فهرست مطالب

فصلنامه رویکردهای نوین در مهندسی عمران
سال سوم شماره 1 (بهار 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امیرحسن رضایی فرعی*، علی اکبر احترامی صفحات 1-20
    در نواحی شمال شرقی تبریز به دلیل وجود لایه های ریزدانه و بالا بودن تراز آب زیر زمینی، تعدادی از سازه ها دچار آسیب شده اند. کوی فرشته تبریز در شهرک باغمیشه از جمله مناطقی می باشد که در سال های اخیر نشست غیرمجاز ساختمان های تازه احداث شده در آن به علت عدم رعایت اصول طراحی و اجرا به وفور مشاهده شده است. با توجه به اهمیت استفاده از پی های گسترده متکی بر شمع یا پی-شمع (Pile-Raft foundation)، در این تحقیق با استفاده از نتایج حاصل از دو گمانه ماشینی و دستی مشخصات ژئوتکنیکی خاک بخشی از منطقه کوی فرشته شمالی تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه به وسیله نرم افزار المان محدود پلکسیس مدل های عددی اندرکنش مستقیم خاک، پی و سازه، مدل سازی شده و نتایج آن ها بررسی گردیده اند. براساس نتایج به دست آمده در این تحقیق، حداقل طول لازم شمع ها در سیستم فونداسیون پی -شمع جهت تغییر وضعیت آئین نامه ای نشست سازه ها از غیر مجاز به مجاز، برای سازه 4 و 6 طبقه 6 متر و برای سازه 8 طبقه 8 متر می باشد. با توجه به اینکه در سازه های 4، 6 و 8 طبقه به ترتیب درصورت استفاده از شمع هایی به طول 8، 10 و 12 متر نشست حداکثر پی به حدود 19-، 21- و 20- میلی متر می رسد، بنابراین برای سیستم پی-شمع فونداسیون این سازه ها، افزایش طول شمع ها به ترتیب بیش از 8، 10 و 12 متر انتخابی مناسب و بهینه نخواهد بود.
    کلیدواژگان: پی سطحی متکی بر شمع، خاک ضعیف، نشست سازه ها، روش اجزاء محدود، مطالعه موردی
  • امیر اشراقی، حمید مهرنهاد، مریم مختاری* صفحات 21-32
    امروزه کشور ایران با توجه به ذخایر عظیم سنگ ساختمانی خود از جمله مهمترین کشورهای تولید کننده سنگ ساختمانی در دنیا به حساب می آید. اما متاسفانه به هنگام فرآوری سنگهای ساختمانی در کارخانه های سنگبری، بخش قابل توجهی از این مصالح تبدیل به ضایعات می شود، که نهایتا این فرآیند علاوه بر هدر دادن سرمایه های ملی موجب ایجاد خسارت های مختلف زیست محیطی نیز می شود. از اینرو ارائه راهکارهایی جهت استفاده مجدد از ضایعات این سنگها در حوزه های مختلف لازم و ضروری به نظر میرسد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر گل سنگ تراورتن وگرانیت بر روی خواص ژئوتکنیکی خاک ماسه بادی انجام می شود و پارامترهایی نظیردرصد رطوبت بهینه، وزن مخصوص خشک خاک، ظرفیت باربری نمونه، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی در قالب انجام تست های تراکم، ظرفیت باربری کالیفرنیا و برش مستقیم مورد بررسی قرار میگیرد .
    کلیدواژگان: گل سنگ، ضایعات سنگبری، ماسه بادی، پودر سنگ
  • سعید حضرتی، میر علی محمد میرگذار لنگرودی* صفحات 33-45
    امروزه استفاده از مواد پوزولانی یکی از راهکارهای بهبود مقاومت بتن می باشد. واکنشهای پوزولانی موجب پرشدن حفرات موجود در بتن و در نتیجه افزایش مقاومت مکانیکی بتن میشود. زئولیت یکی از پوزولانهای طبیعی است که در ایران به وفور یافت می شود و به راحتی قابل استخراج و فرآوری است. در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی 2 پارامتر مربوط به خواص مکانیکی یعنی مقاومت فشاری و کششی بتن های خود تراکم حاوی زئولیت و الیاف شیشه پرداخته شده است. برای این منظور متغیرهای مورد بررسی شامل میزان زئولیت و الیاف شیشه ی مصرفی می باشد؛ بر این اساس و با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه ی بتن های حاوی زئولیت و الیاف شیشه و بررسی خصوصیات مربوط به آنها ،میزان جایگزینی زئولیت به میزان 0، 10 و 20 درصد وزنی سیمان و میزان الیاف شیشه نیز برابر 0، 5/0 و 1 درصد وزنی سیمان در نظر گرفته شده است؛ بدین ترتیب و با توجه مقادیر اشاره شده تعداد 9 طرح اختلاط مختلف ساخته شد و پس از انجام آزمایش های مربوط به بتن سخت شده شامل آزمایش های مقاومت فشاری و مقاومت کششی که برروی نمونه های مورد نظر انجام گردید، نتایج حاصل نشان داد که استفاده از زئولیت در بتن خودتراکم سبب افزایش که مقاومت فشاری بتن در مقایسه با نمونه های بدون زئولیت در تمامی حالت ها شده است؛ بطوریکه در بیشترین و کمترین حالت مقاومت فشاری نمونه های حاوی زئولیت به ترتیب به میزان 24/13 و 82/8 درصد نسبت به نمونه های بدون زئولیت افزایش یافته است. همچنین استفاده از 10 درصد زئولیت در مقایسه با 20 درصد زئولیت نقش اثر گذارتری برروی مقاومت فشاری 28 روزه ی بتن های خودتراکم حاوی زئولیت و الیاف شیشه دارد؛ از سوی دیگر مقایسه ی درصد تغییرات مقاومت کششی 28 روزه نمونه ها با هدف بررسی اثر الیاف نشان می دهد که استفاده از 1 درصد الیاف در بتن های حاوی الیاف شیشه و زئولیت در مقایسه با استفاده از 50/0 درصد الیاف شیشه تاثیرگذارتر بوده است؛ بطوریکه سبب شده مقاومت کششی بتن به طور قابل توجهی افزایش یابد.
    کلیدواژگان: بتن خود متراکم، زئولیت، الیاف شیشه، مقاومت فشاری، کششی بتن
  • ابوالفضل حسنی*، ابوالفضل محمدی جانکی، محمد جواد بیدشکی صفحات 46-56
    بتن متخلخل نوع خاصی از بتن با تخلخل بالاست که یکی از عمده کاربردهای آن روسازی می باشد، در حوزه نگهداری این بتن فقدان اطلاعات وجود دارد، برای حفظ روسازی بتن متخلخل به عنوان بهترین روش مدیریت سیلاب، این سیستم باید توسعه یابد تا روسازی مسدود شده بهسازی شود. از اینرو در این پژوهش فضای خالی بتن متخلخل با موادی از جمله خاک، ماسه طبیعی و آتشفشانی پر شده که این روش مشکل گرفتگی و حفظ مقاومت فشاری و نفوذ پذیری را برطرف نماید .در نهایت به این نتیجه رسیده شد که پرکردن فضاهای خالی منجر به کاهش نفوذپذیری بتن متخلخل می شود، بیشترین نفوذپذیری افقی در حالتی است که منافذ خالی با ماسه طبیعی پر می شود که مقدار ضریب نفوذپذیری آن 36/0 سانتی متر بر ثانیه  می باشد، در حالی که بالاترین ضریب نفوذپذیری قائم بتن متخلخل زمانی است که با  ماسه آتشفشانی پر شود که مقدار 38/0 سانتی متر بر ثانیه  می باشد. بالاترین مقدار ضریب جذب برای بتن متخلخل پر شده با ماسه آتشفشانی می-باشد که مقدار 33/0 سانتی متر بر ثانیه  است.  تنها علت  پر کردن فضای خالی بتن متخلخل افزایش مقاومت فشاری بود که متوجه گردید که چندان تاثیری ندارد و بالاترین مقاومت فشاری برای حالتی است که با ماسه آتشفشانی پر می شود که 71/5 مگاپاسکال می باشد، از این روسازی میتوان در شانه جاده ها، مسیرهای عبور عابرپیاده، گردشگاه ها، پارکها و پارکینگها و مکانهای با حجم ترافیک کم استفاده نمود.
    کلیدواژگان: بتن متخلخل، پرکردن منافذ، نفوذپذیری، جذب، مقاومت فشاری
  • نرگس سدیدی، مرتضی نقی پور* صفحات 57-69
    بهسازی و بهبود عملکرد لرزهای سیستمهای سازه ای یکی از مهمترین روش ها برای کاهش تلفات احتمالی جانی و مالی ناشی از زلزله می باشد. دیوار برشی مرکب یکی از سیستمهای باربر جانبی است که در آن از ترکیب رفتار مناسب فشاری بتن و کششی آرماتور به همراه مقاومت و شکل پذیری مقطع فولادی به منظور حصول عملکرد بهتر و اقتصادی تر نسبت به سازه های رایج صرفا فولادی یا بتنی مسلح استفاده می شود. در این تحقیق به معرفی و شناخت دیوار برشی مرکب شامل مقاطع فولادی در ناحیه مرزی دیوار برشی و مقایسه آن با دیوار برشی مسلح پرداخته شده است و با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Abaqus، رفتار این نوع سیستم لرزه ای تحت اثر نیروهای ثقلی و جانبی، مبتنی بر رفتار غیرخطی مصالح مورد بررسی قرار می گیرد، در این تحلیل از آنالیز غیرخطی (push over) استفاده شده است. بر اساس نتایج حاصله از این تحقیق وجود مقطع فولادی در دیوار باعث افزایش باربری جانبی و شکل پذیری دیوار می شود.
    کلیدواژگان: دیوار برشی مرکب، ناحیه مرزی، شکل پذیری، ستون مدفون، ظرفیت باربری جانبی
  • علی خیرالدین*، عبدالله جعفری صفحات 70-83
    مساله کاهش آسیب پذیری ساختمان ها و شریان های حیاتی در برابر زلزله را می توان یکی از چالش های دهه اخیر در کشور دانست. در حقیقت امروزه تنها در صورت بروز فجایعی مهیب و ویرانگر همچون زلزله در کلان شهرها می توان ابعاد ارزشمند این مساله را درک کرد. از آنجائیکه اکثر سازه های موجود در کشور ایران در برابر زلزله مقاوم نیستند و بیشتر این سازه ها زلزله مهمی را تجربه نکرده اند نیازمند مقاوم سازی هستند. همچنین اکثر ساختمان های بنا شده در کشورمان به علت ضعف های اجرایی، طراحی و تغییر در آئین نامه های بارگذاری خصوصا استاندارد 2800 ، آسیب پذیر تشخیص داده می شوند. در این تحقیق یک مدل سازه ای بتنی 5 طبقه با سیستم قاب خمشی، با ویرایش دوم استاندارد 2800 طراحی شده است و تحت ویرایش چهارم استاندارد 2800 مورد ارزیابی قرار گرفته و سطح عملکرد آن بر مبنای دستورالعمل بهسازی لرزه ای محاسبه شده است. با توجه به نتایج، ساختمان ضعیف بوده و با شش روش مقاوم سازی   می شود. روش های مقاوم سازی عبارتند از: استفاده از دیوار برشی بتنی، مهاربند هم محور فولادی ،میانقاب بنایی مسلح، مهاربند فولادی کمانش تاب، میراگر ویسکوز و میراگر جرمی. طبق نتایج در مدل های مقاوم سازی شده تغییرمکان بام کاهش یافته و سطح عملکرد به ایمنی جانی رسیده است.
    کلیدواژگان: روش های مقاوم سازی، ساختمان قاب خمشی بتنی، سطح عملکرد لرزه ای، تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی
|
  • Amir Hasan Rezaie Farie *, Ali Akbar Ehterami Pages 1-20
    The Tabriz city, as one of the metropolises of Iran, has a special geotechnical condition. In the northeastern part of Tabriz, due to the fine-grained soil layers and high groundwater level, a number of structures have been damaged. The Fereshteh town is one of the areas where in recent years unbalanced settlement of newly constructed buildings has been observed. With considering the importance of using pile-raft foundations, in this research by using the results of two boreholes in the Fereshteh area of Tabriz, the geotechnical characteristics of the soil have been evaluated. Subsequently, direct soil-structure interaction numerical models have been studied by Plaxis software. Based on the obtained results in this study, the minimum required length of piles in the pile-raft foundation system to change the status of the designation of structures from unauthorized to authorized, for 4 and 6-floor buildings is 6 meters and for the 8-story building is 8-meters. Also, in the 4, 6 and 8-floor buildings, respectively using 8, 10 and 12 meters for piles length is an optimal choice.
    Keywords: Pile-raft foundation, Settlement able soil, Buildings settlement, FEM, case study
  • Amir Eshraghi, Hamid Mehrnahad, Maryam Mokhtari * Pages 21-32
    Nowadays, the Iran country with considering huge reserves of building stone, is one of the important countries in world. But, unfortunately when building stones are processed in factories, significant part of material changed to waste. In final of processing, simultaneous national treasures are spoiled and environment is damaged too. Therefore, propose new methodologies and reuse of waste materials due to building stone is necessary. In this research, main idea is study of mudstone due to travertine and granite on geotechnical properties of dune sand. In present research, some factors such as optimum water content, dry density, bearing capacity, internal friction angle and cohesive by using laboratory tests including compaction, California Bearing Ratio (CBR) and direct shear tests were evaluated.
    Keywords: mudstone, Waste of stone cutting, Dune Sand, Stone powder
  • Saeed Hazrati, Mir Ali Mohammad Mirgozar Langroudi * Pages 33-45
    Nowadays, utilization of pozzolanic materials is one of the usual method for improvement of concrete strength. Pozzolanic reactions cause to voids in concrete materials filled and in continue strength and bearing capacity increased. Zeolite is one of the natural pozzolan is found in Iran and can be extracted and processed simply. In present laboratory research, compressive and tensile strength of self-compacting concrete (SCC) contains zeolite and glass fiber reinforced polymer (GFRP) were evaluated. For this purpose, zeolite content 0, 10 and 20 percentage (in weight) and GFRP value 0, 0.5 and 1 % (in weight) of cement amount were considered. Therefore, nine mix design for specimens prepared and compressive strength and Brazilian tests performed. Results of present study showed that zeolite in SCC can increase compressive strength. So that, maximum and minimum bearing capacity values in specimens with zeolite respectively 13.24 and 8.82 percentage are more than unimproved condition. Also, 10% zeolite in specimens (improved by zeolite and GFRP) with 28 days curing is more effectiveness than 20% in compressive strength. In the other side, Variations of tensile strength in improved SCC specimens from the point of view GFRP effectiveness illustrated 1 % GFRP significantly increase tensile strength in specimens (improved by zeolite and GFRP).
    Keywords: Self-Compacting Concrete, Zeolite, GFRP, Compressive strength, tensile strength
  • Abolfazl Hasani *, Abolfazl Mohammadi Janaki, Mohammad Javad Bideshki Pages 46-56
    Porous concrete is one of concrete with high voids generally is utilized in pavement. In field of maintenance and repair of this type of concrete there is not sufficient information and methodology. For protection of porous concrete as a best method in flood management, this type of pavement should be extended and blocked porous have to improve. In this research, voids in porous concrete is filled by materials such as soil, sand and volcanic sand. Until, with stable compressive strength permeability protected. Results of present study showed that overall with filling voids in porous concrete permeability decreased. When, voids filled by sand, maximum horizontal permeability with 0.38 cm/sec value is made. In contrast, while voids filled by volcanic sand, maximum vertical permeability with 0.33 cm/sec is created. In the other side, maximum compressive strength in specimen with volcanic sand with 5.71 MPa observed. Therefore, it can be explained that, porous concrete useable in shoulder of road, parking, parks and roads with low traffic volume.
    Keywords: Porous concrete, Filling of voids, Permeability, Absorb, Compressive strength
  • Narges Sadidi, Motreza Naghi Pour * Pages 57-69
    Improvement and optimization of seismic performance of structural systems is one of the principal methods for decreasing probability damages due to earthquakes. Composite shear wall is one of lateral load bearing systems. In this system, compressive strength of concrete and tensile behavior of bars is composited for achievement suitable performance in terms of stabilization and economic performance in usual steel and reinforced concrete structures. In this research, composite shear wall with embedded steel columns in boundary sides is introduced and comprised with normal reinforced shear wall. In present study, seismic behavior of system under gravitational and lateral loading with assuming nonlinear behavior of material by utilization Abaqus software according to finite element theory analyzed. It should be noted, in analysis process pushover method was applied. According to obtained results can be explained that embedded steel column cause increase bearing capacity and ductility in shear wall.
    Keywords: Composite Shear Wall, Boundary sides, Ductility, Embedded column, Lateral bearing capacity
  • Ali Kheyrodin *, Abdollah Jafari Pages 70-83
    In last decade, decreasing vulnerability of buildings and life lines due to earthquake is one of the main problem and challenge in Iran. Indeed, when a huge disaster as earthquake happens in metropolitan cities, importance of reducing vulnerability and retrofitting subject bolded. Whereas, most of structures and buildings in Iran are vulnerable and have not evaluated versus major earthquakes, it is necessary that retrofit operations to be performed. Also, majority of constructed buildings in Iran in terms of defect in performance, design and changes in loading codes, especially in Code No.2800 are detected vulnerable. In this research, a five-story reinforced concrete structure with flexural frame according to Code No.2800-Ver.2 designed and with applying Code No.2800-Ver.4 evaluated and performance level based on seismic rehabilitation guidelines calculated. Results showed that structure is weak and with using six method retrofitted. Reinforcement methods are: concrete shear wall, steel centrically brace, reinforced masonry infilled frame, steel buckling restrained brace, viscous damper, and mass damper. Obtained outcomes illustrated that in retrofitted models drift value of roof decreased and performance level closed to safety structural reliability.
    Keywords: Retroffiting methods, Flextural concrete frame, Seismic performace level, Non linear statical analysis, Non linear dynamical analysis