مقدمه
امروزه مطالعه و تحقیق روی رفتار سازه ها به منظور دسترسی به حداکثر ایمنی، همزمان با معیارهای در سراسر جهان رشد فزاینده ای یافته است. به طوریکه آزمایش روی تک تک اجزاء و یا ترکیبی از چند جزء یک سازه، در مقیاسهای بزرگ و واقعی، یک از مهمترین و اساسی ترین نکات مورد توجه پژوهشگران صنعت ساختمان است.
وسایل آزمایشگاهی موجود در کشور ما را ملزم می سازد که روی نمونه های با ابعاد کوچک و یا نمونه هایی با مقیاس کوچک آزمایشهایی صورت گیرد که این کار حداکثر می تواند گویای رفتار تک تک عناصر تشکیل دهنده سازه بدون در نظر گرفتن عملکرد واقعی آنها در سازه اصلی و در کنار دیگر عناصر ساختمان باشد و بررسی نحوه تاثیر بعضی از عوامل موثر بر موضوع مورد مطالعه محدود گردد.
عملکرد نمونه مورد آزمایش به نکاتی که اهم آنها به قرار زیر است، بستگی دارد:
هندسه سازه
اندازه سازه
استفاده همزمان از مصالح گوناگون در کنار یکدیگر
تاثیر نوع اتصال و پیوستگی اجزاء و مصالح به یکدیگر
لذا در هنگام آزمایش بیاد موارد فوق کاملاً مدنظر گرفته شود، تا نتایج حاصل، واقعی و با درصد بالایی قابل اعتماد باشند. به عنوان مثال، برای بررسی رفتار یک پل بایستی تنشها و تغییر شکلهای ناشی از نیروهای شامل وزن پل، تردد وسایل نقلیه، ارتعاشات، باد، تغییرات درجحه حرارت و … در نظر گرفته شوند.
شایان ذکر است، که تمامی اینها با آزمایشهای ساده کششی و فشاری، روی یک قسمت کوچک از نمونه مصالح به کار فته در یک عضو از سازه پل بدست نمی آید.
همین طور استفاده از فرمولهای محاسباتی و تعمیم آنها به نکات تازه و ناشناخته، ما را ملزم می سازد که اعضای واقعی سازه و یا در مواقعی حتی،خود سازه را تحت اثر بارهای بهره برداری مورد آزمایش قرار دهیم، تا بتوان براساس نتایج آزمایش به آگاهیهای معتبری دست یابیم.
داشتن اطلاعات دقیق و معتبر بخصو برای تولید انبوه حایز اهمت فراوان است. با توجه به مشکلات گوناگون در جوامع بشری، که صنعت ساختمان به سوی تولید انبوه روی آورده است، طرح یک عضو سازه ای با ظرفیت باربری بیش از حد لازم، علاوه بر اتلاف مصالح با ارزش ساختمانی، زیانهای اقتصادی فراوانی به دنبال خواهد داشت.
از سوی دیگر، تکیه بر آزمایشهای کلاسیک سازه ای، عدم آگاه دقیق از کارکرد هماهنگ اجزای یک سازه و به فرمولهای به دست آمده و نتایج تجربیات گذشته بسنده‌کردن، راه را برای پژوهشهای آتی و پیشرفت، مسدود خواهد کرد.
با وجود اینکه روشهای عددی مثل روش المانهای محدود، ابزار خوبی جهت مطالعه رفتار سازه های ساختمانی هستند و بسیاری از پیش بینی های طراحی، نظریات و توصیه‌ها بر پایه نتایج آنها استوار است. با وجود این، استفاده از همین روشها هم، فرضیاتی ساده کنده که گاهی دور از واقعیت اند را شامل می شود.
باتوجه به موارد مذکور، به گوشه ای از اهمیت کاربرد استفاده از آزمایشگاه سازه پی می بریم. به طوری که حتی، بسیاری از کشورهای جهان سوم مانند اندونزی، یمن، عربستان، الجزایر، تونس و سنگاپور نیز اقدام به راه اندازی چنین آزمایشگاه هایی در کشورهای خود کرده اند.
ایران در میان کشورهای در حال توسعه، نخستین کشوری بود، که پژوهشگران آن به مطالغه و پژوهش در زمینه های علمی، روی آوردند. ولی به علت کمبود امکانات و تجهیزات آزمایشگاهی، پژوهشهای در دست مطالعه، روند مطلوب را نداشته و در بسیاری از موارد به حال تعلیق درآمده اند. امروزه، برای تحقیق در زمینه های سازه ها، از دو روش بنیادی به شرح زیر که در آزمایشگاههای انجام می پذیرد، استفاده می شود:
اول : آزمایش اعضای سازه با اندازه واقعی در ماشین های آزمایشی (یونیورسال تست) با ظرفیت زیاد و ابعاد بزرگ.
دوم: آزمایش سازه با اندازه واقعی آن با استفاده از یک سیستم معادل، شامل کف قوی ، قابهای بارگذاری و تجهیزات تکیه گاهی .
در پایان، ذکر این نکته را لازم می داند که وقتی درباره اهمیت آزمایش در مقیاسهای بزرگ سخن به میان می آید معنایش این نیست، که همواره به چنین آزمایشهایی (با صرف وقت و هزینه زیاد) نیاز داریم، بلکه این گونه آزمایشگاه را وقتی تأئید نهایی مورد نیاز باشد، یا اینکه بخواهیم تئوریهای موجود را اصلاح کرده و شناخت دقیقتری از رفتار سازه به دست آوریم، انجام می دهیم.