در این تحقیق بررسی رویکردآیین نامه های مختلف در برخورد با مسئله برش در دال ها مورد توجه قرار گرفت. به این منظور ضوابط برخی از مهمترین آیین های جهان در برش یک طرفه و دو طرفه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند.دال دو طرفه یک سیستم سازه ای شناخته شده و اقتصادی است . دال های بتن مسلح را می توان به دو گروه کلی با تیر و بدون تیر تقسیم کرد. دال های تخت (flat slabs) در زمره اولین سیستم های بتنی کف به شمار می روند .

در این پژوهش، زیرسازه پل با استفاده از تکنولوژی مهاربند های تسلیم شونده بدون کمانش بهسازی می شود. این نوع مهاربند می تواند در برابر هر نوع مد کمانشی مقاومت کند و به حد جاری شدن برسد. طبق نتایج آزمایشگاهی، این نوع مهاربند توانایی جذب انرژی بالایی داشته و می تواند خسارات وارده ناشی از بارهای لرزه ای به سازه پل را کاهش دهد. بدین منظور با انتخاب مدل پلی نمونه، ابتدا با انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی سازه پل مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس با مدلسازی مهاربند بدون کمانش، بهسازی پل مذکور با این نوع مهاربند انجام می شود و نتایج کمی و کیفی آن مورد بررسی قرار می گیرد. در گام بعدی توسط مهاربندهای معمولی ضربدری، پل مورد نظر تحلیل گردید. نتایج حاصل از بهسازی با مهاربند بدون کمانش، با نتایج حاصل از بهسازی با مهاربند معمولی مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرد. مدلسازی پل نمونه و مهاربند بدون کمانش و نیز انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی بر روی مدل ها در محیط نرم افزارsap 2000 nonlinear انجام می شود. با مقایسه نتایج حاصل از آنالیز سه مدل پل مذکور عملکرد مطلوب سیستم مهاربند تسلیم شونده بدون کمانش در اصلاح پاسخ سازه پل نمایان می شود. در ادامه پژوهش، با استفاده از آنالیز پایداری سازه، مدلسازی تحلیلی این نوع مهاربند انجام می شود. با بدست آوردن رابطه حاکم بر مهاربندهای بدون کمانش، به بررسی اثر پارامترهای مختلف مهاربند از جمله ابعاد ژاکت محصور کننده و طول کل مهاربند بر طول محصور شدگی موثر این نوع مهاربند پرداخته می شود.

چکیده: در دهه های اخیر دیوارهای برشی فولادی به عنوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای جانبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مزایای خاص این سیستم نسبت به سایر سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی سبب شده که استفاده از آن در ساختمان های بلند گسترش یابد. با توجه به مقاومت بالای ورق فولادی و با بهره گیری از مقاومت پس کمانشی آن، حتی در دیوارهای برشی فولادی بلند و برای نیروهای برشی بزرگ، ضخامت ورق کم و یا به عبارت دیگر ورق فولادی نازک می باشد. بدین لحاظ برای جلوگیری از کمانش آن تحت اثر بارهای سرویس، به جای افزایش ضخامت ورق فولادی که کاملاً غیراقتصادی است از سخت کننده ها برای تقویت آن استفاده می شود. به طور کلی برای دستیابی به یک سازه مقاوم و اقتصادی در مناطق زلزله خیز باید ترکیب مطلوبی از پارامترهای شکل پذیری، مقاومت، سختی و جذب انرژی را تأمین کرد. بنابراین دستیابی به چیدمانی از سخت کننده ها که پارامترهای مذکور را به طور همزمان تأمین کند از اهداف این پژوهش می باشد.در این پایان نامه از نرم افزار اجزای محدود ansys به دلیل دارا بودن امکانات مورد نیاز برای تحقیق برروی دیوارهای برشی فولادی استفاده شده است. مدل سازی نمونه ها در نرم افزار مذکور انجام شده و منحنی های ظرفیت وکمانش، منحنی های هیسترزیس، نمودارهای مقایسه ای ضریب شکل پذیری ، سختی، مقاومت و جذب انرژی برای دو حالت دیوارهای برشی فولادی تقویت شده با سخت کننده های افقی و قائم و تقویت نشده حاصل شده است. نتایج مذکور نشان می دهد که استفاده از سخت کننده ها با افزایش قابل ملاحظه میزان جذب انرژی، مقاومت و سختی اولیه سیستم و جلوگیری از فشردگی منحنی های هیسترزیس باعث افزایش ظرفیت سیستم گردیده و می توان با آرایش مناسب سخت کننده های افقی و قائم (چیدمان مناسب) به ترکیب مطلوبی از پارامترهای فوق رسید. ضمن اینکه همراه با این کار تحقیقاتی، طیف وسیعی از مقالات و تحقیقات به روز مرتبط از جمله تعیین بارهای کمانشی، مودهای کمانشی، مقاومت پس کمانشی و ... مطالعه گردیده و تعداد سه برنامه به صورت پارامتری در محیط نرم افزاری ansys با زبان برنامه نویسی (apdl) نوشته شده که در پیوست پایان نامه ارائه شده است.

در این پایان نامه رفتار ساختمان های بتنی تقویت شده با 5 شکل مهاربند، شامل مهاربند ضربدری، مهاربند v، مهاربند v وارونه، مهاربند تک قطری موازی و مهاربند تک قطری زیگزاگی در ساختمان های نمونه 5، 10 و 15 طبقه مورد بررسی قرار گرفته است. شاخص های مقایسه تغییر مکان بالای ساختمان ها، تغییرمکان طبقه ای ساختمان ها، برش پایه ساختمان ها، برش در طبقات ساختمان ها، وزن مهاربندها و ساختمان ها بوده است. نتایج حاصل، حاکی از افزایش سختی، کاهش تغییر مکان بالا و تغییر مکان طبقه ای ساختمان ها، افزایش وزن ساختمان ها، افزایش برش پایه و برش در طبقات ساختمان ها می باشد. استفاده از مهاربند فولادی در قاب بتنی موجب افزایش سختی جانبی قاب بتنی می گردد اما میزان کارایی روش وابسته به نوع مهاربند و ارتفاع ساختمان است. مهاربند ضربدری در این نمونه پژوهشی نسبت به سایر مهاربندها راندمان بهتری در افزایش سختی و کاهش تغییرمکان ها دارد و مهاربند v کمترین بازدهی را دارد. میزان افزایش در برش و وزن ساختمان با این روش بسیار ناچیز می باشد و مهاربند ضربدری بیشترین وزن و افزایش در برش پایه را به ساختمان ها اعمال می کند.

در این پایان نامه، مسئله سازگاری بین بتن اولیه و مصالح ترمیم در فرآیند ترمیم بتن بررسی می شود. سازگاری را می توان یک تعادل فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی بین مصالح ترمیم و بتن موجود تعریف کرد. در این تحقیق برای مطالعه سازگاری بین بتن اولیه و مصالح ترمیم، سه ماده ترمیم انتخاب شده و تاثیر پارامترهای مختلف بر سازگاری بررسی گردید. به منظور شناخت خصوصیات مکانیکی مواد، آزمایشات مقاومت فشاری، کششی و خمشی بر روی مصالح ترمیم و بتن اولیه انجام گرفته است. آزمایش های مقاومت پیوستگی برش مایل و خمش سه نقطه ای تیر مرکب (سازگاری) نیز به منظور بررسی نمونه های مرکب انجام شده است. پارامترهای متغیر در نمونه های مختلف شامل تفاوت در مقاومت فشاری و خمشی ماده ترمیم و بتن اولیه، مقاومت پیوستگی برش مایل، تفاوت در روش عمل آوری ماده ترمیم و نوع بافت سطح تماس بوده است. سطح تماس دو ماده در نمونه های مرکب به دو روش صاف و سندبلاست شده آماده سازی شده و برای عمل آوری مصالح ترمیم از دو روش عمل آوری ترکیبی و عمل آوری مرطوب استفاده گردید. بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات بر روی پارامترهای بررسی شده در این پژوهش می توان پارامترهای «نسبت مقاومت خمشی» در شرایط عمل آوری مرطوب(با ضریب همبستگی 44/0) و «مقاومت پیوستگی» در شرایط عمل آوری مرطوب و سطح تماس زبر(با ضریب همبستگی 36/0) را بر سازگاری بین مصالح ترمیم و بتن اولیه موثر دانست. سایر پارامترهای مورد بررسی رابطه ای با سازگاری از خود نشان ندادند. سازگاری بین مصالح ترمیم و بتن اولیه به میزان قابل ملاحظه ای متأثر از روش عمل آوری ماده ترمیم است. مصالح ترمیم مورد بررسی در این پژوهش در شرایط عمل آوری ترکیبی سازگاری بهتری با بتن اولیه از خود نشان دادند. مود شکست تیر مرکب نیز تحت تأثیر روش آماده سازی سطح قرار دارد. مقاومت پیوستگی مصالح ترمیم و بتن اولیه به طور مشخص تحت تأثیر مقاومت نسبی مواد، بافت سطح تماس و روش عمل آوری قرار دارد. نمی توان در رابطه با تأثیر بافت سطح بر مقاومت پیوستگی اظهار نظر کرد. برخی مواد ترمیم با سطح تماس زبر مقاومت پیوستگی بیشتری دارند، برخی با سطح صاف. روش عمل آوری نیز بر مقاومت پیوستگی موثر است اما تأثیر آن در مواد مختلف متفاوت است. برخی مواد در عمل آوری مرطوب پیوستگی بالاتری دارند و برخی در عمل آوری ترکیبی.

با نگاهی به تاریخچه ساخت و ساز در جهان به سادگی می توان دریافت که یکی از روش های مرسوم مقابله با بارهای جانبی (باد و زلزله) در ساختمان های بتن مسلح استفاده از دیوارهای برشی می باشد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد؛ اما با افزایش ارتفاع ساختمان کارایی دیوارها کاهش یافته و به تعداد بیشتری دیوار نیاز خواهد بود. یک راه حل رایج برای حل این مشکل استفاده از دیوارهای برشی کوپل می باشد که به صورت های مختلفی قابل استفاده است. روش معمول برای کوپل کردن دو دیوار، استفاده از تیرهای واسط بتنی است که با مشکلاتی نیز همراه است. روش دیگر استفاده از تیرهای واسط فولادی است که رفتار لرزه ای مناسبی را از خود نشان می دهد، اما نیاز به توجه خاصی در رابطه با اتصال به دیوارها دارد. روش دیگری که در این پایان نامه به آن پرداخته شده است، استفاده از مهاربندهای ضربدری فولادی برای کوپل کردن دیوارها می باشد. با توجه به تحقیقات گذشته انجام شده در این زمینه، این روش در سازه های با ارتفاع کم چندان پاسخگو نیست و در ساختمان های بلند مرتبه می تواند رفتار مناسبی از خود نشان دهد. ازاین رو تمرکز این پژوهش بر روی سازه های بلند بوده و نمونه های بررسی شده از این دست می باشند. پس از مطرح کردن تعاریف کلی و بررسی تاریخچه تحقیقات انجام شده در این زمینه، چند مدل اولیه برای بررسی رفتار لرزه ای این سیستم در محدوده خطی و نیز امکان طراحی سازه ها برای تحلیل غیرخطی مورد بررسی قرار می گیرد و درنهایت رفتار لرزه ای این سیستم با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی بررسی شده و برتری ها و نقصان های آن نسبت به حالت تیرهای واسط مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج این بررسی ها بدین شرح است. سیستم مهاربندی ممکن است در برخی حالات بهترین کارایی را در کوپل کردن دیوارهای برشی نداشته باشد؛ اما در نظر گرفتن سادگی اجرای مهاربندها نسبت به تیرهای واسط بتنی و در نتیجه کاهش هزینه و زمان اجرای سازه، می تواند موجب افزایش مطلوبیت استفاده از مهاربند گردد. نحوه تغییرات لنگر خمشی پای دیوارها با تغییرات درجه کوپلینگ به صورت خطی و مستقل از پارامتر اندازه دهانه است. در هر دهانه آزاد، با تغییر درجه کوپلینگ، نیروی محوری دیوارها نیز به صورت خطی تغییر می کند. در درجه کوپلینگ مشخص، با افزایش دهانه آزاد نیروی محوری کاهش می یابد، ضمن آن که لنگر خمشی ثابت باقی می ماند. در صورتی که عمق تیر واسط قابل توجه و درجه کوپلینگ دیوار در حدود ماکزیمم باشد، افزایش دهانه ضمن ایجاد درجه کوپلینگ یکسان یا بزرگتر، موجب کاهش تنش بحرانی در دیوار می شود. این مسأله فرض بهینه تر بودن بازشوهای کوچک در دیوارهای برشی را رد می کند. همچنین نسبت طول تأثیر لنگر مزاحم به ارتفاع کل سازه به مشخصات مقطع دیوارهای برشی و فاصله آنها از یکدیگر بستگی دارد و مستقل از پارامترهای مشخصات هندسی تیرهای واسط، ارتفاع دیوار و ارتفاع هر طبقه است.

یکی از سیستم های نوین ساختمانی که امروزه در دنیا متداول است، پانل های پیش ساخته سبک سه بعدی بتنی موسوم به پانل های 3d است. . این پانل ها که می توانند به صورت المان های باربرو غیرباربر استفاده شوند از دو شبکه فولادی و یک هسته عایق تشکیل می شوند که به وسیله تعدادی اعضای قطری مورب به یکدیگر متصل می شوند. پس از نصب این پانل ها در محل، لایه های بتن آرمه روی آنها بتن پاشی می شود. یکی از سوالات اساسی در مورد این پانل ها، ظرفیت برشی آنها و عملکرد و رفتار آنها تحت بارهای جانبی و رفت و برگشتی است. تفاوت اصلی یک پانل 3d با یک دیوار برشی، دولایه بودن آن و وجود المان هایی به نام برشگیر است که دو لایه را به هم متصل کرده است. همین مطلب است که می تواند رفتار دیوار را تحت بارهای جانبی تحت تأثیر قرار دهد. در ضوابط و دستورالعمل های منتشرشده تاکنون عملکرد و ظرفیت یک دیوار 3d تحت بارهای جانبی همانند دیوار برشی مشابه آن پیشنهاد شده است. اما در اینجا این سوال مطرح می شود که تا کجا می توان رفتار این دو را یکسان در نظر گرفت و اساساً این روش جایگزینی تا چه حد قابل اعتماد است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی ظرفیت و رفتار دیوارهای ساخته شده با پانل 3d، تحت بارهای جانبی به صورت افزایشی خطی و رفت و برگشتی است. این بررسی به صورت مقایسه رفتار این دیوارها با دیوارهای برشی مشابه آنها انجام می شود. در دیوارهای برشی مشابه، دو لایه بتنی به صورت یکپارچه درآمده و برشگیرها حذف می شوند. بررسی های ذکرشده به صورت آنالیز استاتیکی غیرخطی نمونه های انتخابی در نرم افزار abaqus صورت گرفته است. نتایج این بررسی ها در قالب نمودارها و کنتور های کرنش ارائه شده اند. بررسی ها نشان می دهد که تحت بارهای جانبی افزایشی خطی، رفتار پانل 3d و دیوار برشی مشابه آن تا ارتفاع 3 متر یکسان بوده و اختلاف میان رفتار از این ارتفاع به بعد اتفاق می افتد. همچنین تحت بارهای رفت و برگشتی، نتایج نشان دهنده آن است که به تدریج با افزایش ارتفاع نمونه ها نسبت ظرفیت پانل های 3d به دیوارهای برشی مشابه به مقدار ثابتی میل می کند. نتایج این تحقیق این امکان را فراهم می آورد که بتوان از این پس به جای تحلیل و طراحی سازه ای تقریباً پیچیده تر به نام پانل 3d، دیوار برشی مشابه آن را تحلیل و طراحی کرد.

بتن مسلح به فولاد، مصالحی است که بنا به دلایلی همچون مقاومت فشاری مناسب، هزینه تهیه پایین و در دسترس بودن مصالح خام، بطور گسترده در سازه های مهندسی عمران بکار برده می شود. اما بتن مسلح تهیه شده از خمیر سیمان، سنگدانه های معمولی، و میلگرد های فولادی دارای نقاط ضعفی مانند وزن زیاد، خوردگی فولاد، و ترک های ناشی از جمع شدگی است که کاربرد آن را در مواردی محدود می کند. برای جبران این ایرادات، بتن های خاصی ابداع شده اند که در آنها از سنگدانه های سبک و تکه های مجزا و کوچک الیاف استفاده می شود و به جای میلگردهای فولادی، در جهت رفع مشکل خوردگی در مناطق ساحلی، از میلگردهای کامپوزیت پلیمری الیافی، استفاده می شود. از آن جا که استفاده از بتن های خاص با توجه به مزایای غیر قابل انکار آنها در حال گسترش بوده و نیز کاربرد آنها در کشوری مانند ایران در بسیاری از موارد توجیه و ضرورت دارد، لازم است مطالعات کافی در مورد جنبه های مختلف کاربردی آنها انجام گیرد. در تحقیق حاضر با تهیه یک برنامه آزمایشگاهی، به بررسی رفتار خمشی تیرهای بتنی ساخته شده از بتن سبک الیافی، مسلح به میلگردهای طولی از جنس کامپوزیت پلیمری شیشه (gfrp) پرداخته شده است. برای این منظور، تعداد 9 تیر بتنی با مقطع مستطیل در سه گروه طراحی و ساخته شده است. گروه اول شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک، گروه دوم شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک بهمراه الیاف فولادی و گروه سوم شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک بهمراه الیاف پلی پرو پیلن می باشد. در هر گروه میلگردهای کامپوزیت به میزان صد در صد، دویست درصد، و سیصد درصد تقویت بالانس در هر تیر تعبیه گردید. تیرها بصورت گام به گام و تدریجی تحت بار افزایشی قرار گرفته و این عمل تا گام نهایی، یعنی تخریب تیرها ادامه یافت. در هر گام مقادیر جابجایی، کرنش، و عرض ترک در محل های مناسب برروی تیرها، به همراه نیروی اعمالی ثبت گردید. با پردازش داده های بدست آمده خصوصیاتی از تیرها مانند رفتار نیرو – تغییرمکان، ظرفیت خمشی، چگونگی ایجاد و گسترش ترک ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از آنست که نمودار نیرو- تغییرمکان تیرهای مسلح با میلگردهای کامپوزیت تا مرحله نهایی تقریباً خطی بوده و در تمامی تیرها در یک کرنش ثابت، درصد میلگرد بیشتر باعث تحمل بار بزرگتری از تیرهای با درصد میلگرد کمتر شده است. همچنین مقایسه ظرفیت تجربی تیرها با روابط آیین نامه ای نشان می دهد که این روابط نتایج محافظه کارانه ای بدست می دهند. همچنین تیرهای دارای الیاف در بارهای کمتر شروع به ترک خوردگی نمودند، ولی مقاومت در برابر بار و ایجاد تغییر شکل های بیشتر در آن ها آشکارتر است.

یکی از حساس ترین قسمت های یک سازه اتصالات آن می باشد. عملکرد مناسب اتصالات مختلف در یک سازه به خصوص در مواجهه با بارهای ناشی از زلزله تأثیر بسیار زیادی در بالا رفتن میزان جذب و استهلاک انرژی ناشی از نیروهای اعمال شده خواهد داشت. به همین دلیل شناخت رفتار واقعی اتصالات تحت نیروهای مختلف هموره مورد توجه و تمرکز محققین و پژوهشگران بوده است. یکی از مهمترین انواع اتصالات در سازه های بتن آرمه که مورد بحث ما نیز می باشد، اتصالات تیر به ستون است. در این تحقیق سعی بر این است که با بکارگیری مدلهای نوین که اخیراً توسط بعضی از محققین و پژوهشگران به منظور بیان رفتار اتصالات تیر به ستون و در یک قالب ریاضی صورت گرفته بتوان به بررسی آنها پرداخته و نیروی برشی ناحیه اتصال را به کمک این مدل در اتصالات خارجی تیر به ستون تعیین کرده و با نیروی بدست آمده در نمونه های مشابه آزمایشگاهی مقایسه نمود. همچنین با تعریف سه مود گسیختگی که عبارتند از: مود گسیختگی اتصال نوع یک، مود گسیختگی اتصال نوع دو و مود گسیختگی تیر می باشد به بررسی آنها پرداخته و مشخص شد که مود گسیختگی اتصال نوع دو مناسبترین مود اتصال تیر به ستون می باشد و با نتایج نمونه آزمایشگاهی نزدیکی بیشتری دارد.

تا کنون در بیشتر موارد تنها یک میراگر جرمی تنظیم شده(tmd) در بام ساختمان و یا چند میراگر محدود در چندین نقطه در ارتفاع ساختمان نصب می شد، که این مستلزم در نظرگیری جرم متمرکز قابل توجهی در نقاطی از سازه به عنوان سربار در آن طبقات و همچنین در نظر گرفتن فضایی قابل توجه برای نصب این جرم و از آن مهمتر پیش بینی جسمی که جرم موردنیاز را تامین کند، می باشد. لذا در این تحقیق کارایی میراگرهای جرمی تنظیم شده ی توزیع شده در طبقات ساختمان بررسی شده است. برای این منظور یک میراگر برای جایسازی به شکل سنتی در تراز بام طراحی و سپس به چندین شکل تقسیم و در ارتفاع ساختمان توزیع گردیده است. نحوه ی توزیع میراگرها به شکل مساوی در تمام طبقات، مساوی یک طبقه در میان، مساوی در طبقات نیمه ی فوقانی ساختمان و به نسبت تغییرشکل های مود اول سازه ی بدون میراگر می باشد. برای ارزیابی توزیع های در نظر گرفته شده، تمامی اشکال توزیع و همچنین تک میراگر در تراز بام بر روی دو ساختمان برشی فرضی 8 و 16 طبقه در نظر گرفته شده اند. از آن جایی که ساختمان برشی است درجات آزادی سازه تنها به صورت افقی در هر جرم متمرکز در نظر گرفته شده است. مدلسازی به روش ساده ی جرم – فنر است و به این منظور، جرم طبقات ساختمان ها نیز مشابه جرم میراگرها به صورت جرم متمرکز در هر طبقه در نظرگرفته شده و سختی هر طبقه به صورت یک فنر که سختی آن برابر سختی معادل ستون های آن طبقه است و ماتریس جرم، سختی و میرایی سازه برپا و در محیط نرم افزار matlab به وسیله ی برنامه ای مدلسازی شده اند. شتاب نگاشت 4 زلزله ی el centro، kobe، bam و kozani به این سازه ها اعمال و پاسخ های سازه شامل جابجایی، شتاب و برش پایه ثبت شده اند. نتایج به صورت مقایسه ای با حالت بدون میراگر و یک میراگر در تراز بام بررسی شده و نشان دهنده ی آن است که توزیع میراگرها به شکل مساوی در تمام طبقات از دیگر توزیع ها بهتر بوده و با وجود اینکه پاسخ های سازه را کمتر از حالت نصب یک میراگر در تراز بام کاهش می دهد، به دلیل مزایایی که دارد می تواند جایگزین مناسبی برای آن باشد.

در این رساله از روشی تحلیلی برای محاسبه ی تنش های برشی و قائم در میان رویه ی تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی استفاده شده است. از آنجا که ترکیب بیشینه ی تنش های برشی و قائم میان رویه، در نزدیکی انتهای ورق های تقویتیfrp یا فولادی به وجود می آید، بنابراین بروز پدیده ی جداشدگی در این محل تشدید شده و ممکن است سبب شکست ناگهانی در این سازه ها گردد. در اینجا اثرات تغییرشکل های برشی در هر سه؛ تیر بتنی، ورق تقویت و لایه ی چسبنده؛ به طور کامل در نظر گرفته شده است. از اینرو تیر بتن مسلّح مرکب به صورت تیر تیموشنکو فرض می شود. به کارگیری فرضیات تیر تیموشنکو به یافتن یک زوج معادلات دیفرانسیل همزمان درجه ی دوم و چهارم معمولی با ضرایب ثابت منجر می گردد. معادلات مزبور در ادبیات مهندسی، دستگاه معادلات دیفرانسیل درگیر نامیده می شوند. معادلات درگیر مزبور به صورت تحلیلی و بدون حذف بخش هایی از آنها حل شده اند. این رساله به درک اثرات تنش های میان رویه بر رفتار سازه های بتن مسلّح تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی، کمک شایانی می نماید. سرانجام، سازگاری نتایج موجود و به دست آمده حکایت از آن دارد که دقت روش پیشنهادی در تعیین تنش های برشی و قائم در مرز مشترک دو ماده متفاوت، کاملاً پذیرفتنی است. در بخش دیگری از این رساله به بررسی تأثیر مولفه های مود کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی در تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با صفحات frp پرداخته می شود. یک روش عمومی برای تقویت تیرهای rc، چسباندن صفحات frp بر سطوح خارجی واقع در نواحی تحت کشش است. چنانچه در محل اتصال صفحه ی frp و بتن پدیده ی جداشدگی بوجود آید، در این صورت ممکن است به شکست ناگهانی سازه ها منجر گردد. نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی گواهی می دهند که شش نوع شکست در سطح مشترک frp و بتن، به سبب پدیده-ی جداشدگی در سازه های بتنی به وجود می آید. در اینجا به دو نوع از معمول ترین و در عین حال مهمترین آنها پرداخته می شود. نوع نخست آن، جدایش بین صفحه ی frp و تیر بتنی در انتهای اتصال ایندو به یکدیگر، و دیگری نیز جداشدگی ناشی از ترک میانی است. جداشدگی نوع اخیر را ترک برشی- خمشی نیز نام نهاده اند. رساله ی حاضر با ارائه ی الگویی مناسب به بررسی جداشدگی مود ترکیبی و اثرات آن بر روی رفتار سازه های بتنی تقویت شده با صفحات frp می پردازد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثر پارامترهای مکانیکی و هندسی صفحه ی تقویتی بیش از تأثیر پارامترهای مزبور در لایه ی چسبنده بر روی مولفه های کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی است.

از دیرباز طراحی سازه ها در برابر زلزله از مهمترین مسایل مهندسی سازه به شمار می آید. به این سبب روش های متفاوتی برای آن ارائه شده است و در حال حاضر نیز محققان در تلاشند تا به روش های نوین و جامع تری برای این منظور دسترسی یابند. پس از زلزله 1908 در مسینارجیو ایتالیا تیمی مرکب از مهندسان ماموریت یافتند که ساختمان های تخریب شده را مطالعه نموده و سبب را جویا شوند. تیم مزبور با بررسی ساختمان های واژگون شده به این نتیجه رسید که زلزله باید نیرویی افقی را ایجاد کرده باشد که سبب واژگونی شده است. مقدار این نیرو برابر وزن ساختمان فرض شد. پیشرفت و تکامل علم دینامیک سازه از یک سو و اطلاعات حاصل از زلزله های ثبت شده از سوی دیگر نشان داد که عوامل مختلفی در تعیین نیروی زلزله موثرند. برخی از این عوامل از خواص دینامیکی سازه نظیر تناوب و استهلاک، شکل مد و ظرفیت سازه برای پذیرفتن تغییر شکل های خمیری حاصل می شود. عوامل دیگری نظیر جنس خاک و لرزه خیزی محل نیز بر نیروی زلزله نقش دارند. این عوامل رفته رفته جای خود را در آیین-نامه ها باز کردند و ضمن حفظ قالب قدیمی، اثر عوامل مزبور به طور ضمنی در تعیین ضریب زلزله و توزیع نیروی زلزله گنجانده شد. برخی از عوامل نظیر اثر تناوب که مستقیما در تعیین ضریب زلزله وارد می شود به طور صریح وارد شدند. اما برخی دیگر مانند اثر نرمی که به صورت ضریب رفتار r اعمال شده است به طور ضمنی منظور گردیده اند. از آنجا که کشور ما ایران نیز در ناحیه لرزه خیزی واقع است هدف اصلی از ارائه این مطالعه بررسی و کنترل این آیین نامه و مقایسه آن با یکی از آیین نامه های مطرح جهان در جهت اصلاح و حتی المکان بهبود آن می باشد. در اینجا شاخص مقایسه آیین نامه ایران را جابجایی قرار داده و نتایج طرح الاستیک سازه در دو آیین نامه با طراحی بر اساس عملکرد(آنالیز پوش آور) کنترل شده اند. برای این منظور سه سازه 3، 9 و 20 طبقه با هر دو آیین نامه به روش استاتیکی خطی طراحی سپس با آنالیز استاتیکی غیر خطی کنترل شده اند. سازه های نمونه آورده شده نتایج آیین نامه ایران در سازه های با اهمیت متوسط با نتایج عملکردی به جز در سازه 20 طبقه تطبیق دارند ولی در مورد سازه های با اهمیت زیاد در سازه 20 طبقه آیین نامه ایران جوابهای مطلوبی نمی دهد. این در حالی است که آیین نامه asce برای هر سه سازه با اهمیت متوسط سطح عملکردی ایمنی جانی را برآورده می کند. مقادیر تغییر مکان مجاز در آیین نامه 2800 ایران برای هر سه گروه سازه ای در مقایسه با آنالیز پوش آور و آیین نامه asce بیشتر می باشد.

در این پژوهش از، کنترل خسارت سازه ها در برابر زلزله به صورت نیمه فعال با استفاده از میراگر مایع قابل کنترل مغناطیسی دنبال شده است. هدف از طراحی این سیستم کنترل کاهش شاخص خسارت پارک و انگ در سازه می باشد. در این سیستم کنترل از یک شبکه عصبی پیش خور چند لایه استفاده شده است. ورودی های شبکه عصبی، جابجایی نسبی طبقات همراه با دو گام پیشین آنها و نیروی کنترل طبقات در گام قبل و خروجی ولتاژ میراگر های هر طبقه در نظر گرفته شده است. این شبکه برای زلزه السنترو با شدت 2 و برای مدت 30 ثانیه اموزش دیده است.هدف از آموزش شبکه عصبی پیش بینی ولتاژی است که با اعمال این ولتاژ به میراگرها نیروی کنترل بهینه ای به سازه اعمال گردد تا شاخص خسارت کمینه گردد. برای آموزش شبکه عصبی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. معیار شایستگی این الگوریتم کمینه نمودن شاخص خسارت پارک و انگ انتخاب شده است.پس از آموزش شبکه عصبی سیستم کنترل در دو سازه سه طبقه و نه طبقه مرجع غیر خطی قرار داده شده و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. معیارهای ارزیابی شامل کاهش خسارت و کاهش پاسخ های سازه می باشد. بررسی نتایج نشان می دهد کنترولر در سازه سه طبقه عملکرد بسیار مناسبی داشته و خسارت را به طور متوسط 76 درصد کاهش داده است ولی عملکرد آن در سازه نه طبقه ضعیف تر بوده ولی با این وجود به طور متوسط 37 درصد کاهش خسارت ایجاد نموده است.

طراحی سازه ها در برابر زلزله از مهم ترین مسائل مهندسی سازه به شمار می آید و روش های متفاوتی برای آن ارائه شده است در حال حاضر نیز محققان در تلاشند تا به روش های نوین و جامع تری برای این منظور دست یابند. در اکثر آیین نامه های طراحی لرزه ای طراحی ساختمان ها تنها برای یک سطح از شدت زلزله انجام می شود ولی طراحی سازه به گونه ای که در زلزله های شدید بدون آسیب باقی بماند و به صورت خطی رفتار کند غیراقتصادی و غیرضروری است بنابراین انتظار می رود سازه در برابر زلزله های متوسط بدون وارد شدن آسیب عمده باقی بماند و هنگام زلزله های شدید آسیب را تحمل کرده و پایداری سازه حفظ شود تا تلفات جانی سازه ها به حداقل برسد. به همین دلیل طراحی مقاوم در برابر زلزله به گونه ای است که مقاومت جانبی طراحی کمتر از مقاومت جانبی مورد نیاز برای نگهداری سازه در محدوده ارتجاعی تحت زلزله شدید می باشد و سازه هنگام زلزله شدید وارد محدوده غیرخطی می شود. استفاده از روش های غیر خطی برای درک بهتر رفتار و ظرفیت سازه و نیروی واقعی زلزله مناسب است ولی با توجه به وقت گیر، هزینه بر و نیز پیچیده بودن آنها از روش های تحلیلی ساده برای تخمین پاسخ غیرارتجاعی از روی پاسخ ارتجاعی استفاده می گردد. اغلب آیین نامه ها از ضریب بزرگنمایی برای تبدیل تغییرمکان ارتجاعی به تغییرمکان غیرارتجاعی استفاده می کنند. مقدار ضریب بزرگنمایی علیرغم داشتن وظیفه یکسان در آیین نامه های مختلف متفاوت است. در آیین نامه لرزه ای استاندارد 2800 ایران مقدار این ضریب برابر باr 7/0 می باشد. در نظر گرفتن ضریب 7/0 برای انواع سیستم های مقاوم جانبی بدون در نظرگرفتن عواملی چون ارتفاع سازه و هندسه پلان جای سوال داشته و باید بررسی گردد. از طرفی مطابق آیین نامه لرزه ای استاندارد 2800 ایران محدوده استفاده از تحلیل استاتیکی خطی در سازه های نامنظم حداکثر تا ارتفاع 18 متر یا 5 طبقه می باشد. در این مطالعه با توجه به مواردی که ذکر گردید دو هدف زیر دنبال شده است: بررسی دقت ضریب بزرگنمایی آیین نامه استاندارد 2800 در سازه های بتن مسلح نامنظم در پلان و نیز بررسی کفایت آیین نامه لرزه ای 2800 ایران در برآورد محدوده استفاده از تحلیل استاتیکی خطی در قاب های خمشی بتن مسلح نامنظم. برای مقایسه آیین نامه ایران شاخص را جابه جایی قرار داده و نتایج تحلیل های خطی با تحلیل غیرخطی پوش آور کنترل و مقایسه شده اند. برای این منظور سازه های 4 تا 12 طبقه با دو مدل نامنظمی در پلان انتخاب شده اند. با توجه به تحلیل های انجام شده مشاهده گردید در مورد ضریب بزرگنمایی، ضریب r7/0 توصیه شده آیین نامه 2800 ایران بخصوص برای سازه های کوتاه تر خیلی محافظه کارانه می باشد همچنین در بررسی محدوده استفاده از تحلیل خطی، تغییرمکان های غیرارتجاعی با تغییرمکان هدف مقایسه شدند که تا سازه های 7 طبقه تغییرمکان غیرارتجاعی کمتر از تغییرمکان ارتجاعی به دست آمد بنابراین در این مورد نیز می توان گفت آیین نامه ایران محافظه کارانه عمل کرده است.

شالوده های پوسته ای از جمله پی هایی هستند که با توجه به ساختار و شکلشان در مقایسه با انواع مسطح دارای ضخامت های کمتر و مقاومت بیشتری می باشند. این کاهش ضخامت به صرفه جویی در مصالح و کاهش هزینه ها منجر می شود. علاوه بر این، شکل خاص آنها باعث افزایش باربری پی شده و خصوصیات رفتاری به شکل چشمگیری بهبود پیدا می کند. در این پژوهش، با مدل سازی اشکال مختلف شالوده پوسته ای بتن مسلح با ابعاد کاربردی با روش اجزای محدود، رفتار آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحلیل که به صورت غیر خطی مصالح می باشد، بتن، خاک و فولادها به طور کامل مدل سازی شده اند. در این پژوهش با تغییر پارامترهای ابعادی، این شالوده ها با انواع مسطح مقایسه شده و عملکردشان برای ارتفاع های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان می دهند که شالوده پوسته ای مخروطی در مقایسه با نوع مسطح و انواع دیگر شالوده های پوسته ای از جمله هرمی و هایپار، از مقاومت بیشتری برخوردار است. با افزایش ارتفاع شالوده مخروطی، مقاومت افزایش یافته و در ارتفاعی بهینه بیشترین مقاومت را خواهد داشت.

چکیده یکی از مهم ترین انواع پوسته ها، پوسته ی استوانه ای چندلایه است که کاربرد فراوانی در بسیاری از شاخه های مهندسی دارد. به علت کم بودن ضخامت پوسته در مقایسه با سایر ابعاد آن، کمانش به عنوان یک حالت حدی برای تحلیل پوسته محسوب می گردد. یک پوسته ی استوانه ای چندلایه ممکن است تحت بارگذاری های مختلف قرار گیرد. بار محوری و فشار جانبی همواره از بارهای مهم برای پوسته به شمار می روند. حالت دیگر اثر همزمان این دو نوع بارگذاری است. در این پژوهش، مقاومت کمانشی پوسته های استوانه ای چندلایه تحت اثر بارهای ذکر شده، با استفاده از نرم افزار ansys ارزیابی گردیده است. برای این کار، مقاومت کمانشی پوسته ها برای نسبت های مختلف طول به شعاع و شعاع به ضخامت با چیدمان و تعداد لایه های متفاوت، مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی پوسته های تحت بار محوری و فشار جانبی، مشاهده گردید که با افزایش نسبت طول به شعاع و شعاع به ضخامت، مقاومت کمانشی کاهش می یابد. لیکن، افزایش نسبت شعاع به ضخامت تاثیر بیشتری بر روی کاهش مقاومت دارد. همچنین، در پوسته ها ی تحت فشار جانبی اثر این نسبت ها روی کاهش مقاومت کمانشی بیشتر از پوسته ها ی تحت بار محوری است. از سوی دیگر، افزایش تعداد لایه ها موجب افزایش مقاومت کمانشی می شود. علاوه بر این، با تغییر چیدمان لایه ها می توان مقاومت کمانشی را تغییر داد و به عبارت دیگر کنترل نمود.

شاخص خسارت ابزاری برای پیش بینی میزان خسارت قبل از وقوع زلزله است، به گونه ای که وضعیت کیفی خسارت را بر حسب مقادیر کمی بیان می کند. اگرچه در حال حاضر شاخص تغییرمکان نسبی بین طبقه ای به عنوان تنها شاخص خسارت کلی در آیین نامه ها مورد استفاده قرار گرفته است، اما نیاز به بهبود این شاخص در مطالعات به اثبات رسیده و محققین مختلفی سعی در ارایه جایگزین هایی برای این شاخص داشته اند. در این رساله یک شاخص خسارت کلی جدید برای ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های شکل پذیر ارایه شده است که ایده بکار رفته در آن بر اساس تغییرات میزان ظرفیت استهلاک انرژی سازه در قبل و پس از زلزله پایه ریزی شده است. استفاده از پارامتر انرژی در این تحقیق مزایای زیادی را برای شاخص خسارت پیشنهادی به همراه داشته است. برای بررسی کفایت شاخص پیشنهادی از آنالیز خسارت یک قاب بتنی تحت شتاب نگاشت های مختلف با بیشینه شتاب های متغیر استفاده شده است و ضمن محاسبه شاخص خسارت پیشنهادی، شاخص های خسارت park، ghobarah و شاخص های نرم شوندگی نیز محاسبه شده اند. نتایج مطالعات حاکی از بهبود نتایج شاخص خسارت پیشنهادی می باشد، ضمن آنکه کاستی های موجود در سایر شاخص های خسارت تا حد زیادی در این شاخص برطرف شده است. از سوی دیگر در بخشی از روند تحقیق، نواقصی در برنامه idarc در آنالیز لنگر-انحناء دیده شده است که با ارایه یک الگوریتم پیشنهادی این نقص برطرف شده است.

هدف از این پژوهش افزایش ضربه پذیری بتن های توانمند با استفاده از نانولوله های کربنی است. نانولوله های کربنی لوله های از جنس کربن با قطر چند نانومتر و طول چند میکرومتر هستند و به علت ویژگیهای منحصر به فردی که دارند در دهه اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته اند. مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بسیار بالای نانولوله های کربنی، زمینه ساز استفاده از آنها به عنوان الیاف مسلح کننده ساختارهای سیمانی شده است. بخش مهمی از فرآیند استفاده از نانولوله های کربنی، آماده سازی آنها می باشد و در این پژوهش برای آماده سازی نانولوله ها و پراکنده کردن مناسب آنها از انرژی فراصوت استفاده شده است. در این پژوهش ابتدا ساختار چسب سیمان توسط نانولوله های کربنی مسلح شده و مقدار مصرف بهینه نانولوله ها مشخص می شود و برای بررسی صحت نتایج از عکسبرداری میکروسکوپ الکترونی استفاده می گردد. سپس با استفاده از چسب سیمان مسلح شده اقدام به ساخت بتن توانمند نموده و مقاومت فشاری، مقاومت کششی و ظرفیت ضربه پذیری این بتن سنجیده می شود. برای بررسی پاسخ بتن زیر اثر ضربه یک دستگاه جدید پیشنهاد و صحت نتایج آن در سه مرحله بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهند که نانولوله های کربنی مقاومت فشاری چسب سیمان را تا چهل درصد، مقاومت فشاری بتن توانمند را تا بیست وپنج درصد، مقاومت کششی بتن توانمند را تا ده درصد و ضربه پذیری بتن توانمند را تا بیش از 14 برابر افزایش می دهند.

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 .

بتن پودری واکنشی(rpc) از جمله بتن های فوق توانمند با ویژگی های فیزیکی و مکانیکی برتر است.rpc با بهره گیری از سیمان و مصالح پودری بسیار ریزدانه شامل ماسه کوارتزی (با حداکثر ابعاد µm 600)، میکروسیلیس، مقادیر کم نسبت آب به سیمان (در حدود 2/0) و استفاده از فوق روان کننده (حدود 3 درصد وزن سیمان)، تولید می گردد. دست یابی به فن آوری تولید rpc با استفاده از مصالح بومی موجود، بخش اول از اهداف عمده این پژوهش است. به این منظور طرح اختلاط بهینه استخراج گردید و تاثیرمقدار مصالح مصرفی در مخلوط، اعمال فشار در زمان قالب گیری نمونه ها و روش های مختلف عمل آوری بر ویژگی های rpc مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. نتایج این آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش نسبت آب به مصالح پودری (w/b) و نسبت فوق روان کننده به سیمان (sp/c) تا 3 درصد، کارایی rpc افزایش می یابد. نسبت w/b بهینه که متناظر با حداکثر مقاومت فشاری است برابر با 15/0 بوده و مربوط به طرح اختلاط با sp/cبرابر با 3 درصد است. عمل آوری در دماهای بالاتر و اعمال فشار اولیه تا 100 مگاپاسکال، سبب افزایش مقاومت فشاری نمونه ها می گردد. در این پژوهش، تاثیر افزودن الیاف فولادی بر مقاومت فشاری و کششی 28 روزه rpc نیز با انجام آزمایش هایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش بیانگر آن است که میانگین مقاومت فشاری نمونه های با 1، 2 و 3 درصد حجمی از الیاف، به ترتیب 6 20 و 5 درصد نسبت به نمونه های بدون الیاف افزایش نشان می دهد. این افزایش در مقاومت کششی به ترتیب مشابه برابر 46، 73 و 66 درصد می باشد. توانایی rpc در ترمیم و تقویت تیر های بتنی از موضوعات قابل توجه و کاربردی این نوع بتن بوده، که در ادامه این پژوهش به آن پرداخته شده است. در این راستا سه گروه اصلی از نمونه های بتنی غیرمسلح شامل نمونه های بدون تقویت، نمونه های تقویت شده در ناحیه فشاری و نمونه های تقویت شده در ناحیه کششی با استفاده از لایه های rpc (با و بدون الیاف) ساخته و بارگذاری شدند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که تقویت با rpc علاوه بر پیش گیری از شکست ناگهانی نمونه ها سبب بهبود ظرفیت باربری خمشی نمونه ها می گردد. ظرفیت خمشی نمونه های تقویت شده افزایش بسیار چشم گیری داشته و در برخی نمونه ها به بیش از 300 درصد می رسد. مقاوم سازی تیر های بتنی مسلح با rpc بخش پایانی مطالعات حاضر را شکل می دهد. برای این کار، تیرهای بتن مسلح در سه گروه اصلی شامل تیرهای بدون تقویت، تیرهای تقویت شده در ناحیه فشاری و تیرهای تقویت شده در ناحیه کششی با استفاده از لایه های rpc (با و بدون الیاف) ساخته و بارگذاری شدند. نتایج حاصل از آزمایش نشان می دهد، که مقاوم سازی با rpc سبب افزایش مقاومت (تا 251 درصد) و تحمل تغییرمکان بیشتر (تا 232 درصد) در لحظه ترک خوردگی می گردد. لازم به ذکر است که تاثیر لایه تقویتی rpc در ناحیه فشاری، در افزایش توان باربری تیر در لحظه جاری شدن فولاد کششی بسیار بیشتر از اثر لایه تقویتی در ناحیه کششی است. همچنین، نتایج حاصل نشان می دهد که مقاوم سازی با rpc سبب افزایش توان مقاومت نهایی تیرها (تا114 درصد) می-گردد. هرچند این اثربخشی در ناحیه کششی کمتر از ناحیه فشاری است. علاوه بر آن، افزایش ضخامت لایه تقویتی در ناحیه کششی و افزایش درصد الیاف آن تاثیر قابل توجهی در نتایج حاصل ندارد.

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.

زلزله یکی از مهمترین پدیده های طبیعی است که تحقیقات فراوانی به خصوص در سالیان اخیر، برای شناخت، کمی سازی و نحوه مقابله با آن انجام شده و همچنان نیز در حال انجام است. از ابتدای قرن بیستم، زمین لرزه باعث کشته شدن ده ها میلیون نفر شده است. کشور ایران نیز واقع در یکی از زلزله خیزترین مناطق دنیا بوده به طوری به علت خطر بالا از یک سو و نیز ضعف و کاستی های موجود در طراحی و اجرای واحدهای مسکونی در بیشتر مناطق شهری و روستایی از سوی دیگر، میزان آسیب پذیری بسیار زیاد می باشد. شهر مشهد، دومین شهر بزرگ ایران بخاطر وجود گسل های شناخته شده، در منطقه با خطر نسبی زیاد قرار دارد، لذا تامل و تحقیق در مسائل مرتبط با خطر زلزله یکی از ضروریات تحقیقاتی می باشد. از آنجا که عملکرد واقعی ساختمان ها در زلزله از یک طرف به خصوصیات ذاتی زلزله و از طرف دیگر به خصوصیات سازه موردنظر مربوط می باشد، بیشتر تحقیقات در این دو حوزه انجام می-گیرد. مطابق دستورالعمل بهسازی لرزه ای، قرارگیری ساختمان در یک سطح عملکرد خاص، مطابق با مقدار مشخصی از جابجایی های نسبی بین طبقه ای اتفاق می افتد. لذا این مقادیر می-توانند مبنایی برای تعیین آسیب پذیری ساختمان ها باشند. این پژوهش با تمرکز بر خصوصیات سازه های موجود، به تعیین سطوح جابجایی نسبی متناسب با سه سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش، با بررسی ساختمان های ساخته شده در چند سال اخیر، نمونه هایی از ساختمان های فلزی با مهاربند فلزی در مشهد پرداخته و مقادیر نظیر را پیشنهاد نموده است. بر اساس این مطالعه، مقادیری از جابجایی نسبی بین طبقه ای برای این گونه از ساختمان ها، پیشنهاد شده و با مقادیر توصیه شده در دستورالعمل های fema و hazus مقایسه شده است. این پژوهش ضمن بررسی ادبیات فنی مرتبط، در گام اول به بررسی دسته های مختلف ساختمانی موجود در سطح شهر پرداخته و سپس، با انتخاب 9 نمونه با انجام تحلیل های استاتیکی غیرارتجاعی و به کمک نرم افزار abaqus، منحنی رفتاری سازه ها را بدست آورده و پارامترهای مورد نیاز برای رفتار دوخطی قاب های نمونه و همچنین مقادیر جابجایی های نسبی بین طبقه ای نظیر سه سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش را ارائه داده است.

یک سازه مهندسی می تواند شامل ساختمان ها، پل ها، کشتی ها، هواپیما ها یا شاتل های فضایی باشد. بارهای وارد بر سازه نیز می توانند مانند وزن، استاتیکی و یا مانند زلزله، دینامیکی باشند. اجزای سازه شامل تیرها، ستون ها، مهاربندها، صفحات و پوسته ها سیستم های تحمل کننده بارهای فوق می باشند. رفتار یک سازه و اجزای آن، مانند تغییر شکل تحت بارهای الاستیک و ارتعاش تحت بارهای دینامیکی، پاسخ سازه نامیده می شود. طراحی سازه به سادگی مربوط به تعیین مشخصات و ابعاد سازه در فضای سه بعدی، مصالح و ابعاد اعضای آن و اتصالات میان این اعضا می شود، به طوری که پاسخ سازه می تواند به عنوان یک معیار مناسب به کار رود. طراحی سازه باید ایمنی، قابلیت استفاده و تعمیر پذیری سازه و اعضای آن را فراهم کند. روش های سنتی و قدیمی، سازه را با مقاومت کافی برای تحمل بارها و توانایی تغییر شکل های انعطاف پذیر طراحی می کنند. این گونه طراحی با توجه به سه عامل زیر ظرفیت سازه را محدود می کنند. 1.این گونه سازه ها خود را به میرایی ذاتی کمِ مصالح خود برای استهلاک انرژی دینامیکی سازه وابسته می کنند. 2.این سازه ها ظرفیت ثابت تحمل بار و استهلاک انرژی دارند و بنابراین نمی توانند خود را در برابر تغییرات محیطی تحریکات مثل باد یا زلزله منطبق کنند. 3.این سازه ها وابستگی کاملی به سختی خود برای مقاومت در برابر بارها دارند. محدودیت های روش های سنتی محققین را به کشف راهکارهای جانشین ترغیب کرد. تحقیقات پیشرفته منجر به کشف مصالح طبیعی و مصنوعی جدید با مشخصات غیر معمولی شد که مصالح هوشمند نامیده می شوند. سیستم هایی که می توانند به صورت خودکار با تغییرات محیطی خود را تطبیق دهند سیستم های تطبیقی نامیده می شوند. این اکتشافات منجر به مفهوم جدید «سازه های هوشمند» گردید. با سیستم های تطبیقی و مصالح هوشمند و افزودن دستگاه هایی به سازه، سازه هوشمند می شود چون می تواند خود را کنترل و با شرایط محیطی تطبیق دهد. یک سیستم سازه ای هوشمند قادر است هر تغییری در محیط یا سیستم را حس کند، هر موضوعی در موقعیت های بحرانی را تشخیص دهد، اطلاعات اندازه گیری شده را ذخیره و پردازش کند، فرمان های متناسب را برای بهبود عملکرد سازه صادر کند و از تمامیت و یکپارچگی، ایمنی و قابلیت استفاده سازه محافظت کند. یافته های محققان در مورد تکنولوژی سازه های هوشمند و بهره گیری عملی از آن، نشان می دهد که این مفهوم یک روش امیدوارانه برای محافظت سازه ها در برابر باد و زلزله و طراحی بر اساس عملکرد است. در تکنولوژی سازه های هوشمند یک یا چند وسیله به سازه برای افزایش مقاومت لرزه ای آن افزوده می شود. بنابراین سازه فقط به مقاومت خودش برای مقاومت در برابر نیروهای زلزله اتکا نخواهد داشت و میرایی آن نیز برای استهلاک انرژی افزایش می یابد. در این پژوهش برای کنترل رفتار سازه ها و استفاده از تئوری سازه های هوشمند از میراگر جرمی به عنوان دستگاه کنترل استفاده شده است. میراگرهای جرمی تنظیم شده در انواع غیر فعال، نیمه فعال، فعال و ترکیبی هستند. این میراگرها هرکدام دارای مزایا و معایبی هستند که در فصل های مربوط به خود تشریح شده اند. برای کنترل میراگر جرمی الگوریتم های مختلفی توسط محققین ارائه شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک فازی به عنوان کنترل کننده و یک میراگر mr با ظرفیت kn 1000 برای اعمال نیروی کنترلی استفاده شده است. برای انجام این کار از دو سازه سه و نه طبقه مرجع غیر خطی استفاده شده است. معیار ارزیابی برای کنترل حداقل کردن تغییر مکان نسبی طبقات است که نتایج کاهش قابل توجهی را در پاسخ نشان می دهد.

مرکز تحقیقات مسکن و ساختمان ایران الزامات دال مرکب فولادی – بتنی را منتشر نموده است که براساس آن اثر عرشه ی فولادی به عنوان مسلح کننده ی کششی حذف و در واقع باید دال مرکب را بدون در نظر گرفتن عرشه ی فولادی و با استفاده از میلگرد کششی طراحی کرد که به صرفه نیست. همچنین هیچ کدام از آیین نامه های معتبر (1992)asceوeurocode 4 (2001) روشی را برای یافتن مقاومت نهایی دال مرکب فولادی – بتنی مسلح ارائه نمی دهند. این پژوهش رفتار دال مرکب فولادی – بتنی را با استفاده از روش جزء محدود سه بعدی شبه استاتیک بررسی و روش جزء محدودیبرای مدلسازی دال مرکب فولادی – بتنی مسلح شده با میلگرد بدون حذف اثر عرشه ی فولادی ارائه نموده است. هفت دال بتنی در ابعاد کاربردی و با دهانه های متفاوت در این پژوهش آزمایش و براساس نتایج بدست آمده مدلسازی با نرم افزار abaqus cae 6.11.انجام شد. رفتار و مقاومت نهائی دال مرکب مدل سازی شده با نرم افزار abaqus caeمطابقت زیادی با رفتار دال مرکب آزمایش شده نشان داد. نتایج نشان داد که استفاده از روش تعادل نیرو نسبت به روش کار برای محاسبه ویژگی های اندرکنش افقی بین بتن و فولاد مناسب تر است. بررسی رفتار دال بتنی مرکب در سه حالت متفاوت دال بتنی "با عرشه فولادی و میلگرد"،"فاقد عرشه فولادی" و "فاقد میلگرد" نشان داد که دال بتنی مسلح شده با میلگرد و عرشه فولادی، بار نهایی بیشتری را تحمل می کند. بنابراین نادیده گرفتن اثر عرشه فولادی در هنگام طراحی به صرفه نمی باشد. بررسی همزمان اثر میلگرد و عرشه فولادی بر مقاومت نهائی دال مرکب نشان داد افزایش قطر میلگرد تاثیر بیشتری نسبت به افزایش ضخامت عرشه فولادی بر مقاومت دال مرکب فولادی-بتنی دارد. بنابراین برای رسیدن به یک مقاومت مطلوب؛ افزایش قطر میلگرد نسبت به افزایش ضخامت عرشه فولادی؛ به لحاظ اقتصادی به صرفه تر می باشد.

با توجه به اهمیت طراحی صحیح دیوار برشی و بکارگیری پتانسیل های ظرفیتی موجود در سازه، در نظر گرفتن کلیه عوامل موثر بر عملکرد دیوار برشی، برای دستیابی به مدل کاملی از رفتار دیوار ضروری به نظر می رسد. در این میان بررسی اندرکنش تاوه به عنوان یکی از عناصر اصلی متصل به دیوار با دیوار برشی، می تواند به فهم جامع تر از پیچیدگی های رفتار دیوار و تاوه و دستیابی به مدل صحیح تری از چگونگی توزیع نیروها در دیوار منجر شود. ولی در حال حاضر طراحان اغلب با ساده سازی زیاد، سیستم دیوار را به عنوان یک دیوار مجزا برای رسیدن به مدل موثر دیوار در نظر می گیرند که این نمی تواند پاسخ واقعی یک دیوار در سازه را بیان کند و عملا چشم پوشی از ظرفیت برشی واقعی است هدف اصلی این تحقیق بررسی ظرفیت و رفتار دیوار برشی بتنی با در نظرگرفتن اثرات ناشی از اندرکنش تاوه و دیوار است. این بررسی به صورت مقایسه رفتار دیوارهای برشی مجزا با سیستم های تاوه-دیوار متناظر با آن ها انجام می شود. سیستم های تاوه- دیوار در واقع همان دیوارهای برشی هستند که تعداد مختلف تاوه روی ارتفاع آن ها قرار گرفته است. بررسی های ذکرشده به صورت آنالیز استاتیکی غیرخطی نمونه های انتخابی در نرم افزار abaqus صورت گرفته و سعی شده است تا با مشخص کردن پارامترهای موثر بر اندرکنش بین دیوار برشی و تاوه، رفتار دیوار برشی با و بدون وجود تاوه مقایسه گردد. نتایج این بررسی ها در قالب نمودارها و کانتورهای کرنش ارائه شده اند. بررسی ها نشان می دهند که اثرات تاوه ها بر رفتار دیوار و عملکرد سیستم تاوه- دیوار بسیار متاثر از ارتفاع دیوار برشی بوده و نتیجه اندرکنش تاوه و دیوار برای دیوارهای برشی کوتاه، متوسط و بلند متفاوت است. درمورد دیوارهای برشی کوتاه و متوسط، افزودن تاوه به دیوار برشی و تحلیل دیوار به صورت یک سیستم یکپارچه تاوه- دیوار برشی، به طور کلی مقاومت، سختی و ظرفیت برشی دیوار برشی را افزایش می دهد و ناحیه شکست فشاری و کششی دیوار را به طرز قابل توجهی محدودتر می نماید. اما این روند با افزایش تدریجی ارتفاع دیوار، شدیدا کاهش یافته و در مورد دیوارهای برشی بلندتر دیگر شاهد بروز این تغییرات در عملکرد دیوار در حضور تاوه، نخواهیم بود و به عبارتی می توان گفت که نقش تاوه ها در بهبود ظرفیت برشی دیوار در سازه های کوتاه و متوسط بیشتر از سازه های بلند است.

تاکنون تحقیقات زیادی راجع به بتن سبک انجام شده است.بااین وجودهنوز ابهامات ومشکلات زیادی وجود دارد که می بایست برای آنها راه حل مناسب ارئه گردد.ازآنجا که بتن سبک سازه ای باکم کردن بارمرده ساختمان وکاهش وزن تمام شده ساختمان،نیروی زلزله را نیز کاهش می دهد بااینکه هزینه بیشتری دارد به علت کاهش فولاد مصرفی وابعادتیروستون بتنی وابعاد فونداسیون مقرون به صرفه می باشد.اما سبک کردن بتن باعث ایجاد فضای خالی زیادی در آن می شودو در نتیجه کاهش مقاومت آن را به همراه دارد. درتحقیق حاضر به منظور دسترسی به بتن های سبک با مقاومت بالا 10طرح اختلاط بتن سبک باپومیس بادرصدهای متغییر میکروسیلیس وعیارسیمان متغییرارئه گردیده است.2طرح اختلاط بتن نیمه سبک باجایگزینی ریزدانه طبیعی با ریزدانه سبک ودرصدهای متغییر میکروسیلیس وعیار سیمان متغییر ارائه گردیده است.درتمام طرح های فوق نسبت آب به سیمان ودرصد فوق روان کننده ثابت می باشد. در طرح های فوق به بررسی مقاومت فشاری ومقاومت کششی وضریب الاستیسیته ووزن مخصوص نمونه های ساخته شده انجام گردیده است. بامقایسه نتایج آزمایش نمونه های ساخته شده درصدمیکروسیلیس بهینه ارائه گردیده است.بامقایسه نتایج آزمایش نمونه های ساخته شده بانمونه های شاهد بدون میکروسیلیس بررسی اقتصادی طرح صورت گرفته است. بامقایسه نتایج آزمایش طرح های ساخته شده به جز 2طرح بقیه طرح ها شرایط بتن سازه ای مطابق استاندارد ارئه شده را دارا می باشند.برای طرح های بتن سبک ارائه شده، رابطه مقاومت فشاری و مقاومت کششی ورابطه مقاومت فشاری وضریب الاستیسیته ارائه شده است،که در دامنه مجاز آیین نامه aci قرارگرفته است.

بروز زلزله های مخرب در طول چند دهه ی اخیر و به دنبال آن وقوع خسارات گسترده در سازه ها، مهندسین سازه را به سمت استفاده از سیستم های کنترل لرزه ای متمایل کرده است. از جمله سازه های پر اهمیت، پل ها هستند که به دلیل لزوم حفظ سرویس دهی بعد از زلزله، خرابی های ناشی از تحریکات لرزه ای در آن ها بایست به حداقل برسد. در این پژوهشبرآنیم که با طرح یک سیستم کنترل سازه، پاسخ های لرزه ای پل ها، و در رأس آن برش پایه و تغییر مکان ها در پل را کاهش دهیم.با بررسی سیستم ها و الگوریتم های مختلف در زمینه ی کنترل سازه و مقایسه ی مزایا و معایب هر یک، به منظور کنترل لرزه ای پل، از میراگر نیمه فعال mr استفاده نموده و برای تعیین ولتاژ ورودی میراگر، از کنترل کننده ی عصبی-فازی ساخته شده از سیستم استنتاج عصبی-فازی انطباق پذیر (anfis) بهره می گیریم. به منظور بهینه نمودن عملکرد کنترل کننده، پارامترهای توابع نتیجه در شبکه anfis به وسیله ی الگوریتم ژنتیک تنظیم می گردند. نظر به مشخصات متفاوت تحریکات میدان دور و میدان نزدیک و به جهت بالا بردن کارایی کنترل کننده، از دو شبکه ی anfis بهره گرفته می شود که یکی تحت ز لزله های میدان دور و دیگری تحت زلزله های میدان نزدیک آموزش می بیند.همچنین از یک ناظر زمین لرزه برای تشخیص میدان دور یا میدان نزدیک بودن زلزله و انتخاب شبکه ی بهینه شده ی مناسب استفاده می شود. به منظور سنجش میزان اثرگذاری سیستم کنترل طراحی شده در پل ها، عملکرد آن بر روی سازه ی پل بزرگراه محک مورد مطالعه ی عددی قرار می گیرد. برای این منظور، سیستم کنترل پیشنهادی با 16 میراگر mr و کنترل کننده ی عصبی-فازی مذکور، در محیط نرم¬افزار matlab بر روی پل بزرگراه محک مدل سازی می شود. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، شبکه های anfis داخلی کنترل کننده تحت تحریکات گوناگون و با معیارهای مختلف، بهینه سازی شده، بهترین حالت برای زمین لرزه های میدان دور و میدان نزدیک انتخاب می گردد. نهایتاً کنترل کننده عصبی-فازی بهینه شده تحت تحریکات در نظر گرفته شده برای پل محک قرار گرفته، معیارهای سنجش تعریفی برایآن محاسبه می گردد. بررسی معیارهای محاسبه شده حاکی از توان بالای سیستم کنترل در کاهش معیارهای مربوط به برش پایه و تغییرمکان ها و نیز معیارهای مرتبط با تخریب و خسارت در پل، به ویژه تحت تحریکات میدان نزدیک است. همچنین مقایسه ی سیستم پیشنهادی با برخی سیستم های دیگر ارائه شده برای پل محک، حاکی از قابلیت بالاتر سیستم کنترل طراحی شده در این پژوهش است.

سهولت اجرایی و کارایی موثر بادبندها به ویژه در ساختمانهای فولادی، آنها را به عنوان روشی مناسب برای مهار نیروهای جانبی مطرح ساخته است. معمولاً بادبندها هم در معرض نیروهای کششی و هم در معرض نیروهای فشاری قرار داشته و طراحی آنها بر اساس بیشترین بار وارده و غالباً نیروهای فشاری صورت می گیرد. وقتی بادبندها در معرض نیروهای فشاری بزرگ قرار می گیرند، کمانش کرده و پایداری خود را از دست می دهند. لذا برای جلوگیری از کمانش ستونها و بادبندها یا باید لاغری آنها را کاهش داد و یا به طرق دیگر مانع کمانش گردید و بدیهی است که جلوگیری از کمانش عضو، سبب افزایش تحمل فشاری آن تا حد تسلیم خواهد گردید. تکنیک جلوگیری از کمانش کلی و موضعی در بادبند سازه ی فولادی، مقوله ای به نام بادبندهای کمانش ناپذیر را به وجود آورده است. در این تحقیق، برای نخستین بار قابلیت و امکان بکارگیری مصالح frp به عنوان پوسته ی بادبند کمانش ناپذیر جهت جلوگیری از کمانش بادبند، با انجام آزمایش فشار روی نمونه های مختلف در محیط آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس آزمایشهایی روی نمونه های مختلف بادبند با پوسته gfrp و بادبند بدون پوسته با طول ثابت 800 میلیمتر انجام گردید و نتایج جالب توجهی بدست آمد. در آزمایش نمونه ی بادبند بدون پوسته، حداکثر نیروی فشاری محوری تحمل شده توسط بادبند52.45kn ثبت گردید که از نیروی تسلیم کششی هسته ی فلزی، یعنی 198kn کمتر بود و دچار کمانش کلی گردید. اما در آزمایش نمونه ی بادبندی که با پوسته gfrp حول محور قوی در کل طول آزاد هسته محصور شده بود، نیروی محوری فشاری تحمل شده توسط هسته 200kn ثبت گردید که بیشتر از نیروی تسلیم کششی هسته بود و مشخص گردید که این نوآوری، شرایط بادبند کمانش ناپذیر را تأمین نموده است؛ ضمن اینکه هیچگونه کمانشی در بادبند مشاهده نشد. همچنین بررسی سطح زیر منحنی نیرو- تغییرمکان نمونه ها، نشان داد که ظرفیت جذب انرژی در نمونه ی بادبندی که با پوسته gfrp حول محور قوی در کل طول آزاد هسته محصور شده بود، نسبت به سایر نمونه ها از افزایش قابل ملاحظه ای برخوردار است.

با توجه به اینکه شهر مشهد، یکی از کلان شهرهای کشورمان است و هم چنین به دلیل زیارتی بودن مشهد، روزانه رفت و آمدهای زیادی در خیابان های شهر صورت می گیرد. به همین منظور از چند سال گذشته طراحی و اجرای قطار شهری به یکی از برنامه های عمرانی شهری بدل گشته است. هم اکنون یکی از گسترده ترین پروژه های عمرانی جاری در شهر مشهد مقدس طرح اجرای خطوط پنجگانه قطار شهری می باشد که در حال حاضر یک خط آن تکمیل شده و خطوط دیگر در دست اجرا و یا برنامه ریزی است، و با توجه به این مطلب، نیاز به برنامه ریزی های بلندمدت و مدیریت پروژه داشته که این کار توسط تیم های مختلف بومی و ملی، قبل و در طول پروژه صورت گرفته است. مشابه هر پروژه ی دیگری که با نقص و قوت هایی همراه است و بررسی این موارد به پیشرفت دانش فنی در کشور کمک می کند، لازم است برنامه ریزی و مدیریت این پروژه مورد بررسی قرار گیرد تا در مراحل بعدی این پروژه و پروژه های آتی از آن استفاده گردد. بنابراین در این پژوهش سعی شده است به بررسی انواع سیستم های حمل و نقل عمومی پرداخته، سپس سیستم های ریلی الکتریکی تشریح و سیستم های موجود در شهرهای بزرگ جهان و مقایسه آن ها با سیستم های کشور، پرداخته شود. در نهایت، پس از بیان فازبندی پروژه ی قطار شهری مشهد، به ویژه خط 1 آن که هم اکنون در حال بهره برداری است، موانع و مشکلات این پروژه و پیشنهاداتی برای مدیریت بهتر ادامه ی این خط و خطوط دیگر پروژه ی قطار شهری مشهد، و هم چنین پروژه های مشابه، بیان خواهد شد.

تخریب ساختمان ها، پل ها، سدها، دودکش ها، کارخانجات، برج های مسکونی و بسیاری از موارد مشابه دیگر، کاری کاملا تخصصی و مهندسی است. لذا در کنار پیشرفت علم و تکنولوژی در عملیات ساخت، باید توجه ویژه ای نسبت به تخریب صورت پذیرد. حتی در ساختمان های معمولی و کوچک نیاز به حضور مهندسین ناظر و مجری می باشد. آمار hse نشان می دهد که تخریب یک فعالیت پر خطر می باشد. این نشان از آن دارد که در فرآیند تخریب به برنامه ریزی توجه زیادی نشده است. اجتناب از رخدادها و وقایع، بستگی به کیفیت و کامل بودن طرح و نقشه پروژه دارد. توجه این تحقیق بر ساختمان های بزرگ و سازه هایی است که با کمک 14 روش اجرایی امکان تخریب آن ها وجود دارد. در کنار روش های اجرایی تخریب به موارد ایمنی، معرفی تجهیزات و ماشین آلات، حفظ محیط زیست، راهکارهای مدیریتی، چک لیست های کنترلی، دتایل های اجرایی، قرارداد های تخریب، تمهیدات لازم برای یک تخریب موفق، بازیافت مصالح حاصل از تخریب و ... اشاره شده است. هدف از انجام این تحقیق، معرفی تکنولوژی ها و استراتژی های جدید در زمینه تخریب ساختمان هاست تا با بومی سازی و ساده سازی روش های اجرایی، مجریان تخریب تشویق به اجرای اصولی و ایمن گردند. در این راستا نیاز به حمایت دستگاه های اجرایی و قانون ساز است تا ضمن کاهش آمار حوادث ناشی از تخریب ناایمن نسبت به حفظ سرمایه های ملی اقدام شود. بررسی ها نشان می دهد در زمینه تخریب، دستورالعمل مناسبی در کشور ما تدوین نشده است تا در اختیار مجریان قرار گیرد. در سطح بین المللی دو استاندارد اجرایی تدوین شده است که مربوط به 10 سال پیش می باشد. لذا نگارنده تلاش داشته تا با بهره مندی اصولی از روش های متداول تخریب و مطابقت آن ها با امکانات منطقه ای با در نظر داشتن نکات ایمنی نسبت به تهیه پیش نویس اولیه این دستورالعمل اقدام نماید. در گامی فراتر نگاهی به روش های تخریب پیشرفته که می تواند توسط اشخاص حقوقی برای سازه های خاص صورت پذیرد، شده است. برای انجام یک تخریب موفق نیاز به تجهیزات و ماشین آلات خاص با مدیریت توانمند می باشد. نظر به اینکه در اکثر موارد از بیل مکانیکی استفاده می شود پس می توان از تجربیات دیگر کشورها که در این زمینه پیشرو بوده اند الگو برداری مناسبی کرد. بخش اعظم این تجهیزات در داخل کشور قابل تولید است. همچنین در این تحقیق توجه ویژه ای به مبانی ایمنی بر اساس استانداردهای بین المللی به عنوان مرجع شده است تا از حیث کاهش حوادث که آمار آن متاسفانه در سال های اخیر نگران کننده بوده است، علاوه بر هماهنگی بین فعالیت های اجرایی با نکات ایمنی، موارد مدیریتی مربوط به مسئول ایمنی مورد توجه قرار گیرد.

در سال های اخیر حوادث غیر مترقبه موجب بروز خسارت های فراوان انسانی و اقتصادی در کشور ما شده است. علیرغم حضور پر شور و داوطلبانه ی مردم و سازمان های امداد رسانی، ضعف و یا فقدان سامانه مدیریت بحران سازماندهی این نیرو ها وبهره وری مناسب از این امکانات همواره مشهور بوده است. ایران یکی از سانحه خیز ترین کشورها به شمار می رود و در معرض وقوع حوادث و سوانح و رویداد های بحران زای متعددی بوده و به دنبال آن متحمل زیان های هنگفت جانی و مالی گردیده است. از آنجا که نرخ مرگ و میر در نتیجه بلایای طبیعی بسیار بالاست و روش های سنتی در مقابله با این بحران ها دیگر پاسخگو نمی باشند در نتیجه قبل از اقدام به هر کاری نیاز به برنامه ریزی و دست یابی به یک طرح جامع مدیریتی می باشد. در این پایان نامه رویکرد چهار مرحله ای جهت پیشنهاد به مدیران ارائه گردیده تا مهارت های تصمیم گیری خود در حوادث غیر مترقبه و مدیریت بحران را توسعه دهد و به اهمیت نقش شریان های حیاتی در فرآینده مدیریت جامعه بحران شهری و به معرفی جنبه های مختلف حوادث غیر مترقبه اشاره گردیده است و در نهایت نیز اسکان های فوری معرفی و با یکدیگر مقایسه شده اند.

مهندسی ارزش عبارت است از روشی جامع و منسجم برای رسیدن به بالاترین ارزش به ازای هر واحد پولی که در یک پروژه هزینه می گردد، به نحوی که اهداف پروژه اعم از کیفیت، مدت پیمان، ایمنی، طول عمر، پارامترهای بهره برداری و سایر اهداف مورد انتظار از یک پروژه حفظ و تا حداکثر امکان پارامترهای مربوطه ارتقاء یابد. در مقایسه با کشورهای توسعه یافته و حتی برخی کشورهای منطقه، مهندسی ارزش در ایران از سابقه طولانی برخوردار نیست، لذا هنوز مشکلات، مسائل و عواملی وجود دارند که سبب می شوند اهداف مهندسی ارزش محقق نگردد و به بیان دیگر این موارد درست در جهت عکس اهداف مهندسی ارزش عمل می نمایند. در این پایان نامه با دیدگاهی ساده و کاملاً عملیاتی، نحوه به کارگیری این تکنیک در پروژه های عمرانی به صورت گام به گام تشریح شده و تجربیات کسب شده از چندین پروژه که در آن ها موضوع بهینه سازی از اهمیت و جایگاه بالایی برخوردار بوده، مرور شده است. نظر به این که رشد و توسعه هر روش نوین و بدیع در کشور، بدون وجود یک پایگاه قانونی مستحکم و قوی امکان پذیر نخواهد بود، لذا جایگاه و بستر قانونی مهندسی ارزش در ایران نیز بررسی شده و مشکلات به کارگیری مهندسی ارزش در پروژه های عمرانی مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است. همچنین به مقایسه تجربه ایران و یکی از کشورهای پیشروی منطقه در اجرای دو برنامه مشابه پیاده سازی مهندسی ارزش نیز پرداخته شده که می تواند محک خوبی برای تشخیص میزان موفقیت در این زمینه باشد.

صنعت ساختمان، سابقه ای به قدمت تاریخ و دامنه ای به گستره کره خاکی دارد. بخش عظیمی از مردم جامعه در این صنعت شاغل هستند. ایجاد هر ساختمان، نیازمند وجود دارندگان منافع متعددی می باشد. لازمه ایجاد هر ساختمان، صدها عملیات اجرایی است. برای هر عملیات، چندین گزینه وجود دارد. ترکیب حالات ممکن از گزینه های مرتبط، منجر به احداث ساختمان دیگری می شود. هر ترکیب حالتی نیاز به امکانات، نیروی انسانی، ماشین آلات و دانش فنی خاص خود دارد. از طرفی با توجه به هزینه، کیفیت و سرعت، برای دارندگان منافع مطلوبیت جدیدی ایجاد می کند. در این پژوهش سعی شده است با شناخت ماهیت دارندگان منافع و تعیین معیارهای آنان، ارزش هر ترکیب حالتی مشخص و اولویت بندی گردد. این امر با استفاده از مباحث "مهندسی ارزش" قابل حصول می باشد. اولویت و منافع هر ترکیب حالتی برای دارندگان متعدد منافع، متفاوت است. "مدیریت ساخت" برای تصمیم گیری و رسیدن به جوابی که تعادل را بین منافع برقرار کند، نیاز به راه کار جدیدی دارد. استفاده از "نظریه بازی" یا علم تصمیم گیری، می تواند بهترین و عملی ترین گزینه برای "مدیریت ساخت" باشد.

سازه های نگهبان جزئی از ضروریات بیشتر پروژه های عمرانی و ساختمانی در دهه های اخیر میباشد. این سازه ها وظیفه حفظ و حراست از افراد و اموال داخل و خارج گود را بر عهده دارند، همچنین باید تا زمانیکه سازه اصلی ساخته می شود و حتی در شرایطی تا پایان عمر سازه از پایداری گود محافظت نمایند. در کنار این وظایف در شرایط خاص مانند گود برداری در تداخل با آب های زیرزمینی، وظیفه سازه نگهبان تشدید می گردد و تنها میتوان از سازه های نگهبان خاص استفاده کرد که علاوه بر جلوی گیری از ورود آب به داخل گود، پایداری سازه را نیز حفظ نماید. هزینه اجرای سازه نگهبان و آب بند نمودن آن در این شرایط بسیار گران می باشد و کارفرمایان و مجریان در تلاش هستند تا بتوانند از هزینه های اجرای این سازه ها و آبند نمودن آنها بکاهند و همچنین اطمینان بیشتری از عدم نفوذ آب و پایداری گود به دست آورند. تقابل هزینه های سنگین اجرای سازه نگهبان و عدم اطمینان از نفوذ آب و پایداری گود لزوم استفاده از روشهای جدید در کاهش هزینه ها و افزایش ضریب اطمینان را درگودبرداری هر روز پررنگ تر مینماید. مهندسی ارزش با هدف تغییر در جهت بهبود شرایط فعلی وارد نگرش متولیان پروژه میشود و موجب افزایش کیفیت و مطلوبیت و کاهش هزینه عوامل تاثیر گذار در پروژه میگردد. تحقیق پیش رو که یک تحقیق بنیادی است، ابتدا با مطالعات وسیع در زمینه سازه های نگهبان اقدام به جمع آوری اطلاعات جامعی در زمینه های سازه نگهبان نموده است و سپس با توجه به تحقیقات میدانی با در نظر گرفتن یک پروژه منتخب در شهر کربلا اقدام به ارائه یک راهکار سریع بر مبنای گامهای مهندسی ارزش نموده است. هرچند با عنایت به کوچک بودن پروژه و محدود بودن روشهای اجرای سازه نگهبان امکان استفاده از تیمهای مهندسی ارشد غیر اقتصادی مینمود، لیکن با استفاده از خبرگان هر بخش توانستیم گامهای مهندسی ارزش را پیموده و به نتایج درخور توجهی دست پیدا نمائیم. در این پژوهش، نخست به ارائه و معرفی انواع سازه های نگهبان قابل استفاده در زمین هایی با تراز بالای آب زیر زمینی پرداخته و در ادامه آن به معرفی انواع روش خشک اندازی و فرمول های استحصال آب از چاههای نقطه ای اشاره کرده ایم. پس از آن با توجه به اهمیت موضوع مهندسی ارزش، تحلیل و توضیح کاملی راجع مهندسی ارزش ارائه گردیده است. پس از آن به معرفی پروژه منتخب همت گماشته و با توجه به مباحث مطروحه استفاده از چندین نوع سازه نگهبان و ترکیب آن با روشی خاص به جای روش معمول روش پیشنهادی برای احداث سازه نگهبان ارائه شده است. این روش درحدود 13% کاهش هزینه را به همراه داشت، در کنار این کاهش هزینه، تحلیل آب ورودی به گود به وسیله نرم افزار seep/w نشان می دهد که مقدار آب ورودی به داخل گود پس از سپر کوبی در حدود کاهش می یابد، که باعث کاهش هزینه زیادی در بخش خشک اندازی می شود. در کنار کاهش هزینه ها، بالا رفتن شاخص های ارزش که همانا اطمینان بیشتر در بحث آب بندی سازه و سرعت عمل احداث سازه نگهبان میباشند، سبب بالا رفتن ضریب اطمینان عوامل اجرایی می گردد. واژه های کلیدی: سازه های نگهبان، مهندسی ارزش، خشک اندازی، شاخص ارزش

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

اثر باد بر سازه های بلند و باریک به علت حساسیت بالایی که اینگونه سازه ها نسبت به نوسانات باد دارند از پیچیدگی های زیادی برخوردار است. در نظر گرفتن عوامل دیگر همچون نوسانات سه بعدی سرعت باد، پدیده ریزش گردابی و رفتار دینامیکی خاص سازه های مذکور منجر به پیچیده تر شدن مساله می¬شود. از روشهای آنالیز بار باد، روش بارگذاری استاتیکی معادل است که در برگیرنده اثرات افزایشی ناشی از نوسانات سرعت باد و پدیده ریزش گردابی می¬باشد. در همین راستا از روش ضریب تند باد استفاده می شود تا اثرات افزایشی ذکر شده با محاسبه ضریبی به نام ضریب تندباد و سپس ضرب آن در میانگین اثر مورد نظر لحاظ شود. این روش مورد تایید اکثر آیین نامه های بارگذاری باد نیز می¬باشد. در این پایان نامه سعی می¬گردد اکثر حالات بارگذاری استاتیکی معادل و مولفه های تشدید و زمینه آن به ویژه بر اساس روش ضریب تندباد مورد بررسی قرار گیرد، سپس این روش در بررسی اثر باد بر سازه بلند به کار برده می¬شود. از موضوعات مورد بررسی در این تحقیق تاثیر اصلاح کردن گوشه های مقطع سازه بر کاهش فشارهای حاصل از نوسان باد و پایداری سازه می¬باشد. برای این منظور با استفاده از روش بارگذاری استاتیکی معادل و استفاده از آیین نامه مناسب و با روش نرم افزاری این موضوع مورد بررسی قرار می¬گیرد.