مهندسی سازه و ساخت
سال:1401 | دوره:9 | شماره:5 |تعداد مقالات:12

پروژه های ساخت، گروه های کاری زیادی را با اهداف مختلف درگیر می کنند که هر یک از آنها در معرض ریسک های زیادی قرار دارند. در عمل، ذینفعان مختلف پروژه درک متفاوتی از ریسک های پروژه دارند و هرکدام بدون تکیه بر یک متدولوژی مشترک، ریسک های پروژه را شناسایی و تحلیل می کنند. به همین دلیل، در اکثر پروژه های ساخت، بحث در مورد ریسک های پروژه و تصمیم گیری مبتنی بر ریسک از مشکلات رایج است که باعث ایجاد اختلاف بین طرفین پروژه می شود. بنابراین، مدیریت ریسک در پروژه های ساخت یک چالش اساسی است. این تحقیق با هدف بهبود فرآیند مدیریت ریسک پروژه با تاکید بر پروژه های ساخت شکل گرفته است؛ و با استفاده از منابع کتابخانه ای، به بررسی و مقایسه زیرفرآیندهای ریسک در مدل های ارایه شده بعد از سال 1990میلادی پرداخته است. با مشخص شدن نقاط قوت و ضعف مدل های مختلف، یک روش جدید مدیریت ریسک پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی از ترکیب استاندارد PMBOK و مدل SHAMPU، تشکیل شده است و زیرفرآیندهایی مانند تعریف پروژه، تصمیم گیری بر اساس سود/هزینه و مدیریت پیاده سازی را که در مدل ها کمتر مورد توجه بوده اند؛ پوشش داده است. اضافه شدن این زیرفرآیندها به دلیل ماهیت خاص پروژه های ساخت بوده است و می توانند ریسک ها را با جزییات بیشتر نسبت به مدل های موجود مورد ارزیابی قرار دهند و کمک موثری به ذینفعان مختلف برای رسیدن به درکی مشترک در شناسایی و تحلیل ریسک های پروژه باشند.

عموما تخریب پیشرونده در اثر حوادث پیش بینی نشده تصادفی، با تخریب یکی از اعضای اصلی ساختمان مانند ستون یا دیوار باربر، شروع می شود و با ایجاد بار افزون در اعضا و اتصالات متصل به عضو تخریب شده باعث گسترش تخریب در کل سازه می شود. در این تحقیق، سناریوهای مختلف حذف تک ستون (5 مورد) و حذف جفت ستون (6 مورد) در سازه های 4، 8 و 12 طبقه دارای قاب خمشی فولادی در نرم افزار OpenSeesبررسی شد. مدل سازی ها به صورت ماکرو و سه بعدی انجام شده است. اثرات غیرخطی مصالح و هندسه در مدل ها در نظر گرفته شده است. هم چنین اثرات قایم سقف کامپوزیت به صورت فنرهای دوخطی در محل گره های اتصال تیر به ستون در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد، سازه ها در مقابل تخریب پیشرونده آسیب پذیر هستند. با کاهش تعداد طبقات سازه، آسیب ایجادشده در سازه بیشتر است، به طوری که جابجایی های ایجادشده در حذف تک ستون گوشه (سناریوی 1) به ترتیب برای سازه های 4، 8 و 12 طبقه برابر با 70 و 56 و 51 میلی متر است. حذف جفت ستون نسبت به حذف-تک ستون به شدت آسیب های ایجادشده در سازه را افزایش می دهد. به طوری که در سازه 8 طبقه جابجایی های حداکثر حذف جفت ستون گوشه (سناریوی 11) نسبت به حذف تک ستون گوشه (سناریوی 1) برابر با 7/3 است. هم چنین لحاظ اثر سقف کامپوزیت در سناریوهای حذف تک ستون و جفت ستون، جابجایی های قایم را به ترتیب 40 و 60 درصد می تواند کاهش دهد. در پایان، جهت تیرچه ها در سقف کامپوزیت می تواند در کاهش جابجایی های قایم موثر باشد.

عملکرد اهرمی در اتصالات پیچی تیر به ستون، با افزایش نیروی پیچ به مقداری بیشتر از مقاومت طرح آن، می تواند باعث خرابی ترد اتصال شود. در روش مرسوم طراحی، نیروی اهرمی پیچ با استفاده از مدل های تحلیلی تعیین می شود. مدل های تحلیلی موجود، بر اساس تحقیقات روی اتصالات پیچی با قطعات T شکل نورد شده ایجاد شده اند. در اتصالات گیردار پیچی با ورق انتهایی، قطعه T با جوش نفوذی ورق های فولادی ایجاد می شود. در این تحقیق مدلی تحلیلی برای تعیین نیروی اهرمی در اجزای T شکل ساخته شده از ورق فولادی پیشنهاد شده است. به این منظور با ساخت و انجام آزمایش بر روی نمونه های اتصالات با اجزای T ساخته شده از ورق با مودهای گسیختگی شکل پذیر، رابطه نیرو-جابجایی، توزیع کرنش و ظرفیت اتصالات تعیین شد. با ایجاد مدل اجزای محدود اتصالات مورد بررسی و اعتبارسنجی آن با استفاده از داده های تجربی پژوهش، مطالعه پارامتریک برای ارزیابی تاثیر مشخصات هندسی و مکانیکی اتصال در مقدار و موقعیت برآیند نیروی اهرمی، خروج از مرکزیت نیروی پیچ و موقعیت مفصل های پلاستیک انجام گرفت. رابطه ای برای تعیین موقعیت برآیند نیروی اهرمی تعیین شد. نشان داده شد که مفصل پلاستیک در فاصله حدود 10 میلی متر از محل اتصال جان به بال T، شکل می گیرد. همچنین با تعیین مقدار میانگین برای خروج از مرکزیت نیروی پیچ، کاهش ظرفیت اسمی پیچ در حدود 35 درصد به دست آمد. با این داده ها، مدل تحلیلی ساده شده برای پیش بینی ظرفیت اتصال با فرض موقعیت تعیین شده برای نیروی پیچ، نیروی اهرمی و مفصل پلاستیک، ایجاد شد. با استفاده از این مدل، مقدار نیروی اهرمی و ظرفیت اتصال پیچی تعیین گردید. نتایج بررسی نشان داد که با استفاده از مدل پیشنهادی، علاوه بر ساده نمودن فرآیند طراحی، به طور میانگین 10. 6 درصد بهبود در دقت روش تعیین ظرفیت اتصال پیچی حاصل می شود.

بسیاری از ستون هایی که در گذشته ساخته شده اند به دلایل مختلفی نظیر خطا در حین ساخت، خطا در طراحی، تغییر کاربری ساختمان، تغییر در آیین نامه، به وجود آمدن شرایط تیر قوی-ستون ضعیف و همچنین آسیب دیدگی در برابر حوادث نیاز به ترمیم و تقویت دارند. محصور کردن ستون های بتن مسلح، یکی از رایج ترین روش های مقاوم سازی ستون ها است. آزمایش های متعددی بر روی ستون های بتنی محصورشده با FRP انجام شده است که نشان می دهد، استفاده از محصورکننده ی FRP باعث افزایش مقاومت فشاری و شکل پذیری ستون های بتنی می شود. در تحقیقات گذشته مدل هایی برای تعیین مقاومت فشاری این ستون ها ارایه شده است. در این مطالعه یک مجموعه ی گسترده ای از اطلاعات آزمایشگاهی ستون های دایره ای محصورشده با انواع FRP جمع آوری شده است. سپس از دو مدل پیش بینی شبکه عصبی برای تعیین مقاومت فشاری ستون های دایره ای محصورشده با FRP استفاده شد. این روش ها شامل دو شبکه عصبی پس انتشار خطا (PB) و شبکه توابع شعاعی (RBF) می باشند. درنهایت، بر اساس چهار معیار سنجش خطا، شبکه های عصبی نسبت به مدل های تخمین مقاومت موجود ارزیابی شدند. نتایج نشان می دهد شبکه های عصبی مقاومت فشاری ستون های محصورشده با FRP را نسبت به مدل های تحلیلی موجود با دقت بیشتری تخمین می زند، به طوری که استفاده از شبکه پس انتشار خطا و توابع شعاعی به ترتیب باعث کاهش 33 و 91 درصدی خطای کلی نسبت به مدل های تحلیلی می شود. همچنین با توجه به نتایج عددی، از بین این دو مدل شبکه عصبی، مدل شبکه توابع شعاعی عملکرد بهتری نسبت به مدل پس انتشار خطا نشان دارد.

امروزه سیستم پایش سلامت سازه بر پایه تحلیل و آزمایش های مختلف غیرمخرب بخصوص در مناطق با لرزه خیزی بالا، بمنظور عملکرد بهتر و جلوگیری از بوجود آمدن آسیب های بیشتر در سازه، بسیار گسترش یافته است. با توجه به اینکه تاکنون سیستم های مختلف پایش سلامت سازه معرفی گردیده است و از سوی دیگر بحث هزینه نگهداری و تعمیرات با این روش ها می تواند در انتخاب روش بهینه تر برای این منظور راهگشا باشد، لذا در این تحقیق به بررسی بکارگیری سیستم پایش سلامت سازه ها در کاهش هزینه نگهداری و تعمیرات ابنیه و تاسیسات مناطق پرخطر لرزه ای پرداخته شد. بدین منظور پنج سیستم نوین پایش سلامت سازه ها شامل روش بررسی تغییر در اطلاعات پایه ای؛ روش به روزرسانی مدل المان محدود، روش آکوستیک و اولتراسونیک، روش میدان مغناطیسی و روش میدان حرارتی، در 5 دسته مدیریتی و فنی و اقتصادی و نیروی انسانی و ایمنی به همراه 20 زیر معیار در حوزه تعمیر و نگهداری انتخاب گردید. سپس از طریق پرسشنامه مقایسات زوجی روش تحلیل سلسله مراتبی و دریافت نظرات متخصصین و خبرگان در این زمینه، به سنجش و اولویت سیستم های مختلف پایش سلامت سازه جهت انتخاب سیستم بهینه بر اساس مهمترین معیارهای تعمیر و نگهداری ابنیه پرداخته شد. نتایج نشان داد که سیستم پایش سلامت سازه به روش مدل المان محدود در همه 5 عامل اصلی مدیریتی، فنی-اجرایی، اقتصادی، نیروی انسانی، ایمنی، رتبه اول ارجحیت را کسب نموده است.

میلگردهای پلیمری مسلح الیافی شیشه ای(GFRP) مقاومت کششی بالا و مقاومت زیاد در برابر خوردگی دارند در این پژوهش، به بررسی اثرات محصورکنندگی میلگردهای عرضی فولادی تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای طولی پلیمری شیشه ای پرداخته شده است برای این منظور شش نمونه ی تیر بتنی با ابعاد مقطع عرضی 20 و 30 سانتی متر و طول دهانه ی بارگذاری 2 متر ساخته شدند. میلگردهای طولی تیرها دارای سطح مقطع عرضی با مقدارهای 7/1، 6/2 و 5/3 برابر مقدار متوازن بودند. میانه ی سه تا از تیرها به کمک خاموت های فولادی با فاصله ی کم، مسلح شدند. این نمونه ها دورگیر شده نامیده شدند. نمونه ها به صورت استاتیکی زیر آزمایش چهار نقطه ای قرار گرفتند. در بررسی رفتار نمونه ها از پارامترهای مقاومت تسلیم نخستین، سختی بخش ترک خوردگی، نیروی نهایی و شاخص شکل پذیری استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که محصور شدگی سبب افزایش سه پارامتر نخست به ترتیب تا حدود 35، 27 و 29درصد شده است. شاخص شکل پذیری برای دو نمونه یا میلگرد طولی 7/1 و 3/2برابر متوازن، حدود 6 و 22 درصد کاهش و در نمونه ی دیگر، حدود 6 درصد افزایش را نسبت به نمونه های شاهد نشان داد. همچنین رابطه های تحلیلی موجود برای تخمین ظرفیت تیرهای دورگیر نشده و دورگیر شده بکار رفت که خطای آن بین 5 تا 16 درصد بود و این بیانگر انطباق خوب نتایج تحلیلی با نتایج آزمایش است.

خسارات حوادث طبیعی مانند زلزله، علوم مهندسی را به تحقیق و گسترش استفاده از سیستم های مقاوم در برابر زلزله سوق داده است. سیستم های کنترل نیمه فعال به دلیل توانایی تغییر خصوصیات مکانیکی سیستم خود و استفاده از منابع انرژی محدود مورد توجه قرار گرفته اند. از طرفی بهره جویی از محاسبات نرم و سیستم های استنتاج فازی به دلیل جبران عدم قطعیت های موجود، کمک شایانی به کاهش پاسخ های سازه در حین زلزله دارد. در این مقاله روشی برای کنترل سازه سه طبقه غیرخطی محک که مجهز به میراگر مغناطیسی MR می باشد، ارایه شده است. ولتاژ مورد نیاز میراگر از طراحی یک سیستم کنترل کننده خطی LQG به همراه یک سیستم استنتاج فازی بدست می آید. در این سیستم نیروی کنترل کننده خطی LQG و نیروی گام قبل میراگر وارد سیستم فازی تاکاگی سوگنو شده و ولتاژ مطلوب میراگر حاصل می شود. به منظور بهینه سازی عملکرد کنترل کننده، قوانین سیستم استنتاج فازی توسط الگوریتم ژنتیک آموزش داده می شود. مدل سازی میراگر نیز بر مبنای مدل بوک-ون صورت گرفته است. نتایج حاصل از معیارهای ارزیابی و نمودارهای تاریخچه زمانی نشان از کارایی بالای کنترل کننده پیشنهادی در کاهش پاسخهای لرزه ای در برابر دیگر سیستم های پیشنهاد شده دارد.

دیدگاه توسعه پایدار، استفاده از نیروهای توانمند درون زا در محلات شهری، یعنی گروه ها و اجتماعات محلی را راه حل مشکلات شهری می داند. توسعه محله ای در قالب فرآیندی مردمی، به عنوان محور برنامه های توسعه پایدار شهری و مناطق کلان شهری مورد تاکید قرار گرفته است. این تحقیق با شناسایی شاخص های توسعه پایدار محله ای و تلفیق و اولویت بندی آنها در محلات مختلف منطقه یک شهرداری کرج، سعی در بررسی و ارایه الگویی در ارتباط با این محلات دارد. در این تحقیق از روش پرومته که از روش های تصمیم گیری چند معیاره در حوزه تحقیق در عملیات است؛ برای انتخاب گزینه بهینه استفاده شده است. همچنین برای وزن دهی به معیارها نیز از روش کریتیک که از روش های بسیار سازگار با تصمیم گیری های چند معیاره است، استفاده شد. پرسشنامه های توزیع شده در میان خبرگان دارای 8 معیار اصلی مشارکت، هویت و سرزندگی، عدالت اجتماعی، رضایتمندی، ایمنی و امنیت، زیست محیطی، منظر شهری و شاخصه های عمرانی بوده و شامل 34 زیر معیار و 5 گزینه که محله های اسلام آباد، بهار، عظیمیه، طالقانی شمالی و خیابان برغان می باشند. محاسبات جریان های خالص رتبه بندی محلات صورت پذیرفته و نتایج حاصل از جریان های مثبت و منفی نشان می دهد محله عظیمیه در بهترین وضعیت و سپس به ترتیب محله های طالقانی شمالی، بهار، خیابان برغان و اسلام آباد در رتبه های بعدی قرار گرفتند. به علاوه زیر معیارهای بحرانی و معضلات اساسی در هر محله تشخیص داده شده و پیشنهادها و راهکارهای کلی و جزیی در ارتباط با محلات ارایه گردیده است. این نتایج می تواند به عنوان الگویی در ارتباط با توسعه پایدار محله ای بافت فرسوده در خدمت ارگان های مربوطه ازجمله وزارتخانه ها، شهرداری ها و تمامی ارگان های مربوطه برای استفاده در مناطق دیگر مورداستفاده قرار گیرد.

میزان کنترل رفتار و عملکرد سازه تحت بارهای خارجی یکی از مهم ترین مباحث و وظایف در مهندسی سازه و زلزله است. امروزه استفاده از سیستم های نوین جهت کنترل ارتعاشات سازه گسترش چشم گیری داشته است. میراگر ویسکوز یکی از متداول ترین ابزارها جهت کنترل ارتعاشات سازه در برابر بارهای خارجی است. یکی از این بار های خارجی می تواند انفجار ناشی از حملات تروریستی باشد. در این تحقیق سعی شده است رفتار سازه های دارای میراگر ویسکوز با تکیه بر بالانس انرژی تحت بارگذاری انفجار بررسی گردد. بر این مبنا دو سازه ی 10 طبقه با سیستم قاب خمشی تنها و قاب خمشی فولادی دارای میراگر ویسکوز تحت سناریوهای مختلف انفجار مورد تحلیل قرارگرفته و انرژی های تلف شده و جذب شده در بالانس انرژی با کار خارجی ناشی از آن مورد ارزیابی قرارگرفته است. در ابتدا برای درک بهتر از رفتار سازه های مورد بررسی، عملکرد سازه ها بر اساس دوران مفاصل پلاستیک و جابجایی نسبی طبقات مورد بررسی و در نهایت تاثیر میراگر ویسکوز در میزان کاهش خسارت سازه ای با استفاده از مفاهیم بالانس انرژی مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد به طور کلی میراگر ویسکوز می تواند تا حد قابل قبولی خسارات وارده را کاهش دهد و رفتار سازه را کنترل نماید.

یکی از عوامل کلیدی که باعث افت مقاومت چسبندگی بین ملات های تعمیری و بستر بتنی می گردد، تراکم نامناسب لایه تعمیری در هنگام اعمال روی بتن می باشد. با توجه به اینکه تراکم تاثیر مستقیم بر چسبندگی سطح مشترک دو لایه دارد، لذا عدم تراکم مناسب باعث به وجود آمدن حفرات ریز بین دو لایه شده و در نتیجه موجب افت مقاومت چسبندگی می گردد. لذا در این مقاله با به کارگیری آزمون های نیمه مخرب "پیچش" و "کشیدن از سطح"، با اعمال فشارهای اولیه به مدت 24 ساعت روی ملات اعمال شده بر بستر بتنی، تاثیر فشارها بر چسبندگی برشی و کششی بین لایه تعمیری و بتن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر یک هفته عمل آوری بر جمع شدگی ملات های تعمیری ارایه گردیده است. در ادامه نیز با استفاده از آزمون های درجای "پیچش" و "کشیدن از سطح"، مقاومت فشاری درجای ملات های تعمیری ارزیابی شده است. در این خصوص اقدام به رسم نمودارهای کالیبراسیون بین آزمون های آزمایشگاهی و آزمون های نیمه مخرب گردید و معادلات خطی جهت تبدیل نتایج حاصل از آزمون های نیمه مخرب به مقاومت فشاری ملات ها ارایه شده است. برای بررسی ترک ها و تنش های به وجود آمده در ملات ها، از نرم افزار ABAQUS استفاده شد. نتایج حاصله بیانگر افزایش مقاومت چسبندگی برشی و کششی حاصل از آزمون های "پیچش" و "کشیدن از سطح" بین ملات تعمیری و بستر بتنی با اعمال فشارهای اولیه می باشد. اعمال پیش فشار 5/0 کیلوگرم بر سانتی مربع روی ملات سفت نشده باعث افزایش مقاومت چسبندگی برشی و کششی بین لایه تعمیری و بتنی در سن 90 روز به ترتیب برابر 9/36 و 4/31 درصد گردیده است. همچنین رابطه خطی با همبستگی بالا بین قرایت های به دست آمده از آزمون های فوق با مقاومت فشاری ملات های تعمیری مشاهده گردید.

احداث سازه های زیرساخت شهری نظیر پل، تونل و. . . واقع بر خط گسل در بسیاری از موارد امری اجتناب ناپذیر است. از این رو برای کاهش خسارت وارد بر شریان های حیاتی ملی راهکارهای مختلفی ارایه و پیشنهاد شده است. در این تحقیق از پی صندوقه ای مشبک برای سیستم پی پایه پل استفاده شده است تا اثرات مخرب انتشار گسلش را کاهش دهد. ابتدا مدل عددی المان محدود سه بعدی با استفاده از مدل های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد. با مقایسه بین تغییرشکل سطح زمین ناشی از گسلش نرمال بین دو مدل عددی و آزمایشگاهی حداکثر اختلاف 5 درصد مشاهده شد که از تطبیق خوبی برخوردار بود. سپس، مطالعه پارامتریک به منظور تاثیر پارامترهایی نظیر ضخامت پی، سختی پی، موقعیت نسبی پی نسبت به محل رخنمون گسل و پیوستگی عرشه دال پل بر عملکرد کلی پل انجام گرفت. نتایج مطالعات عددی نشان داد که پی گسترده نمی تواند پایداری کلی پل را تحت گسلش نرمال برآورده نماید. سیستم پی صندوقه ای مشبک دارای عملکرد بهتری است. این سیستم توانست تغییرشکل های بزرگ تکتونیک را تحمل کند. نامعین نمودن سازه موجب تاثیرات منفی بر روی المان های سازه شده است. در حالی که با کاهش درجات نامعینی سازه، موجب کاهش تنش در اعضای پایه و عرشه دال پل می شود. استفاده از خاک ماسه ای شل، موجب تماس بیشتر پی با خاک زیرین می شود و نشست تفاضلی آن نسبت به وضعیتی که خاک ماسه ای متراکم استفاده شود، کمتر است.

شناسایی عوامل موثر بر کاهش دعاوی ذی نفعان یک پروژه و مدیریت این عوامل می تواند کمک بسیاری به دستیابی بر اهداف پروژه و سازمان نماید. پژوهشگران مختلف از جنبه های مختلف به شناسایی این عوامل پرداخته اند، اما تا به این لحظه پژوهش کمتری به شناسایی مولفه های تاثیرگذار رفتار مدیران سازمانی بر کاهش دعاوی در پروژه های صنعت ساخت وساز پرداخته است. هدف این پژوهش شناسایی این مولفه های رفتاری و ارایه راهکارهای مرتبط موثر برای کاهش تنش ها است. پژوهش حاضر به لحاظ هدف کاربردی و از نوع توصیفی است و ازنظر جمع آوری داده ها نیز میدانی تلقی می شود. ابزار های گردآوری داده ها در این پژوهش مطالعات کتابخانه ای، مصاحبه و پرسشنامه است و جامعه آماری پژوهش مدیران پروژه ها، اساتید و خبرگان رشته مدیریت و مهندسین مشغول در پروژه ها هستند. مطالعات کتابخانه ای برای شناسایی مولفه های رفتاری مدیران سازمانی و مصاحبه به روش دلفی با 18 نفر از خبرگان برای تکمیل این مولفه ها انجام گرفت. با توجه به نامحدود بودن تعداد اعضای جامعه، از فرمول کوکران حالت نامحدود برای محاسبه تعداد اعضای نمونه استفاده شد و تعداد نمونه برابر 196 به دست آمد. به منظور بررسی تاثیر یا عدم تاثیر مولفه های رفتاری مدیران سازمانی بر کاهش دعاوی پرسشنامه ی ساختاریافته بین اعضای نمونه توزیع شد. برای بررسی روایی پرسشنامه از روش روایی محتوایی با نظر اساتید و کارشناسان استفاده شد و پایایی آن نیز با آلفای کرونباخ 872/0 تایید گردید. به منظور آزمون فرضیه ها از روش «آزمون دوجمله ای» در نرم افزار SPSS20 استفاده گردید. بر اساس یافته های پژوهش بیش از 95 درصد شرکت کنندگان معتقد بودند که مولفه های رفتاری اخلاق مدیر، شخصیت مدیر، قضاوت عادلانه و انصاف مدیر، عملکرد مدیر، صراحت و مسیولیت پذیری مدیر، انعطاف و چالاکی مدیر، فرهنگ سازمانی مدیر، نوع و سبک های رفتاری مدیر، رفتار جریت ورزانه و شجاعانه مدیر، تبیین شفافیت، عدم دروغ گویی و ریاکاری، رفتار انگیزشی مدیر و عدم بی تفاوتی مدیر در کاهش تعارضات و دعاوی در پروژه های صنعت ساخت وساز نقش برجسته ای دارند.