فهرست مطالب

مهندسی سازه و ساخت - سال دوم شماره 3 (پیاپی 4، پاییز 1394)

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دوم شماره 3 (پیاپی 4، پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/10/28
  • تعداد عناوین: 7
|
  • غلامرضا هوایی صفحه 2
  • سعید غفار پور جهرمی، نوید اسماعیلی صفحه 5
    در این مقاله در یک شالوده عمیق مرکب از شمع های بلند و کوتاه، تاثیر فاصله شمعها بر ظرفیت باربری و نیروهای وارد بر شمع ها و همچنین نشست شالوده با در نظر گرفتن متغیرهایی مختلف نظیر طول شمع های کوتاه، سختی خاک کتراکم زیر کلاهک، سختی شمع های کوتاه و سختی شمع بلند با استفاده از روش های عددی مورد ارزیابی قرار می گیرد. تحلیل عددی با بهره گیری از نرم افزار آباکوس صورت گرفته که نتایج حاصل نشان داد با افزایش فاصله بین شمع های کوتاه و بلند، تنش سشاری محوری وارد بر شمع های کوتاه افزایش و بر شمع بلند کاهش می یابد. همچنین با افزایش فاصله بین شمع های کوتاه و بلند، نشست شالوده کاهش می یابد. با افزایش سختی شمع کوتاه، نشست گروه کاهش پیدا می کند در حالیکه افزایش سختی شمع بلند و کوتاه سبب کاهش نشست کلاهک می گردد.
    کلیدواژگان: شالوده عمیق، شمع مرکب، نشست کلاهک، بار محوری شمع، تحلیل عددی
  • علیرضا حبیبی، رضا غلامی صفحه 13
    روش های متداول تحلیل و طراحی سازه ها براساس تحلیل ارتجاعی و کاهش نیروی زلزله پایه گذاری شده اند. این کاهش بار طراحی در آیین نامه ها به وسیله اعمال ضریب رفتار انجام می شود. به کار گیری تحلیل استاتیکی غیر خطی و ایده آل نمودن منحنی بارافزون بدست آمده از آن، از جمله روش های رایج در تعیین ضریب رفتار است. هدف این پژوهش ارزیابی دقت تحلیل استاتیکی غیرخطی در تعیین ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح با استفاده از روش پوش آور دینامیکی که یک تحلیل دقیق تر به دلیل لحاظ نمودن اثر مدهای بالاتر ، تغییرات سختی و ماهیت دینامیکی بار نسبت به روش استاتیکی بارافزون است، می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد مقادیر ضریب رفتار محاسبه شده با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی با مقادیر ارائه شده از تحلیل بارآفزون حدود 13% اختلاف دارد. همچنین این روش مقادیر ضریب رفتار بیش تر از تحلیل استاتیکی بارآفزون محاسبه نموده است.
    کلیدواژگان: ضریب رفتار، تحلیل بارافزون، بارافزون دینامیکی، ضریب کاهش، ضریب اضافه مقاومت
  • عباس رضاییان، محمود یحیایی صفحه 23
    یکی از سیستم های سازه ای کارآمد در ساختمان های فولادی، قاب های خمشی درختی با اتصالات پیچی می باشند که در سال های اخیر به میزان وسیعی مورد استفاده قرار گرفته اند. تحقیقات بسیار اندکی بر روی رفتار این سیستم در شرایط آتش سوزی صورت گرفته است. این مقاله به بررسی آزمایشگاهی رفتار تیر و اتصالات وصله ای پیچی در قاب های خمشی درختی تحت اثر آتش می پردازد. بدین منظور دو قاب فولادی با اتصالات متفاوت در مقیاس واقعی تحت اثر آتش استاندارد ایزو 834 آزمایش گردید. رفتارهای سازه ای و حرارتی نمونه ها در آتش، شامل تاریخچه دماها، نمودارهای دما - خیز و زمان - خیز تیر، دما - دوران اتصال و مودهای خرابی مطالعه شده است. مشاهده گردید که اتصال تیر میانی به دستک به علت گسیختگی برشی پیچ های وصله بال بالایی در دمای بالاتر از C°750 دچار خرابی می گردد و این درحالیست که تیر خیزهای بزرگی بیش از یک بیستم دهانه را تجربه می نماید. همچنین استفاده از ورق های دوبل با پیچ های دوبرشه در وصله بال می تواند باعث بهبود تاب حرارتی و ظرفیت دورانی اتصالات وصله ای پیچی تیر شود.
    کلیدواژگان: مطالعه آزمایشگاهی، تیر فولادی، اتصال پیچی، مودهای خرابی، آتش
  • امین قلی زاد، بابک شیری، معصومه سادات مکی آبادی صفحه 34
    ستون های دو جداره فولادی لوله ای پر شده با بتن در سازه هایی مانند پل ها، ساختمان های بلند مرتبه و دکل های انتقال برق مورد استفاده قرار می گیرند. در مقاله حاضر، با استفاده از نرم افزار عناصر محدود ABAQUS، رفتار این نوع ستون ها با مقطع دایره و مربع در جداره داخلی و خارجی، با تغییر نسبت توخالی و همچنین با تغییر ارتفاع و ضخامت سخت کننده و تاثیر آنها بر شکل پذیری، ظرفیت باربری و تغییر شکل پلاستیک تحت بار محوری فشاری جزئی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان داد، ظرفیت باربری و شکل پذیری ستون های دو جداره فولادی پر شده با بتن، تحت فشار محوری، با افزایش ضخامت سخت کننده و کاهش نسبت توخالی افزایش می یابند. افزایش تعداد و ارتفاع سخت کننده ها، به علت افزایش اثر محصور کنندگی حلقوی و درگیری بیشتر با بتن، باعث افزایش قابل توجهی در ظرفیت باربری و سختی ستون های دو جداره فولادی پر شده با بتن می شوند. همچنین هر چه سخت کننده ضخیم تر، دارای ارتفاع بزرگتر و تعداد سخت کننده بیشتری بوده و نسبت توخالی کوچکتر باشد، محدوده تغییرشکل پلاستیک جداره های فولادی و نقطه ماکزیمم تغییرشکل پلاستیک بزرگتر می شود. مشاهده شد استفاده از سخت کننده در این نوع ستون ها، باعث به تاخیر افتادن کمانش محلی می شود.
    کلیدواژگان: ستون های دو جداره فولادی پر شده با بتن (CFDST)، نسبت توخالی، سخت کننده، تحلیل عناصر محدود
  • آرمین منیر عباسی، علی حسنی صفحه 48
    انتخاب گزینه ها با در نظر گرفتن تمامی ابعاد آن همواره یکی از بزرگترین موارد در تصمیم گیری ها است. در این میان استفاده از ابزاری که بتواند این انتخاب را به طور ساختار یافته ای هدایت نماید بسیار سودمند است. در این پژوهش، مهندسی ارزش در کنار روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به عنوان یک ابزار، جهت انتخاب بهترین گزینه نوع سد و همچنین بهترین نوع سرریز استفاده شده است. برای انجام این کار سه معیار هزینه اجرا، زمان اجرا و عملکرد به عنوان شاخص های اصلی تصمیم گیری در نظر گرفته شده اند. با توجه به نتایج مشخص گردید، بهترین گزینه سد بتن غلتکی با سرریز آزاد می باشد.
    کلیدواژگان: مهندسی ارزش، سدسازی، تحلیل سلسله مراتبی
  • علیرضا حکیمی، حمید مسلمی صفحه 57
    امروزهاستفادهازروش هایعددیبهویژهروشاجزایمحدود،درحلمسائلمتفاوتکاربردفراوانیدارد.ازآنجاکهاین روش هاتقریبیهستند،داشتندرکیواقعیازمیزانونحوه توزیعخطاهااهمیتبسیارزیادیدارد.بررسی ها نشان می دهد که شبکه مورد استفاده در روش اجزای محدود نقش بسیار اساسی در میزان خطای روش خواهد داشت. بنابراین روش های مختلفی برای یافتن شبکه بهینه و کاستن خطای روش پیشنهاد شده است. این روش ها عمدتا هدف را بر کاستن خطا در میدان تنش به دست آمده قرار داده اند. هر چند کاهش خطای میدان تنش یکی از اهداف روش اجزای محدود تطابقی می باشد، ولی تضمینی برای رسیدن به اهداف در مسائل خاص مورد نظر نمی باشد. از جمله این مسائل می توان به مسائل تحلیل ترک اشاره نمود که در تحلیل الاستیک آن پارامتر ضریب شدت تنش نقشی کلیدی در تعیین مسیر ترک و طراحی مربوطه خواهد داشت. در این تحقیق هدف این است که معیار آنالیز تطابقی بر روی پارامتر ضریب شدت تنش قرار گیرد تا به جای اصلاح پارامترهای جانبی نظیر کرنش به اصلاح پارامتر هدف یعنی ضریب شدت تنش بپردازیم.
    کلیدواژگان: ضریب شدت تنش، تخمین خطا، روش اجزای محدود تطابقی، گسترش ترک
|
  • Saeed Ghaffarpour Jahromi, Navid Esmaeili Page 5
    The goal of this research is to study the effect of the space between long and short piles beneath combined deep foundation caps on the forces acting on piles and the resulting summit, all done by considering variables such as; short pile length, soil pad stiffness (cushion), short pile stiffness and long pile stiffness, using a modeling and numerical analysis method. Modeling and numerical analysis are performed using the Abacus software, which results indicated that by increasing the space between short and long piles, the compressive axial tension acting on short piles rises and the compressive axial tension acting on long piles almost reduces, and also increasing the space between short and long piles will reduce the resulting summit and by rising the elastic modulus of short piles the summit reduces and increasing the elastic modulus of long and short piles results in reducing the summit.
    Keywords: öDeep foundation, Composite piles group, Raft settlement, Axial load, Numerical analysis
  • Alireza Habibi, Reza Gholami Page 13
    Common methods analysis and design of structures are based according to elastic analysis and and reduction of earthquake forces. This reduction design load in the codes is done by the behavior factors. Applying the non-linear static analysis and make ideals pushover curves obtained from its, including conventional in determining behavior factor. The purpose of this study is evaluating the accuracy of nonlinear static analysis in determining behavior factor reinforced concrete moment-resisiting framesby performing nonlinear incremental dynamic analysis that is a more accurate analysisby considering the damping, dynamic nature of the load and higher modes effects. The response modification factors for reinforced concrete moment-resisiting framesobtained in this study by performing nonlinear incremental dynamic analysis are difference about %13 those obtained by pushover analyses analysis. The results of nonlinear incremental dynamic analysis are generally more than those obtained from pushover analysis.
    Keywords: Incremental dynamic analysis, Pushover analysis, Overstrength factors, Ductility factors, Response modication factors
  • Mahmood Yahyai, Abbas Rezaeian Page 23
    Column-tree moment resisting frames, as the efficient shop-welded and field-bolted structural systems, are used in many countries. Very limited research has been carried out on such systems under fire conditions. This paper presents experimental investigations of the behavior of beam and bolted splice connections in steel column-tree moment resisting frames exposed to fire. Two full-scale steel sub-frames with different splice connections were tested under ISO 834 standard fire. The flange splice plates were configured as a single plate with single shear bolts in first specimen, and as double plates with double shear bolts in second specimen. The observation of thermal and structural fire behaviors including temperature histories, temperature-deflection of the beam, temperature-rotation of splice connections and failure modes were investigated. The temperature-deflection and temperature-rotation curves remained in the elastic range until about 600°C. Beyond 600°C, the behavior would be highly nonlinear plastic. The beam splice connection failed due to shear fracture of top bolts at temperatures beyond 750°C. Consequently, stub beam web failed at those temperatures because of block-shear. Using double plates with double shear bolts for flange splices would enhance the temperature resistance and rotational capacity of the beam splice connections. Both tests results confirmed that specimens retain the capacity to support the design load when the average beam temperature does not exceed 600°C. This temperature limit confirms the temperature criteria provided by ASTM E119 and ANSI/UL 263 for a restrained beam, and can be used to specify the minimum fire resistance criteria for beams in column-tree MRFs. The measured time-deflection curves showed that the restrained fire resistance rating for both unprotected specimens obtained about 15 minutes in both tests.
    Keywords: Experimental study, Steel beam, Bolted connection, Failure modes, Fire
  • Amin Gholizad, Babak Shiri, Masoumeh Sadat Makkiabadi Page 34
    Concrete Filled Double Steel Tubes are mostly used in bridge piers, tall buildings, offshore and coastal structures and power transmission towers. Finite element analyses via ABAQUS software have been performed aiming to evaluate the strength, ductility and plastic deformation of CFDST columns with different hollow ration and stiffeners configurations. According to analyses results more strength and high ductility levels can be provided decreasing the composite section hollow and increasing stiffeners thickness. More stiffener plates with larger dimensions result in more strength and stiffness in composite columns due to increase in concrete confinement and adjoint interaction of steel and concrete. It also raises plastic deformation level of the columns and postpone the local buckling.
    Keywords: Concrete filled double steel tubes, Hollow ratio, Stiffener, Finite element analysis
  • Armin Monirabasi, Ali Hassani Page 48
    One of the biggest items in decision-making is selecting the best choices considering all their aspects. In the meantime, employing an instrument that can guide the choice in a structuralized way is very useful. In this research, value engineering along with hierarchical analytic processing method as instruments to select the best choice for the type of dam and the spillway are utilized. To do this, three categories of operational cost, time and performance as the main indicators of decision-making have been considered. The results revealed that the best choice is the roller compacted concrete dam with free spillway.
    Keywords: Value engineering, Dam construction, Analytical hierarchy process
  • Alireza Hakimi, Hamid Moslemi Page 57
    The use of numerical methods, particularly finite element methods in solving different problems are used in abundance. Because these methods are approximate, having a real understanding of the extent and distribution of the errors is extremely important. Studies show that the mesh used in the finite element method will be an essential error rate. So many different ways to find the optimal mesh and minimize the error of the proposed method. These methods are mainly aimed at reducing the error in the stress field have been obtained. Although one of the aims of reducing errors tension field finite element method is adaptive, but no guarantee is intended to achieve specific issues. These issues can be Craek to the issues noted in the analysis of the elastic parameters of the stress intensity factor will play a key role in determining the direction and Craek the design. The purpose of this study is to measure the stress intensity factor adaptive analysis on the parameter to be modified to accommodate ancillary parameters such as strain, stress intensity factor able to modify the target parameter.
    Keywords: Adaptive finite element method, Analysis cracks, Stress intensity factor, Parameter estimation error