اندازه گیری تنش سازه های بتنی هوشمند شد
به گزارش آتی جو محققان در كشور موفق به ساخت سنسوری هوشمند شده اند كه به وسیله آن می توان میزان تنش در سازه های بتنی را اندازه گیری نمود.
به گزارش آتی جو به نقل از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تغییر كاربری ساختمان ها موضوعی مهم می باشد. ساختمان ها بر مبنای كاربری آنها طراحی می شوند. حال اگر این كاربری تغییر كند مثلا ساختمان مسكونی به اداری تبدیل گردد معادلات به هم می ریزد. مثلا نیروی وزن وارد شده به ستون ها افزایش می یابد و امكان تخریب ساختمان وجود دارد.
محققان در دانشگاه حكیم سبزواری با پشتیبانی صندوق پشتیبانی از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری موفق به طراحی و ساخت نوعی سنسور شدند كه نیروی وارد شده به ستون های ساختمان را بر حسب ولتاژ نشان داده است.
مجتبی لزگی نظرگاه مجری طرح پژوهشی «طراحی و ساخت سنسور كامپوزیتی سیمان-پیزوالكتریك برای اندازه گیری تنش در سازه های بتنی» اظهار داشت: این سنسور تلفیقی از كامپوزیت و سیمان است كه داخل آن پیزو الكتریك (ماده ای كه با فشار سبب ایجاد اختلاف ولتاژ و در نهایت تولید برق می شود) قرار دارد. این سنسور نشان داده است فشار وارد شده به ساختمان به چه میزان است. ازاین رو با راهكارهایی باید نسبت به تقویت ساختمان با تغییر كاربری آن اقدام نمود.
وی اضافه كرد: سازه های عمرانی همواره در معرض نیروهای دینامیكی مانند وزش شدید باد، زمین لرزه و هم ارتعاشات ناشی از ماشین آلات و تاسیسات مكانیكی قرار دارند. اعمال نیروهای دینامیكی به بعضی از این سازه ها همچون ساختمان های با ارتفاع زیاد و هم پل های با دهانه های بزرگ، سبب ایجاد لرزش های شدید و تغییر شكل های بزرگ در آنها می شود.
به گفته وی، ارتعاشات شدید و تغییر شكل های بزرگ در چنین سازه هایی علاوه بر به مخاطره انداختن ایمنی و پایداری كلی سازه، سبب پریشانی خاطر استفاده كنندگان هم می شود. حل این مسأله، سبب عرضه ایده سازه هوشمند شامل مونیتورینگ و كنترل فعال ارتعاشات و تغییرشكل های سازه شد. سنسور وسیلهای است كه زمانیكه در معرض شرایط محیطی مانند دما، نیرو و جابجایی قرار می گیرد، یك سیگنال خروجی الكتریكی، مكانیكی و مغناطیسی متناسب با آن از خود نشان داده است.
این محقق اضافه كرد: توانایی سازه های هوشمند در حس كردن ، واكنش نشان دادن و حداقل كردن اثرات اغتشاشات وارده بر خود منجر به استفاده وسیع از آنها در خیلی از شاخه های مهندسی مانند هوافضا، عمران، الكترونیك، روباتیك و بیومكانیك شده است. مواد هوشمند به علت توانایی واكنش به تحریكات محیطی به صورت وسیعی بعنوان سنسور و محرك به كار می روند. همچون این مواد می توان به مواد پیزوالكتریك، آلیاژهای حافظه دار (SMA) و فیبرهای نوری اشاره نمود.
وی افزود: مواد پیزوالكتریك قابلیت تبدیل انرژی مكانیكی به الكتریكی و همینطور تبدیل انرژی الكتریكی به انرژی مكانیكی را دارا دارند. از دیگر خصوصیت های این مواد كه سبب استفاده وسیع از آنها در سازه های هوشمند شده است، می توان به سبكی و فشردگی، سهولت استفاده و انعطاف پذیری در محیط های مختلف اشاره نمود.
به گفته وی، باوجود خصوصیت های منحصر بفرد مواد پیزوالكتریك، تابحال از آنها برای اندازه گیری تنش در سازه های بتنی استفاده نشده است. یكی از اهداف این تحقیق، پر كردن این خلا بود. این سنسور بیشترین كاربرد را در سازه هایی با تغییر كاربری دارد تا از میزان فشار وارد شده بر ستون ها آگاهی داشت.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب