X
تبلیغات
رایتل

بانک پایان نامه های روانشناسی

بانک پایان نامه های ارشد - رشته روانشناسی - پایان نامه روانشناسی بالینی,پایان نامه روانشناسی عمومی,پایان نامه روانشناسی بالینی,پایان نامه روانشناسی کودکان,پایان نامه روانشناسی استثنائی-با فرمت ورد - متن کامل-

– (51)

فصل اول « طرح مسأله » 1-1- مقدمه3 1-2- بیان مسأله4 1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق9 1-4- اهداف تحقیق9 1-4-1-اهداف کلی9 1-4-2- اهداف فرعی10 1-5- فرضیههای تحقیق10 1-6- تعریف واژه ها، مفاهیم و متغیرها (نظری و عملیاتی)10 فصل دوم « مروری بر ادبیات موضوع (کلیات یا بررسی منابع یا مباحث نظری تحقیق» 2-1- بررسی نظریه […]

– (51)

Please enter banners and links.

1-5- فرضیههای تحقیق10
1-6- تعریف واژه ها، مفاهیم و متغیرها (نظری و عملیاتی)10
فصل دوم « مروری بر ادبیات موضوع (کلیات یا بررسی منابع یا مباحث نظری تحقیق»
2-1- بررسی نظریه های پیرامون موضوع تحقیق13
2-2- بررسی تحقیق های انجام شده14
2-2-1- بررسی تحقیقات تحلیلی انجام شده14
2-2-2- بررسی تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده17
2-3- چارچوب نظری تحقیق24
2-3-1- مقدمهای بر دیوارهای برشی فولادی و سیستمهای مهاربندی شده ی واگرا24
2-3-2- مقدمه ای بر انواع دیوارهای برشی فولادی24
2-3-3- مزایا و معایب دیوارهای برشی فولادی26
2-3-4- نمونههایی از کاربردهای دیوارهای برشی فولادی27
2-3-5-کاربرد دیوارهای برشی فولادی در ایران31
2-3-6- بررسی مفاهیم طراحی در دیوارهای برشی فولادی32
2-3-7- انواع روشهای مدلسازی دیوارهای برشی فولادی36
2-3-7-1- مدل نواری36
2-3-7-2- مدل خرپای معادل37
2-3-7-3- مدلسازی بر اساس روش پروفسور آستانه اصل40
2-3-7-4- مدلسازی با استفاده از المانهای پوستهای41
2-3-7-5- پارهای نکات درخصوص مدلسازی دیوارهای برشی فولادی42
2-3-8-آسیب پذیری سیستم قائم در دیوار برشی فولادی44
2-3-9- نوع اتصالات قابی در دیوارهای برشی فولادی45
2-3-10- بررسی موارد طراحی دیوار برشی فولادی45
2-3-11- بررسی روشهای طراحی دیوارهای برشی فولادی49
2-3-12- روابطی که میتوان برای تعیین ظرفیت دیوار برشی فولادی به کاربرد(اقتباس از ای .آی.
اس.سی)49
2-3-13- تحلیل پلاستیک مدلهای مختلف دیوار برشی52
2-3-13-1- ضوابط آییننامه کانادا سی.آ.ان/سی.اس.آ-51654
2-3-13-2- ضوابط آیین نامه ایالات متحده ا.ان.اس.آی/اِ.ای.اس.سی-0555
2-3-13-3- ضوابط دیوار برشی فولادی ویژه در آییننامه اِ. آی.اس.سی-34157
2-3-14- مقدمهای بر مهاربندهای واگرا61
2-3-15- انواع تیرهای پیوند61
2-3-16- نکاتی درخصوص تیرهای پیوند و سایر قسمتهای سیستمهای واگرا66
2-3-17- طراحی تیر پیوند و خارج از ناحیه پیوند و اعضای قطری70
2-3-18- مقدمهای بر تاریخچه و روند شکلگیری دستورالعملهای طراحی لرزه ای72
2-3-19- انواع روشهای تحلیل73
2-3-19-1- روشهای تحلیل خطی73
2-3-19-2- تحلیلهای غیرخطی74
2-3-19-2-1-گامهای تحلیل بار افزون (پوشآور)80
2-3-19-2-2- دقت روش پوشآور82
2-3-20- مقدمهای بر ضریب رفتار سازه ها (R)84
2-3-21- محاسبه ضریب رفتار بر اساس دستورالعمل ا.تی.سی-1986
2-3-22- روش پروفسور یوانگ جهت محاسبهی ضریب رفتار(R)90
2-4- مدل تحلیلی تحقیق93
فصل سوم « روش تحقیق »
3-1- روش و طرح تحقیق96
3-2- فرایند تحقیق98
3-3- جامعه آماری98
3-4- نمونه- روش نمونهگیری و حجم نمونهها99
3-5- ابزار گردآوری دادهها (اطلاعات)103
3-5-1- روایی ابزار جمعآوری دادهها103
3-5-2- پایایی ابزار جمعآوری دادهها104
3-6- روش گردآوری دادهها (اطلاعات)104
3-7- روش تجزیه و تحلیل دادهها105
3-7-1- تعیین و مشخصکردن ضریب اصلاح پاسخ رفتـار سیستم (R) و ضریب تشدید تغییر مکـان (Cd) وضریب اضافه مقاومت سیستم(Ω0)105
3-7-2- تعیین و مشخص کردن شتاب مبنای طرح A و ضریب اهمیت سازه ها (I)105
3-7-3- محاسبه زمان تناوب سازهها106
3-7-4- محاسبه ضریب بازتاب ساختمانها (B)106
3-7-5- ضریب تبدیل از حالت حدی نهایی به حالت تنشهای مجاز (y)107
3-7-6- اصلاح ضریب رفتار (R)108
3-7-7- تعیین ضریب برش پایه C در روش استاتیکی معادل108
3-7-8- تعیین بارگذاریها109
3-7-9- تعیین مشخصات مصالح به کار رفته در ساختمانها110
3-7-10- مقادیر بار اعمالی سقف در نرم افزار ایتبس112
3-7-11- تعیین دستور العمل های به کار رفته113
3-7-12- طیف تعریفی113
3-7-13- مدها115
3-7-14- پیچش تصادفی115
3-7-15- ترکیب بارهای زلزله تشدید یافته115
3-7-16- تقسیم بار جانبی115
3-7-17-کنترلهای لازم جهت قاب خمشی116
3-7-18-کنترل جهت اعضاء خارج از پیوند117
3-7-19- مقاطع اعضاء و مهاربندها117
3-7-20- طراحی دیوارهای برشی فولادی121
3-7-21- مشخصات مفاصل128
3-7-22- محاسبه تغییر مکان هدف سازه129
3-7-23- نکاتی درخصوص تحلیل پوشآور130
3-7-24- مروری بر روابط تعیین پارامترهای لرزهای145
3-7-25- تعیین مقاومت نهایی دو سیستم مهاربند واگرا و دیوار برشی فولادی150
3-7-26- تعیین سختی دو سیستم مهاربند واگرا و دیوار برشی فولادی151
3-7-27- تعیین شکل پذیری دو سیستم مهاربند واگرا و دیوار برشی فولادی151
3-7-28- تعیین ضرایب رفتار دو سیستم مهاربند واگرا و دیوار برشی فولادی152
3-7-29- تعیین میرایی مؤثر دو سیستم مهاربند واگرا و دیوار برشی فولادی154
3-7-30- نرم افزار آباکوس154
3-7-31- صحت سنجی نرم افزار آباکوس156
3-7-32- بررسی نتایج حاصل از آنالیز اجزاء محدود159
فصل چهارم « تجزیه و تحلیل نتایج »
4-1- توصیف متغیرها170
4-2- بررسی فرضیههای تحقیق و ارائه نتایج171
4-3- محدودیتهای خارج از اختیار پژوهشگر172
4-4- محدودیتهای در اختیار پژوهشگر172
فصل پنجم « بحث و نتیجهگیری »
5-1- تجزیه و تحلیل نتایج تحقیق174
5-2- بحث و نتیجهگیری175
5-3- پیشنهادهای برگرفته از یافتههای پژوهش176
5-4- پیشنهادهای برای پژوهش های بعدی 177
منابع179

فهرست جدولها
عنوانصفحه
جدول 2-1-ضرایب اضافه مقاومت به دست آمده از مدل های آزمایشگاهی46
جدول 2-2-ضرایب رفتار به دست آمده از مدل های آزمایشگاهی46
جدول 2-3-ثابت ها و ضرایب طراحی دیوارهای برشی فولادی47
جدول 2-4-ضرایب رفتار سازه های دیوار برشی فولادی در آیین نامه کانادا سی.سی.بی.اف.سی-
199547
جدول 2-5- ضرایب رفتار به دست آمده از مدل های تحلیلی48
جدول 2-6- ثابت ها و ضرایب طراحی دیوارهای برشی فولادی ویژه ا.ان.اس.آی- ا.آی.اس.سی-
341-0548
جدول 3-1- تعیین Ω0,Cd,R ازآیین نامه ا.اس.سی.ای/اس.ای.آی-7-05105
جدول 3-2- زمان تناوب ساختمان های مورد بررسی106
جدول 3-3- محاسبه B برحسب T جهت طیف طرح استاندارد 2800114
جدول 3-4- مقاطع اعضاء و مهاربندها در سیستم دوگانه120
جدول 3-5- تعیین ضخامت اولیه دیوارهای برشی فولادی122
جدول 3-6- تعیین زاویه میدان کششی برای دیوارهای برشی فولادی124
جدول 3-7- مشخصات دیوارهای برشی فولادی در ساختمان ها125
جدول 3-8- کنترل ستون های اطراف دیوارهای فولادی در قاب ها126
جدول 3-9- کنترل تیرهای اطراف دیوارهای فولادی در قاب ها127
جدول 3-10- مشخصات نوارها جهت مدل سازی دیوارهای برشی127
جدول 3-11- پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش در روشهای غیر خطی – اجزای سازه
فولادی128
جدول 3-12- تغییر مکان ساختمان های تحقیق129
جدول 3-13- مقایسه مقـاومت نهایی دو سیستم دوگانه مهاربندی واگرا و دیوار برشی فــولادی با هم‌دیگر150
جدول 3-14- مقایسه سختی مؤثر دو سیستم مهاربندی واگرا و دیوار برشی فولادی151
جدول 3-15- مقایسه شکل پذیری دو سیستم مهاربندی واگرا و دیوار برشی فولادی151
جدول 3-16-تعیین ومقایسه ضرایب رفتار دو سیستم دوگانه مهاربندی واگرا ودیوار برشی فولادی
153
جدول 3-17- مقایسه میرایی موثر دو سیستم دوگانه مهاربندی واگرا و دیوار برشی فولادی154
جدول 4-1- نتایج حاصل از تحقیق172

فهرست نمودارها
عنوانصفحه
3-1- منحنی تنش-کرنش مصالح مورد استفاده در تحقیق112
3-2- منحنی پوش آور مدل یک طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار سپ 2000140
3-3- منحنی پوشآور مدل دو طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار سپ 2000140
3-4- منحنی پوشآور مدل سه طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار سپ 2000141
3-5- منحنی پوشآور مدل چهار طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار سپ 2000141
3-6- منحنی پوشآور مدل پنج طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار سپ 2000142
3-7- منحنی پوشآور مدل یک طبقه دیوار برشی حالت نواری در نرم افزار سپ 2000142
3-8- منحنی پوشآور مدل دو طبقه دیوار برشی حالت نواری در نرم افزار سپ 2000143
3-9- منحنی پوشآور مدل سه طبقه دیوار برشی حالت نواری در نرم افزار سپ 2000143
3-10- منحنی پوش آور مدل چهار طبقه دیوار برشی حالت نواری در نرم افزار سپ 2000144
3-11- منحنی پوشآور مدل پنج طبقه دیوار برشی حالت نواری در نرم افزار سپ 2000144
3-12- منحنی پوشآور مدل برمن و همکاران در نرم افزار اجزا محدود آباکوس159
3-13- منحنی پوشآور مدل یک طبقه دیوار برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس165
3-14- منحنی پوشآور مدل دو طبقه دیوار برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس165
3-15- منحنی پوشآور مدل سه طبقه دیوار برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس165
3-16- منحنی پوشآور مدل چهار طبقه دیوار برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس166
3-17- منحنی پوش آور مدل پنج طبقه دیوار برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس166
3-18- منحنی پوشآور مدل یک طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار اجزا محدود آباکوس166
3-19- منحنی پوشآور مدل دو طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار اجزا محدود آباکوس167
3-20- منحنی پوشآور مدل سه طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار اجزا محدود آباکوس167
3-21- منحنی پوشآور مدل چهار طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار اجزا محدود آباکوس167
3-22- منحنی پوشآور مدل پنج طبقه مهاربندی شدهی واگرا در نرم افزار اجزا محدود آباکوس
168

فهرست شکلها
عنوانصفحه
شکل 1-1- ساختمان در حال احداث با سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی در ایالات متحده
(راست) و کانادا (چپ)4
شکل 1-2- استفاده از دیوارهای برشی فولادی در ساختمانهای کوتاه در ایالات متحده8
شکل 2-1- مدلهای مورد بررسی توسط دکتر صبوری قمی14
شکل 2-2- مدلهای مورد بررسی توسط دکتر مویدیان و مهندس یمینی14
شکل 2-3- نمونه آزمایش شده توسط BRUNEAU18
شکل 2-4- نمونه آزمایش شده توسط لوبل18
شکل 2-5- نمونه آزمایش شده توسط درایور19
شکل 2-6- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل 20
شکل 2-7- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل بعد از آزمایش21
شکل 2-8- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل بعد از آزمایش از نمایی دیگر22
شکل 2-9- جزییات ناپایداریها در نمونه مورد آزمایش توسط آستانه اصل23
شکل 2-10- انواعی از دیوارهای برشی فولادی25
شکل 2-11- پلان و نما ساختمان اداری 35 طبقه در کوبه ژاپن28
شکل 2-12- ساختمان اداری 35 طبقه در کوبه ژاپن29
شکل 2-13- ساختمان دادگستری 22 طبقه در سیاتل واشنگتن ایالات متحده31
شکل 2-14- شباهت دیوار برشی فولادی و تیر ورق جهت مدل سازی 34
شکل 2-15- مشابهت دیوار برشی فولادی و تیرورق در تشکیل میدان کششی در آنها 36
شکل 2-16- مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرم افزار ایتبس به صورت نواری37
شکل 2-17- مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرم افزار ایتبس به صورت خرپای معادل38
شکل2-18- مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرم افزار سکشن دیزاینر نرم افزار ایتبس به صورت تیر ورق (روش آستانه اصل)41
شکل2-19- مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرمافزار ایتبس با المانهای پوستهای اورتروپیک و
تغییر زاویه محورهای المانهای پوستهای متناسب با زاویه میدان کششی42
شکل2-20- منطبق کردن ابتدا و انتهای نوارها در طبقات در مدلسازی نواری دیوار برشی فولادی
در نرمافزار ایتبس44
شکل 2-21- مدلسازی دیوارهای برشی فولادی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس44
شکل 2-22- انواع سیستمهای مهاربندی شدهی واگرا61
شکل 2-23- تیر پیوند در سیستم مهاربندی واگرا62
شکل 2-24- طول تیرهای پیوند در سیستمهای مهاربندی واگرا63
شکل 2-25- منحنی نیروهای داخلی در تیرهای پیوند برشی63
شکل 2-26- منحنی هیسترزیس مهاربند واگرا64
شکل 2-27- تأثیر طول تیر پیوند بر سختی سیستم مهاربندی واگرا64
شکل 2-28- تأثیر طول تیر پیوند بر مقاومت نهایی سیستم مهاربندی واگرا65
شکل 2-29- تأثیر طول پیوند بر زاویه دوران آن در سیستم مهاربندی واگرا65
شکل 2-30- تأثیر وجود سخت کننده بر رفتار هیسترزیس تیر پیوند برشی67
شکل 2-31- تأثیر نیروی محوری بر رفتار تیر پیوند (سمت راست با نیروی محوری و سمت چپ بدون نیروی محوری)67
شکل 2-32- دیتیل تیر پیوند در تماس با مهاربندها69
شکل 2-33- دیتیل ناحیه تماس مهاربند با ستون69
شکل 2-34- منحنی ظرفیت (برش پایه در برابر جابجایی بام)76
شکل 2-35- آشنایی با بخشهای مختلف منحنی ظرفیت78
شکل 2-36- دو خطی کردن منحنی ظرفیت80
شکل 2-37- انواع منحنی ظرفیت سازهها81
شکل 2-38- مقایسه دقت روشهای تحلیل غیر خطی84
شکل 2-39- نمایش پارامترهای محاسبه ضریب رفتار سازهها92
شکل 3-1- پلان مدلهای بررسی شده در این تحقیق در نرم افزارهای سپ2000 و ایتبس100
شکل 3-2- قاب‌ها در مدل‌های پنج‌طبقه‌مورد بررسی‌در این‌تحقیق در نرم افزار سپ 2000101
شکل 3-3- قابها در مدلهای 5 طبقه مورد بررسی در این تحقیق در نرم افزار ایتبس102
شکل 3-4- نمونهای از بارگذاری های انجام شده در نرم افزار های سپ2000 و ایتبس110
شکل 3-5- تعریف طیف طرح در نرم افزارهای سپ2000 و ایتبس114
شکل 3-6- نمایش نیروهای برشی موجود در تیر پیوند در مدل پنج طبقه مورد بررسی تحت بار جانبی زلزله118
شکل 3-7- تنش برشی ماکسیمم در دیوار برشی فولادی در مدل پنج طبقه تحت اثر بارگذاری پوش‌‌آور (سمت راست گام اول و سمت چپ گام دهم)118
شکل3-8- نیروی محوری موجود در المانهای مدل نواری پنج طبقه دیوار برشیتحت اثر بارگذاری
پوشآور در گام 1 و4119
شکل3-9- منحنی نیرو- تغییرشکل تعمیم یافته مفاصل پلاستیک برای اعضا و اجزا فولادی (سمت
راست مفاصل پلاستیک و سمت چپ مفاصل محوری)129
شکل3-10- مراحلتشکیل مفاصل پلاستیک درمدل سه طبقه قاب خمشی تحقیق به تنهاییدر تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 131
شکل 3-11- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل سه طبقهی مهاربندی شدهی واگرای تحقیق
در تحلیل پوش آور در نرم افزار سپ 2000 132
شکل3-12-مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل سه طبقهی دیواربرشی فولادی(المان صفحهای)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 133
شکل 3-13- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل سه طبقهی دیوار برشی فولادی(مدل نواری)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار سپ 2000 134
شکل3-14- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل پنج طبقه قاب خمشیتحقیق بهتنهایی درتحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس135
شکل 3-15- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل پنج طبقهی مهاربندی شدهی واگرای تحقیق
در تحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس136
شکل3-16- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک درمدل پنج طبقهیدیواربرشی فولادی(المان صفحهای)
تحقیق در تحلیل پوش آور در نرم افزار ایتبس137
شکل 3-17- مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل پنج طبقهی دیواربرشی فولادی (مدل نواری)
تحقیق در تحلیل پوشآور در نرم افزار ایتبس138
شکل 3-18- رفتار نمونهای از مفاصل تعریف شده در نرم افزار سپ 2000 139
شکل 3-19- قاب واگرای آزمایش شده توسط برمن و همکاران157
شکل 3-20- مدل آزمایشگاهی برمن و همکاران157
شکل 3-21- مدل ایجاد شده در نرم افزار آباکوس158
شکل 3-22- مشبندی مدل ایجاد شده در نرم افزار آباکوس158
شکل 3-23- نمایش تنش (معیار مایسز) ایجاد شده در مدل 158
شکل 3-24- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی یک طبقه در نرم افزار آباکوس160
شکل3-25- نمایش تنش(معیارماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی یک طبقهپس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس160
شکل 3-26- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی دو طبقه در نرم افزار آباکوس160
شکل 3-27- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی دو طبقه پس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس161
شکل 3-28- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی سه طبقه در نرم افزار آباکوس161
شکل 3-29- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی سه طبقه پس از انجام آنالیز
پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس161
شکل 3-30- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی چهار طبقه در نرم افزار آباکوس162
شکل 3-31- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی چهار طبقه پس از انجامآنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس162
شکل 3-32- مدل اجزا محدود دیوار برشی فولادی پنج طبقه در نرم افزار آباکوس162
شکل 3-33- نمایش تنش(معیار ماکزیمم صفحهای) دیوار برشی فولادی پنج طبقه پس از انجام آنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس163
شکل 3-34- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای یک طبقه پس از انجام آنالیز پوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس163
شکل 3-35- نمایش تنش (معیارمایسز) مهاربند واگرای دو طبقه پس از انجام آنالیز پوش آوردر نرم افزار اجزا محدود آباکوس163
شکل 3-36- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای سه طبقه پساز انجام آنالیزپوشآور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس164
شکل 3-37- نمایش تنش(معیارمایسز) مهاربند واگرای چهار طبقه پس از انجام آنالیز پوش آور در نرم افزار اجزاءمحدود آباکوس164
شکل 3-38- نمایش تنش (معیار مایسز) مهاربند واگرای پنج طبقه پس از انجام آنالیز پوش آور در نرم افزار اجزا محدود آباکوس164
چکیده
هدف اصلی در طرح لرزهای سازهها داشتن سیستم مقاوم جانبی با بالاترین مقادیر سختی، مقاومتنهایی و شکلپذیری میباشد. دو نوع از کارآمدترین، جدیدترین، مهمترین و گرانترین این نوع سیستمها دیوارهای برشی فولادی و مهاربندهای واگرا میباشند. در این تحقیق که بر روی مدلهای یک تا پنج طبقه سیستمهای دوگانه با دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده و با مهاربندهای واگرای برشی هشتی صورت گرفته است خواهیم دید، که نتایج حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی (پوشآور) حاکی از بالاتر بودن پارامترهای لرزهای مقاومت نهایی، سختی مؤثر، شکلپذیری، ضریب رفتار و میرایی مؤثر در سیستم دوگانه با دیوار برشی فولادی تقویت نشده نسبت به سیستم دوگانه با مهاربند واگرای برشی هشتی میباشد. همچنین پس از انجام این تحلیل در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس در مییابیم که مناسبترین نوع مدلسازی دیوارهای برشی فولادی در نرم افزارهای متعارف مهندسی مدلسازی نواری میباشد. در نهایت با توجه به نتایج تحقیقات سایر محققین میتوانیم اظهار نمایم که رفتار لرزهای سیستم مقاوم جانبی دیوار برشی فولادی نسبت به انواع مهاربندها برتر میباشد.
واژگان کلیدی: دیوار برشی فولادی، مهاربند واگرا، آنالیز پوشآور، مدلسازی دیوار برشی فولادی، پارامترهای لرزهای
فصـل اول
« طـرح مسئـله »
1-1- مقدمه
تاکنون سیستمهای متنوعی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی (با دو زلزله) پیشنهاد شده و به کار رفتهاند که از جمله آنها میتوان به سیستم قابهای خمشی انواع سیستمهای مهاربندی و دیوارهای برشی را نام برد، مهمترین پارامترهایی که در انتخاب یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی دخالت دارند عبارتند از سختی، مقاومت بالا، شکلپذیری مناسب و همچنین جذب انرژی بالا توسط رفتار چرخهای یا هیسترزیس سیستم، با توجه به مشکلات رفتاری و سازهای در هر یک از سیستمهای مقاوم جانبی فوقالذکر که میتواند شامل موارد متعددی مانند مشکلات اجرایی، توجیه اقتصادی، اشغال حجم زیاد و… باشد. محققین و پژوهشگران همواره در پی یافتن سیستم ایدهآلی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی بودهاند که علاوه بر اینکه دارای سختی و مقاومت بالایی باشد از شکلپذیری مناسبی نیز برخوردار بوده و بتواند انرژی وارده را به خوبی مستهلک کند. در این تحقیق به بررسی و مقایسه دو نوع از کارآمدترین این سیستمها یعنی دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده و مهاربندهای واگرای برشی هشتی در قابهای خمشی (سیستمهای دوگانه) میپردازیم.

شکل 1-1- ساختمان در حال احداث با سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی در ایالات متحده(راست) و کانادا (چپ)
1-2- بیان مسأله
یکی از سیستمهای جدیدی که برای مقابله با بارهای جانبی پیشنهاد شده سیستم دیوارهای برشی فولادی است، دیوار برشی فولادی یک ورق فولادی در عرض و ارتفاع دهانه است که به اعضای سختکننده افقی و عمودی متصل میگردد. علاوه بر سختی و مقاومت برشی بالای دیوارهای برشی فولادی این سیستم به لحاظ گستردگی اتصال ورق با قاب اطراف (عدم وجود یک اتصال متمرکز مانند سیستم مهاربندی) و شکلگیری تدریجی و یکنواخت تنش در ورق فولادی و قابلیت خوب تعدیل تنشها تا رسیدن به بار نهایی مورد توجه است. دیوار برشی فولادی به دو شکل تقویت شده و تقویت نشده اجرا میگردد. در حالت تقویت شده هدف جلوگیری از کمانش قبل از تسلیم برشی است و در حالت تقویت نشده اجازه داده میشود که ورق کمانه کند و هدف اینست که از ناحیه کشش قطری جهت حمل برش طبقه استفاده شود. در سالهای اخیر بیشتر دیوارهای برشی فولادی اجرا شده در آمریکا و کانادا به صورت تقویت نشده و در ژاپن به صورت تقویت شده بوده است، ولی با توجه به اینکه جوش دادن سخت کنندهها به ورق فولادی وقتگیر و پر هزینه است و همچنین در سالهای اخیر تحقیقات نشان داده است که دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده نیز از شکلپذیری و کارایی خوبی برخوردارند لذا امروزه استفاده از دیوارهای برشی بدون سخت کننده توصیه میشود. در دیوارهای برشی فولادی با استفاده از ورقهای فولادی میتوان از پدیده پس کمانش مشابه تیر ورقها بدون هیچگونه خللی در پایداری استفاده نمود. سازههای مهمی با استفاده از سیستم دیوارهای برشی فولادی ساخته شده است و تحقیقات آزمایشگاهی و نظری انجام شده روی سیستم دیوارهای برشی فولادی همگی نشانگر آن است که سیستم مذکور در مناطق با لرزه خیزی بالا عملکرد مطلوبی دارد و رفتار سازههای اجرا شده با سیستم دیوارهای برشی فولادی در زلزلههای شدید مانند زلزله کوبه در سال 1995 میلادی و نورتریج در سال 1994 میلادی مطلوب بوده است.
سیستم دیگری که به علت خصوصیت شکلپذیری بسیار مناسب و همچنین سختی نسبتاً مناسب و تسهیلاتی که به لحاظ ایجاد بازشوها در فرم و نما معماری ایجاد میکند در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، سیستمهای مهاربند برون محور میباشد. در حدود سال 1970 در ژاپن اولین بار نام سیستمهای برون محور توسط اشخاصی از قبیل فوجی موتو و همکاران در سال 1972 و تاناباشی و همکاران در سال 1974 با این نام به کار برده شد. در آمریکا اولین بار سیستم مهاربندی برون محور (واگرا) توسط پروفسور پوپوف و همکارانش در سال 1978 در دانشگاه برکلی کالیفرنیا مورد آزمایش واقع شد، پس از آن این سیستم به سرعت مورد توجه طراحان حرفهای قرار گرفت و اولین ساختمان که یک بانک 19 طبقه در ساندیگو کالیفرنیا بود با این سیستم ساخته شد. یکی از مهمترین مزایای این مهاربندها قابلیت مانور بسیار بالایشان از لحاظ مسائل معماری است. در این سیستم محل اتصال اعضای مهاربند به طور عمده در محل تلاقی تیر و ستون قرار نمیگیرد و در نتیجه از پیچیدگی محل اتصال جلوگیری میشود. در این سیستم قسمتی از تیر که بین عضو قطری تا ستونهای یا بین دو مهاربند قرار میگیرد و لینک یا پیوند نامیده میشود، دارای این خاصیت است که میتواند نیروهای مهاربندی از طریق خود به ستون یا عضو قطری دیگر انتقال دهد و نهایتاً نیروهای متعادلی را به مهاربند وارد سازد در واقع پیوند در اینجا مانند فیوز شکلپذیر عمل میکنند و خود مقادیر عمدهای از انرژی زلزله را جذب میکند. در واقع در یک طراحی درست برای سیستم واگرا این تیر پیوند است که باید با تشکیل مفصلهای خمیری تغییر شکلهای بزرگ غیرارتجاعی را تحمل کند (عناصر قطری باید طوری طراحی شوند که حتی در مقابل بارهای جانبی شدید هم کمانه نکنند) به همین علت طول پیوند و کم یا زیاد شدن آن نقش اساسی در رفتار سیستم برعهده میگیرد به طوری که با نزدیک شدن محل اتصال به اتصال تیر و ستون یا کوتاه شدن طول پیوند (پیوند برشی) سختی سیستم به مهاربندی هم محور نزدیک میشود و با دور شدن از آن یا بلند شدن طول پیوند (پیوند خمشی) سختی کمتر شده و در عوض انعطاف پذیری بیشتر میشود و سیستم به قاب خمشی شبیه میشود. در واقع سیستم واگرا ترکیب کننده سختی مناسب هم محور و شکلپذیری و قابلیت جذب انرژی بسیار خوب سیستم قاب خمشی میباشد. منحنی هیسترزیس این سیستم بیانگر حلقه های پایدار منظم و با سطح زیر منحنی بسیار خوب میباشد، لیکن نظر به آنکه از تیر پیوند در رفتار برش انتظار شکلپذیری بیشتری میرود توصیه میشود طول تیر پیوند طوری انتخاب شود که این رفتار حاکم باشد. استفاده از قابهای مهاربندی شده خارج از مرکز برای مقابله با زلزله این روزها مورد توجه بسیار قرار گرفته عملکرد شکلپذیر بسیار خوب این سیستم تحت بارهای تناوبی نسبت مستقیمی با تسلیم برشی تیر پیوند دارد بنابراین در پروسه طراحی تعیین طول بهینه پیوند و فراهم آوردن سخت کنندههای مناسب برای جان تیر از اساسیترین نکات است که شواهد حکایت از آن دارند که عملکرد تیرهای پیوند کوتاه از لحاظ استهلاک انرژی براساس زاویه حداکثر تغییر شکل و شکلپذیری حاصل بسیار بهتر از پیوندهای طویل میباشد و از بین اشکال مهاربندهای واگرا نیز مهاربندهای واگرای هشتی بسیار باصرفه میباشند زیرا علاوه بر شکل متقارن تیر پیوند به ستون متصل نمیباشد و به این ترتیب از هر مسئله محتملی که در ارتباط با اتصال تیر پیوند با ستون وجود دارد اجتناب میشود. با توجه به مقدمه بالا و اینکه هر دو سیستم ذکر شده فوقالذکر جدید و گران میباشند زیرا در سیستمهای دیوار برشی فولادی از ورق فولادی گسترده استفاده میشود و در سیستم مهاربند واگرا به منظور فعال کردن ظرفیت استهلاک انرژی پیوندهای برشی المانهای قطری سنگین مورد نیاز است که این المانهای سنگین فقط در هنگام اعمال بارهای جانبی شدید به کار خواهند افتاد احتیاج به بررسی و مقایسه رفتار لرزهای دو سیستم محسوس میباشد. در این تحقیق ابتدا به معرفی و بررسی کامل دو سیستم دیوار برشی فولادی و مهاربند واگرا میپردازیم، به مواردی که در آیین نامههای مختلف درخصوص این دو سیستم آمده است اشاره مینماییم به آزمایشات مختلفی که بر روی این سیستمها در مناطق مختلف جهان صورت گرفته است میپردازیم و نتایج حاصله را مورد بررسی قرار میدهیم، نمونههای اجرا شدهی این سیستمها در مناطق مختلف جهان را بررسی میکنیم و رفتار آنها را در مقابل زلزلههای رخ داده در عمل ارزیابی میکنیم، نحوهی اجرای این سیستمها در عمل و مزایا و نواقص هر یک از مورد بررسی قرار خواهیم داد. در ادامه این بررسی با توجه به اینکه تأمین سختی، مقاومت نهایی و شکلپذیری اهداف اصلی طراحی لرزهای سازهها میباشند و با توجه به اینکه مطالعه رفتار سازهها با روشهای مختلف از جمله روش دقیق و روش آزمایشگاهی و تجربی امکانپذیر است و یکی از روشهای مناسب که به علت سرعت و دقت بالا و هزینه کم نسبت به سایر روشها ارجحیت بیشتری دارد، تحلیلهای نرم افزاری میباشد، پس با توجه به امکانات موجود در این تحقیق از نرم افزارهای قدرتمند ایتبس، سپ 2000 و نرم افزار عناصر محدود فوقالعاده قدرتمند آباکوس جهت مدل سازی و تحلیل خطی و غیرخطی استفاده خواهیم نمود، و به این نحو عمل مینمایم که پس از طراحی ساختمانهای 1 تا 5 طبقه منظم به این نحو که تا حد امکان شرایط آییننامهها درخصوص آنها رعایت شود. با استفاده از نرم افزارهای شرکت سی.اس.آی[1] و با توجه به مفاد دستورالعملهای فما 356- فما 274 – فما 440 – ا
.ِتی.سی 19[2]- اِ.تی.سی 40[3] و نشریه 360 اقدام به انجام آنالیز پوشآور مینمایم و منحنیهای ظرفیت را به دست میآوریم، پس از به دست آوردن منحنیهای ظرفیت به کمک آنها و روشهای ارائه شده در دستورالعملها و روش پروفسور یوانگ اقدام به محاسبهی سختی- مقاومت نهایی- شکل پذیری- ضریب رفتار و میرایی سیستمها مینمایم و سپس نتایج را با هم مقایسه میکنیم. در ادامهی کار بعد از صحتسنجی نرم افزار آباکوس با استفاده از مدل یک طبقهی بِرمن و همکاران در فضای دو بعدی تنها دهانهی مهاربندی (یک دهانه) را مدل سازی مینمایم و آنالیز پوشآور را انجام میدهیم و با مقایسه منحنیهای پوشآور با همدیگر به بررسی امکان صحیح بودن نتایج حاصل از مرحلهی قبل میپردازیم، در نهایت به ارائه نتایج میپردازیم.

شکل 1-2- استفاده از دیوارهای برشی فولادی در ساختمان های کوتاه در ایالات متحده

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق
ضرورت و اهمیت این تحقیق در این امر میباشد، که با توجه به اینکه هر دو سیستم فوق الذکر متولد دههی 1970 میلادی میباشند لیکن درخصوص دیوارهای برشی فولادی و به ویژه در کشور ایران فعالیت آکادمیک و اجرایی زیادی صورت نگرفته است و در آییننامههای آن نیز اشارهای به آن نشده است و برای مهندسین و دانشجویان سیستم آشنایی نمیباشد، لیکن درخصوص سیستمهای مهاربندی واگرا تلاشهای بیشتری شده است، همچنین فعالیتهای مقایسهای صورت گرفته اگرچه بسیار مهم میباشند لیکن در مواردی میباشد که نتایج آن قابل پیشبینی میباشد، مانند مقایسه دیوار برشی فولادی و قاب خمشی لذا با توجه به گران بودن و نو بودن هر دو سیستم لازم است تا با محک خصوصیات لرزهای آنها بتوان با دانش و اطلاع بیشتری نسبت به انتخاب هر یک از آنها برای هر پروژه تصمیم گرفت.
1-4- اهداف تحقیق
1-4-1- اهداف کلی
هر دو سیستم دیوار برشی فولادی و مهاربند واگرا در اواخر دهه 70 میلادی متولد شدهاند و هر دو براساس مشاهدات بعد از زلزلهها از کارآمدترین سیستمهایی میباشند که جهت باربری جانبی و لرزهای سازهها به کار رفتهاند، همچنین اجرای هر دو سیستم گران و از سایر سیستمها پیچیدهتر است. در باب برتریهای هر دو سیستم فوقالذکر نسبت به سیستمهای متداول قاب خمشی و مهاربند هم محور بحثهایی صورت گرفته است، لیکن با توجه به مطالب ذکر شده لازم است تا رفتار لرزهای و عملکرد دو سیستم فوقالذکر در سازههای متداولتر (از یک تا پنج طبقه و به صورت جداگانه) مورد بررسی دقیقتر قرار گرفته و همچنین نسبت به هم سنجیده شوند و نتایج به عنوان معیاری جهت انتخاب نوع سیستم مناسب جهت باربری جانبی لرزهای در سازههای متوسط و کوتاه به مهندسین طراح و محاسب سازه ارائه گردد.
1-4-2- اهداف فرعی
به دست آوردن و آشنا شدن با مقادیر تقریبی پارامترهای لرزهای این دو سیستم و همچنین بررسی دقت روشهای مختلف مدل سازی در نرم افزارهای متعارف مهندسی عمران (ایتبس وسپ 2000) و امکان استفاده از این نرمافزارها جهت مدل سازی این سیستمها.
1-5- فرضیه های تحقیق
فرضیه اصلی تحقیق این میباشد که دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده در حالت دوگانه با سیستم قاب خمشی رفتار لرزهای مناسبتری نسبت به سیستمهای مهاربندی واگرای برشی هشتی در حالت دوگانه با قاب خمشی دارند و فرضیه فرعی عکس این موضوع است.
1-6- تعریف واژهها، مفاهیم و متغیرها (نظری و عملیاتی)
در اینجا به تعریف تعدادی از واژههای پرکاربرد در این تحقیق میپردازیم، مسلماً تعریف سایر واژهها و مفاهیم و متغیرها در قسمتهای مربوطه و به طور دقیق ارائه شده است.
1- دیوار برشی فولادی تقویت نشده: عبارت از صفحهای فولادی است که میان المانهای افقی (تیرها) و المانهای عمودی (ستونها) واقع شده است و به کمک جوش یا پیچ با این المانها در تماس است.
2- مهاربند واگرای برشی هشتی: نوعی مهاربند واگرا است، که در آن طول پیوند کوتاه است به نحوی که رفتار قالب آن رفتار برشی است و شکل هندسی آن هشت شکل میباشد.
3- قاب خمشی ویژه: نوعی قاب خمشی است، که به واسطهی رعایت شدن پارهای ضوابط خاص آییننامهها امکان تغییر شکلهای زیاد و دوران قابل توجه در اتصالات فراهم میشود.
4- سیستمهای دوگانه: ترکیب سیستم قاب خمشی با مهاربندها و دیوارهای برشی میباشد، که در این نوع سیستم هر جزء متناسب با سختی آن سهم خود را از بار جانبی وارد شده به سازه دریافت و باید آن را به نحو ایمن تحمل نماید.
5- رفتار لرزهای: رفتار هر سیستم در مقابل بارهای جانبی وارد بر آن را رفتار لرزهای سازه مینامند که شامل پارامترهایی از قبیل، سختی، مقاومتنهایی، شکلپذیری، ضریب رفتار و ضریب میرایی میباشد.
6- آنالیز پوشآور: آنالیز استاتیکی غیرخطی میباشد، که از انواع آنالیز غیرخطی دیگر سادهتر بوده و براساس اعمال تدریجی بار جانبی بر سازه براساس یک الگوی مشخص و بررسی و مشخص کردن محل مفاصل تشکیل شده در اعضای مختلف و ترسیم نمودار ظرفیت سازه (بار جانبی- تغییر مکان مرکز جرم بام) میباشد.
7- آباکوس: نرم افزار اجزاء محدود فوقالعاده قدرتمندی است که توسط شرکت سیمالیا تولید شده است و به سهولت مدل سازی و کار کردن با آن نسبت به سایر نرم افزارهای اجزاء محدود معروف است، در این تحقیق از ورژن 1-10-6 این نرم افزار استفاده شده است.
8- نرم افزارهای شرکت سی.اِس.آی[4]: شرکت سی.اِس.آی (کامپیوترها و سازهها) دارای دو نرم افزار بسیار قوی و معروف و پرطرفدار در بین مهندسین عمران یعنی نرم افزارهای سپ 2000 و ایتبس میباشد. این نرم افزارها که از سال 1976 میلادی تولید شدهاند، دارای قابلیتهای فراوانی درخصوص آنالیزهای غیرخطی میباشند. در این تحقیق از ورژنهای 2-2-14 سپ و 0-7-9 ایتبس استفاده شده است.
9- منحنی ظرفیت: منحنی است که مقدار برش وارد بر سازه در هر لحظه در مقابل تغییر مکان یک نقطهی مشخص شده در سازه (معمولاً مرکز جرم بام) را نشان میدهد.
10- اجزاء محدود: یکی از روشهای حل عدد مسائل مختلف میباشد.
فصل دوم
« مروری بر ادبیات تحقیق »
2-1- بررسی نظریههای پیرامون موضوع تحقیق
پروفسور سعید صبوری قمی (دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی) مطالعاتی را برای مقایسه سختی و مقاومت نهایی سیستم دیوارهای برشی فولادی با سیستم مهاربندی همگرا از نوع x شکل (در قابهای ساده) انجام داد، و اینطور نتیجهگیری کرد که مقاومت نهایی و سختی دیوار برشی فولادی نسبت به سیستم مهاربندی x شکل با مهاربندهای لاغر و با مصرف فولاد یکسان تقریباً دو برابر بوده و همچنین در سیستم مهاربند x شکل که با مهاربندهای چاق طراحی گردیده بودند سختی دیوار برشی فولادی حدود 70 درصد و مقاومت نهایی آن حدود 15 درصد بیشتر به دست آمده و این عملکرد بسیار مناسب دیوارهای برشی فولادی را به این دلیل دانسته است که از تمام ظرفیت این سیستم به نحو مطلوبی استفاده میشود، به نحوی که با تسلیم یک نقطه از ورق نقطه دیگر عمل باربری را به عهده میگیرد. و این فرایند آنقدر ادامه مییابد تا تقریباً تمام ورق فولادی تسلیم شود. همچنین در مطالعاتی که دکتر محمد مویدیان (دانشگاه آزاد مشهد) و مهندس احسان یمینی انجام دادند و نتیجه آن به شکل مقالهای تحت عنوان “مقایسه رفتار لرزهای سیستم مقاوم جانبی دیوارهای برشی فولادی با قابهای خمشی” در ششمین کنگره ملی مهندسی عمران (اردیبهشت 1390 دانشگاه سمنان) انتشار یافت به این نتیجه رسیدند که سختی اولیه دیوار برشی فولادی بیش از ده برابر سختی اولیه قاب خمشی است و همچنین مقاومت نهایی دیوار برش فولادی بیش از سه برابر مقاومت نهایی قاب خمشی فولادی میباشد. در مورد دیوارهای برشی فولادی مقالهای که توسط پروفسور ابوالحسن آستانه اصل (استاد دانشگاه برکلی کالیفرنیا) در سال 2001 و تحت عنوان رفتار لرزهای و طراحی دیوارهای برشی فولادی منتشر شده مبنایی جهت بررسی و مطالعه رفتار دیوارهای برشی فولادی شد.

شکل 2-1- مدل های مورد بررسی توسط دکتر صبوری قمی

شکل 2-2- مدلهای مورد بررسی توسط دکتر مویدیان و مهندس یمینی
2-2- بررسی تحقیقهای انجام شده
2-2-1- بررسی تحقیقات تحلیلی انجام شده
از تحقیقات تحلیلی که توسط محققین مختلف و به وسیله نرم افزارهای مختلف انجام شده است میتوان به تحقیقات الگالی و همکاران در سال 1993 اشاره نمود. آنها از یک مدل اجزاء محدود برای بررسی نتایج مدلهای آزمایشگاهی سایر محققین استفاده نمودند، آنها صفحهی دیوار را با شبکهبندی 6×6 تقسیم نمودند و ضخامتهای دیوار را متناسب با مدلهای آزمایشگاهی 9/1 و 7/2 میلیمتر منظور نمودند و اقدام به اعمال بار جانبی به صورت یکنواخت بر مدل نمودند تا مفاصل پلاستیک در ستونها تشکیل شد. نتایج نشان داد که تغییر ضخامت در مقاومت تأثیر زیادی نمیگذارد، زیرا عامل تعیین کننده تسلیم ستونها بود. همچنین نتایج تحقیق که براساس معیار تسلیم وان میزز و تئوری پلاستیسیته انجام شده بود، حکایت از تخمین بالاتر ظرفیت و سختی این سیستمها نسبت به مدلهای آزمایشگاهی داشت، که این امر را به عدم مدل کردن ناصافیهای موجود در ورق و همچنین عدم امکان مدل کردن تغییر شکلهای بیرون صفحهای و ابعاد مش نسبت دارند. از تحقیقات جالب توجه دیگر در این خصوص به تحقیقات انجام شده توسط زو و همکاران در سال 1994 میتوان اشاره نمود. آنها اقدام به مدلسازی اجزاء محدود چهار مدل دوازده طبقه سه دهانه نمودند و نتیجه گرفتند که نوع اتصال تیر به ستون در منحنی ظرفیت سازه تأثیر زیادی ندارد این امر در مورد اتصال ورق به ستونهای پیرامونی نیز صادق بود. لذا یک حالت بهینه به این شکل توصیه نمودند که اتصال تیر به ستونها به صورت مفصلی باشد و ورق دیوار تنها به تیر جوش شود، با این کار به نحو قابل توجهی از برش موجود در ستونها میکاستند و احتمال گسیختگی برشی ناگهانی ستون را کاهش میدادند. در سال 2003 بهبهانیفرد و همکاران نیز اقدام به انجام مدلسازی اجزاء محدود دیوارهای برشی نمودند، آنها در مدلسازیهای خود پارامترهایی بدون بعد را تغییر میدادند و اثرات آن را بر روی دیوار برشی فولادی میسنجیدند. نتایج تحقیقات آنها حاکی بود که با افزایش نسبت طول به عرض دیوار از 1 به 2 تغییرات زیادی در رفتار دیوار رخ نمیدهد اما در صورتی که این نسبت کمتر از 1 شود هم سختی و هم ظرفیت برشی دیوار افزایش مییابد. همچنین از نتایج دیگر این تحقیق میتوان به این موارد اشاره نمود اگر عیوب خارج از صفحه دیوار بیشتر از باشد میتواند اثر زیادی بر روی سختی دیوار داشته باشد لیکن تأثیر زیادی بر روی ظرفیت برشی دیوار ندارد، آنها همچنین اثر لنگر واژگونی و بارگذاری ثقلی را نیز بر روی دیوار برشی فولادی مطالعه نمودند، که نتیجه گرفتند که لنگر واژگونی و بار ثقلی سختی، ظرفیت و شکلپذیری دیوار را کاهش میدهد. تحقیق دیگری در سال 1385 توسط سیدی و عابدی در مورد دیوارهای برشی فولادی یک طبقه و در نرم افزار اجزاء محدود صورت گرفت، آنها با تغییر نسبتهای لاغری اثر آن را بر روی دیوار بررسی نمودند، نتایج تحقیقات آنها نشان میداد که به علت وقوع حالت خرابی ترد استفاده از دیوار برشی فشرده مطلوب نیست لیکن با کاهش نسبت لاغری هم سختی و هم ظرفیت جذب انرژی پلاستیک دیوار افزایش مییابد. تحقیق جالب دیگری که میتوان به آن اشاره نمود تحقیق انجام شده توسط اقبالیان و عابدی در سال 1386 و به کمک نرم افزار انسیس بود آنها رفتار دیوارهای برشی تقویت نشده در سازههای بلند مرتبه را مورد بررسی قرار دادند، نتایج تحقیقات حاکی بود که در این سازهها علاوه بر دخالت نیروهای برشی، نیروهای خمشی نیز نقش عمدهای بازی میکنند، تنشهای خمشی اثر خود را بر نحوهی تشکیل میدان کششی نشان میدهند. آنها نشان دادند در سازههای بلند مرتبه تحت اثر تنش خمشی نیمی از دیوار در کشش و نیمی دیگر در فشار واقع میشد و این مقادیر با افزایش سبب میشوند دیوار به حد تنش کمانش خود برسد. پس از آن با افزایش تنش برشی، تنش به تنش بحرانی رسیده و میدان کششی در دیوار تشکیل میشود. این تحقیق حاکی از این است که روابط معمول به دلیل عدم لحاظ کردن خمش برای طراحی این دیوارها جوابگو نیست، لازم به ذکر است این محققان پیشنهاد نمودند که در دیوارهای برشی فولادی بلند مرتبه طبقات اول به صورت سخت شده باشند، تحقیقات این محققین در دیوارهای برشی 4 تا 30 طبقه صورت گرفت. ولادی و همکاران نیز در سال 1386 اقدام به مدلسازی یک دیوار برشی یک طبقه در نرم افزار آباکوس نمودند، نتایج این تحقیق حکایت از شکلپذیری بالای دیوار برشی و افزایش این پارامتر با زیادتر کردن ارتفاع دیوار در عرضی ثابت بود. عباسی و همکاران بر روی رفتار دیوارهای برشی دارای بازشو و پارامترهای مؤثر بر آن تحقیق کردند، در این مطالعه 8 مدل با بازشوهای دایرهای با شعاع 5/0 تا 2 و بازشوهای مستطیلی و مربعی با حداکثر مساحت 10% دیوار مورد مدلسازی در نرم افزار اجزاء محدود انسیس قرار گرفت، این مطالعه نشان داد با ایجاد بازشوی مربعی و افزایش ابعاد آن از میزان سختی، مقاومت و استهلاک انرژی دیوار کاسته میشود، لیکن شکلپذیری افزایش مییابد که با افزایش ابعاد بازشو کاسته میشود. همچنین دربازشوهای مستطیلی در صورتی که نسبت ارتفاع به عرض کمتر از 1 باشد دارای بیشترین مقدار سختی و شکلپذیری ممکن است در حالی که نسبت ارتفاع به عرض بیشتر از 1 باشد مقدار مقاومت و استهلاک انرژی دیوار در بیشترین مقدار ممکن است. در ادامهی تحقیقات واثقی، امیری و همکاران نیز بر روی اثر ایجاد بازشو بر روی دیوارهای برشی فولادی تحقیقاتی نمودند، آنها هم اقدام به مدلسازی در نرم افزارهای اجزاء محدود انسیس نمودند، نتایج این تحقیق حکایت میکرد در صورتی که سطح بازشو کمتر از
5/7 درصد سطح دیوار باشد تعبیه آن در دیوار اثری در سختی آن ندارد و در صورتی که ارتفاع بازشو به ارتفاع دیوار بیشتر از 6/0 باشد، آنگاه هر چه ارتفاع دیوار بیشتر شود سختی آن هم بیشتر میشود و در صورتی که بازشو سطحی از دیوار بین 5/7 تا 18 درصد را اشغال کند، هر چه عرض باز شو بیشتر شود سختی آن هم بیشتر میشود. تحقیق دیگری که در این خصوص میتوان به آن اشاره کرد تحقیقی است که در سال 1387 توسط بهنامفر و همکاران صورت گرفت، آنها دریافتند که با افزایش ابعاد بازشو در قاب یک طبقهای که در نرم افزار اجزاء محدود بامش 15×20 ایجاد کرده بودند از سختی و مقاومت دیوار کاسته میشود و این رابطه، رابطهای خطی است. کلیه محققین توصیه کردهاند که در اطراف بازشوها در دیوارها از سخت کنندههایی جهت جلوگیری از جاری شدن ورق در این قسمتها استفاده شود.
2-2-2- بررسی تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده
در این قسمت نگاهی به مطالعات آزمایشگاهی درخصوص دیوارهای برشی فولادی میشود.
تاکاناشی و همکاران در سال 1973، 12 نمونه 1 طبقه و 2 طبقه را مورد آزمایش تناوبی قرار دادند، نمونهها در مقیاس بودند رفتار نمونهها بسیار شکلپذیر بود و زوایای نسبی جانبی حتی از 1/0 رادیان تجاوز نمود.
تیملر و همکاران در سال 1983 مدلهایی از دیوار برشی فولادی سخت نشده با مقیاس بزرگ را تحت بارگذاری یکنواخت و تناوبی قرار دادند نتایج حاکی از شکلپذیری بالا و اضافه مقاومت قابل توجه بود.
مدل آزمایشگاهی ترومپیچ و همکاران در سال 1987 که در مقیاس بزرگ ساخته و تحت بارگذاری تناوبی قرار گرفت نتیجه آزمایش حکایت از جذب انرژی بالا داشت.

شکل 2-3- نمونه آزمایش شده توسط BRUNEAU
یامادا و همکارانش نیز در سال 1992 اقدام به انجام آزمایشهای تناوبی بر روی دو نمونه دیوار برشی فولادی و مرکب در مقیاس نمودند نتایج حاکی از شکلپذیری خوب نمونهها داشت.
رابرتس و همکاران در سال 1992 با انجام 16 آزمایش شبه استاتیکی تناوبی بر روی نمونههایی با مقیاس کوچک دریافتند که تمام نمونهها از قابلیت شکلپذیری بالایی برخوردار بودهاند.

شکل 2-4- نمونه آزمایش شده توسط لوبل
کیسز و همکارانش در سال 1993 آزمایشهای بارگذاری تناوبی بر روی 6 نمونه 3 طبقه انجام دادند آنها اثرات ضخامت ورق و نوع اتصال تیر و ستون را بررسی کردند، و به این نتیجه رسیدند که اگر از صفحات لاغر استفاده شود ورق لاغر کمانش و سپس تسلیم میشود و مقاومت سیستم براساس تشکیل مفاصل پلاستیک در ستونها میباشد، لیکن در صورتی که از صفحات ضخیم استفاده شود تسلیم سیستم با ناپایداری ستونها رخ میدهد. و همچنین افزایش ضخامت ورق تأثیر زیادی در مقاومت ندارد، همچنین نوع اتصال خمشی و یا برشی تأثیر زیادی بر روی مقاومت سیستم ندارد زیرا اتصال ورق به المانهای مرزی در واقع خود نوعی اتصال خمشی قوی ایجاد کرده است. این آزمایشات در ایالات متحده صورت گرفت.
ناکاشیما و همکاران در ژاپن و در سال 1995 آزمایشاتی بر روی دیوارهای برشی فولادی با فولاد کم مقاومت ال. وای. اس[5] که تنش تسلیمی در حدود نصف فولاد نرمه 36A و کرنشی در حدود دو برابر آن دارد انجام دادند نتایج حاکی از ظرفیت اتلاف انرژی بالای این نوع دیوار است.

شکل 2-5- نمونه آزمایش شده توسط درایور
سوگی و همکاران در سال 1996 با انجام آزمایش بر روی 14 مدل با مقیاس و دو طبقه به بررسی رفتار دیوارها پرداختند که نمونهها دارای شکلپذیری مطلوب بودند.
نوبل و همکاران در سال 1997 در دانشگاه بریتیش کلمبیا 3 نمونه 1 و 4 طبقه را مورد آزمایش بار تناوبی و میز لرزان قرار دادند، نتایج حاکی از شکلپذیری بالا و اضافه مقاومت قابل توجه داشت لازم به ذکر است شکل نمونهها پس از آزمایش به حالت ساعت شنی درآمده بود.
درایو و همکاران در سال 1997 با انجام آزمایش بر روی یک نمونه 4 طبقه با مقیاس دریافتند که نمونه از شکلپذیری بالا و اضافه مقاومت قابل توجهی برخوردار است.
شوماخر و همکاران در سال 1999 با انجام آزمایش بر روی 4 نمونه دیوار به بررسی نوع رفتار اتصالات دیوار به المانها پرداختند و نهایتاً نتیجه گرفتند نوع این آیتم تأثیر زیادی بر روی گیسختگی نهائی دیوار ندارد. رضایی و همکاران در سال 1999 یک آزمایش میز لرزان بر روی نمونه 4 طبقه با مقیاس انجام دادند که نتیجه گرفتند مد حاکم ارتعاشی مداول میباشد.

شکل 2-6- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل
آستانه اصل و همکاران در سال 2001 اقدام به مدلسازی در مقیاس یک دوم بخشی از هستهی مرکزی دادگستری سیاتل نمودند، آنها 2 نمونه 3 طبقه را ایجاد کردند و آنها را تحت بارگذاری تناوبی قرار دادند. نتایج آزمایشات حاکی از شکلپذیری بالا و مقاومت بالای نمونهها داشت.
بهبهانیفرد و همکاران در سال 2003 میلادی یک مدل در مقیاس واقعی 3 طبقه ساختند و آن را تحت بارگذاری تناوبی قرار دادند. نتیجه حاکی از شکلپذیری بالا، سختی بالا، اتلاف انرژی بالا، و حلقههای هیسترزیس پایدار بود.
برمن و همکاران در سال 2003 نمونه از ورق با مقاومت پایین ال. وای. اس[6] ساخته و تحت آزمایش تناوبی قرار دادند نتایج حاکی از شکلپذیری 12 تغییر مکان نسبی 7/3% و 90% سختی اولیه سیستم توسط دیوار برشی فراهم شد.

شکل 2-7- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل بعد از آزمایش
ویان و همکاران در سال 2005 آزمایشات بارگذاری تناوبی شبه استاتیکی را بر روی 2 نمونه که به منظور کاهش ظرفیت اعضاء مرزی اقدام به کاهش سختی و مقاومت دیوار از طریق تعبیه 20 سوراخ گرد با قطر 20 سانتیمتر و تعبیه کنج در نمونه دوم در آن به عمل آورده بودند نمودند، آنها همچنین اقدام به اتصال آر. بی. اس[7] (کاهش یافته) تیر به ستون نمودند، نتایج حاکی از شکلپذیری بالای دیوار سوراخدار است، که موجب کاهش نیاز المانهای مرزی شده بود. لیکن از سختی دیوار کاسته شده بود، اما در نمونه که کنجهای آن برداشته شده بود تغییر زیادی در مقاومت دیده نشد نوع فولاد صفحه ال. وای. اس بود.
کو و همکاران نیز در سال 2008 اقدام به ساخت نمونهای 2 طبقه با مقیاس کامل جهت بررسی اثرات زلزله شدید بر روی دیوار برشی فولادی و تعمیر آن پرداختند، آنها اتصالات تیر به ستون را از نوع آر.بی.اس (کاهش یافته) انتخاب نمودند و نمونه را تحت بارگذاری دینامیکی و سپس تناوبی قرار دادند، نتایج حکایت از شکست جوش اتصال صفحه به صفحه اتصال در اطراف تیر در تغییر شکل نسبی 2/5 درصد بود.

شکل 2-8- نمونه آزمایش شده توسط آستانه اصل بعد از آزمایش از نمایی دیگر
صبوری قمی و همکاران در سال 2008 اقدام به انجام آزمایشاتی نمودند، قبل از اینکه به بررسی آزمایشهای صبوری قمی بپردازیم لازم است بعضی از مفاهیم تشریح شود.
شکلپذیری براساس تعریف اِ.تی.سی 24[8]: توانائی سازه برای تحمل تغییر شکل غیرارتجاعی بزرگ قبل از رسیدن به گسیختگی است.
(2-1)
که در آن ضریب شکلپذیری تغییر شکل غیرارتجاعی حداکثر جابه جایی حد تسلیم میباشد.
شکلپذیری براساس تعریف پوپوف: از نظر او ضریب شکل پذیری عبارت بود از نسبت تغییر شکل افقی حداکثر در یک طبقه مورد نظر به تغییر شکل نقطه تسلیم البته منظور از حداکثر تغییر شکل افقی عبارت از گردش غیرارتجاعی کل در طول یک و نیم تناوب کامل بود.
(2-2)
با توجه به موارد فوق صبوری و همکاران اقدام به تهیه دو نمونه در مقیاس با استفاده از فولاد پر مقاومت برای المانهای مرزی و فولاد کم مقاومت برای دیوار نمودند. مشخصات مصالح دیوار و المانهای مرزی به این شرح بودند، برای صفحهی داخلی و و برای ستونهای مرزی و و اتصالات در یکی از نمونه ها مفصلی و در دیگری گیردار بود. نتایج حاصل برای نمونه گیردار و و برای نمونه با اتصال مفصلی و بود.
خرازی و همکاران در سال 2005 دو نمونه یک طبقه با مقاومتهای مختلف صفحه جان و نسبت ارتفاع به عرض بزرگتر از 1 را مورد آزمایش قرار دادند که نتیجه حاکی از شکلپذیری قابل توجه نمونهها داشت.

شکل 2-9- جزییات ناپایداری ها در نمونه مورد آزمایش توسط آستانه اصل
2-3- چارچوب نظری تحقیق
2-3-1- مقدمه ای بر دیوارهای برشی فولادی و سیستمهای مهاربندی شدهی واگرا
در هر سازهای وظیفهی انتقال نیروی جانبی برعهدهی سیستمهای مقاوم جانبی تعبیه شده در آن است، یکی از سیستمهای کارآمدی که در این ضمینه معرفی شده است سیستمهای دیوار برشی فولادی میباشد، که از حدود سالهای 1970 در ژاپن و به صورت دیوارهای برشی سخت شده در ساخت سازههای بلند و با اهمیت و سپس در ایالات متحده به منظور بهسازی لرزهای سازههای موجود مورد استفاده قرار گرفت. سیستم کارآمد دیگری که بسیار مورد توجه و استفاده میباشد سیستمهای مهاربندی شدهی واگرا میباشد، در اوایل سالهای 1970 این سیستم به علت دارا بودن خصوصیات ممتاز هر دو سیستم قابهای خمشی و قابهای مهاربندی شدهی همگرا در ژاپن مورد استفاده قرار گرفت. تحقیقاتی که در سالهای 1978 تا 1989 توسط پروفسور پوپوف و همکارانش در دانشگاه برکلی کالیفرنیا بر روی این سیستم صورت گرفت، حکایت از کارآمدی بالای این سیستم داشت که باعث شد این سیستم در ایالات متحده به صورت گسترده مورد کاربرد قرار بگیرد. در بحثهای ذیل به بررسی هر کدام از سیستمهای فوقالذکر به صورت جداگانه میپردازیم. در ابتدا بحث را از دیوار برشی فولادی آغاز مینمایم.
2-3-2- مقدمه ای بر انواع دیوارهای برشی فولادی
از سال 1970 استفاده از دیوارهای برشی فولادی در مناطق با لرزهخیزی بالا مانند شهرهای مختلف کشور ژاپن و ایالات لرزهخیز ایالات متحده مانند کالیفرنیا و همچنین در برخی از قسمتهای بادخیز ایالات متحده و مناطقی مانند کالیفرنیا و مکزیک و همچنین برای بهسازی لرزهای سازههای موجود مورد استفاده قرار گرفت. این سیستم به صورت کلی از یک صفحهی نازک فولادی و المانهای مرزی شامل ستونها و تیرها تشکیل شده و وظیفهی آن به صورت کلی تحمل برش افقی طبقه و لنگر واژگونی حاصل از بارهای جانبی میباشد.

شکل 2-10- انواعی از دیوارهای برشی فولادی
انواع مختلفی از این سیستم ارائه شده است، مهمترین نوع این دیوارها، دیوارهای برشی فولادی سخت نشده میباشد که به ویژه در ایالات متحده و آییننامههای آن مورد توجه قرار گرفته است در این سیستم مقاومت فشاری صفحهی جان ناچیز بوده که باعث میشود کمانش برشی صفحهی جان در سطح پایینی از بارگذاری رخ دهد و بارهای جانبی بوسیلهی کشش قطری در صفحهی جان تحمل میشوند لذا اجزاء مرزی در این سیستم به گونهای طراحی میشوند که امکان ایجاد کشش قطری قابل ملاحظه در صفحهی جان ممکن گردد.
نوع دیگر سیستمهای دیوار برشی فولادی، سیستمهای با صفحهی جان سخت شده میباشند. در این نوع سیستمها ظرفیت کمانش برشی صفحهی جان را با تعبیه سختکنندههایی در صفحهی جان افزایش میدهند، این نوع سیستم، سیستمی قدیمیتر گرانتر و زمان بر میباشد. تحقیقات اخیر نشان داده است که سیستمهای دیوار برشی فولادی سخت نشده دارای رفتاری کارآمد و مطلوب میباشند، امکان تعبیه باز شود در این سیستم با سخت نمودن اطراف بازشو وجود دارد. هر چند در سیستمهای سخت نشده برای حفظ پیوستگی در عملکرد میدان کششی توصیه شده است که این بازشوها در میان دیوار کار شوند. راهحل دیگر ایجاد بازشو در دیوارها استفاده از تیرهای هم بند بین دو دیوار میباشد. نوع دیگر سیستمهای دیوارهای برشی فولادی سیستمهای مرکب میباشند، که در آنها صفحهی فولادی جان به وسیلهی بتن در یک طرف یا دو طرف آن سخت میشوند، که این امر باعث کاهش سختی و مقاومت لازم جهت اجزاء مرزی میشود. لیکن باعث بالا رفتن زمان ساخت و هزینهها و ضخامت دیوار میگردد. نوع دیگر سیستمهای دیوارهای برشی فولادی با ورق جان از نوع ال. وای. اس(تسلیم پایین) میباشند، این سیستم که به ویژه در ژاپن مورد توجه قرار دارد از یک ورق جان با نقطه تسلیمی در حدود نصف فولاد معمولی و با شکلپذیری بالاتر و افزایش طول نهایی تا 2 برابر فولاد معمولی تشکیل شده است. فولاد صفحه جان شامل 2 دسته 100 الوایاس[9] با مقاومت تسلیمی بین 80 تا 120 مگا پاسکال و 235 ال.وای.اس با مقاومت تسلیمی بین 215 تا 235 مگا پاسکال میباشد. این نوع فولاد نقش عنصر اتلاف انرژی را بازی میکند.
لیکن از بین سیستمهای فوقالذکر استفاده از سیستم دیوار برشی فولادی سخت نشده بسیار مطلوبتر و مورد توجه میباشد.
2-3-3- مزایا و معایب دیوارهای برشی فولادی
از مزایای این سیستم میتوان به موارد ذیل اشاره نمود.
1- شکلپذیری بالا به دلیل ظرفیت بالای کمانش که موجب میشود ظرفیت اتلاف انرژی این سیستم بالا برود.
2- سختی اولیه بالا که باعث کنترل تغییر مکانهای نسبی میشود.
3- کاهش فضای اشغال شده و وزن سازه و مزایای بالای معماری.
4- سرعت بالای نصب و کار شدن و کاهش هزینهها و عدم نیاز به مراقبتهای خاص.
5- در مقایسه با دیوارهای برشی بتنی بسیار سبکتر، کم حجمتر، بدون نیاز به مراقبت در هوای سرد و گرم و اجرای آن سریعتر میباشد.
6- امکان مدلسازی آن به وسیله نرم افزارهای متعارف مهندسی وجود دارد.
از معایب این سیستم میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
1- ایجاد ارتعاش هنگامی که در اطراف هستهی برشی یا داخل آن آسانسور تعبیه شده باشد.
2- ضعیف در برابر حریق است.
3- در سیستمهای بلند مرتبه اجزاء مرزی قوی مورد احتیاج خواهد بود.
4- پرسنل لازم جهت عملیات نصب به ویژه در صورت جوشی بودن باید آموزش دیده و متخصص باشند که ممکن است باعث بالا رفتن هزینهها شود.
2-3-4- نمونههایی از کاربردهای دیوارهای برشی فولادی
نمونه هایی از کاربردهای دیوارهای برشی فولادی به شرح ذیل میباشد.
در ژاپن:
در ژاپن از این نوع سیستم در سازههای تا ارتفاع 60 متر استفاده شده است، استفاده از این سیستم در ژاپن به 3 شکل میباشد:
1- سیستم دیوارهای برشی فولادی تقویت شده.
2- به صورت اجزایی با تسلیم شوندگی برشی که در آن صفحات به مقاومت برشی پلاستیک کامل خود میرسند و در آن صفحات به میانه تیر یا ستون متصل میشوند.
3- سیستم ستون واسطه که در آن صفحه برشی به میانه ستون متصل میشود.

شکل 2-11- پلان و نما ساختمان اداری 35 طبقه در کوبه ژاپن
لازم به ذکر است که در موارد 2 و 3 صفحه برشی به شکل یک میراگرهیسترزیس در هنگام طراحی به حساب میآید و هیچ بار ثقلی را تحمل نمیکند. از ساختمانهای کار شده در ژاپن با سیستم دیوارهای برشی فولادی میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
1- ساختمان اداری 20 طبقه در توکیو ژاپن:
این ساختمان اولین ساختمانی بوده است که از سیستم دیوارهای برشی فولادی در آن استفاده شده است. ساخت آن مربوط به سال 1970 بوده است و سیستم باربر جانبی آن در جهت طولی شامل ترکیب قاب خمشی (شامل 42 ستون محیطی) و دیوار برشی فولادی (به شکل H) و در جهت عرضی شامل دیوارهای برشی فولادی میباشد. ابعاد دیوارهای برشی فولادی سخت شدهای این سیستم شامل صفحات 7/3 در 75/2 متر با ضخامتهای 5/4 تا 12 میلیمتر میباشد.

شکل 2-12- ساختمان اداری 35 طبقه در کوبه ژاپن
2- ساختمان 53 طبقه در توکیو ژاپن:
ساخت این سازه مربوط به سال 1975 میباشد. سیستم این ساختمان به صورت قابهای خمشی محیطی (با 32 ستون قوطی) و 8 دیوار برشی فولادی سخت شدهی T شکل که در اطراف آسانسور و راه پله واقع شده بودند میباشد. ابعاد دیوارهای برشی 5 متر در 3 متر و با ضخامت 6 تا 12 میلیمتر میباشند.
3- ساختمان اداری 35 طبقه در کوبه در ژاپن:
این سازه در سال 1988 ساخته شده و در معرض زلزله 1995 کوبه قرار گرفته است، سیستم آن به صورت ترکیبی از قابهای خمشی و دیوارهای برشی به شکل ذیل میباشد، در سه تراز زیرزمین دیوارهای برشی به صورت بتنی میباشند، در دو تراز روی زمین دیوارهای برشی به صورت مرکب میباشند و در ترازهای بالاتر به صورت دیوارهای برشی فولادی سخت شده میباشند، پس از بازدید از این ساختمان پس از زلزله کوبه مشاهده شد آسیبهای وارده به سازه جزئی میباشند.
در ایالات متحده آمریکا:
در ایالات متحده استفاده از دیوارهای برشی فولادی عمدتاً به صورت دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده و با جان لاغر مرسوم میباشد. در ذیل به نمونههای ساختمانهای مهمی که در این کشور با این سیستم کار شدهاند اشاره میشود.
1- هتل 30 طبقه در دالاس تگزاس ایالات متحده:
در دالاس بار جانبی حاکم جهت طراحی سازه بار باد میباشد، طراحی این سیستم در این ساختمان به مانند یک تیر ورق قائم صورت گرفت، در این سازه 30 طبقه که دارای ارتفاع 82 متر میباشد در جهت طولی از سیستم قاب مهاربندی شده فولادی و در جهت عرضی از دیوار برشی فولادی استفاده گردید. ضخامت صفحات فولادی به کار رفته 13 تا 29 میلیمتر بوده است.
2- بیمارستان 6 طبقه در لسآنجلس کالیفرنیا ایالات متحده:
در این بیمارستان در 2 طبقه اول از دیوار برشی به صورت بتن مسلح و در 4 طبقه بعدی از دیوار برشی به صورت فولادی سخت شده استفاده شده است. ابعاد دیوارهای برشی به صورت 5/7 متر در 65/4 متر و به ضخامت 15 تا 19 میلیمتر بوده است، این ساختمان تحت اثر زلزلههای 1987 و ایترو و 1994 نورتریج قرار گرفت، بررسی سازه بعد از زلزله نورتریج نشان داد که آسیبهای وارده به سازه به صورت آسیبهای غیرسازهای بوده است که یکی از دلایل آن سختی بالای سازه بوده است.
3- ساختمان دادگستری 22 طبقه در سیاتل واشنگتن ایالات متحده:
سیستم مقاوم جانبی در این سازه از یک هسته شامل 4 لوله بزرگ پر شده با بتن در 4 گوشه و دیوارهای برشی فولادی که با تیرهای هم بند به لولهها و قاب مهاربندی شده در سوی دیگر متصل میباشند تشکیل شده است این سازه در 22 طبقه بنا شده است.
4- برجهای کنترل ترافیک هوایی در ایالات مختلف ایالات متحده:
اداره امنیت پرواز فدرال ایالات متحده برای جلوگیری از انهدام این برجها در اثر هر نوع حوادث از قبیل انفجار و برخورد از دیوارهای برشی فولادی در برابر انفجار و ضربه استفاده نمود. در این سازهها از صفحاتی به ابعاد 3 در 6 متر استفاده شده و طراحی آنها با کمک تحلیل اجزای محدود تاریخچه زمانی غیرخطی در بارگذاری انفجار صورت گرفته است.

شکل 2-13- ساختمان دادگستری 22 طبقه در سیاتل واشنگتن ایالات متحده
2-3-5- کاربرد دیوارهای برشی فولادی در ایران
در ایران جهت بهسازی لرزهای یک ساختمان 12 طبقه با زیربنایی در حدود 12000 مترمربع که در مرکز تهران واقع بوده و در وایل سالهای 1350 ساخته شده بود از این سیستم استفاده گردید. در این ساختمان در راستای طولی از مهاربند برون محور و در راستای عرضی از دیوارهای برشی فولادی استفاده شده است. در این پروژه یکی از دیوارهای برشی فولادی به وسیله نرم افزار آباکوس[10] مدلسازی شد. در مدلسازی هر دو نوع رفتار غیرخطی هندسی و مصالح لحاظ شد. براساس تحلیل استاتیکی غیرخطی با الگوی بار مثلثی نتایج نشان داد که برش پایه در نقطه عملکرد با الگوی بار مثلثی 1600 تن و اتلاف انرژی 24 درصد بوده است. ضخامت صفحات به کار رفته 6 میلیمتر بوده است برای تقویت پی ساختمان از یک سرشمع مستحکم و 8 عدد شمع و از یک تیر قوی در بالاترین ارتفاع استفاده شد.

Related posts:

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 9 شهریور 1396 ساعت 19:35 | نویسنده: محمد علی رودسرابی | چاپ مطلب 0 نظر

– (52)

1-3- هدف بهسازی لرزه ای6 1-3-1- تعیین هدف بهسازی 7 1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی7 1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای9 1-3-4- طیف نیاز11 1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای13 1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزله13 1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجود14 1-4-3- تامین سختی جانبی لازم […]

– (52)

Please enter banners and links.

5- اصل رعایت انصاف و امانت: تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داری غیر علمی و حفاظت از اموال، تجهیزات و منابع در اختیار
6- اصل رازداری: تعهد به صیانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمان‌ها و کشور و کلیه افراد و نهادهای مرتبط با تحقیق
7- اصل احترام: تعهد به رعایت حریم‌ها و حرمت‌ها در انجام تحقیقات و رعایت جانب نقد و خودداری از هرگونه حرمت شکنی
8- اصل ترویج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتایج تحقیقات و انتقال آن به همکاران علمی و دانشجویان به غیر از مواردی که منع قانونی دارد.
9- اصل برائت: التزام به برائت جویی از هرگونه رفتار غیرحرفه‌ای و اعلام موضع نسبت به کسانی که حوزه علم و پژوهش را به شائبه‌های غیرعلمی می‌آلایند.

تقدیم
به همسر و پدر و مادر مهربانم که در تمام مراحل زندگی پشتیبان و راهنمای من بودند.

سپاسگزاری
ازمساعدت استادان عزیزم که با وجود مشغله بسیار زیاد با دقت نظر تجربیات ارزشمند خود را در اختیار بنده قرار دادند صمیمانه تشکر و قدر دانی مینمایم.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول « مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »
1-1- مقدمه3
1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای4
1-3- هدف بهسازی لرزه ای6
1-3-1- تعیین هدف بهسازی 7
1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی7
1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای9
1-3-4- طیف نیاز11
1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای13
1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزله13
1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجود14
1-4-3- تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه 15
1-4-4- تامین مقاومت لازم برای کل سازه16
1-4-5- بکارگیری سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای17
1-4-6- بکارگیری سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی18
1-4-7- تغییر کاربری ساختمان18
1-5- تحلیل خطر زلزله‌، طیف طراحی و سطوح خطر زلزله19
1-6- مبانی و ملزومات ارزیابی و بهسازی لرزه ای20
1-6-2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه23
فصل دوم « بهسازی ساختمان مسکونی براساس آیین نامه 2800 »
2-1- بهسازی لرزه ای ساختمان مسکونی30
2-2- آنالیز و طراحی بر اساس ویرایش دوم 2800 30
2-2-1- مقدمه 30
2-2-2- بارگذاری ثقلی31
2-2-3- بارگذاری جانبی32
2-2-4- بارگذاری ثقلی 34
2-3- هدف بهسازی پروژه35
2-3-1- تحلیل استاتیکی خطی35
2-3-2- بارگذاری جانبی ساختمان مطابق با دستورالعمل36
2-3-3- صلبیت و انعطاف پذیری دیافراگم‌ها39
2-3-4- ضریب آگاهی40
2-3-5- آزمایشهای جامع41
2-3-6- اثر همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله42
2-3-7- تعیین DCR اعضای سازه42
2-3-8- طبقه بندی اعضابراساس نوع رفتار 47
2-4- محاسبه DCR تیرها و ستونها48
2-5- بررسی محاسبات انجام شده51
2-5-1- محدوده کاربرد روشهای غیر خطی51
2-5-2- مدل سازی پی53
2-5-3- تحلیل استاتیکی غیر خطی57
فصل سوم « پیشنهاد راه کارهای بهسازی و بررسی نیاز یا عدم نیاز آن »
3-1- پیشنهاد راه‌کاربهسازی65
3-2- بررسی نیاز یا عدم نیاز پی به بهسازی66
3-2-1- راهکارهای اصلاح موضعی اجزاء سازه ای67
3-2-2- سایر آسیب‌ها‌ی لرزه ای فونداسیون سازه‌ها67
3-2-3- شرایط بررسی فونداسیون68
3-2-4- مشکلات مقاوم سازی فونداسیون68
3-2-5- راهکارهای تقویت فونداسیون موجود68
3-2-6- احداث شمع‌ها‌ی کششی71
3-3- روش‌ها‌یی جهت بهسازی دال در ساختمان72
3-3-1- راهکارهای تقویت دال72
3-4- راهکارهایی جهت بهسازی ستون75
3-4-1- راهکارهایی جهت بهسازی تیرها77
3-5- افزایش اجزا سازه ای جهت بهسازی ساختمان موجود79
3-6- میان قاب‌ها‌82
3-6-1- میان قاب‌ها‌ی بتنی83
فصل چهارم « بررسی آسیب های وارده به سیستم‌های معماری و اجزاء غیر سازه‌ای»
4-1- بررسی آسیب‌ها‌ی وارد به سیستم‌ها‌ و اجزای معماری در زلزله‌ها‌ی اخیر91
4-1-1- مقاوم سازی اجزای معماری91
4-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستم‌ها‌ی معماری93
4-2-1- نماها و شیشه کاری93
4-2-2- تیغه‌ها‌94
4-2-3- سقف‌ها95
4-2-4- خروجی‌ها95
4-2-5- قفسه‌ها‌ و کابینت‌ها96
4-2-6- درها و پنجره‌ها‌ی شیشه ای96
4-3- مقاوم سازی اجزای مکانیکی و الکتریکی97
4-3-1- بررسی آسیب‌های وارد شده به سیستم‌های مکانیکی و برقی در زلزله‌های اخیر97
4-3-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستمهای مکانیکی و الکتریکی100
فصل پنجم « بحث و نتیجه گیری »
5-1- بحث و نتیجه گیری108
منابع110

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (1-1): تعیین اهداف بهسازی – سطح عملکرد10
جدول (1-2): انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم خرابی در آنها15
جدول (2-2): محاسبه بارمرده طبقات35
جدول (2-3): مقادیر تغییر مکانهای جهت x در کلیه طبقات ساختمان با نیروی جانبی EX40
جدول (2-4): مقادیر تغییر مکانهای جهت y در کلیه طبقات ساختمان بانیروی جانبی EY40
جدول (3-1): مقایسه رفتار کیفی سیستم‌ها‌ی مختلف سازه ای81
جدول (4-1)92
جدول (4-2): آسیب وارده به ا جزای مکانیکی و برقی در طی زلزله‌ها‌ی اخیر98

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (1-1)11
شکل (1-3): مشخص کردن نقطه عملکرد و جابجایی هدف12
شکل (1-2)12
شکل (1-4): منحنی سطوح عملکرد سازه ای در آیین نامه‌ها‌ی مختلف13
شکل (1-5): تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه17
شکل (2-1)34
شکل (2-2)59
شکل (3-1) : بهسازی فونداسیون به وسیله افزایش ابعاد69
شکل (3-2): به هم بستن فونداسیون ها با شناژ70
شکل (3-3): نیروهای پیش تنیدگی افقی و قائم برای بهسازی فونداسیون71
شکل (3-4): افزایش ظرفیت کششی فونداسیون بوسیله احداث شمع72
شکل (3-5): اضافه کردن تیرک فولادی73
شکل (3-6): تقویت خمشی دال با نوارهای FRP در جهت اصلی74
شکل (3-7): جزئیات بهسازی ستونها به وسیله ژاکت بتنی به هنگام عبور از سقف76
شکل (3-8): اجرای ژاکت بتنی برای افزایش مقاومت تیرهای بتنی78
شکل (3-9): تقویت خمشی و برشی تیرها با اضافه نمودن ورقهای فولادی78
شکل (3-10) روش استفاده از پیش تنیدگی کلی در مقاوم سازی تیرها79
شکل (3-11): افزایش مقاومت و سختی سازه بوسیله اضافه نمودن قاب خمشی، مهاربند و دیوار برشی79
شکل (3-12): منحنی‌ها‌ی ظرفیت قاب در شیوه‌ها‌ی مختلف مقاوم سازی81
شکل (3-13) : استفاده از دیوارهای پر کننده با مصالح بنایی و یا بتن مسلح در بهسازی ساختمان83
شکل (3-14): رفتار میان قاب بتنی تحت بار جانبی الف: ترک قطری و تأثیر میلگرد ب: نمودار نیرو83
شکل (3-15): انواع شکست میانقاب‌ها‌84
شکل (3-16) : روش‌ها‌ی افزودن میانقاب بتنی به ستون86
شکل (3-17) : افزودن میانقاب بتنی به عنوان دیوار برشی87
شکل (3-18): اضافه کردن دیوار برشی جدید در یک قاب بتنی88
شکل (3-19): پر کردن بازشوی موجود در یک دیوار بتن مسلح و یا مصالح بنایی89
شکل (4-1): اجزای غیر سازه ای تیپ در یک ساختمان معمولی91
شکل (4-2): چگونگی اتصال نما و دیوار معماری به سازه94
شکل (4-3): جزئیات ایمن سازی تیغه‌ها‌ در برابر زلزله94
شکل (4-4): مهاربندی جانبی سقف کاذب و چراغ روشنایی95
شکل (4-5): مهار قفسه با اتصال دیوار96
شکل (4-6): تغییر مکان نسبی دو سمت سازه که باعث شکست لوله‌ها‌ و داکتهای صلب می‌شوند99
شکل (4-7): دورگیری و مهار منابع تولید حرارت آب101
شکل (4-8): مهاربندی تانک‌ها‌ی افقی102
شکل (4-9): اشکال مختلف برای مهار تجهیزات102
شکل (4-10): مهارهای طولی لوله103
شکل (4-11) : درز انبساطی در لوله103
شکل (4-12): مهارهای جانبی برای لوله‌ها‌103
شکل (4-13): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی مستطیلی104
شکل (4-14): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی با قطر زیاد104
شکل (4-15): مهاربندی سیستم باتری وبرق اضطراری 106
شکل (4-16): دورگیری واحدهای الکتریکی با نوار106
چکیده
علم مهندسی زلزله از قدمت کمی برخوردار است و به خاطر عدم دسترسی به اطلاعات کافی از عملکرد ساختمان در حین زلزله، آیین نامه های لرزه ای کشور ما به سرعت در حال تغییر می باشد. از طرفی خطاهای طراحی و اجرایی و نیز تغییر کاربری ساختمانها، نیاز به بازنگری طراحی ساختمانهای موجود را یک امر ضروری قلمداد می کند. از این رو با توجه به لرزه خیزی کشورمان و ضربه های اسفبار کشور از لرزه های گذشته، لزوم بازنگری لرزه ای ساختمانهای موجود در دستور کار دولت قرار گرفت. در این راستا دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و تفسیر آن در سال 1381 توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای بازنگری طراحی لرزه ای ساختمانهای موجود منتشر گردید. تاکید آیین نامه های بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، تغییر معیار طراحی از مقاومت به عملکرد می باشد. سبب این امرآشکار شدن نقاط ضعف و ناکارآمدی ضوابط حاکم بر آیین نامه‌های لرزه ای و عدم انطباق با رفتار واقعی سازه است. همانطور که می دانیم روش فعلی آیین نامه های زلزله تحلیلهای خطی و طراحی بر اساس نیرو به همراه کنترل تغییر مکان می باشد و سعی شده مفاهیم مربوط به رفتار سازه، با اعمال ضریب رفتارR در نظر گرفته شود، یعنی هرچه سازه شکل پذیرتر باشد R بیشتر و هرچه شکل پذیری کمتر باشد به معنای R کمتر است. این دید نسبت به سازه دارای اشکالات زیادی می باشد، زیرا در این روش ما کلیه رفتارهای اعضا را تنها با اعمال یک ضریب رفتار بررسی می کنیم. حتی اگر بتوان با اعمال این ضرایب نیروهای زلزله را نزدیک به واقعیت برآورد کرد اما واضح است که نمی توان کنترل محسوسی بر رفتار اجزا و سازه و پیگیری مکانیزم های خرابی در طول زلزله داشت. حال آنکه در آیین نامه های طراحی بر اساس سطح عملکرد و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ضریب R حذف شده و بر اساس رفتار خاص هر عضو، تلاشها کنترل شونده توسط نیرو و یا کنترل شونده توسط تغییر شکل تعریف خواهد شد و با ارائه معیارهای پذیرش برای هر عضو و تلاش مربوط به آن، عضو به طور مستقل مورد کنترل و ارزیابی قرار می گیرد.پس از بررسی، اعضای که احتیاج به بهسازی دارند را همانطور که بیان شد مورد تقویت قرار میدهیم.
واژگان کلیدی: بهسازی لرزه ای، تحلیل آسیب پذیری، سطح عملکرد، شکل پذیری سازه، رفتار سازه، کنترل تغییر مکان
فصل اول
« مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »
1-1- مقدمه
در اوایل دهه 1980 برنامه کاهش آسیب پذیری لرزه ای ساختمانها در آمریکا پایه گذاری شد و مجموعه مستندات آن که در این برنامه حاصل گردید به شرح ذیل بود:
(1987) ATC- 14 ارزیابی ساختمانها برای ایمنی جانی
(1988) ATC- 21 هندبوک تخمین سریع احتمال وقوع خرابی شدید
(1992) FEMA- 172 راهنمای فنون بهسازی لرزه ای ساختمانها
(1992) FEMA- 178 نسخه بروز شده راهنمایی ارزیابی لرزه ای
(1998) FEMA- 157 حدود احتمالی هزینه‌ها‌ی بهسازی
(1996) FEMA- 273/274 راهنمای بهسازی لرزه ای و تفسیر آن
(2000) FEMA- 356- 357 پیش استاندارد بهسازی لرزه ای و تفسیر آن
که هدف اولیه آن FEMA- 178, ATC- 1990, ATC 1988, ATC- 1986 کاهش خطرات ناشی از زلزله به ایمنی جانی ساکنین ساختمانها
هدف ثانویه: (FEMA- 356/ 357) بواسطه خواسته مالکین و کارفرماه تأمین سطوح عملکرد مورد نیاز کارفرما
علم مهندسی زلزله از قدمت کمی برخوردار است و به خاطر عدم دسترسی به اطلاعات کافی از عملکرد ساختمان در حین زلزله، آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای کشور ما به سرعت در حال تغییر می‌باشد. از طرفی خطاهای طراحی و اجرایی و نیز تغییر کاربری ساختمانها، نیاز به بازنگری طراحی ساختمانهای موجود را یک امر ضروری قلمداد می‌کند.
از این رو با توجه به لرزه خیزی کشورمان و ضربه‌ها‌ی اسفبار کشور از لرزه‌ها‌ی گذشته‌، لزوم بازنگری لرزه‌ای ساختمانهای موجود در دستور کار دولت قرار گرفت‌. در این راستا دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و تفسیر آن در سال 1381 توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای بازنگری طراحی لرزه ای ساختمانهای موجود منتشر گردید‌.
تاکید آیین نامه‌ها‌ی بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود‌، تغییر معیار طراحی از مقاومت به عملکرد می‌باشد‌. سبب این امرآشکار شدن نقاط ضعف و ناکارآمدی ضوابط حاکم بر آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای و عدم انطباق با رفتار واقعی سازه است‌.
همانطور که می‌دانیم روش فعلی آیین نامه‌ها‌ی زلزله تحلیلهای خطی و طراحی بر اساس نیرو به همراه کنترل تغییر مکان می‌باشد و سعی شده مفاهیم مربوط به رفتار سازه‌، با اعمال ضریب رفتارR در نظر گرفته شود‌، یعنی هرچه سازه شکل پذیرتر باشد R بیشتر و هرچه شکل پذیری کمتر باشد به معنای R کمتر است‌. این دید نسبت به سازه دارای اشکالات زیادی می‌باشد، زیرا در این روش ما کلیه رفتارهای اعضا را تنها با اعمال یک ضریب رفتار بررسی می‌کنیم‌. حتی اگر بتوان با اعمال این ضرایب نیروهای زلزله را نزدیک به واقعیت برآورد کرد اما واضح است که نمی توان کنترل محسوسی بر رفتار اجزا و سازه و پیگیری مکانیزم‌ها‌ی خرابی در طول زلزله داشت.
حال آنکه در آیین نامه‌ها‌ی طراحی بر اساس سطح عملکرد و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ضریب R حذف شده و بر اساس رفتار خاص هر عضو‌، تلاشها کنترل شونده توسط نیرو و یا کنترل شونده توسط تغییر شکل تعریف خواهد شد و با ارائه معیارهای پذیرش برای هر عضو و تلاش مربوط به آن‌، عضو به طور مستقل مورد کنترل و ارزیابی قرار می‌گیرد‌.
1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
2- قلمرو دستورالعمل
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
4- هدف بهسازی
5- سطوح عملکرد ساختمان
6- راهکارهای بهسازی لرزه ای
7- مراحل بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
بررسی ساختمانها به لحاظ بهسازی لرزه ای طبق دستورالعمل با توجه به وسعت تهدیدها ی موجود ضروری می‌باشد.
– زلزله خیزی استثنایی کشور
– رشد شهر نشینی و تراکم جمعیت و سرمایه‌ها‌ی کشور
– فرهنگ تاریخی ضعیف از نظر توجه علمی به ایمنی- سازگاری و تحمل شرایط سخت
– ضعف تاریخی سده اخیر درحفظ و ارتقای ساختارهای فناوری بومی صنعت ساختمان
2- قلمرو دستورالعمل
– روشهای ارزیابی ساختمانهای موجود و راهکارهای بهسازی آنها‌.
– بهسازی لرزه ای تمام ساختمانها مستقل از میزان اهمیت‌، نوع بهره برداری و تاریخچه ساختمان‌.
– برای ساختمانهای خاص مانند آثار تاریخی‌، ضوابط و سیاستهای کشوری باید مد نظر قرار گیرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای ارزیابی ساختمانهایی که تحت اثر بار ثقلی و باد قرار دارند نمی توان استفاده نمود‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای مرمت و بازسازی ساختمانهای آسیب دیده در اثر زلزله نمی توان استفاده کرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای طراحی ساختمانهای جدید نمی توان استفاده کرد‌.
– از آیین نامه‌ها‌ی متداول طراحی ساختمانها در برابر زلزله نمی توان برای ارزیابی لرزه ای ساختمانهای موجود استفاده کرد‌.
– در دستورالعمل روش ارزیابی لرزه ای ساختمانهای مصالح بنایی‌، ساختمانهای فولادی‌، ساختمانهای بتنی و اجزای غیر سازه ای به طور مجزا تشریح گردیده است‌.
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
– طراحی بر اساس عملکرد
4- هدف بهسازی
– اهمیت تعیین هدف بهسازی
پس از ارزیابی کیفی آسیب پذیری ادامه هر گونه بررسی کمی موکول به مشخص بودن هدف بهسازی می‌باشد.
– باید مشخص شود که کارفرما چه میزان برای ساختمان اهمیت قائل است یا باید قائل باشد.
– باید با توجه به اهمیت ساختمان، سطح یا سطوح خطر قابل توجه تعیین گردد.
– تحت هر سطح خطر فوق نوع یا سطح عملکرد مورد انتظار باید برای ساختمان تعیین گردد.
– برای هر سطح عملکرد باید ضوابط پذیرش نتیجه محاسبات و بررسی‌ها‌ را کنترل کرد.
1-3- هدف بهسازی لرزه ای
تعریف: مجموعه ای از عملکرد‌ها‌ی (سازه ای و غیر سازه ای) مورد انتظار مسئولین و کارشناسان تحت سطوح خطر مشخص می باشد. این هدف تابع میزان اهمیت ساختمان و میزان توان مالی کارفرما است.
با توجه به اهمیت ساختمان‌، سطح خطر‌، عملکرد مورد نیاز‌، توان مالی و نظر کارفرما فقط یکی از موارد زیرانتخاب می شود:
– بهسازی مبنا : (ایمنی جانی در سطح خطر 1)
در بهسازی مبنا انتظار می‌رود که تحت زلزله سطح خطر 1 ایمنی جانی ساکنین تامین گردد‌.
– بهسازی مطلوب : (ایمنی جانی در سطح خطر 1 + آستانه فروریزش در سطح خطر 2)
در بهسازی مطلوب انتظار می‌رود که هدف بهسازی مبنا تامین گشته و علاوه بر آن تحت زلزله سطح خطر 2 ساختمان فرو نریزد‌.
– بهسازی ویژه : (عملکرد‌ها‌ی خاص برای سطوح خطر مشخص)
دربهسازی ویژه‌، نسبت به بهسازی مطلوب عملکرد بالاتری برای ساختمان مد نظر قرارمی گیرد‌، بدین منظورسطح عملکرد بالاتری برای ساختمان تحت همان سطوح خطرزلزله مورداستفاده دربهسازی مطلوب درنظرگرفته شده یا با حفظ سطح علمکرد مشابه با بهسازی مطلوب‌، سطوح خطر زلزله بالاتری درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی محدود :
دربهسازی محدود عملکرد پایین تری ازبهسازی مبنا درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی موضعی :
بهسازی موضعی بخشی ازیک طرح بهسازی مبنا‌، مطلوب‌، ویژه یا محدود می‌باشد که به دلایلی درشرایط موجود فقط بخشی ازآن اجرامی شود‌. دراین حالت، بهسازی باید به گونه‌ای پیش بینی واجرا گردد که‌، هدف بهسازی بخش‌ها‌ی دیگر در مراحل بعدی برآورده گردد.
بهسازی موضعی باید با توجه به موارد زیرانجام شود :
1- بهسازی بخشی ازساختمان نباید منجربه پایین آمدن سطح عملکرد کل ساختمان گردد‌.
2- بهسازی نباید منجربه نامنظم شدن یا افزایش نامنظمی ساختمان شود.
3- بهسازی نباید منجر به افزایش نیروهای ناشی اززلزله دراعضایی که وضعیت بحرانی تحت زلزله دارند شود.
– عدم بهسازی : (به علت ارضای ضوابط 2800 یا عدم صرفه اقتصادی)
1-3-1- تعیین هدف بهسازی
– (از ملاحظات مختلف کاربری + حجم و ارزش ساختمان + نظر کارفرما اهمیت ساختمان معین می‌شود +بودجه ) عملکرد مورد نظر معین می‌شود.
– ( ازجغرافیا + ژئو تکنیک + نیازهای ویژه در کاربری ) سطوح خطر مورد نظر معین می‌شود.
– از مجموع این دو، هدف بهسازی معین می‌شود که با ضوابط پذیرش بطور کمی و دقیق تعریف می‌شود.
1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی
– برای ساختمان‌ها‌ی بااهمیت زیاد و بناهای ضروری: بهسازی مطلوب یا ویژه
– برای ساختمان‌ها‌ی با اهمیت متوسط: بهسازی مبنا یا مطلوب
– برای ساختمان‌ها‌ی با اهمیت کم: عدم بهسازی یا بهسازی مبنا
نکته : دراکثرپروژه‌ها‌ی جاری کشوری هدف بهسازی بالا تر ازهدف مبنا نظر گرفته شده است.
هدف بهسازی برای ساختمان مسکونی (مثلاً ویژه) :
2
1
سطح خطر
C-3 (ایمنی جانی)
B-2 (قابلیت استفاده بی وقفه و خرابی محدود)
حداقل عملکرد
5- سطوح عملکرد ساختمان: در دو بخش زیر مورد مطالعه قرار می‌گیرد:
سطوح عملکرد اجزای سازه ای
سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای
– سطوح عملکرد اجزای سازه ای:
i‌. سطح عملکرد 1= قابلیت استفاده بی وقفه
سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله مقاومت وسختی اجزای سازه تغییر قابل توجهی پیدا نکند واستفاده بی وقفه ازآن ممکن باشد‌.
ii‌. سطح عملکرد 2= خرابی محدود
سطح عملکرد خرابی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه به میزان محدود ایجاد گردد‌، به گونه ای که پس اززلزله با انجام مرمت بخش‌ها‌ی آسیب دیده ادامه بهره برداری ازساختمان میسرباشد‌.
iii‌. سطح عملکرد 3 = ایمنی جانی
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه ایجاد شود‌، اما میزان خرابی‌ها‌ به اندازه ای نباشد که منجربه خسارت جانی گردد‌.
iv‌. سطح عملکرد 4= ایمنی جانی محدود
سطح عملکرد ایمنی جانی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه ایجاد شود‌، اما میزان خرابی‌ها‌ به اندازه ای باشد که خسارت جانی حداقل گردد‌.
v‌. سطح عملکرد 5= آستانه فرو ریزش
سطح عملکرد آستانه فروریزش به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی گسترده درسازه ایجاد گردد، اما ساختمان فرونریزد‌. و تلفات جانی به حداقل برسد‌.
vi‌. سطح عملکرد 6= لحاظ نشده
چنانچه برای عملکرد اجزای سازه ای سطح عملکرد خاصی انتخاب نشده باشد‌، سطح عملکرد اجزای سازه ای لحاظ نشده نامیده می‌شود.
1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای
i‌. سطح عملکرد A = خدمت رسانی بی وقفه
سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله دچار خرابی بسیار جزیی شوند‌، به گونه ای که خدمت رسانی ساختمان به طورپیوسته انجام شود.
ii‌. سطح عملکرد B= قابلیت استفاده بی وقفه
سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله دچارخرابی جزئی شوند‌، به گونه ای که پس اززلزله راههای دسترسی وفرار مانند درها‌، راهروها‌، پله‌ها‌‌، آسانسورها و روشنایی آنها مختل نشده واستفاده ازساختمان بی وقفه میسر باشد‌.
iii‌. سطح عملکرد C= ایمنی جانی
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود خرابی اجزای غیرسازه ای دراثرزلزله خطر جدی برای جان ساکنین بوجود نیاورد‌.
iv‌. سطح عملکرد D= ایمنی جانی محدود
سطح عملکرد ایمنی جانی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود خرابی اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله به اندازه ای باشد که خسارت جانی حداقل گردد‌.
v‌. سطح عملکرد E= لحاظ نشده
چنانچه برای عملکرد اجزای غیرسازه ای سطح عملکرد خاصی انتخاب نشده باشد سطح عملکرد اجزای غیرسازه ای لحاظ نشده نامیده می‌شود‌.
سطوح عملکرد کل ساختمان :
i‌. سطح عملکرد A-1 = خدمت رسانی بی وقفه
ساختمانی دارای سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد1 ( قابلیت استفاده بی وقفه ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد A ( خدمت رسانی بی وقفه ) باشند‌.
ii‌. سطح عملکرد B-1 = قابلیت استفاده بی وقفه
ساختمانی دارای سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد 1 ( قابلیت استفاده بی وقفه ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد B ( قابلیت استفاده بی وقفه ) باشند‌.
iii‌. سطح عملکرد C-3= ایمنی جانی
ساختمانی دارای سطح عملکرد ایمنی جانی است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد 3 ( ایمنی جانی ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد C ( ایمنی جانی ) باشند‌.
iv‌. سطح عملکرد E-5= آستانه فرو ریزش
ساختمانی دارای سطح عملکرد آستانه فروریزش است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد5 (آستانه فروریزش) باشند‌. دراین حالت محدودیتی برای سطح عملکرد اجزای غیرسازه ای وجود ندارد (سطح عملکرد لحاظ نشده E)
جدول (1-1): تعیین اهداف بهسازی – سطح عملکرد
سطوح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای
N – A سطوح عملکرد سازه
قابلیت استفاده بی وقفه S – 1 خرابی محدود
S – 2 ایمنی جانی
S – 3 ایمنی جانی محدود S – 4 آستانه فرو ریزش
S – 5 لحاظ نشده
S – 6
خدمت رسانی بی وقفه N – B خدمت رسانی بی وقفه A – 1 A – 2 * * * *
قابلیت استفاده بی وقفه N – C قابلیت استفاده بی وقفه B – 1 B – 2 B – 3 * * *
ایمنی جانی
N – D C – 1 C – 2 ایمنی جانی
C – 3 C – 4 C – 5 C – 6
ایمنی جانی محدود N – A D – 2 D – 3 D – 4 D – 5 D – 6
لحاظ نشده
N – E * * * E – 4 آستانه فرو ریزش
E – 5 نیازی به بهسازی نیست E – 6
در هنگام وقوع زلزله سازه تحت تأثیر تغییر شکل قرار می‌گیرد در زلزله‌ها‌ی خفیف سازه و اجزاء در محدوده الاستیک قرار می‌گیرند و در زلزله‌ها‌ی شدید پاسخ سازه و تغییر شکل اجزاء در محدوده ارتجاعی و این باعث خرابی سازه می‌گردد.
مهمترین عواملی که در رفتار سازه مؤثر می‌باشد شامل: جرم و سختی مقاومت و پیکربندی و هندسه سازه می‌باشد. که این پارامترها باعث بهسازی لرزه ای سازه موجود و ارزیابی آسیب پذیری آنها می‌گردد که باید مورد ارزیابی کیفی و کمی سازه قرار گیرد.
یکی از روشهایی که مورد بررسی قرار می‌گیرد روش ارزیابی بر اساس نسبت ظرفیت به نیاز سازه می‌باشد که بر اساس آن مقاومت سازه در برابر جابجایی و تغییر مکان جانبی یک نقطه از سازه تعیین می‌شود که اصولاً نقطه مورد نظر را در ساختمانها با تعیین می‌کنند. این مقاومت نهایتاً منحنی می‌شود که آن را منحنی ظرفیت می‌نامند.
این منحنی نشان برش پایه قابل تحمل توسط سازه با بارگذاری تدریجی می‌باشد که تغییر شکل جانبی تراز معین شده سازه در برابر بارهای وارده است اگر ظرفیت خطی سازه (الاستیک) نامحدود باشد این منحنی ثابت بوده که شیب منحنی سازه است.

شکل (1-1):
1-3-4- طیف نیاز
زلزله وارد شده به صورت شتاب وارد بر سازه تعریف می‌شود که به آن طیف سازه می‌گویند که منحنی‌ها‌ معمولاً از دو بخش تشکیل شده از شتاب ثابت و سرعت ثابت که بطور معمول منحنی‌ها‌ی طیف نیاز برای میرایی 5 درصد تهیه می‌شوند.

شکل (1-2):
به محل تلاقی دو نقطه منحنی ظرفیت و نیاز سازه نقطه عملکردی سازه می‌گویند که نیاز سازه با ظرفیت آن مساوی می‌باشد، نقطه توقف سازه در طول منحنی سازه است.

شکل (1-3): مشخص کردن نقطه عملکرد و جابجایی هدف
– سطوح عملکرد لرزه ای مورد انتظار با تعیین حداکثر خرابی مجاز اعضای سازه ای و غیر سازه ای برای سطح شخص از خطرپذیری بیان می‌شود. تعداد ترازها اصولاً با توجه به معیارهای آیین نامه‌ای مشخص می‌شوند که این معیارها از اهمیت سازه از نظر اقتصادی و اجتماعی می‌باشد.

شکل (1-4): منحنی سطوح عملکرد سازه ای در آیین نامه‌ها‌ی مختلف
1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای
1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزله
هنگامی که تعدادی از اعضای سازه ظرفیت کافی برای حمل نیروها یا تحمل تغییر شکلها نیستند‌، می‌توان به صورت موضعی نسبت به تقویت این اعضا و اتصالات اقدام نمود به گونه ای که ظرفیت کافی برای حمل نیروها و یا تحمل تغییر شکل‌ها‌ در این اعضا ایجاد گردد.
1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجود
با توجه به عملکرد ساختمانها در زلزله‌ها‌ی گذشته، اهمیت پیکربندی و منظم بودن ساختمان‌ها‌ بر کسی پوشیده نیست. به همین جهت رعایت تقارن و تناسبات هندسی در سازه و معماری، می‌تواند از بسیاری از آسیب‌ها‌ی لرزه ای وارد بر ساختمان‌ها‌ جلوگیری کند. مطالعه رفتار ساختمان‌ها‌ در زلزله‌ها‌ی گذشته نشان می‌دهد که عملکرد ساختمان‌ها‌ نسبت به تغییرات کوچکی در تقارن شکل کلی ساختمان، بسیار حساس می‌باشد. این امر بویژه در ارتباط با دیوار برشی و سایر اجزای مقاوم در برابر نیروهای جانبی مطرح است.
در ساختمان‌ها‌یی که به دلیل نامنظمی در پلان و ارتفاع، فاقد عملکرد لرزه ای مطلوب می‌باشند، با انجام اصلاحاتی در جهت رفع و یا کاهش نامنظمی (همراه با سایر راهبردهای بهسازی) می‌توان راهکارهای مناسبی برای مقاوم سازی آنها ارائه کرد.
نامنظمی در ساختمان، معمولاً به دلیل ناپیوستگی در اجزاء باربر جانبی بوجود می‌آید. در چنین شرایطی با ایجاد تغییراتی در سیستم باربر جانبی، ممکن است بتوان نامنظمی ساختمان را کاهش داد. نامنظمی‌ها‌ در ساختمان به دو دسته نامنظمی‌ها‌ در پلان و نامنظیمی‌ها‌ در ارتفاع تقسیم می‌شوند.
نامنظمی‌ها‌ در پلان بطور عمده عبارتند از نامنظمی پیچشی، وجود بازشوهای بزرگ در دیافراگم، موازی و متعامد نبودن سیستم‌ها‌ی باربر جانبی، وجود گوشه‌ها‌ی فرو رفته (پلانهای L,U,T و یا صلیبی شکل) و جابجایی و تغییرات سازه ای در پلان‌ها‌.
نامنظمی‌ها‌ی موجود در ارتفاع نیز عبارتند از وجود طبقه نرم، وجود طبقه ضعیف، توزیع نامنظم جرم در ارتفاع، تغییر صفحه اجزای باربر جانبی و استفاده از سیستم‌ها‌ی باربر جانبی متفاوت در ارتفاع. در جدول انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم‌ها‌ی خرابی در آنها ارائه شده است.

جدول (1-2): انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم خرابی در آنها

سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی که بتواند بار ناشی از زلزله را از طبقات بی پی منتقل کند، باید بین پی و دیافراگم‌ها‌ی طبقات وجود داشته باشد. نیروهای جانبی بوجود آمده در ساختمان از طریق سقف به دیوارها و سپس به پی منتقل می‌شود. چنانچه در مسیر انتقال بار، ناپیوستگی وجود داشته و مسیر انتقال بار کامل نباشد، علیرغم وجود اعضای جانبی مناسب در ساختمان، سازه توانایی مقاومت در برابر نیروهای لرزه ای را نخواهد داشت.
1-4-3- تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه
خسارت در اجزای سازه ای و غیر سازه ای مستقیما ارتباط با تغییر شکل حاصله در ساختمان در پاسخ به حرکت زمین دارد‌. با افزایش سختی سازه می‌توان میزان این تغییر شکل را کاهش داده و در نتیجه عملکرد مورد انتظار در سازه را تامین نمود‌. موثرترین روش برای تامین سختی لازم در سازه‌، اضافه کردن مهاربندها یا دیوار برشی می‌باشد.
1-4-4- تامین مقاومت لازم برای کل سازه
چون در اثر زلزله پاسخ غیر الاستیک گسترده ای از سازه مورد انتظار می‌باشد‌، لذا تشخیص علت عدم ارضای معیارهای پذیرش که می‌تواند یا بدلیل عدم تامین مقاومت لازم برای کل سازه و یا بدلیل عدم تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه باشد قدری مشکل می‌گردد. در حالت کلی ارضای عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه در سازه مرتبط با تامین مقاومت لازم برای کل سازه بوده و ارضای عملکرد آستانه فروریزش نیز در ارتباط با کفایت سختی جانبی کل سازه می‌باشد. لذا در مواردی که تشخیص داده شود که دلیل عدم ارضای سطح عملکرد مورد انتظار در ساختمان عدم تامین مقاومت لازم برای کل سازه است باید برای کل ساختمان‌، سیستم باربر جانبی با ظرفیت کافی ایجاد نمود‌. برای این منظور می‌توان از قابهای مهاربندی شده‌، دیوارهای برشی و یا تقویت اعضاء استفاده نمود‌.
ولی می‌توان به منظور بهسازی سازه‌ها‌ از راهبردهای کاهش نیاز، بجای افزایش منحنی ظرفیت سازه استفاده نمود، که در این راهبرد بوسیله راهکارهایی، پاسخ در برابر نیروهای وارد بر آن اصلاح می‌گردد. در واقع بجای تغییرات در منحنی ظرفیت سازه تغییرات در طیف نیاز صورت می‌گیرد. در کارهای عملی استفاده از این راهبرد باید همواره با افزایش مقاومت و سختی سازه باشد. از راهکارهای شناخته شده برای دستیابی به این راهبرد می‌توان به کاهش جرم ساختمان، نصب سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای و یا سیستم غیر فعال اتلاف انرژی (میراگرها) اشاره کرد.
کاهش جرم ساختمان
در ساختمان‌ها‌یی که دارای ضعف کلی از نظر سختی جانبی یا ظرفیت باربری هستند یکی از راهکارهای مفید برای بهسازی، کاهش جرم ساختمان می‌باشد. چرا که با کاهش جرم، می‌توان میزان تغییر شکل‌ها‌ و نیروهای داخلی ناشی از زلزله را در اعضا کاهش داد. برای این منظور می‌توان:
1- با تخریب طبقات فوقانی،
2- تغییر کاربری ساختمان،
3- تغییر مصالح استفاده شده در نمای ساختمان،
4- تغییر مشخصات دیوارهای داخلی،
5- نصب لوله‌ها‌ی تأسیسات به صورت روکار به طوری که منجر به کاهش جرم کف ساختمان گردد،
6- انتقال تجهیزات و انبارهای سنگین به نقاط دیگر،
7- برداشتن مخازن مختلف از روی بام (و یا سایر طبقات)،
جرم ساختمان را کاهش داد.
اگرچه کاهش وزن ساختمان روشی برای بهبود عملکرد لرزه ای می‌باشد و این راهبرد، برخوردی نسبتاً ریشه ای با مسئله آسیب پذیری سازه می‌باشد ولی در عمل بدلیل وزن ناچیز اعضای قابل حذف در ساختمان و مشکلاتی که در برابر حذف یک طبقه وجود دارد، استفاده از این راهبرد مشکل می‌باشد.
تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه نشان داده شده است.

شکل (1-5): تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه
همانگونه که در شکل بالا مشاهده می‌شود با کاهش جرم سازه تغییری در منحنی ظرفیت سازه به وجود نمی آید و تنها این امر موجب کاهش منحنی ظرفیت سازه می‌گردد.
1-4-5- بکارگیری سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای
هر گاه نتیجه ارزیابی لرزه ای مبین عدم کفایت سختی و مقاومت برای سطوح عملکرد انتخابی باشد و یا حفاظت از تجهیزات مهم و اجزای غیر سازه ای مد نظر باشد‌، استفاده از سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای به عنوان راهکار بهسازی مناسب خواهد بود‌. استفاده از سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای باعث افزایش زمان تناوب و میرایی سازه به میزان قابل توجهی شده و در نتیجه نیروهای وارد بر سازه به میزان زیادی کاهش می‌یابد‌. علاوه بر آن اجزای سیستم‌ها‌ی جداساز شکل پذیرتر از سازه متکی بر آنها می‌باشند‌، به طوریکه مقدار قابل توجهی از تغییر شکل و انرژی ناشی از زلزله جذب سیستم جداساز شده و مقدار کمی به سازه منتقل می‌گردد و لذا خسارت وارده بر سازه نیز محدود می‌گردد‌. روش جداسازی برای ساختمانهای کوتاه و نسبتا صلب موثر می‌باشد و برای ساختمانهای بلند و نرم کارایی ندارد‌.
1-4-6- بکارگیری سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی
در مواردی که ارزیابی لرزه ای بیانگر ناکافی بودن سختی جانبی ساختمان برای سطح عملکرد انتخابی باشد‌، با تعبیه اجزای جاذب انرژی در سازه می‌توان تغییر شکلهای ساختمان را محدود ساخت‌. در این روش برای تامین سختی جانبی سازه‌، با تعبیه اجزای جاذب انرژی‌، میرایی موثر سازه افزایش یافته تا بدین وسیله تغییر مکان جانبی سازه کاهش یابد‌. استفاده از سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی در ساختمانهای قاب خمشی که سطح عملکرد آستانه فروریزش ارضاء نمی شود یک روش بسیار موثر خواهد بود‌.
1-4-7- تغییر کاربری ساختمان
هنگامی که ارزیابی لرزه ای ساختمان مشخص نماید که ساختمان مورد نظر برای سطح عملکرد مورد انتظار کفایت نداشته و هزینه بهسازی برای رسیدن به سطح عملکرد دلخواه قابل توجیه نیست‌، می‌توان با تغییر کاربری ساختمان و یا تامین سطح عملکرد پایین تر نیاز به بهسازی را حذف و یا به حداقل رساند‌. به عنوان مثال، با تبدیل یک بیمارستان به یک ساختمان اداری می‌توان سطح عملکرد مورد نیاز را پایین آورد‌.
گردش کار مطالعات بهسازی :
– مرحله اول : ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای
الف – ارزیابی کیفی: توقف مطالعات(نوسازی / کفایت ساختمان موجود)
ب- مطالعات جنبی : (سونداژ‌. آزمایشهای مصالح و پی وتفسیرصحیح آنها. ترمیم. تعیین سطح خطر زلزله)
ج – ارزیابی کمی: توقف مطالعات(نوسازی / کفایت ساختمان موجود)
– مرحله دوم : طرح بهسازی
1-5- تحلیل خطر زلزله‌، طیف طراحی و سطوح خطر زلزله
برآورد پارامترهای حرکت قوی زمین در سطح زمین‌، برای سطوح خطر مختلف به یکی از دو روش استفاده از طیف طرح استاندارد و طیف طرح ویژه ساختگاه صورت می‌پذیرد‌. استفاده از روش اول برای مقاصد بهسازی محدود و مبنا و مطلوب بلامانع است‌. برای بهسازی ویژه استفاده از روش دوم الزامی است‌.
– طیف طرح ارتجاعی استاندارد :
طیف طرح ارتجاعی استاندارد از حاصل ضرب مقدارهای طیف ضریب بازتاب ساختمان (B) و شتاب مبنای طرح (A) حاصل می‌شود‌.
– طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه :
طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه باید بر اساس ویژگیهای لرزه زمین ساختی‌، زلزله شناختی و نوع خاک تهیه شود‌. برای این پروژه با توجه به عدم شناخت ویژگیهای فوق مقدار طیف طرح ارتجاعی ویزه ساختگاه را برای هدف بهـسازی ویژه 5.1 برابر مقدار طـیف طــرح ارتجاعی استاندارد در نظر می‌گیریم‌، به این معنی که :
– سطوح خطر :
1- زلزله سطح خطر(1) با احتمال وقوع10% در50 سال (مشابه زلزله طرح درآیین نامه 2800- دوره بازگشت 475 ساله)
2- زلزله سطح خطر (2) با احتمال وقوع 2% در50 سال (دوره بازگشت 2475 ساله)
3- زلزله انتخابی مشاور و کارفرما با هر احتمال د لخواه وقوع در50 سال (دوره بازگشت مثلا” 72 ساله)
ترتیب مطالعات و تعامل با کارفرما
مرحله اول:
– ارزیابی کیفی آسیب پذیری “با نظر کارفرما” (همراه گروه بندی اهمیت ساختمان”با نظر کارفرما”)
– مطالعات جنبی “با نظر کارفرما”
– ارزیابی کمی آسیب پذیری”با نظر کارفرما” (همراه با تعیین هدف بهسازی”با نظر کارفرما” و سپس تدوین معیارهای پذیرش)
مرحله دوم:
– طرح مقدماتی و گزینه‌ها‌ی بهسازی”با نظر کارفرما”
– طرح نهائی “با نظر کارفرما” (با تطابق معیارهای پذیرش)
– طرح اجرائی “با نظر کارفرما”
1-6- مبانی و ملزومات ارزیابی و بهسازی لرزه ای
1- اطلاعات وضعیت موجود ساختمان
2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه
3- رفتار اجزای سازه
4- معیارهای پذیرش
5- راهکارهای بهسازی لرزه ای
6- ضوابط کلی طراحی
اطلاعات وضعیت موجود ساختمان
به منظور ارزیابی تحلیلی ساختمان و ارائه طرح بهسازی‌، باید مشخصات ساختمان موجود که مستقیما با عملکرد آن هنگام زلزله ارتباط دارد جمع آوری شود. این اطلاعات در چهار زمینه اصلی زیر جمع آوری می‌گردد.
1-1- پیکربندی ساختمان و اعضای اصلی و غیر اصلی
هدف اصلی شناسایی نوع و نحوه قرارگیری اعضا و اجزای سیستم باربر ثقلی و سیستم مقاوم در برابر زلزله است‌.
– تعیین اجزای غیر سازه ای ( موثر در سختی و یا مقاومت ) و اعضای سازه ای
– تعیین اعضای اصلی و غیر اصلی
1-2-‌مشخصات اعضاء و مشخصات مصالح
هدف برآورد ظرفیت باربری و ظرفیت تحمل تغییر شکل اعضاء
– شناسایی نحوه رفتار اعضاء
– شناسایی مشخصات مقطع و نحوه اتصال اعضاء به یکدیگر
– تعیین مشخصات مصالح
1-3- مشخصات ساختگاه
اطلاعات مربوط به نوع و هندسه و ابعاد پی‌ها‌‌، شرایط سطحی و زیر سطحی ساختگاه برای تحلیل سازه باید جمع آوری گردد. مخاطرات ساختگاهی ناشی از ناپایداری شامل گسلش‌، روانگرایی‌، فرونشست‌، زمین لغزش‌، و سنگ ریزش باید بررسی و در صورت لزوم ساختگاه ایمن گردد‌. همچنین در بازدید محلی باید به ترکهای احتمالی ایجاد شده در ساختمان به عنوان نشانه ای از ضعف باربری پی‌ها‌ توجه شود‌.
1-4- ساختمانهای مجاور
– برخورد ساختمانهای مجاور : در صورتیکه احتمال برخورد دو ساختمان وجود داشته باشد‌، به دلیل ایجاد خرابی‌ها‌ی موضعی در محل برخورد و خرابی اجزای غیر سازه ای‌، بهسازی ساختمان نمی‌تواند هیچگاه در سطح بهسازی ویژه قرار گیرد‌، به همین جهت لازم است قبل از اقدام به بهسازی اجزای ساختمان به این نکته توجه شود‌.
– اجزای مشترک بین ساختمانها : اجزای مشترک بین دو ساختمان در صورت وجود باید شناسایی گردد‌. این اجزا به دو دلیل می‌توانند خطرناک باشند‌. اولا ممکن است یکی از ساختمانها در هنگام زلزله این جزء را از ساختمان دیگر جدا نموده و باعث خرابی آن ساختمان گردد. ثانیا ممکن است اجزای مشترک بین دو ساختمان باعث انتقال نیروی پیش بینی نشده از یک ساختمان به ساختمان مجاور شده و خسارت ایجاد کند.
– آسیب ناشی از ساختمان مجاور : هنگام وقوع زلزله بسیاری از ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله به دلیل خراب شدن ساختمانهای مجاور دچار خرابی شده اند‌. بهتر است که مهندس طرح بهسازی‌، کارفرما را از خطرات احتمالی آگاه نماید و توصیه شود که فعالیت‌ها‌ی ضروری و مهمی که قرار است در ساختمان انجام شود به ساختمان مطمئن دیگری منتقل شود.
روش جمع آوری اطلاعات
1- بازدید محلی از ساختمان و منطقه احداث آن
2- جمع آوری مدارک فنی
3- جمع آوری دستورالعمل‌ها‌ و آیین نامه‌ها‌ی معمول در زمان اجرای ساختمان
4- مصاحبه با صاحب ساختمان‌، ساکنین‌، سرایداران‌، طراح سازه و‌….
5- انجام آزمایشهای غیر مخرب و مخرب برای دستیابی به مشخصات اجزای سازه و مصالح
سطوح اطلاعات
اطلاعات ساختمان شامل پیکر بندی‌، مشخصات مصالح‌، ساختمانهای مجاور و ساختگاه با توجه به هدف بهسازی انتخابی و روش تحلیل در سه سطح زیر جمع آوری می‌گردد.
سطح اطلاعات حداقل
سطح اطلاعات متعارف
سطح اطلاعات جامع
ارزیابی لرزه ای با توجه به میزان اطلاعات و با اعمال ضریب آگاهی انجام می‌شود‌. هر چقدر میزان اطلاعات بیشتر‌، ضریب آگاهی بزرگتر انتخاب می‌شود‌. درجه اعتبار نتایج حاصل از اطلاعات جمع آوری شده از ساختمان موجود‌، توسط ضریب آگاهی K‌، در روابط محاسبه ظرفیت هر یک از اجزای سازه اعمال می‌گردد.
هدف بهسازی مطلوب یا پایین تر ویژه
سطح اطلاعات حداقل متعارف متعارف جامع
ضریب آگاهی k 75.0 1 75.0 1
در تحلیل‌ها‌ی خطی جمع آوری اطلاعات درسطح حداقل برای هدف بهسازی مطلوب یا پایین تر مجاز است.اما در تحلیل‌ها‌ی غیر خطی اطلاعات باید در سطح متعارف یا جامع باشد.
ملزومات جمع آوری اطلاعات
اطلاعات سطح اطلاعات
حداقل متعارف جامع
هدف بهسازی بهسازی مطلوب یا پایین‌تر بهسازی مطلوب یا پایین‌تر بهسازی ویژه بهسازی ویژه
روش تحلیل خطی هر نوع هر نوع هر نوع
مدارک نقشه‌ها‌ی طراحی ناقص نقشه‌ها‌ی طراحی ناقص نقشه‌های طراحی ناقص مدارک فنی ناقص
روش شناسایی محدود جامع محدود جامع محدود جامع محدود جامع
خواص مصالح مدارک فنی موجود آزمایشهای متعارف آزمایشهای متعارف آزمایشهای جامع
ضریب آگاهی k 75.0 75.0 00.1 00.1 75.0 75.0 00.1 00.1
1-6-2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه
تحلیل‌ها‌ی خطی
– استاتیکی
– دینامیکی
تحلیل‌ها‌ی غیر خطی
– استاتیکی
– دینامیکی
محدوده کاربرد روش‌ها‌ی خطی :
استفاده از روش دینامیکی خطی هنگامی مجاز است که یکی از دو شرط 1 یا 2 برقرار باشد.
در صورتی که علاوه بر شرایط 1 یا 2 تمام شرایط 3 تا 7 نیز برقرار باشد می‌توان از روش استاتیکی خطی استفاده نمود‌.
1- نسبت نیرو به ظرفیت ( DCR = QUD / QCE ) برای هر تلاش در هر عضو اصلی که بزرگترین این نسبت‌، تلاش بحرانی را مشخص می‌کند‌، کمتر از 2 باشد‌.
2- اگر نسبت نیرو به ظرفیت حتی در یکی از اعضای اصلی بیش از 2 باشد‌، باید هرسه شرط زیر برقرار باشد :
– انقطاع در سیستم باربر جانبی در صفحه و خارج از صفحه وجود نداشته باشد‌.
– متوسط نسبت نیروی برشی به ظرفیت برشی اعضای هر طبقه بیش از 25% با متوسط نسبت نیروی برشی به ظرفیت برشی یک طبقه بالاتر یا پایین تر اختلاف نداشته باشد‌.
– نسبت نیرو به ظرفیت برای تلاش بحرانی در اثر پیچش در هر عضو از هر طبقه بیش از 50% با عضو واقع شده در سمت مقابل آن نسبت به مرکز پیچش اختلاف نداشته باشد‌.
3- زمان تناوب اصلی ساختمان کوچکتر از 3.5Ts باشد‌، مشروط بر آنکه تعداد طبقات ساختمان از 20 طبقه تجاوز نکند‌.
4- تغییرابعاد پلان در طبقات متوالی به استثنای خرپشته کمتراز 40% باشد‌.
5- حداکثر تغییر مکان جانبی در هر طبقه و در هر راستا کمتر از 1.5 برابر تغییر مکان متوسط آن طبقه باشد‌.
6- تغییر مکان متوسط جانبی در هر طبقه‌، به استثنای خرپشته‌، کمتر از 50% با طبقه بالا یا پایین آن اختلاف داشته باشد‌.
7- سازه دارای سیستم باربر جانبی متعامد باشد‌.
محدوده کاربرد روش‌ها‌ی غیرخطی
در صورتی که نتوان از روشهای خطی استفاده نمود باید از روشهای غیر خطی برای تحلیل سازه استفاده شود‌. در این روشها نیروهای داخلی اعضا با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی آنها برآورد می‌شود‌.
3- رفتار اجزای سازه
رفتار اجزای سازه با توجه به نوع تلاش داخلی آنها و منحنی نیرو تغییر شکل به دو صورت زیر تقسیم می‌گردند.
الف : کنترل شونده توسط تغییر شکل
ب : کنترل شونده توسط نیرو
4- معیارهای پذیرش
پس از تحلیل سازه و برآورد نیرو‌ها‌ و یا تغییر شکل‌ها‌ی ناشی از بارهای ثقلی و جانبی‌، عملکرد اجزای سازه با توجه به معیارهای پذیرش مورد بررسی قرار میگیرد‌. این معیارها بر حسب روش تحلیل‌، نوع اعضای سازه و رفتار آنها متفاوت می‌باشند.
5- راهکارهای بهسازی لرزه ای
راهکارهای بهسازی در بخش مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای ذکر شده است‌.
6- ضوابط کلی طراحی
6-1 : اثرات همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله
6- 2 : اثرات
6-3 : اثرات پیچش
6-4 : اثرات واژگونی
6-5 : پیوستگی
6-6 : دیافراگم‌ها‌
6-7 : دیوارها
6-8 : اجزای غیر سازه ای
6-9 : ساختمان‌ها‌ی با اعضای مشترک
6-10 : درزهای انقطاع
6-11 : اثر مولفه‌ها‌ی قائم زلزله
آسیب شناسی ساختمان
آسیب شناسی یعنی بررسی وضعیت موجود ساختمان (هندسی و مقاومتی)، ساختگاه، بررسی‌ها‌ی نارسایی‌ها‌، علایم آنها و شناخت عواملی که باعث این کاستی‌ها‌ شده است.
تقویت سازه‌ها‌ی بتنی
جزئیات تقویت سازه‌ها‌ی بتن آرمه :
– تقویت موضعی یا تقویت اعضا
– تقویت سیستم
انواع تقویت اعضاء
1- کاشتن آرماتور با پیچ هیلتی بر بتن
2- تقویت فونداسیون
3- تقویت دال
4- تقویت تیر
5- تقویت ستون
روش‌ها‌ی تقویت موضعی
زره بتنی
روش زره فولادی
زره FRP
پیش تنیدگی خارجی
کاشت پیچ یا آرماتور در داخل بتن
– کاشت طبیعی با مواد پایه سیمانی
– کاشت به کمک مواد اپوکسی
– کاشت به کمک مهار مکانیکی
تقویت فونداسیون‌ها‌
– بهسازی ژئوتکنیکی فونداسیون
– بهسازی سازه ای افزایش ابعاد فونداسیون
– بستن دو فونداسیون برای اضافه کردن دیوار برشی
تقویت دال بتن آرمه
روشهای تقویت دال
– اضافه کردن ضخامت ( از پایین یا از بالا )
– اضافه کردن تیرک فولادی
– اضافه کردن نوار فولادی
– اضافه کردن نوار FRP
تقویت تیرهای بتنی
تقویت با زره فولادی
الف : تقویت برای خمش
ب : تقویت برای برش
1- تقویت با زره بتن مسلح
– استفاده از مصالح FRPبرای تقویت اعضا
الف : مصالح FRP
ب : روش تقویت اعضا به کمک GFRP
– پیش تنیدگی خارجی برای تقویت تیرها
تقویت ستونهای بتن آرمه
– زره بتنی
– زره قولادی
– زره GFRP
آثار محصور کردن ستونهای بتن آرمه با FRP
1- افزایش شکل پذیری
2- بهبود همپوشانی میلگردها
3- بهبود ظرفیت خمشی ( نوار FRP طولی )
4- بهبود ظرفیت محوری ( نوار FRP دورپیچ )
با توام کردن FRP طولی و دورپیچ آثار 3 و 4 هر دو بهبود می‌یابد‌.
تقویت سیستم
استراتژی بهسازی: استراتژی بهسازی ره یافت پایه برای بهبود عملکرد سازه ای و کاهش خطر لرزه‌ای تا تراز معین و قابل قبول می‌شود‌. استراتزی بهسازی شامل استراتژی فنی و استراتژی مدیریت است :
استراتژی فنی :
1- افزایش سختی جانبی ساختمان
2- افزایش مقاومت جانبی
3- افزایش ظرفیت شکل پذیری
4- افزایش استهلاک انرژی
5- کنترل ارتعاشات منتقله از زمین ( کاهش تقاضا )
6- تکمیل سیستم ( تکمیل جزئیات )
عوامل پایه موثر بر سیستم مقاوم جانبی :
1- جرم ساختمان
2- سختی جانبی ساختمان
3- مقاومت جانبی ساختمان
4- میرایی ساختمان ( استهلاک انرژی )
5- هندسه ساختمان
6- ظرفیت شکل پذیری اجزای ساختم
تغییر مشخصات لرزه ای ساختمان :
1- افزودن بادبند و دیوار برشی باعث افزایش مقاومت و سختی می‌شود‌.
2- افزودن سیستم‌ها‌ی مستهلک کننده باعث افزایش میرایی می‌شود‌.
3- جداسازی لرزه ای باعث تغییر مشخصه لرزه ای می‌شود‌.
4- دورپیچ کردن پلیمری باعث افزایش خواص شکل پذیری ساختمان می‌گردد.
روش‌ها‌ی نوین بهسازی
1- سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای
2- میراگرها
3- مصالح کامپوزیت FRP
فصل دوم
« بهسازی ساختمان مسکونی
براساس آیین نامه 2800 »
2-1- بهسازی لرزه ای ساختمان مسکونی:
هدف از انجام این پروژه‌،مقاوم سازی و بهسازی یک ساختمان مسکونی واقع در شهر اصفهان دارای سیستم قاب خمشی متوسط با اسکلت بتنی می‌باشد که با ویرایش دوم آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله‌، استاندارد 2800، آنالیز و طراحی شده است و قراراست که به وسیله دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمانهای موجود‌، نشریه شماره 360‌، بر اساس هدف بهسازی ویژه مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد‌.
دراین قسمت نقشه‌ها‌ی معماری جهت آشنایی با طرح ساختمان ارائه می‌شود‌، سپس مشخصات‌، نتایج و نقشه‌ها‌ی اجرایی بر اساس آیین نامه 2800 در یک بخش ارائه میگردد و پس از آن در بخش بعد به بررسی ساختمان بر اساس نشریه 360 پرداخته خواهد شد‌.
2-2- آنالیز و طراحی بر اساس ویرایش دوم 2800 :
2-2-1- مقدمه
این ساختمان با ویرایش دوم آئین نامه طراحی دربرابرزلزله‌، استاندارد 2800‌، طراحی شده است‌. دراین فصل ابتدا به معرفی مشخصات سازه فوق پرداخته وسپس بارگذاری ثقلی وبارگذاری جانبی آن به تفسیرکشیده شده است ودرپایان نتایج طراحی و نقشه‌ها‌ی اجرایی آمده است. ( نرم افزار استفاده شده ETABS است‌.)
مشخصات ساختمان مسکونی :
اسکلت ساختمان اسکلت بتنی
ابعاد ساختمان 27.85 m2 ×16.50
تعدادطبقات 5 طبقه
ارتفاع طبقه همکف m3.50
ارتفاع طبقه اول تا چهارم m3.30
ارتفاع خرپشته m2.50
سیستم باربرجانبی قاب خمشی بتنی متوسط
سیستم سقف تیرچه بلوک
نوع خاک محل تیپ II
زیربنای 5 طبقه m22298
استان مربوطه اصفهان
مشخصات مصالح :
وزن واحدحجم kg/m32400
مدول الاستیسیته kg/m22.188 × 10 9
ضریب پواسون 0.2
مقاومت فشاری kg/cm2210=f’c
تنش تسلیم فولاد kg/cm24000=fy
تنش تسلیم فولادهای برشی 3000 kg/cm2 =fys
2-2-2- بارگذاری ثقلی
دربارگذاری ثقلی این سازه از مبحث ششم آیین نامه استفاده شده است. بارگذاری به صورت زیر در نظر گرفته شده است‌.
– بار مرده طبقات 35 سانتی بدون سربار kg/m2 505
– بار مرده طبقات 30 سانتی بدون سربار kg/m2 480
– سربار معادل تیغه‌ها‌ی طبقات kg/m2100
– بار مرده طبقات با احتساب سربار گسترده برای سقف 35 سانتی kg/m2605
– بار مرده طبقات با احتساب سربار گسترده برای سقف 30 سانتی kg/m2580
– بار مرده بام kg/m2650
– بارخطی تیرهای خارجی ناشی ازدیوارهای خارجی kg/m 600
– بارخطی تیرهای خارجی بام ناشی ازجان پناه kg/m150
– بار مرده دستگاه پله kg/m2700
– بار زنده دستگاه پله kg/m2350
– بارزنده طبقات kg/m2200
– بارزنده بام kg/m2150
2-2-3- بارگذاری جانبی
برای بارگذاری جانبی این سازه از ویرایش دوم آئین نامه طرح ساختمان دربرابرزلزله‌، استاندارد 2800‌، استفاده شده و با توجه به منظم بودن این سازه از روش تحلیل استاتیکی معادل برای محاسبه نیروی زلزله استفاده شده است‌.
V=CW
V : نیروی برشی در تراز پایه
W : وزن کل ساختمان‌، شامل تمام بار مرده و وزن تاسیسات ثابت به اضافه درصدی از بار زنده و بار برف
C : ضریب زلزله
C=ABI/R
A : نسبت شتاب مبنای طرح
B : ضریب بازتاب ساختمان
I : ضریب اهمیت ساختمان
R : ضریب رفتار ساختمان
در نتیجه با توجه به اطلاعات فوق داریم :
پهنه با خطر نسبی متوسط A=0.25
ساختمان مسکونی با اهمیت زیاد I=1.0
قاب خمشی بتن مسلح متوسط R=8
ضریب بازتاب ساختمان B=2.269
(2-1)
بر اساس نوع زمین و خاک تیپIITo=0.5
B=2.269
left-254000با توجه به ضرایب فوق مقدار ضریب زلزله برابر است با :
(2-2)
نیروی برش پایه V با توجه به بارهای اعمال شده به سازه و وزن در نظر گرفته شده برای سازه توسط نرم افزار محاسبه شده و بین طبقات در ترازهای مختلف توزیع می‌شود‌.
آنالیزو طراحی براساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود(نشریه شماره 360 )
مشخصات ساختمان مسکونی :
اسکلت ساختمان اسکلت بتنی
ابعاد ساختمان 27.85 m2 ×16.50
تعدادطبقات 5 طبقه
ارتفاع طبقه همکف m3.50
ارتفاع طبقه اول تا چهارم m3.30
ارتفاع خرپشته m2.50
سیستم باربرجانبی قاب خمشی بتنی متوسط
سیستم سقف تیرچه بلوک
نوع خاک محل تیپ II
زیربنای 5 طبقه m22297
استان مربوطه اصفهان
مشخصات مصالح ( درج شده در مدارک فنی )
وزن واحد جرم kg/m32400
مدول الاستیسیته kg/m22.188 ×109
ضریب پواسون 0.2
ضریب انبساط حرارتی 9.9×10-6
مدول برشی 9.117×108
مقاومت فشاری kg/cm2210 =f’c
تنش تسلیم فولاد kg/cm24000=fy
تنش تسلیم فولادهای برشی kg/cm23000= fys
2-2-4- بارگذاری ثقلی
برآورد وزن مرده بام وسقف‌ها‌ی اجرا شده به شرح زیرمی باشد:
برای تیرچه تک سقف به ضخامت 30سانتی :
محاسبه بارمرده طبقات
سرامیک 2200=10.5×0.005
ملات ماسه سیمان 2100=52.5×0.025
پوکه معدنی 800=40×0.05
دال بتنی 2400=120×0.05
تیرچه بتنی تک (0.125×0.25×2400) /0.625 = 120
بلوک 11=88×8
گچ وخاک 1600=32×0.02
اندودگچ 1600=32×0.02
مجموع = 480
سربارمعادل تیغه‌ها‌ی طبقات برابر 100 کیلوگرم برمترمربع برآورد می‌شود‌. باتوجه به جزئیات فوق داریم :
Kg/m2 480 + 100 = 580 = بارمرده طبقات
برای تیرچه تک سقف به ضخامت 35 سانتی :
بار مرده طبقات :

شکل (2-1):
جدول (2-2): محاسبه بارمرده طبقات
سرامیک 2200=10.5×0.005
ملات ماسه سیمان 2100=52.5×0.025
پوکه معدنی 800=40×0.05
دال بتنی 2400=120×0.05
تیرچه بتنی تک (0.125×0.30×2400) / 0.625=144
بلوک 12=96×8
گچ وخاک 1600=32×0.02
اندودگچ 1600=32×0.02
مجموع = 505
سربارمعادل تیغه‌ها‌ی طبقات برابر 100 کیلوگرم برمترمربع برآورد میشود‌. باتوجه به جزئیات فوق داریم :
Kg/m2505 + 100 = 605= بارمرده طبقات
2-3- هدف بهسازی پروژه
هدف بهسازی برای این پروژه‌، بهسازی ویژه می‌باشد‌، با توجه به اینکه در بهسازی ویژه نسبت به بهسازی مطلوب عملکرد بالاتری برای ساختمان مد نظر قرار می‌گیرد‌،
بنابراین به عنوان مثال در ساختمان مذکور، انتظار می‌رود که ساختمان برای زلزله سطح خطر 1 قابلیت استفاده بی وقفه داشته باشد و برای زلزله سطح خطر 2 ایمنی جانی ساکنین ساختمان تامین گردد‌.
2-3-1- تحلیل استاتیکی خطی
با توجه به محدوده کاربرد روشهای خطی و غیرخطی تحلیل سازه‌، ابتدا با فرض مناسب بودن روش تحلیل استاتیکی خطی مقادیرDCR اعضای اصلی محاسبه می‌گردد :
اگر تعداد اعضایی که DCR آنها بیشتر از 2 بود زیاد باشد‌، روش تحلیل استاتیکی خطی مناسب نبوده و از روش تحلیل استاتیکی غیر خطی استفاده می‌کنیم‌.
اگر تعداد اعضایی که DCR آنها بیشتر از 2 بود کم باشد و یا اعضای با DCR بیش از 2 موجود نباشد برای استفاده از روشهای تحلیل خطی باید سایر شرایط مندرج در محدوده کاربرد روشهای خطی فصل اول نیز کنترل گردد‌.
– در روش تحلیل استاتیکی خطی، بارگذاری جانبی ساختمان مطابق با دستورالعمل و طبق فرمول‌ها‌ی موجود انجام می‌شود. سپسDCR اعضا محاسبه می‌شود‌.
– قبل از محاسبه DCR ابتدا وضعیت صلبیت سقفها را مورد بررسی قرار می‌دهیم‌.
2-3-2- بارگذاری جانبی ساختمان مطابق با دستورالعمل
در روش تحلیل استاتیکی خطی‌، نیروی جانبی ناشی از زلزله (V) به صورت ضریبی از وزن کل ساختمان(W) محاسبه می‌شود :
– فرمولهای محاسبه نیروی جانبی ناشی از زلزله (V) و ضریب زلزله :
(2-3)
ضریب زلزله :
C1 : ضریب تصحیح برای اعمال تغییر مکانهای غیر ارتجاعی سیستم است‌، که بستگی به نسبت مقاومت دارد :
: نسبت مقاومت
– در صورتی که نسبت مقاومت R معلوم نباشد :
(2-4)
– در صورتی که نسبت مقاومت R معلوم باشد :
(2-5)
در هر حال مقدار C1 باید بصورت مقابل برقرار باشد :
C2 : اثرات کاهش سختی و مقاومت اعضای سازه ای را بر تغییر مکانها به دلیل رفتار چرخشی آنها وارد می‌کند و مقدار آن برای تحلیل خطی یک فرض می‌شود‌.
(2-6)
C3 : برای اعمال اثرات با رفتار غیر خطی مصالح‌، بر تغییر مکانها بوده و از روابط زیر محاسبه می‌شود.
(2-7)
(2-8)
Cm : برای اعمال اثر مودهای بالاتر بوده و مطابق جدول زیر ( جدول 3-1 دستورالعمل ) تعیین می‌شود :
تعداد طبقات قاب خمشی بتنی یا فولادی قاب فولادی مهاربندی شده با محورهای متقارب یا غیر متقارب سازه با دیوار برشی سایر سیستم‌ها‌یسازه ای
یک یا دو 1 1 1 1
سه و بیشتر 9.0 9.0 8.0 1
Sa : شتاب طیفی به ازای زمان تناوب اصلی T است‌. شتاب طیفی عبارت است از مقدار حاصل از طیف طرح ارتجاعی استاندارد یا طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه در یک زمان تناوب مشخص و برای یک نسبت میرایی خاص‌.
پس برای سطوح خطر متفاوت داریم :
در طیف طرح ارتجاعی استاندارد در سطح خطر 1 : Sa=AB
در طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه ( با توجه به بهسازی ویژه ) در سطح خطر 2 :Sa=1.5AB
محاسبه ضریب زلزله :
T : زمان تناوب اصلی سازه
(2-9)
Ts : زمان تناوب مشترک بین دو ناحیه شتاب ثابت و سرعت ثابت در طیف بازتاب طرح که مقدار آن بر اساس جدول زیر ( جدول 3 استاندارد 2800 ویرایش سوم ) به دست می‌آید.
نوع زمین To Ts خطر نسبی کم و متوسط خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد
S S
I 1.0 4.0 5.1 5.1
II 1.0 5.0 5.1 5.1
III 15.0 7.0 75.1 75.1
IV 15.0 0.1 25.2 75.1
با توجه به اطلاعات کسب شده از دفتر فنی شهرداری منطقه 5 اصفهان مشخص گردید خاک ساختمان مذکور تیپ II می‌باشد. بنابراین طبق جدول فوق :
با توجه به نوع خاک
(2-10)
(2-11) (
برای تحلیل خطی :
به علت در نظر گرفتن اثر در نرم افزار:
با توجه به جدول 3-1 دستورالعمل ( جدول فوق ) :
شتاب مبنای طرح در پهنه با خطر لرزه خیزی متوسط طبق استاندارد 2800 :
ضریب بازتاب ساختمان طبق استاندارد 2800
(2-12)
شتاب طیفی به ازای زمان تناوب اصلی T :
(2-13)
(2-14)
برای سطح خطر 1 :
برای سطح خطر 2 :
(2-15)
2-3-3- صلبیت و انعطاف پذیری دیافراگم‌ها
فایل مربوط به سازه را طراحی می‌کنیم‌، بارهای واقعی اعمالی به سازه را در فایل وارد می‌کنیم‌، برای تکمیل فایل از مشخصات و مندرجات نقشه‌ها‌ی اجرا شده موجود استفاده می‌کنیم‌. برای تعیین وضعیت سقفها و تشخیص نوع دیافراگم سقف‌، فایل مدل سازی شده را با نیروی Ex و Ey می‌نویسیم‌، برای سقفها دیافراگم تعریف نمی‌کنیم‌، پس از آنالیز فایل مقادیر و را محاسبه می‌کنیم و شرایط زیر را کنترل کرده و نوع دیافراگم را تعیین می‌کنیم‌.
برای دسته بندی دیافراگمها محاسبه تغییر شکلها باید بر مبنای بار معادل استاتیکی مطابق رابطه انجام شود‌، بنابراین ‌.
: تغییر مکان جانبی سیستم‌ها‌ی قائم باربر جانبی یک طبقه نسبت به طبقه زیرین‌.
-160020027051000152400027051000 : حداکثر تغییر مکان نسبی سقف
(2-16) Rigid diaphragm دیافراگم صلب
Semi diaphragm دیافراگم نیمه صلب
plastic diaphragm دیافراگم نرم
با توجه با این که سقف را دیافراگم نکرده ایم نقطه مرکز جرمmass) ) دقیقا مشخص نیست‌، بنابراین تغییر مکان مرکز جرم را برابر تغییر مکان نزدیکترین نقطه به آن در نظر می‌گیریم‌.
(ETABS : DIAPHRAGM FILE )

جدول (2-3): مقادیر تغییر مکانهای جهت x در کلیه طبقات ساختمان با نیروی جانبی EX
تفاضل تغییر مکان محورها از مرکز جرم تفاضل تغییر مکان مرکز جرم طبقه بالا و پایین تغییر مکان مرکز جرم ( نقطه ای نزدیک مرکزجرم) تغییر مکان ماکزیمم محورها
mass – طبقه
5.0>0.074 1.33 17.8 110.1 111.43 طبقه 5
5.0> 0.038 0.96 25.2 92.3 93.26 طبقه 4
5.0>0.022 0.6 27 67.10 67.70 طبقه 3
5.0>0.01 0.27 25.99 40.1 40.37 طبقه 2
5.0>0.007 0.11 14.11 14.11 14.22 طبقه1
جدول (2-4): مقادیر تغییر مکانهای جهت y در کلیه طبقات ساختمان بانیروی جانبی EY
تفاضل تغییر مکان مرکز جرم طبقه بالا و پایین تفاضل تغییر مکان محورها از مرکز جرم تغییر مکان مرکز جرم (نقطه‌ای نزدیک مرکزجرم) تغییر مکان ماکزیمم محورها
mass – طبقه
5.0>0 0 12.38 381.1 81.13 طبقه5
5.0>0 0 18.32 68.75 68.75 طبقه 4
5.0>0 0.02 19.88 50.43 50.45 طبقه 3
5.0>0 0 19.14 30.55 30.55 طبقه 2
5.0>0 0 11.15 11.15 11.16 طبقه1
با توجه به جداول فوق دیافراگم‌ها‌ صلب هستند‌، پس در فایل این اصلاح را انجام میدهیم و سقف‌ها‌ را با دیافراگم صلب ( rigid diaphragm ) می‌بندیم‌.
2-3-4- ضریب آگاهی
درجه اعتبار نتایج حاصل از اطلاعات جمع آوری شده از ساختمان موجود که به وسعت و دقت این اطلاعات بستگی دارد‌، با استفاده از ضریب آگاهی منظور می‌شود‌. با توجه به جدول ضریب آگاهی زیر و با توجه به اینکه هدف بهسازی این پروژه ویژه است ؛ و با فرض انجام آزمایشهای جامع برای رسیدن به مشخصات آرماتور و بتن در سازه مورد نظر ضریب آگاهی K=1 در نظر گرفته می‌شود.
هدف بهسازی مطلوب یا پایین تر ویژه
سطح اطلاعات حداقل متعارف متعارف جامع
ضریب آگاهی k 75.0 1 75.0 1
اطلاعات سطح اطلاعات
حداقل متعارف جامع
هدف بهسازی بهسازی مطلوب یا پایین‌تر بهسازی مطلوب یا پایین‌تر بهسازی ویژه بهسازی ویژه
روش تحلیل خطی هر نوع هر نوع هر نوع
مدارک نقشه‌ها‌ی طراحی ناقص نقشه‌ها‌ی طراحی ناقص نقشه‌ها‌ی طراحی ناقص مدارک فنی ناقص
روش شناسایی محدود جامع محدود جامع محدود جامع محدود جامع
خواص مصالح مدارک فنی موجود آزمایشهای متعارف آزمایشهای متعارف آزمایشهای جامع
ضریب آگاهی k 75.0 75.0 00.1 00.1 75.0 75.0 00.1 00.1
2-3-5- آزمایشهای جامع
مطمئن ترین راه برای اطلاع از مشخصات مصالح‌، انجام آزمایش می‌باشد‌، نوع و تعداد آزمایشهای لازم به دقت اطلاعات موجود سازه ای‌، کیفیت و شرایط فیزیکی مصالح و اجزای ساختمان بستگی دارد‌. وجود هر گونه اطلاعات مستند و قابل اطمینان از نوع و مشخصات مصالح استفاده شده در اجزا و اتصالات ساختمان حائز اهمیت بوده و می‌تواند از تعداد آزمایشهای لازم بکاهد‌.
– نکات مربوط به آزمایشهای جامع در فصل ششم دستورالعمل قید گردیده و در مورد این پروژه فرض کرده ایم که این موارد رعایت و انجام شده است‌.
برای تعیین مشخصات مکانیکی مصالح‌، اعضا و اتصالات بتنی لازم است مقاومت فشاری مشخصه بتن و تنش تسلیم و مقاومت نهایی آرماتورهای به کار رفته تعیین شود‌.
F’c : تنش فشاری استوانه ای بتن مورد انتظار= میانگین حاصل از آزمایشهای جامع=260
Fy : تنش حد تسلیم مورد انتظار میلگردها= میانگین حاصل از آزمایشهای جامع = 4600 مشخصات مورد انتظار مصالح
Fys : تنش حد تسلیم مورد انتظار خاموتها = میانگین حاصل از آزمایشهای جامع =3450
برای بدست آوردن مشخصات کرانه پایین مصالح از ضریب 25.1 برای بتن و از ضریب 15.1 برای آرماتورها استفاده می‌شود‌، مشخصات کرانه پایین مصالح از تقسیم مشخصات مورد انتظار به ضرایب فوق بدست می‌آیند‌.
F’c : تنش فشاری استوانه ای بتن مورد انتظار=میانگین حاصل از آزمایشهای جامع=210
Fy : تنش حد تسلیم مورد انتظار میلگردها=میانگین حاصل از آزمایشهای جامع = 4000 مشخصات کرانه پایین مصالح
Fys : تنش حد تسلیم مورد انتظار خاموتها = میانگین حاصل از آزمایشهای جامع =3000
2-3-6- اثر همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله
تاثیر همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله برای ساختمانهای نامنظم یا ساختمانهایی که دارای یک یا چند ستون مشترک بین دو یا چند قاب سیستم باربر جانبی هستند‌، مورد توجه قرار می‌گیرد‌.
در ساختمان مورد نظر با توجه به اینکه ستونها از دو جهت تحت بار جانبی قرار می‌گیرند‌، ترکیب بار نیروی زلزله در یک جهت بعلاوه 30% نیروی زلزله در جهت دیگر‌، در نرم افزار اعمال خواهد شد‌.
2-3-7- تعیین DCR اعضای سازه
برای محاسبهDCR اعضا‌، از فایل ساخته شده برای بررسی صلبیت سقفها استفاده میکنیم‌، ترکیبات بارگذاری مربوط به محاسبه DCR را در فایل مورد نظر وارد میکنیم‌، مشخصات به دست آمده از طریق آزمایشات و مدارک را در فایل وارد میکنیم‌، سپس مقادیر DCR محاسبه شده و با توجه به مقادیر آن‌، روش تحلیل انتخاب می‌شود‌. برای محاسبهDCR‌، کل ترکیبات بارگذاری ممکن باید تحت بررسی قرار گیرد تا بحرانی ترین حالت ملاک عمل قرار گیرد. برای هر عضو 5 عدد DCR محاسبه می‌گردد و بزرگترین این 5 عدد DCR بحرانی می‌باشد‌.
– نسبت نیرو به ظرفیت ( DCR = QUD / QCE ) برای هر تلاش در هر عضو اصلی که بزرگترین این نسبت‌، تلاش بحرانی را مشخص می‌کند‌، کمتر از 2 باشد.
(2-17)
حالات مختلف بارگذاری برای محاسبه DCR :QG1 = 0.9 DL QG2 = 1.1 ( DL + LL )
QUD = QG ± QE : ترکیبات بارگذاری برای اعضایی که کنترل شونده توسط تغییرشکل هستند
ترکیب بارگداری COMB ترکیب بارگداری COMB ترکیب بارگداری COMB
49 25 1
50 26 2
51 27 3
52 28 4
53 29 5
54 30 6
55 31 7
56 32 8
57 33 9
58 34 10
59 35 11
60 36 12
61 37 13
62 38 14
63 39 15
64 40 16
65 41 17
66 42 18
67 43 19
68 44 20
69 45 21
70 46 22
71 47 23
72 48 24
QUD = QG ± QE‌. : ترکیبات بارگذاری برای اعضایی که کنترل شونده توسط تغییرشکل هستند
ترکیب بارگداری COMB ترکیب بارگداری COMB ترکیب بارگداری COMB
121 97 73
122 98 74
123 99 75
124 100 76
125 101 77
126 102 78
127 103 79
128 104 80
129 105 81
130 106 82
131 107 83
132 108 84
133 109 85
134 110 86
135 111 87
136 112 88
137 113 89
138 114 90
139 115 91
140 116 92
141 117 93
142 118 94
143 119 95
144 120 96
J : طبق دستورالعمل برای مناطق با خطر نسبی متوسط برابر 5.1 می‌باشد‌. پس داریم : C1×C2×C3×J=1×1×1×1.5=1.5
: ترکیبات بارگذاری برای اعضایی که کنترل شونده توسط نیرو هستند‌. یعنی :QUF = QG ± (QE ÷ C1 × C2 × C3 × J )
ترکیب بارگذاری COMB ترکیب بارگذاری COMB ترکیب بارگذاری COMB
193 169 145
194 170 146
195 171 147
196 172 148
197 173 149
198 174 150
199 175 151
200 176 152
201 177 153
202 178 154
203 179 155
204 180 156
205 181 157
206 182 158
207 183 159
208 184 160
209 185 161
210 186 162
211 187 163
212 188 164
213 189 165
214 190 166
215 191 167

Related posts:

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 9 شهریور 1396 ساعت 19:35 | نویسنده: محمد علی رودسرابی | چاپ مطلب 0 نظر

– (53)

هدف کلی: دستهبندی و شناسایی مسـافران بالقوه و مستعد شرکـتهای ارائهدهنده خدمات سفر، از طریق تعیین ارزش آن‌ها، در جهـت ارائه خدمـات شخصیسازی شده به آن‌ها و افزایش درآمد و بهبود استفاده از منابع شرکت در امور آینده. هدف کاربردی: از دید کاربردی، با تعیین ارزش مسافران، مسافران بالقوه و وفادار و همچنین مسافران غیر […]

– (53)

Please enter banners and links.

جدول1- 1 چارچوب کلی پایان‌نامهکلیات تحقیق(فصل اول)
تعریف مسئله اهداف اساسی تحقیق اهمیت و ضرورت تحقیق
مرور ادبیات(فصل دوم)
صنعت حملونقل مدیریت ارتباط با مشتری مبانی نظری
رضایت وفاداری رویگردانی ارزش مشتری خوشهبندی تعیین ارزش
K-means تکاملی روش تحقیق(فصل سوم)
ارزش مسافر الکترونیکی
LDcFR ICA Markov Chain
نتایج و تفسیر آن‌ها(فصل چهارم)
ارزشگذاری مسافران
آمادهسازی تعیین ارزش بازاریابی
تعیین تعداد بهینه خوشهها خوشهبندی تشکیل ماتریس گذار اولویتبندی مشتریان جمعبندی و پیشنهادات(فصل پنجم)
جمعبندی نوآوریها پیشنهادات
پیشنهاد اول پیشنهاد دوم پیشنهاد سوم پیشنهاد چهارم
کلیدواژه‌های مورد استفاده در تحقیقدر ادبیات تحقیق مفاهیم مهم و اساسی نظیر مسافر، ارزش مشتری و رضایتمندی مشتری به چشم میخورد، که توجه به آن‌ها از ضرورتهای اساسی در تحقیق میباشد. در ادامه تعریف اولیه هر یک از این مفاهیم بیان‌شده است.
مسافر: مسافر شخصی است که با استفاده از یک وسیله نقلیه از مبدأ به مقصد منتقل شده، بدون اینکه کوچک‌ترین مسئولیتی در قبال وسیله نقلیه و عملکرد آن داشته باشد.
ارزش مشتری: مجموع ارزش فعلی مشتری و ارزش آتی وی که در ماههای آینده از حضور در شبکه ارتباطی شرکت ایجاد خواهد کرد[1].
رضایت مشتری: رضایت، میزان تحقق اهداف مشتری است که در نتیجه تعامل با شرکت ایجاد میگردد[2].
پویایی قیمت: عدم ثبات قیمت در فروش بلیت در شرکتهای هواپیمایی با هدف جذب مشتری و کسب درآمد بیشتر.
فصل 2: مرور ادبیاتمقدمهافزایش تمایل به سفر از یک‌سو و افزایش شرکتهای ارائهدهنده خدمات سفر از سوی دیگر سبب بوجود آمدن یک بازار رقابتی شدید در صنعت حملونقل شده است. در چنین شرایـطی، توجه به انتظارات و توقعات مسافران از پیشنیازهای موفقیت بوده و سودآوری شرکت را تضمین میکند. درک انتظارات و توقعات مسافران مستلزم برقراری یک ارتباط مناسب و کارآمد با آن‌ها بوده که در قالب مفهوم مدیریت ارتباط با مشتری([1]CRM) نهفته است. CRM یک فرآیند مدیریتی بوده که دربرگیرنده مفاهیم مهمی نظیر رضایت، وفاداری، رویگردانی و ارزش مشتری میباشد. ازاین‌رو در این فصل، پس از بررسی مفاهیم اساسی صنعت حملونقل در بخش دوم، در بخش سوم به بـررسی مفهـوم مدیریت ارتباط با مشتـری الکترونیکی پرداخته خواهد شد و سپس مفاهیمی نظیر ارزش مشتریان، وفاداری مشتریان و سایر زمینههای مرتبط با CRM مورد بحث و بررسی قرار خواهند گرفت. ازآنجاکه هدف اصلی این تحقیق، ارائه مدل تعیین ارزش است، لذا در بخش چهارم از این فصل به‌طور مفصل مدلهای تعیین ارزش مشتریان مورد بررسی قرار خواهد گرفت. از سوی دیگر، با توجه به آنکه تعیین ارزش مشتریان در کنار خوشهبندی آنها تکامل مییابد، لذا در بخش چهارم، روشهای خوشهبندی مشتریان نیز بحث خواهد شد.
به‌طورکلی، هدف از این فصل، بررسی فرآیند مدیریت ارتباط با مشتری با تمرکز بر صنعت حملونقل و پاسخگویی به سؤالات زیر میباشد:
مدیریت ارتباط با مشتری چه بوده و در صنعت حملونقل چه نقشی ایفا میکند؟
چه عواملی بر رضایت مسافران تأثیرگذار است؟
توجه به چه عواملی بر وفاداری مشتریان و جلوگیری از رویگردانی آن‌ها تأثیرگذار است؟
مدلهای تعیین ارزش مشتریان چه بوده و آیا در صنعت حملونقل نیز کاربرد دارند؟
خوشهبندی مشتریان چه بوده و چه کاربردی در تعیین مشتریان باارزش دارد؟
روند کلی این فصل در شکل2- 1 نشان داده شده است.

شکل2- 1 روندکلی مرور ادبیات موضوعصنعت حمل‌ونقلواژه حملونقل[2] در لغت به معنای انتقال انسان و یا کالا از یک نقطه به نقطه دیگر است؛ لذا با توجه به این مفهوم میتوان صنعت حملونقل را به‌صورت “هرگونه جابجایی اعم از انسان و کالا، از مبدأ به مقصد با هدف مشخص و در مسیر معین با استفاده از وسیله نقلیه مناسب و در مدت زمان تعیین شده” تعریف کرد. امروزه و با گسترش سفرها، این صنعت در زمره صنایع زیربنایی، پراهمیت و اساسی قرار گرفته و به‌عنوان بخش یا نظام بنیادین در ساختار اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی هر کشور محسوب می‌شود که دستیابی به نظامی قوی، مستحکم، هماهنگ و کارآمد در آن، از ضرورتهای اساسی هر کشور به شمار میرود. نقش و اهمیت حملونقل با توسعه اقتصادی کشور افزایش می‌یابد، بنابراین توسعه کمی و کیفی آن از طریق سرمایه‌گذاری بیشتر و به‌کارگیری روشهایی در جهت دستیابی به سیستمی هماهنگ، سریع، مطمئن و قابل‌انعطاف که بتواند نیازهای مسافران را به‌خوبی مرتفع سازد ضروری به نظر میرسد. حملونقل ریلی، هوایی و دریایی در کنار حملونقل جادهای تشکیل دهنده سیستمهای حملونقل در جهان میباشد.
اگرچه صنعت حملونقل در زمره صنایع خدماتی بشمار میرود، اما خصوصیات ویژهای که در این صنعت وجود دارد سبب تمایز این صنعت از سایر صنایع خدماتی شده است. ازجمله‌ی این خصوصیات میتوان موارد زیر را برشمرد[3]:
هر سفر را میتوان به‌عنوان یک سرویس خاص در نظر گرفت، که توسط جنبههای خاصی نظیر شرایط جوی، ترافیک، تعداد مسافران و… تحت تأثیر میباشد. این عوامل بر موفقیت سفر تأثیرگذار بوده و پیشبینی وقوع برخی از آن‌ها غیرممکن و یا دشوار است.
خدمات حملونقل قابلیت ذخیرهسازی نداشته و چنانچه مشتری نتواند در زمان مقرر از آن خدمات استفاده نمایند، احتمال ایجاد یک سرویس مشابه با تمامی امکانات سرویس قبل، ناچیز است.
خدمات حملونقل ازجمله خدمات فاسدشدنی هستند. درصورتی‌که میزان تقاضا کم باشد و از تمام ظرفیت موجود به‌درستی استفاده نشود، ظرفیت هدر رفته و شرکت فرصت کسب سود را از دست خواهد داد.
پرداخت هزینهها پیش از دریافت خدمات صورت میگیرد، که این امر سبب میشود که مشتری اجازه ترک خدمت را نداشته باشد و یا اینکه در قبال ترک خدمت بایستی جریمهای را پرداخت نماید.
به دلیل فضاهای موقت و پراکندهای که در حملونقل مسافران وجود دارد، استانداردسازی فعالیتها و نظارت و کنترل رفتار خدمه سفر دشوار است.
در ادبیات حملونقل مفهومی بسیار مهم و جذاب به نام “مسافر” به چشم میخورد، که توجه به آن هدف اصلی تمامی شرکتهای ارائه‌دهنده خدمات سفر است. مسافر شخصی است که با استفاده از یک وسیله نقلیه از مبدأ به مقصد منتقل شده، بدون اینکه کوچک‌ترین مسئولیتی در قبال وسیله نقلیه و عملکرد آن داشته باشد. درواقع مسافر یک نقش غیرفعال[3] را در طول سفر دارا میباشد. با توجه به اهمیت مفهوم “مسافر” و تأثیری که این اشخاص بر پیشرفت شرکتهای مسافربری دارند، قوانینی برای حمایت از آن‌ها در برابر شرکتهای مسافربری بوجود آمده است. مسافران در قبال خرید بلیت از شرکتهای مسافربری علاوه بر اجازه استفاده از سرویس موردنظر، در طول سفر و حتی پیش از آن از حقوقی برخوردار میشوند. بلیت خریداری شده به‌منزله قراردادی مابین شرکت مسافربری و مسافر بوده که در آن دو طرف بر نحوه ارائه خدمات توافق میکنند. این حقوق شامل عدم تبعیض بین مسافرین، کمک به افراد معلول و عدم تبعیض در برخورد با آن‌ها، پرداخت خسارت به مسافرین در صورت بروز تصادف و… میباشد. در پیوست 1 شرح کاملی از حقوق مسافران در برابر شرکتهای ارائهدهنده خدمات سفر، آورده شده است.
با توجه به رسالت شرکتهای ارائه‌دهنده خدمات مسافربری، نیازهای مسافران و حقوق آن‌ها از یک‌سو و رقابت شدید موجود در بازار از سوی دیگر، شرکتها را مجبور به ارائه خدمات مورد نیاز مشتریان کرده است. توجه به نیازهای مسافران باعث افزایش قدرت و درآمد شرکت خواهد شد. سؤال مطرح در این زمینه آن است که نیازهای مشتریان چه بوده و چگونه میتوان آن‌ها را شناسایی کرد؟ جواب این سؤال در مفهوم “مدیریت ارتباط با مشتری” نهفته است. مدیریت ارتباط مشتری به شرکتها این امکان را میدهد تا با برقراری یک ارتباط مناسب با مشتریان، نیازها و انتظارات آن‌ها را شناسایی کرده و با ارائه خدمات مناسب به آن‌ها سودآوری بلندمدت خود را تضمین نمایند. در بخش ‏2-3 به بررسی مفهوم “مدیریت ارتباط با مشتری” پرداخته شده است.
مفاهیم و معیارهای مدیریت ارتباط با مشتری (الکترونیکی)امروزه شرکتهای بسیاری با هدف ارائه خدمات سفر به مسافران بوجود آمده و باهم رقابت میکنند. در چنین فضایی، توجه به مفهوم مدیریت ارتباط با مشتری[4] از اهمیت بالایی برخوردار است؛ اما این مفهوم بیانگر چیست؟ با ظهور و گسترش اینترنت، رقابت در فضای کسبوکار بسیار شدیدتر از گذشته در جریان است. فاصله جغرافیایی اعتبار خود را از دست داده و جای خود را به فاصله مجازی داده است؛ به‌بیان‌دیگر میتوان اظهار داشت که، امروزه شرکتها تنها یک کلیک[5] باهم فاصله دارند. مشتریان با بررسی عوامل مختلف، شرکتی را برای خرید محصول/خدمت موردنظر انتخاب مینمایند که نیازهای آن‌ها را بهتر و بیشتر برطرف نماید. در چنین فضای رقابتی نه‌تنها جذب مشتریان از اهمیت بالایی برخوردار است، بلکه حفظ مشتریان فعلی و جلوگیری از رویگردانی آن‌ها نیز به‌عنوان یکی از اصلیترین و مهم‌ترین فعالیتهای شرکت مطرح میشود که بایستی استراتژی مناسبی برای آن طراحی گردد. تعریف این استراتژیها و تکنیکها در جهت حفظ و جذب مشتری در قالب مدیریت ارتباط با مشتری تعریف میگردد. مدیریت ارتباط با مشتری یک تلاش مدیریتی است که با استفاده از ابزارها و تکنولوژیهای مختلف، فعل‌وانفعالات و تعاملات شرکت با مشتریان را کنترل کرده و سودآوری شرکت را بهبود میبخشد[4]. فیلیپ کاتلر[6]، پدر علم بازاریابی، e-CRM[7] را بخشی از کسبوکار الکترونیکی معرفی میکند که شرکتها را قادر میسازد در زمان کوتاهتر و با هزینه کمتر خدمات/محصولات سفارشیسازی[8] شده به مشتریان خود ارائه دهند[5]. به‌بیان‌دیگر، CRM مجموعهای از فرآیندها و سیستمهاست که از استراتژیهای کسبوکار سازمان برای برقراری یک ارتباط مفید و بلندمدت با مشتریان خاص، حمایت میکند[6]. هسته اصلی مدیریت ارتباط با مشتری، فهم سودآوری مشتری و نگهداری مشتریان سودآور است[7]. با توجه تعاریف بالا میتوان اظهار داشت که یکی از اهداف CRM افزایش سودآوری شرکتها از طریق برقراری ارتباط بهتر با مشتریان است. برقراری ارتباط بهتر با مشتریان و رفع بهتر نیازهای مشتریان، سبب میشود که مشتری تمایل بیشتری به برقراری ارتباط با شرکت داشته باشد؛ که این به معنای افزایش وفاداری مشتری نسبت به شرکت است. لذا میتوان بیان داشت که، مدیریت ارتباط با مشتری فرآیند مدیریت دقیق اطلاعات مشتری، به‌منظور بیشینه کردن وفاداری وی میباشد[8]. پژوهشگران مختلف تعاریف دیگری نیز برای مفهوم CRM ارائه کردهاند که تعدادی از آن‌ها در جدول2- 1 بیان‌شدهاند.
جدول2- 1 تعاریف مدیریت ارتباط با مشتریتعریف منبع
مدیریت ارتباط با مشتری فرآیند مدیریت دقیق اطلاعات مشتریان است که با هدف بیشینه کردن وفاداری مشتریان اجرا میشود. [8]
مدیریت ارتباط با مشتری یک تلاش مدیریتی به وسیلهی ابزار و تکنولوژیهای متفاوت است که هدف آن کنترل فعلوانفعالات تجاری با مشتریان است. [4]
مدیریت ارتباط با مشتری شامل فرآیندی است که به ایجاد و حفظ رابطه سودمند با مشتری از طریق ارائه ارزشهای بالاتر به او منجر میشود. [5]
مدیـریت ارتبـاط با مشتری استراتژی اصلی کسبوکار است که فرآینـدها و وظایف داخلی و شبکههای خارجی را یکپارچه کرده تا از این طریق برای مشتری ایجاد ارزش نماید. [9]
فرآیند استراتـژیک انتخاب مشتریان با سودآوری بالا و برقراری تعامل با آن‌ها با هدف بهینهسازی ارزش جاری و آینده مشتریان. [10]
استراتژی جامع و فرآیند جذب، حفظ و شراکت با مشتریان منتخب، برای ایجاد ارزش‌افزوده برای شرکت و مشتریان. [11]
همان‌گونه که پیشتر نیز بیان گردید، یکی از اهداف اساسی CRM کمک به مدیران در تعیین استراتژیهای بازاریابی و مدیریت ارتباط با مشتریان سازمان است. یکی از چالشهای اصلی در برنامهریزی استراتژیک سازمانها، پاسخگویی به سؤال “چه ارزشهایی به چه افرادی داده شود و چه نتیجهای خواهد داشت؟” است. در این زمینه، متخصصان CRM در شرکت IBM یک چارچوب 3 عاملی (What,Whom,How) برای تعیین نحوه بازاریابی سازمانها ارائه کردند؛ این چارچوب و مفاهیم آن در شکل2- 2 نشان داده شده است.

شکل2- 2 چارچوب بازاریابی و مدیریت ارتباط با مشتریهمان‌گونه که در شکل2- 2 نشان داده شده است، ارزشهایی نظیر “قیمت بهتر” و “خدمات بهتر” با توجه به ارزش و الگوی مصرف مشتری میتواند به مشتری ارائه شود. ارائه این ارزشها به مشتری سبب ارتقا وضعیت وی و افزایش وفاداری از طریق افزایش رضایت مشتری خواهد شد. بر طبق این چارچوب گام بعدی پاسخگویی به سؤال “ارزشهای مختلفی که سازمان برای ارائه به مشتریانش آماده کرده است، به کدام مشتریان باید تخصیص یابد؟” است. برای ارائه ارزش مناسب به مشتریان بایستی آن‌ها را دستهبندی کرد. دستهبندی مشتریان بر اساس معیارهایی نظیـر “ارزش فعلی مشتری”، “الگوی مصرف” و “ترجیحـات مشتری” صـورت مـیپذیرد[12]. پس از تعیین ارزشهای مناسب برای هر مشتری، سازمان با برقراری یک ارتباط مناسب با آن‌ها، ارزشها را به مشتریان ارائه میکند. بر طبق نظر گروه CRM شرکت IBM، ارائه درست و به‌موقع ارزشهای تعیین شده به مشتریان باعث ارتقا مشتری و افزایش وفاداری آن‌ها میشود. مدیریت سازمان با بهرهگیری و توجه به چارچوب ارائه‌شده در شکل2- 2، احتمال موفقیت سازمان در بازار را افزایش میدهد. به‌عبارت‌دیگر ایجاد ارزش بهتر برای مشتری، کلید اصلی در تضمین موفقیت سازمانها به شمار میرود. درواقع مشتری تا زمانی به یک شرکت وفادار میماند که شرکت ارزش برتری را در مقایسه با رقبایش به مشتری ارائه دهد[13].
انگای[9] و همکاران [14]، فرآیند مدیریت ارتباط با مشتری را فرآیندی شامل 4 گام معرفی میکنند؛ این 4 گام عبارتند از(شکل2- 3):
شناسایی مشتریان[10]: اولین گام در فرآیند CRM است. هدف این گام، شناسایی مشتریانی است که احتمال دارد در آینده مشتری شرکت شده و یا برای شرکت سودآور باشند. در این گام مشتریان با استفاده از تکنیکهای دادهکاوی دستهبندی شده و مشتریان سودآور و ویژگیهای آن‌ها شناسایی میشوند.
جذب مشتریان[11]: پس از شناسایی مشتریان بالقوه، شرکت بایستی استراتژیهای مناسبی برای جذب مشتریان موردنظر طراحی کند. هر استراتژی بایستی بر اساس ویژگیهای دسته موردنظر باشد تا تأثیرگذاری داشته باشد. ازجمله استراتژیهای رایج در این بخش، بازاریابی مستقیم[12] است که در آن شرکتها با استفاده از روشهای مختلفی نظیر ایمیل[13]، موبایل[14] و… اقدام به معرفی محصولات/خدمات خود نموده و مشتری جذب مینمایند.
حفظ مشتریان: اصلیترین گام در فرآیند CRM است. در این گام سعی میشود انتظارات مشتریان شناسایی شده و بر اساس آن محصولات/خدمات ارائه شود. هدف این گام افزایش رضایت و در نتیجه وفاداری مشتری میباشد. با افزایش وفاداری مشتری، احتمال رویگردانی مشتری کاهش‌یافته و جریان درآمدی از مشتری در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
توسعه مشتریان: در این گام با استفاده از استراتژیهایی نظیر “فروش متقاطع[15]” و “فروش بیشتر[16]” فروش صورت گرفته به مشتری و سود کسب شده توسط شرکت افزایش مییابد. انتخاب این‌گونه استراتژیها نیز بایستی بر مبنای ویژگیها مشتریان باشد.

شکل2- 3 چارچوب CRM (منبع:[95])الیس[17] و همکاران [15]، معتقدند که این 4 گام همان فعالیتهای اصلی بازاریابی در مدیریت ارتباط با مشتری هستند که هر مشتری در طول ارتباط خود با شرکت از آن‌ها عبور خواهد کرد.
پیادهسازی و بکارگیری مدیریت ارتباط با مشتری توسط شرکتها دارای مزایای گستردهای برای مشتریان و شـرکتها میباشد که در جدول2- 2 به تعدادی از آن‌ها اشاره شده است.
جدول2- 2 مزایای مدیریت ارتباط با مشتریمزایای e-CRM برای شرکت مزایای e-CRM برای مشتریان
افزایش درآمد و سودآوری افزایش رضایت مشتریان
صرفهجویی در هزینههای بازاریابی سفارشی سازی محصولات/خدمات برحسب نیاز مشتریان
بالا بردن نرخ جذب و حفظ مشتریان ارتباطات شخصی
تعیین مشتریان هدف افزایش اطمینان مشتریان
هدفمند کردن هزینهها درک بهتر نیازمندیهای مشتریان
بهبود فرآیند ارتباط با مشتریان بالقوه سودآوری بیشتر مشتریان
صرفهجویی در هزینههای داخلی شرکت کاهش رویگردانی مشتریان افزایش کیفیت محصولات و خدمات با نگرش دقیقتر به تعاریف ارائه‌شده از مفهوم CRM و مزایای آن، برخی مفاهیم جدید به چشم میخورد؛ ازجمله این مفاهیم میتوان به مفاهیمی نظیر “ارزش مشتری”، “وفاداری مشتری”، “رضایت مشتری”، “دستهبندی مشتریان”، “رویگردانی مشتریان” و… اشاره کرد. در ادامه به بررسی هریک از این مفاهیم و مطالعات پیشین صورت گرفته در این زمینه پرداخته خواهد شد.
رضایت مشتریامروزه شرکتها به‌منظور توسعه کسبوکار خود در بازار از طریق حفظ مشتریان موجود، نیازمند شناسایی انتظارات و توقعات مشتریان از خدمات ارائه‌شده هستند. هرچه این انتظارات و توقعات بیشتر و باکیفیتتر برآورده شود، خرسندی مشتری از تعامل با شرکت بیشتر میشود. در ادبیات بازاریابی به این برآورده شدن انتظارات و ایجاد خرسندی، رضایت گفته میشود. رضایت مشتری واکنش احساسی مشتری است که از تعامل با سازمان عرضهکننده و یا از طریق مصرف محصول حاصل میشود و اختلاف مابین انتظارات مشتری و عملکرد واقعی محصول یا خدمات میباشد. رضایت، میزان تحقق اهداف مشتری است که در نتیجه تعامل با شرکت ایجاد میگردد[2]. تجربیات قبلی مشتری در استفاده از خدمات و همچنین تجربه او از تعامل با سازمان عرضهکننده، در شکلدهی انتظارات وی نقشی اساسی ایفا میکند[9]. اگرچه تعاریف مختلفی برای بیان مفهوم رضایت، عنوان گردیده است، اما اکثر تعاریف متداول، منعکس‌کننده این تفکر است که رضایت، ارزیابی ذهنی شخصی از چیزی است که در واقعیت آن را درک نموده و مقایسه آن با انتظاراتش میباشد که منجر به خرید کالا یا خدمتی خاص و برآوردن نیازها میشود.
در مطالعات مختلفی که به بررسی مفهوم رضایت و عوامل مؤثر بر آن پرداختهاند، دو رویکرد کلی برای بیان مفهوم رضایت مشتری وجود دارد[2]:
رضایت کلی: تصور کلی از عملکرد شرکت در ارتباط با محصولات/ خدمات و یا جنبههای مختلف شرکت.
رضایت جزئی: یک پاسخ عاطفی(احساسی) توسط مشتری نسبت به جزئیات معامله اخیر با شرکت.
در محیط رقابتی امروزی، رضایت(کلی و جزئی) مشتری نقشی حیاتی در دستیابی به موفقیت دارد[16]. رضایت مشتریان، عکسالعملهای آتی آنان را در قبال سازمان تحت تأثیر قرار خواهد داد؛ به‌بیان‌دیگر رضایتمندی و وفاداری مشتریان، اثر مهمی بر رفتار مشتریان در آینده دارد. مشتریان راضی، از خرید خود لذت برده و به احتمال زیادی به رابطه خود با شرکت ادامه خواهند داد. بنـابراین هر صاحب کسـبوکاری باید معیارهای مـؤثر بر رضایتمندی مشتریانش را شناسایی کرده و در بهبود این عوامل تلاش نماید.
توجه به رضایت مشتری بخصوص در صنایع خدماتی از اهمیت بالاتری برخوردار است، چراکه در این دسته از صنایع حفظ مشتری به‌مراتب اهمیت بالاتری نسبت به جذب مشتری دارد. ازاین‌رو، با افزایش شرکتهای ارائه‌دهنده خدمات سفـر، انـدازهگیری رضـایت مشتری در حـال تبدیل شدن به یک استراتژی مهم برای شـرکتهاست؛ تا از این طریق به مزایای رقابتی دست یابند. در ادامه تعدادی از مطالعات انجام‌شده در زمینه رضایت مسافران در صنعت حملونقل مورد بررسی قرارگرفته‌اند.
داشتن ارتباطی مناسب و شایسته میتواند در ایجاد رضایت مشتریان تأثیر بسزایی داشته باشد[17]. این ارتباط مناسب امروزه تحت عنوان کیفیت ارتباط[18] بیان میگردد. کیفیت ارتباط را میتوان سطح درک متقابل شرکت‌کنندگان در ارتباط، از یکدیگر تعریف کرد. هرچه کیفیت ارتباط بالاتر باشد، افراد یکدیگر را بهتر درک کرده و رضایت بالاتری از آن ارتباط دارند. کیفیت ارتباط تحت تأثیر دو عامل “اعتماد” و “رضایت” میباشد[17]. در سال 2008، چنگ[19] و همکاران [17]، به بررسی تأثیر عوامل مؤثر بر کیفیت ارتباط مسافران هوایی و شرکت هواپیمایی پرداختند. آن‌ها برای بررسی عوامل تأثیرگذار بر کیفیت ارتباط، 5 عامل را معرفی کرده و با استفاده از مدل CFA[20] به بررسی نحوه تأثیرگذاری این عوامل بر کیفیت خدمات پرداختند. این 5 عامل عبارتند از:
مشتری مداری[21]: اغلب به‌عنوان شاخصی برای اندازهگیری کیفیت روابط مشتری-فروشنده در نظر گرفته میشود. مشتری مداری نوعی فرهنگ سازمانی است که به مؤثرترین و کارآمدترین شکل، رفتارهای لازمه جهت ارزش و ارج نهادن به مشتریان به برترین شکل را ایجاد میکند. به بیانی دیگر، مشتری مداری یعنی درک، اندازهگیری و برآورده کردن نیازهای مشتری در جهت رضایت او. فروشندگان مشتری مدار قادر به همدردی و درک و ارضای بهتر نیازهای مشتریان هستند. هرچه میزان مشتری مداری فروشندگان بالاتر باشد، اعتماد و رضایت مشتریان نیز بالاتر میرود.
تخصص[22]: به‌طورمعمول بیانگر سطح دانش و تجربه ارائهدهنده خدمات میباشد. تخصص همانند آینهایست که صلاحیتها و تخصصهای ارائهدهنده خدمت را منعکس میکند. داشتن تخصص و مهارت باعث متمایز شدن شرکت از سایر شرکتها میشود. با توجه به شرایط حاکم در صنعت هوایی، هر لحظه امکان وقوع اتفاقات غیرمنتظره زیادی وجود دارد؛ در چنین شرایطی استفاده از نیروهای متخصص میتواند در ایجاد اعتماد و رضایت مسافران تأثیر بسزایی داشته باشد.
روابط فردی[23]: روابط بین فردی، فرآیندی است که در آن یک فرد اطلاعات و احساسات خود را از طریق پیام‌های کلامی و غیرکلامی به یک فرد یا افراد دیگر میرساند. این توانایی موجب تقویت رابطه گرم و صمیمی با دیگران و رفع تضادها و تعارضها میشود. روابط فردی عمیق میتواند به شناسایی نیازها و ترجیحات مشتریان کمک کرده و باعث افزایش رضایت آن‌ها شود.
بهبود خدمات[24]: در هر فعالیتی احتمال شکست و یا اجرای نادرست وجود دارد. پروازهای هوایی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. مشکلاتی که تحت تأثیر عوامل داخلی و یا خارجی در پروازها بوجود میآید میتواند نارضایتی مشتریان را بدنبال داشته باشد. “بهبود خدمات” شامل فعالیتهایی است که مشتری را از حالت ناراضی به حالت راضی برمیگرداند.
فناوری اطلاعات[25]: شرکتهای هوایی در بسیاری از فعالیتهای خود نظیر سیستم فروش بلیت، رزرو، مدیریت درآمد و… از فناوری اطلاعات بهره میبرند. استفاده از IT شرکتها را توانا کرده است تا بتوانند به‌طور مؤثر مشتریان خود را دستهبندی کرده و نیازهای آن‌ها را شناسایی کنند. استفاده از IT در ایجاد ارتباط شخصیسازی شده با هر مشتری در قالب CRM میتواند در راضی نگه‌داشتن مشتریان نقش بسزایی داشته باشد.
نتایج مطالعه [17] نشان میدهد که مشتری مداری، تخصص، روابط فردی و بهبود خدمات تأثیر بیشتری بر کیفیت ارتباطات دارند. نتایج مطالعه [2] نیز نشان میدهد که کیفیت ارتباطات و تعاملات نه‌تنها به‌طور مستقیم بلکه از طریق تأثیرگذاری بر تجربه مشتری، به‌طور غیرمستقیم بر رضایت مشتریان تأثیر دارد.
عامل دیگری که بر رضایت مسافران تأثیرگذار است، قیمت است. قیمت یک عامل برجسته در انتخاب خطوط هوایی توسط مسافران است. ارائه خدمات با هزینه پایینتر یک مزیت رقابتی مهم است که شرکتهای هوایی سعی در استفاده از آن دارند. قیمتگذاری یکی از تکنیکهای کارا در مدیریت ارتباط با مشتریان است. مدیران با توجه به شرایط موجود، قیمتهای مختلفی را برای سفرها ارائه میکنند. هدف از متغیر بودن قیمتها، غلبه بر شرایط بازار و حفظ و جذب مشتری است. یکی از استراتژیهای شرکتها در تعیین قیمت، توجه به یک‌طرفه یا دوطرفه بودن سفر است؛ به‌عنوان‌مثال، قیمت بلیت یک‌طرفه شرکت هواپیمایی لوفتانزا[26] در مسیر میلان به بارسلونا در 22 جولای 2014، برابر €698 بوده، درحالی‌که قیمت بلیت دوطرفه شرکت در همان تاریخ و در همان مسیر برابر €240 میباشد(شکل2- 4). همان‌گونه که از قیمتهای ارائه‌شده مشخص است، شرکتها ارزش بالایی برای سفرهای دوطرفه داشته و سعی میکنند با کاهش حاشیه سود مستقیم خود، مشتریان را به خرید بلیت دو سفره ترغیب کنند.

شکل2- 4 سفر دوطرفهتمامی استراتژیهای طراحی شده در قیمتگذاری بلیت سفر، حالت برد-برد[27] داشته و سودآوری شرکت و رضایت مشتری را در نظر میگیرند. در جدول2- 3، چهار استراتژی پرکاربرد در قیمتگذاری بلیت در شرکتهای هواپیمایی معرفی شدهاند.
جدول2- 3 استراتژی های قیمت گذاری بلیت(منبع:[18])استراتژی
1 فروش بلیت شهر پنهان(Hidden city ticketing)(شکل2- 6)
2 فروش بلیت غیرمستقیم(شکل2- 5)
3 فروش بلیت دو سفره(Throwaway ticketing)(شکل2- 4)
4 فروش بلیت تودرتو(Nested ticketing)
همان‌گونه که در جدول2- 3 نشان داده شده است، استراتژی دوم، استراتژی فروش بلیت غیرمستقیم است. در این استراتژی، شرکت برای پوشش بیشتر مناطق و تکمیل ظرفیت پروازها، بجای پرواز مستقیم از مبدأ به مقصد، با یک مقصد واسط اقدام به حملونقل مسافران میکند. در این روش به‌منظور جلوگیری از نارضایتی مسافران به دلیل افزایش طول و زمان سفر، قیمتها کاهش مییابد.

شکل2- 5 استراتژی فروش بلیت غیرمستقیمقیمتگذاری بلیت هواپیما همواره تحت تأثیر طول مسافت نبوده، بلکه در بعضی از مواقع، شرایط بازار و فشارهایی که از طرف رقبا بر شرکت وارد میشود، عاملی تعیین‌کننده در تعیین قیمت است. استـراتژی ” فروش بلیت شهر پنهان” نیز از یکی استراتژیهایی است که در آن قیمت تحت تأثیر فشار رقبا تعییـن میشود. همان‌گونه کـه در شکل2- 6، نشان داده شده است، قیمت مسیر A به C تحت تأثیر فشار رقبا کمتر از مسیر A به B میباشد. در این صورت مشتری که قصد سفر از مبدأ A به مقصد B را دارد، اقدام به خرید بلیت AC کرده و در مقصد B سفر خود را خاتمه میدهد. با استفاده از این استراتژی، شرکت مشتریان مقصد B خود را حفظ کرده و از شرایط بازار نیز عقب نمیافتد.

شکل2- 6 استراتژی فروش بلیت شهر پنهاناین قیمتگذاریها در شرکتهای هواپیمایی تحت تأثیر قیمت سوخت، نیروی کار، اندازه هواپیما و میزان استفاده از آن نیز میباشد[19]. به‌عنوان‌مثال، در تحقیقی که توسط فرانک بر روی شرکت Ryanair انجام داد، مشخـص گردید که این شرکت میتواند از طریـق کـاهش خدمه، استفاده از هواپیماهای جدید، استفاده از فرودگاههای ثانویه و استفاده از هواپیماهای بزرگ‌تر هزینههای خود را کاهش دهد[19].
مسافران در هنگام خرید بلیت به دو نکته اساسی توجه میکنند: 1) هزینه 2) کیفیت. بسیاری از شرکتهای ارائهدهنده خدمات هوایی سعی در ارائه خدمات مناسب و باکیفیت داشته تا از این طریق رضایت مشتریان خود را جلب نماید([28]FSC)؛ درحالی‌که تعدادی دیگر از ایرلاینها سعی در ارائه خدمات با هزینه کمتر داشته و از این طریق رضایت مشتریان خود را برآورده میسازند([29]LCC)؛ اما آنچه واضح است اینست که هر دو نوع این شرکتها هدفی جز افزایش درآمد و سودآوری خود ندارند[20]. شرکتهای کلاسیک(FSC) همان شرکتهای سنتی بوده که تمرکزشان بر ارائه خدمات باکیفیت بوده و شرکتهای LCC شرکتهایی هستند که فعالیتهای آن‌ها، از آغاز ظهور این شرکت‌ها، به‌طور گسترده متمرکز بر ارائه خدمات ارزان قیمت و محدود به پروازهای کوتاه بُرد بوده است[30]. شرکتهای LCC تلاش میکنند تا با کاهش هزینههای خود و در نتیجه کاهش کرایهها، مشتریان جدیدی جذب نمایند. این شرکتها برای کاهش هزینهها و قیمت خدمات، برخی از خدمات غیرضروری را حذف میکنند. رشد LCC در سالیان اخیر قابل توجه بوده است[21]. ازجمله LCC های موفق در صنعت هوایی جهان میتوان به شرکتهای Easyjet و RayanAir در اروپا و شرکتهای JetBlue و Southwest در آمریکا اشاره کرد. امروزه با توجه به بحرانهای اقتصادی موجود و تمایل مسافران به استفاده از حاملهای کم‌هزینه افزایش یافته است و همین امر سبب بروز رقابتی شدید در بین شرکتهای FSC و LCC شده است.
با توجه به تفاوتی که در رسالت شرکتهای LLC و FSC وجود دارد، انتظارت مشتریان از این شرکتها نیز متفاوت است. در سال 2011 در مطالعهای که بر روی مسافران هوایی در کره جنوبی انجام شد، مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر رضایت مسافران شرکتهای LCC مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه، مسافرینی که تجربه استفاده از خدمات هر دو نوع شرکتهای هوایی LCC و FSC را داشته مورد بررسی قرارگرفته‌اند. نتایج حاصل از مطالعه [22] نشان میدهد که افزایش نرخ پاسخگویی در صدر نیازهای مسافران قرار داشته و تأثیر بسزایی در افزایش رضایت مسافران دارد. نرخ پاسخگویی شامل عواملی نظیر “پاسخگویی در مواقع اضطراری پرواز”، “سیستم اطلاعرسانی نظیر سایت و پیامک” و… میباشد. نرخ پاسخگویی را میتوان با تهیه یک سیستم پاسخگویی کارآمد و ارتقا سطح دانش کارمندان و عوامل سفر افزایش داد. اگرچه پاسخگویی عوامل سفر، عامل تعیین‌کنندهای در رضایت مسافران است، اما ایجاد آن به دلیل وجود زمان و فضای محدود آسان نمیباشد. دومین عامل مهمی که در [22] برای افزایش رضایت مسافران معرفی شده است، ارائه خدمات ملموس است. خدمات ملموس شامل امکانات فیزیکی پرواز نظیر “راحتی صندلی”، “فضای صندلی”، “خدمات سرگرمی در طول پرواز” و “ظاهر کارکنان” میباشد.
با توجه به بحرانهای اقتصادی موجود و افزایش تمایل مسافران به استفاده از حاملهای کم‌هزینه، شرکتهای FSA بایستی تغییری در استراتژیهای خود ایجاد کنند. بر طبق نظر مورل[31]، شرکتهای FSA چنانچه بخواهند در رقابت با شرکتهای LCC موفق بوده و سهم خود را از بازار رقابتی افزایش دهند، دو استراتژی ممکن برای پیادهسازی در اختیار دارند[23][23][23][15][14]:
کاهش هزینههای عملیات اصلی خود، بدون آنکه تغییری در مدل کسبوکار یا سطح خدمات خود ایجاد کنند.
اعمال برخی از عناصر کسبوکار کم‌هزینه در مدل خود.
در استراتژی دوم، هدف تشکیل شرکتهای کم‌هزینه تابعه([32]LCS) است. در این حالت، شرکتهای هوایی FSA، یک شرکت LCC در زیرمجموعه خود ایجاد کرده و از این طریق هر دو جنبه ارائه خدمات را پوشش میدهند. نام دیگر این استراتژی [33]AinA است. اگرچه مبنای تئوری این استراتژی، جالب و قابل پیادهسازی میباشد، اما در عمل بسیاری از شرکتهای پیادهسازی کننده این استراتژی با شکست روبرو شدهاند. در جدول2- 4 تعدادی از شرکتهای LCS معرفی گشتهاند.
جدول2- 4 شرکتهای AinAنام LCC شرکت متبوعه زمان شروع زمان اتمام
Song Delta 2003 2006
Ted United 2004 2009
Basiq Air KLM 1966 ادامه دارد
Germanwings Lufthansa 2002 ادامه دارد
همان‌گونه که در جدول2- 4 آمده است، شرکت هواپیمایی Ted پس از 3 سال فعالیت، تعطیل گردید؛ علت اصلی این تعطیلی نیز بحران ناشی از قیمت سوخت بالا و عدم توانایی شرکت در تأمین هزینهها عنوان گردید. شرکت Song نیز به دلیل موفق نبودن در کسب سود توسط شرکت دلتا تعطیل گردید. شرکت Basiq نیز اگرچه همچنان به فعالیت خود ادامه میدهد، اما در سالیان اخیر موفقیت چندانی نداشته است. مورل علت اصلی این شکستها را وجود محدودیتها در قوانین کارگری معرفی میکند؛ چراکه کارمندان این شرکتها نیز با توجه به قوانین شرکتهای متبوع اداره میشوند.[23]. گروه کوانتاس[34] یکی از شرکتهای موفق در هواپیمایی استرالیا بوده که در زمینه LCS نیز فعالیت داشته و موفق بوده است. این شرکت در زمینه سفرهای کم‌هزینه دارای یک شرکت تابعه با عنوان Jetstar میباشد. در سال 2014 در [23] به بررسی این شرکت پرداخته شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که وجود Jetstar در زیرمجموعه کوانتاس باعث افزایش قدرت این شرکت در بازار و همچنین افزایش کیفیت خدمات ارائه‌شده توسط شرکت شده است. این تواناییها به دلیل توانایی شرکت در قیمتگذاری و ارائه سرویس با قیمتهای مختلف بوجود آمده است.
یکی از اصلیترین و مؤثرترین عوامل تأثیرگذار بر رضایت مسافران، ادراک آن‌ها از کیفیت خدمات ارائه‌شده میباشد. ادراک مسافران از کیفیت خدمات نقش کلیدی در موفقیت شرکتهای هوایی بازی میکند[24]. کیفیت خدمات همواره به‌عنوان یک استراتژی بازاریابی رقابتی با محوریت مشتری مداری، نوآوری، خلاقیت و تلاش برای تعالی در صنعت هواپیمایی مطرح بوده است. هدف اصلی از این تلاشها، برآورده ساختن انتظارات مسافران است[25]. ارائه خدمات باکیفیت در صنعت حملونقل اشاره به توانایی شرکت در ارائه خدمات با استانداردهای عالی در طول فرآیند سفر دارد[26]. عواملی نظیر برنامهریزی پرواز، قیمت بلیت، خدمات ارائه‌شده در طول سفر، نگرش و رفتار کارکنان، امکانات ارائه‌شده و فروش بلیت ازجمله عوامل تأثیرگذار بر بهبود کیفیت خدمات و در نتیجه تمایل بیشتر مشتری به استفاده از خدمات شرکت میباشد[27].
ارائه خدمات باکیفیتتر، میتواند تأثیرات مهمی برای شرکت بدنبال داشته باشد؛ که ازجمله آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد[27]:
افزایش رضایت مشتریان.
افزایش وفاداری مشتریان.
افزایش سهام در بازار.
توسعه احتمال خرید.
بهبود درآمد نسبت به رقبا.
در سال 2013، هانگ[35] و دوستان [27]، با استفاده از مدل سلسله مراتبی SSQAI[36] به بررسی ادراک مسافران از کیفیت خدمات ارائه‌شده در صنعت هواپیمایی پرداختند. هدف آن‌ها از این مطالعه تعیین عوامل مؤثر بر کیفیت خدمات از منظر مسافران بود. هانگ و دوستان برای تعیین این عوامل و میزان تأثیر آن‌ها بر کیفیت خدمات، نظرات 544 مسافر را با استفاده از پرسشنامه جمعآوری کردند. آن‌ها با استفاده از نظرات مسافران، 11 عامل مؤثر بر کیفیت خدمات هوایی را در قالب 4 بُعد کلی شناسایی کردند. این 4 بُعد در شکل2- 7 نشان داده شده است.

شکل2- 7 کیفیت خدمات و عوامل مؤثر بر آن(منبع: [27])هر یک از 4 بُعد معرفی شده در شکل2- 7 نشاندهنده یک وجه تأثیرگذار بر ادراک کیفیت خدمات از منظر مسافران است. بُعد اول، کیفیت تعاملات، همان‌گونه که پیشتر بیان شد، اشاره به رابطه فردی بین ارائهدهندگان خدمات و مشتریان دارد. بُعد دوم، کیفیت محیط فیزیکی، بیانگر ویژگیهای فیزیکی در فرآیند کیفیت خدمات است؛ این بُعد تحت تأثیر عواملی نظیر تمیزی، راحتی، دسترسی، ایمنی و امنیت است. بُعد سوم، کیفیت خروجی، به بررسی این میپردازد که کیفیت خدمات چه میزان نیازها و انتظارات مشتریان را برآورده کرده است؛ در اندازهگیری این بُعد عواملی نظیر زمان انتظار و ظرفیت بایستی مدنظر قرار گیرد. بُعد چهارم، کیفیت دسترسی، نیز اشاره به سهولت و سرعت دسترسی به خدمات دارد.
ارائه خدمات باکیفیت یکی از مزیتهای رقابتی برای سوددهی شرکتهای هوایی است که میتواند زمینهساز توسعه پایدار شرکتها در محیط رقابتی فعلی شود[28]؛ بنابراین میتوان نتیجه گرفت که ارائه خدمات باکیفیت نقشی اساسی در شرایط فعلی بازی میکنند[27]. وِن[37] و همکارش [29]، با بررسی نظرات مسافران، به این نتیجه رسیدند که، مسافران تمایل به پرداخت هزینه بیشتر برای دریافت خدمات باکیفیتتر دارند. در [30] نیز این نتیجهگیری برای مسافران پروازهای بینالمللی ارائه‌شده است.
یکی دیگر از تحقیقات صورت گرفته در زمینه رضایت مسافران، تحقیق صورت گرفته توسط لورا و همکاران [31] است که در سال 2012 و بر روی 16000 مسافر ایتالیایی انجام‌شده است. نتایج ارائه‌شده نشان میدهد که مسافران رضایت بالایی از سطح خدمات ارائه‌شده ندارند. سه خدمت “نظـافت”، “راحتی” و “ارائه اطلاعات” اصلیترین خدماتی هستند که بیشترین نارضایتی مسافران را بدنبال داشتهاند. همچنین نتایج نشان میدهد که عواملی نظیر “ایمنی سفر” و “امنیت شخصی” ازجمله خدماتی هستند که برای مسافران از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است.
طبق بررسیها، مالکیت بر کیفیت و نوع خدمات ارائه‌شده توسط شرکتهای هواپیمایی تأثیرگذار است. این تفاوت به دلیل تفاوت در نگرش مدیران ارشد شرکتها ایجاد میشود. مدیران ایرلاینهای خصوصی دارای انگیزه بالاتری نسبت به مدیران دولتی در کسب سود بیشتر میباشند[32]. در مقاله [32] تفاوت شرکتهای هوایی دولتی و خصوصی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مقاله نشان میدهد که میزان رضایت مسافران در صنعت هواپیمایی، از شرکتهای دولتی پایینتر است، ازاین‌رو تمایل مسافران به ایرلاینهای خصوصی به دلیل ارائه خدمات بیشتر و باکیفیتتر بیشتر است. مسافران معتقدند که قابلیت اطمینان شرکتهای هوایی خصوصی به دلیل ارائه خدمات باکیفیتتر نسبت به شرکتهای دولتی بیشتر است به‌جز در یک عامل؛ طبق بررسیها معیار “خرید بلیت” و فرآیند ابطال آن در شرکتهای دولتی قابل‌اطمینان‌تر از شرکتها خصوصی است.
اگرچه خدمات ارائه‌شده در یک سفر برای تمامی مسافران یکسان میباشد، اما ادراک مسافران از کیفیت خدمات ارائه‌شده با توجه به فرهنگشان متفاوت میباشد. در مقاله [24] تأثیر فرهنگ جامعه بر کیفیت خدمات ادراکی مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این تحقیق، به بررسی تفاوت دیدگاه مسافران چینی و تایوانی نسبت به خدمات ارائه‌شده در پروازهای هوایی پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که تفاوتهای قابل توجهی در برداشت از کیفیت خدمات بین مسافران چینی و تایوانی وجود دارد. به‌عنوان نمونه، میزان رضایت مسافران اهل چین از خدمات ارائه‌شده در طول پرواز 1.7 برابر بیشتر از میزان رضایت شهروندان تایوانی از همان خدمات است. در [24] اشاره شده است که این میزان تفاوت نشأت‌گرفته از تفاوت فرهنگی جوامع افراد است. در [33, 34] نیز به تأثیر فرهنگ و نگرش مسافران بر رضایت آن‌ها اشاره شده است.
یکی دیگر از عوامل تأثیرگذار در رضایت مسافران، ادراک آن‌ها از سودمندی خرید بلیت است. بر طبق نظر راود[38] و همکاران در [35]، فرآیند خرید توسط مشتریان یک فرآیند چند مرحلهایست که در 3 مرحله “پیش از خرید[39]”، “خرید[40]” و “پس از خرید[41]” خلاصه میشود. در مرحله “پیش از خرید” مشتری اقدام به جمعآوری اطلاعات کرده و با محصول/خدمت موردنظر آشنا میشود. در مرحله “پس از خرید” نیز مشتری با توجه به ارزش ادراکی از محصول/خدمت دریافتی و خدمات پس از فروش مرتبط با آن برای ادامه همکاری با شرکت موردنظر تصمیمگیری میکند. اما این فرآیند 3 مرحلهای در صنعت حملونقل مناسب نمیباشد، چراکه در مرحله “پس از خرید” تمرکز بر ادامه استفاده از محصول خریداری شده میباشد؛ این در حالیست که خدمات حملونقل فاسدشدنی بوده و امکان استفاده مجدد ندارند[36]. ازاین‌رو در [36]، یک فرآیند 4 مرحلهای، به‌عنوان مراحل استفاده از خدمات حملونقل ارائه‌شده است. این 4 مرحله عبارتند از:
استعلام اطلاعات
رزرو بلیت
پرداخت
دریافت بلیت
در مرحله استعلام قیمت، مسافر اقدام به جمعآوری اطلاعات از شرکتهای مختلف در مورد مسیرها، جدول زمانی حرکت، کرایه و… مینماید. در صورت یافتن شرایط مناسب اقدام به رزرو و خرید بلیت کرده و با پرداخت هزینه آن، بلیت خود را دریافت میکند. نکته حائز اهمیت در این مدل، مرحله دوم آن است، که مشتری چگونه و از چه راههایی میتواند بلیت موردنظر را رزرو نماید. امروزه شرکتها برای افزایش سوددهی، حفظ مشتریان و در دسترس بودن، روشهای مختلفی برای فروش محصولات خود ایجاد کردهاند. استفاده از استراتژی چندکاناله در فروش بلیت توسط شرکتهای ارائه‌دهنده خدمات مسافرتی، نقش مهمی در ارزیابی شرکتها توسط مشتریان دارد؛ چراکه هر یک از مشتریان بر اساس تمایل و تفکرات خود از یک روش برای تهیه بلیت استفاده میکنند که این باعث صرفهجویی در هزینههای پولی و غیر پولی مشتری شده و رضایت وی را افزایش میدهد. وَن[42] نیز معتقد است که رضایت از عملکرد کانالهای توزیع تأثیر مستقیمی بر نیات رفتاری مشتریان دارد[36]. در نتیجه میتوان اظهار داشت که شرکتها در کنار ارائه محصولات و خدمات باکیفیت و منطبق با نیاز مشتریان، بایستی انتظار مشتریان از کانالهای توزیع را نیز شناسایی کرده و برای رسیدن به آن برنامهریزی کنند.
همان‌گونه که عنوان شد، مشتریان مختلف با در نظر گرفتن عوامل بااهمیت از منظر خود، یکی از کانالهای موجود را انتخاب کرده و فرآیند خرید خود را از طریق آن تکمیل مینمایند. سوالی که در اینجا مطرح میشود آنست که این عوامل بااهمیت کدام عوامل هستند؟ در تحقیقی که در سال 2014 انجام شد، 3 عامل ریسک ادراکی[43]، منافع ادراکی[44] و سهولت ادراکی[45] به‌عنوان 3 عامل اساسی تأثیرگذار بر انتخاب کانال خرید بلیت توسط مسافران شرکتهای فعال در زمینه حملونقل معرفی گردید[36]. ریسک ادراکی تأثیرپذیر از 2 عامل امنیت مالی و حفظ حریم خصوصی است؛ این دو عامل، بخصوص در مراحل پرداخت و دریافت بلیت، اصلیترین نگرانی مشتریان است. بااین‌حال نگرانی اصلی مشتریان آنلاین تقلب در مرحله رزرو است، این نگرانی به دلیل احتمال وجود حملات فیشینگ[46] در مراحل خرید بروز کرده است.
پژوهشهای مختلف دیگری نیز در سالیان اخیر در زمینه عوامل تأثیرگذار بر تمایل استفاده از یک کانال خاص انجام‌شده که نتایج تعدادی از آن‌ها در جدول2- 5 آمده است.
جدول2- 5 عوامل تأثیرگذار بر استفاده از کانال خریدمنبع هدف عوامل تأثیرگذار
[37] کاوش عوامل و موانع خرید آنلاین بلیت هواپیما شاخص ریسک
خطر حفظ حریم شخصی کاربران
ریسک اجتماعی
ریسک زمان ازدست‌رفته
خطرات روانی
ریسک کارایی
سودمندی ادراکی
سهولت استفاده
[38] شناسایی عوامل مؤثر بر رضایت و وفاداری در خرید آنلاین کیفیت خدمات ارائه‌شده در وبسایت
عوامل مؤثر بر پذیرش فناوری
رضایت مشتریان الکترونیکی
وفاداری مشتریان الکترونیکی
در دهههای اخیر اهمیت توسعه و استفاده از کانالهای مختلف فروش در شرکتهای هوایی هم برای محققان و هم برای مدیران ارشد این شرکتها روشن شده است[39]؛ لذا امروزه شرکتهای مختلف هواپیمایی، کانالهای مختلفی برای فروش بلیت خود در نظر گرفتهاند؛ ازجمله فروش از طریق “وبسایت”، “آژانسها”، “فروش در ایستگاه” و… .
علاوه بر عوامل مختلف تأثیرگذار بر انتخاب کانال که در بالا مورد بحث قرار گرفت، در تحقیقی که بر روی مسافران قطار در سال 2014 انجام شد [36]، مشخص گردید که افراد مسن تمایل دارند که بلیت خود را از طریق پایانههای فروش در ایستگاههای قطار تهیه کنند. این در حالیست که مشتریان 26 تا 55 ساله استفاده از کانالهای آنلاین را برای خرید و دریافت بلیت در ایستگاه را ترجیح میدهند. همچنین نویسندگان این مقاله، نتیجهگیری کردند که، مسافرانی که تمایل دارند یک هفته قبل از حرکت بلیت خود را تهیه کنند، تمایل بیشتری به حضور در آژانسهای فعال برای خرید بلیت دارند. در سال 2012 نیز، فورگاس[47] و همکاران [40] به بررسی عوامل تأثیرگذار بر رضایت مشتریان وبسایتهای شرکتهای هواپیمایی پرداختند. نتایج بدست آمده از تحقیق آن‌ها، نشان میدهد که بهبود دائمی کیفیت وبسایت و افزایش اعتماد مشتریان در خریدهای الکترونیکی نقش بسزایی در رونق کسبوکار الکترونیکی شرکتهای هواپیمایی خواهد داشت.
در مقاله [39] که در سال 2010 بر روی 2947 مسافر اسپانیایی انجام شد، عوامل مؤثر بر خرید آنلاین مورد بررسی قرار گرفت. این عوامل در شکل2- 8 نشان داده شده است.

شکل2- 8 عوامل مؤثر بر خرید آنلاین بلیت(منبع:[39])همان‌گونه که در شکل2- 8 نشان داده شده است عوامل “فرصت”، “توانایی” و “انگیزه” بر نیات خرید آنلاین مسافران تأثیر بسزایی دارد. عامل انگیزه اشاره به تمایل مشتری به خرید آنلاین بلیت دارد. این عامل تحت تأثیر عواملی نظیر “راحتی”، “مزایای مالی”، “لذت” و “تنوع” دارد؛ اگرچه تأثیر عامل تنوع بر انگیزه بسیار کم است. عامل فرصت نیز اشاره به در دسترس بودن و نبودن محدودیتهای زمانی دارد. عامل توانایی نیز اشاره به درک افراد از ظرفیت موجود برای جستجوی اطلاعات در مورد پرواز بر روی اینترنت دارد.
یکی دیگر از عوامل مؤثر بر رضایت مسافران، به‌موقع بودن شرکتها در ارائه خدمات برنامهریزی شده است. همان‌گونه که پیشتر نیز بیان گردید، “زمان” یکی از فاکتورهای مهم و تأثیرگذار برای مسافران صنعت حملونقل هوایی است که در افزایش رضایت آنان نقش بسزایی دارد[41] [42]. هرچه زمان انتظار[48] مسافران بیشتر باشد، سطح رضایت آن‌ها کاهش مییابد. زمان انتظار را میتوان “مدت زمان بین زمانی که مشتری تمایل دارد خدمت خاصی را دریافت کند تا زمانی که به آن خدمت دست یابد” تعریف نمود[43]. در بررسیهای انجام‌شده، مشخص گردید که زمان انتظار مسافران دارای 3 جنبه متفاوت میباشد که در شکل2- 9 نشان داده شده است.

شکل2- 9 انواع زمان انتظار(منبع: [43])زمان انتظار “مورد انتظار[49]” حداکثر زمانی است که مسافر بر اساس تجربیات گذشته خود، انتظار دارد که اتفاق بیافتد. کاهش این زمان موجب افزایش رضایت مسافرت خواهد شد. زمان “انتظار واقعی[50]” همان مدت زمانی است که مسافر در فرودگاه، بنا بر دلایل مختلف، منتظر میماند. زمان انتظار “احساسی[51]”، ادراک ذهنی مسافر از زمان انتظار است؛ این مقدار معمولاً از مقدار زمان واقعی انتظار بیشتر است[43].
یکی از مراحلی که در سفر هوایی بسیار زمانبر است، فرآیند چک کردن[52] بلیت و صدور کارت پرواز برای مسافران است. این فرآیند در حالت سنتی، با تشکیل صفهایی در مقابل میز مربوطه همراه است که همین امر سبب بالا رفتن زمان انتظار مسافران و در نتیجه نارضایتی آن‌ها خواهد شد. در سالهای اخیر و با پیشرفت فناوری اطلاعات(IT) روشهای نوینی برای جایگزینی فرآیند چک کردن و صدور کارت پرواز معرفی گردیدهاند. ازجمله روشهای نوین در فرآیند چک کردن، چک کردن از طریق تلفن، موبایل، وب و کیوسک است. شرکتهای هواپیمایی میتوانند با بهرهگیری ازاین‌روشها، ضمن افزایش رضایت مسافران، سودآوری بالاتری برای خود به ارمغان آورند. در سال 2011، ویتمر[53] به بررسی پذیرش روشهای نوین چک کردن و صدور کارت پرواز توسط مسافران و تأثیر آن بر رضایت آنان پرداخت. بررسیهای وی نشان داد که چک کردن از طریق موبایل و وب محبوب‌تر از سایر روشهاست که پیشرفت آن‌ها میتواند تأثیر بسزایی در رضایت مسافران داشته باشد. نکته جالبی که ویتمر به آن اشاره کرد این بود که چک کردن از طریق کیوسک مورد پذیرش مسافران نبود و مسافران رضایت چندانی در استفاده از آن نداشتند. 2 دلیل عمده عدم استفاده از کیوسک برای چک کردن، وابسته بودن این کیوسکها به برق و همچنین تشکیل مجدد صف در پشت آن‌ها میباشد[43]. ویتمر در بررسیهای خود به این نتیجه رسید که استفاده از کیوسک در چک کردن بلیت و صدور کارت پرواز برای مسافران 20 تا 30 ساله بسیار جذاب است ولی برای 31 تا 40 سالهها موجب نارضایتی میشود. اما استفاده از وب برای چک کردن برای تمامی مسافرین بین 20 تا 50 سال مناسب بوده و پیشرفت آن سبب افزایش رضایت شهروندان میشود[43].
خدمات مورد انتظار مسافران جوان و سالمند نیز باهم متفاوتاند[44]. با توجه به محدودیتهای جسمانی سالمندان، میتوان بیان داشت که سفر هوایی مناسبترین و رایجترین نوع سفر در بین سالمندان است. شرکتهای هوایی با توجه بیشتر به این قشر از مسافران و فراهم آوردن خدمات مناسب آن‌ها میتوانند رضایتمندی مشتری را افزایش داده و در بازار رقابتی امروزی جایگاه بهتری کسب نمایند. توجه به سالمندان و ارائه خدمات مناسب برای این قشر، کسب سود و افزایش مشتریان را در پی خواهد داشت[44]. “انتظار در صف”، “یافتن مسیر در فرودگاه” “پیادهروی طولانی” و سایر فعالیتهایی که به تحرک زیاد نیاز دارند ازجمله موانع کسب رضایتمندی مسافران سالمند است [45] که شرکتهای هواپیمایی بایستی برای رفع آن‌ها برنامهریزی کنند.
در تحقیقی که در سال 2012 توسط چنگ و همکاران[54] [44]، در تایوان انجام شد مشخص گردید که از منظر سالمندان، 3 خدمت بایستی توسط شرکتهای هوایی تقویت گردد:
تغذیه: ارائه غذاهای مناسب و ویژه سالمندان.
اطلاعرسانی: با توجه به محدودیتهای شنوایی و بینایی که ممکن است در سالمندان وجود داشته باشد، لذا آن‌ها نمیتوانند به‌خوبی اطلاعات پرواز را شنیده و یا ببینند.
سرویسهای بهداشتی.
چنگ و همکاران سالمندان را به 2 دسته 65 تا 74 سال و بیشتر از 75 سال تقسیم کردند. آن‌ها برای کشف خدمات پراهمیت برای سالمندان و میزان رضایت آن‌ها از ارائه خدمات فعلی، پرسشنامهای شامل 21 خدمت را آماده کرده و در اختیار این 2 دسته مسافران قرار دادند. این 21 خدمت پرسیده شده از سالمندان، در 4 دسته تقسیم شدند؛ که عبارتند از:
امکانات و تجهیزات فرودگاه.
خدمات رزرو بلیت.
خدمات هواپیمایی در فرودگاه.

Related posts:

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 9 شهریور 1396 ساعت 19:35 | نویسنده: محمد علی رودسرابی | چاپ مطلب 0 نظر

– (54)

2-2- مرور منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………… 14 2-2-1- فراسنجههای خونی……………………………………………………………………………………………………………………. 14 2-2-2- بافتشناسی گناد، GSI و نسبت جنسی………………………………………………………………………………………….. 15 2-2-3- تولید ویتلوژنین و ارزیابی بیان نسبی آن…………………………………………………………………………………………… 16 فصل سوم: مواد و روشها……………………………………………………………………………………………………………………….. 18 3-1- معرفی گونه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………. 18 3-2- ایستگاههای نمونه برداری………………………………………………………………………………………………………………… 19 3-3- زیستسنجی…………………………………………… …………………………………………………………………………………… 20 3-4- فراسنجههای خونی………………………………………………………………………………………………………………………… 20 3-4-1- اندازهگیری هموگلوبین………………………………………………………………………………………………………………. 20 3-4-2- […]

– (54)

Please enter banners and links.

فصل دوم: کلیات و مرور منابع………………………………………………………………………………………………………………….. 5
2-1- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5
2-1-1- ترکیبات شبه آندروژنی………………………………………………………………………………………………………………. 10
2-1-2- ترکیبات شبه استروژنی……………………………………………………………………………………………………………….. 10
2-1-3- اثرات زیستی ترکیبات مخرب سیستم درونریز (ترکیبات شبه استروژنی)…………………………………………….. 11
2-1-3- الف- ویتلوژنین و سایر پروتئینهای تولیدمثلی مخصوص جنس ماده…………………………………………………… 11
2-1-3- ب- مطالعات فیزیولوژیک و رفتاری…………………………………………………………………………………………….. 13
2-1-3- ج- شاخصهای وضعیت……………………………………………………………………………………………………………. 14
2-2- مرور منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………… 14
2-2-1- فراسنجههای خونی……………………………………………………………………………………………………………………. 14
2-2-2- بافتشناسی گناد، GSI و نسبت جنسی………………………………………………………………………………………….. 15
2-2-3- تولید ویتلوژنین و ارزیابی بیان نسبی آن…………………………………………………………………………………………… 16
فصل سوم: مواد و روشها……………………………………………………………………………………………………………………….. 18
3-1- معرفی گونه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………. 18
3-2- ایستگاههای نمونه برداری………………………………………………………………………………………………………………… 19
3-3- زیستسنجی…………………………………………… …………………………………………………………………………………… 20
3-4- فراسنجههای خونی………………………………………………………………………………………………………………………… 20
3-4-1- اندازهگیری هموگلوبین………………………………………………………………………………………………………………. 20
3-4-2- اندازهگیری هماتوکریت………………………………………………………………………………………………………………. 21
3-4-3- شمارش گلبولهای قرمز……………………………………………………………………………………………………………… 21
3-4-4- شمارش گلبولهای سفید……………………………………………………………………………………………………………… 22
3-4-5- شمارش افتراقی گلبولهای سفید…………………………………………………………………………………………………… 23
3-4-6- شاخصهای ثانویه خونشناسی……………………………………………………………………………………………………… 23
3-4-6- الف- حجم متوسط گویچه قرمز (MCV)……………………………………………………………………………………… 23
3-4-6- ب- میانگین غلظت هموگلوبین ذرهای (MCHC)…………………………………………………………………………… 23
3-4-6- ج- میانگین هموگلوبین ذرهای (MCH)………………………………………………………………………………………… 23
2163445271780هشت
00هشت
3-5- تعیین سن……………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
3-6- محاسبه شاخص توسعه گنادی (GSI)………………………………………………………………………………………………… 24
3-7- تهیه بافت گناد……………………………………………………………………………………………………………………………….. 24
3-8- آمادهسازی نمونهها جهت مطالعات مولکولی و اندازهگیری بیان ژن ویتلوژنین……………………………………………. 24
3-8-1- نمونهبرداری و تیمار…………………………………………………………………………………………………………………… 25
3-8-2- استخراج و تعیین کمیت و کیفیت RNA………………………………………………………………………………………… 25
3-8-3- سنتز cDNA……………………………………………………………………………………………………………………………. 26
3-8-4- همسانهسازی cDNA نسبی ویتلوژنین در Petroleuciscus esfahani……………………………………………… 26
3-8-5- همسانهسازی cDNA نسبی بتا-اکتین در P. esfahani……………………………………………………………………. 27
3-8-6- بسط ویتلوژنین به سمت انتهای َ3…………………………………………………………………………………………………… 27
3-8-7- تکثیر سریع دوانتهای cDNA (RACE) در ویتلوژنین………………………………………………………………………. 28
3-8-8- تکثیر سریع دوانتهای cDNA در بتا-اکتین……………………………………………………………………………………… 28
3-8-9- آنالیز توالیها…………………………………………………………………………………………………………………………….. 28
3-8-10- ترسیم درخت فیلوژنی برای پروتئین ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود……………………………………………. 29
3-8-11- اندازهگیری بیان ژن از طریق PCR کمی (QPCR) رونوشت معکوس………………………………………………. 29
3-9- مقایسات آماری……………………………………………………………………………………………………………………………. 32
فصل چهارم: نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………… 33
4-1- شاخصهای زیستی ماهیان صید شده………………………………………………………………………………………………….. 33
4-2- ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آب در ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………………….. 34
4-3- فراسنجههای خونی………………………………………………………………………………………………………………………… 35
4-4- شاخص توسعه گنادی، بافتشناسی گناد و نسبت جنسی………………………………………………………………………… 39
4-4-1- شاخص توسعه گنادی…………………………………………………………………………………………………………………. 39
4-4-2- مطالعه میکروسکوپی توسعه گنادی……………………………………………………………………………………………….. 41
4-4-3- نسبتجنسی……………………………………………………………………………………………………………………………… 43
4-5- مطالعات مولکولی………………………………………………………………………………………………………………………….. 45
4-5-1- تعیین کمیت و کیفیت RNA……………………………………………………………………………………………………….. 45
4-5-2- توالی کامل cDNA ویتلوژنین در Petroleuciscus esfahani……………………………………………………….. 49
4-5-3- توالی کامل cDNA بتا-اکتین در P. esfahani……………………………………………………………………………… 52
4-5-4- ترسیم درخت فیلوژنی برای پروتئین ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود……………………………………………… 54
4-5-5- اندازهگیری بیان ژن ویتلوژنین………………………………………………………………………………………………………. 56
2266315304800نه
00نه
فصل پنجم: نتیجهگیری کلی و پیشنهادها……………………………………………………………………………………………………… 60
5-1- نتیجهگیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 60
5-2- پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 62
26555706873875ده
00ده
26543008084185ده
00ده

فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1- ساختار شیمیایی برخی از ترکیبات مخرب سیستم درونریز……………………………………………………………. 7
شکل 2-2- نمودار شماتیک از محور HPG در ماهیان………………………………………………………………………………….. 9
شکل 2-3- مسیرهای اصلی عملکرد ترکیبات شبهاستروژنی موجود در محیط……………………………………………………. 12
شکل 2-4- مکانیسم اثر هورمون استرادیول در تولید VTG و Zrp در ماهیان……………………………………………………. 13
شکل 3-1- عروسماهی زایندهرود صید شده از رودخانه زاینده رود…………………….. ………………………………………… 18
شکل 3-2- موقیعت جغرافیای ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………………………………… 19
شکل 3-3- ایستگاه چمگردان………………………………………………………………………………………………………………….. 20
شکل3-4- خونگیری از ساقه دمی عروسماهی زایندهرود…………………………………………………………………………….. 21
شکل 3-5- لام هماسیتومتر………………………………………………………………………………………………………………………. 22
شکل 4-1- ساختار ماکروسکوپی بیضه و تخمدان در عروسماهی زایندهرود…………………………………………………….. 39
شکل 4-2- مقایسه میانگین GSI جنس نر عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……………………………………. 40
شکل 4-3- مقایسه میانگین GSI جنس ماده عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف………………………………… 40
شکل 4-4- تصویر گناد جنس ماده در ایستگاه خرسونک و چمگردان…………………………………………………………….. 43
شکل 4-5- نمودار ترسیم شده توسط دستگاه بیوآنالیزور برای نمونه RNA شماره 5 متعلق به ایستگاه چشمهدیمه…….. 48
شکل4-6- توالی نوکلئوتید و آمینواسید ویتلوژنین در P. esfahani……………………………………………………………….. 51
شکل4-7- توالی نوکلئوتید و آمینواسید بتا-اکتین در P. esfahani………………………………………………………………. 53
شکل 4-8- آنالیز فیلوژنیکی توالیهای پروتئین ویتلوژنین در P. esfahani و سایر مهرهداران……………………………… 55
شکل 4-9- منحنی استاندارد غلظتهای مختلف cDNA ویتلوژنین در QPCR………………………………………………… 56
شکل 4-10- منحنی استاندارد غلظتهای مختلف cDNA بتا-اکتین در QPCR……………………………………………….. 56
شکل 4-11- مقایسه میانگین بیان ژن VTG در جنس ماده عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……………… 57
شکل 4-12- مقایسه میانگین بیان ژن VTG در جنس نر عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف…………………. 58
25844502302510یازده
00یازده

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1- معرفی برخی از EDCها به همراه برخی منابع تولیدکننده و اثرات احتمالی آنها بر زیستمندان……………… 6
جدول 3-1- محل و موقعیت جغرافیایی صید عروسماهی زایندهرود…………………………………………………………………. 20
جدول 3-2- اولیگونوکلئوتیدهای طراحی شده برای حصول قطعات مورد نظر در ویتلوژنین و بتا-اکتین…………………… 31
جدول 4-1- ویژگیهای زیستی ماهیان صید شده در ایستگاههای نمونهبرداری رودخانه زایندهرود…………………………. 34
جدول 4-2- ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آب در ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………….. 35
جدول 4-3- میانگین برخی از فاکتورهای خونی در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف………………………… 36
جدول 4-4- میانگین شاخصهای محاسبهای گلبولهای قرمز در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……….. 37
جدول 4-5- میانگین درصد گلبولهای سفید مشاهد شده در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف ……………. 38
جدول 4-6- قطر تخمک در ماهیان صید شده در ایستگاههای مختلف نمونهبرداری……………………………………………… 42
جدول 4-7- نسبت جنسی ماهیان صید شده در ایستگاههای مختلف نمونهبرداری…………………………………………………. 44
جدول 4-8-کمیت و کیفیت نمونههای RNA………………………………………………………………………………………………. 46
جدول 4-9- میزان شباهت توالی کامل نوکلئوتید ویتلوژنین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها……………………. 49
جدول 4-10- میزان شباهت توالی کامل آمینواسید ویتلوژنین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. 49
جدول 4-11- میزان شباهت توالی کامل نوکلئوتید بتا-اکتین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. 52
جدول 4-12- میزان شباهت توالی کامل آمینواسید بتا-اکتین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. 52
26155653797300دوازده
00دوازده

-420370-69088000
چکیده
از جمله آلایندههای محیط زیست ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی هستند که از منشا طبیعی یا انسانساز وارد محیط زیست خصوصاً اکوسیستمهای آبی شده و با ایجاد اختلال بر سامانه غدد درونریز، اثرات مخربی را بر جوامع زیستی این اکوسیستمها وارد مینمایند. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی برخی از شاخصهای زیستی عروسماهی زایندهرود Petroleuciscus esfahani، نظیر مقایسه فراسنجههای خونی، نسبت جنسی، شاخص توسعه گنادی و بیان ژن ویتلوژنین در کبد ماهیان صید شده از ایستگاههای مختلف رودخانه زایندهرود است. نمونهبرداری از چهار ایستگاه چشمهدیمه و خرسونک (در بالادست رودخانه به عنوان ایستگاههای پاک) و چمگردان و پل صفائیه (در پاییندست رودخانه به عنوان ایستگاه آلوده) صورت گرفت. در این مطالعه در مجموع 323 قطعه ماهی صید شد. میانگین وزنی و طولی ماهیان به ترتیب معادل 93/14 گرم و 96 میلیمتر بود. در مقایسه فراسنجههای خونی، تعداد کل گلبولهای قرمز، میزان هموگلوبین و هماتوکریت و تعداد کل گلبولهای سفید تفاوت معنیداری را بین ماهیان ایستگاههای مختلف نشان نداد. با این وجود در شمارش افتراقی گلبولهای سفید، درصد انواع گلبولهای سفید به جز لنفوسیتها در ماهیان ایستگاه چمگردان نسبت به ماهیان سایر ایستگاهها بالاتر بود (05/0p<). شاخصهای ثانویه خونشناسی نظیر حجم متوسط گویچه قرمز، میانگین غلظت هموگلوبین ذرهای و میانگین هموگلوبین ذرهای در ایستگاه چمگردان کمتر از مقادیر متناظر در سایر ایستگاهها بود (05/0p<). در مطالعه نسبت جنسی ماهیان مشخص گردید که در تمامی ایستگاهها به جز ایستگاه پل صفائیه انحراف معنیداری از نسبت مورد اننظار (1:1) (با فراوانی بیشتر جنس ماده) وجود دارد (آزمون مربع کای؛ 05/0p<). با این وجود در مطالعه میکروسکوپی گنادها، نشانی از بروز ناهنجاریهای گنادی نظیر جنسیت بینابینی مشاهده نشد. شاخص توسعه گنادی (GSI) در ماهیان نر و ماده محاسبه شد. مقایسه آماری این شاخص تنها کاهش معنیدار آن را در جنس نر ماهیان ایستگاه چمگردان با ماهیان سایر ایستگاهها نشان داد (05/0p<). بیان ژن ویتلوژنین در کبد عروسماهی زایندهرود به عنوان شاخص زیستی معتبری برای وجود آلایندههای مخرب سیستم اندوکراینی با فعالیت شبهاستروژنی در منابع آبی مدنظر قرار گرفت. به این منظور ابتدا نسبت به توالییابی کامل ژن ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود اقدام شد. نتایج نشان داد که ژن کدکننده ویتلوژنین در این گونه دارای 4177 جفتباز است که پروتئینی حاوی 1776 آمینواسید را تولید میکند. بررسی شدت بیان ژن ویتلوژنین در جنس نر و ماده عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف به روش Real-time PCR و با استفاده از ژن کنترل داخلی بتا-اکتین نشاندهنده وجود بیان نسبی در هر دو جنس در تمامی ایستگاههای مورد بررسی است. شدت بیان در ایستگاههای مختلف تفاوت معنیداری را نشان داد بهطوریکه میزان بیان نسبی ویتلوژنین در ماهیان چمگردان در هر دو جنس بهطور معنیداری نسبت به سایر ایستگاهها بالاتر بود (05/0p<). بهطور کلی نتایج این تحقیق بیانگر اثرات احتمالی ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی با خاصیت شبهاستروژنی بر برخی ویژگیهای زیستی عروسماهی زایندهرود نظیر انحراف از نسبت جنسی (فراوانی بیشتر جنس ماده) و بیان ژن ویتلوژنین در جنس نر و تغییر بیان آن در ماهیان ایستگاههای مختلف رودخانه زایندهرود بود.
واژگان کلیدی: ترکیبات مخرب سیستم درون ریز، عروسماهی زایندهرود Petroleuciscus esfahani، خونشناسی، بافتشناسی گناد، بیان ویتلوژنین. -198120-52260500
-210185-171958000 فصل اول
مقدمه
طی دو دهه اخیر، موضوع حفاظت از محیط زیست در مقابل آلایندههای طبیعی یا مصنوعی حاصل از فعالیتهای انسان، توجه و نگرانیهای زیادی را با خود به همراه داشته است [18]. این نگرانیها موجب ایجاد علاقه در بسیاری از دولتها، سازمانهای بینالمللی، جوامع علمی، صنایع شیمیایی و عموم مردم برای تشکیل برنامهها، کنفراسها و کارگاههای تحقیقاتی در مورد موضوعات مربوط به ترکیبات مخرب سیستم درونریز (EDCها)[1] گردیده است. ترکیبات مخرب سیستم درونریز ماده یا ترکیبی از مواد هستند که عملکرد (های) سیستم درونریز را تغییر میدهند و در نتیجه موجب اثرات متعدد بر سلامت یک جاندار سالم، دودمان و یا (زیر) جمعیتی از آن میشوند [32]. به عبارت دیگر هر ترکیبی که در تولید، ترشح، انتقال، اتصال، عملکرد و یا حذف هورمونهای طبیعی بدن مداخله کند و باعث تغییر وظایف طبیعی آنها همچون نمو، رفتار، باروری، بقا و همئوستازی شود را ترکیب مخرب سیستم درونریز مینامند. این ترکیبات میتوانند باعث ایجاد تومورهای سرطانی، نقایص مادرزادی و سایر ناهنجاریهای توسعهای شوند. از جمله این ناهنجاریها میتوان به ناتوانی در یادگیری، مشکلات حاد در توجه و شناخت، توسعه مغزی، بدشکلی در بدن، توسعه اندامهای تولیدمثلی، مادهسازی در جنس نر یا اثرات مردانه بر جنس ماده اشاره کرد [23].
EDCها ممکن است به صورت طبیعی و یا در اثر فعالیتهای انسانی تولید شوند و شامل گروههای مختلفی از مواد شیمیایی از قبیل هورمونهای طبیعی و ساختگی، اجزاء گیاهی، آفتکشها، ترکیبات مورد استفاده در صنعت پلاستیک سازی و محصولات مربوط به بهداشت فردی و سایر محصولات و آلایندههای جانبی حاصل از صنایع هستند. برخی از
این ترکیبات چربیدوست و بنابراین پایا هستند و میتوانند مسافتهای طولانی بین مرزهای طبیعی جابجا شوند اما برخی دیگر آبدوست هستند و به سرعت در محیط یا در بدن انسان تجزیه میشوند و ممکن است تنها در دورهای کوتاه اما بحرانی از توسعهی سیستمهای بدنی حضور داشته باشند [26].تنوع بسیار زیاد ویژگیهای فیزیکوشیمیایی EDCها به این معنی است که ممکن است این ترکیبات تجزیه شوند و اثرات آنها به اشکال مختلف بروز نماید. به علاوه، گستره پراکنش این ترکیبات در محیط بسیار وسیع است و شامل هوا، آب، خاک، رسوبات، غذا و محصولات مصرفی میشود. جذب EDCها از طریق غذا، اصلیترین مسیر در معرض قرارگیری انسان و بیشتر جانوران است که میتواند به تجمع و بزرگنمایی زیستی[2] منجر شود [26، 52].
از آنجاییکه مقصد نهایی بیشتر آلایندهها، محیطهای آبی هستند، موجودات آبزی به ویژه ماهیان بیشتر از سایر زیستمندان در معرض این ترکیبات قرار دارند. روزانه حجم زیادی از پسابهای شهری و صنعتی به رودخانهها و آبهای نزدیک سواحل دریاها میریزند. البته بسیاری از مواد شیمیایی نیز بهطور تصادفی از زمینهای اطراف شسته و وارد این محیطها میگردند [99]. به علاوه بیشتر EDCها به ندرت به ذرات موجود در آب متصل میشوند و بنابراین به آسانی در دسترس آبزیان قرار میگیرند [55]. از میان EDCها، گروهی از هورمونها که به نظر میرسد بیشترین قابلیت عملکرد به عنوان ترکیبات فعال درونریز را داشته باشند، استروئیدهای جنسی هستند و بیشتر تحقیقات انجام شده در این رابطه بر ترکیبات استروژنی متمرکز بوده است. آنالیز شیمیایی آب و رسوبات به علت گران بودن و طیف گسترده این ترکیبات، روش کارآمدی برای شناسایی آنها نیستند. بنابراین شاخصهای زیستی حساس بسیاری به منظور پایش این ترکیبات ایجاد شدهاند. یکی از مهمترین شاخصهای ترکیبات استروژنی در محیط، القاء سنتز ویتلوژنین (VTG)[3] در جنس نر یا افراد نابالغ است [18]. از دیگر شاخصهای زیستی مورد استفاده در تعیین اثرات EDCها میتوان به مطالعات رفتاری و فیزیولوژیک از قبیل بررسی بافتشناسی و برخی از شاخصهای گنادی درماهیان اشاره کرد [49].
رودخانه زایندهرود به عنوان بزرگترین و مهمترین رودخانه مرکزی ایران از ارتفاعات زردکوه بختیاری سرچشمه میگیرد و با ورود به استان اصفهان در جهت شرق جریان یافته و به تالاب گاوخونی واقع در جنوب شرقی استان منتهی میشود. در حدود 65 درصد از واحدهای صنعتی بزرگ استان در حاشیه رودخانه زایندهرود قرار گرفتهاند و علیرغم تلاشهای به عمل آمده در جهت استقرار سیستمهای تصفیه پساب در این صنایع، فعالیت آنها توأم با آلودگی های زیست محیطی است [5]. به علاوه با توجه به نحوه کاربری اراضی در حاشیه این رودخانه (زمینهای کشاورزی، واحدهای دامداری و دامپروری، صنایع کوچک تا صنایع مادر از قبیل کارخانههای فولاد و ذوبآهن و همچنین حضور چندین کارخانه تصفیه فاضلاب) به نظر میرسد این اکوسیستم در معرض انواع مختلف از ترکیبات مخرب سیستم درونریز قرار داشته باشد اما تاکنون هیچ مطالعهای در رابطه با اثر این ترکیبات بر سلامت این اکوسیستم مهم آبی صورت نگرفته است.
اهداف این مطالعه:
تعیین حضور و اثرات ترکیبات مخرب سیستم درونریز در اکوسیستم رودخانه زایندهرود با استفاده از بررسی سه ویژگی زیستی زیر در عروسماهی زایندهرود Petroleuciscus esfahani:
1- فراسنجههای خونی
2- شاخص توسعه گنادی (GSI)[4]، بافتشناسی گناد و نسبت جنسی
3- بیان ویتلوژنین در کبد دو جنس نر و ماده
-88265-45466000
فصل دوم
-488315-227711000کلیات و مرور منابع
2-1- کلیات
نگرانی از وجود آلایندهها در محیط زیست خصوصاً منابع آبی و اثرات مخرب آنها بر حیات وحش و انسان روز به روز در حال گسترش است. متاسفانه در اکثر مناطق جهان، حتی کشورهای توسعه یافته، گستره وسیعی از آلایندههای زیست محیطی بدون حداقل بهبود و پایش وارد منابع آبی میشوند. از جمله مهمترین انواع آلایندههای زیست محیطی، ترکیبات مخرب سیستم درونریز است. این ترکیبات طیف وسیعی از مواد طبیعی و مصنوعی مورد مصرف در فعالیتهای مختلف انسانی اعم از صنایع مادر نظیر فولاد و کاغذسازی تا فعالیتهای مرسوم کشاورزی و دامپروری را در بر میگیرند. بخش زیادی از این ترکیبات ناشی از فاضلابهای شهری و خانگی است (جدول 2-1 و شکل 2-1).
مطالعات موجود در رابطه با انسان نشان میدهد که حضور برخی از ترکیبات شیمیایی در محیط،کیفیت و کمیت اسپرم را کاهش و احتمال سقط جنین را افزایش میدهد. در بسیاری از مناطق صنعتی جهان، تغییر نسبت جنسی از 1:1 به نفع یکی از دو جنس نر یا ماده،کاهش سن بلوغ جنسی، افزایش مقطعی در فراوانی ناهنجاریهای توسعهای مجرای تولیدمثلی مردان، افزایش مشاهده برخی سرطانها در بافتهای هورمونی حساس از قبیل سینه، رحم، بیضه، پروستات و تیروئید را اغلب به عنوان شاهدی برای حضور گسترده EDCها و اثرات مختلف آنها بر سلامت انسان میدانند [26]. اما محدودیتهای بسیاری برای بررسی اثر این ترکیبات بر جوامع انسانی وجود دارد و بیشتر مطالعات در این رابطه بر گونههای آبزی متمرکز بوده است.
جدول 2-1) معرفی برخی از ترکیبات مخرب سیستم درونریز به همراه برخی منابع تولیدکننده و اثرات احتمالی آنها بر زیستمندان [54].
ترکیبات شبه آندروژنی منابع تولید اثرات احتمالی
زیستکش وینکلوزولینقارچکش
ضد آندروژن، کاهش وزن گناد نر
پسابهای صنعتی دیبوتیل فتالات
تولید پلاستک، چسب و رنگها
کاهش تولید و بیان ژن تستوسترون
ترکیبات گیاهی 3،3- دیایندولیل متاندر برخی از سبزیجات مثل کلم
ضد آندروژن
ترکیبات شبه استروژنی منابع تولید اثرات احتمالی
هورمونهای طبیعیاسترون (E1)[5]
17 بتا- استرادیول (E2)[6]
17 آلفا- استرادیول
هورمون طبیعی زنانههورمون طبیعی زنانههورمون طبیعی زنانهالقاء سنتز پروتئینهای جنس ماده
کاهش GSI، تغییر ریختشناسی بیضه
عدم ایجاد ضمائم ثانویه جنسی
دامپزشکی آلفا- زئارالانول[7]
محرک رشد
القاء سنتز ویتلوژنینفیتواسترولها بتا- سیتوسترول
استیگماستانول[8]
استرول گیاهی
استرول گیاهی
ضد استروژن، القاء رفتار جنسی مردانهضد استروژن، القاء رفتار جنسی مردانه
پسابهای صنعتی و شهری بیسفنولآنانیلفنولبیفنیلهایپلیکلرینه (PCBs)[9]هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای(PAHs)[10]
آلکیل فنولهاتولید پلاستیک
مواد شوینده
وسایل الکترونیکی
انواع سوختها، برخی غذاها
تولید لاستیک، مواد آرایشی
جنسیت بینابینیجنسیت بینابینی
سرطانزاجهشزا، سرطانزا
القاء سنتز ویتلوژنینزیستکشها متوکسیکلرآترازین
آفتکش
آفتکش
ممانعت از اسپرماتوژنزیز
سرطانزاپزشکی دیاتیلاستیلبسترولاکوئیلین[11]
درمان سرطان
قرص ضد بارداری
سرطانزاالقاء سنتز ویتلوژنین
17 بتا- استرادیول بیسفنولآ[12] بیفنیلهایپلیکلرینه (PCBs)

نانیلفنول[13] متوکسیکلر[14] دیاتیلاستیلبسترول[15]

11- کتوتستوسترون وینکلوزولین[16] 3،3- دیایندولیل متان[17]
شکل2-1) ساختار شیمیایی برخی از ترکیبات مخرب سیستم درونریز [39].
مقصد نهایی بیشتر ضایعات، محیطهای آبی هستند و روزانه حجم زیادی از پسابهای شهری و صنعتی به رودخانهها و آبهای نزدیک سواحل دریاها میریزند [99]. بیشتر EDCها به ندرت به ذرات موجود در آب متصل میشوند و بنابراین به آسانی در دسترس موجودات آبزی قرار میگیرند و اثرات متعدی بر سلامت آنها ایجاد میکنند [55]. از جمله این اثرات میتوان به ایجاد حالت دوجنسی در شکمپایان دریایی درمعرض تریبوتیلتین (TBT)[18]، کاهش جمعیت خوکهای آبی دریای بالتیک از طریق مصرف طعمههای آلوده، نازک شدن پوسته تخم در پرندگان ماهیخوار که طعمه آنها در معرض DDTقرار داشتهاند و ناهنجاریهای گسترده در اندامهای جنسی تمساحهای ایالت فلوریدا آمریکا به دلیل حضور آلایندههای اورگانوکلرینی[19] اشاره کرد [28، 34، 41، 68].
از میان گونههای آبزی، سیستم درونریز ماهی از بسیاری جهات مشابه مهرهداران تکامل یافتهتر است و در نتیجه ماهیان این قابلیت را دارند که به عنوان شاخصهای زیستی تعیین اثرات EDCها بر سایر مهرهداران و حتی انسان به کار روند [18]. از سوی دیگر، تنفس آبی و تنظیم اسمزی از جمله عواملی است که باعث میشود ماهیان بیشتر در معرض این ترکیبات قرار گیرند. نرخ بالاتر تنفس ماهیان در مقایسه با انسان به علاوه سایر ویژگیهای آبشش ماهیان از قبیل جریان مخالف خون و آب، غشای نازک بافت پوششی و سطح وسیع آن میتواند جذب ترکیبات از آب و انتقال آنها به جریان خون را افزایش دهد [106]. ماهیان استخوانی آب شور به دلیل داشتن ویژگی هیپوتونیک[20]، آب دریا را مینوشند اما ماهیان آب شیرین، هیپواسموتیک[21] هستند و آب را به سمت بدن خود هدایت میکنند و ازاین طریق در معرض مواد موجود در آب قرار میگیرند [26]. بنابراین اثرات EDCها در جوامع ماهیان با سرعت بیشتری قابل تشخیص است. اگرچه در برخی از موارد، ماهیان از نظر ظاهری کاملا در سلامت هستند اما به دلیل حضور انواع آلایندهها از تنشهای فیزیولوژیک در رنج هستند. حضور مداوم این آلاینده های زیست محیطی میتواند منجر به ایجاد جنسیتهای بینابینی[22]، کاهش تراکم و تحرک اسپرم، کاهش اندازه گنادها، تغییر الگوی بیان ژن ویتلوژنین در انواع نر و ماده، انحراف نسبت جنسی و حتی نابودی کامل جمعیت ماهیان به عنوان جزئی از حیاتوحش رودخانه شود [56]. این تاثیرات به دلیل وجود کنشهای متقابل بین ترکیبات مخرب سیستم درونریز و این سیستم در آبزیان ایجاد میشود.
سه محور اصلی سیستم درونریز که توسعه و عملکرد تولیدمثلی را به عهده دارند، محورهای هیپوتالاموس- هیپوفیز- گناد (HPG)[23]، هیپوتالاموس- هیپوفیز- تیروئید (HPT)[24] و هیپوتالاموس- هیپوفیز- غدهی بینکلیه (HPI)[25] هستند که مهمترین آنها محور HPG هستند.
محور HPG از سه جزء اصلی تشکیل شده است (شکل 2-2): الف) هورمونهای آزاد کننده گنادوتروپین (GnRH)[26] ب) گنادوتروپهای موجود در بخش قدامی هیپوفیز که گنادوتروپینهای (GtH)[27] نوع اول و دوم را ترشح میکنند و ج) سلولهای سوماتیک گنادها (سلولهای تکا و گرانولوزا در تخمدان، سلولهای لایدیک و سرتولی در بیضه). GtH-। بر سلولهای تکا در جنس ماده و لایدیک در جنس نر و GtH-॥بر سلولهای گرانولوزا در جنس ماده و سرتولی در جنس نر اثر میگذارد. متعاقب آن، استروئیدهای جنسی گناد حاصل از اثر محرک GtH-। به همراه بازدارندهای پروتئینی حاصل از اثر GtH-॥، به جریان خون رها میشود و با ایجاد بازخور در گنادوتروپهای هیپوتالاموس و هیپوفیز باعث کاهش ترشح GnRH،GtH-। و GTH-॥ میشوند. در واقعیت مکانیسم عمل این محور بسیار پیچیدهتر است. مثلا اثرات GnRHبر ترشح GtH-। و GtH-॥اساسا با یکدیگر متفاوت است چراکه GtH-। به صورت شدید (در برهههای زمانی خاص) ولی GtH-॥ بسیار آهسته و طی چندین ساعت ترشح میشود [20، 24].
علاوه بر اینگونه پیچیدگیهای جزئی موجود در طرح اولیهی سیستم درنریز، فاکتورهای مهم دیگری نیز وجود دارد که باید مدنظر قرار گیرند. یکی از این فاکتورها، تنظیم میزان حساسیت سلولها نسبت به محرکها است. گنادوتروپها پاسخپذیری ثابتی به تحریکات GnRHو سلولهای هدف در گنادها پاسخپذیری ثابتی به تحریکات GtH-। و GtH-॥ ندارند. مثلا تواترهای غیرطبیعی ناگهانی یا مزمن GnRH یا ترکیبات مشابه آن، منجر به تخریب یا همئوستازی منفی گیرندههای آن در گنادوتروپها میشود و آنها را نسبت به تحریکات آتی مقاومتر مینماید.

شکل 2-2) نمودار شماتیک از محور HPG در ماهیان [26].
موضوع بسیار مهمی که سبب پیچیدگی بیشتر این محور میشود، نقش پروتئینهایی است که به استروئیدهای جنسی متصل میشوند. این پروتئینها شامل آلبومین و آلفا-فتوپروتئین[28] و گلبولین متصل به هورمونهای جنسی (SHBG)[29] در انسان است. تقریبا 97-98% از تستوسترون و E2 در گردش خون انسان به SHBG متصل و تنها 2-3% از آن آزاد و از نظر زیستی فعال است [83].
مورد دیگری که باعث پیچیدگی بیشتر محور HPG میشود، برهمکنشهای اجزاء برونریز و درونریز این محور است. مثلا تستوسترون تولید شده در سلولهای لایدیک بر سلولهای سرتولی مجاور اثر میگذارد. به نظر میرسد که این موضوع مهمترین نقش تستوسترون در جنس نر است چراکه اثرات آن بر سلولهای سرتولی، اصلیترین مسیری است که اسپرماتوژنزیز را پشتیبانی میکند [91]. اثرات مشابه در تخمدان نیز مشاهده میشود. آندروژنهای ساخته شده در سلولهای تکا، اثرات برونریزی را بر سلولهای گرانولوزای مجاور (فولیکولهای در حال توسعه) اعمال میکند. مهمترین نتیجهی در معرضقرارگیری سلولهای گرانولوزا با تستوسترون این است که این سلولها میتوانند این آندروژن را به E2 تبدیل کنند. قابلیت سلولها در بیان آروماتاز و یا 5آلفا-ردوکتاز[30] در تبدیل یک هورمون برونریز با اثر موضعی (تستوسترون) به یک هورمون درونریز (E2 یا دیهیدروتستوسترون (DHT)[31]) بسیار رایج است [92، 93].
GtH-। مسئول رشد گناد و تشکیل گامت و GtH-॥ در آزادسازی آن نقش دارد. بهطور کلی، تستوسترون اصلیترین آندروژن و E2 اصلیترین استروژن تولید شده در تمام مهرهداران است. اما بسیاری از ماهیان استخوانی نر، 11-کتوتستوسترون نیز تولید میکنند و این ترکیب، آندروژن اصلی درگردش در جنس نر بسیاری از گونهها است. ماهیان استخوانی ماده نیز تستوسترون تولید میکنند و حتی سطح درگردش این ترکیب میتواند به اندازه E2 نیز باشد [44].
استروئیدهای جنسی را می توان به دو دسته اصلی تقسیم نمود؛ ترکیبات شبهآندروژنی و ترکیبات شبهاستروژنی. در این بخش چگونگی فرایند اثربخشی این ترکیبات و اثرات مخرب آنها بیان میشود.
2-1-1- ترکیبات شبه آندروژنی
آندروژنها گروهی از هورمونها یا ترکیبات هستند که عمدتا رشد و توسعه سیستم تولیدمثلی نر را تحت تاثیر قرار میدهند. در حالیکه ضد آندروژنها، داروها یا ترکیباتی هستند که فعالیت هورمون آندروژن را متوقف میکنند. هورمون آندروژن اصلی در ماهیان 11-کتوتستوسترون است که قسمت عمده آن توسط بیضهها تولید میشود. از جمله نقش آندوژنها در بدن، تنظیم GnRH، اسپرماتوژنزیز، ایجاد رفتارهای طبیعی جنس نر، عملکرد طبیعی ضمایم و غدد جنسی و سایر اثرات غیر تولیدمثلی از قبیل عملکرد سیستم ایمنی، متابولیسم استخوان و توسعه ماهیچه است. ترکیبات شیمیایی شبه آندروژنی، از طریق اتصال به گیرندههای آندروژنی از آندروژنهای طبیعی تقلید می کنند و مسیرهای سیگنال دهنده سلولی را تحت تاثیر قرار میدهند [39].
اثرات کوتاه مدت حضور آندروژنها یا ضدآندروژنها بر ماهیان هنوز به طور کامل شناخته نشده است. هرچند نمونههایی از اثرات این ترکیبات شامل نرسازی کپورماهیان دنداندار (Cyprinodontidae) ماده در رودخانههایی که پساب کارخانههای تولید چوب و کاغذ را دریافت میکنند، است. این ویژگیهای نرینه شامل ایجاد باله مخرجی (گنوپودیوم) تغییر یافته در ماهیان باردار، رفتارهای جفتگیری شبیه به جنس نر، ایجاد ماهیان هرمافرودیت (وجود همزمان اووسیتهای زردهدار و کیستهای اسپرماتید و اسپرماتوزوا) است. در تحقیق دیگری که بر روی جنین مارماهی زندهزا (Zoarces viviparus) در معرض پساب حاصل از کارخانه تولید خمیر چوب انجام گرفت، مشاهده شد که نسبت جنسی به نفع جنس نر تغییر کرده است [63، 64].
در حال حاضر روشهای موجود برای تشخیص اثرات EDCها به ویژه برای آندروژنها ناکافی، محدود و اکثر تحقیقات انجام شده مربوط به اثرات استروژنها بر تولیدمثل است.2-1-2- ترکیبات شبه استروژنی استروژن نام گروهی از هورمون‌های جنسی مربوط به جنس ماده است که در رشد و توسعه ویژگیهای جنسی و روند تولید مثل در این جنس نقش اساسی دارد. شکل 2-3 برخی از مهمترین مسیرهای تاثیر ترکیبات شبه استروژنی بر سیستم درونریز را نشان میدهد. بررسی ادرار زنان نشان می دهد که هر زن میتواند روزانه حدود 7 میکروگرم E1، 4/2 میکروگرم E2 و 6/4 میکروگرم استریول (E3)[32] دفع کند. از سوی دیگر، کاربرد زیاد قرصهای جلوگیری از بارداری که حاوی ترکیبات استروژنی هستند نیز مقادیر زیادی از این ترکیبات را وارد سیستم فاضلاب میکند. بنابراین به نظر میرسد که کارخانههای تصفیه فاضلاب یکی از منابع اصلی این نوع آلایندهها هستند چرا که این ترکیبات توسط فرایندهای مرسوم تصفیه جدا یا تجزیه نمیشود [51]. توانایی این هورمونهای استروژنی 10 تا 100 برابر بیشتر از ترکیبات شبه هورمونی است [39]. پساب ناشی از فعالیتهای کشاورزی و دامپروری نیز از منابع بالقوه ایجاد ترکیبات شبه استروژنی هستند. جدول 2-1 برخی از این ترکیبات به همراه کاربرد و تعدادی از اثرات احتمالی آنها را نشان میدهد.
مطالعات انجام شده نشان دادهاند که عوارض حاد ناشی از حضور ترکیبات شبهاستروژنی شامل ایجاد جنسیت بینابینی، کاهش تحرک اسپرم، کاهش جمعیت ماهیان، کاهش اندازهی گناد و انحراف نسبت جنسی به نفع ماده است. درحالیکه ازجمله عوارض حضور کوتاهمدت این ترکیبات میتوان به تولید ویتلوژنین در جنس نر و یا تغییر الگوی تولید آن در جنس ماده اشاره کرد [54].بهطور کلی اختلال در تولیدمثل طبیعی ماهی توسط استروژنها در مراحل لاروی و جنینی از طریق سنتز تعداد غیر طبیعی گیرنده استروژنی و در مراحل بالاتر چرخه زندگی از طریق تحریک گیرندههای استروژنی در ماهیان ماده بالغ یا نابالغ در زمانهای نامناسب و یا ماهیان نر بالغ یا نابالغ ایجاد میشود [39].
2-1-3- اثرات زیستی ترکیبات مخرب سیستم درونریز (ترکیبات شبه استروژنی)
آنالیز شیمیایی آب و رسوبات به علت گران بودن و طیف گستردهی EDCها، روش کارآمدی برای شناسایی این ترکیبات نیستند. بنابراین استفاده از ویژگیهای فیزیولوژیکی گونهها نه تنها میتواند نمایانگر اختلال در سیستم درونریز و سلامت تولیدمثلی ماهی باشد، بلکه میتواند تصویر روشنی از اثرات این ترکیبات در سطح موجود زنده فراهم آورد. شاخصهای زیستی در مطالعات صحرایی ابزارهای نیرومندی در ردیابی اثرات یک ماده یا ترکیبی از مواد هستند [49]. شاخصهای زیستی اینچنین تعریف شدهاند: “تغییر در پاسخ بیولوژیکی (اعم از پاسخهای مولکولی، سلولی و فیزیولوژیک) که میتوانند در ارتباط با حضور یا اثرات سمی ترکیات شیمیایی در محیط زیست باشند” [78].
الف- ویتلوژنین و سایر پروتئینهای تولیدمثلی مخصوص جنس ماده
در بدن ماهیان، هیپوتالاموس که به محرکهای محیطی حساس است و از این طریق به همزمانی چرخه تولیدمثلی در فصل مناسب کمک میکند، با هورمونهای تولیدی خود هیپوفیز را تحت تاثیر قرار میدهد و موجب ترشح هورمونهای گنادوتروپین از آن میگردد (شکل 2-4). این هورمونها بر تخمدان اثر میکند و سبب تولید E2 از آن میشوند. این هورمون به گیرندههای خود در کبد متصل و سبب سنتز پروتئینهای مهم تولید مثلی از قبیل ویتلوژنین و پروتئین زونارادیاتا (Zrp)[33] موجود در پوسته تخم می شود (شکل2-3).
ویتلوژنین یک فسفولیپوگلیکوپروتئین مخصوص جنس ماده است که توسط کبد ماهی ماده در پاسخ به استروژنهای داخلی در چرخش، در مرحله زرده سازی سنتز میشود .این ماده ترکیب اصلی تشکیل دهنده زرده تخم است که پس از تولید در کبد، توسط جریان خون به تخمدان منتفل میشود و در آنجا نهایتا به عنوان ماده مغذی لازم برای رشد جنین، جذب اووسیتها میگردد [39].

شکل 2-3) مسیرهای اصلی عملکرد ترکیبات شبهاستروژنی موجود در محیط [26]:
هورمونهای استروئیدی از قبیل E2، تستوسترون و پروژسترون در سلولهای گنادی سنتز میشوند. بازدارندهی آنزیمهای CYP450 از جمله داروها و آفتکشها در این قسمت عمل میکنند.
هورمونها از گنادها به جریان خون ترشح میشوند و از طریق انتشار یا به صورت متصل به SHBG در دسترس سلولها قرار میگیرند. ترکیبات سمی میتوانند میزان در دسترسی هورمونها را با تغییر میزان SHBG تغییر دهند.
هورمون استروئیدی به درون سلول انتشار مییابد.
هورمون به داخل محوطهی پیشهستهای جایی که گیرندههای آزاد (R) وجود دارد، انتشار مییابد.
هورمون یا مقلد آن به گیرنده متصل میشود. تحقیقات نشان داده است که بسیاری از ترکیبات شیمیایی مصنوعی به گیرندههای استروژنی یا آندروژنی متصل میشوند.
گیرنده (R) اکنون به لیگاند طبیعی یا مصنوعی متصل میشود، متحمل تغییراتی در ساختار میگردد و در نهایت همودایمر تشکیل میدهد.
همودایمرها با تجمع فاکتورهای رونویسی (tf)[34]، یک گروه رونویسی تشکیل میدهند که به توالیهای خاصی در DNA ژنهای وابسته به هورمون که به عنوان عناصر پاسخ به هورمون (HRE)[35] شناخته میشوند، متصل میشوند.
mRNA به خارج از هسته و به درون سیتوپلاسم انتقال مییابد.
پروتئینها به کمک اسیدهای آمینه (aa) متصل به tRNA خاص (فلشهای پررنگ) و ریبوزومها و از روی mRNA الگو، سنتز میشوند.
پروتئین که محصول اصلی سیستم درونریز است میتواند به شکل آنزیم، هورمون پروتئینی یا فاکتور رشد و یا جزء ساختاری سلول باشد. مثالی از یک شاخص وابسته به هورمون، ویتلوژنین است.
در برخی موارد اثر ترکیبات سمی مخرب سیستم درونریز از طریق تغییر عملکرد کبد اعمال میشود.
بهطور طبیعی، ویتلوژنین تنها در پلاسمای ماهی ماده وجود دارد اما ماهیان نر نیز دارای ژن کدکننده این ترکیب هستند. بنابراین وقتی در معرض استروژنهای خارجی قرار میگیرند، این ژن به راحتی القاء میشود. از جمله مناسبترین روشهای آزمایشگاهی برای سنجش حضور و اثرات استروژنها در محیط، سنجش تولید ویتلوژنین توسط هپاتوسیتهای کبد ماهی است. از روشهای اندازهگیری این ترکیب، آنالیز نمونههای پلاسما با آزمونهای ایمنولوژیک از قبیل الایزا[36] و یا وسترن بلات با آنتیبادیهای خاص است. از آنجاییکه ویتلوژنین یک پروتئین گلیکولیپیدی بزرگ و در برخی گونهها شکننده و ناپایدتر است، احتمال دارد در زمان استفاده از آزمونهای ایمنولوژیک تخریب شود و مشکلاتی را به وجود آورد. بنابراین اندازهگیری بیان ژن کدکننده آن با استفاده ازReal-time PCR به دلیل دقت بسیار بالا، اخیرا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است [101]. به دلیل سرعت بالای القاء VTG mRNA، این روش میتواند در پایش کوتاهمدت اکوسیستم بهکاررود.

شکل2-4). مکانیسم اثر هورمون استرادیول در تولید VTG و Zrp در ماهیان. در پاسخ به محرکهای نوری (hv)، GTH-। از هیپوفیز ترشح و توسط جریان خون به تخمدان منتقل میشود. در این بافت E2 سنتز و توسط جریان خون به کبد میرود و سبب تولیدVTG و Zrp در این بافت میگردد. این دو ترکیب نهایتا در اووسیتهای در حال تشکیل، تجمع مییابند [39].
ب- مطالعات فیزیولوژیک و رفتاری
از دیگر شاخصهای زیستی مورد استفاده در تعیین اثرات EDCها، مطالعات فیزیولوژیک و رفتاری ماهیان است. مطالعهی همزمان میزان ویتلوژنین و بافتشناسی گناد، درک گستردهای از سمشناسی تولیدمثلی[37] به همراه دارد [49]. در ماهیان نر، اثر مستقیم سنتز ویتلوژنین در شامل ایجاد جنسیت بینابینی در گناد، کاهش کلسیم در فلس و اسکلت، هایپرتروفی کبد، آسیب به کلیه، هدررفت شدید انرژی، تاخیر در ایجاد بیضه یا ایجاد بیضه غیرطبیعی و در نتیجه کاهش شایستگی تولیدمثلی است [39]. به علاوه تولید این ترکیبات در جنس نر سبب اختلال در دینامیک و عملکرد طبیعی خون میگردد [89]. از سوی دیگر ممکن است ویژگیهای ثانویه جنسی و علائم بدنی نیز به درستی تکامل نیابند و این مساله منجر به عدم بروز رفتارهای جنسی یا بروز رفتارهای غیرطبیعی گردد. در لارو ماهیان نر، حضور هورمونهای استروژنی در طی دوره حساسی از توسعه گنادی می تواند سبب مادهسازی کامل فنوتیپ شود. این موضوع سبب ایجاد مادههای ظاهراً طبیعی میگردد در حالی که این ماهیان از نظر ژنتیکی نر هستند. در ماهیان ماده، اثرات استروژنهای خارجی از اهمیت کمتری برخوردار است و میتواند سبب رسیدگی و توسعه زود هنگام و خارج از فصل تخمدان شود. سنتز خارج از برنامه Zrp در ماهیان ماده سبب ایجاد پوسته غیر طبیعی در تخمک، کاهش کیفیت تخم و در نتیجه کاهش بقا میگردد [39].
ج- شاخصهای وضعیت
شاخصهای اورگانوسوماتیک (نسبت وزن اندام/ وزن بدن) به ویژه GSI اطلاعات دقیقی از اندام موردنظر فراهم میکند. آلایندهها میتوانند تغییرات سریع و شدیدی را در این شاخصها بهوجود آورند. این تغییرات بسته به فصل و چرخه زندگی متفاوت هستند [56، 57].
2-2- مرور منابع
2-2-1- فراسنجههای خونی
ویژگیهای خونشناسی ماهیان یکی از مهمترین عوامل منعکسکننده ارتباط خصوصیات اکوسیستم آبی و سلامت آنها است. فراسنجههای خونی در ماهیان تحت تأثیر عوامل فیزیولوژیک مانند جنسیت، مرحله تولیدمثل، سن، اندازه و وضعیت سلامت آنها تغییر میکند و بنابراین شاخص مناسبی از وضعیت سلامت گونههای مختلف محسوب میشود. این فراسنجهها تحت تأثیر عوامل خارجی نظیر فصل، دمای آب، غذا، تنشهای محیطی، انواع آلودگی و انواع بیماریها نیز دچار تغییر میشوند [105]. مطالعات اندکی در رابطه با اثرات EDCها بر فاکتورهای خونشناسی ماهیان انجام گرفته و بیشتر اطلاعات در رابطه با سایر مهرهداران است.
مطالعه کلارک[38] (1984) بر روی پستانداران نشان داد که تعادل بین هورمونهای جنسی نر و ماده بر میزان حساسیت سیستم ایمنی موثر است. بهطور کلی هورمون جنسی نر (تستوسترون) محرک سیستم ایمنی و E2 و ترکیبات مصنوعی استروژنی غیر استرادیولی از قبیل دیاتیلاستیلبسترول بازدارندههای قوی سیستم ایمنی هستند. در طول بارداری تغییرات قابل توجهی در اندامهای لنفاوی مشاهده میشود، سطح E2 در سرم افزایش مییابد، تعداد لنفوسیتها به طور غیرطبیعی کم و ایمنی سلولی متوقف میشود [22].
مطالعه انجام شده توسط گلوب[39] و همکاران (2004) در مورد تاثیر دیاتیلاستیلبسترول و متوکسیکلر بر فاکتورهای خونی میمون رزوس (Macaca mulatta) نشان داد که تیمار میمونها با 5/0 میلیگرم دیاتیلاستیلبسترول/ کیلوگرم/ روز سبب کاهش معنیدار گلبولهای سفید به ویژه لنفوسیتها، هموگلوبین و هماتوکریت نسبت به گروه شاهد میشود. درحالیکه تیمار آنها با 50 میلیگرم متوکسیکلر/ کیلوگرم/ روز تاثیری بر فراسنجههای مذکور نداشت [40].
ون دن استین[40] و همکاران (2010) مشاهده کردند که در معرض گذاری سار اروپایی (Sturnus vulgaris) با گروهی از اترهای بیفنیلی پلی برومینه (PBDE)[41] به مدت 6 ماه به میزان 140 میکروگرم/کیلوگرم وزن بدن اثر معنیداری بر فراسنجههای خونی این پرنده از قبیل میزان گلبولهای قرمز، غلظت هموگلوبین و هماتوکریت ندارد [105].
آریکن و پلامپ[42] (1990) نشان دادند که در معرض قرارگیری گربهکاهی کانالی (Ictalurus punctatus) با حشرهکش اورگانوفسفاته مالاتیون[43] منجر به افزایش اریتروسیتها، هموگلوبین و میانگین هموگلوبین ذرهای (MCH) [44] و کاهش لوکوسیتها میشود [11].
آدیمو[45] (2007) اثرات سرب (یکی از فلزات مخرب سیستم درونریز) را بر فاکتورهای خونشناسی نوعی گربهماهی با نام علمی Clarias gariepinus بررسی کرد. در این مطالعه، کاهش اریتروسیتها و میزان هموگلوبین و در نتیجه کمخونی وکاهش لوکوسیتها و بنابراین تضعیف سیستم ایمنی مشاهده شد. در این مطالعه هر سه شاخص حجم متوسط گویچه قرمز (MCV)[46]، میانگین غلظت هموگلوبین ذرهای (MCHC)[47] و MCH در گروه تیمار نسبت به گروه شاهد افزایش یافت [7].
در مطالعهای که توسط برنتسن[48] و همکاران (2010) بر روی پست اسمولت آزادماهی اطلس (Salmo salar) تغذیه شده با اندوسولفان[49] انجام شد، هیچگونه تغییری در ویژگیهای خونشناسی از قبیل میزان اریتروسیت و هموگلوبین مشاهده نشد [16].
همانطور که در مثالهای مذکور مشاهده میشود، اثرات ترکیبات مخرب سیستم درونریز بر فراسنجههای خونی بسیار متفاوت و حتی گاهی متناقض است و به عواملی همچون گونه مورد بررسی، نوع ماده شیمیایی یا ترکیب و مقدار آنها بستگی دارد.
2-2-2- بافتشناسی گناد، GSI و نسبت جنسی
اولین شواهد مبنی بر توسعهی غیرطبیعی گناد در ماهی مقارن با کشف القاء ویتلوژنین در آنها بود. بیشتر اطلاعات در این مورد، مطالعاتی است که بر روی ماهیان در معرض پساب کارخانههای تصفیهی فاضلاب در انگلستان، انجام گرفته است. این ماهیان مسلما تحت تاثیر آلایندههایی با فعالیت استرونی قرار گرفتهاند [26].
هریس[50] و همکاران (1997) به شواهدی مبنی بر ممانعت از رشد بیضهها در ماهیان بالغ قزلآلایرنگینکمان (Oncorhynchus mykiss) در رودخانهای در انگلستان که شدیدا توسط ترکیبات استروژنی بهویژه آلکیلفنولها[51] آلوده است، دست یافتند [42].
گیمنو[52] و همکاران (1997) زمانیکه یک جمعیت نر از کپورمعمولی (Cyprinus carpio) را در دروهی جنینی-لاروی به مدت سه روز در معرض پنتیلفنول قرار دادند، هیچ اثری بر تمایز جنسی یا تکثیر سلولهای پیشساز جنسی[53] مشاهده نشد اما زمانی که این در معرضگذاری طولانیتر و از قبل از تمایز جنسی (24-51 روز پس از تفریخ) صورت گرفت، موجب تشکیل مجرای تخمبر و کاهش تعداد سلولهای پیشساز جنسی گردید [36].
هونتلا و همکاران (1992؛ 1995) از کشور کانادا نشان دادند که در هر دو جنس سوفماهی زرد (Perca flavescens) و اردکماهی شمالی (Esox lucius) در مناطق آلوده شده با PAHها، PCBها و فلزات سنگین، اندازهی گنادها و سطوح تیروکسین کاهش یافته بود.
در مطالعهای که مینیر[54] و همکاران (2000) بر روی Platichthys flesus ساکن مصبها و خلیجهای مناطق بسیار صنعتی انجام دادند، تغییر در الگوی اسپرماتوژنزیز و مشاهده جنسیت بینابینی در حدود 18% از ماهیان گزارش شد [70].
گزارش بتی و لیم[55] از کشور اتریش نشان داد که گنوپودیوم پشهماهی نر (Gambusia affinis) که در پاییندست کارخانهی تصفیهی پساب زندگی میکند از نظر اندازه تحلیل رفته است [15].
در مطالعهای که توسط جفریز[56] و همکاران (2008) بر روی جمعیتی از نوعی گونه مینو بومی آمریکای شمالی با نام علمی Rhinichthys cataractea در یکی از رودخانههای کانادا صورت گرفت، تغییر شدید نسبت جنسی به نفع جنس ماده، به اختلال شدید سیستم درونریز به دلیل حضور ترکیبی از آلایندههای شبهاستروژنی موجود در پسابهای شهری، کشاورزی و دامپروری در این منطقه نسبت داده شد [54].
2-2-3- تولید ویتلوژنین و ارزیابی بیان نسبی آن
بیشتر مطالعات انجام شده در این رابطه در محیطهای آزمایشگاهی و از طریق اندازهگیری میزان پروتئین ویتلوژنین در پلاسما با استفاده از دو روش الایزا و وسترن بلات انجام گرفته است و اطلاعات در زمینه القاء ژن کدکننده آن در نتیجه حضور ماهی در اکوسیستمهای آلوده به انواع مختلف EDCها محدود است.
لیندهولست[57] و همکاران (2000) مشاهده کردند که که حضور قزلآلایرنگینکمان در معرض 500 میکروگرم بیسفنولآ/ میکرولیتر، پس از 14 روز موجب افزایش میزان ویتلوژنین در پلاسما شد درحالیکه در غلظتهای کمتر، سطح آن در پلاسما ثابت بود [66].
در آزمایشی که توسط آنکلی[58] و همکاران (2001) بر ماهیان بالغ مینو کلهگنده (Pimephales promelas) انجام شد، تیمار این ماهیان با متوکسی کلر به مدت حداکثر 21 روز، غلظت برخی از استروئیدهای جنسی (تستوسترون، 11-کتوتستوسترون و E2) را در هردوجنس کاهش داد و منجر به القاء شدید ویتلوژنین در پلاسمای خون ماهیان نر شد [10].
همر[59] و همکاران (2001) پس از 5 روز تیمارجنس نر ماهی Cyprinodin variegates با نانیلفنول، متوکسیکلر و اندوسولفان، توانستند بیان ژن ویتلوژنین (VTG mRNA) و همچنین پروتئین ویتلوژنین در پلاسما را اندازهگیری کنند [45].
تیان[60] و همکاران (2009) دریافتند که تیمار جنس نر گلدفیش (Carassius auratus) با غلظتهای مخلتف مونوکروتوفوس[61]، منجر به افزایش وابسته به دوز میزان بیان ژن ویتلوژنین در کبد و پروتئین آن در پلاسما میشود [102].
در مطالعهای که توسط جفریز و همکاران (2008) بر روی جمعیتهای طبیعی ماهی R. cataractea در دو رودخانه اولدمن[62] و بو[63] در استان آلبرتا کانادا صورت گرفت، بیشترین میزان بیان ژن ویتلوژنین و تغییر نسبت جنسی به نفع جنس ماده در مناطق آلوده شده با پساب زمینهای کشاورزی متراکم در رودخانه اولدمن مشاهده شد [54].
در مطالعه دیگری که جفریز و همکاران (2010) بر روی جمعیتهای طبیعی ماهی R. cataractea در دو رودخانه رددیر[64] و اولدمن همان استان انجام دادند، دریافتند در این رودخانهها که توسط انواع مختلف EDCها از قبیل استروژنهای مصنوعی موجود در قرصهای ضدبارداری و انواع طبیعی آن از قبیل هورمونهای موجود در پساب کارخانههای تصفیه فاضلاب آلوده شده است، میزان پروتئین ویتلوژنین در پلاسمای ماهیان نر با GSI آنها همبستگی معکوس دارد [55].
در مطالعه دیگری که توسط انگامنیوم[65] و پانیاراچون[66] (2011) در تایلند بر روی جمعیت وحشی گونه Oryzias minutillus رودخانههای آلوده با آلایندههای صنعتی از جمله بیسفنولآ انجام گرفت، در کبد ماهیان نری که در آنها جنسیت بینابینی رخ داده بود، بیان mRNA ویتلوژنین مشاهده شد. در حالیکه در ماهیان دارای گناد طبیعی، این ژن بیان نشده بود [74].

-196215-168402000فصل سوم
مواد و روشها
3-1- معرفی گونه مورد مطالعه
عروسماهی زایندهرود P. esfahani از خانواده کپورماهیان از جمله ماهیان با ارزش در صید ورزشی در حوضه زایندهرود، است (شکل 3-1). این گونه علاوه بر جثه کوچک، از فراوانی مناسبی در سراسر رودخانه زایندهرود برخوردار است و لذا امکان صید آن به سهولت فراهم است. این ویژگی به همراه پراکنش در برخی از مهمترین منابع آلوده کننده اکوسیستم زایندهرود، آن را به گونه ای مناسب برای این مطالعه تبدیل کرده است. تخمریزی این ماهی در چشمه دیمه واقع در بالادست سد زایندهرود از ماه اردیبهشت تا تیر ماه ادامه و در مرداد ماه خاتمه مییابد. رسیدگی تخمکها در تخمدان به طور همزمان و از نوع همزمان گروهی است]2[.

شکل 3-1) عروسماهی زایندهرود صید شده از رودخانه زاینده رود [نگارنده].
3-2- ایستگاههای نمونهبرداری
در این مطالعه تعداد چهار ایستگاه نمونهبرداری درطول رودخانه تعیین گردید. دو ایستگاه در بالادست رودخانه زایندهرود به عنوان ایستگاههای شاهد و دو ایستگاه بر اساس نحوه کاربری اراضی حاشیه رودخانه، به عنوان ایستگاههای آلوده پیشبینی شد (شکل 3-2). این ایستگاهها از بالادست به پاییندست شامل:1) چشمهدیمه قبل از سد زایندهرود و 2) خرسونک بهعنوان ایستگاههای پاکیزه 3) چمگردان به دلیل سکون آب، ورود فاضلاب ذوب آهن و پساب زمینهای کشاورزی مجاور (شکل3-3) و 4) پل صفائیه به دلیل ورود پساب کارخانه تصفیه فاضلاب زرینشهر و زمینهای کشاورزی مجاور به عنوان ایستگاههای آلوده انتخاب شد. اطلاعات و ویژگیهای مربوط به ایستگاههای نمونهبرداری شده درجدول 3-1 آورده شده است. صید ماهیان از این ایستگاهها در زمستان سال 1390 و بسته به موقعیت محل با استفاده از تور پره یا الکتروشوکر انجام گردید.

شکل 3-2) موقیعت جغرافیای ایستگاههای نمونه برداری.
جدول3-1) محل و موقعیت جغرافیایی صید عروسماهی زایندهرود P. esfahani
نام ایستگاه مختصات جغرافیایی
چشمهدیمه ˝00 ’31˚32 شمالی˝42 ’13˚50 شرقیخرسونک ˝00 ’31˚32 شمالی ˝00 ’22˚50 شرقی
چمگردان ˝09 ’23˚32 شمالی ˝39 ’17˚51 شرقی
پل صفائیه ˝45 ’21˚32 شمالی ˝55 ’26˚51 شرقی

شکل 3-3) ایستگاه چمگردان. الف- کارخانه ذوبآهن ب- زمینهای کشاورزی در حاشیه ایستگاه [نگارنده].
ماهیان صید شده از هر از ایستگاه به طور جداگانه و به صورت زنده در کیسه های حاوی آب مربوط به آن ایستگاه واکسیژن به آزمایشگاه دانشکده منابع طبیعی واقع در دانشگاه صنعتی اصفهان منتقل شدند.
3-3- زیستسنجیبرای انجام زیستسنجی، ماهیان در محلول MS222 با غلظت 100 ppm بیهوش و موارد زیر در آنها اندازه گیری شد:
وزن بدن و گناد با استفاده از ترازو و با دقت 01/0 گرم
پارامترهای طولی (طول کل، چنگالی و استاندارد) با دقت 1 میلیمتر
3-4- فراسنجههای خونی
بلافاصله پس از صید اقدام به بیهوشی ماهیان و خونگیری از طریق ساقه دمی و با استفاده از سرنگ آغشته به EDTA 5/0% شد (شکل 3-4). نمونههای خونی درکوتاهترین زمان و در دمای کمتر از چهار درجه سانتیگراد جهت بررسیهای زیر به آزمایشگاه شیلات دانشکده منابع طبیعی منتقل شد.
3-4-1- اندازهگیری هموگلوبین
برای اندازهگیری هموگلوبین (Hb) از روش سیانوهموگلوبین استفاده شد. در این روش به میزان 20 میکرولیتر نمونه خون مقدار 5 میلیلیتر محلول درابکین[67] افزوده میشود. این محلول حاوی سیانید پتاسیم است. طی واکنشی، سیانید پتاسیم مت هموگلوبین را به سیان مت هموگلوبین تبدیل میکند. این ماده دارای جذب حداکثر در 540 نانومتر است. مقدار جذب نوری توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازهگیری و در نهایت با منحنی استاندارد تعیین هموگلوبین مقایسه میگردد [4].

شکل3-4) خونگیری از ساقه دمی عروسماهی زایندهرود [نگارنده].
3-4-2- اندازهگیری هماتوکریت
هماتوکریت (HCT) روشی برای اندازهگیری حجم تودهای یا ذرهای یاختههای قرمز نسبت به حجم کل خون است که بر حسب حجم گلبول قرمز در 100 میلیلیتر خون بیان میشود. برای اندازهگیری هماتوکریت، لولههای موئینه میکروهماتوکریت را به ماده ضد انعقاد آغشته و با نمونه خون تماس داده شد تا لوله از خون پر شود. پس از اینکه سه چهارم لوله از خون پر شد، سر لوله با انگشت و سپس با خمیر مخصوص مسدود شد. سپس این لوله به داخل سانتریفیوژ میکروهماتوکریت منتقل و به مدت 5 دقیقه با سرعت حداقل 7000 دور بر ثانیه سانتریفیوژ و درصد هماتوکریت با استفاده از خطکش مخصوص قرائت شد [4، 48].
3-4-3- شمارش گلبولهای قرمز
در پزشکی جهت شمارش گلبولهای قرمز خون (RBC)[68] از دستگاههای خودکار شمارنده سلول استفاده میشود. اما در ماهیان به دلیل اندازه بزرگ و هستهدار بودن اریتروسیتها امکان استفاده از این دستگاهها وجود ندارد. بنابراین به این منظور از لام هموسیتومتر نئوبار استفاده میشود. اما چون تراکم سلولهای خونی بالاست و امکان روی هم افتادگی این سلولها وجود دارد و نیز جهت تفکیک سلولهای مختلف از یکدیگر، عمل رقیق سازی خون انجام میشود. برای رقیق سازی یاختههای قرمز خون از پیپت ملانژور قرمز استفاده میشود. برای استفاده از این نوع پیپت، تا درجه 5/0 آن از خون و بقیه حجم لوله تا درجه 101 از محلول رقیق کننده پر میشود (رقت یک دویستم). در این مطالعه از محلول رقیق کننده Dace استفاده شد. محلول Dace از ترکیب 1/0 گرم ترکیب بریلیانت کریزل بلو[69]، 8/3 گرم سدیم سیترات و 2/0 میلیلیتر فرمالدهید 37% در 100 میلیلیتر آب مقطر ایجاد می شود [30]. پس از قرار دادن لامل روی لام هموسیتومتر، سه تا چهار قطره از مایع درون پیپت را تخلیه شد تا در فاصله بین آن دو جریان یافته و حجره لام را پرکند. لام در زیر میکروسکوپ قرار گرفت و یاختههای قرمز موجود در 5 مربع کوچک از 25 مربع مرکزی با لنز 40 شمارش شد (شکل 3-5). برای محاسبه تعداد گلبولهای قرمز در هر میلیمتر مکعب خون با رقت یک دویستم از رابطه ذیل استفاده شد:
(3-2)
(3-3)
در این رابطه N مجموع تعداد یاختههای قرمز شمارش شده در یک میلیمتر مکعب، n مجموع تعداد یاختههای قرمز شمارش شده در 5 مربع کوچک، S مساحت 5 مربع (یک پنچم مترمربع)، h ارتفاع هر مربع (1/0 میلیمتر) و d رقت خون در محلول رقیق کننده (یک دویستم) را نشان میدهد [4].
3-4-4- شمارش گلبولهای سفید
به دلیل تراکم کمتر سلولهای سفید خون (WBC)[70] نسبت به یاختههای قرمز، رقیق سازی با رقت کمتری صورت میگیرد. به این منظور از پیپت ملانژور سفید استفاده میشود. برای استفاده از این نوع پیپت، تا درجه 5/0 آن از خون و بقیه حجم لوله تا درجه 11 از محلول رقیق کننده ریس پر میشود (رقت یک بیستم). سپس همانند روش توضیح داده شده، سه تا چهار قطره مایع درون پیپت را تخلیه شد تا در فاصله بین آن دو جریان یابد و حجره لام را پرکند. لام در زیر میکروسکوپ قرار گرفت و یاختههای سفید موجود در چهار مربع کوچک که در چهار گوشه مربع بزرگ قرار دارند با لنز 20 شمارش شد (شکل3-3). برای محاسبه تعداد گلبولهای قرمز در هر میلیمتر مکعب خون با رقت یک دویستم از رابطه ذیل استفاده شد:
(3-4)
(3-5)
در این رابطه N مجموع یاختههای سفید شمارش شده در یک میلیمتر مکعب، n مجموع تعداد یاختههای سفید شمارش شده در چهار4 مربع، S مساحت چهار مربع (چهار میلیمترمربع)، h ارتفاع هر مربع (1/0 میلیمتر) و d رقت خون در محلول رقیق کننده (یک بیستم) را نشان میدهد [4].

شکل 3-5) لام هماسیتومتر [4].
3-4-5- شمارش افتراقی گلبولهای سفید
تهیه گسترش خونی به روش دولامی انجام گرفت. در این روش یک لام به عنوان گسترش دهنده و لام دیگر که قطره خون روی آن قرار میگیرد، لام گسترش نام دارد. پس از ایجاد گسترش خونی، جهت جلوگیری از تغییرشکل یاختهها، تاثیر میکرواورگانیسمها و کاهش کیفیت، لام گسترش بلافاصله با متانول 95% تثبیت و سپس خشک میگردد. سپس به مدت 10-30 دقیقه با محلول گیمسا رنگآمیزی و با آب شستشو و خشک میشود. این محلول با داشتن اجزاء اسیدی و بازی، قسمتهای مختلف هر نوع سلول را به رنگ مشخصی رنگامیزی میکند و به این صورت سلولها قابل تشخیص و شمارش میگردند. برای تهیه محلول گیمسا ابتدا 1 گرم پودر گیمسا با 50 میلیلیتر گلیسرول همراه با یک هم زن مغناطیسی به مدت 1 ساعت در 60 درجه سانتی گراد حرارت داده شد. بعد از سرد شدن این ترکیب، 50 میلیلیتر متانول به آن اضافه و با کاغذ صافی فیلتر شد. این استوک با استفاده از آب شهری تا 10% رقیق شد و برای رنگ آمیزی گسترشها مورد استفاده قرار گرفت. درهرگسترش تعداد 100 عددگلبول سفید به صورت تصادفی شمارش و درصد فراوانی آنها محاسبه شد [19].
3-4-6- شاخصهای ثانویه خونشناسی
شاخصهای ثانویه خونشناسی برای توصیف اندازه سلولها و میزان هموگلوبین آنها بهکار میرود [4].
الف- حجم متوسط گویچه قرمز (MCV)
این شاخص حجم متوسط هر یاخته قرمز خون را نشان میدهد. این شاخص بر حسب فمتولیتر محاسبه میشود. هر فمتولیتر برابر یک میکرومتر مکعب است.
(3-6)
در این رابطه، HCT میزان هماتوکریت و RBC تعداد یاختههای قرمز خون (بر حسب میلیون در میلیمتر مکعب) را نشان میدهد [4].
ب- میانگین غلظت هموگلوبین ذرهای (MCHC)
این شاخص غلظت هموگلوبین در توده یاختههای قرمز را بر حسب درصد نشان میدهد.
(3-7)
در این رابطه، Hb میزان هموگلوبین (بر حسب گرم در دسیلیتر) و HCT میزان هماتوکریت را نشان میدهد [4].
ج- میانگین هموگلوبین ذرهای (MCH)این شاخص متوسط هموگلوبین در یک یاخته قرمزخون را بر حسب پیکوگرم نشان میدهد.
(8-3)
در این رابطه، Hb میزان هموگلوبین (بر حسب گرم در دسیلیتر) و RBC(بر حسب میلیون در میلیمتر مکعب) را نشان میدهد [4].
3-5- تعیین سن
برای تعیین سن از روش‌ آناتومیکی (فلس) استفاده شد. اساس کار در این روش تغییرات دوره‌ای است که در رشد سالانه ماهی روی می‌دهد.در این بررسی سن ماهیان با استفاده از بررسی دوایر سنی موجود روی فلس های برداشت شده از ناحیه بین خط جانبی و جلو باله پشتی انجام شد. رشد فلس متناسب با رشد ماهی است. همزمان با رشد فلس، حلقههای رشد سالیانه در حاشیه فلس تشکیل می شود. حلقه های رشد، یک الگوی متحدالمرکز است که مرتبط با شرایط محیطی و رشد در طی یک سال تشکیل می شود. به کمک این حلقه ها می توان سن ماهی را تعیین کرد [88]. برای زایل نمودن مواد لزج موکوسی روی فلس، شستشوی آن با آب گرم و محلول های تمیز کننده مانند مایع ظرفشویی و سپس آب مقطر انجام شد. فلس‌های آماده شده به کمک میکروسکوپ مطالعه گردید.
3-6- محاسبه شاخص توسعه گنادی (GSI)
پس از تعیین جنسیت، گنادها به طور کامل خارج و برای محاسبه GSI با دقت 01/0 گرم وزن گردید. این شاخص به صورت زیر محاسبه می گردد [17]:
(3-9)در این رابطه برابر با وزن گناد و برابر با وزن بدن ماهی است.
3-7- تهیه بافت گناد
در این مطالعه، بخش میانی گناد تعداد 5 قطعه ماهی ماده و 5 قطعه ماهی نر از هر ایستگاه بهطور تصادفی انتخاب و به منظور انجام مطالعات بافت شناسی در فرمالین 10% قرار داده شد. سپس نمونه ها از مراحل آبگیری از طریق الکل با درجات مختلف، شفاف سازی با استفاده از گزیلول، پارافینه کردن، قالب‌گیری، برش و رنگ‌آمیزی به روش استاندارد هماتوکسیلین-ائوزین عبورداده شد. پس از رنگآمیزی با استفاده از میکروسکوپ نوری مرحله توسعه گنادی در جنس نر و ماده مورد شناسایی قرار گرفت [71].3-8- آمادهسازی نمونهها جهت مطالعات مولکولی و اندازهگیری بیان ژن ویتلوژنین
بررسی های مولکولی شامل توالییابی ژن کدکننده ویتلوژنین و بررسی بیان آن، در طی دوره فرصت مطالعاتی تحت نظر پروفسور گنزالو مارتینز-ردریگز[71] در مرکز علوم دریایی اندلوسیا[72]، کادیز[73]، اسپانیا اجرا گردید. در تمام پروتوکلها شامل کیتهای تجاری مورد استفاده، دستورالعمل شرکت سازنده دنبال شد. تمام آغازگرها از شرکت اینتگریتد DNA تکنولوژیز[74] (کشور بلژیک) خریداری شد. توالییابیها با روش Dideoxy و توسط شرکت بیوتکنولوژی کمپانی (بیواری)[75] انجام گردید.
3-8-1- نمونهبرداری و تیمار
در این مطالعه حدود 30 میلیگرم از کبد تعداد 5 قطعه ماهی ماده و 5 قطعه ماهی نر از هر ایستگاه به منظور انجام مطالعات مولکولی در تیوبهای 5 میلیلیتری حاوی محلول محافظتکننده از RNA[76] (ساخت شرکت فیت بیوتکنولوژی[77]) قرار داده شد و برای استخراج RNA کل در دمای C°20- قرار گرفت.
از آنجاییکه برای اندازهگیری میزان بیان هر ژن داشتن آغازگرهای اختصاصی در همان گونه الزامی است و توالی ژن ویتلوژنین و بتااکتین عروسماهی زایندهرود تاکنون در بانک جهانی ژن به ثبت نرسیده است، لازم بود توالییابی و همسانهسازی[78] این دو ژن برای اولین بار در این گونه صورت پذیرد. از سوی دیگر با وجود ثبات نسبی ژن ویتلوژنین در بین ماهیان، به دلیل وجود ایزوفرمهای متعدد این ژن، به منظور جلوگیری از خطا در زمان اندازهگیری بیان ژن و ایجاد محصولات جانبی در واکنشهای زنجیرهای پلیمراز (PCR)[79]، توالییابی کامل این دو ژن انجام گردید و سپس آغازگرهای مناسب برای انجام Real-time PCR از روی آن طراحی شد.
با توجه به اینکه نمونهبرداری در زمان مورد انتظار برای بالا بودن بیان ژن ویتلوژنین صورت نگرفته بود، گروهی از ماهیان پس از صید به مدت 24 ساعت تحت تیمار 2000 نانوگرم 17بتا-استرادیول/ لیتر قرار گرفتند تا بیان این ژن به میزان کافی برای ساخت cDNA اختصاصی افزایش یابد [29]. کبد آنها به تفکیک جنسیت در تیوبهای حاوی محلول محافظتکننده از RNA و تا زمان استخراج RNA در دمای C°20- قرار گرفت.
3-8-2- استخراج و تعیین کمیت و کیفیت RNA
در تمام نمونهها، RNA با استفاده از کیت نوکلئواسپین RNA II[80] ساخت شرکت مچری-ناجل[81] استخراج شد و هضم DNA بر روی ستون و با استفاده از آنزیم DNase فاقدRNase موجود در کیت انجام گرفت. کمیت RNA به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 250 نانومتر توسط دستگاه بیوفتومترپلاس[82] ساخت شرکت اپندورف[83] مورد بررسی قرار گرفت. به علاوه کیفیت تقریبی آن از طریق دو شاخص که از رابطه میزان جذب نوری در 260 نانومتر/ 280 نانومتر و همچنین 260 نانومتر/ 230 نانومتر بهدست میآید و مستقیما توسط دستگاه محاسبه میشود، مورد ارزیابی قرار گرفت. حداکثر جذب نوری توسط RNA در 260 نانومتر صورت میگیرد. درحالیکه پروتئین دارای حداکثر جذب نوری در 280 نانومتر است. بنابراین نسبت جذب نوری در 260 نانومتر/ 280 نانومتر شاخص مناسبی برای ارزیابی آلودگیهای پروتئینی است. چنانچه مقدار این شاخص در دامنه 2-8/1 قرارگیرد، کیفیت RNA مناسب ارزیابی میگردد. برای بررسی بیشتر کیفیت RNA از نسبت جذب نوری 260 نانومتر/ 230 نانومتر استفاده میشود. اما بر خلاف شاخص نسبت میزان جذب نوری در 260 نانومتر/280 نانومتر که بیشتر تحت تاثیر آلایندههای پروتئینی و نوکلئوتیدی تغییر میکند، این شاخص تحت تاثیر تعداد بیشتری از آلایندهها قرار دارد و در نتیجه از دقت کمتری برخوردار است. چنانچه مقدار این شاخص در دامنه 2-7/1 قرارگیرد، کیفیت RNA مناسب ارزیابی میشود [76].
برای بررسی دقیقتر کیفیت RNA از دستگاه بیوآنالیزور 2100[84] و کیت RNA نانو 6000[85] ساخت شرکت اجیلنت تکنولوژیز، لایف ساینسیز[86] استفاده شد. این دستگاه با استفاده از شاخصی به نام RIN [87] کیفیت RNA را نمایش میدهد. این شاخص به منظور استانداردسازی فرایند تفسیر صحت RNA و حذف تفسیرهای شخصی از کیفیت RNA ابداع شده است که روش ازریابی به روش الکتروفورز نیز در آن مدنظر قرار میگیرد. این روش چون بر مبنای تعیین چشمی نسبت ریبوزومی (که از تقسیم زیرواحدهای 18S به 28S به دست میآید) از روی ژل حاصل از الکتروفورز ایجاد میشود، معمولاً با خطا همراه است. در صورتیکه نرمافزار الگوریتمی RIN، علاوه بر اینکه این شاخص را به صورت خودکار تعیین میکند، یک سیستم نمرهدهی از 1 تا 10 ارائه میدهد که در آن 10 دارای بهترین و 1 دارای بدترین کیفیت RNA است (شکل 3-6) [73].
3-8-3- سنتز cDNA
برای سنتز cDNA جهت توالییابی، RNA کل استخراج شده یک نمونه ماهی نر تیمار شده با 17آلفا-استرادیول و همچنین یک نمونه ماهی ماده از ایستگاه چشمهدیمه انتخاب شد. دلیل انتخاب جنس نر، حساسیت بالاتر این جنس به حضور استروژنهای محیطی و در نتیجه افزایش بیان ویتلوژنین در نتیجه تیمار است.
حدود 500 نانوگرم از هریک از آنها با استفاده از کیت سنتز cDNA به نام کیواسکریپت[88] ساخت شرکت کوانتا بیوساینسیز[89] بهصورت معکوس رونویسی شد. بهطور خلاصه، واکنش با استفاده از کیو اسکریپت ریاکشن میکس[90] (1X از غلظت نهایی) و کیواسکریپت ریورس ترنسکریپتاز[91] (5/2X از غلظت نهایی) انجام گرفت. برنامه رونویسی معکوس شامل 5 دقیقه در C°22، 30 دقیقه در C°42 و 5 دقیقه در C°85 بود.
3-8-4- همسانهسازی cDNA نسبی ویتلوژنین در P. esfahani
آغازگرهای اختصاصی ژن ویتلوژنین از مناطق بسیار باثبات cDNA کامل سایر ماهیان استخوانی طراحی شد (جدول 3-2). PCR با استفاده از 1 واحد بیوتک DNA پلیمراز[92] (ساخت شرکت بیولاین[93])، cDNA، بافر PCR شرکت سازنده (1X از غلضت نهایی)، 5/0 میکرومولار از هر یک از آغازگرهای مستقیم و معکوس، 2/0 میلی مولار dNTPs و 5/1 میلی مولار MgCl2 در حجم نهایی 20 میکرولیتر انجام شد. برنامه PCR شامل 10 دقیقه واسرشتهسازی اولیه در C°95، 35 سیکل تکثیر (واسرشتهسازی به مدت 30 ثانیه در C°95، الحاق به مدت 30 ثانیه در C°4/60 و بسط به مدت 30 ثانیه در C°72 ) و 10 دقیقه بسط نهایی در C°72 توسط دستگاه مسترسایکلر پرواس[94] (ساخت شرکت اپندورف) بود.
محصول PCR در ژل آگارز 1% با TBE 1X رنگآمیزی شده با جل رد[95] (ساخت شرکت بیوتیوم[96]) اجرا و توسط سیستم کمیداک ایکس.آر.اس[97] و به کمک نرمافزار ایمیج لب[98] (ساخت شرکت بیورد[99]) قابل رویت شد. محصول PCR توسط کیت نوکلئواسپین جل اند PCR کلین-آپ[100] ( ساخت شرکت مچری-ناجل) تصفیه و به منظور توالییابی با استفاده از کیت کلونینگ توپو-تی.آ[101] (ساخت شرکت اینویتروژن لایف تکنولوژیز[102]) به داخل وکتورpCR®4TOPO® کلون شد. محصول این کیت برای انتقال به سلولهای Escherichia coli و سپس کشت در پلیتهای آگار LB آمپیسیلین به مدت یک شب در C°37 مورد استفاده قرار گرفت. پس از کشت 6 کلون باکتریایی در 3 میلیلیتر از محیط کشت مایع LB آمپیسیلین به مدت یک شب در شیکر C°37، با استفاده از کیت نوکلئواسپین پلاسمید[103] (ساخت شرکت مچری-ناجل) پلاسمید استخراج شد. در هر دو کلون، هر دو رشته توسط آغازگرهای مستقیم و معکوسM13 توالییابی شد.
3-8-5- همسانهسازی cDNA نسبی بتا-اکتین در P. esfahani
به منظور حصول توالی اولیه بتا-اکتین در عروسماهی زایندهرود، از آغازگرهای مورد استفاده برای همسانهسازی نسبی ژن بتا-اکتین در Rhamdia quelen (KC195970) استفاده شد (جدول 3-2) [13]. کلیه مراحل PCR، تصفیه، همسانهسازی و توالییابی مطابق با روش بند 3-8-4 انجام گردید.
3-8-6- بسط ویتلوژنین به سمت انتهای َ3از آنجایی که انتظار میرفت فاصله قطعه کوتاه میانی cDNA ویتلوژنین در P. esfahani تا انتهای َ3 آن بسیار طویل باشد، از استراتژی بسط این قطعه به سمت مناطقی از ژنوم که در بین بسیاری از کپورماهیان باثبات بود، استفاده شد. به این منظور، با استفاده از سه آغازگر Nested مستقیم که در انتهای َ3 قطعه ویتلوژنین میانی موجود طراحی شد و 3 آغازگر دژنره[104] معکوس از مناطق باثبات سایر کپورماهیان بهویژه گونههایی که در بلاست[105] قبلی قطعه ویتلوژنین میانی شباهت بیشتری را نشان داده بودند، چندین PCR انجام شد (جدول 3-2). تمام PCRها مطابق با برنامه بند 3-8-4 انجام گرفت. تنها زمان بسط به 2 دقیقه و 30 ثانیه افزایش یافت. پس از هر سه Nested PCR، قطعات در ژل آگارز 1% با TBE 1X اجرا شدند. باندهای دارای اندازه پیشبینی شده از داخل ژل بریده و با استفاده از کیت نوکلئواسپین جل اند PCR کلین-آپ تصفیه شدند. این قطعات با استفاده از کیت کلونینگ جت PCR[106] (ساخت شرکت فرمنتاس لایف ساینسیز[107]) به داخل وکتور pJET1.2/blunt کلون شدند.
3-8-7- تکثیر سریع دوانتهای cDNA (RACE)[108] در ویتلوژنین
به منظور همسانهسازی انتهای َ3 در ویتلوژنین، چندین مرحله PCR با 4 آغازگر Nested مستقیم که در انتهای َ3 قطعه طویل شده آن از مرحله قبل طراحی شده بود، در مقابل آغازگرهای معکوس خارجی و داخلی پروتوکل 3’RACE کیت فرست چویش آر.ال.ام-ریس[109] (ساخت شرکت امبیون، لایف تکنولوژیز[110]) انجام شد. با استفاده از آداپتور 3’RACE موجود در کیت، رونویسی معکوس RNA کل صورت گرفت. شرایط PCR مشابه بند 3-8-4 بود.
برای کلون انتهای َ5 از پروتوکل 5’RACE کیت مذکور استفاده شد. در این پروتوکل بهطور خلاصه cDNA با استفاده از 1 میکروگرم RNA کل به همراه دسامرهای تصادفی موجود در کیت سنتز گردید. دو مرحله PCR با شرایط مشابه بند 3-8-4 و با استفاده از 2 آغازگر معکوس طراحی شده در انتهای َ5 قطعه cDNA میانی بهدست آمده از مراحل قبلی، انجام گرفت (جدول 3-2). در این واکنشها، آغازگرهای خارجی و داخلی َ5 موجود در کیت به عنوان آغازگر مستقیم استفاده شدند.
تمام محصولات حاصل از پروتوکلهای َ3 و َ5 در ژل آگارز 1% اجرا شدند. باندهای دارای اندازه مورد انتظار جدا و تصفیه و به منظور توالییابی با استفاده از کیت کلونینگ توپو-تی.آ به داخل وکتورpCR®4TOPO® کلون شدند.
در نهایت هر سه توالی cDNA بدست آمده (َ3، میانی و َ5) با توجه به 100% شباهت در قسمتهای دارای همپوشانی و با استفاده از یک ادغام کننده الگوریتمی (http://pro.genomics.purdue.edu/emboss/) به یکدیگر متصل شدند.
3-8-8- تکثیر سریع دوانتهای cDNA در بتا-اکتین
به منظور همسانهسازی انتهای َ3 و َ5 در بتا-اکتین، چندین مرحله PCR با 2 آغازگر Nested که در قطعه میانی آن طراحی شده بود، در مقابل آغازگرهای معکوس خارجی و داخلی پروتوکل َ3 و َ5 ریس کیت فرست چویش آر.ال.ام-ریس مطابق بند 3-8-7 انجام شد.
3-8-9- آنالیز توالیها
اطلاعات مربوط به توالیها با استفاده از نرمافزار Chromas Lite (v.2.1) (http://www.technelysium.com.au) رویت، توسط نرمافزارGeneDoc (http://www.nrbsc.org/gfx/genedoc/) گردآوری و ادغام [75] و با استفاده از بلاست نوکلئوتید و پروتئین (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) آنالیز شد. برای ترجمه توالی از ORF به آمینواسید از ابزار ترجمه نرمافزار ExPaSy (http://web.expasy.org) استفاده شد.
3-8-10- ترسیم درخت فیلوژنی برای پروتئین ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود
پس از همترازی[111] توالی پروتئینی به دست آمده از عروسماهی زایندهرود و سایر توالیهای آمینواسیدی ماهیان و برخی دیگر از مهراداران تخمگذار توسط ClustalW، آنالیزهای فیلوژنیکی و تکاملی توسط نرمافزار MEGA5 انجام گرفت [100]. تاریخچه تکامل با استفاده از روش Neighbor-Joining استنباط شد [86]. تلفیق خودکار درخت، از 1000 تکرار به دست آمد. درصد تکرار درختهایی که در آنها گروه یکسانی از تاکسونها گرد هم آمدند، در کنار شاخهها نشان داده شد [33]. این درخت بر اساس مقیاسی ترسیم گردید که در آن طول شاخهها دارای واحد یکسان با فواصل تکاملی مورد استفاده در استنباط درخت فیلوژنی است. فواصل تکاملی با استفاده از روش اصلاحی Poisson محاسبه شد [112]. این فواصل بر اساس واحدهایی از تعداد آمینواسید های جایگزین در هر جایگاه است. در این آنالیز از 57 توالی آمینواسیدی استفاده شد. تمام جایگاههایی که فاقد اطلاعات یا دارای وقفه در اطلاعات بودند، حذف شدند. مجموعه نهایی دادهها دارای 606 جایگاه متغیر آمینواسیدی بود.
3-8-11- اندازهگیری بیان ژن از طریق PCR کمی (QPCR)[112] رونوشت معکوس
استخراج RNA کل و تعیین کیفیت و کمیت آن با استفاده از روش ارائه داده شده در بند 3-8-2 تعیین گردید. تنها نمونههایی از RNA که دارای RIN بالاتر از 7 بودند برای اندازهگیری کمی بیان ژن مورد استفاده قرار گرفتند. کمی سازی با استفاده از سایبر گرین[113] و در دستگاه مسترسایکلر اپگرادیانت اس ریل پلکس 2[114] و نرم افزار Realplex software (v.2.2) (ساخت شرکت اپندورف) انجام گرفت.
در این مطالعه، به منظور نرمالسازی واریانس بین دادهها و امکان مقایسه آنها از ژن بتا-اکتین به عنوان ژن کنترل داخلی استفاده شد. با وجود اینکه واریانس بتا-اکتین تحت شرایط آزمایش ما 35/1 CT بود، نتایج بر اساس آن نرمال سازی شد.RNA کل به روشی که قبلا در بند 3-8-3 توضیح داده شد، بهصورت معکوس رونویسی شد. سپس cDNA با استفاده از محلول 10 میلی مولار Tris-HCl و 1/0 میلی مولار EDTANa2 با pH 8.0، 10 برابر رقیق شد. واکنشهایQPCR با 10 نانوگرم از cDNA، 200 نانومولار از هر یک از آغازگرهای مستقیم و معکوس (جدول 3-2) و پرفکتا سایبر گرین فست میکس[115] (ساخت شرکت کوانتا بیوساینسیز) انجام شد. واکنشها درون پلیتهای 10 میکرولیتری سمی-اسکرتد تواین تک Real-time PCR 96[116] (ساخت شرکت اپندورف) پوشیده شده با ادهسیو مسترکلیر Real-time PCR فیلم[117] (ساخت شرکت اپندورف) انجام گرفت.
برنامه PCR شامل 5 دقیقه مرحله واسرشتهسازی اولیه و فعالسازی پلیمراز در C°95، 40 سیکل تکثیر (واسرشتهسازی به مدت 15 ثانیه در C°95، الحاق به مدت 30 ثانیه در C°60 و بسط به مدت 30 ثانیه در C°60) و منحنی ذوب نهایی به مدت 20 دقیقه ازC °60 تاC °95 بود.
منحنی ذوب به منظور حصول اطمینان از تکثیر تنها یک محصول و عدم وجود محصولات جانبی حاصل از پرایمر دایمر استفاده شد. به علاوه، محصولات PCR در ژل آگارز 2% اجرا و سپس همسانهسازی و توالییابی شدند. توالیهای بهدست آمده با ژنهای موردنظر مطابقت داشتند.
بهمنظور بهینه سازی شرایط QPCR، ترکیب مختلف آغازگرها (3 جفت برای بتا-اکتین و 12 جفت برای ویتلوژنین)، دماهای مختلف الحاق (C°60-50) در آغازگرهای انتخاب شده و غلظتهای متفاوت از آغازگرها (100، 200 و 400 نانومولار) و cDNA الگو (5 سری رقیق سازی 10/1 از 10 نانوگرم تا 1 پیکوگرم) استفاده شد. در منحنیهای ذوب حاصل، راندمان تکثیر و r2 برای ویتلوژنین و بتا-اکتین اندازهگیری شد. کمی سازی نسبی ژن با استفاده از روش مقایسه CT (∆∆CT) و مطابق با فرمول ذیل که به صورت خودکار توسط دستگاه محاسبه میشود، انجام گرفت [67]:
(3-10)

در این رابطه، R بیان کمی ژن و CT شماره سیکل آستانه تشخیص نور فلورسنت توسط دستگاه است که با میزان cDNA هدف همبستگی منفی دارد. یعنی هرچه میزان ژن هدف بیشتر باشد تعداد سیکل لازم برای رسیدن به حد آستانه تشخیص توسط دستگاه کاهش مییابد. Sample نمونه مورد آزمایش و Calibrator نمونهای است که بیان ژن مورد نظر در نمونه نسبت آن توصیف میشود. در این مطالعه، نمونه شماره 4 از ایستگاه چشمهدیمه با جنسیت ماده به عنوان نمونه کالیبراتور انتخاب شد. معیار این انتخاب، جنسیت ماده و بنابراین اطمینان از وجود mRNA ویتلوژنین، بالا بودن غلظت RNA و داشتن RIN مناسب بود. منظور از Housekeeping gene، ژن کنترل داخلی است. این ژنها، کدکننده پروتئینهای لازم برای عملکردهای اساسی سلول هستند که معمولاً در بافتهای مختلف به یک میزان بیان میشوند. شرط اصلی و لازم در انتخاب این ژن، ثابت بودن میزان بیان آن تحت شرایط آزمایش است. در این مطالعه، ژن بتا-اکتین به عنوان ژن کنترل داخلی انتخاب شد.
جدول 3-2) اولیگونوکلئوتیدهای طراحی شده برای حصول قطعات مورد نظر و آنالیز QPCR در ویتلوژنین و بتا-اکتین.
آغازگر جهت توالی (5’-3’) موقعیت
تکثیر قطعات حدواسط slVTG-Fمستقیم GACMSARAACACCTTYMTGATG 203 a
slVTG-F مستقیم TGACCAGCATTGCCCAKAAC 1480 a
slβactin-F مستقیم ACCACAGCYGARMGKGAAAT 699 b

Related posts:

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 9 شهریور 1396 ساعت 19:35 | نویسنده: محمد علی رودسرابی | چاپ مطلب 0 نظر

– (55)

2 خرمشهر کارون- خرمشهر 45/0 20/14 3420 9810 5475 3 آبادان بهمنشیر – اروند 65/0 19 2700 5080 3663 اقتباس از آزمایشگاه امور بررسی کیفی منابع آب استان خوزستان در سال 1384 1-3- ضرورت لایروبی و پیامدهای زیست محیطی آناجرای طرح‌های لایروبی بنادر، خورها و رودخانه‌ها در ایران در دهه اخیر، روند رو به رشدی […]

– (55)

Please enter banners and links.

حوزه آبریز اروند از دشت‌های پست و مرطوب، چندین باتلاق و دریاچه تشکیل شده است. تمامی این حوزه مسطح بوده و در مواقع طغیان آب، قسمت اعظم آن غرقاب می‌گردد.
در مجاورت این رودخانه صنایع مهمی مانند پالایشگاه نفت و پتروشیمی آبادان قرار دارند، که حجم بالای مصرف آب در این مراکز، بار آلودگی بسیاری را در بر دارد. از جمله‌ این آلاینده‌ها فلزات سنگین می‌باشند، که همراه با پساب این صنایع به رودخانه راه می‌یابند و در کف رودخانه ته نشست می‌شوند (Maghtouie et al., 2011;Afkhami, et al., 2007).
از آنجا که رودخانه‌ اروند از نظر کشاورزی، کشتیرانی، صیادی و زیست محیطی برای ایران از جایگاه خاصی برخوردار می‌باشد، بررسی کیفیت آب این رودخانه و اندازه گیری میزان آلاینده‌های درون آن امری ضروری می‌باشد (Utang et al., 2012). برخی از منابع آلاینده شهری و صنعتی رودخانه اروند در دو جدول(1-1) و (1-2) زیر نشان داده شده است. قابل مشاهده است که حجم پساب ورودی در سال و مقادیر اندازه گیری شده برای فاکتورهای BOD, COD , TDS بار آلودگی زیادی برای رودخانه دارد.
جدول(1-1) بارآلودگی وارده از فاضلاب‌های شهری، کشاورزی و صنعتی به رودخانه (تن در سال)پارامتر بار آلودگی
محدوده BOD(mg/l) COD(mg/l) کل جامدات محلول TDS(mg/l) حجم پساب m3/year
909
274
121
157
اول 43 112 2694 دوم 24 26 1268 سوم 42 78 1298 چهارم 45 601 836 مأخذ: اداره کل حفاظت محیط زیست خوزستان در سال 1384
جدول (1-2) منابع آلاینده تخلیه فاضلاب شهری مؤثر بر رودخانه اروندردیف فاضلاب شهری محل تخلیه فاضلاب دبی متوسط (متر مکعب در ثانیه) حجم سالانه تخلیه (میلیون متر مکعب) EC
حداقل حداکثر متوسط
1 اهواز کارون 5/3-5/4 110-140 1600 4073 1036
2 خرمشهر کارون- خرمشهر 45/0 20/14 3420 9810 5475
3 آبادان بهمنشیر – اروند 65/0 19 2700 5080 3663
اقتباس از آزمایشگاه امور بررسی کیفی منابع آب استان خوزستان در سال 1384
1-3- ضرورت لایروبی و پیامدهای زیست محیطی آناجرای طرح‌های لایروبی بنادر، خورها و رودخانه‌ها در ایران در دهه اخیر، روند رو به رشدی داشته، و حجم عملیات لایروبی افزایش یافته است. یکی دیگر از عوامل مهم در بررسی اثرات ناشی از عملیات لایروبی، شناخت آلاینده‌های موجود در مواد لایروبی شده برای پیش بینی اثرات زیست محیطی پروژه‌های لایروبی و ارائه راهکارهایی برای پیشگیری و کنترل اثرات مخرب آن می‌باشد. سال‌ها تخلیه کنترل نشده مواد آلاینده در دریا باعث شده است که رسوبات بستر دریا در مناطق مرکزی بندرگاه‌های بزرگ به مواد سمی به خصوص فلزات سنگین آغشته باشند و قشر قابل توجهی از خاک بستر را آلوده نمایند. این آلودگی‌ها همراه با جابه‌جایی لنگر کشتی‌ها در بستر آب‌ها تا عمق زیادی نفوذ می‌کنند. نخستین مسئله‌ای که در لایروبی بایستی مورد توجه قرار گیرد، شناسایی نوع آلودگی مواد لایروبی شده و شاخص‌های تعیین کننده میزان آن است. باید توجه داشت که برحسب ناحیه مورد سنجش درجه آلودگی رسوبات متفاوت می‌باشد و نمی‌توان لایروبی را دلیل افزایش آلودگی محیط دانست، بلکه با این فرض مهم می‌توان به مطالعه‌ی اثرات منفی احتمالی این پروژه‌ها بر محیط آب و موجودات درون آن پرداخت و راهکارهایی برای محدود سازی این اثرات زیست محیطی اندیشید (کرباسی و شادی، 1391).
1-3-1 اثرات لایروبی بر تغییرات فیزیکوشیمیایی و زیستی محیط آببررسی‌های انجام شده، لایروبی را به عنوان یک تهدید مستقیم برای محیط‌های آبی تأیید کرده‌اند، و ورود آلاینده‌ها را از رسوب به درون آب نشان داده‌اند (Newell et al., 1998; Ohimain et al., 2008; Kotta et al., 2009; Sabra et al., 2011) .آلاینده های ناشی از عملیات لایروبی را می‌توان بر حسب ماهیت به تغییرات فیزیکی، شیمیایی و زیستی تفکیک نمود.
در مورد تغییرات فیزیکی می‌توان به افزایش مواد معلق و کدورت آب اشاره کرد ورود رسوبات به ستون آب مجاورشان، بر موجودات درون آن از جمله ماهیان پلاژیک و جوامع بنتیک اثرگذار است (Nightingale and Simenstad, 2011). اگر چه بعضی موجودات از کدورت آب به عنوان استتار از دست شکارچیان استفاده می‌کنند. اما این اغتشاش محیطی با افزایش استرس سبب مهاجرت بسیاری از موجودات متحرک می‌گردد (NOAA, 2011).
به دنبال تغییرات فیزیکی ایجاد شده در فرسایش بستر و هم چنین تغییر در فرایندهای رسوبگذاری، علاوه بر تخریب زیستگاه موجودات کفزی، الگوی انتقال امواج در محیط آب تغییر می‌کند (al., 2006 Skilleter et al., 1991;Nairn, et al, 2004; Messieh et). تغییر در الگوی چرخش آب تعیین کننده‌ توزیع آب شیرین و شور به خصوص در مصب‌ها است. افزایش عمق رودخانه و پیشروی آب شور در این ناحیه، ترکیب گونه‌های ساکن در آب شیرین را تحت تأثیر قرار می‌دهد Nightingale,2001) ).
لایروبی سبب جا به جایی زیر لایه‌‌های بستر رودخانه‌ها می‌گردد، ایجاد این تغییر در شکل طبیعی بستر و توپوگرافی آن مکان و تغییر در ترکیب رسوبات و ایجاد تحرک پذیری آن‌ها وابسته به روش لایروبی به کار برده و حجم رسوبات جا به جا شده می‌باشد. اثرات لایروبی از مکانی به مکان دیگر به نوع رسوبات، توپوگرافی آن منطقه و هیدرودینامیک محیط بستگی دارد. ابزارهای لایروبی با دیگر ادواتی که در محیط آب ایجاد آشفتگی می‌کنند از جمله: اسکالوپ‌ها، کشیدن تور ترال و تکنیک‌های مربوط به نقشه‌های اکوستیک مانند سونار، متفاوت می‌باشد. ابزارهای لایروبی معمولا برای وسعت‌های زیاد با عمق بیشتر به کار می‌روند. گاه لایروب چندین بار بر بستر کشیده می‌شود، و یا لایروبی به دفعات پیاپی و در زمان‌های نزدیک به هم انجام می‌گردد. به همین دلیل این عملیات می‌توانند اثرات بیش‌تر و طولانی‌تری بر هیدرودینامیک آب و ایجاد اختلال در جریان‌های محلی و الگوی رسوب‌گذاری داشته باشند.
افزایش عمق از دیگر اثرات فیزیکی لایروبی ‌می‌باشد که باعث کاهش شدت جریان و ته‌نشینی رسوبات نرم در بستر آب‌ها می‌گردد. از آن‌جا که ترکیب جمعیت‌ها به نوع رسوب بستر و عمق زیستگاهشان، بستگی دارد. طبق مطالعات تغییر در این ویژگی‌ها سبب تغییر در اجتماعات بعدی این مناطق نسبت به قبل از لایروبی می‌شود. در بعضی مناطق این تغییرات تراکم، تنوع و بیومس موجودات ساکن در منطقه و جمعیت‌هایی را که پس از لایروبی به وجود می‌آیند، نسبت به آنچه قبل از آن بوده متفاوت می‌سازد.
بیشتر ماکروبنتوزها در لایه‌های بالایی رسوبات زندگی می‌کنند، برداشتن این لایه سبب جا به جایی این موجودات همراه با رسوبات و تخلیه آن‌ها در مکان‌های دیگر می‌گردد. بیشتر بررسی‌ها نشان داده‌اند که این عمل فیزیکی سبب کاهش70-40% در تعداد و بیومس موجودات و 70-30% کاهش در گونه‌های آن‌ها را تأیید می‌کنند. ناگفته نماند که این اثرات به وسعت لایروبی و زمان انجام آن بستگی دارد (et al., 2011 Hill).
بخش آلودگی شیمیایی را فلزات، سموم و مواد هیدروکربنی شامل می‌شوند. طبق نظر محققین با ایجاد آشفتگی در رسوبات آلاینده‌های شیمیایی به همراه رسوبات نرم در محیط آب رها می‌شوند، و در نتیجه لایه رویی رسوبات برداشته می‌شود. لایه‌های زیرین رسوبات که با کمبود اکسیژن رو به رو می‌باشند، در این لایه‌ بی‌هوازی بیشترین ترکیب مواد سولفیدهای فلزی می‌باشند. لایه برداری سبب می‌شود که این بخش در معرض اکسیژن قرار گیرد. انجام عمل اکسیداسیون در ترکیبات سولفیدی و افزایش مقدار سولفات در محیط، اسیدیته‌[1] آب را کاهش می‌دهد، بسیاری از فلزات سنگین در pH پایین به شکل یون‌های مثبت در آب رها می‌شوند (Tack et al., 1999). البته تحرک پذیری فلزات به شدت تحت تأثیر ظرفیت اسیدی شدن(APC)[2] و یا ظرفیت خنثی شدن(ANC)[3] محیط بستگی دارد (Tomson et al., 2002).
بررسی‌ها نشان داده‌اند که آلاینده‌ها شامل ترکیبات هیدروکربنی و فلزات سنگین، نه تنها خواص فیزیکوشیمیایی آب را تحت تأثیر قرار می‌دهند و سبب کاهش تنوع گونه‌ای در محیط‌های آبی می‌شوند بلکه با ورود به زنجیره‌ غذایی سلامت انسان را به مخاطره می‌اندازند. به همین دلیل مطالعه‌ اثرات زیست محیطی[4] آن از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد (spencer and Leod, 2002;Lumoa, 1989).
بخش بیولوژیکی آلاینده‌ها را می‌توان به موجودات ریز ذره بینی موجود در محیط آب دانست. میکروارگانیسم‌ها و موجودات کوچک ذره‌بینی با افزایش یا کاهش خود محیط آب و کیفیت آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. وجود بعضی از این گونه‌ها مانند کلیفرم، نشان دهنده ورود فاضلاب شهری در آب و افت کیفیت آن به منظور مصرف عموم می‌باشد (EPA, 2004).
1-3-1-1 کیفیت آب و عوامل مؤثر بر آنباید توجه داشت که رودخانه‌ها جریانات طبیعی آب هستند که در مسیر خود به دیگر انشعابات می‌پیوندند و به درون اقیانوس یا دریاچه‌ها تخلیه می‌گردند. این آب‌ها به وسیله ذوب شدن یخچال‌ها و دیگر منابع ذخیره طبیعی آب تغذیه می‌شوند اگرچه تنها 0001/0% از کل آب‌های جهان را شامل می‌شوند ولی محتوی آب و نوترینت از کل نواحی زمین در طول مسیر خود می‌باشند. پس این آب‌ها می‌توانند به طور طبیعی در مسیر خود سنگ‌ها و گل و لای را در خود حل نمایند و به این طریق مقدار بسیاری از یون‌ها در رودخانه‌ها افزایش می‌یابد (UNESCO, 2002;Kumar and Dua, 2009).
امروزه با ازدیاد جمعیت و به علت افزایش فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی، بشر نیز در ورود آلاینده‌ها و ایجاد تغییر آن‌ها سهیم می‌باشد. بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و تعیین کیفیت آب به مسئله‌ مهم کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت تبدیل شده است. کیفیت آب به عنوان بحث روز و موضوع مورد علاقه‌ عموم در آمده است. همه‌ مردم اهمیت آب را به عنوان نیاز اولیه‌ زندگی می‌دانند. اگرچه خیلی از مردم نسبت به شرایط و کیفیت آبی که امروزه در دسترس آن‌ها قرار می‌گیرد با خبر نیستند. آلودگی آب روز به روز در دنیا افزایش می‌یابد. از طرف دیگر دسترسی به آب به مرور کم شده ‌است. براساس شرایط محیطی، کیفیت آب در خیلی از قسمت‌های دنیا کاهش یافته ‌است و مشکلات مربوط به آب به عنوان یک موضوع جهانی در آمده که نیاز به حل و فصل دارد ( and Febrina, 2011 Susilo).
بنابراین بررسی علمی کیفیت آب و چگونگی تأثیر مواد آلاینده بر آب‌های مورد استفاده، مورد توجه بیش‌تری قرار گرفته است. افزایش صنایع و ورود فاضلاب آن‌ها به رودخانه‌ها، نیاز به بررسی کیفیت آب‌ها را به عنوان آب آشامیدن، آب مورد استفاده‌ کشاورزی و زراعت، ویا زیستگاه جانوران آبزی، الزامی ساخته ‌است (WHO/UNEP, 1997; Bharti and Katyal, 2011;Alobaidy et al., 2010).
اگرچه برای اندازه‌گیری کیفیت آب بسیاری از عوامل از جمله: نوع آلاینده‌ها، حجم و زمان ورود پساب‌ها، تغییر پارامترهای محیطی، میزان آب رودخانه در زمان نمونه‌برداری و دیگر عوامل تأثیر گذار را باید در نظر گرفت cordoba, 2010; Bhardwaj et al 2010)).
در دهه‌های اخیر با گسترش صنعت صید و صیادی تغییرات قابل توجهی در زیستگاه‌های آبی رخ داده‌ است. به طوری که در انتهای قرن بیستم میلادی، ساختار اغلب زیستگاه‌ها و جوامع ساحلی به دلیل ورود مقادیر زیاد آلاینده‌های شیمیایی، تحت تأثیر واقع شده بود. امروزه وضعیت این نواحی توسط پارامترهای کیفی و کمی متفاوتی ارزیابی می‌شوند. مناطق بندری، کانون تنش‌های محیطی فراوانی به خصوص در شهر‌های پرجمعیت(بیش از یک میلیون نفر) یا بنادر صنعتی و تجاری بزرگ می‌باشند، زیرا این مناطق منبع انواع آلودگی نظیر پساب‌های شهری و صنعتی، معدنکاری، زباله‌های حمل و نقل دریایی و مواد حاصل از لایروبی هستند(UNEP, 2008).
از جمله مواردی که باید به طور دقیق مورد توجه قرار گیرد، تغییر جوامع آبزیان اعم از پلانکتون، بنتوز و نکتون در اثر این گونه فعالیت‌ها می‌باشد. در این راستا، تلفیق اطلاعات مربوط به شیمی رسوبات و ویژگی‌های زیستی آن می‌تواند راه گشا باشد.
ورود آلاینده‌ها به محیط آب، پیامد‌های اکولوژیکی لایروبی، صید با تور ترال، تخریب زیستگاه، بهره برداری بیش از حد از ذخایر وحضور گونه‌های بیگانه و مهاجم همه از تغییرات ایجاد شده توسط انسان در محیط‌های آبی می‌باشد. بررسی مداوم ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آب و رسوب و بررسی تراکم و تنوع موجودات شاخص، روش ارزنده‌ای در کنترل کیفیت محیط زیست دریا وکمک شایسته‌ای در جهت مدیریت هرچه بهتر سامانه‌های آبی می‌باشد(Begum et al., 2009;Biasi and Ranieri, 2006).
با گذشت زمان در طول مسیر رودخانه هم زمان با انجام عمل فرسایش، رسوبات به تدریج در بستر انباشته می‌شوند، و اگر لایروبی صورت نگیرد لنگرگاه پر شده و حمل و نقل و تردد کشتی‌ها با مشکل رو به رو می‌گردد. با توجه به سرعت رسوبگذاری رودخانه، لایروبی به صورت دوره‌ای، انجام می‌شود تا رسوبات جمع شده در کف رودخانه‌ها و دریاچه‌ها جمع آوری شده و عمق مورد نظر به وجود آید. ضمن دست‌یابی به این هدف این عملیات سبب تداوم تجارت بین المللی، صنعت توریسم و کسب لذت از قایقرانی تفریحی و ماهیگیری در محیط‌های آبی می‌شود. فعالیت‌های لایروبی جهت اعمال مدیریت سیستم های آبی ضروری می‌باشند (Wal et al., 2011).
گرچه طبق نظر محققین، این عملیات از جنبه زیست محیطی، اثرات گوناگونی در محیط آب ایجاد می‌کند ولی به منظور دستیابی به راه‌های آبی در بسیاری از کشورهای جهان، با اجرای این پروژه‌ها مقادیر بسیاری از رسوبات بستر دریا، برداشته می‌شوند (Carvalho et al.,2001).
1-3-1-2 اهمیت ارزیابی کیفیت آباهدافی که در مدیریت کیفیت آب مدنظر هستند عبارتند از:
دستیابی به استانداردهای کیفیت آب و حمایت از منافع مصرف‌کنندگان
بهبود کیفیت طبیعی و حفظ منابع تغذیه آب زیرزمینی
احیاء زیستگاه‌ها و حفاظت از گونه‌های آبزی و حیات وحش
تأمین فرصت‌های تفرجی، فضاهای سبز و امکاناتی که به وسیله وجود منابع آبی فراهم می‌گردند.
منبع آلاینده‌های آب‌های سطحی معمولاً ناشی از فعالیت‌های انسانی می‌باشد. انسان‌ها ضمن فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی خود، مواد زائد و فاضلاب‌ها را وارد آب‌های سطحی کرده و آن‌ها را آلوده می‌نمایند. اگر چه نباید از عوامل طبیعی صرف‌نظر کرد. آب‌های زمینی شامل ترکیبی از مواد می‌باشند که برخی از آن برای زنده‌ماندن انسان‌ها و حیوانات و گیاهان ضروری می‌باشد گرچه در مواردی همین مواد می‌توانند برای انسان و اکوسیستم مضر واقع شوند. فلزات کم مقدار مانند آلومنیم، کروم، کبالت، مس، سرب، نیکل، نقره، روی و…به طور طبیعی در مقدارهای کم در آب‌های سطحی یافت می‌شوند که از سنگ‌های دگردیسی و آذرین منشأ می‌گیرند. گرچه این مواد می‌توانند حاصل فعالیت‌های انسانی نیز باشند، که اگر غلظت آن‌ها افزایش یابد برای مصرف‌کنندگان و اکوسیستم‌های طبیعی مضر و نامناسب می‌باشند (UNESCO, 2002).
به طور کلی تأثیر فعالیت‌های لایروبی بر کیفیت آب به دو صورت است: 1- رسوبات معلق که ناشی از فعالیت‌های لایروبی یا دفع مواد حاصل از لایروبی می‌باشد که ایجاد تغییر در کیفیت آب می‌شود.2- اختلالات حاصل از رسوبات که همراه با تغییرات در خصوصیات شیمیایی رسوبات لایروبی‌شده می‌باشد. لایروبی با تغییرات شیمیایی و رها شدن مواد متقاضی اکسیژن در ستون آب، کاهش DO، کاهش pH، آزاد شدن آلاینده ها و تغییر در قابلیت دسترسی بیولوژیکی آلاینده‌ها، بر نواحی در حال لایروبی تأثیر می‌گذارد. با افزایش مواد متقاضی اکسیژن مانند مواد‌آلی در ستون آب، DO کاهش می‌یابد، که این امر تأثیر شدیدی بر کیفیت آب خواهد داشت. از دیگر عوامل کاهش اکسیژن در محیط آب رها شدن مواد سولفیدی است که با مصرف اکسیژن به سولفات تبدیل می‌شوند و سبب کاهش اسیدیته نیز می‌گردند (Ohimain, 2008).
اکسیژن محلول و دما به طور معمول مهم‌ترین متغیر ها در کنترل آب‌های سطحی می‌باشند. اکسیژن محلول تأثیر بسیاری بر موجودات و گیاهان آبی دارد. آبزیان از جمله ماهی‌ها برای ادامه ی زندگی خود به اکسیژن نیاز دارند. دو منبع مهم اکسیژن رسانی به محیط‌های آبی یکی نفوذ اکسیژن اتمسفر به درون آب و دیگری انجام عمل فتو سنتز توسط گیاهان آبزی از جمله جلبک‌ها می‌باشند.USEPA کم‌ترین اکسیژن محلول در آب جهت زندگی گونه‌های آب‌های شیرین را 6.5 و جهت مرحله‌ی تخم‌ریزی 9.5 میلی‌گرم بر لیتر محاسبه کرده‌است.
pH پایین موجب افزایش حلالیت مواد معدنی از جمله فلزات در آب و ایجاد سمیت برای آبزیان می‌گردد. افزایش قابلیت دسترسی زیستی بر فراوانی و تنوع ماکروبنتوزها موثر است (DeNicola, et al., 2002). علاوه بر آن کاهش مقدار اسیدیته سبب انحلال کلسیم از صدف‌های سخت‌پوستان و نرم‌تنان شده که این امر باعث تضعیف موجودات در مقابل صدمات فیزیکی می‌گردد .آبزیان در pH پایین‌تر از 5/4 توان ادامه‌ زندگی ندارند. محیط اسیدی سبب اختلال در جذب یون‌ها توسط ماهی‌ها و آبزیان شده و تعادل بین یون‌های سدیم، پتاسیم و کلراید را در خون موجود از بین می‌برد. EPAبه منظور حفظ محیط زیست آبی دامنه‌ی آن را بین 5/4 تا 9 تعیین نموده‌است.
نیتروژن و فسفر مهم‌ترین نوترینت‌ها می‌باشند. همه موجودات زنده برای رشد به این مواد مغذی نیاز دارند. حضور این مواد در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها برای تکمیل زنجیره‌ غذایی ضروری است. افزایش میزان این مواد در آب، سبب ایجاد مشکلاتی برای آبزیان و تغییر در کیفیت آب می‌گردد، به همین علت نوترینت‌ها به عنوان آلاینده‌ آب مطرح می‌گردند.
توانایی آب برای هدایت الکتریسیته تابعی از توان یونی آب است. هدایت مخصوص در آب‌های تازه بین 10 تا 1000 میکروزیمنس بر سانتی‌متر بیان می شود. اما در آب‌های آلوده و آب‌های پذیرنده‌ رواناب‌های کشاورزی و صنعتی بیش از این خواهد بود.
اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی یک نمونه‌ی آب، مشخص کننده‌ مقدار اکسیژن مورد نیاز برای موجودات درون آب می‌باشد. و اندازه‌گیری آن می‌تواند کیفیت آب را مشخص کند. اگر BOD کم باشد، آب پاک و فاقد میکروارگانیزم می‌باشد.
اکسیژن مورد نیاز شیمیایی COD معیاری از غلظت کل موادآلی در آب است، که برابر مقدار اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون موادآلی اکسید شونده با استفاده از یک عامل اکسید کننده قوی می‌باشند (Ramachandra and solanki, 2007). در جدول(1-3) حدود برخی از پارامترهای مؤثر بر کیفیت آب اعلام شده توسط سازمان سلامت جهانی و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نشان داده شده است.
جدول(1-3) سازمان سلامت جهانی(WHO) و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران(ISIRI, 1998)ایران
WHO
پارامترها
خوب قابل قبول خوب قابل قبول 5/8-7 2/9-5/6 5/8-7 2/9-5/6 pH
500 1500 500 1500 TDS(mg/l)
003/0 Cd(mg/l)
05/0 01/0 Pb (mg/l)
1 2 2 Cu (mg/l)
3 15 3 Zn (mg/l)
1-3-1-3 اثرات لایروبی در محیط آبهمان گونه که گفته شد برداشتن رسوبات، حمل و نقل و تخیله آن‌ها در مکان‌های دیگر پیامدهایی به دنبال خواهد داشت. این پیامدها توسط محققین زیادی به شکل اثرات زیست محیطی کوتاه مدت و طولانی مدت مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. اثرات کوتاه مدت مربوط به مشکلاتی است که ناشی از جا به جایی رسوبات، تدفین موجودات و رو یا رویی آن‌ها با آلاینده‌ها و ذرات معلق می‌باشد. اثرات بلند مدت آن مربوط به چگونگی و سرعت تشکیل دوباره‌ جمعیت موجودات در آن مکان، ترکیب بعدی اجتماع بیولوژیکی، اثرات فیزیولوژیکی و ژنتیکی افزایش آلاینده‌ها بر موجودات، می‌باشد (et al., 2001 Nighingaile).
موجودات می‌توانند سموم و آلاینده‌های مختلف را بیشتر از سطوح موجود در محیط در بعضی از بافت‌ها و اندام‌های خود جمع‌آوری نمایند، که به این عمل تجمع زیستی می‌گویند. دور از انتظار نیست که طبق بررسی‌های به عمل آمده با احتمال این افزایش به علت تجمع زیستی[5] سموم و ورود آن‌ها به زنجیره‌ غذایی[6]، انسان‌ها نیز در معرض اثرات شیمیایی افزایش آلاینده‌ها قرار داشته باشند.
باید توجه داشت که لایروبی امری اجتناب ناپذیر در جهت رسیدن به اهداف و سودآوری تجاری و اقتصادی از مسیر‌های آبی است. به منظور برقراری امنیت زیست محیطی و به حداقل رساندن آسیب‌های ناشی از لایروبی انتخاب نوع لایروب، روش حمل و انتقال رسوبات و نیز انتخاب زمان مناسب از نظر هیدرودینامیک آب مهم می‌باشد. نکته ارزشمند دیگر که می‌تواند اثرات منفی لایروبی را کاهش دهد اثر فصل بر مراحل مختلف زندگی موجودات می‌باشد (Erf–eijer and Lewis, 2006).
باید توجه داشت که در اکوسیستم‌های آلوده، برداشتن رسوبات سبب حذف بخش بزرگی از آلودگی موجود در بستر میشود. بستر آب‌ها همان گونه که مکانی برای دفن آلودگی هستند، می‌توانند در شرایط مناسب فیزیکوشیمیایی به عنوان منبعی برای انتقال آلاینده‌ها به ستون آب عمل کنند، در نتیجه با برداشته شدن لایه‌های آلوده می‌توان به بهبود کیفیت آب و حفظ سلامت سامانه‌های آبی کمک کرد (Hedge et al., 2009).
مواد لایروبی شده را می‌توان برای هدف‌های گوناگون مورد استفاده قرارداد. به منظور استفاده بهینه، این مواد، پس ازپالایش و اطمینان از عدم آلودگی در فعالیت‌های ساخت و ساز و حفاظت از خط ساحلی مورد استفاده قرار می‌گیرند، هم چنین برای بازسازی زیستگاه‌ها، ساخت و ساز در سواحل، زیبا سازی محیط‌های ساحلی و ترمیم کناره‌ها به منظور جلوگیری از فرسایش و سیل مورد استفاده قرار می‌گیرند (MALSF, 2010; Nicoletti et al., 2009; Porta et al., 2009).
با انجام عملیات لایروبی، افزایش آشفتگی در محیط سبب افزایش کدورت[7] می‌گردد، که اولین و آشکارترین پیامد لایروبی در محیط آب است. اختلال در این محیط، نظم رسوبات ته نشین شده را بر هم می‌زند و موجب شناوری دوباره آن‌ها می‌گردد. رسوبات معلق شرایط فیزیکو شیمیایی آب را تغییر می‌دهند. با بر هم خوردن بستر، رسوبات ریز نامحلول به ویژه ذرات کلوئیدی در ستون آب افزایش می‌یابند. تعلیق مجدد رسوبات نه تنها سبب شدت کدورت آب می‌گردد بلکه بسیاری از آلاینده‌های موجود در بستر را با خود به درون ستون آب وارد می‌کند. غلظت و شدت اثر آلاینده های شیمیایی از جمله هیدروکربن ها، ترکیبات رادیواکتیو، سموم کشاورزی و فلزات سنگین با شرایط زیست محیطی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی مواد و میزان تخلیه آن‌ها در دریا ارتباط مستقیم دارند. کیفیت آب می تواند در اثر تغییر در میزان کدورت، مقدار اکسیژن محلول، مقدار مواد آلی[8] و مواد مغذی و همچنین رها شدن دیگر آلاینده‌ها مانند فلزات سنگین در ستون آب دست خوش تغییر گردد (UNEP, 2008). طبق نظر محققین حضور این ذرات و تغییر در غلظت آلاینده‌ها می‌تواند سبب تغییر در ویژگی‌های آب گردد. یکی ازخصوصیات مهم آب روشنایی و شفافیت آن است، کدورت در اثر معلق شدن ذرات نامحلول در آب از جمله: رس، سیلت، ذرات آلی کلوییدی، پلانکتون‌ها و سایر جانداران میکروسکپی به وجود می‌آید، و شدت آن به مقدار، اندازه و خصوصیات این مواد بستگی دارد (Nayar et al 2004).
تیرگی آب به عنوان یک آلاینده فیزیکی در سامانه‌های آبی، ویژگی مهمی درپیش بینی میزان جذب یا پخش نور در محیط است. عمقی که در آن نور خورشید قابلیت نفوذ دارد، شامل فرایند فتوسنتز می‌شود. گیاهان و موجودات وابسته به نور در آن محدوده می‌توانند به فعالیت خود ادامه دهند. افزایش کدورت فتوسنتز مؤثر جهت ادامه زندگی موجودات را تحت تأثیر قرار می‎دهد. فعالیت فیتوپلانکتون‌ها و گیاهان دریایی وابسته به نور کم می‌شود، همراه با افت فتوسنتز، مقدار اکسیژن محلول کاهش می‌یابد و تعادل حیات وابسته به اکسیژن، به هم می‌خورد. به همین علت محیط‌های آبی را می‌توان به واسطه این ویژگی از هم جداسازی و طبقه بندی نمودBogers and Gardner, 2004) ).
از دیگر پیامدهای کدورت، ته نشست ذرات معلق بر اندام‌های تنفسی و تغذیه‌ای موجودات آبزی می‌باشد این امر سبب خفگی یا اختلال در کار اندام‌ها می‌گردد. بخشی از رسوبات معلق بر منابع غذایی و زیستگاه‌ها رسوب می‌کنند و زندگی جانوران را مختل می‌سازند (NOAA, 2011). شکل(1-3) اسکله 13 را در هنگام انجام عملیات لایروبی[9] نشان می‌دهد. افزایش کدورت آب رودخانه در هنگام لایروبی قابل مشاهده است.
-122555-7112000
شکل1-1- اسکله سیزده بندر خرمشهر در هنگام لایروبیتاثیرات منفی حاصل از تغییرات اکولوژیکی و یوتریفیکاسیون، کاهش یا کمبود اکسیژن، برداشت بیش از حد ماهیان، پرورش آبزیان، لایروبی، احیاء زمین‌ها و ریزش فاضلاب‌های صنعتی، شیمیایی و خانگی ازجمله عوامل ناشی از دخالت فعالیت‌های انسانی است که مصب‌ها و مناطق ساحلی و آب‌های انتقالی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، در این میان لایروبی از جمله فعالیت‌هایست که به طور مداوم در بعضی از سواحل و بنادر مهم انجام می‌گردد (Ohimain et al., 2008; Rosenberg et al ., 2004).
لایروبی سبب افزایش عمق می‌شود و به دنبال آن رژیم هیدرولوژیکی و هیدروگرافیکی آب تغییر می‌کند. با تغییر در عمق، مدل چرخش آب در منطقه، شدت جریان آن و الگوی جزر و مد در ناحیه عملیاتی تغییر می‌کند. این عامل می‌تواند در خصوصیات رسوبات تغییرات اساسی ایجاد کند. مناطق با رژیم هیدرودینامیکی آرام دارای رسوبات ریزی هستند که نسبت به رسوبات درشت‌تر و زبرتر تمایل بیشتری به تجمع آلاینده‌ها در خود دارند. رسوبات موجود در پایین دست[10] مناطق شهری و صنعتی آلاینده های بیشتری را نسب به رسوباتی که از بالا دست[11] سیستم های آلاینده برداشته می شوند، در خود جمع می کنند (Nayar et al., 2004;Goh and Chou, 1997).
بدیهی است که رسوب موجود در پایین دست در مناطق شهری و صنعتی، به علت خروجی فاضلاب آلاینده‌های بیشتری را نسبت به رسوبات دیگر مناطق در خود جمع می‌کنند (Skilleter et al 2006). رسوبات با جذب فیزیکو شیمیایی آلاینده‌ها از ستون آب آلوده می‌شوند. جذب سطحی آلاینده‌ها بر رسوبات، ته نشست مواد آلی ترکیب شده با مواد آلاینده از جمله فلزات سنگین و تجمع زیستی این مواد در میکروارگانیسم‌ها راه‌های آلوده شدن رسوبات می‌باشد (Greaney, 2005).
فعالیت های صنعتی، فاضلاب‌های شهری، کشتی‌های تجاری، نفتکش‌ها و سکوهای نفتی از جمله منابع آلوده کننده‌ رسوبات می‌باشند. رسوبات آلوده بنا به تعریف به موادی اطلاق می‌شوند که غلظت مواد شیمیایی در آنها به اندازه‌ای است که اثرات سوء حتمی بر محیط اطراف داشته و یا سلامت انسان را مورد تهدید قرار دهد (Nayar et al 2004). در نتیجه به منظور کاهش و کنترل اثرات آلودگی بر منابع ساحلی و دریایی شناسایی نوع و میزان مواد آلاینده را باید مورد توجه قرار داد.
برداشت رسوبات بستر دو نوع آشفتگی به دنبال دارد، یکی آشفتگی ایجاد شده در بستر به علت حذف و یا معلق شدن رسوبات ناپایدار و دیگری آشفتگی درون ستون آب که در اثر تغییرات فاکتورهای شیمیایی آب، افزایش کدورت و افزایش مواد مغذی در ستون آب و رها شدن مواد سمی بستر در آب همچون فلزات سنگین به وجود می‌آید. مواد جامد معلق، فسفر محلول و نیتروژن معدنی محلول نیز از جمله موادی هستند که ضمن لایروبی قابل تغییر می‌باشند.(Van Der Welle, 2007) در جدول(1-4) برخی از مهم‌ترین اثرت مثبت و منفی لایروبی در محیط‌های آبی قابل مشاهده می‌باشد (Environmental Solution LTD, 2002).
جدول 1-4- برخی از مهم‌ترین اثرات مثبت و منفی لایروبیاثرات مثبت اثرات منفی
1-افزایش ظرفیت ورودی کانال و بندر گاه برای پذیرش کشتی‌های بزرگتر
1-کاهش موجودات بنتیک و جمعیت مرجان‌ها در مکان لایروبی
2-گسترش ایمنی کشتیرانی در دروازه‌ی کانال
2-رسوبگذاری و کدورت
3-گسترش مکان لنگرگاه ها برای کشتی ها
3-کاهش موجودات به علت تعلیق مواد لایروبی در آب
4-افزایش تبادلات خارجی و فعالیت‌های اقتصادی در ارتباط با افزایش مسافرت های دریایی و صنعت توریسم.
4-اثرات کوتاه مدت و طولانی مدت بر زیستگاه‌های آبی، مانند: اثر بر محیط پلاژیک، به علت مواد رسوبی معلق و افزایش کدورت ناشی از مواد کلوییدی که از عمق به سطح می آیند.
5- حذف رسوبات آلوده در مناطق صنعتی از بستر 5-ایجاد ترافیک بین کشتی ها به علت عملیات لایروبی
1-3-2 تأثیر لایروبی بر غلظت فلزات سنگین در محیطلایروبی کانال‌های کشتیرانی مقادیر بالایی از آلودگی فلزات را تولید می کند. مقداری از این فلزات به وسیله تخلیه مستقیم، صنایع و دیگر ضایعات و تخلیه‌ی لجن فاضلاب به دریا افزایش می‌یابند. آلاینده‌های پایدار از جمله فلزات می‌توانند به واسطه بزرگ نمایی زیستی[12] به رده های بالاتر زنجیره غذایی انتقال یابند که مقدار این آلاینده‌ها به دلیل تجمع زیستی در بدن آبزیان افزایش می‌یابد، و ازآنجایی که بسیاری از گونه های دریایی مورد تغذیه انسان قرار می‌گیرند، توجه به این امر حایز اهمیت می‌باشد (Wang and Chen, 2006).
حضور فلزات سنگین در آب و همبستگی آن با رسوبات به عنوان موضوع مورد توجه محققین و مهندسین رشته‌های مختلف، در رابطه با کیفیت آب می‌باشد. وجود فلزات در سیستم‌های آبی موجب تأثیر متقابل بین رسوب، آب و اتمسفری که با آب در ارتباط است، می‌شود. غلظت فلزات به علت هیدرودینامیک طبیعی، عوامل شیمیایی و فیزیکی در نوسان می‌باشد (Nzikhu, 2013).
ترکیبات شیمیایی یا به شکل محلول و یا شناور در آب وجود دارند. زمانی که ذرات درون آب به هم می‌پیوندند، در اثر افزایش وزن نشست می‌کنند، بنابراین رسوبات مکانی برای تجمع این ترکیبات خواهند بود و در صورتی که جریانات فیزیکی آب و فعالیت‌های بشری آن‌ها را دست خوش دگرگونی نسازد، منبع سمی به نسبت پایداری را به وجود می‌آورند، به همین دلیل رسوبات به عنوان یک منبع مستقیم و دارای سمیت بالا، که در ارتباط مستقیم با موجودات کفزی می‌باشند، اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کنند. .( Rauf et al., 2009)
فلزات سنگین، ترکیبات طبیعی پوسته زمین هستند که برخی از این فلزات در رشد و بقای موجودات زنده نقش حائز اهمیتی را ایفا می کنند مثل مس ،روی ،کبالت که به آنها عناصر کم مقدار می گویند. این فلزات در بدن موجودات در ساختار آنزیم ها، کوفاکتورها، اسیدهای نوکلئیک و سایر اجزای سلولی شرکت دارند ( Wang and Chen, 2006).
اما گروهی دیگر از فلزات، مثل جیوه، سرب و کادمیوم غیر ضروری بوده و عناصر حیاتی نیستند و هیچگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای در بدن انسان و سایر موجودات زنده ندارند. این فلزات در گروه آلاینده های بسیار سمی طبقه بندی شده و محیط زیست را به شکل گسترده ای آلوده می کنند (Hetzer et al., 2006). فلزات سنگین توسط موجودات زنده و یا فرایندهای فیزیکی و شیمیایی تجزیه نمی گردند، واین امر سبب افزایش غلظت این مواد در محیط و ایجاد سمیت بیشتر در محیط می گردد (Hobbelen et al,.2006).
فلزات در تمامی محیط ها درسراسر دنیا یافت می شوند و حضورشان یا دارای علت های طبیعی است ویا به علت فعالیت‌های انسانی می باشد. فعالیت های صنعتی منجر به افزایش غلظت فلزات در محیط می شوند، که این مقدار گاه چندین برابر مقدار موجود در پوسته زمین می‌باشد (Salem et al., 2000). ارگانیزمها در معرض این غلظت بالا از فلز قرار می گیرند، نتایج محققین گواه بر اینست که نه تنها تنوع گونه‌ای آبهای آلوده کاهش می‌یابد بلکه دیگر موجودات نیز در طول زنجیره‌ غذایی تحت تاثیر این آلودگی قرار دارد (Perez-lopez et al., 2003; Ahmad and Shuhaimi-Othman, 2010).
ترکیبات آلی فلزی در محیط های آبی شامل ترکیبات پیچیده با لیگاند[13]های آلی مانند پیوند فلزات با پروتئین‌ها، یا ترکیب های آلی فلزی مانند شکل‌های متیله شده جیوه، کادمیم، سلنیم و دیگر ترکیب‌های شبیه به آن می‌باشد. این ترکیب‌های متیله فلزی بسیار سمی می‌باشند، زیرا به راحتی به دیواره سلولی نفوذ کرده و در آن جا تجمع پیدا می‌کنند (Greaney, 2005). انواع معدنی فلزات سنگین در محیط‌های آبی شامل یون‌های هیدراته، ترکیبات فلزی با سایر لیگاندهای معدنی و ترکیب‌هایی با درجات اکسایش مختلف می‌باشند. درجات اکسایش فلزات وابسته به pH آب ، مقدار اکسیژن محلول در آب، دما، فشار (وابسته به عمق) و نوع یون‌های واکنش دهنده، متفاوت می‌باشند (Harikumar and Jisha, 2010).
آلاینده های فلزی که طی عمل لایروبی در ستون آب رها می‌شوند، به شکل‌های متفاوتی بر سیستم‌های آبی تأثیر می گذارند، این فلزات به شکل یون آزاد در آب، ایجاد ترکیب با مواد آلی و غیر آلی، لیگاندهای آنیونی، جذب سطحی با ذرات مواد آلی یا معدنی، یا به شکل ذرات جامد بر محیط آب اعمال نقش می‌کنند. بخش عمده قابلیت دسترسی زیستی و سمیت فلزات مربوط به شکل آزاد این یون ها مانند: Cd,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn,Ag که به شکل یون مثبت در آب ظاهر می شوند و As و Crبه شکل یون منفی عمل می‌کنند (Jabusch, et al., 2008).
1-3-2-1- فلزات مورد مطالعه
سرب در محیط زیست به عنوان عنصری غیر ضروری و سمی شناخته شده است. این عنصر با ورود آسان به بافت خون به سادگی با دیگر اندام‌ها و بافت‌های زنده قابل تبادل می‌باشد. سرب در بافت ماهیچه و استخوان جایگزین بسیار فعالی برای کلسیم می‌باشد. مکان اصلی ذخیره سازی این عنصر سمی در استخوان‌ها و دندان‌ها می‌باشد. سرب تولید هموگلوبین را دچار اشکال می‌سازد، بنابراین کم خونی و پوکی استخوان در کودکان از نشانه‌های ورود سرب به بدن آن‌ها می‌باشد. این عنصر با تجمع در کلیه‌ها و مغز ضایعات جبران ناپذیری ایجاد می‌کند (COWI, 2002; Tangahu et al, 2011).
عنصر دیگری که در این مطالعه مورد توجه قرار گرفته است کادمیم می‌باشد. این فلز به دلیل کاربرد‌های گسترده‌ای که در صنایع دارد از مهم‌ترین منابع آلودگی با منشأ انسانی شمرده می‌شود.این فلز یکی از آلاینده‌های بسیار مهم برای آبزیان می‌باشد. به علت شباهت زیادی که این عنصر با فلز روی دارد به راحتی جانشین روی بیوشیمیایی ‌می‌شود و سبب افزایش فشار خون می‌گردد. از دیگر عوارض این عنصر می‌توان به تخریب کلیه‌ها، تخریب گلبول‌های قرمز نام برد. انتقال کادمیم به رسوبات از راه جذب سطحی به ترکیبات آلی و همچنین اکسیدهای آهن، آلومنیم و منگنز صورت می‌گیرد (Jaagumagi et al, 2000; Mearns et al., 1985).
کادمیم به طور مستقیم از آب دریا به بافت آبشش و از طریق جذب توسط غشاء سلولی به بدن موجودات واردمی‌شود و تجمع کادمیم در بافت‌های آبزیان رابطه‌ی مستقیمی با غلظت آن در آب دارد. قابلیت دسترسی این فلز در سامانه‌های آبی به ویژگی‌های فیزیکی محیط ازجمله pH، پتانسیل احیاء، سختی آب و حضور ترکیبات پیچیده‌ی دیگر بستگی دارد. کاهش شوری و افزایش دما دو علت اساسی در افزایش سمیت این عنصر در سامانه‌های آبی است. حساسیت موجودات مصب و آب شیرین نسبت به کادمیم به مراتب بیشتر از موجودات دریا و موجودات ساکن در آب‌های شور می‌باشد (Eisler,1985; Mance, 1987).
مس نیز به عنوان یک فلز سنگین در این بررسی مورد ارزیابی قرار گرفته است. راه طبیعی ورود مس به محیط زیست دریایی ناشی از فرسایش صخره های حاوی عناصر معدنی است. استفاده از مس در تجهیزات الکتریکی به صورت آلیاژ، کاتالیست های شیمیایی و رنگ های ضد زنگ برای کشتی ها و شناورهای دریایی به عنوان ماده پوششی محافظ چوب صورت می گیرد، این مصارف منجر به انتقال مس به محیط زیست می شود فاضلاب های شهری حاوی مقادیر بالایی از مس است و این موضوع سبب می شود تا غلظت این عنصر در لجن رسوبات که در زمین دفع می‌گردند بیشتر شود، مس از عناصر اصلی در بدن جانداران بوده و بیشترین غلظت آن در بدن سخت پوستان، شکم پایان، سرپایان می باشد. رنگدانه هموسیانین در بدن آن ها حاوی مس است و سمی ترین فلز بعد از جیوه و نقره بوده و به دلیل کاربرد در ساخت ضد زنگ و استفاده در بدنه‌ی کشتی‌ها، در بدن طیف وسیعی از موجودات دریایی مشاهده می‌شود.
ماهیت مس در آب بستگی به pH و غلظت کربنات ودیگر آنیون های محلول در آب دارد. متداول‌ترین حالات اکسایشی مس شامل یون‌های تک ظرفیتی و دو ظرفیتی می‌باشند، سمیت مس با افزایش سختی آب و مواد آلی محلول در آب کاهش می‌یابد. در آب های سخت، مس به ترکیبات کربناته تبدیل می‌شود و به آرامی از حالت محلول خارج می‌گردد، و همراه با دیگر ذرات رسوب می‌کند. هم چنین کلسیم با مس برای نشستن برروی مکان‌های فعال زیستی رقابت می‌کند و بدین ترتیب سمیت مس کاهش می‌یابد، در رسوبات، مس به صورت ترکیبات سولفیدی، هیدروکسیدی و کربناته در می‌آید. انحلال مس در دریا به صورت +CuCO3,Cu2+,CuOH+ می‌باشد، مس از جمله فلزاتی است که طی جذب سطحی به‌ راحتی از حالت محلول به صورت ذرات جامد در می‌آید. اغلب مس موجود در دریا به این صورت است (Nzikho, 2013).
روی از دیگر عناصر مورد مطالعه است. در آبهایی که قلیائیت پایینی دارند، روی به شکل Zn+2 و کمپلکسهای هیدروکسید دیده می‌شود و در آبهای دارای قلیائیت بالا معمولا روی، کمپلکسهایی با کربنات و سولفات تشکیل می‌دهد. روی می‌تواند در pH بالا بصورت ترکیبات هیدروکسیدی رسوب بدهد همچنین می‌تواند توسط کربنات کلسیم ته نشین گردد. روی همچنین می تواند با ذرات کلوئیدی و آلی نیز تشکیل کمپلکس بدهد. 10 تا 78 درصد روی موجود در رودخانه‌ها جذب ذرات معلق موجود در آبها می‌شود و درصدی از آن رسوب می‌کند (EPA, 2005). 1-3-3 اثر لایروبی بر ماکروبنتوزهادرشت بی مهرگان کف‌زی موجوداتی با اندازه بیشتر از 500 میکرون می‌باشند. دسته‌ای از این موجودات بخشی از چرخه زندگی خود را بر روی بستر زندگی می‌کنند و بعد از بلوغ وارد لایه‌های آبی می‌شوند که زیست شناسان به آن‌ها بنتوز‌های موقتی[14] می‌گویند. دسته‌ای دیگر که تمام مدت زندگی خود را بر روی رسوبات بستر باقی‌ می‌مانند به نام بنتوزهای دائمی[15] خوانده می‌شوند (Borja et al., 2000).
این موجودات به عنوان اولین مصرف کنندگان در محیط آب از پلانکتون‌ها و مواد موجود در رسوبات بستر تغذیه می‌‌کنند و خود نیز منبع تغذیه برای موجودات بزرگ‌تر از جمله ماهی‌ها و دیگر طعمه خواران قرار می‌گیرند (Ysebaert et al., 2002; Jonsson, 1975)..
ماکروبنتوزها نقش بسزایی در آزادسازی فسفر و نیتروژن و سرعت بخشیدن به تولید سایر مواد غذایی و انتقال این مواد به پلانکتون‌ها و دیگر تولیدکنندگان اولیه دارند (Thibodeau et al, 2010). کفزیان به عنوان حلقه‌های دوم و یا سوم زنجیره‌ی غذایی، در چرخش مواد غذایی و انتشار انرژی حاصل از تولید کنندگان اولیه به سطوح بالاتر تغذیه‌ای مانند ماهی‌های اقتصادی، نقش اساسی دارند. آن‌ها می‌توانند با جذب برخی از آلاینده‌ها از محیط نقش ارزنده‌ای در سوخت و ساز و تجزیه آن‌ها داشته باشند (Newell et al., 1998).
طبق بررسی‌های به عمل آمده لایروبی می تواند شماری از اثرات زیست محیطی مختلف بر بستر آب‌ها ایجاد نماید. جا به جایی رسوبات و تغییر در ساختار بستر، تغییر در عمق، تغییر در شدت امواج و دیگر تغییرات فیزیکی محیط، از جمله مواردی هستند که به شدت موجودات مقیم آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. حمل و انتقال رسوبات موجب جا به جایی موجودات کفزی به مکان‌های دیگر، ایجاد فشارهای محیطی شدید در مراحل مختلف رشد آن‌ها و یا در نهایت سبب بالا رفتن آمار مرگ ومیر در این آبزیان می‌گردد. ایجاد ارتعاش و آلودگی صوتی، از دیگر عوامل است که سبب مهاجرت بسیاری از موجودات متحرک شده، و فیزیولوژی دیگر موجودات ساکن در محیط را دچار تغییر می‌کند. طبق نظر دانشمندان، در محیطی که لایروبی انجام می‌شود، نه تنها آلودگی فیزیکی به دنبال دارد بلکه با افزایش تیرگی آب و کاهش فعالیت‌های وابسته به نور و هم‌چنین با آشفته ساختن رسوبات و رها سازی آلاینده‌های شیمیایی مانند: هیدروکربن‌ها و فلزات سنگین و یا مواد مغذی درون رسوبات سبب افزایش قابلیت دسترسی زیستی و ایجاد تغییر در ترکیب موجودات و جوامع بنتیک موجود در آن ناحیه می‌گردد (Eggleton and Thomas, 2004;Vandecasteel et al., 2004). شکل(1-3) اسکله سیزده اروند رود را در هنگام اجرای عملیات لایروبی نشان می‌دهد. هدف اصلی این شکل نشان دادن بخشی از حجم رسوبات جا به جا شده می‌باشد.
2925445-406400043815-6477000
شکل1-3 -حمل و انتقال رسوبات اروند رود از اسکله سیزده در هنگام لایروبیبرای پیش برد اهداف حفاظت و ایجاد پایداری زیست محیطی در ارزیابی بنتیک‌ها، به آگاهی‌هایی در مورد مسائل زیست محیطی ناشی از لایروبی نیاز است که به قرار زیر می باشند:
فراهم ساختن شناخت گسترده مکانی از محیط بستر دریا داخل و اطراف ناحیه‌ عملیات لایروبی که شامل شناسایی گونه ها یا زیستگاه‌های مهم و حساس باشد.
بررسی چگونگی تغییرات ایجاد شده در طول زمان لایروبی از نظر ماهیت، تراکم و فاصله‌ مکانی که ممکن است به اثرات لایروبی و مواد تجمع یافته حاصل از آن مربوط باشد.
مشخص کردن شرایط مجاز، که کمترین تأثیر را بر محیط زیست داشته باشد.
بررسی چگونگی ادامه و اجرای شرایط مجاز و کم ضرر.
مشخص نمودن تأثیرات نا مطلوب ایجاد شده ناشی از لایروبی و پیامدهای آن در محیط زیست (DTLR, 2002).
1-3-3-1 تأثیر آلاینده‌ها بر موجودات کفزیآزمایشات نشان داده‌اند که آلاینده ها آثار سوء مستقیم وغیر مستقیم زیادی روی محیط زیست دارند، تغییر کیفیت آب و در پی آن تغییر پراکنش موجودات کفزی را می‌توان ازجمله این موارد دانست. بنابراین ضمن نمونه برداری از محیط‌های آبی و کفزیان می توان به وضعیت سلامت آب پی‌برد، طبق بررسی‌های انجام شده، آلودگی محیط‌های آبی سبب محدودیت در تنوع بی‌مهرگان بزرگ کفزی می‌گردد، به طوری که تنها گونه‌های بسیار مقاوم در غلظت کم اکسیژن باقی خواهند ماند. از طرف دیگر تشکیل لجن و نفوذ مواد شیمیایی سمی نه تنها ممکن است سبب کاهش جمعیت یک گونه گردد، بلکه امکان دارد باعث حذف کامل جامعه بی‌مهرگان بزرگ کفزی در آن منطقه آلوده شود (کریمیان و همکاران، 1388).
وقتی جمعیت موجودات با یک آشفتگی طبیعی مانند: طوفان یا امواج شدید رو به رو می‌شوند کم کم بازسازی[16] کرده و آسیب وارد شده را جبران می‌کنند، اما در اثر فعالیت‌های گوناگون صنعتی و کشاورزی انسان، تغییرات فیزیکی، شیمیایی و یا اکولوژیکی در محیط ایجاد می‌شود که در این صورت بازسازی به سهولت انجام نمی‌شود و اجتماع موجودات را به ایجاد حالت جدید وادار می کنند (B–shaw et al., 2001).
تغییر در گونه ها یک نوع پاسخ به تغییرات محیطی است (Guerra-Garcia et al., 2003). عوامل گوناگونی بر تنوع، تراکم وپراکنش درشت بی مهرگان کفزی مؤثر می باشد که از آن جمله می‌توان به ساختار بستر، دما، شوری، مقدار مواد آلی قابل دسترس، اکسیژن محلول و اسیدیته آب اشاره نمود (طباطبایی و همکاران، 1389). استرس‌های شیمیایی مانند: افزایش در مقدار آمونیاک یا هیدروژن سولفید ناشی از کاهش رسوبات، نیز از دیگر عواملی هستند که می‌توانند اجتماعات بنتیک را تحت تأثیر قرار دهند. افزایش هیدروکربن‌های نفتی فلزات سنگین در محیط، می‌تواند دلیل کاهش در تراکم و تنوع موجودات بنتیک باشد (Armenteros et al., 2010).
با افزایش فعالیت‌های انسانی ورود فاضلاب‌های شهری، صنعتی و کشاورزی به سامانه‌های آبی روز به روز افزایش یافته است. این فعالیت‌ها بسیاری از فلزات سنگین را به محیط آب وارد می‌کنند. این مواد آلاینده‌های پایداری هستند که بر خلاف ترکیبات آلی به طور طبیعی و از راه فرایندهای زیستی یا شیمیایی تجزیه نمی‌شوند. موجوداتی که در معرض فلزات سنگین قرار می‌گیرند، این مواد را در بعضی از بافت‌های خود جمع می‌کنند. ورود این مواد به زنجیره غذایی، غلظت آن‌ها را تا چندین برابر مقدار موجود در محیط افزایش دهد.
آزمایشات نشان داده است که در مکانی که دارای فعالیت‌های انسانی می‌باشد، آب و رسوب، محتوی غلظت بیشتری از فلزات نسبت به دیگر محیط‌ها می‌باشد. بنابراین در این نواحی گونه‌های حساس به فلزات کاهش یافته یا از بین رفته اند. درشت بی مهرگان کفزی از طریق غذا یا آب و یا اجزاء رسوبی آلوده، با فلزات سنگین مواجه می شوند. فلزات می‌توانند از راه جذب سطحی به سطوح خارجی بدن جانداران بچسبند و از را بخش‌های مخاطی به بدن جاندار راه یابند. این فلزات که در مقدار بسیار کم ضروری هستند، در بافت های زنده تجمع یافته و در ادامه رویارویی موجود با این مواد، سبب افزایش غلظت در بافت و ایجاد بیماری و یا مرگ موجود زنده می‌گردند (Hedge et al., 2009).
ماکروبنتوزها در رویارویی با فلزات پاسخ‌های متفاوتی را از خود نشان داده‌اند. مرگ، کاهش رشد، کاهش زاد و ولد و تغییر در اجتماعات آن‌ها از جمله کاهش تراکم ،کاهش غنای گونه ای[17] و تغییر اجتماع به سوی گونه مقاوم از جمله این پاسخ ها می‌باشد.
1-3-3-2 ماکروبنتوزها به عنوان شاخصشناخت و بررسی کمی و کیفی منابع آبی یکی از عوامل اساسی اعمال مدیریت مناسب در محیط‌های آبی می‌باشد (Bhardwaj et al., 2010).
امروزه بررسی‌ها نیاز به استفاده از شاخص‌های زیستی را برای ارزیابی سلامت محیط‌های آبی مورد تایید قرار داده‌اند. شاخص‌های زیستی[18] به یک سلول زنده یا موجود یا گروهی از موجودات زنده گفته می‌شود که ویژگی زیستگاه خود را از راه پذیرش تغییر در فیزیولوژی و ترکیب‌های شیمیایی درون بدن و یا تغییر در موقعیت‌ها و شرایط اکولوژیکی خود، بیان می کنند. برقراری کیفیت محیط زیست دریایی، نیاز به بررسی و اندازه‌گیری پیاپی عوامل گوناگون در آب، رسوب و موجودات زنده به عنوان شاخص‌های بیان کننده‌ تغییرات ایجاد شده دارد، که در این میان مطالعه‌ جانوری[19]ومحیطی[20] از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. محیط شناسان بیان می‌دارند که وجود موجودات زنده در یک اکوسیستم تصادفی نیست بلکه شرایط زیست محیطی حاکم بر منطقه تعیین کننده چگونگی رشد، تکثیر و تراکم بعضی گونه‌ها و حذف بعضی دیگر می‌گردد (Iwasaki et al., 2009).
درشت بی‌مهرگان کفزی ازجمله مهم‌ترین موجودات سامانه‌های آبی می‌باشند که جهت بررسی سلامت زیستی از آن‌ها استفاده می‌شود. . بنتوزها موجوداتی ثابت یا کم تحرک هستند، بنابراین کیفیت زیستگاهشان را به خوبی بازگو می‌کنندآن‌ها به دلیل این که اثرات ناشی از آلودگی‌ها و فشارهای محیطی طبیعی یا انسانی را در زمانی کوتاه و به صورت تغییر در ترکیب یا تراکم خود نشان می‌دهند، درمطالعات پایش زیستی2مورد توجه قرار گرفته‌اند (Pati and Patra, 2012). ویژگی‌هایی که ماکروبنتوزها را به عنوان انتخاب درست در ارزیابی اثرات آلاینده‌ها بر اکوسیستم آب معرفی کرده است به قرار زیر است:
1-آن ها ارتباط مستقیمی با رسوبات و بستر آب ‌ها دارند.
2- نسبت به آلاینده ها حساسیت زیادی از خود نشان می دهند.
3- کم تحرک هستند و محدوده مشخصی را اشغال می کنند.
4-ترکیب کاملی از زنجیره غذایی هستند.
5-ماکروبنتوزها در طول زندگی‌اشان ویژگی های محیط خود را به خوبی نشان می‌دهند.
6- نمونه برداری و ارزیابی این موجودات آسان و راحت انجام می‌شودRoyer, 1999) ).
رودخانه‌ها از نظر ویژگی‌های زیستی با هم متفاوت می‌باشند. نوع موجودات کفزی در هر منطقه به شدت آلودگی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی ازجمله مقدار اکسیژن محلول، دما، شوری و اسیدیته بستگی دارد. بعضی از گونه‌ها فقط در مناطق تمیز و عاری از هر گونه آلودگی زندگی می‌کنند، در صورتی که بعضی از آن‌ها به علت مقاومتی که نسبت به آلودگی نشان می‌دهند، به عنوان شاخص محیط‌های آلوده شناخته شده‌اند، به طوری که وجود یا عدم وجود این گونه‌ها نشانگر کیفیت آب آن منطقه می‌باشد (Kotta et al., 2009).
هر گونه تغییر در کمیت و کیفیت این جانوران در محیط‌های آبی، به عنوان یک عامل کلیدی در شناسایی تغییرات محیطی می‌باشد. پاسخ سریع این موجودات به عوامل مؤثر در تغییر کیفیت آب و رسوب، آن‌ها را به یک شاخص با ارزش و قابل اعتماد تبدیل کرده است (Pati and Patra, 2012;Wal et al., 2011 Va–harajana et al., 2010;). روند آلودگی محیط‌های آبی را می‌توان به خوبی از روی تغییرات ایجاد شده بر این اجتماعات پیگیری نمود. میزان تنوع و فراوانی این موجودات، شاخص مهمی در بررسی تغییرات زیست محیطی و همچنین تعیین درجه آلودگی در محیط آب می‌باشد (قریب خانی و تاتینا، 1387).
1-4 استفاده از شاخص‌ها در ارزیابی محیطشاخص‌های ارزیابی وضعیت زیست محیطی یک جزء لازم از سیستم‌های مدیریت محیط زیست هستند که اگر به جا استفاده شوند مطمئناً موجب بهبود شرایط زیست محیطی دریاها می‌شوند (Rogers and Greenaway, 2005). شاخص‌ها اطلاعاتی در مورد محیط زیست و کیفیت اکوسیستم‌ها ارائه می‌دهند و می‌توانند در سطح یک حوزه آبخیز یا کل کشور قابل استفاده باشند . البته انواع مختلفی شاخص برای مقاصد مختلف وجود دارد. یکی از روش‌های ارزیابی آلودگی آب رودخانه‌ها استفاده از منحنی‌های استاندارد شاخص کیفیت است که تاثیر توام پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را نشان می‌دهد (کریمیان،1386 ).
مفهوم تنوع گونه‌ای در اکولوژی به طور وسیعی توسط اکولوژیست‌ها مورد بحث قرار گرفته است. تنوع گونه‌ای ترکیبی از دو جزء می باشد، اول، تعداد گونه های یک مجموعه(غنای گونه ای) و دوم ترازی گونه‌ای که به چگونگی توزیع کل افراد در میان گونه ها اشاره می‌کند. برای محاسبه غنای گونه‌ای و ترازی شاخص‌های زیادی ارائه‌ شده که شاخص تنوع شانون(H1) شاخص غالبیت سیمپسون(ʎ) از آن جمله می‌باشد. با مقایسه شاخص‌های تنوع در مناطق مختلف می‌توان به وضعیت زیست محیطی و نیز آلودگی احتمالی آن مناطق پی‌برد. از سوی دیگر فاکتورهای محیطی مانند دما، اکسیژن، شوری، pH، دانه‌بندی رسوبات و مقدار کل ماده آلی با تأثیر بر تعداد افراد گونه می‌توانند بر تنوع و غنای گونه‌ای اثر بگذارند (Lerberg et al, 2000).
1-5 اهدافمطالعه تأثیر لایروبی برتغییر غلظت فلزات سنگین: کادمیم، مس، سرب، روی در آب و رسوب
مطالعه اثر لایروبی بر مقدار مواد مغذی نیترات و فسفات آب
مطالعه اثر لایروبی بر میزان BOD ,COD ,pH و شوری و دیگر فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب
بررسی اثرات لایروبی بر تغییرات مقدار مواد آلی (TOM) ، و دانه بندی رسوبات(GS) و تعیین میزان این فاکتورها.

Related posts:

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 9 شهریور 1396 ساعت 19:34 | نویسنده: محمد علی رودسرابی | چاپ مطلب 0 نظر
( تعداد کل: 1461 )
   1      2     3     4     5      ...      293   >>
صفحات