مقدمه
C# یکی از زبانهای جدید برنامهسازی شیگرا است که با ارائة رهیافت Component-Based به طراحی و توسعه نرمافزار میپردازد. آنچه ما در حال حاضر از زبانهای برنامهسازی Component-Based در اختیار داریم و آنچه که C# در اختیار ما قرار میدهد، افق جدیدی به سوی تولید و طراحی نرمافزارهای پیشرفته را در روی ما قرار میدهند.
نرمافزار، به عنوان یک سرویس، هدف اصلی نسل بعدی در سیستمهای محاسباتی است. برای مثال، C# زبانی مناسب برای تولید و طراحی صفحات وب، ایجاد اجزایی با قابلیت استفاده مجدد و ایجاد محیطهایی چند رسانهای را به عنوان زبانی که هدفش توسعه ایجاد نرمافزارهای پیشرفته است، در اختیار ما قرار میدهد.
زبان برنامهسازی C#، به همراه تکنولوژی جدید شرکت نرمافزاری مایکروسافت یعنیNET. ارائه گردید، از این رو از تکنولوژیNET. این شرکت بهره میبرد. پس در ابتدا به بیان مطالبی درباره محیطNET. میپردازیم.
فصل اول:تکنولوژیNET.
چراNET.؟
در گذشته زبانهای برنامهسازی، سیستمهای عامل و محیطهای اجرایی نرمافزارها برای دورهای خاص ساخته میشدند. هنگامیکه برنامهها از محیطهای رومیزی(Desktop) به اینترنت منتقل میشدند، ابزارهای موجود نیازمند API هایی اضافی و قابلیتهای دیگری بودند. بیشتر این قابلیتها در کنار زبانهای برنامهسازی بعنوان ابزارهایی جهت رفع این نیازمندیها ارائه میشدند. هرچند این ابزارهای اضافی بصورت قابل توجهی نیازمندیها را حل کرده و باعث رسیدن اینترنت به وضعیت کنونی شدند، اما همچنان مسائل بسیاری وجود داشت که نیاز به حل شدن داشتند.
NET. به منظور پشتیبانی از کاربردهای عصر جدید اینترنت ساخته شد. مواردی همچون گسترش، امنیت و versioning، که از مسایل مهممی بودند، توسط NET. پوشش داده شدند. قسمت مرکزیNET. بخش CLR (Common Language Runtime) است که یک موتور اجرایی مجازی است که از توسعه، امنیت و ارتقای نسخه کد پشتیبانی مینماید. در گذشته چنین امکاناتی برای کدهای کامپایل شده فراهم نبود. بدلیل اینکهNET. توانست بر این مشکلات اساسی فائق آید، راه حل قدرتمندتری جهت ساخت برنامههای تحت اینترنت به شمار میرود.
NET. چیست؟
NET. محیطی جهت ساخت برنامههای توزیع شده است که شامل ابزارهایی نظیر ""کتابخانه کلاسهای پایه"(BCL: Base Class Library)، CLR و زبانهای برنامهنویسی است. این ابزارها امکان ساخت انواع مختلفی از نرمافزارها، از قبیل فرمهای ویندوز، ADONET.، ASPNET. و سرویسهای وب، را فراهم میآورند.
فرمهای ویندوز، مجموعهای از کتابخانهها جهت ساخت رابطهای کاربر گرافیکی برای برنامههای کاربردی است. این کتابخانهها اغلب API های Win32 را در خود دارا میباشند. همچنین امکان استفاده از رهیافت شیگرایی را جهت تولید آسان برنامههای تحت ویندوز، فراهم میآورند.
ADONET. مجموعهای از کلاسهای شیگرایی است که جهت ساخت مولفههای داده و سطوح دسترسی داده در برنامههای n-tiered مورد استفاده قرار میگیرد.
ASPNET. شامل مدل برنامهنویسی فرمهای وب است که بوسیلة آن برنامههای تحت وب ساخته شده و تحت اینترنت قابلیت اجرا پیدا کرده و از طریق مرورگر(Browser) قابل دسترسی میباشند. این روش مدل بهبود یافته برنامهسازی وب است کهاین گزارش شامل دو فصل است فصل اول کلیاتی در مورد اورانیوم و فصل دوم عملیات اکتشافی در منطقه ناریگان تحت نظارت سازمان انرژی اتمی است.
مقدمه عناصر رادیواکتیوعناصری در طبیعت موجود می باشند که دارای هستة سنگین هسته و با صدور اشعههای a و b و گاما به عناصر سبکتر تبدیل می شوند، این عمل را فروپاشی میگویند. اشتعه a از جنس هلیم دو بار مثبت (He2+) میباشد. اشعه b، الکترون با بار منفی و دارای انرژی جنبشی میباشد و اشعه g که از هسته اتم تابش میشود.
عناصر رادیواکتیو در طبیعت گوناگونند ولی عناصری که مورد توجه است اورانیوم، توریم و پتاسیم است که به شرحشان می پردازیم:
1.اورانیوم 238: این ایزوتوپ اورانیوم با داشتن عدد اتمی n 92 یکی از ایزوتوپهای فلز اورانیوم (238، 235 و 234) میباشد که تقریباً 99% اورانیوم موجود در طبیعت را تشکیل میدهد. این ایزوتوپ اورانیوم نیمه عمری در حدود 5/4 میلیارد سال دارد که مقدار آن در پوستة جامد زمین ppm 4-2 میباشد.
2.توریم 232: توریم 232، عدد اتمی 90 دارد و یکی از سه ایزوتوپ عنصر توریم (232، 230 و 228) میباشد که نیمه عمری حدود 11میلیارد سال دارد و مقدار آن ppm 12-10 در لایة جامد زمین است.
3.پتاسیم 40 : دارای عدد اتمی 99 میباشد که تنها ایزوتوپ رادیواکتیو عنصر پتاسیم میباشد که نیمه عمری در حدود 3/1 میلیارد سال دارد مقدار آن در پوستة جامد زمین 2% است. عناصر مهم تولیدکننده g در طبیعت سه عنصر بالا هستند. (1)
- مقدمه
بارهای غیر مترقبه یا غیرمعمول شامل بارهایی میباشند که در روشهای متداول، سازه معمولاً برای آنها طراحی نمیگردد. دو گروه عمدة این بارها عبارتند از:
1- بارگذاری ناشی از انفجار
2- بارگذاری ناشی از ضربه و تصادم
انفجار ممکن است در داخل یا خارج ساختمان روی دهد. این انفجارها میتواند ناشی از عواملی نظیر موارد ذیل باشد:
1- انفجار بمب
2- انفجار و مشتعل شدن گاز
3- حمل و نقل مواد شیمیایی منفجر شونده یا گاز
4- ملموس ترین نمونه از بار ضربهای، تصادم وسائط نقلیه با سازه می باشد.
در این مقاله ، عملکرد اجزای ساختمان در برابر بارگذاری ناشی از این قبیل انفجارها و تصادم بررسی میشود.
نتایج حاصل از تحقیقات انجام گرفته بر روی نحوة بارگذاری انفجار و بررسی میدانی انجام شده بر روی حجم و میزان خرابیهای بوجود آمده در حوادث روی داده نشان میدهد که بار ناشی از انفجار و تصادم از یک طبیعت دینامیک برخوردار میباشد، اما در هنگام طراحی اغلب آن را بصورت استاتیکی فرض کرده و کنترل ها بر آن مبنا انجام میگیرد.
طرحی سقفها، دیواره ها و اتصالات مربوط به نحوی که مانع فروپاشی و انهدام ساختمان گردد از اهمیت به سزائی برخوردار است. در این مقاله هدف ارائه روشهایی برای ایمن سازی ساختمانهای مسکونی آجری در مقابل انفجار و تصادم است. برای تحقق این هدف مطالعات در چند مرحله انجام میگیرد.
نخست سعی می گردد، ساختمانهای بنایی رایج در کشور دستهبندی گردد و مشخصات فنی آنها بویژه از دیدگاه انفجار و تصادم، مورد بررسی واقع شود. سپس کوشش خواهد شد تا بر اساس روشهای متداول و استاندارد برای آنالیز و طراحی ساختمانهای آجری، عملکرد آنها در برابر انفجار و تصادم و نقاط ضعف احتمالی در طراحیهای معمول مورد مطالعه قرار گیرد.
در نهایت ، بر اساس مباحث بعمل آمده، توصیههایی برای بهبود رفتار و مقاومسازی ساختمانهای بنایی عرضه خواهد شد.
2- دستهبندی ساختمانهای آجری
ساختمانهای بنایی شامل کلیة ساختمانهایی است که با مصالح فشاری نظیر آجر، بلوک بتنی، سنگ خشت و امثالهم و ملات بنا گردیده و دیوارهای ضخیم باربر در آنها مسئولیت انتقال وزن سازه و سربارهای موجود را به شالوده دارند. در میان انواع ساختمانهای بنایی، ساختمانهای آجری بویژه در شهرها از فراوانی بیشتری نسبت به سایر انواع برخوردار میباشند و لذا تکیة اصلی بحث بر روی این قبیل ساختمانها میباشد.
بطور کلی ساختمانهای بنایی به چهار گروه تقسیم میگردند.
1- ساختمانهای بنایی غیرمسلح
2- ساختمانهای بنایی نیمه مسلح
3- ساختمانهای بنایی مسلح
4- ساختمانهای بنایی مرکب
خصوصیات کلی این چهار نوع ساختمان، به اختصار بشرح زیر میباشد:
1- ساختمانهای بنایی غیر مسلح
این قبیل ساختمانها قدیمیترین و متداولترین نوع ساختمان را در کشور تشکیل میدهند و در اکثر شهرها و روستاها بچشم میخورند. این ساختمانها در روستاها با استفاده از مصالح محلی مانند خشت خام یا سنگهای رودخانهای و با بکارگیری ملات گل ساخته شده و سقف آنها بصورت گنبدی از خشت خام یا تیرهای چوبی پوشیده از گل بنا شده است. اما در شهرها اکثراً از آجرهای فشاری با کیفیت متوسط، و در برخی موارد از بلوکهای بتنی همراه با ملات ماسه سیمان بنا میگردند، و پوشش سقفها را تیر آهن یا تیرچه بلوک، و در ساختمانهای قدیمی تر الوارهای چوبی، تشکیل می دهند. در این ساختمانها، یعنی ساختمانهای بنایی غیر مسلح، آنچه بطور عمده مقاومت لازم را در برابر بارهای جانبی عمود بر صفحه دیوار تأمین مینماید، دیوارهای برگشتی موجود است. در تصاویر (1) و (2) نمونه هایی از این ساختمانها مشاهده میگردد که پوشش سقف اولی با استفاده از سیستم تیرآهن و طاق ضربی و دیگری با بکارگیری تیرچههای پیش ساخته مسلح و بلوکهای بتنی، انجام شده است.
در احداث این قبیل ساختمانها اکثراً نکات اجرایی بسیاری نادیده گرفته میشود از جمله این موارد میتوان به نکات زیر اشاره نمود:
1- عدم اجرای دیوارهای برگشتی در انتهای دیوارهای باربر و طول کوتاه آنها در صورت اجرا که عملکرد مناسبی را از خود نشان نخواهد داد.
2- اتصال نامناسب دیوارهای باربر با دیوارهای عمود بر امتداد آنها به نحوی که مانع عملکرد دیوارهای مذکور بصورت پشت بند خواهد شد. این قبیل دیوارها یا باید بصورت هشتگیر و با قفل و بست کافی و بطور همزمان احداث گردند و یا آنکه بوسیله میل مهارهای کافی به یکدیگر دوخته شوند.
3- عدم اجرای زیر سری مناسب برای قرار د ادن سیستم سقف بر روی دیوارهای باربر که موجب انتقال و پخش نامناسب بارها از سقف به دیوار و بروز ترکهای برشی در دیوار باربر و در زیر نقاط اعمال بار می گردد. همچنین این امر باعث عدم پیوستگی کافی مابین سقف و دیوار گردیده و سقف در برابر بارهای جانبی میتواند از روی دیوار فرار نماید. در ضمن همانطور که در ادامه تشریح خواهد شد، دیوارهای باربر کناری بدلیل عدم اتصال کافی به سقف، بصورت طره عمل نموده و ارتفاع مؤثر آنها در عمل بیش از ارتفاع واقعی دیوار خواهد شد. تصویر(3) نمونة مستندی از فرار دیوار باربر از زیر سقف طاق ضربی و عملکرد طرهای دیوار در زلزلة سال 1369 در شهر منجیل را نمایش می دهد. قفل و بست ناچیز دیوار برگشتی نتوانسته است مانع فرار دیوار گردد.
2- ساختمانهای بنایی نیمه مسلح
این دسته از ساختمانهای بنایی مشابه گروه قبل میباشند با این تفاوت که جهت بهبود رفتار آنها در برابر بارهای جانبی و تأمین پیوستگی سقف از عناصری مانند کلاف فوقانی و تحتانی استفاده میگردد. وجود این کلافها که باید بطور پیوسته دور تا دور ساختمان را فرا گیرد اتصال سقف و دیوارهای باربر را بهبود میبخشد و با ایجاد تکیهگاه مناسب برای پانلهای دیوار، ارتفاع مؤثر دیوار را در حدود ارتفاع واقعی آن قرار میدهد.
در تصویر (4) نمونه ای از این قبیل ساختمانها ملاحظه میگردد. چنانچه مشاهده میشود در این ساختمان از کلاف افقی تراز سقف بعنوان زیر سری استفاده شده است و تیرآهنهای سقف طاق ضربی بر روی آن قرار گرفته است. در این روش اجرایی اگر چه بدلیل عدم مهار تیرآهنهای سقف به تکیهگاههای جانبی پیوستگی مناسبی در دال سقف ایجاد نمیگردد، اما بخاطر وجود کلاف یکپارچة محیطی، ساختمان در برابر بارهای جانبی استحکام بیشتری نسبت به ساختمانهای گروه قبل خواهد داشت. ] لازم به ذکر است این ساختمان پس از زلزلة سال 69 منجیل، سالم برجا مانده است[
3- ساختمانهای بنایی مسلح
در صورتی که علاوه بر تعبیة کلافهای افقی در تراز پی و سقف ساختمان بنایی، با بکارگیری کلافهای قائم در دیوارهای باربر، کلافهای مذکور را به یکدیگر مرتبط نموده و یا به کمک میلگردهای افقی و قائم دیوارهای برشی تسلیح گردند، ساختمان بنایی مسلح میگردد و بخاطر وجود این کلاف بندی، سازه قادر به عملکرد خمشی و برشی خواهد بود. بکارگیری شبکه های میلگرددردیوارهای قائم گرچه مناسبترین رفتار را دربرابربارهای جانبی درون صفحه ای و عمود بر آن بوجود میآورد، اما بدلیل صعوبت اجرا و هزینههای نسبتاً بالا، کمتر مورد توجه واقع شدهاند. بهر حال، آنچه بعنوان یک حداقل در ساخت ساختمانهای بنایی الزام شده است، بکارگیری کلافهای افقی و قائم متصل به یکدیگر است.
لازم به ذکر است که این قبیل ساختمانها را نباید با ساختمانهای اسکلت فلزی و بتنی که در آنها اسکلت باربر مسئولیت انتقال بارها را بر عهده دارد، و دیوارها بصورت میانقابهای پرکننده بکار می روند. اشتباه گرفت.
عملکرد این ساختمانها، بعلت نحوة متفاوت ساخت آنها، با یکدیگر فرق اساسی دارد؛ بطوری که در ساختمانهای با اسکلت باربر پس از احداث اسکلت، قابهای خارجی به وسیله مصالح بنایی پر میگردد. اما در ساختمانهای بنایی مسلح، اجرای کلافهای قائم و یا ستونها غالباً بطور همزمان با اجرای دیوارهای باربر انجام میگیرد و پس از اتمام احداث دیوارهای خارجی کلاف افقی فوقانی، در تراز سقف بر روی دیوارها قرار گرفته و به کلافهای قائم متصل میشود. مثالی از این نحوه اجرا در تصویر (7) مشاهده میگردد.
اجرای مناسب این نوع از ساختمانهای بنایی می تواند مانع بروز معایبی که برای ساختمانهای بنایی غیرمسلح بر شمرده شده، گردد و بر آن اساس یکپارچگی و استحکام کافی برای سازه بنایی فراهم میآید.
ایجاد تکیهگاه مناسب برای پانلهای دیوار و سقف، توزیع و انتقال بارهای ثقلی و جانبی توسط سقف و دیوارهای پیوسته، و افزایش پایداری کلی سازه در برابر بارهای مختلف، مزیتهای اجرای صحیح ساختمانهای بنایی مسلح میباشد.
4- ساختمانهای بنایی مرکب
ترکیب یکی از سه سیستم فوق با اسکلت بندی معمولاً فلزی و بندرت بتنی که اکثراً برای افزایش فضای مفید ساختمان انجام می گیرد، ساختمانهای بنایی مرکب را تشکیل می دهد. هزینة اجرایی این قبیل ساختمانها که دارای دیوارهای خارجی باربر میباشند به مراتب از سازههای اسکلت فلزی یا بتنی کمتر میباشد. در فضای داخلی ساختمانهای بنایی مرکب، برای اجتناب از دیوارهای حائل حجیم باربر، از ستونهای فلزی یا بتنی استفاده میگردد و در نتیجه بارهای ثقلی توسط هر دو سیستم دیوار باربر و اسکلت بندی به شالوده منتقل میشود. اما تحمل بارهای جانبی بدلیل اتصالات مفصلی تیرها به ستونها، تنها بر دیوارها باربر جانبی محلول میگردد تا با عملکرد برشی خود مانع بروز خرابی در سازه گردند. اجرای این قبیل ساختمانها که حجم وسیعی از ساختمانهای بنایی موجود در شهرها را در برگرفته و غالباً بصورت یک یا دو طبقه و در سازه قدیمیتر حتی تا چهار طبقه نیز احداث گردیدهاند، نیازمند رعایت اصول فنی مربوط به هر دو سیستم دیوار و اسکلت باربر بوده و تمهیدات کافی جهت ایجاد پیوستگی لازم در اتصالات و یکپارچگی سازه باید در نظر گرفته شود. تصاویر (5) تا (7) نمونهای از این ساختمانها را نمایش میدهند که به ترتیب ساختمان بنایی غیر مسلح، نیمه مسلح و مسلح با اسکلت فلزی داخلی ساختمان تشکیل شدهاند، که حالت اخیر، مستحکمترین سازه بنایی مرکب را ایجاد مینماید.
وجود سیستم باربر مقاوم و مناسب در ساختمان تا حدودی زیادی از فروپاشی و تخریب کامل ساختمان جلوگیری می نماید. بدین ترتیب ساختمانهای بنایی غیر مسلح و نیمه مسلح، در مقایسه با سایر انواع ساختمانها، کمترین مقاومت را در برابر بارهای غیر مترقبه و به خصوص انفجار و تصادم از خود نشان خواهند داد. اگر در این ساختمانها دیوارهای برگشتی اجرا نشده و یا به خوبی به دیوارهای باربر متصل نگردند، دیوارها باربر خارجی که تنها شامل پوشش سقف ساختمان میباشد، بصورت دال یک طرفهای در راستای ضعیف دیوار، یعنی عمود بر درزهای افقی دیوار، عمل نموده و در صورتی که بارگذاری ناشی از انفجار بر مقاومت دیوار غلبه نماید، دیوار و در پی آن سقف سازه فرو میریزد. همچنین عدم اتصال مناسب سیستم سقف سازه به دیوارهای باربر اطراف، به خصوص در ساختمانهای بنایی غیرمسلح که فاقد کلاف افقی میباشند، امکان حرکت نسبی سقف از روی دیوارها و فروریزی آن را افزایش میدهد.عدم پیوستگی سقف ودیوارها موجب عملکردطرهای دیوار گردیده و برامکان حرکت نسبی سقف و دیوار میافزاید. این مسئله در تصویر (8) بطور شماتیک نمایش داده شده است.
سازه های بنایی مسلح بشرط اجرای صحیح و مناسب جزئیات اجرای مربوط و حصول پیوستگیهای مورد نیاز در اتصالات، کاملترین نوع سازه بنایی را تشکیل می دهند. نحوه صحیح اجرای جزئیات مذکر در اکثر مراجع معتبر اجرایی مانند دستورالعملهای منتشره از سوی سازمان برنامه و بودجه، ذکر شده اند. در این دسته از سازههای بنایی وجود کلافهای افقی و قائم عملکرد سازه را در برابر نیروهای جانبی درون صفحهای و عمود بر صفحه به میزان قابل توجهی بهبود می بخشند.
کلافهای افقی پیوستگی مورد نیاز را در سیستم سقف فراهم نموده و از فروریزی آن تا حد زیادی ممانعت می نماید؛ و اتصال مناسب کلافهای افقی و قائم به دیوار، عملکرد دیوار را به سمت دال تختی با تکیه گاههای ساده در چهار طرف متمایل میکند.
چنانکه ذکر شد ، محصور شدن دیوارهای باربر در کلافهای پیرامون آن، نه تنها بر توانایی مقاومت دیوار در بربر بارهای غیرمترقبهای میافزاید بلکه در افزایش توان خمشی و برشی دیوار در مقابله با بارهای درون صفحه ای به ویژه نیروهای ناشی از زلزله، مؤثر میباشد.
ساختمانهای بنایی مرکب، که آخرین گروه از طبقهبندی انجام گرفته را تشکیل میدهند. شرایط بسیار متغیری دارند؛ و بر حسب آنکه از ترکیب کدامیک از سه گروه پیشین سازههای بنایی، با اسکلت فلزی یا بتنی ایجاد شده باشند، در برابر بارهای غیر مترقبه عملکرد خاصی از خود نشان میدهند. این نوع از ساختمانها بدلیل اتصال نسبتاً مقاوم تیرهای سقف با ستونهای داخلی کمتر دچار ریزش سقف در فضاهای میانی میگردند.
3- روشهای مقاوم سازی ساختمانهای آجری در برابر بارهای غیرمترقبه
3-1- روشهای طراحی
همواره ممکن نیست تا آنالیز یک سازة معمولی را برای تحمل بارهای غیرمترقبهای ماند تصادم وسائط نقلیه و یا انفجار بمب و امثالهم انجام دادن، زیرا مکان و حجم بارگذاری ناشی از بروز چنین حوادثی معمولاً غیر قابل پیشبینی است، از طرفی در بسیاری از موارد طراحی اعضایی که توان تحمل چنان نیروهایی را داشته باشند پرهزینه و غیراقتصادی خواهد بود. با وجود این، نادیده گرفتن خطر بارهای غیر مترقبه در طراحی ساختمانها نیز میتواند به عواقب غیرقابل قبولی بیانجامد.
البته میتوان بحرانیترین فضاها را که بیشترین میزان وقوع حوادث را بخود اختصاص می دهند، تعیین نمود و مقاوم سازی سازه را حداقل برای آن فضاها انجام داد.
در واقع پس از حادثة انفجار در طبقة هجدهم ساختمان پانلی Ronan Point در سال 1968، در لندن، و فرار یکی از پانلهای خارجی طبقة مذکور، فروپاشی پنج طبقه بالای آن که موجب بروز خرابی پیش رونده تا طبقة همکف ساختمان گردید، توجه محققان بر طراحی ساختمانهای مقاوم در برابر چنین بارهای غیرمترقبهای معطوف گردید.
روشهای مختلف جهت کاهش اثرات مخرب بارهای غیرمترقبه بصورت زیر دستهبندی میگردند:
1- طراحی برای جلوگیری از وقوع یا محدود ساختن خطر بارهای غیر مترقبه
2- طراحی در برابر بارهای غیر مترقبه به روش غیر مستقیم
3- طراحی دربرابربارهای غیرمترقبه به روش مستقیم یک طراح بسته به ماهیت طرح سازه، اهمیت آن واحتمال بروزحوادث غیرمترقبه وهمچنین اطلاعات و آگاهیهای موجود، می تواند یکی از این روشهای طراحی را که درذیل تشریح خواهند شد، انتخاب نموده و بکار بندد.
3-2- طراحی برای جلوگیری از وقوع یا محدود ساختن خطر بارهای غیرمترقبه
مقصود از این قسم طراحی آن است که احتمال بروز خرابی در سازه با حذف یا دور نمودن علل و منابع وقوع حادثه به حداقل برسد. بدین معنی که مثلاً با ممانعت از ذخیره مواد قابل انفجار در ساختمان از وقوع انفجارهای مخرب پیشگیری شود و یا با اتخاذ روشهای حفاظتی خاص، مانند ایجاد حصار و مانع در مجاورت نقاط حساس ساختمان، از تصادم وسائط نقلیه با آن جلوگیری بعمل آید،
3-3- طراحی در بربر بارهای غیرمترقبه به روش غیرمستقیم
در روش طراحی غیر مستقیم طراح سعی مینماید با ایجاد حداقل استحکام لازم، پیوستگی و شکل پذیری قابل قبولی برای سازه در مقابل نیروهای غیرمترقبه فراهم آورد. در واقع درا ین روش، طراحی بطور مستقیم بر پایة بارگذاری انفجاری و تصادمی و حوادث مترتب بر آن انجام نمیگیرد و صرفاً تدابیری عملی برای حفظ ایمنی و یکپارچی ساختمان اعمال می گردد. در این راستا، اقدامات زیر جهت سیستم دیوارها، سقف و اتصالات قابل اعمال است...
1آناتومی کلیه
کلیه ها اعضای لوبیایی شکلند که دو عدد و به رنگ قرمز مایل به قهوه ای بوده و مسئولیت تولید و دفع ادرار را به عهده دارند.
کلیه حیوانات مختلف دارای اشکال گونانونی می باشد ، مثلاً در گاو به شکل لوبوله[1] و در اسب کلیه سمت راست به شکل قلب[2] می باشد.
کلیه سمت راست کمی جلوتر از کلیه چپ بوده و موقعیت آن در حیوانات مختلف به شرح زیر می باشد()
جدول : موقعیت کلیه ها در حیوانات مختلف نسبت به مهره های سینه و کمری
T=مهره های سینه [3] L= مهره های کمری[4]
موقعیت کلیه ها بطور کلی در گربه نسبت به سگ کمی خلفی تر[5] بوده و همچنین کلیه ها کمی گردتر و از لحاظ رنگ کمی روشن ترند و همچنین دارای وریدهای
ستاره ای[6] بیشتری می باشند .()
کلیه ها دارای دو لبه[7] و دوسطح[8] می باشند :لبه داخلی مقعر بوده و لبه خارجی محدب می باشد
لبه داخلی دارای بخشی بنام ناف[9] می باشد که محل ورود عروق و اعصاب به کلیه ها و همچنین محل خروج ادرار توسط حالب[10] می باشد.هر دو کلیه در بخش خارج صفافی قرار داشته و در زیر عضلات کمری واقع می گردند. کلیه ها در بخش قدامی بطور کامل توسط صفاق پوشیده شده اند ولیکن در بخش خلفی فقط بخش شکمی کلیه ها توسط صفاق پوشیده می گردد و سطح شکمی هر دو کلیه کاملاً توسط صفاق پوشیده شده است.()
کلیه ها از خارج توسط یک کپسول فیبروزی ا حاطه می گردند که در کلیه سالم به راحتی از سطح کلیه جدا شده و فقط در بخش ناف دارای اتصال نسبتاً محکمی می باشد. تمام این عضو بهمراه کپسول خود توسط بافت چربی[11] احاطه گردیده است . اتصال کلیه ها معمولاً محکم نبوده و می توانند در هنگام تنفس و یا پر بودن معده جابجا گردند.()بویژه این حالت در گربه ها بیشتر بوده و لذا ممکن است در این حالت با اجسام خارجی داخل دستگاه گوارش و یا رحم آبستن اشتباه گردند.((
1-1-1موقعیت کلیه نسبت به اعضاء محوطه بطنی :
کلیه سمت راست کمی قدامی تر بوده و انتهای جلویی[12] آن در گودی کلیوی[13] لوب خلفی کبد [14]قرار گرفته است و توسط رباط کبد کلیوی[15] در جای خود محکم می شود.
این عضو در انتهای خلفی[16] با لوب راست لوزالمعده و قولون بالا رو[17] در تماس بوده و در سطح پشتی[18] در ارتباط با عضلات مازویی[19] می باشند.()
کلیه سمت چپ نیز از قسمت جلو در تماس با معده در سطح پشتی در تماس با عضلات زیر کمری[20] ودر سطح شکمی در تماس با لوب چپ لوزالمعده و قولون پایین رو[21] و از سمت خارجی در تماس با طحال می باشد.()
1-1-2ساختمان کلیه
پارانشیم کلیه از دو بخش قشری[22] و مرکزی [23]تشکیل گردیده است .
بخش قشری دارای ظاهر دانه دار [24]و رنگ تیره تر می باشد که علت آن وجود گلومرولها و خونرسانی وسیعتر این ناحیه می باشد .
بخش مرکزی دارای رنگ روشن و همچنین ظاهری مخطط[25] بوده که به علت وجود مجاری جمع کننده ادرار [26]می باشد این مجاری بشکل دسته هایی به یکدیگر متصل گشته و هرمهای کلیوی[27] و مجموعه این هرم ها در مجاورت لگنچه[28] به یکدیگر پیوسته و ایجاد ستیغ کلیوی[29] را می نمایند. ادرار از طریق راس این هرمها که پاپیلا[30] نامیده می شوند وارد لگنچه شده و سپس کلیه را ترک می کند()
در بعضی از حیوانات که هرمها جدا از یکدیگرند لگنچه وجود نداشته و ادرار از طریق پاپیلاها وارد فضایی بنام جام های کوچک [31]می گردد و سپس اینها با یکدیگر متصل گشته و تشکیل جام بزرگ [32]را داده که به حالب متصل بوده و ادرار را توسط حالب از کلیه خارج می کنند.
1-1-3خون رسانی کلیه
هر کلیه توسط دو رگ خون رسانی می شود
1-سرخرگ کلیوی[33] که از آئورت منشعب گشته و خون را به کلیه می رساند.
2-سیاهرگ کلیوی[34] که در پایین سرخرگ قرار داشته و خون را از کلیه خارج می کند و آنرا به سیاهرگ میان خالی خلفی [35]وارد می کند.() سرخرگ کلیوی کلیه راست در اکثریت قریب به اتفاق سگ ها منفرد و دارای طولی برابر است ولیکن سرخرگ کلیوی کلیه چپ از نظر طول متغیر و در 15% سگ ها دورگ می باشد .
سرخرگ کلیوی پس از ورود به کلیه تبدیل به سرخرگ های بین لوبی،[36] سرخرگ قوسی،[37] سرخرگ بین لوبولی و آرتر یول های آوران گلومرولی شده و سپس خون را تحویل سیاهرگها می دهند.
سیاهرگها نیز از سیاهرگهای گلومرولی آغاز و سپس به سیاهرگهای بین لوبولی ، قوسی و بین لوبی تبدیل و از طریق سیاهرگ کلیوی که معمولاً منفرد است. کلیه را ترک می کنند.
1-2بافت شناسی کلیه
هر کلیه توسط کپسولی از بافت هم بندی سخت احاطه شده است که به راحتی از آن جدا می شود کلیه ها از دو قسمت اطرافی[38]و مرکزی [39]تشکیل شده اند
قسمت مرکزی در انسان شامل 10 تا18 عدد هرم مرکزی [40]است که راس آن ها به طرف مرکز کلیه و کالیس ها [41]در لگنچه [42] قرار دارد.
قاعده این هرم ها به طرف قسمت اطرافی کلیه متمایل است . راس هر هرم مرکزی در داخل لگنچه بصورت 10 تا 25 سوراخ باز می شود که بنام ناحیه غربالی[43] نامیده می شود.در قسمت اطرافی و در قاعده هرم های مرکزی را حدود 400 تا 500 ساختمان اشعه وار تشکیل می دهد بنام medullary rays که شامل یک یا چند لوله جمع کننده و قسمت هایی از واحد ترشحی نفرون می باشد . قسمت اطرافی فاصله بین قاعده هرم های مرکزی تا کپسول کلیه را پر می کند.فواصل بین هرم های مرکزی را ستون های کلیوی برتین [44] گویند که شامل بافت های هم بندی و عروق خونی است . ناحیه اطرافی کلیه را ساختمان های کوچک و کروی قرمز رنگ مشخص می کند به نام جسم کلیوی [45]یا کرپوسل کلیوی در بعضی از حیوانات ستون های برتین مشخص نیست و فاصله بین قسمت مرکزی و اطرافی به صورت یک سطح صاف مشخص است.
این حیوانات دارای کلیه ی یک لوبی می باشند مانند اسب ، نشخوار کنندگان کوچک و گربه در صورتی که در انسان و برخی دیگر از حیوانات مانند گاو ، سگ و خوک کلیه شامل چندیدن لوب می باشد.یک هرم مرکزی ، قسمتی از ستون های برتین مربوط به آن و ناحیه اطراف کلیه در قاعده هرم مرکزی یک لوب کلیه را تشکیل می دهد .
1-2-1نفرون[46]
[1]Lobulated
[2] Heart form
[3] Thoracic vertebrae
[4] Lumbar vertebrae
[5] Caudal
[6] Stellate veins
[7] Border
[8] Surface
[9] Hilus
[10]Urether
[11]Pre renal fat
[12]Cranial part
[13]Renal recess
[14]Caudate lobe of liver
[15]Hepato renal liq
8 Caudate part
9 Acending colon
10 Dorsal part
مواد تشکیل دهندة نوشابههای غیرالکلی گازدار عبارتند از: عصاره، آب، شکر، گازکربنیک، اسانسها، مواد پایدارکننده، رنگهای مجاز خوراکی و اسیدهای خوراکی.
نوشیدنیهای غیرالکلی را برا اساس منشاء مواد اولیه بصورت زیر تقسیمبندی میکنند: آبهای آشامیدنی- آبهای درمانی- شیر بعنوان نوشابههای گازدار از مواد مصنوعی و نوشابههای گازدار از مواد گیاهی که نوع اخیر رایجترین نوشیدنی در صنعت نوشابهسازی میباشد. این نوشابه ها از عصارهها و اسانسهای طبیعی گیاهی، به همراه فاکتورهای دیگر ساخت نوشابه تهیه میگردند. نوشابههائی که از اسانسهای طبیعی تهیه میشوند از نطر کمی، مقدار قابل توجهی هستند. اسانسهای طبیعی مواد استخراجی از میوهها و یا گیاهان رایحهدار مانند دارچین، زنجبیل و غیره میباشند.
عصاره را از میوههای رسیده سالم و توسط روشهای مکانیکی تهیه میکنند و یا از گیاهان خشک و پودر شده توسط حلال استخراج مینمایند.
آب مورد نیاز در صنعت نوشابهسازی، پس از انجام عملیاتی بر روی آب آشامیدنی شهر مورد مصرف قرار میگیرد. این آب باید بدون رنگ، شفاف، بدون بو و عاری از میکروارگانیزمها بوده و سختی آن بیش از ppm 300 نباشد.
در صنعت نوشابهسازی از مواد شیرین کننده مانند شکر، قند انورت دکستروز، فروکتوز، شکر مایع و در بعضی موارد از مواد شیرین کننده مصنوعی استفاده میشود. در کشور ما استفاده از مواد شیرین کنندة مصنوعی مجاز نمیباشد. شکر مایع و سیروپ گلوکز با تکامل روش صنعتی هیدرولیز نشاسته اهمیت اقتصادی زیادی پیدا کردهاند. قند انورت نیز نوعی شربت شکر میباشد که در اثر حرارت دادن ساکارز در حضور اسیدها و یا آنزیمها و تبدیل به گلوکز و فروکتوز تهیه میگردد. از شیرینکننده هایی که دارای 42 درصد فروکتوز و 51 درصد دکستروز میباشند نیز در صنعت نوشابهسازی استفاده میشود این مایع قندی در مقابل تخمیر میکروبی دارای مقاومت و قدرت بیشتری نسبت به سایر شیرین کنندهها در طول نگهداری و انبارداری میباشد.
از مهمترین مواد شیرین کننده مصنوعی ساخارین، سیکلامات. گلوسین و چندین مادة دیگر هستند. شیرینی سیکلامات 60-40 مرتبه بیشر از ساکارز میباشد ولی مصرف آن در سالهای 1970-1969 ممنوع شد.
جهت پایدارکنندگی نوشابه از اسیدهای خوراکی مانند اسیدتارتاریک، سیتریک، لاکتیک، مالیک و فسفریک استفاده میشود. نوشابههایی دارای بهترین ترشی هستند که اسیدیته آنها معادل 2-1 گرم اسید تارتریک در یک لیتر آب مقطر باشد. غلظت گاز کربنیک نیز در طعم ترشی نوشابه موثراست.
رنگها بر اساس منشاء آنها به دو دسته رنگهای طبیعی و مصنوعی تقسیم میشوند. رنگهای طبیعی دارای سه منشاء اصلی معدنی (اکسید فریک)، گیاهی (کارامل) و حیوانی(کارمین) میباشند.
کارامل را بعنوان امولسیون کننده نیز میتوان مصرف نمود. اسانسهای معطر مانند میخک، زنجبیل، دارچین، نعناع و دیگر مواد در نوشابه ممکن است معلق باشند. خاصیت امولسیون کندگی کارامل موجب میشود که فرآورده نوشیدنی بدون احتیاج به مواد امولسیون کننده دیگر از پایداری مناسبی برخوردار باشد. رنگهای مصنوعی در سه گروه آنیونی، کاتیونی و غیریونی تقسیم میشوند. در صرف مواد رنگی باید دقت شود که در مقابل اسیدی مقاوم بوده، تیرگی و اثر طعمی نداشته باشد. امروزه در نوشابهسازی از اسانسها و سایر مواد طعم دهنده بطور وسیعی استفاده میشود.
در لیمونادها اسانسهایی با طعم انواع توتها، گیاهان معطر، زنجبیل و کنین و برای نوشابههای با عصارة کولا مواد رایحهدار مانند زنجبیل، بهار نارنج، هل و غیر استفاده میشود.
نگهداری و محافظت فرآوردههای غذائی خصوصا نوشابهها بدلیل قابلیت تخریب آن ضروری میباشد. در نوشابهها تغییر رنگ، ویسکوزیته و رشد میکروارگانیزمها به مرور زمان صورت میگیرد. لذا در نوشابههای غیرالکلی گازدار از ترکیبات اسید بنزوئیک، اسید فسفریک بعنوان نگهدارنده استفاده میشود.
جهت تهیة امولسیونهای مواد خوراکی از جمله نوشابه از امولسیونهای گوناگون مانند استرا اسید چرب با پلی گلیسیرینها، منوگلیسیریدها، دیگلیسیریدها و فسفاتیدها استفاده میشود. همه اینها براساس ساختمان هتروپلار دارای وجه مشترک در داشتن گروههای هیدروفیل و لیپوفیل میباشند.
مواد مؤثر کولا عبارتند از: کافئین و تئوبرومین. ماده موثر کولا محرک سیستم اعصاب میباشد.
تکنولوژی، تهیه و ساخت نوشابههای غیرالکلی گازدار شامل مراحل زیر میباشد:
الف- مخلوط کردن اجزاء تشکیل دهنده نوشابه
ب- افرودن آب گاز دارد
ج- شستن و استریل شیشهها
د- بستهبندی کردن
هـ- سیستم کنترل
در مرحلة مخلوط کردن اجزاء، شربت شکر با غظت معین در دمای 75 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه پاستوریزه میشود. به این شربت عصارة اصلی، اسیدهای خوراکی، مواد رنگی، اسانسها و مواد محافظتکننده اضافه میشود.
آب تصفیه شده پس از سرد شدن به قسمت کربوناتور هدایت میگردد کربنه کردن موجب گاز دار شدن و در نتیجه مطبوع و دلچسبت شدن نوشابه میگردد.
بطریها قبل از اینکه پر شوند باید تمیز و بهداشتی شوند. برای این منظور داخل و خارج بطریهای نوشابه با محلول قلیایی و آب داغ شسته و سپس آب کشیده میشوند. و پس از پر شدن و دربندی، برچسب زده میشوند در انتها بطریهای نوشابه بازرسی و کنترل کیفی میگردند.
تهیه گیاهان دارویی:بررسی گیاهان ایران اعم از دارویی و غیردارویی توسط گیاهشناسان ایرانی صورت گرفته است. نمونههایی از این گیاهان در موزههای گیاهشناسی انگلستان و فرانسه نگهداری میشود.
بطور کلی در ایران مناطق بسیار متفاوتی از لحاظ آب و هوا و از لحاظ رویش گیاهان وجود دارد. این مناطق به 4 بخش تقسیم میشوند که عبارتند از:
1- منطقة فلات مرکزی
2- منطقة هیرکانی
3- منطقه زاگرس
4- منطقه خلیج فارس
این گیاهان بصورت وحشی و یا کشت داده شده وجود دارند. هر دسته از این گیاهان چه خود رو و چه کشت داده، دارای معایب و محاسنی هستند. از مهمترین معایب گیاهان خودرو، پراکنده بودن آنها در سطح وسیع میباشد. در هنگام جمعآوری گیاهان وحشی نیابد کلیه گیاهان خودروی یک ناحیه را جمعآوری کرد، تا موجبات تکثیر گیاهان مفید در یک ناحیه فراهم گردد. در جمعآوری باید دقت کرد تا اختلاط گیاهان با گونههای مجاور و نیز آلودگی با ضایعات میکروبی پیش نیاید. زمان جمعآوری و سن گیاه نیز دارای اهمیت میباشند.
از محاسین گیاهان دارویی کشت شده، تکثیر در یک مساحت محدوده و سهولت دسترسی به آن میباشد. همچنین بالا بردن کیفیت و کمیت این گیاهان به راحتی امکان پذیر میباشد.
جهت کشت و تکثیر گیاهان دارویی عالی و پست هر کدام روشهایی بکار میرود. کشت گیاهان عالی توسط دانه، پیاز، توبرکول، ریزوم، قلمهزدن و پیوندزدن؛ کشت گیاهان پست بوسیله دستگاه زاینده و اسپروکوئیدی انجام میپذیرد.
پس از جمعآوری، عملیات خشک کردن روی گیاه انجام میگیرد. خشک کردن در هوای آزاد، جهت خشکانیدن گیاهانی که حاوی اسانس میباشند، استفاده میشود. خشک کردن با حرارت مصنوعی در مورد گیاهانی که نیاز به شرایط کنترل شده بیشتری دارند بکار میرود. از مزایای این روش سرعت توقف فعالیت آنزیمها میباشد. خشک کردن در درجه حرارتهای پایین، با انجماد مولکولهای آب و خشک کردن در خلاء انجام میگیرد.
در مرحله بعد جدا کردن ناخالصی ها، به منظور عاری بودن گیاه از بیماریهای گیاهی و عدم اختلاط با گیاهان دیگر انجام میپذیرد. پس از اتمام مراحل فوق آسیاب کردن گیاه صورت میگیرد. از گیاه پودر شده عصاره و یا عرق تهیه میشود.
بررسیهای انجام شده توسط محققین نشان دادکه برخی گیاهان از نظر عطر، طعم و خواص بیولوژیکی جهت تهیه نوشابه مناسب میباشند. گیاهانی نظیر بادرنجبوبه، مرزه، پونه، اسطوخودوس، مرزنگوش کاکوتی، آویشن از تیرة نعناع، زیرة سبر، زیره سیاه، شوید و گشنیز از تیرة جعفری، شیرین بیان از تیرة پروانه داران، از میان گلیهای داروئی، بهار نارنج و میخک مناسب میباشند.
در ایران از گیاهان دارویی، جهت مصارف درمانی به صورت عرقیات با عصاره استفاده بعمل میآید مراکز تولید اسانس و عرقیات گیاهان دارویی در ایران: شیراز، میمندفارس، تبریز، کرمان، کاشان و قمصر کاشان میباشد.
جهت نگهداری عرقیات باید آنها را در شیشههای کاملاً پر و به دور از نور و حرارت نگهدرای نمود. سترون کردن دستگاه تقطیر قبل از عمل با بخار آب کمک شایانی به حفظ عرقیات میکند.
عرقیات را از 3 لحاظ میتوان طبقهبندی نمود:
1- تقسیمبندی از نظر طرز تهیه
2- تقسیمبندی از نظر بو
3- تقسیمبندی از نظر تعداد گیاهان بکار رفته
عوامل فیزیکی شیمیائی و عوامل بیولوژیکی از جمله عواملی هستند که باعث فساد عرقیات میگردند.
جهت تعیین بازدهی عرقیات، درصد اسانس آنها محاسبه میگردد، در این میان مرزه با 1/0 درصد اسانس و زیره سیاه با 25/2 درصد اسانس به ترتیب کمترین و بیشترین بازدهی عرقیات را در میان گیاهان مورد بررسی دارند.
جهت تهیة اسانس از چهار روش استفاده میشود:
1- آب
2- آب و بخار
3- بخار مستقیم
4- استخراج توسط حلال
یکی از روشهای تعیین ترکیبات موجود د در اسانس، روش تین لایر کروماتوگرافی میباشد. در کروماتوگرام حاصله لکههایی با Rf مختلف حاصل میگردد، که با مقایسه با نمونههای استاندارد، ترکیبات شناسایی میگردد.
گزارش طرح جایگزینی عرقیات سنتی گازدار با نوشابههای غیرالکلی گازدار 1-مقدمهدر ابتدا لازم است بطور اختصار به بررسی وضعیت و موقعیت گذشته کنونی نوشابهسازی در ایران پرداخته شود.
تهیه و تولید اقسام شربت و نوشابه از قدیم الایام در ایران متداول بوده و اکثراً بطور خانی و بتدریج در سطح تجارتی در کارخانهها مرسوم گردیده است. این نوشیدنیها غالباً از عصارة میوه ها همراه با شکر و عرقیات معطر ساخته دشه و سپس با اقتباس از کشورهای خارجی و وارد نمودن آن، بصورت یک صنعت وابسته درآمد. تاریخچة این صنعت و ابسته بطور مشروح در گزارش وزرات صنایع و معادن ایران صنایع آشامیدنی و دخانیات ایران 1357 انتشار یافته است. خلاصة این گزارش بشرح زیر است:
در سالهای پس از جنگ جهانی، ساخت نوعی لیموناد و نوشابة دیگری بنام سینالکو در کارگاههای کوچ متداول گردید ولی این تولیدات به روش بهداشتی و در سطح کارخانهای انجام نمیگرفت.
متاسفانه تولید و رشد نوشابههای صنعتی در ایران از همان زمان ابتدا با وابسته بودن آن به کشورهای خارج، شروع شده است و به مرور سرمایهداران جهت بدست آوردن هر چه بیشتر سود اقدام به احداث و تاسیس کارخانة دیگری در این مورد مینمودند. تا حدی که درحال حاضر اکثر قریب به اتفاق مردم ایران به مصرف این نوشابههای وارداتی عادت کردهاند و احتمالاً کمبود آن در بعضی موارد باعث ناراحتی آنها میشود.
مصرف نوشیدینهای غیر الکلی بطور سنتی و در قدیم الایام متداول بوده و بین فرهنگ هر منطقه روابط خاصی داشته است. این نوشیدنیها بصورت شربت و عرقیات متناسب با میوهها و گیاهان بومی هر منطقه بطور سنتی متداول بوده است.
پیدایش صنعت نوشابهسازی نه تنها منجر به کاهش تولید نوشیدنیها و عرقیات گردید، بلکه وابستگی کشور را از نظر ورود عصاره به خارج تشدید نمود. بعلاوه مقدار زیادی ارز از این بابت از کشور خارج میشود. بهرحال در این مقطع از زمان که سرمایه هنگفتی در این زمینه سرمایهگذاری شده است و ضمناً تعداد زیادی کارگر در این صنعت مشغول به کار میباشند، میتوان این صنعت را در جهت تهیة نوشابههایی که امکان تهیة مواد اولیة آن در کشور موجود است سوق داد.
بدون تردید، تهیه و تولید نوشابه و نوشابهسازی با استفاده از مواد موجود خصوصاً گیاهان دارویی موجب توسعة صنایع کوچک و رشد و تقویت اقتصاد ملی میگردد.
در این زمینه استفاده از نیروهای انسانی در بخش کشاورزی و صنعتی موجب اشتغال بکار بسیاری از هم میهنان و استفاده از منابع طبیعی کشور میگردد.
در ادامة تحقیات وبررسی در مورد مواد مختلف جهت عصارة اصلی نوشابه شرایط زیر بعنوان اصلیترین عوامل مورد نظر قرار گرفت:
1- این ماده سمی نباشد.
2- این ماده به میزان زیاد در کشور باشد یا امکان کشت آن در سطح وسیع وجود داشته باشد.
3- تا حد امکان این ماده برای مردم ناآشنا نباشد.
4- این ماده ارزان قیمت باشد.
5- این ماده جهت ساخت نوشابه تکنولوژی پیچیدهای نداشته باشد.