روشهای مختلفی برای تعمیر وتقویت سازه های بتن آرمه وجود دارد که از جمله آن ها می توان به استفاده از ژاکت های بتنی، ژاکت های فولادی و ژاکت های پلیمری اشاره نمود. استفاده از ژاکت های پلیمری به دلیل خواص آن، مقاومت و سختی بالا، وزن اندک، مقاومت در برابر خوردگی، نا همسانگرد بودن این مواد و طراحی بهینه، نصب آسان و سریع و هزینه کمتر ( شامل زمان، مصالح و اجرا ) نسبت به ژاکت های فولادی مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه نیز به بررسی تقویت ستون های بتنی استوانه ای و منشوری توخالی و توپر محصور شده با frp پرداخته می شود. از جمله مسایل کلیدی در این زمینه رفتار تنش - کرنش عضو محصور شده توسط اینگونه ژاکت ها می باشد که تعدادی از مدل های تنش - کرنش ارایه شده است. در برنامه آزمایشگاهی انجام شده با ساخت 56 ستون کوچک مقیاس استوانه ای و منشوری توخالی و توپر به بررسی کارایی مدل های موجود پرداخته شد. بتن مصرفی در ساخت نمونه ها از دو طرح اختلاط بوده و دارای هیچ نوع ضعف اولیه سازه ای نمی باشد. با این وجود ستون مورد نظر پس از تقویت و محصور شدن توسط الیاف کربن(cfrp) و الیاف شیشه (gfrp) شاهد بهبود رفتار می باشد. بر اساس نتایج حاصله محصور شدگی ستون توسط الیاف پلیمری frp باعث افزایش مقاومت فشاری، افزایش شکل پذیری و افزایش سختی جانبی و محوری ستون می شود. ستون های دورپیچ شده با cfrp در مقایسه با ستون های دورپیچ شده با gfrp دارای مقاومت فشاری، شکل پذیری و سختی محوری و جانبی بیشتر می باشند.

بحث طراحی ساختمانهای بتنی در برابر حریق برای اولین بار در کشور در مبحث نهم مقررات ملی مطرح گردیده است. بمنظور ارزیابی ضوابط این آیین نامه در مورد ستونها، در این تحقیق به کمک نرم افزار ansys به مدلسازی و تحلیل حرارتی چند نمونه ستون میانی و کناری و همچنین چند نمونه تیر با سه وجه کامل داخل سقف و تیر عمیق با ابعاد و ضخامت پوشش و درصد آرماتور مختلف از یک طبقه از ساختمان درمعرض آتش استاندارد پرداخته شده است. پس از تحلیل حرارتی و یافتن دمای نقاط مختلف مقطع در طول زمان آتش سوزی، با استفاده از جداول فصل نوزدهم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (رابطه بین مقاومت و دما) کاهش مقاومت فولاد و بتن تعیین شده و نمودار کاهش مقاومت محوری ستون به مقاومت اولیه و همچنین کاهش مقاومت خمشی تیر به مقاومت اولیه بدست آمده است. با استفاده از نمودارهای بدست آمده مدت زمان مقاومت ستونها و تیر ها در برابر حریق ارزیابی و با ضوابط مبحث نهم مقایسه شده است و در پایان به نتیجه گیری وذکر چند پیشنهاد پرداخته شده است . باتوجه به نتایج بدست آمده، به نظر میرسد درطراحی سازه ها علاوه بربارهای ثقلی وجانبی اثر وقوع آتش سوزی نیز بایستی درنظر گرفته شود تا سازه توانایی کنترل خسارت را داشته باشد و آئین نام? طراحی ساختمانها دربرابر آتش به شکل کاملتری تدوین گردد.

برخی از سازه¬های فضاکار در مقابل بعضی از متغیرهای رفتاری اعم از متغیرهای هندسه یا ماده یا تکیه¬گاه و یا شرایط محیطی چون دما حساس می باشند، یکی از این متغیرهای رفتاری، جابجایی تکیه¬گاه¬هاست که ممکن است ناشی از ناهمگنی پی¬ها و یا میزان بار وارده به آنها باشد؛ همچنین وقتی سازه¬های فضاکار برروی زمین ساخته شدند و به محل نصب انتقال یافتند ممکن است بین تعدادی از تکیه¬گاه¬ها با سازه (به علت بی¬دقتی در ساخت، به وجود آمدن تغییر شکل در سازه هنگام بلند کردن آن با جرثقیل برای نصب، اختلاف دمای طراحی و اجرا و ...) فاصله به وجود آمده باشد که برای نصب به اعمال نیروی خارجی و یا اعمال دمای طراحی در هنگام اجرا نیاز میشود؛ این حالت معادل وقتی است که در تکیه¬گاه¬ها نشست نامتساوی رخ دهد. شبکه¬های دولایه با وجود درجه بالای نامعینی استاتیکی، مصون از خرابی نیستند و خرابی چند عضو بحرانی میتواند به علت ایجاد یک مکانیزم، باعث گسیختگی آنها شود، لذا جابجایی تکیه¬گاه باعث ایجاد تنش¬هایی ناخواسته در سازه می¬شود که اگر در جهت افزایش تنش¬های ناشی از بارگذاری عمل کند تعدادی از المان¬ها را به تنش بحرانی رسانده ادامه کاربری سازه را به خطر می¬اندازد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار به بررسی اثرات آن بر شبکه¬های دولایۀ تخت پرداخته شده است و روابطی برای محاسبۀ جابجایی تکیه¬گاهیِ پیشنهاد شده است. در بررسی انجام شده در اثر جابجایی تکیه¬گاهِ ستون مرکزی در بافت دوراهه و دوراهۀ کاهش یافته، ستون کناری (وسط ضلع سازه) و المان¬های اطراف آن و در بافت قطری، ستون گوشه و المان¬های اطراف آن بحرانی¬ترین وضعیت را دارند. در جابجایی تکیه¬گاهِ ستون کناری، بیشترین تغییرات در جهت بحرانی¬تر شدن در ستون کنارِ ستون تحت جابجاییِ تکیه¬گاهی و المان¬های اطراف آن ایجاد می¬شود.

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که سیمان یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده آن بشمار می آید. لذا هر گونه بهبود خواص در سیمان مستقیماً بر روی خواص بتن موثر خواهد بود. سرباره یک محصول جانبی است که از فرایند تولید برخی فلزات من جمله فولاد تولید می شود. سرباره فولاد علاوه بر بهبود برخی خواص بتن مانند دوام بتن، بدلیل اینکه جزء مواد زائد بحساب می آید، استفاده مجدد از آن باعث کاهش هزینه های مربوط به تولید سیمان می گردد. از طرفی مشکلات زیست محیطی مربوط به دفن یا انبار نمودن آن نیز حل می شود. در این تحقیق به بررسی تاثیر سرباره فولاد میبد در بتن سرباره ای پرداخته شده است. ترکیبات مختلف و افزودنیهای گوناگون بهمراه سرباره مورد بررسی قرار گرفته که آزمایشات لازم در دو فاز انجام گرفته است. فاز اول مربوط به نمونه های ملاتی است که در حکم آزمایشات اولیه بوده و تعداد 114 نمونه 5در 5 سانتی متر ملات سیمان ساخته شده است. فاز دوم مربوط به نمونه های بتنی می باشد که ترکیبات آن از فاز اول منتج شده است و بطور کلی پنج سری نمونه 15 در 15 سانتی متر ساخته شده که یک سری بعنوان شاهد و دو سری با جایگزینی 30 درصدی سرباره و دو سری باقیماند با جایگزینی 40 درصدی سرباره ساخته و مورد آزمون قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که می توان با جایگزینی 30 درصد سرباره، 10 درصد آهک و 5 درصد میکروسیلیس، علاوه بر کاهش مصرف سیمان به مقاومت قابل قبولی نیز دست یافت.

در این مطالعه اثر تقویت پلیمر frp در حالات مختلف و همچنین اثر ابعاد بازشو ، بر روی ظرفیت باربری و رفتار دیوار برشی بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور تعدادی دیوار برشی هم بند با ابعاد بازشوهای متفاوت در نظر گرفته شده است. دیوارهای مورد بررسی بر اساس ضوابط آیین نامه ی aci-318، از نظر میلگردهای موجود در تیر هم بند و پایه های دیوار دارای ضعف می باشد و این دیوارها نیاز به مقاوم سازی دارند. در ابتدا نحوه ی مدل سازی صحیح دیوار در نرم افزار abaqus با استفاده از نتایج نمونه های آزمایشگاهی بررسی شده؛ سپس با اتخاذ شرایط آیین نامه ی aci-318 در وضعیت آرماتورهای دیوار، رفتار آن در نرم افزار مورد بررسی قرار می گیرد. در مرحله ی بعد با ارائه ی تکنیک های جدید تقویت با الیاف frp، دیوار مقاوم سازی شده و تاثیر این تقویت در افزایش مقاومت و بهبود رفتار دیوار مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین میزان تاثیر تقویت frp در کاهش اثرات منفی ناشی از افزایش ابعاد بازشو بررسی شده است. تاثیر ابعاد بازشو بر روی رفتار دیوار نیز در چند حالت با تغییرات عرض و ارتفاع بازشو مورد بررسی قرار گرفته است و با حالت بدون وجود بازشو در دیوار و حالتی که بازشو سبب جدایی کامل دو پایه ی دیوار شده، مقایسه می شود. در کلیه ی مراحل دیوارها تحت بار قائم و جانبی قرار گرفته و افزایش بار جانبی تا زمان گسیختگی ادامه می یابد ولی مقدار بار قائم ثابت است. بر اساس مطالعات انجام شده در پایان نامه ی حاضر، روش های تقویت ارائه شده (با ملاحظات اقتصادی و اجرایی) با استفاده از پلیمر frp بر روی دیوار تا حد زیادی توانایی رفع نقاط ضعف دیوارهای مورد نظر و رساندن آن ها به شرایط آیین نامه های معتبر فعلی را دارا می باشد و همچنین ترکیب این روش ها تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی کاهش اثرات منفی افزایش ابعاد بازشو داشته است.

در بسیاری از سازه های بتن آرمه، به علت طراحی های غیر استاندارد، اثرات زلزله، تغییرات آیین نامه ها، ضعف اجرای بتن و یا تغییر کاربری، ستون های بسیاری را می توان یافت که نیاز به تقویت دارند. محصور شدگی راه حل مناسبی برای مشکلات فوق است. میزان تأثیر محصور شدگی بسته به عوامل مختلفی چون شکل مقطع ستون، میلگردهای داخل آن، ضخامت لایه frp، زاویه دورپیچی و چیدمان لایه ها می باشد. در ستون های چهار گوش به دلیل توزیع غیر یکنواخت فشار محصور کننده روی محیط مقطع ستون و تمرکز تنش در گوشه ها ی آن، اثر محصور شدگی کمتری را نسبت به ستون های دایره ای شاهد هستیم، تغییرات شعاع انحنای گوشه ها و نسبت ابعاد مقطع، میزان تأثیر محصور شدگی بر رفتار ستون چهارگوش را تغییر می-دهد. این امر پژوهشگران را بر آن داشته است تا روش های متعددی را جهت بهبود محصور سازی ستون های چهارگوش ارائه دهند. در این مطالعه، روش جدیدی با عنوان استفاده از نوارهای عمودی frp در گوشه ها و دورپیچ افقی frp ، بر رفتار محوری ستون های چهار گوش بررسی می شود. در این مطالعه هدف اصلی، مدل سازی رفتار محوری ستون های چهار گوش محصور در کامپوزیت frp به روش اجزاء محدود و بررسی تأثیر مقاوم سازی گوشه های مقطع با نوارهای عمودی frp بر رفتار این مقاطع می باشد. به این منظور از قابلیت های نرم افزار آباکوس برای مدل سازی پدیده ی محصور شدگی و خواص بتن محصور شده ، استفاده می شود. صحت روش مدل سازی از طریق نتایج بدست آمده از نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی، بر نمونه های استوانه ای کوچک کنترل شده و با توجه به تفاوت رفتار مقاطع دایره ای و چهار گوش، صحت روش مدل سازی برای مدل کردن محصور شدگی غیر یکنواخت در مقاطع چهار گوش نشان داده می شود. با اطمینان از نتایج مدل سازی، اثر تقویت گوشه ها بر عملکرد مقاطع چهار گوش محصور شده در کامپوزیت frp بررسی می شود. در پایان میزان کارایی این روش با روش های قبلی پیشنهاد شده جهت افزایش اثر محصور شدگی در ستون های چهار گوش نیز ارزیابی شده است.

برای حل مسئله دینامیکی غیر خطی اندرکنش قطار و پل دو روش عمده وجود دارد. یکی روش تئوری که میتوان به عنوان مثال به روش نیروی تماسی اشاره کرد و دیگری روش تکرار می باشد. هر دو این روش ها بسته به شرایط مدلسازی پل و وسیله متحرک سرعت حل متفاوتی دارند. در این تحقیق روش جدیدی برای حل مسئله اندرکنش پل و سیله متحرک ارائه شده است که با ترکیب کردن دو روش تئوری و تکرار سعی در حل این نوع مسئله دینامیکی نموده است که سرعت حل روش تکرار را چندین برابر نموده است. در این تحقیق سه پل دهانه ساده با تیر بتنی پیش ساخته بطولهای 10، 15 و20 متر که توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور پیشنهاد شده و یک پل پیش تنیده با دهانه 30 متر بر اثر عبور قطار سریع السیر در محدوده سرعتهای 100 تا 450 کیلومتر بر ساعت مورد بررسی قرارگرفته اند. برای ارزیابی پاسخ دینامیکی پلها دو نوع مدلسازی از پل و قطار انتخاب شده است: یکی با در نظر گرفتن اندرکنش پل و قطار همراه با روسازی انعطاف پذیر(بالاست) و دیگری مدلسازی قطار بصورت بارهای متحرک بدون در نظر گرفتن اثر روسازی می باشد. سرعتهای تشدید و کاهندگی و تاثیر تغییرات سختی خمشی در جابجا کردن سرعتهای تشدید و اثر تعداد واگن های عبوری نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد شتاب قائم ایجاد شده در وسط دهانه پلهای 10، 15 و 20 متری بدلیل وزن واحد طول کوچکتر از پل دهانه 30 متری، بیشتر از پل دهانه 30 متری می باشد. مدلسازی قطار به صورت بار در مقایسه با مدلسازی با در نظر گرفتن اندرکنش پل و قطار سرعتهای تشدید را قدری بیشتر برآورد می کند ولی مقادیر پیش بینی شده واکنشهای حداکثر در هنگام تشدید توسط این مدل در جهت محافظه کارانه بوده است. با گذشت زمان، تغییرات ایجاد شده در سختی و جرم پلها در جهتی است که تشدید در سرعتهای کمتری اتفاق بیافتد. تعداد واگن های قطار صرفا در سرعت تشدید اصلی بر پاسخ پل تاثیر گذار می باشد.

دیوارهای برشی در حقیقت دیوارهای بتن آرمه ای هستند که از سختی داخل صفحه ای بسیار زیاد برخوردار می باشند. این دیوارها مشابه یک تیر کنسولی قائم و عمیق عمل می کنند که برای ساختمان، پایداری جانبی ایجاد نموده و در مقابل برش ها و لنگرهای خمشی ناشی از بارهای جانبی مقاومت می کنند. یک الگوی دقیق برای دیوار برشی نیازمند بررسی همه مولفه های تحلیل، یعنی دیوار برشی، پی و خاک زیرین است. هدف این تحقیق، بررسی تأثیر ساختار غیرخطی خاک، بر روی شکل پذیری دیوارهای برشی در ساختمان های کوتاه مرتبه می باشد. یکی از روش ها، تحلیل کل سازه، پی و خاک زیر آن به صورت یکجا می باشد؛ اما این الگو دارای درجات آزادی زیاد و حجم محاسبات بسیار بالا می باشد و گاهی غیرخطی بودن خاک و همگرا نشدن جواب ها، مشکل ساز می شود. راه حل این مشکل، استفاده از روش های عددی مانند اجزای محدود، تفاوت های محدود و اجزای مرزی است. در این تحقیق، به منظور کاهش بیشتر حجم محاسبات، ابتدا محدوده خاک، با معیار قرار دادن میزان چرخش پایین دیوار برشی، برای چهار نوع پی با ابعاد مختلف و سه نوع خاک با مشخصات مختلف، توسط رابطه ای پیشنهاد می-شود. در ادامه، با تحلیل و طراحی یک ساختمان چهار طبقه بتنی دارای دیوار برشی، شکل-پذیری دیوار، با ساخت الگوی دیوار برشی، پی و خاک زیر آن در نرم افزار اجزای محدود آباکوس با روش تحلیل بار افزون، محاسبه و با حالت پایه گیردار مقایسه شده است. نتایج حاصل، کاهش قابل توجه شکل پذیری دیوار برشی را در حالت وجود خاک نسبت به حالت پایه گیردار نشان می دهد.

چکیده تیرهای عمیق بتنی بر اساس نسبت طول دهانه به ارتفاع تعریف می شوند. در حالت کلی برای تیرهای عمیق، این نسبت باید کمتر از 4 باشد. این تیرها در ساختمان های بلند، دیوارهای مخازن، سیلوهای مستطیلی، دیافراگم کف، دیوارهای برشی و .... کاربرد دارند. از آنجا که نسبت ضخامت به ارتفاع تیرهای عمیق کوچک می باشد، و بعلت رفتار نامتقارن بتن در کشش و فشار و مسئله ترک خوردگی، تحلیل آنها پیچیده است. از مدل های شکست بتن برای شبیه سازی رفتار آن استفاده می شود. در این مدلها فرض می شود که خرد شدگی فشاری بتن و ترک خوردگی کششی آن مکانیزم های اصلی شکست بتن می باشند. مقاومت کششی بتن مسلح، مدل رفتاری بتن در برش و رفتار فشاری بتن از جمله پارامترهایی هستند که در تحلیل سازه های بتنی نقش دارند. مطالعه تحقیقات قبلی نشان داده که مدلسازی عددی این عضوها کامل نیست. نیاز به محاسبات عددی و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی بیشتر جهت تکمیل و تایید مدلهای عددی، بسیار احساس می شود. هدف اصلی این تحقیق گامی در این جهت می باشد. در اجرای این هدف قدمهای زیر برداشته شده است. ابتدا آشنایی کامل با تئوری کار و نرم افزار مورد استفاده صورت گرفته است. با حل مسئله نمونه و مقایسه آن با نتایج تئوری استفاده از نرم افزار راست آزمایی شده است. در مرحله بعد دو نمونه تیر عمیق بتنی با استفاده از مدل آسیب پلاستیک بتن(cdp) موجود در نرم افزار آباکوس مدلسازی شده و نتایج بدست آمده از مدلسازی کامپیوتری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس تاثیر پارامترهای تحلیل غیرخطی موجود در مدل مذکور شامل ویسکوزیته، خروج از مرکزیت(?)، نسبت تنش فشاری حداکثر دو محوره به یک محوره (?_b0/?_c0 )، زاویه اتساع و نسبت ثابت دوم تانسور تنش روی نصف النهار کششی به مقدار همین پارامتر روی نصف النهار فشاری(k_c) بر روی رفتار تیرهای عمیق مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش مقدار ویسکوزیته سازه رفتار نرم تری از خود نشان می دهد و با افزایش آن سازه سخت تر می شود و هرچقدر این مقدار کمتر باشد شیب نمودار نیرو-جابجایی پس از تسلیم کمتر خواهد بود. در کل تاثیر پارامترهای ویسکوزیته، زاویه اتساع و (?_b0??_c0 ) بیشتر می باشد و مقادیر مناسب این پارامترها برای مدلسازی تیرهای عمیق پیشنهاد شده است. کلمات کلیدی: تحلیل غیرخطی- تیر عمیق- بتن مسلح- اجزاء محدود

پی عنصری واسط بین خاک و سازه است که تنش های وارده توسط ستون ها را در سطحی وسیع تر گسترش داده و به زمین منتقل می کند. ساده ترین نوع پی، پی منفرد می باشد که در صورت افزایش بارهای موجود جهت رساندن تنش ها به حد تنش مجاز خاک ابعاد این پی ها افزایش یافته و نهایتاً به پی های گسترده تبدیل می شوند. در طراحی پی های گسترده معضلاتی همچون تخمین مدول واکنش بستر، معضلات بتن ریزی حجیم، حجم بالای بتن ریزی و آرماتورگذاری و... وجود دارد. مشکلات و معضلات یاد شده ضرورت استفاده از نوعی پی که این مشکلات را مرتفع نماید، آشکار می سازد. یکی از انواع پی که می تواند این مشکلات را مرتفع سازد پی منفرد چسبان است. این نوع پی سیستمی مرکب از پی های منفرد است که در بخشی از ارتفاع در مقطع تحتانی به یکدیگر متصل شده اند. این جدایش پی ها در مقطع فوقانی به صورت یک درز اجرایی کوچک است که باعث عدم انتقال ممان بین دو پی مجاور هم خواهد شد و این مساٌله منجر به حذف آرماتورهای فوقانی پی که قسمت اعظم آرماتورها را تشکیل می دهد، خواهد شد. پیوستگی قسمت تحتانی پی نقش شناژ را بین پی های منفرد ایفا می کند که باعث یکپارچگی پی ها، یکنواختی تنش های وارده و کنترل نشست های نسبی می شود. در اجرا یک سفره آرماتور برابر با مقدار آرماتور مورد نیاز برای پی منفرد در کف پی ها به صورت یکپارچه قرار داده می شود. هدف بهینه سازی ابعاد و مصالح مصرفی پی با افزایش فاصله ی درز اجرایی پی های منفرد، به دست آوردن فاصله ی مناسب جهت این درز و مقایسه اقتصادی بین پی های گسترده، منفرد چسبان و منفرد چسبان با عرض زیاد در دو ساختمان بادبندی و خمشی می باشد. برای دستیابی به بهترین فاصله ی این درز با استفاده از نرم افزار plaxis 2d v8.2 و با استفاده از مدل موهر – کولمب مناسب ترین فاصله به دست آمد و با توجه به فاصله ی مناسب به دست آمده و ترسیم دیاگرام های مربوطه محاسبات سازه ای انجام شده و مقایسه هایی بین نتایج به دست آمده صورت پذیرفت که با توجه به این نتایج پی منفرد چسبان با عرض زیاد نسبت به سایر پی های گسترده برتری نشان داد.

در بسیاری از موارد جهت مقاوم سازی ساختمانهای موجود مصالح بنایی، افزودن قاب یا قاب هایی به سازه به عنوان راه کاری مناسب انتخاب می شود و یا بعضا ممکن است ستون هایی به سازه موجود اضافه گردد. در این شرایط عموما با دیوارهای سازه ای و یا حداقل دیوارهای حائلی در زیر زمین مواجه هستیم که فونداسیون های جدید عملا بایستی از زیر آن ها عبور کند. از آن جا که این دیوارها به طرق مختلف تحت بار ثقلی و یا جانبی ناشی از فشار خاک قرار دارند، عملا گزینه تخریب دیوار و باز سازی پس از اجرای فونداسیون های جدید منتفی است و لزوما می بایست با نگهداری دیوارهای موجود به اجرای فونداسیون های جدید پرداخت. هم اکنون گزینه هایی برای اجرای تدریجی فونداسیون ها در شرایط موجود وجود دارد که علیرغم سختی اجرا و هزینه های بالا از کیفیت چندان خوبی نیز برخوردار نیستند.گزینه فونداسیون خورجینی که اولین بار توسط فروغی مطرح گردید، ضمن مرتفع نمودن موانع و مشکلات موجود، به علت کاهش نیاز به شمع بندی زیر سقف، سهولت و کیفیت بالای اجرا، یکپارچه اجرا شدن کل فونداسیون، هزینه اجرای کمتر و ایمنی بالاتر حین اجرا، نسبت به روش های مرسوم از ارجحیت برخوردار است. این نوع فونداسیون بصورت دو نوار در طرفین دیوار اجرا می شود. این نوارها در محل ستون ها توسط قطعات اتصالی به یکدیگر متصل می گردند. بارهای وارده به ستون ها توسط این قطعات اتصالی به نوارهای طرفین انتقال می یابد. نتایج حاصله از این پایان نامه حاکی از این است که تحت شرایط بارگذاری ثقلی و جانبی (سیکلی)، این فونداسیون ها از عملکرد مقبولی برخوردارند و در مجموع توزیع تنش ها و جابجایی ها در فونداسیون و خاک زیر آن از توزیع مناسبی برخوردار است. واژه های کلیدی: : فونداسیون نواری، فونداسیون خورجینی، مقاوم سازی، سازه های بنایی، بارگذاری سیکلی.

بتن یکی از مهم ترین و متداول ترین مصالح ساختمانی است که به علت دارا بودن خواصی از جمله شکل خمیری قبل از گیرش، مقاومت خوب در برابر آتش سوزی، دسترسی آسان به مصالح و مقاومت فشاری خوب استفاده از آن را با مقبولیت عمومی روبرو کرده است. اگر مصالح مطابق با خواصی مناسب بتن، با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند، یقیناً بتن خوبی حاصل می شود و اصولاً بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت در برابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت در برابر سولفات ها و غیره نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یابند. هدف از این تحقیق بررسی خواص مکانیکی بتن اصلاح شده با نمک های کلسیم است. با توجه به وجود نمک های کلسیم در ساختار بتن و نیز قدرت اتصال و پیوندهای قوی، این نمک ها می توانند در استحکام و بهبود خواص مکانیکی بتن موثر باشند. نمک های کلسیم مورد استفاده شامل کلسیم هیدروکسی آپاتیت، کلسیم هیدروکسید (آهک شکفته)، پودر لجن خشک شده سنگ تراورتن، محلول آلبومین 27 درصد و اولئیک اسید بوده که در انواع مخلوط ها به دلیل حجم زیاد آزمایشات، مقاومت فشاری نمونه های ملات استاندارد با ابعاد مکعب 50 میلیمتری استاندارد، به عنوان مهمترین پارامتر مکانیکی در سنین مختلف بررسی شده است. در نهایت به منظور مقایسه بین نمونه های ملات و بتن، مقاومت فشاری و کششی و جذب آب نمونه های بتن حاوی مقادیر مختلف نمک کلسیم هیدروکسی آپاتیت با ابعاد مکعبی 150 میلیمتری و استوانه استاندارد، در سن 28 روزه مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 678 نمونه مکعبی 50 میلیمتری، 21 نمونه مکعبی 150 میلیمتری و استوانه با قطر 150 و ارتفاع 300 میلیمتر ساخته شد. نتایج نشان داد که نمک ها و کانی های کلسیم استفاده شده می توانند به عنوان مواد افزودنی جایگزین سیمان، در خواص مکانیکی بتن موثر باشند.

برج های خنک کن بتنی همواره تحت اثر بارهای حرارتی قرار دارند و ترکیب بار حرارت و باد یکی از مهمترین ترکیبات بار برای طراحی این سازه ها می باشد. در این تحقیق برج خنک کن نیروگاه شهید رجایی توسط نرم افزار abaqus به صورت غیر خطی مصالح و هندسه مدل شده و بعد از اعمال بارهای حرارتی بار باد را به تدریج زیاد کرده تا سازه به حد نهایی خود برسد نتایج به دست آمده از جمله تنش ها، کرنش های پلاستیک، نواحی اسیب دیده و نیرو ها داخلی آرماتورهای در اعضای سازه برج خنک کن در پایان بار گذاری حرارت و باد مقایسه شده اند که مهمترین این نتایج به صورت زیر است. 1-در پایان بارگذاری حرارتی، تنش های اصلی کششی در پوسته برج خنک کن بسیار کمتر از مقاومت نهایی بتن می باشد. و همچنین در پایان این بارگذاری هیچ گونه آسیبی در پوسته مشاهده نمی شود. 2-در پایان بارگذاری باد، تنش های اصلی کششی و فشاری در جهت وزش باد یعنی حداکثر فشار باد و در زاویه 70 درجه نسبت به جهت وزش باد یعنی ناحیه مکش حداکثر باد در پوسته برج خنک کن به مقاومت نهایی بتن رسیده و قسمت های زیادی از پوسته در قسمت-های فوق در اثر بار باد دچار آسیب فشاری و کششی شده است. 3-در پایان بارگذاری باد و در قسمت هایی از پوسته که دچار آسیب شده، آرماتور های محیطی و نصف النهاری نیز به حد جاری شدن رسیده اند. دلیل این امر نیز این است که بعد از آسیب دیدن بتن همه نیرویی که بتن قبل از آسیب دیدن تحمل می کرده است، بعد از آسیب دیدن بتن به آرماتور ها وارد می شود و آرماتور ها در بخش بزرگی از سطح پوسته به حد جاری شدن می رسند و پوسته برج به حد نهایی خود می رسد.

آتش سوزی پدیده ایست که هر سازه در طول عمر مفید خود ممکن است آن را تجربه نماید. با گسترش شهرسازی های مدرن، پتانسیل خطرات ناشی از آتش سوزی و احتمال وقوع آن ها در سازه نیز گسترش یافته است. اگرچه با توجه به ضعف فولاد در برابر حرارت های بالا، آتش سوزی و حرارت در سازه های فولادی بسیار مهم تر از سازه های بتنی است لیکن اثرات آتش در سازه های بتنی نیز قابل ملاحظه است؛ لذا ساخت سازه های بتنی مقاوم در برابر آتش و کاهش اثرات ناشی از افزایش حرارت بر سازه های بتنی نیز از ارزش بالایی برخوردار است. یقیناً اولین گام در راستای کاهش خسارات ناشی از آتش بر یک سازه بتنی، رفتار سنجی آن سازه در برابر افزایش حرارت می باشد. با توجه به این مهم و از آنجاییکه ستون ها پایه های اصلی هر سازه هستند در این تحقیق رفتار ستون-های بتنی تحت حرارت آتش استاندارد مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور انجام این مطالعه با استفاده از نرم افزار اجزا محدود abaqus مدل اجزا محدود چندین ستون بتنی در حالات و شرایط قرارگیری مختلف، ساخته شده و اثرات گسترش آتش استاندارد بر آن ها بررسی شده است. با بررسی نتایج حاصل از این تحلیل زمان دوام هر یک از این ستون ها و همچنین میزان افت مقاومت و باربری آن ها با افزایش حرارت مشخص شده است. بر اساس بررسی انجام شده در این تحقیق می توان اینطور نتیجه گیری نمود که سختی ستون از جمله مهمترین ویژگی های ستون در حرارت های بالاست. ستون هایی که سطح مقطع بالاتری دارند نسبت به ستون های لاغرتر سطوح دمایی بالاتری را تحمل می نمایند و زمان دوام بالاتری دارند. علاوه بر این، پوشش ستون نیز تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش اثرات نامطلوب ناشی از افزایش حرارت (کاهش سطح باربری و افزایش تغییرمکان ستون و کاهش زمان دوام) دارد. خروج از محوریت بار نیز موجب تشدید اثر افزایش حرارت بر ستون ها می شود. مقایسه نتایج حاصله با توصیه های ارائه شده در مبحث 9 مقررات ملی در خصوص زمان دوام ستون های بتنی نشان دهنده-ی هم سویی نتایج حاصله می باشد. با این توضیح که نتایج ارائه شده در این تحقیق با توجه به حجم بالای مدل های مورد بررسی جزیی نگری بیشتری داشته و تاثیر موارد متعددی را لحاظ نموده است.

خرپاها یکی از سازه های متداول در مهندسی سازه هستند. با پیشرفت تکنولوژی و کاهش منابع و همچنین به علت کاربرد گسترده خرپاها در صنعت ساختمان، بهینه سازی خرپاها از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. بهینه سازی خرپا انواع مختلفی دارد که شامل بهینه سازی اندازه، بهینه سازی شکل، بهینه سازی توپولوژی و بهینه سازی همزمان اندازه، شکل و توپولوژی هستند. در این بین بهینه سازی همزمان اندازه، شکل و توپولوژی خرپا می تواند تاثیر خیلی بیشتری در صرفه جویی مصالح داشته باشد. در چند دهه ی اخیر الگوریتم های جستجوی تصادفی که الهام گرفته از طبیعت می باشند، در بسیاری از مسائل بهینه سازی خرپاها به کار رفته است. یکی از جدیدترین الگوریتم های تصادفی، الگوریتم گروه ذرات می باشد که سرعت همگرایی بالایی را در بهینه سازی بسیاری از مسائل مهندسی نشان داده است. نسخه های اولیه الگوریتم گروه ذرات برای متغیرهای پیوسته طراحی شده اند. در این تحقیق با ارائه ی مدل بهبود یافته ای از الگوریتم گسسته گروه ذرات، به بهینه سازی همزمان اندازه، شکل و توپولوژی خرپا می پردازد در این راستا برای افزایش سرعت همگرایی از تکنیک وزن اینرسی تطابقی ارائه شده توسط نیک آبادی و همکاران در سال 2011 و جهت افزایش احتمال رسیدن به جواب بهینه کلی، از ذرات گربه ماهی پیشنهادی توسط چانگ و همکاران در الگوریتم گروه ذرات استفاده شده است. برای بررسی کارآیی الگوریتم، بهینه سازی چیدمان دو خرپای دو بعدی و یک خرپای سه بعدی انجام گردیده است. نتایج این مسائل نمونه نشان می دهند که اصلاحات انجام شده در الگوریتم مفید بوده و روش پیشنهادی می تواند به عنوان روشی توانمند جهت بهینه سازی پیکربندی سازه های خرپایی به کار رود.

در این تحقیق رابطه ای جهت محاسبه ی ضریب تشدید لنگر ستون های لاغر بتن آرمه با حرکت جانبی تحت بارهای ثقلی ارائه شده است.به این منظور تعدادی قاب 2 بعدی بتن آرمه با تعداد طبقات مختلف و شرایط هندسی گوناگون با استفاده از نرم افزار etabsتحلیل و بررسی شده اند. شدت بارهای قائم، ابعاد مقاطع ستون، طول و مدول الاستیسیته ی ستون، شرایط مرزی انتهایی ستون و شرایط کلی قاب های در دست بررسی از مهمترین پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق به شمار می روند. در بررسی های انجام شده در اولین گام، لنگرهای انتهایی ستون ها با لاغری های مختلف، از تحلیل های مرتبه اول و مرتبه دوم (تحلیل p-?) به دست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند. در گام بعدی با توجه به مقادیر لنگر خمشی در نمونه های مختلف، نمودارهای شاخص پایداری ستون ها با لاغری های متفاوت در برابر ضریب تشدید لنگرهای آنها ترسیم شدند. با ترسیم بهترین منحنی ممکن برای این نمودارها رابطه ای جهت تعیین ضریب تشدید لنگر ستون تحت بارهای ثقلی پیشنهاد شد. رابطه ی پیشنهادی با دقت مناسبی ضریب تشدید لنگر ستون را در حالتی که تنها تحت بارهای ثقلی قرار دارد، محاسبه می نماید. در صورتی که حرکت ستونِ تحت بار ثقلی مقید باشد، محاسبه ی ضریب تشدید لنگر ضرورتی ندارد.

موضوع عمل آوری داخلی در یک دهه گذشته بعنوان یک تکنولوژی جدید جهت ساخت بتن با مقاومت بالا در برابر ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی اولیه بتن مطرح شده است. به ویژه در ساخت سازه های بتنی با دوام بسیار زیاد، این تکنولوژی بسیار کارآمد می باشد. در این کار تحقیقاتی، دو عامل مورد توجه قرار گرفته است: 1) تاثیر استفاده از مصالح خرده آجر بازیافتی در مقاومت فشاری بتن و مقاومت پیوستگی آرماتور و بتن. 2) نقش مصالح خرده آجر بازیافتی در عمل آوری داخلی بتن. با در نظر گرفتن موارد فوق، در این کار تحقیقاتی ابتدا خصوصیات مصالح از جمله، دانه بندی، میزان مقاومت سنگدانه، چگالی و میزان جذب آب مصالح و قابلیت نم پس دهی مصالح خرده آجر مورد استفاده در این تحقیق تعیین شده است. در مرحله بعد، با توجه به عدم اطلاعات کافی در زمینه تاثیر حداکثر اندازه ابعاد مصالح خرده آجر در عملکرد بتن، دو طرح مخلوط بتن با مصالح خرده آجر متوسط و درشت دانه تهیه شده است. نتایج آزمایش مقاومت فشاری در این دو طرح مخلوط نشان می دهد که استفاده از مصالح خرده آجر درشت دانه در بتن سبب افت مقاومت بتن می شود. به منظور تعیین تأثیر میزان درصد جایگزینی مصالح سنگدانه طبیعی با مصالح خرده آجر بازیافتی در خصوصیات بتن تازه و بتن سخت شده، 6 طرح مخلوط، با جایگزین نمودن مقادیر 0، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد مصالح شن نخودی با مصالح خرده آجر متوسط دانه، آماده شده است. تأثیر میزان درصد جایگزین نمودن مصالح سنگدانه ای طبیعی با مصالح خرده آجر بازیافتی بر خصوصیات بتن تازه و خصوصیات بتن سخت شده، با انجام آزمایش مقاومت فشاری، آزمایش بیرون کشیدگی آرماتور و آزمایش اسلامپ مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین میزان مشارکت مصالح خرده آجر بازیافتی اشباع شده در آب، در عمل آوری داخلی بتن با انجام آزمایش میزان جمع شدگی خودزا مورد توجه قرار گرفته است. بررسیهای صورت گرفته نشان می دهد، با جایگزین نمودن مصالح سنگدانه ای شن نخودی با مصالح خرده آجر متوسط دانه از قبل اشباع از آب به میزان 40 درصد وزنی، می توان بتن با مقاومت و کارایی قابل قبول تهیه نمود.

مقاومت برشی زهکشی نشد? خاک های دانه ای یکی از پارامترهای مهم در بررسی پایداری پی ها و دیوارهای حایل است. با توجه به وجود خاک های مخلوط شن و ماسه در سواحل دریای خزر شناخت پارامترهای مقاومتی این نوع مخلوط ها ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق مقاومت برشی زهکشی-نشده و پتانسیل فشارآب حفره ای خاک های مخلوط شن و ماسه با استفاده از یک سری آزمایشات سه محوری از نوع تحکیم یافت? زهکشی نشده در حالت کرنش-کنترل برای این نوع مخلوط ها در شرایط مختلف (تغییر در تنش موثر همه جانبه، درصد شن و تراکم نسبی) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش های انجام شده برای بررسی تأثیر افزایش درصد شن به خاک های مستعد روانگرایی دیدگاه های جالب توجهی را ارائه می دهد. در این تحقیق مقاومت حالت پایدار مصالح مخلوطی شن و ماسه مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مخلوط های شن و ماسه برای درصدهای بالای 65 درصد شن به علت خردشدگی و سایش دانه های درشت، این مخلوط ها به حالت پایدار نخواهند رسید. همچنین برای درصدهای بالای 25 درصد شن، مستعد بودن این مخلوط ها برای احتمال وقوع روانگرایی خیلی کم است. واژه های کلیدی: مقاومت برشی زهکشی نشده، پتانسیل فشارآب حفره ای، آزمایشات سه محوری استاتیکی، مخلوط شن و ماسه

با توجه به اینکه دانش طراحی لرزه ای در کشور ما سابقه طولانی ندارد،بسیاری از سازه های نه چندان قدیمی بر اساس مفاهیم لرزه ای طراحی نشده اند.علاوه بر این با توجه به این که آیین نامه ها در حال پیشرفت هستند و روش های طراحی به روز می شوند بعضی از سازه های ساخته شده بر اساس آیین نامه های جدید قابل قبول نمی باشند و نیاز به تقویت دارند. امروزه از سیستم های کنترل غیر فعال برای بهسازی و مقاوم کردن سازه ها در مقابل بار زلزله استفاده می شود.در این سیستم نوعی از میراگر ها به نام میراگر تسلیم شونده به علت سادگی،ارزانی و قابلیت جذب انرژی بالا مورد توجه قرار گرفته است.در این پایان نامه نوعی از این میراگرها به نام المان نوین شکل پذیر مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا نوعی جدید از این نوع میراگر پیشنهاد شده است سپس این میراگر در نرم افزار6.11 abaqus مدل شده و نتایج آن به شکل منحنی هیسترزیس به نرم افزار sap2000 v14داده شده است.سه قاب 4،8و12مهاربندی شده در دو حالت با میراگر و بدون میراگر با هم مقایسه شده اند.. بر اساس آیین نامه بارگذاریasce سه زلزله در خاک نوع 3 بعد از مقیاس شدن به آنها وارد شده پاسخ این سازه ها دریافت شده و با سازه عادی مقایسه شده است.در نهایت مشاهده می شود که جابجایی نسبی ماکزیمم طبقات در حالت تقویت شده با میراگر نسبت به حالت فاقد میراگر در سازه های 4،8و12 طبقه به ترتیب 84،67 و 44 درصد کاهش یافته است.

با توجه به روند رو به رشد ساخت سازه های بتنی و اهمیت کاهش وزن مرده این نوع سازه ها، تحقیقات زیادی در زمینه تکنولوژی بتن سبک سازه ای انجام شده است. افزایش مقاومت سبکدانه ها از یک سو و کاهش وزن سبک دانه ها و قابلیت تولید انبوه آن ها از سوی دیگر، باعث شده است تا ساخت سازه ها با بتن سبکدانه گسترش چشمگیری داشته باشد. یکی از اصلی ترین نقاط ضعف بتن های سبک سازه ای که باعث شده است تاکنون بتن سبک سازه ای جایگاه خود را در ساخت سازه های بتنی پیدا نکند، می توان به مقاومت پیوستگی کمتر میلگرد در این نوع بتن-ها نسبت به سایر بتن های سازه ای ساخته شده با سنگدانه های معمولی اشاره نمود. در این پایان نامه، نتایج تحقیقات آزمایشگاهی که در زمینه تأثیر میکروسیلیس روی مقاومت پیوستگی بین میلگرد و بتن سبک سازه ای صورت گرفته است، ارائه و بررسی می گردد. تأثیر جایگزینی 0، 5، 10، 15 درصد میکروسیلیس به جای سیمان روی مقاومت بیرون کشیدن میلگرد از بتن به صورت آزمایشگاهی ارزیابی شده است. ضمناً مقاومت فشاری و مقاومت کشش برزیلی و رابطه آن با مقاومت پیوستگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد میکروسیلیس در بتن های سبک سازه ای می تواند تا 20 درصد مقاومت پیوستگی بین میلگرد و بتن سبک را افزایش داده و مهار میلگرد در بتن سبک دانه را بهبود -بخشد.

پیشرفت های اخیر در مواد جدید و افزودنی های شیمیایی منجر به تولید انواع جدیدی از بتن ها شد، مانند بتن های با عملکرد بالا، بتن های با مقاومت بالا و بتن های با عملکرد (مقاومت) فوق العاده زیاد. بتن پودری واکنش پذیر یکی از انواع بتن های با مقاومت فوق العاده زیاد است که اولین بار در فرانسه تولید شد. بتن های پودری واکنش پذیر به عنوان مواد با پایه سیمانی دارای خواص ممتازی هستند، شامل مقاومت فشاری در محدوده 200 تا mpa 800 و انرژی گسیختگی تا kjm-2 40. اجزای اصلی این بتن، سیمان پرتلند، دوده سیلیس، پودر کوارتز، ماسه سیلیسی و فوق روان کننده هستند. مطالعات گذشته نشان می دهد بتن با مقاومت بالاتر، شکنندگی بیشتری دارد. اضافه کردن مقدار مشخصی از الیاف کوتاه فولادی به ماتریس بتن می تواند انعطاف پذیری و طاقت آن را بهبود دهد. خواص مکانیکی بتن پودری واکنش پذیر توسط بسیاری از محققان مورد بررسی قرار گرفته است، ولی مطالعه ای در زمین? استفاده از تکنولوژی نانو مخصوصا نانو مواد در بتن پودری واکنش پذیر وجود ندارد. بنابراین، این تحقیق در ارتباط با استفاده از نانو ذرات سیلیس در بتن پودری واکنش پذیر الیافی است. هدف اصلی این پایان نامه بررسی خواص مکانیکی بتن پودری واکنش پذیر الیافی شامل نانو ذرات سیلیس است. در تحقیق حاضر، از روش تاگوچی به منظور طراحی آزمایش ها استفاده شده است؛ به طوری که تعداد آزمایشات از 2187 آزمایش به 18 آزمایش کاهش یافت. تاثیر فاکتورهای مختلف مخصوصا نانو ذرات سیلیس و الیاف فولادی بر خواص مکانیکی بتن پودری واکنش پذیر الیافی بررسی شده است. همچنین نتایج، به وسیله بررسی های ریزساختاری تکمیل شد. نتایج نشان داد پودر نانو سیلیس و الیاف فولادی می توانند در بهبود خواص مکانیکی بتن پودری واکنش پذیر الیافی موثر واقع شوند. مقاومت های فشاری، کششی و خمشی نسبت های بهینه اختلاط به ترتیب mpa 3/155، mpa 26/8 و mpa 9/53 بودند، که نسبت به نمونه های کنترل به ترتیب 6/1%، 6/82% و 5/41% افزایش می دهند.

وظیفه اصلی دستگاه های قاب بندی کف طبقات و پشت بام، تحمل بارهای ثقلی و انتقال این بارها به اعضای سازه ای قائم نظیر ستون ها و دیوارها است. علاوه بر این، آن ها نقش اصلی را در توزیع نیروهای باد و زلزله بین اعضای سازهای قائم دستگاه مقاوم در برابر بار جانبی (نظیر قاب ها و دیوارهای سازه ای) بازی می کنند. رفتار دستگاه های کف طبقات و پشت بام تحت تاثیر بارهای ثقلی به خوبی شناخته شده و ضوابط طراحی سازه ای آن ها مشخص است. اما رفتار و عملکرد این دستگاه ها تحت بارهای جانبی و نیروهایی که در اثر انتقال نیروهای جانبی به دیافراگم های کف طبقات وارد می شود با توجه به دشواری مدل سازی رفتار دیافراگم ها تحت بار جانبی، کمتر مورد توجه طراحان قرار گرفته است. با توجه به این که کشور ایران در منطقه ای زلزله ز واقع شده است و هر ساله شاهد خرابی ساختمان ها در زلزله های به وقوع پیوسته هستیم، یکی از موضوعاتی که بررسی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است بحث دیافراگم ها می باشد. با در نظر گرفتن این که اکثر ساختمان های موجود و در حال احداث در ایران دارای سقف تیرچه بلوک می باشند، در این مطالعه با استفاده از روش اجزای محدود به بررسی عملکرد سقف های تیرچه بلوک در برابر بارهای جانبی پرداخته و روشی برای معادل سازی این نوع سقف ها جهت استفاده در نرم افزارهای تجاری طراحی سازه می پردازیم. در ادامه با مدل سازی انواع سازه های متداول در دو حالت دیافراگم صلب و دیافراگم غیر صلب به بررسی اثر صلب فرض کردن دیفراگم کف در توزیع نیروی جانبی در عناصر مقاوم در برابر بار جانبی و تنش های بوجود آمده در دیافراگم های این ساختمان ها تحت اثر نیروی جانبی و با در نظر گرفتن این دیافراگم ها به صورت غیر صلب را بررسی خواهیم کرد.

جهت بررسی مقاومت وسرویس پذیری سقف کامپوزیت دال بتنی باعرشه فولادی ذوزنقه ای عمیق واثروجودالیاف فولادی وشبکه سیمی جوش شده بااستفاده ازمدلسازی عددی 4نمونه سقف کامپوزیت دودهانه پیوسته در نرم افزارabaqus جهت تحلیل المان محدود مدل گردید تمام نمونه های مدل سازی شده شامل دال بتنی با عرشه فولادی، ورق فولادی و گل میخ برشی بودندکه درنمونه اول هیچ عاملی جهت تقویت بتن سقف به کارنرفته بود،نمونه دوم جهت مسلح کردن بتن از شبکه سیمی جوش شده استفاده گردید و نمونه سوم دال بتنی سقف کامپوزیت جهت افزایش شکل پذیری و کاهش رفتار ترد بتن با الیاف فولادی (30 kg/m3) تقویت شده بود و نمونه چهارم شامل شبکه سیمی جوش شده دربالای تکیه گاه داخلی بابتن مسلح باالیاف فولادی بود. بارگذاری وارده به نمونه ها به گونه ای اعمال گردید تا شکست در نمونه ها رخ دهد.جهت مقایسه رفتار نمونه های مختلف و تعیین اثر استفاده از شبکه سیمی و بتن الیافی ، نمودارهای باراعمالی برحسب تغییرمکان ایجادشده برای تمام نمونه ها ترسیم گردید.

چکیده: با توجه به حجم بالای سازه های بتنی موجود که از عمر مفید آنها گذشته و یا به دلایلی آسیب دیده اند ، موضوع ترمیم و نگهداری ابنیه بتنی از اهمیت خاصی برخوردار گردیده است. در این تحقیق سعی در بررسی برخی روش ها و مواد نوین که گاهاً در پروژه های اجرایی بصورت کاربردی در سطح دنیا و حتی داخل کشور مورد استفاده قرار می گیرد، شده است، فلذا به بررسی سه نوع از مصالح کاربردی که در ترمیم سازه های بتنی در پروژه های وزارت نیرو، شرکت نفت ، وزارت راه و شهرسازی و سایر پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار گرفته، پرداخته شده است. 1- ملات ترمیمی پایه سیمانی حاوی ذرات مکمل در ابعاد نانو؛ 2- رزین ها با پایه شیمیایی؛ 3- گروت های پرمقاومت که اخیراً مورد استفاده قرار می گیرد؛ بدین ترتیب عملکرد هر کدام بصورت مجزا و مقایسه ای بعنوان مصالح مناسب برای فرآیند ترمیم مشخص شده است. برای دستیابی به این مهم و از آنجا که اعضای مورد بررسی در این تحقیق ، المانهای خمشی چون تیر و دال ها می باشد، با ساخت نمونه هایی با ابعاد تعریف شده و لحاظ نمودن آسیب در قسمت های کششی نمونه ها اقدام به مرمت آنها با موارد مذکور، گردیده است. سپس توسط انجام آزمایشات بارگذاری و ظرفیت سنجی ، به بررسی نتایج پرداخته شده است. طبق نتایج حاصله ، ملات های پایه سیمانی حاوی ذرات در ابعاد نانو، بعلت داشتن خصوصیات رفتاری نزدیک به بتن در فرآیند ترمیم ، عملکرد مناسبتری داشته و توانسته با وجود ایجاد پیوستگی در مرز آسیب دیدگی با بتن قدیم ، ظرفیت باربری را تا مقاومت طرح افزایش دهد. در حالی که خانواده رزین ها با توجه به هزینه بسیار بالاتر، مقاومت کششی و ظرفیت باربری را در حد مطلوبی افزایش می دهند ولی شکست های حاصله بصورت ترد صورت گرفته که خود ضعف این مواد برای گزینه ترمیم می باشد. گروت ها در کشش در مقایسه با مواد مذکور عملکرد پایین تری داشته و بازدهی مناسبی در افزایش ظرفیت باربری نداشته است. کلید واژه: ترمیم ، نانو سیلیس ، اپوکسی ، المان خمشی ، آزمایشگاهی ، بتنی ؛

در این پایان نامه با استفاده از بهینه سازی توپولوژی مدل خرپایی اعضای بتن مسلح به دست آورده شده است. به این منظور از یکی از زیر مجموعه های روش پخش مواد، simp استفاده شد که برای رسیدن به مدل خرپایی مناسب سایر پارامترهای درگیر در این مسئله مثل پارامتر جریمه، شعاع فیلترینگ و کسر حجمی مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند بهینه سازی تعریف شده در این جا به طور خودکار به دنبال کمینه کردن انرژی الگوهای باری که بار خارجی را به تکیه گاه ها منتقل می کند، می باشد و سازه ای با بیشینه سختی و حجم مصالح مصرفی مقید شده به دست می آورد. برای به دست آوردن مدل خرپایی تحت انواع بارگذاری مسئله ی بهینه سازی توپولوژی تحت بار وزن و بارگذاری چندگانه نیز مطرح و حل شد، که برای حذف چگالی های بینابین در مسائل تحت بار وزن رویکرد جدیدی اتخاذ گردید. نتایج نشان می دهد مدل های به دست آمده، مدل هایی کارا و مناسب می باشد.

یکی از مسائل مهم موجود در زمینه تأسیسات زیربنایی و سازه های نظامی و هسته ای ایمن بودن آن ها در برابر بارهای ضربه ای ناشی از حملات موشکی و انفجار می باشد. این سازه ها از جمله سازه های استراتژیک و شریانی می باشند. دال ها نیز از مهم ترین عناصر سازه ای می باشند که در معرض بار ضربه می باشند. رفتار سازه ها در برابر ضربه پیچیده تر از رفتار آن ها در برابر بارهای استاتیکی است و در حال حاضر عموماً بار ضربه به صورت بار استاتیکی با اعمال ضرایب تشدید اعمال می گردد. با توجه به این مسائل روشن است که استفاده از مواد و یا عناصری دیگر برای تقویت دال در برابر بار ضربه ضروری می باشد. از این رو محققین راه های مختلفی از جمله قرار دادن یک صفحه فلزی در محل برخورد، تبدیل دال به دال مرکب کامپوزیتی دو لایه به همراه یک ضربه گیر ارتجاعی، استفاده از بتن مسلح الیافی را مورد بررسی و اجرا قرار داده اند . طبق تعریف سیستم frp شامل الیاف، رزین های تشکیل دهنده ورق-های کامپوزیت، رزین های بکار برده شده جهت اتصال ورق ها به بتن و روکش های حفاظتی می-باشد. استفاده از الیاف frp در تقویت سازه ها امروزه به خاطر مزایایی قابل توجه آن ها بسیار مرسوم شده است. ازجمله مزیت های frp استحکام کششی، مدول الاستیسیته بسیار بالا، مقاومت در برابر شرایط محیطی، وزن سبک، سرعت انجام کار، سهولت اجرا برای بهسازی و تقویت سازه های موجود می باشد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی عددی اثر ضربه روی دال های بتن آرمه تقویت شده با frp در سطح مخالف ضربه می باشد. در این پایان نامه اعضای بتن آرمه تحت بار ضربه در برنامه المان محدود abaqus مدل سازی شده و سپس توسط frp تقویت شده و نتایج آن استخراج شده است. مهم ترین دستاورد این پایان نامه مدل سازی صحیح اعضای بتن آرمه تحت بار ضربه می باشد و بیشتر تلاش بر این بوده است که مسائل پایه مربوط به مدل سازی این مسئله بیان شود. با تقویت کردن اعضای بتن آرمه تحت ضربه مشخص میزان سختی افزایش می یابد و در نتیجه میزان بار ایجادی در سازه در اثر همان ضربه افزایش می یابد. میزان افزایش بار ایجادی در نمونه های تقویت شده وابسته به مد شکست و نوع و شکل تقویت می باشد. تقویت به روش چسباندن ورق می تواند تا حدودی از شکست کلی سازه جلوگیری کند و ولی مهم ترین دستاورد ورق frp این است که از ریزش بتن و واژگونی دال در محل ضربه جلوگیری و یا آن را به تعویق می اندازد.

یکی از روشهای بهسازی لرزه ای سازه های بتنی استفاده از پوشش frp در نواحی با پتانسیل مفصل شدن است. در این پژوهش انحنای مقطع به عنوان یکی از پارامترهای ارزیابی شکل پذیری المان های سازه در قالب شاخص خسارت شکل پذیری درنظرگرفته شده است. دو قاب بتنی مسلح با شکل پذیری کم و تعداد طبقات چهار و شش طبقه، با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی، در سه حالت تقویت نشده، تقویت شده با cfrp و تقویت شده با gfrp به وسیله نرم افزار opensees مدل سازی و میزان خسارت های لرزه ای تمام اعضای قاب بر اساس محاسبه شاخص خسارت و همچنین تغییرات شکل پذیری قاب بر اساس سطوح عملکرد لرزه ای ارزیابی شده است. در تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی، از هفت زمین لرزه شامل رکوردهای حوزه دور ثبت شده بر روی خاک نوع دو و مقیاس شده براساس آیین نامه 2800 استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که به طور میانگین شاخص خسارت کلی قاب های چهار و شش طبقه بهسازی شده، به ترتیب 70% و 80% کاهش یافته است. عملکرد لرزه ای تمامی ستون های قاب های بهسازی شده، به سطح عملکرد ایمنی جانی تحت زلزله سطح خطر یک بهبود یافته است.

مهاربندهای همگرا در قاب های مهاربندی شده از جمله عناصر قابل استفاده در تأمین مقاومت جانبی سازه-ها هستند که در مقایسه با قاب های خمشی از سهولت اجرای بیشتری و قیمت تمام شده پایین تری برخوردار می باشند ولی از شکل پذیری مناسبی بهره مند نیستند. در چند دهه گذشته پژوهش ها و مطالعاتی جهت تأمین شکل پذیری این مهاربندها توسط پژوهشگران و محققین مختلف با به کارگیری تمهیداتی در اعضاء و یا اتصالات مهاربندها و یا استفاده از المان های شکل پذیر در محلی از مهاربندها، انجام گرفته است. در این تحقیق به بررسی اثر وجود میراگرهای تسلیم شونده بر رفتار مهاربندهای قطری پرداخته شده است. برای این منظور در ابتدا سه نوع میراگر تسلیم شونده با جزئیات مختلف ارائه و مورد آزمایش قرار گرفته است. در ادامه به منظور بررسی رفتار این میراگرها در مهاربندها از شبیه سازی به روش المان محدود بهره گرفته شده است. برای این منظور نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus صحت سنجی شده و صحت مدل سازی این نوع میراگرهای تسلیم شونده به روش المان محدود نشان داده شده است. در ادامه به منظور بررسی عملکرد میراگرهای آزمایش شده در رفتار مهاربندهای قطری از این میراگرها در مهاربند قطری منفرد با شرایط مرزی مربوطه توسط روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت آخر نیز به منظور بررسی عملکرد این میراگرها در رفتار سازه دارای مهاربندی همگرا، رفتار یکی از میراگرهای مورد بررسی را که از نظر عملکرد شرایط مطلوب تری را در قسمت قبل از خود نشان داد، در قاب مورد بررسی قرار گرفته است. در این حالت میراگر با ظرفیت های مختلف به منظور بررسی میزان تأثیر آن، مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که وجود میراگرهای تسلیم شونده در مهاربند موجب افزایش شکل پذیری و میزان جذب انرژی این اعضا در سازه می شود. البته با توجه به ظرفیت میراگر تسلیم شونده مورد استفاده میزان سختی و مقاومت نهایی عضو مهاربند نسبت به حالت مهاربند قطری معمول کاهش یافته ولی نسبت به قاب خمشی، افزایش قابل ملاحظه ای از خود نشان می-دهد.

در این پژوهش رفتار دال های بتن آرمه تحت اثر انفجار به کمک نرم افزار المان محدود ال اس داینا با استفاده از روش کانوپ شبیه سازی شده است. این نرم افزار دارای محدوده وسیعی از مدل های مواد می باشد. عواملی نظیر استفاده از سازه های بتنی با کاربریهای مختلف و وقوع انفجار ناشی از عوامل متعدد بیانگر ضرورت تحقیق انجام شده می باشد. با توجه به ضرورت بیان شده هدف از پژوهش، ارائه روشی مناسب بمنظور شبیه سازی رفتار دال ها تحت اثر بارگذاری انفجاری و بررسی رفتار دینامیکی دال ها تحت اثر انفجار می باشد، پارامترهای مورد بررسی شامل میزان فشار حاصل از انفجار، ضخامت، شرایط تکیه گاهی، ابعاد، درصد آرماتور و فاصله قرارگیری آن ها نسبت به یکدیگر انتخاب شده اند. در این پژوهش 19 عدد دال بتن مسلح شبیه سازی شده است که 12 عدد با ابعاد 300*300 و ضخامت های 15 و 20 سانتیمتر دارای شرایط تکیه گاهی چهارطرف گیردار و درصد آرماتور 5/0 و 0/1 درصد در هر دو جهت مورد بررسی قرار گرفته است. سایر نمونه ها بمنظور بررسی نحوه خرابی ایجاد شده با توجه به شرایط تکیه گاهی، ابعاد نمونه ها و محل انفجار جهت کنترل به کار گرفته شده اند. بتن مورد استفاده بتنی معمولی و دارای مقاومت مشخصه ای در حدود 25 مگاپاسکال می باشد. دال های مطرح شده با میلگرد های فولادی استاندارد با مقاومت تسلیم 400 مگاپاسکال مسلح شده اند و تحت تاثیر بارگذاری ناشی از انفجار در هوای آزاد و در محدوده های نزدیک و متوسط قرار گرفته اند. برای مدل سازی رفتار دینامیکی مصالحی از جنس بتن در نرم افزار ال اس-داینا از مدل ماده وینفیریت و برای مدل سازی آرماتورها از مدل پلاستیک کینماتیک استفاده شده است. همچنین بمنظور نزدیک شدن به واقعیت از مدل ایجاد خرابی در شبیه سازی استفاده شده است، این کار باعث می شود تا المان هایی که تحت انفجار مقاومتشان را از دست می دهند از مدل ساخته شده حذف شوند. در نهایت با توجه به بررسی های انجام گرفته مشاهده شد که افزایش ضخامت به میزان 30 درصد، خیز حداکثر و سطح خرابی را به ترتیب به میزان 51 و 76 درصد کاهش داده است. با دو برابر شدن درصد آرماتور نیز خیز حداکثر و سطح خرابی به ترتیب 10 درصد و 56 درصد کاهش یافته است، همچنین با وجود درصد آرماتور یکسان هرچه میزان قطر آرماتورها کمتر و فاصله قرارگیری آن ها نیز کمتر باشد دال ها خیز کمتری را تجربه خواهند کرد.

با توجه به گسترش روز افزون استفاده از کامپوزیت frp برای تقویت و ترمیم اعضای باربر سازه ای چون تیر، اتصالات، دال های بتن آرمه، تابلیه پل ها، دیوارهای مصالح بنایی و... و با توجه به مزایای بی شمار آنها وسهولت اجرایی وکارایی روش تقویت با frp لزوم تحقیق در این زمینه ضروری به نظر می رسد. دراین پایان نامه به بررسی انواع مصالح frp نحوه کاربرد، اجرای آن، همراه با ضوابط، مربوط به آن اشاره شده است. ضمنا جهت انجام آزمایش تقویت برشی، ده عدد تیر بتن آرمه احداث وبامصالح frp ازنوع کربن و شیشه، تقویت و مورد آزمایش و بارگذاری قرارگرفت که براساس نتایج بدست آمده مشاهده گردید، نصب frp ازنوع شیشه یاکربن، می تواند در بالا بردن مقاومت برشی تیر بتن آرمه موثر واقع شود.

یکی از این سیستم های سازه ای برای مقابله با بارهای جانبی سیستم مهار بازویی می باشد که هسته ی برشی را به ستون های جانبی بوسیله ی یک تیر بسیار قوی متصل می کند و برای سازه های بسیار بلند مورد استفاده قرار گرفته است.در این تحقیق از ایده ی فوق با نام دیوار برشی کوپله شده با ستون های مجاور برای سازه های 10 تا 20 طبقه استفاده شد و اثر آن بر روی رفتار سازه بررسی شد.نتایج نشان داد که استفاده از این تیر کوپله در کاهش جابجایی جانبی سازه تاثیر بیشتری نسبت به سایر پارامتر های مورد مقایسه،دارد و سختی جانبی سازه را افزایش می دهد به طوری که با بتن و فولاد مصرفی کمتر می توان کاهش جابجایی بیشتری بدست آورد.

چکیده ندارد.