لوله جدارچاه به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که در برابر سایش ناشی از عبور سیالات مقاومت بالایی را نشان می‌دهد که معمولا استفاده از سرامیک و کامپوزیت برای پوشش‌های داخلی به بهبود این ویژگی کمک زیادی می‌کند.

عدم نشتی در لوله های جدار چاه

تا پیش‌از اینکه لوله جدارچاه در دسترس کاربران قرار بگیرد معمولا آزمایش‌های متعددی برای اطمینان از آب‌بندی مناسب محصول انجام می‌شود تا مانع از بروز هرگونه نشتی شود.

طول عمر مناسب لوله های جدارچاه

از دیگر مشخصه‌های مهمی که باید در هنگام استفاده از لوله‌های جدارچاه در نظر گرفت، طول عمر بالا است و به شما اطمینان خاطر می‌دهد که تا مدت‌زمان زیادی نیاز به تعویض آن‌ها نداشته باشید.

جنس مواد اولیه مصرفی و سطح کیفی آن‌ها به‌طور معمول مهم‌ترین تاثیر را در طول عمر لوله‌های جدارچاه دارند که برای جلوگیری از تعویض زودهنگام لوله‌ها باید به این موارد اهمیت داد.

مقاومت بالا در برابر فشار

لوله‌های جدارچاه دارای مقاومت مکانیکی بسیار خوبی هستند که این ویژگی قابلیت تحمل فشار سیال و وزن سازه‌های ساخته‌شده روی چاه را به‌خوبی برای شما فراهم می‌کند.

از سری عواملی که این قابلیت را دارند تا سطح مقاومت لوله جدارچاه را تعیین کنند باید به مواردی همچون انتخاب جنس و ضخامت لوله با توجه به عمق چاه، فشارهای واردشده و نوع سیال اشاره کرد.

قابلیت جوشکاری

در هنگام انجام پروژه‌های مختلف در صنایع ساختمان‌سازی، نفت، گاز و پتروشیمی که نیاز به انتقال سیال دارند، ممکن است به‌دلایلی لازم باشد تا چندین قطعه فولادی را به بکدیگر جوش دهند.

این مسئله در هنگام استفاده از لوله جدارچاه نیز قابل مشاهده است و درصورتی می‌توان با اطمینان کامل از سلامت قطعات و عدم بروز نشتی، این کار را انجام داد که لوله‌ها قابلیت جوشکاری مناسبی داشته باشند.

در همین راستا باید گفت که لوله‌های جدارچاه کالوپ با برخوداری از قابلیت جوشکاری، امکان استفاده برای کاربردهای مختلف را در اختیار کاربران قرار می‌دهند تا بتوانید سازه فلزی مستحکمی را با طول مورد نیاز خود بسازند.

امکان نصب آسان لوله های جدارچاه

در بسیاری از پروژه‌ها می‌توان به‌راحتی این لوله‌ها را بدون ایجاد مشکلات جدی در محل خود قرار داد که این مسئله به‌دلیل برخوداری از ویژگی نصب آسان در لوله‌های جدارچاه است.

شایان ذکر است که لوله‌های جدارچاه با استفاده از انواع اتصالات به یکدیگر وصل می‌شوند و در مواقعی که مسیر قرارگیری سازه فلزی دارای پیچیدگی باشد، این مورد اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

کاربردهای لوله جدارچاه کالوپ

همانطور که فولادینو بیان کرده است : در حالت کلی می‌توان گفت که لوله‌های کالوپ برای کمک به سیستم آبرسانی کشور تولید می‌شوند و در تجهیزات مربوط به این سیستم به کار برده می‌شوند. علاوه بر این، محصولات لوله کالوپ در صنایع مربوط به نفت، گاز و پتروشیمی نیز کاربرد دارند و در لوله‌کشی‌های مربوط به این صنایع به کار گرفته می‌شوند.

از طرف دیگر از این لوله‌ها با جنس خاص به عنوان لوله‌های جدار چاهی استفاده می‌کنند. قرار دادن این لوله‌ها بعد از حفر چاه، مانع از ریزش دیواره‌های چاه می‌شوند. همچنین از آلوده شدن آب چاه نیز در شرایط مختلف جلوگیری می‌کند.

به‌طور کلی مهم‌ترین کاربردهایی که می‌توان برای این نوع لوله در نظر گرفت شامل جمع‌آوری و هدایت آب‌های سطحی، دسترسی به منابع زیرزمینی، استخراج نفت و گاز و دفع فاضلاب است.

جمع‌بندی

لوله جدارچاه یکی از محصولات صنعتی است که برای هدایت سیالات مختلف و محافظت از مسیر چاه مورد استفاده قرار می‌گیرد که با توجه به نوع نیاز پروژه در ضخامت‌های متنوعی تولید می‌شود.

قطر دهانه این محصول معمولا بین 6 تا 16 اینچ متغیر است که می‌توان ضخامت‌های 4، 5، 6، 8 و 10 میلی‌متری را برای آن‌ها در نظر گرفت. به‌طور کلی استفاده از این محصول مزایای زیادی به‌همراه دارد.