مهندسی عمران فردوسی
سال:1397 | دوره:31 | شماره:1 (پیاپی 21) |تعداد مقالات:9

قاب های خمشی فولادی هرچند شکل پذیری خوبی دارند ولی از لحاظ سختی و کنترل جابه جایی ها دارای محدودیت هستند. اخیراً سیستمی تحت عنوان قاب خمشی با مهارزانویی معرفی شده است که با اضافه کردن عضو های زانویی به قاب خمشی معمولی در محاذات اتصالات خمشی به عنوان فیوز سازه ای، رفتار لرزه ای قاب خمشی اولیه بهبود می یابد. در تحقیق حاضر، رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی معمولی با مهار زانویی برای سه قاب دوبعدی 3، 6 و 10 طبقه با تعداد دهانه های مختلف، بااستفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و تحلیل استاتیکی غیرخطی بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقادیر ضریب اضافه مقاومت و به تبع آن ضریب رفتار این قبیل قاب ها به میزان قابل توجهی بیش از مقادیر مربوطه در قاب خمشی است. همچنین، ملاحظه گردید که نیاز نیروی محوری ستون های قابهای زانویی مورد بررسی-جز در طبقات آخر-کمتر از میزان پیشنهادی آییننامه برای قابهای خمشی است.

در این مقاله رابطه سازی نوینی برای جرم ساختگی در روش رهایی پویای لزج پیشنهاد می گردد. نخست معادله های خطا برای تکرارهای رهایی پویا ارائه می شود. سپس، بااستفاده از نگره ی گرشگورین بهبود یافته، کران های جدیدی برای کمیت جرم ساختگی به دست می آید. رابطه سازی پیشنهادی به الگوریتم جدیدی برای روش رهایی پویای لزج منجر می گردد. برای سنجش کارایی عددی فرایند پیشنهادی، سازه های مختلفی مانند خرپا و قاب های دو بعدی و سه بعدی، با رفتارهای خطی و غیرخطی هندسی تحلیل می شوند. نتایج این تحلیل ها نشان می دهد که استفاده از الگوریتم ارائه شده و رابطه ی نوین پیشنهادی برای جرم ساختگی، نرخ همگرایی روش رهایی پویای لزج را بهبود می دهد، به گونه ای که همگرایی با تعداد کمتری تکرار انجام می پذیرد.

رودخانه ها در محل قوس ها به دلیل تشکیل الگوهای سه بعدی جریان همواره در معرض فرسایش در پنجه ی ساحل خارجی و رسوب گذاری در ساحل داخلی می باشند. روش هایی که تاکنون به منظور اصلاح الگوی جریان ارائه شده اند برروی بستر احداث می شوند؛ بنابراین خود سازه ها در این روش درمعرض آبشستگی قرار دارند. از این رو، در مطالعه ی حاضر کارایی صفحات مغروقی که بالای بستر نصب می شوند به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. برای رسیدن به اهداف این تحقیق ابتدا مدل فیزیکی از قوس 180 درجه ای رودخانه ی کارون در شرایط بستر متحرک احداث گردید. آزمایش های متعددی در شرایط عدد فرود 0. 2 (معادل عدد فرود در دبی دو ساله ی کارون) و در شش زاویه ی مختلف نصب صفحات برابر 10، 20، 30، 40، 50 و 60 درجه نسبت به ساحل یا خط جریان انجام گرفت. نتایج نشان داد که نصب صفحات به طور مؤثری چاله ی آبشستگی را از محل پنجه ی ساحل به میانه ی قوس منتقل می کند. ضمن این که هیچ گونه آبشستگی در بستر مشاهده نمی شود. از مقایسه ی تغییرات بستر با زوایای مختلف مشخص گردید که در زاویه ی نصب 40 درجه چاله ی آبشستگی کوچک تر و دورتر از ساحل نسبت به سایر زوایا اتفاق افتاده است.

بررسی زلزله های گذشته ی کشور نشان می دهد که بسیاری از ساختمان های بتن آرمه ی ایران دربرابر زلزله مقاوم نیستند. آسیب دیدن ساختمان ها دربرابر زلزله، تغییر کاربری، تغییر ضوابط آئین نامه ها و توسعه ی بنا، ازجمله دلایلی می باشند که مقاوم سازی را الزامی می سازند. در این پژوهش، مقاوم سازی قاب های بتن آرمه بااستفاده از مهاربندهای واگرای کمانش ناپذیر مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و با تغییر فاصله میان هسته و غلاف فولادی، به بررسی تأثیر این پارامتر در رفتار مهاربند و به تبع آن در رفتار سازه پرداخته شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله میان هسته و غلاف فولادی از شکل پذیری هسته ی فولادی مهاربند کمانش ناپذیر کاسته می شود و سازه ی مقاوم سازی شده نیز دچار افت های موضعی در مقاومت می شود که باعث کاهش 5 %-20% جذب انرژی سازه می گردد.

امروزه باتوجه به وسعت خاک های تورمی و همچنین خرابی های ناشی از فشارهای حاصل از تورم این خاک ها، موجبات انهدام کامل ساختمان های سبک، پوشش کانال های آبیاری، کف سازی ها و ترک در پی ها را به وجود آورده است. در این تحقیق بااستفاده از آزمایش فشار تورم با حجم ثابت تغییرات فشار تورم و زمان فشار تورم نمونه های متراکم شده از مخلوط خاک بنتونیت با 3% آهک هیدراته ی صنعتی، آهک زنده ی صنعتی، آهک هیدراته ی سنتی و آهک زنده ی سنتی در رطوبت 2% الی3% کمتر از رطوبت بهینه در زمان های عمل آوری 0، 1، 7، 28 و90روزه اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری فشار تورم، باربرداری از نمونه ها به دو روش کنترل کرنش و کنترل تنش صورت گرفت. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که تأثیر افزودن آهک زنده به بنتونیت در کاهش مقادیر فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان، شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش بیشتر از آهک هیدراته بود. به علاوه با افزایش درصد هیدروکسید کلسیم در آهک هیدراته و اکسیدکلسیم در آهک زنده شاخص های تورمی ذکرشده در بالا، در نمونه ها کاهش یافتند. نمونه های تثبیت شده با آهک زنده ی سنتی دارای کمترین مقدار شیب فشار تورم ثانویه با زمان بود. شیب فشار تورم ثانویه با زمان نمونه های تثبیت شده با آهک زنده ی صنعتی کمتر ازآن برای نمونه های تثبیت شده با آهک هیدراته ی صنعتی بود. شاخص تورم باربرداری با کنترل کرنش از شاخص تورم باربرداری با کنترل تنش برای کلیه ی نمونه ها بزرگ تر بود. ضمناً با افزایش زمان عمل آوری میزان فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان و شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش همگی نمونه ها کاهش یافتند. شیب فشار تورم ثانویه با زمان برای انواع آهکها در زمان عمل آوری 90 روزه با هم اختلاف چندانی نداشتند. زمان فشار تورم اولیه پس از 90 روز عمل آوری برای آهک هیدراته ی سنتی کمترین و برای آهک هیدراته ی صنعتی بیشترین مقدار بود. پس از 90 روز عمل آوری شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش برای آهک زنده ی سنتی کمترین و برای آهک هیدراته ی صنعتی بیشترین مقدار بود.

ویژگی های نمونه های بتنی الیافی PVA و PP تحت آزمایش سقوط ضربه و استاتیکی خمشی با پنجاه و شش نمونه پانل مسلح با الیاف در این مقاله بررسی شده اند که نتایج همگی حاکی از افزایش قابل توجه پارامتر های مؤثر در ضربه، اعم از مقاومت ضربه ای و میزان جذب انرژی می باشد. افزایش 50 درصدی الیاف PVA منجر به افزایش 54 درصد نیرو و افزایش دو برابری در میزان جذب انرژی می شود و نیروی در نمونه ی PVA با 3% الیاف، 87 درصد بیش از نیرو در نمونه ی PP با مقدار الیاف مشابه است. مقاومت ضربه ای نمونه های دارای الیاف PVA تقریباً سه برابر نمونه های دارای الیاف PP به دست آمده است.

در این تحقیق، تأثیر نسبت محلول قلیایی به سرباره بر نفوذپذیری بتن قلیا فعال سرباره ای با آزمایش های مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. امروزه نقش بتن به عنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، در توسعه ی زیرساخت های عمرانی و اقتصادی جوامع امری انکارناپذیر است. یکی از راهکارهای تولید بتنی سازگار با محیط زیست و کاهش اثرات مخرب مرتبط با تولید سیمان پرتلند، استفاده از بتن قلیافعال سرباره ای می باشد که از طریق فعال سازی خاصیت چسبندگی سرباره ی کوره ی بلند در یک محلول قلیایی تولید می شود. ازآنجاکه نفوذپذیر بودن بتن در پایایی و دوام آن نقش مؤثری دارد، در این تحقیق با متغیر در نظر گرفتن نسبت محلول قلیایی به سرباره، پارامترهای نفوذ یون کلر به روش RCPT، عمق نفوذ آب، جذب آب کوتاه مدت و نهایی و مقاومت فشاری به دست می آید. مقادیری که برای نسبت محلول قلیایی به سرباره در نظر گرفته شد، 4/0، 45/0، 5/0 و 55/0 می باشد؛ یک طرح با سیمان پرتلند معمولی به عنوان طرح کنترل برای مقایسه و ارزیابی با بتن قلیا فعال سرباره ای ساخته شد. همچنین بااستفاده از عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (تست SEM) مقایسه ای ساختاری بین بتن قلیا فعال سرباره ای و بتن با سیمان پرتلند معمولی انجام شد. نتایج نشان داد که نسبت محلول قلیایی به سرباره 45/0 و 5/0 برای تولید بتن قلیا فعال سرباره ای از لحاظ دوام و نفوذپذیری مقادیر بهینه ای می باشند.

مطالعات قبلی برروی رفتار خاک های رس مخلوط با مصالح دانه ای نشان می دهد که در عمده ی آنها سطح تنش محصورکننده طوری بوده است که نمونه ها شبیه رس های عادی تحکیم یافته رفتار نموده اند و با افزایش درصد مصالح دانه ای مقاومت برشی و اضافه فشار آب حفره ای زیاد شده است. در برخی از تحقیق ها نتایج متناقض نیز هستند و همچنین اثر اندازه ی دانه های مصالح درشت دانه واضح نمی باشد. برای شناخت جامع رفتار این خاک ها، آزمایش های سه محوری زهکشی نشده برروی نمونه های رس و مخلوط رس ماسه تحت محدوده ی گسترده ای از تنش های محصورکننده انجام شد. نتایج نشان داد رفتار این خاک ها به درصد ماسه ی موجود در مخلوط و اندازه ی آن بستگی دارد. با افزودن 60% ماسه به رس مقاومت برشی افزایش دارد و نمونه های مخلوط حاوی ماسه ی ریز نسبت به مخلوط مشابه حاوی ماسه ی درشت مقاومت برشی کمتری دارند. همچنین بسته به اندازه و درصد ماسه، رفتار نمونه ها از نوع انقباضی به نوع اتساعی تغییر می یابد؛ به طوری که در تنش های محصورکننده ی پایین، با افزایش درصد ماسه از صفر تا 60%، رفتار نمونه ها از نوع انقباضی به کمی اتساعی و سپس در نمونه های حاوی 60% ماسه به شدیداً اتساعی تغییر می کند. حال آن که، در تنش محصورکننده ی زیاد، به غیراز نمونه ی حاوی 60% ماسه رفتار سایر نمونه ها کاملاً انقباضی است.

استفاده از ورق های پیوستگی در تراز بال های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تأمین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین نامه ی 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می باشد. ازآنجاکه در ستون های قوطی به علت بسته بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویه ی دید نامناسب، اجرای ورق های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به همراه دارد، ورق های پیوستگی از داخل ستون قوطی شکل حذف گردیده اند و صلبیت اتصال توسط سخت کننده هایی که از بیرون به اتصال جوش می شوند و اجرای آنها به همراتب ساده تر از ورق های پیوستگی است، تأمین می شود. برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی، اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل، اتصال با سخت کننده های داخلی شامل شبکه های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت کننده های خارجی، بتن و شبکه های آرماتور افقی می باشد توسط نرم افزار ANSYS مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار-تغییرمکان مدل ها براساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت (درصدگیرداری)، مقاومت (ظرفیت نهایی)، شکل پذیری، میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز ها مشخص است که اتصال جدید پیشنهادی با کسب گیرداری 18/ 96 درصد، شکل پذیری 04/7، مقاومت نهایی 45/89 تن و انتقال مفصل پلاستیک به ناحیه ای دور از اتصال، معیار های اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشد.