نام پژوهشگر: محمدرضا توکلی زاده

مقاوم سازی لولههای مدفون بتنی با پلیمرهای مسلح به الیاف (frp)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1389
  صالح یعقوبی بجمعه   محمدرضا توکلی زاده

لولههای مدفون تحت فشار، برای انتقال آب، جمع آوری فاضلاب و دیگر موارد در سطح جهان کاربردی وسیع دارند. از این خطوط به عنوان شریان های حیاتی شهری یاد می شود و خسارت به هر بخش از آن ها، هزینه های هنگفتی را در بر خواهد داشت. فرسودگی تدریجی و مدفون بودن این لوله ها، سبب خوردگی و پوسیدگی دیواره ها شده و در نتیجه خسارت های جبران ناپذیری را به همراه خواهد داشت. بازسازی این زیرساخت های حیاتی مستلزم صرف هزینه های کلان بوده و با بکارگیری روش های نوین بهسازی، به راحتی می توان عملکرد این سازه ها را بهبود بخشید. به طور کلی تقویت لوله های مدفون بتنی با قطر بزرگ به دو صورت امکان پذیر است: نخست تقویت از بیرون که نیاز به خاکبرداری داشته و علاوه بر هزینه زیاد، سبب ایجاد مزاحمت برای شهروندان می شود؛ دوم تقویت از درون با بکارگیری از ورق های پلیمر مسلح با الیاف (frp) که می تواند زبری سطح لوله را نیز کاهش دهد. در برخی موارد، اندرکنش میان سیال و نوارهای frp سبب بر هم زدن شرایط هیدرولیکی و ایجاد تنش های مخرب می گردد. در این پژوهش، مکانیزم رفتاری لوله های مدفون بتنی با قطــر بزرگ تقویت شده با ورق های frp، توسـط نــرم افزار abaqus cae مورد بررسی قرار گرفته و میزان تأثیر روش مقاوم سازی بر این لوله ها مشخص می گردد. نتایج حاصل از تحلیل نرم افزار نشان می دهد که پلیمرهای مسلح به الیاف کربنی مناسب تر و موثرتر از پلیمرهای مسلح به الیاف شیشه ای بوده و با مقاوم سازی لوله ها از داخل، تنش ها را می توان تا 35 درصد کاهش داد؛ همچنین، میزان کارایی روش مقاوم سازی، به ضخامت ورق ها ی تقویت، سختی و نحوه ی قرارگیری آن ها بستگی دارد؛ به این صورت که هرچه ضخامت و سختی ورق های تقویت بالاتر بوده و به صورت چیدمان محیطی در لوله چسبانده شده باشد، افزایش ظرفیت لوله بیشتر خواهد بود. در آخر، با بررسی نتایج حاصل از مقاوم سازی این لوله ها، راه حل مناسب ارائه و هزینه لازم جهت مقاوم سازی با این روش برآورد و با هزینه های لازم جهت تعویض لوله و یا مقاوم سازی لوله از بیرون آن، مقایسه می گردد.

رفتار محوری ستون های دایروی توخالی دورپیچ شده با نوارهای gfrp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد 1389
  ایرج مهدوی مقدم   محمدرضا توکلی زاده

از پلیمرهای مسلح شده با الیاف (fiber reinforced polymers, frp) به منظور تقویت و بهسازی سازه های موجود و همچنین ساخت سازه های جدید در مهندسی عمران استفاده می شود. در سال های اخیر، روش های مختلفی برای تقویت ستون های بتنی با استفاده از frp ابداع شده است که از این میان، دورپیچ ستون ها با نوار های frp به عنوان متداول ترین روش تقویت ستون های بتنی شناخته می شود. تعداد زیادی از ستون های بتن مسلح ساخته شده در کشورهای اروپایی، به شکل مقطع توخالی طراحی و ساخته شده اند. وجود حفره ی داخلی در این اعضا علاوه بر کاهش وزن سازه و صرفه جویی در مصالح مصرفی، مجرای مناسبی برای عبور تاسیسات نیز فراهم می آورد. ایجاد حفره در هسته ی بتنی، در کاهش وزن ستون ها و پایه های با قطر زیاد، از اهمیت زیادی برخوردار است. فرسایش و خوردگی بتن و میلگرد ناشی از عوامل محیطی، افزایش بارهای بهره برداری (در اثر تغییر کاربری سازه)، سخت تر شدن ضوابط و قوانین آیین نامه ها و خطاهای ساخت و طراحی، شناخت روش های بهسازی و تقویت این اعضا را ضروری می سازد. در این پژوهش، با توجه به اهمیت موضوع فوق و همچنین شناخت بیشتر اعضای بتنی توخالی، رفتار محوری ستون های بتنی غیر مسلح دایروی توخالی دورپیچ شده با پلیمرهای مسلح با الیاف شیشه (gfrp) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، تعداد 10 نمونه ی توخالی دورپیچ شده به همراه 8 نمونه ی توخالی دورپیچ نشده ساخته شد و تحت بارگذاری محوری قرار گرفت. اثر خصوصیات سطح مقطع، ضخامت نوارهای gfrp، اندازه ی حفره ی داخلی بر روی محصورشدگی و همچنین مکانیزم شکست در این نمونه های بتنی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که برای هر نسبت قطر داخلی به قطر خارجی مورد بررسی، افزایش ضخامت نوار gfrp منجر به تغییر مکانیزم شکست در نمونه ها شده است. علاوه بر آن، وارسی مدل تنش ـ کرنش یک بعدی نشان داد که این مدل، پیش بینی قابل قبولی از رفتار محوری ستون های بتنی دایروی توخالی دورپیچ شده با نوارهای frp ندارد.

ارزیابی رفتار ساختمان های بتن آرمه ی مقاوم لرزه ای تحت بارهای انفجاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  محمود بزرگوار   احمد شوشتری

در ایران ساختمان ها تحت بارهای ثقلی و لرزه ای طراحی می-شوند، درحالی که امروزه با توجه به ازدیاد حملات تروریستی، بررسی رفتار ساختمان ها تحت انفجار یک ضرورت محسوب می شود. بر این اساس، در این پژوهش جهت بررسی رفتار ساختمان های بتن-آرمه در برابر انفجار، دو ساختمان 4 و 8 طبقه تحت ترکیبات مختلف بارگذاری انفجاری و لرزه ای مورد ارزیابی قرار می-گیرند. برای انجام تحلیل های سه بعدی غیر خطی دینامیکی از نرم افزار شناخته شده ی abaqus استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که ساختمان های کوتاه نسبت به ساختمان های بلند در برابر انفجار بحرانی تر می باشند و نشان-دهنده ی این نکته می باشد که ساختمان های کوتاهی که در برابر زلزله طراحی شده اند، برای مقاومت بیشتر در برابر انفجار، باید مورد طراحی مجدد قرار گیرند. همچنین نتایج تحلیل های انفجاری نشان می دهند انفجارهایی که حداکثر فشارشان روی وجه طولی در مقایسه با وجه عرضی ساختمان ها واقع می شوند، به مراتب اثرات بحرانی تری در ساختمان ها ایجاد می کنند.

مطالعه عددی رفتار دال های بتن مسلح ( دو طرفه و یکطرفه ) تحت اثر بارگذاری انفجاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - پژوهشکده فنی و مهندسی 1390
  فرهاد وفایی   محمد شریفی پور

در سالهای اخیر با توجه به گسترش حملات تروریستی و تهدید زندگی انسانها توسط انفجارهای مختلف، تحلیل و طراحی انفجاری سازه های خاص نظیر محل نگهداری تجهیزات و مهمات نظامی، سفارتخانه های مهم، ساختمان های با تردد بالا و مراکز دارای اهمیت استراتژیک و امنیتی و... دیگر نه یک محافظه کاری هزینه بر که یک ضرورت به حساب می آید. سازه های با شکل و مصالح مختلف، رفتارهای متفاوتی در برابر بارهای انفجاری از خود نشان می دهند و دانستن عملکرد سازه در برابر انفجار می تواند در انتخاب شکل و مصالح مناسب برای سازه مفید واقع شود. در این تحقیق ابتدا مروری بر فعالیت های صورت گرفته در این زمینه انجام گرفته و سپس مقدمه ای در رابطه با خصوصیات بارهای انفجاری آمده است. در ادامه به بررسی رفتار غیر خطی دال های بتن آرمه ی دوطرفه با شکل (مربعی و مستطیلی) و ابعاد مختلف پرداخته شده است و در نهایت مقایسه ای بین رفتار دال های بتن آرمه ی دوطرفه با شکل و ابعاد مختلف و دال های یکطرفه ی تیرچه بلوک انجام شده است. در تحقیق حاضر مطالعه ی رفتار دال ها توسط نرم افزار المان محدود abaqus و با استفاده از تحلیلگر explicit/abaqus انجام شده و سپس نتایج حاصله با استفاده از abaqus viewer مورد بررسی و پردازش قرار گرفته اند و در پایان نتایج و نمودارهای مورد نظر استخراج شده اند. بررسی ها نشان میدهد که پاسخ بیشینه ی دال های دوطرفه ی مربعی با افزایش ابعاد یک سیر خطی را طی می کند و نیز اینکه هرچه دال دارای ابعاد بزرگتری می شود بار وارده از حالت دینامیکی خارج شده و به حالت ضربه ای نزدیک تر می شود. در ادامه با مقایسه ای که بین دال های مستطیلی و مربعی با مساحت یکسان انجام شده شاهد رفتار بهتر دال های مستطیلی بوده ایم و این بهبود رفتاری با افزایش نسبت ابعاد (نسبت دهانه ی بزرگتر به دهانه ی کوچکتر)، افزایش می یابد. در پایان در مقایسه ی دال های تیرچه بلوک و دال های دوطرفه با مساحت یکسان شاهد پاسخ های بیشینه ی بهتر دال یکطرفه (دال تیرچه بلوک) نسبت به دال دوطرفه بودیم.

اتصال اعضای خمشی بتن مسلح پیش ساخته به کمک بتن فوق توانمند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی 1391
  مهر ا... رخشانی مهر   محمدرضا اصفهانی

تحقیقات پژوهشگران طی دو دهه اخیر به پیدایش نوع جدیدی از بتن با خواص فوق العاده منجر شده است. این بتن که تحت عنوان بتن فوق توانمند معرفی شده، دارای توانایی بسیار زیادی برای استفاده در نقاط اتصال قطعات پیش ساخته پل ها است. از آنجا که کارآیی اتصالات بتنی به پیوستگی بین بتن و آرماتور بستگی دارد، پیش از بررسی اتصال اعضای خمشی به کمک بتن فوق توانمند، لازم است مطالعاتی در مورد پیوستگی آرماتور و بتن فوق توانمند صورت پذیرد. پیش از بررسی اتصال اعضای خمشی به کمک بتن فوق توانمند لازم است مطالعاتی در مورد پیوستگی آرماتور و بتن معمولی صورت پذیرد و برای طراحی طول وصله در محل اتصال قطعات پیش ساخته اعضای خمشی، رابطه ای ارائه شود که بتواند همزمان مقاومت و شکل پذیری خمشی لازم را برآورده کند. بدین منظور با انجام آزمایش خمش چهارنقطه ای بر روی ?? نمونه تیری مسلح به آرماتورهای فولادی وصله شده و به کمک تئوری قابلیت اعتماد سازه ها، رابطه ای برای تعیین طول وصله و مقدار آرماتور جانبی مورد نیاز ارائه شد که بتواند همزمان مقاومت و شکل پذیری خمشی لازم را برآورده کند. رفتار الاستیـک خطی (تا لحظه شکست)، مدول الاستیسیته پایین و خصوصیـات غیـرهمگن آرماتورهای پلیمری الیافی سبب شده است تا رفتار پیوستگی آنها و آرماتورهای فولادی با یکدیگر متفاوت باشد. در این پژوهش به منظور بررسی اثر آرماتورگذاری جانبی وصله و شکل سطح ظاهری آرماتور بر مقاومت پیوستگی بین آرماتورهای پلیمری مسلح به الیاف شیشه و بتن ?? نمونه تیر وصله دار مسلح به آرماتورهای پلیمری مسلح به الیاف شیشه ساخته و آزمایش شدند. نتایج بررسی نشان داد که اثر آرماتورگذاری جانبی وصله تابعی از شکل سطح ظاهری آرماتور است؛ به طوری که کاهش فاصله آرماتورهای جانبی وصله در آرماتورهای آج دار با افزایش مقاومت پیوستگی و در آرماتورهای ماسه پاشی شده با عدم تغییر در مقاومت پیوستگی وصله همراه بود.

بررسی رفتار اندرکنش قلاب های 180 درجه درکشش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  عطاءاله ساغروانی   حسن حاجی کاظمی

به هم پیوستن دو قلاب 180 درجه به یکدیگر برای انتقال نیروی کششی روشی نوین می باشد که برای اولین بار در این پژوهش مطرح می شود . در این روش انتقال نیرو علاوه بر مصرف کمتر فولاد ، برای مقاوم سازی نیز کاربرد دارد . در این صورت به هنگام کافی نبودن مقدار طول پوششی با قلاب کردن میلگرد بالا و پایین می توان انتقال نیرو را برقرار نمود . یکی دیگر از مزایای این روش درصد فولاد کمتر در محل وصله ها می باشد . برای رسیدن به این هدف کافیست قلاب میلگرد ها در یک ستون یا دیوار در یک تراز انجام نگیرد. در این پژوهش به بررسی رفتار قلاب ها با یکدیگر و بتن پرداخته شده است . در ابتدا ، کاری آزمایشگاهی بر روی کشش میلگردی که به صورت قلاب درآمده است انجام داده می شود . سپس با تغییر سطح مقطع بتن و نوع بتن مصرفی تاثیر مقاومت بتن و اندازه مقطع را در انتقال نیرو توسط قلاب بررسی می شود ، یکی از مهمترین نتایج آزمایشگاهی محل شکست و نحوه ی شکست بتن می باشد . برای پی بردن به میزان تنش و تغییر مکانها در نقاط مختلف مقطع از مدل سازی نرم افزاری کمک گرفته شده است . در مدل سازی نرم افزاری با تغییر مقاومت فولاد به بررسی تنش ها و تغییر مکانها پرداخته می شود و برای جلوگیری از بازشدگی قلاب ها از هم ، از بتن استفاده شده است . در این پژوهش به بررسی مکانیزم شکست بتن و تنش های وارده به فولاد و بتن پرداخته می شود . برای انتقال بهتر نیرو در این روش می بایست ناحیه ای از مقطع بتن که شکست از آنجا شروع می شود را تقویت نمود . باتقویت آن ناحیه ، می توان امکان انتقال بهتر نیرو را فراهم نمود .

بررسی تاثیر ابعاد، هندسه و فواصل شیار ها درروشnsm ، بر رفتار خمشی تیرهای تقویت شده با میله های frp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  نفیسه شاهبازی   محمدرضا توکلی زاده

مقاوم سازی سازه های بتن آرمه با استفاده از پلیمرهای مسلح شده با الیاف (frp) این روزها به عنوان یک روش مرسوم در اکثر نقاط جهان پذیرفته شده است. روش های مختلفی جهت مقاوم سازی سازه ها با استفاده از این مصالح پیشنهاد شده است، که یکی از کاراترین آنها روش نصب نزدیک سطح (nsm) می باشد. مبنای این روش بر اساس کارگذاشتن مصالح مقاوم کننده در شیارهای تعبیه شده در سطح کششی تیرها می باشد. با بررسی مطالعه هایی که تاکنون در این زمینه انجام گرفته، آشکار می شود که ابعاد و فواصل شیارها کمتر مورد توجه بوده و تنها در آیین نامه های موجود این پارامترها به صورت چند محدودیت اجرایی بیان شده است. در این پژوهش تاثیر تغییر ابعاد، هندسه، فاصله شیارها در کنار جنس و قطر میله های frpمصرفی بر رفتار خمشی تیرهای بتن آرمه تقویت شده توسط نرم افزار abaqus caeمورد بررسی قرارگرفته و میزان تأثیر هر یک از این پارامترها مشخص گردیده است. برای این منظور 24 عدد تیر با ابعاد 200?300?3100 میلی متر مدل سازی شده اند. برای بررسی ابعاد شیار، نمونه ها با یک میله frp در یک شیار با ابعاد شیار متفاوت، مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از مدل سازی در نرم افزار نشان می دهد که با افزایش ابعاد شیار، ظرفیت خمشی تیر افزایش پیدا می کند. همچنین با مدل سازی 4 عدد تیر با هندسه شیار مثلثی، مربعی، نیم مثلثی و نیم دایره ای مشاهده می شود که با حذف گوشه های تیز در شیار می توان ظرفیت خمشی تیرها را افزایش داد. با افزایش مدول الاستیسیته و قطر میله frpنیز مشاهده می شود که سختی تیر بالا رفته و بار نهایی آن کاهش می یابد. با بررسی نتایج تیرهای مدل سازی شده با دوشیار با فاصله مختلف آشکار می شود که با افزایش فاصله، تنش در محدوده ی بین دوشیار کاهش یافته و این تنش به فاصله بین شیار و لبه تیر منتقل می شود. پارامتر دیگری که در این پژوهش بررسی شده است، تاثیر تقسیم یک شیار و میله frp به چند شیار متعدد می باشد. مشاهده می شود که با تقسیم شیار، طول چسبندگی میله frpافزایش یافته و در نتیجه آن ظرفیت تیرها افزایش چشم گیری می یابد. در نهایت با بررسی نتایج به دست آمده ابعاد ، فواصل و هندسه ی بهینه ای برای شیار جهت رسیدن به بیشترین ظرفیت خمشی پیشنهاد می گردد.

ارزیابی زیست محیطی، اقتصادی، فنی و اجرایی دیوارهای ساختمانی، با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره (ahp و topsis)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  هادی مددی قله زو   محمدرضا توکلی زاده

تحقیق حاضر به بررسی اثرات زیست محیطی ناشی از انتخاب گزینه های مختلف دیوارچینی ساختمانی پرداخته است. برای این منظور، پنج گزین? رایج دیوارچینی ساختمانی شامل «آجرهای فشاری»، «بلوک های سفالی»، «بلوک های بتن سبک گازی»، «پانل های سه بعدی» و «صفحات گچی» شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. در ارزیابی گزینه ها به جهت پرهیز از یکسویه نگری و کاربردی تر شدن نتایج تحقیق، معیارهای دیگری همچون معیارهای اقتصادی، فنی و اجرایی، علاوه بر معیار زیست محیطی در امر ارزش گذاری دخالت داده شدند. از آنجا که تصمیم گیری بر اساس معیارهای کمّی و کیفی متعدد، نیازمند روش های علمی و قابل اطمینان است؛ از روش تحلیل سلسله مراتبی (ahp) به عنوان یکی از بهترین روش های ارزیابی چند معیاره استفاده شد. در ادامه مسیر ارزیابی یک بار دیگر و این بار با روش topsis به انجام رسید.

مرمت و بازسازی اعضای بتنی با استفاده از مواد ترمیمی حاوی نانو ذرات و میکرو ذرات سیلیس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  عباس دلیرکلاته   محمدرضا اصفهانی

چکیده فناوری و یا علم نانو به عنوان انقلاب صنعتی چهارم در دهه های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. با استفاده از فناوری نانوِ در حال ظهور می توان بلوک مواد را اتم به اتم ساخت. بنابراین از طریق فناوری نانو ممکن است بتوان تا حد زیادی از خواص فیزیکی مواد را در دست گرفت و آن را ارتقا داد. مواد مرکبی از قبیل بتن دارای مقاومت فشاری و مدول یانگ بالا هستند، اما چقرمگی و استقامت نسبتا کمی دارند. با این حال قدرت و طول عمر سازه های بتنی توسط ساختار و انتقال جرم در ابعاد نانو تعیین می گردد. رفتار فیزیکی کامپوزیت سیمانی را می توان با دستکاری در مقیاس نانو تغییر داد. نانو ذرات با توجه به سطح مخصوص بالا و قدرت زیاد عامل تقویت کننده ایده آلی برای بتن محسوب می گردد. بنابراین پتانسیل زیادی برای تولید سیمان با مشخصات مطلوب تر وجود دارد. در این پژوهش به بررسی رفتار فیزیکی و مکانیکی ملات های بتنی حاوی ذرات سیلیس (نانو سیلیس و میکروسیلیس) و نیز سازگاری و پیوستگی نمونه های ترمیمی (نمونه های تیری و استوانه ای مرکب) پرداخته شده است. برای حصول چنین منظوری از طرح های بتنی مرکبی که 10 درصد از ماده سیمانی آن با ذرات سیلیس جایگزین گردیده استفاده شده است (ابتدا 10 درصد از ماده سیمانی با میکروسیلیس جایگزین شده سپس با گام های 5/0 درصدی از مقدار میکروسیلیس کاسته شده و با همین گام نانوسیلیس به طرح اضافه گردیده) و آزمایش های مقاومت های فشاری، کششی و خمشی 3، 7، 28 روزه بر روی ملات ترمیمی انجام گردیده است. آزمایش مقاومت خمشی سه نقطه ای 63 روزه بر روی بتن اولیه و 7 و 28 روزه بر روی ملات بتنی ترمیمی انجام شده و همچنین برای بررسی سازگاری ملات بتنی از نمونه های تیری مرکب تحت آزمایش خمش سه نقطه ای، و برای بررسی پیوستگی از نمونه های استوانه ای مرکب تحت آزمایش برشی مورب با سطح تماس زبر استفاده گردید. برای رسیدن به نتایج آماری قابل قبول در این پژوهش تعداد 81 نمونه مکعبی با ابعاد mm50×mm50×mm50 برای آزمایش مقاومت فشاری، تعداد 81 نمونه استوانه ای با ابعاد mm75×mm150 برای تست مقاومت کششی و پیوستگی برشی مایل مرکب و تعداد 63 تیرهای خمشی ساده و مرکب ترمیم شده با ابعاد mm76×mm76×mm305 برای آزمایش مقاومت خمشی و پیوستگی ساخته و استفاده گردیده است. نتایج نشان داد که با افزایش حضور نانوذرات در ملات بتنی، مقاومت فشاری، کششی و خمشی نسبت به نمونه شاهد روند صعودی داشته و در مورد افزایش باربری تیرهای ترمیم شده، می توان بخشی از این افزایش مقاومت را به ملات ترمیمی حاوی ذرات سیلیس نسبت داد. در مورد پیوستگی ملات بتنی در نمونه های استوانه ای مرکب مشاهده گردید که حضور این ذرات نیز تاثیر مثبتی در پیوستگی بین مصالح ترمیم و بتن اولیه دارد.

تعیین خیز تیرهای بتن آرمه ی تقویت شده با ورق های frp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  زهرا حبیبی خراسانی   محمدرضا توکلی زاده

ورق های پلیمری مسلح با الیاف (frp)، با توجه به برخی از خصوصیات ممتاز آن ها، به عنوان یکی از مناسب ترین گزینه ها برای تقویت اعضای بتن آرمه می باشند که کاربرد آن ها در چند سال اخیر رشد زیادی نموده است. به دلیل اهمیت مسئله ی خیز در عملکرد درازمدت تیرهای تقویت شده با ورق frp و محدود بودن مطالعات تحلیلی در این زمینه، لازم است بررسی های تخصصی تری بر روی خیز این تیرها انجام گیرد. هدف از این پایان نامه، کنترل روابط موجود و ارائه ی روابطی جدید برای لنگر لختی موثر تیرهای بتن آرمه ی تقویت شده با ورق frp بر مبنای داده های آزمایشگاهی و بهینه سازی با نرم افزار systat می باشد. روابط لنگر لختی موثر پیشنهادی به گونه ای تخمین زده می شوند که تفاوت بین نتایج بدست آمده از مدل های پیشنهادی و داده های آزمایشگاهی بدست آمده از 57 نمونه ی تیری آزمایش شده در سایر پژوهش ها، توسط نرم افزار systat کمینه شود. سپس خیز حاصل از مدل های پیشنهادی با خیز تجربی و مقادیر بدست آمده از مدل های موجود مقایسه می گردد و مدل هایی که بهترین عملکرد را دارند، انتخاب می گردند. نتایج نشان می دهند، رابطه ی برانسون که برای تیرهای بتن آرمه ی معمولی ارائه شده بود، در مورد تیرهای بتن آرمه ی تقویت شده با ورق frp نتایج غیر محافظه کارانه ای تخمین می زند و مدل های پیشنهادی نسبت به سایر مدل های موجود مطابقت بیشتری با مقادیر خیز تجربی دارند و در عین حال محافظه کارانه می باشند. همچنین این مدل ها برای جنس های مختلف ورق های frp و نیز برای سطوح بارگذاری بالا مناسب تلقی می شوند

تاثیر آرایش آرماتورهای کششی بر روی جداشدگی ورق های تقویتی در تیرهای بتن آرمه تقویت شده با ورق های frp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  ریحانه نورورزی   محمدرضا اصفهانی

در این تحقیق به تحلیل عددی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ورق های frp به منظور بررسی تاثیر آرایش میلگردهای کششی بر روی جداشدگی ورق تقویتی از سطح بتن، پرداخته شده است. به نظر می رسد که نحوه ی آرایش میلگردهای کششی در تیرهای بتن آرمه می تواند در شروع پدیده جدا شدگی و یا تسریع آن تاثیرگذار باشد. به عبارت دقیق تر با تغییر آرایش فولادگذاری در ناحیه کششی تیر در صورت یکسان بودن مساحت کل آرماتورهای کششی، ظرفیت بارپذیری تیرهای با آرایش های متفاوت آرماتورکششی، متفاوت خواهد بود در صورتی که کمیته aci440 این جنبه رفتاری را در نظر نگرفته و ظرفیت بارپذیری این تیرها را برابر در نظر می گیرد. بدین منظور در این تحقیق به تحلیل عددی دوازده تیر خمشی بتن مسلح تقویت شده با frp، با نرم افزار اجزای محدود abaqus، برای بررسی این جنبه رفتاری، پرداخته شده است. بر اساس مقایسه انجام شده بین نتایج بدست آمده از تحلیل عددی و نتایج آزمایشگاهی می توان گفت که با ریزتر شدن آرایش آرماتورها جداشدگی ورق تقویتی از سطح بتن زودتر اتفاق افتاده و ظرفیت باربری کمتر خواهد شد. هم چنین در مقطع بتنی با میلگرد کششی ریزتر، احتمال جداشدگی ورق تقویتی به همراه پوشش بتنی بیش تر خواهد بود. برای تعیین اثر پارامترهای مختلف بر تحلیل عددی، مطالعه پارامتریکی بر روی بعضی از نمونه ها انجام شده است. بر اساس مطالعات انجام شده، هرچه مقاومت فشاری بتن، تعداد لایه های ورق تقویتی و عرض ورق تقویتی بیش تر باشد ظرفیت باربری نمونه ها بیش تر خواهد بود.

بررسی ضریب رفتار سازه های تقویت شده با مصالح frp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی عمران 1393
  نوید رضوی پناه   محمدرضا توکلی زاده

مقاوم سازی در سال های اخیر توجه مهندسان عمران را به خود جلب نموده است. تقویت سازه های بتن آرمه با پلیمرهای مسلح با الیاف (frp) یکی از پر کاربردترین این روش ها می باشد. به منظور تعیین اثر نیروی زلزله به روش استاتیکی در صورت استفاده از ضریب رفتار سازه تقویت نشده در تحلیل، به دلیل تغییر شکل پذیری و ویژگی های دینامیکی سازه تقویت شده به وسیله مصالح frp، قطعا نتایج دقیقی بدست نخواهد آمد. در این پژوهش تغییر ضریب رفتار قاب تقویت شده با مصالح frp مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور یک سازه با قاب خمشی بتن آرمه به وسیله نرم افزار etabs مدل گردیده و پس از طراحی، یک قاب از آن را به نرم افزار sap انتقال داده شده و با اختصاص مشخصات مفصل های پلاستیک در آن نمودار بار افزون حاصل شده است. آیین نامه طراحی مورد استفاده aci318-99 بوده است. سازه مورد بررسی مسکونی، در منطقه با خاک نوع 3 و لرزه خیزی 2 فرض شده است