فاکتور تأخیر خمش و خمش دراز مدت

بخش هفتم : فاکتور تأخیر خمش و خمش دراز مدت

اسپنگلر مشاهده کرده بود که خمش حلقوی با گذشت زمان افزایش پیدا می کند. نشست مواد رویی و سخت شدن مواد پر کننده در اثر فشار جانبی وارده از طرف لوله، بعد از نصب هم ادامه پیدا می کنند. او پیشنهاد کرد برای منظور کردن این پدیده، یک فاکتور تأخیر در فرمول آیوا اعمال شود که مقدار آن در بازه ای بین ۲۵ / ۱ تا ۵/ ۱ باشد. تأخیر، هم در نصب لوله های پلاستیکی و هم در لوله های فلزی وجود دارد. هوارد ( ۳ و ۱۱ ) نشان داده است که فاکتور تأخیر با نوع ماده پر کننده و درجه تراکم آن، تغییر می کند. بسیاری از طراحان لوله، در صورت استفاده از منشور فشار، از فاکتور تأخیر ۰۰ / ۱ استفاده می کنند چرا که در منشور فشار اثر نشست مواد رویی قبلاً منظور شده است.

این عمل وقتی که فاکتور نگهدارندگی خاک در محاسبات منظور شده است، بهتر معنا پیدا می کند. همچنان با شرکت توسن صنعت آپادانا تولیدکننده و ارائه کننده انواع لوله های پلی اتیلن، لوله آبیاری، نوار آبیاری و لوله دریپردار همراه باشید.

مثال خمش عمودی

خمش عمودی لوله ای ۲۴ اینچی با نسبت ابعادی DR 26 که از ماده پلی اتیلنی با کد PE4710 ساخته شده و زیر پوششی ۱۸ فوتی نصب شده است را به دست آورید. ماده پر کننده، ماسه دانه ای است که تا حداقل ۹۰ % چگالی استاندارد آزمون تراکم، متراکم شده است، و خاک محلی، خاک رس نرم اشباع شده است. پهنای ترانشه مورد استفاده ۴۲ اینچ است.

راه حل: از منشور فشار، معادله ۶- ۴۴ ، جدول ۶- ۲۲ ، جدول ۶- ۲۴ و جدول ۶- ۲۵ و معادله ۶- ۵۳ استفاده کنید. مقدار E΄ برای ماسه دانه ای یا خاک GW-SW در جدول ۶- ۲۲ برابر با ۲۰۰۰ lb/in2 داده شده است. مقدار مدول الاستیک ظاهری کوتاه مدت ماده پلی اتیلنی با کد PE4710 از جدول B.2.1 برابر با ۱۳۰،۰۰۰ psi است. بدلیل وجود برخی نوسانات و برای محاسبه حداکثر خمش، این مقدار را %۲۵ کاهش داده و ۱۵۰۰ lb/in2 در نظر می گیریم. مقدار E΄N برای رس نرم از جدول ۶- ۲۴ برابر با ۷۰۰ psi است. از آنجاییکه نسبت Bd/D برابر با ۷۵ / ۱ و E΄N/E΄ برابر با ۴۷ / ۰ است، مقدار FS با استفاده از درون یابی برابر با ۶۰ / ۰ محاسبه می گردد.

منشور فشار وارد بر لوله برابر است با:

 

با جایگذاری این مقادیر در معادله ۶- ۵۳ داریم:

حدود خمش

طراح خمش را محدود می کند تا بتواند پایداری هندسی لوله، کرنش خمشی دیواره، ظرفیت هیدرولیکی خط لوله و سازگاری آن با تجهیزات تمیزکاری و یا اتصالات نر و مادگی لوله، و قابلیت ضد نشتی آن را حفظ نماید. فقط محدودیت های مربوط به پایداری هندسی و کرنش خمشی در اینجا مورد بحث قرار می گیرند. ظرفیت هیدرولیکی در خمش های کمتر از ۵/ ۷% هیچ آسیبی نمی بیند.

وقتی تاج لوله مسطح شده و قابلیت حفظ بار وارده از طرف زمین را ازدست می دهد، پایداری هندسی لوله از بین می رود. مسطح شدن تاج لوله با خمش بیش از اندازه که حاصل افزایش خط فنری و کاهش انحنای تاج است، روی می دهد. انحنای تاج لوله در خمش های ۲۵ % تا ۳۰ % بطور کلی به سمت داخل بر می گردد و لوله فرومی پاشد. شکل ۶- A -3 را ببینید. استفاده از حد خمشی برابر با ۵/ ۷درصد، باعث تأمین ضریب ایمنی ۳ تا ۱ برابر در مقابل انحنای معکوس می شود.

کرنش های خمشی  در اثر خمش حلقوی در دیواره لوله اتفاق می افتند – فیبر خارجی در خط فنری لوله دچار کرنش کششی، و فیبر خارجی در تاج و کف لوله دچار کرنش فشاری می شوند. اگرچه حد کرنش برابر با ۵% پیشنهاد شده است، جانسن ( ۱۲ ) بنا بر آزمایشات گزارش کرده است که در نمونه لوله های پلی اتیلن که از رزین های با درجه بندی فشار ساخته شده اند(لوله هایی که تحت فشار داخلی سیال قرار می گیرند و این فشار داخلی مقداری از فشار خارجی را خنثی می کند.)  و فقط تحت فشار خاک قرار می گیرند، »از نقطه نظر طراحی عملیاتی، هیچگونه حد بالایی برای کرنش خمشی وجود ندارد «. به بیان دیگر، با افزایش خمش، حد

عملکردی لوله، تغییر شکل زیاد نیست بلکه فروپاشی در نتیجه تغییر انحنا است.

بنابراین در کاربردهای غیر فشاری، حد خمشی برابر با ۵/ ۷% موجب تأمین فاکتور ایمنی بزرگی در برابر ناپایداری و کرنش می شود و این حد خمش به عنوان خمش طراحی ایمن منظور می گردد. برخی از مهندسان، لوله های پروفیلی و سایر لوله های غیر فشاری را با حد خمش ۵% طراحی می کنند، ولی اجازه خمش نقطه ای تا ۵/ ۷% را در هنگام بازرسی های میدانی، می دهند.

معمولا حد خمش در لوله های تحت فشار کمتر از لوله های غیر فشاری است. این مسئله بیشتر به دلیل ملاحظات کرنش است. کرنش حلقوی ناشی از قرار گرفتن تحت فشار، به کرنش کششی فیبر خارجی افزوده می شود. اما فشار داخلی در جهت دوباره گرد کردن لوله عمل می کند و درنتیجه معادله ۶- ۵۳ مقدار خمش دراز مدت واقعی در لوله های تحت فشار را بیش از واقعیت پیش بینی می کند.

خمش های مجاز ایمن برای لوله های تحت فشار، در جدول ۶- ۲۶ آمده است. اسپنگلر و هندی ( ۱۳ ) معادلاتی را برای تصحیح خمش با توجه به گرد شدن مجدد لوله در اثر فشار داخلی، ارائه کرده اند.

تنش فشاری حلقوی

فشار زمین، نیرویی را در جهت شعاعی به محیط لوله وارد می کند که منجر به شکل گیری یک تنش فشاری حلقوی در دیواره لوله می شود (این تنش دقیقاً متضاد تنش حلقوی کششی است که در اثر قرار گرفتن لوله تحت فشار سیال در حال انتقال ایجاد می شود.).شکل ۶- ۳٫ محدودیت های عملکردی لوله های پلی اتیلن مدفون- B را ببینید. تنش فشاری حلقوی بیش از اندازه ممکن است به بروز دو محدودیت عملکردی منجر شود: شکستگی ماده یا اعوجاج (از بین رفتن پایداری) دیواره لوله. شکل ۶- ۳٫ محدودیت های عملکردی لوله های پلی اتیلن مدفون- C را ببینید. در این بخش به بحث درباره شکستگی پرداخته می شود و بخش بعد درباره اعوجاج است.

همانگونه که اغلب مشاهده می شود، فشار شعاعی خاک که منجر به شکل گیری تنش می شود، در اطراف محیط لوله یکنواخت نیست. با اینحال برای سهولت محاسبات، معمولاً آن را یکنواخت و مساوی با فشار عمودی خاک وارد بر تاج لوله در نظر می گیرند.

فشار داخلی لوله های تحت فشار، اغلب بیش از فشار شعاعی وارد شده از طرف خاک است. تا زمانیکه فشار داخل لوله بیش از فشار خارجی باشد، برآیند تنش بر دیواره لوله حالت کششی دارد و نه فشاری، و کنترل شکستگی یا اعوجاج لوله لازم نیست. برای تشخیص اینکه نیاز به کنترل وجود دارد یا نه، به سرعت می توان مقایسه ساده ای بین فشار داخلی و فشار عمودی خاک انجام داد.

شکستگی وقتی رخ می دهد که تنش فشاری وارد بر دیواره از تنش فشاری پارگی ماده اولیه لوله تجاوز کند. در معادلات ۶- ۵۶ و ۶-۵۷ تنش فشاری حاصل از فشار زمین و بارهای زنده برای لوله های اکسترود شده با نسبت های ابعادی متداول و لوله های پلی اتیلن پروفیلی منطبق بر استاندارد ASTM F894 بدست می آید:

که در آن ها:

PE = فشار عمودی خاک ناشی از بار زمین، psf

PL = فشار عمودی خاک ناشی از بارهای زنده، psf

S = تنش فشاری دیواره لوله، lb/in2

DR =   نسبت ابعادی، DO/t

DO =   قطر خارجی لوله، اینچ

DI =   قطر داخلی لوله، اینچ

Hp = ارتفاع دیواره پروفیلی، اینچ

A = میانگین مساحت سطح مقطع دیواره پروفیلی، in2/in

(مساحت دیواره پروفیلی را از سازنده لوله پروفیلی اخذ کنید)

(توجه: عدد ۱۴۴ در مخرج این معادلات برای تبدیل یکاها بوده است)

ممکن است معادله ۶- ۵۷ ، تنش دیواره لوله های پروفیلی را بزرگ تر از مقدار واقعی محاسبه کند. خمش حلقوی در لوله های پروفیلی، باعث ایجاد کمانش می شود. بخش »نصب در خاکریز عمیق « در همین فصل توضیحاتی درباره کمانش می دهد و معادلات لازم برای محاسبه فشار زمین ناشی از کمانش ( PRD ) را ارائه می کند. مقدار PRD با استفاده از معادله ۶- ۶۶ بدست می آید و از جایگذاری آن برای پلی اتیلن، می توان تنش فشاری دیواره لوله را در زمان بروز کمانش محاسبه نمود.

تنش فشاری دیواره لوله را می توان با تنش فشاری مجازه ماده تشکیل دهنده لوله مقایسه نمود. اگر مقدار تنش فشاری محاسبه شده از تنش مجاز بیش تر باشد، باید لوله ای با نسبت ابعادی کوچک تر (ضخامت دیواره بیشتر) یا لوله ای با پروفیل دیواره سنگین تر مورد استفاده قرار بگیرد.

تنش فشاری مجاز

مقادیر تنش فشاری دراز مدت مجاز برای چندین نوع از مواد پلی اتیلن با کدهای نامگذاری مشخص، در جدول c1 آمده اند.

مقادیر تنش فشاری مجاز باید در خطوط لوله ای که در دماهای بالاتری کار می کنند، کاهش یابد. می توان از فاکتورهای طراحی دمایی که در فشار هیدرواستاتیک بکار می رفتند، استفاده کرد.

نمونه ای از فشار حلقوی

تنش فشاری حلقوی دیواره لوله ای با مشخصات DR 32.4 PE4710 که در زیر پوششی ۴۶ فوتی دفن شده است، را بیابید. سطح آب زیرزمینی در سطح زمین است، وزن خاک رسی محل در حالت اشباع شده برابر با ۱۲۰ lbs/ft3 است.

راه حل: فشار عمودی زمین بر لوله را پیدا کنید. از معادله ۶- ۴۴ استفاده کنید.

اگرچه فشار خالص خاک برابر با وزن خاک روی لوله است، اما فشار آب هم بر لوله وارد می شود. بنابراین کل فشار (آب و بار زمین) را می توان با استفاده از وزن واحد حجم خاک اشباع شده محاسبه کرد.

در مرحله بعد، تنش فشاری را بدست آورید:

 

تنش فشاری بدست آمده بسیار کمتر از حد مجاز ۱۱۵۰ psi است که برای ماده PE4710 در زیر ذکر شده است.

شاخص عملکرد KRI , KPI , PI

سازمان‌ های کمی هستند که می توانند به درستی از شاخص های عملکرد کلیدی استفاده نمایند. زیرا در اغلب اوقات در مورد تعریف و نحوه استفاده از شاخص عملکرد KRI , KPI , PI سردرگمی های زیادی وجود دارد و حتی شاخص‌ های نادرستی به ‌اشتباه شاخص کلیدی عملکرد نام‌گذاری می شوند. به همین خاطر در این مقاله می خواهیم تفاوت بین هر کدام و نحوه استفاده از آنها را برای شما توضیح دهیم. ابتدا به تعاریف مختصری از شاخص عملکرد KRI , KPI , PI می پردازیم. با ما همراه باشید.

تعاریف مختصر از شاخص عملکرد KRI , KPI , PI

به طور کلی سنجه‌های عملکردی، به سه دسته تقسیم بندی می شوند. این دسته ها عبارتند از:

• KRIs

شاخص های نتیجه ای کلیدی Key Result Indicators یا همان (KRIs) که نتیجه عملکرد شما را در یک منظر خاص نشان می دهد. KRI معمولا توسط هیئت سنجش برای اندازه گیری اثربخشی تصمیمات کلی مدیریت در نظر گرفته می شود.

KRI یک عامل مهم موفقیت درونی یا بیرونی برای سازمان است که در آن عملکرد عالی سازمان جهت دستیابی به اهداف استراتژیک و در نهایت چشم اندازهای نهایی مهم، ارزیابی می شود.

یک مثال برای درک بهتر KRI:

همانطور که می دانید مک دونالد به عنوان یکی از معروف ترین و کارآمدترین رستوران های زنجیره ای فست فود در جهان به شمار می رود. برای حفظ این جایگاه، مدیران آن باید استانداردهای خود را در همه جای دنیا حفظ کنند. مک دونالد را نمی توان بدون مفهوم فست فود تعریف کرد. بنابراین، سرعت تحویل غذا یک KRA برای مک دونالد است.

• PIs

شاخص های عملکردی Performance Indicators که به اختصار PIs گفته می شود، به شما می‌گوید که چه کاری باید انجام دهید.

• KPIs

شاخص های کلیدی عملکردی Key Performance Indicators یا KPIs به شما می‌گوید که چه کارهایی را باید انجام دهید تا کارایی سازمان را به‌ میزان چشم‌گیری افزایش دهید. هر کدام از این شاخص ها مستقیماً با یک هدف استراتژیک پیوند می خورند. به عبارت دیگر یک شاخص کلیدی عملکرد (KPI) یک سنجه ( متریک ) است که در درک چگونگی دستیابی به اهدافتان کمک می کند.

سازمان ها از KPI ها در چندین سطح استفاده می کنند تا موفقیت خود را در رسیدن به اهداف ارزیابی کنند. KPI های سطح بالا ممکن است روی عملکرد کلی مشاغل متمرکز باشند، در حالی که KPI های سطح پایین ممکن است روی فرآیندهای بخش هایی از سازمان نظیر فروش، بازاریابی ، منابع انسانی، پشتیبانی و سایر موارد متمرکز شوند.

تفاوت کلیدی بین شاخص عملکرد KRI , KPI , PI

تفاوت کلیدی بین KPI و KRA در این است که KPI یک معیار کمی است که برای ارزیابی دستیابی به یک هدف مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که KRA یک منظر استراتژیک است که در آن عملکرد عالی به منظور پیشی گرفتن از رقبا مد نظر می باشد. به این ترتیب رابطه KPI با KRA این است که اهداف با استفاده از KRA طراحی می شوند، و تحقق آنها توسط KPI اندازه گیری می شود.

KRA ها همچنین می توانند برای کارمندان سازمان ها، مرتبط با اهداف عملکرد و نقش های شغلی آنها تعریف شوند. به طور کلی، حوزه های شاخص کلیدی هر کارمند حدود سه تا پنج مسئولیت اصلی است که مسئولیت ها در مشخصات شغلی یک کارمند نیز گنجانده شده و ارزش اصلی شخص را برای شرکت نشان می دهد. تجزیه و تحلیل این خصوصیات می تواند به کارکنان کمک کند تا یک برنامه استراتژیک شخصی برای پیشرفت شغلی تهیه کنند و همینطور می تواند به عنوان پایه ای برای ارزیابی عملکرد کارمندان مورد استفاده قرار بگیرد.

اهمیت انتخاب شاخص‌های عملکرد صحیح

انتخاب شاخص‌ های درست و مناسب برای موفقیت سازمان امری حیاتی است. در حقیقت بدون تعیین شاخص‌های کلیدی عملکرد صحیح و مناسب، مدیران سازمان در حال پرواز کور بر روی سازمان خود می‌باشند. به عبارت دیگر انتخاب شاخص کلیدی عملکرد صحیح نشان می دهد که آیا سازمان‌ های تحت رهبری مدیران یا رهبران، به سوی موفقیت قدم برمی‌دارند یا خیر؟

در هنگام تصمیم گیری در مورد شاخص های کلیدی عملکردی KPI ، مدیریت باید سوالات زیر را ارزیابی کند:

• آیا KPI ها به خوبی با اهداف استراتژیک سازمان در ارتباط هستند؟
• آیا می توان دستاورد KPI را کنترل کرد؟
• آیا می توان اقداماتی را برای بهبود عملکرد KPI انجام داد؟
• آیا KPI ها به راحتی قابل توضیح هستند؟
• آیا KPI به آسانی قابل دستکاری است؟

شناسایی KPIهای مناسب برای کسب و کارها

هیچ لیست ایده آلی از KPI ها که برای همه سازمان ها و یا حتی همه کسب و کارهای یک صنعت خاص یکسان  باشد وجود ندارد. دلیل آن هم این است که دو شرکت رقیب ممکن است الزامات استراتژیک کاملاً متفاوتی داشته باشند.

به این ترتیب جهت شناسایی KPI های مناسب هر کسب وکاری، ابتدا لازم است اهداف و مسیرهای استراتژیک آن کسب و کار به روشنی مشخص گردد. به یاد داشته باشید ابزارهای ناوبری زمانی کارآمد هستند که ما کاملاً بدانیم قصد داریم به کجا برویم. بنابراین بعد از تعریف استراتژی ها و اهداف  خود می توانید به ‌دقت میان اهداف و KPIهای خود ارتباط برقرار کنید.

همچنین باید هر سازمان KPIهای منحصر به فرد خود را توسعه دهد. بر همین اساس سعی کنید از شاخص های کلیشه ای استفاده نکنید. برای مثال سازمان هایی که از هندبوک‌ها یا شاخص‌های استاندارد مثل شاخص‌های EFQM استفاده نموده‌اند، بعد از مدتی اظهار داشته‌اند که ابزار کارت امتیازی متوازن برای آنها چندان اثربخشی لازم را نداشته است.

این نکته بارها از زبان اساتید و مشاوران کسب و کار مطرح گردیده است که هر سازمانی بایستی شاخص‌های عملکردی مخصوص به خود را استخراج نماید. برای روشن تر شدن این نکته به مثال زیر توجه کنید:

دو تولید کننده ممکن است اهداف استراتژیک مشابهی داشته باشند، اما با این وجود یک تولید کننده برای دستیابی به جایگاه مسلط در یک بازار نوظهور، روی توسعه تمرکز دارد و تولید کننده دیگر بیشتر روی کاهش تعداد مشتریان خود و در عوض افزایش ارزش فروش سالانه برای هر مشتری متمرکز می باشد.

با این حال ، KPI  ویژگی های مشترکی نیز دارند. این ویژگی ها عبارتند از:

برخی از ویژگی های مشترک KPIها

• آنها تأثیر بسزایی در تحقق یک هدف استراتژیک دارند.
• آنها با مسئولیت تیم ها و افراد در ارتباط هستند.
• آنها بطور کلی بر سایر اقدامات عملکردی تأثیر می گذارند.
• آنها چرخه های اندازه گیری کوتاهی دارند و باید دائماً مورد نظارت قرار بگیرند و …

***

در پایان خوب است این نکته را نیز یادآور شویم که شما به عنوان مدیر و  یا مالک سازمان باید از شاخص عملکرد KRI , KPI , PI  به عنوان مرجعی برای تصمیم ‌گیری درست و به موقع برای سازمان استفاده نمایید. بنابراین هرگز از آن به عنوان ابزاری چماق‌گونه برای کوبیدن بر سر کارکنان خود استفاده نکنید.

هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا

پارامترهای زیادی نظیر میزان دما، رطوبت، آلودگی هوا، فشار و … در کیفیت هوای محیط داخلی ساختمان ها نقش دارند. هر فرد دمای ایده آل خود را دارد. بنابراین درحالی که هوای یک اتاق مطلوب و خوشایند یکی از اعضای خانواده است ممکن است برای فرد دیگری احساس ناراحتی ایجاد نماید. اما خوشبختانه افراد می توانند با استفاده از ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا ، دمای اتاق خود را به صورت شخصی تنظیم نمایند. بنابراین دست یافتن به هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا ، دیگر کار سختی نیست. در ادامه به بررسی ویژگی های هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا می پردازیم.

هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا

ابزارهای تهویه هوای هوشمند، راهی عالی برای کنترل بهتر کیفیت هوای خانه و محل کار شماست. البته سیستم های تهویه مطبوع هوشمند به دلیل جدید بودن گران قیمت هستند. اما با این وجود منجر به صرفه جویی در هزینه های طولانی مدت شما می شوند.

ابزارهای هوشمند کنترل کیفیت هوا در انواع مختلفی ( قابل نصب بر روی پنجره، قابل حمل، دیواری، اسپلیت و ..) عرضه می شوند. بنابراین شما می توانید متناسب با نیاز خود یکی از آنها را انتخاب نمایید. سیستم های تهویه مطبوع هوشمند به طور معمول به ریموت نیاز ندارند. آنها پس از راه اندازی از طریق یک دستگاه متصل به Wi-Fi و اینترنت به راحتی قابل کنترل هستند.

تفاوت هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا و سیستم تهویه مطبوع معمولی

به طور کلی در مبحث تهویه مطبوع به تامین هوای مطبوع از نظر کنترل دما (سرمایش)، رطوبت (رطوبت زن و رطوبت گیر)، کاهش آلودگی (تصفیه کننده هوا ) و دیگر موارد جهت آسایش و سلامت انسان توجه شده است.

سیستم تهویه مطبوعی که مدت هاست در خانه ما ایرانی ها مورد استفاده قرار می گیرد، کولر آبی است. با گذشت زمان اسپلیت دیواری به همراه پکیج دیواری مستقل و رادیاتور نیز به این سیستم تهویه مطبوع اضافه شدند. اما هم اکنون علاوه بر تجهیزات تهویه مطبوع معمولی، با پیشرفت قابل توجه تکنولوژی خانه های هوشمند، ابزارهای هوشمندی نیز برای کنترل کیفیت هوا در محیط خانه و محل کار طراحی شده و در بازار به فروش می رسند. در اینجا به مقایسه ایجاد هوای مطبوع با ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا و سیستم تهویه مطبوع معمولی و سنتی می پردازیم.

• امکان کنترل از راه دور

بزرگترین تفاوت میان ابزار هوشمند کنترل کیفیت هوا و یک سیستم تهویه مطبوع معمولی در این است که به جای تنظیمات دستی و حضوری می توانید دما را با استفاده از کامپیوتر و یا تلفن همراه خود کنترل کنید. بنابراین اگر از خانه یا محل کار خود دور هستید، می توانید به راحتی دمای محیط را مطابق با نیاز خود به صورت خودکار تنظیم نمایید.

در این صورت وقتی به محل مورد نظر برگشتید از همان ابتدا از هوای مطبوع موجود احساس خوشایندی خواهید داشت و دیگر به مصرف انرژی زیاد برای تغییر ناگهانی دما نیازی ندارید. علاوه بر این شما می توانید سیستم هوای مطبوع هر کدام از فضاهای خانه را بر حسب نیاز و به صورت جداگانه روشن و خاموش کرده و تنظیم نمایید.

• کاهش مصرف انرژی

آیا از میزان مصرف انرژی دستگاه تهویه هوای خانه خود خبر دارید؟ از بزرگترین اشکالاتی که در یک سیستم تهویه مطبوع سنتی و غیر هوشمند وجود دارد نیاز به حضور کامل شما در محیط برای کنترل دما و میزان مصرف انرژی آن است. اگر سیستم های سنتی تهویه هوا مانند کولرهای آبی در زمان مسافرت شما در خانه مشغول به کار باشند احتمالا بعد از برگشت با یک قبض برق و آب بسیار سنگین مواجه خواهید شد!

ابزارهای هوشمند کنترل کیفیت هوا در کنار محاسبه خودکار مصرف انرژی از کارایی بالایی بر کاهش مصرف انرژی نیز برخوردار هستند. این ابزارها در واقع دارای سیستم هوشمند کنترل میزان مصرف انرژی اند و در صورت افزایش مصرف انرژی این موضوع را به کاربر اطلاع داده و یا به صورت خودکار خاموش می شوند. با استفاده از این سیستم های جدید شما می توانید هوای مطبوع و دلخواه خود را متناسب با برنامه و شرایط فعلی زندگیتان به بهترین شکل ممکن تنظیم کنید. بنابراین در هر زمان تغییری در برنامه زندگی شما رخ داد، در صورت عدم حضور در خانه یا محل کار می توانید به راحتی این سیستم را از راه دور کنترل کنید.

• راه اندازی مجدد خودکار

اکثر سیستم های تهویه مطبوع هوشمند موجود در بازار با یک عملکرد ساده مجدداً راه اندازی می شوند. این ویژگی موجب می شود تا به راحتی با فشار دادن یک دکمه آنها را بازیابی کنید. به این ترتیب شما می توانید قبل از ورود به خانه در یک روز گرم تابستانی به کمک تلفن همراه خود سیستم تهویه هوا را روشن کرده و حالت خنک کننده سریع آن را فعال کنید.

• سازگاری با دیگر تجهیزات هوشمند خانه

امروزه بسیاری از خانه های مدرن دارای سیستم ها و تجهیزات هوشمند خانگی هستند که از طریق تلفن همراه و از راه دور کنترل می شوند. سیستم تهویه مطبوع هوشمند نیز قادر است با سایر دستگاه های هوشمند از طریق اتصال به Wi-Fi ارتباط برقرار کرده و سازگار شود. بنابراین در صورت بروز اختلال در یکی از دستگاه ها، سیستم های دیگر هم به صورت خودکار با شرایط ایجاد شده مطابقت پیدا می کنند. برای مثال شما می توانید به طور همزمان از راه دور تهویه مطبوع خود را روشن کنید، پرده های خانه را بکشید و چراغ ها را در حالت کم نور قرار دهید تا هوای خانه شما به سرعت خنک شود.

• امکان فیلتر هوای آلوده

در شرایطی که تهویه و کنترل منابع اصلی آلودگی هوای شهر ها غیر ممکن شده است. تصفیه هوای داخل ساختمان ها، یک روش مهم و بسیار کارآمد برای از بین بردن آلاینده ها و بهبود کیفیت هوای محیط کار و زندگی است.

با استفاده از ابزارهای هوشمند امکان کنترل کیفیت هوای خانه و محل کار  وجود دارد. این دستگاه ها می توانند در کنار نمایش دما با استفاده از سنسورهای هوشمند خود در هر لحظه غلظت گرد و غبار و رطوبت موجود در هوا را نیز اندازه گیری کرده و در صفحه نمایش تلفن همراه به کاربر نمایش  دهند. ابزارهای هوشمند کنترل کیفیت هوا همچنین از تجهیزات پیشرفته ای برای تصفیه هوا و بهبود کیفیت هوای محیط برخودار هستند.

گیاهان شیرین جایگزین شکر کدامند؟

شکر یک ماده غذایی بسیار مضر در رژیم های غذایی امروزی محسوب می شود. اما اگر شما هم طرفدار غذاها و دسرهای شیرین هستید باید بگوییم که خوشبختانه روش های زیادی برای شیرین کردن غذاها بدون اضافه کردن شکر وجود دارد. اگر می خواهید بدانید که گیاهان شیرین جایگزین شکر کدامند؟ حتما این مقاله را تا پایان مطالعه کنید. 

خمش حلقوی (تغییر شکل حلقوی) در لوله های پلی اتیلن

بخش ششم : تغییر شکل حلقوی

خمش حلقوی، پاسخ عادی لوله های انعطاف پذیر، به فشار خاک است. خمش حلقوی از این نظر که منجر به توزیع مجدد ۴ تنش خاک و آغاز فرآیند کمانش می شود، پاسخ مفیدی است. خمش حلقوی را می توان با انتخاب درست مواد پرکننده حول لوله، میزان تراکم آن ها، عرض ترانشه قرار گیری لوله و در برخی موارد توسط خود لوله، کنترل نمود.

بزرگی خمش حلقوی تناسب معکوسی با ترکیب سفتی لوله و خاک پر کننده روی لوله دارد. م. اسپنگلر  این رابطه را در فرمول آیوا  در سال ۱۹۴۱ مشخص کرد. ر. واتکینز این معادله را برای تسهیل ره یافت شناسایی خاک، مورد اصلاح قرار داد و فرمول آیوا اصلاح شده را بوجود آورد. در سال ۱۹۶۴ ، برنز و ریچاردز بر اساس نظریه کلاسیک کشسانی خطی، راه حل حلقه بسته  را برای محاسبه خمش حلقوی و تنش لوله منتشر کردند. در سال ۱۹۷۶ ، م. کاتونا و همکاران برنامه المان های محدود  به نام CANDE را ارتقا دادند که هم اکنون نسخه PC آن هم در دسترس است و می توان از آن برای تخمین مقدار خمش و تنش های لوله استفاده کرد.

بخش ششم : تغییر شکل حلقوی

خمش حلقوی، پاسخ عادی لوله های انعطاف پذیر، به فشار خاک است. خمش حلقوی از این نظر که منجر به توزیع مجدد ۴ تنش خاک و آغاز فرآیند کمانش می شود، پاسخ مفیدی است. خمش حلقوی را می توان با انتخاب درست مواد پرکننده حول لوله، میزان تراکم آن ها، عرض ترانشه قرار گیری لوله و در برخی موارد توسط خود لوله، کنترل نمود.

بزرگی خمش حلقوی تناسب معکوسی با ترکیب سفتی لوله و خاک پر کننده روی لوله دارد. م. اسپنگلر  این رابطه را در فرمول آیوا  در سال ۱۹۴۱ مشخص کرد. ر. واتکینز این معادله را برای تسهیل ره یافت شناسایی خاک، مورد اصلاح قرار داد و فرمول آیوا اصلاح شده را بوجود آورد. در سال ۱۹۶۴ ، برنز و ریچاردز بر اساس نظریه کلاسیک کشسانی خطی، راه حل حلقه بسته  را برای محاسبه خمش حلقوی و تنش لوله منتشر کردند. در سال ۱۹۷۶ ، م. کاتونا و همکاران برنامه المان های محدود  به نام CANDE را ارتقا دادند که هم اکنون نسخه PC آن هم در دسترس است و می توان از آن برای تخمین مقدار خمش و تنش های لوله استفاده کرد.

همچنان با شرکت توسن صنعت آپادانا تولیدکننده و ارائه کننده انواع لوله های پلی اتیلن، لوله آبیاری، نوار آبیاری و لوله دریپردار همراه باشید.

راه حل های جدید، پیش بینی های بهتری از فرمول آیوا انجام می دهند، اما آن ها نیازمند اطلاعاتی با جزئیات کامل درباره خواص لوله و خاک هستند، مثلا برای استفاده از آن ها آزمایشات خاک بیشتری مورد نیاز هستند. افزایش دقت معمولا مهم ترین موضوع است، اما این اصل در گوناگونی ساخت و سازها، از دست می رود. بنابراین فرمول اصلاح شده آیوا، بعنوان پرکاربردترین روش محاسبه خمش حلقوی باقی می ماند.

فرمول آیوا اصلاح شده اسپنگلر را می توان برای استفاده در لوله های پلی اتیلن تک جداره به شکل زیر نوشت:

و معادله فوق برای لوله های پروفیلی منطبق بر استاندارد ASTM F894 بصورت زیر خواهد بود:

که در آن ها:

D X =   خمش افقی، اینچ

KBED   =   فاکتور بستر، معمولا برابر با ۱/ ۰ است

LDL   =   فاکتور تأخیر خمش

PE   =   فشار عمودی خاک ناشی از بار زمین، psf

PL   =   فشار عمودی خاک ناشی از بار زنده، psf

E   =   مدول الاستیک ظاهری ماده اولیه لوله، lb/in2

E΄   =   ضریب عکس العمل خاک، psi

FS   =   فاکتور نگهدارندگی خاک

RSC   =   ثابت سفتی حلقوی lb/ft ،۱

DR   =   نسبت ابعادی، OD/t

DM   =   میانگین قطر ( DI + 2z یا (DO – t

z   =   مرکز ثقل مقطع دیواره لوله ۲، اینچ

t   =   حداقل ضخامت دیواره، اینچ

DI   =   قطر داخلی لوله، اینچ

DO   =   قطر خارجی لوله، اینچ

مدول الاستیک ظاهری برای مواد اولیه لوله ها، E

مدول ظاهری پلی اتیلن به آهنگ بارگذاری یا مدت زمان بارگذاری و دما بستگی دارد. مقادیر مدول ظاهری پلی اتیلن های سبک و متوسط را می توان در جدول B.1.1 پیدا کرد. از این مقادیر می توان در فرمول آیوای اسپنگلر استفاده کرد. یکی از اقداماتی که از مدت ها پیش در صنعت انجام می شده است، استفاده از مدول کوتاه مدت در فرمول آیوا لوله های گرمانرم است. این مسئله بر اساس این تفکر شکل گرفته است که تغییر شکل خاک پر کننده، بصورت مجموعه ای از تغییر شکل های لحظه ای است که از بازآرایی و شکستگی دانه های خاک انجام می شود درحالیکه در دیواره لوله تنش خمشی بر اثر میرایی تنش به مرور کاهش می یابد. ثابت شده است که استفاده از مدول کوتاه مدت برای لوله های کاروگیت با دیواره پروفیلی، قابل اعتماد و کاراست. مقدار سفتی این لوله ها، در اندازه گیری به روش استاندارد ASTM 2412 ، معمولا مساوی یا کمتر از ۴۶ psi است. لوله هایی با نسبت های ابعادی متداول که از DR17 یا کمتر شروع می شود، سفتی بسیار بیشتری دارند و درنتیجه نسبت به لوله های کاروگیت و یا پروفیلی، قابلیت تحمل بخش بیشتری از بار زمینی و بارهای زنده را دارند؛ بنابراین در هنگام تعیین خمش ناشی از بار زمین در لوله هایی با نسبت ابعادی پایین، می توان با حفظ محافظه کاری، از مدول ۵۰ ساله استفاده کرد.

بار حاصل از وسایل نقلیه معمولا با مدول بالاتری نسبت به بارهای زمینی مواجه می شوند، زیرا زمان بارگذاری برای خودروهای در حال عبور کوتاه است. خمش ناشی از ترکیب بار یک خودرو یا یک بار موقت با یک بار زمینی را می توان بوسیله محاسبه جداگانه خمش ناشی از هر کدام از این عوامل و با استفاده از مدول متناسب با بازه های بار گذاری، محاسبه و سپس آن ها را با هم جمع نمود. در هنگام انجام محاسبات خمش ناشی از بار خودرو، مقدار فاکتور تأخیر برابر با ۱ منظور می شود. روشی جایگزین و البته محافظه کارانه برای محاسبه خمش ناشی از ترکیب بار خودرویی و بار زمینی این است که یک بار محاسبات را با استفاده از مدول ۵۰ ساله ولی با تجزیه فشار عمودی خاک به دو مؤلفه بار زمینی و بار زنده انجام دهیم و سپس فاکتور تأخیر را فقط بر مؤلفه بار زمینی اعمال کنیم.

ثابت سفتی حلقوی، RSC

لوله های با دیواره پروفیلی که تحت استاندارد ASTM F894 با عنوان »مشخصات استاندارد لوله های پلی اتیلن قطور با دیواره پروفیلی مخصوص زه کشی و تخلیه فاضلاب « تولید شده اند، بر پایه ثابت سفتی حلقوی شان ( RSC ) دسته بندی می شوند. مقدار RSC از معادله ۶- ۵۵ بدست می آید.

که در آن:

E =   مدول الاستیک ظاهری مواد اولیه لوله در دمای ۷۳ᵒF (ضمیمه فصل ۳ را ببینید)

I =   ممان دوم  یا گشتاور سطح دیواره لوله، t3/12) in4/in ، اگر لوله تک جداره باشد)

z =   مرکز ثقل دیواره لوله ، اینچ

DI = قطر داخلی لوله، اینچ

DM = میانگین قطر ( DI + 2z و یا (DO – t

t =   حداقل ضخامت دیواره، اینچ

• تعریف ممان دوم  :

خاصیتی از یک مقطع است که با بهره گیری از آن می توان رفتار یک تیر را در برابر خمش و تغییر شکل حول محورهای آن بدست آورد. میزان تنش و تغییر شکل خمشی یک تیر هم به میزان بار وارده و هم به شکل هندسی مقطع مورد نظر بستگی دارد، هر چه ممان اینرسی یک مقطع بیشتر باشد میزان تنش و تغییر شکل خمشی آن مقطع کمتر است.

ضریب عکس العمل خاک E΄ ،

ضریب عکس العمل خاک متناسب با مقاومت خاک پرکننده در برابر انبساط جانبی لوله است. هیچ روش آزمایشگاهی متعارفی برای تعیین ضریب عکس العمل خاک وجود ندارد. آ. هوارد (A. Howard) مقادیر تجربی E΄ را با اندازه گیری های فراوانی که در محل های مختلف انجام داده و با جایگذاری پارامترهای محیطی (مثل عمق پوشش و وزن خاک) در معادله اسپنگلر و انجام »محاسبه معکوس «، بدست آورد.

هوارد جدولی را برای کمیته اصلاح تهیه نمود که در آن مقادیر E΄ به نوع خاک و عملیات فشرده سازی صورت گرفته، مرتبط می شد.

جدول ۶- ۲۲ را ببینید. هوارد در هنگام محاسبه معکوس E΄ ، فرض کرده بود که بار منشوری به لوله وارد می شود. بنابراین مقادیر E΄ ارائه شده در جدول ۶- ۲۲ بصورت غیر مستقیم متأثر از کاهش بار ناشی از کمانش هستند و فقط برای کاربرد در بارهای منشوری مناسب اند.

هوارد در سال ۲۰۰۶ مقاله ای منتشر کرد که در آن مقاله اولیه خود را که در سال ۱۹۷۷ منتشر شده بود و جدول ۶- ۲۲ از همان مقاله استخراج شده است، مورد بازبینی قرار می داد. کاری که جدیداً صورت گرفت نشان می داد که در اکثر موارد، مقادیر موجود در جدول ۶- ۲۲ محافظه کارانه هستند.

خمش لوله به دلیل تفاوت هایی که در دستورالعمل های ساخت، بافت و چگالی خاک، جایگذاری لوله و خواص خاک محلی(منظور خاک منطقه ای است که لوله کشی در آنجا انجام می شود. منظور از خاک پرکننده خاکی است که در اطراف لوله درون ترانشه ریخته می شود و غالباً به منظور محافظت بیشتر از لوله، با خاک محلی متفاوت است.)  وجود دارد، در طول خط لوله متغیر است. پتروف(Petroff) نشان داد که اندازه گیری خمش در طول یک خط لوله، معمولا منجر به تشکیل منحنی توزیع نرمال می شود. برای بدست آوردن حداکثر خمش مورد انتظار توسط معادلات ۶- ۵۳ و ۶- ۵۴ ، این تغییرات (تغییرات خمش در طول خط لوله) را می توان با کاهش ۲۵ درصدی مقادیر E΄ جدول ۶- ۲۲ بدست آورد و یا به درصد خمش محاسبه شده، درصد بهبودِ »دقت « که در جدول ۶- ۲۲ داده شده است را بیافزاییم.

در نصب های کم عمق، مقدار کامل E΄ که در جدول ۶- ۲۲ داده شده است، ایجاد نمی شود. این بدلیل کمبود » فشار همه جانبه خاک « برای نگهداشتن دانه های خاک در تنگاتنگ یکدیگر و سفت کردن ماده پر کننده است. افزایش وزن یا افزایش عمق معادل آن، باعث افزایش فشار همه جانبه و در نتیجه افزایش E΄می شود. ج. هارتلی و ج. دونکان ۱( ۱۰ ) مقادیر پیشنهادی E΄ را بر اساس عمق پوشش منتشر کردند. جدول ۶- ۲۳ را ببینید. این مقادیر اختصاصا برای نصب های کم عمق مناسب اند.

برخی از مواد نشان داده شده در جدول ۶- ۲۲ ممکن است برای همه انواع نصب لوله ها مناسب نباشند. بعنوان مثال خاک های دانه ریز در زمین خیس، بدلیل شرایط رطوبتی،  پر کننده مناسبی برای لوله های پروفیلی یا لوله هایی با نسبت های ابعادی بالا نیست.

فاکتور نگهدارندگی خاک Fs ،

خمش حلوقی و انبساط قطر افقی لوله باعث ایجاد فشار جانبی زمین می شود. این فشار از طریق خاک پر کننده، به دیواره های ترانشه منتقل می شود. این موضوع می تواند به فشرده شدن خاک دیواره های جانبی بینجامد. در صورتیکه این فشردگی زیاد باشد، می تواند باعث حرکت جانبی مواد پر کننده و افزایش خمش لوله شود. در مواقعی که خاک محل سست، نرم و تراکم پذیر است مانند خاک رس، خاک نباتی، خاک ارگانیک اشباع شده و غیره، تراکم پذیری خاک دیوارهای جانبی ترانشه (خاک پرکننده که در اطراف لوله جاسازی می شود) بسیار حائز اهمیت است. تراکم پذیری دیواره ترانشه منجر به کاهش سفتی سیستم لوله – خاک است. عکس این فرآیند نیز در صورتیکه خاک محل سفت تر از خاک پر کننده باشد، اتفاق می افتد؛ یعنی خاک محل، خاک پر کننده را بهبود داده و مقاومت آن در برابر خمش را افزایش می دهد. فاکتور نگهدارندگی خاک، FS ، فاکتوری است که روی E΄ اعمال می شود و اختلاف بین سفتی خاک محل و خاک پرکننده را تصحیح می کند. در جاهایی که خاک محل سفتی کمتری از خاک پر کننده دارد، FS یک فاکتور کاهشی است و وقتی که خاک محل سفت تر از خاک پر کننده است، FS فاکتوری فزاینده است، یعنی مقدار آن از ۱ بیشتر است.

فاکتور نگهدارندگی خاک، FS ، را می توان از جدول ۶- ۲۴ و جدول ۶- ۲۵ بدست آورد و روش محاسبه آن به شرح زیر است:

– نسبت Bd/DO را بدست آورید که در آن Bd برابر با عرض ترانشه در خط فنری لوله ۲ بر حسب اینچ است و DO برابر با قطر خارجی لوله بر حسب اینچ است.

– ضریب عکس العمل خاک محل ( E΄N در جدول ۶- ۲۴ ) را بر اساس خواص خاک محلی بدست آورید.

– نسبت E΄N/E΄ را بدست آورید.

– با داشتن مقادیر Bd/DO و E΄N/E΄ ، مقدار FS را در جدول ۶- ۲۵ پیدا کنید.

*خط افقی عبور کننده از وسط ارتفاع لوله یا به عبارتی قطر افقی لوله در لوله های گرد. خط افقی عبورکننده از عریض ترین قسمت سطح مقطع لوله در لوله های بیضوی، یا تغییر شکل یافته.