آثار زلزله:
هنگامی که زلزله اتفاق می افتد از خود آثاری به جا می گذارد ،این آثار به شرح زیر است :
لرزش زمین وتخریب ساختمانها :
در اثر زلزله زمین به ارتعاش در می آید وهنگامی که ارتعاشات شدید باشد ،باعث تخریب ساختمانها
می گردد.
میزان تخریب ساختمانها تابع کیفیت کارهای ساختمانی ، ترکیب خاک ،خصوصیات تکانهای زمین لرزه ، نیرو وجهت تکان می باشد. تکانهای قائمی که درمرکز بیرونی در نزدیکیهای آن مشاهده می شود ، کمتر از قطار امواجی که از مشخصات نواحی مجاور است ، موجب خسارت می گردد .امواج تولید شده به شدت به ساختمانهای ، بویژه دیوارهایی که به موازات آن است آسیب می رساند . این امواج دیوارها را بالا برده وبه آنها پیچ وتاب می دهد . امواجی که تحت زاویه 45 تا55 درجه به زمین می رسند خرابیهای شدیدی معمولاًبه بار می آورد.
سرعت موج در سنگهای سخت خیلی بیشتر از سنگهای سست ونرم است . امواج در طبقات ضخیم سنگهای سست ونرم مانند آبرفتهای دره ها ضعیف می گردند و حتی ممکن است از بین بروند .اما طبقه نازکی از سنگهای سست بر روی سنگهای سخت نمی تواند لرزه ها وامواج را مستهلک کند لذا طبقه مزبور ازروی سنگی که برروی آن قرار گرفته است بطور ناگهانی جستن می کند .در این صورت میزان تخریب بیشتر از ساختمانهایی است که روی طبقه سخت است . ساختمان سنگ نیز برروی موج می تواند بدینگونه تاثیر داشته باشد که امواج در جهت چین ها وطبقات سریعتر از جهت عمود بر آن انتشار می یابند. معمولاًخطرناکتر ازهمه کهریزهای سنگ ، طبقات نازک آبرفتها در ته دره ها ،سپس باتلاقها ، توربزارها ودر یاچه هایی که گیاهان آن را فراگرفته اندمی باشد . خطر زمین های خشک از زمین های اشباع شده از آب کمتر است.جنس مصالح ساختمانی نیز موثر است . ساختمانهای خشتی در مقابل ساختمانهایی که از آجر وملاط خوب ساخته شده باشندمقاومت کمتری از دارند. اسکلت بندی ، نوع مصالح ساختمانی ،طراحی ساختمان نیز از عوامل موثر در میزان تخریب ساختمان هستند.
معمولاً تخریب ساختمانها به صورتهای مختلف صورت می گیرد مثل فرو افتادن کتیبه ها ، دود کش ها ، بالکن ها ، تیغه ها تغییر شکل و فروافتادن بام پوش ها ، جابجائی تیرهای اصلی بام، ستونها ، چدا شدن اتصالات ، ترک خوردن دیوارها بصورت افقی،عمودی، قطری ، فروریختن راه پله ها ،بالکن ها و غیره.
تخریب ساختمانها ممکن است همراه با ایجاد حریق و آتش سوزی بر اثر انفجار لوله های گاز ،اتصالات برقی باشد.
بنابراین آثار تخریبی ساختمانها در هنگام زلزله نتیجه ارتعاشات سطح زمین ومربوط به نتایج غیر مستقیم آن است . چراکه اگر مرکز زلزله در مکانهای بسیار دور از مکانهای جمعیتی اتفاق افتد هیچ تخریب وحسارتی نخواهد داشت. همه تلفات وخسارات نتیجه آثار ثانوی زلزله است یا نتیجه تخریب ساختمانها و زیر آوار ماندنها است یا حریقهای بعداز زلزله است.
صداهای زلزله : دراغلب موارد زلزله ها با صداهای خاصی همراه است که ایجاد وحشت می کند البته این صداها به غیر از صدای ناشی اززلزله است. تولید صداهای زلزله بخاطر ایجاد امواج ارتعاشی است که در اثرزلزله بوجود می آیند .صداهای زلزله در بعضی موارد شبیه رعد ، صدای صفیر باد یا خمپاره ، غلغل آب جوش ، انفجار گلوله های بزرگ توپ ، چرخهای قطار می باشد .صداهای زلزله گاهی جلوتر از موجهای زلزله است ولی ممن است نسبت به آن تاخیر داشته باشد .ممکن است صدای شدید زیر زمین هیچ زلزله ای را در پی نداشته باشد یا همراه زلزله ای خفیف باشد
نورهای زلزله : در هنگام وقوع بعضی زلزله ها آثار نورانی مختلفی از خود مثل نور افشانی آسمان برق ، جرقه های نور وامثال ان دیده شود. اگر چه پاسخ مناسبی برای آن داده نشده ویا نیافته اند همانند نورهای که در مناطق کوهستانی ویا سطح دریا ها که جمعیت نیست مشاهده شده است ولی به عقیده دانشمندان این نورها اثرات ثانوی زلزله است به خصوص در سطح مراکزمسکونی وشهرها
لرزش های دریا یا تسونامی : زمانی که کانون زلزله در کف دریا یا نزدیک آن باشد ، امواج متعددی را درآب تولید می کند که به نام تسونامی معروف است . این امواج به بدنه کشتی ها برخورد وموجب ارتعاش آنها می گردد.اگر تکان قائم باشد ، کشتی ناگهان بالاآمده وبعد پایین می رود وتحدبی درآب مشاهده می شود . اگر مرکز بیرونی نزدیک کرانه باشد ، درهنگام نخستین تکان آب دریا عقب می رود وسپس با موجی قوی به ساحل می ریزد وموجب تخریب و زیانهای شدید می شود .
تغییر مشخصات آب چشمه ها : به علت وقوع زلزله معمولاً در وضع چشمه ها وچاهها تغییراتی بوجود می آید . چراکه بر اثر ارتعاش مجاری زیررمینی آب تنگ یا گشاد ویا مسدود می گردد . چراکه هنگام زلزله طبقات زمین جابجا می گردد . ممکن است چشمه ها ی جدید ایجاد گردد یا به علت لغزش های زمین ممکن است مجاری قدیمی آب بسته شود ودر جائی دیگر جاری شود یا طبقات نفوذ ناپذیری که طبقات آبدار روی آنها قرار دارد شکاف بردارد وآب به اعماق زمین رفته وموجب خشکیدن چشمه ها گردد. دمای آب چشمه ها ممکن است براثر مخلوط شدن با چشمه های معدنی دیگر تغییر نماید چنانکه در سوئیس اتفاق افتاد.
ایجاد شکاف وگسل : هرنوع زلزله ای ، هراندازه کم اهمیت باشدباز شکافهایی در پوسته زمین ایجادمی کند ودر ناحیه مرکز زلزله بیشتر مشاهده می شود .شکافها گاهی بصورت شعاعی از یک مرکز می باشد اما بیشتر بی نظم بوده ودر جهات مختلف پراکنده است.شکاف دردامنه کوهها در جهت دامنه ودر کرانه ودر طول آن ایجاد می شود . پهنای شکافها از 20سانتیمتر تا 10یا15 متر هم مشاهده شده است وطول چند کیلومتر .این شکافها با نخستین تکانها بوجود می آید وممکن است در تکانهای بعدی بیشتر شود .گاهی گسله ها ی هم ایجاد شده است نمونه گسل سن اندریاس 1906.
اگر شکافها از آبرفتهای کف دره یا دشت عبور کند در عمقی از این آبرفت آب وجود داشته باشد با خود گل وگاهی گازهایی راکه در هوا مشتعل می گردد ،خارج می شود.
زمین لغزش : این پدیده عمدتاً توسط زلزله ایجاد می شود ودر اثرآن حجم بزرگی از خاک وسنگ در مناطق دارای شیب تند به سمت پائین حرکت می کند البته بعضی از آنها ناشی از اشباع منطقه از آب می باشد . این پدیده می تواند خطرات زیادی مثل مدفون نمودن روستاها یا شهرها زیر خروارها خاک وسنگ ایجاد نماید .( زمین لغزه پورت رویال جامائیکا 1962 )در بعضی مناطق زمین لرزه منجر به فرونشستن زمین به عمق 60 متر هم شده است در لیسبون در 1755اسکله ای با جمعیت زیاد فرو نشست . سنگریزش هم گاهی وقتها ناشی از زلزله است.
آبگونگی یا روانگرایی: اگر در عمق کمتر از 8 متری سطح زمین خاک از ماسه های یکدست سستی که ازآب اشباع است تشکیل شده باشد ، ممکن است در اثر زلزله شدید رفتار این خاک مانند رفتار یک سیال باشد. یعنی خاک بصورت فوران وجوشش گل وماسه در سطح زمین پدیدار می گردد ، درنتیجه اگر ساختمانی بر روی این زمین واقع باشد ، فرو می ریزد. رویداد زلزله در شهرهای بزرگ مثل تهران می تواند یک تراژدی غم انگیز ایجادنماید که خاطره این تراژدی برای سالها دراذهان باقی بماند .زیرا زلزله می تواند تاسیسات حیاتی مهم مانند بیمارستانها مراکز آتشفشانی ،امداد وغیره را بخطر اندازدویامنجر به به قطع برق ،آب، تلفن، گاز ویاویرانی ساختمانها ،راهها ، خیابانها وبسته شدن آنها شود.که خود این عوامل می تواند خسارات اقتصادی ،اجتماعی ،روانی مهلکی ایجادنماید. چند عامل وجود دارد که شهرها رادرمقابل زلزله آسیب پذیر می نماید.نوع ساختمانها ومصالح وفرم واسکلت بندی بکاررفته درآنها ،نوع جنس وساختمان زمین زیر شهر ،تراکم جمعیت شهر . درعوض وجود عواملی می تواندخطرات وخسارات ناشی ازرلزله را کاهش دهد مثل پارکها ، فضاهای باز، وجود مراکز امدادی مناسب ، بیمارستانها ، آتش نشانیها ، شبکه های حمل وارتباطی مناسب ، همکاری مناسب بین مردم وآموزشهای لازم قبل از زلزله . استفاده مناسب از مراکز امدادی ،آموزشی ، تفریحی برای اسکان زلزله زدگان
زلزله مصنوعی
اطلاعات اولیه
هدفهای یک برداشت ژئوفیزیکی عبارتند از تعیین محل ساختارها یا اجسام زمین شناختی زیر زمین و در صورت امکان اندازه گیری ابعاد و ویژگیهای فیزیکی مربوط به آنها. یک برداشت ژئوفیزیکی شامل مجموعه اندازه گیریها ست که معمولا با طرحی نظم دار بر روی سطح زمین ، دریا یا هوا ، یا بطور قائم در داخل چاه آزمایشی انجام می شود. یکی از روشهای اندازه گیریهای ژئوفیزیکی روش لرزه نگاری است. دو تکنیک لرزه ای مجزا وجود دارد، یکی از بازتاب و دیگری از شکست امواج کشسان در سنگها استفاده می کند.در روش لرزه نگاری یا از امواج لرزه ای طبیعی تولید شده استفاده می شود و یا امواج لرزه ای بطور مصنوعی ایجاد می شود که در این صورت به آن زلزله مصنوعی می گوییم. در روش لرزه ای یک پالس کشسان یا به عبارت بهتر یک ارتعاش کشسان را در عمق کم ، ایجاد و حرکت حاصله را در نقاط نزدیک بر روی سطح زمین با یک لرزه نگار کوچک یا "ژئوفون" آشکارسازی می نمایند.
انواع چشمه های لرزه ای : یک چشمه ایده آل باید پالسی تولید کند که فاصله زمانی آن از چند میلی ثانیه بیشتر نباشد. دامنه آن بزرگ باشد، و در عین حال بی خطر ، ارزان و قابل تکرار باشد. همه این ملزومات در شارژ کوچکی از مواد منفجره که در چاله هایی تا عمق چند ده متری منفجر می شود جمع است. در اوایل دوران کاوشهای لرزه ای تقریبا تنها وسیله منحصر به فرد به شمار می آمد. امروزه گستردگی چشمه های غیرانفجاری به "شوت های" متعارف اضافه شده است. این چشمه ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: آنهایی که در خشکی و آنهایی که در مناطق پوشیده از آب بکار گرفته می شوند.
چشمه های لرزه ای در خشکی : در خشکی شارژهای انفجار هنوز هم در برداشتهای بازتابی و در کارهای شکست مرزی که برد سطحی آنها بیش از 50 تا 100 متر است، مطابق با عمق بررسی بیش از 10 متر است، معمولا بکار می رود. اینها منبع پالس خوبی با فرکانس و دامنه بالا ارائه می دهند، ولی اگر تولید داده های پیوسته در برداشتهای بازتابی مورد نظر باشد، در هر دوره نگاشت برداری چند حفاری سبک مورد نیاز است. امکان دارد حفر چاله های انفجار در محلهای دور دست غیرعملی باشد یا لایه های سطحی در حفاری مسائلی بوجود آورند که در این موارد ممکن است یکی از انواع چشمه های سطحی به جای مواد منفجره انتخاب شود.
چشمه های سطحی : این چشمه ها همگی امواج لرزه ای با دامنه کوچک تولید می کنند (که در مناطق پرجمعیت مزیتی به شمار می آید.) و لذا ابتدا کاربرد گسترده ای نداشتند، تا اینکه نگاشت برداری مغناطیسی پدید آمد و این امکان را بوجود آورد که شماری از لرزه نگاشتهای حاصل از تکرار چشمه در یک نقطه باهم جمع یا برانبارش شوند و اثر بزرگتری که قابل مقایسه با اثر انفجار یک ماده منفجره باشد، تولید گردد.
چشمهای سقوط وزنه : چشم های سقوط وزنه اغلب در اندازه گیریهای بررسی اولیه ساختگاههای تا عمقهای حدود 10 متر بکار می رود که در آنها وزنه ای در حدود 10 کیلوگرم با افتادن از ارتفاع 4 – 3 متری با صفحه ای که بر روی زمین قرار داده می شود، برخورد می کند. یک تپک در دست مردی قوی می تواند همین اندازه انرژی لرزه ای تولید کند. در کاوش بازتابی عمیق ، وزنه هایی چند صد ابر بزرگتر از ارتفاعی در همان حدود انداخته می شود و سقوط هایی چند در یک نقطه یا در نقطه هایی نزدیک به هم برای برانبارش در نگاشت برداری انجام می گیرد.
چشمه های شلیک گر گاز یا دانیوسایز : در اینج ضربه ای که به صفحه ای بر روی زمین وارد می شود از انفجار مخلوطی از پروپان – اکسیژن در اطاقک سنگینی بوجود می آید که به صفحه متصل است. سیم منفجر شونده که درست در زیر سطح زمین قرار می گیرد در جاهایی که انفجارهای متعارف دشوار است کاربرد موثری دارد و مزیتهایی از نظر ایمنی و استعمال دارا می باشد.
چشمه های لرزه ای دریایی : چشمه های لرزه ای دریایی تنوع بیشتری دارند که معروفترین آنها شلیک گر هوا (air-gun) می باشد. ابن شلیک گرها حبابی از هوای فشرده را توسط پیستونی که با فرمان الکتریکی حرکت می کند رها می سازند و به صورت آرایه ای در پشت سر کشتی نگاشت بردار کشیده می شوند. کل انرژی رها شده توسط این آرایه شبیه انرژی حاصل از یک انفجار است. حبابی که بدین ترتیب توسط شلیک گر هوا یا چشمه های انفجاری تولید می شود، در حین بالا آمدن تا سطح آب ، با فرکانسی که به انرژی و عمق چشمه ارتباط دارد، نوسان می کند. لذا موج لرزه ای تولید شده شامل پاس چشم اولیه و قطاری از "پاسهای حباب" است که لرزه نگاشت را آشفته می سازند.
نو آوری قرن 21 در ساخت بتنهای پیش ساخته ( )
در دهه های اخیر مهندسان و معماران برای دستیابی به مقاومت و پایداری سازه و همچنین الزامات طراحی از بتن پیش ساخته استفاده می کنند. برخی مزایای بتن پیش ساخته عبارتند از:
۱) مقاومت مناسبی در برابر ضربه و حریق دارند.
۲) انتخابهای هنری و زیبایی شناختی تقریبا نامحدود به لحاظ شکل ، رنگ و … دارند .چنانچه ساختار سطحی مناسب آن برای اجرا هر نوع طراحی شرایط مناسبی را طراحی معماری فراهم می آورد.
۳) بدلیل تولید کارخانه ای آن کنترل کیفیت دقیقتری صورت می گیرد و سازگاری فوق العاده ای بین اجزاء سازه ایجاد می کند.
۴) سرعت ساخت و اجرا بیشتر آن سبب کاهش تاخیرهای ناخواسته و کاهش قیمت تمام شده آن نسبت به سایر روشهای ساخت می گردد.
۵) بازده حرارتی عالی و مقاومت مناسب در برابر تغییرات آب و هوایی از دیگر مزایای آن است ….
شرکت Altusgroup اخیرآ نوعی بتن پیش ساخته را برای اجزاء سازه ای و معماری ساختمانهای مسکونی و تجاری تولید کرده است. این محصول با نام "کربن کست" برای ساخت پانلهای دیواری،پانلهای معماری،پانلهای دیواری عایق و اجزاء سیستمهای ساختمانی و معماری ساختمان مناسب تر از قطعات پیش ساخته قبلی است. در کربن کست بجای استفاده از فولاد در آرماتورگذاری فرعی برای انتقال برش از شبکه فیبرهای کامپوزیتی استفاده شده است.در این نوآوری جالب توجه در تکنولوژی ساخت بتونهای پیش ساخته آرماتورگذاری مرسوم جای خود را به شبکه ای از فیبرهای کربن ضد خوردگی و با مقاومت بالا می دهد. این ابتکار سبب کاهش ضخامت مقاطع پیش ساخته و کاهش وزن اجزاء سازه ای و معماری (بار مرده) ساختمان تا ۶۶٪ می گردد. در این بتن پیش ساخته از میلگرد و کابلهای فولادی معمول برای آرماتورگذاری اصلی و از شبکه فیبرهای کربنی چسبیده به رزین با ضخامت ۱ میلی متر برای آرماتورگذاری فرعی استفاده می شود. مقاومت بالا ،دوام فوق العاده و خواص کششی بسیار خوب آن در مقایسه با میلگرد از نکات بارز این محصول است.بطوریکه در آن پوشش موثر بتنی سه چهارم اینچی تا سه اینچی در آرماتورهای فولادی به فقط یک چهارم اینچ پوشش بتنی کاهش می یابد.همچنین با استفاده از این تکنولوژی در ساخت پانلها و تیرهای T شکل کنترل ترک خوردگی انقباضی بتن (shrinkage cracking) نسبت به شبکه آرماتوری تا میزان ۵۰٪ بهبود می یابد و در پانلهای دیواری عایق بین جداره داخلی و بیرونی آن یک مقطع سازه ای کاملا مرکب ایجاد می کند.زیرا به لحاظ گرمایی کاملا عایق است. شبکه فیبرهای کربن کست همانند آنچه گاهی در مورد آرماتورهای فولادی دیده می شود زنگ نمی زند و نمای آن را بد شکل نمی کند.
کاهش وزن و ضخامت مقاطع پانلها و سپری های کربن کست سبب کاهش هزینه های حمل و نقل و نصب آن می گردد که در ساختمانهای بلند مرتبه رقم قابل توجه ای خواهد شد. علاوه بر این خاصیت عایق بودن این محصول به لحاظ صرفه جویی در مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه های بهره برداری و نگهداری ساختمان آن را به محصولی بسیار مناسب برای طراحی های سازگار با محیط زیست (environmentally friendly design ) تبدیل کرده است.
معرفی مهندسی عمران ( )
در استفاده و تعاریف جدید،مهندسی عمران شاخه ای از مهندسی است که معادل و همراه است با طراحی،ساخت و نگهداری از سازه های ساخته شده ای که با زمین و یا با آب و نیز فرهنگ و زندگی شهری و مراحل تکامل آن ارتباط دارند. امروزه بیشتر مهندسین عمران با جاده ها، سازه ها، انتقال آب و سیستم های فاضلاب،کنترل سیلاب و ترافیک سرو کار دارند.
توسعه و پیشرفت مهندسی براساس مشاهدات روش های طبیعی و عکس العمل سیستم های ساخته شده انسانی بوده و پیشرفت و توسعه معادلات تجربی پایه و اساس طزاحی و مهندسی را فراهم نموده است. مهندسی عمران وسیع ترین و گسترده ترین رشته مهندسی می باشد. در حقیقت رشته مهندسی در ابتدا به دو قسمت نظامی و عمران تقسیم میگردد. تمامی تخصص های مهندسی عمران بدست آمده است. مهندسی عمران هنوز مانند یک چتری است که بسیاری از تخصص های وابسته به آن را در بر دارد.
زیر شاخه های مهندسی عمران
مهندسی عمران عمومی
مهندسی عمران عمومی راجع به کلیه مواردی که در ارتباط و رابطه متقابل پروژه های معین و ثابت با مقیاس وسیعتر می باشد .
مهندسین عمران عمومی به طور نزدیک با نقشه بردارها، مهندسین متخصص عمران کار می کنند. جهت تطبیق دادن و متناسب نمودن محل تحویل شده در پروژه های معین، ترکیب عوارض زمین بوسیله طراحی شیب بندی و هموار کردن آن (grading) ، انتقال آبهای سطحی و (کنترل طغیان و سیلابها)، تهیه پوشش و روکش ها و انتقال آب، سیستم جمع آوری و دفع فاضلاب، برق و مخابرات و تفکیک اراضی.
مهندسین عمومی جهت بازدید از محل پروژه ها، توسعه و پرورش مالکیت های مشترک و توافق همسایگان و تهیه طرح های ساختمانی وقت زیادی را صرف می نمایند.
مهندسی سازه
مهندسی سازه در ارتباط با طراحی پل ها، ساختمان ها ساخت تاسیسات نفتی روی خشکی، سد ها و غیره می باشد اجزاء تشکیل دهنده مهندسی ساختمان طراحی و آنالیز سازه می باشد و کلیه مراحل طراحی ساختمان هستند. این شامل محاسبه تنش ها و نیرو های فعال در ساختمان می شود.
بعضی از مهندسین ساختمان در بخش و زمینه های گوناگون و متفاوت دیگر مشغول بکار می باشد از قبیل طراحی هواپیما و فضا پیما و حتی وسائل پزشکی.
مهندسی ژئوتکنیک
مبحث مهندسی ژئو تکنیک پایه و اساس مهندسی سازه میباشد.
در خصوص اهمیت مهندسی ژئو تکنیک به سختی می توان اغراق نمود، زیرا ساختمان و سازه بایستی در ارتباط مستقیم با زمینی که برو روی آن قرار می گیرد باشد. مهندسی ژئو تکنیک به خصوصیات و مشخصات خاک و فونداسیون و پی و دینامیک خاک بستگی دارد.
مهندسی حمل و نقل
مهندسی حمل و نقل در ارتباط با تئوری صف بندی، جریان حرکت ترافیک، طرح هندسی راه و رفتار رانندگان می باشد.عملکرد و نمود فعالیت ترافیک ازمیان استفاده مصرف سفرهای تولید شده و نیز خصوصیات و مشخصات و محاسبه عددی ترافیک تعیین می گردد که با محاسبات پیچیده ای برای حل مسائل ترافیک مواجه می باشد.
مهندسی محیط زیست
مهندسی محیط زیست در ارتباط است با عملکرد مواد شیمیایی و زیست شناسی موجودات و یا اتلاف گرما و انرژی حرارتی، تصفیه و پالایش آب و هوا و اصلاح و بهبود محل و مکان هائی که در اثر ضرر و زیان های قبلی صدمه دیده اند.
موضوعات تحت پوشش مهندسی محیط زیست عبارتند از: تصفیه آب، دفع فاضلاب،مدیریت خسارات و صدمات و آسیب های پر خطر. مهندسی محیط زیست ارتباط دارد با هیدرولوژی و علم هواشناسی تا جائیکه دانش راجع به آب و جریانات و دانستن چگونگی انتقال آلوده کننده ها احتیاج و نیاز می باشد. مهندسی محیط زیست همچنین شامل واکنش و مقابله در برابر آلودگی صنعتی میباشد. مهندسی محیط زیست بخش پیشرفته و مدرن بهداشت است.
چندین بخش دیگر که استفاده میشود عبارتند از: مهندسی سلامت جامعه و مهندسی سلامت محیط زیست.
مهندسی هیدرولیک
مهندسی هیدرولیک مبحث مرتبط با حرکت و انتقال مایعات و بطور اخص آب است.
این مبحث مهندسی بطور یقین ارتباط با طراحی پل ها، سدها، کانال ها، اسکله ها پیدا می کند و همچنین ارتباط با هر دو موضوع مهندسی محیط زیست و بهداشت را نیز دارد.
علم مواد
همچنین مهندسی عمران شامل مهندسی علم مواد نیز شامل میشود. مهندس مواد با پتانسیل های که در کار مهندسی ایجاد شده شناخت بتن و فولاد و اخیرا پلیمرها و سرامیک ها را شامل میگردد.
Careers"مسیرها _ راه ها )
یک ذهنیت و تصور نادرست اینست که مهندسی عمران از مرزها و محدوده ریاضیات وعلوم رایانه دور است. در حقیقت بسیاری از آنچه هم اکنون در علم رایانه وجود دارد ناشی از کار و فعالیت در رشته مهندسی ساختمان است، در جائی که مهندسی سازه و مسائل آنالیز شبکه ها به معادلات موازی احتیاج دارد. همچنین مهندسین عمرانی وجود دارند که در رشته مهندسی ایمنی، تهیه روش های آماری جهت طراحی ساختمان و سازه ها، آنالیز ایمنی و فنی تخمین خسارات بیمه ای بر اساس اتفاقات طبیعی وخطرات انسانی به وجود آمده کار می کنند.
ساختار کار پلها ( )
مقدمه :
این مقاله به بحث و بررسی پیرامون انواع پل ها و ساختارشان پرداخته است. شما در این مقاله با انواع پل های تیری, پل های قوسی, پلهای زیرقوسی و پل های معلق آشنا خواهید شد. به علاوه این که نیروهایی را که بر پلها تاثیر می گذارند را خواهید شناخت. و نیز عکس هایی را از پلهای معلق, پلهای تیری و پل های قوسی و زیر قوسی را تماشا خواهید کرد. این مقاله با زبانی ساده و قابل فهم به بررسی پلها می پردازد. امید است مورد رضایت شما قرار گیرد.بدون شک تا به حال پلی را دیده اید و یا به احتمال زیاد از روی یکی از آنها عبور کرده اید. حتی اگر شما تخته یا کنده درخت را برای جلوگیری از خیس شدن خود بر روی آب قرار دهید در واقع شما یک پل ساخته اید. حقیقتاً پل ها در همه جا وجود دارند و در واقع یک بخش طبیعی و بدیهی از زندگی روزمره ی ما را تشکیل می دهند. یک پل مسیری را بر روی مانع ایجاد می کند که این موانع می تواند رودخانه, دره, جاده, خطوط راه آهن و … باشد.در این مقاله ما سه نوع اصلی از پل ها را مورد مطالعه و بررسی قرار خواهیم داد که شما می توانید بفهمید که هرکدام چگونه کار می کنند. نوع پل بکار رفته در یک مکان به نوع مانع موجود در آنجا بستگی دارد. معیار اصلی در تعیین نوع پل وسعت و گستردگی آن مانع می باشد. چه مسافتی میان طرفین مانع وجود دارد؟ این مسئله, فاکتور اصلی در تعیین نوع پلی است که قرار است در آن محل احداث شود. با سپری شدن زمان و مطالعه ای مقاله علت آن را متوجه خواهید شد.
*** سه نوع اصلی از پلها موجودند: پل تیری پل قوسی پل معلق
تفاوت عمده ی این سه پل در فاصله دهانه ی پل است. دهانه, فاصله ای است بین پایه های ابتدایی و انتهایی پل, اعم از اینکه آن ستون, دیوارهای دره یا پل باشد. طول پل تیری مدرن امروزه از 200 پا (60متر) تجاوز نمی کند. در حالی که یک پل قوسی مدرن به 800 تا 1000 پا (240 تا 300 متر) همو می رسد. پل معلق نیز تا 7000 پا طول دارد.چه عاملی سبب می شود که یک پل قوسی بتواند درازای بیشتری نسبت به پل تیری داشته باشد؟ و یا یک معلق بتواند تقریباً تا 7 برابر طول پل قوسی را داشته باشد. جواب این سوال زمانی بدست می آید که بدانیم چگونه انواع پلها از دو نیروی مهم فشاری و کششی تاثیر می پذیرند.
نیروی فشاری : نیرویی است که موجب فشرده شدن و یا کوتاه شدن چیزی که بر روی آن عمل می کند می شود.
نیروی کششی : نیرویی است که سبب افزایش طول و گسترش چیزی که بر روی آن عمل می کند, می گردد.
در این زمینه می توان از فنر به عنوان یک مثال ساده نام برد. زمانی که آن را روی زمین فشار می دهیم و یا دو انتهای آن را به هم نزدیک می کنیم, در واقع ما آن را را متراکم می سازیم. این نیروی تراکم یا فشاری موجب کوتاه شدن طول فنر می شود. و نیز اگر دو سر فنر را از یکدیگر دور سازیم, نیروی کششی در فنر ایجادشده, طولفنر را افزایش می دهد.نیروی فشاری و کششی در همه پل ها وجود دارند و وظیفه طراح پل این است که اجازه ندهد این نیروها موجب خمش و یا گسیختگی گردد. خمش زمانی اتفاق می افتد که نیروی فشاری بر توانایی شئ در مقابله با فشردگی غلبه کند. بهترین روش در موقع رویارویی با این نیروها خنثی سازی,پخش و یا انتقال آنهاست. پخش کردن نیرو یعنی گسترش دادن نیرو به منطقه وسیع تری است چنانکه هیچ تک نقطه مجبور به متحمل شدن بخش عمده ی نیروی متمرکز نباشد. انتقال نیرو به معنی حرکت نیرو از یک منطقه غیر مستحکم به منطقه مستحکم است, ناحیه ای که برای مقابله با نیرو طراحی شده و منظور گردیده است. یک پل قوسی مثال خوبی برای پراکندگی است حال آنکه پل معلق نمونه ای بارز از انتقال نیروست.
پلهای تیری : یک پل تیری, اساساً یک سازه افقی مستحکم است که بر روی دو پایه نصب شده است و این پایه ها, هر یک در انتهای طرفین پل قرار دارند. وزن پل و هرگونه وزن اضافی دیگر که بر روی پل اعمال می شود, مستقیماً توسط پایه ها تحمل می شوند.
فشار : نیروی فشاری خود را در بالای عرشه پل یا جاده نمایان می سازد. این نیرو موجب می شود که بخش بالایی عرشه کوتاه- تر گردد.
کشش : برآیند نیرو فشاری در بخش بالایی عرشه به ایجاد نیروی کششی در بخش پایینی عرشه پل منجر می شود. این کشش موجب افزایش طول در بخش پایینی پل می شود.
پراکندگی : بسیاری از پلهای تیری که شما می توانید آنها را در بزرگراهها بیابید, برای تحمل بار از تیرهای بتونی یا فولادی بهره می گیرند. اندازه تیر و بویژه ارتفاع تیر بر حسب مسافتی که تیر دارد محاسبه می شود.با افزایش ارتفاع تیر, به مقدار مصالح بیشتری برای پراکنده کردن کشش مورد نیاز است. طراحان پل برای ایجاد تیر های بلند از شبکه های فلزی یا خرپا بهره می گیرند. این خرپا به تیر استحکام داده و توانایی آن را در پخش کردن نیروی فشاری یا کششی افزایش می دهد. زمانی که تیر شروع به متراکم شدن می کند, این نیرو در میان خرپا پخش می شود. به غیر از خلاقیت موجود در خرپا, پل تیری در میزان طول خود محدود است. با افزایش طول آن اندازه خرپا نیز می بایست افزایش یابد تا زمانی که خرپا به نقطه می رسد که دیگر نمی تواند وزن خود را تحمل کند.
انواع پل های تیری : پل های تیری به سبک های بسیار زیادی ساخته می شود. نوع طراحی, مکان و چگونگی ساخت یک خرپا, تعیین کننده نوع یک خرپاست. در بدو انقلاب صنعتی, احداث پلهای تیری در ایالات متحده با سرعت توسعه یافت. طراحان با طرحهای نوین و سازه های مختلف و متعدد این حرفه را رونق بخشیدند. پل های چوبی جای خود را به پلهای فلزی یا نیمه فلزی دادند. این نمونه های متنوع از خرپا ها گامهای موثری را در جهت پیشرفت در این زمینه برداشت. یکی از ابتدایی ترین و مشهور ترین آنها خرپای "هاو"1 بود که در سال ١٨۴٠ توسط "ویلیام هاو"2 طراحی و ابداع شد.شهرت ابداع جدید وی در طرح خرپایش نبود, چرا که مشابه طرح kingpost بود. چگونگی استفاده از تیرهای آهنی عمودی با مجموعه ای از تیر های چوبی مورب طرح او بود که مورد توجه قرار گرفت. بسیاری از پلهای تیری امروزه هنوز از طرح هاو در خرپایشان استفاده می کنند.
مقاومت خرپا : یک تیر به تنهایی هرگونه فشردگی یا کشش را در بر خواهد گرفت. بیشترین فشردگی در بالاترین نقطه تیر و بیشترین کشش در در پایین ترین نقطه تیر است. در وسط تیر فشردگی و کشش کمتری وجود دارد.اگر تیر طوری طراحی شود که بیشترین مقدار مصالح در بالا و پایین تیر و در وسط تیر مصالح کمتری مصرف شود, بهتر خواهد توانست نیروهای کششی یا فشاری را تحمل کند. ( در توضیح می توانیم بگوییم که تیر های I شکل مستحکم تر از تیر های مستطیلی ساده است).مرکز تیر از عضو های مورب خرپا تشکیل شده طوری که بالا و پایین خرپا نشان دهنده بالا و پایین تیر است. با نگرش به خرپا به این شیوه ما قادریم ببینیم که بالا و پایین تیر مصالح بیشتری نسبت به مرکز آن مصرف می کند(به این دلیل که مقوای چین دار خیلی مستحکم است).در اضافه به مطالب فوق در مورد تاثیرات خرپا, علت دیگری نیز وجود دارد دالّ بر اینکه چرا خرپا مستحکم تر از تیر است: یک خرپ توانایی پخش کردن نیرو را دارد. خرپا طوری طراحی شده است که به دلیل داشتن تعداد زیادی از مثلث ها _که به طور معمول در آن مورد استفاده قرار می گیرد_ هم می تواند یک سازه بسیار مستحکم ایجاد کند و هم کار انتقال نیرو را از یک نقطه به منطقه وسیعی انجام دهد.
پل قوسی : یک پل قوسی سازه ای است به شکل نیم دایره که در هر طرف آن نیم پایه (پایه های جناحی) قرار دارد. طراحی قوس طوری است که به طور طبیعی وزن عرشه پل را به نیم پایه ها منتقل و منعطف می کند.
فشار : پلهای قوسی همواره تحت فشار قرار گرفته اند. نیروی فشاری همواره در امتداد قوس و به سمت نیم پایه ها وارد می شود.
کشش : کشش در یک قوس ناچیز و قابل اغماض است. خاصیت طبیعی خمیدگی قوس و توانایی ان در پخش نیرو به بیرون, به طور قابل ملاحظه ای تاثیرات کشش را در قسمت زیرین قمس کاهش می دهد. هرچند با زیاد شدن زاویه ی خمیدگی ( بزرگتر شدن نیمدایره قوس) تاثیرات نیروی کششی نیز در آن افزایش می یابد.همانطور که اشاره شد, شکل قوس به تنهایی موجب می شود که وزن مرکز عرشه پل به پایه های جناحی منتقل شود. مشابه پلهای تیری محدوده ی اندازه پل در مقاومت پل تاثیر گذاشته و در نهایت بر ان چیره خواهد گشت.
انواع پلهای قوسی
پراکندگی : انواع قوس ها محدود هستند. امروزه قوس هایی مانند "رمان"3 , "باروک"۴ و "رنسانس"۵ وجود دارند که همه آنها از نظر معماری و ظاهری متمایز هستند ولی از نظر ساختار یکسانند. میزان مقاومت این پلها به شکل هندسی آنه بستگی دارد. یک پل قوسی احتیاج به هیچگونه تکیه گاه یا کابل ندارد. و قوسهایی که از سنگ ساخته شده است حتی نیازی به ساروج یا ملاط نیز ندارد. در گذشته نیز رومیان باستان پلهای قوسی (پل آب بر) ساخته اند که هنوز هم پابرجا هستند و سازه های آنه امروزه نیز با اهمیت به شمار می آید.
پل معلق : پل معلق پلی است که توسط کابل ها (یا ریسمانها یا زنجیرها) در عرض رودخانه (یا در هر جایی که مانع وجود داشته باشد) کشیده شده اند و عرشه توسط این کابل ها معلق مانده است. پل های معلق مدرن دو برج در میان پل دارند که کابل ها آن را می کشند. بنابراین برج ها بیشترین وزن جاده را تحمل می کنند.
نیروی فشاری : نیروی فشاری عرشه پل معلق را به سمت پایین متراکم می سازد در نتیجه این نیروی فشاری به برجها وارد می آیند. اما از آنجا که این یک پل معلق است, کابلها این نیروی فشاری را از برجها گرفته و آن را در بین خود پراکنده می کنند. و آن را به زمین منتقل می کنند, جایی که آنها محکم بسته شدند.
کشش : کابلهایی که میان دو لنگرگاه خود یعنی تکیه گاهها قرار گرفته اند, دریافت کننده نیروی کششی هستند. وزن پل و حمل و نقل روی آن سبب می شود که این کابل ها به شدت کشیده شوند. تکیه گاهها نیز تحت کشش هستند ولی از آنجا که همانند برجها, محکم به زمین بسته شده اند, کشش موجود در آنها پراکنده می شود. تقریباً همه پلهای معلق به غیر از کابل ها از یک سامانه خرپا نیز بر خوردارند که در زیر عرشه پل قرار گرفته است (Deck truss). این سامانه موجب استحکام بیشتر عرشه و کاهش تمایل سطح جاده به نوسان و مواج شدن می شود.
انواع پلهای معلق : پلهای معلق به دو شکل طراحی می شوند: پل معلقی که به شکل M است و نوع کم کاربردتری که به صورت "کابل ایستاده"6 طراحی شده که بیشتر شبیه A است. پلهای کابل ایستاده دیگر مانند پلهای معلق معمولی نیازی به دو برج و چهار تکیه گاه ندارند. در عوض کابلها از سمت جاده به بالای برج محکم بسته شده اند. در هر دو نوع پل, کابلها تحت کشش هستند.
نیروهای دیگر در پل : ما در مورد دو نیروی بزرگ و مهم فشاری و کششی در طراحی پل بسیار صحبت کردیم. تعداد بسیار زیاد دیگری از نیروها در پل وجود دارند که در طراحی پل باید مد نظر قرار گرفته شوند. این نیرها معمولاً به محل مشخصی بستگی داشته و یا به نوع پل مرتبط است.
نیروی گشتاوری : نیروی گشتاوری نیروی چرخشی یا پیچشی و یکی از نیروهایی است که به طور موثر در پلهای قوسی و تیری وجود ندارد ولی به میزان قابل ملاحظه ای در پلهای معلق وجود دارد. شکل طبیعی قوس و خرپاهای موجود در پلهای تیری اثرات مخرب این نیرو را از بین می برد. پلهای معلق به دلیل معلق بودن در هموا (توسط کابلها) در برابر این نیروی گشتاوری بخصوص در هنگام وزش بادهای تند بسیار اسیب پذیر است.همه ی پلهای معلق در عرشه ی خود از خرپا ها بهره می برند که همانند پلهای تیری تاثیرات نیروی گشتاوری را کاهش می دهد ولی در پلهایی با طول زیاد, خرپای موجود در عرشه به تنهایی کافی نیست. آزمون " تونل باد"7 برای سنجش میزان مقاومت پل در برابر جنبش های چرخشی بر روی مدل آزمایش می شود. ایجاد خرپاهای آیرودینامیک در سازه هاو کابلهای آویزان مورب از روش هایی هستند که برای تقلیل تاثیرات نیروهای گشتاوری به خدمت گرفته می شود.
تشدید : تشدید ( ارتعاش در چیزی که توسط نیروی خارجی به وجود آمده و با ارتعاش طبیعی اصل آن چیز, هماهنگ و هم موج است) نوعی نیرویی است, افسار گسیخته که می تواند بر روی پل اثرات مخربی بگذارد. امواج تشدید کننده از میان پل به صورت امواج عبور خواهد کرد. یک نمونه مشهور از قدرت تخریب این امواج مرتعش پل "تاکوما ناروز"8 است که در سال 1940 توسط بادی با سرعت 40 مایل در ساعت (64 کیلومتر در ساعت) تخریب شد. بررسی های دقیق از محل نشان می دهد که خرپای عرشه ناکارآمد بوده ولی با این حال عامل اصلی فرو ریزی پل نبوده. در آن روز باد با سرعت به پل ضربه زده و با برخورد قائم به پل باعث ایجاد ارتعاش شده است. این باد های متوالی لرزش و ارتعاش را افزایش داده تا آنجا که این امواج توانستند پل را فرو ریزند. زمانی که یک ارتش بر روی پل رژه می رود, اغلب به سربازان گفته می شود " قدم رو" . با این کار, ریتم رژه ی آنها سبب ایجاد تشدید در پل می شود. اگر ارتش به اندازه کافی بزرگ باشد و آهنگ ارتعاشی لازم را داشته باشد در نهایت می تواند پل را فرو پاشد.به منظور مقابله با تاثیرات تشدید در یک پل, خیلی مهم است که در پل کاهندهای امواجی طراحی شود تا در این امواج تداخل ایجاد کرده و از شدت آن بکاهد. ایجاد تداخل یک روش موثر در برابر امواج مخرب می باشد. تکنیک های کاهش امواج معمولاً شامل اینرسی نیز هستند. اگر پلی, به عنوان مثال یک جاده با سطح پیوسته و یک تکه داشته باشد, یک موج قوی می تواند در امتداد پل حرکت کرده و منتقل شود. اگر جاده از تکه های مختلفی تشکیل شده باشد و صفحات آن همدیگر را همپوشانی کرده باشند آنگاه جنبش از یک بخش توسط صفحات به بخش دیگر منتقل می شود. از آنجا که آن صفحات بر روی یکدیگر قرار گرفته اند, اصطکاک نیز ایجاد می شود. این ترفند, اصطکاک کافی را برای تغییر فرکانس امواج مرتعش را تولید می کند. با تغییر فرکانس می توانیم از ورود امواج مخرب به سازه جلوگیری کنیم. تغییر بسامد به طرزی موثر دو نوع مختلف از موج را به وجود می آورد که موجب خنثی شدن یکدیگر می شوند.
آب و هوا : نیروی طبیعت به ویژه آب و هوا به گونه ایست که مبارزه با آن مشکل و حتی در برخی موارد امکان پذیر نیست. باران, یخبندان, طوفان و نمک هر کدام به تنهایی می توانند در فرو پاشی پل نقش بسزایی داشته و تحت یک مجموعه به احتمال بسیار قوی خواهند توانست پل را تخریب کنند. طراحان پل با مطالعه و بررسی شکست های گذشته حرفه ی خود را بدرستی آموخته اند. آنان آهن را به چوب عوض کردند و سپس فولاد را جایگزین آهن کردند. بعد ها از بتون بطور گسترده در پلها بهره گرفتند. هر کدام از مواد و مصالح جدید و یا تکنیک های طراحی, ثمره درسهایی است که در گذشته آموخته اند. با دانستن نیروی گشتاوری, تشدید و آیرودینامیک ( بعد از چند شکست بزرگ ) طراحی های بهتر نیز شکل گرفت.تا آنجاکه توانستند بر مسئله آب و هوا غلبه کنند. تعداد شکست های مرتبط با آب و هوا و شرایط جوی بسیار فراتر از تعداد شکست ها در زمینه طراحی بوده است. این شکست ها به ما آموخته است که همواره به دنبال راه حل بهتری باشیم.
کامپوزیت ها یا چندسازه های ( )
از اولین کامپوزیت ها یا همان چندسازه های ساخت بشر می توان به کاه گل اشاره کرد. قایق هایی که سرخ پوست ها با قیر و بامبو می ساختند و تنورهایی که از گل، پودر شیشه و پشم بز ساخته می شدمد و در نواحی مختلف کشورمان یافت شده است، از کامپوزیت های نخستین هستند.
بسیاری از نیازهای صنعتی صنایعی مانند صنایع فضایی، راکتورسازی، الکترونیکی و غیره نمی تواند با استفاده از مواد معمولی شناخته شده، برآورده شود. اما قسمتی از آن نیازها، می تواند با استفاده از چند ساه ها یا کامپوزیتها برآورده گردد. چندسازه ها به موادی گفته می شود که از مخلوطی از دو یا چند عنصر ساخته شده باشند. درحالیکه در چندسازه ها، نه فقط خواص هر یک از اجزاء آن برجا باقی می ماند، بلکه درنتیجه پیوستن آنها با یکدیگر، خواص جدیدتر و بهتر هم بدست می آید. مواد مختلط همیشه ناهمگن می باشد.
بررسیها و تحقیقات برای دست یافتن به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر، همواره انجام می گرفته و هنوز هم همگام با پیشرفت صنایع دنبال می گردد. در این بررسیها، اغلب این هدف دنبال می شود که به موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی دست یابند.
انواع چندسازه ها را می توان به گروههای زیر طبقه بندی نمود:
1- کامپوزیت های پایه پلیمری: این مواد اهمیت صنعتی فراوانی دارد و هنوز هم تحقیقات در این زمینه ادامه دارد. مواد مصنوعی تقویت شده با الیاف شیشه (فایبرگلاس ها) یکی از این مواد می باشد که تاکنون کاربرد صنعتی وسیعی پیدا کرده است.
2- کامپوزیت های پایه فلزی
3- کامپوزیت های پایه سرامیکی
کامپوزیت های پایه پلیمری بیش از 90% کاربرد کامپوزیت ها را به خود اختصاص داده اند و از بقیه مهمتر هستند. سابقه استفاده از کامپوزیت های پیشرفته، به دهه 1940 بازمی گردد. در آن زمان ارتش های آمریکا و شوروی سابق در رقابتی تنگاتنگ با یکدیگر، موفق به ساخت کامپوزیت پایه پلیمری الیاف بور/ رزین اپوکسی برای استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن، کامپوزیت های پایه پلیمری به طور گسترده ای به سوی صنایع شهری از جمله ساختمان و حمل و نقل روی آوردند. به طور مثال امروزه خودروهایی ساخته می شود که تماماْْ کامپوزیتی هستند. استفاده از کامپوزیت ها در این کاربرد به علت ویژگی هایی چون وزن کمتر، درنتیجه سوخت کمتر و عمر طولانی تر آنهاست. با توجه به پایداری بسیار زیاد کامپوزیت های پایه پلیمری و مقاومت بسیار خوب آنها در محیط های خورنده، این کامپوزیت ها، کاربردهای وسیعی در صنایع دریایی پیدا کرده اند که از آن جمله می توان به ساخت بدنه قایق ها و کشتی ها و تاسیسات فراساحلی اشاره داشت. استفاده از کامپوزیت ها در این صنعت، حدود 60% صرفه جویی اقتصادی داشته است که علت اصلی آن مربوط به پایداری این مواد است.
صنعت ساختمان پرمصرف ترین صنعت برای مواد کامپوزیتی است.استخرهای شنا، وان حمام، سینک ظرفشویی و دست شویی، کف پوش، نماپوش، سقف پوش، برج های خنک کننده و … همگی کامپوزیت های پایه پلیمری هستند. سبکی، سهولت شکل دهی، مقاوت در برابر خوردگی و قابلیت آب بندی، از ویژگی های کامپوزیت هایی است که در صنعت ساختمان به کار می رود. فایبرگلاس یا الیاف شیشه که پرکاربردترین کامپوزیت ها هستند، فیبرها یا الیاف ساخت بشر است که در آن ، ماده ی تشکیل دهنده ی فیبر، شیشه است. الیاف شیشه ها، موارد استفاده های فراوانی از جمله در: ساخت بدنه ی خودروها و قایق های تندرو و مسابقه ای، کلاه ایمنی موتورسواران، عایقکاری ساختمانها و کوره ها و یخچالها و … دارند. ساختمان و اندازه ی این الیاف شیشه ها بسیار متغیر است. کوچکترین آنها به وسیله ی چشم غیر مسلح دیده نمی شود و بسیار ریز هستند. اندازه های کمی بزرگتر از آن ذراتی هستند که در کارخانجات ساخت فرآورده های الیاف شیشه ها به کمک هوا نقل و انتقال یافته و سبب شوزش پوست و بینی و گلو می شود. الیاف شیشه متداولترین الیاف مصرفی کامپوزیت ها در دنیا و ایران است که متاسفانه در ایران ساخته نمی شود. انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع E , C , S و کوارتز. ترکیب الیاف شیشه نوع E یا الکتریکی ، از جنس آلومینوبور و سیلیکات کلسیم بوده و دارای مقاومت ویژه الکتریکی بالایی است. الیاف شیشه نوع S ، تقریباْْ 40 درصد استحکام بیشتری نسبت به الیاف شیشه نوع Eدارند. الیاف شیشه نوع C یا الیاف شیشه شیمیایی، دارای ترکیب بور و سیلیکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پایداری شیمیایی بیشتری به خصوص در محیط های اسیدی دارد. الیاف شیشه کوارتز، بیشتر در مواردی که خاصیت دی الکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن ها و یا رادارهای هواپیما استفاده می شوند.