فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دهم شماره 10 (پیاپی 75، دی 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/01/08
  • تعداد عناوین: 12
|
  • گلشید شید، محمودرضا شیراوند*، شیما محبوبی صفحات 5-23
    پل ها ازجمله سازه های اصلی و حیاتی در هر کشور می باشند و لازم است امکان بهره وری از آن ها به ویژه در هنگام وقوع حوادثی مانند زلزله به منظور امدادرسانی فراهم باشد. وقوع خرابی زیاد و فروریزش بسیاری از پل ها در زلزله های گذشته منجر به توسعه روش های مقاومسازی و بهسازی لرزه ای شده که یکی از این روش ها استفاده از انواع جداسازهای لرزه ای می باشد. همچنین با توجه به تحقیقات گسترده روی علل خرابی های بوجود آمده در پل ها، مشخص شد که مولفه قائم زلزله و در پی آن تغییرات نیروی محوری ستون ها مساله ای اساسی و تاثیرگذار بر خرابی پایه ها بوده است. بنابراین در تحقیق پیش رو به بررسی تغییرات نیروی محوری و احتمال خرابی پایه ها و جداگرهای یک پل کوله باز سه دهانه با شاه تیرهای پیش ساخته بتنی و طول دهانه های متفاوت که توسط جداسازهای پاندولی اصطکاکی تک قوسی جداسازی شده است می پردازیم. به منظور افزایش دقت پاسخ ها و درنظر گرفتن عدم قطعیت ذاتی پدیده زلزله از تحلیل دینامیکی فزاینده استفاده شده است و به کمک منحنی های شکنندگی احتمال خرابی پایه پل و جداگرها تحت اثر همزمان سه مولفه زلزله درمقایسه با اعمال دو مولفه بررسی شده است. نتایج حاصل از مقایسه حداقل نیروی محوری فشاری، نشان دهنده رشد نرخ کاهش این نیرو با اعمال مولفه قائم بود. همچنین مولفه قائم زلزله حداکثر نیروی محوری فشاری و نیروی کششی ستون را افزایش داده و باعث افزایش احتمال خرابی پایه ها در سطح خرابی متوسط و گسترده به ترتیب به میزان شش و بیست و چهار درصد و در جداگرها به میزان بیست و یک درصد شده است.
    کلیدواژگان: پل بتنی، مولفه قائم زلزله، تحلیل دینامیکی فزاینده، جداگر لرزه ای پاندولی اصطاکی، منحنی شکنندگی
  • هوشیار ایمانی کله سر* صفحات 24-48
    چکیدهدر مطالعه حاضر، ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی بر روی دو نوع سامانه جداساز لرزه ای تحت زلزله های حوزه دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. جداسازهای مورداستفاده، جداساز لاستیکی هسته سربی و جداساز آونگی تک قوسی می باشند. جهت مقایسه رفتار این جداسازها زمان تناوب موثر به عنوان یکی از مهم ترین خصوصیات جداساز انتخاب و زمان تناوب موثر جداسازها 2/5، 3/5 و 4/5 در نظر گرفته شده است. سه ساختمان فولادی دارای قاب خمشی فولادی ویژه 3، 7 و 12 طبقه بر روی جداگرها قرار گرفته و تحلیل شده اند. این سه ساختمان نمایانگر ساختمان های کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلندمرتبه می باشند. در این پژوهش، اثر این دو نوع جداساز لرزه ای در کاهش پاسخ شتاب ساختمانها و تغییرمکان نسبی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند کارایی هر دو نوع سامانه جداساز لاستیکی هسته سربی و جداساز اصطکاکی تک قوسی با افزایش ارتفاع ساختمان کاهش پیدا می کند. میزان کاهش کارایی توسط سامانه جداساز آونگی تک قوسی 14 درصد نسبت به جداساز لاستیکی هسته سربی بیشتر می باشد. افزایش دوره تناوب طبیعی هدف (کاهش سختی جداساز) در کاهش پاسخ ساختمان ها در سامانه جداساز لاستیکی هسته سربی به طور متوسط 27 درصد نسبت به سامانه جداساز اصطکاکی تک قوسی عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: جداساز لاستیکی هسته سربی، جداساز اصطکاکی پاندولی، زلزله حوزه دور از گسل، سازه های فولادی، قاب خمشی ویژه
  • علی پروری*، سید حامد قدس نیابفراجرد صفحات 49-73
    مدل سازی اطلاعات ساختمان یک نمایش دیجیتالی از یک ساختمان یا زیرساخت است که به معماران، مهندسان و متخصصان ساخت و ساز کمک می کند، تا پروژه های ساختمانی را کارآمدتر طراحی، برنامه ریزی و مدیریت کنند. نیاز به ادغام تکنیک های مدل سازی اطلاعات ساختمان در پروژه های ساختمانی برای بالا بردن راندمان پروژه می تواند موثر می باشد، که در این بین برای بهبود راندمان از فناوری های مختلف می توان استفاده نمود، از همین رو در این پژوهش اقدام به بررسی تکنیک اسکن برای مدل سازی اطلاعات ساختمان در پروژه های درحال ساخت شده است. در این بین ابتدا بخش کیفی پژوهش که شامل مطالعات و استخراج فاکتورهای موثر از تحقیقات مرتبط پیشین است، آغاز شده که با اقدام به تایید و غربال عوامل با استفاده از روش دلفی فازی و با محوریت نظر خبرگان در دو فاز، تکمیل گردیده است. به منظور محاسبه میزان کفایت حجم جامعه آماری از آزمون کرویت-بارتلت استفاده شده و نتایج بدست آمده توسط افراد خبره مورد تایید قرار گرفته اند. براساس ضرایب استاندارد که شاخص پردازش داده های جمع آوری شده با ضریب 0/94، شاخص جمع آوری داده ها با ضریب 0/86، شاخص انتخاب لیزر اسکن بهینه با ضریب 0/79، شاخص استفاده از داده ها در مدلسازی با ضریب 0/68، شاخص بررسی نتایج با ضریب 0/64 و شاخص بازرسی کیفی با ضریب 0/59 را می توان اولویت بندی نمود. با بکارگیری عواملی همچون تهیه نقشه ای اولیه به منظور مدیریت برخوردها در روند جمع آوری داده ها و نمایش آنها در قالب نقشه های سیستم اطلاعات جغرافیایی و اقدام به مانیتورینگ دقیق از ابعاد و اجزای پروژه این امکان فراهم میشود تا طراحی و اجرای ساختمان با راندمان بالاتری انجام شود.
    کلیدواژگان: مدل سازی اطلاعات ساختمان، اسکن لیزری، پروژه های ساخت، تحلیل عاملی، روش دلفی فازی
  • رمضانعلی ایزدی فرد*، زینب قاریان پور، امیر زهرایی صالحی صفحات 74-100
    چاپ سه بعدی بتن در کاربردهای ساختمانی یکی از حوزه های خلاقانه و چالش برانگیز است که دانش ساخت و ساز سنتی را با فناوری های دیجیتال ترکیب می کند. حذف قالب، کاهش هزینه و نیروی انسانی مورد نیاز و چندین مزیت عمده ی دیگر، تمرکز بر این حوزه را بیشتر نموده است. در این صنعت که دارای پتانسیل ویژه ای در ساخت سریع و انبوه، و معماری های پیچیده است، چالش های بسیاری مانند رعایت الزامات رئولوژیکی، پیوند بین لایه، مواد مورد استفاده و تقویت آن ها و رفتار ناهمسانگرد مواد وجود دارد. از گذشته تا به امروز عملکرد سازه های ساخته شده، همواره حاصل تعاملی بین فولاد و بتن بوده است. با توجه به کاربرد های عملی این فناوری ، ساخت موادی سازگار و استفاده از سیستم های تقویت کننده مانند الیاف و آرماتورها و حفظ تعامل مناسب بین آنها از جمله موضوعات مورد توجه محققین در این حوزه می باشند. این مقاله نمونه هایی از روند تحقیقاتی در این حوزه را به همراه تجزیه و تحلیل آن ها، مرور می کند و از آنجا که با هدف معرفی این تکنولوژی و چالش های آن به نگارش در آمده است، زمینه ای الهام بخش را برای آشنایی هر چه بیشتر مخاطبان با اهداف متضاد در تولید بتن مناسب، برای بهبود قابلیت و کیفیت چاپ فراهم می سازد.
    کلیدواژگان: پرینت سه بعدی، بتن، خصوصیات مواد، تولید افزایشی، راهبرد مسلح سازی، الیاف تقویتی، بتن قابل چاپ، هندسه نازل
  • سردارولی دین، علی صابری ورزنه، محمود نادری* صفحات 101-116
    سطح بتن مهم ترین قسمتی است که بصورت مستقیم با محیط بیرون در ارتباط است. لذا افزایش مقاومت سطحی بتن می تواند باعث کاهش نفوذ مقدار مواد زیان آور به داخل بتن گردد. می توان گفت که نفوذپذیری و مقاومت سطحی عواملی هستند که دوام و زمان بهره دهی سازه ی بتنی را تحت تاثیر قرار می دهند. به همین دلیل ساخت بتنی که مقاومت سطحی مورد نظر را تامین نموده و نفوذپذیری کمتری نیز داشته باشد از اهمیت خاصی برخوردار است. لذا در این تحقیق با به کارگیری آزمون های " محفظه استوانه ای" و "پیچش"، اقدام به اندازه گیری مقاومت سطحی و نفوذپذیری بتن، تحت چرخه های تغییرات دمایی شده است. در این خصوص روابط موجود بین مقاومت سطحی و نفوذپذیری نمونه های بتنی بدست آمد. همچنین با استفاده از تابع خطی، رابطه ی بین عمق با حجم نفوذ، با دقت بالا تخمین زده شد. نتایج حاصل از آزمون پیچش نشان می دهد که با افزایش سن عمل آوری بتن معمولی، مقاومت سطحی نیز افزایش یافته است به گونه ای که مقاومت سطحی در سن 120 روز حدود 42 درصد بیشتر از مقاومت سطحی در سن 7 روز هست؛ اما با قرار گرفتن نمونه ها در چرخه های تغییرات دمایی، دچار کاهش مقاومت سطحی بتن حاصل از آزمون پیچش شده است. همچنین نتایج آزمایش های نفوذپذیری با دستگاه محفظه استوانه ای نشان می دهد که تغییرات دمایی دارای تاثیر منفی روی نفوذپذیری و عمق نفوذ در نمونه های بتنی می باشد. نفوذپذیری و عمق نفوذ بتن تحت چرخه های تغییرات دمایی پس از 120 روز به ترتیب بیش از 8 و 3 برابر افزایش داشته است. با توجه به نتایج تحقیق می توان گفت که چرخه های دمایی معتدل، بر نفوذپذیری و عمق نفوذ تاثیر قابل توجهی دارد.
    کلیدواژگان: نفوذپذیری، آزمون درجا، دما، بتن، مقاومت
  • محمود پورعلی، محمدرضا کاویانپور* صفحات 117-130
    موج یکی از منابع پاک انرژی در دنیا است و استفاده از آن رو به افزایش است. انرژی امواج ناشی از وزیدن باد بر سطح دریاها است. الگوی میدان باد متاثر از شرایط اقلیمی تغییر می کند. از این رو و با توجه به تغییرات احتمالی میدان باد در هر یک از سناریوهای اقلیمی، شرایط هیدرودینامیکی امواج و در نتیجه انرژی آنها در آینده تغییر می کند. سناریوی CNRM-CM6-SSP2-45 از CMIP6 یک سناریوی اقلیمی میانی و حد وسط با درصد انتشار کربن و افزایش دمای محدود شده و از سناریوهای محتمل اقلیمی است. این سناریو برای برنامه ریزی های مدیریتی کاربرد فراوان دارد. در این مطالعه اثر تغییرات اقلیم این سناریو بر روی انرژی امواج در محدوده چابهار در سواحل سیستان و بلوچستان ارزیابی شده است. به منظور ریزمقیاس سازی از تکنیک ویبول اصلاح شده به روش استاتیکی استفاده شد. با استفاده از یک مدل واسنجی شده موج نتیجه گیری شد که انرژی امواج در دوره ده ساله منتهی به سال 2100 نسبت به دوره مشابه خود در صد سال گذشته، افزایش 22/0 کیلووات در هر متر از موج (معادل 3 درصد) خواهد داشت. این در حالی است که مقدار فصلی انرژی امواج در چابهار تغییرات محسوستری دارد و از 27/2 کیلووات (معادل 42 درصد) کاهش در زمستان تا 24/2 کیلووات در متر (معادل 27 درصد) افزایش در پائیز متغیر است.
    کلیدواژگان: انرژی امواج، تغییر اقلیم، خلیج چابهار، سناریوی انتشار، ریزمقیاس سازی ویبول
  • مجید پرچمی جلال*، سعید مرادی صفحات 131-150
    امروزه یکی از بزرگترین چالش های موجود در صنعت ساخت وساز، رخ دادن دعاوی متعدد در پروژه ها می باشد،که این دعاوی، عاملی برای بوجود آوردن اختلافات در پروژه است. از همین رو، مدیریت کردن این ادعاها عاملی برای کاهش این اختلافات و در نتیجه موفقیتی برای بخش حقوقی-قراردادی پروژه است. از طرفی سیستم اجرای طرح و ساخت با توجه به کاهش عناصر اصلی درگیر در پروژه، خود کمک شایانی به کاهش ادعاهای ساخت و ساز کرده است؛ اما همواره رخ دادن ادعا در پروژه، امری اجتناب ناپذیر است. لذا با توجه به اقبال کارفرمایان صنعت ساخت و ساز به این نوع سیستم اجرا و پذیرش آن توسط پیمانکاران و اهمیت مدیریت دعاوی در این نوع پروژه-ها، شناخت دعاوی قراردادی کارفرمایان و شیوه برخورد با آن از موضوعات مهمی است که بایستی مدنظر بخش حقوقی-قراردادی پروژه-ها،کارفرمایان و علی الخصوص پیمانکاران قرار گیرد. لذا در این تحقیق با استفاده از تحقیقات پیشین و به کمک نظرات خبرگان و مطالعه 10 پروژه موردی، ابتدا دعاوی قراردادی کافرمایان در قراردادهای طرح و ساخت غیرصنعتی(EPC - Package 84) مورد بررسی قرار گرفته و سپس 51 علل و 3 منشا کلی دلایل دعاوی شناسایی شد. سپس با بررسی شیوه های حل و فصل پیش بینی شده در این قراردادها(خواسته کافرما) و دسته بندی آن ها در 11 گروه، الگوریتم کلی رخ دادن ادعای قراردادی کارفرمایان ترسیم و 51 دلیل ادعا مطابق این الگوریتم دسته بندی شدند. مطابق با نتایج بدست آمده، خواسته های قراردادی کارفرما از ادعا در 4 دسته کلی زمانی، هزینه ای، اقدام به کاری خاص(عملی) و فسخ دسته بندی شده است.
    کلیدواژگان: ادعای کارفرما، سیستم اجرای طرح و ساخت، شیوه برخورد با ادعا، دلایل ادعا، منشا ادعا، حل وفصل ادعا
  • سلیم کریم پور، ملک محمد رنجبر تکلیمی*، رحمت مدندوست، حبیب اکبرزاده بنگر صفحات 151-169
    در این مطالعه مقاومت پیوستگی میلگرد با کامپوزیت های سیمانی الیافی توانمند حاوی سه نوع الیاف فولادی (1% و 2%)، پلی پروپیلن (PP) و پلی وینیل الکل (PVA) (1/0%، 2/0%، 3/0% و 4/0%) که به صورت ترکیبی در نظر گرفته شده است، در دمای محیط آزمایشگاه و تحت اثر حرارت های 400 و 600 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا 19 نمونه آزمایشگاهی برای استفاده از آزمایش مقاومت فشاری تحت دماهای مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت که این کامپوزیت ها حاوی مواد چسباننده ی سیمان و دوده سیلیس) به میزان 20 درصد وزنی سیمان(می باشند و از میان آنها 4 طرح اختلاط آزمایشگاهی برتر برای آزمایش و ارزیابی مقاومت پیوستگی میان میلگرد و کامپوزیت های سیمانی الیافی توانمند در نظر گرفته شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که مقاومت پیوستگی میلگرد با کامپوزیت های سیمانی توانمند حاوی الیاف ترکیبی (با ثابت نگه داشتن الیاف فولادی به میزان 2 درصد) به نحوی بوده که افزایش دما تا 400 درجه سانتی گراد، میزان افت پیوستگی با الیاف PP حدود 38 درصد بوده است در حالیکه این میزان کاهش برای نمونه های حاوی الیاف PVA حدود 26% بدست آمده است. با افزایش دما تا 600 درجه سانتی گراد، مقاومت پیوستگی کامپوزیت های سیمانی الیافی توانمند با میلگرد همچنان کاهش می یابد تا جایی که این افت برای نمونه های منتخب حاوی الیاف ترکیبی (2% الیاف فولادی و 3/0% الیاف PP) حدود 64% مقاومت پیوستگی نمونه ها در دمای آزمایشگاه (یعنی 23 درجه سانتی گراد) می باشد. این میزان افت برای نمونه حاوی 2% الیاف فولادی و 2/0% الیاف PVA برابر 62% محاسبه شده است. نتایج مدل سازی نشان داد که عملکرد مدل اسپلاین رگرسیون چندمتغیره انطباقی بر اساس معیارهای آماری خطا از دقت بیشتری نسبت به روش شبکه عصبی مصنوعی برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: مقاومت پیوستگی، کامپوزیت های سیمانی الیافی توانمند، الیاف پلی وینیل الکل، مدل سازی، روش های هوشمند مصنوعی
  • افشین قبادیان، محمد شریفی پور*، رسول قبادیان صفحات 170-192
    هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی نزدیک به واقعیت نحوه حرکت آب در خاک در مسائل مهندسی ژئوتکنیک که از اهمیت و جایگاه خاصی برخوردار است، می باشد. در طول سالیان گذشته روش های عددی متعددی برای حل معادله عمومی جریان آب در خاک ارائه شده، اما در این پژوهش سعی بر آن است که با استفاده از معادله ریچارد و تکنیک منفصل سازی کرنک- نیکلسون و روش عددی حجم محدود، حرکت آب در خاک مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. به همین منظور دو مسئله ی پرکاربرد و مهم مورد بررسی قرار گرفته است. در مسئله اول برآورد نحوه حرکت آب پشت دیواره گود در مناطقی که سطح آب زیرزمینی بالاست و در مسئله دوم چگونگی حرکت آب بین دو زهکش زیرسطحی هم عمق وقتی که سطح ایستابی بر اثر بارندگی بالا می آید، بررسی می شود. برای اطمینان از عملکرد مناسب، مسئله اول با استفاده از نرم افزار اجزای محدود Seep 2D که از فرمول بندی المان محدود تبعیت می کند، شبیه سازی شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی نرم افزار Seep 2D با نتایج پژوهش حاضر صحت عملکرد رویه پژوهش حاضر را تایید می کند.
    کلیدواژگان: معادله ریچارد، روش کرنک-نیکلسون، روش حجم محدود، Seep 2D، زهکش زیرسطحی
  • فاطمه حاجی زاده، سعید قاضی مغربی* صفحات 193-203
    قابلیت دسترسی شبکه به معنای پایداری شبکه در شرایط عملیاتی و در زمان مشخص است؛ به عبارتی شبکه در زمان عملیات نباید خاموش شود و اگر خاموش شد، باید در زمان مشخص رفع خرابی شود. قابلیت دسترسی مجموعه ای از قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداری شبکه یا سیستم است. شبکه های مخابرات نوری گسترده، برای انتقال ظرفیت بالایی ازداده های داخلی و یا بین المللی بصورت ترانزیت داده، استفاده می شوند، در قراردادهای انتقال ترافیک بین المللی تفاهم نامه های سطح کیفیت شبکه وجود دارد که در صورت پایین بودن سطح قابلیت دسترسی از سطوح مورد توافق و قابل قبول و یا خاموشی شبکه، صاحبان شبکه متحمل خسارت های سنگینی می شوند. همچنین در صنایع مختلف مانند صنعت ریلی، ساختارهای کنترل قطار بر بستر شبکه های مخابرات نوری قرار دارند و کاهش سطح دسترسی شبکه ممکن است منجر به مسدودی خطوط ریلی و سوانح غیر قابل جبرانی گردد، بنابراین سطح بالای قابلیت دسترسی منجر به پایداری شبکه و کاهش مسدودی خط می شود. در این مقاله علاوه بر مدل سازی افزایش سطح دسترسی شبکه انتقال نوری (نمونه موردی پیاده سازی شده شبکه انتقال مخابرات نوری منطقه هرمزگان راه آهن می باشد) و مشاهده نتایج آن در کاهش مسدودی خطوط ریلی، رفتار شبکه از طریق متد مونت کارلو پیش بینی و شبیه سازی می شود.
    کلیدواژگان: قابلیت دسترسی، قابلیت اطمینان، قابلیت نگهداری، مونت کارلو، شبکه انتقال نوری
  • وحید اکرمی*، میثم نوروزی صفحات 204-221
    قاب های خمشی خرپایی ویژه (STMF) جلوه ای از یک سیستم قاب خمشی فولادی را نشان می دهد که به دلیل وجود تیرهای خرپایی عمیق، سختی جانبی بالا داشته و می تواند عرض دهانه طولانی را پوشش دهد. هنگامی که یک قاب STMF در معرض بارگذاری چرخه ای قرار می گیرد، اتلاف انرژی از طریق شکل پذیری قسمت ویژه که در میانه دهانه تیر خرپایی قرار دارد صورت می گیرد. در این تحقیق مروری بر نتایج عددی یک قاب STMF با دهانه ویرندل ارائه می شود که قسمت ویژه آن به منظور اتلاف انرژی بیشتر توسط میراگرهای تسلیمی به عنوان ابزار افزاینده سختی و میرایی تقویت خواهد شد. برای این منظور از میراگر لوله ای X شکل (XPD) استفاده شده و تاثیر پارامترهای این میراگر بر رفتار چرخه ای قاب های STMF بررسی خواهد شد. افزودن این میراگرها در دو حالت با اعضای یال بالا و پایین دارای انتهای گیردار و مفصلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل های اجزای محدود بر اساس پارامترهای چرخه ای (حد باربری و سختی اولیه و نهایی)، مقدار بیشینه کرنش پلاستیک تجمعی و همچنین اتلاف انرژی صورت گرفته در طی بارگذاری با هم مقایسه شده است. طبق نتایج حاصل شده از تحلیل مدل های عددی قاب خمشی با تیر خرپایی دارای اتصال مفصلی در دو انتهای قسمت ویژه که به مجموعه میراگر پیشنهادی مجهز شده است، استفاده از این میراگر باعث افزایش اتلاف انرژی تا 70% می شود. افزایش ضخامت میراگر لوله ای X شکل باعث افزایش باربری اعم از نیروی تسلیم و نهایی می شود. علاوه بر این، تمرکز تنش و کرنش در اعضا به میزان زیادی کاهش می یابد که در نتیجه از آسیب در اعضا اجتناب می شود.
    کلیدواژگان: قاب خمشی خرپایی ویژه، میراگر لوله ای X شکل، مدل المان محدود، رفتار چرخه ای، اتلاف انرژی
  • سید عباس حسینی* صفحات 222-239
    آیین نامه های طراحی با ارائه ضوابطی مانند حداقل ضخامت پوشش بتن روی میلگرد، حداقل مقاومت فشاری مجاز و محدود کردن نسبت آب به سیمان، ضوابط مربوط به دوام را تجویز می کنند. این ضوابط در فاز اولیه موجب به تاخیر افتادن اثر عوامل مخرب محیطی می شود ولی با آغاز خوردگی میلگرد این ضوابط تجویزی می تواند اثرات متفاوتی را در نحوه گسترش عوامل مخرب داشته باشند. یکی از عواقب ناشی از خوردگی میلگردها، ایجاد ترک در پوسته بتن می باشد که با افزایش عرض این ترک ها در طی دوره گسترش خوردگی، آثار عامل زیان آور خارجی بیشتر می گردد. در این پژوهش با استفاده از مهمترین مدل های تجربی موجود برای پیش بینی عرض ترک، به بررسی اثر تدابیر تجویزی آیین نامه بر مقادیر عرض ترک پرداخته شده است. بدین منظور، ضوابط تجویزی آیین نامه با توجه به وضعیت محیطی سازه بتن مسلح به عنوان شرایط اولیه سازه در نظر گرفته شده است. مدل های مورد بررسی بر مبنای خوردگی ایجاد شده بر اثر نفوذ یون کلر انتخاب شده اند. مهمترین پارامترهای تاثیر گذار در مد ل ها به صورت متغیر تصادفی در نظر گرفته شده اند و مقدار عرض ترک به صورت یک متغیر تصادفی بر اساس مدل های موجود بدست آمده است. تاثیر انتخاب قطر میلگرد در شرایط محیطی تعریف شده در آیین نامه بر عرض ترک محاسبه شده است. محاسبات عرض ترک با استفاده از روش نمونه برداری مونت کارلو انجام گرفته و میانگین مدل های تجربی به همراه ضریب تغییرات آن با در نظر گرفتن همبستگی بین مدل ها انجام گرفته است. نتایج نشان داده است که استفاده از میلگردهای با قطر کمتر موجب کاهش عرض ترک تا 90 درصد می شود. همچنین در صورت آغاز خوردگی میلگرد، در یک زمان معین، سطح ایمنی یک سازه مشخص در شرایط محیطی مختلف به دلیل تفاوت زیاد عرض ترک در آنها همسان نیست.
    کلیدواژگان: خوردگی میلگرد، یون کلراید، عرض ترک، بتن مسلح، دوام بتن
|
  • Golshid Shid, Mahmoud Reza Shiravand *, Shima Mahboubi Pages 5-23
    Bridges are key elements in the highway transportation system. Many bridges collapsed or were extensively damaged in past earthquakes, which highlighted the vulnerabilities of existing bridges. Therefore, different rehabilitation methods have been developed for mitigating earthquake hazards in new bridges or retrofitting existing ones. Isolation systems are one of the most commonly used devices that have been developed to dissipate earthquake energy and improve the seismic behavior of bridges. Friction pendulum System (FPS) is a sliding-based isolator, widely used in the seismic design of bridges. Recent investigations show that bridges with FPS isolators exhibit good performance against seismic forces due to the energy dissipation of the isolation device. The purpose of this study is to assess the effects of the vertical component of the earthquake on variations of axial forces of piers in a three-span continuous deck reinforced concrete(RC) bridge, seismically isolated by the FPS. To this end, incremental dynamic analyses (IDA) are conducted using a suite of 24 near-fault ground motions to evaluate the dynamic behavior of the bridge piers. IDA curves and Fragility curves are generated with peak Ground acceleration and column drift as intensity measure and Engineering Demand Parameter (EDP), respectively. The results showed that the vertical component of earthquake can increase the axial forces of piers significantly. Moreover, the damage probability of the moderate and extensive damage states showed 6% and 24% increase, respectively, And The damage probability of Isolators increased by 21% considering the vertical component of the earthquake.
    Keywords: Concrete Bridge, Vertical Component Of Earthquake, Incremental Dynamic Analysis, Friction Pendulum System, Fragility curve
  • Houshyar Eimani Kalehsar * Pages 24-48
    AbstractIn the present study, the evaluation of the seismic performance of steel framed buildings on two types of seismic isolation systems under far-fault earthquakes has been investigated. The isolator used are lead rubber bearing and single arc friction pendulum system. In order to compare the behavior of these isolators, the effective time period is considered as one of the most important properties of the isolator. The effective time period of the isolators is 2.5, 3.5 and 4.5. Three types of steel framed buildings with special moment resistant steel frames of 3, 7 and 12 stories are placed on these isolators. These three buildings represent low-rise, mid-rise and high-rise buildings. The effect of these two types of seismic isolators has been investigated in reducing the acceleration response and the relative displacement(drift) of the floors. The results show that the efficiency of both types of lead rubber bearing and single arc friction pendulum system decreases with the increase in the height of the building. The efficiency of the single arc friction pendulum system is 14% lower than that of the lead rubber bearing. Increasing the target natural period (decreasing the stiffness of the isolator) in reducing the response of the buildings in the lead rubber bearing has an average of 27% better performance than the single arc friction pendulum system.
    Keywords: Lead Rubber Bearing, Single Arc Friction Pendulum System, Far-fault earthquake, Special Moment Resistant Frame, Steel Framed Building
  • Ali Parvari *, Seyed Hamed Ghodsnia Bafrajard Pages 49-73
    Building information modeling is a digital representation of a building or infrastructure that helps architects, engineers, and construction professionals design, plan, and manage construction projects more efficiently. There is a need to integrate building information modeling techniques in construction projects to increase the efficiency of the project, in the meantime, different technologies can be used to improve the efficiency, therefore, in this research, the scanning technique for modeling is investigated. The building information is in the projects under construction. In the meantime, the qualitative part of the research, which includes studies and extraction of effective factors from previous related research, has been started, which has been completed by confirming and screening the factors using the fuzzy Delphi method and focusing on the opinion of experts in two phases. In order to calculate the adequacy of the size of the statistical population, the sphericity-Bartlett test was used and the results obtained were confirmed by experts. Based on the standard coefficients, the index of data processing collected with a coefficient of 0.94, the index of data collection with a coefficient of 0.86, the index of choosing the optimal laser scan with a coefficient of 0.79, the index of using data in modeling with a coefficient of 0.68, Results checking index with a coefficient of 0.64 and quality inspection index with a coefficient of 0.59 can be prioritized. By using factors such as preparation of a preliminary map in order to manage encounters in the process of data collection and display them in the form of geographic information system maps, and to monitor the dimensions and components of the project It is provided to design and implement the building with higher efficiency.
    Keywords: Building Information, Modeling, Laser scan, Construction projects, Factor analysis, Fuzzy Delphi Method
  • Ramezan Ali Izadifard *, Zeinab Gharianpour, Amir Zahraei Salehi Pages 74-100
    The use of 3D printing concrete in construction applications is one of the most innovative and challenging fields, combining traditional construction knowledge with digital technologies. The focus on this area has increased due to removing the molds, reducing the cost, needed human resources, and other important advantages. There are many challenges such as rheological requirements, bonding between layers, materials used, their reinforcement, and anisotropic behaviors in this industry which has a special potential in fast and mass construction, and complex architectures. Throughout history up to current times, the performance of the built structures has always been the result of the interaction between steel and concrete. According to the practical applications of this technology, manufacturing compatible materials, using reinforcing systems such as fibers and steel rebars, and maintaining proper interaction between them, are fascinating subjects that attract the attention of researchers in this field. The examples of the research processes along with their analysis are reviewed in this article. since this article was written to introduce this technology and its challenges, it provides a source of inspiration, for getting to know the audience as much as possible, with conflict goals of producing suitable concrete to improve the ability of printing and its quality.
    Keywords: 3D Printing, Concrete, Material properties, Additive Manufacturing, Reinforcement Strategy, Fiber Reinforcement, Printable Concrete, Nozzle Geometry
  • Sardar Wali Din, Ali Saberi Vaezaneh, Mahmood Naderi * Pages 101-116
    The concrete surface is the most significant part as it is in direct contact with the outside world. Therefore, increasing the surface strength of concrete could reduce the absorption of harmful substances into the concrete. Permeability and surface strength can be regarded as factors that affect the durability and service life of a concrete structure. As a result, a concrete structure with the desired surface strength and low permeability is of paramount importance. Hence, this study attempted to measure the surface strength and permeability of concrete through “twist-off” and “Cylindrical Chamber” tests under temperature cycling. Relations between the surface strength and permeability of concrete samples were obtained. In addition, a linear function was used to estimate the relation between penetration depth and volume with high precision. According to the twist-off test results, extending the curing age of plain concrete would increase the surface strength; the surface strength at the age of 120 days exceeds that of 7 days by approximately 42%. However, when temperature cycling was performed on the samples, the surface strength of the concrete caused by the twist-off Test decreased. Further, results from the permeability tests using a cylindrical chamber indicate that temperature changes have a negative influence on the permeability and penetration depth in concrete samples. The permeability and penetration depth of concrete under temperature cycling caused an 8-fold and 3-fold increase after 120 days, respectively. According to the results of the study, moderate temperature cycles significantly affect permeability and penetration depth.
    Keywords: Permeability, Insitu test, Temperature, Concrete, Strength
  • Mahmoud Pourali, Mohamad Reza Kavianpour * Pages 117-130
    Using sea wave as an energy resource is growing in the world because of its cleanliness and recyclability. Wave energy depends on significant wave height and wave period. These parameters depend on the specification of some other parameters specially the wind filed. Blowing the wind over the sea water produces waves and makes them one of the best sources of energies. Hence wave climate depends to wind climate. Variation of the wind climate in the future climate, changes the hydrodynamic of waves including the wave power specification. The CNRM-CM6-SSP2-45 of CMIP6 is one of the middle classes carbon dioxide climate changes and has much application in managing and programing purposes. In this research the effect of this high-resolution climate scenario has been evaluated on the wave power in Chabahar in Sistan and Balouchestan province in the Gulf of Oman. For this, the improved Weibull downscaling technique has been used for downscaling of wind field. Using a calibrated wave model, it has been derived that in a period of ten years leading to 2100, the wave power will increase 0.22 kW/m (equal to 3%) in average. Seasonal variation is more sensible. Fall and Winter have most increasement in decrease. Average seasonal wave power will change in Fall and Winter by +2.27 kW/m (+42%) and -2.24 kW/m (-27%) respectively.
    Keywords: wave energy, climate change, Gulf of Chabahar, Emission scenario, Weibull downscaling technique
  • Majid Parchamijalal *, Saeed Moradi Pages 131-150
    nowadays, one of the biggest challenges in the construction industry is the occurrence of multiple claims in projects, which are a factor in creating disputes in the project. Therefore, managing these claims is a factor in reducing these disputes and thus a success for the legal-contractual part of the project. On the other hand, the design and build implementation system has helped to reduce construction claims due to the reduction of the main elements involved in the project; But it is always inevitable that a claim will occur in the project. Therefore, considering the success of employers in the construction industry to this type of system and its acceptance by contractors, and the importance of claims management in this type of projects, recognizing the contractual claims of employers and how to deal with it is one of the important issues that should be considered in the legal-contractual sector of Projects, employers and especially contractors.Therefore, in this study, using previous research and with the help of expert opinions and study of 10 case studies, first, the contract claims of employers in non-industrial design contracts (EPC - Package 84) were examined and then 51 causes and 3 general origin of reasons were identified. Then, by examining the settlement methods provided in these contracts (employer request) and classifying them into 11 groups, the general algorithm of occurrence of contractual claims of employers was drawn and 51 reasons for claims were classified according to this algorithm. According to the obtained results, the employer's contractual demands from the claim are classified into 4 general categories: time, cost, and doing a specific (practical) work and termination.
    Keywords: The Employer claims, DB execution system, Claim solution, causes of claim, Origin of claim, Claim settlement
  • Salim Karimpour, Malek Mohammad Ranjbar Taklimi *, Rahmat Madandoust, Habib Akbarzadeh Bengar Pages 151-169
    In this study, the bond strength between rebar and high-performance fiber-reinforced cementitious composites (HPFRCC) containing the combination of three types of steel fibers (1% and 2%), polypropylene and polyvinyl alcohol (0.1, 0.2, 0.3 and 0.4%) has been investigated at the temperature of the laboratory, 400 and 600 °C. For this purpose, at first, 19 specimens were constructed and evaluated for compressive strength testing under the mentioned temperatures, as the silica fume was considered 20% by weight of cement. Among the constructed HPFRCC, four superior mix designs were selected for investigating the bond strength between rebar and HPFRCC using pullout test. The results showed that the bond strength between rebar and HPFRCC samples containing 2% steel fibers with PP fiber in such a way that increasing the temperature up to 400 °C, decreased about 38%. while this reduction rate for the samples containing PVA fibers is about 26%, and this means that PVA fibers have a better performance than PP fibers in term of the bond between concrete and rebar when exposed to high temperatures. By increasing the temperature up to 600°c, the bond strength of rebar and HPFRCC continues to decrease until this drop is about 64% for selected samples containing fibers (2% steel and 3% PP) at the laboratory temperature (i.e., 23°c). The reduction for the HPFRCC sample containing 2% steel and 2% PVA fibers is calculated by 62%. The results of this study and the literatures indicated the effect of different parameters on the bond strength, so for further investigation, the bond strength modelled using artificial intelligence models. The results of rebar bond strength modeling in HPFRCC showed that the performance of the adaptive multivariate regression splines based on error statistical criteria was more accurate than the artificial neural network.
    Keywords: Bond strength, HPFRCC, Polyvinyl alcohol fiber, Modeling, Artificial intelligence
  • Afshin Ghobadian, Mohammad Sharifipour *, Rasoul Ghobadian Pages 170-192
    The purpose of this research is to simulate close to reality how water moves in the soil in geotechnical engineering issues, which has a special importance and position. Over the years, several numerical methods have been proposed to solve the general equation of water flow in the soil, but in this study has been tried to use the Richard equation and the Crank-Nicholson separation technique and the finite volume numerical method to move water in Soil to be analyzed. For this purpose, two widely used and important issues have been examined. In the first problem, estimating how water moves behind the excavation wall in areas where the groundwater level is high, and in the second problem, how water moves between two subsurface drains at the same depth when the water level rises due to rainfall.
    Keywords: Richard equation, Crank-Nicholson method, finite volume method, Seep 2D, subsurface drains
  • Fatemeh Hajizadeh, Saeed Ghazi Maghrebi * Pages 193-203
    Availability means the stability of the network in operational conditions and at a given time. In other words, the network should not be turned off during operation, and if it is turned off, the failure must be fixed at a certain time. Availability is a combination of system reliability and maintainability. Broadband optical telecommunication networks are used to transfer high capacity domestic or international data in the form of data transmission. In the international traffic transfer agreements, there are network quality level agreements that, if the access level is lower than the agreed levels, or blackout. network, network owners suffer heavy losses. Also, in various industries such as the railway industry, train control structures are based on optical telecommunication networks, and reducing the level of network access may lead to blocked railway lines and irreparable accidents, so high availability leads to stability. network and reduce line congestion. In this article, in addition to modeling the increase in the access level of the optical transmission network (the implemented case example of the optical transmission network of the Hormozgan railway region) and observing its results in reducing the blockage of railway lines, the behavior of the network through the Monte Carlo method of prediction and simulation has been made
    Keywords: Availability, Reliability, Maintainability, Monte Carlo, Optical transmission network
  • Vahid Akrami *, Meysam Norouzi Pages 204-221
    Special Truss Moment Frame (STMF) is a type of steel moment frames that has high lateral stiffness due to deep girders and can be used over long spans. For an STMF subjected to cyclic loading, energy dissipation is provided through the yielding of the special part located in the mid-span. This paper presents a numerical study on the cyclic behavior of STMFs in which the special part is equipped with yielding damper as a means of energy dissipative device. For this purpose, it is aimed to investigate the effect of the parameters of X-shaped pipe damper (XPD) on the cyclic behavior of STMFs. The application of these dampers has been investigated in two configurations; once with clamped and again with pin-ended beams at the special part. The results of finite element analysis are compared based on the parameters of cyclic behavior (stiffness and strength), the amount of maximum cumulative plastic strain and the energy dissipation capacity of the specimens. Based on the results obtained from the analysis of the STMF with pin-ended beams at the special part, the use of proposed X-shaped damper increases the energy dissipation capacity of the frame by 70%. Increasing the thickness of the X-shaped pipe damper increases the yield and ultimate load bearing capacity of the frame. In addition, the stress and strain concentration in the frame members is reduced which in turn prevents the damage evolution in these members.
    Keywords: Special Truss Moment Frame, X-shaped pipe damper, finite element modeling, Cyclic behavior, Energy dissipation
  • Seyed Abbas Hosseini * Pages 222-239
    The design codes prescribe the durability criteria by providing criteria such as the minimum thickness of the concrete clear cover, and the minimum permissible compressive strength. In the initial phase, these rules delay the effect of destructive factors, but with the initiation of rebar corrosion, these prescribed rules can have different effects on the propagation of destructive factors. One of the consequences of the rebar's corrosion is the creation of cracks in the concrete cover. Whit increasing the width of the cracks during the propagation of corrosion, the effects of external aggressive factors increase. In this research, using the most important existing experimental models for predicting crack width, the effect of prescriptive criteria on crack width has been investigated. For this purpose, the prescriptive rules of the concrete design code were considered as the initial condition of the structure according to the environmental condition of the reinforced concrete structure. The investigated models were selected based on chloride-induced corrosion. The important influencing parameters in the models were considered as random variables and the crack width was obtained as a random variable based on the existing models. The impact of rebar diameter selection in the environmental conditions defined in the design code on the crack width has been calculated. The calculation of the crack width was done using the Monte Carlo sampling method and the average of the experimental models and the coefficient of variation were calculated by considering the correlation between the models. The results have shown that the use of rebars with a smaller diameter reduces the crack width by 90%. Also, if the rebar corrosion begins and a certain period of time has passed since its beginning, the safety level of a certain structure is not the same due to the large difference in the width of the cracks.
    Keywords: Reinforcement corrosion, Chloride ion, Crack width, reinforcement concrete, Concrete Durability