per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
1
18
10.30469/jnace.2019.103064
103064
Research Paper
بررسی خواص مکانیکی بتن خودمتراکم ساخته شده از ضایعات کاشی شکسته شده
Study of Mechanical Properties of Self Compacting Concrete Made by Broken Tile Waste
فاطمه صفی خانی
fatemehsafikhani@yahoo.com
1
مهدی مهدی خانی
mahdikhani@qiau.ac.ir
2
گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
استادیار، گروه مهندسی عمران واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
بتن خود متراکم بتنی است که تحت اثر وزن خود جاری می شود و ضمن حفظ همگنی خود بدون نیاز به ویبراتور تمامی قالب را پر کرده و شکل ظرف را به خود می گیرد. با داشتن کارایی زیاد این بتن در اجرا خطر جداشدگی سنگدانه ها و خمیر را نداشته و در عین حال مقاومت زیاد و دوام نسبتا بالایی برخوردار است. از طرفی وجود انبوه ضایعات کاشی و دفن این ضایعات توسط کارخانجات تولید کاشی و سرامیک اهمیت به کارگیری از این محصول ثانویه را در دیگر صنایع از جمله صنعت ساختمان مشخص می کند. همچنین استفاده از این ضایعات موجب حفظ محیط زیست نیز می گردد. در این مطالعه آزمایشگاهی، در مرحله اول طرح اختلاط بتن خود متراکم تعیین و سپس با طرح اختلاط به دست آمده نمونه هایی با طرح اختلاط سنگدانه بازیافتی، جایگزین سنگدانه طبیعی، با درصد حجمی 0%، 25%، 50%، و 100% ساخته شد. لازم به ذکر است که نسبت آب به سیمان و درصد فوق روان کننده ثابت میباشد و مقدار سنگ آهک و دوده ی سیلیس در تمام طرح ها ثابت در نظر گرفته شده است. آزمایشات جریان اسلامپ برای تعیین کارایی بتن تازه وآزمایش مقاومت فشاری و جذب آب مویینه در سنین 3، 7، 14 و 28 روزه در این مطالعه انجام شده است. نتایج حاصل نشان میدهد که به طور کلی با افزایش درصد جایگزینی کاشی شکسته شده با سنگدانه طبیعی، کارایی بتن تازه و مقاومت فشاری بتن سخت شده کاهش و دوام بتن سخت شده افزایش یافته است و به طور ویژه در 100% جایگزینی سنگدانه طبیعی با کاشی شکسته شده تغییرات به صورت عمده مشاهده شده است ولی تا 75% جایگزینی تغییرات عمده ای مشاهده نشده است.
Self-compacting concrete is one kind of concrete under its weight flows and simultaneous with maintaining homogeneity, without need to vibrator can be filled mold and takes the shape of the container. This concrete due to high performance in construction doesn’t have any risk in aggregates separation. Also, self- compacting concrete has high strength and relatively durability. On the other hand, the existence of huge tile waste and sepulture of these waste by ceramic and tile factories indicates the importance of using this secondary product in the other industries, including the construction industry. Also, with apply of waste material environment can be healthy and safe. In present experimental study, firstly the self-compacting concrete mixing scheme was determined. Then, according to the obtained mixing scheme with replacing recycled aggregates with natural particles, samples with 0, 25, 50 and 100 percentages (by volume) have been made. It should be noted water to cement ratio and percentage of high plasticizer are constant. The amount of limestone and silica fume in all of the mixtures have been fixed. In prepared specimen’s slump test to determine efficiency and compression and water-absorbing tests in 3, 7, 14 and 28 days curing have been performed. Results of the present study show generally with increasing waste tile efficiency and compression strength decrease. Although, durability goes up. Also, especially, with replacing 100% of recycled material with exist particles major changes have been observed but up to 75% have not been seen.
https://www.jnace.ir/article_103064_f53c0638d33ae485233289a06dbc9129.pdf
بتن خودمتراکم
ضایعات کاشی
سنگدانه های بازیافتی
کارایی
جذب آب مویینه
مقاومت فشاری
Self-Compacting Concrete
Tile waste
Recycled aggregates
Durability
Water-absorbing
Compression strength
per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
19
29
10.30469/jnace.2019.103066
103066
Research Paper
بررسی آزمایشگاهی مقاومت پیوستگی بین بتن عادی و بتن فوقتوانمند
Experimental Study of Continuity Resistance between Usual and Ultra High Performance Concrete
محمد شکرچی زاده
shekarchizadeh@yahoo.com
1
سهیل جعفری نژاد
s_jafarinejad@ut.ac.ir
2
امیر مهدی ربیعی
mehdi@yahoo.com
3
استاد،گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
کارشناس ارشد مهندسی عمران-سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
کارشناسی مهندسی عمران، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
ویژگیهای منحصربهفرد و فوقالعادهی بتن فوقتوانمند بهعنوان مصالحی نوین در علم مهندسی عمران، افقهای جدید و هیجانانگیزی را پیش روی طراحان سازه قرار داده است. یکی از این افقهای طراحی که میتواند در آینده بسیار کاربردی باشد، ایده سازههای مرکب بتن عادی و بتن فوق توانمند است که باهدف استفاده حداکثری از ظرفیت مصالح، مطرح گردیده است. از این ایده میتوان هم در ساخت سازههای جدید و هم در ترمیم و بهسازی سازههای موجود بهره برد. چنانکه مطالعات و کاربردهای عملی اثبات نمودهاند؛ سازه مرکب بتنآرمه عادی و بتن فوق توانمند، نسبت به سازه بتنآرمه اولیه، همزمان بادوامتر و پر مقاومتتر خواهد بود. حالآنکه در هر سازه مرکبی، عملکرد یکپارچه مصالح با یکدیگر بسیار حیاتی است و این عملکرد یکپارچه از مسیر مقاومت پیوستگی بین مصالح به دست خواهد آمد. بهعلاوه، با توجه به جدید بودن ایده سازههای مرکب بتن عادی و بتن فوق توانمند، مطالعات بسیار محدودی در سطح دنیا در رابطه با مقاومت پیوستگی بین این مصالح انجامگرفته است؛ بنابراین در این مطالعه بهعنوان بخشی از مجموعه مطالعات در رابطه با کاربرد بتن فوق توانمند در دانشکده فنی دانشگاه تهران، مقاومت پیوستگی بین بتن عادی و بتن فوق توانمند با استفاده از دو نوع آزمایش متداول، در حالات مختلف آمادهسازی سطح بتن پایه، بررسی گردیده است. مطابق نتایج این پژوهش مقاومت پیوستگی بین این دو مصالح بهشدت به شرایط آمادهسازی سطح بتن پایه بستگی داشته و در صورت انجام آمادهسازی سطحی مناسب، شرایط بسیار بهتری را حتی نسبت به ضوابط موجود در مراجع ایجاد مینماید.
The unique properties and characteristics of ultra-high performance concrete as a new material in civil engineering have brought exciting new horizons to the designers. One of these design horizons that could be very applicable in the future is the idea of a composite of ultra-high performance and usual concrete, which has been put forward to make maximum use of the material capacity. This idea is useable in both of the new construction and repair (improvement) of existing structures. As studies and practical applications have shown, composite of usual and ultra-high performance concrete than original concrete structures will be stronger and durable. However, in any composite structures, the integrated performance of the materials is very important and this integrated performance will make through the interconnection resistance between materials. Also, as regards to the newness of composite the ultra-high performance and usual concrete, limited studies were conducted about to continuity strength between these materials. Therefore, the present research is one of a part in the collection studies related to applicable ultra-high performance concrete in faculty of engineering of Tehran University, continuity strength between usual and ultra-high performance concrete with using ordinary tests in a different mode of base concrete preparation has been studied. According to the results of this study, the continuity of the strength between the two materials is highly dependent on the basic concrete level preparation conditions and, if proper level preparation is carried out, will result in better conditions than even the reference standards
https://www.jnace.ir/article_103066_9582b8695ec09ead17a5336d8c1c5a33.pdf
بتن فوقتوانمند
مقاومت پیوستگی
بهسازی سازههای بتنی
سازههای مرکب بتن عادی و بتن فوق توانمند
Ultra-High performance concrete
Continuity strength
Improvement concrete sturctures
Composite ultra-high performance and usual concrete structures
per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
30
45
10.30469/jnace.2019.103068
103068
Research Paper
طراحی بهینه قابهای فولادی خمشی سه بعدی با الگوریتم ژنتیک
Optimal Design of Three Dimensional Flexural Frames with Using Genetic Algorithm
محمود اکبری
makbari1978@yahoo.com
1
محمدحسین نوذریان آرانی
arani@yahoo.com
2
امید پناهی شهری
panahi@yahoo.com
3
استادیار،گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
کارشناس ارشد مهندسی عمران-سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
کارشناس ارشد مهندسی عمران-سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
هدف از این مطالعه طراحی بهینه قاب های فولادی خمشی سه بعدی با استفاده از الگوریتم ژنتیک است. الگوریتم ژنتیک، یک الگوریتم تکاملی و مبتنی بر جستجوی هوشمندانه است که در مسائل تصمیم گیری گسسته، کارایی بالایی دارد و از این حیث برای بهینه سازی قاب های فولادی با پروفیلهای موجود در بازار میتواند مناسب باشد. جهت کنترل قیودات طراحی، از نرم افزار تحلیل سازه OpenSees برای تعیین پاسخ سازه استفاده میشود که به نحو مناسبی این نرم افزار با کد الگوریتم ژنتیک تهیه شده در نرم افزار MATLAB مرتبط می شود. روش طراحی در این مطالعه روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD) است. در این مطالعه، مدلهای طراحی بهینه سه قاب سه بعدی شامل یک قاب شش طبقه و دو قاب ده طبقه تحت بارگذاری بار ثقلی، بار زلزله و بار باد توسعه داده میشود و نتایج آن ارائه می گردد. در فرآیند بهینه سازی، قاب ها با قیود اجرایی و بدون قیود اجرایی مورد بررسی قرار گرفته اند و نتایج هر دو حالت ارائه می شود. نتایج نشان می دهد که مدل بهینه سازی از کارایی بالایی در ارائه طرح های بهینه برخوردار است.
Main goal of present study is optimal design of three dimensional flexural frame with using genetic algorithm. Genetic algorithm, it is an evolutionary algorithm based on intelligent search and it is highly efficient in discrete decision making. Also, in this respect, it may be appropriate to optimize the steel frames with the available profiles in the market. In terms of control design restraint, OpenSees software for determining response of structure was used. In continue, OpenSees results with genetic algorithm connected with using Matlab software. Design methodology in this research is LRFD. Also, in present study three dimensional frame including a frame with six stories, two frames with 10 stories under gravity, seismic and wind loads have been expanded. In optimal processing, frames with and without construction restraint analyzed and both of results have been proposed. Results of present study showed that optimal model have high applicable in proposing optimal design.
https://www.jnace.ir/article_103068_45942a5375a9b2ad19812b5ed7a0d2d5.pdf
بهینه سازی
الگوریتم ژنتیک
قاب فولادی خمشی
روش ضرایب بار و مقاومت
طراحی سازه
optimization
Genetic Algorithm
Flexural steel frame
LRFD method
Structure Design
per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
46
60
10.30469/jnace.2019.103069
103069
Research Paper
پیش بینی دادههای جا افتاده ایستگاههای پایش آلودگی هوا به کمک فیلتر کالمن
Forecasting Air Pollution based on Monitoring Station with using Kalman Filter
ندا کفاش چرندابی
n_kaffash@tabrizu.ac.ir
1
استادیار،گروه نقشه برداری، دانشکده فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
در سالهای اخیر با توجه به افزایش چشمگیر آلاینده های هوا، تهیه نقشه های دقیق آلودگی هوا و توسعه سامانه های آنی پایش آلودگی هوا؛ توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. با توجه به اینکه داده های به دست آمده از ایستگاه های پایش آلودگی هوا، عاری از خطا نبوده و برخی از مشاهدات آنها جا افتاده است؛ لذا بهره گیری از مدلی توانمند جهت پالایش داده ها و پیش بینی مشاهدات جا افتاده ضروری بنظر می رسد. در تحقیق حاضر، مقادیر آلاینده های هوا برای ایستگاه های موجود در منطقه 3 تهران به کمک فیلتر کالمن تصحیح و پیش بینی شد. نتایج حاکی از دقت متوسط 92 درصدی برای فیلتر کالمن بوده است.
In recent years, due to the dramatic increase of air pollutants preparation of right air pollution maps and the development of instantaneous air pollution monitoring systems attention of researchers has attracted. According to the data obtained from air pollution monitoring stations, they were not isolated from the error and some of their observations are missing; therefore, it is necessary to use a robust model to refine the data and predict the observations. In the present study, the data’s of three stations in Tehran of air pollutants corrected and predicted by Kalman filter. Results showed that an average accuracy of 92% for the Kalman filter.
https://www.jnace.ir/article_103069_f3825a147886bac7a63b3c12aaeecfb6.pdf
آلودگی هوا
فیلتر کالمن
پیش بینی مشاهدات
GIS
Air pollution
Kalman Filter
Predict of observation
GIS
per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
61
76
10.30469/jnace.2019.103070
103070
Research Paper
پیشنهاد یک جداگر لرزهای الاستومریک چندلایه اصطکاکی جدید
A new Proposed Friction Multi-layered Elastomeric Seismic Isolator (FMESI)
غلامرضا عبدا... زاده
abdollahzadeh@nit.ac.ir
1
غلامعلی میرعلی کتولی
gholam@yahoo.com
2
دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروان بابل، بابل، ایران
کارشناسی ارشد مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروان بابل، بابل، ایران
جداسازی لرزهای یکی از بهترین روشهای کنترل ارتعاشات لرزهای در ساختمانها ، پلها و تأسیسات هستهای است . در این روش ، تمرکز بر روی کاهش پاسخ لرزهای و شتاب ورودی زلزله به سازه است . در این پژوهش ، یک جداگر لرزهای ترکیبی الاستومریک چندلایه اصطکاکی جدید ، پیشنهاد و در نرمافزار اجزای محدود آباکوس مدلسازی ، تحلیل و بررسی و با مدلهای تقریبا مشابه در مقالات دیگر ، مقایسه شده است. در این جداساز لرزهای جدید از هستههای اصطکاکی بهجای هستههای سربی استفادهشده و برخی از مشکلات جداسازهای قبلی ، به شکل تقریبا قابل قبولی مرتفع گردیده است. بررسیهای انجامشده نشان میدهد که جداگر پیشنهادی جدید در شرایط مختلف بارگذاری قائم و افقی ، دارای سختی اولیه مناسب و رفتار هسیترسیس کاملی است و تنشهای داخلی در لایههای مختلف نیز در حد قابلقبول است. همچنین با افزایش ضرایب اصطکاکی هستهها ، سختی اولیه و مساحت کلی نمودار اندکی افزایش مییابد ، هرچند این ضرایب اصطکاکی باید در محدوده مشخصی قرار گیرند.
Seismic isolation is one of the best-advanced methods for controlling seismic vibrations in buildings, bridges and nuclear facilities. A new Friction Multi-Layer Elastomeric Seismic Isolator (FMESI) has been modeled, analyzed and investigated by ABAQUS finite element analysis software and then, compared to real models. A number of friction cores have been used instead of the lead core therefore, some of the previous isolator problems have been almost resolved. Moreover, Studies show that the proposed isolator provides suitable initial stiffness and acceptable hysteresis behavior under different vertical and horizontal loading conditions and also internal stresses in different layers are acceptable. Also, as a result, , the initial stiffness and overall area of the curves increase, as friction coefficients of the cores increase, although the frictional coefficients must be within a certain range
https://www.jnace.ir/article_103070_a7eaaf9a2c0fc58a5e5bc44ab94be747.pdf
جداگر لرزهای
جداگر الاستومریک چندلایه
جداگر اصطکاکی
هستههای اصطکاکی
seismic isolator
Multilayer elastomeric isolator
Friction isolators
Friction cores
per
Papyrus Press
رویکردهای نوین در مهندسی عمران
2588-7122
2019-11-22
3
3
77
91
10.30469/jnace.2019.103071
103071
Research Paper
ارزیابی رفتار لرزه ای دیوارهای سبک فولادی سرد نورد شده با مهاربند K شکل و اتصالات بهبود یافته تحت بار جانبی یکنواخت یکطرفه
Seismic Behavior of Cold Formed Light Steel Walls with K-Braced and Upgraded Connections under Lateral Monotonic Loading
سید امیر کمالی
amirkamlicivil@gmail.com
1
فرهنگ فرحبد
f.farahbod@bhrc.ac.ir
2
گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
استادیار، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، بخش مهندسی سازه، تهران، ایران
این تحقیق به بررسی ارزیابی عملکرد لرزهای دیوارهای سبک فولادی سرد نورد شده با مهاربندهای K شکل تودلی و اتصالات بهبود یافته تحت بارگذاری جانبی یکنواخت یکطرفه میپردازد. برای این منظور ابتدا مدل نرمافزاری Abaqus یک نمونه آزمایشگاهی موجود از قاب مهاربندی K شکل تودلی سرد نورد با اتصالات بهبود یافته، ساخته شده و با مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی موجود، صحت مقادیر مدلسازی به اثبات رسیده است. سپس چهار مدل اجزای محدود دیوار سبک فولادی سرد نورد با تغییر در اعضای تک به کار برده شده در مهاربندها و اعضای مرزی (متصل به ورق اتصال) به مقاطع دوبل، به ابعاد 4/2 در 4/2 متر از مقاطع C شکل ساخته شدند و تحت بارگذاری جانبی یکطرفه مورد تحلیل غیرخطی قرار گرفتند. بارگذاری به شیوهی کنترل تغییرمکان در تمام مدلها اعمال گردید. برای تمام نمونهها، منحنی بارجانبی و سختی و انرژی جذب شده بر حسب تغییرمکان جانبی نسبی و مطلق، مد خرابی و شکلپذیری استخراج و با یکدیگر مقایسه شده است. در نهایت مدل مهاربند دوبل K شکل سرد نورد با اتصالات بهبود یافته، مناسبترین عملکرد را از نظر ظرفیت برشی و انرژی جذب شده و سختی و شکلپذیری که به ترتیب با افزایش 91/1، 19/2، 85/1، 03/1 برابر نسبت به نمونه شاهد از خود نشان دادند.
This research focused on seismic performance of cold formed light steel walls with internal K-braced and upgraded connections under lateral monotonic loading. To do so, first of all an ABAQUS software model for an available experimental specimen was made of internal cold formed K-braced frame and the accuracy of analytical results was proved in comparison with the existing experimental results. Afterwards, four finite element cold formed light steel wall samples were constructed from C section shape with dimension of 2.4 m to 2.4 m and nonlinear analysed under lateral monotonic loading by changing the single member to double cross sections for bracing and chord members connected to gusset plate. Displacement control method loading was applied to all models. For all specimens, the lateral load, stiffness, energy absorption curves in terms of absolute lateral displacement and drift were extracted as well as failure mode and ductility factor. Finally, the double K-braced cold formed members with modified connections showed adequate seismic performance with 1.91, 2.19, 1.85 and 1.03 times increase of shear resistance, energy absorption, stiffness and ductility compared to control specimen, respectively.
https://www.jnace.ir/article_103071_39b89abc0a50fcb4e73f95a3af700ca1.pdf
دیوارهای سبک فولادی سرد نورد
مهاربند K شکل
اتصالات بهبود یافته
بارگذاری جانبی یکنواخت یکطرفه
Cold formed light steel walls
K-shaped bracing
Upgraded connections
Lateral monotonic loading