دانشکده - دانشکده فنی و مهندسی

Associate Professor

Update: 2024-05-16

Freydoon REZAIE

Faculty of Engineering / مهندسی عمران

P.H.D dissertations

مطالعه ي آزمايشگاهي رفتار خمشي تيرهاي بتني پيش تنيده تحت تأثير خوردگي و نقش مسلح كردن بتن به الياف در ظرفيت باربري
پويا حسنوند
يكي از عوامل خرابي زودرس سازه هاي بتن آرمه، خوردگي فولادهاي مدفون در آن است و اين مسئله از مهم ترين مشكلاتي است كه صنعت ساخت وساز، در رابطه با دوام، با آن مواجه است. معمولاً خوردگي آرماتورها، ناشي از بين رفتن لايه ي محافظ روي آرماتورها به دليل نفوذ يون كلرايد و يا كربناتاسيون و تشكيل ميكروپيل هاي خوردگي است. اين موضوع به ويژه در سازه هاي با حساسيت بالاتر همچون سازه هاي پيش تنيده كه عناصر فولادي مانند كابل هاي پيش تنيده، نقش به مراتب مهم تري را در باربري سازه ايفا مي كنند، اهميت بيشتري پيدا مي كند. يكي از روش هاي بهبود خواص مكانيكي در برابر آسيب هاي سازه اي استفاده از الياف به خصوص در افزايش مقاومت خمشي و هم چنين كنترل عرض ترك در سازه هاي بتني است. در اين پژوهش به منظور ارزيابي آزمايشگاهي رفتار خمشي تيرهاي بتني پيش تنيده تحت تأثير خوردگي و نقش مسلح كردن بتن به الياف در ظرفيت باربري آن، 20 نمونه تير بتني به صورت پيش تنيده پيش كشيده با مقطع عرضي مستطيلي به عرض 150 ميلي متر و ارتفاع 300 ميلي متر و طول 2 متر ساخته شد. دو نوع الياف پليمري ماكرو و فولادي با بدنه موج دار و دو انتها قلاب با درصدهاي حجمي مختلف 5/0 و 1 درصد در تيرهاي بتني پيش تنيده ي موردمطالعه استفاده شد. روش ايجاد خوردگي در تيرهاي بتني پيش تنيده به صورت تسريع شده با استفاده از اعمال جريان الكتريكي ثابت به تاندون ها و در يك استخر حاوي محلول الكتروليت 5 درصد آب نمك بود. پنج تير بتني پيش تنيده بدون خوردگي و به عنوان نمونه هاي شاهد در نظر گرفته شدند و پانزده تير موردمطالعه ديگر در سه گروه دسته بندي و تحت اثر خوردگي در سه سطح 5، 10 و 15 درصد قرار گرفتند. نمونه ها جهت بررسي رفتار سازه اي تحت آزمايش بارگذاري خمشي به روش چهار نقطه اي قرار گرفتند. پارامترهاي بررسي رفتار سازه اي تيرها شامل ظرفيت باربري، جابجايي وسط دهانه، ميزان جذب انرژي، سختي موثر و شكل پذيري مي باشد. نتايج نشان داد كه خوردگي باعث كاهش ظرفيت باربري و ساير مشخصات رفتاري نمونه هاي مورد مطالعه از جمله ميزان جذب انرژي، سختي موثر و خيز وسط دهانه مي شود و با افزايش سطح خوردگي، روند كاهشي پارامتر هاي مورد بررسي افزايش مي يابد. استفاده از الياف در طرح مخلوط بتن بر بازيابي ظرفيت ازدست رفته ناشي از خوردگي در نمونه هاي مورد مطالعه تاثير مثبت داشت. تاثير مثبت ال
Thesis summary
طراحي پلاستيك بر اساس عملكرد سازه هاي بتني مقاوم در برابر زلزله
حميد مرتضايي
روش غالب طراحي سازه ها تحت بارهاي لرزه اي در اغلب كشورها، حتي اگر مشخص باشد كه سازه تحت زلزله هاي شديد تغييرشكل هاي بزرگي را در محدودۀ غيرالاستيك تجربه مي كند، بصورت الاستيك انجام شده و رفتار غيرخطي سازه به صورت غيرمستقيم در نظرگرفته مي شود. مطالعات بيشماري نشان مي دهد كه اين روند طراحي در جلوگيري از مكانيزم هاي گسيختگي مناسب نمي باشد. به طور كلي نقاط ضعف اين روند طراحي شامل: رفتار غيرالاستيكِ كنترل نشده، تسليم، كمانش، گسيختگي و ناپايداري هاي موضعي اعضاي سازه اي است كه مي تواند بطورگسترده و غير يكنواخت در سازه رخ داده و در نهايت به يك پاسخ غير قابل پيش بيني و نامطلوب و به دنبال آن گسيختگي كلي سازه منجر شود. توسعه روش هاي طراحي موجود براي حصول به عملكرد لرزه اي مورد انتظار و قابل پيش بيني در سطوح خطر متفاوت سبب شكل گيري روش طراحي لرزه اي بر اساس عملكرد شد. اما در اين روش از روابط احتمالاتي پيچيده و انجام طراحي با روندي بسيار تكرار شونده و وقت گير استفاده شده بود. به دنبال احساس به نياز روش طراحي مستقيمي در چارچوب روش طراحي لرزه اي بر اساس عملكرد، براي دستيابي به سازه هايي كه پاسخ مطلوب مورد انتظار را داشته باشند، روش طراحي پلاستيك بر اساس عملكرد مد نظر قرار گرفت. در اين روش بر خلاف روش هاي جاري در آيين نامه هاي طراحي نيروي برش پايۀ طراحي براي يك سطح خطر انتخاب شده با برابر قراردادن كار مورد نياز براي رساندن سازه به مقدار جابجايي جانبي هدف به صورت يكنواخت، با انرژي مورد نياز در سازۀ يك درجه آزادي معادل به دست مي آيد. در اين روش سازه اي توليد خواهد شد كه بر اساس حالت هاي حدي كارايي نظير جابجايي جانبي هدف و مكانيزم تسليم مطلوب رفتار خواهد كرد. با وجود تمامي مزايا و محسنات روش طراحي پلاستيك بر اساس عملكرد، نكته اي كه تاكنون به آن توجه نشده است، در نظر گيري خاك به عنوان بستر اصلي انتقال ارتعاشات لرزه اي به سازه است. بسياري از آيين نامه هاي طراحي ساختماني پيشنهاد مي كنند كه از اثرات اندركنش خاك و سازه مي توان چشم پوشي نمود و بستر سازه را به صورت گيردار در نظر گرفت. در حالي كه تحقيقاتي كه بر روي اثرات ناديده گرفتن اثرات اندركنش خاك و سازه انجام شده، نشان داده اند كه وجود خاك در زير فونداسيون منجر به ايجاد درجات آزادي جانبي و چرخشي در فونداسيون مي شود و مي تواند تقاضاي شكل پ
Thesis summary
تحليل غيرخطي مكانيك شكست تراورس بتني پيش تنيده به روش هاي عددي و آزمايشگاهي
سيدمحمد فرنام
در شبكه ي راه آهن ايران، تراورس بتني پيش تنيده ي تك بلوك B70 به علت مقاومت بالا، وزن سبك، دسترسي به تكنولوژي توليد و ساير مزايا بيشتر از نمونه هاي مشابه مورد توجه است. ترك هاي اوليه اي كه در بتن با مقاومت بالاي تراورس، به علت هاي مختلفي مانند نقص در فرآيند توليد تا اجرا، جمع شدگي و عمل آوري نامناسب ايجاد مي شود از يك سو و عمر بالاي 50 سال تراورس ها از سوي ديگر سبب شده كه خرابي اين سازه ها به صورت خرابي كامل و شكست باشد. در نتيجه لزوم تحليل مكانيك شكست در اين تراورس ها بيش از پيش به چشم مي خورد. در تحليل مكانيك شكست بايد بتوان سرعت رشد ترك و همچنين سرعت كاهش مقاومت باقي مانده سازه را پيش بيني كرد. در اين پژوهش با تكيه بر اصول مكانيك شكست در بتن، رفتار شكست در تراورس بتني پيش تنيده B70 تحليل شده است. به منظور بررسي پارامترهاي مكانيك شكست، از مدل سازي عددي و روش آزمايشگاهي استفاده شده است. در بخش عددي اين پژوهش، مدل غيرخطي خرابي پلاستيك با استفاده از نرم افزار Abaqus و در بخش آزمايشگاهي، روش هاي رپليكاگيري و تحليل عكس به منظور تحليل مكانيك شكست تراورس بتني پيش تنيده B70 استفاده شده است. تراورس بتني پيش تنيده B70 با طول پيش ترك از صفر تا 45 ميلي متر و عرض پيش ترك از صفر تا 8 ميلي متر تحت بار سه نقطه اي لنگر خمشي منفي وسط دهانه قرار گرفته است. در اين پژوهش بعد از اعتبارسنجي مدل عددي با استفاده از نمودار بار-تغييرمكان، پارامترهاي تحليل و طراحي مكانيك شكست از جمله: شكل خرابي، طول ترك، بازشدگي دهانه ي ترك و ضريب شدت تنش بحراني (K𝐼c) در تراورس محاسبه يا ترسيم شده است. مطالعات اعتبارسنجي نشان مي دهد، نتايج عددي و آزمايشگاهي همخواني بالايي دارد كه نشان از صحت تحليل عددي است. نتايج تحليل شكست نشان مي دهد كه خرابي در تراورس به صورت خمشي از محل پيش ترك آغاز و با دو شاخه شدن ترك و تاثير خرابي برشي در رشد ترك تراورس، خرابي به شكست نهايي مي رسد. شيب تند اوليه نمودارهاي بار-طول ترك و بار-CMOD نشان مي دهد كه در ابتداي بارگذاري مقاومت در برابر رشد ترك بالا است. در ادامه ي بارگذاري شيب كندتر نمودارها نشان مي دهد كه مقاومت در برابر رشد ترك به مقدار قابل توجهي كاهش يافته و ترك ناپايدار شده است. اين بدان معني است كه در زمان ناپايداري ترك، بدون اعمال بار بيشتر، ترك به رشد خود ادامه مي دهد.
Thesis summary

Master Theses

مطالعه عددي و آزمايشگاهي تير عميق بتني توخالي با بازشوي دايروي تقويت شده با ورق هاي فولادي
رامين ترابي
امروزه با پيشرفت فنّاوري، نياز و گسترش استفاده از بتن در صنعت ساختمان و پروژه هاي عمراني همواره محدوديت هاي طراحي مهندسان را با چالش هاي جديدي روبرو كرده است. افزايش ارتفاع ساختمان ها، افزايش طول دهانه ها، سازه هاي دريايي و اسكله ها، سدها و محدوديت هاي معماري بر سازه از جمله چالش هاي پيش رو مي باشند. تير هاي عميق يكي از عناصر مورداستفاده در اين قبيل سازه ها مي باشند كه جهت تأمين نياز هاي سازه و جبران چالش هاي پيشرو سازه مورداستفاده قرار مي گيرند. اين تيرها داراي وزن زياد و همچنين ارتفاع بلندتري نسبت به ساير انواع تير مي باشند. ازاين رو وزن زياد تير موجب افزايش تغييرمكان، سنگين نمودن سازه و افزايش ممان اينرسي مي شود. از طرفي ارتفاع زياد تير مانع از عبور داكت ها، تأسيسات و تهويه مي شود. در تيرهاي عميق به منظور اجازه دادن به عبور مجراها و ساير اهداف مكانيكي از بازشوها بهره مي گيرند. ايجاد بازشو در تيرهاي عميق همواره با كاهش مقاومت تير همراه بوده است. در اين پژوهش شش نمونه تير بتني عميق شامل يك تير عميق بتني توپر و پنج تير عميق بتني به همراه سوراخ طولي به ابعاد 1200×150×100 ميلي متر در طول خودساخته شدند. چهار نمونه با بازشو دايره اي در جان مورد بررسي قرار گرفتند كه از بين آن ها دو نمونه با ورق فولادي در دو طرف بازشو تقويت شدند. نتايج حاصل از بار ترك خوردگي، بار نهايي، رشد ترك و تغييرمكان تيرها به صورت عددي و آزمايشگاهي با يكديگر مقايسه شدند. نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه بازشوهايي كه در مركز تير ايجاد شده بودند باعث افت 7 درصدي ظرفيت باربري نهايي نسبت به نمونه توخالي و همچنين افت 16 درصدي ظرفيت باربري نهايي نسبت به نمونه توپر شدند و همچنين بازشو هايي كه در مسير انتقال بار قرار داشتند (نمونه هاي داراي دو بازشو) باعث كاهش 28 درصدي نسبت به نمونه توخالي و كاهش 36 درصدي ظرفيت باربري نهايي نسبت به نمونه توپر شدند. اين اعداد به وضوح نشان مي دهند كه بازشو هايي كه در مسير انتقال بار قرار دارند اثر به مراتب بيشتري بر روي نمونه هاي بتني مي گذارند. نمونه هاي توخالي داراي بازشو تقويت شده با ورق هاي فولادي بهبود عملكرد و باربري بيشتري نسبت به تيرهاي توخالي بدون بازشو داشتند. بر اساس نتايج آزمايشگاهي اين بهبود معادل 12 درصد براي تيرهاي داراي يك بازشو و 27 درصد براي نمونه هاي داراي دو ب
Thesis summary
مطالعه عددي و آزمايشگاهي تيرهاي عميق بتني توخالي با بازشوهاي تقويت شده با ورق هاي CFRP
فربد رستم بيگي
امروزه تيرهاي عميق بتني به دليل ظرفيت باربري زياد در سازه هاي بلند، سازه هاي دريايي، ديواره مخازن و پل ها كاربرد گسترده اي دارند. تيرهاي عميق عمدتاً داراي رفتاري متأثر از برش مي باشند. در تيرهاي عميق براي عبور داكت هاي تاسيسات و مصارف معماري از بازشو استفاده مي شود كه سبب افت ظرفيت برشي مي گردد. حجم زياد بتن مورد استفاده در تيرهاي عميق باعث افزايش بار مرده سازه مي شود؛ اين امر سبب استفاده زياد مصالح مي گردد و موجب آلودگي محيط زيست مي شود. در مطالعه حاضر، علاوه بر يك و دو بازشو ايجاد شده در جان تير عميق، در طول تير نيز سوراخي به منظور توخالي كردن آن تعبيه شده است. پنج تير عميق بتني كه سوراخي به ابعاد 1200×150×100 ميلي متر داشتند به همراه يك تير عميق توپر ساخته شدند. چهار نمونه داراي يك يا دو بازشو به قطر 100 ميلي متر بودند و دو نمونه توسط ورق هاي CFRP در اطراف بازشو تقويت شدند. نوع شكست تير، بار ترك خوردگي، بار نهايي، رشد ترك و تغييرمكان وسط دهانه به صورت آزمايشگاهي و مطالعه عددي بررسي و مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه شكست هر شش تير به صورت برشي است و توخالي شدن تير سبب افت 10 درصد ظرفيت برشي نسبت به حالت تير عميق توپر شد. وجود يك يا دو بازشو در تير عميق توخالي، به ترتيب سبب كاهش 7 و 29 درصدي ظرفيت برشي شد و نشان داد كه وجود يك بازشو در خارج مسير انتقال بار تأثير به مراتب كمتري در ظرفيت برشي مقطع گذاشته است. استفاده از ورق هاي CFRP به عنوان تقويت خارجي سبب افزايش ظرفيت برشي تير عميق گرديد. ظرفيت برشي و بار ترك خوردگي در نمونه تك بازشو به ترتيب 5 و 9 درصد افزايش و در نمونه داراي دو بازشو به ترتيب 22 و 34 درصد افزايش نشان داد. همچنين نتايج مطالعه آزمايشگاهي با نتايج مطالعه عددي مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج به دست آمده از مطالعه عددي، اختلاف 10 درصدي در تغييرمكان وسط دهانه و 8 درصدي در بار ترك خوردگي نسبت به نتايج آزمايشگاهي را نشان داد.
Thesis summary
مطالعه عددي و آزمايشگاهي تاثير بازشو در تير عميق بتني توخالي تقويت شده با ورق هاي GFRP
حسام نجومي دلشاد
استفاده از تيرهاي عميق بتن مسلح در سال هاي اخير افزايش چشمگيري داشته است. تيرهاي عميق در سازه هاي بلند، ديواره مخازن، پي ها و سازه هاي دريايي كاربرد زيادي دارد. عبور داكت هاي تاسيساتي از داخل تيرهاي عميق به دليل ارتفاع زياد مقطع اين تيرها همواره مورد توجه بوده است، اما كاهش مقاومت برشي به وجود آمده در اين تيرها عاملي براي ترديد در استفاده از اين روش مي باشد. در مطالعه حاضر علاوه بر ايجاد يك يا دو عدد بازشو در نمونه ها، مقطع به صورت طولي نيز توخالي (مجوف) شده است. شش عدد تير عميق بتني در سه گروه ساخته شد كه از بين آن ها يك نمونه تير عميق معمولي و پنج نمونه ديگر سوراخي به ابعاد 1200×150×100 ميلي متر در طول خود داشتند. چهار نمونه با بازشو دايره اي در جان مورد بررسي قرار گرفتند كه از بين آن ها دو نمونه با الياف شيشه در اطراف بازشو تقويت شدند. رشد ترك در نمونه، بار ترك-خوردگي، بار نهايي و تغييرمكان متناظر با آن به دو صورت عددي و آزمايشگاهي با يك ديگر مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه ايجاد بازشو در خارج مسير انتقال بار در تير عميق، تاثير به مراتب كمتري بر ظرفيت باربري آن مي گذارد اما نمونه ي داراي دو بازشو با 29 درصد كاهش مقاومت برشي همراه بود. استفاده از تقويت خارجي در اطراف بازشو براي جبران كاهش مقاومت ناشي از ايجاد بازشو روشي بود كه در اين پژوهش اتخاذ شد و نشان داد كه در نمونه با يك بازشو در مركز استفاده از اين روش مي تواند كاهش مقاومت ايجاد شده را به طور كامل جبران كند. ايجاد تقويت خارجي به وسيله ي الياف شيشه 8 و 15 درصد به ترتيب در نمونه با يك و دو بازشو افزايش مقاومت ايجاد كرد. نتايج به دست آمده در مطالعه عددي با ميانگين 12 درصد خطا نسبت به آزمايش هاي انجام شده در تغييرمكان نهايي ثبت شد و نمودارهاي نيرو-تغييرمكان در دو روش ارائه شد.
Thesis summary
بررسي عددي رفتاراتصالات ستون همراه با دال بتن آرمه داراي كتيبه
جواد محمدي اقران
يكي از مهم ترين مكان ها در سازه هاي بتن آرمه نقطه اتصال ستون به دال است كه از حساس ترين نقاط از جهت شكل گيري برش پانچ است. از آنجايي كه وجود ضعف در اين اتصالات سبب نابودي كل سازه مي شود، لذا لزوم توجه ويژه به اين مكان مهم در طراحي سازه هاي بتني اجتناب ناپذير است. هم چنين تمايل بالايي جهت اجراي دال تخت به دليل مزاياي مختلفي از جمله سهولت و سايرجنبه هاي مثبت اقتصادي و معماري، وجود دارد. با توجه به اين كه پتانسيل برش پانچ در محل اتصال بالا است، لذا كتيبه ها يكي از انتخاب هاي مناسب جهت غلبه بر اين مشكل هستند. در اين تحقيق استفاده از كتيبه جهت تقويت اتصالات بين اعضاي سازه اي با استفاده ازتحليل عددي در نرم افزار آباكوس مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا چندين نمونه كتيبه با ويژگي هاي متفاوت مدل سازي و طراحي شدند. بدين منظور ابتدا مدل اجزاي محدود اتصال در نرم افزار توسعه داده شده و سپس ويژگي هاي مختلف مصالح به آن نسبت داده شد. پس از آن تاثير پارامترهاي مختلفي از جمله مقاومت فشاري، ضخامت، نوع، شكل و مسلح شدن به آرماتور فشاري بررسي شده و مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج حاكي از آن است، افزايش مقاومت فشاري بتن مي تواند منجر به افزايش تغييرمكان نهايي و ظرفيت باربري نمونه ها شود، اما روند و نرخ افزايش آن به صورت يكسان نيست. ايجاد كتيبه در تمامي اتصالات منجر به بهبود رفتار اتصال شده است. افزايش بار نهايي، افزايش ظرفيت جذب انرژي و افزايش شكل پذيري از اثرات افزودن اين عضو به اتصالات ستون- دال مي باشد.
Thesis summary
مطالعه عددي مقاوم سازي تيرهاي عميق بتن مسلح با استفاده از كابل هاي CFRP پس كشيده
سروش عنبريان
امروزه بسياري از سازه هاي بتني بناشده، در معرض استهلاك قرار دارند به طوري كه در حال ازدست دادن ظرفيت طرح، بهره دهي و ايمني خود هستند. بنابراين، انجام اقدامات و تمهيدات مهندسي به منظور بازسازي آن ها يك نياز جدي است. بازسازي سازه ها تنها جنبه تعميراتي ندارد، بلكه در طرح هاي تغييركاربري و افزايش ظرفيت سازه نيز لازم به اجراست. تيرهاي عميق، ازجمله اعضاي پراهميت بتني هستند كه نياز به بازسازي دارند. در سال هاي اخير تحقيقات گسترده اي بر روي مقاوم سازي تيرهاي بتن مسلح معمولي توسط سيستم پس كشيدگي به عمل آمده است. درحالي كه در زمينه تيرهاي عميق، تحقيقات بسيار اندكي صورت گرفته است. بنابراين، مطالعه عددي مقاوم سازي تيرهاي عميق بتن مسلح هدف كلي پژوهش حاضر بود. تيرهاي عميق مطالعه شده در اين پژوهش با استفاده از سيستم پس كشيدگي خارجي غيرچسبيده مقاوم سازي شده-اند. اين سيستم در قالب دو شيوه پس كشيدگي با ميله هاي CFRP افقي و پس كشيدگي با كابل هاي CFRP مورب شده بررسي شده است. با توجه به آنكه پس كشيدگي تيرهاي عميق با ميله هاي CFRP پيش تر توسط تحقيق آزمايشگاهي بورنينگهام و همكاران مطالعه شده است، تمركز اصلي پژوهش حاضر بر روي رفتار مكانيكي پس كشيدگي تيرهاي عميق با كابل هاي CFRP مورب شده است. شناسايي دقيق رفتار تيرهاي عميق و بويژه تيرهاي عميق پس كشيده بسيار پيچيده است. بنابراين، در مطالعه حاضر از يك روش عددي قوي بنام اجزاي محدود استفاده شده است. با توجه به آنكه حل دستي معادلات ديفرانسيل حاكم بر مسئله موردمطالعه به روش اجزاي محدود بسيار دشوار، زمان بر و گاه حل نشدني است، در اين پژوهش براي سهولت در انجام محاسبات از نرم افزار آباكوس استفاده شده است. اين نرم افزار مي تواند رفتار مكانيكي مدل هاي تيرعميق را به صورت يك آزمايشگاه مجازي شبيه سازي كند. همچنين در اين پژوهش تلاش شد تا در كنار تحليل نرم افزاري مدل هاي تيرهاي عميق از روش دستي STM مطابق آئين نامه بتن ACI 318-19 استفاده شود تا يك روند سريع با دقت قابل قبول براي تخمين ظرفيت برشي تيرهاي عميق ساده و پس كشيده حاصل گردد. يافته هاي به دست آمده از تحليل تيرهاي عميق ساده و پس كشيده در قالب نمودارهاي بار-خيز، بار-كرنش فشاري و بار-كرنش كششي تاندون ها، توسط روابط مربوطه ارزيابي و مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه 1) مقاوم سازي تيرهاي عميق پس كشيده با تا
Thesis summary
ارزيابي اثر مساحت چشمۀ باربر ستون در خرابي پيش روندۀ سازه هاي بتن آرمه
فاطمه وكيلي ظهير
به گسترش زنجيروار خرابي موضعي اوليه از يك المان به المان ديگر كه سرانجام موجب فروپاشي كل سازه و يا تخريب نامتناسب قسمت بزرگي از آن مي شود، خرابي پيش رونده اطلاق مي شود. هدف از اين پژوهش ارزيابي اثر مساحت چشمۀ باربر ستون در خرابي پيش رونده به علت حذف ناگهاني ستون در سازه هاي بتن آرمۀ منظم با سيستم قاب خمشي در هر دو راستا است. خرابي پيش رونده در دو ساختمان 5 و 6 طبقه با طول دهانه هاي مختلف با تحليل ديناميكي غيرخطي به روش جايگزين بر اساس آيين نامۀ GSA در نرم افزار Opensees بررسي شده است. در سازۀ 5 طبقه طول دهانه ها يكسان است و 3 حالت حذف ستون گوشه، مياني و خارجي بررسي شده است. ولي سازۀ 6 طبقه داراي طول دهانه هاي مختلف است و 8 حالت حذف ستون در موقعيت هاي مختلف پلان با مساحت چشمۀ باربر مختلف در نظر گرفته شده همچنين حذف ستون در طبقۀ سوم سازۀ 6 طبقه نيز بررسي شده است. نتيجه هاي تحليل شامل دوران تيرهاي متصل به عضو حذف شده، جابه جايي قائم نقطۀ بالاي ستون عضو حذف شده، تغييرات نيروي محوري در ستون هاي مجاور ستون حذف شده، تغييرات نيروي برشي در ستون هاي مجاور ستون حذف شده و سرعت قائم نقطۀ بالاي ستون حذف شده بررسي شده است. λ شاخص حساسيت جابه جايي مربوط به رفتار تيرها است. در سازۀ 5 طبقه بزرگ ترين مقدار شاخص λ مربوط به حذف ستون گوشه است. در طبقۀ اول سازۀ 6 طبقه بزرگ ترين مقدار شاخص λ مربوط به حذف ستون مياني است كه داراي بزرگ ترين مساحت چشمۀ باربر ستون است. افزايش شاخص λ نشان دهنده ي آن است كه سازه سختي ثقلي بيشتري را هنگام حذف ستون از دست مي دهد. مساحت چشمۀ باربر ستون و موقعيت قرارگيري ستون تأثير زيادي بر جابه جايي قائم ستون حذف شده دارد همچنين هرچه مقطع ستون كوچكتر باشد جابجايي قائم بيشتر مي شود. همچنين حذف ستون در طبقۀ اول بحراني تر از حذف ستون طبقۀ سوم است. بزرگترين مقدار شاخص β يا شاخص حساسيت ستون مربوط به حذف ستون خارجي است. به عبارت ديگر بحراني ترين توزيع بار در ستون هاي مجاور ستون حذف شده، در حالت حذف ستون خارجي رخ مي دهد. هرچه مساحت چشمۀ باربر ستون هاي مجاور ستون حذف شده كمتر باشد ميزان توزيع بار در ستون هاي مجاور ستون حذف شده بيشتر مي شود. در مدل پنج طبقه بحراني ترين حالت توزيع بار مربوط به حذف ستون گوشه است.
Thesis summary
مطالعه اثر سايش سطحي بر روي رفتار ديناميكي تراورس هاي بتني پيش تنيده(B70)
مسعود بابايي
چكيده: رشد جمعيت افزايش تقاضا براي جابجايي كالا و مسافر را به دنبال خواهد داشت. توجه به مسائل زيست محيطي، تراكم روزانه مسافر در فرود گاه ها و ترافيك زياد در جاده ها از يك سو و از سوي ديگر وجود مزايايي چون: راحتي، ايمني و سرعت بالا در ارائه خدمات با استفاده از خطوط راه آهن، اهميت استفاده از سيستم حمل ونقل ريلي را دوچندان كرده است. سيستم حمل ونقل ريلي از اعضاي مختلفي تشكيل شده كه دراين بين، تراورس ها يكي از مهم ترين اعضاء محسوب مي شوند. در خطوط راه آهن ايران با توجه به مزاياي تراورس بتني پيش تنيده (مقاومت بيشتر، نصب آسان تر و ...) از اين نوع تراورس استفاده مي شود. درست است كه نيروهاي موجود در سيستم حمل ونقل ريلي در مدت زمان بسيار كوتاهي به اعضاء وارد مي شوند، اما بسيار بزرگ و قابل توجه هستند. ضمناً بايد توجه داشت كه تراورس ها در طول عمر خود اين نيروها را به تعداد دفعات بسيار زياد تجربه مي كنند. وجود بارهاي اين چنيني ( بزرگ و ديناميكي) مشكلاتي را براي تراورس ها به دنبال خواهد داشت. يكي از اين مشكلات به وجود آمدن سايش هاي سطحي در محل نشيمن گاه و سطح زيرين تراورس ها مي باشد كه مي تواند اثرات تخريبي زيادي بر روي تراورس ها داشته باشد. اين پژوهش با استفاده از نرم افزار Abaqus ، مدل سازي به روش المان محدود و در نظر گرفتن مصالح با رفتار غيرخطي و با هدف بررسي رفتار ديناميكي (تنش، كرنش و تغيير شكل) تراورس هاي بتني پيش تنيده انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه در اثر سايش هاي سطحي تنش ها، كرنش ها و تغيير شكل ها در تراورس هاي بتني پيش تنيده به مقدار قابل توجهي افزايش خواهند يافت. افزايش پارامترهاي مذكور به ويژه كرنش ها، سبب تسريع در روند تشكيل ريزتر ها شده و در درازمدت عامل تشديد رشد اين ريزترك ها خواهند بود. علاوه بر اين وجود سايش هاي سطحي در محل نشيمن گاه با توجه به اينكه بارهاي موجود در سيستم حمل ونقل ريلي ديناميكي هستند، عاملي براي تبديل شدن بارهاي ديناميكي به بارهاي ضربه اي خواهند بود. وجود بارهاي اين چنيني (ضربه اي) خرد شدن و زوال بتن به ويژه در محل نشيمن گاه را به دنبال خواهد داشت. هر دو مسئله مذكور به شدت دوام و پايداري تراورس هاي بتني را تحت تأثير خود قرار داده و سبب كاهش عمر مفيد آن ها خواهند شد.
Thesis summary
تحليل عددي و ارزيابي كرنش، خيز و ترك خوردگي در المان هاي خمشي بتني با استفاده از تكنيك پردازش تصوير
مهرداد شميم
با وجود اينكه اختراع بتن به ساليان پيش برمي گردد، ليكن مصرف آن در كارهاي مهندسي عمران كماكان گسترده است. علت اين امر اقتصادي بودن و سادگي توليد مصالح آن است و تاكنون هيچ ماده جايگزين ديگري با اين مشخصات يافت نشده است. مطالعه حال حاضر، نتايج كار آزمايش تجربي صورت گرفته بر روي المان بتني تحت بار خمشي را ارايه مي دهد. بدين منظور تكنيك هاي پردازش تصوير ديجيتال و تحليل عددي به طور همزمان به منظور شناسايي كرنش، خيز وسط دهانه و مشخصات ترك به كار رفته اند. اگرچه روش هاي تجربي كماكان بيش ترين استفاده در زمينه مشخصات مورد بررسي دارند؛ ولي پيشرفت هاي اخير در زمينه تجهيزات بصري ديجيتال و برنامه هاي كامپيوتري موجب گسترده شدن كاربردهاي اين تكنيك ها شده اند. روش پردازش تصوير ديجيتال تغييرات سطح را با دقت بالايي سنجش مي كند. همچنين اين تكنيك روشي بسيار دقيق جهت نظارت بر اعضاي بتني با ابعاد مختلف تحت بارهاي مختلف است. در اينجا جهت استفاده از اين تكنيك نرم افزار متلب مورد استفاده قرار گرفته است. ميدان هاي جابه جايي، كانتورهاي تنش و ترك خوردگي با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود نيز به دست آمده اند. نتايج پردازش تصوير و همچنين تحليل عددي به دست آمده از نرم افزار تجاري آباكوس با نتايج داده هاي آزمايشگاهي موجود مورد مقايسه قرار گرفته اند. نتايج به دست آمده دقت و اعتبار اين روش ها را تاييد مي كنند.
Thesis summary
ارزيابي اثر نامنظمي پيچشي در خرابي پيش رونده سازه هاي بتن آرمه
سيدمهدي فخرديني
خرابي پيش رونده به معناي گسترش خرابي يا آسيب ديدگي اوليه از يك عضو به عضو ديگر است، به طوري كه منجر به خرابي كل سازه يا بخش بزرگي از آن شود. ارزيابي پتانسيل خرابي پيش رونده در سازه ها از اهميت ويژه اي برخوردار است؛ زيرا وقوع خرابي پيش رونده در سازه ها مي تواند منجر به وارد شدن خسارت هاي جبران ناپذيري به سازه و ساكنين آن شود. در اين پايان نامه پتانسيل خرابي پيش رونده به علت حذف ناگهاني عضو باربر قائم، در سازه هاي بتني منظم، نامنظم پيچشي و نامنظم هندسي در پلان بررسي شده است. همچنين اثر اين نامنظمي ها بر پتانسيل خرابي پيش رونده سازه بررسي شده است. براي اين منظور سه مدل سازه بتني منظم، نامنظم زياد پيچشي و نامنظم شديد پيچشي، با سيستم باربر جانبي قاب خمشي متوسط در يك راستا و سيستم دوگانه قاب خمشي متوسط بعلاوه ديوار برشي ويژه در راستاي ديگر و همچنين سه مدل سازه بتني منظم و نامنظم هندسي با پلان هاي مربعي، L شكل و U شكل، با سيستم باربر جانبي قاب خمشي متوسط در هر دو راستا، در نظر گرفته شده اند. سازه ها مطابق آيين نامه ACI 318-14 و ضوابط لرزه اي ويرايش چهارم استاندارد 2800 ايران طراحي شده اند. با مدل سازي سه بعدي سازه ها در نرم افزار OpenSees و با حذف ناگهاني ستون و ديوار برشي در موقعيت هاي گوناگون و انجام تحليل ديناميكي غيرخطي، پتانسيل خرابي پيش رونده سازه ها بررسي شده است. نتايج تحليل شامل جابجايي قائم نقطه بالاي عضو حذف شده، دوران تيرهاي متصل به عضو حذف شده و تغييرات نيروي محوري در ستون هاي مجاور عضو حذف شده بررسي شده اند. نتايج نشان مي دهد كه موقعيت عضو باربر حذف شده در پلان، بر پتانسيل خرابي پيش رونده سازه تاثيرگذار است. در تمام مدل هاي منظم، نامنظم پيچشي و هندسي، بحراني ترين حالت حذف ستون، حذف ستون در گوشه هاي خارجي پلان است؛ همچنين حذف ستون هاي خارجي بحراني تر از حذف ستون هاي داخلي هستند. در سازه هايي كه داراي ديوار برشي هستند، حذف ناگهاني ديوار برشي وضعيت بسيار بحراني تري را نسبت به حذف ناگهاني ستون ايجاد مي كند. سازه ها در برابر خرابي پيش رونده به علت حذف ناگهاني يك ستون مقاوم هستند؛ اما پس از حذف ناگهاني ديوار برشي در بسياري از حالت ها سازه در معرض خرابي پيش رونده قرار مي گيرد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه نامنظمي پيچشي و هندسي تاثير قابل ملاحظه اي در تشديد پتانسيل خر
Thesis summary
اثرات طول دهانه و ارتفاع سازه در ضريب رفتار ساختمان هاي بتني با سقف دال مجوف (يوبوت)
محمدرضا حق طلب جورقاني
دال هاي بتني به دليل مزايايي از جمله رفتار و عملكرد، شكل پذيري، سهولت در اجرا و ضخامت مناسب داراي كاربردهاي فراواني هستند. در دال هاي با دهانه بلند به منظور كنترل خيز در مقابل بارهاي وارده و وزن خود، بايستي صلبيت آن ها با افزايش ضخامت تأمين گردد كه اين امر موجب افزايش وزن كلي سازه و غيراقتصادي بودن طرح مي-گردد. يكي از فن آوري هاي نوين براي رفع اين مشكل، اجراي دال هاي بتني توخالي با استفاده از پركننده هاي پلاستيكي ماندگار به نام يوبوت است. سيستم باربر جانبي اين نوع سازه ها بسته به نظر مهندس طراح، از نوع ديوار باربر يا قاب ساختماني به همراه ديوار برشي در نظر گرفته مي شود. درصورتي كه سازه با مشكل سختي با تغيير مكان مواجه شده باشد مي توان با بستن تيرهاي پيراموني و يا داخلي به دال، از سيستم هاي تير دال مانند قاب خمشي و يا سيستم هاي دوگانه نيز بهره برد. ضريب رفتار ارائه شده براي اين سيستم ها در آيين نامه هاي معتبر، مجزا از طول دهانه و نوع دال است و خصوصاً براي دال مجوف يوبوت ضريب رفتار مجزا تعريف نشده است. با توجه به استفاده روزافزون از اين سيستم در ساختمان هاي كشور، سعي شده است در اين تحقيق ضريب رفتار مشخصي براي اين نوع سيستم شناسايي شود. به اين منظور 20 نمونه ساختمان با سيستم قاب ساختماني ساده به همراه ديوار برشي بتن آرمه ويژه و با سيستم دال تخت يوبوت در ارتفاع هاي مختلف و طول دهانه هاي متفاوت مدل شده است. اين مدل ها ابتدا با استفاده از تحليل استاتيكي خطي تحليل و طراحي شده است و سپس با استفاده از الگوي بار مثلثي و يكنواخت بر روي سازه ها تحليل استاتيكي غيرخطي انجام شده است. درنهايت نيز از روي نمودار دو خطي برش پايه-تغيير مكان سازه ها ضرايب-رفتار سازه ها استخراج و بررسي شدند. نتايج اين تحقيق نشان داد كه ضريب رفتار ارائه شده در آيين نامه 2800 ويرايش چهارم براي اين نوع سيستم كه برابر 6 است مقداري قابل قبول است. البته نتايج نشان داد كه علي رغم داشتن ضريب-رفتار زياد، در اين سيستم تغيير مكان هاي غيرخطي زياد است. لذا در طراحي اين نوع سيستم بايد كنترل تغيير مكان جانبي سخت گيرانه تري نسبت به آيين نامه 2800 اعمال مي شود.
Thesis summary
مطالعه رفتار غير خطي قاب هاي بتني با ديوار برشي فولادي با بازشوهاي متعدد دايروي شكل
محمد خاورزاده
در سال هاي اخير دو سيستم ديوار برشي فولادي و مهاربند كمانش تاب به عنوان سيستم هاي مقاوم در برابر بارهاي جانبي و به علت مقاومت، سختي، شكل پذيري و قابليت جذب انرزي بالا و قابليت نصب سريع، جايگزين سيستم هاي ديوار برشي بتن مسلح و مهاربند فولادي ساده شده اند. اين سيستم ها در احداث ساختمان هاي تازه ساخت و هم چنين تقويت ساختمان هاي موجود در كشورهاي زلزله خيزي هم چون ژاپن، آمريكا و كانادا به كار گرفته شده است. دراين پژوهش ابتدا رفتار غيرخطي قاب هاي بتن مسلح سه طبقه و مقاوم شده با سيستم ديوار برشي فولادي بررسي شده است كه در آن اثرات بازشو و سخت كننده و نيز روش هاي متفاوت اتصال اين سيستم به قاب بتني موردتوجه قرار گرفته است؛ براي اتصال ديوار برشي فولادي به قاب بتني يك روش نوين پيشنهاد شده است كه ديوار برشي به صورت جانبي به قاب بتني در دو حالت يك طرفه و دوطرفه متصل مي شود كه موجب سهولت بيش تر در طراحي و اجراي اتصالات و برش گيرها براي اتصال ديوار برشي فولادي به قاب بتني شده و اثر بيرون كشيدگي برش گيرها در سازه كم تر خواهدشد به طوري كه برش گير به صورت عمده بايد جهت نيروي هاي برشي و خمشي طراحي گردد. در اين مطالعه علاوه بر بررسي ديوار برشي فولادي، از سيستم مهاربند كمانش تاب در تقويت قاب بتني استفاده شده است و رفتار غيرخطي قاب مقاوم شده با دو روش مذكور مورد ارزيابي قرار گرفته است. در مراحل مطالعه، ابتدا نتايج حاصل از مدل سازي عددي صورت گرفته با نتايج آزمايشگاهي دو سيستم ديوار برشي فولادي در قاب بتني سه طبقه و مهاربند كمانش تاب صحت سنجي شده است و نتايج حاصل شده از مدل سازي عددي تطابق مناسبي با نتايج آزمايشگاهي دارد. نتايج تحليل ها نشان دهنده رفتار مناسب دو سيستم مذكور براي مقاوم سازي قاب هاي بتني است. مقادير شكل پذيري و ضريب رفتار، جذب انرژي و سختي در هر دو مدل افزايش يافته است و سازه رفتار پايداري در برابر بارهاي بار افزون و چرخه اي دارد.
Thesis summary
تحليل بارافزون ساختمان هاي داراي قاب هاي فولادي و شاهتيرهاي رابط بتن آرمه عميق
جواد بنياسي
يك عضو مهم كه در شكل گيري سازه ها نقش به سزايي دارد تيرها هستند، كه برخي از تيرهاي بتن مسلح به نسبت دهانه شان داراي ارتفاع بزرگ تر از معمول مي باشند. به چنين تيرهايي، تيرعميق مي گويند. از ديرباز، استفاده از فضاهاي وسيع زير ساختمان ها جزو دغدغه ي طراحان بوده و هست. يكي از روش هاي كاربردي و اجرايي جهت به كارگيري مناسب اين فضاها بدون استفاده از ستون هاي مياني، استفاده از تير عميق مي باشد. در اين پايان نامه به بررسي رفتار سازه فلزي واقع بر تيرعميق پرداخته شد. بدين منظور با استفاده از نرم افزار Sap2000 و با بهره گيري از تحليل استاتيكي غيرخطي و الگوي بارگذاري مثلثي مدل هايي ساخته و تحليل شد. چندين پارامتر به عنوان متغير منظور گرديد كه از اين موارد مي توان به تعداد طبقات سازه فلزي روي تيرعميق، ارتفاع تيرعميق و تعداد طبقات پيلوت اشاره كرد. به جهت اينكه در چنين سازه هايي معمولا به منظور بهره برداري از فضاي وسيع امكان استفاده از ستون وجود ندارد، در اغلب اوقات نياز است كه بسته به فضاي كاربري مورد نياز، ارتفاع طبقه افزايش يابد. به منظور بررسي تاثير ارتفاع طبقه اول بر رفتار سازه فلزي واقع بر تير عميق، از دو ارتفاع 3 و 6 متري متناظر با سازه 1 و 2 طبقه استفاده شد. به منظور بررسي تعداد طبقات سازه فلزي واقع بر تير عميق و اطلاع از رفتار اين سازه، از سه ارتفاع مختلف متناظر با سازه 3، 6، 9 و 12 طبقه بهره گرفته شد. ارتفاع تير عميق نيز در ترازهاي 3، 4/5 و 6 متري مورد بررسي قرار گرفت. پس از تعيين نتايج، براي هر نمودار بار تغييرمكان، 5 پارامتر مقاومت نهايي، تغييرمكان نهايي، شكل پذيري، انرژي جذب شده و سختي اوليه تعيين شد. مشاهده گرديد پارامترهاي مورد بررسي با افزايش ارتفاع پيلوت كاهش يافته كه دليل آن را مي توان به تسليم شدگي زود هنگام ستون بلند دانست. با افزايش تعداد طبقات، روندي مشخص براي ظرفيت باربري نمي توان در نظر گرفت. مي توان گفت ظرفيت باربري سازه واقع بر تير عميق داراي يك نقطه بهينه مي باشد و سازه بايد از نظر تعداد طبقات و ارتفاع سازه مورد بررسي قرار گرفته و نيروهاي داخلي تيرعميق از نقطه نظر آيين نامه اي كنترل شود. با افزايش ارتفاع تير عميق، ظرفيت باربري كاسته مي شود. اين كاهش به طور تقريبي به ازاي هر يك متر افزايش در ارتفاع تير عميق، 10/5 تن در ظرفيت باربري بوده و به منظور طراحي ساز
Thesis summary
بررسي فرآيند ناشي از اتلاف تنش هاي پيش تنيدگي درسيستم هاي توليد تراورس راه آهن به روش پيوسته طويل
محسن گيمديل
در شبكه راه آهن ايران، تراورس بتني پيش تنيده B70 به علت مقاومت بالا و وزن كمتر و ساير مزاياي آن بيشتر مورد توجه است. از آنجا كه تراورس هاي B70 پيش تنيده هستند بنابراين اتلاف پيش تنيدگي در آنها رخ خواهد داد اين اتلاف به شكل هاي مختلف و همچنين در بازه زماني متفاوت ايجاد مي شود. عدم داشتن اطلاع كافي از ميزان دقيق اتلاف پيش تنيدگي و محاسبه كم و حتي زياد اتلاف، مشكلاتي را به همراه خواهد داشت و باعث مي شود كه تراورس بتني مقاومت مورد انتظار را نداشته باشد. در اين پايان نامه به بررسي فرآيند ناشي از اتلاف تنش هاي پيش تنيدگي درسيستم هاي توليد تراورس راه آهن مورد نظر بوده است. اين تحقيق همچنين به بررسي و مقايسه نحوه محاسبه اتلاف پيش تنيدگي بين چند آيين نامه از كشور هاي ايران، آمريكا، انگليس، هند و استراليا پرداخته شده است. در اين تحقيق همچنين با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود آباكوس(ABAQUS) آزمايش هاي استاتيكي مورد تأئيد آيين نامه هاي كشورهاي ذكر شده مدل سازي شده و با شرايط يكسان به مدل اعمال گرديده است. از آباكوس همچنين براي بررسي آناليز حساسيت مدل نسبت به پارامترهاي مختلف عمل آوري و همچنين نوع سيمان مصرفي استفاده شده است. در مدل هاي بررسي شده با نرم افزار آباكوس موارد مختلفي از جمله ميزان تنش، بيشترين اختلاف تنش ها در استرندها و همچنين در سطح مقطع تراورس محاسبه گشته است.
Thesis summary
تحليل غير خطي اتصالات گوشه تير-ستون بتن مسلح داراي نقص لرزه اي به روش اجزاي محدود
صادق پوربهار
در اين تحقيق از تحليل غيرخطي اجزاي محدود براي بررسي رفتار اتصالات يك طرفه و دوطرفه بتني گوشه تير-ستون داراي نقص لرزه اي، تحت اثر بارهاي لرزه اي يك و دو جهته استفاده شد. مطالعات ميداني از رخدادهاي لرزه اي گذشته نشان داد كه ساختمان هايي كه قبل از اتخاذ ضوابط لرزه اي توسط آيين نامه هاي طراحي، بنا شده اند، در برابر بارهاي رفت و برگشتي زلزله به شدت آسيب پذير هستند. در اين ميان آسيب پذيري اتصالات معيوب گوشه تير-ستون به عنوان يكي از حساس ترين مؤلفه هاي ساختمان، بيشتر از ساير موارد مشاهده شد. فراواني اين ساختمان ها در سراسر نقاط لرزه خيز جهان و آسيب پذيري اتصالات آنها از جمله مهمترين دلايل انتخاب موضوع اين تحقيق به شمار مي رود. در تحقيق حاضر براي شبيه سازي رفتار بتن از مدل رفتاري بتن آسيب ديده خميري (Concrete Damaged Plasticity) بهره برده شد. اين مدل از جمله مدل هاي موجود در نرم افزار ABAQUS است كه بهتر از ساير مدل ها مي تواند رفتار بتن را تحت اثر بارهاي چرخه اي شبيه سازي كند. براي بيان رفتار فشار تك محوري بتن از مدل تنش-كرنش هاگنستاد و براي معرفي رفتار كششي آن از يك مدل خطي استفاده شد. همچنين براي شبيه سازي رفتار فولاد از يك مدل دو خطي با سخت شوندگي سينماتيك بهره برده شد. در اين تحقيق رفتار دو اتصال يك طرفه و دوطرفه بتني مورد بررسي قرار گرفت. اتصال يك طرفه در دو مرحله بارگذاري شد و با استفاده از نتايج آزمايش پانتليدس و همكاران صحت سنجي و حالت گسيختگي اين اتصال، گسيختگي برشي شناسايي شد. اما اتصال دوم يك اتصال دوطرفه گوشه شامل تير عرضي و دال است كه با استفاده از نتايج آزمايشگاهي انجيندنيز صحت سنجي شد. عامل گسيختگي اين اتصال در مدل آزمايشگاهي، از بين رفتن مهار و پيوستگي ميلگردهاي سفره تحتاني تيرها گزارش شد اما در مدل اجزاي محدود به دليل استفاده از تكنيك المان مدفون براي پيوستگي ميلگردهاي طولي، گسيختگي اتصال به تعويق مي افتد.
Thesis summary
تاثير رده هاي مقاومتي بتن و ميلگرد بر جنبه هاي اقتصادي اجراي ساختمان هاي منظم قاب خمشي بتن آرمه
ميثم برزگر
در اين پژوهش، تاثير رده هاي مقاومتي بتن و ميلگردهاي مصرفي بر هزينه هاي اجراي اسكلت ساختمان هاي بتن آرمه منظم با سيستم قاب خمشي مورد بررسي قرارگرفته و از ديدگاه اقتصادي با هم مقايسه گرديده است. ساختمان ها داراي تعداد طبقات 5، 10 و 20 طبقه با شكل پذيري هاي متوسط تا ويژه در نظر گرفته شده است. در اين تحقيق از 4 رده مختلف مقاومتي بتن از 20 تا 50 مگاپاسكال به همراه 2 رده مقاومتي ميلگرد مصرفي S340 و S400 با قطرهاي مختلف استفاده شده است. در كل 48 مدل اسكلت بتن آرمه ( به عنوان مدل هاي اصلي) كه بر اساس ضوابط مقررات ملي ايران، مباحث ششم و نهم، تحليل و طراحي شده و مورد بررسي قرار گرفته است. پس از طراحي مقادير مصرف در هر كدام از مدل ها بر مبناي آهن آلات، بتن و قالب بندي در مرحله اسكلت استخراج و در نهايت مورد بررسي هاي اقتصادي قرار گرفته است. تنها راه ممكن براي داشتن يك ساختمان با دوام، استفاده از مصالح با كيفيت بالا در مرحله ساخت مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از بتن هاي با مقاومت فشاري 30 الي 40 مگاپاسكال و فولاد S400 مي تواند سبب اقتصادي تر شدن هزينه اجراي ساختمان هاي بتني با سيستم قاب خمشي در مرحله اسكلت تا 18 درصد گردد. در واقع با استفاده از مصالح با كيفيت، هزينه هاي ساختمان سازي افزايش نمي يابد بلكه استفاده از مصالح با كيفيت بالا، صرفه جويي و كاهش در هزينه هايي است كه ممكن است در طول عمر بهره برداري ساختمان بوجود آيد.
Thesis summary
بررسي اثر رطوبت در از بين رفتن چسبندگي در تيرهاي بتن آرمه تقويت شده با CFRP
احسان بيات
امروزه مقاوم سازي و بهسازي سازه هاي بتني به وسيلهي CFRP(مصالح پليمري مسلح شده با الياف) گسترش يافته و مطالعات زيادي بر روي رفتار كوتاه مدت آن به صورت جداشدگي صورت گرفته است. با اينحال تا كنون به مسئله ي رفتار بلندمدت و چگونگي دوام CFRP در رابطه با جداشدگي پاسخ درخوري داده نشده است. با توجه به ماهيت طبيعي CFRP، ميزان تأثير مقاوم سازي با CFRP تا حدود زيادي به ويژگي هاي سطح مشترك بين سه ماده CFRP، اپوكسي و بتن وابسته است. عوامل زيادي بر روي تخريب ويژگي هاي سطح مشترك اين سيستم سه ماده اي ﺗﺄثيرگذار مي باشند، از جمله ي اين عوامل مي توان به قرارگرفتن در معرض شرايط محيطي اشاره داشت. هدف انجام اين پژوهش شناخت مكانيزمهاي جداشدگي و بررسي دوام تيرهاي بتني تقويت شده در مقابله با شرايط رطوبتي ميباشد. به همين منظور ابتدا با شبيهسازي المانمحدود آزمونهاي گسيختگي كششي و برشي تحت شرايط رطوبتي، به بررسي گسيختگي سيستم سه لايهاي شامل بتن، اپوكسي و CFRP پرداخته شده است. سپس با استفاده از نتايج آزمون كششي و برشي حاصل از شبيهسازي المانمحدود، رفتار جداشدگي در تير بتنآرمه تقويت شده با CFRP بررسي شده است. نتايج شبيه سازي ها نشان داد كه رطوبت موجب زوال مقاومت و سختي شكست سطح تماس بين بتن و اپوكسي خواهد شد. اين زوال باعث ايجاد جداشدگي هاي موضعي و گسيختگي زودرس مي گردد. بنابراين توصيه مي شود از قرارگيري بلندمدت تيرهاي بتن آرمه ي تقويت شده در معرض شرايط رطوبتي جلوگيري به عمل آيد
Thesis summary
تاثير شرايط عمل آوري تسريع شده بر كيفيت و دوام بتن تراورس وخوردگي كابل پيش تنيدگي
منوچهر فتاحي
محصولات پيش ساخته بتني معمولاً با توجه به وزن و حجم زيادشان فضا و نيروي زيادي را در كارخانه ها در مساله انباركردن و عمل آوري به خود اختصاص مي دهند اين خود باعث بالا رفتن قيمت تمام شده چنين محصولاتي مي شود از اين رو توليدكنندگان قطعات بتني پيش ساخته به دنبال راهي براي كاهش زمان عمل آوري و انبارش محصولات توليدي خود مي باشند يكي از بهترين راههاي عمل آوري محصولات بتني، عمل آوري با بخار است چرا كه هم سرعت بالايي دارد و هم خطر كمتري نسبت به استفاده از انرژي ا لكتريكي يا ديگر روش هاي عمل آوري تسريع شده دارد. امروزه براي روسازي خطوط راه آهن ترجيحا از تراورس هاي بتني پيش ساخته پيش تنيده استفاده مي گردد. براي ساخت قطعات بتني پيش ساخته ترجيح بر آن است كه قطعات بتني در حداقل زمان به مقاومت مدنظر رسيده و بتوانند حداقل تنش هاي ناشي از حمل قطعات را تحمل كنند. در ضمن براي قطعات پيش كشيده، نياز به مقاومتي مي باشد كه بتواند تنش هاي ناشي از پيش تنيدگي را تحمل نمايد. هر چه اين مقاومت لازم، در زمان كمتري حاصل گردد، ظرفيت توليد كارخانه توليد تراورس بتني پيش ساخته افزايش خواهد يافت. به همين منظور، نحوه عمل آوري از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد. از طرف ديگر، تاثير نحوه عمل آوري بر دوام تراورس در محيط بهره برداري از اهميت ويژه اي برخوردار است. يكي از جنبه هاي دوام بتن ميزان جذب آب مي باشد. در اين تحقيق به اين نتيجه رسيده شد كه در عمل آوري تسريع شده، ميزان جذب آب كاهش يافته است. از طرفي مقاومت ا لكتريكي، مقاومت فشاري، ضريب انتشار كلر و جذب آب مويينه نمونه ها در شرايط عمل آوري تسريع شده كاهش يافته است. از نظر كلريد سطحي هم در شرايط عمل آوري تسريع شده با افزايش مقدار كلريد سطحي نسبت به شرايط استاندارد روبرو هستيم كه نتيجه آن افزايش نرخ خوردگي كابل پيش تنيدگي خواهد بود.
Thesis summary