مرکز مطالعات ژئوتکنیک و مقاومت مصالح

مقدمه

با روند
رو به رشدفعالیت های عمرانی در کلان شهر تهران و اتخاذ سیاست های جدید در
ساختار شهرداری تهران که از اوایل دهه 70 آغاز شده بود، مرکز مطالعات
ژئوتکنیک و مقاومت مصالح با هدف انجام مطالعات ژئوتکنیک و ارائه خدامت
آزمایشگاهی به عنوان یکی از معاونت های سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر
تهران شکل گرفت که تا کنون نیز به حیات خود ادامه داده و ارائه خدمات می
نماید.

1- گروه ژئوتکنیک و شناسایی زیرسطحی

1-1- دفتر فنی ژئوتکنیک
با گسترش پروژه های عمرانی در سطح شهر تهران، حوزه معاونت فنی و عمرانی
شهرداری تهران به عنوان متولی اجرای این پروژه ها، تمام کوشش خود را برای
ارتقای عملیات به کار برده است. دقت در انجام مطالعات ژئوتکنیک از اهمیت
ویژه ای در پروژه های شهری برخوردار است و این مهم به دفتر فنی ژئوتکنیک
واگذار شده است. لذا دست کم در سالهای 1380 تا 1391 در حدود 800 پروژه
تاثیرگذار شهرداری توسط این مرکز با دقت ویژه ای مورد مطالعه قرار گرفته
است. عمده فعالیت های این دفتر عبارتند از:

• 
  انجام عملیات حفاری به منظور شناسایی لایه های تحت الارضی و اخذ نمونه
  های دست خورده و دست نخورده به منظور تعیین پارامترهای مقاومتی خاک
• 
  انجام آزمایش های صحرایی و آزمایشگاهی با دقت بالا و بهره گیری از بهترین تجهیزات و دستگاه های پیشرفته
• 
  تمامی نتایج آزمایش های صحرایی و آزمایشگاهی توسط نرم افزار اختصاصی
  تهیه شده در این مرکز تدوین و در بانک اطلاعاتی مرکز ذخیره می شود
• 
  درصورت لزوم، مطالعات لرزه خیزی و زمین شناسی مهندسی نیز در این مرکز قابل انجام است
• 
  گزارش مطالعات ژئوتکنیک تهیه شده توسط کارشناسان خبره، در یک هیئت
  بررسی متشکل از استید دانشگاه و متخصصان باتجربه در زمینه ژئوتکنیک، بررسی و
  کنترل می شود

2-1- دفتر فنی شناسایی های زیرسطحی
گروه شناسایی های زیرسطحی شامل قسمت های ژئوسایزمیک، تولید نقشه های
زیرسطحی و ژئورادار و با هدف شناسایی و مطالعات زیرسطحی به روش رادار نفوذی
(GPR) و روش لرزه ای (Geo seismic methods) تشکیل شد. تولید نقشه های
زیرسطحی شهرتهران، با استفاده از بانک اطلاعات جامع ژئوتکنیک و نتایج روش
های ژئوفیزیکی، از اهداف این گروه می باشد.

2- گروه مقاومت مصالح

1-2- دفتر فنی بتن
دفتر فنی بتن آزمایهای مختلف بر روی مواد تشکیل دهنده بتن را بر اساس استانداردهای متداول جهانی انجام می دهد، از جمله:

1- آزمایشات سیمان
2- آزمایشات مربوط به آب مصرفی
3- آزمایشات لازم بر روی مصالح سنگی
4- آزمایشات لازم بر روی بتن تازه

تهیه طرح اختلاط بتن برای پروژه های عمرانی، آزمایش آجرهای بتنی کف(خشکه
چینی)، آزمایش بارگذاری بر روی سقف بتنی نیز از دیگر خدمات دفترفنی بتن
محسوب می شود.

2-2- دفتر فنی مقاومت مصالح
این دفتر شناسایی و انجام آزمایش های لازم به منظور کنترل کیفیت مصالح
مختلف مصرفی در پروژه های عمرانی مانند میلگرد، نئوپرن، ژئوگرید، رنگ ها و
پوشش های بتنی و در مجموع مصالح با تکنولوژی پیشرفته را دردستور کار خود
قرار داده است.

3-2- دفتر فنی قیر
با توجه به استفاده بسیار از آسفالت و انواع محصولات قیری در پروژه های راه
سازی شهر تهران، دفترفنی قیر مرکز مطالعات ژئوتکنیک و مقاومت مصالح در سال
1388 با وسایل و تجهیزات روز منطبق بر آخرین استانداردها تجهیز و راه
اندازی شده است و کماکان برای افزایش توان در انجام پروژه های تحقیقاتی –
مطالعاتی و همچنین کنترلی درحال توسعه و تکمیل است.
هدف اصلی این دفتر نظارت، کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه در زمینه قیر بوده و
به صورت اختصاصی حمایت از ارتقا کیفیت محصولات قیری مورد استفاده در
شهرداری تهران است.

4-2- دفتر فنی روسازی
هدف این دفتر ارتقا کیفیت روسازی معابر در سطح شهر تهران می باشد. بدین
منظور دفتر فنی روسازی در دو بخش به شرح زیر مشغول فعالیت است:

الف- اقدامات پیش از اجرا

• تهیه طرح اختلاط آسفالت برای کارخانه های تولیدی مطابق آخرین استانداردها و دستورالعمل های فنی
• نمونه گیری هنگام پخش و اجرای آسفالت گرم و انجام آزمایش های مرتبط
• نمونه گیری از آسفالت متراکم شده سرد و انجام آزمایش های مرتبط
• نمونه گیری از مصالح شنی و قیری مورد استفاده در کارخانه های تولید کننده
• آسفالت
• کنترل مشخصات کارخانه به صورت دوره ای

ب- اقدامات پس از اجرا
برای اناجم برنامه ریزی به منظور حفظ کیفیت روسازی و نگهداری شبکه معابر
شهری، لازم است تا وضعیت روسازی ها دقیقا مورد ارزیابی قرار گرفته و بانک
اطلاعاتی کاملی در این زمینه ایجاد شود. هدف این بخش ارزیابی کیفیت و تعیین
شاخص های ارزیابی برای شبکه معابر شهری است. نتایج ارزیابی های صورت گرفته
و شاخص های به دست آمده مبنای برنامه ریزی های آتی خواهد بود.

3- مدیریت هماهنگی آزمایشگاه های مقیم

1-3- دفتر بازرسی فنی
بازرسی فنی با هدف کنترل مضاعف کار پیمانکارانعمرانی شهرداری تشکیل شده
است. این موضوع از طریق انجام بازدیدهای تصادفی و بدون اطلاع قبلی در زمان
اجرای پروژه های عمرانی به منظور کنترل جزئیات اجرایی، نمونه برداری و
انجام آزمایش بر روی نمونه های اخذ شده پیگیری می شود.

2-3- دفتر بازرسی جوش
هدف اصلی این دفتر نظارت بر حسن انجام خدمات بازرسی ارائه شده توسط مشاوران
کنترل و بازرسی جوش همکار در مناطق 22 گانه و سایر سازمان ها و شرکت های
تابعه شهرداری تهران تشکیل شده است. بدین منظور در ابتدا لیست بلندی از
مشاوران ذیصلاح در زمینه کنترل و بازرسی جوش تهیه می شود.

3-3- دفتر نظارت بر آزمایشگاه های مقیم مناطق
نظارت بر حسن انجام خدمات آزمایشگاهی ارائه شده توسط مشاوران همکار با
مناطق 22 گانه شهرداری تهران در زمینه کنترل کیفیت عملیات بتنی، زیرسازی ها
و آسفالتی به عنوان هدف اصلی این دفتر تعیین شده است. هدف یادشده از طریق
تدوین روش ها، برنامه ریزی و کنترل طرح، کنترل کیفیت خدمات، انتخاب و معرفی
مشاوران (تهیه لیست بلند مشاوران ذیصلاح)، ارزیابی و ارزشیابی دوره ای
ایشان و … پیگیری می شود.

4-3- دفتر آزمایشگاه های مقیم مرکز
مسئولیت استقرار و تجهیز آزمایشگاه های مقیم در پروژه های عمرانی به دفتر
آزمایشگاه های مقیم مرکز واگذار شده است. با توجه به پراکندگی و تعداد
پروژه هایی که همزمان در شهرداری تهران اجرا می شوند، مرکز مطالعات علاوه
بر به کارگیری از ظرفیت های داخلی خود، از خدمات مهندسین مشاور ذی صلاح نیز
در زیمنه استقرار آزمایشگاه محلی بهره می برد. در راستای سیاست ارتقا
کیفیت خدمات، مشاورین همکار مرکز می باید رتبه 1 یا 2 از معاونت برنامه
ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری در تخصص مربوطه را دارا باشند.
در محدوده سال های 1388 تا 1392 و پیرو رشد چشمگیر فعالیت های عمرانی در
گستره شهر تهران، به طور متوسط 25 آزمایشگاه مستقر همزمان خدمات ارائه
نموده اند.

موفقیت ها، دست آوردها و فعالیت های علمی و پژوهشی

• 
  ثبت اختراع در زمینه اصلاح قیرهای تقطیری به وسیله ترپلیمر مایع
• انجام پروژه تحقیقاتی با عنوان ساخت قیر اصلاح شده امولسیونی برای استفاده در آسفالت نازک میکروسرفیسینگ
• بررسی تاثیر درصد شکستگی مصالح سنگی شرق و غرب تهران در مقاومت در برابر تغییر شکل آسفالت
• مطالعات افزایش دوام آسفالت در برابر پدیده جدا شدن قیر از سنگدانه های مخلوط آسفالتی اشباع از آب
• تهیه طرح اختلاط مخلوط های آسفالت گرم کف قیری (Warm Mix)
• موفقیت در اخذ گواهینامه تایید صلاحیت از موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی استان تهران برای آزمایشگاه های قیر و بتن
• اخذ پروانه مورد نیاز برای استفاده از سنجشگرهای پرتوی متحرک از سازمان انرژی اتمی
  

---

آزمایشگاه مقاومت مصالح

  مقدمه 

این آزمایشگاه همزمان با تاسیس دانشکده مهندسی عمران ایجاد گردیده و مدیریت علمیآن عضو محترم

 هیات علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی جناب آقای  دکتر سیدامیرالدین صدرنژاد می باشد.

 

پرسنل

 

سرپرست آزمایشگاه : دکتر صدرنژاد

کارشناس : مهندس محمد بوالحسنی

 

امکانات

   

 

 

آزمایشگاه مقاومت مصالح  درحال حاضر یک واحد برای دانشجویان کارشناسی  ارائه می شود ولی قابلیت

 

 ارائه آزمایشاتمختلفدیگر را برایدانشجویانکارشناسی ارشد وسازه د نیز دارا  می باش  مهندسی

 پیشنیاز آزمایشگاه مقاومت مصالح دروس استاتیک و  مقاومت مصالح  می باشد ولی برای درکمطالب

اینآزمایشبه دانشجویانتوصیهمیشودابتدا با اخذدرسمقاومترپیشنیازو درس اختیاری ۱ بطو

مقاومت۲ در بالابردنتوانتحلیلی خود در اینآزمایشگاهشرکتنمایند. 

قابلیتها

تست انواع مصالح فلزیساختمان برای شناخت رفتار مواد در با استفاده ازفشار- کشش -خمش –

 خستگی – پیچش – تنش – کمانش وغیره و برخی آزمایشات در حالت ارتجاعیو برخی تا مرحله

شکست ادامه می یابد  لازم به ذکر استاغلب آزمایشات در اندازه های  مدلینگ است.

 

 

دستگاهها  

وسایل سنجش و اندازه گیری:

وسایل اندازه گیری و سنجش نیز به شرح جدول ذیل می باشد:

 

کمانش ستون

نام دستگاه : کمانش ستون

 

اطلاعات فنی :

قابلیت انجام آزمایش‌های عملی درباره کمانش تیر‌ها و بررسی مسایل مربوطه

نشان‌دادن روش‌های عملی اندازه‌گیری جابجایی و نیرو

قابل اتصال به کامپیوتر از طریق سیستم داده‌برداری الکترونیکی

کم‌حجم، دقیق و مقاوم

نرم افزار ویژه تحت ویندوز xp با نصب سریع و آسان

اجزاء دستگاه :

اعمال نیروی فشاری , مکانیزم تنظیم طول , شاسی دستگاه با پایه‌های

لاستیکی ,سنسور جابجایی , مکانیزم اعمال نیروی برشی، نمونه, نیروسنج

آزمایش های قابل انجام :

تحقیق نظریه اولر(Euler) درباره کمانش

تحقیق تاثیر نوع تکیه‌گاه در کمانش

تحقیق تاثیر نیروی برشی در کمانش

تحقیق تاثیر جنس، طول و سطح مقطع نمونه در نیروی بحرانی

طول نمونه : حداکثر mm۷۰۰

نیروی فشاری : حداکثر N۲۰۰۰ , نیروی برشی : حداکثر N۲۰

مقدار کمانش : حداکثر mm۱۰

کورس مکانیزم اعمال نیروی فشاری : mm۱۰

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm ۱۱۵۰ ×۴۵۰ × ۶۲۰ وزن : حدوداًKg ۶۳

توضیحات :

تمام قطعاتی که تحت فشار قرار دارند در معرض خطر کمانش هستند. بنابراین زمینه‌های

عملی فراوانی برای این دستگاه وجود دارد. دستگاه از یک شاسی فلزی، ستون‌های راهنما

و مکانیزم اعمال نیروی فشاری تشکیل شده است. برای انجام آزمایش، نمونه بین دو فک قرار

 می‌گیرد و توسط مکانیزم اعمال نیروی فشاری تا رسیدن به بار بحرانی فشرده می‌شود. نیروی

 وارده و مقدار کمانش با استفاده از تغییر در هر لحظه آزمایش توسط نیروسنج و سنسور اندازه‌گیری

 می‌شود. همچنین توسط یک مکانیزم دیگر، نیروی برشی نیز به نمونه اعمال می‌شود. دستگاه

 دارای فک‌های مختلف جهت انجام آزمایش به سه روش دو سر گیردار ، دو سر مفصل ویک سرگیر

دارویک سرمفصل است. این دستگـاه قابل اتصـال به کامپیوتـر است. بدین منظور سنسورهای الکترونیکی

نیرو و جابحایی روی دستگاه نصب شده و از طریق سیستم داده‌برداری الکترونیکی DA-EDAS۰۱ اطلاعات

مربوط به نیروی وارده و مقدار کمانش به کامپیوتر انتقال می‌یابد.

 

 

 

پل قوسی

نام دستگاه : پل قوسی

 

اطلاعات فنی :

بررسی استاتیکی پل قوسی تحت بارگذاری

تغییر شکل پل قوسی تحت بارگذاری

تعیین عکس العمل تکیه گاهی پل

وزنه های بارگذاری : Kg ۲ , ۱ و ۰٫۵

پل قوسی با مشخصات زیر :

گیجها با گستره اندازه گیری mm ۱۰……۰

دقت : mm ۰.۰۱

آزمایش های قابل انجام :

اصول مکانیکی پل قوسی

تفاوت بین پلهای معین استاتیکی و پلهای نامعین استاتیکی تحت بارگذاری

محاسبه عکس العمل های تکیه گاهی

تاثیر نقاط بارگذاری یا توزیع بارگذاری روی نیروهای عکس العمل و خیز پل قوسی

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm۱۲۰۰×۶۸۰ ×۱۷۵۰ وزن : حدوداًKg ۲۳

توضیحات :

پل های قوسی ساختارهای محبوبی در مهندسی می باشندکه می توانند به عنوان پل و تیر

خمیده مورد استفاده قرار گیرند. معمولا این پل ها , نامعین استاتیکی هستند. در پل های قوسی

غالبا نیروهای عمودی , ممان های خمشی و نیروهای برشی وجود ندارند.

این پل دارای توزیع بار غیریکنواخت می باشد که دو انتهای آن بر روی تکیه گاههایی قرار دارند که

 یکی از این تکیه گاهها غلتکی و دیگری ثابت است. ساعتهای اندازه گیری , خیز عمودی و افقی

پل قوسی را تحت بارگذاری نشان می دهد. تا هنگامیکه در یک انتهای تیر , تکیه گاه غلتکی وجود

 دارد, پل معین استاتیکی است و هنگامی که تکیه گاه غلتکی تبدیل به تکیه گاه ثابت شود , پل

 نامعین استاتیکی می شود.

 

 

 

 

مرکز برش و خمش نامتقارن

نام دستگاه : مرکز برش و خمش نامتقارن

 

اطلاعات فنی :

امکان تحقیق روابط خمش نامتقارن در یک تیر یک سر گیرداربامقطع نبشی

به دست آوردن موقعیت مرکز برش یک مقطع ناودانی

کم‌حجم، دقیق و مقاوم

طول نمونه : mm۵۰۰

کورس و دقت ساعت : mm۱۰- mm۰.۰۱

آزمایش های قابل انجام :

تحقیق روابط خمش نامتقارن

اندازه‌گیری جابجایی افقی و عمودی در اثر بار اعمالی در زوایای مختلف

استفاده از دایره مور برای تعیین خمش تیر

تعیین موقعیت مرکز برش یک مقطع ناودانی

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm۸۰۰×۲۰۰ ×۴۰۰ وزن : حدوداًKg ۲۰

توضیحات :

به کمک دستگاه مرکز برش و خمش نامتقارن می‌توان روابط خمش نامتقارن در تیرهای یک سر گیردار

 با مقاطع نبشی و ناودانی را بررسی کرد و موقعیت مرکز برش را در مقطع ناودانی بدست آورد. عملکرد

ساده و ساختار مقاوم دستگاه برای آموزش‌های دانشجویی مناسب است.

دستگاه دارای یک شاسی محکم و تثبیت شده است که سایر اجزاء دستگاه روی آن قرار می‌گیرد. تیرهای

 آزمایشی از یک انتها توسط یک تکیه‌گاه گیردار روی شاسی دستگاه ثابت می‌شوند و انتهای آزاد آن توسط

 وزنه‌، بارگذاری می‌شود. به کمک دو ساعت اندازه‌گیری، میزان خمش تیرها در دو جهت عمودی و افقی

 اندازه‌گیری می‌شود.

تکیه‌گاه گیردار طوری طراحی شده است که نمونه را بتوان در زوایای مختلف تحت بار قرار داد. همچنین

 بارگذاری خارج از مرکز برای اعمال بار پیچشی و خمشی به صورت ترکیبی نیز امکان‌پذیر است.

 

  

 

 

خیز تیرهای خمیده

نام دستگاه : خیز تیرهای خمیده

 

اطلاعات فنی :

تغییر شکل الاستیک تیرهای خمیده

تیرهای دایره ای, نیم دایره ای , ربع دایره

تیرهای خمیده :

گیج های اندازه گیری :

گستره اندازه گیری : mm۱۰….۰ با دقت mm۰.۱

وزن ها : gr۲۰۰ , gr۵۰۰ , Kg ۱

آزمایش های قابل انجام :

رفتار خمش یک تیر خمیده به صورت دایره , نیم دایره و ربع دایره

کاربرد اصل نیروهای عمودی برای محاسبه تغییر شکل

مقایسه خیزهای افقی و عمودی در حالت عملی با فرمول های تئوری

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm۶۵۰×۳۰۰ ×۴۰۰ وزن : حدوداًKg ۲۱

 

توضیحات :

دستگاه متشکل از یک قوس و محور منحنی شکل است که دارای ۲ تکیه گاه ثابت می باشد.

دستگاه شامل ۳ تیر مختلف به شکل های دایره ای , نیم دایره ای و ربع دایره هستند که بر تکیه

گاههای معین استاتیکی قرار دارند. تیر مورد نظر توسط وزنه های مختلف بارگذاری شده است.

گیج های افقی و عمودی تعبیه شده , خیزهای افقی و عمودی را اندازه گیری می کنند. هر سه تیر

 دارای سطح مقطع یکسان می باشند.

 

 

 

خزش

نام دستگاه : خزش

 

 

اطلاعات فنی :

مشاهده پدیده خزش

آزمایش می تواند در دمای اتاق نیز انجام شود.

جنس نمونه ها از سرب و پلاستیک

گستره تنش کششی : ۲۵…..۵

کورس گیج تغییرطول : mm۱۰

دقت اندازه گیری با گستره : mm ۰.۰۱

آزمایش های قابل انجام :

مشاهده پدیده خزش بر روی یک نمونه سربی

مشاهده پدیده خزش بر روی یک نمونه پلاستیکی

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm۵۱۰×۳۵۰ ×۷۰۰ وزن : حدوداًKg ۲۳

 

توضیحات :

فازهای مختلف خزش را بر روی نمودار تغییر مکان – زمان در طی زمان معقولی می توان مشاهده کرد.

 برای مشاهده پدیده خزش در دمای اتاق از نمونه های پلاستیکی و سربی استفاده می شود.

دستگاه آزمایش دارای کفه بارگذاری است که می توان وزنه های مختلفی روی آن قرار داد. یک ساعت

 اندازه گیری , برای مشاهده تغییر شکل روی دستگاه قرار دارد.  

 

 

 

خمش قابها

نام دستگاه : خمش قابها

 

اطلاعات فنی :

قابلیت انجام آزمایش‌های عملی درباره خمش الاستیک قاب‌ها

امکان نصب قاب‌های با اشکال مختلف

اندازه‌گیری جابجایی و خیز قاب با استفاده از گیج مکانیکی

کورس گیج تغییرطول: mm۱۰

دقت گیج تغییرطول: mm۰.۰۱

آزمایش های قابل انجام :

تحقیق رابطه بین بار وارده و تغییر شکل قاب

تحقیق اصل جمع آثار و روش کار مجازی

بررسی عکس‌العمل تکیه‌گاهی و خیز در قاب

ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm۱۰۰۰×۴۰۰ ×۸۰۰ وزن : حدوداً