نام پژوهشگر: اصغر وطنی اسکویی

بررسی محصورشدگی غیر فعال و فعال در ستونهای بتن مسلح مربع و مستطیلی محصور شده با الیاف پلیمری با نسبت های مختلف h/b مقطع
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و فرهنگ - دانشکده فنی 1388
  حسین علیزاده هشی   اصغر وطنی اسکویی

در چند دهه گذشته جهت تعمیر و مقاوم سازی ستون های بتن مسلح روش های مختلفی همچون کاربرد جکت های فولادی و بتنی مورد استفاده قرار می گرفت لیکن عواملی چون زمان بالا وسختی نصب، هزینه بالای نگهداری و عمر کوتاه، محققان را بر آن داشت که به فکرراه حل دیگری باشند. مصالح frp از مصالح نوین در مقاوم سازی ستون ها است که اثر محصور کردگی بسیار مناسبی از خود نشان می دهند. محصور کردگی ستون با frpعلاوه بر این که میزان ظرفیت بار محوری ستون و کرنش گسیختگی آن را تا حد زیادی افزایش می دهد تأثیرات بسیار مناسبی همچون افزایش شکل پذیری وقابلیت جذب انرژی آن را به دنبال دارد از این رو گزینه بسیار مناسبی برای مقاوم سازی ستون ها به شمار می آید. در این تحقیق پس از مروری بر تحقیقات گذشته و مصالح مورد کاربرد و خصوصیات رفتاری آنها نمونه های مختلف با مقاطع مربع و مستطیل با نسبت h/bهای مختلف در حالت های محصور نشده و محصور شده با frp با نرم افزار اجزاء محدود abaqus مدلسازی شد و تأثیر میزان بار محوری، تعداد لایه های frp در رفتار ستون های محصور شده و سپس تأثیر محصور شدگی غیر فعال و فعال با میزان پیش تنیدگی مختلف الیاف frp و نیز تأثیر نسبت h/b مقطع مورد بررسی قرار گرفت. و در نهایت مقدار سطح محصور شده نمونه ها مورد بحث و بررسی قرار گرفت. همچنین در این تحقیق با استفاده از نرم افزارهایauto cad و excel مقاومت، تغییر مکان جانبی، شکل پذیری، میزان جذب انرژی، سختی اولیه، سختی موثر، میرایی و کرنش نهایی الیاف در ارتفاع ستون با استفاده از نتایج تحلیل نمونه ها مورد محاسبه قرار گرفته و تأثیر پارامترهای متغیر در رفتار ستون های بتن مسلح تحت بارهای همزمان محوری و جانبی دوره ای مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد با اعمال محصورکردگی توسط الیاف frp برش پایه ،شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی ستون تا حد زیادی بهبود می یابد و این تأثیر در نمونه های با نسبت h/b کوچکتر، بیشتر است ،و نیز محصور شدگی موجب می شود تا افت سختی ستون و افزایش مقدار میرایی به مقدار قابل ملاحظه ای به تأخیر بیفتد.همچنین افزایش تعداد لایه های frp تأثیر مثبت و افزایش بار محوری تأثیر منفی در رفتار ستون بتنی محصور شده با frp دارد. با اعمال پیش تنیدگی به الیاف جهت محصور شدگی فعال اثر محصور کردگی و رفتار شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی ستون مضاعف می شود وبا افزایش تراز پیش تنیدگی این اثر افزایش می یابد.

بررسی تحلیلی و آزمایشگاهی شالوده های منفرد ساخته شده از بتن سبک الیافی همراه با میلگردهایfrp و برش گیرهای خاص
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  محمد پیرقلی کیوی   اصغر وطنی اسکویی

مسئله پیش ساختگی از مواردی است که می تواند در ساخت اعضای سازه ای به صورت استاندارد نقش بسزایی داشته باشد، به همین منظور نیاز به سبک سازی این اعضای پیش ساخته، جهت راحتی حمل و نقل وجود دارد. از اجزایی که می تواند به سبک سازی شالوده های پیش ساخته کمک کند، کاربرد بتن سبک و میلگرد پلیمری به جای بتن معمولی و میلگرد فولادی در درون شالوده ها می باشد. استفاده از میلگرد های پلیمری مسلح شده با الیاف شیشه(gfrp ) به خاطر داشتن ویژگی های منحصر به فردی چون مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت کششی بالا، عملکرد بهتر و در دسترس بودن در صنعت ساخت و ساز توسعه پیدا کرده است. با وجود این، میلگردgfrp رفتار های متفاوتی را در مقایسه با میلگرد فولادی معمولی که در داخل اعضای بتنی مورد استفاده قرار می گیرد از خود نشان می دهد. این رفتارها نیاز به بررسی های گسترده بوسیله روش های آزمایش مناسب دارد. از جمله این رفتارها، می توان به رفتار پیوستگی میلگردgfrp در بتن اشاره کرد. در تحقیق حاضر میلگردgfrp در درون هر دو بتن معمولی و سبک استفاده گردید. جهت مقاومت شالوده ها در برابر نیروی برش سوراخ کننده، از برش گیر نیز، فقط در درون بتن سبک استفاده شد. ویژگی های مکانیکی میلگردgfrp همچون مقاومت کششی و مدول الاستیسیته، توسط آزمایشات صورت گرفته مشخص گردید. جهت بررسی رفتار پیوستگی میلگردgfrp در بتن، علاوه بر آزمایش بیرون کشیدگی، آزمایش شالوده ها نیز در مقیاس واقعی صورت گرفت. شالوده های ساخته شده تحت نیروی فشاری قرار گرفتند و اطلاعات مربوط به تغییر طول سنج ها و کرنش سنج ها، بوسیله دستگاه ثبت کننده اطلاعات (دیتا لاگر) ثبت گردیدند و مورد تحلیل قرار گرفتند. این شالوده ها به تعداد هفت عدد بودند که یکی از این هفت شالوده، از بتن معمولی و بقیه از بتن سبک ساخته شده بودند. مطابق با نتایج بدست آمده، شالوده های ساخته شده با بتن سبک، صلبیت مورد انتظار را ارائه کردند و مقاومت آیین نامه ای را نیز تامین نمودند. با وجود این ها، این شالوده ها به علت ضعف در پیوستگی بین بتن و میلگردgfrp شکسته شدند.

رفتار مهاربند لوله ای در بهسازی لرزه ای ساختمانهای با مصالح بنائی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1388
  فرشید عبادی شهریور   موسی محمودی صاحبی

چکیده تعداد زیادی از ساختمانهای موجود در کشور، از نوع ساختمانهای با مصالح بنائی هستند. بر اساس مطالعات و تحقیقات انجام شده، بیشتر آنها، در برابر زلزله های آتی، آسیب پذیر هستند. بر همین اساس، بهسازی لرزه ای این دسته از ساختمانها، از الویتهای اصلی سیاستهای مقاوم سازی لرزه ای در کشور به شمار می آید. روشهای مختلفی برای بهسازی لرزه ای ساختمانهای با مصالح بنائی پیشنهاد گردیده است که هر کدام از آنها دارای مزایا و معایب مخصوص به خود می باشند. هدف این تحقیق، بررسی روشی جدید، برای بهسازی لرزه ای ساختمانهای با مصالح بنائی، با نام مهاربند لوله ای است. در این روش، از لوله های پیش ساخته قائم (سیستم جدار نازک بسته)، به عنوان مهاربند جانبی استفاده می شود که پای آن در زمین مدفون می شود و در تراز هر طبقه، به سقف متصل می گردد. بار جانبی سقف توسط این سیستم، با رفتار طره ای لوله ها، به زمین منتقل می شود. از مزایای این روش، می توان به عدم نیاز به تخریب قابل توجه در ساختمان، عدم توقف طولانی مدت در بهره برداری از ساختمان ، اقتصادی بودن و اجرائی بودن آن اشاره نمود. با ایجاد این سیستم، می توان ساختمانهای با مصالح بنائی، را در برابر زلزله های آتی مقاوم نمود. به منظور بررسی رفتار این سیستم در بهسازی لرزه ای ساختمانها، چند ساختمان از نوع مصالح بنایی با مشخصات مختلف (تعداد طبقات و مساحت زیربنا)، انتخاب گردیده و بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 376)، مورد ارزیابی قرارگرفتند. در ارزیابی لرزه ای ساختمانها، روشهای تحلیل استاتیکی خطی و غیر خطی (تحلیل پوش اور) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سیستم مورد نظر، معیارهای دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانها را برآورده نموده و برای ساختمانهای کوتاه (حداکثر دو طبقه) از نظر اقتصادی، مفید خواهد بود.

استفاده از روشهای ساده وخطی برای رسیدن به جوابهای غیرخطی در قاب های بتن مسلح
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  مریم صمیمی فر   اصغر وطنی اسکویی

با توجه به متداول بودن استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی برای تخمین ضریب رفتار (r) سازه های واقعی در روش طراحی براساس نیرو و همچنین ارائه مقادیر متفاوت توسط محققین، یکی از اهداف این پژوهش تخمین برش پایه طراحی قاب های خمشی بتن مسلح متوسط با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی پس از بررسی پاسخ برش پایه آنها در طول زمان وقوع زلزله و سپس محاسبه ضریب مقاومت افزون و ضریب رفتار در این قاب ها می باشد. مروری بر آیین نامه های مختلف نشان می دهد که ضریب بزرگنمایی تغییر مکان (cd) فقط وابسته به نوع سیستم مقاوم باربر جانبی بوده و با وجود این که این ضریب در تمام این آیین نامه ها دارای وظیفه یکسانی است ولی مقادیر عددی منتسب به آن متفاوت است. از جانب دیگر با ورود سازه به محدوده غیرارتجاعی در هنگام وقوع زلزله، اثر عواملی چون توزیع سختی در ارتفاع و مکانیزم جاری شدن طبقات بر پاسخ های محلی سازه بیشتر از پاسخ های کلی آن می باشد. بنابراین در این پژوهش با استفاده از تعاریف ارائه شده در آیین نامه fema، ضریب بزرگنمایی تغییر مکان قاب های خمشی بتن مسلح متوسط براساس تغییرمکان و همچنین تغییرمکان نسبی غیرارتجاعی طبقه محاسبه شده است. با توجه به ارائه روابط متفاوت برای پارامترهای موثر در روش طراحی براساس تغییرمکان توسط محققین مختلف و نیز عدم وجود رابطه ای مستقل برای قاب های خمشی بتن مسلح با استفاده از تحلیل های دقیق لرزه ای، هدف دیگر این پژوهش ارائه روابطی برای زمان تناوب و میرایی موثر سازه با بهره گیری از تحلیل های دینامیکی غیرخطی است که از مشخصات دینامیکی سیستمی خطی، معادل با قابهای خمشی بتن مسلح متوسط می باشند. برای انجام مطالعات 24 قاب خمشی بتن مسلح متوسط که تعداد طبقات آنها میان 2 تا 12 طبقه متغیر بوده و دارای 2، 3 و 4 دهانه می باشند، طراحی شده اند. برای ورودی تحلیل های تاریخچه زمانی هفت رکورد زلزله واقعی از پایگاه داده های زلزله های قوی peer منطبق با شرایط ذکر شده در استاندارد 2800 انتخاب شده اند. پس از مقیاس نمودن شتاب نگاشت ها و انجام تحلیل های خطی و غیرخطی (تاریخچه زمانی) توسط نرم افزار idarc، پاسخ های موردنظر سازه با میانگین گیری نتایج حاصل از هفت رکورد به دست آمده اند. در بخش اول پژوهش، براساس تعاریف بنیادین ارائه شده در آیین نامهfema ، ضریب مقاومت افزون از نسبت حداکثر مقاومت واقعی سیستم به مقاومت طراحی سازه و ضریب رفتار از نسبت حداکثر مقاومت ارتجاعی به مقاومت طراحی سازه محاسبه شده است. با توجه به آنکه ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در اکثر آیین نامه ها به صورت نسبتی از ضریب رفتار ارائه می شود، یک بار نسبت حداکثر تغییرمکان جانبی غیرارتجاعی به ارتجاعی و بار دیگر نسبت حداکثر تغییرمکان جانبی نسبی غیرارتجاعی به ارتجاعی در طبقات متناظر که از تحلیل های تاریخچه زمانی به دست آمده اند، برای تعیین نسبت cd/r محاسبه شده است. سپس رابطه ای به منظور تخمین پروفیل تغییرمکان غیرارتجاعی طبقات با توجه به تغییرمکان ارتجاعی آن ها ارائه گشته است. در انتها پاسخ های به دست آمده با رابطه استاندارد 2800 و آیین نامه asce 7 مقایسه شده است. در این بخش از پژوهش چگونگی رفتار سازه ها در مقادیر مختلف از شاخص آسیب نیز بررسی شده است. در بخش دوم پژوهش، برای تعیین میرایی موثر قاب های خمشی بتن مسلح متوسط، ابتدا طیف های تغییرمکان میراشده هر زلزله در محدوده نسبت های میرایی 1% تا 50% توسط نرم افزار seismosignl به دست آمده است. زمان تناوب موثر هر قاب نیز با بررسی پاسخ تاریخچه زمانی زمان تناوب آن و انجام عملیات میانگین گیری متحرک با گام های زمانی میانگین گیری مناسب مختلف محاسبه گشته است. سپس با استفاده از برنامه (الگوریتمی) که با هدف کم نمودن خطای میان تغییر مکان طیفی و تغییر مکان نرمال شده بام نوشته شده است، میرایی طیفی که مقدار تغییرمکان آن در زمان تناوب موثر سازه کمترین اختلاف را با تغییرمکان نرمال شده بام داشته باشد، به عنوان میرایی موثر سازه درنظر گرفته می شود. در این پژوهش علاوه بر ارائه رابطه ای میان میرایی و زمان تناوب موثر در قاب های مورد مطالعه، پس از تخمین شکل پذیری سازه ها، رابطه دیگری نیز میان زمان تناوب موثر و شکل پذیری به دست آمده است. صحت و دقت روابط پیشنهادی برای پارامترهای موثر، در مقایسه با سایر روابط موجود ارزیابی شده است.

بررسی عملکرد سازه های بلند فولادی بهسازی شده با مهار بازویی و خرپای کمربندی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  محسن بشارت فردوسی   عباس حق اللهی

موج احداث ساختمان های بلند مرتبه در دنیا، در ابتدای قرن نوزدهم میلادی آغاز گردید و این روند امروزه با شتاب بیشتری ادامه دارد. با توجه به آخرین پیشرفت های حاصل شده درتحلیل، طراحی و ساخت این سازه ها، بسیاری از ساختمان های بلند احداث شده در دهه های گذشته نیازمند بازنگری مجدد در سیستم لرزه ای خود می باشند. کیفیت پایین مصالح، ضعف روش های اجرا، خلاء وجود آیین نامه های طراحی برای سازه های بلند و ضعف در طراحی اولیه آن ها از جمله عوامل تشدید رویکرد مقاومسازی ساختمان های بلند می باشد. از سیستم مهار بازویی و خرپای کمربندی معمولا به عنوان روشی موثر برای کنترل تغییر مکان های جانبی زیاد سازه های بلند در طرح اولیه آن ها استفاده می گردد. در این تحقیق با ارائه روش پیشنهادی الحاق سیستم مهار بازویی و خرپای کمربندی به سازه اولیه بعنوان عامل افزایش دهنده سختی سازه، به بررسی عملکرد سازه بهسازی شده می پردازیم. با انتخاب 3 مدل 15، 20 و 25 طبقه باسیستم قاب دوگانه، ابتدا طبقه بهینه جهت الحاق این سیستم به مدل اولیه تعیین می گردد و سپس با انجام تحلیل های دینامیکی خطی، استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیر خطی به بررسی بهبود عملکرد لرزه ای مدل ها در اثر این روش بهسازی پرداخته می گردد. نتایج حاصل از تحلیل های انجام شده بر روی مدل های قبل و بعد از بهسازی نشان دهنده این مسئله می باشد که در اثر الحاق سیستم مهار بازویی و خرپای کمربندی، مقادیر تغییر مکان جانبی و نسبی طبقات در تمامی مدل ها کاهش می یابد، وضعیت مفاصل غیر خطی سازه بهبود یافته و باعث افزایش سطح عملکرد سازه و کاهش تغییر مکان هدف مدل های بهسازی شده می گردد. همچنین مدل های اولیه ای که در برابر برخی زلزله های تحلیل شده به مرحله تخریب رسیدند، با الحاق مهاربازویی و خرپای کمربندی در برابر همان زلزله پایدار ماندند و تخریب نشدند.

بررسی تجربی و تحلیلی روش های نوین بر عملکرد یکپارچه دیوار های آجری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1389
  رسول قهری   اصغر وطنی اسکویی

در این تحقیق آزمایشگاهی،پس از بررسی روش های مرسوم تقویت دیوارهای مصالح بنایی غیر مسلح؛تغییرات مقاوت فشاری و برشی دیوارهای مصالح بنایی تحت اثر بارهای وارده در راستای قائم و جانبی با استفاده از انجام دادن آزمایش کشش قطری روی نمونه های دیوار بر طبق استاندارد astm e 519-02 صورت پذیرفته است. علت انتخاب روش بارگذاری قطری این است که اثرات نیروهای ثقلی و جانبی را می توان همزمان در پانل های دیوار بررسی نمود.اثرات تقویت دیوارهابا استفاده ازمش توری مرغی، مش پلاستیکی،مش پلیمری،میلگرد فولادی،میلگرد شیشه،ورق های شیشه،کربن و بوسیله نوارهای پلیمری pet در شصت دیوار تقویت شده بررسی و مزایا و معایب هریک از روش های تقویت بیان شده است.در طول آزمایشات کلیه اطلاعات مهم ذخیره شد و پارامتر هایی چون حداکثر تغییر شکل ها،ظرفیت باربری افزایش یافته و الگوی ترک خوردگی و نحوه شکست نمونه ها بررسی گردیده است. نتایج بیانگر افزایش چشمگیر در تغییر شکل های افقی و عمودی می باشد.از همین رو این تکنیکها جهت تقویت دیوارهای مصالح بنایی غیر مسلح در ساختمان ها و آثار تاریخی پیشنهاد می شود.که با این مواردذکر شده می توان جهت تقویت سازه های بنایی از این روشها استفاده نمود. واژگان کلیدی:دیوار - مصالح بنایی-تقویت ویکپارچگی-مش-میلگرد-ورق پلیمری-نوار پلیمری

تأثیر الیاف پلیمری بر روی محصور شدگی اعضای فشاری ساخته شده از بتن سبک
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1389
  مسعود میربلوکی   اصغر وطنی اسکویی

تحقیقات در استفاده از روش محصور نمودن به وسیله الیاف frp مسئله ای است که بیش از دو دهه از آغاز آن می گذرد عمده این تحقیقات بر روی نمونه های ساخته شده از بتن معمولی صورت گرفته و نتایج بدست آمده از این تحقیقات به طرزی شگفت انگیز تأثیر مثبت و موثرتر این روش را نسبت به دیگر روش ها نشان می دهد. با توجه به توسعه این روش به عنوان یکی از روش های اجرایی حرفه ای و در عین حال غیر پیچیده در بهسازی و مقاوم سازی سازه ها، در این مقاله به بررسی ترکیب دو مقوله بتن سبک و محصور شدگی به وسیله الیاف frp پرداخته ایم. برای رسیدن به اهداف مورد نظر، به بررسی مدل اجزای محدود و نتایج به دست آمده از آزمایش نمونه های ساخته شده از بتن سبک اقدام نموده ایم.

مطالعه رفتار ساختمانهای بتنی جداساز لرزه ای شده در حوزه نزدیک زلزله
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان 1390
  بیت اله طارمی   اصغر وطنی اسکویی

جداسازی لرزه ای، روشی است که در آن با تغییراتی که در پایه ساختمان ایجاد می شود ارتعاش سازه در حین زلزله کاهش می یابد یعنی تغییر شکل جانبی و در نتیجه خرابی در سازه به حداقل می رسد. این جداسازها بین ستونهای پایه ساختمان و پی و یا در بالای ستونهای پایه قرار گرفته و با افزایش پریود اصلی ساختمان، نیروهای زلزله ی وارده به سازه را کاهش می دهند. این نوع سیستم ها در زمین لرزه های حوزه نزدیک مانند نورثریج و کوبه رفتار خوبی داشتند و باعث کاهش چشمگیر خسارات نبست به ساختمانهای معمولی شده اند. زلزله های حوزه نزدیک به دلیل خصوصیات خاصی که در رکورد سرعت و جابجای دارند از زلزله های حوزه دور متفاوت بوده و باعث ایجاد پاسخ های متفاوتی در سازه ها می شوند. به منظور بهبود رفتار جداگرهای لرزه ای، لازم است تا این جداگرها با توجه به پارامترهای مناسب طراحی مورد استفاده قرار بگیرند. در تحقیق حاضر تاثیر پارمترهای مختلف جدا ساز بر رفتار چند نمونه ساختمان بتنی با سیستم قاب خمشی متوسط که توسط جداسازهای لاستیکی-سربی جداسازی لرزه ای شده اند، مورد مطالعه قرار گرفتند. برای انجام تحلیل دینامیکی غیرخطی از رکورد زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی نشان داد، جداسازی لرزه ای سازه ها درصد تشکیل مفاصل پلاستیک در اعضاء سازه جداسازی نشده را به شدت کاهش می دهد که مقدار آن در سازه های کوتاهتر بسیار بیشتر بوده است. سازه های جداسازی شده وقتی که تحت تاثیر زلزله های حوزه نزدیک قرار می گیرند رفتار غیرخطی در روسازه بوجود می آید. این در حالی است که این نوع سازه ها تحت تاثیر زلزله های حوزه دور رفتار خطی از خود نشان می دهند. همچنین مطالعه پارامتری صورت گرفته روی پارامترهای اساسی جداساز لاستیکی-سربی به منظور بهینه سازی پاسخ سازه ها نشان داد که محدوده مناسب برای مقادیر مقاومت تسلیم هسته سربی بین هشت دهم درصد تا یک درصد وزن سازه و برای نسبت سختی ثانویه به اولیه بین نه صدم تا دوازده صدم می باشد.

بررسی تاثیر ورقهای پلیمری و میلگرد بر روی عملکرد سازه ای بلوک های ساخته شده ازبتن سبک هوادار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1390
  شاهد رسولی   اصغر وطنی اسکویی

امروزه استفاده از مصالح ساختمانی سبک بسیار متداول شده است . در همین راستا بتن هوادار اتوکلاو شده (autoclaved aerated concrete) یا aac برای اولین بار در سال 1923 توسط یک آرشیتکت سوئدی اختراع گردید. از آن پس استفاده از این نوع بتن فوق سبک ابتدا در اروپا و سپس در آمریکا و دیگر نقاط جهان به صورت چشمگیری به عنوان یک نوع بتن غیر سازه ای افزایش یافت. با توجه به چگالی پایین این نوع بتن در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی و بتن های معمولی ، مقاومت نهایی پایین و رفتار بسیار ترد را از خود نشان داده است. لیکن در این پژوهش بر آن شدیم تا تاثیر استفاده از مواد کامپوزیتی مانند ورقه های ساخته شده از الیاف پلیمری (frp) و آرماتورهای فولادی ، را در افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن سبک هوادار اتوکلاو شده سبک هوادار (aac) را مورد بررسی قرار دهیم. در این تحقیق نمونه های ساخته شده از بتن سبک هوادار (aac) را با و بدون مقاوم سازی توسط مواد مذکور، تحت آزمایشات فشاری و کششی(خمشی) قرار داده و رفتار نهایی آنها را با هم مقایسه کرده و راهکارهایی برای افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن سبک هوادار (aac) ارایه گردد. ضمنا در این تحقیق نفوذپذیری گازی و آب بتن سبک هوادار (aac) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که استفاده از frp و میلگرد های با نمره پائین در الگوهای متفاوت ، باعث افزایش ظرفیت باربری- خمشی و فشاری و همچنین کاهش تغیرشکلهای نمونه های بتن سبک هوادار (aac) خواهد بود.

مطالعه آزمایشگاهی اثر الیاف در بتن های الیافی در مقابل بارهای ضربه ای و مکانیکی
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1391
  رضا درویشی   اصغر وطنی اسکویی

در پدیده ضربه در مسائل نظامی دو نوع بارگذاری می تواند رخ بدهد. یکی بار ضربه ای ناشی از برخورد اولیه جسم پرتابه با هدف و دیگری بار حرارتی ناشی از افزایش دمای هدف و پرتابه پس از نفوذ پرتابه در دال بتنی می باشد که نفوذ پرتابه در دال بتنی را افزایش می دهد. عوامل زیادی بر پاسخ هدف در برابر ضربه ی وارده موثر می باشند که برخی از آنها عبارتند از : سرعت پرتابه در زمان برخورد، ابعاد پرتابه، سختی سر پرتابه، شکل هندسی نوک پرتابه، زاویه برخورد پرتابه با هدف، جرم پرتابه وشرایط بارگذاری، هندسه و ابعاد هدف، شرایط مرزی هدف، مقاومت وسختی هدف، قابلیت جذب انرژی یا انعطاف پذیری سازه تا نقطه سیلان، طول پرتابه که بررسی همه آنها در این پایان نامه خارج از هدف آن می باشد. در بعضی از مسائل ممکن است نیروهای بزرگی در مدت کوتاه روی یک نقطه قطعه اثر کرده و به آن تغییر اندازه حرکت قابل ملاحظه ای بدهند. یک مشخصه مهم ضربه تولید نیروی نسبتا زیاد در نقطه برخورد در مدت زمان کوتاه می باشد. در مقایسه با بارهای متناوب دینامیکی، استهلاک اهمیت خیلی کمتری در کنترل پاسخ حداکثر یک سازه در مقابل بارهای ضربه ای دارد. البته نباید بارگذاری حرارتی را فراموش کرد ولی با توجه به نبود امکانات فقط بارگذاری ضربه ای مورد تحقیق قرار می گیرد. حال با توجه به تعریف های فوق ما می خواهیم تاثیر الیاف را بر بتن در مقابل بارهای ضربه ای مشاهده کنیم و تغییر مقاومت ها را مورد بررسی قرار دهیم بتن از مصالحی است که خواص مکانیکی آن شامل مقاومت فشاری، کششی و خمشی به آهنگ تغییرات کرنش بستگی دارد. در این میان بیشترین حساسیت بترتیب مربوط به مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مقاومت فشاری میباشد. افزایش مقاومت بتن ظاهراً سبب کاهش حساسیت بتن به آهنگ تغییر کرنش میشود. افزایش آهنگ تغییرات کرنش، مود گسیختگی را از مود گسیختگی شکلپذیر خمشی در حالت شبه استاتیکی، به مود گسیختگی برشی ترد و شکننده تحت بارگذاری ضربه ای تغییر میدهد. در سازههای بتنی تحت بار ضربه، اولا ممکن است به گسیختگی ناگهانی و بدون هشدار سازه بیانجامد و ثانیا رفتار و مشخصات بتن در چنین شرایطی با آنچه در بارگذاری های نیمه استاتیک بدست آمده کاملا ً متفاوت خواهد بود. بنابراین استفاده از الیاف بتنی بجهت بهبود مقاومت کششی بتن و در نتیجه بهبود کرنش جانبی بتن قابل توجه می باشد. در این مقاله تاثیر سه نوع الیاف پروپیلن، شیشه و پلی اولوفین را (در درصدهای حجمی مختلف )در بتن را در مقاومت فشاری و کششی و ضربه ای مورد بررسی قرار گرفت و در نتیجه دیده شد که در یک درصد بهینه از هر کدام از الیاف کارایی و مقاومت مناسبی داریم و در درصد های کمتر و یا بیشتر با افت مقاومت و یا کاهش کارایی مواجه می شویم.

بررسی و ارزیابی عملکرد بادبند های زانویی در کاهش نیازهای لرزه ای- غیر ارتجاعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1390
  امین حواران   موسی محمودی صاحبی

در قابهای مهاربندی شده زانویی kbf یک انتهای مهاربند قطری بجای اتصال به گره اتصال تیر ستون به عضو مورب زانویی متصل می شود. عضو مورب زانویی به عنوان یک میراگر هیسترزیس طوری طراحی می شود که با پذیرش تغییر شکلهای غیر الاستیک، ضمن استهلاک انرژی لرزه ای مانع از ورود سایر اعضا به محدوده غیر ارتجاعی شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی و ارزیابی عملکرد، بادبند های زانویی معمولی، ساخته شده از فولاد کم مقاومت و بادبند های ضربدری معمولی و بادبند های ضربدری که آلیاژ های حافظه دار شکلی در آن ها استفاده شده، در کاهش نیازهای لرزه ای- غیر ارتجاعی انجام شده است. از این رو از هر کدام از نمونه های فوق، پنج قاب، 3، 5، 7، 10و 12، طبقه با استفاده از نرم افزار opensees مدل شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این کار ابتدا بادبند زانویی معمولی با استفاده از آیین نامه های معمول طراحی شده و با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیر ارتجاعی افزاینده تحت شتاب نگاشت های طبس، نورتریج وچیچی، پارامتر های لرزه ای از قبیل ضریب رفتار و سختی جانبی آن ها بدست آمده، سپس عضو زانویی ساخته شده ار فولاد کم مقاومت با عضو زانویی ساخته شده از فولاد معمولی تعویض شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مرحله بعد اعضاء زانویی حذف شده و بادبند ضربدری معمولی مطالعه شده سپس از آلیاژ حافظه دار شکلی در محل اتصال بادبند به تیر و ستون استفاده شده و مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، با توجه به نتیجه مطالعات انجام شده می توان گفت استفاده از فولاد کم مقاومت در عضو تسلیمی بادبند زانویی سبب افزایش شکل پذیری، ضریب رفتار و سختی جانبی نمونه ها می شود. همچنین با استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی در بادبند ضربدری می توان از تغییر مکان های زیاد در بام جلوگیری نمود و با بدست آوردن ضریب رفتار بزرگتر، از سازه های اقتصادی تری در آینده بهره برد.

بررسی وارزیابی عملکرد میراگرهای جرمی تنظیم شده درکاهش نیازهای لرزه ای غیرارتجاعی سازه های بلند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  مرضیه عباسی طریی   عباس حق اللهی

زلزله یکی از حوادث طبیعی است که هرساله باعث به وجود آمدن خسارات جانی و مالی فراوانی می شود و آسیبهای فراوانی را به اماکن و شریانهای حیاتی وارد می سازد، از این رو طراحی لرزه ای ایمن سازه ها و مقاوم سازی سازه های موجود یکی از دغدغه های اصلی مهندسین سازه می باشد. از سوی دیگر پیشرفت های انجام شده صنعت ساختمان در قرن اخیر، گرایش روز افزونی در زمینه احداث ساختمان های بلند مرتبه در جهان به وجود آورده است. میراگر جرمی تنظیم شده نوع نسبتا جدیدی از سیستم های کنترل سازه می باشد که باعث افزایش اتلاف انرژی میرایی تحت نیروهای خارجی در سازه می گردد. در این مطالعه به بررسی تاثیر پارامترهای موثر میراگر جرمی بر روی پاسخ سازه پرداخته شده است. برای این منظور، سه قاب10 ، 15 و20 طبقه که معرف سازه بلند می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. آنالیز تاریخچه زمانی تحت هفت شتاب نگاشت زلزله برای بدست آوردن پارامتر های بهینه سیستم میراگرجرم متوازن بر روی قاب انجام شده است. نتایج نشان دهنده تاثیر میراگر جرمی تنظیم شده در کاهش پاسخ سازه و حساسیت بیشتر پاسخ سازه به نسبت جرمی میراگر تنظیم شده در مقایسه با دو پارامتر، نسبت میرایی و نسبت فرکانس میراگر، می باشد. افزایش ارتفاع موجب حساسیت میراگر کنترل جرمی به پارامترهای طراحی این نوع میراگر می-گردد. همچنین از نتایج می توان دریافت که در تمامی زلزله ها روند تغییر کاهش پاسخ سازه با افزایش میرایی تقریبا دارای شیب ثابتی می باشد و همزمان با افزایش ارتفاع این شیب تقریبا ثابت می باشد.همچنین افزایش نسبت فرکانس تنظیم در هر سه مدل و برای هرهفت زلزله در روند تغییر کاهش پاسخ سازه از روند ثابتی برخوردار نمی باشد و می توان گفت حساسیت پاسخ سازه به این پارامتر بسیار بیشتر می باشد و می توان این مساله را مربوط به محتوای فرکانسی متفاوت زلزله ها دانست.

بررسی رفتار دیوارهای ساخته شده از بلوک های بتنی هوادار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  محمدمهدی ملاولی   اصغر وطنی اسکویی

در این تحقیق دیوارهای ساختمان های مصالح بنایی بتن سبک اتوکلاو شده (autoclaved aerated concrete) که به اختصار aac نامیده میشود تحت بارگذاری کشش قطری و نمونه های مقاوم سازی شده با frp به صورت قطری و همچنین نمونه هایی مسلح شده به میلگرد و مفتول مشابه با روش معادل سازی کلافهای قائم مبحث هشتم از مقررات ملی ساختمان ایران و همچنین اثر مش بندی دیوارها با استفاده از نوارهای پلی استر برروی این دیوارها بر اساس astm e519 و به صورت آزمایشگاهی مقدار مقاومت ، سختی و مدول برشی ، و سایر مولفه ها در راستای قطرها با هم مقایسه و همچنین نحوه ایجاد ترکها وگسترش آن و گسیختگی در سازه و اجزاء تقویتی ارزیابی گردیده است و همچنین مقاومت برشی ملات (چسب) کاربردی در ساخت این دیوارها مورد بررسی قرار گرفته است. در نمونه هایی مقاومت فشاری دیوار مطابق با astm e447 در حالت های مختلف از قبیل تغییر در فاصله بندها ، استفاده از مفتول و نوارهای پلی استر در بندها با هدف بدست آوردن منحنی نیرو تغییر مکان و ظرفیت باربری دیوارها و سایر پارامترهای مربوطه در این حالات مورد بررسی قرار گرفته است.

بررسی ضرایب تعیین تغییر مکان هدف در نشریه 360 برای قاب های خمشی فولادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  ایوب شاهوردی   موسی محمودی صاحبی

امروزه در کشور های مختلف آیین نامه های طراحی لرزه ای دست خوش تغییراتی شده اند، یکی از این تغییرات متمایل شدن این آیین نامه ها به طراحی بر اساس سطح عملکرد می باشد. در کشور ما هم نشریه 360 که بر گرفته از دستورالعمل fema356 می باشد برای طراحی بر اساس سطح عملکرد تعریف شده است. یکی از ملزومات طراحی بر اساس سطح عملکرد تعیین تغییر مکان هدف قاب (حداکثر تغییر مکان قاب) می باشد. در این نشریه تغییر مکان هدف به وش ضرایب تعیین می شود. در روش ضرایب چهار ضریب به نام های ، ، و در تغییر مکان الاستیک سیستم یک درجه آزادی ضرب می شود تا حداکثر تغییر مکان غییر الاستیک سیستم چند درجه آزادی حاصل شود. در این تحقیق سعی بر آن شد که ابتدا به بررسی ضرایب ارائه شده پرداخته شود و سپس آنها را اصلاح یا روابط جدیدی برای آنها تعریف گردد. برای ضرایب اصلاح تغییر مکان الاستیک سیستم چند درجه آزاد به یک درجه آزاد( ) و ضریب بیان کننده نسبت تغییر مکان غیرالاستیک سیستم یک درجه آزاد به تغییر مکان الاستیک سیستم یک درجه آزاد( ) روابط جدید معرفی شده است. ضرایب اثر نمودار هیسترزیس بر کاهش سختی و مقاومت ( ) و اثر p-delta بر تغییر مکان هدف ( ) اصلاح گردیدند. برای تعیین این ضرایب از 28 رکورد زلزله( برای هر نوع خاک 7 رکورد) و از 7 قاب 3 دهانه با تعداد طبقات 1، 2، 3، 5، 7، 10و 15 استفاده شده است. در نهایت تغییر مکان هدف تعیین شده بر اساس ضرایب پیشنهادی با حداکثر تغییر مکان غیر الاستیک قاب تحت رکوردهای زلزله مقایسه شد که نتایج نشان داد که تغییر مکان حاصل از ضرایب پیشنهادی بخوبی توانسته است با در نظر گرفتن نیازهای لرزه ای سازه حداکثرتغییر مکان آن را به خوبی حدس بزند. به نظر می رسد دقت روش پیشنهادی در اکثر موارد حتی از روش ارائه شده در نشریه 360 بیشتر می باشد

بررسی میزان اثر بخشی استاندارد2800 در ایمن سازی لرزه ای مدارس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  امیر رضا پرویزی   موسی محمودی صاحبی

دراستاندارد 2800هدف از طراحی لرزه ای به این صورت بیان می شود که با حفظ ایستایی ساختمان در برابر زلزله های شدید، تلفات جانی به حداقل رسیده و ساختمان در برابر زلزله های خفیف و متوسط بدون وارد شدن آسیب عمده ی سازه ای قادر به مقاومت باشد. هم چنین ساختمانهای با اهمیت زیاد (همانند مدارس) در زمان وقوع زلزله های خفیف و متوسط قابلیت بهره برداری خود را حفظ کنند. هدف از این رساله، بررسی اهداف استاندارد 2800 در طراحی ساختمانهای با اهمیت زیاد و ارزیابی میزان موفقیت آن در رسیدن به اهدافش می باشد. بدین علت، چند ساختمان با کاربری مدرسه انتخاب گردیده و براساس استاندارد 2800 و مطابق با مبحث ششم و آئین نامه aisc-asd89 و aci 318-99 بارگذاری و طراحی شدند و تمامی ضوابط و مقررات مربوطه در طراحی آنها در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 360) و به کمک تحلیل استاتیکی غیر خطی، مورد ارزیابی آسیب پذیری قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که تعدادی از این ساختمانها، اهداف استاندارد 2800 برای سطح عملکرد ایمنی جانی در برابر زلزله سطح خطر-1 و سطح عملکرد آستانه فروریزش در برابر زلزله سطح خطر-2 (یعنی هدف بهسازی مطلوب) را برآورده نمی کنند و در نتیجه این ساختمانها بر اساس ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانها، آسیب پذیر تلقی شده و برای رسیدن به اهداف عملکردی مورد نظر نیاز به مقاوم سازی دارند.

بررسی فروپاشی پیش رونده در قابهای فولادی با سیستم مختلط(قاب خمشی+مهاربندی)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  حمید فرهادی پور   عباس حق اللهی

فروپاشی پیش رونده، گسترش خرابیهای زنجیروار در یک سازه می باشد، که از حداقل یک عضو بحرانی سازه ای شروع شده و بطور پیوسته به سایر اعضای سازه منتقل شده و باعث خرابی کلی یا بخش اعظمی از آن سازه می شود. این حادثه وحشتناک میتواند در اثر یک حادثه غیرعادی مانند انفجار بمب، انفجار کپسول گاز، برخورد وسایل نقلیه و یا یک گودبرداری غیراصولی که باعث حذف ناگهانی یک یا چند عضو بحرانی از سازه شود، به وجود آید. در این تحقیق، مقاومت یک قاب فولادی با سیستم دوگانه (قاب خمشی + مهاربندی) در برابر فروپاشی پیش رونده بررسی شده است. جهت انجام این کار، سه مدل از قابهای خمشی تنها و دوگانه(سه، هفت و دوازده طبقه)بر اساس ضوابط لرزه ای آیین نامه 2800 ایران، تحلیل و طراحی شده، سپس بر اساس ضوابط یکی از آیین نامه های مرتبط با موضوع فروپاشی پیش رونده(ufc) به روش مسیرجایگزین (apm) مقاومت سازه ها ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که یک سازه مقاوم در برابر زلزله، لزوما توانایی مقابله با فروپاشی پیش رونده را نخواهد داشت. در سناریوهای حذف ستون در یک سازه، حذف ستون در بام بحرانی تر است. سیستم قاب خمشی تنها، نسبت به قاب خمشی دوگانه، به علت شکل پذیری بالاتر دارای عملکرد بهتری در فروپاشی پیش رونده می باشد و برای داشتن یک سازه مقاوم در برابر فروپاشی پیش رونده، شیوه آرایش مهاربندها خصوصا در اطراف سازه به گونه ای که ستون ثقلی(ستون غیرمتصل به مهاربندها) وجود نداشته باشد، بسیار موثر است.

اثر نفوذ پذیری بر روی مخازن آب بتنی ساخته شده از بتن سبک هوادار
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1391
  نیما بهشتیان   اصغر وطنی اسکویی

مروزه با توجه به پیشرفت های علمی صورت پذیرفته در صنعت ساخت، مصالح مورد استفاده تغییرات شگرفی را تجربه کرده اند. بتن هوادار اتوکلاوشده یکی از انواع بتن های سبک است که در چند سال اخیر توجه محققین و مهندسان را به خود جلب کرده است. علی رغم مزایای سبک بودن و عایق بودن این نوع بتن، ترد بودن و نفوذپذیری بالای آن مشکلاتی را در استفاده از این نوع بتن در مخازن آب زمینی ساخته شده از بتن هوادار اتوکلاو شده بوجود آورده است. با توجه به تاثیر الیاف و مواد افزودنی نظیر میکروسیلیس در این پژوهش بر آن شدیم تا با اضافه نمودن الیاف پلی پروپیلن، میکروسیلیس، ژل میکروسیلیس الیاف دارحاوی الیاف پلی پروپیلن و نیز ترکیب الیاف کربن و میکروسیلیس اقدام به بهبود مقاومت های فشاری و کششی نموده و علاوه بر آن نفوذپذیری گازی و آبی را کاهش داد. نتایج نشان داد که الیاف کربن بیشترین تاثیر را روی مقاومت های فشاری و کششی دارند و میکروسیلیس بیشترین تاثیر را روینفوذپذیری گازی و آبی دارد.

مکان یابی میراگر tmd در قاب های خمشی فولادی بلند مرتبه مهاربندی شده با بادبندهای هم محور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1392
  محمد رسولی   عباس حق اللهی

میراگرهای جرمی سیستم هایی هستند متشکل از سه جزء جرم داخلی و فنرداخلی و دمپینگ که به صورت سیستم دینامیکی با یک درجه آزادی بر بالای سازه قرار می گیرند و به هنگام ارتعاش سازه این سیستم نیز شروع به ارتعاشی با فاز مخالف فرکانس ارتعاشی سازه می کند و نیروهای اینرسی آن باعث استهلاک ارتعاشات سازه می شود. در این پایان نامه به بررسی پارامترهای مهم در کارایی tmd و تاثیرات آن و همچنین بررسی پاسخ سازه در حالتهای مختلف قرارگیری در ارتفاع پرداخته شده است. بدین منظور سه قاب 15، 20 و 25 طبقه در نظر گرفته شده است که در آنها میراگر جرمی تنظیم شده با نسبت جرمی های مختلف و در ارتفاع های مختلف قرار گرفته است و تحت سه رکورد زلزله آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که میراگر tmd عملکرد قابل ملاحظه ای در کاهش پاسخ سازه ها دارد و همچنین میزان کارایی آن بسیار حساس به نوع رکورد زلزله، نسبت جرمی و محل قرارگیری tmd می باشد. با افزایش ارتفاع قابها عملکرد مثبت tmd بهبود پیدا نموده است. در اکثر حالاتی که tmd بر روی بام قرار گرفته است افزایش نسبت جرمی کارایی را بالا برده است. اما در چند مورد که tmd به ارتفاع های پایین تر انتقال داده شده است رابطه ی معکوس بین افزایش نسبت جرمی و کارایی مثبت tmd دیده می شود. همچنین نصب میراگر در ارتفاع های پایین تر سبب یکنواختی کاهش پاسخ ها شده است، هر چند که با این انتقال در بیشتر موارد کارایی مثبت آن به خصوص در مورد جابجایی و شتاب بام کمتر شده است.

بررسی تاثیر زاویه گسل بر رفتار لرزه ای لوله های مدفون
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  پویا پورشعبانی   اصغر وطنی اسکویی

خط لوله های انتقال که عمدتاً خطوط گاز، نفت و آب میباشند، از مهمترین شریانهای حیاتی شهرهای بزرگ محسوب میگردند و آسیب آنها میتواند تاثیرات زیان بار بسیاری بر زندگی انسانها بگذارد به گونه ای که میتواند تا مرز فلج شدن شهرهای بزرگ پیش رود. مسیر این خطوط باید تا حد امکان از مناطق لرزه خیز عبور نکند، اما گاهاً به دلیل مشکلات اجراء و برخی مسائل اعم از مشکلات محیط زیستی به ناچار این خطوط از مناطق زلزله خیز عبور میکنند. از آنجا که کشور ما ایران، یکی از کشورهای زلزله خیز جهان میباشد، لزوم بررسی رفتار لرزه ای لوله های مدفون در طراحی به وضوح احساس میگردد. از همین رو این تحقیق با هدف بررسی تاثیر زاویه گسل بر خط لوله مدفون در خاک به گونه ای طراحی شده که بتواند خسارات وارده بر خط لوله را در هنگام زلزله به حداقل برساند. در این تحقیق آزمایشاتی مقدماتی و تحلیل های عددی جهت شناخت رفتار مصالح پیش بینی گردید و سپس آزمایشات اصلی در ابعاد واقعی و توسط مدل فیزیکی میز لرزان ارائه شد. درنهایت با مقایسه نتایج بدست آمده و نتایج پژوهشگران پیشین و تحلیلهای عددی ضرایبی با تقریب مناسب ارائه گردید. در مقایسه روشهای آزمایشگاهی با رابطه ارائه شده توسط تاکادا دیده شد مقادیر کرنش در تغییرمکانهای کوچک همخوانی مناسبی با روش تحلیلی تاکادا دارد اما هر چه تغییرمکان افزایش میابد میزان اختلاف این نتایج بیشتر میشود. همینطور در مقایسه نتایج آزمایشات استاتیکی و دینامیکی دیده شد اعمال و افزایش شتاب تاثیر بسیار کمی در افزایش کرنشهای بوجود آمده در لوله داشته است.

بررسی تاثیر نسبت عمق مدفون شدگی به قطر لوله در خاک های متفاوت بر رفتار لرزه ای لوله های مدفون
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  آیدین تمجیدی   اصغر وطنی اسکویی

خطوط لوله انتقال نفت و گاز، به عنوان شریان های حیاتی اقتصاد یک کشور مطرح می باشند. بررسی عملکرد این خطوط در مقابل عوامل مخربی چون زلزله، گسلش و تغییرشکل های دائمی زمین، موضوعی مهم در جوامع علمی مهندسی عمران است. در این پژوهش به زیرموضوعِ گسلش از رفتار لرزه ای لوله های مدفون پرداخته شده است.گسل ها از لحاظ زایشی به سه دسته تقسیم می شوند.گسل های نرمال، معکوس و امتداد لغز. عبور لوله از گسل های امتداد لغز که در آنها دو صفحه مجاور پوسته زمین به صورت افقی و به موازات هم لغزش می نمایند، مورد بحث است. برای شبیه سازی رفتار و شکست های لوله های فولادی و خاک در عبور لوله از گسل امتداد لغز، از مدلسازی فیزیکی مقیاس کامل با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته استفاده شده است. در آزمایشات، با استفاده از وسایل اندازه گیری الکترونیکی و بارگذاری مکانیکی مختلف و همچنین روش های آزمایشگاهی مبتکرانه، تنشها، کرنش ها و تغییر شکل های خاک و لوله های فولادی مدفون در آن و آسیب وارد به آنها در زمان گسلش، بررسی شده است. در انجام آزمایشات، پارامترهایی چون عمق دفن لوله، قطر لوله، ضخامت لوله، خواص مکانیکی خاک، تغییر مکان گسل و سرعت بارگذاری به عنوان متغیرها و ورودی های مساله مطرح شده و تاثیر این عوامل بر خرابی های ناشی از تغییر شکل های بیش از حد مجاز در جداره لوله های فولادی، عدم مقاومت لوله در مقابل بارهای وارده و تغییرشکل خاک که منتج به آسیب های جدی به سازه های مدفون شده در آن و یا بنا شده به روی آن می شود، به عنوان خروجی های مساله، مورد بررسی قرار گرفته اند. ضمن اینکه در این پژوهش در مواردی که اطلاعات بیشتری برای حل مساله مورد نیاز بود و همچنین برای گسترش و جامع تر کردن نتایج، با استفاده از روش اجزای محدود و با استفاده از نرم افزارهای رایانه ای،از مدلسازی عددی نیز بهره گرفته شده است. نتایج به ما نشان می دهد به هنگام پدیده گسلش، زمانی که عمق مدفون شدگی بیشتر باشد آسیب لوله می شود. در بررسی رکوردهای مختلف سرعت بارگذاری به طور مستقیم تاثیری بر مقدار کرنش ها ندارد. شتاب زلزله بیشتر علاوه بر بیشتر نمودن تغییرمکان گسل که خود سبب افزایش کرنش می شود به طور مستقیم نیز با بوجود آوردن نیروی اینرسی کرنش ها را افزایش می دهد.

بررسی عملکرد لرزه ای سازه فولادی با دهانه های بزرگ با استفاده از میراگر در محل اتصال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1392
  نعمان تاج محمدی   اصغر وطنی اسکویی

استفاده از قاب های خمشی فولادی با دهانه های بزرگ به دلیل امکان ایجاد فضاهای بزرگ در سالهای اخیر مورد توجه خاص قرار گرفته است. با توجه به مشکل اتصال تیر به ستون برای تامین شکل پذیری ویژه، علی الخصوص عملکرد قاب های خمشی جوشی در زلزله های گذشته مانند زلزله نورتریج ، بررسی های زیادی در مورد تقویت و کارایی بهتر این اتصالات انجام شده است. در این مقاله با استفاده از میراگر تسلیمی خاص با طرحی از صفحات شکافدار به صورت نبشی در بالا و پایین تیر و نبشی با مقطع لوله ای در جان تیر ، نیروی حاصل از دوران تیر با تغییر شکلهای پلاستیکی که در این میراگرها رخ می دهد جذب شده و از آسیب دیدن تیر و ستون جلوگیری می شود. عملکرد این اتصال همراه با میراگر شکاف دار با استفاده از نرم افزار ansys تحت بارهای چرخه ای بر طبق آیین نامه atc-24 مورد آنالیز قرار گرفته است. نمودار لنگر- دوران و بار- تغییر مکان حاصل از آنالیز مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج، اتصال قادر است مقاومت لازم تا لنگر پلاستیک تیر، و دوران مناسب تا 0.04 رادیان را با تشکیل حلقه های پایدار هیسترزیس و عدم کمانش در اجزای اتصال تحت اعمال بار چرخه ای داشته باشد. تحت آنالیز حدود 91 درصد جذب انرژی توسط میراگر و حداکثر 9 درصد انرژی به تیر تخصیص یافته است. بنابراین این اتصال با داشتن مقاومت و شکل پذیری مطلوب بر طبق آیین نامه aisc قابلیت استفاده در قابهای خمشی ویژه را دارا می باشد.

تعیین ضریب شکل پذیری معادل قاب های خمشی بتنی مسلح با اعمال اثر کاهندگی مقاومت وتنزل سختی در مدل چرخه ای هیسترزیس نیرو- تغییر مکان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  حسین حسن زاده   موسی محمودی صاحبی

در طی زلزله¬های شدید ظرفیت تغییر شکل سازه¬ها در اثر آسیب¬های تجمعی که در اثر بارهای رفت و برگشتی به وجود می¬آید کاهش می¬یابد. در این پژوهش مقادیر ضرایب شکل¬پذیری (کاهش¬یافته) معادل که تاثیر آنها (آسیب¬های تجمعی) را در نظر می¬گیرد پیشنهاد می¬شود. این مقادیر بر اساس فرضیه¬های آسیب متفاوتی بدست آمده است. کاهش شکل¬پذیری در اثر خستگی کم چرخه به وسیله پارامتر (γ) کنترل می-شود که تابعی از انرژی هیسترتیک، جابجایی ماکزیمم و فرکانس طبیعی سیستم سازه¬ای است که ثابت می-شود یک کمیت نسبتاً پایدار درتمام طول بازه پریود است. اگر از مقدار تقریبی (γ) استفاده شود تعیین ضریب شکل¬پذیری معادل بسیار ساده است و بنا بر این پیشنهاد می¬شود که در طراحی استفاده شود. رابطه ضریب شکل¬پذیری معادل طراح را مجاز به انتخاب صریح سطح قابل قبولی از خرابی می¬گرداند. به عنوان مثال ضرایب شکل¬پذیری معادل در ساخت طیف شتاب غیرخطی، برای رکورد زلزله السنترو بکار رفته است و نتایج با طیف بدست آمده از تحلیل غیرخطی دینامیکی مقایسه شده است.

بهسازی لرزه ای دیوارهای خشتی با استفاده از روش های ساده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  محمد افضلی   اصغر وطنی اسکویی

با توجه به اینکه یک سوم از جمعیت ایران در روستاها زندگی می کنند، خانه های روستاهایی اکثرا خشتی می باشد و در ساخت این خانه ها از اصول مهندسی استفاده نشده است، این خانه ها نیاز به بهسازی و مقاوم سازی دارند. در این تحقیق دیوارهای خشتی تحت بارگذاری کشش قطری، بار جانبی و میز آزمایش زاویه دهنده استاتیکی مورد آزمایش قرار گرفته اند. دیوارهای ساخته شده به دو صورت درون صفحه و برون صفحه مورد آزمایش قرار گرفته اند. نمونه های شاهد که مطابق با نمونه های دیوارهای خشتی روستایی می باشد و نمونه های بهسازی شده با استفاده از قرار دادن توری های مختلف فلزی، پلیمری و همچنین استفاده از لیف خرما در داخل ملات این دیوارها ساخته شده اند. این دیوارها بر اساس astm e519 و به صورت آزمایشگاهی مقدار مقاومت ، سختی و مدول برشی ، و سایر مولفه ها و همچنین نحوه ایجاد ترکها وگسترش آن و گسیختگی در سازه و اجزاء تقویتی آن مورد ارزیابی قرار گرفته اند. همچنین مقاومت برشی ملات (چسب) استفاده شده در ساخت دیوارهای خشتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی افزایش بهبود عملکرد ملات و یکپارچگی دیوارهای خشتی ساخته شده بوده اند.

تعیین چیدمان بهینه مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش در ساختمان های فولادی با استفاه از الگوریتم ژنتیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  مصطفی ولی نژاد ترکمانی   اصغر وطنی اسکویی

یکی از سیستم های مقاوم در برابر تلاش های ناشی از زلزله، قاب های مهاربندی شده با مهاربندهای کمانش تاب (brbs) می باشد. این نوع مهاربندها با داشتن رفتار مناسب در کشش و فشار، قابلیت جذب و اتلاف انرژی سازه را بسیار افزایش می دهند. نگرش های متداول در مورد چیدمان مهاربندها الزاما بیانگر بهترین حالت ممکن نمی باشند. در این پایان نامه سعی شده روشی بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک (ga) در جهت چیدمان مهاربندهای کمانش تاب در ساختمان های فولادی، ارائه گردد. با توجه به اینکه وزن سازه بیشترین تاثیر را در هزینه تمام شده آن دارد، در این تحقیق، کمینه سازی وزن ساختمان در عین براورده شدن محدودیت های سازه ای (همچون تامین سختی، مقاومت و شکل پذیری) به عنوان هدف نهایی انتخاب شده است. عملیات بهینه سازی روی 4 قاب فولادی با تعداد طبقات مختلف انجام شده است که در آن، متغیرهای مسئله، محل قرارگیری مهاربندها می باشند و محدودیت های در نظر گرفته شده ، تغییرمکان جانبی نسبی طبقات، وضعیت رخداد مفاصل پلاستیک و نسبت نیاز به ظرفیت در طراحی اعضا می باشند. برنامه کامپیوتری الگوریتم ژنتیک مذکور در محیط نرم افزارmatlab نوشته شده و تحلیل و طراحی سازه ها به روش استاتیکی خطی و استاتیکی غیرخطی (pushover) با استفاده از نرم افزارsap2000 انجام شده است. نتایج به دست آمده، ضمن اثبات کارایی الگوریتم به کار رفته، نشان دهنده تفاوت میان حالت های متداول چیدمان این نوع مهاربندها با حالت بهینه است. وزن قاب های بهینه، 10 الی 16 درصد کمتر از متوسط وزن قاب های جمعیت آغازین به دست آمده است.

بررسی رفتار و مقاوم سازی دیوارهای بلوک سیمانی با استفاده از ورق gfrp و با انجام آزمایش نیروی جانبی افزاینده درون صفحه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1392
  محسن حسن زاده دهستانی   عباس حق اللهی

کشور ایران از مناطق لرزه خیز جهان است. نقشه خطر لرزه خیزی جهان نشان می دهد که دو گسل اصلی از ایران عبور می کند و این امر کشور را به یکی از لرزه خیز ترین کشورهای جهان تبدیل کرده است. در حال حاضر درصد قابل توجهی از ساختمان های موجود در کشور از نوع مصالح بنایی می باشد. با توجه به آسیب پذیر بودن این سازه ها در طی زمین لرزه های گذشته، نمی توان مطالعه رفتار و عملکرد ساختمان بنایی در برابر زمین لرزه را کم اهمیت دانست بلکه باید با توجه به تجربیات و دانش نوین روش های مناسب برای مقاوم سازی ساختمان های آسیب پذیر موجود ارائه داده شود.در این تحقیق آزمایشگاهی مطالعه بر روی رفتار و آسیب پذیری ساختمان های مصالح بنایی در برابر زلزله های گذشته انجام شده و علل خرابی این ساختمان ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه 9 دیوار مصالح بنایی بلوک سیمانی که نمونه ای از دیوارهای مصالح بنایی موجود کشور می-باشند را ساخته و با انجام آزمایش نیروی جانبی افزاینده مورد آزمایش قرار می گیرند. پس از مشخص شدن مدهای شکست دیوار، دو الگوی مناسب مقاوم سازی را انتخاب کرده و با استفاده از ورق های gfrp مقاوم سازی انجام می شود.هدف از این پژوهش بررسی تاثیر مقاوم سازی دیوار بلوک سیمانی با استفاده از ورق های gfrp بر ویژگی هایی نظیر مقاومت و شکل پذیری این دیوارهاست. همچنین چسبندگی ورق gfrp بر روی دیوار بلوک سیمانی نیز بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد برخلاف اینکه دو الگوی مقاوم سازی تاثیر متفاوتی بر ویژگی های ذکر شده دیوار داشته اند ولی هر دو الگوی مقاوم سازی بر روی دیوار شاهد، موجب افزایش مقاومت و شکل پذیری به میزان چشمگیری بودند . و همچنین چسبندگی ورق gfrp بر روی دیوار قابل توجه است.

نحوه بهبود عملکرد لرزه ای دیوارهای خشتی جدید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  محمدرضا مددی پور   اصغر وطنی اسکویی

در این تحقیق نحوه بهبود عملکرد لرزه ای دیوارهای خشتی جدید مورد بررسی قرار گرفته است، بهبود عملکرد با دو دیدگاه بهبود مشخصات بلوک و ملات، انجام شده است، بدین منظور ابتدا بلوک های خشت با افزودنی های طبیعی (لیف خرما، پوسته برنج، خرده چوب و کاه) و نیز الیاف مصنوعی (الیاف شیشه، الیاف پلی پرپیلن و الیاف پلی استر) با درصد های وزنی مختلف 3/0، 6/0 و 9/0تقویت شده اند. بهترین نمونه ی تقویت شده، با توجه به بهترین مقاومت فشاری و دوام در برابر آب شستگی انتخاب شده است. سپس از توری های فلزی (با قطر چشمه 5/0 و 75/0 اینچ)، توری های پلاستیکی (با قطر چشمه 10 و 25 میلی متر) و الیاف خرما برای تقویت ملات استفاده شده و خواص مکانیکی ملات معمولی و ملات تقویت شده مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان با استفاده از بهترین بلوک های تقویت شده و ملات های مختلف {معمولی، تقویت شده توسط توری فلزی (با قطر چشمه 5/0 و 75/0 اینچ)، توری پلاستیکی (با قطر چشمه 10 و 25 میلی متر) و الیاف خرما} دیوارهای نمونه ساخته شده اند. با توجه به امکانات آزمایشگاه، آزمایش بارگذاری جانبی بر روی دیوارها انجام شده و نتایج تحلیل شده اند. نتایج نشان داده اند که با تقویت بلوک و ملات، مقاومت جانبی دیوار خشتی در برابر بار جانبی بهبود یافته است.

بررسی تغییرمکان جانبی نسبی درسازه های مهاربندی شده با دیوار برشی فولادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده عمران 1391
  علیرضا لاسمی   عباس حق الهی

چکیده در سه دهه گذشته، تحقیقات بسیاری بر روی دیوارهای برشی فولادی انجام شده و به عنوان سیستم های مقاوم در برابر بار لرزه ای معرفی شده اند. سختی ارتجاعی بالا، شکل پذیری قابل توجه، رفتار هیسترتیک پایدار و ظرفیت جذب انرژی بالا برخی از ویژگی های دیوارهای برشی فولادی می-باشند. دیوارهای برشی فولادی بیشتر در سازه های فولادی به منظور مقاومت در برابر نیروهای زلزله و باد مورد استقاده قرار گرفته اند. این سیستم دارای مزایای متعددی در مقایسه با دیگر سیستم های معمول مقاوم در برابر بارهای جانبی می باشد. صرفه جویی در مصرف فولاد، سرعت نصب و اجرا، کاهش هزینه سازه، وافزایش فضای قابل استفاده در ساختمان برخی از مزایای دیوارهای برشی فولادی می باشند.

روشی جهت مدل کردن سیستم های ساختمانی خسارت دیده از زمین لرزه و روند ترمیم و تقویت آنها
پایان نامه پژوهشکده ساختمان ومسکن - پژوهشکده ساختمان و مسکن 1383
  فاطمه مهربخش   اصغر وطنی اسکویی

چکیده ندارد.

مدلسازی اجزا محدود دیوار های آجری غیر مسلح
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله 1378
  محمد رضا خباز تمیمی   فریبرز ناطق الهی

اغلب ساختمانهای بنایی موجود قبل از طرح آخرین معیارهای طراحی لرزه ای و ساختمان سازی موجود در کشور ساخته شده اند . ساختمانهای بنایی اکثرا دارای ضعف در مقاومت برشی داخل صفحه و کمانش خارج از صفحه می باشند و همچنین دارای شکل پذیری مطلوب نمی باشند. از اینرو در برابرنیروهای جانبی به شدت آسیب پذیر می باشند و زندگی ساکنین آنرا به خطر انداخته و زیانهای مالی و جانی فراوانی پدید می آورند. بنابراین از هر جهت اهمیت مقاوم سازی اینگونه ساختمانها بشدت احساس می شود.از طرفی قبل از تعیین روش بهسازی هر ساختمان رفتار حقیقی آن سازه تحت نیروی زلزله می بایستی که مشخص شده باشد. بدین منظور در این تحقیق دیوارهای آجری غیر مسلح بصورت رایانه ای توسط برنامه اجزا محدود ‏‎ansys ver 5.0‎‏ مدل نموده شده شدند تا بتوان اثر زلزله و نحوه تخریب آنها را ارزیابی نمود تا با کمک اطلاعات بدست آمده نقاط ضعف دیوارهای آجری غیر مسلح را تعیین و نسبت به برطرف نمودن آنها اقدام نمود.