انتخاب صفحه

مقدمه

انسان موجودی فطرتا زیبایی دوست است وظرافت،زیبائی وشفافیت رادرمحیط پیرامون زندگی خود بسیار می پسندد.حال اگر بتوانیم خصوصیات دیگری نظیر مقاومت وایمنی رادر کنار مسائل فوق جمع آوری کنیم به یک ماده ساختمانی بسیار موثر ومفید درعلم مهندسی ساختمان خواهیم رسید که آن همان شیشه است.صدها سال است که شیشه درساختمان ها مصرف میشود واستفاده ازان روز به روز درحال گسترش است بطوریکه اغراق نیست که شیشه رایکی ازپر مصرف ترین مصالح ساختمانی درقرن بیست ویکم بدانیم.بانگاهی گذار به عنوان پایان نامه شاید اینگونه اظهار نظر کنیم که استفاده ازشیشه درساختمان به عنوان یک المان سازه ای مثلا جهت تقابل بانیروی زلزله امری محال ونشدنی است.این تصور نادرست از این موضوع ناشی میشود که دیدگاه ماشناختی است که ازشیشه های معمولی وبسیار شکننده در ذهن خود داریم وحال انکه مااز پیشرفت سایر علوم نظیر مهندسی مواد ومتالوژی و سرامیک درکنار سایر علوم مانند کامپیوتر،مخابرات و الکترونیک غافلیم،متالوژیست ها امروزه قادرند شیشه هائی تولید کنند که دارای مقاومت فشاری برابر1500MPa یعنی حدود 70 برابر مقاومت فشاری بتن وبیش از 6 برابر مقاومت فشاری فولاد درحالت تسلیم میباشد.بدیهی است که استفاده سازه ای ازشیشه مستلزم مقاوم بودن وایمن بودن شیشه است که این مهم خود انجام پروسه های دقیق وحساب شده ای برروی شیشه های معمولی را می طلبد.

ازسوی دیگر شیشه یک عضو بسیار موثر درکاهش هزینه های انرژی درساختمان است بطوریکه میتوان بااستفاده درست وصحیح ازشیشه های مدرن میزان هزینه های ناشی از تامین انرژی را به نصف وحتی کمتر ازآن کاهش داد.شیشه یک المان موثر درمورد انرژی،یک اصلاح کننده هوای داخلی ساختمانها ویک عامل موثر ومفید روحی روانی افراد ساکن در ساختمان یامحیط های کاری است.زیبایی،شفافیت وشکوه شیشه،برای استفاده گسترده تر از این ماده ساختمانی مزید علت است.

-خلاصه ای ازکاربردها:

-محصولات جانب شیشه نظیر فیرهای شیشه ای نیز به عنوان یک مسلح کننده بسیار کارا دربتن بکار میرود.

-امروزه دربسیاری از ساختمانها دیوارهای شیشه ای بزرگ وظیفه مقابله بافشار شدید بادرا بعهده دارند

-امروزه درتمام آکواریوم های بزرگ جان ازشیشه هایی استفاده میکنند که براحتی تحمل مقاومت دربرابر تحمل چندین تن آب رادرپشت خود دارند وطوری دربرابر ضربه های ناگهانی مقاوم اند که حتی یک وال 10 تنی عظیم الجثه نیز نمیتواند با ضربه های خود کوچکترین آسیبی به این شیشه ها برساند.

-کشتی های بزرگ توریستی وتحقیقاتی دارای کف های شیشه ای اند تابه کمک آنها بتوان براحتی اعماق اقیانوس هارا مشاهده کردموزه ها عملا بدون وجود شیشه های مقاوم وایمن ونشکن ارزش وجودی نخواهند داشت.شیشه هائی که اشیاء گران بها را درمقابل هرگونه آسیب،آتش سوزی وخطر محافظت میکنند.استفاده گسترده درسالن های کنسرت(Concert Halls) واستفاده به عنوان سردرها و سایه بان ها(Canopies) وساخت هرم ها،استوانه ها وگنبدهای شیشه ای قابل تامل است.

-سیستم های مرکب شیشه قاب خرپا به همراه اتصالات مکشی امروزه میرود تا به عنوان یک سیستم برتر در دنیای روز معرفی گردد.

-کاربرد شیشه درنقش المان های سازه ای نظیر نماهای ساختمانی حائل دربرابر باد،تیرها،ستونها وکف سازی ها نیز بسیار قابل تامل است.

فهرست مطالب

فصل اول:کلیات

1-1-کلیات

کلیات این پروژه را میتوان درسه مرحله بیان کرد:

گام اول:شناخت کلی از شیشه شامل تعریف،مواد تشکیل دهنده،طرح اختلاط،روش های توید وروش های مقاوم سازی،نشکن سازی وایمن سازی

گام دوم:بررسی دقیق شیشه های نوع سودالایم مقاوم حرارتی شده ومقاوم حرارتی شده چندلایه به عنان شیشه های کاربری دربحث باربری سازه ای.

شیشه ها آنیل(شیشه های عاری از تنش)،شیشه های مقاوم-حرارتی شده،شیشه های کاملا مقاوم شده،وشیشه ها چندلایه رامیتان جزء شیشه های کاربردی در ساختمان دانست.لذا می بایست به طور دقیق باخصوصیات فیزیکی وبخصوص بحث مقاومتی این شیشه ها آشنا شویم.

فاکتور مقاومت شیشه هایHS(مقاوم-حرارتی شده)،شیشه های FT(کاملا مقاوم شده) و شیشه های LAG(چندلایه) پیرو این مساله بررسی شده اند.بررسی سختی،رفتارهای الاستیک،ضرائب تشدید تنش،گرانروی ولزجت،انقباض حرارتی،کشش سطحی،استحکام،چگالی ضریب شکست،وزن مخصوص،خواص آکوستیک وخواص ضدحریق شیشه نیز دراین سمینار انجام گرفته است.

1-1-کلیات       2

1-1-1-مروری برتحقیقات انجام شده       3

1-2-اهداف سمینار       4

1-3-ساختار سمینار   5

الگوریتم تعیین ضخامت شیشه برحسب فشار متعارف

الگوریتم تعیین ضخامت شیشه برحسب فشار متعارف

فصل دوم:شناخت کلی ازشیشه

2-3-2-سیلیسSio2

عمده ترین ماده اولیه شیشه است.سیلیس درهر3 نوع سنگ های آذرین رسوبی ودگرگرونی به صورت بلورهای کوارتز ویاسایر ترکیبات سیلیسی وجود دارد.مناسب ترین نوع آن برای مصرف درصنایع شیشه وبلور نوع کریستالیزه آن یعنی کوارتز می باشد.کوارتز خالص شفاف و بیرنگ است.درسنگ های رسوبی کوارتز به صورت بلورهای ریز درترکیبات ماسه سنگها وارد میشود.ماسه سنگ ها معمولا دارای کوارتز می باشند که گاهی به علت غنی بودن ازکوارتز دارای ارزش اقتصادی میشوند.مهمترین نوع ماسه سنگ غنی ازکوارتز که(ارتوکوارتزیت)ویااصطلاحا کوارتزیت خوانده میشود به عنوان مشخص ترین لایه رسوب درچینه شناسی ایران وجود دارد.ازاین نوع ماسه سنگ ها به مقدار زیادی دراستان های زنجان،مرکزی،سمنان وتاغرب خراسان وجود دارد.مهمترین معادن کوارتزیت عبارتنداز معادن طهماسب آباد کیسه جین وقرمز آباد دراستان زنجان ومعدن مبارک آباد وچند معدن دیگر دراطراف تهران،سمنان ومنطقه آبعلی.علاوه براین ها گاهی اوقات سیلیس دراثر فرسایش وهوازدگی سنگ ها به علت سختی بیشتر برجامانده وعوامل فرسایش پذیر آن سنگ ها حذف میشوند.دراین صورت مراکز قابل توجهی ازسیلیس بوجود می آیند.نمونه ازذخایر معدن یوزباش چای است که سیلیس آن همواره درمعرض هوازگی است ودراثر تعرق سنگ های آلونیتی منطقه طارم بوجود آمده است.ترکیبات شیمیایی ودانه بندی مناسب سیلیس درتولید وبازدهی کوره های مذاب وعمراین کوره ها ومرغوبیت نهایی محصول تاثیری بسزا دارد.برای رسیدن به کیفیت مطولب لازم است ازسیلیس های بادرصد آهن پایین وشسته شده استفاده کرد.

2-1-تایخچه صنعت شیشه    8

2-2-تعرف شیشه     11

2-3-مواد اولیه تولید شیشه     14

2-3-1-ترکیبات تشکیل دهنده شیشه       14

2-3-2-سلیسSio2ا       15

2-3-3-کربنات سدیم3 Na2 Co ا         16

2-3- 4-دولومیت       17

2-3-5-آهک     17

2-3-6-فلد سپات   18

2-3-7-سولفات سدیم4 Na2 Coا      18

2-3-8-سایر مواد اولیه   18

2-3-8-1-سلنیومSeا         19

2-3-8-2-اکسید کبالت Co2 O3 ا       19

2-3-8-3-اکسید آرسنیکAs2 O 3ا           19

2-3-8-4-نیترات پتاسیم KNo3ا     20

2-3-8-5-بوراکس Na2 B4 O7 ,10H2 Oا       20

2-3-8-6-سیستم بی رنگ کنندهAS2 O2 ,Co2 O3 ا     20

2-3-9-خلوص ویکنواختی مواد اولیه   21

2-4-روش های تولید شیشه جام   22

2-4-1-روش فورکلتFourcault Processا     23

2-4-2-روش پیتسبورگ Pittsburg Processا     24

2-4-3-روش لبی آونز Libby Owens Processا       25

2-4-4-روش کلبورن Collburn Processا     26

2-4-5-روش کورنینگComing Processا       27

2-4-6-روش فلوتFlot Processا       27

دیاگرام پیشنهادی تنش کرنش شیشهLHS موردبحث درپایان نامه

دیاگرام پیشنهادی تنش کرنش شیشهLHS موردبحث درپایان نامه

فصل سوم:شیشه هیا ساختمانی

3-1-مقدمه

نظربه گسترش روز افزون علوم وفناوری های مدرن درمهندی متالوژی،دانشمندان امروز،قادرند بیش از صدها نوع شیشه باخصوصیات و ویژگی های منحصر به فرد تولید نمایند.شیشه هایی که تفاوتشان درطرح اختلاط ومیزان مواد تشکیل دهنده آنها وپروسه تولید آنهاست ودرنهایت شیشه هایی که قادرند هریک درمحل بکارگیری خود به بهترین نحو نقش خودراایفا میکنند.کاربرد شیشه درمهندسی ساختمان دردوزمینه کاربردهای انرژی وسازه ای بیشتر مد نظر است وحقیقت این است که خصوصیات بهبود دهنده انرژی درمهندسی ساختمان از ارزش بالاتری درمطالعات شیشه ها ساختمانی درتقابل بامطالعات سازه ای برخوردار است.محققین بطور کل شیشه ها رادرگروه کلی تقسیم بندی میکنند.:

1-شیشه های سلیکا که خصوصیت اصلی آنها شفافیت است.

2-شیشه های سودالایم که خصوصیت اصلی آنها مقاومت مکانیکی است.

3-شیشه های بوروسیلیکات سیماکس وپیرکس که خصوصیت اصلی آنها مقاومت حرارتی است.

4-شیشه های آلومینوسیلیکات که خاصیت اصلی آنها قابلیت تبدیل به فیبرهای شیشه های است.

5-شیشه های لید باحدود28% اکسید سرب که کاربرد آن درساخت شیشه های خاص مانند شیشه های نگهدارنده مواد رادیو اکتیواست.

از5گروه شیشه مذکور هریک قادرند بنابه نظر طراح وسازنده خود درمحل استفاده خودبکار گرفته شده وبه نحو احسن جوابگو نیز باشند.ازمیان 5 گروه فوق دراین سمینار نظر بیشتر برروی شیشه های نوع دوم یاهمان شیشه های سودالایم میباشد که دارای خواص مقاومت سازه ای است که نظر به اهمیت شناخت بیشتر اینگونه شیشه درادامه بحث به آن بیشتر خواهیم پرداخت.دراینجا بدون توجه به کارایی شیشه وبهره دهی آن ازلحاظ انرژیک وسازه ای تنها با توجه به شیشه های مورداستفاده درصنعت ساختمان،شیشه های کاربردی درساختمان را معرفی میکنیم.این شیشه ها به همت ابتکارات تکنولوژی وبعلت تقاضای گوناگون در سال های اخیر درانواع گوناگون وبه تناسب های مختلف عرضه میگردد.شیشه های ورقه ای،حرارتی،طلقی،ضدآتش،ضدگلوله،شیشه های محافظ موارد رادیو اکتیویته،شیشه های نقش دار برای دکوراسیون داخلی ساختمان،شیشه های ویترای،شمش های شیشه ای یابه عبارت دیگر شیشه های بلوکی،شیشه های سازه ای مقاوم چندلایه،شیشه های ضدسرقت،شیشه ها متخلخل ومسلح وشیشه ها نوری وصوتی جز شیشه های کاربردی درمهندسی ساختما هستند که به اختصار به توضیح هریک خواهیم پرداخت.

3-1-مقدمه           31

3-1-1-شیشه های دافع حرارتHeat Reflecting Glassا     33

3-1-2-شیشه ورقه ای(صفحه ای)Sheel Glassا   37

3-1-3-شیشه های متورق(ایمنی)Laminated Glassا     37

3-1-4-شیشه های سوهانی وشیشه های جلادار مسطح     38

3-1-5-شیشه های متخلخلTempered Glassا       38

3-1-6-شیشه های منقوش(نقش دار)Fgured Glassا         39

3-1-7-شیشه های بنددار(مارپیچی باریسمانی)Wired Glassا     39

3-1-8-شیشه های عایق ودرزگیری شدهSealed Insulatingا     40

3-1-9-شیشه های عایق صوتUitrasonic Glassا     40

3-1-10-شیشه های نوری Optic Glassا     40

3-1-11-شیشه های مقاوم حرارتی وضدآتش pryre Glassا     41

3-1-12-شیشه های کاملا ایمنSuper Security Glassا     41

3-2-آشنایی باشیشه های دارای مقاومت سازه ای از نوع سودالایم     43

3-3-شناخت خواص فیزیکی شیشه سودالایم   44

3-3-1-رابطه خواص فیزیکی شیش باترکیب وساختارآن   44

3-3-2-خواص مکانیکی 44

3-3-2-1-استحکام   44

3-3-2-2-خواص الاستیک 46

3-3-2-3-سختی   48

3-3-2-4- چگالی و وزن مخصوص   48

3-3-2-5-انبساط حرارتی 49

3-3-2-6-مقاومت شیشه      51

3-3-3-خواص آکوستیک(صوتی)       51

3-3-4-واکنش درمقابل آتش     53

3-4-بررسی برخی خصوصیات شیشه سودالایم هنگام فرایند ذوب وشکل دهی         54

3-4-1-الاستیسیسته وگرانروی شیشه     54

3-4-2-انقباض حرارتی شیشه       56

3-4-3-نقش کشش سطحی درشکل دهی وکارروی شیشه     57

3-4-4-سایر خواص شیشه     58

3-5-تقسیم بندی شیشه های ساختمانی مطابقه با کدهای استاندارد بین المللی     59

3-5-1-شیشه های آنیلAnealed Glassا       59

3-5-2-شیشه های مقاوم شده حرارتیHeat Strenghted Glassا         60

3-5-3-شیشه های کاملا مقاوم شدهFully Temperd Glassا       61

3-5-3-1-تنش زدایی ونشکن کردن شیشه ها   62

3-5-3-2-ماهیت ایجاد ورهایی کرنش     63

3-5-3-3-کرنش موقتی وکرنش دائم       64

3-5-3-4-افزایش استحکام بانشکن کردن     69

3-5-3-5-افزایش استحکام شیشه به روش شیمیایی         69

3-5-4- شیشه های چندلایهLaminated Architectural Glassا       70

3-5-4-1-شیشه های چندلایه باشیشه های مقاوم حرارتی شده     71

5-3-4-2-شیشه های چندلایه باشیشه های کاملا مقاوم شده     72

نمایش  یون های شبکه ساز ودگرگون ساز دریک شبکه شیشه

نمایش یون های شبکه ساز ودگرگون ساز دریک شبکه شیشه

فصل چهارم:شیشه های سازه ای

4-1-مقدمه

حال که به طور کامل باانواع شیشه های ساختمانی وخصوصیات مربوطه هریک آشنا شدیم لازم است به بررسی رفتار اینگونه شیشه ها رحالت باربری بپردازیم.

هرچند روی نقش سازه ای شیشه های آنیل حسابی باز نمیشود لیکن به علت گستردگی دامنه استفاده ازاینگونه شیشه ها ناچار ازبررسی رفتار اینگونه شیشه ها نیز هستیم.درمقوله بررسی رفتار سازه ای شیشه های انیل ابتدا به بررسی رفتار تحت بارهای جانبی عمود برصفحه(مثلا بارباد)می پردازیم.

4-1-مقدمه   76

4-2-طراحی شیشه دربرابر نیروی باد     77

4-2-1-شیشه های آنیل دربرابر بار باد به عنوان نمای ساختمان   77

4-2-2-تعیین ضخامت وابعاد شیشه برای مصرف درنمای ساختمان     78

4-2-2-1-روش استفاده ازجداول   78

4-2-2-1-1-فشار متعارف شیشه های افقی     84

4-2-2-1-2-تعیین ضخامت شیشه       85

4-2-2-2-روش استفاده ازگراف ها     88

4-3-شیشه سازه ای Structural Glassا       95

4-3-1-مروری برکاربرد شیشه های سازه ای   95

4-3-2-فاکتور مقاومت درشیشه های HS وعوامل موثربرآن   97

4-3-2-1-قیاس شیشه های HS بابتن ازلحاظ مقاومت   97

4-3-2-2-خصوصیات اصلی سیستم های HSا     102

4-3-3-فاکتور مقاومت درشیشه های چندلایه   107

4-4-اتصالات   110

4-5-بلوکهای شیشه ای   114

نمایش خارجی ساختمان مرکزی بانک تجارت تهران

نمایش خارجی ساختمان مرکزی بانک تجارت تهران

فصل پنجم:نتیجه گیری وپیشنهادات

پیشنهادات

همانگونه که ذکرشد علیرغم اهمیت بسیار بالای بحث کاربرد شیشه درمهندسی ساختمان بعنوان یک مصالح مهم وکاربردی بخصوص درنمای ساختمان ها ولزوم مقاوم بودن این شیشه ها جهت حمل نیروهای وارده به آن،متاسفانه آیین نامه ودستورالعمل های مدونی در زمینه طراحی اینگونه شیشه ها به صورت کداستاندارد درکشور وجد ندارد لذا نظر به اهمیت بحث ولزوم طراحی مقاوم شیشه های نما دربرابر بارهای عمود برصفحه ودر صفحه،پیشنهاد میگردد بخشی پیرامون این موضوع درآیین نماه مقررات ملی ساخمتمان ایران مبحث پنجم”مصالح وفراورده های ساختمانی”اضافه گردد.امید است مطالب گردآوری شده ومطالعات انجام گرفته دراین سمینار بتواند دراین زمینه موثر واقع گردد تابحث شیشه های سازه ای که یکی از بحث های روز علم مهندسی ساختمان می باشد در آیین نامه های کشور عزیزمان اضافه گردد.درزمینه تحقیقات آینده،کاربرروی برخی مباحث پیرامون شیشه ساز های به شرح زیر به دانشجویان ومحققان توصیه میگردد.

1-ابداع روش های نوین اتصال شیشه به مصالح دیگر بخصوص فولاد وبتن

2-تحقیق بیشتر پیرامون شیشه ها کامپوزیت

3-تحقیق بیشتر پیرامون شیشه های مسلح به فیبر

5-1-توصیه هایی درباب تولید     122

5-2-اهداف اصلی دربحث روش های توسعه تکنولوژی مقاومت شیشه   123

5-3-نکات اساسی پیرامون مشکلات کاربرد سازه ای شیشه       124

5-4-توصیه ها     124

5-5-پیشنهادات       125

منابع وماخذ     127

فهرست اشکال

2-1-نمایش یونهای شبکه ساز ودگرگون ساز دیک شبکه شیشه   14

2-2-الگوریتم کلی وساده تولید شیشه های ساختمانی 29

3-1-نمای خارجی ساخمان مرکزی بانک تجارت تهران     35

3-2-نمای خارجی ساختان وزارت جهاد کشاورزی تهران   36

3-3نمونه آزمایش ورفتار شیشه های ایمن     42

3-4-نمودار مدول یانگ به صورت تابعی از دما برای چند نوع شیشه مختلف     47

3-5-میزان چگالی برخی شیشه های متداول     49

3-6-رابطه کرنش باعملیات حرارتی     66

3-7-رابطه کرنش باعملیات حرارتی   68

3-8-رابطه کرنش باعملیات حرارتی   68

4-1-الگوریتم تعیین ضخامت شیشه برحسب فشار متعارف   85

4-2-گرافهای مشهورAmstock در زمینه طراحی پانل های شیشه ای   90

4-3-نمایش شماتیک تست های اندازه گیری مقاومت شیشه     99

4-4-دیاگرام پیشنهادی تنش کرنش شیشهLHS مورد بحث درپایان نامه   101

4-5-نمودار مشهورMenclik بررسی مقاومت نسبی شیشه های سودالایم در تقابل بادما وسرعت بارگذاری     104

4-6-رابطه مابین عمق خراش و مقاومت خمشی درشیشه های آنیل،مقاوم حرارتی شده وچندلایه   106

4-7-درصد باربری لایه هیا تشکیل دهنده یک شیشه دولایه باتوجه به ضخامت وطرز بارگذاری   109

4-8-نمایش یک اتصال مکشی ساده     112

4-9-نمایش اتصالات مرکب سیستم های خرپایی ومکشی       113

4-10-گوشه از کاربرد اتصالات مرکب مردن درساخت ابنیه خاص 115

4-11-کاربرد بلوک های شیشه ای بعنوان مصالح کف   116

4-12-نمایش یک ستون شیشه ای   117

4-13-نمایش تیرهای شیشه ای       118

4-14-نمایش پلکان شیشه ای     119

4-15-نمایش یک پل شیشه ای   120

4-16-نمای یک سایه بان بزرگ شیشه ای   120

فهرست جداول

3-1-ضرایب انبساط درشیشه های مختلف     50

3-2-مشخصات آکوستیک برخی شیشه ها   52

3-3-تست دما برای نمونه های آزمایش 53

4-1مقادیرa و B درحالات شیشه های محصور     80

4-2-مقادیر فشار باد برحسب سرعت وزش   81

4-3-ارتفاع محفوظ شیشه های ساختمانی ازباد   82

4-4-فشارهای متعارف وارده برشیشه های ساختمان باتوجه به شکل وموقعیت ساختنمان   83

4-5-فشار متعارف درشیشه های افقی     84

4-6-مقادیر ضریب افزایش وکاهش ضخامت شیشه بسته به نوع شیشه 86

4-7-مقادیر ماکزیمم اندازه پانل های شیشه ای برحسب ضخامت     87

4-8-وابستگی میزان تنش شکست شیشه دربرابر تغییرات دما     105



مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

[purchase_link id=”26425″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”red”]

قیمت45000تومان

 [purchase_link id=”26426″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”red”]