فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال پنجاه و پنجم شماره 4 (تیر 1402)

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و پنجم شماره 4 (تیر 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمدجواد ذوقی، مهدی ایوبی، بهنوش خطائی* صفحات 741-756
    زمینه و هدف

    فلزات سنگین معمولا در غلظت های بالا، در فاضلاب صنایع یافت شده و با ورود به آب و خاک و زنجیره غذایی، اثرات سمی بر انسان و سایر جانداران خواهد گذاشت. روش تثبیت و جامدسازی در تصفیه لجن های حاوی فلزات سنگین کاربرد دارد. در این تحقیق، تثبیت و جامدسازی لجن صنایع کاشی و سرامیک، با کاربرد سیمان و افزودنی های آب، آهک، میکروسیلیس و خاک رس معمولی بررسی گردید.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش سطح پاسخ به بررسی اثر افزودنی های مختلف بر مقاومت فشاری نمونه و غلظت فلزات پس از آبشویی نمونه های تثبیت و جامد شده پرداخته شد. بدین ترتیب، میزان خطر زایدات پس از تثبیت و جامدسازی و نیز میزان تحمل نمونه ها در برابر بارهای محیطی ارزیابی گردید.

    یافته ها

    طبق نتایج در مقادیر بالای سیمان، مقاومت فشاری بیشترین مقدار را داشته است. با کاهش مقدار پسماند و جایگزینی مقدار بیشتر آهک، رس و میکروسیلیس نیز مقاومت فشاری افزایش یافت. طوری که در حالت بهینه، با 77/5% آهک، 69/8% رس، 35/4% میکروسیلیس و 84/51% سیمان، مقاومت فشاری حداکثر حدود kg/cm2 116 بدست آمد. کمترین غلطت کروم در مقدار آهک 23/11%، رس 31/21%، میکروسیلیس 65/10% و سیمان 46/27% برابر با mg/L 0782/0بوده؛ و در مقدار آهک 23/11%، رس 31/21%، میکروسیلیس 35/4% و سیمان 76/33% کمترین غلطت سرب (mg/L 0043/0) حاصل شد.

    نتیجه گیری

    بیشترین اثرگذاری همبندکننده ها در مقاومت فشاری مربوط به سیمان بوده است. همچنین کاربرد آهک، رس، میکروسیلیس و سیمان، کاهش موثر غلظت کروم و سرب در آبشویی نمونه های تثبیت شده، را نتیجه داد.

    کلیدواژگان: تثبیت، جامد سازی، سیمان پرتلند، کروم و سرب، لجن صنایع، روش سطح پاسخ
  • علیرضا آذرهوش* صفحات 757-770

    سنگدانه های بتن ضایعاتی در مقایسه با سنگدانه های طبیعی بدلیل ملات سیمان چسبیده ضعیف و بسیار متخلخل از خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ضعیف تری برخوردار است. ازاین رو استفاده از آن در مخلوط های آسفالتی، مقاومت آنها را در برابر انواع خرابی ها کاهش می دهد. بنابراین در این پژوهش به منظور کاهش نفوذ پذیری و افزایش مقاومت ملات سیمان چسبیده، سنگدانه های بتن ضایعاتی به دو روش شیمیایی (پوشش سطوح آنها با استفاده از پلیمر استایرن بوتادین لاستیک) و فیزیکی (جداسازی ملات سیمان با استفاده از حرارت دادن) اصلاح شد و در مخلوط های آسفالتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشان می دهد که استفاده از سنگدانه های بتن ضایعاتی بدلیل کاهش سختی مخلوط های آسفالتی موجب افزایش تغییرشکل ماندگار در آنها می شود. اما مخلوط های آسفالتی حاوی سنگدانه های بتن ضایعاتی اصلاح شده دارای تغییرشکل ماندگار کمتری است زیرا پلیمر استایرن بوتادین لاستیک با نفوذ در فضای خالی و مسلح کردن ملات سیمان و همچنین حذف ملات سیمان توسط حرارت موجب افزایش مقاومت آنها می شود. همچنین مخلوط آسفالتی حاوی سنگدانه های بتن ضایعاتی در مقایسه با مخلوط کنترل دارای عمر خستگی کمتری است و اصلاح سنگدانه ها به روش شیمیایی در مقایسه با روش فیزیکی در افزایش عمرخستگی مخلوط های حاوی آنها موثرتر بوده است. علاوه براین، نتایج نشان می دهد که وجود رطوبت مقاومت مخلوط های آسفالتی کنترل و اصلاح شده را در برابر خرابی رطوبتی کاهش می دهد و این میزان کاهش در مخلوط های حاوی سنگدانه های بتن ضایعاتی به دلیل جذب بالای آنها بیشتر است.

    کلیدواژگان: سنگدانه های بتن ضایعاتی، پلیمر استایرن بوتادین لاستیک، عمر خستگی، پتانسیل شیارشدگی، حساسیت رطوبتی
  • علی بیدهندی، مجتبی عزیزی*، احسان الله اشتهاردیان صفحات 771-792

    یکی از فرآیندها و فناوری های جدیدی که موجب کاهش مشکلات پروژه های ساختمانی می شود، مدل سازی اطلاعات ساخت (BIM) می باشد. BIM در ایران آن چنان مورد استفاده قرار نگرفته است، حال آن که در دیگر کشورها، فرهنگ آن با سرعت مطلوب تری درحال جا افتادن است. مدل سازی ایده آل به طوری که ریزمدل ها به صورت واقعی و دارای اطلاعاتی از قبیل زمان و هزینه ساخت، شرکت سازنده، کیفیت آن و غیره باشند کاری زمان بر و هزینه بر است، همین موضوع باعث کاهش تمایل متولیان پروژه به پیاده سازی BIM به شمار می رود. شواهد اولیه نشان می دهد در صورتی که بانک اطلاعاتی دیجیتال از مصالح، تجهیزات و ماشین آلات مورد استفاده در پروژه از قبل آماده شده باشد و در اختیار متولیان پروژه قرار گیرد، نه تنها صرفه جویی قابل ملاحظه ای در زمان و هزینه مدل سازی پروژه حاصل می شود بلکه دست یابی به کارکردهای مختلف BIM در چرخه عمر پروژه نیز تسهیل می شود. در تحقیق حاضر، پس از بررسی ادبیات مرتبط با موضوع و شناخت کلیات و تعاریف بانک اطلاعاتی مصالح و تجهیزات و همچنین مزایا و تاثیرات آن، با استفاده از روش کیفی، مصاحبه های نیمه ساختاریافته با 16 نفر از متخصصان این حوزه صورت گرفت و سپس با استفاده از روش تحلیل مضمون نتایج آن تدوین گردید. نتایج نشان می دهد استفاده از بانک اطلاعاتی مصالح و تجهیزات در مرحله طراحی تفصیلی بیشترین کاربرد را دارد و همچنین بیشترین کاربرد آن در برآورد هزینه، متره مصالح و تشخیص تزاحمات است و ضمنا مشاور و کارفرما بیشترین بهره را از این بانک اطلاعاتی می برند.

    کلیدواژگان: بانک اطلاعاتی مصالح و تجهیزات، مدل سازی اطلاعات ساخت، مراحل پروژه، کاربردهای BIM، مدل های BIM
  • مسعود غلامی، مجتبی خدادادی، پوریا حاجی کریمی*، علی خدایی صفحات 793-810
    منحنی های جامع مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز جهت بیان خواص ویسکوالاستیک مخلوط های آسفالتی و ملات استفاده می شود. این منحنی های جامع از طریق انتقال افقی نمودارهای مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز در دماها و فرکانس های مختلف به کمک ضرایب انتقال مناسب ایجاد می شوند. در این پژوهش، تولید منحنی های جامع مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز در دو مقیاس ملات و مخلوط آسفالتی با استفاده از کمترین تعداد آزمایش (کمترین تعداد دما و فرکانس بارگذاری) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور آزمایش مدول دینامیکی در شش فرکانس و دما در مقیاس های ملات و مخلوط انجام و روش Laboratoire Central des Ponts et Chaussees به منظور محاسبه ضرایب انتقال مناسب جهت تولید منحنی های جامع استفاده شد. به منظور پیش بینی خواص ویسکوالاستیک مقیاس های مذکور از برازش مدل اصلاح شده Christensen-Anderson-Marasteanu بر منحنی های جامع استفاده شد. نتایج نشان داد با کاهش تعداد فرکانس های آزمایش به دو فرکانس در تعداد دمای ثابت، مدل برازش شده مقادیری با دقت مشابه با مدل اصلی ارایه می دهد. از طرفی با کاهش تعداد دماها به سه دما در تعداد فرکانس های مختلف (سه تا شش فرکانس)، مدل جدید برازش شده، مقادیر و الگوهای مشابه با مدل ساخته شده با تمامی داده های دمایی و فرکانسی ارایه می دهد. بنابراین با کاهش تعداد دماها و فرکانس های آزمایش، می توان بدون هدررفت زمان، هزینه و اطلاعات مفید آزمایش مدول دینامیکی، منحنی جامع با دقت بیش از 92% نسبت به مدل اصلی، جهت پیش بینی خصوصیات ویسکوالاستیک مخلوط و ملات آسفالتی بدست آورد.
    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی، ملات آسفالتی، منحنی جامع، فرکانس، دما
  • سید مهدی زهرایی*، امیرمحمد ربانی صفحات 811-832

    برای کاهش پاسخ سازه در برابر زلزله، قطعات با قابلیت اتلاف انرژی می توانند بر روی اتصالات فولادی جاگذاری گردند که این اتصالات با یک فنر دورانی برای تامین سختی و میرایی در سازه مدل سازی می شوند. در این پژوهش با انجام تحلیل لرزه ای و عملیات بهینه سازی تحت چند رکورد زلزله سعی بر برآورد تخمینی برای بهترین محل قرارگیری اتصالات مذکور در سازه می باشد. در گذشته مطالعاتی بر روی این اتصالات در مقیاس سازه انجام شده است، به طوریکه در تمامی اتصالات سازه دو فنر مزبور قرار گرفته اند، اما این مقاله ترکیبی از این نوع اتصالات و اتصالات صلب در دو سازه 9 و 20 طبقه از سازه های مرجع SAC را بررسی می کند. در نهایت، عملکرد سازه با ترکیب اتصالات مجهز به میراگر و اتصالات صلب و همینطور سازه با توزیع یکنواخت اتصالات مجهز به میراگر مقایسه و بررسی گردید و مشاهده شد که عملکرد سازه با اتصالات ترکیبی با وجود مجهز بودن تعداد کمتری از این اتصالات به میراگر، بسیار بهتر از سازه با توزیع یکنواخت این نوع اتصالات می باشد. از سوی دیگر، رفتار خطی و غیرخطی سازه و اتصالات، مدل سازی شده و تحت بررسی قرار گرفت. همچنین در حالت بهینه به طور متوسط تحت سه زلزله، در سازه 9 و 20 طبقه به ترتیب 62 و 68% از اتصالات در حالت خطی و 58 و 61% در حالت غیرخطی، مجهز به میراگر شدند.

    کلیدواژگان: اتصالات نیمه صلب، اتصالات صلب، میراگر ویسکوالاستیک، توزیع بهینه، الگوریتم ازدحام ذرات
  • میثم سهرابی، هیرش سلطان پناه*، امیراسعد نصری زر، محمدصدیق ثابتی صفحات 833-848

    شناخت ماهیت ریسک های تاثیرگذار بر پروژه های نفتی یک موضوع مهم در مدیریت ریسک در شرکت هایی مانند شرکت خطوط لوله و مخابرات نفت ایران است. هدف این مقاله، شناسایی ریسک ها و استخراج ساختار روابط میان ریسک های بحرانی پروژه احداث خط لوله نفت یزد- نایین با به کارگیری رویکرد مدل سازی ساختاری تفسیری جهت کمک به ارکان پروژه می باشد. برای این کار ابتدا با استفاده از تکنیک های مختلف، ریسک های بحرانی پروژه شناسایی و اولویت بندی شده و سپس با استفاده از مدل سازی ساختاری تفسیری، روابط متقابل میان ریسک ها و قدرت تاثیرگذاری و تاثیرپذیری آن ها بر یکدیگر مشخص شدند. در این مقاله تلاش شد با استفاده از مدل سازی ساختاری تفسیری درک واقع بینانه تری جهت مواجهه با عدم اطمینان ناشی از ریسک های پروژه احداث خط لوله نفت یزد- نایین ایجاد گردد. نتایج پژوهش نشان داد که ریسک تحریم ها بر پروژه به جهت آنکه دارای بیشترین تاثیر بر سایر ریسک ها است و کمترین اثرپذیری را از آن ها دارد، می بایست در کانون توجه مدیریت ریسک قرار گیرد. همچنین ازآنجاکه در این پژوهش از نظرات کارشناسان و افراد خبره درگیر در پروژه استفاده گردیده است، انتظار می رود اجرای ساختار بیان شده در این مقاله بتواند در صورت به کارگیری در پروژه های مشابه، تاثیر مثبت و به سزایی جهت تحقق اهداف پروژه از قبیل هزینه، زمان، محدوده پروژه، کیفیت و بهداشت، ایمنی و محیط زیست داشته باشد.

    کلیدواژگان: مدیریت ریسک، شناسایی ریسک، تجزیه و تحلیل ریسک، مدل سازی ساختاری تفسیری، تحلیل ماتریسی تاثیر متقابل
  • حانیه سادات بنی جمالی، الهام رجبی، غلامرضا قدرتی امیری* صفحات 849-872
    سازه های مستقر در مناطق فعال لرزه ای، اغلب در معرض لرزه های متوالی با حداکثر شتاب زمین قابل ملاحظه قرار دارند که در مدت زمان کوتاهی پس از لرزه ی نخست رخ می دهند. بررسی های انجام شده در ادبیات فنی مهندسی سازه و زلزله حاکی از آن است که توالی لرزه ها بسته به شدت آن ها، تاثیرات قابل توجهی بر میزان خسارت و آسیب در سازه می گذارد. از این رو در مقاله حاضر به منظور ارزیابی خسارت پذیری سازه های فولادی، قاب های خمشی و قاب های مهاربندی کمانش تاب 3، 7 و 11 طبقه پس از طراحی براساس استاندارد 2800 ایران (ویرایش چهارم)، در محیط نرم افزاری OpenSEES پیاده سازی شده و در معرض زمین لرزه های منفرد و متوالی بحرانی تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفته اند. براساس نتایج حاصل از تحلیل های غیرخطی، شاخص خسارت پارک-انگ در کلیه قاب های خمشی و مهاربندی کمانش تاب تحت زلزله های منفرد و متوالی بحرانی مقایسه شده و طبقات حساس به خسارت نیز شناسایی شده است. نتایج حاکی از آن است که لرزه های متوالی شاخص خسارت را به دلیل افزایش سطح خرابی ناشی از لرزه ی اول و تجمع خرابی در المان های قاب به دلیل زوال سختی و مقاومت، افزایش داده و از این رو آسیب بیشتری به جای مانده است. مقدار شاخص خسارت تحت توالی لرزه ای نسبت به لرزه منفرد، در قاب های مهاربندی به طور میانگین افزایش نسبی 166 درصدی و در قاب های خمشی افزایش نسبی 323 درصدی را نشان می دهد. همچنین قاب های حاوی مهاربند کمانش تاب در معرض زلزله های متوالی نسبت به قاب های خمشی 157 درصد کمتر خسارت دیده اند.
    کلیدواژگان: زمین لرزه های متوالی بحرانی، شاخص خسارت پارک-انگ، قاب مهاربندی کمانش تاب، قاب خمشی فولادی، تحلیل دینامیکی غیرخطی
  • پریسا همتیان دهکردی*، علی محدث خراسانی، مرجان گودرزی، محمد چایچی رقیمی صفحات 873-892

    پروفسور هوشیار نوشین و سایر محققان در سه دهه ی پیش شاخص های نظم سازه را به صورت کمی تعریف کردند و شیوه های مختلفی جهت بهبود نظم سازه ها نظیر تراپویش، تصویرگام به گام، پیمایش کروی، تکنیک های بازگشتی و... را برای ایجاد رده ای خاص از سازه های فضاکار (گنبدها و تخت) و پوسته های شبکه ای که به صورت چندوجهی طراحی شده بودند، ارایه دادند و بسته به نوع پروژه یک یا چند از این شاخص ها را جهت تحلیل و مقایسه ی نظم سازه ها به کار بردند. با توجه به اهداف مختلف تعریف نظم هم متفاوت است. نظم مورد بررسی در این پژوهش به افزایش المان ها (اضلاع) با طول های یکسان یا تقریبا یکسان، کاهش تعداد المان ها با طول های متفاوت، کاهش تعداد تیپ های طولی المان ها (بازه های طولی) و کاهش تعداد شکل های متفاوت وجوه با حفظ هندسهی فرم بر می گردد. هدف این پژوهش مطالعه ی شاخص های نظم و همچنین بررسی و تحلیل بهبود نظم مثلث بندی دلانی حاصل از نقاط گنبد فضاکار تک لایه ی بیدبلند خوزستان با الگوریتم پیشنهادی: به کار بردن الگوریتم پیمایش دایره ای و استفاده از بهینه سازی ژنتیک (با استفاده از کمینه سازی شاخص های مختلف نظم) در دستیابی به یک الگوی مناسب می باشد. جهت بررسی بهبود نظم الگوریتم هایی برای محاسبه ی شاخص های طولی، زاویه ای و مساحتی نظم ارایه داده، نتایج عددی این شاخص ها را محاسبه نموده، تعریف کلی شاخص نظم را پیشنهاد نموده و نشان می دهیم این شاخص ها به تنهایی ملاکی برای سنجش و مقایسه ی نظم دو سازه نمی باشند. نتایج حاصل از این پژوهش در مباحث بهبود نظم سازه ها، فرم یابی و ایجاد طرح بهینه یک سازه موثر می باشد.

    کلیدواژگان: گنبد، بهبود نظم، مثلث بندی دلانی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم پیمایش دایره ای
  • سارا غفوری امیربنده، حمیدرضا صبا*، مهرداد نوکنده صفحات 893-910

    گسترش صنعت خودرو سبب شده تا لاستیک های فرسوده به دلیل عدم تجزیه در طبیعت به عنوان یکی از آلاینده های زیست محیطی در دهه های اخیر مطرح شوند. استفاده از خرده لاستیک به صورت مخلوط با خاک، یکی از راه حل هایی است که برای جلوگیری از مخاطرات زیست محیطی ناشی از دفن لاستیک ها ارایه شده است. با توجه به خواص لاستیک ها از جمله رفتار الاستیک، جذب آب ناچیز و هزینه ی مناسب جهت استفاده از آن ها به شکل خرد شده، می توان از آن ها در تسلیح و بهبود خصوصیات مصالح خاکی استفاده نمود. در این مقاله درصد بهینه خرده لاستیک در ماسه جهت افزایش پارامترهای مقاومت برشی آن و همچنین تاثیر افزودن خرده لاستیک روی منحنی نیرو تغییر مکان با استفاده از آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس (cm 30*30 box) مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، ماسه با درصدهای مختلف خرده لاستیک و همچنین تنش های نرمال مختلف مورد آزمایش برش مستقیم قرار گرفت و میزان درصد خرده لاستیک بهینه که به ازای آن مقاومت برشی حداکثر می باشد، تعیین شده است. از آن جایی که مقاومت برشی خاک ها حاصل از زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی می باشد، تاثیر خرده لاستیک روی هریک از این پارامترها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که اضافه کردن خرده لاستیک باعث افزایش ظرفیت شکل پذیری، چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی و در نتیجه افزایش مقاومت برشی ماسه می شود.

    کلیدواژگان: خاک مسلح، بازیافت لاستیک، محیط زیست، خرده لاستیک، برش مستقیم بزرگ مقیاس
  • سعید سینائی، اسماعیل ایزدی زمان آبادی*، سید جلیل حسینی صفحات 911-926
    پوشش دهی فضاها همواره یکی از مهم ترین مسایل در مهندسی معماری بوده است. یکی از پوشش های به کار رفته در ساختمان های کهن، طاق آهنگ می باشد. در این مقاله به کمک مطالعات آزمایشگاهی و تحلیلی به بررسی اثر زاویه اریب بر ظرفیت باربری طاق آهنگ آجری نیم دایره پرداخته می شود. مطالعات آزمایشگاهی در دو قسمت تعیین مشخصات مصالح و تعیین ظرفیت باربری طاق انجام شده است. در این مرحله به دلیل محدویت های آزمایشگاهی از مدل های مقیاس شده استفاده می شود. بارگذاری نمونه ها بصورت ثقلی با آهنگ ثابت در وسط دهانه به صورت تغییرمکان-کنترل فرض شده است. در ادامه مدل تحلیلی المان محدود مربوط به طاق آهنگ بر مبنای پارامترهای معیار شکست ویلام-وارنک توسعه و مورد صحت سنجی قرار می گیرد. در نهایت مطالعات تحلیلی و پارامتریک به منظور بررسی رفتاری طاق های اریب نیم دایره با زوایا و نسبتهای ابعادی مختلف در دستور کار قرار گرفته است. پارامترهای رفتاری مورد مطالعه شامل بار شکست، بیشینه تغییرمکان و همچنین مکانیسم رفتاری طاق های مورب در مقایسه با طاق غیر مورب می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که در تمامی مدل های مورد مطالعه، طاق مورب از ظرفیت باربری کمتری نسبت به طاق غیرمورب برخوردار است. بیشترین افت ظرفیت باربری در اثر تورب تا زاویه ی اریب 30 درجه اتفاق افتاده و برای مقادیر اریبی بزرگتر از 30 درجه از حساسیت پارامترهای رفتاری سازه نسبت به تورب کاسته می شود. به طوری که برای طاق با نسبت ابعاد 5/0 با افزایش زاویه ی اریب از صفر تا 30 درجه 58 درصد و از 30 درجه تا 45 درجه 74/18 درصد ظرفیت باربری طاق کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: طاق آجری نیم دایره، زاویه ی اریب، مطالعه ی آزمایشگاهی، روش المان محدود غیرخطی، معیار شکست ویلام-وارنک
|
  • MohamadJavad Zoqi, Mahdi Ayobi, Behnoosh Khataei * Pages 741-756
    Background

    Heavy metals are found in high concentrations in industrial wastewater and cause damage to humans and other organisms by entering to water, soil and food chain. Stabilization and solidification is a common process in the treatment of sludge containing heavy metals. In this study, solidification/stabilization of ceramic tile industry sludge was investigated using cement and additives like water, lime, microsilica and ordinary clay.

    Methods

    In this study, by designing the tests by response surface methodology, the effect of different additives on compressive strength and metals concentration after pollution leakage test was investigated. So, hazardousness of wastes after stabilization and solidification and the samples tolerance against the environmental loads was evaluated.

    Results

    Results showed the highest value compressive strength in high amounts of cement. Decreasing the amount of waste and replacing more lime, clay and microsilica, the compressive strength was increased. In optimal mode, by 5.77% lime, 8.69% clay, 4.35% microsilica and 51.84% cement, the maximum compressive strength was achieved about 116 kg/cm2. The minimum concentration of Cr was 0.0782 mg/L and resulted from 11.23% lime, 21.31% clay, 10.65% microsilica and 27.46% cement. Minimum Pb concentration (0.0043 mg/L) was obtained in 11.23% lime, 21.31% clay, 4.35% microsilica and 33.76% cement.

    Conclusions

    The more efficiency on compressive strength is related to cement. In addition, applying the lime, clay, microsilica and cement concluded the effective reduction of Cr and Pb concentration in leaching the stabilized samples.

    Keywords: Stabilization, Solidification, Chromium Lead, Portland cement, Industrial Sludge, RSM
  • AliReza Azarhoosh * Pages 757-770

    Coarse recycled concrete aggregates have weaker mechanical and physical properties than natural aggregate because of the porous and flimsy cement mortar.Hence, using coarse recycled concrete aggregate in the asphalt mixtures decreases their resistance to different failures. Therefore, in this research, in order to reduce the permeability and increase the resistance of adhered cement mortar, coarse recycled concrete aggregate was modified by two chemical (coating their surfaces using styrene butadiene rubber polymer) and physical (separation of cement mortar using heating) methods. The results of the dynamic creep test also show that employing coarse recycled concrete aggregate increases permanent deformation in the specimens under test because the asphalt mixture stiffness is decreased. But asphalt mixtures containing treated coarse recycled concrete aggregate have less permanent deformation because the styrene butadiene rubber polymer with the penetration into the void of coarse recycled concrete aggregate and reinforcing cement mortar, as well as removing the cement mortar by heat, increases their stability. Also, asphalt mixtures containing coarse recycled concrete aggregate have a lower fatigue life compared to the control mixture, and chemical modification of aggregates has been more effective in increasing the fatigue life of the mixtures containing them compared to the physical method. In addition, the results show that the presence of moisture reduces the resistance of controlled and modified asphalt mixtures against moisture damage, and this reduction is greater in mixtures containing coarse recycled concrete aggregate due to their high absorption.

    Keywords: Recycled concrete aggregate, styrene butadiene rubber polymer, fatigue life, rutting potential, Moisture Susceptibility
  • Ali Bidhendi, Mojtaba Azizi *, Ehsan Eshtehardian Pages 771-792

    One of the new processes and technologies that solve many problems of construction projects is Building Information Modeling (BIM). BIM is not widely used in Iran, while in other countries, its culture is settling at a more favorable pace. Ideal modeling so that the micro-models are realistic and have information such as construction time and cost, construction companies, quality, etc, is a time-consuming and costly task, this issue reduces the tendency of stakeholders to implement BIM. What is the role and effect of using databases of materials and equipment in each of the stages of BIM implementation in construction projects? if there is a comprehensive database in the field of BIM, which BIM functions will be facilitated and which stakeholders benefit most from this database, are the questions that this paper seeks to answer. In the present study, after reviewing the literature related to the subject and recognizing the generalities and definitions of the database of materials and equipment, as well as its benefits and effects, semi-structured interviews were conducted with 16 experts in this field, using a qualitative method and then a content analysis. The results show that the use of materials and equipment database is the most used in the detailed design stage and it’s most used in cost estimation, Quantity Take Off and clash detection and also the consultant and employer benefit the most from this database.KEYWORDS

    Keywords: Materials, equipment database, Building Information Modeling, project stages, BIM applications, BIM models
  • Masood Gholami, Mojtaba Khodadadi, Pouria Hajikarimi *, Ali Khodaii Pages 793-810
    Asphalt mortar and asphalt mixture are viscoelastic materials due to the presence of bitumen in their structures. The master curves of dynamic modulus and phase angle developed through the horizontal shifting of the results using the appropriate shift factors are commonly used to describe the viscoelastic properties of asphalt mortar and asphalt mixture. In this study, constructing master curves of dynamic modulus and phase angle of asphalt mortar and asphalt mixture using the least number of test temperatures and frequencies was investigated. The dynamic modulus test was performed on asphalt concrete and asphalt mortar samples at six temperatures and frequencies. Then, the Laboratoire Central des Ponts et Chaussees method was used to determine the shift factors for constructing master curves. Also, the modified Christensen-Anderson-Marasteanu model was fitted on the master curves to predict their viscoelastic properties at an arbitrary temperature and frequency. In addition, the master curves and the fitted models which are created by using test results at two frequencies and six temperatures, six frequencies and three temperatures, or three frequencies and three temperatures, could provide the same predicted values and patterns as the original fitted model with more than 92% accuracy. So, as a result, it is possible to develop the master curves of the viscoelastic properties of asphalt mixture and asphalt mortar with a lower number of test results that have similar accuracy to the original master curves and reduce the time and cost of experiments up to 50%.
    Keywords: asphalt concrete, Mortar, Master Curve, Frequency, Temperature
  • Seyed Mehdi Zahrai *, AmirMohammad Rabbani Pages 811-832

    To reduce the seismic response of steel frames, energy dissipation devices can be placed at connections. These connections can be modeled as a rotational spring and damper in parallel. In this paper, an attempt is made to estimate the best distribution of the connections, by time-history analysis and optimization operation. Although in the previous studies, these connections were distributed uniformly, in this research the combination of these connections in rigid frames is proposed. Two 9 and 20-story frames with sections and dimensions based on SAC benchmark structures are studied. Seismic performance of optimized structures with connections equipped with dampers and rigid connections is evaluated and compared with that of the moment frame with uniformly placed such connections. It is observed that performance of hybrid structures, despite having less dampers in connections, is much better than the structure with uniform distribution of this type of connections. On the other hand, linear and nonlinear behavior of elements and connections in structure is developed. Also, in optimal condition, 62 and 68% of the connections in linear and 58 and 61% in nonlinear behavior have been equipped with dampers respectively for 9 and 20-story structures.

    Keywords: Semi-rigid connections, Rigid connections, Viscoelastic dampers, Optimum distribution, Particle swarm algorithm
  • Meysam Sohrabi, Heirsh Soltanpanah *, AmirasAd Nasrizar, Mohammadsedigh Sabeti Pages 833-848

    Recognizing the nature of risks effective on oil projects is an important issue in the risk management of companies such as Iranian Oil Pipeline and Telecommunication Company. This study aims at identifying risks and extracting the structure of relationships between critical risks of Yazd-Naein oil pipeline construction project using Interpretative Structural Modeling (ISM) to help the pillars of the project. To do this, using different techniques, first the critical risks of the project are identified and prioritized and then using ISM, the reciprocal relationships between risks and their effectiveness on each other are recognized. This study has made attempt to make a more realistic comprehension for confrontation with non-security caused by the risks of Yazd-Naein oil pipeline construction project using ISM. The results showed that sanctions risk on project has to be concentrated by risk management since it has the highest effect on other risks and the least affectability from them. Also, since the opinion of experts have been used in this study, in the case of using in similar projects, it is expected that the implementation of the mentioned structure may positively and significantly influence the achievement of project goals such as cost, time, project scope, quality and sanitation, security and environment.

    Keywords: Risk Management, risk identification, Risk analysis, interpretive structural modeling, Cross-Impact Matrix Multiplication Applied to Classification
  • Hanieh Sadat Banijamali, Elham Rajabi, Gholamreza Ghodrati Amiri * Pages 849-872
    In the seismic active zones, structures are often exposed to successive earthquakes. Seismic sequence phenomenon refers to the occurrence of repeated earthquakes with significant PGA shortly after the first earthquake. Vulnerability of steel structures with buckling restrained brace (BRB) subjected to successive earthquakes consist of main-shock and critical aftershocks indicates that the effect of consecutive earthquakes, depending on their intensity, has significant effects on structural failure. For this purpose, 2D steel moment and buckling restrained brace frames with 3, 7 and 11-story are designed based on Iranian Standard 2800 (Fourth Edition). In the following, studied frames are implemented in OPENSEES software and analyzed under single and critical successive earthquakes after verification. Based on the results of nonlinear dynamic analysis, the Park-Ang damage index was calculated for all frames and after processing the output results in MATLAB software, the final results were reported. The results show that in all frames, successive earthquakes increased the damage index due to the accumulation of damage in the elements due to stiffness and strength degradation. It has also been observed that the ratio of increased damage in the steel moment frame caused by consecutive to single case was higher compared to the BRB frames. That is, considering the BRB has reduced the ratio of this failure under consecutive earthquakes.
    Keywords: Critical Successive Earthquakes, Park-Ang damage index, Steel Moment Frame, Buckling Restrained Brace Frame, nonlinear dynamic analysis
  • Parisa Hemmatian Dehkordi *, Ali Mohades Khorasani, Marjan Goodarzi, Mohammad Chaichi Raghimi Pages 873-892

    Professor Nooshin and et al defined structural regularity indicators quantitatively three decades ago and used various methods for improving regularity of structures, such as stepping projection, sphere packing concept, recursive techniques, and etc, to create a special category of space structures (domes and flats) and grid shells that were designed in a multifaceted manner, and depending on the type of project, they used one or more of these indicators to analyze and compare the regularity of the structures The regularity studied in this research is related to increase of equal lengths or almost equal lengths, the reduction the count of elements with different lengths, the reduction of the number of length intervals and different shapes of faces while maintaining the geometric form. The aim of this research is to study the previous regularity indicators, investigate and analyze the improving regularity of Delaunay triangulation obtained from the points of the single layer dome of Bidboland Khuzestan with the proposed algorithm: using the circle packing algorithm and genetic optimization (using the minimization of different regularity indicators) to reach a suitable pattern. In order to analysis the improving regularity. we have presented algorithms for calculating the regularity indicators, we have calculated the numerical results of these indices and we have suggested a general definition for regularity degree. we show that each of these indices alone are not criteria for measuring and comparing the regularity of two structures. The results are effective in form finding and optimal design.

    Keywords: Dome, Regularity Improving, Delanauy Triangulation, Genetic Optimization, Circle Packing Algorithm
  • Sara Qafuri Amirbande, HamidReza Saba *, Mehrdad Nokandeh Pages 893-910

    Due to spread of automotive industry the worn tires are being consider as a one of the Environmental pollutants in recent decades because of the lack of decomposition in nature. The use of tires crumb with mixed soil is provided as a one of the solutions to prevent environmental hazards caused by tires burial. According to the tires properties, such as elastic behavior, low water absorption and the appropriate cost to use it in the form of crushed, they can be used in arming and improving the properties of earth materials. In this article, the optimal percentage of tires crumb in the sand to increase its shear strength parameters as well as the effects of adding tires crumb on Displacement-load curve by using large-scale direct shear test (box 30x30 cm) has been studied. For this purpose, sand with different percentages of tires crumb and various value of normal stresses in direct shear has been tested and the percentage of optimal tires crumb which the shear strength is maximum for it determined. Since the shear strength of soils is because of angle of internal friction and viscosity, the effect of tires crumb on each of these parameters is studied. Results shows that adding tires crumb cause to increase the capacity of plasticity, viscosity, angle of internal friction and therefore to increase the shear strength of the sand.

    Keywords: Reinforced soil, tire recycling, ENVIRONMENT, tire crumbs, large scale direct shear
  • Saeid Sinaei, Esmaeel Izadi Zaman Abadi *, Seyed Jalil Hoseini Pages 911-926
    Covering spaces has always been one of the main issues in architectural engineering. Barrel vault is one of the cover types used in traditional structures. In this paper, the effect of skewed angle on the bearing capacity of a semicircular brick vault has been examined. The Experimental studies have been performed in two parts: determining the properties of materials and determining the bearing capacity of the vault. Due to laboratory limitations, scaled models of materials and structure are made used. The loading of the specimens is gravitational force with a constant rate in the middle of the span. The finite element model is developed and validated based on the Willam-Warnke failure criterion parameters. Finally, in order to investigate the behavior of skewed semi-circular vaults the different angles and aspect ratios are studied by analytical models. The important behavioral parameters studied in this research are failure load, maximum displacement, and also the behavioral mechanism of skewed vaults in comparison with non-skewed vaults. The results indicate that in all models, the skewed vault has a lower bearing capacity than the non-skewed vault. The maximum drop in bearing capacity due to skew occurs up to skewed angle of 30 degrees and for larger skewed values, the sensitivity of the structural behavioral parameters to skew decreases. So that for the vault with the aspect ratio of 0.5, with increasing the angle of skew from zero to 30 degrees, the bearing capacity of the vault decreases 58% and 18.74 for increase from 30° to 45°.
    Keywords: Semi-circular brick vault, Skewed Angle, Experimental study, Non-linear Finite Element Method, Willam-Warnke Failure Criterion