فهرست مطالب

مقدمه...................................................................................................................................................................4

آشنایی با محل کارآموزی....................................................................................................................................5

شرکت آرمه نو ....................................................................................................................................................6

نقشه برداری در ایران ......................................................................................................................................12

دوربین تئودولیت ..............................................................................................................................................13

GIS  ..............................................................................................................................................................13

GPS...............................................................................................................................................................20

نقشه برداری زمینی .........................................................................................................................................23

ژالن...................................................................................................................................................................25

نوار مدرج .........................................................................................................................................................25

شاقول ..............................................................................................................................................................26

گونیای مساحی ................................................................................................................................................26

گونیای مساحی منشوری .................................................................................................................................26

قطب نما ..........................................................................................................................................................27

شیب سنج ........................................................................................................................................................28

شاخص مدرج ...................................................................................................................................................28

تکیه گاه ...........................................................................................................................................................28

تراز ...................................................................................................................................................................29

وسیله اندازه گیری زاویه .................................................................................................................................32

تئودولیت ..........................................................................................................................................................32

الیداد ................................................................................................................................................................34

آناگلیف ............................................................................................................................................................36

سازه های بتنی ...............................................................................................................................................40

روشهای طراحی سازه های بتن آرمه ..............................................................................................................41

فولادهای پس تنیدگی ....................................................................................................................................45

 

به نام خدا

مقدمه

این پروژه مربوط به دوره کارآموزی در شرکت عمرانی آرمه نو پروژه 328 واحدی شرکت مخابرات اراک

 می باشد که اینجانب داود نعمتی دانشجوی رشته نقشه کشی صنعتی مرکز علمی_کاربردی حدید اراک آن را سپری نموده ام.

بنده سعی خود را در تشریح هرچه بهتر این مجموعه و نحوه کار خودم و این شرکت نموده ام تا بتوانم اطلاعاتی در مورد نحوه کار و ابزار و تجهیزات مورد استفاده در این شرکت را در اختیار شما قرار دهم و امیدوارم که این اطلاعات در پیشرفت و ارتقاء سطح علمی برخی از دانشجویان موثر واقع شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اطلاعاتی مختصر در مورد محل کارآموزی

نام واحد کارآموزی: شرکت آرمه نو

محل کارآموزی:اراک – انتهای خ خرم – پشت منازل راه آهن –پروژه 328 واحدی شرکت مخابرات اراک

مدیریت محل کارآموزی:مهندس مجید رضایی

قسمت کارآموزی:قسمت نقشه برداری

مسئول دوره کارآموزی:مهندس یاوری

تشریح کامل شرکت آرمه نو                                       

مشخصات شرکت آرمه نو

نام شرکت:آرمه نو

شماره ثبت : 47447
تاريخ ثبت : 1362
محل ثبت : تهران

مدیر عامل:مهندس مجید ابریشمی

نوع فعالیت: پیمانکاری

نشانی دفتر مرکزی: تهران -خيابان شريعتي- بعد ازپل صدر- خيابان دشتي- نبش خيابان عظيمي - پلاک 22

 

 

 

 

توضیحاتی در مورد شرکت آرمه نو

شرکت ساختمانی آرمه نو (سهامی خاص) بصورت صد در صد خصوصی در سال 1362 در تهران تاسیس گردید.

آرمه نو در حال حاضر یکی از توانمند ترین شرکت های ساختمانی در ایران می باشد که خدمات گسترده ای را درسطوح مختلف صنعت ساختمان ارائه می نماید.

در طول بیست و چهار سال تجربه شرکت آرمه نو پروژه های مختلفی از جمله ساختمان های اداری، تجاری، سازه های صنعتی، پروژه های نفت و گاز، انبوه سازی مسکن، بیمارستان، ساختمان های بلند مرتبه و … را به نحو احسن انجام داده و در حال حاضر نیز پروژه های متنوعی در دست اقدام دارد.

شرکت آرمه نو با پرسنل مدیریتی با تجربه خود ، پروژه های خود را از ابعاد گوناگون مانند مدیریت کیفیت، مدیریت زمان، مدیریت بودجه و مدیریت اجرا کنترل و هدایت می نماید. هدف اصلی شرکت آرمه نو، اجرای پروژه ها با کیفیت بالا با زمان مشخص شده و در نهایت اطمینان خاطر کارفرمایان طرح می باشد.

رتبه بندي صلاحيت پيمانكاري از سازمان مديريت و برنامه ريزي

  • پايه يك در رشته ساختمان
  • پايه دو در رشته تاسيسات و تجهيزات
  • پايه چهار در رشته حمل و نقل
  • پايه چهار در رشته آب
  • پايه پنج در رشته صنعت

رتبه بندي صلاحيت انبوه سازي از وزارتمسكن و شهر سازي

پروانه اشتغال بكار پايه يك انبوه سازي مسكن

عضويتها:

  • سنديكاي شركت هاي ساختماني
  • انجمن صنفي انبوه سازان مسكن
  • انجمن بتن ايران

مدیر عامل

مجید  ابریشمی  متولد 1327 اردبيل

فوق ليسانس مهندسی راه و ساختمان از دانشکده فنی تبريز در سال 1350
از سال 1352 تا 1356 رياست دفتر فنی هلال احمر از سال 1356 تا 1361 رياست اداره ساختمان بانک فرهنگيان و ملت در سال 1361 اقدام به تاسيس شرکت آرمه نو و تاکنون در سمت مدير عاملی اين شرکت مشغول به کار ميباشد.

 

 

رئيس هيئت مديره

منوچهر  افشار  متولد 1334 – ماهشهر

ليسانس عمران از دانشگاه علم و صنعت – تهران در سال 1366

از سال 1366 تا 1369 سرپرست کارگاه پروژه های مختلف از سال 1369 تاکنون به سمت مدير پروژه و رياست هيئت مديره در شرکت آرمه نو

 

عضو هيئت مديره

محبوب  تربيت  متولد سال 1322 اردبيل

ليسانس در رشته اقتصاد از دانشگاه تهران در سال 1347

عضو هيئت مديره

فضلعلی  مدرس  متولد سال 1336 اردبيل

ليسانس در رشته راه و ساختمان از دانشگاه سيستان و بلوچستان در سال 1359

 

 

اهداف و سياستهای کيفی و ايمنی

هدف اصلی آرمه نو اجرای پروژه ها با استفاده از علم مديريت پيشرفته و مهندسين با تجربه با اطلاعات به روز شده ، تهيه مصالح و مواد اوليه جهت ساخت مطابق با مشخصات تعيين شده در مشخصات فنی قرارداد ميباشد.

در نظر گرفتن کليه موارد ايمنی ، مهيا نمودن مناسبترين ابزار کار و رعايت کليه توصيه های زيست محيطی از ديگر سياستهای شرکت آرمه نو بوده ونيز استقرار واحد های کنترل کيفيت و ايمنی در کليه کارگاه ها ، آموزش مداوم پرسنل در کليه سطوح ، رعايت استفاده از مصالح و مواد سازگار با محيط زيست و عدم آلودگی محيطی ودر نهايت به روز نمودن اطلاعات کليه افراد مسئول همگام با استاندارد های ملی ايران و نيز بين المللی از عمده سياستهای مديريت شرکت آرمه نو می باشد

 

 

اهداف و ماموریت ها

شركت آرمه نو بعنوان يك شركت معتبر و خوشنام پيمانكاري و سرمايه گذاري در عرصه جامعه مهندسي ايران و به منظور ارائه خدمات در رشته هاي تخصصي مرتبط و ايجاد اشتغال و كار آفريني در سطح ملي و بين المللي تاسيس گرديده است. اين سازمان با هدف رشد مداوم و سود آوري مطلوب ماموريت دارد در تحقق اهداف ذيل فعاليت نمايد:

  • افزايش كيفيت خدمات
  • فعاليت در زمينه اجراي پروژه هاي بزرگ داخلي
  • فعاليت در زمينه توسعه سرمايه گذاري داخلي و خارجي
  • افزايش كار آيي و خود رهبري بخش هاي مختلف جهت توسعه حوزه فعاليتها و در نتيجه افزايش اشتغال زايي
  • آموزش مداوم پرسنل و به روز نگه داشتن اطلاعات و همگام شدن با عملكرد جهاني در حرفه خود

·        حضور در عرصه پروژه هاي بين المللي و صدور خدمات مهندسي

خدمات

شرکت آرمه نو در طول تجربيات سالهای گذشته بسياری از پروژه های متنوع را در سطح کشور به نحو شايسته و مورد قبول کارفرمای طرح اجرا و تحويل نموده است و در حال حاضر نيز مجموعه ای از پروژه های مختلف را در دست اجرا دارد. بطور کلی آرمه نو در فعاليتهای دسته بندی شده ذيل توانائی اجرای پروزه های گوناگون را دارا ميباشد.             

·        انبوه سازی مسكن                                      

·        ساختمانهای اداری ، تجاری و آموزشی 

·        مجتمع های تفريحی و گردشگری                     

·        ورزشگاه ها                                          

·        ساختمانهای صنعتی                                    

·        محوطه سازی ساختمانهای بلند     

·        ترمينال های فرودگاه و راه آهن و ساختمانهای جانبی مربوطه 

·        بيمارستانها و مراکز درمانی                                                    

·        سازه های پيش تنيده                                  

·        کليه کارهای تاسيساتی ( مکانيکی و الکتريکی) و تجهيزاتی ابنيه مختلف  مشارکت و سرمايه گذاری در پروژه های مختلف


 

سازمان و منابع شرکت

هدايت و سازماندهی در پروژه ها تابع يک اصول کلی و جامع که بر گرفته از دانش مديريت پيشرفته پروژه ها و همچنين تجربيات طولانی مديران اصلی شرکت است ، بوده و نيز جهت هر پروژه به صورت اختصاصی با توجه به مشخصات طرح که وابسته به آيتم های زيادی از جمله نوع طرح ، زمان ، مکان ، حجم مالی ، نوع قرارداد و..... می باشد ، طراحی و مبنای سازماندهی هر پروژه قرار ميگيرد. در هر حال کليه قسمت هايی که جهت ايجاد سازمان برای هدايت يک پروژه لازم ميباشد، مانند دفتر فنی ، مهندسی اجرا ، پشتيبانی ، ماشين آلات، مالی و غيره در نظر گرفته شده و به فراخور هر پروژه بخش های تخصصی ويا ارتباطات ويژه در آن برقرار ميگردد. تيم فنی مورد نياز هر پروژه با توجه به خصوصيات هر پروژه تامين گرديده و تحت سرپرستی مدير پروژه که مسئوليت کامل پروژه را از ابتدا تا انتهای آن به عهده دارد ، هدايت ميگردد. اطلاعات لازم جهت تامين ماشين آلات ، نيروی انسانی و ابزار، پس از آناليز هر پروژه توسط تيم کنترل پروژه صورت گرفته و با در نظر گرفتن زمان پايان ، کليه منابع لازم را تعيين و با تاييد مدير پروژه در برنامه اجرايی قرار ميگيرد.

_من در این کارگاه در قسمت نقشه برداری مشغول به گذراندن مدت کارآموزی خود بوده ام که در اینجا شما را با تاریخچه، تجهیزات و نحوه کاربرخی از آنها در قسمت نقشه برداری آشنا می کنم

 

نقشه برداری در ایران

ایرانیان باستان نقش برجسته‌ای در پایه گذاری علم نقشه برداری داشته اند. اکتشافات دریایی که از زمان گذشته انجام گرفته است موید این مطلب است . در ایران باستان می‌‌توانستند عرض جغرافیایی را تعیین کنند ولی تعیین طول جغرافیایی با دشواری بسیار همراه بوده است .آنها برای مسافرتهای خود نیاز به نقشه داشتند و نقشه هایی نیز بدون توجه به فواصل رسم می شده است .تعیین موقعیت در روی زمین و فراهم آوردن هر گونه نقشه در جهان باستان نیز نیاز به در دست داشتن ابزارها و بهره وری ا ز قواعدی داشته است .مصریان روشهایی برای اندازه گیری ارتفاع بین دو نقطه و تعیین فاصله افقی آندو داشته‌اند طناب، ترازو گونیا از ابزارهای نخستین نقشه برداری بوده‌اند و کم کم تراز و خط کش و پرگار به آن افزوده گشت.

 


دانشمندان ایرانی به کمک استرلاب عرض جغرافیایی و با استفاده از ساعت آبی طول جغرافیایی را در هر نقطه از مرز اندازه گیری می‌‌کردند. ابوریحان بیرونی دانشمند بزرگ ایرانی در زمینه‌های گوناگون اندازه گیری نجومی ،و فواصل بین شهرها ،مطالعات بسیار ارزنده‌ای انجام داده است نقشه برداران قدیم برای تعیین امتداد، فاصله و زاویه وسایلی ساخته بودند که نخستین آنها ریسمان بود و همچنین برای تعیین تراز افقی تراز هایی ساخته بودند و این تراز در طول تاریخ فرمهای گوناگونی به خود گرفته است. کهن‌ترین آن تراز آبی بوده است که نوع تکامل یافته تر آن همان شیلنگ تراز است که بناهای امروزی از آن استفاده می‌‌کنند.

دوربین تئودولیت

کرجی دانشمند ایرانی مخترع دستگاههای با ارزشی بوده است. وی را می‌‌توان مخترع نخستین دوربین تئودولیت به شمار آورد. وی صفحه‌ای را مدرج کرده و لوله‌ای با قابلیت گردش 360 درجه برروی آن سوار کرد و این صفحه توسط زنجیری آویزان می‌‌شد و توسط شاقولی بر روی آن عمود می‌شد که با آن زوایای بین دو نقطه را می‌‌خواند و با استفاده از تئوریهای مثلثات ارتفاع کوه ها و اختلاف بلندی ها را بدست می‌‌آورد ..اختراع قطب نما را نیزبه ایرانیان نسبت می‌‌دهند.

مفهوم GIS

مخفف Geographic Information System به معنی سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد.
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بستری برای ذخیره ، نگهداری ، مدیریت و تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی می باشد و جهت کار همزمان با داده هایی که وابستگی مکانی (جغرافیایی) و توصیفی دارند، طراحی شده است.
برای بهره گیری صحیح از قابلیتهای یک GIS، در درجه اول نیاز به درک صحیح از سیستم GIS و سپس ساختار اطلاعات در آن میباشد.جهت پیاده سازی یک سیستم GIS ، توجه به ماهیت و ساختار اطلاعات جغرافیایی متشکله آن که رکن اساسی هر سیستمGIS را تشکیل داده و توانمندیها و پتانسیلهای آن را تعیین میکند، اجتناب ناپذیر است.
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک سیستم کامپیوتر مبنا می باشد که به عنوان یک مجموعه متشکل از سخت افزار، نرم افزار، اطلاعات جغرافیایی، نیروی انسانی و مدلهای پردازش داده، به منظور تولید، ذخیره سازی، نمایش، بازاریابی، پردازش، بهنگام رسانی و... اطلاعات جغرافیایی مربوط به عوارض و پدیده های مختلف، مورد استفاده قرارمی گیرد.
وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی
یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS)، اصولاً شش فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:
• ورود اطلاعات
• دستکاری و ویرایش اطلاعات
• مدیریت اطلاعات
• پرسش و پاسخ و تجربه و تحلیل اطلاعات
• نمایش اطلاعات

ورود اطلاعات

قبل از آنکه اطلاعات جغرافیایی بتوانند وارد محیط GIS شده و مورد استفاده قرار گیرند، می بایست این اطلاعات به فرمت و ساختار رقومی قابل قبول سیستم GIS، تعدیل شوند.
منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS :
• تصاویر ماهواره ای و تکنیکهای سنجش از دور
• عکسهای هوایی و تکنیکهای فتوگرامتری
• نقشه برداری کلاسیک
• سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)
• اسناد، مدارک و نقشه های موجود

دستکاری اطلاعات

استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نیاز یک پروژه خاص GIS ، نیازمند تبدیل و دستکاری آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنهادر سیستم می باشد

 

مدیریت اطلاعات

برای پروژه های کوچک GIS، امکان ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در قالب فایلها و اطلاعات ساده وجود دارد. ولیکن هنگامیکه حجم اطلاعات زیاد باشد و همچنین تعداد کاربران سیستم از یک تعداد محدود فراتر می‌رود، بهترین روش برای مدیریت اطلاعات، استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management System) می باشد. DBMS به منظور ذخیره سازی، سازماندهی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در GIS مورد استفاده قرار می گیرد.

پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات

تکنولوژیهای مرتبط با GIS

سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD)

سیستمهای CAD عموماً به منظور تولید و سازماندهی اطلاعات مکانی در قالب نقشه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستمها نوعاً از نظر مدیریت پایگاههای اطلاعات جغرافیایی گسترده و حجیم همچنین انجام پردازشها و تجزیه وتحلیل بر روی اطلاعات، ضعیف بوده و درخصوص مدیریت اطلاعاتی توصیفی دارای محدودیتهای می باشند.

 

 

سنجش از راه دور (Remote Sensing)

سنجش از دور به عنوان علوم ، هنر وتکنولوژی کسب اطلاعات درخصوص پدیده های مختلف سطح زمین از طریق سنجنده هایی که هیچگونه ارتباط مستقیمی با خود پدیده ندارند، شناخته می شود. سنجنده های ماهواره ای نسبت به ثبت و جمع آوری اطلاعات در قالب تصاویر ماهواره ای اقدام نموده و با استفاده از نرم افزارها و سیستمهای پردازش تصاویر ، امکان استخراج اطلاعات و تولید نقشه های مختلف فراهم می گردد:
به علت فقدان ابزار مدیریت و پردازش رقومی جهت تجزیه وتحلیل اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای فوق قابل مقایسه با GIS، نمی باشند.

سیستمهای مدیریت پایگاه داده (DBMS)

سیستمهای مدیریت پایگاه داده، به صورت خاص جهت ذخیره سازی و مدیریت انواع مختلف اطلاعات از جمله اطلاعات جغرافیایی، مورد استفاده قرار می گیرند.
امروزه DBMS به منظور ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات، بهینه سازی و توسعه یافته اند و GIS نیز از این ابزار، برای اهداف ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی استفاده می کند. DBMS اصولاً فاقد ابزار تجزیه و تحلیل و نمایش گرافیکی اطلاعات، که در سیستمهای GIS مرسوم وجود دارد، می باشد.

 



دلا‌یل استفاده از GIS

امروزه وجود اطلا‌عات به روز‚ به منظور شناخت عوامل طبیعی و انسانی با هدف بهره‌گیری از آن در برنامه ریزی توسعه پایدار‚ امری بدیهی است. به همین دلیل استفاده از اطلا‌عات دربعد سیستمGIS می‌تواند در موارد زیر موثر باشد:
1  -پاسخگوئی به نیاز کاربران در کلیه زمینه ها.
2 -ساماندهی و افزایش بهره وری از منابع موجود.
3 -بهینه سازی سرمایه گذاری ها و برنامه ریزی ها.
4 -ابزاری مفید در جهت تصمیم گیری مدیران.
5  -سرعت و دقت کار.
6  -تعیین قابلیت‌ها ی توسعه در مناطق و مکانهای مختلف.

محدودیتهای استفاده از روشهای سنتی


استفاده از داده های جغرافیایی به طور سنتی‚ با استفاده از نقشه های کاغذی معایبی دارد که از جمله این محدودیت ها عبارت‌اند از:
 1-مقیاس اندازه گیری
2 -حذف اطلا‌عات
3 -هزینه زیاد
4 -زمان بر بودن
5 -سرعت پائین
6 -کمبود عوارض اطلا‌عاتی و ابزارهای کاری .
ولی آیا امروزه با توجه به حجم عظیم اطلا‌عاتی‚ باز هم به کارگیری روش قدیمی پاسخگو است. (هر چه داده‌ها گسترده‌تر و بیشتر شوند‚ آنالیز آنها مشکل‌تر و پیچیده‌تر خواهد شد)
بنابراین مشخصه GIS ‚ سرعت عمل و به روز رسانی اطلا‌عات‚ مطابق با فرمت های استاندارد‚ دسترسی سریع و آسان به اطلا‌عات در حجم وسیع ‚ تجزیه و تحلیل اطلا‌عات و کاهش هزینه هاست.


تعریف علم توپولوژی:


اگر بخواهیم توپولوژی را به فارسی ترجمه کنیم به نظر من لغتی بهتر از "مکان شناسی" را نمی توانیم برای آن در نظر بگیریم


تعریف توپولوژی در GIS


هنگامی که شما داده های جغرافیایی را به منظور استفاده در سیستمهای GIS به صورت مدل درمی آورید متوجه می شوید که بعضی از داده های مدل شده می بایست دارای روابط مکانی با دیگر داده های موجود در مدل باشند.

به عنوان مثال در مدل شما ایستگاههای اتوبوس می بایست همواره در سطوح خیابان قرار گرفته باشند و یا اینکه در هر خیابان ایجاد شده می بایست حداقل چند سطل زباله وجود داشته باشد.این روابط تعریف شده در قالب قوانین توپولوژی ارائه می شوند.
در واقع توپولوژی مدلی است که اشتراک هندسی داده های موجود در یک مدل با هم را شرح می دهد و همچنین مکانیزمی را برای استقرار و نگهداری روابط مکانی بین داده های موجود در مدل ایجاد می نماید.
در نرم افزارهای GIS همچون ARC GIS توپولوژی شامل مجموعه ای از قوانین و روابط بین داده ها می باشد که با عنوان RULE شناخته می شوند که اجرای آنها باعث طراحی هر چه دقیقتر مدل ژئومتریک موجود بین داده های مدل شما را تضمین می نماید.

استفاده از GIS به عنوان یکی از کاربردی‌ترین دانش‌ها
این دانش در زمینه‌های مختلفی از جمله برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ی، زمین شناسی و معادن، کشاورزی، منابع طبیعی و غیره کاربرد داشته و قادر است امر مدیریت و برنامه ریزی را بهبود بخشد.
همچنین به کارگیری GIS علاوه بر سود آوری می‌تواند باعث تسریع در روند انجام کارهای برنامه‌ریز‌ها در تشخیص موارد بحرانی و غیره گردد. از طرفی کاربران GIS در تمام سطوح وجود دارند، به طوری که مدیران، طراحان، برنامه‌ریزان، کارشناسان و حتی شهروندان عادی قادر از مزایای این سیستم سود برند.

 



کاربرد های GIS


1)کاربردهای سیستم اطلاعات جغرافیائی(GIS ) در راه آهن

2 )نقش و کاربرد موبایل

GIS(3  در صنعت خودرو


(4  بخدمت گیریGIS در مباحث زمین شناسی
(5  تعیین موقعیت ونمایش بلادرنگ وضعیت یک متحرک در شبکه در حالیکه دچار عیب شده ویا بعلت سانحه متوقف گردیده است ومدیریت ترافیک وسانحه به کمک یک سیستم تلفیق یافته از GIS وGPS
(6  بررسی موضوع حریم و مدیریت زمین وآنالیز پهنه بندی و شناسایی مناطقی که حریم رعایت نگردیده و مباحث حقوقی و کاداستر
(7  موقعیت یابی و شناسایی نقاط کور شبکه مخابراتی راه آهن (رادیویی)
(8  تهیه گراف حرکت قطار و تنظیم برنامه حرکت قطار
(9  مدیریت بر عملکرد فعالیت نیروی انسانی
(10  مدیریت بر تخصیص منابع انسانی(بخصوص در شرایط بحرانی)
(11  اشتغال زایی جهت ایجاد اطلاعات رقومی و توصیفی و به روز نمودن آنها
(12  استفاده بهینه از فضای فیزیکی و کاهش فضاهای بایگانی و ذخیره نقشه ها
(13  بررسی تغییرات محیطی و سیاسی در راه آهن ایران در مقیاس جهانی
(14  ایجاد نمودن ضوابط استاندارد در اطلاعات
(15  یکسان سازی فرمت اطلاعات که لازمه وجود یک سیستم اطلاعاتی می باشد
(16  ثبت امکانات و تجهیزات در پایانه های بارگیری کشور
(17  مدیریت ماشین آلات تعمیر و نگهداری خط
(18  بررسی پراکندگی نیروی انسانی( متخصصین و افراد باتجربه ) درشبکه و موقعیت استقرار آنها
(19  موقعیت دفاتر فروش بلیط و سالن ها و مراکز مرتبط با راه آهن
(20  کمک در امر بازاریابی، فروش و مکان یابی مشتریان
(21  معماری ساختمانها
(22  مدیریت و کنترل استانداردهای ایمنی
(23  موقعیت جسم سانحه دیده
(24 اخذ و ارائه گزارش سوانح
(25  ارائه و بررسی راهکارهای ممکن در جمع آوری سوانح ، کنترل ترافیک ومدیریت خدمات اضطراری پس از وقوع سانحه
(26  ارائه و نمایش اطلاعات توصیفی و مکانی هر نقطه دلخواه بصورت آماری، هیستوگرام، جدول، نقشه

 

 GPSیا سیستم موقعیت یابی جهانی چیست؟

GPSیعنی سیستم موقعیت یاب جهانی این سیستم تشکیل شده است از یک شبکه 24 ماهواره ای در مدار زمین که توسط وزارت دفاع دولت آمریکا پشتیبانی میشود.
هـدف اصـلی و اولـیـه از طـراحـی GPS ، اهـداف نـظامـی بـوده امـا از ســال 1980 به بـعــد بـرای اسـتـفاده های غــیر نـــــظامی نیز در دسترس قرار گرفت. GPS در تمام شرایط بصورت 24 ساعت در شبانه روز و در تمام دنیا قابل استفاده می باشد . و هیچ گونه بهائی بابت این خدمات اخذ نمی شود.

GPS چطور کارمی کند ؟

ماهواره های GPS هر روز دوبار در یک مدار دقیق دور زمین میگردند و سیگنال های حاوی اطلاعات را به زمین می فرستند.
GPS براساس زمان مقایسه زمان ارسال و دریافت سیگنال توسط یک ماهواره کار می کند . اختلاف زمان مشخص می کند که گیرندة GPS چقدر از ماهواره دور است . حال با انداره گیری مسافت از چند ماهواره گیرندة GPS میتواند موقعیت کاربر را مشخص نموده حتی روی نقشه الکترو نیکی نمایش دهد.
یک گیرندة GPS بایستی حداقل سیگنالهای 3 ماهواره را برای تعیین دقیق 2 موقعیت (طول و عرض جغرافیایی ) یک شیء دریافت نماید و سیگنالهای 4 ماهواره یا بیشتر میتواند 3 موقعیت (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع ) را نشان دهد.
هم چنین ازGPS میتوان برای اندازه گیری سرعت ، جهت یابی ، جستجو ، مسافرت طولانی ،‌رفتن به مقصد ، زمان طول و مغرب خورشید و غیره نیز استفاده کرد .

 



سیستم ماهواره ای GPS:

24 مارهواره در بخش های مختلف فضای زمین در مداری خاص با فاصله حدود 12000 مایلی بالای سر ما قرار گرفته است.
آنها با یک سرعت ثابت در حرکتند و در هر 24 ساعت دوبار دور زمین را با سرعتی معادل 7000 مایل در ساعت می گردند.
ماهواره های GPS توسط انرژی خورشید تغذیه میشوند آنها مجهز به باطریهای قابل شارژ اتوماتیک برای زمانهای بارندگی یا خورشید گرفتگی می باشند.
yocket boosterهای کوچک روی هر ماهواره آنها را دریک مسیر پروازی صحیح نگهداری می کنند.

از ماهواره های GPS بیشتر بدانید:


- اولین ماهواره GPS در سال 1978 با موفقیت به فضا پرتاب شد.
- درسال 1994 تمامی 24 ماهواره در مدار زمین قرار گرفت.
- هر ماهواره برای 10 سال مأموریت ساخته میشود و پس از طی این زمان حتماً بایستی ماهواره دیگر جایگزین گردد.
- وزن یک ماهواره GPS حدود 2000 پوند (معادل 907 کیلو گرم ) با 17 فوت عرض (18/5متر
- قدرت انتقال آنها هم 50 وات یا کمتر می باشد .


کنترل زمینی GPS

در قسمت بالا درباره بخش فضایی سیستم GPS صحبت شد؛حال به سراغ بخش کنترل زمینی این سیستم می رویم : این بخش شامل ایستگاههای کنترل زمینی است که دارای مختصات معلوم هستند و موقعیت آنها از طریق روشهای کلاسیک تعیین موقعیت نظیر روش VLBI (تعیین فواصل بلند توسط کوازارها)و روش SLR (فاصله سنجی ماهواره ای با امواج لیزر ) بدست آمده است. این ایستگاه ها وظیفه تعقیب ومشاهده شبانه روزی ماهواره های GPS را بر عهده دارند . این بخش بوسیله محاسبات ریاضی پیچیده از طریق محاسبه معادله پلی نومیال (Polynomials) ریاضی بطریق کمترین مربعات ، پارامترهای مداری (افمریزها)و موقعیت ماهواره ها را نسبت به یک سیستم مختصات ژئودتیک ژئوسنتریک (مبدا سیستم مختصات تقریبا در مرکززمین قرار دارد.) محاسبه می نماید.
تعداد این ایستگاههای زمینی 5 عدد است که ایستگاه اصلی با نام کلرادو اسپرینگ در آمریکا قرار داردو 4 ایستگاه فرعی دیگر در نقاط دیگر کره زمین مستقر هستند. آخرین بخش از سیستم GPS ، قسمت USER یا کاربران سیستم می باشد که خود شامل دو بخش است:
الف) آنتن دریافت کننده اطلاعات ارسالی از ماهواره ها
ب ) گیرنده(پردازش کننده اطلاعات دریافتی و تعیین کننده موقعیت محل آنتن
نرم افزار و میکروپروسسور داخل گیرنده فاصله بین آنتن زمینی تا ماهواره های مرتبط با گیرنده ه را تعیین می کند سپس با استفاده از حداقل 4 ماهواره موقعیت X وY و ارتفاع محل استقرار آنتن یا همان گیرنده تعیین میشود.
* نکته مهمی که می بایست مورد توجه قرار گیرد اینست که ارتفاعی که GPS به ما می دهدبا ارتفاع موجود در نقشه ها و اطلس ها فرق میکند.ارتفاع GPS نسبت به سطح مبنایی بنام بیضوی است در حالی که ارتفاع موجود در نقشه ها ارتفاع اورتومتریک می باشدکه از سطح دریاهای آزاد محاسبه می گردد.مقدار این اختلاف در بیش ترین حالت در حدود 100 متر می باشد.

نمونه ای از کاربردهای سیستم GPS

پیش بینی زلزله ،نقشه برداری ، کاداستر ، کنترل امور مربوط به حمل و نقل و ترافیک ، کنترل حرکات تکتونیکی زمین ، کنترل جابجایی سدها و برج های بلند، پیش بینی وضع هوا ، ناوبری (زمینی،هوایی،دریایی) ، هیدروگرافی(آبنگاری) ، تعیین موقعیت سکوهای دریایی نفتی،تعیین موقعیت جزیره های مرجانی، مین یابی ، SCAN کردن دریا ، بروز رسانی سیستم های تعیین موقعیت اینرشیال ، استفاده جهت کنترل ماهواره های سنجش از دور(Remote Sensing)

نقشه برداري زميني

ابزارهاي کاربردي در نقشه برداري

وسايلي که در نقشه برداري و تهيه نقشه به کار مي رود به طور کلي در 2 نوع طبقه بندي مي شوند:

الف: وسايلي که در عمليات زميني به منظور انجام کار از آنها استفاده مي شود که عبارتند از:

- وسايل مربوط به مشخص کردن نقاط در زمين

- وسايل مربوط به تعيين امتدادها

- وسايل مربوط به اندازه گيري طول و مسافت

- وسايل مربوط به اندازه گيري شيب و زوايا

- وسايل مربوط تعيين اختلاف ارتفاع

ب-  وسايلي که در دفتر کار از آنها به منظور انجام محاسبات و ترسيم نقشه استفاده مي گردد که معمولاً همان وسايل نقشه کشي و ترسيم هستند.

وسايلي که براي مشخص کردن نقاط در زمين بکار مي روند:

1- ميخهاي چوبي که در زمين کوبيده مي شوند و براي مشخص نمودن بهتر نقاط از يک ميخ کوچک آهني (ميخ کبريتي) که روي آنها کوبيده خواهد شد استفاده مي نمايند.

2-ميخهاي آهني که در زمينهاي اسفالتي ، دجي ، و غيره در زمين کوبيده مي شوند.

3- در زمينهاي سنگي نقاط نقشه برداري را با حک کردن يک علامت به شکل + يا ، مشخص مي کنند و اگر بخواهند نقاط موقتي باشد از رنگ روغني استفاده مي شود.

4- براي نقاطي که بايد مدت مديدي در زمين ثابت باشند از نشانه هاي دائمي که به صورت مکعب هاي بتني و بنام بنچ مارک (B.M) ناميده مي شود استفاده مي کنند.

اين نشانه هاي بتني معمولاً به ابعاد متوسط 20،0 و به ارتفاع 60 سانتي متر ساخته شده که در داخل آن نيز ميله فولادي کار گذارده اند براي آنکه نقاطي که به ميخ ، رنگ ، نشانه بتني و غيره مشخص مي شود از دور رويت گردد معمولاً از پرچم ، ژالن و غيره استفاده مي کنند.

 

ژالن

عبارت است از نيزه فلزي يا چوبي به طول 2 متر و قطر متوسط 2 تا چند سانتيمتر که آنرا روي نقاط مستقر مي کنند.ژالنهاي فلزي ممکن است از لوله هايي ساخته شده باشند که روي يکديگر سوار مي شوند و طولهاي متفاوتي را تشکيل مي دهند گاهي اوفات براي تعيين نقاط در شب از پروژکتور نيز استفاده شده است. نکته مهم آن است که پرچم يا ژالن که روي نقطه نصب مي شود بايد کاملاً قائم مستقر شود ثانياً نوک ژالن کاملاً روي نقطه قرار داشته باشد. در بعضي عمليات نقشه برداري ممکن است ژالن بوسيله کمک نقشه بردار روي نقاط قرار داده شود و اگر مدت مديدي بايد ژالن روي نقطه باشد آن را به صورت پرچم به وسيله سيم هاي فلزي مهار مي کنند.
نوارهاي مدرج

نوارهاي مدرج که به نام متر فلزي يا پارچه اي در تجارت به فروش مي رسند عبارتند از نوارهايي به عرض يک سانتيمتر که مدرج بوده و معمولاً به طولهاي 10متري ، 20متري -  30متري ، 50متري و حتي 100متري ديده مي شوند نوارها معمولاً به سانتيمتر مدرج بوده و اگر طول حقيقي آنها معلوم باشد مي توان فواصل را با آنها تا حدود دقت نيم سانتيمتر اندازه گيري گردد.   نوع فلزي آنها از جنس فولاد زنگ نزن بوده ولي شکننده است و نوع پارچه اي آن که براي کارهاي کم دقت به کار مي رود، تغيير بعد زيادي مي دهد ولي از نظر سبکي به کار بردن آن راحت تر است.   بعضي نوارهاي فولادي با کشش سنج همراه است زيرا در موقع اندازه گيري مسافت بايد به نوار فلزي کششي وارد شود که طول نوار به اندازه استاندارد گردد.گاهي اوقات از سيم مخصوصي بنام سيم انوار که طول آن مقدار معيني است استفاده مي کنند. در قديم از نوع زنجيري که دانه هاي آن 10 سانتي متر طول داشتند استفاده مي کردند و به همين علت هم نوعي از نقشه برداري به نام نقشه برداري با زنجير م عروف است.

 

 

وسايل مربوط به تعيين امتداد

در نقشه برداري امتدادها به وسيله 2 نقطه آن مشخص مي شود که معولاً آن را به وسيله دو ژالن نيز قابل رويت مي کنند.
شاقول

شاقول وسيله تعيين امتداد خط قائم در هر نقطه است. شاقول نقشه برداري بايد قدري سنگين باشد که در اثر وزش بادهاي ملايم منحرف نگردد.
گونياي مساحي

وسيله اي است که مي توان از نقطه واقع بر يک امتداد عمودي از آن اخراج کرد و يا از نقطه واقع در خارج خطي عمودي بر خط فرود آورد.اين گونيا به انواع مختلف ساخته مي شود. ساده ترين آنها عبارتست از صفحه اي که داراي چهار شاخه عمود بر هم است و در انتهاي هر شاخه تيغه اي عمود بر سطح شاخه وجود دارد در يکي از تيغه ها شکافي و در تيغه مقابل آن سوراخ کوچکي تعبيه شده و بنابر ساختمان خطوط واصل بين تيغه هاي متقاطع بر هم عمودند اين دستگاه روي سه پايه اي قابل نصب است چنانچه نقطه را بر امتداد قرار دهيم بطوريکه بر امتداد منطبق شود امتداد جهت عمود را نشان مي دهد. دو نوع ديگر گونياي مساحي ساخته شده که عبارتست از گونياي آينه اي و منشودي
گونياي مساحي آينه اي: دو آينه بسيار کوچک که با هم زاويه 45 درجه تشکيل مي دهند روي صفحه فلزي نصب شده و مي توان شاقولي را زير آن آويزان کرد. بر طبق قوانين انکسار اشعه اي که بر آينه برخورد کند مسير تابش و بازتاب در گونياي آينه اي پس از دوبار انعکاس عمود بر امتداد ورودي خارج مي شوند.

گونياي مساحي منشوري:

 در گونياي منشوري بجاي دو آينه مسطح از يک منشور پنج ضلعي که دو وجه آن جيوه اندود شده و زاويه بين اين دو وجه 45 درجه مي باشد استفاده مي گردد. مزيت آن بر گونياي آينه اي آن است که چون زاويه 45 درجه آن ثابت است بنابراين احتياجي به کنترل و تصحيح ضمن کار ندارد.

قطب نما

 قطب نما وسيله اي است که براي اندازه گيري سمت (گرا) مغناطيسي امتدادها ساخته شده است و قسمتهاي اصلي آن عبارت اند از:

- عقربک مغناطيسي که روي پايه قائمي مي تواند به طور آزاد و متعادل نوسان کند.

- دايره محيطي مدرج که سمت امتدادها از روي آن تعيين مي شود.

- خط نشانه روي
گاهي قطب نما به طور مستقل براي تعيين جهت به کار مي رود و گاهي قطب نما روي دوربينهاي مخصوص نقشه برداري بنام تئودوليت Compass موسوم مي شوند نصب مي شود.يک طرف عقربه مغناطيسي به رنگ تيره رنگ شده و هميشه به طرف شمال مغناطيسي متوجه است.دايره محيطي مدرج از صفر تا 360 در جهت حرکت عقربه هاي ساعت مدرج است و در مقابل درجات صفر و 180 حرف N  و S که معرف شمال و جنوب است نوشته شده است.

خط نشانه روي دو تيغه عمود بر صفحه قطب نماست که يکي داراي يک سوراخ و ديگري داراي يک شکاف است که در وسط آن سيم نازکي نصب شده سوراخ يک تيغه و شکاف تيغه مقابل سطح ( نشانه روي را ايجاد مي کند) که چشم پشت سوراخ بايد قرار گيرد. اگر بوسيله خط نشانه روي قطب نما را در امتداد هم قرار دهيم عقربه آن که هميشه به سمت شمال مي ايستد در مقابل درجات محيطي پس از چند نوسان خواهد ايستاد که در اين صورت زاويه امتداد با جهت شمال مغناطيسي روي دايره مدرج محيطي قرائت مي شود.

قطب نماها به انواع مختلف و با متعلقات متفاوتي ساخته شده که اصول کلي همه آنها يکي است.
نوع ديگر قطب نما بنام جعبه انحراف دهنده در نقشه برداري بکار مي رود که فقط براي توجيه دوربين نقشه برداري يا تخته نقشه برداري است. و آن عبارت است از عقربه مغناطيسي که داخل جعبه مستطيل شکل روي پايه قائمي مي توان نوسان کند قسمت آبي رنگ آن جهت شمال را نشان مي دهد.
اگر وسيله اي که جعبه انحراف دهنده را روي آن نصب نموده اند طوري قرار دهيم که عقربه مغناطيسي روي علامت شمال قرار گيرد خط قرالروي وسيله نقشه برداري در سمت شمال مغناطيسي توجيه شده است.
شيب سنج  (Clinometer)

وسيله اي است که مي توان با آن شيب زمين يا زاويه هر امتداد را با خط قائم اندازه گرفت و بطور خلاصه تشکيل شده است از يک قراولروي و يک اندکس که متصل به وزنه ايست در اثر قوه جازبه مانند شاقول در امتداد قائم قرار مي گيرد و خط اندکس در مقابل دايره مدرجي زاويه خط قراولروي را با افق مشخص مي کند بر طبق همين اصول انواع و اقسام آن ساخته شده است.

شاخص مدرج

در نقشه برداري و مخصوصاً در کارهاي ترازيابي که اختلاف ارتفاع بين نقاط را تعيين مي کنند از شاخص مدرج استفاده مي شود. و آن عبارت است از خط کش بزرگي که طول آن 4 متر بوده و عرض آن حدود 15 سانتي متر و ضخامت آن 2 تا 3 سانتيمتر مي باشد. چون حمل ونقل شاخص 4 متري مشکل است معمولاً تاشونده بوده و از 2 تکه که روي هم لولا شده اند تشکيل مي شود. درجات شاخص به انواع مختلف با رنگ روي آن مشخص شده و انواع آن در شکل زير ديده مي شود. هر 10 سانتيمتر به 10 سانتيمتر اعداد روي آن نوشته شده و براي هر متر طول يک علامت يا عدد نيز ذکر شده است در پشت شاخص 2 دستگيره براي نگهداشتن آن نصب شده و براي آنکه شاخصدار، شاخص را به طور قائم نگهدارد تراز کوچکي کروي به آن متصل مي کنند.

تکيه گاه

در عمليات ترازيابي نسبتاً دقيق و خيلي دقيق شاخص را روي زمين قرار نمي دهند بلکه قبلاً ميخهاي چوبي و يا آهني در زمين فرو برده و شاخص را روي آن قرار مي دهند تا در اثر فرو رفتن شاخص در زمين دقت عمليات کم نشود.

گاهي اوقات تکيه گاههاي متحرکي را به کار مي برند که از چدن يا آهن ساخته شده و داراي سه پايه تيز کوچک است که در زمين فرو رفته مانع حرکت جانبي تکيه گاه مي شوند. در بعضي از اين تکيه گاهها دو برآمدگي روي آن ديده مي شود که در ترازيابيهاي دقيق از آنها استفاده مي کنند.
  
تراز

يکي از وسايل بسيار مهم در نقشه برداري که تقريباً با تمام اسبابهاي نقشه برداري تنظيم مي شود تراز است. تراز هم به تنهايي براي افقي کردن يک خط يا يک سطح مورد استفاده است و هم با دوربين هاي نقشه برداري به منظور قائم نمودن محور آنها به کار مي رود.تراز تشکيل شده است از يک لوله شيشه اي که داراي انحناي بسيار کمي بوده و داخل آنرا مايع بسيار سيال از قبيل (الکل ، اتر) پر کرده و فقط حباب کوچکي هوا در آن باقي مانده است اين لوله شيشه اي را داخل محفظه آهني يا چوبي ثابت نموده و اين محفظه بوسيله پيچ تنظيم و يک لولا به سطح ديگري به نام سطح اتکا متصل شده است. در وسط شيشه درجاتي به طور قرينه در دو طرف ايجاد شده و قسمت وسط که دو خط آن با رنگ قرمز مشخص شده درجه تنظيمي تراز است. اگر تراز تنظيم باشد موقعي که حباب در مقابل درجات تنظيمي قرار گيرد خط مماس بر حباب که هادي تراز ناميده مي شود موازي سطح اتکاء خواهد بود. و چون خط مماس بر حباب افقي است بنابراين سطح اتکاء تراز نيز افقي مي باشد پيچ تنظيم براي آن است که اگر خط هندسي (خط مماس بر وسط درجات تنظيمي) يا سطح اتکاء موازي نباشد مي توان آنرا تنظيم کرد.

 

تراز بنائي

تراز بنائي مانند ترازي است که شرح داده شد فقط سطح اتکاء همان محفظه است که شيشه در آن نصب شده است و در تراز بنايي چون نمي توان آن را تنظيم کرد لذا بايد هر چند وقت يک بار پس از آزمايش فوق الذکر نشانه هاي جديدي روي شيشه با مداد رنگي رسم کرد.
تراز کروي

تراز کروي که براي افقي کردن تقريبي سطوح يا قائم نمودن شاخص به کار مي رود عبارت است از يک عرق چين کروي که داخل آن را مايع فراري ( اتر-  الکل) پر شده و حبابي در آن باقي مانده است اگر طوري اين عرق چين را نسبت به سطح اتکاء آن ثابت کرده باشيم که خط وصل از مرکز عرق چين عموديبر سطح اتکاء باشد در اين صورت تراز نتظيم خواهد بود و هرگاه تراز طوري قرار گيرد که حباب در مقابل نقطه نشانه بايستد محور تراز قائم بوده و سطح اتکاء افقي خواهد شد. وضع نسبي محور تراز و سطح اتکاء بوسيله سه پيچ کوچک قابل تنظيم است و براي تنظيم تراز کروي از يک سطح کاملاً افقي استفاده مي شود که پس از قرار گرفتن تراز روي آن بايد حباب در مقابل نقطه نشانه بايستد.

انواع ترازيابهاي مختلف و تنظيم آنها

1- ترازياب ساده

2- ترازيابهاي با پيچ حرکت ارتفاعي

3- ترازياب دوترازه

4- ترازياب اتوماتيک


شرح انواع ترازيابها و تنظيم آنها

- ترازياب ساده: (Dumpy Level) اين ترازياب ها داراي ساختمان بسيار ساده بوده و معمولاً در کارگاه هاي ساختماني آنرا بکار مي برند دوربين اين ترازيابها داراي تنظيم کانوني داخلي بوده و بدنه دوربين با محور حرکت دوراني آن يکپارچه مي باشد. تراز استوانه اي در بدنه دوربين نصب بوده و بوسيله آينه مسطحي تغييرات حباب را به سهولت مي توان ديد.

- ترازياب با پيچ حرکت ارتفاعي (Level with Tilting Screw) : در اين ترازياب دوربين نسبت به محور قائم دستگاه داراي حرکت ارتفاعي بوده که به وسيله پيچ حرکت ارتفاعي انجام مي شود و هميشه قبل از هر قرائت به وسيله اين پيچ حباب تراز استوانه اي را مقابل درجه تنظيمي قرار مي دهند.
اين ترازياب بيشتر در انجام وطالعات مربوط به پروژه هاي راه سازي ، سد سازي کانال سازي و مهندسي عمومي به کار مي رود.

معمولاً کليه ترازيابهايي که در عمليات دقيق به کار مي رود با پيچ حرکت ارتفاعي مجهز بوده و سيستم قرائت حباب تا حدود ثانيه مي باشد.

طرز عمل تنظيم تراز و ترازياب به همان ترتيبي است که براي ترازيابهاي ساده شرح داده شده است و در موقع تنظيم ترازياب پس از آنکه مقدار تصحيح (correction) محاسبه شد به وسيله پيچ حرکت قائم دوربين تراز را آنقدر در جهت مناسب حرکت مي دهيم تا اين مقدار در داخل دوربين روي شاخص قرائت شود سپس به کمک پيچهاي تصحيح تراز را از بين نشانه هاي تنظيمي مي آوريم.
   - ترازيابهاي رورسيبل : در اين نوع ترازيابها تراز بطور ثابتي به بدنه دوربين چسبيده و جسم يک پارچه اي را تشکيل داده است دوربين مي تواند حول محور هندسي خود که به طور محسوسي با محور ديدگاني آن منطبق است 180 درجه دوران کند و در ضمن دوران تراز با آن حرکت مي کند و بعد از اين دوران تراز نسبت به محور ديدگاني وضع قرينه اي به خود مي گيرد تراز اين نوع ترازيابها داراي لوله اي است به شکل بشکه بوده و طرز قرائت حباب بوسيله سيستم انطباق دو طرف حباب (تراز لوبيايي ) انجام مي گيرد. چون لوله شيشه اي تراز به شکل بشکه است از اين رو تراز آنها داراي دو گونه تقسيمات است که حباب در هر يک از دو حالت دوربين در مقابل يکي از آنها قرار مي گيرد و بنابراين دو خط هادي براي آنها مي توان تعريف کرد. که هر کدام مربوط به يک وضع دوربين هستند.

اين نوع تراز را وقتي تنظيم گويند که دو خط هادي کاملاً موازي باشند. و وقتي تراز تنظيم باشد پس از تنظيم ترازياب (موازي نمودن خط هادي با محور ديدگاني دوربين) چنانکه خطاي کوچکي در اين تنظيم باقيمانده باشد چون در موقع عمل ترازيابي روي شاخص مدرج دو قرائت قبل و بعد از دوران دوربين حول محور ديدگاني انجام مي شود بنابراين در متوسط اين دو قرائت هيچگونه خطايي وجود نخواهد داشت.
   - ترازيابهاي اتوماتيک : در ترازيابهايي که شرح آن داده شد خط تراز بوسيله تراز استوانه اي ايجاد مي شود و چون پس از تنظيم محور ديدگاني ترازياب موازي با خط هادي تراز مي گردد بنابراين وقتيکه هادي ترازياب افقي باشد (حباب در مقابل نشانه تنظيمي قرار گيرد) محور ديدگاني ترازياب نيز افقي خواهد بود.

در سالهاي اخير ترازيابهاي ديگر ساخته شده که خط تراز بوسيله سيستم ديگري که آنرا (Compensator) مي نامند ايجاد مي شود. از انواع آن يکي تراياب معروف Ni2 ساخت کارخانه زايس مي باشد

وسيله اندازه گيري زاويه  (Theodolite)

اندازه گيري زواياي افقي و قائم در نقشه برداري به طور مستمر انجام مي شود و اين اندازه گيريها براي تعيين موقعيت نقاط در فضا مورد استفاده واقع مي شود. با اندازه گيري زواياي افقي ( که آنها را زواياي سمتي نيز مي گويند) امتدادها را در صفحه افقي و با اندازه گيري زواياي قائم (که آنها را زواياي ارتفاعي مي گويند) امتداد را در صفحه قائم مشخص مي کنند بنابراين تعيين سمتها در صفحه افقي و قائم با اندازه گيري زاويه انجام مي شود.
تئودوليت (Theodolite)

 

تئودوليت اسبابي است که براي اندازه گيري زاويه ( زاواياي افقي ، زواياي قائم ) در صفحه افقي و صفحه قائم بکار مي رود و به انواع مختلف ساخته مي شود که زوايا را با دقتهاي متفاوتي اندازه گيري مي کند.

اعضاي اصلي تئودوليت عبارت است از:

1- دوربين Telescope که حول محور افقي TT گردش مي کند و آنرا محور ثانويه يا (Turnnion Axis) مي نامند. اين دوربين از عدسي شيئي و چشمي و ديافراگم تشکيل شده و ممکن است داراي عدسي جهت ميزان کردن (Focusing) باشد.
2- قسمتي به نام اليداد که داراي قسمتي افقي و دو شاخه عمودي است و حامل محور TT' مي باشد و مي تواند حول محور قائم VV' گردش کند محور قائم را محور اصلي تئودوليت مي نامند و روي قسمت افقي اليداد ترازي نصب شده است که بوسيله آن مي توان محور اصلي تئودوليت را قائم نمود.


3- دايره مدرج يا لمب: گردش اليداد حول محور اصلي تئودوليت به وسيله نشانه اي در مقابل تقسيماتي روي دايره مدرج افقي که سطح آن بر محور اصلي عمود است نشان داده مي شود و چرخش تلسکوپ حول محور ثانوي نيز به وسيله دايره مدرج قائم کنترل مي شود.
4- پايه تئودوليت: قسمتهاي مختلف تئودوليت روي پايه آن سوار شده و اين پايه بوسيله سه پيچ (در بعضي تئودوليتها چهار پيچ) که به نام پيچهاي تنظيم ناميده مي شوند افقي مي گردد. بنابراين ساختمان محور بصري تلسکوپ بر محور ثانوي عمود است و نيز محور اصلي بر محور ثانوي عمود مي باشد اگر محور اصلي به وسيله پيچهاي تنظيم قائم گردد محور ثانوي افقي بوده و سطح چرخش تلسکوپ سطح قائم قراولروي خواهد بود.وضعيت اين سطح را در فضا بوسيله نشانه (I) در مقابل درجات دايره مدرج نشان مي کنند.اليداد دقيقترين قسمت مکانيکي تئودوليت است زيرا از طرفي بايد نرم و بدون اصطحکاک و لقي حول محور اصلي دوران نمايد و از طرفي محور ثانوي بر محور بصري و محور اصلي عمود باشد.
تنظيم تئودوليت

تئودوليت که به منظور اندازه گيري زاويه بکار مي رود بايد از هر حيث کامل و کوچکترين عيبي نداشته باشد با وجود دقت بسيار زيادي که در ساخت قطعات تئودوليت انجام مي شود لکن به علت گذشت زمان و به کار بردن آن در شرايط مختلف که غالباً شرايط خوبي هم نيستند لازم است که گاهگاهي تئودوليت تنظيم گردد.تنظيم هايي که بايد در تئودوليت انجام شود بايد بوسيله متخصصين صورت گيرد در اين جا فقط به فهرست آنها اشاره مي کنيم.

1- تمام حرکات تئودوليت بايد نرم و بدون لقي باشد.

2- مرکز تقسيمات دايره افقي بايد بر محور قائم منطبق باشد و مرکز تقسيمات دايره قائم بر محور افقي تئودوليت قرار داشته باشد.(مرکزيت لمب با اليداد)

3- صفحه تقسيمات دايره مدرج افقي بايد بر محور اصلي تئودوليت عمود باشد.

4- وقتي که حباب تراز استوانه اي در مقابل نشانه تنظيم قرار گرفته است بايد محور اصلي بر خط هادي تراز عمود باشد.

5- محور ديدگاني دوربين بايد بر محور افقي عمود باشد. (عدم Collimation )

6- محور افقي دوربين بايد بر محور اصلي عمود باشد.
نقشه بردار بايد روش کار را طوري اختيار کند که خط هاي فوق الذکر حتي المقدور در نتيجه اندازه گيريها حذف شود و اين روش در موقع اندازه گيري زاويه ذکر خواهد شد.

اليداد ( alidad)

اليداد وسيله نشانه روي و رسم امتدادها روي تخته مي باشد اين وسيله قراولروي ممکن است دوربين دار يا بدون دوربين باشد.
اليداد با ديد مستقيم  : اين نوع اليدادها به اسم اليداد پينول دار يا اليداد تراز کننده معروف است و عبارت است از يک خط کش چوبي که روي آن يک تراز استوانه اي نصب بوده و در دو طرف آن دو تيغه لولا شده است يکي از تيغه ها شامل يک شکاف است که در وسط آن تاري قرار دارد و تيغه ديگر داراي سه سوراخ مي باشد که هر يک از سوراخها و تار مقابل تشکيل سطح قراولروي را مي دهد در روي خط کش اليداد و در طرفين تراز دو زايده موجود است که براي افقي کردن اليداد به کار مي رود.
اليداد دوربين دار : اين اليدادها عبارتند از يک خط کش که دوربين نقشه برداري به آن متصل شده و خط قراولروي دوربين با لبه خط کش موازي دوربين اليداد داراي حرکت ارتفاعي بوده و شيب خط قراولروي روي دايره مدرجي قرائت مي شود.با دوربين آنها مي توان فواصل را نيز به طريقه استاديمتري اندازه گرفت.

اندازه گيري مسافت

اندازه گيري طول يا اندازه گيري فاصله بين دو نقطه غالباً در نقشه برداري انجام مي شود که البته دقت اندازه گيري ها براي کارهاي مختلف متفاوت است.

در بعضي از کارها خطاي يک متر در کيلومتر و در برخي خطاي 15 سانتيمتر در کيلومتر و بالاخره در اندازه گيري ضلع مبنا خطا سانتي متر در کيلومتر و حتي ميليمتر در کيلومتر مورد نظر است و از همين نظر وسايل مختلفي در اندازه گيري مسافت به کار مي رود.در کارهاي نقشه برداري مهندسي اندازه گيري نسبتاً دقيق مسافات الزامي است و دقت نسبي 5000/1 و 10000/1و 20000 / 1 در کارهايي از قبيل ساختن تونلها و پلها الزامي است در چنين مواقعي بايد دقت کافي براي انتخاب وسيله و روش کار مبذول شود. در برداشت و تعيين محل عوارض از قبيل کناره هاي جنگل ، باطلاق و مسير رودخانه و غيره دقت زيادي لازم نيست يک اندازه گيري سريع با نوارهاي مدرج يا طريقه هاي مستقيم کافي است، به طور کلي دو طريقه در اندازه گيري مسافت به کار مي رود. يکي طريقه مستقيم و ديگري طريقه غير مستقيم، در طريقه ماز نوارهاي مدرج استفاده مي شود و در طريقه غير مستقيم از متدهاي نوري و يا تله متري و الکترونيکي.

دقت طريقه مستقيم در اندازه گيري هاي بسيار دقيق تا حدود 1000000/1 مي رسد و در روشهاي مهندسي از قبيل طريقه هاي استاديمتري و غيره دقت 5000/1 و 10000/1 به دست مي آيد.

امروزه طريقه هاي الکترونيکي اندازه گيري مسافت سريعترين و دقيقترين وسيله و روشي است که در اندازه گيري هاي دقيق از آن استفاده مي شود. و متدهاي نوري براي اندازه گيري هاي کم دقت به کار مي رود.

 

در نرم افزارهای فتوگرامتری روشهای گوناگونی نظیر Shutter Screen و Split Screen‌ برای نمایش سه بعدی تصاویر وجود دارد. یکی از روشهای ساده و قدیمی روش آناگلیف است. جناب آقای نیما دارابی در سایت شخصی خودشان مطلبی عمومی در مورد تصاویر آناگلیف منتشر کرده‌اند که می‌توانید آن را در ادامه مطلب مطالعه کنید.

آناگلیفAnaglyph استریوگرام قابل تشخيص با عينك دو رنگ
آناگليف ها تصاويري مسطح هستند که در صورتي که با عينک ويژه با شيشه هاي رنگين از دو رنگ متفاوت (مثلا سبز و سرخ، يا سرخ و آبي يا …)به آنها نگريسته شود، کاملا سه بعدي و برجسته به نظر مي رسند اما رنگ آنها وابسته به رنگ اين شيشه ها خواهد بود؛ بنابراين موضوع يك ژرفارنگ رنگ هاي حقيقي خود را از دست مي دهد.
آناگليف ها عضوي نسبتا قديمي و کلاسيک از خانواده ي بزرگ استريوگرام ها هستند. اين تصاوير در دهه ي پنجاه ميلادي پديد آمده اند و با تغييرات جزيي تا کنون ادامه ي حيات داده اند. اگر آناگليف ها را بدون عينک ويژه مشاهده کنيد، سوژه را به صورت سياه و سفيد در متن و حاشيه هايي رنگي را در لبه هاي آن مي بينيد، گويي اشتباه چاپي رخ داده باشد. اما همين جابه جايي رنگ ها است که از پس عينک درک سه بعدي را باعث مي شود.

آناگليف ها چگونه کار مي کنند؟
با قدري اختصار قانون عبور انتخابي در فيزيک اپتيک مي گويد: يک شيء شفاف نور هاي همرنگ خود را عبور داده و نورهايي از رنگ ديگر را جذب مي کند. آناگليف ها بر اساس همين قانون ساخته شده اند.
عينک هاي آناگليف که براي مشاهده ي اين تصاوير به صورت سه بعدي به کار مي روند داراي شيشه هايي از دو رنگ مکمل هستند. شيشه ي چشم چپ انواع استاندارد اين عينک ها به رنگ سرخ و شيشه ي راست به رنگ سبز، آبي يا فيروزه اي است. عينکي با اين ويژگي توانايي جداسازي دو تصوير مستقل که با يکديگر ترکيب شده اند را دارا است. اگر با اين عينک به تصوير نمادين شکل مقابل نگريسته شود، چشم از پشت شيشه ي سبز رنگ سطوح سرخ و سياه را به رنگ سياه و سطوح سبز و سفيد را به رنگ سبز مي بيند، يعني در پس شيشه ي سبز رنگ حرف R به رنگ سياه در زمينه ي سبز ديده مي شود. به همين ترتيب نيز چشم از پشت تلق سرخ رنگ حرف L رابه رنگ سياه در زمينه ي سرخ مي بيند. در تصاوير آناگليف اين توانايي جداسازي تصاوير ترکيب شده براي بازسازي نماهايي که از دو زاويه ي متفاوت از شيء واحد برداشته شده اند به کار مي رود.

چگونه فن آوري جديد عکاسي آناگليف را ساده مي سازد؟
پيش از ظهور امکانات گرافيکي گسترده ي رايانه هاي شخصي امروزي، عکاسان آناگليف ناچار بودند براي توليد يک فريم عکس آناگليف فرآيند عکاسي و ظهور و ثبوت و چاپ رنگي و ترکيب عکس ها را به طريق شيميايي و در تاريکخانه انجام دهند. دست کم ساعت ها کار و انتظار لازم بود تا عکاس نتيجه ي کار خود را با عينک مشاهده کرده و نخستين بازخورد را براي اصلاح پرهزينه ي کارش دريافت کند.
امروز بر خلاف گذشته عکاسي آناگليف يک فعاليت حرفه اي محسوب نمي شود. همان گونه که يک رايانه ي شخصي متوسط با نرم افزارهاي ويژه مي تواند يک آزمايشگاه طراحي مدارات الکترونيک، لابراتوار تدوين فيلم و يا يک ارکستر سمفونيک را به خانه ي ما بياورد، ما را قادر مي سازد تا در کمتر از چند ثانيه از سوژه هاي دلخواه عکس هاي سه بعدي آناگليف توليد کنيم.
از اين پس اتکا به قابليت هاي ريزپردازنده ما را به سرعت به پيش خواهد برد. اما هنوز هستند کساني که به روش هاي سنتي دل بسته اند. آنها نيز پيش از آنکه قدرت نرم افزارها جايگزين بخشي از مهارت هاي آنان شود در اين سو خواهند بود.

چگونه عکس آناگليف تهيه کنيم؟
در صورتي که سوژه ثابت باشد، تنها به يک رايانه ي شخصي متوسط و يک دوربين عکاسي (ترجيحا دوربين ديجيتال با سه پايه) نياز داريد. در اينجا حاصل تجربيات شخصي نگارنده براي توليد عكس هاي آناگليف ارائه شده است. شما مي توانيد روش هاي ابتكاري خود را در پيش بگيريد. در هر صورت براي عکسبرداري از نماهاي متحرک بايد عکسبرداري از دو نما به طور همزمان صورت گيرد. در اين صورت ما به دوربين هاي گرانقيمت دولنزي آناگليف يا دو دوربين با کنترل واحد نيازمنديم. اگر مي توانيد سوژه را ثابت نگاه داريد، مراحل زير را دنبال کنيد:

1 -وزاويه ي متفاوت و نزديک به هم، از سوژه عکسبرداري کنيد. يعني پس از ثبت فريم نخست در نقطه ي R، دوربين را قدري به موازات افق به سمت چپ جابجا کنيد و فريم دوم را در نقطه ي L برداريد. موارد زير را رعايت کنيد:
* فاصله ي بين اين دو نقطه به دوري يا نزديکي سوژه وابسته است، اما قاعده اي دقيق ندارد و مي توان آن را به روش تجربي آزمون و خطا تعيين کرد. در هر صورت کوشش کنيد اين فاصله نه آن قدر کم باشد که تفاوت هاي دو فريم پس از انطباق احساس نشود و نه آن قدر زياد که انطباق تفاوت هاي اغراق آميز بين دو نما توسط دو چشم ممکن نباشد.
* در عکسبرداري هاي نزديک نماي دوم را با قدري چرخش حول سوژه بگيريد، طوري که قابي که دوربين در دو نما مي بيند تا جاي امکان يکسان باشد. در اين حالت فرض کنيد سوژه در نوک يک مثلث متساوي الساقين تيز قرار دارد که شما از دو رأس مجاور به قاعده آن را عکاسي مي کنيد.

2- دو فريم را به رايانه منتقل کنيد. نيازي به توضيح نيست که اگر دوربين شما ديجيتال باشد اين کار آسان تر خواهد بود. اکنون شما دو تصوير هم اندازه در اختيار داريد که يکي از نماي راستR و ديگري از نماي چپ)L(برداشته شده اند.
3- با استفاده از نرم افزارهاي ويرايشگر تصاوير نقشه بيتي هر دو نما را به تصاوير سياه و سفيد تبديل کند. از آنجا كه در كشور ما Photoshop بيش از ديگران طرفدار دارد، شما هم ترجيحا از اين نرم افزار استفاده كنيد.
4-دو تصوير را با دو رنگ مکمل خالص و با الگوي Screen ترکيب کنيد. اين الگو يكي از الگوهاي تركيب يك لايه با لايه ي زيرين در نرم افزار فتوشاپ است كه طي آن از تركيب دو لايه با رنگ هاي (R۱, G۱, B۱) و (R۲, G۲, B۲) رنگ (۱۰۰%-R۱.R۲, ۱۰۰%-G۱.G۲, ۱۰۰%- B۱.B۲) حاصل مي شود. در اينجا اگر مي خواهيد از استانداردها پيروي کنيد تصوير R را با رنگ سرخ و تصوير L را با رنگ سبز يا فيروزه اي (بسته به رنگ شيشه ي عينک) ترکيب کنيد. اكنون شما به جاي دو عکس سياه و سفيد، يک عکس قرمز و سفيد و يک عکس سبز و سفيد خواهيد داشت.
5-دو عکس به دست آمده را با الگوي multiply ترکيب کنيد. در اين الگو دو لايه در هم ضرب مي شوند، يعني اگر دو لايه با سه رنگ اصلي (R۱, G۱, B۱) و (R۲, G۲, B۲) با هم تركيب شوند، رنگ (R۱.R۲, G۱.G۲, B۱.B۲) به دست مي آيد.

6-با عينک استاندارد آناگليف (چشمي چپ سرخ رنگ، چشم راست سبز رنگ) به تصوير نگاه کنيد. اگر عينك مخصوص نداريد از فيلتر هاي ژلاتيني عكاسي و در نبود آنها از طلق هاي رنگي استفاده كنيد. در صورتي كه از کيفيت برجستگي و فرورفتگي ها راضي نيستيد، دو لايه ي رنگي را دوران دهيد يا روي هم بلغزانيد تا در بهترين نقطه روي هم منطبق شوند. در صورت نياز براي کسب نتيجه ي بهتر روشنايي و کنتراست را تغيير دهيد. اگر نتيجه باز هم رضايت بخش نبود عکاسي را تکرار کنيد.
قطعا براي کسب مهارت تمرين مورد نياز است. از اين پس راه هاي بسياري در پيش روي شما است. از هيچ ابتکاري کوتاهي نکنيد. مي توانيد با ترتيب فريم هاي کافي انيميشن آناگليف توليد کنيد. در اين صورت شبيه سازي سه بعدي آسان تر از ثبت سوژه هاي حقيقي خواهد بود. عکاسي پانوراما را از ياد نبريد. بيشتر دوربين هاي ديجيتال امروزي به ياري نرم افزارها امکان تهيه ي عکس هايي با زاويه ي گسترده (panorama) تا ۳۶۰ درجه را دارا هستند. کوشش کنيد عکس هاي پانوراما را به صورت آناگليف تهيه کنيد. اين گونه عکس ها با ثبت سه بعدي زاويه هاي فضايي گسترده مناظر را به طور بسيار به ياد ماندني ثبت مي کنند.

سازه بتنی سازه‌ای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون‌ها و شاه تیر‌ها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می‌شود.

سازه های بتنی

مزایای سازه‌های بتنی

1- ماده اصلی بتن که شن و ماسه می‌باشد ارزان و قابل دسترسی است.

2-سازه‌های بتنی که مطابق با اصول آیین نامه‌ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر از سازه‌های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.

3-به علت قابلیت شکل پذیری بالای بتن، امکان ساخت انواع سازه‌های بتنی نظیر پل، ستون و ... به اشکال مختلف میسر است.

4-سازه‌های بتنی در مقابل حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم اند. آزمایشات نشان داده اند که در صورت ایجاد حرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول می‌کشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد.

 روش های طراحی سازه‌های بتن آرمه

به طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازه‌ها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه‌ها طلب می‌کنند. مهمترین ریشه‌ها و منابع این خطاها عبارتند از:

الف: بارهایی که در عمل به سازه وارد می‌شوند و همچنین توزیع واقعی آنها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازه فرض شده است متفاوت باشند.

ب: رفتار واقعی سازه ممکن است با رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه می‌شوند، تفاوت داشته باشد.

ج: مقاومت واقعی مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.

د: ابعاد قطعات و محل واقعی میلگرد ها ممکن است دقیقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.

بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصه‌های اساسی روش های طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازه‌های بتن آرمه به سه روش زیر صورت می‌گیرد:

 

۱: تنش مجاز

۲: مقاومت نهایی

۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی

روش تنش مجاز

این روش که قبلا روش تنش بهره برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده می‌شد، اولین روشی است که بصورت مدون برای طراحی سازه‌های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازه‌ای به نحوی طراحی می‌شود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری های خطی مکانیک جامدات محاسبه می‌شوند، از مقادیر مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین نامه‌های بارگذاری، مانند آیین نامه ۵۱۹ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین می‌شوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می‌آید. تنش های مجاز مصالح توسط آیین نامه‌های محاسباتی تعیین می‌شوند. به عنوان مثال مطابق آیین نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن f' c ۰٫۴۵می باشد.

بدین ترتیب مراحل این روش بطور خلاصه به ترتیب زیر هستند:

۱: تعیین بارهای وارد بر سازه

۲: آنالیز سازه و تعیین تنش ها در مقاطع مختلف به کمک تئوری های کلاسیک اجسام الاستیک

۳: تعیین تنش های مجاز با استفاده از یک آیین نامه محاسباتی

۴: طراحی نهایی مقطع با این محدودیت که در هیچ نقطه‌ای از سازه تنش های ایجاد شده از تنش های مجاز تجاوز نکنند.

این روش به دلیل سادگی و سهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده ترین روش طراحی سازه‌های بتن آرمه مطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترین این نقاط ضعف عبارتند از:

الف: در این روش ایمنی به کمک تنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور می‌شود، از آنجا که عواملی که لزوم تامین یک حاشیه ایمنی را ایجاب می‌کنند دارای ریشه‌ها و شدت های متفاوت هستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.

ب: بتن ماده‌ای است که تنها تا تنش های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل می‌کند. بنابراین با بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی‌توان اطلاعی از ضریب اطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.

ج: به کار بردن این روش در طراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنش واقعی فولاد غالبا کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه می‌شود.

تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنش های مجاز مبنای محاسبات در آیین نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین نامه و تحت عنوان روش دیگر طراحی جا داده شد.

روش مقاومت نهایی

روش مقاومت نهایی که در آیین نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه‌های بتن آرمه می‌باشد. روند طراحی در این روش را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود:

۱: باربهره برداری به وسیله ضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده می‌شود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضریبدار یا بار نهایی می نامند.

۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمال می‌شوند و به کمک روش های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه می‌شود. به این نیروی داخلی اصطلاحا مقاومت لازم گفته می‌شود. مقاومت لازم در یک مقطع شامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوری لازم است.

۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحی آن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشان می‌دهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.

۴: طراحی مقطع به نحوی که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.

روش طراحی بر مبنای مقاومت، امروزه اساس کار طراحی سازه‌های بتن آرمه می‌باشد.

 

روش طراحی بر مبنای حالات حدی

به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامه‌های اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا می‌باشد. در این روش نیاز های طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین می‌شوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواسته‌های طرح را تامین نمی‌کند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت می‌گیرد

۱: حالت حدی نهایی، که مربوط به ظرفیت باربری می‌شود.

۲: حالت حدی تغییر شکل (مانند تغییر مکان و ارتعاش اعضا)

۳: حالت حدی ترک خوردگی یا باز شدن ترک ها

 

Tendon یا همان فولادهای پس تنیدگی

سازه ای است که مصالح اصلی آن که برای تحمل نیروها و انتقال آنها به کار می‌رود از ترکیبات بتن با انواع آرماتور‌ها است.مزیت های پیش تنیدگی در افزایش کارایی سازه هاپیش تنیدگی روشی است برای مقاوم سازی بتن یا مواد دیگر که توسط رشته‌های فولادی با مقاومت بالا و یا میلگردها انجام می‌شود و بطور کلی به آن Tendon یا همان فولادهای پس تنیدگی گفته می‌شود.کاربرد پیش تنیدگی در سازه‌های پارکینگ ها، ساختمان(آپارتمانها) و در دفاتر کار، دالهای بتنی روی زمین، پلها و ورزشگاه ها، حفاری های سنگ و خاک، تانکهای ذخیره آب و مواد شیمیایی و ... می‌باشد.در بیشتر حالت ها سیستم پیش تنیدگی به عملیات اجرایی ساخت پروژه این امکان را می‌دهد در مواقع غیر ممکن ملزومات معماری طرح رعایت و محدودیت های موجود برطرف گردد.اگر چه سیستم پیش تنیدگی در مراحل ساخت، سرهم کردن قطعات(مونتاژ)، برپاسازی و نصب در موقعیت به معلومات و دانش تخصصی و فنی نیاز دارد، مفهوم کلی کار به صورت زیر توضیح داده می‌شود :اگر تعدادی بلوک چوبی که درون آنها سوراخی اجرا شده است و از میان سوراخ نوار لاستیکی عبور داده شود و دو طرف انتهای نوار لاستیکی را نگاه داریم، بلوک ها از قسمت پایین از هم جدا می‌شوند.در این شرایط پیش تنیدگی توسط قرار دادن یک جفت مهره در دو انتهای نوار لاستیکی قابل شرح است بطوری که با پیچاندن مهره‌ها کم کم بلوکها در قسمت پایین به هم نزدیک شده و نهایتا به طور محکم به هم فشار خواهند آورد.در این حالت اگر از دو قسمت انتهایی مجموعه را بلند کنیم این بار مجموعه بلوک ها از هم جدا نمی‌شود و بطور مستقیم و در کنار هم موقعیت خود را حفظ می‌کنند.این نوار لاستیکی محکم شده در واقع همان Tendon (فولادهای پس تنیدگی) در مقیاس واقعی می‌باشند که توسط وسایل مهاری گوه‌ای شکل در محل انتهایی بسته می‌شوند.مزایای پیش تنیدگیبرای درک بهتر مزایای پیش تنیدگی دانستن اطلاعاتی از خواص بتن مفید خواهد بود. بتن در برابر فشار بسیار مقاوم است اما در برابر کشش ضعیف است. به عنوان مثال وقتی نیرویی کششی در مقطع آن عمل کند، ترک می‌خورد. به طور متداول در سازه‌های بتنی وقتی باری شبیه به خودرو در یک پارکینگ بر روی دال بتنی و یا تیرها قرار گیرد، تیر تمایل به انحنا و خم شدن دارد. این تغییر شکل خمیدگی باعث می‌شود پایین تیر اندکی دچار کشیدگی و ازدیاد طول شود.معمولا همین مقدار اندک کشیدگی برای ایجاد ترک در بتن کافی است. میل گردهای تقویتی(bars ) فولادی به صورت مدفون در بتن به عنوان تقویت کشش برای محدود کردن عرض ترک قرار داده می‌شود. میلگردها در این حالت وقتی فقط به صورت مدفون در بتن قرار داده می‌شود به صورت نیروهای Pssive عمل می‌کند و تا زمانی که خیز در بتن به مرحله قبل از ایجاد ترک نرسیده است نیرویی را تحمل نمی‌کند.اما Tendon یا همان فولادهای پیش تنیدگی به صورت نیروهای Active در سیستم عمل می‌کنند. در سیستم پیش تنیدگی فولاد به عنوان عامل مقاوم و موثر عمل می‌کند. به طوری که امکان بوجود آمدن ترک در بتن وجود نخواهد داشت.سازه‌های پیش تنیده حتی اگر تحت بارگذاری کامل قرار گیرند، می‌توانند طوری طراحی شوند که کمترین خیز و ترک در سازه ایجاد شود.کاربردهاتقریبا در تمام انواع سازه‌ها سیستم پیش تنیدگی کاربرد دارد.در سازه ساختمان ها، پیش تنیدگی اجازه ایجاد دهانه آزاد بیشتر بین تکیه گاه‌ها می‌دهد. ضمنا ضخامت دالهای بتنی نیز کمتر، تعداد تیرها کمتر و لاغرتر و امکان ساخت اعضا سازهای چشمگیر و نمایشی از مزایای آن است. دال نازکتر به معنای استفاده کمتر از بتن می‌باشد به علاوه این که ارتفاع کلی ساختمان برای ارتقای کف تا کف یکسان نیست به ساختمانی که از سیستم پیش تنیدگی استفاده نشده کمتر می‌باشد.بنابراین سیستم پیش تنیدگی باعث می‌شود وزن سازه به طور قابل توجهی نسبت به ساختمان بتنی معمولی با همان تعداد طبقات کاهش یابد. این موضوع باعث کاهش بار فندانسیون می‌شود و می‌توان مزیت اصلی آن برای نواحی لرزه خیز باشد. در مقایسه با ساختمان با شرایط مشابه یک ساختمان کوتاه به سیستم های مکانیکال کمتر و همچنین هزینه نمای خارجی کمتری احتیاج دارد. لذا صرفه اقتصادی نیز حاصل شده است. محاسن دیگر سیستم پیش تنیدگی این است که تیرها و دالها می‌توانند ممتد اجرا شوند. به عنوان مثال یک تیر تنها می‌تواند به طور ممتد از یک انتهای ساختمان به انتهای دیگر آن امتداد یابد. از نظر سازهای این حالت بسیار کارآمدتر از این است که یک تیر فقط از یک ستون به ستون بعدی امتداد داشته باشد.پیش تنیدگی سیستم است که برای سازه‌های پارکینگ نیز استفاده می‌شود و علت آن این است که انعطاف پذیری زیادی برای طراحی ستون ها، طول دهانه آزاد و شکل رمپ به طراح می‌دهد. پارکینگ هایی که در آنها از سیستم پیشتنیدگی استفاده شده است هم می‌توانند به عنوان یک سازه مستقل باشند و هم به عنوان یک یا چند طبقه در یک ساختمان مسکونی و یا اداری قرار داشته باشند.در نواحی که از خاک رس روان یا خاک هایی با ظرفیت باربری پایین می‌باشند، استفاده از دالهای روی زمین و یا فندانسیون های گسترده با سیستم پیش تنیدگی مشکلات ناشی از ترک و نشت های نامتقارن را از بین می‌برد.این روش برای ساخت پل ها با شرایط مختلف هندسی نظیر انحناهای پل ها و پل هایی با ارتفاع اهمیت زیادی دارد. ضمنا روش پیش تنیدگی امکان ساخت پل ها با دهانه خیلی زیاد را بدون استفاده از تکیه گاه‌های میانی پل بوجود می‌آورد. در ورزشگاه‌ها نیز این سیستم باعث می‌شود دهانه‌های آزاد بزرگتری اجرا شود و در نتیجه امکان اجرای طرح های معماری زیبایی به وجود می‌آورد. این سیستم به عنوان مهاری نفوذ کننده در عمق خاک و سنگ نیز استفاده می‌شوند و به عنوان اعضا کششی برای نگاه داری دیواره‌های جانبی در سازه‌ها مانند دیواره راهها، تونل ها، دیواره حوضچه‌های خشک ساخت و تعمیر کشتی و به عنوان نگهدارنده کف سازه‌هایی که تحت اثر نیروی بالا برندگی قرار دارند( مانند سازه آبگیر) پروژه‌های پتروشیمی و پالایشگاه‌ها استفاده فراوان دارد. ضمن این که برای پایدار سازی شیب زمین ها و ترانشه‌ها نیز قابل استفاده هستند.نمونه دیگر مصرف این سیستم در صنایع نفت و گاز و پالایشگاه‌ها مربوط به تانک های بتنی ذخیره گاز و میعانات گازی است که در آنها ضریب بالایی جهت اطمینان از عدم وجود ترک در سازه بتنی مطرح است. ضمن این که سازه تانک ذخیره سازی در راستای عمودی و افقی به زمین طوری دوخته می‌شود که ایمنی آن در مقابل هرگونه انفجار تضمین می‌شود. واژگان فنیفولادهای پیش تنیدگی(Tendon )کامل کننده و قسمت اصلی مهاری ها می‌باشند که به صورت رشته کابل(stand ) فولادی با مقاومت بالای کششی (1770 N/mm2 ) با میلگرد هستند و در جاهایی که دارای پوشش هستند و در حالتی دیگر درون لوله محافظ قرار داده می‌شوند که اطراف آن را توسط گروت و یا پوشش محافظ گریس مخصوص جهت جلوگیری از خوردگی فولاد می پوشانند.در حالت کلی دو نوع اصلی پیش تنیدگی وجود دارد:Unbonded Bonded(grouted) در حالت Unbonded فولاد رشته‌ای یا میله با بتن اطراف چسبندگی ندارد.بیشتر سیستم های Unbonded به صورت تک رشته‌ای می‌باشند که در دال و تیرهای ساختمان ها، سازنده پارکینگ ها و دالهای روی سطح زمین از این سیستم استفاده می‌شود.یک رشته کابل (Stand ) از هفت رشته سیم مفتول تشکیل می‌شود که با نوعی گریس جهت حفاظت خوردگی پوشیده می‌شود و کل مجموعه درون یک روکش پل یاتلین قرار گرفته است. در قسمت ابتدائی نیز از یک صفحه فولادی سوراخ دار به همراه گوه‌هایی فولادی دو تکه استفاده می‌شود و این گوه‌ها طوری طراحی شده اند که استرند را درون خود محکم نگاه می‌دارد.در سیستم های Bonded دو یا چند استرند از درون یک مجرای محافظ فلزی یا پلاستیکی عبور داده می‌شود در حالی که این مجرا از قبل به صورت مدفون در بتن کار گذاشته می‌شود. استرندها توسط یک جک کششی بزرگ مهار شده و کشیده می‌شوند. سپس مجرای لولهای(Duct ) توسط گروت که مادای بر پایه سیمان است پر می‌شود. استفاده از این گروت هم باعث محافظت از خوردگی کابلهای فولادی می‌شود هم این که باعث انتقال نیروی کششی بین استرندها و مجرای لولهای (Duct ) شده و گیرداری طول مشخصی از (Lb ) Tendon را در محیط اطراف موجب می‌شود.انکرهای خاک و سنگ نیز از نوع سیستم Bonded (گیرداری) هستند اما با قدری تفاوت در مراحل اجرای انکر گذاری به طوری که به وسیله دستگاه حفاری سوراخ مدنظر به همراه یک غلاف لولهای (Casing ) جهت جلوگیری از ریزش خاک و سنگ در محل ایجاد می‌شود.این کار ممکن است در دیواره یک تونل و یا دیواره حایل شیت پایلی و توده خاک پشت آن انجام می‌گیرد. در درون Casing عبور داده شده و سپس عملیات تزریق گروت آغاز می‌شود. بعد از این که گروت به مقاومت مدنظر رسید عملیات کشش Tendon آغاز می‌شود.در حالت پایدار سازی زمینه‌ای شیبدار (ترانشه ها) و یا دیواره تونل ها استفاده از انکر گذاری باعث نگهداری خاک سست و سنگ و پیوستگی آن دو با هم می‌شود، به طوری که وقتی عملیات خاکبرداری داخل آغاز می‌شود، فشار پشت توسط نیروی پیش تنیدگی انکر خنثی می‌شود و دیواره شیت پایل در محل خود استوار می ماند.اعضا ضروری در پیش تنیدگیدر سیستم پیش تنیدگی اعضا ضروری متعددی وجود دارد. در ساختار Unbonded پوشش پلاستیکی به عنوان منفصل و جداکننده نیروی مهاری بین استرندهای پیش تنیدگی و بتن اطراف عمل می‌کند. چیزی که به عنوان ناحیه آزاد (LF ) مطرح می‌شود. این پوشش همچنین باعث محافظت از خسارت وارده به استرند با روش های مکانیکی می‌شود. به عنوان یک مانع عمل می‌کند که از نفوذ رطوبت و مواد شیمیایی به استرند جلوگیری می‌کند.علاوه بر این پوشش، ماده محافظ استرند از نوع گریس مخصوص باعث کاهش اصطکاک بین استرند و پوشش پلاستیکی آن شده و حفاظت خوردگی مضاعفی ایجاد می‌کند. قسمتهای مربوط به مهار کردن و بستن (Anchor Head ) قسمت مهم دیگر است خصوصا در سیستم های (Unbonded ) بعد از این که بتن عمل آوری شد و به مقاومت لازم رسید گوه‌ها داخل پلیت مخصوص(Wedge Plate ) قرار داده می‌شود و استرندها کشیده می‌شوند. وقتی که جک کششی استرند را آزاد می‌کند، استرند به آرامی جمع می‌شود و گوه‌ها را به درون انکر می‌کشد و این عمل باعث ایجاد قفل شدگی محکم در استرند می‌شود.بنابراین گوه‌ها نیروی موجود در Tendon را حفظ می‌کنند و آن را بتن محیط اصراف منتقل می‌کنند. در محیط های خورنده قسمت مهار کننده (anchorhead ) و دم های استرند های بیرون زده معمولا با یک پوشش کلاهک برای حفاظت بیشتر پوشانده می‌شوند.ساختبرای استفاده از مهاری های Unbonded (بی قید) در ساختمان ها و دالها، آنها عموما در محلی پیش ساخته می‌شوند و به محل سایت(به صورت آماده جهت نصب) منتقل می‌شوند. سپس رشته‌های پیش تنیدگی به شکلی که در نقشه‌های نصب مشخص شده اند در محل قرار داده می‌شوند. در نقشه‌های نصب فاصله آنها از هم، شکل حرکتی آن در طول(ارتفاع هر قسمت آن از سطح قالب) و محل هایی که باید کشیده شوند، نشان داده می‌شود. سپس بتن ریزی انجام می‌شود و وقتی به مقاومت لازم بین 3000-3500 psi رسید، رشته‌ها کشیده شده و قفل می‌شود.اصولا Tendon شبیه یک نوار لاستیکی تمایل به برگشت به حالت طول اولیه دارد در حالی که توسط قسمت مهارکننده(Anchor head ) از انجام آن جلوگیری می‌شود. در واقع رشته‌ها به طور دایمی تحت تنضش قرار دارند که باعث می‌شود نیروی فشاری در بتن ایجاد شود. این نیروی فشاری که از سیستم پیش تنیدگی حاصل می‌شود نیروهای کششی ناشی از بارگذاری را خنثی می‌کند. بنابراین ظرفیت باربری بتن و یا دیواره شیت پایل در سازه‌های دریایی(اسکله ها، حوضچه‌های خشک تعمیر کشتی) به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.از آنجایی که بتن پیش تنیده در محل پروژه به صورت درجا ریخته می‌شود تقریبا هیچ محدودیتی برای شکل دادن وجود ندارد. نماهای سر در قوسی شکل، آرک ها و طرح های دالهای پیچیده اغلب نمادهایی از سازه‌های بتنی پیش تندگی هستند. پیش تنیدگی تاکنون برای استفاده در تعداد زیادی از پل هایی که به زیبایی طراحی شده، جهت استفاده قرار گرفته است.اطمینان از کیفیت ساخت مقدار فروش استرندهای پیش تنیدگی تقریبا در ده سال گذشته دو برابر شده از این رو صنعت پیش تنیدگی به سرعت در حال رشد است. در حال حاضر برای اطمینان از کیفیت ساخت، موسسه Tensioning institute آمریکا هر دو عامل کنترل اجرای دوره‌های آموزش نیروهای متخصص و ماهر را اجرا کرده است. با مشخص کردن این که شرایط کارگاه ساخت و متخصصان اجرایی با تایید و تحت گواهی PTI باشند