فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال یازدهم شماره 3 (پاییز 1397)
  • سال یازدهم شماره 3 (پاییز 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/12
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمود نیلی، علیرضا یزدان دوست همدانی * صفحات 5-18
    موضوع تحقیق حاضر بررسی اثر جایگزینی سرباره کوره بلند ذوب آهن و دوده سیلیسی بجای درصدی از وزن سیمان بر رفتار حرارتی و روند کسب مقاومت بتن های حجیم می باشد. بدین منظور در این تحقیق ده طرح مخلوط با نسبت آب به سیمان 0. 44 و عیار سیمان مصرفی 418 کیلوگرم در متر مکعب ساخته شده است. در یک سری از طرح ها به منظور بررسی اثر جایگزینی سرباره، علاوه بر طرح شاهد، چهار طرح با جایگزینی سرباره به میزان 20، 35، 50 و 65 درصد وزنی سیمان تهیه گردیده است. همچنین در سری دیگر از طرح ها جهت بهبود مقاومت سنین اولیه، میزان ده درصد دوده سیلیسی به همراه طرح های حاوی درصد های مختلف سرباره تهیه شده است. رژیم حرارت هیدراسیون بتن، بوسیله کالریمتر نیمه آدیاباتیک محاسبه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که جایگزینی سرباره و دوده سیلیسی سبب کاهش حرارت زایی بتن می گردد، به طوری که جایگزینی سرباره به میزان 35 درصد به همراه 10 درصد دوده سیلیسی نتیجه مناسبی از نظر حرارت زایی و کسب مقاومت دربر داشته است.
    کلیدواژگان: بتن حجیم، سرباره کوره بلند ذوب آهن، ریسک ترک خوردگی، حرارت زایی بتن، مقاومت فشاری بتن
  • جعفر شفقت، علی اله وردی * صفحات 19-28
    در این تحقیق برای ترمیم ناحیه انتقالی بتن از دو تکنیک استفاده شد. در تکنیک اول، 18 درصد وزنی سیمان با دوده سیلیسی جایگزین و بتن پودری واکنش پذیر RPC)) تولید شد. در تکنیک دوم، در کنار استفاده از دوده سیلیسی، ماسه مصرفی در بتن به طور کامل با کلینکر سیمان پرتلند جایگزین شد که منجر به تولید بتن پودری-سنگدانه ای واکنش پذیر (Reactive Powder-Aggregate Concrete) تولید شد. مقایسه نتایج اندازه گیری مقاومت فشاری بتن پودری-سنگدانه ای واکنش پذیر (RPAC) و بتن RPC با بتن معمولی (NC) به ترتیب نشان دهنده افزایش 174 و 146درصدی مقاومت فشاری در سن هفت روز بود. همچنین مقایسه نتایج عمق نفوذ کلر و میزان جذب آب بتن های RPAC و RPC با بتن NC نشان دهنده کاهش قابل ملاحظه عمق نفوذ کلر و میزان جذب آب در مقایسه با بتن NC بود. بررسی های بعمل آمده با میکروسکوپ الکترونی روبشی، حذف قابل ملاحظه نواقص ساختاری ناحیه انتقالی در بتن RPAC را نمایان ساخت.
    کلیدواژگان: بتن، ناحیه انتقالی، دوده سیلیسی، مقاومت فشاری، کلینکر سیمان پرتلند
  • روح اله رستمی نجف ابادی *، محمد ذره بینی، خالد سنگین ابادی، داوود مستوفی نژاد، حسین فشندی صفحات 29-40
    از جمله بارز ترین خصوصیات بتن الیافی، میزان جذب انرژی است. در تحقیق حاضر الیاف ماکرو با مساحت سطح مقطع متفاوت، با تغییر در کشش و میزان تغذیه در مرحله ذوب ریسی تولید گردید. با توجه به متفاوت بودن سطح مخصوص الیاف تولیدی و تغییر در میزان چسبندگی به ماتریس بتنی، رفتار الیاف بر میزان جذب انرژی در بتن های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر الیاف بر رفتار بتن تحت بار، سطح زیر نمودار بار- جابجایی، استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش مساحت سطح مقطع الیاف، میزان جذب انرژی به شدت افزایش می یابد. مفدار افزایش در کم ترین حالت بیش از 6 برابر میزان جذب انرژی نمونه ی شاهد می باشد. این در حالی است که در بتن حاوی الیاف با کم ترین مساحت سطح مقطع، بیش از 14 برابر نسبت به نمونه ی شاهد، افزایش در جذب انرژی مشاهده می شود. علت این امر افزایش سطح تماس الیاف با دیگر مصالح بتن به دلیل بیش تر شدن تعداد الیاف می باشد. این افزایش به معنای شکل پذیری بیش تر بتن در زمان های بعد از ترک اولیه و قبل از شکست نهایی است. به عبارت دیگر نمونه ها قبل از فروپاشی، میزان بار بیش تری را در گذر زمان تحمل نموده اند.
    کلیدواژگان: بتن الیافی، الیاف ماکرو، مساحت سطح مقطع، میزان جذب انرژی
  • سعید مرادی *، شهره شاهنوری، سید طاها طباطبایی عقدا، سیروس ارشادی صفحات 41-53
    بتن غلتکی، بتنی با اسلامپ تقریبا صفر است که در بتن ریزی های حجیم نظیر بتن ریزی سدها مورد استفاده قرار می گیرد که با تغییر در میزان و اندازه سنگدانه ها و مقدار مصالح و نوع عمل آوری نوع ویژه ای از کاربرد این بتن با نام روسازی بتن غلتکی مطرح می گردد. ازاین رو در پ‍‍ژوهش حاضر، آزمایش های مقاومت فشاری طبق استاندارد ASTM C39،آزمایش نفوذپذیری آب تحت فشار طبق استاندارد BS EN 12390-8، آزمایش جذب آب کل طبق استاندارد ASTM C642 و آزمایش سولفات سدیم 5% طبق نشریه 354 طراحی و اجرای بتن غلتکی در روسازی راههای کشور، بر روی 24 طرح اختلاط، جمعا به تعداد 504 آزمونه با مقادیر مختلف ماسه لایروبی دریا (مطالعه موردی مجتمع بندری شهید رجایی بندرعباس) انجام گرفت و از الیاف پلیمری ویژه بتن غلتکی و سرباره ذوب آهن اصفهان استفاده شد و نتایج آزمونه ها با بتن شاهد (بتن ساخته شده با ماسه معدن) مقایسه گردید. این آزمایش ها بر روی درصدهای مختلف 15%-25%-35%-50% و100% ماسه لایروبی دریا، با سه نوع تیپ سیمان پرتلند پوزولانی ویژه، پرتلند تیپ 2 و پرتلند تیپ 5 انجام شد. نتایج حاکی از مقاومت فشاری بیشتر و جذب آب کل کمترآزمونه ها، با جایگزینی 15% ماسه لایروبی دریا نسبت به ماسه معدن می باشد. همچنین آزمایش سولفات در 2 دوره شش ماهه و یک ساله بر روی نمونه ها انجام شد که نتایج نشان دهنده اندک کاهش مقاومت و وزن آزمونه ها نسبت به بتن شاهد در همان دوره بوده است
    کلیدواژگان: روسازی بتن غلتکی، ماسه لایروبی دریا، آزمایش نفوذپذیری، آزمایش سولفات، خلیج فارس
  • جمشید اسماعیلی *، سید نیرم آهوقلندری صفحات 55-72
    پیش ساختگی رویکردی مفید برای ساخت سازه هایی به تعداد زیاد در مدتی اندک و یا طرح گونه ای خاص از بنا می باشد. طرح گسسته و از پیش ساخته شده اعضا در این سازه ها باعث کاهش انعطاف پذیری در مرحله ساخت در پای کار و از بین رفتن کارایی یک عضو در موقعیت های مختلف می شود.
    در این مطالعه به منظور افزایش کارایی یک تیر پیش ساخته نسبت به قرار گیری آن در پلان و موقیعت آن نسبت به دال های پیش ساخته و با هدف رفع مشکل تداخل آرماتورها در گره اتصال تیر به ستون به طرح اتصالی فولادی در انتهای تیر پرداخته شده است. برای این منظور گره میانی یک سازه چهار طبقه دارای سیستم قاب خمشی متوسط در دو سازه پیش ساخته و درجا مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که اتصال ارائه شده در مقایسه با اتصال درجای معادل خود عملکرد مطلوبی تحت تلاش های وارده در زمینه مقاومت، جذب انرژی و شکل پذیری نشان می دهد.
    کلیدواژگان: اتصال تیر به ستون، سازه پیش ساخته، آنالیز اجزای محدود، اتصال پیش ساخته
  • نجمه پوررجبی گورابی *، رحمت مدندوست صفحات 73-84
    مقاوم سازی تیرهای همبند در دیوار برشی به منظور بهبود عملکرد لرزه ای خود می تواند یک گزینه با ارزش باشد. امروزه کامپوزیت های پلیمری الیافی (FRP) به طور گسترده در مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند. هدف این پژوهش بررسی عددی و مقایسه نتایج حاصل از مقاوم سازی برشی تیر همبند بتن آرمه توسط ورق های CFRP و GFRP به روش چسباندن به وجوه جانبی (EBR) و هم چنین میلگرد GFRP به روش نزدیک سطح (NSM) توسط نرم افزار المان محدود (ABAQUS) ، می باشد. بنابراین مطالعات عددی جهت بررسی تاثیر روش های مذکور انجام شد. نتایج نمایانگر این مطلب است که استفاده از کامپوزیت های FRP در افزایش مقاومت و شکل پذیری تیر مقاوم سازی شده تاثیر به سزایی داشته است. در روش EBR الیاف شیشه و کربن به ترتیب در افزایش شکل پذیری و افزایش مقاومت موثرتر واقع می شوند. البته روش NSM با افزایش 44 درصدی مقاومت برشی و 70 درصدی شکل پذیری تیر همبند، بسیار موثرتر از روش EBR است.
    کلیدواژگان: تیرهمبند، مقاوم سازی، المان محدود، روش چسباندن به وجوه جانبی (EBR)، روش نزدیک سطح (NSM)
  • مسعود فرزام، سپیده محمدی سپاسی * صفحات 85-93
    در سازه های بلند، سیستم های باربر جانبی مختلفی از جمله قاب های برشی،قاب ها با هسته برشی،… برای مقابله با بار جانبی بکار گرفته می شوند. در سازه های با هسته مرکزی برای افزایش صلبیت جانبی، از سیستم کمربندهای خرپایی و مهاربند بازویی استفاده می شود که تغییر مکان نسبی طبقات را به صورت قابل توجهی کاهش می دهد. هدف در این تحقیق، تعیین موقعیت بهینه مهارهای بازویی در سازههای بلند بتنی می باشد که با در نظر گرفتن کمترین تغییرمکان بام و همچنین کمترین مجموع لنگرهای بالا و پایین مهار بازویی تعیین میشود و برای بهینه سازی از الگوریتم تکاملی ژنتیک استفاده میشود. بدین منظور اعضای اصلی سازه قبلا با توجه به بارهای ثقلی طراحی شده و در طول تحلیل مقاطع تیرها و ستون ها ثابت در نظر گرفته میشوند. نتایج نشان دهنده این مطلب است که با انتخاب موقعیت بهینه برای مهار بازویی، 45% تغییرمکان نسبی و 51% تغییرمکان ماکزیمم کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: سازه های بلند، مهار بازویی، موقعیت بهینه، بارهای جانبی، الگوریتم ژنتیک
  • یاسر محمدی، محمدرضا اصفهانی *، محمد طاهر کمالی صفحات 95-105
    مزایای قاب ساخته شده از ستون بتنی و تیر فولادی (RCS) باعث استفاده روزافزون آنها در سازه ها شده است. از جمله ضعف این سازه ها جزئیات اجرایی پیچیده برای اتصال تیر به ستون است. در این مقاله رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره ای بصورت آزمایشگاهی و تحلیلی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی دو اتصال خارجی RCS با ستون دایره ای ساخته و آزمایش شده است. در نمونه اول طبق راهنمای طراحی سازه های کامپوزیت تیر فولادی به ستون بتنی (ASCE 1994) به منظور جلوگیری از شکست فشاری بتن از تنگ های نزدیک به هم به فاصله 25 میلی متر استفاده شده است. در نمونه دوم فاصله تنگ های استفاده شده به حداکثر مقداری که آئین نامهACI-318-14 مجاز دانسته (75 میلی متر) افزایش داده شده و برای مقاوم سازی در بالا و پایین تیر از دورپیج ورق های پلیمری مسلح شده با الیاف کربنی (CFRP) استفاده شده است. نتایج آزمایش نشان می دهد که هر دو نمونه دارای رفتاری شکل پذیر بوده و دارای مقاومت زیادی در جابجای های نسبی بالا هستند. تقویت نمونه دوم به وسیله ورق های CFRP باعث افزایش 13 درصدی مقاومت نهایی اتصال شده است. همچنین شکل پذیری نمونه تقویت شده افزایش یافته است. بنابراین استفاده از ورق های FRP می تواند جایگزین مناسبی برای اتصال های پیچیده RCS گردد. در بخش تحلیلی بررسی رفتار اتصال، هر دو نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار آباکوس مدل شد و نمودار پوش نیرو- جابجایی تحلیلی و آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که رفتار اتصال ها به درستی توسط مدل های تحلیلی قابل پیش بینی است.
    کلیدواژگان: اتصال، تیر فولادی، ستون بتنی، CFRP
  • مطالعه آماری منحنی های لنگر-دوران ستون های بتن مسلح محصور شده توسط لایه های FRP
    محمدامیر نجفقلی پور *، سیدمحمدجواد ذهبی، سید مهدی دهقان صفحات 107-120
    ستون ها به عنوان عناصر اصلی باربر ثقلی و جانبی در ساختمان های بتن مسلح مطرح هستند. اخیرا استفاده از ورق های (Fiber Reinforced Polymer-FRP) به عنوان مصالح محصور کننده بتن ستون در تقویت ستون ها مورد توجه محققین قرار گرفته است. با توجه به اینکه در روند ارزیابی و تحلیل آسیب پذیری ساختمان ها استفاده از روش های تحلیل غیرخطی مرسوم است، پیش بینی رفتار غیرخطی ستون های محصور شده توسط ورق های FRP در محل تشکیل مفصل خمیری و تعریف آن برای سازه برای انجام یک تحلیل غیرخطی ضروری است. این در حالی است که در دستورالعمل های بهسازی لرزه ای ساختمان ها تنها به ارائه مفاصل خمیری استاندارد برای اعضای سازه ای موجود قبل از تقویت پرداخته شده است. از آنجا که استخراج شکل استاندارد برای مفاصل خمیری باید بر اساس آزمایش های متعدد بر روی اعضای سازه ای تحت بارهای رفت و برگشتی صورت گیرد، لذا در این تحقیق آزمایش های انجام شده بر روی ستون های بتن مسلح محصور شده توسط ورق های FRP گردآوری شده است و منحنی های پوش حاصل از آزمایش های انجام شده استخراج شده اند. آنگاه با مشخص کردن نقاط کلیدی برای منحنی ها، به بررسی آماری این نقاط پرداخته شده است. بدین ترتیب علاوه بر ارزیابی رفتار لنگر- دوران ستون های آزمایش شده و تاثیر پارامترهای موثر بر آنها، نتایج حاصل از این تحقیق می تواند به عنوان مدلی برای رفتار غیرخطی ستون های محصور توسط ورق های FRP تحت نیروی محوری و بار جانبی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: ستون بتن مسلح مستطیلی، ورق FRP، مفصل خمیری، تحلیل غیرخطی، منحنی انگر-دوران
  • محمدرضا نیک گفتار *، محمد عطایی، رضا کاکایی، محمدرضا رضوانیان زاده صفحات 121-132
    برای بازیابی حداکثری ذخایر معدنی زیرزمینی اورانیوم، کاهش میزان اشعه جذبی کارگران معدن، کاهش آلودگی های زیست-محیطی و کاهش هزینه های معدنکاری می بایست تمهیدات ویژه ای اندیشیده شود. یکی از این تمهیدات، پرکردن فضاهای استخراجی با پرکننده های بتنی هیدرولیکی به خصوص در روش استخراج کندن و پرکردن تونلی است. در این تحقیق سعی شده است بصورت جامع با نگرش های ذکرشده در فوق، مناسب ترین طرح اختلاط پرکننده بتنی هیدرولیکی انتخاب شود. برای انجام این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی طرح های اختلاط پرکننده بتنی هیدرولیکی با چهار نوع مصالح سنگی باطله های معادن اورانیوم، ماسه رودخانه ای، ماسه شسته شده و ماسه باریت، ساخته شد و نمونه هایی از این طرح های اختلاط برای آزمایش مقاومت فشاری تک محوری گرفته شد. همچنین علاوه بر محاسبه هزینه تمام شده ساخت هر طرح اختلاط، از پرکننده های بتنی هیدرولیکی ساخته شده در ضخامت های مختلف در مجاورت کانسنگ اورانیوم جهت اندازه گیری میزان تشعشع ریخته شد. آزمایش ها و برداشت های میزان تشعشع برای طرح های اختلاط پرکننده بتنی هیدرولیکی در ضخامت های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت پرکننده بتنی، میزان تشعشع به شدت کاهش پیدا می کند. همچنین این امر اثبات شد که می توان باطله های استخراجی و آب زهکشی شده از معادن اورانیوم را که آلوده به مواد رادیواکتیو می باشند، در اختلاط پرکننده های بتنی هیدرولیکی مورد استفاده قرار داد. این امر علاوه بر کاهش آلودگی های زیست محیطی، هزینه های پرکردن را نیز کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: باطله معادن اورانیوم، آلودگی زیست محیطی، پرکننده بتنی هیدرولیکی، تشعشع، مسائل اقتصادی
|
  • Mahmood Nili, Alireza yazdandoost hamedani * Pages 5-18
    Utilization of the high strength massive structures has recently increased. This naturally may lead to considerable thermal stresses which in turn create thermal cracks and reduce service life of the structures. Although many attempts, numerically and experimentally, have been to prepare a convenient solution for this problem however no agreement was obtained until now.
    In the present research, slag and silica fume were used as a partial replacement for cement in the massive mixtures. Temperature history of the 10 concrete mixtures, with 0.44 water cement ratio, was determined via a semi adiabatic system. Concrete columns with 800 and 1200 mm dimension were modeled and a finite elements analysis was carried out to predict thermal stresses and risk of cracking during early stage. Furthermore, the concrete mixtures were examined under water-penetration test.
    The results declare that using slag as partial replacement for cement diminished hydration peak temperature whereas, silica fume have no serious effect on this parameter. The lowest thermal gradient related to samples containing 50 and 65 percent slag with or without silica fume. The minimum risk of cracking were corresponded to the silica fume specimens. In conclusion using silica fume in concrete containing slag improve behavior of fresh and hardened concrete. The results of the present study showed that simultaneous usage of 35% slag with 10% Silica fume is considered as the best proportion in both strength, permeability and thermal properties
    Keywords: Mass concrete, Slag, cracking Risk, Heat Generation, ‍Compression Test
  • jafar shafaghat, Ali Allahverdi * Pages 19-28
    Between the interface of cement paste and aggregate in concrete, there is a region with high porosity which is said to interfacial transition zone (ITZ). Transition zone causes the reduction of compressive strength and flexural strength, increased permeability and consequently increase the vulnerability of concrete against sulphates and chlorides penetration. Therefore, researchers have sought ways to improve the negative effects resulting from the ITZ. In this study, were used two techniques to removal ITZ. In the first technique was replaced 18% by weight of cement and silica fume and was produced reactive powder concrete (RPC). In the second technique, along with silica fume, Portland cement clinker was replaced completely with sand, which has led to production Reactive Powder-Aggregate Concrete (RPAC). Comparison of normal concrete (NC) compressive strength with RPAC and RPC showed that the 174 and 146% increase in compressive strength at the 7 days. Then, size of the ITZ were examined by using scanning electron microscopy. The depth of chloride penetration, water absorption and volume of open porosity of RPC and RPAC were compared with NC. The results showed reduced water absorption and chloride penetration depth.
    Keywords: RPAC, Transition zone in concrete, Silica fume, Compressive strength, Portland cement clinker
  • rohallah rostami *, mohammad zarrebini, khaled sanghinabadi, Davood Mostofinejad, hosein fashndi Pages 29-40
    Energy absorption capacity is the salient property of concrete. In this work the effect of cross -sectional area of melt spun polypropylene fibers together with that of fibers diameter on behavior of fiber reinforced concrete was investigated. Variation on fiber dimensions was achieved by varying fiber spinning draw ratio and speed of melt feeding pumps. Variations in fiber diameter affect fiber specific area which in turn influences the adhesion of the fibers to the matrix in FRC. In order to evaluate the FRC behavior, the area under load versus displacement was studied. It was found that energy absorption capacity excessively increases as the cross-sectional area of the fibers decreases. The increase in the energy absorption was at least 6 times of that of reference specimen. It is while in the concrete mix containing the fibers with the least cross-sectional area, the increase in the energy absorption was 14 times the corresponding value in the reference mix. This was concluded to be due to the increase in contact area between the finer fibers and the matrix due to increase in number of fibers for a given fiber volume fraction in the concrete. Results also showed that the increase in energy absorption capacity of the FRC leads to higher workability of the concrete after appearance of the initial crack and ultimate failure of the concrete. Finally it was observed that load bearing capacity of the samples prior to disintegration was high.
    Keywords: Fiber reinforced concrete, macro fibers, cross-sectional area, energy absorption capacity
  • saeed moradi *, Shore Shahnoori, seyed taha tabatabaei aghda, Cyrus Ershadi Pages 41-53
    The Roller Compacted Concrete Pavement (RCCP) is dense (nearly zero slump), strong, durable and applicable for high volume concreting. Thus, in this paper compressive strength tests based on ASTM C39, water permeability tests under compression according to BS EN 12390-8 standard, total water absorption test according to ASTM C642 standard and 5% sodium-solphate test according to NDIRP (National Design and Implimentation for Road Pavements publication) 354 have been conducted. For these experiments, 24 different mix design resulted a toatl number of 504 specimens based on different DMS Ratio (disposed from Bandar-Abbas, Shahid Rajaee port). In some of these mixes polymer fibers of RCCP together with tall furnace slags of Esfahan Iron Manufacture have been used. The different perecentage of 15%, 25%, 35%, 50% and 100% of the exploited DMS with 3 different pastes of special pozzolanic portland cement, the type 2 portland cement, and the type 5 portland cement were the main target.Results of the compressive strength of the samples with the replacement of 15% of DMS show the best; this mix also shows the lowest total water absorption . Also, solphate tests were conducted in 2 cycles of 6 months old specimens as well as the one year old ones showing equal results to the original concrete units.
    Keywords: Roller Compacted Concrete Pavement, Dredged Marine Sand, water permeability test, solphate test, Persian Gulf
  • J. Esmaili *, seyed neyram ahooghalandary Pages 55-72
    Precasting is a useful approach for building structures in large numbers over a short period of time or for a specific type of them. The discrete and pre-fabricated design of the members in these structures will reduce the flexibility of the construction phase. This reduction in flexibility leads to the loss of performance of a member in a variety of situations.
    In this study, in order to increase the efficiency of a prefabricated beam in association with its position relative to the prefabricated slabs in the plan and with the aim of eliminating reinforcement congestion in beam – column joint, a steel girder at the end of the beam has been considered. For this purpose, the interior joint of a four-story structure with an intermediate moment frame system was compared in two precast and in-situ structures. The results show that the presented connection, in comparison with its equivalent in-situ connection, performs satisfactorily under the efforts of resistance, energy dissipation and ductility
    Keywords: Beam to column connection, Precast structure, Finite element analysis, Precast connection
  • najmeh pourrajabi goorabi * Pages 73-84
    Retrofitting coupling beams in shear walls to improve their seismic performance can be a viable option. Fiber reinforced polymer (FRP) composites are widely used in strengthening reinforced concrete (RC) structures. This paper aims to investigate and compare the result of shear strengthening of reinforced concrete coupling beams by means of CFRP & GFRP sheets, with externally bonded reinforcement (EBR) method and GFRP rods, with near surface mounted (NSM) method, using ABACUS software. Hence, numerical studies were conducted to analyze these methods. The results show that using FRP composites can increase the shear strength and ductility of strengthened coupling beam, effectively. In EBR method, carbon and glass fiber sheets are more effective to increase the strength and ductility, respectively. The NSM method increased the shear strength by 44% and also the ductility by 70%.
    Keywords: Coupling beam, Strengthening, Finite element, Externally bonded reinforcement method, Near surface mounted method, ABACUS software
  • masoud farzam, Sepideh Mohammadi Sepasi * Pages 85-93
    There are numerous structural lateral systems used in high-rise building design such as: shear frames, shear trusses, frames with shear core, framed tubes, trussed tubes, etc. The outriggers and belt trusses system is the one providing significant drift control for the building where the core alone is not rigid enough to resist lateral loads.perimeter columns are mobilized for increasing the effective width of the structure. In this study, Optimum locations of the outriggers have been obtained in concrete structures. A novel evolutionary algorithm based upon Genetic algorithm (GA) is used in this research. The optimum location of outriggers in the concrete structures with shear wall core is obtained regarding to minimizing top displacement and the sum of the above and below moment of the outriggers. 41The main elements of the structures are designed according to the gravity loads previously and during the Analyses, sections of beams and columns have considered constant. The results show appreciable decline in the deflection with the use of outrigger system. There is 45% reduction in the top displacement by the use of one outrigger at the effective level. Furthermore, 51% drop in maximum displacement is achieved by the use of two outrigger levels.
    Keywords: High-rise buildings, Outriggers, Optimum location, Lateral loads, Genetic Algorithm
  • Yaser Mohamadi, Mohammad Reza Esfahani *, Mohammad Taher Kamali Pages 95-105
    In this paper, the behavior of connection of steel beams to circular concrete columns is investigated analytically and experimentally. In the experimental part, two exterior connections of steel beam to circular concrete column (RCS) are tasted. In the first specimen, based on the design guide of composite structures (ASCE 1994), transvers reinforcement in the column with the minimum spacing of 25mm is used to prevent compressive failure of concrete at the top and bottom of the steel beam. In the second specimen, the spacing of transvers reinforcement in the column at the top and bottom of the beam increased to 75mm which is the maximum allowable value in columns. Moreover, for strengthening the column at the top and bottom of the beam, carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheets are used. The experimental and analytical results show that the connections of both specimens are ductile and have great strength in high drift .The reinforcement of the second specimen using CFRP sheets improves the ultimate strength by 13%. Also, the ductility of the reinforced specimen is increased. As a result, the use of FRP sheets can be good alternatives for complex connections of steel beams to concrete columns. Also, both experimental specimens were modeled by Abaqus software, and the load- displacement relationships of the specimens were obtained and compared with the test results. The comparison shows that the analytical model can predict the behavior of the connections, appropriately.
    Keywords: connection, beam steel, concrete column, CFRP
  • Statistical Study on Moment-Rotation Curves of FRP Confined RC Columns
    Mohammadamir Najafgholipour *, Seyed Mohammad Javad Zahabi, Seyed Mehdi Dehghan Pages 107-120
    Columns are one of the main gravity and seismic load resisting elements in reinforced concrete (RC) buildings. Therefore, seismic retrofitting of these elements in vulnerable buildings is of great importance. For this purpose, various retrofitting techniques such as steel or RC jacketing and Fiber Reinforced (FRP) Laminates are proposed. Recently, using FRP laminates for confining the column or as the longitudinal reinforcement is considered by researchers. Although some guides and documents have been released for design of FRP strengthened RC elements, but for seismic evaluation of buildings by means of nonlinear analysis procedures the moment-rotation curve of the flexural elements as plastic hinges are required. But seismic rehabilitation instructions have only recommended the standard plastic hinges for non-retrofitted elements. Since the plastic hinge for different members should be derived from cyclic tests or reliable analytical procedures, in this article the cyclic test results which were performed on FRP confined RC columns are gathered and a statistical analysis is conducted on the key points of the curves. In this way, in addition to the evaluation of the affective parameters on the moment-rotation curves of FRP confined RC columns, a simple model is developed for plastic hinge of these elements in absence of a standard curve.
    Keywords: Rectangular RC Column, FRP Laminate, Plastic Hinge, Nonlinear Analysis, Moment-Rotation Curve
  • mohammadreza nikgoftar *, mohammad ataei, reza kakaie, mohammadreza rezvanian zadeh Pages 121-132
    Special measures must be taken to maximize the recovery of uranium deposits, reduce the absorption rate of radiation for personnel working, reduce environmental pollution and reduce mining costs in underground uranium mining. One of these measures is to fill the extracted spaces, in particular, in the tunnel cut and fill mining method. In this research, it has been tried to select the most suitable concrete filler mixing plan with the above-mentioned attitudes. To carry out this research, in a laboratory scale, concrete mixing designs were implemented for hydraulic concrete with four types of rock materials from waste of uranium mines, river sand, washed sand and barite sand. Samples of these mixing designs for testing of resistance One-axial pressure was taken. Also, in addition to calculating the cost of making any mixing plan, hydraulic concrete was constructed in different thicknesses adjacent to the uranium ore was poured to measure the amount of radiation. Radiation experiments and measurements were carried out for concrete mixing designs in different thicknesses. The results indicate a sharp decrease in the radiation and absorption dose of radiation by increasing the thickness of the filler concrete. It has also been proven that mining waste and drainage water from uranium mines that are contaminated with radioactive substances can be mixed with hydraulic concrete fillers to fill uranium underground mines in order to reduce environmental pollution and Filling costs.
    Keywords: Uranium Mine waste, Environmental Contamination, Concrete Hydraulic Filler, Radiation, Economic issues