saze

مطالعه آزمايشگاهی تاثير نقص هندسي در رفتاركمانشي ستونهاي مشبک با بست افقی تحت نيروی محوری استاتيکی

saze در رابطه مورد استفاده در مبحث دهم مقررات ملی ساختمانی ایران برای محاسبه ظرفیت فشاری ستونها (که مقتبس از آئین نامه AISC میباشد) نقص هندسی مستقیما لحاظ نشده و در ضريب اطمینان مستتر می باشد.
در این طرح، ظرفیت فشاری ستونهای مرکب با بست افقی و روشهای برآورد آن، با توجه به وجود نقص هندسی و تاثیر آن بر ظرفیت فشاری ستون، مورد بررسی قرار گرفته است.
بدین منظور، نمونه هایی از ستونهای مرکب با بست افقی تحت نیروی محوری تاحد ظرفیت، بارگذاری شده و سپس با استفاده از اطلاعات حاصل از آزمایش، با استفاده از رابطه آیرتن-پری و منحنی های ظرفیت نهایی ستون (که اثر نقص را مستقیما در نظر میگیرند) ظرفیت فشاری ستون محاسبه شده و با مقادیر حاصل از آزمایش مقایسه شده اند.
فایل این پروژه را از اینجا دانلود کنید

ارائه مدل رفتاري میانقاب‌های دارای بازشو برای تحلیل غیرخطی- لرزه‌ای قاب‌های بتن مسلح

وجود ميانقاب مصالح بنايي در قاب‌هاي بتن مسلح در ساخت‌وساز كشورمان امري رايج محسوب مي‌شود، چراكه از منظر عملي، ميانقاب‌ها عملكردها و كاركردهاي فراواني همچون جداسازي فضاها، ايجاد عايق‌بندي صوتي و حرارتي و … دارند. ميانقاب‌ها به‌طورمعمول از قاب پيراموني خود جدا نمي‌گردند و در بسياري از موارد، داراي بازشوهاي پنجره و درب مي‌باشند. وجود بازشو، رفتار درون صفحه‌ای مجموعه قاب و ميانقاب (قاب مركب) را نسبت به حالت ميانقاب توپر تغيير مي‌دهد. درزمینهٔ رفتار قاب مركب با ميانقاب توپر، مطالعات متعددي در ادبيات فني گزارش‌شده است؛ اما متأسفانه در مورد میانقاب‌های داراي بازشو، تحقيقات كمتري صورت گرفته است كه هرکدام از تحقيقات صورت گرفته نيز داراي محدوديت‌ها و نواقص خاص خود مي‌باشند.
در تحقيق حاضر، رفتار قاب‌هاي بتن مسلح داراي ميانقاب مصالح بنايي بازشودار با توجه به شرايط ساخت‌وساز رايج در ايران، موردبررسی قرارگرفته است. به اين منظور، شش نمونه قاب بتن مسلح يك طبقه و يك دهانه طبق آئين‌نامه‌هاي رايج طراحی‌شده و با مقياس يك‌دوم ساخته‌شده است. يك نمونه از اين قاب‌ها به‌صورت بدون ميانقاب و يك نمونه نيز با ميانقاب آجري بدون بازشو به‌عنوان نمونه‌هاي شاهد، تحت بار درون صفحه‌ای مورد آزمايش قرارگرفته است. الگوي بارگذاري از نوع رفت و برگشتي و با دامنه افزايش‌يابنده است. سه قاب بتن مسلح ديگر نيز با ميانقاب مصالح بنايي داراي بازشوي مركزي پنجره با ابعاد مختلف و يك نمونه نيز با ميانقاب داراي بازشوي مركزي درب ساخته‌شده و مورد آزمايش قرارگرفته است. تلاش شده است تا حداكثر مقدار ممكن، شرايط مدل‌سازي با مقياس يك‌دوم در طراحي آزمايش‌ها رعايت گردد؛ تا جايي كه براي تهيه آجرهاي مقياس‌شده، به‌جای بريدن آجرهاي تمام‌مقياس، آجرهاي با مقياس يك‌دوم با استفاده از قالب‌هاي كوچك، قالب‌گيري شده و به همان روش آجرهاي معمولي ساخته‌شده‌اند. پارامتر موردمطالعه در اين تحقيق، شكل و ابعاد بازشو مي‌باشد.
با توجه به محدود بودن تعداد آزمايش‌ها، به‌منظور تعميم نتايج آزمايش‌هاي انجام‌شده به ساير حالات، مدل‌هاي آزمايش‌شده به‌صورت عددي به روش اجزاء محدود ريز-مدل‌سازي شده‌اند. براي به دست آوردن خصوصياتي از مصالح كه امكان آزمايش آن‌ها وجود نداشت، از روابط گزارش‌شده در ادبيات فني استفاده‌شده است. مدل اجزاء محدود ساخته‌شده با استفاده از نتايج آزمايش‌ها كاليبره شده و براي شناخت بهتر رفتار درون صفحه‌ای قاب‌هاي مركب مورداستفاده قرارگرفته است.
به‌منظور ارائه روشي ساده و قابل كاربرد در دفاتر مهندسي براي مدل‌سازي رفتار قاب‌هاي مركب داراي بازشو، دو درشت-مدل ساده با استفاده از نتايج آزمايش‌ها و همچنين نتايج ريز-مدل‌سازي پیشنهادشده است. نقاط قوت و ضعف مدل‌هاي ارائه‌شده موردبحث قرارگرفته و كارايي آن‌ها در شبيه‌سازي رفتار درون صفحه‌ای قاب‌هاي بتن مسلح ميان‌پر نشان داده‌شده است.
پوستر مربوط به این پروژه را می توانید از اینجا دانلود نمایید.

مطالعه تحليلی و آزمايشگاهی ديوارهای برشی فولادی تقويت شده قطری

برمبناي تحقيقات انجام شده در دهه هاي اخير، ديوار برشي فولادي به عنوان یک سيستم مناسب باربر جانبي و اقتصادی در طراحي لرزه اي سازه ها و مقاوم سازي ساختمانهاي موجود شناخته شده است که به صورت تقويت شده يا نشده و یا سوراخ دار بكار مي رود. از طرفی، پیچیدگی رفتار غير خطي اين سيستم بدلایلی از قبيل لاغری نسبتا” زیاد ورق نازک فولادی و اثرات مودهای كمانشی ورق ، عملكرد ميدان كششي ورق پس از كمانش، مراحل تسليم ديوار ، تنوع مودهاي گسيختگي ترد و شكل پذير، حلقه های هيسترزيس ديوار، نقش المانهای مرزی و اتصالات آنها ، اثرات سخت کننده ها و بازشوها ؛ همچنین وجود برخی مشکلات اجراﺋﯽ و نبود ضوابط کافی و جامع برای طراحی این سیستم در آیین نامه های ساختمانی نیاز به تحقیق بر روی آن را کماکان ولادی تقويت شده صورت گرفته نشان مي دهند كه تقويت يك ديوار برشي فولادي بوسيله سخت كننده هاي متداول افقي و قائم مناسب، بهبود رفتار غير خطي آن را سبب مي گردد .در حالیکه ، استفاده از اين سخت كننده ها كه عمدتا” براي جلوگيري از كمانش برشي الاستيك ورق پر كننده بكارمي روند هزينه بر و وقت گير مي باشد. از اينرو، در اين تحقيق مطالعه تحلیلی و آزمایشگاهی دیوارهای برشی فولادی و تقويت آنها با سخت كننده هاي قطري مد نظر قرار گرفته تا علاوه بر صرفه جوئي در مراحل اجرا ، بتوان از مزاياي سيستم تقويت شده به صورت بهينه اي بهره برد. بدین منظور انجام مطالعات تحلیلی، آزمایشگاهی و نظری بر روی این سیستم جدید برنامه ریزی گردید. از روش اجزاء محدود و آنالیز غیرخطی با لحاظ اثرات تغییر شکلهای هندسی غیرخطی، کمانشی و پس کمانشی ورقهای نازک فولادی جهت مدل سازی و بررسی رفتار غیر خطی دیوارهای برشی فولادی در انجام تحلیلهای عددی بهره گرفته شده است. میزان دقت نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی معتبر موجود در ادبیات علمی سنجیده شده و از آن ، اطمینان حاصل شده است. مطالعات آزمایشگاهی بر روی ۶ نمونه دیوار برشی فولادی با مقیاس۱:۲ شامل ۲ دیوار تقویت نشده و ۴ دیوار تقویت شده قطری در آزمایشگاه سازه پزوهشگاه به انجام رسیده که در یکی از نمونه ها از قاب پیرامونی با اتصالات مفصل فیزیکی متداول استفاده شده و در نمونه ای دیگر از ترکیب یک بازشوی استراتژیک با سخت کننده های قطری بر اساس نتایج حاصل شده طی تحقیق، استفاده گردیده و رفتار های غیرخطی هیسترتیک آنها مورد بررسی قرار گرفته اند.

برای مشاهده فایل پوستر اینجا کلیک نمایید.

ارزیابی رفتار لرزه‌ای سیستم‌های ثانویه با استفاده از روش‌های تحليلی دقیق و ساده شده

با توجه به خسارات گسترده وارد بر سیستم‌های ثانویه (سیستم‌ها و اجزای مکانیکی، برقی و مخابراتی، معماری و محتویات ساختمانها) در زلزله‌های گذشته، بررسی رفتار دینامیکی این سیستم‌ها در سه دهه اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است.

در این میان دستورالعمل‌ها و آیین‌نامه‌های مختلف نیز همواره سعی در بهره‌گیری از نتایج این مطالعات به منظور ارایه روابطی ساده و قابل استفاده توسط مهندسینِ طراح داشته‌اند. در این تحقیق سیر تکاملی روش‌ها و روابط آیین‌نامه‌ای مورد استفاده برای طراحی سیستم‌های ثانویه در سطح ایران، امریکا و اروپا از ابتدا (سال ۱۹۳۷) تا کنون با بررسی روابط موجود در پانزده آیین‌نامه لرزه‌ای مختلف مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته و نقاط ضعف و قوت هر یک بیان شده است.

در ادامه با ارایه یک مثال عددی چگونگی کاربرد این روابط نشان داده شده و پاسخ‌های بدست آمده برای نیروهای طراحی تکیه‌گاهی مورد بحث و مقایسه قرار گرفته‌اند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهند که با وجود روند رو به اصلاح در آیین‌نامه‌های مختلف، همچنان نیاز به تکامل در آنها دیده می‌شود اما در این میان نیاز به ارتقاء و به روز رسانی استاندارد ۲۸۰۰ ایران در زمینه طراحی سیستم‌های ثانویه بیش از سایر دستورالعمل‌ها به نظر می‌رسد.

فایل پاورپوینت پروژه

بررسی عددی و آزمایشگاهی رفتار لرزه‌ای سیلوهای بتنی با در نظر گرفتن اندركنش خاك – سازه و محتویات

مقدمه:

تحقیقات انجام شده روی اثر زلزله بر سیلوها بسیار كم و اندك هستند در طول زلزله دیواره‌ سیلو تنشهای اضافی ناشی از توزیع‌ فشار نامتقارن در سیلو را تجربه می‌کند، آیین‌نامه‌های مختلف برای محاسبه نیروی زلزله وارده بر سیلوها روابط مختلفی را پیشنهاد كرده‌اند كه در اكثر آنها برای محاسبه برش پایه ۸۰ درصد وزن مواد ذخیره شده در داخل سیلو بعنوان وزن موثر در تعیین نیروی زلزله در نظر گرفته شده است، ولی قسمت چهارم آیین‌نامه Eurocode 8 فشارهای افقی ناشی از اثرات زلزله را با استفاده از روابط ساده شده در نظر می‌گیرد.
بدلیل پیچیدگی‌های موجود در مدلسازی سیلوها با استفاده از روش اجزاء محدود از قبیل مدلسازی صریح مواد ذخیره شده در سیلو با مدل رفتاری مناسب، مدلسازی رفتار غیرخطی مصالح بتنی دیواره سیلو و اندركنش خاك و سازه محققان كمتر به مدلسازی سیلوهای بتنی با استفاده از مدلهای عددی پرداخته‌اند. در این تحقیق سعی شده است رفتار لرزه‌ای سیلوهای بتنی با استفاده از مدلسازی به روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار گرفته و به دنبال آن ضوابط ارائه شده در آیین‌نامه‌ها برای طراحی سیلوها ارزیابی شوند، در ادامه برای بررسی ضریب وزن موثر ۸۰ درصد پیشنهاد شده در آیین‌نامه‌ها آزمایشهای دینامیكی بر روی مدلهای سیلوی كوچك مقیاس نیز انجام شده‌اند.

پژوهشکده مهندسی سازه

وقوع زلزله‌ها به تنهایی سبب خسارات جانی، اقتصادی و اجتماعی نمی‌شوند؛ بلکه، بر اثر اندرکنش نامطلوب حرکات زمین با محیط زیست و مستحدثات فاجعه می‌آفرینند. کاهش خطرهای ناشی از زلزله و بالتبع توسعه پایدار کشور تنها با ایمن‌سازی و مقاوم‌سازی ساختمانها، شریانهای‌حیاتی و تأسیسات زیر‌بنایی امکان‌پذیر می‌باشد.

برنامه ها

به منظور کنترل و کاهش خطر‌پذیری، آسیب‌پذیری و توسعه فرهنگ ایمن‌سازی در برابر زلزله، پژوهشکده مهندسی سازه با برنامه‌ها و وظایف زیر در پژوهشگاه ایجاد شده‌است:

  • مطالعات و تحقیقات جامع تحلیلی، تجربی، میدانی و دستگاهی ایمن‌سازی لرزه‌‌ای ساخت و سازها (ساختمانها، شریانهای حیاتی، سازه‌های نیروگاهی و صنعتی، تأسیسات مهم مانند سدها، پلها، مخازن و مشابه آنها)؛
  • گسترش روشهای طراحی لرزه‌ای ساخت ابنیه جدید، مقاوم‌سازی ساختمانهای موجود دربرابر زلزله و تدوین آیین‌نامه و دستورالعملهای مربوطه؛
  • توسعه فناوری جدید ساختمانی برای تولید نیمه صنعتی ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله؛
  • تحلیل آسیب‌پذیری شهرها و روستاها، تدوین روشهای کاهش آسیب‌پذیری و کمک به اجرای آن؛
  • مطالعه و ارائه روشهای مناسب اقتصادی و اجرایی برای کاهش آثار مخرب زلزله در بناها؛
  • هماهنگ‌سازی آخرین دستاوردهای علمی و فنی در مورد طراحی و مقاوم‌سازی کلیه مستحدثات موجود در کشور؛
  • ایجاد، توسعه و بهبود امکانات آزمایشگاهی، تجهیزات اندازه‌گیری و نصب وسایل اندازه‌گیری در سازه‌های مهم؛
  • همکاری با صنعت، سازمانهای اجرایی و جامعه مهندسی کشور از طریق ارائه خدمات مشاوره‌ای؛
  • برگزاری دوره دکترای مهندسی عمران- زلزله(سازه)؛
  • همکاریهای علمی – پژوهشی و فناوری با مراکز تحقیقاتی- آموزشی و انجمنهای علمی و مهندسی داخل و خارج از کشور؛

گروه های پژوهشی

پژوهشکده مهندسی سازه برای تحقق اهداف مذکور، برنامه‌های خود را در قالب گروه‌های پژوهشی زیر سازماندهی شده اند:

lab_guralp_1

تجهیزات شتاب نگاری میدانی

دستگاه شتابنگار CMG-DM24-s12 به همراه سنسور CMG-5u :

دستگاه شتابنگار CMG-DM24-s12 ساخت شرکت گورالپ از کشور انگلستان است. این دستگاه ۲۴ کاناله است و به کمک ۲۴ عدد سنسور شتاب force feedback با ظرفیتهای ۲g , 1g , 0.5g میتواند ارتعاشات نقاط مختلف یک سازه را با کمک آنتن GPS به صورت همزمان ثبت نماید. این سنسورها مدل CMG-5u بوده و با توجه به آزمایشهای عملی انجام شده شتابهای با دامنه کوچک(تا ۰٫۰۲ mg پیک تا پیک) را اندازه¬گیری میکند.
پاسخ فرکانسی سنسورها در محدوده DC-100Hz و رنج دینامیکی آن در بازه فرکانسی ۰٫۰۰۵Hz-0.05 Hz در حدود ۱۴۰ db و در محدوده فرکانسی ۳-۳۰Hz مقدار ۱۲۷ db میباشد.

lab_guralp_1

دو عدد دیجیتایزر ۱۲ کاناله CMG-DM24-s12

به همراه تعدادی سنسور ۵u

lab_guralp_3

آماده سازی و نصب سنسور بر روی پل شهید چمران اصفهان

lab_guralp_2

سنسور تک جهته ۵u

lab_guralp_4
تست سنسور ها بر روی میز لرزان

سنسورهای مورد استفاده در این مجموعه تک جهته بوده و در دمای -۲۰ درجه تا ۷۰ درجه سانتیگراد کار میکند. حداکثر فرکانس نمونه برداری دیجیتایزر ۲۰۰ هرتز با رزولوشن ۲۴ bit است. میزان خطی بودن این سنسورها نیز ۰٫۱% full scale میباشد.

دستگاه شتابنگار GeoSIG :
دستگاه شتابنگار ۲۱ کاناله GeoSIG ساخت کشور سوئیس قابلیت اندازه گیری شتابهای بسیار کم سازه را (full scale = 0.1 g) با ۱۸ سنسور تک جهته و یک سنسور ۳ جهته دارد.
فرکانسهای قابل تشخیص توسط این دستگاه ۰٫۱ Hz -100 Hz بوده، میزان خطی بودن آن ۰٫۱% سیگنال است. این دستگاه ۱۶بیتی است و با آداپتور ۱۲ولتی برق خارجی کار میکند.

lab_GeoSIG_1

رکوردر ژئوسیگ

lab_GeoSIG_2

سنسورهای دستگاه ژئوسیگ


دستگاه شتابنگار SSA2 :
شتابنگار ۱۲بیتی SSA2 قادر است با باتری ۱۲ولتی داخلی خود، بیش از ۳ روز بدون اتصال به منبع تغذیه خارجی کار کند. فرکانس کاری آن DC-50Hz بوده و هر واحد این دستگاه ۳ جهته میباشد. فرکانس داخلی این دستگاه ۶۰۰هرتز است و رنج قابل اندازه گیری این دستگاه ±۲g میباشد.

lab_SSA2_1

دستگاه های شتابنگار SSA2

lab_SchmitHammer

تجهیزات آزمایش بتن

lab_SchmitHammer

چکش اشميت Eshmit Hammer

این دستگاه قابل حمل و نقل در سایتها و ارتفاعات می‌باشد و برای اندازه گیری مقاومت بتن به صورت غیرمخرب می‌باشد. ضربه انرژی که در هنگام آزمایش به سطح نمونه وارد می‌شود معادل ۰٫۲۲۵gm می‌باشد. این دستگاه مجهز به نوار ثبت اندازه‌گیری مقاومت می‌باشد که در زمان انجام آزمایش می‌توان نتیجه آزمایش را مورد بررسی قرار داد.

lab_UltrasonicConcreteTester

دستگاه آزمایش مافوق صوت بتن Ultrasonic concrete tester

این دستگاه قابل حمل و نقل و دارای تخمین های صحیح می‌باشد و برای ارزیابی کیفیت بتن و دیگر مشخصات (سرعت، طول، زمان، مدول یانگ) استفاده می‌شود. این دستگاه براساس تولید و ارسال پالسهای فرکانس مافوق صوت در بتن و اندازه گیری زمان رسیدن پالسها از مبدل فرستنده به مبدل گیرنده از میان مصالح کار می‌کند و می‌تواند اطلاعاتی درباره یکنواختی بتن در اختیار ما قرار دهد. علاوه براین، این امکان وجود دارد تا برآوردی در مورد مدول الاستیسیته دینامیکی و مقاومت بتن داشته باشد. ضمناً این دستگاه به دو خروجی جهت اتصال به یک اسیلاسکوپ اختیاری مجهز می‌باشد.

lab_CoverMeter

دستگاه آرماتور ياب Cover Meter

این دستگاه پرتابل و قابل استفاده در سایت و جزو آزمایشهای غیرمخرب می‌باشد. این دستگاه دارای دو پروپ مخصوص (کوچک و بزرگ) که هر کدام برای ضخامتهای مختلفی بکار می‌رود. با حرکت دادن پروپ برروی سطح بتن می‌توان اطلاعاتی در زمینه:
موقعیت سنجی آرماتور در بتن، ضخامت پوشش بتن روی آرماتور و سایز آرماتور بدست آورد. این دستگاه می‌تواند تا ضخامت ۲۰۰ میلیمتر را در بتن از نظر آرماتوربندی نمایش دهد.

lab_core

دستگاه مغزه گیری با متعلقات Core- DD-160E Hilti

lab_core

دستگاه مغزه گیری با متعلقات Core- DD-160E Hilti

یکی از مهمترین آزمایش‌های تعیین مقاومت بتن درجا، مغزه‌گیری از بتن و آزمایش مقاومت فشاری مغزه می باشد. برای انجام مغزه‌گیری نیاز به تجهیزات خاص آن است که در عکس نمونه دستگاه موجود آن در آزمایشگاه سازه ملاحظه می گردد این دستگاه بنام تجاری Core- DD-160E Hilti می‌باشد و از سه قسمت اصلی پایه – سر‌مته- الکترو موتور تشکیل شده است پایه آن توانایی نصب روی هر سطح صافی را دارد و با یک رول بولت دستگاه محکم در محل نصب می‌گردد تا از جابجایی دستگاه در هنگام مغزه‌گیری جلوگیری کرده و مغزه‌ایی سالم بدست آید. همچنین سر مته‌های آن که بصورت استوانه خالی می باشد و با طول حدود ۶۰ سانتیمتر و قطر ۱ تا ۶ اینچ موجود می‌باشد بعلت الماسه بودن سر مته، مغزه‌گیری از بتن بسیار سخت بهمراه فولاد امکان‌پذیر می‌باشد.