فهرست مطالب

  • سال یکم شماره 2 (تابستان و پاییز 1387)
  • تاریخ انتشار: 1387/05/15
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی اکبر مقصودی* صفحات 9-18
    در آئین نامه های طراحی، تحلیل اتصالات تیر به ستون در سازه های بتن مسلح به فراموشی سپرده شده است. اخیرا، در تعداد محدودی آئین نامه ها، روش طراحی این اعضای مهم برای بتن های معمولی (بتن هائی که نیاز به ویبره کردن دارند) آورده شده است. اغلب چنین اعضائی از تراکم بالای میلگرد برخوردار بوده و امکان عبور و ویبره کردن مناسب بتن (معمولی) نمی باشد. در این صورت، استفاده از بتن نسل جدید معروف به بتن خود متراکم (Self Compacting Concrete، SCC) بدون نیاز به ویبره کردن، میتواند نه تنها یک مزیت بلکه تحولی اساسی در چنین اعضائی تلقی گردد. از خصوصیات ویژه SCC، می توان به کارایی بالا، مقاومت زیاد در برابر جدا شدگی، عدم نیاز به ویبره داخلی و یا بدنه قالب جهت تراکم و تسریع در عملیات ساخت و ساز اشاره کرد. در مناطق زلزله خیز، طراحی اعضاء بر اساس شکل پذیری منجر به ایمنی بیشتر آنها نسبت به سایر روش های طراحی میگردد.. در تحقیق حاضر، بعضی از پارامترهای تاثیرگذار جهت طراحی شکل پذیری اتصال در اعضای بتن خودمتراکم و همچنین مراحل عملکردی آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
    تعداد دو عدد اتصال شبیه سازی شده و با بتن خودمتراکم با درصد فولاد کششی و فشاری متغیر ساخته و بصورت آزمایشگاهی تحت بار فزاینده تا مرحله تخریب بارگذاری شده است. مقادیر کرنش در ارتفاع مقاطع و محل اتصال (میلگرد و بتن) و خیز در نقاط مختلف در طول عضو قرائت گردیده و مورد بررسی قرار گرفته است.
    از اهداف این تحقیق گزارش مشاهدات عینی رفتار شکل پذیری اتصال و نوع شکست مقاطع مورد آزمایش ساخته شده از بتن خود متراکم و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تئوریک آئین نامه ای بتن های معمولی می باشد.
    کلیدواژگان: اتصال، بتن خودمتراکم (SCC)، درصد فولاد کششی و فشاری، شکل پذیری و عملکرد
  • جعفر سبحانی، زهرا سبحانی، منصور شیخان صفحات 19-33
    در سال های اخیر، شبکه های عصبی مصنوعی کاربرد های بسیار زیادی در علوم مختلف مهندسی، از جمله مهندسی عمران پیدا نموده است. در این مقاله از دو نوع شبکه عصبی مصنوعی با سه ساختار مختلف، برای پیش بینی مقاومت فشاری بتن استفاده شده است. در این مطالعه، نوع جدیدی از شبکه های عصبی مصنوعی، به نام شبکه عصبی بازگشتی المان (Elman Networks Recurrent) معرفی شده و مقاومت نمونه های بتنی با استفاده از این شبکه ها پیش بینی شده است. همچنین در این مقاله، نتایج شبیه سازی با شبکه عصبی المان، با شبکه عصبی استاندارد پس انتشار خطا (Standard BP Networks) مقایسه شده است. نتایج پیش بینی نشان داد که شبکه عصبی المان دو لایه با تعداد نرون به ترتیب 5 و 3 نرون در لایه اول و دوم، بهترین قابلیت را برای تعمیم نتایج (یعنی قابلیت پیش بینی نمونه های آموزش ندیده) داشته و شبکه عصبی دو لایه پس انتشار استاندارد با تعداد نرون های به ترتیب 8 و 5 نرون در لایه اول و دوم، مناسبترین شبکه برای تخمین مقاومت فشاری نمونه های بتنی (پیش بینی مقاومت نمونه های آموزش دیده) می باشد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم پس انتشار خطا، برگشتی المان، مقاومت فشاری بتن
  • مهدی خداداد سریزدی، هرمز فامیلی، طیبه پرهیزکار، امیر مازیار رئیس قاسمی صفحه 35
    تولید بتن پرمقاومت، توانمند، و خودتراکم در اواخرقرن بیستم انقلابی در تکنولوژی بتن ایجاد کرد، و ورود به عرصه های جدیدی از ساخت وساز را میسر ساخت. نقش خمیر(ماتریس) در این نوع بتن ها از اهمیت به سزائی برخوردار است. علاوه بر سیمان، استفاده از انواع افزودنی های پوزولانی مثل دوده سیلیس و خاکستر بادی وانواع فیلرها مثل پودر سنگ آهک، ماسه سیلیسی ریز و کوارتز میکرونیزه درخمیر این نوع بتن ها رایج می باشد. جهت کاهش نسبت آب به مواد سیمانی، انواع مواد افزودنی شیمیائی و فوق روان کننده با خصوصیات و عملکرد متفاوت به بازار عرضه شده است. بررسی سازگاری این مواد با یکدیگر و عملکرد ترکیب آنها به لحاظ روانی مخلوط حاصل، جهت دستیابی به طرح اختلاط بهینه این نوع بتن ها اجتناب ناپذیرولازم می باشد. نتایج حاصل از آزمایش خمیر، در عین سادگی و کم هزینه بودن، اطلاعات بسیاربا ارزش جهت پیش بینی رفتاربتن در اختیار طراح مخلوط قرارمیدهد. در این تحقیق با استفاده از یک روش جدید، که در حقیقت نمونه اصلاح شده آزمایش قیف مارش می باشد، تاثیر مقدار فوق روان کننده و فیلرونوع آنها در لزجت خمیرحاصل مورد بررسی قرار گرفت و به کمک آن نقطه اشباع فوق روان کننده که مصرف بیشتر آن تاثیر قابل ملاحظه ای روی روانی خمیرندارد تعیین گردید. همچنین با استفاده از یک مخروط کوچک شده اسلامپ (مینی اسلامپ) پخش جریان خمیر های مختلف اندازه گیری شد و میزان کاهش روانی خمیر تا یک ساعت پس از ترکیب آب و پودر مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: خمیر سیمان، لزجت، روانی، قیف جریان استوانه ای، مینی اسلامپ، افزودنی های معدنی و شیمیائی
  • محسن تدین، مجتبی مغربی، مصطفی خانزادی، محمود حبیبیان صفحه 45
    امروزه استفاده از سیمان پرتلند در مصرف ساختمانی، روند رو به رشدی را طی می کند و از جمله عواملی که باعث محبوبیت این ماده شده است مقاومت خوب و قیمت ارزان آن می باشد. از همین رو بالابردن خواص مکانیکی سیمان پرتلند در عین توجه به مسائل دوامی همواره جزو اولویت های پژوهشی در مباحث تکنولوژی بتن بوده است.
    در این تحقیق تاثیر اضافه کردن سیلیس آمورف در دو مقیاس میکرومتری و نانومتری مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور مقیاس ملات سیمان انتخاب گردید. در این نوشتار نتایج مقاومت خمشی و فشاری بدست آمده مورد بررسی قرار می گیرد.
    با توجه به نتایج مشخص شد که نمونه شاهد حاوی سیمان پرتلند بدون هرگونه افزودنی(OPC) همانطور که انتظار می رفت با گذشت زمان با رشد خواص مکانیکی همراه بود ولی در مقایسه با نمونه های حاوی میکروسیلیس و نانو سیلیس عملکرد پایین تری از خود نشان داد. تا اینکه در سن 90 روز مقاومت فشاری نمونه شاهد (OPC) با نمونه حاوی 10% نانوسیلیس حدود 70% کمتر می باشد.
    در مورد نمونه های حاوی میکرو و نانو سیلیس مشخص گردید که در سن3 روزه تاثیرات مایکرو و نانو سیلیس مشابه بوده ولی در سن 28 روزشاهد بودیم که نمونه های حاوی نانوسیلیس دارای مقاومت های بالاتری بوده اند به طور مثال نمونه های حاوی 7.5% نانوسیلیس نسبت نمونه های همان مقدار میکروسیلیس بیش از 50% عملکرد بهتری داشته است. ولی از آن زمان و در سن 90 روز نمونه های حاوی میکرو سیلیس عملکرد بهتری داشتند. و عملا نمونه های حاوی نانوسیلیس رشد مقاومت چشمگیری نداشته اند و در عوض نمونه های حاوی میکروسیلیس و ترکیب میکرو و نانوسیلیس به روند رشد مقاومت خود ادامه دادند و در نهایت این نمونه های حاوی میکروسیلیس بوده اند که نتایج بهتری را کسب کردند. به طور مثال مقاومت فشاری نمونه حاوی 7.5% نانوسیلیس در سن 90 روز نسبت به سن 28 روز خود رشدی کمتر از 5% را نشان می دادند ولی نمونه حاوی همان مقدار میکروسیلیس در بازه فوق رشدی تقریبا 2 برابر شده است و عملا در طی زمان رشدی نسبتا خطی داشته است. در نهایت این نمونه حاوی میکروسیلیس است که با حفظ روند کسب مقاومت خود در نهایت نسبت به نمونه مشابه حاوی نانوسیلیس حدودا 40% عملکرد بهتری داشته است.
    کلیدواژگان: نانوسیلیس، مقاومت ویژه الکتریکی، میکروسیلیس، پوزولان، ملات سیمان
  • محمد شکرچی زاده، علیرضا میردامادی، ابوذر بنکدار، مهدی بخشی صفحات 55-63
    متاکائولن یکی از پوزولان های فعال است که در دهه های اخیر مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده که از پختن رس کائولن بدست می آید به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و پایایی بتن و در مواردی بهبود ویژگی های ظاهری بتن های تزئینی کار برد دارد. در این تحقیق اثرات جایگزینی این پوزولان با سیمان با درصد های پنج، ده و پانزده بر مشخصات بتن تازه (روانی، درصد هوا، زمان گیرش، چگالی)، خواص مکانیکی (مقاومت فشاری، خمشی، کششی برزیلی) و پایایی (عمق نفوذ در برابر آب، نفوذ پذیری هوا، جذب آب، مقاومت الکتریکی، پتانسیل واکنش سیلیکاتی قلیایی و نفوذ یون کلر) با بتن شاهد (بدون پوزولان) مقایسه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از بهبود خواص بتن با افزایش درصد متاکائولن بوده است.
    کلیدواژگان: بتن، متاکائولن، خواص بتن تازه، آزمایشهای مکانیکی، آزمایشهای پایایی
  • حمید وارسته پور صفحات 65-73
    از کاربردهای مهم صفحات کامپوزیت پیشرفته در مهندسی عمران، تقویت تیر های بتن آرمه به روش اتصال صفحات کامپوزیت کربن / اپوکسی (CFRP) به سطح خارجی تیر است. برای تعیین ظرفیت باربری نهایی این تیرها باید اطلاعات لازم در رابطه با رفتار مکانیکی و نوع شکست داشته باشیم. انواع شکست محتمل تیرهای بتنی شامل شکست کششی صفحه کامپوزیت، له شدگی بتن در قسمت فشاری و یا جداشدن صفحه در محل اتصال (Debonding) می باشد. در این مقاله مکانیزم شکست های زودرس و جزئیات جداشدگی صفحه از بتن توضیح داده می شود. ضمنا با استفاده از نتایج تجربی بدست آمده توسط محققین صحت مدل و معادله غیر خطی ارائه شده در این مقاله که قادر به پیش بینی بار گسیختگی در زمان شکست زود رس می باشد بر رسی میگردد.
    کلیدواژگان: شکست تیرها، رفتار غیرخطی، کامپوزیت پیشرفته، جداشدگی، مطالعات پارامتری و تجربی
  • مصطفی خانزادی، وحید احمدی، بهروز حسنی صفحات 75-83
    در این مقاله آنالیز غیرخطی برای بررسی اثرات استفاده از الیاف FRP بر روی اتصالات بتنی و بهبود مقاومت برشی، خمشی و شکل پذیری ناحیه اتصال انجام می شود. به اتصال بارهای جانبی و بارهای ثقلی اعمال می گردد. اتصال با کمک نرم افزار ANSYS به صورت سه بعدی شبیه سازی می شود. در این بررسی دو نمونه اتصال مبنا طرح و با کمک الیاف که به صورت های گوناگون بر روی وجوه اتصالات چسبانده می شود تقویت می شوند. جواب های بدست آمده نشان می دهد در حالتی که الیاف علاوه بر تقویت ناحیه کششی تیر، با زاویه45 درجه نسبت به افق در اطراف تیر نیز چسبانده می شود و همزمان ستون به صورت دور پیچ با کمک الیاف تقویت گردیده است بهترین حالت برای افزایش ظرفیت برشی تیر را ایجاد کرده و شکل پذیری ناحیه اتصال نیز بهبود می یابد. همچنین نتایج تحقیق حاضر حاکی از رفتارمناسب اتصالات با نسبت زیاد آرماتور طولی تیر در برابر بارهای وارده بود به طوری که کلیه اتصالات تقویت شده با میزان حداکثر آرماتور توانستند مقاومت خمشی و برشی بهتری را از خود نشان دهند.
    کلیدواژگان: الیاف FRP، اتصال بتنی، نمونه مبنا
|
  • Pages 9-18
    The analysis of beam-column connections in reinforced concrete، RC structures are ignored in RC standards. However، recently in limited standards، the designs of such an important members are considered for conventional concrete (the type of concrete needs vibrating). Often، such members are heavily reinforced and the passing ability of conventional concrete and suitable concrete vibrating is difficult. As an alternative، the use of new concrete generation، called as Self consolidating Concrete، SCC (the type of concreter needs no vibrating) not only is an advantageous، but also، it can consider as a basically change in such elements. Scc، with its high fluidity and no need of inner or outer vibration، and high resistance to segregation and shortening construction time are some of its advantageous. In seismic regions، the design of members based on ductility causes more safety while compared with other methods of design. In the present research، some of the effective parameters for considering of beam-column connection in SCC members and their steps behavior are investigated.
  • Pages 19-33
    In the recent years، the artificial neural networks (NNT) have been widely applied in the various fields of engineering especially in the various fields of the civil engineering. In this paper، two types of neural networks with three architectures were used to predict the compressive strength of concrete samples. In this study، a novel type of NNT، named as the recurrent Elman networks، was introduced and used to predict the compressive strength of concrete samples. Moreover، in this paper، the results of simulation with the Elman networks were compared with the results of traditional back propagation networks. The results of comparison showed that the two layered Elman network which has 5 and 3 neurons in the first and second layer respectively، has the best performance from the generalization perspective; and vice versa the standard BP (with 8 and 5 neurons in the first and second layer) has got the best performance for the estimation purposes
  • Page 35
    The production of high strength concrete (HSC)، high performance concrete (HPC) and self consolidating concrete (SCC) at the end of 20th century، made a revolution in the field of concrete technology. Paste (matrix) plays an important role in these concretes. In addition to cement، a variety of mineral additives such as silica fume and fly ash used as pozolans and limestone powder، micr- onized quartzite and fine siliceous sand as fillers are frequently in the paste of these concretes. For reduction of water cement ratio، a variety of chemical admixtures and superplastisizers with different properties has been introduced to the market. In order to optimize mix proportion design of HSC/HPC/SCC، the study of compatibility of these mineral and chemical admixtures with cem -ent and the performance of their combination in the mix is essential and inevitable. The flow properties of the paste can be established by using only a few liters of the material، while providing the designer with useful information for predicting the flow behavior of mortar and concrete. A modified version of Marsh cone test called FlowCyl، was utilized to quantify the viscosity of paste. The result of automated FlowCyl test is not operator dependent and has a good repeatability index. Al -so، using a miniature slump cone، the spread diameter of the paste، which is related to its yield stress، was measured. From these data، the effect of various parameters on fresh properties of paste was studied. The saturation dosage of super plasticizer (SP) for paste، a value beyond which an increase in the SP dosage does not significantly improve the flowability، was investigated. Also the reduction of viscosity one hour after mixing was studied.
  • Page 45
    The production of high strength concrete (HSC), high performance concrete (HPC) and self consolidating concrete (SCC) at the end of 20th century, made a revolution in the field of concrete technology. Paste (matrix) plays an important role in these concretes. In addition to cement, a variety of mineral additives such as silica fume and fly ash used as pozolans and limestone powder, micr- onized quartzite and fine siliceous sand as fillers are frequently in the paste of these concretes. For reduction of water cement ratio, a variety of chemical admixtures and superplastisizers with different properties has been introduced to the market. In order to optimize mix proportion design of HSC/HPC/SCC, the study of compatibility of these mineral and chemical admixtures with cem -ent and the performance of their combination in the mix is essential and inevitable. The flow properties of the paste can be established by using only a few liters of the material, while providing the designer with useful information for predicting the flow behavior of mortar and concrete. A modified version of Marsh cone test called FlowCyl, was utilized to quantify the viscosity of paste. The result of automated FlowCyl test is not operator dependent and has a good repeatability index. Al -so, using a miniature slump cone, the spread diameter of the paste, which is related to its yield stress, was measured. From these data, the effect of various parameters on fresh properties of paste was studied. The saturation dosage of super plasticizer (SP) for paste, a value beyond which an increase in the SP dosage does not significantly improve the flowability, was investigated. Also the reduction of viscosity one hour after mixing was studied.
  • Pages 55-63
    Metakaoiln is one of the reactive pozzolans which is used in recent years. This additive whi -ch is derived from kaolin clay is applied in Increasing mechanical strength and durability of concrete. It also can be used to improve the decorative features of concrete in some cases. In this study the effect of replacement of Metakaolin in percentages of 5، 10، 15 on fresh concrete properties (slump، air content، setting time،density)، mechanical properties (compres -sive،bending and splitting tensile strength) and durability (penetration depth of water، gas permeability،water absorption،electrical resis -tivity، Potential Alkali-Silica Reactivity (ASR) and chloride penetration) with control concrete with no pozzolan is investigated. Results show high improvement in concrete properties by adding the metakaolin amount in concrete.
  • Pages 65-73
    One of the important applications of composite material in civil engineering is the strengthened of reinforced concrete beam in situ by an externally bonded carbon fiber reinforced plastic (CFRP). To determine ultimate capacity of these beams failure mechanism and relationships between external load and shear stress distribution at concrete/plate interface must be considered. Different failure mechanisms in this type of beams occur. The failure modes due to the tensile fracture of FRP،the crushing of concrete in compression or the plate separ -ation in the plate/concrete interface. In this paper a parametrical study using the non-linear model is made to obtain the analytical equation capable of calculating the maximal shear stresses at the interface plate/concrete aimed to anticipate the debonding load. And finally for evaluation of credibility of this equation we compared the experimental results obtained by different researchers.
  • Pages 75-83
    In this paper، the effect the FRP reinforcement on concrete connections for increasing shear and bending strength and its ductility is studied. A nonlinear analysis is carried out by using the ANSYS software and a three dimensional model of the connection under gravitational and lateral loading is considered. By employing different methods of rehabilitation for two typical connect -ions; it is shown is that when the lateral FRP reinforcement fiber of the most are positioned at 45 degrees with respect to bottom of the beam is the most effective foe increasing the shear strength as well as the ductility. Also it is concluded that for beams with a larger amount of longitudinal reinfo -rcement bars، the rehabilitation is relatively more effective.