دانشکده فنی دانشگاه تبریز
سال:1387 | دوره:35 | شماره:3 (پیاپی 51) ویژه مهندسی عمران |تعداد مقالات:10

کاربرد مواد افزودنی معدنی پوزولانی می تواند تـاثیر عمده ای بر خواص بتن بخصوص بر دوام بتن در محیط های خـورنده داشته باشد. در این تحقیق، دوام نمونه های بتنی مسلح ساخته شده با سیمان نوع 2، پـوزولان توف سبـلان، پـوزولان پومیس عنصرود و دوده سیلیس در شرایط شبیه سازی شده دریاچه ارومیه در مدت 6 ماه بررسی شده است. نمونه های آزمایشی با دو نسبت آب به سیمان متفاوت و سه نوع پوشش بتنی آرماتور تهیه و در معرض شرایط متفاوت محیطی (آزاد، مغروق، تر و خشک) قرار داده شده اند. آزمایش های مقاومت فشاری، میزان نفوذ یون کلر، عمق کربناتاسیون، مقاومت الکتریکی، پتانسیل خوردگـی و شدت خوردگـی آرماتور در سنین مختلف بـر روی نمونه ها انجام گرفته است. نتایج آزمایش های صورت گرفته نشان می دهد که شرایط تر و خشک در بتن ها بیشترین تاثیر را داشته است. در شرایط مغروق در آب دریاچه، اگر چه پتانسیل خوردگی آرماتورها بسیار بالاست و مقاومت الکتریکی نمونه های قرار گرفته در این محیط نسبت به محیط شاهد کاهش چشمگیری داشته است، اما به علت عدم وجود اکسیژن شدت خوردگی آرماتورها ناچیز است. اغلب بتن های حاوی پوزولان، دوام بهتری نسبت به بتن شاهد حاوی سیمان تیپ 2 نشان داده و بهترین عملکرد مربوط به بتن حاوی دوده سیلیس بوده است. کاربرد سیمان در حد 450kg/m3 و نسبت آب به سیمان کمتر از 0.4 تاثیر عمده ای در جلوگیری از نفوذ مواد مضر به داخل بتن و در نتیجه افزایش دوام آن داشته است.

دیوارهای برشی فولادی سیستم سازه ای جدیدی هستند که در 3 دهه اخیر بدلیل خصوصیات مناسب لرزه ای در ساختمان های بلند و در مناطق با خطر لرزه خیزی زیاد مورد استفاده قرار گرفته اند. این دیوارها به دو صورت تقویت شده و بدون تقویت اجرا می شوند. نوع تقویت نشده آن بدلیل استفاده کامل از ظرفیت ورق، جزییات اجرایی ساده و هزینه کم، گزینه مناسب تری برای استفاده در سازه های بلند می باشد. برای طراحی این سیستم 3 روش طراحی وجود دارد که در هر 3 روش، طراحی بر اساس برش انجام شده و از اثر خمش صرف نظر می شود. در ساختمان های بلند بدلیل ارتفاع زیاد سازه، علاوه بر نیروهای برشی، نیروهای خمشی قابل توجهی در دیوارهای برشی بوجود می آید. در این مطالعه به کمک روش عناصر محدود و تحلیل های غیرخطی هندسی و مصالح، رفتار خرابی دیوارهای برشی فولادی تقویت نشده در سازه های بلند مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از تحلیل ها، نشان دهنده ناکارامدی روش های موجود طراحی دیوارهای برشی فولادی در سازه های بلند می باشد. با توجه به این مطلب پیشنهاداتی از قبیل اصلاح شرایط مرزی از طریق به کارگیری سیستم های سازه ای مناسب و همچنین اصلاح روش طراحی، جهت کاربرد این سامانه در سازه های بلند ارایه شده است. تحلیل های غیرخطی هندسی و مصالح انجام شده، موثر بودن این راهکارها را تایید می کنند.

از حدود چند دهه پیش موضوع استفاده از پدیده های اقلیمی برای پیش بینی داده های هواشناسی و هیدرولوژیک مطرح شده است. تحقیقات موجود در این زمینه غالبا مربوط به پیدا کردن ارتباط بین بارش و دما با پدیده های اقلیمی بوده است. در این مقاله پس از بررسی های بسیار مشخص گردید که امکان پیش بینی درازمدت (از یک سال قبل) جریان رودخانه با استفاده از پدیده های اقلیمی انسو (النینو و نوسانات جنوبی ENSO-) و نائو (نوسانات اطلس شمالی NAO-) میسر است. برای اینکار از داده های ایستگاه هیدرومتری تپیک واقع در حوضه آبخیز نازلوچای از زیرحوضه های دریاچه ارومیه استفاده شده است. بررسی ها نشان می دهد که حدود 80 درصد آورد سالانه رودخانه در فصل بهار اتفاق می افتد. تحقیق بر روی ارتباط دبی در فصل های مختلف با پدیده های مورد اشاره نشان داد که بهترین ارتباط بین دبی فصل بهار با شاخص های  SOI(مربوط به انسو) وNAO  (نائو) بهار سال قبل است. از طرفی، بررسی روش های معمول حاکی از عدم امکان دستیابی به یک مدل قابل قبول برای پیش بینی دبی حتی در فصل بهار داشت. اما تحقیقات بیشتر مشخص ساخت که می توان با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی(ANN)  با معماری مشخص به نتایج برجسته و قابل قبولی برای پیش بینی دبی بهار سال بعد با استفاده از شاخص های بهار سال جاری دست یافت. نظر به دوری فاصله کانون پدیده انسو و نیز NAO از ایران، انتظار نمی رفت ارتباطاتی در این حد قوی بین آنها و جریان های رودخانه در ایران وجود داشته باشد. بر اساس نتایج این تحقیق می توان با بکارگیری شبکه عصبی و با استفاده از شاخص های اقلیمی یکسال قبل، دبی یک سال بعد را با دقت مناسبی پیش بینی نمود.

رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی دوگانه با ترکیبی از اتصالات گیردار و نیمه گیردار ارزیابی شده است. به این منظور پاسخ دینامیکی غیرخطی سه گروه قاب سه، هشت و پانزده طبقه با اتصالات گیردار، نیمه گیردار و ترکیب های مختلف از اتصالات گیردار و نیمه گیردار، تحت اثر پنج رکورد زلزله تعیین و در تراز خرابی قاب گیردار مقایسه شده اند. این بررسی ها نشان می دهند که در تمام قاب ها، حالتی از نیمه گیرداری و آرایش اتصالات را می توان یافت که به لحاظ برش پایه و تغییرمکان نسبی طبقات بهتر از قاب گیردار رفتار کند. این طرح بهینه قاب با توجه به مشخصات هندسی و مکانیکی قاب، مشخصات رکورد زلزله طراحی، سختی و مقاومت اتصالات تعیین می شود.

دیوار برشی فولادی، سیستم ابتکاری نسبتا جدیدی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی باد و زلزله می باشد که به دلیل مزایای ویژه آن در مقایسه با سایر سیستم های مقاوم سازه ای مانند قاب خمشی و دیوار برشی بتنی در برابر بارهای جانبی، مورد توجه قرار گرفته است. این سیستم در دهه های اخیر (از سال 1970) در تعدادی از ساختمان های بلند دنیا مخصوصا در آمریکای شمالی و ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله رفتار خرابی دیوار برشی فولادی مورد توجه قرار گرفته است. روش به کار رفته برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار خرابی روش عناصر محدود می باشد. نرم افزار به کار رفته در انجام تحلیل ها، نرم افزار عناصر محدود ANSYS می باشد. جهت بررسی صحت و دقت نتایج حاصل از تحلیل، نتایج تحلیل ها با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی هندسی و مصالح با نتایج حاصل از آزمایشات معتبر مقایسه گردید که نتیجه بررسی حاکی از دقت مناسب و قابل اعتماد نتایج تحلیلی می باشد. رفتار پس کمانشی دیوار برشی فولادی، تاثیر نحوه اتصال تیر به ستون در قاب محیطی، تاثیر مدل رفتاری مصالح، تاثیر نحوه اتصال ورق فولادی به قاب محیطی و تاثیر پارامتر ضریب لاغری مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.

در ایـن مقاله تاثیـر عـوامل مختلـف در مشخصـه های جـریان چگالی حاوی ذرات به صــورت سه بعــدی و مغشــوش بطـور تجـربی مـورد بررسـی قرار گرفته است. این عوامل شامل ارتفاع جریان، ارتفاع رسوبگذاری، سرعت پیشروی پیشانی و پروفیل سرعت اندازه گیری شده توسط دستگاه ADV (Acoustic Doppler Velocimeter) می باشد. آزمایشات در شیب، غلظت و دبی های متفاوت انجام شده و نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی مقدار ارتفاع بدنه همواره افزایش یافته و با افزایش غلظت و شیب کاهش می یابد، مگر در مواقعی که درون کشیدگی بیشتر شود. همچنین به دلیل درون کشیدگی شدید طولی و عرضی در ابتدای کانال ارتفاع بدنه افزایش می یابد، اما با پیشروی جریان از ارتفاع کاسته شده و عمدتا به حالت تثبیت شده می رسد. بررسی پروفیل رسوبگذاری نشان می دهد که در عمده دبی ها، شیب ها و غلظت ها در امتداد کانال مقدار رسوب کاهش می یابد. شکل پروفیل سرعت در جریان حاوی ذرات نشان می دهد که به دلیل وجود نیروهای اینرسی در ابتدای کانال، مقدار ماکزیمم و متوسط سرعت در جهت جریان همیشه در ابتدای کانال از انتهای آن بزرگتر است. علاوه بر آن در ابتدای کانال به دلیل کمی اصطکاک، مقدار ماکزیمم از مقدار متوسط سرعت به مراتب زیاد تر بوده و به سرعت از مقدار ماکزیمم کاسته می شود. با نزدیک شدن به انتهای کانال، به دلیل درون کشیدگی، موقعیت سرعت ماکزیمم در جهت جریان بالاتر از سطح بستر قرار می گیرد.

فشردگی خاک که به علت تغییر شکل فشاری ناشی از احداث سازه های مختلف رخ می دهد، موجب خارج شدن هوا و آب ازخاک و نشست آن می گردد. در رس های اشباع وقوع نشست مستلزم خروج آب از خاک است (نشست تحکیمی). در زمان طراحی، برای بررسی پایداری سازه ها، برآورد نشست نهایی امری ضروری است؛ این عمل با استفاده از شاخص های فشردگی و تورم، که از آزمایش تحکیم بدست مِی آیند، صورت می گیرد. به دلیل طولانی و پر هزینه بودن آزمایش تحکیم، بهتر است تا این شاخص ها را با پاره ای از خصوصیات فیزیکی خاک مرتبط گردند. تحقیق حاضر با هدف تعیین رابطه بین شاخص های تحکیم و خصوصیات فیزیکی خاک در منطقه اهواز انجام گرفته است. در این تحقیق، از مناطق مختلف شهر اهواز نمونه های دست نخورده تهیه گردید و شاخص های یاد شده از طریق ترسیم منحنی آزمایشگاهی e-logs و بازسازی منحنی صحرایی تخمین زده شد. این نمونه ها عموما رس بیش تحکیم یافته با خاصیت خمیری کم تا متوسط بودند. پارامترهای فیزیکی خاک برای این نمونه ها نیز اندازه گیری و محاسبه شدند. با استفاده از برازش داده ها مشخص گردید که بین شاخص فشردگی و نسبت پوکی اولیه خاک همبستگی بیشتری در مقایسه با سایر پارامترها وجود دارد.

در این مقاله مقاومت و شکل پذیری ستون های بتن مسلح ساخته شده از سنگدانه های سبک طبیعی بررسی می شود. بدین منظور تعداد 12 عدد ستون با مقطع مربع شکل ساخته و آزمایش شد. در این نمونه ها پارامترهای متغیر شامل مقاومت بتن سبک، فاصله تنگ ها و نیز شکل آنها در مقطع بوده است. خارج از محوری بار وارده برابر 60 میلی متر بوده است. مشاهدات آزمایش و تجزیه تحلیل نتایج، تاثیر مثبت عمل دورگیری آرماتورهای عرضی در افزایش مقاومت نهایی و شکل پذیری ستون ها را نشان می دهد. نتایج این آزمایشات با روابط آیین نامه ACI برای بتن معمولی مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که ستون های بتنی ساخته شده از سنگ دانه های سبک طبیعی در صورت طرح اختلاط و عمل آوری مناسب بتن و بهره گیری مناسب از آرماتورهای عرضی می تواند در سازه ها بخوبی مورد استفاده قرار گیرد.

یک برج مهار شده شامل یک دکل است که با کابل های مهاری پیش  تنیده به طور جانبی نگه داشته می شود. در این مطالعه، تغییرات نیرو های محوری اعضای دکل شامل پایه ها، افقی ها، قطری ها و مقاطع آنها در ارتفاع بررسی می شود. تحقیق با تحلیل چندین برج که در معرض ترکیب بارهای مرده و باد است، با استفاده از برنامه کامپیوتری- نوشته شده (توسط نویسنده اول)- انجام گرفت. سپس با نرم افزار SAP2000 صحت مدل و نتایج کنترل گردید. در تحلیل، از اعضای خرپایی سه بعدی برای مدل سازی دکل استفاده شده و مهارها نیز با اجزای کابلی غیر خطی مدل سازی می شوند. نتایج تحلیل و طراحی نشان می دهند که نیروهای اعضای قائم با افزایش ارتفاع به میزان قابل توجهی تغییر می کنند لذا سطح مقطع پایه ها با افزایش ارتفاع می توانند کاهش یابند. همچنین تغییرات نیروهای محوری ماکزیمم اعضای افقی و قطری دهانه ها در ارتفاع چندان زیاد نبوده و می توان از تغییر مقطع آنها در ارتفاع صرف نظر نمود.