Mostafa Moghadasi

چكيده: امروزه با افزايش جمعيت، نياز به تأمين و ساخت مسكن سريع و مقاوم در اولويت كشورها قرارگرفته است. رسيدن به اين مهم جز با ساخت سازه هاي پيش ساخته ميسر نيست. ساخت ساختمان ها و سازه هاي پيش ساخته داراي مزاياي متعددي نسبت به سازه هاي يكپارچه با اجرا به شيوه درجا است، اين مزايا عبارت اند از: افزايش كيفيت ساخت و افزايش دوام سازه هاي پيش ساخته بتني به دليل استفاده از نيروي كار متخصص و توليد و ساخت در محيط هاي كنترل شده، كاهش مدت زمان ساخت قطعات پيش ساخته به دليل استفاده از محيط هاي ايزوله و شرايط كنترل شده در كارخانه و كاهش مدت زمان ساخت سازه در كارگاه به دليل تأثيرپذيري كم ساخت و بنا كردن اين سازه ها در شرايط بد جوي، كاهش هزينه هاي اجرايي به دليل كاهش مدت زمان ساخت و امكان بازگشت سرمايه سريع را از مزاياي مهم ساخت سازه هاي پيش ساخته بيان كرد. ساخت سازه هاي پيش ساخته ضمن دارا بودن مزاياي متعدد، چالش هايي را نيز در بخش طراحي و ساخت در بر دارد. يكي از مهم ترين چالش هاي ساخت ساختمان ها به صورت پيش ساخته ايجاد اتصال مناسب جهت انتقال و توزيع بار هاي وارده به سازه بين قطعات پيش ساخته است. از مهم ترين اتصالات موجود در سازه هاي پيش ساخته، اتصال تير به ستون است و عمده آسيب هاي ناشي از بار هاي زلزله در اين بخش از سازه هاي پيش ساخته رخ مي دهد. تا به امروز مطالعات لرزه اي زيادي بر روي اتصالات تير و ستون پيش ساخته لرزه اي انجام شده است اما مطالعات لرزه اي كافي بر روي اتصالات تير و ستون پيش ساخته كه بدون رعايت ضوابط لرزه ساخته شده اند، انجام نشده است. در اين پژوهش به منظور بررسي لرزه اي يك نمونه اتصال پيش ساخته غير لرزه اي، ابتدا نمونه آزمايشگاهي عيناً در نرم افزار آباكوس شبيه سازي شد و بارگذاري و شرايط مرزي نمونه آزمايشگاهي به مدل نرم افزاري اعمال شد. خروجي و پارامترهاي حاصل از نرم افزار با نتايج آزمايشگاهي مقايسه گرديد. پس از اطمينان از صحت نتايج، 36 مدل در نرم افزار آباكوس ساخته شد. 15 مدل پيش ساخته ( هفت مدل مشابه نمونه آزمايشگاهي، هفت مدل با قرارگيري حداقل آرماتور كششي در پايين تير و يك نمونه تقويت شده با الزامات لرزه اي) و 21 مدل يكپارچه بتن مسلح با رعايت الزامات لرزه اي آيين نامه ACI 318-19 (قاب خمشي معمولي، قاب خمشي متوسط و قاب خمشي ويژه) به منظور مقايسه تحليل شده است. تأثير
Thesis summary

چكيده: استفاده از سازه هاي بتن آرمه به علت مقاومت فشاري مطلوب، داشتن صرفه اقتصادي و دوام، در كشور ايران روزبه روز افزايش مي يابد. يكي از مهم ترين مسائل در اجراي سازه هاي بتن آرمه، نوع وصله ميلگرد و محل آن است كه به شدت بر روي رفتار اعضاي بتن آرمه و عملكرد سازه ها تأثيرگذار است. علاوه براين روش مناسب وصله در مدت زمان ساخت و هزينه اجراي سازه ها تأثير غيرقابل انكاري دارد. منظور از وصله آرماتور در سازه هاي بتن آرمه اتصال طولي دو ميلگرد به هم به طوري است كه قادر به تحمل 125 درصد مقاومت تسليم ميلگرد ها باشد. امروزه در كشور ايران به منظور وصله آرماتورها در اكثر سازه هاي بتن آرمه از وصله پوششي استفاده مي شود. مي توان گفت وصله پوششي در حال حاضر متداول ترين نوع وصله است كه با قرار دادن ميلگرد هاي اتصال با طول كافي در كنار هم و معمولاً بستن آن ها با سيم هاي فولادي انجام مي شود. مطابق بند 9-21-4-1-2 مبحث نهم مقررات ملي ساختمان ويرايش سال 1399، ميلگرد هاي كششي و فشاري با قطر بيش از 34 ميلي متر را نمي توان به صورت پوششي وصله كرد. همچنين استفاده از وصله پوششي در اتصالات تير به ستون، در طولي معادل دو برابر ارتفاع مقطع از بر تكيه گاه و در محل هايي همانند پاي ستون ها كه در آن ها امكان تشكيل مفصل پلاستيك وجود دارد، ممنوع است. همچنين ازآنجايي كه در وصله پوششي تنش به واسطه بتن منتقل مي شود و با توجه به اينكه كه بتن مي تواند در معرض آسيب ديدگي قرار گيرد و احتمال كاهش مقاومت آن وجود دارد؛ لذا اين نوع وصله نسبت به وصله هاي مكانيكي و جوشي كه در آن ها انتقال تنش به بتن بستگي ندارد، ازنظر سازه اي مناسب نيست. از طرفي درصد قابل توجهي از ميزان ميلگرد هاي مصرفي در پروژه بابت طول پوششي مصرف مي شود كه اين ازنظر اقتصادي مطلوب نيست؛ بنابراين استفاده از روش هاي جايگزين وصله رايج پوششي، امري اجتناب ناپذير است؛ كه مي توان به اتصالات مكانيكي مناسب و يا وصله جوشي سربه سر با رفتار قابل قبول به عنوان روش جايگزين وصله پوششي، اشاره كرد. استفاده از اين نوع وصله ها در عناصر سازه اي چندين مزيت دارد: 1- كاهش تراكم آرماتور (كه مي تواند كيفيت ساختمان را به ميزان قابل توجهي افزايش دهد)، 2- كاهش وزن كل ميلگرد هاي فولادي كه هم ازنظر اقتصادي و هم ازنظر زيست محيطي مفيد است، 3- كوتاه كردن زمان ساخت، 4- اتصال ميلگرد هاي ه
Thesis summary

امروزه سازه هاي بتن آرمه به علت توجيه اقتصادي نسبت به سازههاي فولادي بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين نوع سازههاي بتني استفاده از ميلگردها بهصورت پيوسته به دلايلي نظير محدوديت طول توليد، حمل و اجراي طبقه به طبقه وجود ندارد لذا جهت اتصال مناسب ميلگردها به هم نياز به وصله كردن ميلگرد به وجود ميآيد. روشهاي مختلفي براي وصله كردن ميلگرد وجود دارد، كه ميتوان وصلههاي مكانيكي، وصلههاي جوشي ، اتكايي و پوششي را نام برد. در حال حاضر وصله پوششي رايجترين نوع اتصال است. از وصله مكانيكي كوپلري براي كاهش طول وصله، انجام تغييرات و مقايسه اقتصادي با وصله پوششي در اين تحقيق استفاده شده است. اين تحقيق در 6 مرحله كلي انجام شده است. مرحله اول بر روي ميلگردهاي با آج 400 ()، بدون وصله براي بدست آوردن خواص مكانيكي آنها انجام شده است كه در اين مرحله ميانگين تنشهاي تسليم و گسيختگي ميلگردها بهدست آمده است. مرحله دوم آزمايشهايي براي بهدست آوردن مشخصات مكانيكي وصلههاي مكانيكي كوپلري با كوپلر استاندارد مورد بررسي قرار گرفته است. در مرحله سوم اين تحقيق، كوتاه كردن طول وصله و استفاده از چسبهاي تقويت رزوه مورد بررسي قرار گرفته است كه در اين مرحله با كاهش رزوهها، الزامات آييننامه مبني بر 125 درصد نيروي تسليم را برآورده نكرده است. در مرحله چهارم جهت تقويت رزوههاي كوتاه شده از چسب تقويت رزوه  استفاده شده است كه با افزايش تنش گسيختگي همراه بود اما ضرايب اطمينان قابل قبولي حاصل نشده است. به همين دليل در مرحله پنجم جهت تقويت رزوههاي كوتاه شده از چسب وايكن استفاده شده است كه نتايج قابل قبولي بهدست آمده است. و در مرحله ششم نمونههاي با وصله پوششي مورد آزمايش قرار گرفته است. تنشهاي تسليم در انواع ميلگردهاي با وصله و بدون وصله تغيير چنداني نداشتهاند اما تنشهاي نهايي در انواع وصلهها بهخصوص وصله پوششي كاهش يافته است. مدول الاستيسيته ميلگردها پس از وصله شدن بين 40 تا 70 درصد كاهش پيدا كرده است. نسبت شكلپذيري با افزايش كرنش تسليم و كاهش كرنش نهايي ميلگردهاي با وصله كاهش يافته است. سطح زير نمودار تنش-كرنش نمونههاي با وصله بهدليل كاهش كرنش نهايي بسيار كم شده است. ميزان انرژي جذب شده ميلگردهاي با وصله كاهش يافته است، اين ميزان كاهش در وصله پوششي تا 95 درصد رسيده است. استفاده از وصلههاي مكانيكي كوپلري باعث
Thesis summary

با توجه به پيشرفت روزافزون تكنولوژي و ساختوساز ساختمانهاي بلند و از طرفي كمبود زمين و افزايش قيمت آن در شهرهاي بزرگ، طراحي ساختمانهاي بلند از اهميت ويژهاي برخوردار است. همچنين با ابداع سيستم سازهاي لولهاي در ساختمانهاي بلند توسط فضلورخان، طراحي و اجرا ساختمانهاي بلند دچار تحولي جدي شد. عليرغم گذشت سالها و ايجاد سيستمهاي سازهاي جديد، همواره سيستم لولهاي به دليل راندمان بالاي سازهاي، سادگي در اجرا و عدم نياز به تجهيزات پيشرفته همچنان مورد توجه مهندسين طراح است. در اين سيستم سازهاي ستونهاي نزديك به هم توسط تيرهاي عميق با اتصالات صلب به يكديگر متصل شدهاند. به دليل فاصله نزديك ستونها در اين سيستم، در طبقات نخست، رفت و آمد وسايل نقليه و جابجايي تجهيزات بسيار دشوار است. اين معضل در سيستمهاي لولهاي با راه حلهاي مختلفي از جمله استفاده از ستونهاي مورب يا استفاده از شاهتيرهاي انتقالي حل شدهاست. در اين پژوهش، اثر روشهاي پيشنهادي براي اجراي طبقات نخست بر عملكرد لرزهاي سازهها مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مطالعه 24مدل با تعداد طبقات 30 ،24 ،18و 36شامل 4مدل سيستم لولهاي خالص(با ستونهاي نزديك به هم در طبقه ي نخست)، 4مدل با استفاده از ستونهاي مورب براي اجراي طبقات نخست، 4مدل داراي كمربند ديوار برشي در طبقه دوم، 8مدل داراي كمربند خرپايي در طبقه دوم و 4مدل نيز داراي ديوار برشي در طبقه اول در نرمافزار SAP2000به صورت سه بعدي مدل شده و بر اساس ويرايش چهارم استاندارد 2800ايران طراحي شده است. همچنين در اين تحقيق سعي شده است با استفاده از تحليل استاتيكي غيرخطي و تحليل تاريخچه زماني غيرخطي به بررسي و مقايسه عملكرد لرزهاي مدلها مانند برشپايه، نسبت جابجايي طبقات و حداكثر جابجايي مركز جرم بام پرداخته شود. در تمامي مدلهاي اين پژوهش مقادير نسبت دريفت طبقات در محدوده پيشنهادي توسط آييننامه قرار گرفتهاند. همچنين در ميان تمامي مدلها، ساختمانهاي همراه با ديوار برشي در طبقه اول داراي بيشترين مقدار برش پايه هستند. طبق نتايج حاصل از تحليلها، كمترين مقدار افزايش در تغييرمكان نسبي طبقات مدلهاي 30و 36 طبقه نسبت به حالت لولهاي خالص مربوط به سيستم همراه با ستونهاي مورب در طبقه دوم است به طوري كه به ترتيب 1/8و 0/9درصد تغيير كرده است و در مدلهاي 18و 24طبقه متعلق به مدل داراي كمربند خرپايي ضربدري به ترتيب ب
Thesis summary

چكيده: شبكه توزيع برق جزو زيرساخت هاي مهم هر كشور به حساب مي آيد و هرگونه اختلال در آن مي تواند باعث ايجاد نارضايتي عموم گردد. اگر اختلال ايجادشده در شبكه توزيع برق، به دليل خرابي در پايه هاي برق رخ داده باشد، براي اتصال مجدد برق، زمان و هزينه بيشتري صرف خواهد شد. پايه هاي بتني در ايران جزو متداول ترين پايه ها است. پايه هاي بتني به دو صورت بتن مسلح اچ شكل و پيش تنيده گرد ساخته مي شوند. باوجوداينكه پايه هاي پيش تنيده گرد در ايران نوظهورند، اما برخي از شركت هاي توزيع برق استان ها، استفاده از اين نوع پايه را الزامي نموده اند. درصورتي كه بيشتر شركت هاي توزيع برق به دليل ناشناخته بودن رفتار پايه هاي پيش تنيده گرد نسبت به پايه هاي اچ شكل و عدم وجود مقايسه شفاف ميان عملكرد اين دو نوع پايه، همچنان استفاده از پايه هاي اچ شكل را توصيه مي نمايند. در اين پژوهش، عوامل مؤثر بر رفتار سازه اي پايه هاي پيش تنيده گرد، از طريق مطالعات عددي مورد ارزيابي قرارگرفته است. سپس پايداري اين نوع پايه در شرايط مختلف آب و هوايي در خطوط توزيع بررسي شده است. در آخر هم مقايسه اي بين عملكرد سازه اي و اقتصادي پايه هاي پيش تنيده گرد و پايه هاي اچ شكل انجام گرفته است. مدل سازي و تحليل پايه در نرم افزار آباكوس انجام شده است. هندسه پايه مطابق با دستورالعمل تعيين الزامات، معيارهاي ارزيابي فني و آزمون هاي پايه هاي بتني پيش تنيده گرد انجام شده است. براي تعريف دقيق مشخصات مصالح به كاررفته در پايه، آزمايش مقاومت فشاري بتن و كشش ميلگرد براي تمامي فولادهاي موجود در پايه، انجام گرفته است. آزمايشي كه براي تعيين قبولي و مردودي پايه ها صورت مي گيرد، آزمايش كشش جانبي پايه است كه اين آزمايش براي پايه انجام گرفت. با توجه به اين موضوع، در آباكوس نيز مراحل انجام همين آزمايش عيناً شبيه سازي گرديد. خروجي هاي حاصل از تحليل نرم افزاري پايه با داده هاي حاصل از آزمايش كشش جانبي پايه مقايسه گرديد تا از خروجي هاي نرم افزار اطمينان حاصل گردد. پس ازاينكه از خروجي هاي نرم افزار اطمينان حاصل شد، عوامل مؤثر بر رفتار سازه اي پايه مانند، مقدار مقاومت فشاري بتن و مقدار تنش پيش تنيدگي تاندون ها مورد ارزيابي قرار گرفتند. جهت بررسي پايداري و ناپايداري پايه ها در شرايط مختلف آب و هوايي در يك خط توزيع برق، از حل معادله تغيير وضعيت استفاده ش
Thesis summary

چكيده: ستون كوتاه در طول زلزله هاي گذشته خسارات زيادي را متوجه ساختمان ها نموده است. تغيير شكل برشي، بخش عمده اي از تغيير شكل جانبي در ستون هاي كوتاه را به خود اختصاص داده است. بنابراين استفاده از ميلگرد عرضي بدون رعايت ضوابط لرزه اي در ستون هاي كوتاه مي تواند موجب خسارات جدي در ساختمان ها گردد. لذا براي شناخت بيشتر ستون هاي كوتاهي كه تحت ضوابط آيين نامه و بدون ملاحظات لرزه اي طراحي شده اند، نياز به تحقيقات بيشتري است؛ بنابراين در اين پژوهش عددي نمونه ها تحت بار هاي چرخه اي فزاينده قرارگرفته و تأثير پارامترهاي بار محوري و مقاومت فشاري بتن بر رفتار لرزه اي ستون هاي غيرلرزه اي و لرزه اي مورد ارزيابي قرار گرفته است. در آخر هم مقايسه اي بين عملكرد لرزه اي ستون هاي لرزه اي و غيرلرزه اي انجام گرفته است. در آباكوس براساس روش انجام آزمايش، مدل سازي و تحليل ستون ها عيناً شبيه سازي گرديد. خروجي حاصل از تحليل نرم افزاري مدل صحت سنجي با داده هاي حاصل از آزمايش مقايسه گرديد تا از خروجي هاي نرم افزار اطمينان حاصل گردد. درمجموع 40 ستون در اين پژوهش تحليل شده است. 20 مدل ستون كوتاه با آرماتور عرضي غيرلرزه اي (10 ستون با استفاده از بتن محصور شده و 10 ستون با استفاده از بتن محصور نشده) و 20 ستون لرزه اي اصلاح شده مطابق ضوابط قاب خمشي متوسط و ويژه ي آيين نامه ACI 318-19 تحليل شده است. تأثير مقاومت مشخصه بتن و نسبت بار محوري بر رفتار لرزه اي ستون هاي كوتاه لرزه اي و غيرلرزه اي مورد ارزيابي قرار گرفتند. با بررسي يافته هاي حاصل از تحليل، مشخص شد با افزايش نسبت بار محوري و مقاومت مشخصه بتن، مقاومت برشي در تمامي ستون ها افزايش يافت. با افزايش نسبت نيروي محوري، در ستون هاي قاب خمشي ويژه، مقاومت برشي درصد بيشتري افزايش پيدا مي كند. با افزايش مقاومت مشخصه بتن، در ستون هاي قاب خمشي متوسط، مقاومت برشي درصد بيشتري افزايش پيدا مي كند. به طوركلي روند اتلاف انرژي در تمامي مدل ها با افزايش نسبت بار محوري، نزولي است. در مورد افزايش مقاومت مشخصه بتن، روند اتلاف انرژي بالعكس بوده و صعودي است. با استفاده از بتن محصور نشده در ستون هاي غير لرزه اي، نيروي برشي و تغييرمكان متناظر با نتايج آزمايشگاهي به خوبي صحت سنجي مي شود، اما اتلاف انرژي تجمعي درصد زيادي با واقعيت اختلاف دارد.
Thesis summary

چكيده: در سال هاي اخير با مطرح شدن بحث بهسازي و تقويت اعضاي بتن مسلح به وسيله ميلگردهاي FRP فصل جديدي از مطالعات در اين زمينه شكل گرفته است، با توجه به اين كه تيرها جزئي از سيستم سازه اي هستند، با تقويت آن ها مي توان از تخريب و آسيب ديدگي سازه هاي بتن آرمه جلوگيري كرد. با توجه به نسبت ابعاد تيرهاي عميق و بالا بودن تغيير شكل برشي، ضعف عمده تيرهاي عميق را مي توان پائين بودن ظرفيت برشي در مقايسه با ظرفيت خمشي و به دنبال آن شكست برشي دانست. براي تقويت اين اعضاي بتني روش هاي متعددي بكار رفته كه يكي از مؤثرترين آن ها تقويت تيرهاي عميق به كمك ميلگردهاي كامپوزيتي است. ميلگردهاي كامپوزيتي به علت دارا بودن خواصي مانند وزن سبك، مقاومت بالا، استحكام بيشتر، رفتار و خصوصيات كششي، فشاري و چسبندگي بهتر در صنايع مختلف ازجمله نظامي، پزشكي و ساختمان به كار مي رود. هرچند تاكنون مطالعات آزمايشگاهي بسياري به منظور شناخت بيشتر رفتار تيرهاي عميق تقويت شده انجام شده است ولي حتي جامع ترين آن ها هم نمي تواند اندركنش متغيرهاي شركت كننده در عملكرد اين سازه ها را به طور كامل پوشش دهد. علاوه بر اين مطالعات آزمايشگاهي در مقياس واقعي هزينه و زمان زيادي را تحميل مي كند كه اين امر باعث محدود كردن تعداد پارامترهاي مورد ارزيابي مي شود، ازاين رو شبيه سازي عددي، يك ابزار قدرتمند براي مطالعات آزمايشگاهي بشمار مي آيد، البته استفاده از روش اجزاي محدود نيازمند صحت سنجي با كارهاي آزمايشگاهي هست. باوجود مطالب گفته شده، فقدان پژوهشي كه در آن رفتار تير عميق مقاوم سازي شده با ميلگردهاي CFRP و GFRP و ميلگرد فولادي به طور مقايسه اي بررسي شده باشد، احساس مي شد. در تحقيق حاضر با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود ABAQUS، هجده نمونه تير عميق با تكيه گاه ساده تحت دو بار متمركز مدل سازي شد؛ در كليه بارگذاري ها دامنه بار اعمالي به صورت يكنواخت اعمال شد به طوري كه بارهاي اعمالي از ميزان صفر در شروع عمليات تحليل آغاز و به صورت خطي (Ramp) تا مقدار حداكثر افزايش يافت. با استفاده از روش اجزاي محدود غيرخطي، تأثير ميلگردهاي CFRP، GFRP و فولادي موردبررسي قرار گرفت. مدل ها بر اساس مدل رفتاري پلاستيك آسيب ديده بتن كه قابليت استفاده در محاسبات استاتيكي و ديناميكي را برخوردار است، مورد تحليل قرار گرفتند. 6 سري نمونه كه هر سري نمونه با
Thesis summary

امروزه بتن به عنوان يكي از مصالح ارزان قيمت و پركاربرد در صنعت ساختمان مطرح است. يكي از معايب سازه هاي بتني كم بودن مقاومت كششي بتن است كه با توجه به سازگاري و پيوستگي بالاي بين بتن و فولاد از ميلگردهاي فولادي براي جبران اين ضعف بتن در اين سازه ها استفاده مي شود. يكي از مسائل مهم در اين سازه ها وصله ميلگردهاي استفاده شده در آن ها است. طبق آيين نامه ACI وصله به طولي از دو ميلگرد در امتداد هم اطلاق مي شود كه قادر به تحمل 125 درصد مقاومت ميلگردها باشد. ميلگردها به شكل هاي مختلفي قابل وصله شدن به هم هستند كه مي توان به وصله پوششي، وصله جوشي، وصله اتكايي، وصله مكانيكي اشاره كرد. وصله پوششي در حال حاضر متداول ترين نوع وصله در سازه هاي معمول بتني است. اين وصله داراي معايبي از جمله طول پوشش زياد، جلوگيري از تراكم خوب بتن و انتقال تنش به واسطه بتن است; از اين رو امكان استفاده از وصله جوشي كه داراي مزايايي ازجمله كوتاه شده طول وصله، كم شدن تراكم ميلگردها و انتقال تنش مستقل از مقاومت بتن است براي ميلگردهاي با مقاومت بالا ( ) موردبررسي قرار نگرفته است. اجازه كاربرد ميلگردهاي با مقاومت بالا از سال 1394 و با ابلاغ اصلاحيه مبحث نهم مقررات ملي ساختمان صادر شده است. لذا تحقيقات ازاين دست مي تواند به پر كردن خلأ پژوهشي در زمينه شناخت و كاربرد سازه اي اين نوع ميلگردها كمك شاياني نمايد. علاوه بر اين تاكنون مقايسه اقتصادي ميان اين نوع وصله ها براي ميلگردهاي با مقاومت بالا انجام نگرفته است. اين پژوهش در سه مرحله كلي انجام گرفته است. مرحله اول، آزمايش بر روي ميلگردهاي وصله نشده براي به دست آوردن خواص مكانيكي آن ها است كه طي اين مرحله ميانگين تنش كششي تسليم و تنش كششي نهايي اين نوع ميلگردها به ترتيب 85/604 و 90/779 مگاپاسكال به دست آمد كه برآورده كننده حداقل هاي آيين نامه براي طبقه بندي اين نوع ميلگرد بود. مرحله دوم آزمايش هايي براي به دست آوردن تجربي مقاومت جوش قوسي به كاررفته در كارگاه انجام گرفتند. حاصل اين مرحله محاسبه طول جوش لازم براي انجام مرحله سوم آزمايش است. در مرحله سوم خواص مكانيكي ميلگردهاي با وصله جوشي با انجام آزمايش كشش مستقيم بر روي سه نمونه از هر قطر ميلگردها به دست آمد. مدول الاستيسيته ميلگردها پس از وصله شدن 52/28 تا 54/47 درصد افت كرده است. افزايش كرنش تسليم و نيز كاهش
Thesis summary

امروزه با افزايش ميل به ساخت ساختمان هاي بلند در كلان شهرها، يافتن سيستم هاي سازه اي كارآمد و اقتصادي دغدغه ي بسياري از مهندسين و مالكان است. با افزايش ارتفاع ساختمان، اهميت اثر نيروهاي جانبي به سرعت افزايش مي يابد به طوري كه در ساخت سازه هاي بلند، روش هاي متعددي به كارگرفته مي شود. يكي از اين روش ها، سيستم جديدي تحت عنوان سيستم لوله اي مي باشد. درسازه هاي بلند با سيستم لوله قابي، ساختمان از تيرهاي عميق و ستون هاي نزديك به هم كه با اتصالات صلب به يكديگر متصل شده اند، تشكيل مي شود. در اين سيستم با اعمال نيروهاي جانبي به سازه، به دليل عدم صلبيت كافي تيرها و تغييرشكل خمشي كه به واسطه برش ايجاد مي شود و در نتيجه ناهمسان بودن نيروهاي قائم وارد بر ستون ها، پديده اي به نام لنگي برشي اتفاق مي افتد كه باعث كاهش راندمان سازه مي شود. در اين مطالعه، به منظور كاهش و تعديل لنگي برشي در سازه هاي لوله اي بتني و بررسي عملكرد لرزه اي آن، استفاده از كمربند ديوار برشي مورد بررسي قرار مي گيرد. كمربند ديوار برشي، ديوار بتن آرمه اي است كه محيط يك يا چند طبقه از يك ساختمان را در برمي گيرد. در اين پژوهش، 21 سازه بلند با تعداد طبقات 40، 60 و 80 طراحي شده اند كه با توجه به تعداد و محل قرارگيري كمربندها، در 1/3، 2/3 و 3/3 ارتفاع مدل هاي مورد بررسي قرار گرفته شده است. مدل ها به صورت سه بعدي و بر اساس ويرايش 4 استاندارد 2800 طراحي شده و سپس رفتار لرزه اي آن ها با استفاده از تحليل غيرخطي ديناميكي تاريخچه زماني در نرم افزار سپ 2000، مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين پژوهش، تأثير كمربند ديوار برشي بر پارامترهايي نظير نسبت دريفت طبقات، حداكثر جابه جايي مركزجرم بام، حداكثر مقادير برش هاي پايه و نحوه تشكيل مفاصل پلاستيك تحت اثر زلزله هاي مختلف بررسي و با يكديگر مقايسه شد. در مدل هاي با يك كمربند ديوار برشي، بيشترين ميزان كاهش انديس لنگي برشي مثبت مربوط به مدل هاي با قرارگيري كمربند ديوار برشي در 1/3 ارتفاع سازه به ترتيب با 3/13، 8/7 و 5/4 درصد كاهش انديس لنگي برشي مثبت در بال سازه هاي 40، 60 و 80 طبقه مي باشد. در مدل هاي با دو كمربند ديوار برشي، مدل هايي كه كمربندهاي ديوار برشي آن ها هم زمان در 1/3 و 2/3 ارتفاع سازه ها قرار مي گيرند، علاوه بر كاهش انديس لنگي برشي مثبت ، به ترتيب سبب افزايش 4/37، 2/6
Thesis summary

با افزايش توليد زباله از فرآيند هاي مختلف، استفاده ي مفيد از ضايعات در توليد مواد ساختماني كه سبب كاهش آلودگي محيط زيست مي شود، راهكاري مناسب براي حفظ منابع طبيعي است. موكت به عنوان محصولي از صنعت نساجي كه به صورت گسترده در سطح جهان مورد استفاده قرار گرفته است پس از مصرف، مشكلات فراواني را براي دفن و بازيافت در طبيعت به وجود مي آورد. هدف از اين پروژه، استفاده مفيد از موكت بازيافتي به عنوان زباله اي است كه، محيط زيست را تخريب مي كند. در مطالعه ي آزمايشگاهي حاضر اثر اضافه كردن الياف موكت بازيافتي بر روي خواص بتن تازه و سخت شده مورد بررسي قرار گرفته است. به طوري كه اثر افزودن الياف موكت بر رفتار بتن در برابر آزمايش هاي مقاومت فشاري، مقاومت كششي، مقاومت خمشي، مدول الاستيسيته، جذب آب حجمي و التراسونيك بررسي شده است. پنج طرح اختلاط شامل بتن شاهد و 25/0، 75/0، 25/1 و 75/1 درصد الياف موكت نسبت به حجم بتن با طول 30 ميلي متر و قطر 5/4 ميلي متر ساخته شد. نتايج بتن تازه بيانگر كاهش اسلامپ و چگالي با افزايش درصد الياف نسبت به بتن شاهد است. افزودن الياف به بتن، باعث كاهش مقاومت فشاري در سنين 7 و 28 روزه و مدول الاستيسيته نسبت به بتن شاهد شده است. با بررسي مقاومت بتن در كشش و خمش، بهبود قابل توجهي در نمونه هاي حاوي الياف ايجاد شد. بيشترين افزايش در مقاومت كششي و خمشي به ترتيب 7/13 و 5/14 درصد با افزودن 75/0 درصد الياف موكت بازيافتي در سن 28 روز حاصل شده است. درصد جذب آب حجمي بتن حاوي الياف در سن 28 روز مورد آزمايش قرار گرفت و نتايج نشان دهنده ي كاهش جذب آب حجمي تا نمونه ي 75/0 درصد الياف به علت كمتر شدن تخلخل و تراكم مناسب و بيش از 75/0 درصد الياف به دليل افزايش حفره ها و تخلخل، ميزان جذب آب حجمي بيشتر شده است. همچنين بررسي آزمايش التراسونيك حاكي از افزايش سرعت عبور پالس در بتن تا 75/0 درصد الياف موكت بازيافتي است.
Thesis summary

در سال هاي اخير با پيشرفت تكنولوژي، ساختمان هاي بسيار بلندي ساخته شده است. يكي از پركاربردترين سيستم هاي سازه اي براي ساختمان هاي بلند، سيستم لوله اي مي باشد كه در اكثر ساختمان هاي بلند دنيا از اين سيستم سازه اي استفاده شده است. اين سيستم به دليل قرارگيري اعضاي باربر جانبي در پيرامون ساختمان يكي از مؤثرترين سيستم هاي سازه اي مي باشد ولي يكي از مهم ترين مشكلات اين سيستم، پديده ي لنگي برشي مي باشد كه به دليل عدم توزيع يكنواخت نيروي محوري در ستون هاي پيراموني سازه ايجاد مي شود. از اين رو استفاده از سيستم هاي سازه اي جديد تحت عنوان سيستم شبكه قطري، سيستم شبكه شش ضلعي و سيستم شبكه هشت ضلعي توجه مهندسين را به خود جلب كرده است. در سيستم شبكه هشت ضلعي اعضاي هشت ضلعي به صورت شبكه هاي هشت ضلعي در پيرامون سازه قرار مي گيرند. در اين پژوهش، 24 مدل، 18، 24، 30 و 36 طبقه شامل 20 مدل با سيستم باربر شبكه هشت ضلعي، حاوي 5 نوع هشت ضلعي متفاوت و 4 مدل با سيستم باربر جانبي لوله اي در نرم افزار سپ 2000 مدل شده و بر اساس مبحث دهم مقررات ملي و آيين نامه 2800 ايران طراحي و مورد بررسي قرار گرفته اند، اعضاي داخلي در هر دو نوع سيستم تنها وظيفه ي تحمل بار ثقلي را بر عهده دارند و اعضاي پيراموني در هر دو سيستم وظيفه تحمل بار جانبي و ثقلي را دارند. در اين تحقيق سعي شده است با استفاده از تحليل استاتيكي غيرخطي (پوش آور) و تحليل تاريخچه زماني غيرخطي به بررسي و مقايسه عملكرد لرزه اي اين دو سيستم پرداخته شود. با مقايسه نتايج به دست آمده، وزن فولاد مصرفي در سيستم لوله اي از كليه مدل ها با سيستم هشت ضلعي به جز يك مدل بيشتر است، به طوري كه با مقايسه سيستم لوله اي 30 طبقه و سيستم شبكه هشت ضلعي 30 طبقه با تير پيوند 33/2 متر، ميزان فولاد مصرفي در سيستم لوله اي به ميزان 32 درصد بيشتر مي باشد. در سازه هاي لوله اي بيشترين فاكتور تأخير برشي مثبت در طبقات پاييني تشكيل شد و بيشترين فاكتور تأخير برشي منفي در طبقات بالايي تشكيل شد. در سازه لوله اي با افزايش ارتفاع، تغييرمكان جانبي سازه افزايش يافته به طوري كه در سازه 36 طبقه هشت ضلعي با تير پيوند 17/1 متر، جابجايي جانبي كمتري نسبت به سيستم لوله اي دارد. همچنين كليه مدل هاي مورد مطالعه به جز مدل 36 طبقه با سيستم لوله اي نياز به بهسازي دارند. همچنين توزيع نسبت دريفت د
Thesis summary

امروزه با گسترش روزافزون ساخت سازه هاي بلند به عنوان نمادي از پيشرفت و توسعه تكنولوژي و اقتصادي كشورها، ضرورت انتخاب سيستم هايي جهت تحمل بارهاي جانبي بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. در اين ميان، سيستم هاي لوله اي كه اولين بار توسط فضلورخان ابداع شد، از پربازده ترين سيستم ها در ساختمان هاي بلند محسوب مي شود. در سازه داراي اين سيستم، ساختمان از تيرهاي عميق و ستون هاي نزديك به هم كه با اتصالات صلب به يكديگر متصل شده اند، تشكيل مي شود و اعضاي سازه اي براي تحمل نيروهاي جانبي در اطراف آن قرار مي گيرند. در سيستم لوله اي، با اعمال نيروهاي جانبي به سازه، به دليل عدم صلبيت كافي تيرها و تغييرشكل خمشي كه به واسطه برش ايجاد مي شود، پديده لنگي برشي اتفاق مي افتد. در اين مطالعه، جهت بهبود كارايي سيستم هاي سازه اي لوله اي در ساختمان هاي بلند، به گونه اي كه عملكرد معماري و سازه اي به خوبي برآورده شود، سيستم سازه اي جديدي تحت عنوان سيستم شبكه شش ضلعي، در حالت هاي افقي و قائم موردبررسي قرار مي گيرد. در مقايسه با سيستم سازه اي لوله اي، سيستم شبكه شش ضلعي از اعضاي پيراموني با پيكربندي شش ضلعي به جاي تيرهاي عميق و ستون هاي نزديك به هم در حاشيه سازه تشكيل شده است. طرز قرارگيري اين اعضا به گونه اي است كه در مقابل هر دو بار جانبي و قسمتي از بار ثقلي به وسيله تنش هاي محوري در اعضا ايستادگي مي كند، در اين سيستم، كليه ي اعضاي شبكه شش ضلعي داراي اتصالات مفصلي بوده و قسمت عمده بار ثقلي توسط المان هاي داخلي آن تحمل مي شود. همچنين در دهه هاي اخير، تلاش ها و تحقيقات گسترده اي در زمينه بازبيني ضوابط و معيارهاي حاكم بر طرح لرزه اي سازه ها انجام گرفته است كه تأكيد آن ها عمدتاً بر كنترل رفتار و عملكرد سازه در هنگام زلزله مي باشد. اين تلاش ها منجر به ارائه فلسفه جديدي در طراحي به نام " طرح بر اساس عملكرد" شده است. روش هاي مختلفي در اين حيطه مطرح مي شود كه عمدتاً بر مبناي تحليل هاي غيرخطي استوار است. در اين پژوهش، 24 سازه بلند با تعداد طبقات 18، 24، 30 و 36 و دو سيستم سازه اي لوله قابي و شبكه شش ضلعي طراحي شدند. به طوري كه 12 سازه، داراي سيستم شبكه شش ضلعي افقي، 8 سازه داراي سيستم شبكه شش ضلعي قائم و 4 سازه داراي سيستم لوله قابي مي باشند. مدل ها به صورت سه بعدي و بر اساس ويرايش 4 استاندارد 2800 طراح
Thesis summary

امروزه سازه هاي بتن آرمه به دليل ساخت و ساز بسيار، از جايگاه ويژه اي برخوردارند. اجزاي سازه هاي بتني از بتن و ميلگرد تشكيل شده كه رفتار مكمل با هم داشته و در صورت طراحي و اجراي مناسب رفتاري يك پارچه و مستحكم از خود نشان مي دهند. در اين نوع سازه ها بتن و ميلگرد هم زمان نيروهاي موجود را تحمل مي كنند و سازه را پايدار نگه مي دارند. در اين ميان، بتن رفتار فشاري مناسبي دارد و در برابر كشش ضعيف است. بنابراين ميلگردها در اين نوع سازه ها وظيفه تحمل نيروي كششي را بر عهده دارند. طول ميلگردها به سبب توليد، حمل و اجراي بر اساسه به بر اساسه سازه هاي بتني محدود بوده و نياز به يك پارچه شدن در اعضاي سازه اي، جهت عملكرد مناسب و انتقال نيروي مورد نظر را دارند. اين يك پارچگي كه وصله كردن ناميده مي شود، با روش هاي مختلفي در طول زمان انجام شده است. يكي از روش هاي انجام وصله، وصله پوششي بوده كه به طور رايج در حال انجام است. از روش هاي ديگر وصله مي توان از وصله مكانيكي، وصله جوشي و روش هاي نوين ديگر نام برد. مشكل اصلي وصله پوششي، هزينه بر بودن آن است. از مشكلات ديگر وصله پوششي مي توان به سنگين شدن سازه به دليل طول زياد هم پوشاني، افزايش سطح مقاطع بتني، بتن ريزي سخت به دليل تراكم بالاي ميلگرد، به وجود آمدن برون از مركزيت اتفاقي و پايداري اتصال وابسته به بتن است. در پژوهش حاضر وصله جوشي-پوششي روي ميلگردهاي با شكل پذيري متوسط A2، در سه مرحله انجام گرفته است. مراحل انجام آزمايش به ترتيب شامل تعيين خصوصيات مكانيكي و جنس ميلگرد، تعيين مقاومت جوش و مطالعه وصله جوشي- پوششي است. براي هر مرحله انجام شده، نمودار تنش ها و كرنش ها بدست آمده و مورد مقايسه قرار گرفته اند. هم چنين مقادير نيرو و جابه جايي نيز براي نمونه ها با يك ديگر مقايسه شدند. در نهايت، پارامترهايي مانند شكل پذيري، جذب انرژي و سختي وصله جوشي-پوششي با ميلگرد اصلي مقايسه شد. شكل پذيري بر حسب مقادير جابه جايي، براي نمونه ها نشان دادند كه ميلگردهاي وصله شده جوشي، شكل پذيري كمتري نسبت به ميلگردهاي اصلي و بدون جوش هستند. اين تفاوت براي ميلگردهاي با قطر 8 و 10 كاهش كمي داشته و با افزايش قطر ميلگرد، 20% كاهش و براي ميلگردهاي 12 و 14 به صورت 44 درصد كاهش شكل پذيري را نشان داد. پارامتر جذب انرژي نيز بر اساس سطح محصور زير نمودار تنش كرنش نمونه ها
Thesis summary

شانه هاي بتني مسلح به عنوان آسيب پذير ترين عضو ها در قاب هاي سازه اي بتني در مقابل نيروهاي برشي شناخته مي شوند، ازاين رو تقويت مناسب آن ها حائز اهميت است. با تقويت و مقاوم سازي نشيمن هاي بتني مي توان از آسيب ديدگي و تخريب سازه بتني جلوگيري كرد. در ساليان اخير استفاده از كامپوزيت هاي CFRP به لحاظ خصوصيت ارزشمند آن ها ازجمله مقاومت و دوام بالا در برابر شرايط محيطي، وزن كم و نصب آسان، در مقاوم سازي اجزاي سازه هاي بتني بسيار موردتوجه قرارگرفته است. در اين مطالعه به منظور بررسي نحوه ي تقويت شانه هاي بتني از روش اجزاي محدود كه زيرمجموعه اي از روش حل عددي است؛ استفاده شده است. در اين پژوهش سه مدل با نسبت هاي مختلف دهانه برش به ارتفاع مؤثر (a/d)؛ سه مدل با نسبت هاي متفاوت ارتفاع خارجي به ارتفاع داخلي شانه ها (he/h)؛ چهار مدل با مقاومت هاي فشاري (fc') متفاوت و هشت مدل با آرايش هاي مختلف ورقه هاي CFRP تقويت شدند و مورد تحليل قرار گرفتند. براي هر نمونه، نيرو و محل ايجاد اولين ترك، مد شكست و نمودار بار افزون-تغييرمكان تعيين گرديد تا بتوان پارامترهايي نظير بار حداكثر، سختي، شكل پذيري و انرژي جذب شده را با يكديگر مقايسه كرد. با مقايسه نتايج تحليل مدل هاي مذكور با مدل تقويت نشده مشاهده گرديد كه در بين آرايش هاي استفاده شده براي ورقه هاي CFRP، آرايش افقي در ناحيه كششي شانه (قسمت فوقاني) از عملكرد مناسبي برخوردار بوده به طوري كه براي يكي از نمونه ها كه با سه نوار افقي دورپيچ شده بود (مدل CH1)، افزايش 81 درصدي ظرفيت باربري نسبت به نمونه مبنا مشاهده شد.
Thesis summary

امروزه با توجه به نيازهاي متفاوت جوامع، ساخت ساختمان بلند، افزايش يافته است. ازآنجايي كه سيستم هاي متداول قبلي در سازه هاي بلند كاربردي نداشت؛ مهندسان سيستم هاي جديدي نظير سيستم لوله قابي را ابداع نمودند تا مقاومت و پايداري سازه ها در برابر بار جانبي، تأمين شود. اين سيستم از تيرهاي عميق و ستون هاي نزديك به هم تشكيل شده است كه در مقابل بار جانبي، مانند يك تير طره توخالي عمل مي كند. در اين سيستم پديده اي به نام تأخير برشي اتفاق مي افتد كه تمايل به توزيع غيريكنواخت تنش محوري در ستون هاي سازه را دارد. در اين پژوهش، 9 سازه بلند 40، 60 و 80 طبقه با سه سيستم لوله قابي، لوله قابي با لوله داخلي و لوله قابي با هسته ديوار برشي در نرم افزار ايتبس مدل شده است كه در تمام مدل ها، از آيين نامه كانادا (CSA) و تحليل طيفي استفاده شده است. با انجام آناليز تمامي مدل ها، بيشترين تأخير برشي مثبت در طبقات پايين و بيشترين تأخير برشي منفي در طبقات بالا، ايجاد شد. در سازه 80 طبقه، تراز تبديل فاكتور تأخير برشي مثبت به منفي، به ترتيب 7 و 3 درصد در مقايسه با دو سازه 40 و 60 طبقه، پايين تر بود. در تمام سازه هاي موردپژوهش، سيستم لوله قابي با هسته ديوار برشي بهترين عملكرد را ازلحاظ كاهش تأخير برشي نشان داد.
Thesis summary