مهندسی عمران
احسان محسنیان فرد؛ میثم معمار؛ داود قائدیان
چکیده
بتن و میلگرد بایستی دارای پیوستگی مناسبی باشند تا تحت بارهای بهره‌‌برداری هیچ‌‌گونه لغزشی بین میلگرد و بتن به وجود نیاید. از طرف دیگر یکی از معایب عمده میلگردهای فولادی، آسیب‌‌پذیری آنها در برابر عوامل خورنده است. پوشش دادن میلگردها نیز به عنوان یک راه‌‌حل، پرهزینه بوده و در تمام پروژه‌ها قابل اجرا نیست. لذا یکی از مناسب‌ترین ...
بیشتر
بتن و میلگرد بایستی دارای پیوستگی مناسبی باشند تا تحت بارهای بهره‌‌برداری هیچ‌‌گونه لغزشی بین میلگرد و بتن به وجود نیاید. از طرف دیگر یکی از معایب عمده میلگردهای فولادی، آسیب‌‌پذیری آنها در برابر عوامل خورنده است. پوشش دادن میلگردها نیز به عنوان یک راه‌‌حل، پرهزینه بوده و در تمام پروژه‌ها قابل اجرا نیست. لذا یکی از مناسب‌ترین روشهای جایگزین، استفاده از میلگردهای GFRP است. همچنین از دیگر راه‌های جبران ضعف در مقاومت کششی بتن و همچنین شکل‌‌پذیری کم و تردی زیاد آن، استفاده از الیاف‌های مختلف است. بتن با الیاف پلیپروپیلن دارای شکل‌‌پذیری بسیار زیاد و تردی کم نسبت به بتن معمولی است و به طور کامل در بتن پراکنده شده و شرایط ایزوتروپتری به وجود می‌‌آورد و می‌تواند از ایجاد ترک‌ها جلوگیری نماید. لذا در این پژوهش، تأثیر میزان الیاف پلیپروپیلن بر مقاومت فشاری بتن و مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد GFRP به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از این نوع الیاف به میزان 15/0، 30/0 و 45/0 درصد حجمی بتن استفاده و نمونه‌های بتنی مکعبی 15 سانتی‌متری در سه نوع عیار 350، 400 و 450 ساخته و در سنین 7 و 28 روزه عمل‌آوری صورت گرفت. در این تحقیق از میلگردهای GFRP به قطر 8 میلیمتر و با فرورفتگی معادل 5 برابر قطر میلگرد (40 میلیمتر) در بتن استفاده شد و نمونه‌های بتنی 28 روزه تحت آزمایش کشش میلگرد (آزمایش بیرون‌کشیدگی میلگرد از بتن) و آزمایش مقاومت فشاری قرار گرفتند. نهایتاً به بررسی مقاومت فشاری نمونه‌های ساخته شده و منحنی‌های نیرو-زمان حاصل از تست بیرون‌کشیدگی مستقیم پرداخته شد. مقادیر مقاومت فشاری میانگین، اسلامپ و نیروی ماکزیمم و سایر پارامترهای مهم برای حالات مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت پیوستگی بین بتن حاوی الیاف پلیپروپیلن و میلگرد GFRP با افزایش میزان الیاف افزایش می‌یابد. همچنین افزودن الیاف تأثیر نسبتاً مناسبی در افزایش مقاومت فشاری بتن دارد.
مهندسی عمران
محمد جواد گودرزی؛ مهدی وجدیان
چکیده
مقاومت بتن به عنوان یک پارامتر مهم می تواند نقش مهمی در رفتار و عملکرد سازه داشته باشد. لذا استفاده از بتن پرمقاومت می تواند موجب بهبود و رفتار عملکرد سازه شود، البته این به عنوان یک فرض می باشد که باید با آزمایش و مدلسازی دقیق بررسی شود. در این مقاله به بررسی اثر مقاومت فشاری بر روی رفتار سازه بتنی پرداخته شده است. در این پژوهش سه قاب ...
بیشتر
مقاومت بتن به عنوان یک پارامتر مهم می تواند نقش مهمی در رفتار و عملکرد سازه داشته باشد. لذا استفاده از بتن پرمقاومت می تواند موجب بهبود و رفتار عملکرد سازه شود، البته این به عنوان یک فرض می باشد که باید با آزمایش و مدلسازی دقیق بررسی شود. در این مقاله به بررسی اثر مقاومت فشاری بر روی رفتار سازه بتنی پرداخته شده است. در این پژوهش سه قاب با تعداد طبقات 5، 10 و 15 طبقه که دارای سیستم، قاب خمشی از نوع متوسط می‌باشد برطبق استاندارد(2800) و مبحث نهم مقررات ملی طراحی در نهایت تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی مدل اعمال میشود. تحلیل و طراحی قاب‌ها به کمک نرم‌افزار ETABS انجام گرفت. در این مطالعه پارامتر تنش فشاری بتن به عنوان متغیر اصلی مدنظر می باشد و دو نوع بتن سبک با مقاومت 25 مگاپاسکال و 55 مگاپاسکال در نظر گرفته خواهد شد. بعد از بدست آوردن مقاطع سازه مورد نظر در نرم‌افزار OpenSees کدنویسی شده است. برای بدست آوردن منحنی‌های شکنندگی از 10 عدد رکورد استفاده شده است. با بررسی نتایج مربوط به بتن سنگین و سبک نیز مشاهده میشود که در هر سه سازه مورد مطالعه (پنج، ده و پانزده طبقه) سازه با بتن سنگین دریفت کمتری در PGA یکسان با سازه که دارای بتن سبک داشته است با یک میانگین‌گیری از نتایج مشاهده شده است که سازه با بتن سنگین تقریبا در محدوده 15 تا 24 درصد جابجایی نسبی کمتری نسبت به سازه با بتن سبک داشته است.
مهندسی عمران
محمودرضا مرتضوی؛ رضا اسماعیل آبادی؛ علیرضا فیوض
چکیده
خرپا پیچیده سازه ای است متشکل از واحدهای مثلثی که از اتصال اجزای باریک و بلند که در انتها با مفصل به یکدیگر متصل شده اند ساخته می شوند. این گونه سازه ها به دلیل توانایی انتقال نیرو در فواصل و دهانه های بلند بین تکیه گاه، کاربرد وسیعی در سازه های ساختمانی و صنعتی دارند. نیروی اعضای خرپاهای مبهم و پیچیده بر خلاف خرپاهای ساده و مرکب، تنها ...
بیشتر
خرپا پیچیده سازه ای است متشکل از واحدهای مثلثی که از اتصال اجزای باریک و بلند که در انتها با مفصل به یکدیگر متصل شده اند ساخته می شوند. این گونه سازه ها به دلیل توانایی انتقال نیرو در فواصل و دهانه های بلند بین تکیه گاه، کاربرد وسیعی در سازه های ساختمانی و صنعتی دارند. نیروی اعضای خرپاهای مبهم و پیچیده بر خلاف خرپاهای ساده و مرکب، تنها با استفاده از معادلات تعادل قابل محاسبه نمی باشد. در سال های گذشته از روش های هنبرگ و کار مجازی که از اصول تحلیلی مشابهی تبعیت می نمایند برای تحلیل و محاسبه نیروی اعضای خرپاهای مبهم استفاده شده که در این روش ها برای محاسبه نیروی اعضا می بایست خرپاهای پیچیده را دوبار تحلیل نمائیم که محاسبات آن ها بسیار طولانی و وقت گیر می باشد. در روش جدید ارائه شده در این مقاله، دیگر نیازی به تحلیل دو و یا چند باره خرپای پیچیده نبوده و در زمان کوتاه تر و با نوشتن معادلات تعادل کمتر و با یک بار تحلیل سازه، نیروی اعضای خرپای مبهم بدست می آید. از دیگر مزایای این روش جدید، کنترل محاسبات انجام شده در هر مرحله بصورت مستقل می باشد. این روش علاوه بر خرپاهای پیچیده معین، توانایی تحلیل خرپاهای پیچیده نامعین و قاب های مفصلی ساده با مهاربندهای همگرا را نیز دارد که سایر روش ها این قابلیت را دارا نمی باشند. در این روش جدید نیروی همه اعضا با یک بار تحلیل خرپا بدست می آید.
مهندسی عمران
مهدی مختاری؛ رضا فاطمیان
چکیده
امروزه بتن یکی از متداول‌ترین مواد در صنعت ساختمان بشمار می‌رود. وابسته بودن خواص بتن به پارامترهای گوناگونی نظیر مصالح تشکیل‌دهنده، روند تولید و فرآوری، نحوه اجرا و شرایط عمل‌آوری، بتن را به یک ماده پیچیده مبدل ساخته است. با این حال، دارای محاسن و مزایای زیادی در صنعت ساختمان می‌باشد. حال این که این ماده ساختمانی همواره خواص مکانیکی ...
بیشتر
امروزه بتن یکی از متداول‌ترین مواد در صنعت ساختمان بشمار می‌رود. وابسته بودن خواص بتن به پارامترهای گوناگونی نظیر مصالح تشکیل‌دهنده، روند تولید و فرآوری، نحوه اجرا و شرایط عمل‌آوری، بتن را به یک ماده پیچیده مبدل ساخته است. با این حال، دارای محاسن و مزایای زیادی در صنعت ساختمان می‌باشد. حال این که این ماده ساختمانی همواره خواص مکانیکی آن از جمله مقاومت کششی و مقاومت فشاری مورد بحث مهندسین عمران می‌باشد، محققین نیز در خصوص بهبود بخشیدن به این خواص راه‌های زیادی را معرفی نموده‌اند که یکی از آنها استفاده از مواد افزودنی مانند میکروسیلیس و الیاف پلیپروپیلن است. در این مقاله با هدف بررسی تأثیر بکارگیری میکروسیلیس با درصدهای 3، 5 و 7، الیاف پلیپروپیلن با درصدهای 04/0 ، 06/0 و 08/0 و نیز مخلوط همزمان این دو افزودنی بر روی مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن، 40 نمونه آزمایشگاهی ساخته شد. نتایج نشان داد که در آزمایش مقاومت فشاری نمونه‌های 7 روزه، نمونه‌های دارای میکروسیلیس افزایش 37 درصدی، نمونه‌های دارای الیاف پلیپروپیلن افزایش 17 درصدی و نمونه‌های دارای مخلوط همزمان میکروسیلیس و الیاف پلیپروپیلن افزایش 26 درصدی نسبت به نمونه مرجع داشتند. همچنین در آزمایش مقاومت فشاری نمونه‌های 28 و 90 روزه، نمونه‌های دارای مخلوط میکروسیلیس و الیاف پلیپروپیلن به ترتیب افزایش 8 درصدی و 6 درصدی نسبت به نمونه مرجع داشتند. در آزمایش مقاومت کششی، تمامی نمونه‌های 7 روزه دارای مقاومت پایین‌تری در حدود 9 درصد نسبت به نمونه مرجع بودند؛ در حالی‌که در نمونه‌های 28 روزه شامل 3 درصد میکروسیلیس و 04/0 درصد پلیپروپیلن، مقاومت کششی به میزان 5 درصد نسبت به نمونه مرجع افزایش داشت. در نمونه‌های 90 روزه نیز به طور میانگین افزایش 8 درصدی مقاومت کششی حاصل گردید.
مهندسی عمران
مهرداد عبدی مقدم؛ امیررضا عباسی عشاقی
چکیده
گسترش جمعیت ساکنین کره زمین و نیاز به صنعت ساخت و ساز موجب کمبود مصالح اولیه شده است. از طرف دیگر پروسه ساخت و استفاده از این مصالح باعث آسیب های زیان آوری به محیط زیست میشود که سبب آلودگی منابع طبیعی و رها شدن کربن دی اکسید در طبیعت میگردد. افزون بر این موضوع، از موارد پرمصرف دیگر که سبب آلودگی محیط زیست میشود و فرآیند بازیافت پسماند ...
بیشتر
گسترش جمعیت ساکنین کره زمین و نیاز به صنعت ساخت و ساز موجب کمبود مصالح اولیه شده است. از طرف دیگر پروسه ساخت و استفاده از این مصالح باعث آسیب های زیان آوری به محیط زیست میشود که سبب آلودگی منابع طبیعی و رها شدن کربن دی اکسید در طبیعت میگردد. افزون بر این موضوع، از موارد پرمصرف دیگر که سبب آلودگی محیط زیست میشود و فرآیند بازیافت پسماند آنها پرهزینه و زمان بر است، پلیمرهای پلاستیکی و مصرفی در صنایع گوناگون میباشند. یکی از پرکاربردترین پلیمرها، پلی وینیل کلراید (Pvc) است که در صنعت ساخت سیم ها، کابل های برق و انواع شارژرهای تلفن همراه به عنوان روکش و پوششی برای هادی آنها استفاده میشود. مطالعات محدودی در حوزه استفاده مجدد از این پلیمر به عنوان عضوی از ساختار بتن به عنوان الیاف و بهبود خواص مکانیکی آن در گذشته صورت گرفته است. این مطالعه با مروری جامع بر این مطالعات در زمینه بکارگیری این نوع الیاف که به عنوان مسلح کننده و تقویت کننده خواص بتن استفاده کرده اند، میپردازد و به بررسی دقیقی بر تاثیر درصدهای مختلف و ابعاد متنوع از این نوع الیاف بر مشخصات مکانیکی بتن توجه دارد.
مهندسی عمران
کیان اصغری؛ سعید محرابی؛ شهریار طاووسی تفرشی
چکیده
امروزه بتن به دلایلی از جمله سهولت تهیه اجزاء تشکیل دهنده، صرف هزینه های کم نسبت به سایر مواد، خواص مهندسی مطلوب، دوام فوق العاده، فرم پذیری و مهم تر از همه تعامل مثبت با محیط زیست، مورد توجه ویژه بوده است. با آنکه ساخت بتن با اجزاء اصلی سیمان، سنگدانه و آب بسیار ساده و مرسوم می باشد، لیکن افزودن مواد جدیدی همچون الیاف سبب می شود تا شکنندگی ...
بیشتر
امروزه بتن به دلایلی از جمله سهولت تهیه اجزاء تشکیل دهنده، صرف هزینه های کم نسبت به سایر مواد، خواص مهندسی مطلوب، دوام فوق العاده، فرم پذیری و مهم تر از همه تعامل مثبت با محیط زیست، مورد توجه ویژه بوده است. با آنکه ساخت بتن با اجزاء اصلی سیمان، سنگدانه و آب بسیار ساده و مرسوم می باشد، لیکن افزودن مواد جدیدی همچون الیاف سبب می شود تا شکنندگی بتن به نحو قابل توجهی کاهش یافته و رفتار شکل پذیری تحت بارهای مختلف از خود نشان دهد. ﺑﺘﻦ الیاﻓﯽ درحقیقت ﻧﻮﻋﯽ ﮐﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎ ﺑﮑﺎرگیری الیاف ﺗﻘﻮﻳﺖ ﮐﻨﻨﺪه داﺧﻞ ﻣﺨﻠﻮط ﺑﺘﻦ، ﺗﺤﺖ اﺛﺮ ﺑﺎرهای ﺿﺮﺑﻪ ای ﺑﻪ راﺣﺘﯽ از هم ﭘﺎشیده ﻧﻤﯽ ﺷﻮد و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺸﺸﯽ آن ﻓﻮق اﻟﻌﺎده اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﯽ ﻳﺎﺑﺪ. بتن در دماهای بسیار پایین مقاومت بسیار کمی کسب می کند تا وقتی میزان اشباع بودن بتن در اثر عمل آبگیری به اندازه کافی کاهش نیافته باشد، لازم است که بتن در برابر خسارت ناشی از یخ زدگی محافظت شود. استفاده از الیاف پلی الفین و تاثیر دانه بندی مناسب در طرح اختلاط بتن یکی از عوامل موثر در کاهش اثر یخ زدگی می باشد. در این مقاله دلیل ضرورت استفاده از الیاف پلی الفین، نحوه ساخت، خواص مکانیکی و تاثیر دانه بندی طرح اختلاط بر روی مقاومت فشاری و درصد سائیدگی نمونه های بتن الیافی در محیط معمولی و انجماد با توجه به نتایج کاربردها و پژوهشهای انجام شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
مهندسی عمران
علیرضا درودیان همایونی؛ عباس قاسمی
چکیده
روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان که توسط پریستلی و همکاران معرفی و گسترش داده شده است، یکی از روشهای عملکردی است که قابلیت آن را دارد تا بتواند جانشین روش طراحی براساس نیرو شود. تخمین میرایی هیسترزیس و تغییرمکان تسلیم از جمله پارامترهای کلیدی این روش میباشند که خطا در برآورد آنها منجر به خطای کلی در برآورد برش پایه میشود. در این ...
بیشتر
روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان که توسط پریستلی و همکاران معرفی و گسترش داده شده است، یکی از روشهای عملکردی است که قابلیت آن را دارد تا بتواند جانشین روش طراحی براساس نیرو شود. تخمین میرایی هیسترزیس و تغییرمکان تسلیم از جمله پارامترهای کلیدی این روش میباشند که خطا در برآورد آنها منجر به خطای کلی در برآورد برش پایه میشود. در این مطالعه 10 قاب فولادی خمشی همراه مهاربند هشتی و زیپی کوتاه و متوسط مورد بررسی و ارزیابی لرزهای قرار گرفته است. طیف وسیعی از تحلیلها مشتمل بر تحلیلهای دینامیکی غیرخطی و تحلیلهای استاتیکی غیرخطی براساس الگوهای متفاوت، منظور می‌شوند. تغییرمکان تسلیم، میرایی، زمان تناوب مؤثر، زمان تناوب سکانتی و برش پایه قابهای خمشی فولادی همراه مهاربند هشتی و زیپی مذکور محاسبه و با روابط ارائه شده در پیشنویس آییننامه DBD12 صحتسنجی شده است. در نهایت با پیشنهاد روابطی برای میرایی و تغییرمکان تسلیم نسبت به بهبود عملکرد مبتنی بر روش طراحی جابجایی مستقیم در قابهای خمشی فولادی به شرح ذیل اقدام گردیده است. با توجه به نتایج حاصله، به نظر می‌رسد رابطه پیشنهادی پریستلی از ضریب اطمینان بالاتری برخوردار بوده و منتج به طراحی سازههای غیر بهینه خواهد شد. با تغییر تعداد دهانه، میزان میرایی تغییر محسوسی نمی‌یابد و در بحرانی‌ترین حالت با افزایش تعداد دهانهها، میزان میرایی 3 درصد تغییرمی‌یابد.
مهندسی عمران
مرتضی نقی پور؛ آرش جوادی اشرفی
چکیده
لوله های فولادی پر شده با بتن (CFSTs) به دلیل ظرفیت باربری خوب، قابلیت شکل پذیری بالا و ظرفیت اتلاف انرژی و همچنین مقاومت و سختی بالا تحت بارهای چرخه ای در مقایسه با لوله های توخالی فولادی معمولی در صنعت ساختمان سازی به طور فزاینده ای رایج شده اند. در این پژوهش ارزیابی عددی رفتار چرخه‌ای ستون‌های فولادی پر شده با بتن با مقاطع ...
بیشتر
لوله های فولادی پر شده با بتن (CFSTs) به دلیل ظرفیت باربری خوب، قابلیت شکل پذیری بالا و ظرفیت اتلاف انرژی و همچنین مقاومت و سختی بالا تحت بارهای چرخه ای در مقایسه با لوله های توخالی فولادی معمولی در صنعت ساختمان سازی به طور فزاینده ای رایج شده اند. در این پژوهش ارزیابی عددی رفتار چرخه‌ای ستون‌های فولادی پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعی راستای اصلی مقاله است. روش تحقیق این مطالعات بر اساس اجزای محدود و با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شد. برای اطمینان از صحت پاسخ های عددی، در گام اول نمونه ای عددی مطابق با نمونه آزمایشگاهی شبیه سازی گردید و نتایج صحت سنجی شده است. در گام بعد مطالعه پارامتریک بر روی رفتار چرخه‌ای ستون‌های فولادی پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعی انجام گرفت که پارامترهای شکل هندسی مقطع ستون، ضخامت جداره فولادی، مقاومت فشاری بتن، نسبت نیروی محوری مورد بررسی قرار گرفتند. شکل هندسی مقطع ستون 4، 6، 8، 12 ضلعی و دایره‌ای در نظر گرفته شد. ضخامت جداره فولادی 3، 4 و 5 میلیمتر، مقاومت فشاری بتن 20، 30 و 40 مگاپاسکال و نسبت نیروی محوری اعمالی به بالای ستون 1/0، 3/0 و 5/0 نیروی گسیختگی در نظر گرفته شده است. بارگذاری وارد شده به ستون‌های فولادی پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعی بصورت دو مرحله ایی و در مرحله اول بار محوری فشاری و در مرحله دوم بار چرخه ای بصورت کنترل-جابجایی انجام گرفت. بررسی نتایج نشان داد که پارامتر شکل هندسی مقطع ستون زمانیکه از 4 ضلعی به دایره تغییر حالت دهد باعث افرایش حداکثری شاخص‌های سختی سکانتی، نیروی تسلیم، مقاومت نهایی، شکل پذیری و انرژی به مقدار 37، 36، 32، 64 و 71 درصد میگردد. میزان نسبت نیروی محوری اعمالی به سازه برای استفاده از حداکثر ظرفیت جانبی با توجه به مقادیر بررسی شده 3/0 توصیه و شاخص هندسه سطح مقطع بیشترین تاثیر را در مقاومت و شکل پذیری و استهلاک انرژی بدون هیچ تغییری را به همراه دارد.
