آبان    1392

فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه
 
چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 1
فصل اول « مفاهیم و مبانی نظری جداسازی لرزه ای »
1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 3
1-2 مفهوم جداسازی لرزه­ای —– 6
1-3 مشارکت مودهای ارتعاشی در رفتار لرزه‌ای سازه‌های جداسازی شده بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 13
1-4 اثر نوع خاک بر تاثیرگذاری جداسازی لرزه‌ای —- 14
1-5 اثر زلزله‌های حوزه نزدیک بر جداسازی لرزه‌ای — 15
1-6 بررسی تاثیر خصوصیات جداگر بر پاسخ‌های لرزه‌ای آن بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 18
1-7 دستورالعملی برای کمک به انتخاب سیستم جداگربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 23
1-8 مدل سازی سیستم‌های غیر خطی————- 26
فصل دوم « انواع سیستم‌های جداسازی لرزه ای »
2-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 29
2-2 سیستم‌های الاستومر ——– 29
2-3 نشیمنهای لاستیکی طبیعی و مصنوعی با میرایی کم بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 30
2-4 جداگرهای با هسته سربی  — 32
2-5 سیستمهای لاستیک طبیعی با میرایی بالا (HDNR) بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 33
2-6 سیستم‌های جداساز لغزنده — 34
2-7 سیستم کارخانه برق فرانسه — 36
2-8 سیستم ترکیبی EERC —- 37
2-9 سیستم تاس (TASS)—— 37
2-10 سیستم جداسازی پایه‌ای اصطکاکی پس جهنده (Resilient – Friction Base Isolation )     38
2-11 سیستم آونگ اصطکاکی Friction Pendulum System (FPS)————– 39
2-12 سیستم‌های فنری———- 40
2-13 سیستم جداسازی با بهره گرفتن از شمع‌های غلاف داربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 42
2-14 نمونه هایی از ساختمان های جداسازی شده در نقاط مختلف جهان بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 43
2-14-1 جداسازی لرزه‌ای در ژاپن —————- 45
2-14-2 جداسازی لرزه‌ای در نیوزیلند————– 48
2-14-3 جداسازی لرزه‌ای در آمریکا ————— 49
2-14-4 جداسازی لرزه‌ای در اروپا- 54
2-14-5 وضعیت کنونی فناوری جداسازی ———- 55
فصل سوم « بررسی ضوابط آیین نامه‌ها برای جداسازی لرزه ای »
3-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 57
3-2 روش های طراحی ———— 58
3-3 توضیح مرحله به مرحله ضوابط UBC-97—— 59
3-4 مراحل نهایی————— 67
3-5 توضیح دستورالعمل طراحی ساختمانهای دارای جداسازی لرزه‌ای ( آیین نامه ایران )—- 67
3-6 مرور کلی -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 72
فصل چهارم « مطالعات و تحقیقات انجام شده »
4-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 75
4-2 بررسی تاثیر میرایی——— 85
4-3 تاثیر افزایش dy با ثابت بودن Q و نسبت  —- 97
4-4 تاثیر افزایش dy با ثابت بودن Q و  ——— 99
4-5 تاثیر افزایش Q با dy و  ثابت————– 102
4-6 تاثیر افزایش Q با dy ثابت و  ثابت ———- 105
4-7 تاثیر تغییر نسبت  با  و  ثابت و  متغییربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 107
فصل پنجم « نتیجه گیری »
5-1 بحث-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 111
5-2 نتیجه گیری————— 111
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 114
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
 
جدول (1-1) : پاسخ‌های سازه بدون جداگر و شش سازه با جداگر لرزه‌ای تحت اثر شتابنگار زلزله 1940 ،NS ال سنترو-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 21
جدول (1- 2 ) خصوصیات و ویژگی‌های ( معایب و امتیازات ) انواع جداسازی‌های لرزه‌ای با تغییر در خصوصیات آنها بیان شده است.-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 25
 
 
 
 
فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                                 صفحه
 
شکل (1-1 ) آرامگاه کورش در پاسارگاد ( قدیمی ترین سازه جداسازی شده جهان )——– 4
شکل (1-2): سازه جداسازی شده با دو درجه آزادی را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 7
شکل (1-3): کاهش برش پایه با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 8
شکل (1-4): تغییر جا به ­جایی با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 9
شکل (1-5): افزایش جا به جایی وکاهش نیروی برشی با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.- 9
شکل (1-6) : کاهش جا به جایی با افزایش میرایی را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 10
شکل (1-7) : کاهش شتاب و تغییر مکان نسبی طبقات را نسبت به سازه‌های گیردار نشان می‌دهد.   11
شکل (1-8) : مقایسه‌ای بین خرابی اجزای غیر سازه‌ای در دو حالت سازه گیردار و سازه جداسازی شده       11
شکل (1-9) : تغییرات جا به جایی در ارتفاع را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 14
شکل (1-10) : حلقه هیسترسیس مدل شده به صورت دو خطی را نشان می‌دهد.———- 14
شکل (1-11) : انتقال نمودار به سمت تناوب‌های بالاتر را با نرم شدن خاک نشان می‌دهد.—- 15
شکل (1-12): عملکرد منفی جداسازی لرزه‌ای را با نرم شدن خاک نشان می‌دهد.———– 15
شکل (1-13) : قاب آزمایشگاهی فولادی بر روی میز لرزانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 17

 

شکل (1-14) : مشخصات پاسخ سیستم‌های مختلف جداسازی را نشان می‌دهد.———— 20
شکل (2 -1 ) : نشیمن لاستیکی طبیعی با میرایی پایینبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 31
شکل (2-2 ) : جداساز با هسته سربی————— 33
شکل ( 2- 3 ) : حلقه‌های هیسترسیس انواع جداگرهای الاستومری را نشان می‌دهد.——– 35
شکل (2-4) : سیستم جداساز پایه کالانتارینتز که در آن از یک لایه تالک به عنوان محیط — 36
شکل (2 – 5 ) : سیستم جداساز پایه اصطکاکی پس جهندهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 39
شکل (2-6) : شمایی از یک سیستم آونگ اصطکاکی را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 40
شکل (2- 7 ) : سیستم GERB : مجتمع‌های مسکونی لوبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 41
شکل ( 2- 8 ) : سیستم فونداسیون با حرکت جانبی میرا ( از راندولف لانگن باخ )———- 43
شکل (2-9) : مدرسه پستالوژی واقع در اسکوپیه، مقدونیه بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 44
شکل (2-10) : فیوزهای لرزه‌ای به کار رفته در مدرسه پستالوژیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 44
شکل (2-11) : مرکز کامپیوتری پست غرب ژاپن واقع در ساندا بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 47
شکل (2-12) : یونیون هاوس، اوکلند ، نیوزیلند——- 49
شکل (2-13) : مرکز قضایی و حقوقی فوت هیل واقع در رنچو کیوکامونگا، کالیفرنیا——— 50
شکل (2-14) : مرکز آتش نشانی و کنترل حریق، لس آنجلس، کالیفرنیا بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 52
شکل (2-15) : شهرداری اوکلند، کالیفرنیا———— 54
شکل (2-16) : مرکز SIP ، آنکونا ، ایتالیا———— 55
شکل (3 -1) : ضرایب نواحی لرزه خیزی———— 60
شکل (3 – 2 ) : طبقه بندی انواع خاک در UBC-97 بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 60
شکل (3 – 3 ) : ضریب نزدیکی به چشمه (  ) به صورت تابعی از نوع چشمه و فاصله—– 61
شکل (3 – 4 ) : ضریب نزدیکی به چشمه (  ) به صورت تابعی از نوع چشمه و فاصله — 62
شکل ( 3 – 5 ) : ضریب پاسخ MCE ————- 62
شکل ( 3- 6 ) : ضریب لرزه ای  با بهره گرفتن از نوع نیمرخ خاک بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 63
شکل (3-7 ) : ضریب لرزه‌ای  —————- 63
شکل (3 – 8 ) : ضریب لرزه‌ای ————— 63
شکل (3 – 9 ) : ضریب لرزه‌ای  ————– 64
شکل ( 3- 10 ) : ضریب میرایی (B) به دست آمده از UBC بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 65
شکل (3-11): روند نمای طراحی سازه جداسازی شده– 73
شکل (4-1 ) : نمای پلان و نمای روبه روی سازه را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 75
شکل (4-2) : شتاب و سرعت و جابه جایی زلزله طبس را نسبت به زمان نشان می‌دهد.—— 77
شکل (4-3) : طیف پاسخ الاستیک زلزله طبس برای میرایی 5 درصد را نشان می‌دهد. —— 78
شکل(4-4) : شتاب ،سرعت و جابجایی زلزله نورث ریج(موقعیت سیلمار )را نسبت به زمان نشان می‌دهد.      79
شکل(4-5 ): شتاب و سرعت و جا­به­جایی زلزله ایمپریال ولی را نشان می‌دهد.————- 81
شکل(4-6) : مقایسه طیف پاسخ زلزله طبس را با 4/1 برابر طیف پاسخ 2800 را نشان می‌دهد.
-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 82
شکل(4-7): مقایسه طیف زلزله طبس را با 4/1 برابرطیف پاسخ 2800 نشان می‌دهد.——– 83
شکل(4-8): مقایسه طیف زلزله Imperial valley را با 4/1 برابر طیف پاسخ 2800 نشان می‌دهد. 83
شکل(4-9): تاثیر افزایش میرایی بر روی جا­به­جایی پایه ساختمان را نشان می‌دهد.———- 86
شکل (4-10): تاثیر افزایش میرایی را بر جا­به­جایی بام را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 86
شکل(4-11) : تاثیر افزایش میرایی بر برش پایه را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 87
شکل(4-12): تاثیر افزایش میرایی بر دریفت طبقه اول را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 87
شکل (4-13) : تاثیر میرایی بر دریفت طبقه چهارم را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 88
شکل (4-14) : تاثیر میرایی بر شتاب بام را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 88
شکل(4-15): حلقه هیسترسیس زلزله طبس برای میرایی 5 و20 درصد را نشان می‌دهد.—- 89
شکل (4-16): حلقه هیسترسیس زلزله نورث ریج برای میرایی 5 و 20 درصد را نشان می‌دهد.
-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 90
شکل(4-17): حلقه هیسترسیس جداساز را برای زلزله ایمپریال ولی برای میرایی 5 و20 درصد نشان می‌هد.  91
شکل(4-18) : طیف پاسخ کف برای میرایی 5 و 20 درصد زلزله ایمپریال ولی را نشان می‌دهد.
-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 92
شکل(4-19): طیف پاسخ کف برای میرایی 5 و 20 درصد را برای زلزله نورث ریج نشان می‌دهد.
-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 93
شکل(4-20): طیف پاسخ کف را برای میرایی 5 و 20 درصد زلزله طبس را نشان می‌دهد.—- 94
شکل(4-21 ): مقایسه شتاب ،دریفت وجا­به­جایی بام را بین دو حالت گیردار و جداسازی شده نشان می‌دهد. 95
شکل(4-22) : با افزایش میرایی، dy افزایش می‌یابد.— 96
شکل(4-23) : با افزایش میرایی Q افزایش می‌یابد.—- 96
شکل(4-24) : تاثیر برش پایه را با افزایش dy نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 97
شکل(4-25): تاثیر افزایش dy را بر جا­به­جایی پایه نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 97
شکل(4-26) : تاثیر افزایش dy را بر روی شتاب بام نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 98
شکل(4-27) : تغییرات میرایی را با افزایش dy نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 98
شکل(4-28) : تغییرات سختی موثر را با افزایش dy نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 99
شکل(4-29): تاثیر برش پایه با افزایش dy را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 99
شکل(4-30): تغییرات جا­به­جایی پایه با افزایش dy را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 100
شکل(4-31): تغییرات ماکزیمم شتاب بام با افزایش dy را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 100
شکل(4-32): تغییرات میرایی با افزایش dy را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 101
شکل(4-33): تغییرات  را با افزایش dy نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 101
شکل(4-34): تغییرات میرایی را با افزایش Q نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 102
شکل(4-35): تغییرات  را با افزایش Q نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 102
شکل (4-36): تغییرات برش پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 103
شکل (4-37): تغییرات جا به ­جایی پایه را با افزایش Q نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 103
شکل (4-38): تغییرات جا به ­جایی بام با افزایش Q را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 104
شکل (4-39 ) : تغییرات شتاب بام با افزایش Q را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 104
شکل(4-40) : تاثیر برش پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 105
شکل(4-41): تاثیر جا به ­جایی پایه با افزایش Q را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 105
شکل (4-42) : تاثیر جا به ­جایی بام با افزایش Q را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 106
شکل(4-43): تاثیر افزایش Q بر شتاب بام را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 106
شکل(4-44): تاثیر افزایش  را بر روی  نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 107
شکل(4-45) : تاثیر افزایش  را بر روی میرایی موثر نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 107
شکل(4-46): تاثیر افزایش  را بر روی جا به ­جایی پایه را نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 108
شکل (4-47) : تاثیر افزایش  بر روی جا به ­جایی بام را نشان می‌دهد. بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 108
شکل (4-48): تاثیر افزایش  را بر روی برش پایه نشان می‌دهد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 109
شکل (4-49) : تاثیر افزایش  را بر روی شتاب بام نشان می‌دهدبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 109
 
فصل اول
« مفاهیم و مبانی نظری جداسازی لرزه ای »
 
1-1 مقدمه
اگر به طیف شتاب اغلب زلزله‌ها دقت کنیم خواهیم دید که شتاب پاسخ سازه ­هایی که دوره تناوب بالاتری دارند کمتر خواهد بود ، بنابراین اگر ما می‌توانستیم سازه‌های موجود را به نحوی نرم کنیم، می‌توانستیم نیروی برشی ناشی از زلزله را کاهش دهیم.
از طرف دیگر آسیب ساختمانها و به خصوص اجزای غیر سازه­ای از دو عامل زیر ناشی می‌شود.
1 – تغییر مکان نسبی بین طبقه‌ای
2 – شتاب کف طبقات
اگر بخواهیم تغییر مکان نسبی طبقات را کاهش دهیم بایستی سختی سیستم را افزایش دهیم که این امر موجب افزایش شتاب کف طبقات شده و منجر به خسارت دیدن تجهیزات حساس داخلی می‌شود.
همچنین شتاب طبقات را می‌توان با نرم کردن سازه کاهش داد که این امر منجر به افزایش تغییر مکانهای نسبی در تراز طبقات می‌شود. بنابراین بایستی راهکاری اندیشید که هم شتاب و هم تغییر مکان جانبی ، هر دو با هم کاهش پیدا کنند.
موارد گفته شده در بالا با روشی که از اوایل قرن حاضر مطرح بوده و در دهه‌ های اخیر به علت در دسترس قرار گرفتن امکانات مختلف چه از نظر تکنولوژی ساخت و چه از نظر دانش مهندسی در خصوص تحلیل، طراحی و اجرا برای مقاوم ساختن سازه‌ها در برابر زلزله به عرصه عمل وارد شده است، قابل اجرا خواهند بود. این روش جداسازی لرزه‌ای یا جداسازی نامیده می‌شود.
البته استفاده از این روش در ایران در قرن ششم قبل از میلاد مسیح در ساخت آرامگاه کورش در پاسارگارد مشاهده شده است. این سازه به عنوان قدیمی ترین سازه جداسازی شده جهان شناخته شده است.
این سازه از یک پی از جنس سنگ عمیق و پهن و ملات صاف شده‌ای تشکیل شده است که بر روی پی دیگر از جنس سنگ صاف شده و پهن قرار گرفته است این دو پی به گونه به هم متصل شده اند که صفحه بین شان به جلو و عقب می‌لغزد،آنچنان که در یکی از زلزله‌های رخ داده این سازه سالم مانده است. همچنین در ساخت منارجنبان اصفهان از این روش به نحوی استفاده شده است.
شکل (1-1 ) آرامگاه کورش در پاسارگاد ( قدیمی ترین سازه جداسازی شده جهان )
 
می توان پیشرفت جداسازی لرزه‌ای در دهه‌ های اخیر را به پنج عامل زیر نسبت داد:
1 – گسترش طراحی و ساخت انواع نشیمنها
2 – گسترش طراحی و ساخت میراگرهای لرزه­ای برای کاهش حرکت نشیمنها و مقاومت در مقابل باد و بارهای بهره برداری
3 – افزایش اعتماد به نرم افزارهای کامپیوتری در پیش بینی رفتار جداگرهای لرزه­ای
4 – گسترش استفاده از میز لرزان به جهت شبیه سازی لرزه­ای
5 – افزایش توانایی مهندسان زلزله شناسی در محاسبه مقدار حرکت زمین در مکانهای مورد نظر
هدف اصلی در این روش جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله از پی به سازه است.
به عبارت دیگر جداسازی لرزه‌ای یک روش نوین برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیاز لرزه­ای به جای افزایش ظرفیت لرزه­ای سازه است. در واقع اساس این روش کاهش پاسخ‌ها به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است.
استفاده صحیح از این فن آوری سبب بهبود رفتار سازه‌ها شده و رفتار سازه در حین زمین لرزه‌های بزرگ عمدتا در محدوده ارتجاعی باقی می‌ماند. در این روش تنها برای ایجاد صلبیت جانبی سازه در برابر بارهای جانبی مانند بار باد و بارهای بهره برداری یکسری عناصر باربرجانبی در حداقل نیاز توصیه می‌شود.
از مزایای جداسازی لرزه­ای می‌توان موارد زیر را نام برد :
تغییر مکان‌های نسبی طبقات کاهش پیدا می‌یابد.
کاهش قابل ملاحظه‌ای در شتاب طبقات به وجود می‌آید.
خسارات سازه‌ای و نیز خسارات غیر سازه‌ای به طور محسوسی کاهش می‌یابد.
از مشکلات معماری در طراحی ساختمان‌ها کاسته می‌شود.
هزینه اجرایی سازه‌ها به دلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر کاهش می‌یابد.
نتایج فوق به علت تغییر بعضی از خواص دینامیکی سازه، یعنی افزایش پریود و میرایی آن به دست می‌آید چرا که با افزایش پریود سازه شتاب سازه در اثر حرکات زمین کاهش می‌یابد. البته این پدیده در برخی از حالات نظیر زلزله‌های با پریود بلند و یا سازه‌های واقع بر روی خاک‌های نرم، عملکرد سیستم‌های جداگر لرزه‌ای را نامطلوب می‌سازد.
به هر حال این روش در طراحی برخی از سازه‌های متداول در مقایسه با دیگر روش های دیگر طراحی و تقویت سازه در برابر زلزله دارای ویژگیهای خاصی بوده و به عنوان یک روش موثر قابل طرح است.
 
1-2 مفهوم جداسازی لرزه­ای
شکل (1-2) یک سازه دارای دو درجه آزادی را نشان می‌دهد که در آن  جرم جداگر و  جرم روسازه و  و  سختی و میرایی سازه و  و  سختی و میرایی جداگر می‌باشد. با توجه به اینکه سختی افقی جداگر به مراتب کمتر از سختی افقی سازه است بنابراین مقدار ε (  ) بسیار کوچک است. ( ε<  <  )
دکتر نعیم در کتاب طراحی ساختمانها با جداسازی لرزه­ای از تئوری تا عمل اثبات می‌کند که مقدار ضریب برش پایه در این حالت برابر خواهد بود با :

که به ازای مقادیر کوچک ε و برای یک طیف طراحی متداول می‌توان ساختمان را برای ضریب برش پایه  طراحی کرد که با توجه به اینکه  به مراتب کمتر از  است در نتیجه  بزرگتر از  است. و از طرف دیگر با توجه به اینکه  بزرگتر از  می‌باشد در نتیجه در طیف پاسخ شتاب مقدار ضریب برش پایه کمتر خواهد شد.
 
شکل (1-2): سازه جداسازی شده با دو درجه آزادی را نشان می‌دهد.
 
شتاب اکثر زلزله‌ها معمولا دارای زمان تناوب غالبی حدود 1/0 تا 1 ثانیه می‌باشند و حداکثر شدت آن در حدود 2/0 تا 6/0 ثانیه می‌باشد. بنابراین چون امکان تشدید پاسخ سازه هایی که زمان تناوب طبیعی آنها در محدوده 1/0 تا 1 ثانیه است، در مقابل زلزله وجود دارد این سازه‌ها در محدوده‌های تناوبی فوق آسیب پذیرند. مهمترین امتیاز جداگرهای ارتعاشی در این است که با انعطاف پذیری زمان تناوب طبیعی سازه را افزایش می‌دهند. این پدیده یعنی افزایش زمان تناوب سازه موجب می‌گردد که از عمل تشدید یا از نزدیک شدن به حالت تشدید اجتناب شود و در نهایت پاسخ سازه کاهش یابد. اثر تغییر زمان تناوب سازه به طور نمایشی در شکل ( 1 – 3 ) نشان داده شده است.
شکل (1-3): کاهش برش پایه با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.
 
در واقع نیروهای افقی به دست آمده از روش‌های متداول طراحی لرزه‌ای سازه‌ها در مقابل زلزله، در سازه هایی که دارای انعطاف پذیری و میرایی کمی هستند بیشتر است. نیروهای لرزه‌ای وارد بر این سازه‌ها را می‌توان با قرار دادن این سازه‌ها بر روی وسایل و ابزاری که انعطاف پذیری افقی و میرایی لرزه‌ای زیاد فراهم می‌کنند، به مقدار زیادی کاهش داد. این موضوع اساس مفهوم اصلی جداگرهای لرزه‌ای است.
با افزایش دوره تناوب سازه جا به جایی سازه نیز افزایش می‌یابد ( شکل 1 – 4 و 1 – 5 ). البته می‌توان با افزایش میرایی این جابه جایی را کنترل کرد ( شکل 1- 6 ). که این امر سبب افزایش تغییر مکان نسبی طبقات و شتاب طبقات می‌گردد و به گفته دکتر نعیم : تلاش برای بهبود عملکرد سیستم با افزودن میرایی اضافی، فعالیت باطلی است که ناچار محکوم به شکست می‌باشد.
شکل (1-4): تغییر جا به ­جایی با افزایش دوره تناوب را نشان می‌دهد.

واژگان کلیدی:  زیرکونیا، هیدروکسی آپاتیت، فولاد ضد زنگ 316ال، تیتانیوم، فرایند پلاسمای الکترولیتی کاتدی   

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                              صفحه

 چکیده

فصل اول:کلیات

1-مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 2     

فصل دوم :تئوری

2-1- کاشتنی‌های فلزی و آلیاژی…………………………………………………………………………………….. 7

2-2- بیوسرامیک‌ها…………………………………………………………………………………………………….. 9

2-3- تاریخچه و گسترۀ بیوسرامیک‌ها…………………………………………………………………………….. 10

2-4- معرفی زیرکونیا………………………………………………………………………………………………….. 14

2-4-1- خواص ریزساختاری زیرکونیا …………………………………………………………………………….. 19

2-4-2- ترکیب و خواص زیرکونیا ………………………………………………………………………………….. 16

2-4-3- سازگاری زیستی زیرکونیا ………………………………………………………………………………….. 17

2-4-4- کاربرد زیرکونیا در پزشکی ………………………………………………………………………………… 18

2-4-5- پوشش زیرکونیا برای کاشتنی بدن ………………………………………………………………….. 20

2-5- معرفی هیدروکسی آپاتیت …………………………………………………………………………………….. 23

2-5-2- خواص هیدروکسی آپاتیت ……………………………………………………………………………….. 24

2-5-3- کاربرد هیدروکسی آپاتیت در پزشکی……………………………………………………………….. 26

2-5-4- تهیه هیدروکسی آپاتیت ……………………………………………………………………………………. 27

2-6-1- پوشش‌دهی به روش پاشش پلاسمایی……………………………………………………………… 28

2-6-2- پوشش‌دهی به روش رسوب دهی الکتریکی تعلیقی ………………………………………. 28

2-6-3- پوشش‌دهی به روش فشردن گرم(HIP)………………………………………………………….. 29

2-6-4- پوشش‌دهی به روش پراکنش پرتویونی و پراکنش فرکانس رادیویی………………. 29

عنوان                                                                                                                     صفحه

2-6-5- پوشش‌دهی به روش پاشش پرسرعت سوخت اکسیژن ………………………………….. 29

2-6-6-پوشش‌دهی به روش سل-ژل……………………………………………………………………….. 30

2-7- عملیات پوشش‌دهی پلاسمایی الکترولیتی ………………………………………………………….. 30

2-7-1- تاریخچه ……………………………………………………………………………………………………… 30

2-7-2- اصول فیزیکی و شیمیایی الکترولیزپلاسمایی…………………………………………………… 31

2-7-3- خصوصیات جریان- ولتاژ……………………………………………………………………………….. 33

2-7-4- مکانیزم‌های فرایند EPT………………………………………………………………………………….. 35

فصل سوم:روش تحقیق

3-1- تجهیزات و مواد مصرفی مورد نیاز ……………………………………………………………….39

3-2- آماده‌سازی نمونه‌ها…………………………………………………………………………………….. 39

3-3- تهیه هیدروکسی آپاتیت …………………………………………………………………………… 40

3-4- عملیات پوشش‌دهی به روش پلاسمای الکترولیتی کاتدی (PET)…………………… 40

3-5-تست ها و آنالیزهای پس از پوشش دهی……………………………………………………………….. 43

3-5-1- بررسی مورفولوژی و ریز ساختارها …………………………………………………………………… 43

3-5-2- تست سایش ……………………………………………………………………………………………. 43

3-5-3-تست ریز سختی………………………………………………………………………………………… 44

3-5-4- تست زبری …………………………………………………………………………………………….. 45

3-5-5- بررسی رفتار خوردگی …………………………………………………………………………. 45

عنوان                                                                                                            صفحه

 فصل چهارم: :بحث و نتیجه‌گیری

4-1- بهینه سازی محلول الکترولیت …………………………………………………………… 49

4-2-عملیات پلاسمای الکترولیتی کاتدی (PET) به منظور ایجاد پوشش Zro2……… 51

 

 

4-2-عملیات پلاسمای الکترولیتی کاتدی (PET) به منظور ایجاد پوشش zro2-HA        52     

4-4-بررسی‌های ریزساختار و مورفولوژی سطح…………………………………………………. 54

4-4-1-بررسی مورفولوژی سطح فولاد ضد زنگ 316ال و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا. 54

4-4-2- بررسی ریزساختار فولاد ضد زنگ 316ال و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا………… 56

4-4-3-بررسی مورفولوژی سطح فولاد ضد زنگ 316ال و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت    59

4-4-4- بررسی ریز ساختار فولاد ضد زنگ 316ال و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا-

 هیدروکسی آپاتیت ………………………………………………………………………. 62

4-5-خواص مکانیکی …………………………………………………………………………… 65

4-5-1- سختی سطح …………………………………………………………………………… 65

4-5-2-زبری ………………………………………………………………………………….. 66

4-6-خواص سایشی و اصطحکاک……………………………………………… 67

4-6-1- خواص سایشی و اصطحکاک فولاد ضد زنگ 316ال با پوشش زیرکونیا در

هوا……………………………………………………………………………. 67

4-6-2- خواص سایشی و اصطکاک تیتانیوم با پوشش زیرکونیا در هوا…………….. 70

4-6-3- خواص سایشی و اصطکاک فولاد ضد زنگ 316ال با پوشش زیر کونیا و زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت در محلول رینگر …………………………………. 73

4-6-4- خواص سایشی و اصطکاک تیتانیوم با پوشش زیرکونیا و زیرکونیا- هیدروکسی       آپاتیت در محلول رینگر           78

عنوان                                                                                                              صفحه

4-6-5- مقایسه بین فولاد ضد زنگ 316 ال تیتانیوم با پوشش زیرکونیا و زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت       83

4-6-6- خواص سایشی و اصطکاک فولاد ضد زنگ 316 ال با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت در محلول بزاق مصنوعی   84

4-6-7- خواص سایشی و اصطکاک تیتانیوم بدون پوشش و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت در محلول بزاق مصنوعی……………….. 86

4-6-8- مقایسه بین فولاد ضدزنگ 316ال و تیتانیوم با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی

 آپاتیت ………………………. 90

4-7-بررسی رفتار خوردگی…………………………… 90

4-7-1- بررسی خوردگی در نمونه های فولاد ضد زنگ 316 ال بدون پوشش، با پوشش زیرکونیا و با پوشش زیرکونیا-هیدروکسی آپاتیت در محلول رینگر ……………. 90

4-7-2-  بررسی خوردگی در نمونه های تیتانیوم بدون پوشش، با پوشش زیرکونیا و با پوشش زیرکونیا-هیدروکسی آپاتیت در محلول رینگر ……………. 91

4-7-3- مقایسه خوردگی نمونه‌های تیتانیوم بدون پوشش و با پوشش زیرکونیا با نمونه فولاد ضد زنگ 316ال با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت در محلول رینگر…………. 92

4-7-4- بررسی خوردگی در نمونه های تیتانیوم بدون پوشش و تیتانیوم و فولاد ضد زنگ 316ال با پوشش زیرکونیا- هیدروکسی آپاتیت در محلول بزاق مصنوعی………….. 93

فصل پنجم:نتیجه‌گیری

5-1-نتیجه‌گیری……………… 95

5-2-پیشنهادات………….. 96

• مقدمه

 واژه و اصطلاح بسیار نزدیک و مرتبطی که برای درک اهداف علم مواد زیستی- پزشکی مهم است و به فهم تعریف بیومواد کمک می‌کند سازگاری زیستی است[1] است. بر طبق تعریف ویلیامز، سازگاری زیستی یا زیست سازگاری عبارت است از: توانایی یک ماده برای ایفای نقش در یک کاربرد ویژه و اجرای یک وظیفه خاص به گونه‌ای که توام با دریافت پاسخ صحیح و مناسب از طرف بافت میزبان باشد[70]. همچنین ماده‌ای را می‌توان زیست سازگار نامید که در محیط زیستی (بیولوژیکی) کیفیت غیر مخرب داشته و تنها واکنش بدن در مقابل آن تشکیل بافت باشد این مواد شامل مثال‌هایی چون فولادهای ضد زنگ هستند[70].

فولاد ضد زنگ آستنیتی و به ویژه نوع 316 ال[2] متداول‌ترین فولاد برای کاربرد کاشت‌ها محسوب می‌شود این فولاد قابلیت سخت شدن با کارسرد را دارد. فولاد 316ال خاصیت مغناطیسی نداشته و جذب آهنربا نمی‌شود و در مقایسه با فولادهای دیگر، مقاومت خوردگی بهتری دارد. حضور مولیبدن در آلیاژ، مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای[3] در آب نمک را افزایش می‌دهد. وجود نیکل در آلیاژ، پایداری فاز آستنیت را در دمای اتاق فراهم می‌سازد و علاوه بر آن مقاومت خوردگی را افزایش می‌دهد. پایداری فاز آستنیت می‌تواند بر اثر تغییر مقدار نیکل و کرم موجود در آلیاژ تحت تأثیر قرار گیرد[71].

جدول 1-1- ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ 316ال

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کربن	منگنز	فسفر	گوگرد	سیلسیم	کروم	نیکل	مولیبدن
حداکثر   03/.	حداکثر   2	حداکثر   03/.	حداکثر   03/.	حداکثر   75/.	20-17	14-12	4-2

 دسته‌ای دیگر از بیومواد، مواد زیست خنثی هستند که هیچ گونه عنصری را آزاد نمی‌سازند ولی هیچ بر همکنش مثبتی را نیز با بافت زنده نشان نمی‌دهند. پاسخ بدن میزبان در مقابل آن‌ ها ایجاد اتصال با بافت است. از انواع معمول بیومواد زیست خنثی می‌توان به تیتانیوم و آلیاژهای آن اشاره کرد. در مورد تیتانیوم و آلیاژهای آن اظهار نظرهای متفاوتی و درگاهی موارد متناقضی وجود دارد برخی محققان تیتانیوم را جزء بیومواد زیست فعال دسته‌بندی کرده‌اند[73و70] در حالی که بعضی منابع آن را زیست خنثی دانسته‌اند[72].

مواد زیست فعال بر همکنش مثبتی رابا بافت زنده نشان می‌دهند. بر خلاف مواد زیست خنثی، پیوند شیمیایی با استخوان و در فصل مشترک برقرار می‌سازند. به دلیل وجود چنین پیوندهایی، تحمل تنش‌های برشی را نیز در فصل مشترک دارند[75و72].

اگر تیتانیوم خالص بدون حضور لایه رویین از جنس اکسید تیتانیوم در نظر گرفته شود، ماده زیست خنثی است و برهمکنشی با بافت میزبان ندارد ولی از آنجا که لایه رویین اکسیدتیتانیوم همواره و در هر محیطی که اندکی اکسیژن در آن وجود داشته باشد درکسری از ثانیه بر روی تیتانیوم تشکیل می شود موجب برهمکنش تیتانیوم با بافت اطراف شده و در نتیجه فعالیت زیستی از تیتانیوم مشاهده می گردد. دلیل اصلی وجود اختلاف نظر ذکر شده نیز آن است که در برخی مراجع تیتانیوم بدون لایه رویین در نظر گرفته شده است[74].

تیتانیوم به دلیل داشتن 5 مشخصه، به عنوان یک مادۀ کاشتنی دندانی مهم شناخته می‌شود: 1- مقاومت خوردگی عالی   2- استحکام بالا   3- نسبت استحکام به وزن بالا    4- چقرمگی بالا    5- خاصیت زیست خنثی یا زیست فعال بودن[76]

اما به منظور حصول موفقیت کلینیکی، مواد کاشتنی باید فصل مشترک پایداری با بافت اطراف خود تشکیل دهند تا با خواص مکانیکی بافت طبیعی سازگار شوند. با این که فلزاتی چون فولاد ضد زنگ 316ال و تیتانیوم بسیاری از الزامات بیومکانیکی کاشتنی ها را ارضاء می‌کنند ولی پیوند بین سطح فلزی و استخوان‌های اطراف ضعیف است برای غلبه بر چنین مشکلی باید از پوشش‌های بیوسرامیکی استفاده نمود[77].

پوشش‌های بیوسرامیکی به منظور بهبود مقاومت سایشی و خوردگی کاشتنی‌های فلزی، همچنین برای اصلاح و بهبود عملکرد و کاربرد کاشتنی‌های تحت بار ارتوپدی و دندانی در بدن، تحت بررسی و مطالعه و مورد استفاده قرار گرفته‌اند[77و 62].

در اکثر پژوهش‌ها، توجه اصلی به پوشش زیر کونیا برای اصلاح مقاومت خوردگی زیر لایه فلزی کاشتنی بوده است]74]. زیر کونیا هیچگونه فرایند خوردگی یا تجزیه و اضحلال را در محیط‌های بیولوژیکی متحمل نمی‌شود و از آنجا که ساختار مولکولی کاملاً متفاوت با بافتهای بدن دارد عموماً در بدن موجود زنده پایدار می‌ماند. همچنین زیر کونیا به طور چشمگیری توسط بافت اطراف مورد پذیرش قرار می‌گیرد. اما با استخوان پیوند شیمیایی برقرار نمی‌کند و به عنوان بیوماده خنثی شناخته شده است[78].

یکی دیگر از پوشش‌های بیوسرامیکی هیدروکسی آپاتیت می‌باشد که به عنوان پوشش بر روی کاشتنی های فلزی استفاده می شود. یکی از دلایل استفاده از هیدروکسی آپاتیت در پوشش‌دهی کاشتنی‌ها، تثبیت سریع‌تر کاشتنی در محیط استخوانی اطراف آن است. دلیل دیگر، افزایش عمر عملکرد کاشتنی است. پوشش‌های هیدروکسی آپاتیت در مجاورت محیط استخوانی، بهترین پاسخ بافت را موجب خواهند شد. اما پوشش هیدروکسی آپاتیت با پیوند ضعیف از کاشتنی جدا می‌شود و موجب از بین رفتن سطح کاشتنی نیز خواهد شد[62]. در حقیقت پایین بودن استحکام پیوند بین لایه پوشش هیدروکسی آپاتیت و زیر لایه فلزی کاشتنی، نقطه ضعف پوشش هیدروکسی آپاتیت در کاربرد پزشکی و پروتزهای بدن بوده است. طی پژوهشای مختلف تلاش شده تا با افزودن زیر کونیا به هیدروکسی آپاتیت، اصلاح و بهبود استحکام پیوند پوشش هیدروکسی آپاتیت حاصل گردد. با افزودن زیرکونیا، خواص مکانیکی پوشش هیدروکسی آپاتیت بهبود یافته و تشکیل اکسید کلسیم که فازی ترد و نامطلوب در پوشش است، کاهش می‌یابد[62].

یکی از مهمترین پارامترهای پوشش دهی، استفاده از روش مناسب جهت ایجاد پوششی با تراکم و یکنواختی و چسبندگی مناسب می‌باشد[31].

روش الکترولیت پلاسما می‌تواند به عنوان تکنیکی برای ایجاد پوشش سرامیکی بر روی فلزات به کار رود. پیدایش این تکنیک به دهه 1930 بر می‌گردد، هنگامی که Gunterschulze و Betz برای اولین بار تخلیه الکتریکی را بر روی یک سطح آندی بررسی کردند. در سال‌های اخیر این روش به عنوان تکنیکی برای انجام عملیات سطحی بر روی سطح فلزات به کار گرفته شده است. نتایج گزارش شده از تحقیقات حاکی از آن است که پوشش‌های ایجاد شده به این روش باعث ایجاد مقاومت خوردگی عالی و خصوصیت ضد سایش در سطح فاز می‌شود[23].

تئوری تحقیق                                                                                             4

1- فرایندهای انجام شده روی سطح الکترود در الکترولیز                   4

2- مشخصات جریان-ولتاژ فرایند الکترولیز پلاسمایی                                           5

3- فرایندهای فیزیکی-شیمیایی ناشی از وجود پلاسما                                         6

4-واکنشهای شیمیایی پلاسما                                                                     8

5- اثرات Cataphoretic                                                                              9

6- مکانیزم های فرایند PET                                                                       10

7-فرایندهای نفوذی در روش الکترولیز پلاسمایی                                               11

8- اثر ترکیبات الکترولیت﴿انتخاب الکترولیت برای PES﴾                                        12

9- ترکیبات و ساختار سطح﴿لایه های سطحی نیترید/کاربید روی فولادها﴾          13

10- مزایای تکنولوژی الکترولیز پلاسمایی(PET)                                                 14

11- کاربردهای فرایند الکترولیز پلاسمایی                                                       15

12- ابزار تکنولوژی PED                                                                         17

13- خواص لایه های سطحی نیترید/کاربید                                                      17

هدف از انجام تحقیق                                                                                  20

مواد و تجهیزات مورد نیاز برای اعمال پوشش سرمت بر روی سطوح فولادی      20

روش رسوب دهی                                                                                      21

خلاصه و نتیجه گیری                                                                                 21

منابع                                                                                                     23

مقدمه:

 

سرمت آلیاژ مقاوم در برابر حرارت است که با همجوشی پودر فلزات و مواد سرامیکی تولید می شود. بیشتر سرامیک ها در مقابل عوامل اکسیدکننده مقاومت بالایی از خود نشان داده اند. این خاصیت با شکل پذیری(انعطاف پذیری) فلزات توام شده و ماده ای به نام سرمت(مخففceramic metal) را ایجاد کرده است که دارای استحکام وسختی بسیار می باشد و در برابر حرارت های بالا و در برابر تغییرشکل و ضربه مقاوم است.

روش های مختلفی برای ایجاد پوشش های سرمتی روی سطح مواد فلزی وجود دارد مانند پاشش حرارتی، لایه نشانی لیزری، رسوب دهی با بخار و غیره. در میان این روش ها، روش رسوب دهی با الکترولیز پلاسمایی(PED) از بهترین روش ها است چون حرارت دهی پنهانی مواد زیرلایه را در حین فرایند داریم و پوشش هایی با اتصال متالورژیکی به سطح زیرلایه فلزی ایجاد می شود. البته عیب اصلی این روش، ولتاژ بالا برای بدست آوردن شدت میدان الکتریکی بحرانی 610،810 V/m می باشد که این به دلیل جدایش الکترود با الکترولیت بوسیله لایه گازی است.[1-3]

در این روش، قوس هایی در الکترولیت ایجاد می شود که باعث بوجود آمدن پلاسما می گردد. با این روش می توان با سرعت های رسوب دهی بالا و به طور مناسبی پوشش دهی را انجام داد. در این روش می توان هم از روش آندی و هم کاتدی استفاده نمود.[4]

یکی از سرمت هایی که می توان روی سطوح فولادی اعمال کرد، سرمت WC-Co می باشد. این سرمت برای جاهایی که نیاز به مقاومت سایشی بالایی دارند استفاده می شود. مقاومت سایشی بالای این سرمت به علت سختی بالا و تافنس شکست متوسط آن می باشد. مواد دیگری مانند Cr3C2/TiC-NiCrMo نیز قابل استفاده و بررسی می باشد.

پیشینه تحقیق:

آزمایشاتی در مورد پوشش دهی فولاد با سرمت WC-Co به روش PED انجام شده است.مؤثرترین آن پوشش دهی با بهره گرفتن از الکترولیت (NH2)2CO و KF می باشد.اعمال روش ‍PED روی WC-Co چسبندگی بسیار خوبی را بین پوشش سرمت و زیرلایه فولادی بدست آورده است. همچنین با این کار کاربیدهای بیشتری و نیز بعضی نیتریدها به جای اکسیدها تشکیل شده اند. با این کار سختی بالا و مقاومت سایش عالی از این پوشش سرمت بدست آمده است.[1,5]

تئوری تحقیق:

• فرایند انجام شده روی سطح الکترود در الکترولیز:

با توجه به شکل 1 در الکترولیز روی سطح الکترودها تعدادی فرایند داریم. در سطح آند آزادسازی اکسیژن گازی و/یا اکسید فلزی اتفاق می افتد. با توجه به فعالیت شیمیایی الکترولیت، فرایند اکسیداسیون می تواند منجر به انحلال سطح یا تشکیل فیلم اکسیدی شود. در سطح کاتد هم آزادسازی هیدروژن گازی و/یا احیای کاتیون می تواند رخ دهد.

شکل1

2- مشخصات جریان– ولتاژ فرایند الکترولیز پلاسمایی:

شکل 2 نموداری از جریان ـ ولتاژ یک سیستم فلز-الکترولیت با آزادسازی گاز روی سطح کاتد را نشان می دهد. در این سیستم در ناحیه 0-U1 با افزایش ولتاژ، جریان هم با توجه به قانون اهم بالا می رود. در این حالت حباب های زیادی روی سطح الکترود به علت الکترولیز شدید محلول و آزادسازی حرارت، ایجاد می شود. در U1-U2 با افزایش پتانسیل، نوسان جریان همراه با نورافشانی را داریم. این افزایش جریان بوسیله ایجاد پوششی با هدایت الکتریکی پایین از محصولات گازی واکنش(O2 یا H2) روی سطح الکترود محدود می شود. در نواحی که الکترود در تماس با مایع باقی می ماند، دانسیته جریان زیاد می شود. این امر باعث جوش آمدن موضعی در مجاور الکترود می شود. در این ناحیه E به بین106و108می رسد که برای آغاز فرایند یونیزاسیون در پوشش بخار کافی است. یونیزاسیون در ابتدا مانند یک جرقه سریع در حباب های گاز پخش و ظاهر می گردد. سپس به صورت یکنواخت انجام می شود. به دلیل پایداری هیدرودینامیکی پوشش بخار در ناحیه U2-U3، جریان افت می کند. در این ناحیه، پوشش پلاسما در حال تشکیل شدن است. در نقطه U3، کاتد بوسیله پلاسمای بخار گازی پیوسته احاطه شده است. این جدایش کامل الکترود از

1-1) مقدمه……………………………………………………………………………………………….. 5
1-2) تولید پراکنده………………………………………………………………………………………. 7
1-2-1) مزایای استفاده از واحدهای تولید پراکنده……………………………………………………….. 8
1-3) میکروشبکه………………………………………………………………………………… 8
1-3-1) ساختار کلی میکروشبکه…………………………………………………………………………………… 10
1-3-2) مصرف کننده­ها…………………………………………………………………………………………………. 11
1-3-3)ذخیره­ساز های انرژی…………………………………………………………………………………………. 11
1-3-4)کنترل­کننده………………………………………………………………………………………………………… 12
1-4) مدهای عملکردی میکروشبکه……………………………………………………………………………………. 13
1-4-1)مد متصل به شبکه اصلی…………………………………………………………………………………… 13
1-4-2)مد جزیره­ای…………………………………………………………………………………………………………. 14
1-5) ساختار و عناصر میکروشبکه مورد بررسی………………………………………………………………… 15
1-6) کنترل فرکانس در میکروشبکه …………………………………………………………………………………. 17
1-7) جمع بندی و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………. 18
عنوان                                                                                                                     صفحه
فصل دوم: بر کارهای گذشته
2-1) کاربرد های پیل سوختی در میکرو شبکه…………………………………………………………………. 21
2-2) چالش های کنترل میکروشبکه………………………………………………………………………………….. 23
2-3) بر انواع مدل سازی دینامیکی عناصر موجود در ساختار میکروشبکه………… 25
2-4) کنترل  فرکانس……………………………………………………………………………………….. 27
 فصل سوم: کنترل­کننده­ های هوشمند
3-1) مقدمه…………………………………………………………………………………………………………… 31
3-2) چگونگی سیستم های فازی……………………………………………………………………………………….. 32
3-3) موارد و چگونگی استفاده از سیستم های فازی……………………………………………………….. 39
3-3-1) ماشین شست و شوی فازی……………………………………………………………………………. 40
3-3-2)سیستم های فازی در اتومبیل…………………………………………………………………………. 40
3-4)تارخچه مختصری از تئوری و کار بردهای فازی…………………………………………………………. 41
3-5) کنترل فازی و کاربرد آن در میکروشبکه…………………………………………………………………… 44
3-6) الگوریتم اجتماع ذرات  (PSO)…………………………………………………………………………………. 45
3-6-1) تابع ارزیابی (یا تابع هدف)………………………………………………………………………………. 47
3-7) جمع بندی و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………. 48
فصل چهار: کنترل فرکانس  در میکروشبکه
4-1) اجزای سیستم میکروشبکه……………………………………………………………………… 50
4-2) مدل‌ اجزاء مختلف میکروشبکه و نحوه پیاده‌سازی کنترل کننده فازی………………….. 51
4-2-1) فرمولاسیون مساله……………………………………………………………………………. 51
عنوان                                                                                                                     صفحه
4-2-2) مدل فرکانسی اجزاء میکروشبکه…………………………………………………………………….. 53
4-2-3) پیاده‌سازی کنترل کننده PI فازی در میکروشبکه………………………………………… 55
4-3)نحوه طراحی والگوریتم حل مسئله به روش PSO……………………………………………………. 58
4-4) پیاده سازی الگوریتم PSO برای تعیین ضرایب کنترل کننده PI اعمال شده…….. 59
4-5) کنترل کننده PI فازی………………………………………………………………………. 60

 

4-5-1) پیاده‌سازی کنترل‌کننده PI  فازی و مقایسه نتایج آن
 با کنترل‌کننده PI سنتی…………………………………………………………………………….. 60
4-5-2)طراحی کنترل کننده فازی……………………………………………………………… 61
4-6( نویز سفید…………………………………………………………………………………………… 65
 فصل پنجم: نتایج شبیه سازی
مقدمه………………………………………………………………………………………………………. 69
نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………….. 69
5-1) سیستم مورد مطالعه………………………………………………………………………………….. 70
5-2)  شبیه‌سازی میکروشبکه در حالتهای با کنترل کننده PI فازی و PI سنتی…………. 72
5-3) بررسی اثر سیستم الکترولایزر بر روی کنترل فرکانس میکروشبکه……………………….. 76
5 -4) بررسی عملكرد کنترل­ کننده فازی در مواقع حذف بخشی از تولید……………………… 78
 نتیجه‌گیری و پیشنهادات…………………………………………………………….. 81
 فهرست مراجع و مآخذ………………………………………………………………………… 83
مقدمه
 پیشگفتار
امروزه عمده توان الکتریکی تولید شده در شبکه های قدرت، از مراکز توان متمرکز است  که معمولأ ترکیبی از توربین­های آبی مقیاس بزرگ، نیروگاه های مبتنی بر سوخت فسیلی و یا راکتورهای هسته ای می­باشد. در چنین سیستم هایی پاره ای مشکلات اساسی وجود دارند، که شاید مهم ترین آن، قابلیت اطمینان پایین و عدم دسترسی به منابع توان به دلیل کهنگی زیر ساخت های موجود است. علاوه بر این انتقال توان به مسافت های طولانی، تلفات اقتصادی زیادی را به بار می­آورد. از طرفی تقاضای بار در حال افزایش است و عدم تطابق بین تولید و مصرف آن، روز به روز جدی تر می­ شود. در این وضعیت، حتی اگر یک نیروگاه جدید در نظر گرفته شود، انتخاب محل و تدارکات و رفع نیازهای موجود، به وجود آورنده چالشی جدی است. به منظور حل این مساله اجتناب ناپذیر در سیستم های الکتریکی متمرکز، یک انتخاب موثر و عملی استفاده از تولید پراکنده[1] به شکل میکروشبکه[2] است.یک میکروشبکه، شامل ترکیبی از منابع پراکنده انرژی، واسط های الکترونیک-قدرت و بار  می­باشد. در تحلیل میکروشبکه، مسائلی چون بررسی پروفیل فرکانس سیستم، مشخصات پخش بار منابع توان و عملکرد میکروشبکه در شرایط کاری متعدد، مورد بررسی قرار می­گیرد. به طور کلی نوسانات مصرف برق چه تجاری، خانگی، کشاورزی وصنعتی در شبکه به صورت لحظه ای اتفاق می­افتد. وظیفه مراکز کنترل، ایجاد تعادل بین تولید و مصرف به صورت لحظه ای و تنظیم فرکانس است. این تنظیم باید با برنامه ریزی صحیح و پیش بینی نوسانات مصرف، به صورت بهینه و اقتصادی انجام پذیرد.چه عدم تنظیم تعادل تولید و مصرف موجب تغییرات فرکانس گردیده که از یک طرف خسارات فراوانی را برای مشترکین و از طرف دیگر صدمات زیادی برای مولدهای نیرو و تجهیزات وابسته آن  در بر دارد. عدم مقابله صحیح و آنی در برخورد با اغتشاشات و اتفاقات شبکه که ممکن است علاوه بر نوسانات مصرف، در شبکه به وجود آید می ­تواند منجر به از دست رفتن کل شبکه و صدمات جبران ناپدیری گردد که عوارض سیاسی، اجتماعی، انسانی و اقتصادی آن غیر قابل اجتناب است. در این پایان نامه مسائل مربوط به کنترل فرکانس در میکروشبکه را بررسی می­کنیم. در این پایان نامه، یک میکروشبکه مبتنی بر پیل سوختی که شامل میکروتوربین[3]، پیل سوختی[4]، سیستم فتوولتائیک[5]، توربین بادی[6]، الکترولایزر[7]، تانک هیدروژن و بار است، معرفی شده و یک سیستم کنترل فازی[8] جهت کنترل فرکانس در آن طراحی می­ شود. عملکرد سیستم کنترلی مزبور در خلال خطاهای مختلف در شبکه مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا ساختار میکروشبکه، تعریف می­ شود. سپس سیستم کنترل فازی مورد نظر برای کنترل فرکانس میکروشبکه طراحی خواهد شد. مباحث قابل بحث، در قالب پنج فصل ساماندهی شده است.در فصل اول، ابتدا مفاهیم تولید پراکنده و میکروشبکه بررسی می­ شود. سپس مدهای عملکرد وساختار میکروشبکه و اجزای تشکیل دهنده ی آن در حالت کلی  بررسی خواهد شد. در فصل دوم به مرورر برخی مقالات در خصوص میکروشبکه، مدل سازی دینامیکی و کنترل فرکانس خواهیم پرداخت.
در فصل سوم تعریف و تاریخچه ای از تئوری و سیستم کنترل فازی پرداخته می­ شود و همچنین برای درک بهتر سیستم کنترل فازی چند مثال نیز ذکر می شود. هدف این فصل معرفی سیستم کنترل فازی به عنوان یک روش نسبتأ جدید و کارا در گرایش های مختلف صنعت می­باشد.در انتهای این فصل به بررسی الگوریتم PSO خواهیم پرداخت.
نوسان فرکانس در میکروشبکه عمدتأ از نوسان توان حقیقی ناشی می شود، لذا مشکلات کیفیت توان ،پایداری فرکانس را تهدید می کند که می تواند با برقراری توازن بین تولید و تقاضا رفع شود.
 در فصل چهارم پس از معرفی ساختار میکروشبکه مورد بررسی و بیان معادلات ریاضی اجزای آن، طراحی سیستم کنترل جهت کنترل فرکانس انجام می­ شود. در این فصل کنترلر PI فازی برای اعمال به میکروتوربین،به منظور کنترل فرکانس معرفی می­ شود.
در ادامه فصل چهارم الگوریتم PSO مرور می شود و ضرایب کنترل کننده PI با بهره گرفتن از الگوریتم PSO به دست آورده می­ شود .در ادامه فصل کنترل کننده PI فازی بر اساس روابط فازی طراحی می شود.
در فصل پنجم  نتایج اعمال هر دو کنترل کننده بر روی میکروشبکه پس از شبیه سازی آورده شده است. همچنین در چند سناریو میزان توان مندی کنترل کننده فازی بررسی خواهد شد. 
در ادامه به بیان نتیجه گیری و ارائه پیشنهاداتی جهت مطالعات آتی  برای علاقه مندان به موضوع کنترل فرکانس  پرداخته می­ شود که امید است مورد توجه قرار گیرد.
در پیوست (الف)، (ب) و (پ) ، به ترتیب و به طور خاص به مطالعه پیل سوختی، الکترولایزر و میکروتوریبن  پرداخته می­ شود و تاریخچه و انواع آن مورد بررسی قرار می گیرد.
مفاهیم اولیّه میکروشبکه و کاربردهای آن
در این فصل به بیان کلیاتی در خصوص میکروشبکه، مفهوم تولید پراکنده، معرفی المان های موجود در ساختار میکروشبکه  و نحوه کنترل فرکانس پرداخته خواهد شد.
1-1) مقدمه
تلفات و هزینه های زیادِ انتقال توان در مسافت های طولانی، از مراکز تولید (نیروگاه ها) به سمت محل های مصرف،  ایدة تولید در محل مصرف را در سالیان اخیر شکل داده است. این ایده در ابتدا به ظهور عناصر تولید پراکنده از قبیل: بادی، خورشیدی، نیروگاه های آبی میکرو، مینی و کوچک منجر شد. کاربرد این ایده مسائل و چالش های خاص خود را داشت، زیرا سهم تولید هریک از عناصر فوق بسیار پایین بوده و هرگز قابل قیاس با نیروگاه های بزرگ فعلی نیست. در ادامه این فرایند، ایده سیستم های ترکیبی مطرح شد و تعمیم این ایده به ظهور میکروشبکه منجر گردید.
با توجه به گسترش مصرف انرژی وگرایش جهانی به تولید انرژی به صورت غیرمتمركز،  ابزارهای مختلف تولیدپراكنده وساخت نمونه های تجاری –صنعتی آنها جایگاه ویژه ای یافته است . در واقع منابع تولیدپراكنده،منابع تولیدتوان

در نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه اغلب از نقوش گیاهی استفاده شده است. این نقش‌ها عمدتاً به پنج گروه ترنج‌، گل‌ و پرنده، گل و بوته، گلدانی، و نقوش اسلیمی و ختایی تقسیم می‌شوند. در این نقاشی‌ها معمولاً از طیف‌های رنگی نخودی، آبی لاجورد، قرمز شنگرف، طلایی و سبز سیلویی استفاده شده است. ظاهراً نقاشان این آثار به دو شیوه مختلف از نقوش گیاهی بهره برده‌اند: شیوه اول با نگرشی منتزع و مبالغه‌آمیز، که می‌تواند متکی بر سنن نقاشی کهن ایرانی باشد؛ و شیوه دوم با دیدی طبیعت‌گرایانه، که متأثر از نقاشی غربی بوده است. با این همه ظرافت طراحی، تعادل و تناسب بصری در این آثار بسیار چشمگیر است.

واژگان کلیدی: تزئینات معماری، نقاشی دیواری، دوره زندیه،  شیراز

فهرست مطالب

فصل 1. کلیات… 1

1-1. طرح تحقیق… 2

1-1-1. مقدمه و طرح مساله. 2

1-1-2. سوال‌های تحقیق.. 3

1-1-3. هدف تحقیق.. 3

1-1-4. اهمیت و ضرورت تحقیق.. 3

1-1-5. نوع و روش تحقیق.. 4

1-1-6. روش و ابزار گردآوری اطلاعات.. 4

1-1-7. جامعه آماری، تعداد نمونه و روش نمونه‌گیری.. 4

1-1-8. روش تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 4

1-1-9. طرح کلی نگارش… 5

1-1-10. شرح واژه‌ها، اصطلاحات و اختصارات.. 6

1-2. پیشینه تحقیق… 9

1-3. روش‌شناسی… 14

فصل 2. تاریخ فرهنگی و معماری  دوره زندیه. 16

2-1. تاریخ فرهنگی دوره زندیه. 17

2-2. ویژگی‌های معماری دوره زندیه. 21

2-3. بناهای شاخص دوره زندیه در شیراز. 23

2-3-1. ارگ کریم‌خان.. 36

2-3-2. عمارت کلاه فرنگی.. 48

2-3-3. تکیه هفت‌تنان.. 53

فصل 3. ویژگی‌های فنی  نقاشی‌دیواری‌‌های دوره زندیه. 58

3-1. مواد و مصالح نقاشی‌دیواری… 59

3-1-1. رنگ… 59

3-1-2. بست… 66

3-1-3. قلمو. 66

3-2. فنون نقاشی‌دیواری… 69

3-3. تغییرات و تعمیرات نقاشی‌دیواری‌ها 72

3-4. موقعیت مکانی نقاشی‌دیواری‌ها 84

3-4-1. نقوش مقرنس‌های سقف… 88

3-4-2. نقوش عرق‌چین مقرنس‌های سقف… 91

3-4-3. نقوش تویزه‌ها 93

3-4-4. نقوش تاقچه‌های بالای دوال (رُف‌ها) 95

3-4-5. نقوش دوال‌ها 100

3-4-6. نقوش کتیبه‌های بالای تاقچه‌ها 102

3-4-7. نقوش فضای بین تاقچه‌ها 105

3-4-8. نقوش تاقچه‌های پایین.. 107

3-4-9. نقوش ازاره‌ها 108

 

 

فصل 4. نقش‌ و رنگ در نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه. 110

4-1. ویژگی کلی نقش‌ها 111

4-1-1. انواع نقش‌ها 115

4-1-1-1. ترنج.. 115

4-1-1-2. گل و بوته. 124

4-1-1-3. گل و پرنده 131

4-1-1-4. اسلیمی و ختایی.. 135

4-1-1-5. گلدانی.. 139

4-1-2. کیفیت بصری نقش‌ها 142

4-1-2-1. هماهنگی در نقش‌ها 142

4-1-2-2. تنوع نقش‌ها 142

4-1-2-3. تعادل نقش‌ها 145

4-1-2-4. تناسب نقش‌ها 152

4-1-2-5. حرکت و ریتم نقش‌ها 153

4-2. ویژگی کلی رنگ‌ها 155

4-2-1. انواع رنگ‌ها 155

4-2-2. تضاد و ترکیب رنگ‌ها 163

فصل 5. نتیجه‌. 167

فهرست منابع.. 176

1-1-1. مقدمه و طرح مساله

کریم‌خان زند (حک: 1165-1193ق) را می‌توان تنها پادشاه مقتدر دوره زندیه محسوب کرد و بنیان فرهنگی و هنری این دوره را  به ‌نوعی به او و حکومت او منسوب نمود. او ظاهرا سوادی نداشت اما به ادبیات و علم و هنر علاقه‌مند بود و دربارش محل اجتماع دانشمندان و هنرمندان زمان به‌شمار می‌رفت؛ همچنین پروژه‌های معماری و شهرسازی بسیاری را، خصوصا در شیراز، حمایت کرد که برخی از آنها مانند بازار و حمام وکیل عام‌المنفعه و برخی دیگر چون ارگ و  دیوان‌خانه  جزو بناهای حکومتی بودند. تزئینات این بناها شامل انواع آجرکاری، گچ‌بری،  کاشی‌کاری، حجاری به‌علاوه نقاشی‌دیواری است.

نقاشی‌دیواری هنری دیرینه است و از دوره انسان‌های غارنشین تا زمان حال مورد توجه و استفاده بوده است. سنت نقاشی روی دیوار کم و بیش در دوره زندیه نیز تداوم داشت و امروزه دیوارنگاره‌های تزئینی بر بخش شایان توجهی از آثار معماری موجود زندیه قابل مشاهده است. از آنجا که محل حکومت زندیان شیراز بود، بناهای قابل توجهی از آن دوره در شیراز وجود دارد که دارای تزئینات معماری از جمله نقاشی‌دیواری می‌باشند و در این پژوهش به مطالعه، نقد و بررسی آنها پرداخته شده است.

نهضت فرهنگی و هنری دوره زندیه، پیرو تحولات تاریخی و سیاسی قرن دوازدهم هجری، می‌تواند جریانی کوتاه و گذرا مابین دوره صفوی و قاجار محسوب ‌شود. همین‌طور چون این جریان به‌طور طبیعی متاًثر از صفویه و موثر بر قاجاریه بوده است، می‌توان آن را به‌نوعی حلقۀ واسط و رشته اتصال میان آنها تصور کرد. اما حقیقت آن است که بنیه فرهنگی و هنری زندیه بیش از حیات کوتاه سیاسی خود اثر بخش بوده، تا آنجا که مسبب آغاز جریانی موسوم به «مکتب زند و قاجار» گردیده است.

قطعاً نسبت شکوفایی و اثربخشی رشته‌های هنری دوره زندیه در این جریان از یکدیگر متفاوت بوده است. مسئله این تحقیق نیز بر همین مبنا و بر محور شناخت ماهیت نقاشی‌دیواری در آثار معماری زندیه مطرح می‌شود و با فرض سابقۀ نقاشی‌دیواری زندیه در سنت دیوارنگاری صفویه و اثر آن در نقاشی‌دیواری قاجاریه، ویژگی‌های این نوع از نقاشی، ضمن طبقه‌بندی آثار، سنجیده شده است.

1-1-2. سوال‌های تحقیق

1. مضامین موجود در نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه چیست و تنوع آن چگونه است؟
2. ویژگی‌های فنی و تجسمی نقاشی‌دیواری‌های‌ دوره زندیه چگونه است؟

1-1-3. هدف تحقیق

هدف از پژوهش حاضر در مرحله نخست طبقه‌بندی نقوش و طرح‌های نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه و بررسی آن‌ ها از نظر کیفی، فنی، موضوعی است و در مرحله بعد شناخت و تعیین رابطه بصری و مفهومی میان این نقاشی‌ها در دوره زندیه خواهد بود.

1-1-4. اهمیت و ضرورت تحقیق

دوره زندیه از نظر تاریخی دوره‌ای کوتاه است بنابراین مطالعه راجع به هنرهای این دوره اغلب در سایه تاریخ هنر دوره قاجار و در واقع به عنوان زمینه‌های شکل‌گیری هنر این دوره دیده شده است. اهمیت و ضرورت تحقیق در شناخت عناصر تجسمی نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه از این جهت است که نقاشی‌دیواری‌ از جمله عناصر هنری و تزیینی مطرح در دوره زندیه است که به رغم وجود آثار متنوع از آن دوره، تحقیق جامع و کاملی بر روی آن انجام نشده است. با اختلاط عناصر تجسمی نقاشی‌دیواری دوره زندیه و سلسله تعمیرات و مرمت‌هایی که عموما در دوره قاجار و پس از آن بر روی این آثار انجام شده است و لطماتی که بر اصالت آثار دوره زندیه وارد آمده است، ضرورت شناسایی کمی و کیفی آثار نقاشی‌دیواری دوره زندیه بیش از پیش احساس می‌شود.

1-1-5. نوع و روش تحقیق

این پژوهش از نظر نتایج، پژوهشی بنیادی است و از لحاظ ماهیت و روش اجرا و شیوۀ نگرش توصیفی ـ تحلیلی است.

1-1-6. روش و ابزار گردآوری اطلاعات

اطلاعات این تحقیق به شیوۀ میدانی وکتابخانه‌ای گردآوری شده است و ابزار آن نیز فیش‌برداری، تصویربرداری، مشاهده، مصاحبه و گفتگو است.

1-1-7. جامعه آماری، تعداد نمونه و روش نمونه‌گیری

از آنجا که توجه پژوهش حاضر، معطوف به آثار نقاشی‌دیواری دوره زندیه است، از میان آثار نقاشی‌دیواری‌های موجود از دوره زندیه در شیراز، که زندی بودن آنها ثابت شده باشد، به روش نمونه‌گیری غیر احتمالی و طبقه‌بندی‌شده حداقل نمونه‌های لازم در میان آثار به جامانده از آن دوره در ارگ کریم‌خان، تکیه هفت‌تنان و عمارت کلاه‌فرنگی جهت تحلیل و بررسی و طبقه‌بندی آثار انتخاب خواهد شد.

1-1-8. روش تجزیه و تحلیل اطلاعات

در تحقیق حاضر از روش تجزیه و تحلیل کیفی اطلاعات استفاده شده است.

1-1-9. طرح کلی نگارش

فصل اول به کلیات پژوهش اختصاص داشته و سعی شده است ابتدا با ذکر مقدمه‌ای، مخاطب با حیطه کلی موضوع و مساله مورد بحث آشنا شود، بعد از آن سوال‌ها و هدف تحقیق بیان شده‌ است و اهمیت و ضرورت تحقیق به طور کامل شرح داده شده است. در گام بعد نوع تحقیق و روش انجام آن ذکر شده است. سپس روش‌ها و ابزاری که پژوهشگر برای جمع‌ آوری مطالب از آنها بهره برده است، تعداد نمونه‌های مورد مطالعه قرار گرفته و روش نمونه‌گیری شرح داده شده است. بعد از آن شیوه و روش تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع‌ آوری شده بیان شده است و در نهایت برای ابهام‌زدایی و شفافیت بیشتر برخی واژه‌ها و اصطلاحات به کار رفته در پژوهش شرح داده شده‌اند. در بخش دوم این فصل با عنوان پیشینه تحقیق، کتاب‌ها و مقالات چاپ شده مرتبط با موضوع دسته‌بندی و معرفی شده‌اند و روشی که در این رساله جهت تقسیم ­بندی و تجزیه و تحلیل نقوش مورد  استفاده قرار گرفته، شرح داده شده است.

فصل دوم این پژوهش در سه بخش به معرفی دوره زندیه، هم از نظر تاریخی و هم فرهنگی، معماری آن دوره و بناهای ساخته شده به دست کریم‌خان زند در شیراز پرداخته شده است و در بخش آخر به صورت اجمالی بناهای ارگ کریم‌خان، عمارت کلاه‌فرنگی و بقعه هفت‌تنان معرفی شده‌اند.

در فصل سوم به صورت خاص ویژگی‌های فنی نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه مورد توجه قرار گرفته‌اند. ابتدا به معرفی و توضیح مواد و مصالح نقاشی‌دیواری اعم از رنگ، بست و قلمو پرداخته شده است، سپس فنون اجرای نقاشی‌دیواری‌ها تشریح شده است، در بعد از آن تغییراتی که در طول سال‌ها در نقاشی‌دیواری‌ها بوجود آمده و تعمیراتی که در آنها ایجاد شده، نقل شده است و در بخش آخر محل قرارگیری نقاشی‌دیواری‌ها در فضای داخلی عمارت‌های مورد نظر شرح داده شده است.

در فصل چهارم طی دو بخش مجزا به طور خاص به نقش و رنگ در نقاشی‌دیواری‌های دوره زندیه پرداخته شده است. در بخش اول برای شناخت و مطالعه بهتر نقش‌های به کار رفته در نقاشی‌دیواری‌ها، جدول‌هایی تهیه شده است که بدین منظور ابتدا در تعدادی جدول اولیه انواع نقش‌های نقاشی‌دیواری‌ها شرح داده شد، سپس این تعاریف به صورت عبارت‌هایی ساده و مختصر بیان شدند. در قدم بعد به دسته‌بندی این عبارات پرداخته شد، به صورتی که از میان عبارات هم‌معنی یکی انتخاب شد و عبارات مشابه در یک مجموعه قرار گرفتند. با این کار انواع نقش‌ها تعیین شد و در دسته‌ های مجزا قرار گرفت. این نقش‌ها در 5 گروه ترنج، گل و پرنده، گل و بوته، اسلیمی و ختایی و گلدانی دسته‌بندی شدند. بعد از آن برای بررسی دقیق‌تر تمامی گروه‌ها، نقش‌ها بر اساس محل قرارگیری آنها در قسمت‌های مختلف از فضای داخلی هر بنا، که شامل مقرنس‌ها، عرق‌چین سقف، تویزه‌ها، رف‌ها، دوال‌ها، کتیبه‌های بالای تاقچه‌ها، فضای بین تاقچه‌ها و تاقچه‌های پایین می‌شوند، مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از آن با تحلیل و بررسی هماهنگی، تنوع، تعادل، تناسب و ریتم و حرکت موجود در نقش‌ها به کیفیت بصری نقاشی‌دیواری‌های به جامانده در آثار معماری دوره زندیه پرداخته شده است. در قدم بعد ویژگی‌های کلی رنگ‌ها مد نظر قرار گرفته است. در این بخش ابتدا رنگ‌های استفاده شده، تنوع آنها و وسعتشان مورد مطالعه قرار می‌گیرد و در انتها به تحلیل و بررسی رنگ‌ها پرداخته شده و به تاثیرات بصری حاصل از قرارگیری این رنگ‌ها در کنار یکدیگر توجه می‌شود.

در فصل نتیجه نیز به جمع بندی و استنتاج مطالب بیان شده در فصول مختلف پرداخته می‌شود.

1-1-10. شرح واژه‌ها، اصطلاحات و اختصارات

دیوارنگاری: فرایند عمل کشیدن تصویر یا نوشتن خط بر روی دیوار را دیوارنگاری گویند، خواه با هدف آراستن و تزیین بنا و خواه به منزله رسانه‌ای توانمند، برای ابلاغ انواع پیام‌های سیاسی، مذهبی، فرهنگی و غیره به عموم مردم (موسوی‌لر و شمیلی، 1391: 54). این فرایند، عملی است که «ترکیبی از نقش، نگار، نوشته و هر چیزی بدین کیفیت را در یک سامانه تجسمی در تعامل با محیط، معماری و مخاطب بر روی سطح دیوار، یا همانند دیوار، پدید می‌آورد» و محدود به مواد و شیوه خاصی نیست (علوی‌نژاد و دیگران، 1389: 10)، به گونه‌ای که می‌تواند انواع سبک‌ها و شیوه‌های اجرایی نقش‌اندازی بر دیوار را دربربگیرد، از سنگ‌نگاری در غارها گرفته تا برجسته‌سازی بر سنگ و نقش اندازی بر آجر و کاشی، تا نقاشی بر آهک و چوب، وحتی گچ و گچ‌بری و آینه‌کاری» (شریف‌زاده، 1381: 9-10).

دایره‌المعارف بریتانیا دیوارنگاری را نوعی از نقاشی برشمرده است که برای تزیینات روی دیوارها و سقف بنا به کار می‌رود و ویژگی عمده آن را ارتباط تنگاتنگ با معماری و ارتباط وسیع و همگانی برشمرده است. لغتنامه فرانسوی روبرت نیز بیان می‌کند که هرنوع نقاشی که مستقیم بر روی دیوار ترسیم شود و یا در جای دیگری کار گردد و سپس روی دیوار نصب شود نوعی دیوارنگاری است (کفشچیان‌مقدم، 1383: 69).  بنابراین تابلوهای نقاشی که بر دیوار نصب شده‌اند، به خصوص آن دسته از تابلوها که دقیقا به شکل طاقچه‌ها ساخته و در همان اندازه نقاشی شده‌اند، خود به عنوان شیوه‌ای از دیوارنگاری محسوب می‌شوند. با این تفاوت که این دیوارنگاره‌ها قابل حمل و بر بوم پارچه‌ای کار شده است (شریف‌زاده، 1381: 135). «عنصر دیوار در نقاشی‌دیواری عنصر اصلی و جدایی‌ناپذیر محسوب می‌شود که ممکن است نقش حائل یا محدود کننده فضاها و یا حامل بار سقف و مانند آن را داشته باشد و نقاشی‌دیواری می‌تواند یا به طور مستقیم بر آن انجام شود، یا بر بستری دیگر انجام شده، بر دیوار مورد نظر نصب شود» (موسوی‌لر و شمیلی، 1391: 55).

نقاشی‌دیواری: بخشی از دیوارنگاری است که عموما ایجاد نقش بر روی گچ یا آهک را شامل می‌شود (شریف‌زاده، 1381: 9-10)، بنابراین غالب ویژگی‌هایی که برای دیوارنگاری برشمرده شد در خصوص نقاشی‌دیواری نیز صادق است. این واژه هم بر فرایند شکل‌گیری اثر و هم بر اثری که بر دیوار کشیده شده است دلالت دارد (علوی‌نژاد، 1387: 19). نقاشی‌دیواری در یک روند فردی شکل نمی‌گیرد، بلکه درگیر عوامل و پارامترهای فراوان است و هویتی پیچیده دارد که نقاشی تنها بخشی از آن محسوب می‌گردد. «آنچه به نقاشی‌دیواری هویت می‌دهد کشف قابلیت‌های بیانی و تصویری در دیوار و دستیابی به فضایی هارمونیک میان آنها و عناصر و کیفیات بصری فضای حاکم بر دیوار است»