نام پژوهشگر: سیف اله همتی

بررسی آزمایشگاهی تاثیر دیافراگم محیطی بر اتصال ترکیبی ستون بتنی و تیر فلزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1390
  نعمت اله حیدریان   محمد کاظم شربتدار

اتصالات ، ضعیف ترین و آسیب پذیرترین قسمت سازه ها در مقابل بارهای ناشی از زلزله هستند ضمن اینکه نقش مهمی را در مقاومت ساختمان ها در برابر بارهای متناوب زلزله ایفا می کنند. دراتصالات بتنی آرماتورگذاری ناحیه اتصال ،به دلیل تراکم زیاد آرماتور، بتن ریزی و انجام ویبره به دلیل کوچک بودن فضای قابل دسترسی این ناحیه و همچنین به دلیل رخداد ماکزیمم برش ها و ممان ها در بر اتصال خالی از ایراد نمی باشند. به دلیل عملکرد بهتر تیر فلزی نسبت به تیر بتنی و در مقابل عملکرد بهتر ستون بتنی نسبت به ستون فلزی، نیاز به یک اتصال مرکب متشکل از ستون بتنی و تیر فلزی احساس می شود .با توجه به اختلاف سختی بین ستون بتنی و تیر فلزی اتصال طرح شده باید توانایی انتقال ممان ها و برش ها بین تیر و ستون داشته باشد. هدف این پایان نامه، بررسی عملکرد اتصال پیشنهادی ترکیبی تیر فولادی به یک ستون بتنی بود که به صورت آزمایشگاهی و با ساخت یک نمونه اتصال کاملا بتنی به عنوان نمونه مرجع و سه نمونه مرکب با ستون بتنی و تیر فلزی با جزئیات تیر و ستون مشابه ولی با مشخصات متفاوت دیافراگم محیطی انجام شد. متغیرهای در نظر گرفته شده در این نمونه ها ، وجود یا عدم وجود دیافراگم محیطی ، تاثیر استفاده از برشگیر و تاثیر استفاده از ورق میان گذر و اثر پس تنیدگی بر روی غلاف دیافراگم محیطی بود. نمونه های اتصالات خارجی تحت بارهای رفت و برگشتی تا مرحله شکست قرار گرفتند. مشاهدات و نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که اجرای ورق میان گذر و دیافراگم محیطی در غلاف، انهدام اتصال را بصورت دو فازی کرده به طوری که فاز اول انهدام با تسلیم غلاف و فاز دوم با جدایش غلاف از بتن همراه خواهد بود . ضمنا وجود غلاف باعث افزایش محصورشوندگی بتن ناحیه اتصال شده و کاهش قابل توجه در ترک های عمیق و خردشوندگی زودرس مشاهده گردید . همچنین باعث افزایش مقاومت نمونه های ترکیبی با دیافراگم کامل، دیافراگم بدون ورق میان گذر ، غلاف پیش تنیده نسبت به نمونه مرجع کاملا بتنی به ترتیب 239 ، 405 ، 156 درصد شد و افزایش شکل پذیری این سه نمونه نیز نسبت به نمونه مرجع نیز به ترتیب 116،26، 7- درصد بود. واژه های کلیدی: ستون بتنی ، تیر فلزی ، اتصال ترکیبی ، شکل پذیری ، استهلاک انرژی

بررسی آزمایشگاهی و عددی ورق فولادی کمانش ناپذیر، غلاف شده با پروفیل ناودانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  احسان خواهان بیدختی   محمد علی کافی

سیستم مهاربندی هم محور یکی از سیستمهای کلاسیک مقاوم در برابر زلزله بوده که اغلب در قابهای با اتصالات مفصلی استفاده می شود. سهولت اجرا، امکان بازسازی، و تعمیر آسان و صرفه اقتصادی آنها نسبت به سازه های خمشی باعث شده تا همواره طراحان را به استفاده از این سیستم هدایت کند. با این وجود از مهمترین معایب این نوع مهاربندها می توان به ضعف کمانش عضو فشاری و شکلپذیری پایین آن اشاره نمود. به همین منظور در سه دهه گذشته تحقیقاتی به منظور افزایش شکل پذیری مهاربندهای هممحور صورت گرفته است که از مهمترین آنها می توان به گونهی جدیدی از مهاربندها، تحت عنوان مهاربندهای کمانش ناپذیر اشاره نمود .مهاربندهای کمانش ناپذیر نوعی سیستم جدید مقاوم لرزهای بوده که به دلیل کارایی و همچنین عملکرد لرزه ای بهتر از مهاربندهای مرسوم ، استفاده از آن ها در قاب های مهاربندی شده همگرا در حال گسترش است. هدف این تحقیقات بررسی آزمایشگاهی و عددی در مورد عضو کمانش ناپذیری بوده است که قابلیت نصب در انتهای مهاربندهای هم محور را داراست. این عضو کمانش ناپذیر از یک تسمه فولادی محاط شده در پروفیل ناودانی با درپوشی از جنس چوب و یا فلز ساخته شده است که در آن پروفیل ناودانی و درپوش آن، نقش غلاف را برای کمانش ناپذیر ساختن ورق فولادی ایفا مینمایند. عملکرد ورق فولادی محاط شده به عنوان هسته ی عضو کمانش ناپذیر موجب شده است که در اثر نیروی محوری مهاربند، ورق فولادی بدون متحمل شدن کمانش، تسلیم شده و با عملکرد غیرخطی خود باعث جذب انرژی گردد. از طرفی دیگر، وجود عضو مورد نظر در انتهای مهاربندها، باعث خلاصه شدن خرابی های سازه ای به این بخش از سازه شده در حالیکه دیگر عناصر سازه در ناحیه خطی خود، عمل خواهند نمود. در پایان یادآور شده که تعداد آزمایشات انجام شده در این تحقیق، مجموعا 6 آزمایش بوده است که نتایج آن ها نشان داده است که پروفیل ناودانی عضوی مناسبی برای غلاف پوششی بوده و درپوش آن به عنوان پارامتری تاثیرگذاری در عملکرد مطلوب سیستم مربوطه به حساب خواهد آمد.

بررسی مقایسه ای و ارائه مدل اجرائی نوین میانقاب ساختمانی جاذب انرژی لرزه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  آذرنگ جواهری   امید رضایی فر

با توجه به لرزه خیزی کشور و اهمیت وجود میانقابها در ساختمان، می بایستی نسبت به تاثیر میانقابها در ساختمانها توجه شود. به طور کلی میانقابها باعث افزایش سختی، کوتاه شدن دوره تناوب سازه و جذب نیروهای بالای زلزله خواهند شد. مدلسازی میانقابها در سازه، جداسازی آنها از اسکلت سازه و استفاده از میانقابهای انعطاف پذیر و جاذب انرژی راهکارهایی جهت در نظر گرفتن آنها در سازه می باشد. از این رو در این پایان نامه به بررسی رفتار نوعی میانقاب جدید پرداخته شده که از پروفیل های ناودانی گالوانیزه در ساخت آن استفاده شده است. این میانقاب ساختاری شبکه ای دارد که المانهای ناودانی با اتصال مفصلی به یکدیگر متصل شده اند. المانها در محل تقاطع از روی هم رد شده و هیچگونه قطعی در آن ناحیه وجود ندارد. میانقاب مذکور ضمن سبک بودن رفتار مناسبی در برابر زلزله دارد و می تواند نقش میراگر را در ساختمان ایفا کند. چهار میانقاب از این نوع در ابعادی با طول متغییر از270 تا 450 سانتیمتر و ارتفاع متغییر از 360 تا810 سانتیمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. رفتار واقعی تمامی مدلها در نرم افزار opensees، تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی و با اعمال بارگذاری رفت و برگشتی بر اساس آیین نامه ی atc24 و رسیدن به منحنی های پوش آور و هیسترزیس آنها بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش ضخامت المانهای ناودانی از 0.6 به 0.8 میلیمتر باعث افزایش 27 ? مقاومت، افزایش 25 ? استهلاک انرژی، کاهش 22? ضریب رفتار شده و شکل پذیری را تنها 7 ? کاهش می دهد. منحنی هیسترزیس قابها، چرخه های پایدار ی را نشان می دهد که میزان اتلاف انرژی در زاویه 60 درجه نسبت به زاویه 30 درجه بسیار بیشتر بوده و نسبت به زاویه 45 درجه این میزان افزایش کمتر می باشد. بنابراین نتایج، برای زوایای کمتر از 45 درجه قابها عملکرد مناسبی ندارند که به علت زیاد شدن طول المانها می باشد. مقدار ضریب رفتار برای این قابها در حدود 10 تا 13 بوده و شکل پذیری خوب قابها را نشان می دهد.

مدلسازی عددی رفتار دیوارهای برشی بنایی با بازشو تقویت شده با الیاف cfrp تحت بار افزایشی استاتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1391
  مجتبی مرتضوی بریجانی   محمدسعید کریمی

تنها عناصر ساختمانهای با مصالح بنایی، دیوارهای برشی آجری هستند که هر دو نقش باربری ثقلی و جانبی را بر عهده دارند. به همین دلیل شیوه های مختلف ترمیم و تقویت این دیوارها نظر محققین را به خود معطوف کرده است. در این تحقیق، دیوار بنایی با بازشو که در دانشگاه دلف مورد آزمایش قرار گرفت با برنامه آباکوس مدلسازی گردید. در این آزمایش، بارگذاری برشی به صورت افزایشی استاتیکی و به صورت کنترل تغییرمکان به تیر فوقانی دیوار اعمال گردید. ابعاد دیوار بنایی برابر با 990×1000 میلیمتر و ضخامت آن 100 میلیمتر و همچنین ابعاد بازشو آن برابر با 220×385 میلیمتر می با شد. بارگذاری لبه فوقانی دیوار، در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول ابتدا بار قائم بر دیوار اعمال و سپس در حضور این بار قائم، بارگذاری جانبی به صورت جابجایی بر لبه فوقانی دیوار وارد شد. در این تحقیق، پس از اعتبارسنجی اولیه مدل عددی با استفاده از نتایج موجود آزمایشگاهی، الگوهای مختلف تقویت دیوار آجری با بازشو به صورت دو نوار قائم در دو طرف بازشو، دو نوار افقی در دو طرف بازشو ، بصورت ترکیبی (دو نوار افقی و دو نوار قائم) و نیز دو نوار قطری در دو طرف بازشو توسط نوارهای cfrp در دو وجه دیوار مورد بررسی قرار گرفت. پس از مدلسازی جهت ارزیابی رفتار دیوارهای مصالح بنایی با بازشو، پارامترهای مختلفی از قبیل نمودار بار-تغییرمکان، جذب انرژی، کانتور تغییرمکان افقی و کانتور کرنش پلاستیک، کانتور تنش فشاری اصلی بر روی دیوار و حداکثر تنش کششی بر روی ورقهای cfrp برای هر کدام از نمونه ها مد نظر قرار گرفت و نتایج حاصل از مقایسه آنها با یکدیگر بیان گردید. نتایج عددی نشان داد که اولاً، نحوه قرارگیری ورقه های cfrp بیشترین تأثیر را بر روی رفتار دیوار دارد و بهترین عملکرد دیوار در نتیجه قرارگیری قطری و ترکیبی (افقی و قائم) ورقه های cfrp بدست آمد. همچنین کمترین تأثیر مربوط به قرارگیری افقی ورقه های cfrp می باشد که کمترین تاثیر را در جلوگیری از گسترش ترک خوردگی ها داشت . ثانیاً، قرارگیری نوار قائم در اطراف بازشو باعث ایجاد حرکت گهواره ای در دیوار گردید ضمن اینکه از شروع ترک های قطری از گوشه های بازشو نیز جلوگیری نمود. ثالثاً، استفاده از الیاف cfrp با الگوی ترکیبی (افقی و قائم) و نیز افقی تنها، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان تأثیر را در افزایش میزان حداکثر بار و جذب انرژی، نسبت به حالت بدون تقویت در مقایسه با سایر الگوهای تقویت دارا می باشند که این میزان افزایش در مورد بار بیشینه برای الگوهای ترکیبی و افقی به ترتیب برابر 61/39 و 47/12 درصد و در مورد جذب انرژی به ترتیب برابر 44/36 و 35/16 درصد می باشد.