دانلود آزمون جمع بندی نمونه دولتی ششم به هفتم + فیلم حل سوالات
دانلود آزمون جمع بندی نمونه دولتی ششم به هفتم + فیلم حل سوالات
دانلود آزمون جمع بندی نمونه دولتی ششم به هفتم + فیلم حل سوالات
فرمت فایل : ویژوال استادیو(قابل ویرایش) : سی شارپ
توضیح :
در این قطعه کد کاربر فقط کافیست دکمه اجرا را فشار دهد تا برنامه جمع اعداد 1 تا 100 را در خروجی نمایش دهد که این یک تمرین بسیار خوب در سی شارپ میباشد و این سورس کد کاربرد حلقه for در سی شارپ را نمایش میدهد که درعکس روی سورس کد فرم مشاهده میکنید و این سورس کد منبع مفیدی برای یادگیری زبان سی شارپ و کار کردن با دستورات تکرار و حلقه ها در سی شارپ میباشد و این قطعه کد برای دانشجویان و علاقه مندان به زبان برنامه نویسی سی شارپ بسیار مفید و کاربردی میباشد.
در این قسمت چند جمع کننده SET ارائه میگردد و این جمع کنندهها از نظر فاکتورهایی چون تاخیر و توان مصرفی با یکدیگر مقایسه خواهند شد. در نهایت یک جمع کننده دیگر که با استفاده از SET خازنی طراحی شده نیز ارائه خواهد شد.
تکنولوژی SET را میتوان با استفاده از در مزیت بارز آن یعنی خاصیت فشردهسازی فوقالعاده زیاد آن و توان مصرفی بسیار کم از دیگر تکنولوژیها متمایز کرد. یکی از مواردی که در مطالعات مربوط به SET مورد توجه میباشد طراحی جمعکنندههای SET میباشد که در نهایت طراحیهای متفاوتی برای جمع کنندهها پیشنهاد میشود. این تفاوتها از نظر چگونگی عملکرد تعداد عناصر پایه میباشند.
در سال Iwamura, 1996 یک جمع کننده SET را با استفاده از تابع اکثریت معرفی کرد. این تابع اکثریت براساس معکوس کننده SET که توسط Tucker پیشنهاد شده است عمل میکند. جمعکننده مذکور شامل سه گیت اکثریت دو معکوس کننده میباشد شکل (1-a) رقم نقلی C0 توسط یکی از گیتهای اکثریت و یکی از معکوس کنندهها تولید میشود. حاصل جمع S نیز از ترکیب بقیه گیتها حاصل میشود. گیت اکثریت شامل یک آرایه از خازنهای ورودی است و به دنبال آن یک معکوس کننده برای آستانهسازی.
بعداً این ساختار توسط oya با استفاده از SEB به جای معکوس کننده پیشنهاد شد که با سه سیگنال کنترلی Q1,Q2,Q3 عمل میکرد. هسته اصلی این طراحی شامل سه گیت اکثریت میباشد و چهار گیت دیگر به عنوان تاخیرکننده یا بازهای fan-out عمل میکنند. با استفاده از این طرح تعداد اتصالات Tonneling و تعداد خازنها کم خواهد شد. در شکل (1-b) یک گیت اکثریت سه ورودی بر مبنای SEB در اتصالی ساخته شده است.
برای استفاده از این ابزار به عنوان یک گیت اکثریت، Q یک پالس ساعت پلهای خواهد بود که در ابتدا یک ولتاژ تحریک (60mv) را اعمال خواهد کرد و بعد از آن یک ولتاژ نگهدارنده (40mv) را اعمال میکند. از یک ساعت سه فاز نیز برای کنترل جهت انتشار سیگنال استفاده میشود. در این طراحی تا قید رقم نقلی I/3 یک دوره ساعت و تاخیر حاصل جمع یک دوره ساعت خواهد بود.
طرح بعدی براساس منطق ترانزیستورهای گذار است (1-C). این سیستم شامل در زیر سیستم است که هر کدام شامل یک گیت XOR دو ورودی است که با SET ساخته شده است. SET زمانی روشن است که یکی از ورودیها high باشد و خاموش است اگر هر دو ورودی high یا low باشد. مدار سمت چپ پیادهسازی که (a+b).ci است و مدار سمت راست (a+b)’.ci است و نتیجه در نهایت a+b+c خواهد بود. در این مدار، تولید رقم نقلی پیچیدهتر از دو مدار قبلی است.
طرح چهارم براساس گیتهای منطق آستانه میباشد که از اتصالات تک الکترونی استفاده میشود. این طرح توسط cotofana و vassiliadis در سال 2002 پیشنهاد شده است. طراحی مذکور شامل دو گیت منطق آستانه است که هرکدام یک بافر نیز دارند. حاصلجمع با استفاده از TLG با اوزان (1,1,1,-2) و رقم نقلی خروجی با استفاده از یک گیت اکثریت بدست خواهد آمد. مزیت اصلی این طرح امکان انتقال یک الکترون از طریق اتصال و توانایی پیادهسازی ارزان منفی میباشد. عیب اصلی آن نیز استفاده از بافر برای هر TLG به منظور جلوگیری از اثر دوطرفه میباشد.
یک طرح جدید دیگر تیز ارائه میشود که شباهت زیادی به maj-set دارد. این طرح سه گیت اکثریت و دو معکوس کننده را به دو TLG کاهش میدهد. پیادهسازی TLG شبیه به Maj است با این تفاوت که تعداد خازنها در TLG چهار عدد خواهد بود.
بعد از انجام شبیهسازی با پارامترهای مربوط به هرکدام جمع کنندهها و در دمای T=0K و سیگنالهای Ci=0، b=1 و a بین (1,0) که این سویچینگ هر 10ns اتفاق میافتند، نتایج به ترتیب زیر بدست آمده است.
شکل خروجی S برای همه جمعکنندهها در زیر نشان داده شده است، با مطالعه این نمودارها دو نکته قابل تشخیص است.
1ـ خروجی Maj-SEB نامنظم است و به صورت دو پلهای خواهد بود که به دلیل دوپلهای بودن سایت است که برای کنترل FA استفاده میشود.
2ـ خروجی PTL-FA نسبت به ورودی آن دارای swing کوچکی خواهد بود، به عبارت دیگر swing خروجی 15mv است در حالی که swing ورودی 25mv خواهد بود.
تا کنون راهکارهای متفاوتی برای کوچکتر کردن مقیاس MOSFETها ارائه شده است. از طرفی روشهای ساخت گوناگونی برای CMOS نیز ارائه شده است تا بتوان مقیاس ساخت را به حدود نانومتر نزدیک کرد که تا اندازه 10nm گزارش شده است. اما مشکلات گوناگونی برای این عمل وجود دارد از جمله 1ـ محدودیتهای الکترواستاتیک 2ـ تونلینگ سورس به درین 3ـ حرکت ناتلسا 4ـ جریان استاتیک. بنابراین این احتمال را باید مدنظر قرار داد که در آینده نزدیک خواص اصلی CMOSها را با ابزارهای جدید مثل ترانزیستورهای تک الکترونی به صورت مشترک به کار برد. امروزه ترانزیستورهای تک الکترون به دلیل خواص ویژه آنها که شامل اندازه آنها در مقیاس نانو، توان مصرفی بسیار پایین، رفتار منحصر بفرد نوسان ممنوعه کولب و سازگاری روشهای ساخت آن با CMOS، به شدت مورد توجه قرار گرفتهاند. اما با توجه به همه مزایای نام برده شده بالا به نظر نمیرسد که در آینده نزدیک شاهد جایگزین شدن SET به جای CMOS باشیم البته دلایل این موضوع را میتوان چنین بیان کرد: اثرات بار زمینه (اولیه)، جریان خروجی بسیار کم، جریان ؟؟؟ حرارتی بالا که به دلیل کم بودن انرژی باردار شدن خازن جزیره در تکنولوژی حاضر میباشد. آشکار است که CMOS و SET مکمل یکدیگرند. به عنوان مثال SETها توان مصرفی پایینی دارند و دارای خاصیت ویژه نوسان Columb Blockade میباشند، در حالی که CMOSها دارای سرعت بالا و بهره ولتاژ بالا میباشند که میتوانند مشکلات SET را حل کنند. بنابراین اگرچه جایگزین کردن SET به جای CMOS در آینده نزدیک محتمل نیست اما با استفاده از بکار بردن خواص هر دو به صورت همزمان میتوان کاربردهایی را به دست آورد که به تنهایی با CMOS بسیار دشوار است.
2ـ اتصالات درونی و منطق چند متواری:
نه تنها محدودیتهای پایهای SNOSFET در مقیاس نانو پیشرفت آنرا تهدید میکند بلکه محدودیتهای اتصالات درونی و کوچکتر شدن آنها در مقیاس نانو نیز از مشکلات اساسی است. این کوچک شدن مقیاس اتصالات درونی برخلاف کوچک شدن ترانزیستورها باعث کاهش کارایی سیستم میشود. کوچک شدن این مقیاس تاحد نانو باعث بروز چالشهای جدی خواهد شد از جمله: مشکلات مقاومتی، فرایندهای پیچیده کنترل، قابلیت اطمینان یک راه برای حل این مشکل این است که اتصالات درونی را با مقیاس بزرگتر ایجاد کنیم. با این کار کارایی اتصالات درونی زیاد میشود اما چگالی سیمکشی بالا میرود. از طرفی با بزرگتر شدن chip تعداد ماژولهای محلی به نسبت L2 رشد میکنند که L طول لبه تراشه است و تعداد اتصالات درونی در یک شبکه متصل با نرخ L2! رشد میکند، با این استراتژی هزینه ساخت بالا خواهد رفت که خود موضوع مهمی است.
یک راه برای غلبه بر این مشکل استفاده از منطق چند مقداری است پس اتصالات درونی است. در منطق چند مقداری، سه مقداری یا چهار مقداری و... هر خط میتواند اطلاعات بیشتری را تأمین کند و بنابراین تعداد اتصالات درونی و Pinoots را میتوان کاهش داد. به عنوان مثال در منطق چهار مقداری میتوان تا 50% کاهش در اتصالات درونی را نسبت به حالت باینری ایجاد کرد.
مد نیست راهکار استفاده از منطق چند مقداری بستگی به ابزار مورد نیاز و مناسب برای عملکرد صحیح منطق چند مقداری دارد. پیادهسازی این منطق روی وینورهای سیکیکونی با استفاده از تکنولوژی CMOS دو حالت دارد: حالت ولتاژ و حالت جریان در حالت ولتاژ با مشکل ولتاژهای آستانه متفاوت روی یک و بند روبهرو هستیم و برای حالت جریان با مشکل معرف توان بالا و مشکلات آزمایش مدار روبهرو هستیم.
به طور کلی برای استفاده از منطق چند مقداری با مشکل سه بار سختافزار روبهرو هستیم.
بنابراین برای خاموش بودن SET بالایی در (1-K)TP و روشن بودن آن در KTP وزنی VDS ثابت خواهیم داشت.
با حل دستگاه بالا خواهیم داشت:
به دلیل تشابه میتوان گفت اگر بخواهیم SET پایینی در (1-K)T¬P ها خاموشی در KTP ها روشن باشد آنگاه بازفی VDS ثابت خواهیم داشت
برای SET پایینی میتوان گفت که و خیلی بزرگتر از یک خواهند بود بنابراین:
با حل رابطه بالا میتوان رابطه پایینی CBU و CBL را چنین نوشت
بنابراین برای تنظیم a مقادیر VBU و VBL باید چنین باشند
با شرایط زیر مدار بالا را شبیهسازی شده است که در شکل Fig.3 نشان داده شده است.
در این قسمت با استفاده از خاصیت ذاتی SET ها یعنی Columb osulation طراحی توابع متقارن متناوب را مورد بررسی قرار میدهیم. بازنی دمانی Kْ 0 میتوان نمودار پایداری SET را مطابق شکل رسم کرد (Fig.lcb) که در آن بار اوله جزیدهباشند. نمودار IDS-VGS در شکل (d), lcc 1 نشان داده شده است. اثر Columb Blockcle در شکل (cc) نمایش داده شده است و نوسان کدلمیبایدیوریک باید بود e/cg در شکل (cd) نمایش داده شده است. با توجه به شکل (d)1 میتوان دید که SET ها گزینه مناسبی برای پیادهسازی توابع متناوب باشند. یک PSF تابعی متقارن(تابع متقارن تابعی است که خروجی آن فقط مجموع ورودیای آن بستگی دارته باشد) است دارای شرط F(P)(X)=FP(X+TP) باشد که در آن TP تناوب میباشد. K را میتوان به شکل K=(b-a)Tp به خواهند بود. در این شرایط میتوان یک pst را به طور کامل با Tp,a,k مشخص نمود.
اولین ساختار مکمل برای SET توسط Tucker پیشنهاد شد. ساختار مداری آن شبیه به ساختار معکوسکنندههای CMOS است با این تفاوت که این توپولوژی فقط یک معکوسکننده نیست و عملکردی فراتر از یک معکوسکننده خواهد داشت. با استفاده از ولتاژ ؟؟ Back-gate و دیگر پارامترها میتوان با این مدار پیادهسازیهای مختلفی را اعمال کرد. در مدار Tucker ولتاژهای BG به ترتیب VBL=VD و VBU=0 انتخاب میشود برای پیادهسازی توابع PSF باید پارامتر باید پارامترها و بایایی را به گونهای انتخاب کنیم که زمانی vix=x آنگاه V0¬=FP(X).VD ولتاژهای بایای به گونهای انتخاب میشوند که SET بالایی در KTP روشن باشد و SET پایینی خاموش، همچنین در SET,(1-K)Tp بالایی خاموشی و SET پایین روشن باشد. در حقیقت از VBL و VBU برای تنظیم نقطه اولین گذار متیت در a و تامین اختلاف فاز KTP بین SET پایینی و بالایی استفاده میشود. در این حالت وقتی که V تعداد پریودهای تحت پوشش DSF باشد به طوری که X آنگاه ساختار PSF به ترتیب زیر عمل میکند: اگر باز ذخیره شده در خازن خروجی میباشد، qout=e یا VO=e/clنماینده منطق «1» میباشد و qout=0 یا V0=0 نماینده منطق «0» میباشد) در شرایط فوق آنگاه SET پایین روشن میشود و یک الکترون به زمین منتقل میشود و انتقال الکترونهای بیشتر با قانون Columb Blacdc ممنوع میشود. اگر qout=e خروجی بنا به قانون Columb Blackade درحالت پایدار خواهد ماند. بنابراین د هر در ماست خروجی همانگونه که انتظار میرود صفر خواهد شد.
حال اگر آنگاه: اگر qout=0 آنگاه ترانزیستور SET بالایی روشن میشود و یک الکترون به خازن خروجی منتقل میشود و انتقال الکترونهای بیشتر توسط قانون کولیب ممنوع میشود. اگر qout=e آنگاه خروجی به دلیل قانون کسب پایدار میماند بنابراین همانگونه که انتظار می رفت خروجی «1» خواهد بود.
دوره تناوب TP توسط CG مشخص میشود. بنابراین برای تغییر پریود باید خازن CG را تغییر داد. پارامترهای مدار بالا را می توان در شرایط مرزی برای SET بالایی حل کرد. میتوان دید که
از ترکیب SET و MOS می توان برای پیادهسازی توابع منطقی که مشخصه آنها متناوب است میتوان به خوبی استفاده کرد. از این خاصیت میتوان برای پیادهسازی مدارات منطقی باینری و مدارات منطق چند متواری استفاده کرد.
در SET با استقاده از یک جزیزه کوچک هادی و نوسان کمپ اختلال یک به یک الکترونها را کنترل میکنیم. در شکل (a) 1 یک مدار متناوب SET شامل یک SET ، یک MOSFET و یک Load جریان ثابت I0 نشان داده شده است. SET مذکور دارای یک ورودی گیت و یک گیت کنترل است که فاز جریان درین را کنترل میکند. از یک MOSFET که با Vgg بایای شده برای ثابت نگه داشتن ولتاژ درین SET در ولتاژ Vgg-Vth به اندازه کافی کوچک انتخاب شده تا شرایط Columb Blockade را حفظ کند.
جریان در این مدار به صورت متناوب کم و زیاد میشود مگر اینکه از یک جریان ثابت Load استفاده شود. جریان فقط بستگی به ولتاژ ورودی خواهد داشت و از ولتاژ خروجی مستقل خواهد بود زیرا ولتاژ درین SET توسط MOSFET ثابت نگه داشته شده است.
اگر جریان درین به صورت صعودی افزایش یابد آنگاه به محض رسیدن به جریان I0 ، آنگاه خروجی یعنی Vout با شیب بسیار زیاد بلافاصله از high به Low سویچ میکند. از طرفی دیگر اگر جریان نزولی درین به I0 برسدآنگاه خروجی از Low به high سویچ می کند.
در شکل (bـ1) و (cـ1) باز فی مقادیر منطقی گسسته این تغییرات نشان داده شده است. در جنسیت خروجی «1» خواهد بود اگر SET خاموش باشد و «0» خواهد بود اگر SET روشن باشد. با اعمال یک ولتاژdc میتوان شکل موج خروجی را به اندازه نصف دوره تناوب آن شیفت داد، این ولتاژ dc برابر با خواهد بود که در آن CC خازن گیت کنترل است. در خصیت همان یک منطقی میباشد.
در شکل (2) خانوادهای از گیتهای SET برای پیادهسازی منطقی باینری، چند مقداری و میکس مد نمایش داده نشده است. به طور کلی در پیکربندی را برای لیترال متناوب SET در نظر میگیریم: نوع ارل که شامل منبع جریان ثابت میباشد و نوع دوم که حالت مکمل است (در این حالت SETA و SETA به نحوی طراحی میشوند که سویچینگ مکمل داشته باشند). در هر دو حالت با استفاده از ولتاژ اعمالی به گیت کنترل میتوان فاز را تغییر داد. بنابراین دو مشخصه انتهال مختلف برای لیترالهای متناوب خواهیم داشت که بستگی به پتانسیل گیت کنترل دارد. اگر منطق را باینری زفی کنیم آنگاه a=0 و a=1 متناظر خواهد بود با و x .
همچنین در شکل (2) سه نوع مختلف از گیتهای دو ورودی را پیشنهاد میکنیم:
گیت موازی، گیت سدی، گیت مجموع. برای هر کدام از آنها نوع منبع جریان ثابت و نوع مکمل را مورد توجه قرار میدهیم. گیتهای موازی، گیت سدی، گیت مجموع. برای هر کدام از آنها نوع منبع جریان ثابت و نوع مکمل را مورد توجه قرار میدهیم. گیتهای موازی سدی توانایی پذیرش سیگنالهای Mr را خواهند داشت. تا به معادل هر کدام از گیتها بوسیله لیتراسهای متناظر با OR یا AND نمایش داده شده است. یکی دیگر از خواص جالب گیتهای سدی و موازی این است که میتوان عملکرد آنها به اساس پتانسیل گیت کنترل به نحو انعطافپذیری برنامهریزی کرد. به عنوان مثال منطق در مقداری را در نظر بگیرد، برای هر کدام از گیتهای سری یا موازی چهار تابع مختلف وجود خواهد داشت که متناظر خواهد بود با (1،1)و (0،1)و(1،0)و(0،0)=(a,b) . از طرفی گیت مجموع نیز دارای ساختاری است که از آن میتوان برای جمع ولتاژ خازنی استفاده کرد و گیتهای (a=0) NOR و (a=1)XOR را پیادهسازی کرد.
Columb Blockehc
این قانون بر اساس انرژی باردار شدن یک خازن کوچک میباشد که امکان انتقال الکترونها را به صورت تکی مهیا میکند. اگر بار Q را به خازنی با ظرفیت اعمال کنیم آنگاه انرژی الکترواستاتیک EC خازن برابر خواهد بود با:
اگراین بار یک تک الکترون باشد آنگاه این انرژی بسیار کوچک خواهد بود. این انرژی زمانی قابل توجه است که اندازه خازن بسیار کوچک باشد. یک پیادهسازی برای چنین خازنی یک جذیره کوچک است که از طریق در سر تونلی به دو مخزن الکترون متصل شده است. الکترونها فقط میتوانند از یک مخزن (Source) به مخزن دیگر (draaix) از طریق تونلزدن منتقل شوند. برای انتقال الکترونها نیاز به یک ولتاژ بایای داریم، در ولتاژهایی کمتر از این ولتاژ انتقال الکترونها انجام نمیگیرد. و جریانی نخواهیم داشت. اگر ولتاژ به اندازه کافی بزرگ باشد الکترونها میتوانند به جزیره وارد شوند و سپس به مخزن بعدی (درین) وارد شوند.
در حقیقت عدم وجود جریان در ولتاژهایی پایینتر از ولتاژ بایاس آستانه را قانون Columb Blockade مینامند.
پتانسیل جزیره را میتوان توسط یک ولتاژ که به یک الکترود گیت اعمال میشود تغییر داد. زمانی که ولتاژ روی این الکترود تغییر میکند یک نوسان متناوب در جریان بوجود میآید که به آن نوسانات کولب میگویند و دارای دوره تناوب میباشد.
ابزارهای SET بر اساس انتقال قابل کنترل تک اکترونها در بین جز ایده هادی می کنند. هر چند این ابزارها هنوز جای توانند سیتورهای سیلیکونی را نگرفته است ولی خواص ویژه آسنا یعنی قابلیت متراکم سازی فوق العادده و توان مصرفی بسیار کم آسنا همچنان باعث پیشرفت این علم و کار برد هر چه بیشتر آنسا شده است.
کاربرد SET ها توسط Milikan در ابتدای قرن تا حدی ارائه شد اما در مدارات solid – state تا اواخر دهه 1980 پیاده سازی نشد. این تاخیر به دلیل مشکلات ساخت چنین ابزاررهای هادی بسیار کوچکی بود که می بایست نسبت به الکترودهای ترانزیستور در جای مناسبی قرار گیرند. اما با پیشرفت تکنیکهای ساخت ابزارهای نانو این موضوع در دهه اخیر تحقق یافت و باعث پیشرفت این موضوع شد.
در شکل ( 1-Fig ) مفهوم اصلی simgleelectvong نشان داده شده است. فرض کنید که هادی بسیار کوچک که آنرا جزیره می نامیم در ابتدا خنثی باشد به این معنی که تعداد مساوی ( m ) الکترون و یدوتن در شبکه کریستال آن وجود داشته باشد.
در این حالت جزیره مذکور در اطراف خود میدان الکتریکی قابل ملاحظه ای را تولید نمی کند و یک نیروی F تقریباً ضعیف می توان یک الکترون را از بیون به آن اضافه کند. در بیشتر ابزارهای تک الکترونی می تواند یک الکترون را از بیورن به آن اضافه کند. در بیشتر ابزارهای تک الکترونی این تزریق الکترون از طریق تونل زدن از درون یک سد انرژی از طریق یک لایه عایق انجام می شود.
اما بعد از این تزریق الکترون بار خالص جزیره، Q برابر خواهد بود با (-e) و میدان الکتریکی حاصل از این بار دیگر الکترونسایی را که به جزیره نزدیک می شوند تا به آن تزریق شوند را دفع می کند.
اگر چه بار پایه در مقایسه با آنچه ما در نظر داریم بسیار کوچک است. اما میدان ؟؟؟ نسبت عکس با ؟؟؟ اندازه جزیره دارد ولی در مقیاس نانوسانترها این میدان تقریباً بزرگ است. تنوری پدیده simgle – electon نشان می دهد که برای اندازه گیری دقیق تر قدرت این اثر به جای میدان الکتریکی از انرژی باردار شدن استفاده شود: که در آن C ظرفیت خازن جزیره است.
در اینجا ابزارهای پایه تک الکترونی را ارائه خواهیم کرد:
Single – electron Box : این ابزار ساده ترین ابزار تک الکترونی که شامل یک جزیره کوچک است که با استفاده از سد تونلی از یک الکترود که منبع الکترون است جدا شده است.
می توان یک میدان الکتریکی خارجی را از طریق یک الکترود دیگر که آنرا گیت می نامیم به این جزیره و ساختار اعمال کنیم، گیت با استفاده از یک لایه عایق که امکان تونل زدن الکترونها در آن کم است از جزیره جدا شده است. این میدان التکریکی پتانسیل الکترو شیمیایی جزیره را تقیر می دهد و لذا شرایط تونل زدن الکترونها را مشخص می کند.
این ابزار به این ترتیب کار می کند: با افزایش ولتاژ گیت U تعداد الکترون بیشتری به داخل جزیره وارد می شود ( از طریق ؟؟؟ ). این انتقال الکترون از طریق سد بین جزیره ؟؟؟ به صورت گسسته خواهد بود. این ابزار قابلیت اضافه کردن اضافه کردن و کم کردن الکترون به و از جزیره را دارد. این خاصیت در حقیقت به دلیل قانون کولمب است.
اما SEB دو مشکل اصلی دارند:
1. این ابزارها حافضه داخلی ندارند به این معنی که تعداد الکترونهای درونBox تابعه یکتایی است از ولتاژ U و لذا از این ساختار به عنوان ذخیره اطلاعات نمی توان استفاده کرد.
2. این Box قابلیت انتقال جویان dc را ندارد و بنابر این یک الکترومتر بسیار حساس برای اندازه گیری بار آن مورد نیاز است.
Simgle electeron Tran Box: مشکل دوم SEB ها را می توان با روش زیر حل کرد، برای این کار می توان اتصال تونلی SEB را شکست و بین آنها یک اختلاف پتانسیل ایجاد کرد، با این کار یک SET تشکیل می شود که مهم ترین ابزار تک الکترونی می باشد. این ابزار شبیه به MosFET های معمولی است با این تفاوت که از یک جزیره هادی که بین در سد تولنلی قرار دارد به جای کانال استافاده می شود.
مهمترین خاصیت SET این است که ولتاژ آستانه و جریان سوری در بین هر در تابع متناوبی از ولتاژ گیت می باشند. در حقیقت با تغییر مما به اندازه که در آن C0 ؟؟؟ جزیره می باشد، باز به داخل جزیره خواهد بود و بنا بر این تعادل بار در ؟؟؟ سد تونلی را تغییر خودهد داد که باعث تعیین آستانه Colcmb Blockade خواهد شد.
منطق حالت ولتاژ:
اولین موقعیت استفاده از SET در حالت ولتاژ است. در این حالت ولتاژ گیت جریان بین سروس و درین را کنترل می کنند و درست همانند FET های معمولی به این معنا که اثرات باردار شدن در داخل ترانزیستور است و از دید خارجی این ترانزیستورها شبیه به یک ابزار الکترونیکی با جریان های چند الکترونی خواهد بود که در آن نمایش با نیروی ؟؟؟ یک به صورت ولتاژ dc، Low و high می باشد. این مهفوم کمک زیادی به طراحی مدارات خواهد و می توان جدا از خواص فیزیکی SET این طراحی ها را انجام داد اما همیشه باید به یک نکته توجه کرد و آن وابستگی جریان سورس در این ولتاژ ؟؟؟ است. برای یک طراحی مدارات دیجیتال این موضوع هم مزایایی دارد و هم معایبی.
از طرفی خاصیت جالب SET ها این امکان را م دهد ( alter nating Trumcondcctm ) که بتوان مدارات مکمل را با استفاده از یک نوع ترانزیستور ساخت. از طرف دیگر امکان کپی کردن طراحی های FET در SET به طور کامل وجود ندارد و حتی برای رسیدن به فاکتورهای مورد نظر در طراحی گاهی باید ساده ترین گیتها را نیز با شرایط جدید طراحی کرد. این مدارات در محدوده وسیعی عملکرد مناسبی خواهند داشت اما عملکرد آسنا تحت تأثیر بسیار زیاد پدیده نوسانات دمایی خواهد بود. برای غلبه بر این مشکل راهسای پیشنهاد شده اما این راهکارها مستلزم رسیدن اندازه جزیره به اندازه کمتر از 1nm است که کار بسیار مشکل و پیچیده ای می باشد.
یکی از معایب ذاتی مدارات حالت ولتاژ این است که هیچ کدام از ترانزیستورها به طور کامل بسته ( خاموش ) نخواهند شد و بنابراین یک جریان اسیتایی خشتی خواهیم داشت که از مرتبه می باشد. توان ؟؟؟ ناشی از این مسأله در مورد ابزارهایی بزرگ که در دماهای هلیوم کار می کنند قابل صرفنظر کردن است.
اما در دمای اتاق این توان مصرفی به ازای هر ترانزیستور برابر با خواهد بود. اگر چه این توان بسیار کم است اما در مدارات با تراکم بالا قابل ملاحظه خواهد بود و از این نظر نسبت به CMOS ضعیف تر عمل می کند.
منطق حالت بار:
مشکل جریان ایستایی خشتی و توان مصرفی را می توان از طریق این راهکارها حل کرد. در این راهکار پیشنهادی اطلاعاتی بر اساس بودن / نبودن الکترونی ؟؟؟ منفور در جزایر هادی سر تا سر مدار نمایش داده می شوند. در این مدار بدلیل نبودن جریان dc در حالت ایستای مدار توان ایستا نیز نخواهیم داشت.
سنگ بنای اصلی ترانزیستورهای تک الکترونی یک جزیره کوچک از مواد هادی است که گاهی آنرا نقطه کوانتومی می نامند. وقتی یک جزیره به اندازه کافی کوچک با شد انرژی لازم برای برداشتن یا اضافه کردن یک الکترون به ا» بستگی به اندازه و تعداد الکترون موجود در ان دارد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 39 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
پس از تعیین مقدار فاضلاب در حالت های گوناگون بهره برداری از شبکه و انتخاب نوع لوله ها، باید برای شروع محاسبه ی شبکه جمع آوری فاضلاب گام های زیر برداشته شود:
گام اول- تهیه ی نقشه ی توپوگرافی از شهر مورد نظر- برای انجام بررسی ها و محاسبات شبکه ی جمع آوری فاضلاب حداقل دونوع نقشه توپوگرافی لازم است:
الف) نقشه ی توپوگرافی به مقیاس تا از شهر و حومه آن برای آگاهی بر وضعیت کلی عوارض طبیعی اطراف شهر و امکان ورود سیلاب های ناشی از بارندگی ها به درون شهر، در مواردی که شهر در مسیل سیلاب کوه های اطراف قرار دارد مطالعه روی نقشه ای به مقیاس که دارای خطوط همتراز باشد نیز لازم است. این گونه نقشه ها را در ایران می توان از سازمان جغرافیایی ارتش دریافت نمود.
ب) نقشه ی توپوگرافی به مقیاس تا برای انجام محاسبات دقیق شبکه. در این نقشه ها باید ترازیابی دقیق تمام خیابان ها، کوچه ها و گذرهای شهر منعکس باشد. سازمان نقشه برداری کل کشور با کمک عکس های هوایی، چنین نقشه هائی را از تمام شهرهای ایران تهیه کرده است. ترازها و بلندی های داده شده در این نقشه ها برای طرح های مقدماتی (مرحله اول) کافی هستند. ولی برای طرح های اجرائی (مرحله دوم) غالباً دارای دقت کافی نبوده و باید ترازیابی زمینی و با دقت بیشتری انجام گرفته، روی نقشه های نامبرده منعکس گردد.
گام دوم- انتخاب مسیر لوله ها- با استفاده از نقشه های نامبرده و با توجه به شیب طبیعی زمین باید جهت حرکت فاضلاب در تمام خیابان ها، کوچه ها و گذرها روی نقشه های دقیق با مقیاس تا منعکس گردد. سپس با توجه به نوع شبکه ی جمع آوری فاضلاب لوله های اصلی و فرعی مشخص می گردند.
گام سوم- نامگذاری مسیرها- تمام مسیرها و تقاطع ها باید با کمک حروف و اعداد و نظمی مناسب نامگذاری شوند. هرچه این کار با نظمی بهتر انجام شود، محاسبه و کنترل آن آسانتر و احتمال اشتباه کمتر می گردد. این نامگذاری باید به گونه ای انجام گیرد که بتوان علاوه بر مشخص کردن مسیرها هریک از دهانه های بازدید را نیز با شماره ای نامگذاری نمود.
گام چهارم- تعیین حوزه ی آبریز لوله ها- برای این کار باید نخست محدوده ی خدمات شهری با توجه به نقشه های جامع و یا هادی شهر تعیین شود و سپس تراکم جمعیت در نقاط مختلف شهر معین و بالاخره حوزه ی آبریز هر قطعه لوله انتخاب و سطح آن برحسب هکتار محاسبه گردد.
گام پنجم- تهیه ی پروفیل های طولی- با استفاده از نقشه های توپوگرافی دقیق به مقیاس تا و یا با استفاده از نتایج نقشه برداری و ترازیابی دقیق در محل و به ترتیب نامگذاری های انجام شده برای مسیرهای گوناگون پروفیل های طولی تمام خیابان ها، کوچه ها و گذرها با مقیاس های زیر کشیده می شوند:
- مقیاس در طول تا
- مقیاس در ارتفاع
گام ششم- تهیه ی جدولی مانند جدول های ********* و نوشتن نتایج محاسبه ی لوله ها در آن.
برای برداشتن گام های نامبرده و انجام محاسبه ی شبکه لازم است که مهندس طراح به موارد زیر توجه نموده و خط مشی طرح را انتخاب نماید.
انتخاب روش جمع آوری در شهرهای ایران- با توجه به ویژگی های نامبرده برای دو روش ملاحظه می شود که روش مجزا معمولاً دارای هزینه ی ساختمانی بیشتری است و وقتی باید به طرح آن مبادرت ورزید که طرح شبکه ی درهم از نظر فنی ایمنی نداشته باشد. در حالت های زیر طرح شبکه ی درهم برای شهرهای ایران نامناسب و شبکه ی مجزا پیشنهاد می شود:
الف) در شهرهای ساحلی که بتوان آب باران را در قسمت های گوناگون شهر مستقیماً وارد رودخانه یا دریا نمود. یعنی هزینه های ساختمان شبکه جمع آوری فاضلاب آب باران نسبتاً کم باشد.
ب) در شهرهائی که یک یا چند رودخانه خشک و یا مسیل از آن می گذرد و می توان از آنها به عنوان کانال های اصلی جمع آوری آب باران استفاده نمود. در این صورت بهتر است حتی الامکان روی این مسیل ها را پوشانید و در صورت نیاز به صرفه جوئی در هزینه ی طرح برای کانال های فرعی جمع آوری آب باران از جوی های روباز سنتی استفاده نمود.
ج) در شهرهای جنوبی ایران (کرانه های خلیج فارس و دریای عمان) به علت زیاد بودن شدت های لحظه ای بارندگی و جریان بادهای سطحی که گاهی همراه با حرکت ماسه بادی هستند و نیز زیادی نسبی روزهای خشک و بی بارندگی انتخاب شبکه ی مجزا پیشنهاد می شود. در برخی از شهرهای اطراف کویرها، با وجود کمتر بودن شدت های لحظه ای بارندگی و به علت زیادی روزهای بدون بارندگی و وجود بادهای همراه با ماسه بادی انتخاب روش درهم صحیح به نظر نمی رسد.
د) در شهرهایی که شیب خیلی زیادی دارند و می توان برای آب باران از شبکه ی روباز یا روبسته استفاده کرده و به سادگی آب باران را به بیرون شهر هدایت نمود انتخاب روش مجزا باید مورد توجه باشد.
در مقابل تنها برای شهرهای شمالی ایران به ویژه در استان های مازندران و گیلان که روزهای بارندگی زیادی در سال دارند ممکن است روش درهم مورد توجه قرار گیرد. در این مورد نیز باید مطالعات کافی به عمل آید تا از نظر ایمنی مشکلاتی به وجود نیاید.
قوانین هیدرولیکی
جریان در فاضلاب ها معمولاً به صورت آزاد و تحت تأثیر نیروی ثقل انجام می گیرد. لذا در این قسمت تنها به آن دسته از قوانین و اصول هیدرولیکی اشاره می شود که در محاسبه ی چنین لوله هائی دخالت دارند. تنها در حالت بارندگی های شدید که لوله ها در مدت زمانی کوتاه قدرت کشش تمام آب باران را نداشته باشند سطح آب در دهانه های بازدید بالا آمده ولی به علت ارتباط آنها در کف خیابان با هوای آزاد فشار وارد شده حداکثر از چند متر بیشتر نمی گردد که آن هم قابل چشم پوشی است. بنابراین از گفتگو در مورد قوانین مربوط به لوله های فاضلاب زیر فشار که نظیر لوله های آب رسانی است خودداری شده و کافی است برای آگاهی بیشتر در این زمینه به کتاب آبرسانی شهری این نویسنده مراجعه شود.
فرضیاتی که در محاسبه به کار می روند.
همان گونه که اشاره شد جریان در لوله های فاضلاب غالباً به صورت آزاد و تحت تأثیر نیروی ثقل انجام می گیرد. برای به دست آورند فرمول هایی که بتوان به راحتی با آنها محاسبه ی شبکه را انجام داد فرض هائی انجام می گیرد که کاربرد آنها تقریب هایی به همراه دارد. این فرض ها عبارتند از:
الف) جریان فاضلاب دائمی (ماندگار) است یعنی:
ب) جریان فاضلاب یکنواخت است یعنی:
ج) جریان فاضلاب باد بی ثابتی است یعنی:
ملاحظه می شود این سه شرط تنها در صورتی کاملاً برقرارند که در یک قطعه لوله مقدار سرعت در زمان های مختلف یکسان مسطح مقطع جریان در طول لوله ثابت و انشعابی به لوله وارد نگردد. در جریان های آزاد و بدون فشار این سه شرط سبب می شوند که شیب کف کانال برابر شیب خط انرژی و برابر شیب سطح آزاد فاضلاب گردد. با استفاده از همین شرط ها است که در محاسبه ی لوله های فاضلاب به جای شیب خط انرژی یا خط شیب فشار (آنچه در لوله های آبرسانی و زیرفشار، مورد توجه قرار می گیرد) از شیب کف کانال گفتگو به عمل می آید.
د) پخش سرعت در سطح مقطع جریان ثابت و سرعت را برابر سرعت متوسط فرض می کنند.
هـ ) فاضلاب ماده ای غیرقابل تراکم در نظر گرفته شده یعنی وجود گازها در آن نادیده گرفته می شود.
رابطه ی پیوستگی:
رابطه ی اصلی برای محاسبه ی لوله های فاضلاب همان رابطه ی پیوستگی یعنی رابطة زیر می باشد.
A2 * V2 = A1 * V1 = Q
در رابطه ی فوق Q دبی فاضلاب، V سرعت متوسط آن از رابطه ی قسمت د و A سطح مقطع جریان است.
رابطه ی جریان:
رابطه ی جریان رابطه ای است بین سرعت و افت فشار از یکسو و ابعاد و خواص هندسی لوله از سوی دیگر، رابطه های جریان به دو دسته تقسیم می شوند:
دسته ی اول- رابطه هایی که پایه ی تئوریک داشته و با عمل مطابقت داده شده اند مانند رابطه ی دارسی- وایسباخ.
دسته ی دوم- رابطه هائی که تنها از راه تجربه به دست آمده اند، مانند رابطه های هیزن- ویلیامز، مانینگ- استریکلر، شزی- کاتر، بازن، و ستون و دهها رابطه ی دیگر.
رابطه ی دارسی- وایسباخ: این رابطه که نخست برای لوله های زیرفشار به کار رفته است بر تئوری اختلاط پراندل پایه گذاری شده و سپس توسط دانشمندان دیگری مانند نیکورادزه، شلیشتینگ، کولبروک، ومودی، بررسی و با نتایج آزمایشی تطبیق داده شده است. این رابطه عبارت است از:
(رابطه ی 3)
(رابطه ی 4)
در این رابطه ها مقدار J در لوله های زیر فشار برابر شیب خط فشار و در لوله های بدون فشار ولی با جریان پ و با توجه به شرایط نامبرده برابر شیب کف لوله است. مقدار v سرعت متوسط جریان بر حسب متر در ثانیه از رابطه ی سرعت، d قطر درونی لوله بر حسب متر، g شتاب ثقل زمین بر حسب متر بر ثانیه به قوه دو و f ضریب مقاومت لوله در برابر جریان فاضلاب است که از رابطه ی کلی کولبروک یعنی 5 و یا ازآباک شکل به دست می آید.
(رابطه ی 5)
با قراردادن قطر موثر هیدرولیکی D از رابطه ی 7 به جای قطر دایره یعنی d می توان با تقریبی کافی ار رابطه ی دارسی- وایسباخ برای محاسبه ی مقطع های غیر دایره ای شکل ولی نزدیک به آن مانند مقطع های تخم مرغی استفاده نمود. ولی برای مقطع های دیگری مانند چهار گوش، ذوزنقه و یا مثلثی باید ضریب دیگری به نام ضریب شکل در معادله دخالت داد که چون کاربرد رابطه را مشکل می سازد از رابطه های دیگری مانند رابطه ی مانینگ- استریکلر برای اینگونه مقطع ها استفاده می کنند.
(رابطه ی 6)
D=4R (رابطه ی 7)
در رابطه های 6 و 7 مقدار A نشان دهنده ی سطح مقطع جریان برحسب متر مربع، U محیط تر شده و R شعاع هیدرولیکی بر حسب متر است. با توجه به رابطه های 6 و 7 و 4 مقدار سرعت از رابطه ی 8 به دست می آید.
(رابطه ی 8)
طبق آباک شکل زیر، کولبروک از ترکیب دو رابطه ی مربوط به حالت های A و B رابطه ی 5 را برای حالت کلی جریان پیشنهاد کرده است که برای جریان های فاضلاب مناسب است. در این رابطه f ضریب مقاومت لوله است که پیش از این ضریب مالش نامیده می شد، d قطر لوله، K مقدار زبری جدار لوله Re عدد رینلدز است که از رابطه ی 9 به دست می آید.
(رابطه ی 9)
در رابطه ی 9، v سرعت فاضلاب، d قطر لوله و v لزجت سینماتیکی فاضلاب است. در عمل لزجت سینماتیکی فاضلاب را تا متر مربع بر ثانیه فرض می کنند که جدول های زیر براین مبنا محاسبه شده اند. عدد زبری مطلق جدار لوله یعنی Ka معمولاً توسط کارخانه ی سازنده به خریدار اعلام می گردد. اما نوع کاربرد لوله نیز در انتخاب عدد K، برای رابطه ی 5 بسیار مؤثر است لذا در عمل مقدار K را به صورت زیر انتخاب می کنند که در آن اثر ناصافی های موضعی از قبیل محل اتصال لوله ها به همدیگر، محل انشعاب ها و یا دهانه های بازدید و نیز کهنه شدن لوله ها منظور شده است و به نام عدد زبری کار نامیده می شود:
الف- برای شاه لوله های فاضلاب که انشعاب خانه ها به آنها متصل نمی گردد و تعداد آدم روها در آنها کم است K را برابر یک میلیمتر فرض می کنند.
ب- برای لوله های فاضلاب معمولی که دارای انشعاب و دهانه های آدم رو هستند مقدار K را 5/1 میلیمتر می گیرند.
ج- برای مقطع های تخم مرغی شکل به علت کوتاه بودن طول قطعات آنها و در نتیجه زیادی اتصالات، مقدار زبری را 5/1 میلیمتر فرض می کنند.
د) در حالت های استثنائی و برای لوله های فرعی و بسیار کهنه که جدار آنها خورده شده باشد مقدار K را تا 3 میلیمتر نیز انتخاب می کنند.
طبق استاندارد آلمان غربی اگر کارگذاری لوله ها با دقت فراوان انجام گیرد، جنس لوله ها کاملاً صاف انتخاب گردند و در ساختمان آدم روها دقت به عمل آید تا افت انرژی در آنها به حداقل رسد می توان مقادیر زبری کار یعنی K را به 3/1 تا 4/1 اعداد نامبرده کاهش داد.
جدول های شماره ی ***** و ***** به ترتیب برای مقطع دایره ای و مقطع تخم مرغی شکل با زبری 5/1 میلیمتر می باشند. چنانکه جدول های نامبرده نشان می دهند. مقدار زبری جدار لوله از قدرت هدایت فاضلاب در آن می کاهد. درصد کاهش قدرت هدایت فاضلاب بر حسب درصد افزایش زبری جدار لوله در شکل 2 منعکس شده است. اثر کاهش نامبرده در نتیجه ی افزایش قطر لوله کم می شود.
در دفاتر فنی و مهندسین مشاور معمولاً نیاز به جدول های مفصل تری برای محاسبه و طرح لوله های فاضلاب هست و لذا اینگونه جدول ها به صورت کتاب هائی جداگانه چاپ شده که در این جا به عنوان مثال دو نمونه از آنها با شماره های 7 و 10 در کتابنامه ی این بخش معرفی شده اند.
رابطه ی مانینگ- استریکلر: این رابطه ی تجربی که به صورت رابطه ی 10 است به علت سادگی کاربرد و دقت نسبتاً خوب آن به ویژه برای مقطع های غیر دایره ای شکل و کانال های روباز هنوز در بسیاری از دفاتر مهندسی مصرف می شود.
Q = A . v = A . KM . R2/3.J1/2 (رابطه ی 10)
در این رابطه A سطح مقطع جریان، R شعاع هیدرولیکی مقطع جریان که از رابطه ی شماره ی 6 به دست می آید، J برابر شیب کف کانال و بالاخره KM ضریب ناصافی جدار کانال است که از جدول 3 به دست می آید.
رابطه ی شماره ی 10 به صورت آباک شکل 6 نشان داده شده است.
در آباک شکل شماره ی 6 شیب لوله با علامت s و ضریب ناصافی با n نشان داده شده است.
رابطه ی کاتر- شزی: رابطه ی شماره ی 11 با کمک آزمایش هایی که در سال 1861 روی رودخانه می سی سی پی به عمل آمد توسط کاتروشزی پیشنهاد گردید و معمولاً برای کانال های روباز به کار می رود و امروزه کاربرد آن رو به کاهش است و به ویژه برای جریان در لوله ها کم دقت و نامناسب است.
(رابطه ی 11)
در رابطه ی 11، A سطح مقطع جریان، R شعاع هیدرولیکی از رابطه ی 6، J شیب کف کانال و m ضریب ناصافی جدار کانال می باشد. مقدار ضریب m برای کانال ها و لوله های فاضلاب خانگی برابر 35/0 و برای کانال های آب باران 40/0 می باشد. برای لوله های بسیار صاف مانند سفالی لعابدار و پلاستیکی می توان مقدار m را 25/0 نیز انتخاب نمود. رابطه ی 6 تنها برای لوله ها است و برای کانال های غیر دایره ای رابطه مفصل تر می شود که در این جا از آوردن آن خودداری می شود.
رابطه ی هیزن- ویلیامز: این رابطه به صورت رابطه ی شماره 12 می باشد و بیشتر برای لوله های زیرفشار به کار می رود لذا از گفتگوی بیشتر درباره آن خودداری شده و برای آگاهی بیشتر خواننده می تواند به کتاب آبرسانی شهری مراجعه نماید.
(رابطه ی شماره 12)
در رابطه ی 12 ، پارامترهای A، R ، J مانند رابطه های پیشین و C ضریب زبری لوله است.
تعیین ابعاد کانال های فاضلاب
برای تعیین ابعاد کانال های فاضلاب باید نخست نوع کانال و سپس شیب آن انتخاب گردد. چنانکه پیش از این اشاره شد جنس لوله بسته به نوع فاضلاب و جنبه های اقتصادی و امکان های تهیه لوله انتخاب می گردد.
در ازای لوله و اختلاف ارتفاع زمین در ابتدا و انتهای آن از روی نقشه اندازه گیری می شود. با توجه به محدودیت شیب لوله ها که در جدول شماره ی 5 داده شده است، خطای حاصل از این روش اندازه گیری طول لوله قابل چشم پوشی است.
در مورد مقطع های دایره ای و تخم مرغی شکل پس از انتخاب شیب و بسته به جنس و مقدار زبری جدار لوله از یکی از جدول های شماره 1 و 2 و یا آباک های شماره ی 3 تا 5 می توان قطر لوله ی دایره ای و یا تخم مرغی شکل و نیز قدرت هدایت QO و سرعت جریان VO آن را در حالتی که با جریان پرکار کند خواند. در مورد مقطع های غیر دایره ای یعنی شکل های شماره ی 1 از اعداد جدول 4 که در آن نسبت بین دبی و سرعت در مقطع مورد نظر به دبی و سرعت جریا در مقطع دایره ای با قطری برابر پهنای مقطع مورد نظر (B=2r) داده شده است استفاده نمود. نسبت های نامبرده برای دو فرمول دارسی- وایسباخ و مانینگ- استریکلر داده شده اند. البته لازم به تذکر است که به جای روش اخیر می توان با محاسبه ی شعاع هیدرولیکی و کاربرد رابطه های جریان نیز مستقیماً Q و v حالت پراین مقطع ها را محاسبه نمود.
بررسی حالت نیمه پر در کانال های فاضلاب
در کانال های فاضلاب بیشتر وقت ها فاضلاب به صورت ناپر جریان می یابد و لذا مقدار دبی و سرعت بسته به ارتفاع فاضلاب در فاضلاب رو تغییر می نماید. چون کاهش سرعت در مواقع کمی فاضلاب ممکن است سبب ته نشین شدن مواد معلق در آن گردد، بررسی و تعیین سرعت واقعی فاضلاب در حالت های گوناگون یکی از مهم ترین قسمت های طرح شبکه ی فاضلاب می باشد. به عبارت دیگر پس از تعیین ابعاد هندسی کانال باید مقدار سرعت در حالت های مختلف به ویژه در موقع شروع بهره برداری کنترل شود. برای انجام این کار از منحنی های شکل 7 برای مقطع دایره و شکل 8 برای مقطع تخم مرغی معمولی و شکل 9 برای مقطع نعل اسبی معمولی به صورت زیر استفاده می شود:
اگر Q دبی واقعی و یا دبی لحظه ای جریان فاضلاب در لوله ای باشد، با در دست داشتن نسبت و با کمک منحنی Q در شکل شماره ی 7 مقدار و با کمک منحنی v د همان شکل مقدار خوانده می شود. مقادیر Q0 و v0 مربوط به حالت پر در لوله هستند که از جدول های شماره 1 و یا آباکهای شماره ی 3 و 4 به دست می آیند. سپس با معلوم بودن d مقدار h یعنی ارتفاع واقعی فاضلاب در فاضلابرو و v سرعت لحظه ای جریان برای دبی Q محاسبه می گردد.
در اینجا لازم به تذکر است که در شکل های 7 تا 9 اثر مقاومت هوای موجود در لوله ی نیمه پر نیز دخالت داده شده است.
برای به دست آوردن مقادیر A یعنی سطح مقطع جریان در لوله و R شعاع هیدرولیکی آن در حالت نیمه پر کافی است نسبت های در محور افقی خوانده شود و مقادیر A و R محاسبه شود.
محدودیت های فنی
برای این که شبکه ی فاضلاب بتواند در موقع بهره برداری خوب کار کند یعنی از یک سو ته نشین شدن مواد معلق سبب گرفتگی فاضلابروها نشود و از سوی دیگر مواد معلق سخت مانند شن و ماسه موجب سایش و فرسایش کف فاضلابروها نگردد باید محدودیت های فنی زیر را در موقع طرح شبکه مورد توجه قرار داد.
محدودیت سرعت
جریان فاضلاب در کانال تنشی به نام تنش شویندگی (نوعی تنش برشی) را بر دیواره و کف کانال وارد می سازد که از رابطه ی شماره 13 به دست می آید. این تنش در اثر نیروی کشش آب (قدرت حمل مواد به وسیله آب) پدیدار می گردد.
(رابطه ی 13)
در رابطه ی 13، تنش شویندگی فاضلاب بر دیواره یا کف کانال بر حسب کیلوگرم بر متر مربع، وزن مخصوص فاضلاب بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب، R شعاع هیدرولیکی سطح مقطع جریان بر حسب متر و J شیب کف کانال می باشد. با استفاده از رابطه های 3 و 7 نتیجه می شود.
(رابطه ی 14)
مقدار تنش شویندگی لازم برای حمل مواد معلق و یا ته نشین شده در کف کانال بین 25/0 تا ¾ کیلوگرم بر متر مربع می باشد و چنانکه ملاحظه می شود مقدار آن با توان دوم سرعت متناسب می باشد لذا سرعت فاضلاب در فاضلابروها نباید از حدودی کمتر و یا بیشتر گردد.
سرعت شستشو- سرعت شستشو در جریان فاضلاب سرعتی است که بتوان با کمک آن مواد ته نشین شده در کانال را شستشو داد. اگر وزن مخصوص مواد نامبرده، V حجم، A سطح و ds قطر متوسط آنها باشد، مقاومتی که مواد نامبرده در برابر حرکت از خود نشان می دهند برابر خواهد بود با:
(رابطه ی 15)
برای مواد کروی شکل نسبت برابر است با ولی برای مواد گوناگون می توان آن را برابر k.ds نمایش داد که در آن k ضریب شکل ماده ی معلق می باشد.
با استفاده از رابطه های شماره ی 15 و 14 نتیجه می شود:
(رابطه ی 16)
در رابطه ی 16 مقدار v را به نام سرعت شستشو می نامند. اگر با تقریبی کافی فرض نماییم خواهیم داشت:
(رابطه ی 17)
در رابطه ی 17 مقدار بر حسب کیلوگرم بر دسیمتر مکعب، d بر حسب دسیمتر و v بر حسب دسیمتر بر ثانیه است. برای محاسبه ی سرعت شستشو اثر چسبندگی مواد معلق را نیز در ضریب k می گنجانند و در این صورت مقدار آن برای مواد معلق معمولی در فاضلاب بین 04/0 تا 8/0 و بیشتر می باشد.
حداقل سرعت- با تکیه بر نتایج آزمایشگاهی و به طور کلی با توجه به وزن مخصوص مواد آلی موجود در فاضلاب ها، حداقل سرعت لازم برای این که اینگونه مواد در فاضلاب ته نشین نشوند حدود 30/0 متر بر ثانیه و حداقل سرعت لازم برای این که مواد معلق معدنی مانند شن و ماسه ته نشین نگردند حدود 6/0 تا 75/0 متر بر ثانیه می باشد.
اما محاسبه و تعیین حداقل سرعت موجود در فاضلابروهای شهرها و کنترل آن مسئله ای است بسیار مهم و پیچیده. زیرا عملاً به علت نوسان های تولید فاضلاب ممکن است در ساعت هایی از شب سرعت واقعی در برخی از فاضلابروها نزدیک به صفر رسیده و ته نشین شدن مواد معلق در آن اجتناب ناپذیر گردد. ولی در ساعت هایی از روز سرعت جریان در آن به اندازه ای زیاد شود که مواد ته نشین شده شسته شوند. لذا باید در محاسبه ی حداقل سرعت به نکات زیر توجه شود.
الف- حداقل سرعت برای زمان شروع بهره برداری از شبکه محاسبه شود. یعنی با توجه به تاریخ نسبتاً دقیق شروع بهره برداری از شبکه ی جمع آوری فاضلاب، تعداد و تراکم جمعیت و مصرف سرانه ی آب محاسبه ی حداقل سرعت انجام گیرد.
ب- محاسبه ی حداقل سرعت با توجه به درصدی از خانه ها که انشعاب دریافت می کنند انجام گیرد. یعنی ضریب بهره برداری از شبکه در شروع کار دخالت داده شود.
ج- محاسبه ی حداقل سرعت برای حالت خشکی و بدون بارندگی انجام گیرد یعنی تمام فاضلاب هایی که ممکن است از بارندگی ناشی شوند مانند آنچه از اتصال های غیرمجاز ناشی می شود در محاسبه ی حداقل سرعت دخالت داده نشود.
د- در صورتی که سطح آب زیرزمینی در محل پائین تر از لوله های فاضلاب قرار داشته باشد، برای محاسبه ی حداقل سرعت باید نشت آب در لوله ها صفر فرض گردد. اگر لوله های هدایت فاضلاب کاملاً در زیر آب زیرزمینی قرار دارند باید تنها قسمتی از نشت آب پیش بینی شده (مثلاً 50%) را در محاسبه ی حداقل سرعت دخالت داد.
با در نظر گرفتن شرایط و نکات نامبرده می توان محاسبه ی حداقل سرعت را به یکی از سه روش زیر انجام داد:
روش نخست- با در نظر گرفتن شرط ها و نکات بند «الف» تا «د» سرعت فاضلاب را برای میانگین مقدار آن (24 ساعت تخلیه در شبانه روز) محاسبه نمود. این سرعت نباید از 5/0 متر بر ثانیه کمتر باشد. این روش بسیار مطمئن و دارای ضریب اطمینان بسیار خوبی است ولی دستیابی به آن در لوله های فرعی همیشه امکان پذیر نیست.
روش دوم- با استفاده از سرعت شستشو می توان شبکه را طوری محاسبه نمود که مطمئناً هر روز حداقل یک بار سرعت فاضلاب به مقدار سرعت شستشو کننده مورد نظر برسد برای رسیدن به این هدف کافی است که با توجه به نکات و شرایط بندهای «الف» تا «د» دبی فاضلاب را محاسبه و در ضرایب ماکزیمم فاضلاب (مثلاً 10 تا 18 ساعت کار در شبانه روز) ضرب کرده و بر مبنای آن سرعت فاضلاب محاسبه گردد. این سرعت که به نام سرعت مطمئن برای شستن کانال نامیده می شود باید حداقل 75/0 متر بر ثانیه باشد.
سازمان جهانی بهداشت (WHO) مقدار آن را برای مناطق گرمسیر برابر 9/0 متر در ثانیه پیشنهاد می کند.
روش سوم- با استفاده از سرعت نیم پر لوله (در صورتی که ارتفاع فاضلاب در شبانه روز به بیش از نصف قطر لوله برسد) در این روش کنترل می شود که سرعت نامبرده برای لوله های فاضلاب خانگی در سیستم مجزا حداقل 6/0 متر بر ثانیه و برای لوله های هدایت کننده آب باران حداقل 9/0 متر بر ثانیه باشد.
در صورتی که شیب های موجود کاربرد هیچکدام از سه روش نامبرده را امکان پذیر نسازند و سرعت های محاسبه شده از اعداد داده شده کمتر گردند پیش بینی دستگاه های شستشو برای کانال لازم به نظر می رسد.
حداکثر سرعت- اهمیت توجه به حداکثر سرعت جریان فاضلاب به اندازه ی حداقل آن نیست. تنها از نقطه نظر مقاومت لوله ها به سائش می باشد که می بایست سرعت از حدی بیشتر نگردد. لذا مقدار حداکثر مجاز سرعت جریان فاضلاب برای لوله های گوناگون به صورت زیر متفاوت می باشد:
- برای لوله های سفالی لعابدار 10 متر در ثانیه
- برای لوله های بتنی و بتن فولادی 6 تا 12 در ثانیه
- برای لوله های آزبست سیمانی 6 متر در ثانیه
برای لوله های پی- وی- سی و پلی اتلین 5 متر در ثانیه
با توجه به محدودیت های شیب لوله ها به ویژه در لوله های فاضلاب خانگی نیازی به کنترل جریان از نقطه نظر حداکثر سرعت در بین نمی باشد.
محدودیت شیب
نیرویی که در اثر حرکت فاضلاب به دیواره و کف کانال وارد می آید طبق رابطه ی شماره 13 متناسب با شعاع هیدرولیکی سطح جریان و شیب کف کانال می باشد. یعنی هرچه قطر لوله کمتر باشد نیاز به شیب بیشتری برای به وجود آوردن تنش شویندگی لازم جهت جابجا کردن مواد معلق و یا ته نشین شده در لوله می باشد. لذا به علت اهمیت مسئله ی کنترل سرعت در جریان فاضلاب و از دیدگاه کافی بودن نیروی محرکه ی فاضلاب در بردن مواد معلق و یا چنانکه پیش از این گفته شد برای تأمین تنش شویندگی به مقدار 25/0 تا 3/4 کیلوگرم بر متر مربع، بسته به قطر لوله ها حداقل و حداکثری برای شیب آنها قائل شده اند که در جدول شماره ی 5 مشخص گردیده اند.
محدودیت ارتفاع فاضلاب
به علت امکان وجود مواد درشت و معلق در فاضلاب و امکان گیر کردن این مواد به کف کانال و در نتیجه باز ایستادن و ته نشین شدن آنها، برای ارتفاع فاضلاب در لوله ها نیز حداقلی پیش بینی می کنند. این حداقل از یک سو نباید کمتر از 1/0 قطر لوله باشد و از سوی دیگر در لوله های با قطر کم نباید از 2 تا 3 سانتی متر کمتر گردد. شرایط محاسبه ی حداقل ارتفاع فاضلاب مانند شرایط محاسبه ی حداقل سرعت می باشد و باید تمام نکات مربوطه مورد توجه قرار گیرند.
سرعت بحرانی- مسئله دیگری که با افزایش سرعت جریان در کانال ها به ویژه کانال های آب باران و کانال های روباز هدایت کننده فاضلاب های سطحی ممکن است پیش آید تغییر نوع جریان از حالت رودخانه ای به حالت سیلابی است. مشخص کننده این تحول عدد فرود Fr می باشد. در صورتی که عدد فرود برابر یک گردد حالت بحرانی و اگر از یک بزرگتر گردد نوع جریان به حالت سیلابی تبدیل می شود. در اثر کاهش شیب کانال و در نتیجه کاهش سرعت جریان ممکن است حالت جریان دوباره تبدیل به رودخانه ای شود که این پدیده همراه با پرش هیدرولیکی و بالا رفتن سطح آب در کانال می باشد و باید پی آمدهای آن بررسی گردد.
محدودیت قطر لوله ها
استاندارد های کشورهای گوناگون حداقل قطر لوله های فاضلاب خانگی را برای مسیرهای فرعی 20 سانتی متر پیشنهاد می کنند. در حالت های استثنائی که طول لوله کوتاه، دیواره ی آن نسبتاً صاف، تعداد انشعاب ها کم و کارگذاری لوله خوب و نیاز به سرعت بیشتری در آن باشد می توان حداقل قطر را 15 سانتی متر هم انتخاب نمود.
برای لوله ی انشعاب خانه هائی با یک واحد مسکونی 5/12 سانتی متر و برای خانه هایی با 2 تا 3 واحد مسکونی 15 سانتی متر و برای ساختمان هایی که واحدهای مسکونی بیشتری را شامل می شوند، 20 سانتی متر پیشنهاد شده است.
لوله های آب باران در شبکه های مجزا و یا لوله های شبکه های درهم را حداقل با قطری برابر 25 سانتیمتر می سازند.
حداقل قطر لوله های جمع آوری آب باران کنار خیابان ها را 15 سانتی متر معین کرده اند. لوله های از قطر 80 سانتی متر به بالا را قابل خزیدن و لوله های 120 سانتی متر و بیشتر را قابل راه رفتن فرض می کنند.
مثال- طرح جمع آوری فاضلاب شهرکی پس از بررسی های محلی به صورت سیستم مجزا پیشنهاد شده است. جمعیت شهرک نامبرده در 25 سال آینده (سال طرح) بالغ بر 8440 نفر و مصرف سرانه ی آب 160 لیتر در شبانه روز پیش بینی می شود. نسبت تبدیل آب به فاضلاب در شروع بهره برداری 80 درصد و نشت آب زیرزمینی و آبهای غیرمجاز جمعاً 25 درصد فرض می شود. لوله های موجود دارای زبری جداری برابر K=1.5mm می باشند. شدت های لحظه ای بارندگی در شهر برابر شدت های لحظه ای داده شده در شکل شماره ی ***** فرض می گردد. در مجاورت شهر مانند شکل شماره ی 10 کارخانه قندی با ظرفیت یکصد هزارتن در سال وجود دارد که فاضلاب آن برابر 60 لیتر در ثانیه است و باید با فاضلاب خانگی شهر درهم آمیخته شده و وارد تصفیه خانه گردد. فاضلاب های سطحی محوطه ی کارخانه به صورت مجزا وارد مسیل مجاور کارخانه می گردد.
حل- با توجه به این که سیستم مجزا انتخاب شده است محاسبه ی کانال های فاضلاب خانگی و آب باران جداگانه انجام می گیرد.
الف- فاضلاب های خانگی- با در نظر گرفتن شکل های شماره 10 و 11 محاسبات برابر جدول شماره ی 6 انجام می گیرد. تراکم جمعیت یعنی اعداد مربوط به ستون شماره ی 6 با توجه به اطلاعات محلی تهیه می گردند. ضرایب ماکزیمم و می نیمم جریان یعنی اعداد ستون های شماره ی 9 و 10 با توجه به آباک شکل ****** نسبت به متوسط جریان انتخاب شده اند. در ستون شماره ی 23 حداقل سرعت طبق روش نخستین تعیین آن انجام گرفته و ملاحظه می شود که لوله های شماره ی 2و 3و 7و 11 جوابگوی ضوابط روش نامبرده نیستند. لذا در ستون شماره 26 سرعت شستشو بر مبنای روش دوم تعیین حداقل سرعت محاسبه شده اند. برای این منظور فرض شده است که در شروع بهره برداری تنها 50% مردم انشعاب گرفته باشند و نشت آب زیرزمینی نیز صفر باشد. در این صورت ملاحظه می شود تنها لوله ردیف شماره ی 2 جوابگوی رابطه ی مربوطه نمی باشد. با یک محاسبه ی ساده می توان دید که پس از اینکه بیش از 90 درصد مردم در این ناحیه از انشعاب فاضلاب استفاده کردند سرعت شستشو به مقدار لازم خود می رسد. لذا تا پیش از این مدت باید روزانه با کمک ماشین های آب شهرداری و استفاده ازحوضچه های شستشوی دستی مانند شکل شماره 22 این قطعه لوله را شستشو داد. در محاسبات این جدول مصرف سرانه ی آب در 25 سال آینده (سال طرح) 160 لیتر در شبانه روز و نسبت تبدیل آب به فاضلاب 80% و نشت آب زیرزمینی 20% و ناصافی جدار لوله های مورد استفاده 5/1 میلیمتر فرض شده اند. قطر لوله ها از جدول شمارة 1 به دست آمده است.
ب- فاضلاب های سطحی- جدول شماره ی 7 برای محاسبه کانال های آب باران تنظیم شده است. در این جدول ستونهای یک تا 5 نظیر جدول 6 می باشد. ضرایب جریان سطحی یعنی اعداد ستون شماره ی 6 از جدول شماره ی ****** و اعداد ستون شماره ی 8 یعنی شدت های بارندگی از منحنی های شکل **** و بر مبنای بارندگی هایی که سالی یکبار رخ می دهند تعیین شده اند. در گام اول محاسبه، مقدار زمان تمرکز برای تعیین شدت بارندگی به طور تقریبی فرض و سپس مقدار آن در ستون شماره ی 21 محاسبه و به جای مقدار فرضی قرار داده و محاسبه تکرار می شود تا جائی که مدت زمان تمرکز فرضی برابر مقدار محاسبه شده درآید.
در یک طرح اجرائی باید مسیر کانال ها، طول و قطر آنها و جای آدم روها در پلان شهر کشیده و مشخص گردد. به ویژه در شبکه ی مجزا جهت کنترل محل های برخورد دو نوع کانال این کار ضروری است. در شکل 10 به علت کوچکی جا تنها شبکه ی فاضلاب خانگی نشان داده شده است.
همچنین پروفیل طولی تمام مسیر کانال ها باید مانند شکل نمونه ی 11 کشیده شوند. بهتر است همراه با پروفیل های طولی هر قطعه کانال موقعیت و پلان آن نیز در گوشه یا بالای نقشه کشیده شود.
محاسبه ی استاتیکی لوله های فاضلاب
هدف از این گفتار بررسی نیروهای وارد بر لوله های فاضلاب و پیش بینی های لازم برای این که این لوله ها بتوانند نیروهای وارده را تحمل نمایند می باشد.
شناسائی نیروها
کار گذاردن لوله در زمین می تواند به دو حالت انجام گیرد:
1- حالت اول که بیشتر رخ می دهد آن است که در زمین گودبرداری شده و لوله را در آن کار می گذارند.
2- این حالت که در موارد استثنائی از آن استفاده می شود آن است که در زمین تونل زده و لوله فاضلاب را در آن قرار می دهند.
در هر صورت پس از قرار دادن لوله در زمین و ریختن خاک روی آن نیروهایی ناشی از وزن خاک، وزن سربارهای روی خاک ریزی و بالاخره تأثیر حرکت وسایل نقلیه بر لوله وارد می آیند. علاوه بر این نیروها نیروهای دیگری نیز از قبیل وزن لوله، وزن فاضلاب درون آن و نیز در صورتی که لوله در آب زیرزمینی قرار گیرد فشار آب زیرزمینی بر لوله وارد می آید. این نیروها برابر شکل 12 در دیواره های لوله تولید لنگر خمشی M و نیروی عرضی N را می نمایند. عکس العمل زمین G در برابر نیروهای نامبرده بسته به درجه ی سختی زمین متفاوت است. در شکل 13 عکس العمل زمین های سست و زمین های سخت برای مقطع دایره ای بدون پایه و با پایه نشان داده شده است.
اگر نیروهای وارد به لوله بیش از قدرت تحمل لوله باشند امکان شکستن آن پیش می آید. قدرت تحمل یا مقاومت شکستگی لوله های فاضلاب یعنی FS معمولاً در کارخانه طبق شکل شماره ی 14 توسط آزمایش سه نبش تعیین می گردد.
چون عمق لوله های فاضلاب معمولاً زیاد می باشد عوض کردن لوله های آسیب دیده همیشه همراه با هزینه های گزافی می باشد. لذا برای کاهش هزینه های نگهداری شبکه بررسی استاتیکی لوله ها پیش از کارگذاردن آنها لازم است. نیروهای وارد به لوله را بطور کلی به دو گروه تقسیم می کنند:
گروه اول- نیروهای ناشی از بار مرده ای مانند وزن خاک و وزن سربارهایی که ممکن است بعداً روی گود قرار گیرند. این نیروها تابع شکل و ابعاد هندسی گودبرداری و میزان کوبیدگی خاک هستند.
گروه دوم- نیروهای ناشی از بار زنده که در نتیجه ی گذشتن وسایل نقلیه ی گوناگون از روی گود بر لوله وارد می آید. این نیروها بیشتر تابع نوع وسیله ی نقلیه و عمق لوله در زمین می باشند.
برای بررسی اثر نیروهای گروه اول نخست باید سه حالت زیر را از هم جدا نمود و با توجه به آن محاسبه را انجام داد.
حالت اول یا حالت گودبرداری- در این حالت که در عمل بیشتر رخ می دهد عمق گود نسبت به پهنای آن زیاد است.
حالت دوم یا حالت خاکریزی- در این حالت یا لوله مستقیماً روی سطح زمین طبیعی و یا روی خاکریزی که کاملاً کوبیده شده باشد کار گذاشته شده و روی آن خاکریزی می کنند و یا اینکه در گودی کار گذاشته می شود که پهنای آن نسبت به عمق لوله نسبتاً زیاد باشد.
حالت سوم یا حالت تونلی- در عمق های بسیار زیاد ممکن است بجای گودبرداری از تونل برای لوله گذاری استفاده شود.
برای روشن تر شدن تفاوت دو حالت اول و دوم لوله گذاری باید توجه نمود که پس از کار گذاردن لوله و ریختن خاک روی آن معمولاً خاک دستی ریخته شده روی لوله نسبت به زمین طبیعی مجاور آن تمایل بیشتری به نشست کردن دارد. در صورتیکه طبق شکل شماره ی a15 حالت اول برقرار باشد در موقع نشست زمین روی لوله و در اثر اصطکاک دیواره ی کانال نیروی مقاومی در جهت خلاف نشست بر خاک مزبور اثر گذاشته و در نتیجه از نیروی وزن زمین بر لوله می کاهد. اثر کاهش نامبرده بستگی دارد به نوع زمین و نسبت عمق گود به پهنای آن. هر چه نسبت پهنای ترانشه به عمق آن بیشتر گردد اثر نیروهای اصطکاکی در کاهش وزن خاک کمتر می گردد تا جائی که اگر پهنای ترانشه از حدی بیشتر گردد اثر نامبرده صفر گردیده و حتی ممکن است مانند شکل شماره ی b15 بر وزن خاک روی لوله بیفزاید (حالت دوم یا حالت خاکریزی) لذا باید کوشش شود پهنای ترانشه تا آنجا که اجرای کار اجازه می دهد کوچکتر برگزیده شود. تعیین حداکثر برای پهنای ترانشه برای اینکه حالت اول برقرار باشد یا کمک حاصلضرب عدد در عدد a و استفاده از آباک شکل شماره ی 16 انجام می گیرد.
عدد rsd نسبت نشست نامیده می شود که برابر است با نشست نسبی منشور خاکی روی لوله نسبت به منشور خاکی که در گود و در کنار لوله قرار دارد. عدد rsd برای حالتی که لوله کاملاً سخت بوده و روی زمین سنگی کار گذاشته شود برابر یک و برای زمین های معمولی 5/0 تا 8/0 و برای زمین های سست و باتلاقی صفر تا 5/0 می باشد. در صورتی که لوله انعطاف پذیر باشد عدد نامبرده از صفر تا 4/0- نیز می رسد.
عدد a 2 نسبت روآمدگی لوله می باشد و برابر است با نسبت قسمتی از لوله که بالاتر از کف گود قرار گرفته (فاصله تاج لوله تا کف گود) به قطر خارجی لوله. اگر طبق شکل شماره ی 12 زاویه مرکزی قسمتی از لوله که در زمین فرو رفته است 'a2 فرض گردد، مقدار a از رابطه ی شماره 18 به دست می آید.
(رابطه ی 18)
اگر لوله کاملا روی کف ترانشه قرار گیرد a برابر یک می گردد. با در دست داشتن حاصل ضرب و داشتن قطر خارجی da مقدار پهنای بحرانی bc تعیین می گردد.
محاسبه ی بارهای مرده در حالت گودبرداری
همانگونه که پیش از این اشاره شد بارهای مرد خود به دو صورت ظاهر می شوند:
بارهای ناشی از وزن زمین و بارهای ناشی از سربارهای روی زمین
الف) محاسبه ی نیروهای ناشی از وزن زمین- در این محاسبه اگر اصطکاکی بین دیواره ی گود و خاک دستی ریخته شده نمی بود نیروی وارد بر لوله برابر وزن خاک روی آن می گردید. ولی وجود نیروهای برش در دیواره ی گود برابر شکل شماره ی a 15 از مقدار نیروی ناشی از وزن خاک می کاهد.
برای محاسبه ی نیروی وارد به لوله رابطه ی تعادل را طبق شکل شماره ی 17 برای قسمتی از خاک ریخته شده روی لوله با استفاده از تئوری سیلوها و با فرض ثابت بودن فشار Py در پهنای گود یعنی b و برای یک متر طولی لوله می نویسند.
حال با توجه به عدد رانکین یعنی Ka که نسبت بین فشار اکتیو افقی به فشار اکتیو قائم وارد به دیواره ی گود می باشد خواهیم داشت.
حال رابطه ی تعادل برای یک متر طولی از ترانشه طبق شکل شماره ی 17 می شود:
در این جا لازم به تذکر است که در این رابطه از اختلاف ناچیز موجود بین زاویه اصطکاک درونی زمین یعنی و زاویه ی اصطکاک درونی بین زمین طبیعی موجود در دیوارة گود و خاک ریخته شده یعنی صرفنظر شده و آن دو برابر فرض گردیده اند.
حال با توجه به شرایط حدی در شکل شماره ی 17 خواهیم داشت.
y=0 py=0 , y=h py=ph
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 50صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
مقدمه:
یکی از مواردی که در هر سازمانی مورد توجه و اهمیت می باشد اموال و دارایی هایی می باشد که در آن سازمان به عنوان وسیله ای برای دستیابی به اهداف سازمانی مورد استفاده کارکنان قرار می گیرد.
لذا از آنجاییکه اغلب افرادی که به عنوان کارمند ، در یک سازمان مشغول به کار می شوند، آموزش های لازم در خصوص میزان اهمیت نسبت به اموالی که در اختیارشان قرار گرفته است و یا آگاهی لازم از نحوه نگهداری و استفاده صحیح از این دارایی ها، را کسب نکرده اند، استهلاک این اموال بسیار سریعتر از حالت استاندارد آن صورت می گیرد و این امر باعث ایجاد خسارات مالی و فنی به ساختار سازمان می شود.
لذا دفتر مطالعات و آموزش نیروی انسانی با توجه به لزوم ارائه آموزش های لازم جهت آگاه سازی کارکنان نسبت به ساماندهی امور اموال و دارایی های قسمت های مختلف در دانشگاه آزاد اسلامی و آموزش نحوه جمع داری اموال اقدام به تدوین و ارائه دفترچه برنامه درسی مذکور نموده است./
دفتر مطالعات و آموزش نیروی انسانی
اهداف دوره :
از شرکت کنندگان انتظار می رود بعد از اتمام دوره:
1- به فرایند تحصیل دارایی پی ببرند.
2-ارزش معنوی دارایی را بدانند.
3- در حفظ اموال کوشا بشوند.
4-به زیردستان و همکاران دیگر نگهداری از اموال را بیاموزند.
5-از روش های ساماندهی اموال اطلاعا یابند.
6-اصول مربوط به جمع داری اموال رابیاموزند.
شرایط شرکت کنندگان:
- کارکنان رسمی ، تمام وقت و قراردادی حوزه اداری- مالی دانشگاه آزاد اسلامی
معیارهای ارزشیابی
- حضور منظم و مستمر در طول دوره
-مشارکت در فعالیت های کلاسی
- انجام آزمون کتبی در پایان دوره
مدت دوره :
16 ساعت معادل یک واحد درسی
عنوان و سرفصل مطالب
بخش اول - کلیات
-مفاهیم و تعاریف اموال
-شناخت اموال
-طبقه بندی اموال
-دفاتر و حسابها
-ثبت اموال
-سیستم های کنترل
-شناسنامه برای اموال مهم
- اداره امور اموال ودارایی های ثابت
- کلیاتی در خصوص سازمان دارای اموال
- ارزش اموال و لزوم نگهداری اموال
- مبانی حقوقی اموال و انواع آن
- انواع مال
-انواع مال منقول و غیر منقول
- آشنایی با روش های محاسبه استهلاک اموال
بخش دوم- هزینه ها
- تعریف هزینه ها
- هزینه های جاری
-هزینه های سرمایه ای
-سایر هزینه ها
بخش سوم – دارایی ها
-تعریف دارایی
-معرفی انواع دارایی
- تعریف دارایی های منقول
-تعریف دارایی های غیر منقول
بخش چهارم – راه تحصیل دارایی
-خرید(تدارکات)
-پرداخت ها(مالی)
-تحویل(انبار)
بخش پنجم - استهلاکات
- علل استهلاک گیری دارایی
- تعریف استهلاک
- انواع استهلاک
بخش ششم-اسقاط
-تعریف اسقاط
-بررسی علل اسقاط دارایی
بخش هفتم-فروش یا واگذاری
-علل فروش یا واگذاری
-فرایند خروج دارایی
-کنار گذاری اموال
منابع :
1-نشریه شماره 42 سازمان حسابرسی
2-نشریه شماره 90 سازمان حسابرسی
3-حسابداری دارایی های نامشهور،سازمان حسابرسی
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 9 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید