تحقیق درباره ساختمانهای فلزی

تحقیق درباره ساختمانهای فلزی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات:107

مقدمه

گسترۀ وسيعي از آلياژهاي فلزات آهني و غير آهني در ساختمانها كاربرد دارند, ولي آهن,فولاد,آلومينيوم, مس,سرب و روي غالب تر هستند. رويكرد ئنوين در عرصۀ ساخت و ساز به سمت توليد آلياژهاي بادوام تر و استفاده از روكشهايي براي ايجاد محافظت و گوناگوني ظاهري در انواع محصولات است.به طور كلي از فلزات براي توليد فلزات از مواد خام انرژي زيادي لازم است, به هر حال مصرف انرژي فراوان در برابر عمر طولاني و قابليت بازيافت محصولات فلزي زياد نمي نايد. تقريباً50% توليد كنوني فولاد در دنيا از آهن قراضه مي باشد.

فلزات آهني :

بشر از دير باز با آهن و فولاد و چدن كه امروزه به عنوان پر مصرف ترين فلزات جهان مي باشند,  آشنا بوده است. استفاده از آلياژهاي اهن در بنا حتي در ميزان بسيار اندك و محدود در ابنيۀ اعصار گذشته كمتر به چشم مي خورد.اما تنها از اوائل قرن هيجدهم با پيشرفت صنعت, استفاده از اين فلز رو به فزوني گذاشته است. از اين طريق ايده هاي نو و پديده هاي بديع وارد صنعت ساختماني گرديد. در ابتدا از آهن براغي كارهاي جزئي همچون تزئينات و كلاف بندي بناهاي سنگي استفاده مي شد. در همين زمان در بعضي از پوشش هاي كم وزن مثل سقف تئاتر فرانسه كه در بوردو ساخته شد به كار رفت, اما به علت عدم توسعه صنايع تصفيۀ آهن استفاده از اين فلز محدود است. در اواسط قرن هيجدهم در انگلستان قدم هاي شايان توجهي در بهبود و پيشرفت صنعت آهن برداشته شد. در اواخر اين قرن نتايج اين پيشرفتها در اختيار عموم قرار گرفت و اين صنعت با توجه به توسعه روز افزون صنايع اسلحه سازي بهبود حاصل كرد و اولين ابنيه با اعضاي باربر فلزي همچنين پل هاي فولادي بنا شدند و فصل نويني در تاريخ ساختمان سازي  آغاز شد و دروازه هاي استفاده از آهن در ساختمان گشوده شد.

قديمي ترين مورد مصرف آهن در توليد اسلحه و وسايل ديگر در عرصه آهن در اروپا در قرن سيزدهم ميلادي بوده است , پيشرفتهاي با ارزش در استفاده از آهن در ساختمان , استفاده از يك زنجير از جنس آهن نرم تحت كشش در كنبد كليساي سنت پاول(pale) براي جلوگيري از ريزش ديواره ها به بيرون و استفاده از چدن توسط پاكستون در قسمتهاي پيش ساخته ساختمان كريستال پالاس (قصرۀ بلورين) در سال 1851م. مي باشند. فولاد مادۀ نسبتاً جديدي است و در مقادير صنعتي تنها در اواخر قرن 19, پس از توسعه روش بسمر به دست آمد. اولين ساختمان بلند10 طبقه با اسكلت فلزي در اسل 1858م. در شيكاگو توسط ويليام لوبادن جني ساخته شد.( تصوير شمارۀ 1)

 

 

 

 

متالوژي آهن و فولاد :

روند متالوژي براي توليد محصول فلزي با شكل و خاصيت مورد نظر به كاربرده مي شود. توليد چدن اولين قدم در تبديل سنگ آهن كه مخلوطي از اكسيدهاي آهني و نمكهاي معدني و مخلوطي از 5سيليس,آلومين,سنگ آهك وساير اجزاي است, مي باشد.

با ارزش ترين سنگ معدني براي توليد چدن, سنگ آهن مغناطيسي يا مگنتيك, هماتيت,ليمونيت,و سنگ آهن اسپانيك مي باشند كه بايد از ناخالصي هاي ومضر مانند سولفورها و فسفرها عاري باشند.بيشترين مقدار آهن در آنها  براي مگنتيت و هماتيت تا 70% مي باشد. آهن موجود در سنگ آهن ليمونيت و اسپانيك معمولاً كمتر از 50يا 60% است.

سوخت در روند كوره بلند ذوب آهن كك مي باشد كه محصول تصفيه و خشك كردن زغال در درجه حرارت بين 900تا 1100 درجه مي باشد. از كك فقط براي توليد حرارت استفاده نمي شود, بلكه به منظور احياي سنگ آهن نيز به كار مي رود.

درجۀ حرارت ذوب سنگ معدنب به كمك بارگيري مواد گدازآوري مانند سنگ آهك, كوارتز كاهش مي يابد.

در اين كورۀ استوانه اي شكل كه از جنس فولاد و به كمك آجر نسوز آستر شده است و كورۀ بلند ناميده مي شود, چدن به صورت مذاب به دست مي آيد. مواد اوليه بر اساس مقادير از پيش مشخص شده از بالاي كوره بارگيري و بر اساس نيروي جاذبه به سمت پائين كوره هدايت مي شوند و رفته رفته داغتر مي شوند تا به حالت مذاب در مي آيند.مواد مذاب حاصل شامل آهن خام و سرباره  مي باشند كه به سمت بوته كوره كه قسمت تحتاني استوانه است جاري مي شوند. و به علت وزن مخصوص متفاوت آهن و سرباره اين دو از يكديگر جدا مي شوند و آهن توسط شير تخليۀ تحتاني و سرباره توسط شير تخليه فوقاني از انتهاي كوره بلند تخليه مي شوند.( تصوير شمارۀ 2)

 

 

 

هواي داغ نيز از طريق مجراهايي كه در بالاي محل بوته قرار گرفته اند به داخل كوره دميده مي شوند. كك به كمك اكسيژن موجود در هوا مي سوزد.دي اكسيد كربن حاصل به بالاي كوره صعود مي كند و با گذر از كنار زغالهاي كك فوقاني به دست آمده, روش توليد آهن اسفنجي نيز ناميده مي شود.

بخشي از آهن موجود در كورۀ بلند در دماي بين 900تا 1100 درجۀ سانتي گراد با مونوكسيد كربن واكنش شيميايي نشان مي دهد و به صورت كربيد آهن در مي آيد.

توليد آهن از يكسري عمليات متوالي تشكيل شده كه كاملاً به هم وابسته هستند تا حداكثر بازدهي را در اين عمليات انرژي بر تضمين كنند.

سنگ آهن توليد سربارۀ مايعي مي كند كه بر روي آهن مذاب شناور مي شود. ناخالصي هاي آهن جذب سرباره شده و آهن تخليص مي شود. كل اين روند مداوم است  و كورۀ ذوب هرگز خاموش نمي شود, چون راه اندازي روبارۀ كوره با آجرهاي نسوز مخصوص گران قيمت و زمانبر است.هرچند وقت يكبار, هنگامي كه وزن سرباره بالا مي آيد, اضافي آن تخليه مي شود و به عنوان« توليد فرعي » به مصرف ديگري مي رسد. وقتي براي روند فولاد سازي « فلز مذاب» نياز باشد آن را درون بوته هاي بزرگي مي ريزند و به طرف مبدل (آهن به فولاد) انتقال مي دهند. در اين مرحله آهن فقط95-90 درصد خالص است و داراي ناخالصي هاي سولفور, فسفر, منگنز و سيليكات و حدود 5-4 درصد كربن است.يك كورۀ بلند معمولاً بدون توقف حدود 410 سال كار مي كند و در اين مدت 40000 تن آهن در هر هفته توليد مي كند.

از سربارۀ كورۀ بلند ذوب آهن به عنوان مواد با ارزشي براي توليد مصالح ساختماني استفاده مي شود. از آن جمله براي تهيۀ سيمان, بلوك,مصالح عايق حرارتي مانند «پشم سنگ» بهره برداري مي شود.از گازهاي كورۀ ذوب آهن نيز به عنوان منبع حرارت در قسمتهاي مختلف كارخانه استفاده  مي شود.

ميزان كربن در فلزات آهني :

مقدار كربن كه با آهن آلياژ شده به خاطر اثر مخصوصش بر ساختار بلوري ميكروسكوپي تآثيري مشخص بر خواص فيزيكي فلز مي گذارد.برخي از اشكال كريستالي كربن و آهن كه با نسبت آهن و كربن بستگي دارند,مثل: فريت, پرليت و سمانتيت در دماي معمولي پايدار هستند, اما با افزايش دما , اشكال كريستالي فوق ناپايدار مي شوند و در شكل گيري مجدد,كريستال ارسنيت را پديد مي آورند, اين ساختار را مي توان با آبديده كردن سريع فولاد داغ سرخ در دماي معمولي به تآخير انداخت , در حقيقت با اين روش از بلوريزه شدن دوباره كه روندي طبيعي است جلوگيري مي كنيم. اين اثرات در عمليات مختلف گرمايي كه براي بهبود خواص فيزيكي فولاد بر روي آن لنجام مي شودبه خوبي پديدار مي شوند.( جدول شمارۀ 1)

 

 

 

آهن خالص (نرم): اين آهن فقط (02/0) درصد كربن دارد و در روش سنتي با ذوب و اكسيده كردن چدن در يك كورۀ پاتيلي چرخان بدست مي آمد. اين كار از نظر تئوريك تا سوختن تمام كربن آهن خام ادامه مي يابد تا آهن نرم خميري شكل بدست مي آيد كه از كوره خارج مي شود و چكش كاري مي گردد.آهن نرم به خاطر مخلوط شدن تصادفي مواد سرباره با آن حالتي فيبري دارد (در آن ناخالصي به صورت فيبر وجود دارد) و ناخالصي هايي مثل سولفيد منيزيم به همراه دارد. اين فيبرها در چكش كاري به رگه هاي درازي تغيير شكل مي يابند.

آهن نرم دماي ذوب بالايي در حدود 1540 درجۀ سانتي گراد دارد. در قديم براي وسايل و قسمتهايي كه بايد كشش را تحمل مي كرند, به كار مي رفت. چون مقاومت كششي آن 350نيوتون بر ميلي متر مربع است, اين نوع آنها انعطاف پذير است و قابليت كاربردي بالايي دارد و به راحتي در دماي سرخ پرسكاريو به همين خاطر مقاومت بالاتر از انتظار در برابر خوردگي نشان مي دهد و براي توليد كارهاي آهني تزئيني به كار مي رود و به علت دماي ذوب بالايش جوش كاري يا ريخته گري با آن امكان پذير نيست.

آهن معمولي: اين آهن حدود 2درصد كربن دارد و با كربنيزاسيون آهن خام و آهن قراضه در يك كوره توسط كك به دست مي آيد, دماي ذوب پائين (حدود1130درجۀ سانتي گراد) و رواني بالاي آن پس از ذوب آن رام براي ريخته گري مناسب مي سازد ولي, برخلاف آهن نرم, نمي توان روي آن در حالت مذاب كار كرد و عموماً يك مادۀ شكننده مي باشد.مقاومت آن در برابر خوردگي به خوبي ديگهاي بخار, وسايل داخل خيابان و كالاهاي سنتي و هدايت آب باران (ناودان ها) است. انواع مختلف آهن ريخته گري به ساختارهاي كريستالي مختلف آن بستگي دارند, چدن خاكستري كه بيشتر مورد استفاده است بلورهاي ريز گرافيت دارد كه لاعث خصوصيت شكنندگي مي شود و رنگ خاكستري را در مقاطع پديد مي آورند. كربن چدن سفيد به صورت بلور سمانتيت (كربيد آهن) مي باشد كه از سرد كردن سريع مذاب حاصل مي شود. اين ماده را مي توان نرم كرد تا درجۀ شكنندگي آن كاهش يابد. نوعي ديگر از آهن خام كه انعطاف پذير تر است (چدن چكش خوار ) با اضافه كردن منيزيم و سيليكات آهن خام كه باعث بلوري شدن كربن و تبديل آن به گره هاي گرافيت مي شود پديد مي آيد.اين ماده مقاومت كششي بيشتري دارد و مقاومت آن در برابر ضربه خيلي بيشتر است. همۀ انواع چدن در برابر فشار مقاوم هستند.

محصولات آهني مورد وصرف در خيابان (خياباني) , مثل دريچۀ فاضلاب, كه از مقادير عظيم چدن خاكستري بازيافتي توليد مي شوند سنگين ولي شكننده هستند. در جاهايي كه مقاومت بيشتري در برابر ضربه نياز است , مثل جاده هاي عمومي, قطعات سبكتر و انعطاف پذير تر آهني استفاده مي شوند. كالاهاي مربوط به هدايت آب باران(ناودانهاو...) كه با روشهاي سنتي (قالب ماسه) ريخته گري مي شوند معمولاً از چدن خاكستري ساخته شده اند, در حالي كه سيستم هاي فاضلاب از چدن خاكستري و همچنين چكش خوار ساخته مي شوند. چدن در آتش خيلي زود نرم نمي شوند ولي اگر سريع با آب (آبفشاني) سرد شود ترك مي خورد.


اشتراک بگذارید:


پرداخت اینترنتی - دانلود سریع - اطمینان از خرید

پرداخت هزینه و دریافت فایل

مبلغ قابل پرداخت 5,000 تومان
عملیات پرداخت با همکاری بانک انجام می شود

درصورتیکه برای خرید اینترنتی نیاز به راهنمایی دارید اینجا کلیک کنید


فایل هایی که پس از پرداخت می توانید دانلود کنید

نام فایلحجم فایل
file107_1863046_7313.zip105.7 MB





پاورپوینت آشنايي با RAID

پاورپوینت آشنايي باRAID لينک پرداخت و دانلود *پايين مطلب*  فرمت فايل:powerpoint (قابل ويرايش و آماده پرينت)   تعداد اسلاید :18 RAID •مخفف عبارت   Redundant Array of Inexpensive Disks •تعريف : سازماندهی چند ديسک ارزان به گونه ای که يک ديسک با حجم حافظه زياد و کارايی بالا به نظر برسد. پخش داده (Data striping) و افزونگی (Redundancy) •مهمترين مفاهيمی که بايد در طراحی و پياده سازی ديسک ه ...

توضیحات بیشتر - دانلود 2,000 تومان

آخرین محصولات فروشگاه