فهرست مطالب

مهندسی عمران فردوسی - سال سی و سوم شماره 4 (زمستان 1399)

نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال سی و سوم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/05/13
  • تعداد عناوین: 6
|
  • جواد غفاری گوشه*، روح الله فتاحی نافچی، حسین صمدی بروجنی صفحات 1-14
    اندازه گیری دقیق بده جریان در مجاری روباز و شبکه های انتقال آب و فاضلاب از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده، به طوری که تاکنون انواع مختلفی از سازه ها از قبیل سرریزها، روزنه ها، فلوم ها و دریچه های کشویی به منظور اندازه گیری بده جریان ارایه شده اند. سرریزهای تناسبی دسته ای از سرریزهای لبه تیز هستند که به دلیل حساسیت کم نسبت به تغییر عمق بالادست از دقت بالایی برخوردار می باشند. در سرریزهای تناسبی نوع خطی، رابطه میان بده و بار آبی خطی است، در حالی که در انواع جذری و لگاریتمی آن، رابطه خطی به ترتیب میان بده و جذر بار آبی و لگاریتم بار آبی برقرار می باشد. در این تحقیق بر اساس مبانی نظری موجود در زمینه سرریزهای تناسبی و روش طراحی بدون بعد، سه نوع سرریز تناسبی خطی با مقاطع دودکشی، مثلثی معکوس و دو مثلثی معکوس طراحی و ساخته شده و در آبگیر جانبی یک کانال با مقطع مستطیلی تعبیه شدند. با انجام حدود 400 آزمایش در محدوده بده 2 الی 16 لیتر بر ثانیه بر روی سرریزها، برقراری رابطه خطی میان بده و بار آبی در سرریزهای جانبی از نوع تناسبی خطی، به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان دادند که ضریب بده در شرایطی که این سریزها به عنوان آبگیر جانبی مورد استفاده قرار گیرند تابعی از نسبت های بدون بعد بار آبی به ارتفاع تاج سرریز و طول تاج سرریز به ارتفاع تاج سرریز می باشد. با استفاده از بخش عمده ای از نتایج آزمایشگاهی رابطه ای میان بده و ضریب جریان برای هر کدام از سرریزها به دست آمد. مقایسه نتایج حاصل از روابط به دست آمده با باقیمانده نتایج آزمایشگاهی نشان داد که متوسط خطای معادلات ارایه شده برابر با 5/1 درصد است که بیانگر دقت مناسب روابط ارایه شده می باشد. به منظور برآورد حساسیت آزمایشگاهی سرریزهای فوق از رابطه ی برازش داده شده میان بده و بار آبی هر یک از سرریزها استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان سرریزهای تناسبی خطی، سرریز دو مثلثی معکوس با محدوده ی رفتار خطی بیشتر دارای عملکرد بهتر و مطلوب تری به عنوان آبگیر جانبی دارا می باشد.
    کلیدواژگان: آبگیر جانبی، سرریز تناسبی خطی، ضریب بده، کانال مستطیلی
  • مسعود سعادت خوش*، مهدی آرزومندی، شقایق افشار صفحات 15-32
    در سال های اخیر توسعه استفاده از بتن در صنعت ساختمان باعث افزایش آلودگی گازهای گلخانه ای ناشی از تولید سیمان شده است و از طرفی افزایش تولید نخاله های ساختمانی و نبود مکان مناسب جهت دفن این زباله ها، باعث افزایش آلودگی محیط زیست گردیده است . امروزه استفاده از مواد بازیافتی و پوزولان ها در راستای کاهش هزینه های جاری و همچنین کاهش یا حذف مشکلات زیست محیطی به یکی از مباحث مورد علاقه اکثر محققین تبدیل شده است. در این پژوهش امکان استفاده از زیولیت و همچنین نخاله بتن بازیافتی به عنوان درصدی از سنگدانه های مصرفی در بتن مطالعه شده است. برای این منظور از 14 طرح اختلاط (280 آزمونه) استفاده گردید و نقش جایگزینی درصدهای مختلف سنگدانه بازیافتی ریز دانه، درشت دانه و ترکیب ریزدانه و درشت دانه (15 و 30 درصد) در بتن همراه با 10 درصد زیولیت  بر روی مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت در برابر نفوذ یون کلراید و مقاومت ویژه الکتریکی بتن مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت بر اساس نتایج به دست آمده، در بین نمونه های بازیافتی نمونه با 15 درصد جایگزینی درشت دانه بازیافتی همراه با زیولیت، بیشترین درصد افزایش مقاومت فشاری وکششی، بتن با 15 درصد سنگدانه بازیافتی ترکیب ریزدانه و درشت دانه همراه با زیولیت بیشترین افزایش مقاومت الکتریکی و مخلوط بتنی با جایگزینی 15 درصد سنگدانه بازیافتی درشت دانه و 10 درصد جایگزینی پوزولان زیولیت، بیشترین کاهش نرخ نفوذ یون کلراید را نسبت به بتن معمولی ثبت کرده است.
    کلیدواژگان: سنگدانه بتن بازیافتی، زئولیت، مشخصات مکانیکی بتن بازیافتی، دوام بتن بازیافتی
  • مسیح ذوالقدر*، علی اکبر حسین رضا، محمود شفاعی بجستان صفحات 33-48
    امروزه برای حفاظت تکیه گاه پل های موجود در مقابل آبشستگی از لاشه سنگ بطور گسترده استفاده می شود. یکی از مصالح پوششی که می تواند جایگزین لاشه سنگ شود المان های بتنی است. در این تحقیق تاثیر سنگ ریزه، المان های بتنی شش پایه و ترکیب آنها بر مهار آبشستگی تکیه گاه در مقیاس آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. کارگذاری المان های شش پایه در تراکم های کم و زیاد (باز و متراکم) و همچنین در اعماق زیر بستر، روی بستر و حالت میانی در اطراف تکیه گاه با دیواره قایم و بالی شکل انجام گرفته است. به طورکلی نتایج نشان می دهد که کارگذاری سنگ ریزه و المان شش پایه می تواند آبشستگی پیرامون تکیه گاه با دیواره بالی شکل را به طور کامل حذف کرده و آبشستگی پیرامون تکیه گاه با دیواره قایم را تا 70 درصد کاهش دهد.در کارگذاری المان های بتنی، شکست لبه ای در آرایشی که بیشترین مهار آبشستگی حاصل گردیده مشاهده شد. همچنین ترکیب کارگذاری المان های بتنی و سنگ ریزه نیز بررسی شد که ملاحظه گردید که علاوه بر مهار آبشستگی دماغه تکیه گاه، شکست لبه ای نیز رخ نداد.
    کلیدواژگان: المان بتنی شش پایه، آبشستگی، دیواره قائم، دیواره بالی شکل، شکست لبه ای
  • علی یاراحمدی، محسن فلاح زواره*، مجید ذبیحی طاری صفحات 49-66

    سرعت غیرمجاز تخلفی رایج در راه ها و به خصوص در میان رانندگان جوان است. از جمله عوامل موثر در رانندگی با سرعت زیاد، نگرش و باور رانندگان می باشند. لذا در پژوهش حاضر به بررسی نقش نگرش و باور رانندگان جوان بر بازدارندگی جرایم مربوط به سرعت غیرمجاز (جریمه نقدی، نمره منفی، توقیف خودرو و محرومیت اجتماعی) پرداخته شد. پرسشنامه به روش طراحی آزمایش انتخاب با رویکرد ترجیحات بیان شده طراحی گردید که شامل ترکیبات مختلفی از انواع جرایم بود. به علاوه سوالاتی به منظور سنجش نگرش نسبت به تصادف، نگرش نسبت به رانندگی با سرعت زیاد و همچنین باور نسبت به جرایم رانندگی ارایه گردید. داده های پژوهش با استفاده از روش نمونه گیری در دسترس و از میان دانشجویان دارای فعالیت رانندگی که در یکی از پردیس های کرج دانشگاه خوارزمی تهران، دانشکده های فنی دانشگاه تهران و دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران-شرق مشغول به تحصیل بودند گردآوری شد. در مجموع 550 پرسشنامه از پردیس های دانشگاهی به دست آمد. با هدف بررسی رفتار انتخاب جریمه رانندگان و تاثیر نقش نگرش و باور رانندگان بر آن، از رویکرد انتخاب گسسته و مدل لوجیت چند جمله ای استفاده شد. براساس نتایج، محرومیت اجتماعی برای رانندگانی که نسبت به رعایت سرعت مجاز در تصادفات نگرش مثبتی داشتند، از دو مکانیزم نمره منفی و جریمه نقدی بازدارنده تر به دست آمد. همچنین بررسی برهمکنش باور رانندگان نسبت به جرایم و محرومیت اجتماعی نشان داد، برای رانندگانی که نسبت به کاربرد صحیح جرایم راهنمایی و رانندگی باور مثبتی نداشته اند، محرومیت از حقوق اجتماعی بازدارندگی کمتری نسبت به سایر رانندگان داشته است.

    کلیدواژگان: نقض قوانین رانندگی، نگرش، باور، رانندگی با سرعت زیاد، لوجیت چند جمله ای
  • فریدون امیدی نسب*، وحید گودرزی مهر، حمیدرضا باباعلی، احمد دالوند صفحات 67-80

    طبق دو ماده 155 و 168 قانون برنامه پنجم توسعه کشور، هرنوع ساخت و ساز باید با مصالح استاندارد و کاربرد آن توسط سازندگان ذی صلاح  انجام و هر ساختمان باید 10 سال بیمه شود. بر همین اساس هدف اصلی از انجام این تحقیق، بررسی موانع و مشکلات تاثیرگذار بر روی استانداردسازی مصالح ساختمانی در استان لرستان می باشد. روش تحقیق در این پژوهش کمی-کیفی (آمیخته) از نوع اکتشافی بود در این شیوه ابتدا تیم پژوهشی با توجه به اهداف و سوالات تحقیق، پرسشنامه ای شامل سوالات باز تدوین نمود. پس از تدوین پرسشنامه و انتخاب اعضای پانل مصاحبه ها آغاز شد. در این مرحله با تعداد 50 نفر از مدیران مراکز تولید مصالح،کارفرمایان، کارشناسان سازمان نظام مهندسی استان، مسکن شهرسازی، اداره استاندارد،  مجریان و ناظران طرح های ساختمانی هماهنگی به عمل آمد و مصاحبه ها انجام شد.روش نمونه گیری در بخش کیفی غیر احتمالی هدفمند و حجم نمونه در حد رسیدن به اشباع بود که مصاحبه ها در این بخش با 50 نفر به اشباع رسید و در بخش کمی روش نمونه گیری تصادفی بود که در این بخش با بهره گیری از فرمول کوکران، 325 نفر از تولید کنندگان، مصرف کنندگان، مهندسین ناظر، آزمونگران آزمایشگاه همکار و پیمانکاران مورد بررسی قرار گرفتند. جهت گردآوری اطلاعات در این پژوهش از مصاحبه عمیق، پرسشنامه، مشاهده میدانی و آزمایش (اخذ نتایج 40 نمونه آزمایش انجام گرفته توسط آزمایشگاه های تایید صلاحیت شده توسط اداره کل استاندارد در استان و تحلیل این آزمایش ها بر اساس استانداردهای موجود) بهره گرفته شده است.

    کلیدواژگان: موانع و مشکلات، راهکارهای استاندارد سازی، استاندارد سازی، مصاح ساختمانی، انواع استاندارد
  • محمدتقی بلوری بزاز، جعفر بلوری بزاز*، سید محسن کرابی صفحات 81-99

    در قرن حاضر استفاده از فرآورده های مختلف نفت و سوخت های فسیلی به عنوان جزء غیرقابل تفکیک از صنعت و پیشرفت های بشری بوده است. آنچه امروز به عنوان یک دغدغه مهم در کنار استفاده از این فرآورده ها مطرح است، انتشار غیرقابل کنترل آنها در قسمت های مختلف مانند استحصال، فرآوری، انتقال و استفاده است. سایر مشکلات استفاده از این فراورده ها، آلودگی های زیست محیطی و بوجود آوردن خاک های مسئله دار آلوده در حوزه مهندسی ژیوتکنیک است. راه کار های زیادی برای حل جداگانه این مشکلات بررسی و ارایه شده است؛ در پژوهش حاضر استفاده از روش بهسازی میکروبی MICp (Microbiologically induced calcium carbonate precipitation) به عنوان راه حلی برای بهپالایی خاک های آلوده و بهبود ظرفیت باربری کاهش یافته آن با دو فرآورده نفتی گازوییل و روغن موتور ارایه شده است. باکتری مورد استفاده در این فرآیند Sporsarcina pasteuri بوده که بصورت فلوکه (flocculate) باکتری به خاک آلوده اضافه شده و سپس طی دو مرحله ارزیابی بهپالایی (با استفاده از نتایج کروماتوگرافی) و بهسازی ژیوتکنیکی (با استفاده از نتایج آزمون برش مستقیم و نفوذپذیری) انجام شد. با کمک آنالیز FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) و بررسی نمودارهای کروماتوگرافی، کاهش پیک های اجزای شناسایی شده در نمونه تیمار شده نسبت به نمونه استاندارد تهیه شده از گازوییل یا روغن موتور ملاحظه شدند. از طرفی بهبود خواص ژیوتکنیکی خاک های آلوده از مهمترین اثرات ملاحظه شده در نمونه های تیمار شده بود.

    کلیدواژگان: آلودگی زیست محیطی، بهسازی، بهپالایی، Sporsarcina pasteuri، کروماتوگرافی و FTIR
|
  • Javad Ghaffari Gousheh *, Rouhallah Fatahi Nafchi, Hosein Samadi Borojeni Pages 1-14
    Accurate measurement of flow discharge in open channel and water and sewage transmission networks it is of special importance. So far, various types of structures, such as overflows, stomata, flumes and sliding valves, have been proposed for measuring current flow. The proportional weirs are a group of sharp edges weirs that are highly accurate due to low sensitivity to upstream depth variations. In linear proportional weirs, there is a linear relationship between the head and the discharge. In this study, based on theoretical fundamentals of proportional weirs, three proportional linear weirs with linear, triangular and reverse triangular, and two reverse triangles and three series of rectangular weirs were designed and tested in rectangular flume equipped with a side channel in hydraulic lab. About 400 laboratory experiments were carried out lead to, establish a linear relationship between the head and the discharge in linear proportional weirs based on the measurements. The range of the studied discharges varied from 2 to 16 liters per second. The experiments showed that the coefficient of discharge is as a function of two ratios, which are the water depth at the top of the weir and the length of the crest to the height of the weir. Based on these ratios, for each weir a relationship for the discharge coefficient was determined. The average error for proposed equation for linear correlation weirs was equal to 1.5 percent and for over 90 percent of laboratory data the average errors were less than this value. The results show that theoretical sensitivity in linear proportional weirs is equals to one, the more the values of the sensitivity of the studied weir are close to the theoretical values, the better the weir will be. In order to estimate the laboratory sensitivity of the above weirs, the derived relationship between the discharge and head of each weirs was used and compared. The results showed that among linear proportional weirs, inverse triangular weir with a linear relationship, has better and more accurate hydraulic performance.
    Keywords: linear proportional weir, Discharge coefficient, Lateral intake, Rectangular channel
  • Masoud Saadatkhosh *, Mahdi Arezoumandi, Shaghayegh Afshar Pages 15-32
    Recently, there has been an increasing trend toward the use of sustainable materials. Sustainability helps the environment by reducing the consumption of non-renewable natural resources. Concrete – the second most consumed material in the world after water – uses a significant amount of non-renewable resources. Efforts aimed at producing environmentally friendly concrete can play a major role in securing sustainable construction.Candidate technologies for sustainable concrete materials include the incorporation of supplementary cementitious materials (SCMs) as a partial replacement for Portland cement; as well as recycled materials in concrete production. As a result, an experimental investigation was conducted to study the mechanical properties and durability of concrete constructed with 15% and 30% recycled aggregate concrete as well as 10% zeolite. This experimental program consisted of fourteen mix designs. Thecompressive strength,split tensile strength, electrical resistivity and chloride ion penetration of recycled concrete mixes were compared with the conventional concrete. Results of this study show that the zeolite and recycled aggregate concrete increased compressive strength,split tensile strength and electrical resistivity also decreased chloride ion penetration of concrete. To overcome inferior durability andmechanical properties of recycled mixes, zeolite (10%) has been added to recycled mixes. Results of the mixes including both recycled aggregate concrete and zeolite show superior durability (both electrical resistivity and chloride ion penetration) compared with the conventional concrete.
    Keywords: Recycled aggregate concrete, Zeolite, Mechanical properties of recycled concrete, Durability of recycled concrete
  • Masih Zolghadr *, Aliakbar Hoseinreza, Mahmoud Safai Bejestan Pages 33-48
    Installation of stone particles is a very common method to protect abutment against scour. An alternative is concrete elements. In this research, installation of pebbles, Six-Legged Concrete (SLC) elements and combination of them is studied in laboratory. SLC elements were installed in open and dense arrangements with three different depths; on the bed, under the bed and the median case around wing-wall and vertical-wall abutment. Generally, results showed the significant effect of scour mitigation when both methods were applied so that, the maximum scour depth at the abutment toed was reduced up to 70% in vertical wall abutment and totally eliminated at the wing wall abutment. Edge failure was observed when the best scour reduction was achieved in SLC elements installation case. However, best countermeasure was achieved when both methods were applied while edge failure was also controlled. Transformation of the maximum scour depth from the abutment toe to the channel midway at the downstream of the abutment is also discussed.
    Keywords: Six-legged concrete elements, Vertical-wall, Wing-wall, Edge failure
  • Ali Yarahmadi, Mohsen Fallah Zavareh *, Majid Zabihi Tari Pages 49-66

    Speeding has been recognized as a common violation particularly among the younger drivers. Drivers' attitudes and beliefs are among the factors influencing drivers’ speed selection. The present study investigates the role of young drivers' attitudes and beliefs on the deterrence of speeding penalties including “monetary fines”, “demerit point”, “car impoundment”, and “social deprivation”. We designed a stated preference survey to investigate the drivers’ choice of speeding penalties. The convenience sampling method was used to collect data (n=550) at campuses of Kharazmi University in Karaj, College of Engineering at the University of Tehran, and the East Tehran Branch of Islamic Azad University. We conducted a Multinomial Logit (MNL) regression to correlate the drivers’ selection of the speeding penalties to attitudes towards excessive speed and road crashes, as well as their beliefs about speed penalties. According to the results, for drivers who had a positive attitude toward accidents, social deprivation was more deterrent than demerit points and monetary fines. Moreover, analysis of the interaction between drivers' beliefs about traffic penalties and social deprivation showed that compared to other drivers, for drivers who did not have a positive belief about traffic penalties, the mechanism of social deprivation was less deterrent. The implications of these findings have been discussed.

    Keywords: traffic violations, attitudes, beliefs, speeding, Multinomial logit
  • Fereydoon Omidinasab *, Vahid Goodarzimehr, Hamidreza Babaali, Ahmad Dalvand Pages 67-80

    According to Articles 155 and 168 of the Fifth Development Plan Law, any construction must be carried out with standard materials and its application by competent builders, and each building must be insured for ten years. Accordingly, the main purpose of this study is to investigate the barriers and problems affecting the standardization of construction materials in Lorestan province. The research method in this research was quantitative-qualitative (mixed) of exploratory type. In this method, the research team first developed a questionnaire including open-ended questions according to the objectives and questions of the research. After compiling the questionnaire and selecting the panel members, the interviews began. At this stage, fifty managers of material production centers, employers, experts of the provincial engineering organization, urban housing, standard administration, executives, and supervisors of construction projects were coordinated and interviews were conducted. The sample size was so saturated that the interviews in this section were saturated with fifty people and in the quantitative section it was a random sampling method in which three hundred and twenty-five manufacturers, consumers, supervising engineers, laboratory testers using Cochran's formula. Colleagues and contractors were examined. To collect information in this study, in-depth interviews, questionnaires, field observations, and experiments (obtaining the results of forty samples of tests performed by accredited laboratories by the General Directorate of Standards in the province and analyzing these tests based on existing standards) have been used.

    Keywords: Barriers, problems, Standard solutions, standardization, building material, concrete
  • MohammadTaghi Bolouri Bazaz, J. Bolouri Bazzaz *, Seyyed Mohsen Karrabi Pages 81-99

    In the present century, the use of various petroleum products and fossil fuels has been an integral part of industry and human progress. Nowadays the major concern, in addition to the use of petroleum products, is their uncontrolled diffusion in various parts such as extraction, processing, transfer and use. The other problem with the utilization of these products has arisen in the field of geotechnical engineering includes environmental pollution and the creation of problematic contaminated soils. Many solutions to these problems have been investigated and presented separately. In the present study, the microbiologically induced calcium carbonate precipitation (MICP) method, as a solution to purify contaminated soils and to improve its reduced bearing capacity with two petroleum products, diesel and engine oil, has been proposed. The bacterium used in this process was Sporsarcina pasteuri, which was added to the contaminated soil as a flocculate bacterium. In two stages; purification evaluation (using chromatographic results) and geotechnical improvement (using direct shear and permeability test results) were performed. With the aid of FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) analysis and chromatographic diagrams, a reduction of peaks of the identified components in the treated sample in comparison to the standard sample (prepared from diesel or engine oil) was observed. On the other hand, improving the geotechnical properties of contaminated soils was one of the most important effects observed in the treated samples.

    Keywords: environmental pollution, Improvement, Refinement, Sporsarcina pasteuri, Chromatography, FTIR