فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال نهم شماره 9 (پیاپی 62، آذر 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • ابراهیم خلیل زاده وحیدی*، محمد رضائی صفحات 5-22
    اتصالات تیر به ستون بتنی در شکل پذیری سازه، جذب انرژی و به تاخیر انداختن خرابی نقش مهمی را ایفا می کنند. در این پژوهش به تاثیر کامپوزیت های سیمانی مهندسی حاوی نانو الیاف کربن (CNF-ECC) بر روی رفتار اتصال تیر به ستون بتنی تحت بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. رفتار سخت شوندگی کرنش تحت کشش از کامپوزیت های سیمانی مهندسی (ECC) یک مصالح توانمند با قابلیت جذب انرژی بالا و قابلیت ترک خوردگی های زیاد قبل از شکست، ساخته است. از آنجایی که ECC یک مصالح نسبتا جدید است، عمده پژوهش های انجام گرفته، بر روی شناخت ماهیت این مصالح، ترکیبات مختلف آن، نسبت های مختلف اختلاط مصالح، روابط حاکم بر منحنی تنش-کرنش، ابداع کامپوزیت های جدید و سایر موارد مشابه متمرکز بوده است. تحقیقاتی نیز بر روی کاربردهای عملی آن در سازه ها انجام گرفته است. اما این مطالعات به اندازه تحقیقات مربوط به شناخت رفتار خود مصالح، گسترده نبوده و نیازمند انجام کارهای تحلیلی و آزمایشگاهی فراوان است. در این پژوهش 3 اتصال بتنی مورد آزمایش قرار گرفت که یکی از اتصالات به عنوان نمونه مرجع و در 2 اتصال دیگر، در طول ناحیه بحرانی اتصال تیر به ستون با ECC و CNF-ECC جایگزین گردید. پارامترهای اصلی درنظر گرفته شده شامل منحنی های هیسترزیس لنگر- تغییر مکان نسبی، ظرفیت جذب انرژی و توزیع ترک ها است. نمونه های آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه ای در انتهای تیر با کنترل تغییر مکان قرار گرفتند. بارگذاری تا زمانی که کاهش بار به بیش از 30 تا 40 درصد حداکثر بار وارده می رسید، ادامه می یافت. نتایج آمایشگاهی نشان داد که با استفاده از این مصالح توانمند، شکل پذیری و جذب انرژی این اتصالات به صورت موثری بهبود یافت و ترک ها ایجاد شده در چشمه اتصال به صورت یک شبکه متراکم از ریز ترک ها با عمق و عرض بسیار کم ظاهر گردید
    کلیدواژگان: مطالعه آزمایشگاهی، بتن مسلح، اتصال تیر-ستون، بتن معمولی، کامپوزیت های سیمانی مهندسی، نانوالیاف کربن
  • امین قنادی اصل*، زهرا عباس زاده، امیر شیرخانی، پریسا کامرانی مقدم صفحات 23-42
    امروزه با پیشرفت تکنولوژی های تحلیل و طراحی سازه، سیستم های باربر جانبی مختلفی، برای بهره گرفتن هم زمان مزایای هر یک از سیستم های موجود ارایه شده اند. در میان سیستم های مهاربندی، مهاربندهای خارج از محور در اولویت استفاده قرار دارند. به کارگیری سیستم های اتلاف انرژی، نظیر میراگرهای اصطکاکی و پانل های برشی، پاسخ های لرزه ای سازه را در برابر زلزله و باد کاهش می دهد. در مقاله ی حاضر، سیستم سازه ای مرکب از قاب مهاربند خارج از محور با پانل ‏برشی فولادی و میراگر اصطکاکی دورانی، بر اساس مدلسازی عددی پیشنهاد شده و عملکرد آن نیز بر اساس لنگر اصطکاکی بهینه ی آستانه لغزش میراگر مذکور، در سطوح مختلف خطر لرزه ای، با دوره های بازگشت متوسط 72، 475 و 2475 سال، توسط تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی مورد مطالعه قرار گرفته است. لنگر بهینه ی مذکور بر اساس حداقل مقدار شاخص عملکرد لرزه ای، در سه سطح خطر، یک بار به صورت جداگانه و یک بار با درنظرگیری سطح خطر بینابین با دوره ی بازگشت 1200سال سال تعیین شده است. برای بررسی عملکرد لرزه ای سیستم سازه ای پیشنهادی، پاسخ های سازه، بر اساس لنگر اصطکاکی بهینه ی تعیین شده توسط دو حالت مذکور، در سه سطح خطر تخمین زده شده است. نتایج نشان داد که در نظرگرفتن لنگر اصطکاکی بهینه ی متناظر با هر سطح خطر به صورت جداگانه، باعث بهبود پاسخ های لرزه ای سیستم سازه ای پیشنهادی می گردد؛ اما طبیعتا، لنگر اصطکاکی بهینه ی مشترک بین سطوح خطر متفاوت، نتایج محافظه کارانه ای ارایه می دهد. همچنین مشخص شد که میراگر مذکور، در سطوح خطر بالاتر، کارایی بهتری در بهبود پاسخ و رفتار لرزه ای این سیستم ترکیبی دارد.
    کلیدواژگان: مهاربند خارج از محور، پانل برشی فولادی، میراگر اصطکاکی دورانی، لنگر اصطکا ک ی بهینهی آستانه لغزش، تحلیل دینامیکی غیرخطی، شاخص عملکرد لرز های، سطوح مختلف خطر لرز های
  • امین قلی زاد*، سهیل سرپرست سادات صفحات 43-66
    سدهای خاکی تاثیر بسزایی بر زندگی جوامع اطراف دارند بنابراین ضرورت پایش مستمر در حین ساخت و بهره برداری ایمن از این سازه ها به هنگام اعمال بارگذاری های دینامیکی بخصوص بارهای انفجاری ناشی از اقدامات احتمالی خرابکارانه و آتشکاری همواره مورد توجه بوده است. اثرات ناشی از بارگذاری انفجاری ضمن فرض شرایط تاثیرگذار بر عملکرد سدهای خاکی با استفاده از پارامترهای متعددی قابل سنجش بوده که از مهم ترین آنها می توان به ابعاد گودال ناشی از انفجار و ضریب پایداری شیب های سازه ی مذکور اشاره نمود. از این رو در پژوهش حاضر با توجه به تحقیقات صورت گرفته در زمینه ی بارگذاری دینامیکی سدهای خاکی، ضمن انتخاب مدل و ویژگی های آن، به منظور صحت سنجی فرآیند شبیه سازی و اعمال بارگذاری دینامیکی، نتایج حل عددی با مقاله مرجع مقایسه گردیده که انطباق قابل قبولی را ارایه میدهد. سپس بارگذاری دینامیکی انفجار در قالب نرم افزار اجزای محدود در نقاط معینی از سازه شبیه سازی شده و پس از تحلیل، نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان شارژ انفجاری و افزایش سطح آب مخزن سد و نیز کاهش چگالی مواد تشکیل دهنده ی بدنه؛ عمق و ابعاد حفره ی ایجاد شده ی ناشی از انفجار در تاج سد که بیانگر خرابی موضعی نیز خواهد بود، افزایش می یابد. در نهایت برای بررسی پایداری دینامیکی شیب ها، نتایج به صورت داده های جابجایی-زمان در عمق مشخص در زیر نقاط انفجاری، از نرم افزار اجزای محدود به نرم افزار تحلیل پایداری شیب ها منتقل شده و مدل تحت تحلیل شبه استاتیکی و دینامیکی و در نهایت تحلیل پایداری قرار می گیرد. نتایج بیانگر این موضوع است که تحت شارژ انفجاری 800 کیلوگرم با موقعیت بارگذاری مشخص، ضریب اطمینان پایداری شیب ها از میزان ضریب اطمینان معرفی شده توسط نشریه 624 بیشتر بوده که مبین عدم آسیب دیدگی جدی و عدم ناپایداری سازه ی سد می باشد
    کلیدواژگان: سدخاکی، بار انفجار، روش اجزای محدود، تحلیل دینامیکی، تحلیل پایداری
  • میلاد بادران، علی همتی*، سید محمدعلی هاشمی صفحات 67-86

    سازه های بتنی که در معرض زلزله قرار می گیرند مستعد ترک خوردگی و کاهش سختی و مقاومت می باشند. قاب های خمشی بتنی به دلیل شکل پذیری کم، در محل تیرها دچار ترک خوردگی و تشکیل مفصل پلاستیک می شوند. به همین دلیل در سازه های ساخته شده می توان با استفاده از میراگرها رفتار سازه را بهبود بخشید. میراگرها در افزایش سطح عملکرد سازه و باربری سازه ها نقش کلیدی دارند.در این مقاله 9 قاب بتن آرمه مورد آزمایش قرار گرفتند و از میراگر تسلیمی فلزی برای بهسازی لرزه ای قاب های بتنی خمشی استفاده شده است. میراگر تسلیمی مورد نظر از نوع میراگر ADAS می باشد که با استفاده از مهاربند فلزی به قاب بتنی متصل شده است. مهاربند فلزی از نوع همگرا است که بین میراگر و تیر بتنی متصل شده است. همچنین در این مقاله سه مهاربند همگرا نیز در سازه قرار داده شده تا تاثیر آن بر مقاومت و رفتار سازه بررسی گردد. در سازه با میراگر ADAS مقدار مقاومت بیش تر از قاب بتنی بدون میراگر بود و میزان خسارت وارد شده با قاب کمتر ثبت گردید.در این مقاله، تاثیر مهاربند و میراگر بر رفتار سازه، ترک خوردگی ها، مقاومت مورد بررسی قرار می-گیرد.اضافه کردن مهاربند فولادی به قاب بتنی، مقاومت نمونه به مقدار 48% نسبت به نمونه شاهد و با اضافه کردن میراگر تسلیمی به قاب بتنی، مقاومت نمونه ها حدود 21% نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت.

    کلیدواژگان: قاب خمشی بتن آرمه، میراگر تسلیمی، میراگر ADAS، بارگذاری چرخه ای، مقاومت
  • حمیدرضا داورزنی، احمد گنجعلی، حسین صادقی*، رسول محبی صفحات 87-102

    بار باد، یکی از بارهای جانبی تاثیرگذار در طراحی مخازن ذخیره استوانه ای می باشد. درروش استاتیکی، یکی از پارامترها در محاسبه نیروی باد وارد برسازه که وابسته به هندسه مخزن می باشد، ضریب فشار است. راه های یافتن این ضریب، استفاده از آزمایش تونل باد و یا استفاده از مدل سازی عددی در نرم افزار بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. برآورد دقیق این ضرایب فشار در تمام سطح مخزن جهت محاسبه بار کمانشی و کنترل دیگر معیارهای طراحی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله، ضرایب فشار باد بر روی مخازن ذخیره استوانه ای با نسبت ارتفاع به قطر 0.25 و 0.5 و 1 و 1.5با استفاده از آزمایش تونل باد و مدل سازی عددی، بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار ANSYS به دست آمده است. با مقایسه نتایج ضرایب فشار باد، مشاهده می شود با افزایش نسبت ارتفاع به قطر مخزن، بیشینه مقدار ضریب فشار باد منفی (مکش)، افزایش می یابد. ماکزیمم فشار منفی در =90oɵ، برابر 2.2 - و بیشینه فشار مثبت در =0oɵ (مقابل باد) برابر 1 به دست آمد . در این تحقیق معادله حاکم بر ضرایب فشار باد بر روی محیط مخازن استوانه ای ذخیره، ارایه شده است که در طراحی مخازن ذخیره، می توان از این معادله استفاده کرد. همچنین ضرایب فشار بر روی مخزن ذخیره ساخته شده با استفاده از ورق های موج دار نیز ارایه شده است.

    کلیدواژگان: بار باد، ضریب فشار، مخازن ذخیره، تونل باد، CFD
  • رضا رجبی، سیامک حاجی یخچالی* صفحات 103-120
    یکی از نگرانی های اصلی سازمان های پروژه محور در پروژه های ساخت، مدیریت چندین پروژه در یک سبد می باشد. مساله اصلی مدیریت سبد در پروژه های ساخت مشخص کردن زمان شروع و فروش پروژه ها با توجه به نیاز مالی برای رسیدن به اهداف استراتژیک می باشد. این مقاله بر آن است تا از دیدگاه سازمانی، جریان نقدینگی سبد پروژه های ساختمانی را با در نظر گرفتن شاخص های بازار و استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری بهینه کند. در این پژوهش مدلی جهت شبیه سازی شرایط سبد پروژه ها ارایه و به کمک دو الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک و ازدحام ذرات بهینه یابی شد. همچنین برای واقعی تر کردن شرایط، تورم های بخش های ساخت و مسکن در دوره های رکود و رونق نیز درنظر گرفته شد. به منظور ارزیابی مدل، سبدی متشکل از پنچ پروژه واقعی درنظر گرفته و چیدمان سبد توسط الگوریتم های ژنتیک و ازدحام ذرات توسط مدل بهینه شد. نتایج به دست آمده، نشان داد که استفاده از این مدل و الگوریتم های بهینه یابی استفاده شده نقش موثری در بهینه کردن چینش پروژه ها و بالانس سبد دارند. علاوه بر آن شرایط سازمان از قبیل آورده نقدی و شرایط بازار مانند تورم ساخت پروژه ها و تورم مسکن در دوره های رکود و رونق نیز درنظر گرفته شد که این امر در حالت های مدیریت سنتی سبد پروژه تقریبا غیرممکن بوده. نتایج الگوریتم های بهینه یابی نشان داد که علی رغم این که هر دو الگوریتم به یک نتیجه واحد به عنوان جواب نهایی رسیدند، اما عملکرد الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات از الگوریتم ژنتیک از نظر سرعت اجرای برنامه و سرعت رسیدن به نتیجه نهایی بهتر است. نتایج حاصل از الگوریتم به گونه ای است که در مقایسه با حالت سنتی که از نظر خبره استخراج شده است، 33% بهبود را در تابع هدف نشان داد.
    کلیدواژگان: مدیریت سبد، بهینه یابی، متعادل سازی سبد، جریان نقدینگی، شاخص های بازار
  • مهدی شهابی علمداری، احمد ملکی*، عبدالرحیم جلالی صفحات 121-139
    استفاده از سیستم اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح به عنوان جایگزینی برای قاب خمشی فولادی در ساختمان های متوسط و بلند مرتبه بکار رفته است. در ساختمان های بلند مرتبه به دلیل اینکه سختی سازه، کنترل کننده طراحی است، استفاده از ستون بتنی با سختی بیشتر در مقایسه با ستون فولادی باعث اقتصادی شدن طرح می شود. در این تحقیق رفتار لرزه ای و اتلاف انرژی اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح با لوله های فولادی دو پوسته با استفاده از روش های عددی بررسی شده است. این سیستم رفتار هیسترزیس و عملکرد تیرهای فولادی سنتی به اتصال ستون بتن مسلح را بهبود می بخشد. برای ارزیابی رفتار هیسترزیس تیر فولادی و جذب انرژی به اتصال ستون بتن مسلح با سیستم لوله ای فولادی دو پوسته، مطالعات پارامتریک انجام شد. مطالعات پارامتری با استفاده از روش المان محدود غیرخطی برای بررسی مدل های بهبودیافته انجام شده است. مطالعات پارامتریک شامل بررسی پارامترهای ضخامت و شکل مقطع یک لوله داخلی است. همچنین، دقت مدل های اجزای محدود با مقایسه نتایج آزمون که دقت خوب مدل های اجزای محدود را در پیش بینی رفتار پسماند و حالت های شکست نمونه ها نشان می دهد، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ضخامت لوله داخلی مدل های بهبودیافته تاثیر قابل توجهی بر تعیین ظرفیت نهایی، عملکرد و اتلاف انرژی دارد. همچنین، نتایج نشان می دهد که جزییات ساخت لوله داخلی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد و رفتار پسماند اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح با لوله های فولادی دو پوسته داشته است.
    کلیدواژگان: تیر فولادی، ستون بتن آرمه، لوله فولادی دو پوسته، ظرفیت نهایی، روش اجزای محدود
  • محمد نظری پور*، نشاط بهنورد صفحات 140-163
    اغلب مواقع پس از انعقاد قرارداد بین دستگاه های بخش عمومی و پیمانکار اتفاقاتی می افتد که می تواند باعث افزایش هزینه های یک پروژه از منظر کارفرما گردد. پژوهش حاضر تلاش دارد تا علل افزایش ناخواسته هزینه های ساخت و ساز بخش عمومی را با رویکرد تحلیل عاملی اکتشافی و تاییدی مورد مطالعه و بررسی قرار دهد. این پژوهش به لحاظ هدف کاربردی و به لحاظ روش گردآوری داده‎ها توصیفی_پیمایشی، از نوع همبستگی است. داده های پژوهش از طریق توزیع پرسش‎نامه بین 270 فرد شاغل در بخش عمومی و شرکتهای پیمانکاری سه شهر تهران، ارومیه و سنندج جمع آوری شده است. نتایج تحلیل عاملی اکتشافی منجر به کشف چهار عامل: نظارت و برنامه-ریزی ضعیف، ناهماهنگی بین طرفین قرارداد، شرایط اقتصادی و ساختاری ضعیف، تغییر در مفاد قرارداد و فرایندهای اجرایی گردید. تحلیل عاملی تاییدی مرتبه اول بیانگر صحت اندازه گیری چهار متغیر مکنون شناسایی شده بود. تحلیل عاملی تاییدی مرتبه دوم نشان می دهد اثرات هریک از متغیرهای مکنون معنادار بوده و رتبه آنها نیز به ترتیب میزان تاثیر گذاری در تشکیل و تبیین سازه اصلی (افزایش ناخواسته هزینه های ساخت و ساز بخش عمومی) عبارتند از: ناهماهنگی بین طرفین قرارداد (70/0)، شرایط اقتصادی و ساختاری ضعیف (48/0)، تغییر در مفاد قرارداد و فرایندهای اجرایی (31/0)، نظارت و برنامه ریزی ضعیف (27/0). همچنین اثرات شش متغیر جمعیت شناختی (جنسیت، سن، تحصیلات، سنوات خدمتی، رشته تحصیلی و نوع سازمان) بر روی هر چهار سازه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای نمونه در مقایسه با دستگاه های بخش عمومی، پیمانکاران تمایل بیشتری به تغییر در مفاد قرارداد دارند. یافته های پژوهش حاضر می تواند در درک هرچه بهتر عوامل موثر بر افزایش ناخواسته هزینه ها و سپس مدیریت آنها نقش موثری داشته باشد.
    کلیدواژگان: افزایش ناخواسته هزینه ها، ساخت و ساز، بخش عمومی، پیمانکاری، تحلیل عاملی
  • علی احمدی، محمدحسن صداق* صفحات 164-184
    هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی معیارهای تاخیرات در پروژه های زیرساخت شرکت آب و فاضلاب استان بوشهر می باشد. در این پژوهش با انجام مطالعات کتابخانه ای، مصاحبه و توزیع پرسش نامه به ارزیابی معیارهای تاخیرات در پروژه های زیرساخت شرکت آب و فاضلاب استان بوشهر اقدام شده است. این عوامل در قالب پرسش نامه در اختیار جامعه ی آماری شامل، قرار گرفت. در ادامه با بهره گیری از روش تاپسیس فازی، تاثیرگذارترین عوامل معرفی شده، محاسبه و عوامل به ترتیب درجه ی اثرگذاری معرفی شده است. جامعه ی آماری این تحقیق ازسه طبقه ی مجموعه های مهندس مشاور، شرکت های پیمانکاری و کارفرما با مسوولیت ها، خصوصیات و دیدگاه های متفاوت تشکیل شده است. برای تعیین حجم نمونه در این پژوهش از روش نمونه گیری هدفمند و در دسترس استفاده گردیده و تعداد سی نفر از این افراد به عنوان نمونه ی آماری در نظر گرفته شده اند. در این پژوهش، عوامل موثر بر تاخیر اجرای پروژه های زیرساخت شرکت آب و فاضلاب استان بوشهر در چهاردسته (عوامل ناشی از مسایل مالی، عوامل ناشی از منابع و مصالح، عوامل ناشی از مدیریت نیروی انسانی، عوامل ناشی از دانش و تجربه ی پیمانکار) و 28 زیر معیار شناسایی گردیده است. رتبه بندی عوامل موثر بر تاخیر اجرای پروژه های زیرساخت شرکت آب و فاضلاب استان بوشهر نشان داد که به ترتیب، عدم پرداخت به موقع مطالبات پیمانکار، مدیریت ناکارامد نیروی انسانی و کیفیت بد اجرای کار توسط پیمانکار، عدم قیمت دهی مناسب پیمانکاران جهت برنده شدن در مناقصه، ضعف در تعداد و یا سابقه ی پرسنل فنی و اجرایی پیمانکار، برنامه ریزی ضعیف کار ناشی از کم تجربگی پیمانکار، از مهم ترین عوامل شناسایی شده ی موثر بر تاخیر اجرای پروژه های زیرساخت شرکت آب و فاضلاب استان بوشهر می باشند.
    کلیدواژگان: پروژه، تاخیر پروژه، روش تاپسیس فازی، آب و فاضلاب، استان بوشهر
  • اشکان خدابنده لو*، سینا ظهیری میاندوآب صفحات 185-205
    تشکیل پدیده ستون کوتاه در سازه های بتن آرمه سبب شده است که مهندسین طراح رفتار این گونه سازه ها را مورد بررسی قرار دهند. از جمله شرایطی که منجر به تشکیل ستون کوتاه می گردد قرار گیری سازه در یک موقعیت شیب دار است. در این مقاله دو سازه 8 و 16 طبقه یک بار بر روی سطح هموار و بار دیگر بر روی یک موقعیت شیبدار مدلسازی و مقاطع آن ها با استفاده از تحلیل استاتیکی معادل طراحی شدند. سپس با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی به مقایسه رفتار این سازه ها در ناحیه پلاستیک پرداخته شد. مدلسازی سازه ها در نرم افزار Sap2000v20 صورت گرفت و جهت مقیاس سازی شتاب نگاشت های مورد استفاده در تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی از نرم افزار SeismoSignal.v2018 استفاده شد. با بررسی نتایج ملاحظه گردید که تشکیل پدیده ستون کوتاه در سازه های بتن آرمه دارای سیستم قاب خمشی ویژه، تاثیر منفی بر پاسخ لرزه ای سازه ها دارد؛ به طوری که باعث افزایش جابجایی طبقات، افزایش دریفت سازه و همچنین ایجاد مکانیسم (یا تشکیل مفاصل پلاستیک) می شود. به عنوان مثال، بر اساس نتایج بدست از سازه 8 و 16 طبقه با و بدون ستون کوتاه، مشاهده گردید که میانگین دریفت سازه 8 و 16 طبقه دارای ستون کوتاه به ترتیب به میزان 19% و 1/7% در جهت X بیش تر از سازه بدون ستون کوتاه است و همچنین در جهت Y میانگین دریفت سازه 8 و 16 طبقه دارای ستون کوتاه به ترتیب به میزان 7% و 8/12% بیش تر از سازه بدون ستون کوتاه است.
    کلیدواژگان: ستون کوتاه، تحلیل استاتیکی معادل، تحلیل تاریخچه زمانی، پاسخ لرزه ای، مفصل پلاستیک
  • سیاوش صادقی نژاد، علی خیرالدین*، علیرضا مرتضایی صفحات 206-223
    قاب های بتن آرمه غیر شکل پذیر معمولا در ساختمان های قدیمی بسیاری از مناطق جهان یافت می شوند. این سازه ها که عموما برای اثرات بار ثقلی طراحی شده اند، از مقاومت جانبی و شکل پذیری محدودی برخوردار بوده و تحت حرکات زمین تمایل به جابجایی جانبی بیش از حد یک طرفه و مکانیسم طبقه نرم دارند. این مطالعه بر روی مقاوم سازی یک قاب بتن آرمه موجود با استفاده از مهاربندهای ضربدری فولادی به روش اتصال داخلی غیر مستقیم متمرکز بوده و هدف اصلی آن، مطالعه تحلیلی و بررسی رفتار و پاسخ کلی نمونه قاب های آسیب پذیر مقاوم سازی شده در مقیاس بزرگ است. به این منظور از یک مطالعه آزمایشگاهی مرتبط برای اعتبار سنجی مدل سازی عددی صورت گرفته در نرم افزار آباکوس استفاده و سپس نمونه مرجع با قرار دادن قاب فولادی ضربدری مهاربندی شده و شیوه های متفاوت اتصال داخلی غیرمستقیم پیشنهادی مقاوم سازی گردیده و در مطالعات پارامتریک مجزا، تاثیر نوع پروفیل قاب فولادی، نوع اتصال و استفاده همزمان از گروت با مقاومت بالا در نواحی مرزی بین قاب فولادی و قاب بتن آرمه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که استفاده از مهاربند ضربدری فولادی بصورت غیر مستقیم در قاب های بتن آرمه آسیب پذیر، بطور متوسط باعث افزایش3.7 و 2.8 برابری سختی و مقاومت جانبی و هم چنین کاهش50 درصدی تغییر مکان نهایی و دریفت می شود. ضمن اینکه مهاربند به عنوان سیستم دفاعی اول در برابر بارهای جانبی، مانند فیوز عمل کرده و با جاری شدگی خود میزان استهلاک انرژی را افزایش می دهد. هم چنین با کاهش تنش های ناشی از بار جانبی در محل چشمه اتصال، مفصل پلاستیک را از این ناحیه دور می کند.
    کلیدواژگان: قاب بتن آرمه، مهاربند ضربدری، مقاوم سازی، روش المان محدود، اتصال غیرمستقیم
  • هوشیار ایمانی کله سر* صفحات 224-244

    افزایش جمعیت، محدودیت فضا، عوامل اقتصادی و اجتماعی و مقاصد گردشگری از دلایلی هستند که باعث احداث ساختمان-های بلند شده اند. از طرفی، ابداع مصالح سبک و مقاوم باعث شده است که ساختمان های بلند دارای میرایی کم و پریود ارتعاشی زیاد بوده و نسبت به نیروهای باد حساس باشند. از این رو، بررسی وتحلیل ساختمان های بلند تحت اثر نیروهای باد ضروری به نظر می رسد. هدف از اجرای این پژوهش ارایه راهکارهای لازم جهت طراحی بر اساس عملکرد ساختمان های بلند در برابر باد می باشد. در پژوهش حاضر، یک ساختمان بلند بیضی شکل در برابر اندرکنش باد قرار داده شده و مدل سازی مشخصات باد و ساختمان در نرم افزار ANSYS.17 انجام شده است. برای شبیه سازی لایه مرزی جوی در نرم افزار و بعنوان تونل باد مجازی، به دو پارامتر نیمرخ سرعت میانگین باد و پارامترهای تلاطم یعنی طول و شدت آن نیاز هست. نتایج حاصل از تحلیل نرم افزار به صورت تاریخچه زمانی شتاب طولی و عرضی در سه ارتفاع مختلف ساختمان و برای سرعت میانگین نهایی باد یعنی 72 متر بر ثانیه در جهت طولی و چهار سرعت میانکین باد در جهت عرضی ارایه و سپس انحراف معیار شتاب استخراج و در منحنی های استاندارد آیین نامه جاگذاری و تفسیر شدند. تاثیر عوامل مختلف بر عملکرد ساختمان های بلند در برابر باد عبارت اند از: نوع پاسخ (یعنی طولی یا عرضی)، سرعت میانگین باد، نحوه قرارگیری ساختمان در برابر باد و ارتفاع نقطه موردنظر ازسطح زمین. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهندکه پاسخ عرضی ساختمان های بلند در برابر باد از قاعده خاصی پیروی نمی کند و تابع سرعت میانگین باد، ارتفاع مورد نظر از ساختمان و پاسخ عرضی یعنی تغییرمکان و شتاب می باشد.

    کلیدواژگان: ساختمان بلند، Ansys، سرعت میانگین باد، شتاب طولی، شتاب عرضی، مهندسی باد بر اساس عملکرد (PBWE)
|
  • Ebrahim Kalilzadeh Vahidi *, Mohammad Rezaei Pages 5-22
    Concrete beam-column joint perform an important role in structural ductility, energy absorption and delaying breakdown. In this study, the effect of engineered cementitious composites containing carbon nanofibers (CNF-ECC) on the behavior of T-shaped concrete beam-column connections under cyclic loading is investigated. The tensile strain hardening behavior of ECCs has made a powerful material with high energy absorption and high cracking potential before failure. Since ECC is a relatively new material, much of the research has focused on understanding the nature of these materials, their different constituents, different mixing ratios, the stress-strain curve relationships, the invention of new composites. Research has also been done on its practical applications in structures. But these studies are not as extensive as research on the behavior of materials themselves, and require a great deal of analytical ad laboratory work. In this study, three concrete joints were tested, one of which was replaced as a reference specimen and the other two joints were replaced with ECC and CNF-ECC. The main parameters considered include hysteresis Moment curves - relative drift, energy absorption capacity, and crack distribution. Experimental models were subjected to cyclic loading at the end of the beam with displacement control. The loading continued until the load reduction reached more than 30-40% of the maximum load. The results show that by using these high- performance materials, the ductility and energy absorption of these joints are effectively improved. The results showed that using these powerful materials, the ductility and energy absorption of these joints were effectively improved and the cracks created in the connection spring as a dense network of micro-cracks with very shallow depth and width. respectively.
    Keywords: experimental study, Beam-column joint, Normal concrete (NC), ECC, Carbon nano fiber (CNF)
  • Amin Ghannadiasl *, Zahra Abbaszadeh, Amir Shirkhani, Parisa Kamrani Moghaddam Pages 23-42
    Today, with the advancement of analysis and structural design, various lateral force resisting systems have been proposed to take advantage of each of the existing systems simultaneously. Among bracing systems, Eccentrically Brace Frames are the top priority. The application of energy dissipation, such as friction dampers and shear panels, reduces seismic responses to earthquake and wind. In the present paper, a system consisting of an Eccentrically brace frames with a steel shear panel and a rotation friction damper has been proposed based on numerical modeling and its performance is based on different levels of Hazard level. Hazard level, with average return periods of 72, 475 and 2475 years, has been studied by dynamic analyzes of nonlinear time history. The Optimum slip moment is determined based on the minimum value of the seismic performance index, in three levels of danger, once separately and once by considering the level of intermediate Hazard level, with a return period of 1200 years. To investigate the seismic performance of the proposed structural system, the structural responses are estimated at three hazard levels based on the optimal slip moment determined by the two states. The results showed that considering the Optimum slip moment corresponding to each Hazard level separately, improves the seismic responses of the proposed structural system. But naturally, the Optimum slip moment shared different hazard levels will provide conservative results . It was also found that the damper, at higher hazard levels, has a better performance in improving the response and seismic behavior of this hybrid system.
    Keywords: Eccentrically brace frames, Steel shear panel, Rotation friction damper, Optimum slip moment, time history analysis, Seismic performance index, hazard level
  • Amin Gholizad *, Soheil Sarparast Sadat Pages 43-66
    Earthen dams have a significant impact on the lives of surrounding communities, so the need for continuous monitoring during the construction and safe operation of these structures when applying dynamic loads, especially explosive loads due to possible sabotage and firefighting has always been considered. The effects of explosive loading, assuming the conditions affecting the performance of earth dams, can be measured using several parameters, the most important of which are the dimensions of the pit caused by the explosion and the stability coefficient of the slopes of the structure. Therefore, in the present study, according to the researches done in the field of dynamic loading of earth dams, while selecting the model and its characteristics, in order to validate the simulation process and apply dynamic loading, the results of numerical solution with the article A reference is compared that provides acceptable consistency. Then the dynamic loading of the explosion in the form of finite element software is simulated in certain parts of the structure and after analysis, the results show that by increasing the explosive charge and increasing the water level of the dam reservoir and also reducing the density of constituents Of the body; The depth and dimensions of the hole created by the explosion in the crown of the dam will increase, which will also indicate local damage. Finally, to investigate the dynamic stability of the slopes, the results are transferred from finite element software to the slope stability analysis software, and the model under pseudo-analysis Static and dynamic, and finally stability analysis. The results indicate that under an explosive charge of 800 kg , the reliability coefficient of slope stability is higher than the reliability coefficient introduced by the publication 624, which indicates no serious damage and instability of the dam structure
    Keywords: Earth Dam, Blast load, Finite element method, Dynamic analysis, Stability Analysis
  • Milad Baderan, Ali Hemmati *, Seyyed MohammadAli Hashemi Pages 67-86

    The concrete structures exposed to the earthquake have the potential of cracking and reduction in stiffness and strength. Because of their low deformability, there would be some cracking and plastic hinging in the moment-resisting frame. The utilization of dampers is a solution to improve the behavior of the constructed structures. Dampers play a crucial role in improving structural performance level and bearing capacity. In the present study, 9 concrete frames were tested, and steel yield dampers have been used for the seismic rehabilitation of the concrete moment-resisting frames. The yield dampers elements are ADAS dampers (Added Damping and Stiffness) connected to the concrete frame using steel braces. The concentric-type steel braces connect the dampers and concrete beams. Furthermore, to investigate the influence of the braces on the structure’s strength and behavior three concentrated braces have been installed in the structure. The structure in which ADAS dampers was employed demonstrated more strength and less recorded damages than the simple moment-resisting frame. In the present study, the effect of braces and dampers have been investigated in the behavior of the structure, cracking, and strength. The strength of the frames was increased by 48% and 21% by employing steel braces and yield dampers in the concrete frames, respectively, comparing the control frame.

    Keywords: Reinforced concrete frame, yielding Damper, ADAS, cyclic loading, Resistance
  • Hamidreza Davarzani, Ahmad Ganjali, Hossein Sadeghi *, Rasul Mohebbi Pages 87-102

    Wind load is one of the influential lateral loads in the design of cylindrical storage tanks. In the static method, one of the parameters in calculating the wind force entering the structure, which depends on the geometry of the tank, is the pressure coefficient. Ways to find this coefficient are using wind tunnel tests or using numerical modeling in software based on computational fluid dynamics (CFD). Accurate estimation of these pressure coefficients in the whole surface of the tank is very important for calculating the buckling load and controlling other design criteria. In this paper, wind pressure coefficients on cylindrical storage tanks with height to diameter ratios of 0.25, 0.5, 1 and 1.5 using wind tunnel testing and numerical modeling based on computational fluid dynamics using ANSYS software have been obtained. Comparing the results of wind pressure coefficients, it is observed that with increasing the ratio of height to tank diameter, the maximum value of negative air pressure coefficient (suction) increases. The maximum negative pressure at ɵ= 90o was equal to 2.2 and the maximum positive pressure at ɵ= 0o (against wind) was 1. In this research, the equation governing wind pressure coefficients on the environment of storage cylindrical tanks is presented, which can be used in the design of storage tanks. The pressure coefficients on the storage tank made using corrugated sheets are also presented.

    Keywords: Wind Load, Pressure Coefficient, storage tanks, Wind tunnel, CFD
  • Reza Rajabi, Siamak Haji Yakhchali * Pages 103-120
    One of the main concerns of project based organizations in construction projects is to manage multiple projects in a portfolio simultaneously. Construction Portfolio management determines the best time and condition of starting and selling each project according to the financial need of the stakeholders. This paper aims to optimize the cash flow in construction portfolios considering market indices using meta-heuristic algorithms from the organization’s point of view. In this research, a model was presented to simulate the conditions of the project portfolio and was optimized using genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). The inflation rate of construction and real estate during recession and expansion was considered to make the situation more real as well. To evaluate the model, a portfolio including five real selected projects in advance by an organization is optimized by the model. The results showed that the model and the optimization algorithms used in the model had an effective role in the arrangement and balancing of the portfolio. Moreover, conditions of the organization such as cash flow and market indices such as project construction inflation and real estate inflation during periods of recession and boom were also considered, which is almost impossible in traditional project portfolio management. Both algorithms came up with the same solution which showed that the result is valid, but the performance of the particle swarm optimization algorithm was better than the genetic algorithm in terms of program execution speed and speed of the final result. In comparison to an expert decision on balancing the portfolio, the algorithms found the solution with 33% better objective function values.
    Keywords: Portfolio management, optimization, Portfolio Balancing, Cash Flow, Market Indices
  • Mehdi Shahabi Alamdari, Ahmad Maleki *, Abdorahim Jalali Pages 121-139
    The use of steel beam connection system to reinforced concrete columns has been used as an alternative to steel bending frames in medium and high-rise buildings. In high-rise buildings, because the rigidity of the structure controls the design, the use of concrete columns with more rigidity compared to steel columns makes the design economical. In this study, the seismic behavior and energy-dissipation of steel beam to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular are investigated using numerical methods. This system improves the hysteresis behavior and performance of traditional steel beams to reinforced concrete column connection. To evaluate the steel beam's hysteresis behavior and energy absorption to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular system, parametric studies were performed. Parametric studies have been performed applying the nonlinear finite element (MFE) procedure to investigate the improved models. The parametric studies comprise examining the parameters of thickness and cross-section shape of an inner tube. Also, the accuracy of finite element models was evaluated by comparing test results that showed the good accuracy of finite element models in predicting the specimens' hysteresis behavior and failure modes. The results indicated that the thickness of the inner tube of improved models has a considerable influence on determining the ultimate capacity, performance, and energy dissipation. Also, the results show that the details of the construction of the internal tube were a considerable effect on the performance and hysteresis behavior of steel beam to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular.
    Keywords: steel beam, Reinforced concrete column, double Double-skin steel tubular, Ultimate Capacity, Finite element method
  • Mohammad Nazaripour *, Neshat Behnavard Pages 140-163
    After contract between public sector organizations and contractors, events often occur that can cause project cost overrun from a system’s perspective. The purpose of this paper is to study the causes of project cost overrun from a system’s perspective, with an exploratory and confirmatory factor analysis approach. This study is practical in nature and is considered as a descriptive-exploratory correlation study. The required data were collected through the distribution of questionnaires among 270 people who employed in the public sector and contracting companies in three cities of Tehran, Uremia and Sanandaj. The results of exploratory factor analysis led to the discovery of four factors: poor contract planning and supervision, lack of effective coordination among the contracting parties, weak institutional and economic environment of projects, changes in contract and processes. The first-order confirmatory factor analysis indicated the correct measurement of the four latent variables identified. The second-order confirmatory factor analysis shows that the effects of each of the latent variables are significant and their rank in terms of their impact on the formation of the main construct are: lack of effective coordination among the contracting parties (0.70), poor contract planning and supervision (0.48), changes in contract and processes (0.31), lack of effective coordination among the contracting parties (0.27). Also, the effects of six demographic variables (gender, age, education, years of service, field of study, type of organization), on all four factors were studied. For example, contractors are more likely to change orders than public sector organizations. The findings of this study can play an effective role in better understanding the factors affecting the cost overruns and then managing them.
    Keywords: Cost Overruns, Construction projects, Public Sector, Contact Work, Factor analysis
  • Ali Ahmadi, MOHAMMADHASSAN SADDAGH * Pages 164-184
    The main goal of this research was to assess the criteria pertaining to delays in infrastructure projects of Bushehr Water and Sewerage Company. Assessments were conducted by library studies, interviews, and questionnaires. The relating factors were provided to the statistical population in the form of a questionnaire. Subsequently, using the fuzzy TOPSIS method, the most effective factors were calculated and then the factors were introduced by degree of effectiveness. The statistical population of this research was divided into three categories with different responsibilities, characteristics, and perspectives as follows: Consulting engineers, Contracting companies, and Employer. Purposeful and available sampling method was used to determine the sample size and 30 persons were considered as the statistical sample. In this study, the factors influencing water and sewage project delays were identified in four categories of factors caused by financial issues, resources and materials, manpower management, and the knowledge and experience of the contractor, as well as 28 sub-criteria. Ranking factors effective in Bushehr water and sewage project delays indicated that the most important ones of these factors by importance respectively are: Failure to pay the contractor's claims on time; Inefficient manpower management and poor quality of work performed by the contractor; Lack of pricing by contractors to win the tender; Weak history or low number of contractor's technical and executive personnel; and Poor work planning due to inexperienced contractor.
    Keywords: project, project delay, water, sewage, fuzzy TOPSIS method, Bushehr Province
  • Ashkan Khodabandehlou *, Sina Zahiri Miandoab Pages 185-205
    The formation of the short column phenomenon in reinforced concrete structures has caused design engineers to study the behaviour of such structures. One of the conditions that lead to the formation of a short column is the placement of the structure in a steep position. In this paper, two 8- and 16-story structures were modelled once on a flat surface and again on a sloping site, and their sections were designed using equivalent static analysis. Then, using nonlinear time history analysis, the behaviour of these structures in the plastic region was compared. Structures were modelled in Sap2000v20 software and SeismoSignal.v2018 software was used to scale the accelerometers used in nonlinear time history analysis. Examining the results, it was observed that the formation of short column phenomenon in reinforced concrete structures with special bending frame system has a negative effect on the seismic response of structures; It increases the displacement of the floors, increases the drift of the structure and also creates a mechanism (or the formation of plastic joints). For example, based on the results obtained from 8 and 16 storey structures with and without short columns, it was observed that the average drift of 8 and 16 storey structures with short columns was 19% and 7.1% in the X direction more than the structure, respectively. It has no short columns and also in the Y direction, the average drift of 8 and 16 storey structures with short columns is 7% and 12.8% more than the structure without short columns, respectively.
    Keywords: Short column, Equivalent static analysis, Nonlinear time history analysis, Structural seismic response, Plastic hinge
  • Siavash Sadeghi Nezhad, Ali Kheyroddin *, Alireza Mortezaei Pages 206-223
    Non-ductile reinforced concrete frames are commonly found in older buildings in many parts of the world. These structures designed for gravity loads, have limited lateral strength and ductility, are prone to excessive one-way lateral movement and soft-story mechanism. This paper focuses on the retrofit of an existing reinforced concrete frame, using steel X-braces by indirect internal connection method. The main purpose is the analytical study of general behavior and response of large scale vulnerable frames. An experimental study was used to validate the numerical modeling performed in ABAQUS. Next the base samples were retrofitted with X-braces and four proposed indirect internal connection methods. Furthermore, in a separate parametric studies, the effect steel frame profile type, connection type and use of high strength grout in the boundary zones between steel and reinforced concrete frames were investigated. The results indicated that the stiffness and bearing capacity of the reinforced concrete frame by using steel X-braces increases up to 3.7 and 2.8 times, respectively. It also reduces the final displacement and drift by 50%. Moreover, bracing acts like the first defense system against lateral loads, such as structural fuse with its yield, increases the amount of energy dissipation. It also removes the plastic hinges by reducing the ultimate displacement and stress of lateral load in the panel zone.
    Keywords: Reinforced concrete frame, steel X-brace, strengthening, finite element analysis, Indirect connection
  • Houshyar Eimani Kalehsar * Pages 224-244

    Population growth, space limitation, economic and social factors are some of the reasons that led to the construction of tall buildings. However, the invention of light weight and durable materials has made tall buildings with low damping and high vibration period and sensitive to wind forces. Therefore, the study and analysis of tall buildings under wind forces seem necessary. The purpose of the present research work is to provide the necessary solutions for performance based design of a tall building having elliptic plan shape against the wind. In the present study, a tall elliptical building is exposed to wind interaction. Moreover, wind modeling and building specifications are performed in ANSYS.17 software. To simulate the atmospheric boundary layer in the software as a virtual wind tunnel, two parameters of the mean wind speed and turbulence includes length and intensity, are required. The results of software analysis were presented as a time history of longitudinal and transverse acceleration at three different heights of the building for four various mean wind speeds in short afterbody orientation for perpendicular to wind direction and 72 m/s in wind direction, then the standard deviation of acceleration was calculated and placed in standard curves of the regulation and interpreted. The effect of different factors on the performance of tall buildings against the wind is a type of response (alongwind or acrosswind), mean wind speed, orientation of the building, and the height of the desired point from the ground. Results show that the acrosswind response of tall buildings to wind does not follow a specific law and is a function of the mean wind speed, height of the building, and the alongwind and acrosswind response of the building ,i.e, displacement and accelerations .

    Keywords: Tall building, Ansys, Mean wind speed, Alongwind acceleration, Acrosswind acceleration performance based wind engineering(PBWE)