فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دهم شماره 9 (پیاپی 74، آذر 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/01/07
  • تعداد عناوین: 12
|
  • امین قنادی اصل*، سعیده قائمی فرد صفحات 5-35
    نظارت بر آسیب های سازه ای، برای حفظ عمر مفید سازه های عمرانی بسیار مهم است. روش های نظارت بسیاری برای ارایه ابزار های عملی برای هشدار اولیه در برابر آسیب های سازه ای یا هر نوع نا هنجاری ایجاد شده اند. لذا روش نظارت بر سلامت سازه، امروزه یک رویکرد اصلی برای مدیریت شناسایی و تشخیص آسیب در مناطق مختلف به شمار می آید. نیاز به نظارت بر رفتار سازه، هر روز در حال افزایش است، اما به دلیل توسعه مصالح جدید و سازه های پیچیده تر، این امر، منجر به توسعه روش های نظارت بر سلامت سازه قوی و حساس می شود. هوش مصنوعی، یک رویکرد جایگزین کارآمد برای روش های مدل سازی کلاسیک است. راه حل های مبتنی بر هوش مصنوعی، جایگزین های خوبی برای تعیین پارامتر های طراحی مهندسی در مواقعی هستند که آزمایش امکان پذیر نیست؛ بنابراین منجر به صرفه جویی قابل توجهی در زمان و تلاش انسان در آزمایش ها می شود. امروزه، یادگیری ماشینی به موفق ترین زیر شاخه هوش مصنوعی تبدیل شده است. شناسایی آسیب با استفاده از پردازش سیگنال هوشمند و الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر معیار های ارتعاش از جمله مواردی هست که حایز اهمیت می باشد. در این مقاله، برخی از مطالعات اخیر در زمینه کاربرد های شبکه های عصبی مصنوعی برای شناسایی آسیب و ترک بررسی شده است. سعی شده است تا مروری جامع بر مقالات مطرح شده در زمینه کاربرد روش های بهینه سازی و روش های معکوس، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، ارزیابی آسیب و ترک در سازه های مختلف با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، با نگاهی ویژه بر مطالعات انجام شده در دهه های گذشته، انجام شود.
    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، بهینه سازی، یادگیری ماشین، نظارت بر سلامت سازه، شناسایی ترک و آسیب
  • عرفان انجم شعاع، رامین طباطبایی میرحسینی* صفحات 36-58
    با توجه به گسترش جمعیت انسانی و ساخت وساز، همچنین به دلیل کمبود فضا، ضعف توانایی پاسخگویی به روش سنتی در ساخت وساز، لزوم معرفی و بررسی صنعتی در ساختمان بیشتر نمایان می شود. به همین دلیل با توجه به ناکارآمدی سیستم های سنتی در تولید انبوه، توجه به روش های صنعتی تولید ساختمان ضروری به نظر می رسد. ده ها سال است که در کشور طرح هایی برای صنعتی شدن تولید ساختمان آغازشده، اما موفقیت آمیز نبوده است زیرا با واردکردن چند کارخانه تولیدی، که ازنظر فناوری تا حد زیادی وابسته به کشورهای صنعتی است و مقررات و دانش فنی متناسب با آن در کشور وجود ندارد، نمی توان به اهداف صنعتی شدن دست یافت. صنعتی شدن باید با بررسی دقیق سیستم ها و فناوری های مطرح دنیا و امکان سنجی برای بومی سازی آن و حصول اطمینان از امکان پاسخگویی به نیازهای فرهنگی، محیطی و اقلیمی و نیز قابلیت انطباق آن با الگوهای ساخت در کشور آغاز شود و با فرهنگ سازی و تقویت صنایع مرتبط و ارایه آموزش های لازم، در جهت تضمین کیفیت تولید ساختمان و اجرای فناوری های مناسب و منطبق با شرایط و ویژگی های جامعه و کشور گسترش یابد. در این تحقیق، ابتدا با انجام مطالعات کتابخانه ای فهرستی از عوامل موثر در افزایش ثبات راه اندازی پروژه های صنعتی ساختمان تهیه شد و از طریق پرسشنامه های مبتنی بر طیف لیکرت نظر خبرگان حوزه صنعتی سازی ساختمان در شهر کرمان جمع آوری گردید و پس از بررسی روایی و اطمینان از پایایی پرسشنامه، گروه بندی عوامل با استفاده از فرضیات مشخص، مطابق با نتایج و امتیازات حاصله انجام شد، سپس ماتریس تصمیم گیری بر اساس شاخص ها و گزینه های مطرح، تشکیل و دسته بندی امتیازات در بازه های فازی انجام گرفت، درنهایت با استفاده از روش حداقل مربعات وزنی و روش یاگر، ضریب اهمیت شاخص ها مطابق با مدل چند شاخصه ای فازی تعیین و رتبه بندی انجام شد، بر اساس یافته های تحقیق، شاخص های«اقتصادی»،«اجتماعی و سیاسی»،« مدیریتی»،«کیفی»و«زیست محیطی» به ترتیب دارای بالاترین میزان تاثیر می باشند.
    کلیدواژگان: ثبات، پروژه های صنعتی، صنعتی سازی ساختمان، مدل تصمیم گیری چند شاخصه ای، روش فازی
  • حکیم بکری زاده*، آرش رضایی، آرمین منیر عباسی صفحات 59-72
    هدف اصلی مقاله حاضر، ارزیابی و اولویت بندی برخی از عوامل مرتبط با تاخیر در اتمام پروژه ی مسکن مهر استان کرمانشاه می باشد. روش تحقیق، پیمایشی که از لحاظ بعد هدف، کاربردی با جامعه آماری شامل کلیه کارشناسان فنی ادارات و مدیران دستگاه های برنامه ریزی و اجرایی استان کرمانشاه مرتبط با پروژه مسکن مهر به تعداد 365 نفر بوده، که با استفاده از فرمول نمونه گیری کوکران، حجم نمونه تعداد 187 نفر تعیین گردید. برای جمع آوری اطلاعات از پرسشنامه محقق ساخته استفاده گردید. تحلیل نتایج آزمون رتبه بندی فریدمن نشان داد که در سطح خطای 05/0 ، رتبه بندی عوامل موثر بر تاخیر در اتمام پروژه عمرانی مسکن مهر کرمانشاه از دیدگاه نمونه پژوهش معنادار بوده و نمونه پژوهش رتبه بندی متفاوتی از عوامل موثر بر تاخیر دارند، به طوریکه، عامل هزینه ها و مخارج پروژه با میانگین 30/4 دارای بیشترین میزان و عامل ضعف در اجرای طرح با میانگین 35/2 دارای کمترین میزان است. همچنین، مقایسه میانگین رتبه های عوامل موثر بر تاخیر در اتمام پروژه عمرانی مسکن مهر کرمانشاه نشان داد که بالاترین میانگین رتبه (40/8) به عامل هزینه ها و مخارج پروژه در نمره دهی اختصاص دارد. از نگاه سیاست گذاری و با توجه به آنکه کلیه این عوامل را می توان در گروه عوامل مدیریتی جای داد لزوم بازنگری در تیم مدیریتی برای کاهش زمان تاخیر در اتمام پروژه مسکن مهر ضروری است.
    کلیدواژگان: تاخیر، کارفرما، پیمانکار، مشاور، پروژه، مسکن مهر
  • جواد وافی شهری، توحید پوررستم، سهیل قره، علی مزروعی صفحات 73-92
    امروزه استفاده از گود در پروژه های عمرانی به علت استفاده حداکثری از زمین و همچنین قیمت بالای زمین رو به افزایش است. استفاده از روش ها یی برای حفظ ایستایی، امنیت، زمان و هزینه همیشه مورد دغدغه کارفرمایان و دست اندرکان در پروژه های گودبرداری بوده است. مهندسی ارزش راهی جهت رسیدن به بهینه ترین حالت در انجام پروژه های عمرانی می باشد که با حذف هزینه های اضافی و همچنین فعالیت های غیر موثر بدون آنکه در روند و کارکرد پروژه تاثیر بگذارد در کاهش زمان پروژه موثر می باشد. با توجه به اهمیت دو موضوع در این پژوهش سعی شده است به بررسی عوامل موثر در انجام پروژه های گودبرداری با اتخاذ رویکرد مهندسی ارزش پرداخته شو د. در این تحقیق ایستایی گودها بر اساس روش های خرپا، شمع بتنی، نیلینگ و انکر و همچنین استفاده از گوه گسیختگی خاک به عنوان روشی نوآورانه برای پایدارسازی گودهای کم عمق، نیمه عمیق و عمیق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده به لحاظ هزینه، زمان، امنیت گود و فضای اشغال شده بررسی و با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مورد ارزیابی و وزن دهی قرار می گیرند. نتایج نشان می دهد استفاده از روش گوه گسیختگی در گودهای کم عمق می تواندگزینه مناسبی به لحاظ مهندسی ارزش باشد. همچنین استفاده از روش شمع بتنی برای گودهای نیمه عمیق و استفاده از روش انکراژ برای گودهای عمیق با توجه به نتایج گزینه های مناسبی تلقی می گردند.
    کلیدواژگان: سازه نگهبان، گودهای شهری، مهندسی ارزش، زمان و هزینه، روش AHP
  • پویا حسنوند، فریدون رضایی* صفحات 93-111
    یکی از عوامل خرابی زودرس سازه های بتن آرمه، خوردگی فولاد های آن است و این موضوع به ویژه در سازه های با حساسیت بالا تر همچون سازه های پیش تنیده که فولاد های پیش تنیدگی، نقش به مراتب مهم تری را در باربری سازه ایفا می کنند، اهمیت بیشتری پیدا می کند. در این پژوهش یک مطالعه ی آزمایشگاهی به منظور ارزیابی رفتار خمشی تیر های بتنی پیش تنیده تحت تاثیر خوردگی صورت گرفت و برای این منظور 4 نمونه تیر بتنی پیش تنیده پیش کشیده با مقطع مستطیلی به ابعاد 300×150 میلی متر و طول 2 متر ساخته شد. روش ایجاد خوردگی در تیرهای بتنی پیش تنیده به صورت تسریع شده با استفاده از جریان الکتریکی ثابت در کابل های پیش تنیدگی و در یک استخر حاوی محلول الکترولیت 5 درصد آب نمک بود. یک تیر بتنی پیش تنیده بدون خوردگی و به عنوان نمونه شاهد در نظر گرفته شد و در سه تیر موردمطالعه دیگر خوردگی در سه سطح 5، 10 و 15 درصد ایجاد شد. بعد از ایجاد خوردگی، نمونه ها جهت بررسی رفتار سازه ای تحت آزمایش بارگذاری خمشی به روش چهارنقطه ای قرار گرفتند. نتایج نشان داد که خوردگی باعث کاهش ظرفیت باربری و سایر مشخصات رفتاری نمونه مورد مطالعه از جمله میزان جذب انرژی، سختی موثر و خیز وسط دهانه می شود. با افزایش سطح خوردگی، روند کاهشی پارامتر های مورد بررسی افزایش می یابد. در بالا ترین سطح خوردگی (سطح 15درصد) مقادیر پارامتر های ظرفیت باربری، انرژی جذب شده، سختی موثر و خیز وسط دهانه به ترتیب 24، 34، 37 و 19 درصد کاهش یافتند. همچنین بررسی ها نشان داد، توزیع خوردگی ایجاد شده به روش تسریع شده در طول کابل های پیش تنیدگی غیر یکنواخت است و بین میزان خوردگی ایجاد شده عملی و محاسباتی بر مبنای قانون فارادی تفاوت وجود دارد.
    کلیدواژگان: تیر بتنی پیش تنیده، رفتار خمشی، خوردگی، ظرفیت باربری، رفتار سازه ای
  • محمدرضا سیفی اسگ شهر*، پویا صدیق دلالی، عطا طالب زاده صفحات 112-127
    هدف از این تحقیق انجام یک مطالعه آزمایشگاهی جهت بررسی تاثیر استفاده از ماده افزودنی میکروسیلیس در مقاومت فشاری بتن تحت مدت زمان های مختلف از عمل آوری تسریع یافته با بخار می باشد. بدین منظور چهار طرح اختلاط که در دو طرح از ماده افزودنی میکروسیلیس به مقدار 10% و 15% وزنی سیمان استفاده شده، در نظر گرفته شده اند. 48 نمونه مکعبی تحت عمل آوری با روش غوطه وری در آب قرار گرفته و در سنین 3، 7، 14 و 28 روزه مقاومت فشاری آنها سنجیده شده است. همچنین 84 نمونه مکعبی تحت عمل آوری تسریع یافته با بخار تحت حداکثر دمای ºC 2±66 قرار گرفته و مقاومت فشاری آنها با 4، 8، 16، 24، 32، 40 و 48 ساعت عمل آوری اندازه گیری شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که با اضافه کردن میکروسیلیس به بتن مقاومت فشاری نهایی در هر دو نوع عمل آوری افزایش می یابد. محاسبه نسبت مقاومت نمونه ها تحت عمل آوری با بخار بر مقدار متناظر در عمل آوری با آب نشان می دهد که طرح های دارای میکروسیلیس عملکرد ضعیف تری نسبت به طرح های بدون میکروسیلیس از نظر نرخ رشد مقاومت فشاری دارند. همچنین نتایج نشان می دهند که با کاهش نسبت آب به سیمان، گیرش مقاومت بتن در عمل آوری با بخار سریع تر رخ می دهد. در نهایت پیشنهاد می شود در صورت استفاده از پودر میکروسیلیس در بتن به عنوان ماده افزودنی، برای تامین 70% از مقدار مقاومت 28 روزه بتن که برای ساخت بتن های پیش ساخته و پیش تنیده لازم است، از پودر میکروسیلیس به مقدار 15% وزنی سیمان استفاده شده و بتن تحت 24 ساعت عمل آوری با بخار قرار گیرد.
    کلیدواژگان: بتن، مقاومت فشاری، عمل آوری با بخار، ماده افزودنی، میکروسیلیس
  • علی یساری، سیدمحمد میرحسینی*، محمد احسانی فر صفحات 128-149
    بخش معماری، مهندسی، ساخت و ساز و بهره برداری (AECO) در حال اتخاذ مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) در سازمان های دولتی و خصوصی در سراسر جهان است. بخش دولتی نقش مهمی در القا و تشویق اجرای BIM در صنعت ایفا می کند. با این حال، فقدان تحقیقات جامع و یکپارچه در مورد عوامل حیاتی برای پذیرش BIM در مقیاس سازمانی در سازمان های دولتی وجود دارد. هدف اصلی این مطالعه ارایه چارچوبی به منظور تجزیه و تحلیل عوامل حیاتی موفقیت (CSFs) پیاده سازی BIM در سازما ن های دولتی ایران است. این روش شامل یک بررسی جامع ادبیات، یک مطالعه اکتشافی در سه نهاد دولتی ایران و یک نظرسنجی است که با 68 متخصص ایرانی که درگیر پذیرش در سازمان های دولتی بودند، انجام شد. روش های بکار رفته برای تجزیه و تحلیل عوامل مدلسازی ساختاری تفسیری (ISM) است و برای تحلیل کمی روابط و تعامل روابط میان عوامل از روش دیمتل (DEMATEL) استفاده شده است. نتایج شامل پیشنهاد شانزده CSF، توسعه یک مدل و در نهایت، ایجاد چارچوبی برای پذیرش BIM توسط سازمان های دولتی با توجه به زمینه های BIM، CSF های اولویت بندی شده و سطوح تجزیه و تحلیل است. سهم اصلی پژوهش حاضر، چارچوب پیشنهادی برای پذیرش BIM است، که شامل یک رویکرد جامع و یکپارچه است که مبتنی بر مجموعه ای از CSF از سازمان های دولتی ایران است و درک بیشتری از ویژگی های قراردادی، نظارتی، فنی، رویه ای و سیاسی برای بخش دولتی را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: عوامل حیاتی موفقیت (CSF)، مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)، مدلسازی ساختاری تفسیری (ISM)، روش دیمتل (DEMATEL)، بخش دولتی
  • شهریار غلامین، مرتضی جمشیدی*، رحمت مدندوست صفحات 150-173
    بتن متخلخل یک نوع خاص از بتن سبک با تخلخل بالاست که از آن می توان در روسازیهای بتنی در مناطقی که به مقاومت فشاری بالا نیاز نیست ، استفاده کرد. روسازیهای بتنی متخلخل به علت تخلخل بالایشان، دارای ضریب هدایت حرارتی کمتری نسبت به روسازیهای بتنی نفوذ ناپذیر می باشندکه منجر به مزیت محیط زیستی کاهش پدیده جزیره گرمایی در مناطق شهری می شود. در این -پژوهش از لیکای سازه ای با وزن حجمی m3 kg/ 750 و نسبت آب به سیمان ثابت (3/0W / C =)، برای ساخت بتن متخلخل سبک استفاده شد و اثر نسبتهای مختلف سبکدانه به سیمان (A/C) شامل 3 ، 7/2 ، 4/2 ، 1/2 ، 8/1 ، 5/1 بر روی ویژگیهای فیزیکی (چگالی خشک ، تخلخل کل ، نرخ نفوذ پذیری ، ضریب هدایت حرارتی) و مکانیکی (مقاومت فشاری) نمونه ها در سن 28 روز، مورد بررسی قرارگرفت. با افزایش نسبت A/C از 5/1 تا 3 ، حجم خمیر سیمان از 9/30 % به 4/15 % در نمونه ها کاهش یافت و مقادیر چگالی خشک در بازه 1/965 تا kg /m3 6/1255 (1/23 % کاهش) ، تخلخل کل در بازه 3/22 % تا 1/39 % (9/16 % افزایش) ، نرخ نفوذ پذیری در بازه 9/4 تا mm / s 2/14 (8/189 % افزایش) ، ضریب هدایت حرارتی در بازه 34/0 تا (W / m.K) 53/0 (9/35 % کاهش) و مقاومت فشاری در بازه 6/3 تا (MPa)2/12 (5/70 % کاهش) ثبت شدند. نتایج این پژوهش بهبود ویژگیهای فیزیکی و افت ویژگیهای مکانیکی بتن متخلخل سبک حاوی لیکا را نشان دادند.
    کلیدواژگان: بتن متخلخل سبک، هدایت حرارتی، لیکا، نسبت سبکدانه به سیمان، نرخ نفوذ پذیری
  • سبحان رستمی، جواد مشهدی، علیرضا حا جی زاده* صفحات 174-192
    هدف از این مطالعه ارایه ی یک رویکرد جدید در عیب یابی ورق ها از تبدیل کانتورلت، بنام تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک می باشد. این تبدیل به عنوان یک تبدیل دو بعدی جدید و توسعه یافته از تبدیل موجک، برای مقابله با محدودیت های ذاتی موجک ها ارایه شده است. تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک، یک خانواده ی جدید دیگر از تبدیل های کانتورلت با همان خصوصیت دو مرحله ای از بانک های فیلتر و تجزیه ی شعاعی و زاویه ای معرفی شده اند. که در این مطالعه از این روش برای اولین بار در عیب یابی ورق استفاده شده است. در گام اول با استفاده از تبدیل موجک، ورق به چهار زیر تصویر تجزیه می شود. سپس با استفاده از بانک های فیلتر جهت دار، یک تجزیه ی شعاعی 8 جهته در هر زیر تصویر از تصویر اولیه، به خوبی ارایه می شود. برتری این روش نسبت به تبدیل موجک، تجزیه ی شعاعی در جهت های مختلف با استفاده از بانک فیلتر جهت دار می باشد. این برتری در تصاویر با خطوط منحنی شکل قابل تشخیص است. در این روش عیب در ورق با تغییر در مدول الاستیسیته نمایش داده می شود. سپس با استفاده از تحلیل فرکانسی سازه، مد شکل اول برای سازه سالم و سازه خراب به عنوان پاسخ سازه به دست می آید. با اعمال تبدیل پیشنهادی بر روی پاسخ های سازه محل، شکل و اندازه تقریبی از عیب ورق مشخص می شود.
    کلیدواژگان: عیب یابی، ورق، تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک، مد شکل، مدول الاستیسیته
  • سجاد محمدیان آبی، محمد رضا منصوری*، پنام زرفام صفحات 193-219
    سازه ها در طول عمر مفید خود در معرض بارهای مختلفی مانند زلزله، ضربه، آتش و... قرار می گیرند. هریک از این بارها موجب پاسخ متفاوتی در سازه می شوند و بعضا آسیب هایی را به همراه دارند. گاهی یک سازه ممکن است در معرض بارهای پشت سر هم قرار گیرد. وقوع زلزله در ساختمان هایی که قبلا در معرض بار آتش بوده اند یکی از این بارها محسوب می شود. تغییرات در پارامترهایی مانند مشخصات مصالح، بارهای ثقلی و خواص هندسی که بعضا در اجرا متفاوت از طراحی است در پاسخ سازه ها تاثیر گذار است. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از تحلیل های حساسیت میزان تاثیر تغییرات در پارامترهایی همچون مقاومت بتن، تنش تسلیم و مدول الاستیسیته آرماتور، بار مرده و زنده، اندازه پوشش آرماتور و طول دهانه بر روی عملکرد یک قاب بتن آرمه هفت طبقه در سناریوی زلزله بعد از آتش سوزی مورد بررسی قرار گرفته است. سازه مورد نظر در نرم افزار OpenSees با خواص مکانیکی-حرارتی مدلسازی شده، که ابتدا در معرض بار آتش معرفی شده در EN 1991-1-2 و در انتها تحت زلزله ، قرار گرفته است. تحلیل دیاگرام تورنادو و شبیه سازی مونت کارلو برای انجام حساسیت زایی متغیرهای عنوان شده بکار برده شده است. نتایج نشان داد، که اعمال بار حرارتی پیش از بار لرزه ای به سازه، قطعا بر رفتار لرزه ای سازه تاثیر گذار است و باعث کاهش مقاومت و افزایش پاسخ دینامیکی سازه می شود. میانگین دریفت در طبقه بحرانی برای رکوردهای اعمال شده، برای حالت های بدون آتش سوزی، یک ساعت آتش سوزی، دو ساعت آتش سوزی و سه ساعت آتش سوزی به ترتیب برابر با 027/0 ، 029/0 ، 033/0 و 036/0 می باشد. بار مرده و مقاومت بتن بیشترین حساسیت زایی و مدول الاستیسییته و طول دهانه کمترین حساسیت زایی را در پاسخ دینامیکی سازه در سناریوی زلزله بعد از آتش سوزی داشته است.
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، تحلیل مونت کارلو، دیاگرام تورنادو، آتش سوزی، قاب خمشی بتن آرمه، متغیر تصادفی
  • حمیدرضا شاه مرادی قمی، حسین نادرپور، سید روح الله حسینی واعظ* صفحات 220-234
    طراحی دیوار برشی یکی از مسایل مهم در رشته مهندسی عمران محسوب می شود که به علت وجود پارامترهای متنوع و ناهمگنی مصالح آن، همواره مورد توجه محققان در شاخه بهینه سازی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق طراحی بهینه چیدمان دیوار برشی در ارتفاع قاب خمشی سه بعدی بتن آرمه معمولی است. از آنجایی که ساخت سازه های بتن آرمه مقادیر زیادی فولاد و بتن مصرف می کند، بهینه سازی طراحی سازه های بتن آرمه با هدف کاهش تاثیرات زیست محیطی، در سال های اخیر توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده است. از این رو به منظور حفظ ارزش محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، تابع هدف بر مبنای کاهش انتشار co2 ناشی از مصالح مصرفی در دیوار برشی (شامل فولاد و بتن)، فرمول نویسی شده است. از سوی دیگر به منظور بهینه یابی طراحی، از الگوریتم فراابتکاری کلاغ و جهت برآورده کردن قیود مساله، از تابع هدف به روش پنالتی استفاده شده است. همچنین به منظور ساده سازی فضای جستجو، انتخاب های دیوار برشی به صورت جعبه پیشنهادی گسسته، کدنویسی و مشخص گردیده است. به علاوه قیدهای کنترل تغییر مکانی و نیرویی در خصوص دیوار برشی و المان های مرزی اعمال شده است تا هم زمان طراحی و چیدمان دیوارها به درستی صورت پذیرد. در این تحقیق یک قاب خمشی بتن آرمه به همراه دیوار برشی در هفت طبقه به کمک نرم افزار اپن سیس مدل سازی و تحلیل شده است. نتایج طراحی بهینه دیوارهای برشی نشان می دهد که الگوریتم توانسته است با اقنای تمام قیود مساله، به چیدمان مطلوب دست یابد.
    کلیدواژگان: سازه بتن آرمه سه بعدی، الگوریتم فراابتکاری، طراحی بهینه، چیدمان دیوار برشی در ارتفاع، انشار CO2
  • محسنعلی شایانفر، مسعود ذبیحی سامانی*، محمدامین زارع صفحات 235-257
    پل ها به دلیل ارتباط مستقیم با مکان های دیگر، جایگاه ویژه ای در زیرساخت های حمل و نقل دارند. این سازه ها با هدف حمل بارهای ترافیکی بزرگراه، عبور از هر مانعی و برقراری ارتباط موثر بین دو مقصد می باشد. خرابی های ناشی از زلزله و عوامل انسانی در پل ها آسیب های بسیار جدی وارد می کنند و در صورتی که حتی خرابی عضو باعث فرو ریختن کامل سازه نشود، هزینه مقاوم سازی بسیار بالایی را به همراه دارد. بدین منظور محققان و مهندسان استفاده از سیستم های کنترل سازه به همراه تحلیل لرزه ای دقیق جهت پیش بینی رفتار سازه را پیشنهاد کردند. هدف از این مطالعه بررسی تغییرمکان در پل ها با استفاده از میراگرهای جرمی تنظیم شده چندگانه در حالت موازی و سری می باشد. اثرات مدلسازی میراگرها بر روی پل روگذر ملولند برای اولین بار به کمک روش پیشنهادی در این مقاله بررسی می شود. در این تحقیق از سازه پل ارایه شده توسط وحید شیرگیر و همکاران به عنوان سازه نمونه جهت بررسی موارد مطروحه با نرم افزار اپنسیس استفاده می گردد. این پل با در نظرگرفتن ضوابط آیین نامه ای، بارهای ثقلی و دینامیکی طراحی شده و مشخصات سازه ای آن شامل ابعاد، نوع مصالح مورد استفاده بر اساس مقاله وحید شیرگیر و همکاران می باشد. در نهایت مشخص شد که میراگر جرمی تنظیم شده چندگانه به صورت موازی عملکرد مطلوب تری در کاهش بیشینه جابجایی نسبت به سایر میراگرهای جرمی تنظیم شده دارد. همچنین با توجه به نتایج، پاسخ سازه مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده چندگانه تا 21 درصد کاهش و باعث بهبود سطح عملکرد لرزه ای پایه پل گردید.
    کلیدواژگان: ساختار پل، سطح عملکرد، کنترل سازه، میراگرجرمی تنظیم شده چندگانه، کنترل تغییر مکان
|
  • Amin Ghannadiasl *, Saeedeh Ghaemifard Pages 5-35
    Monitoring structural health is very important to maintain the useful life of civil structures. Many monitoring methods have been developed to provide practical tools for early warning against structural damage or any type of anomaly. Therefore, the health monitoring method of the structure is considered the main approach for the management of identification and diagnosis of damage in different areas. The need to monitor the behavior of the structure is increasing every day, but due to the development of new materials and more complex structures, this leads to the development of strong and sensitive methods for the health monitoring of the structure. Artificial intelligence is an efficient alternative approach to classical modeling methods. Solutions based on artificial intelligence are good alternatives for determining engineering design parameters when testing is not possible; Therefore, it leads to a significant saving of human time and effort in experiments. Today, machine learning has become the most successful sub-branch of artificial intelligence. Identifying damage using intelligent signal processing and optimization algorithms based on vibration criteria is one of the important things. Some recent studies on the applications of artificial neural networks for damage and crack detection have been reviewed in this paper. An attempt has been made to provide a comprehensive review of the published articles in the field of application of optimization methods and inverse methods, artificial intelligence and machine learning, and assessment of damage and cracks in various structures using artificial neural networks, with a view, especially on the studies conducted in the past decades.
    Keywords: Artificial Neural Networks, optimization, Machine Learning, structural health monitoring, Crack, damage detection
  • Erfan Anjomshoa, Ramin Tabatabaei Mirhosseini * Pages 36-58
    Due to expansion of population and construction, also due to lack of space, weakness of ability to respond to the traditional method, the need to introduce and investigate the industry in the building is more evident. For this reason, due to the ineffectiveness of traditional systems in mass production, it seems necessary to pay attention to the industrial methods of building production. For decades, plans for the industrialization of building production have been started in the country, but they have not been successful because by importing a few manufacturing plants that are largely dependent on industrialized countries in terms of technology and there are no regulations and technical knowledge corresponding to it in the country, it is not possible to Industrialization goals achieved. Industrialization should begin with a careful examination of the world's leading technologies and ensure the possibility of responding to cultural, environmental and climatic needs, as well as its ability to adapt to the construction patterns in the country and continue with cultivation to strengthen this technology. In this research, firstly, by conducting library studies, a list of effective factors in increasing the stability of launching industrial construction projects was prepared, and through questionnaires based on the Likert scale, the opinions of experts in the field of industrialization of construction in Kerman city were collected, and after checking validity and reliability of the questionnaire, The grouping of factors was done using specific assumptions, according to the results, then the decision matrix was made based on indicators and options, the formation and classification of points in fuzzy intervals was done, finally, using the weighted least squares method and Yager method, the importance coefficient of the indicators according to Base on the findings of the research, "economic", "social and political", "management", "qualitative" and "environmental" indicators have the highest impact respectively.
    Keywords: Stability, industrial projects, Industrialization of the building, Multi-attribute decision making model, FMADM Model
  • Hakim Bekrizadeh *, Arash Rezaee, Armin Monir Abbasi Pages 59-72
    The main purpose of this article is to evaluate and prioritize some factors related to the delay in the completion of the Mehr housing project in Kermanshah province. The research method is a survey which, in terms of the objective dimension, is applied to the statistical population including all technical experts of departments and managers of planning and executive bodies of Kermanshah province related to the Mehr housing project with the number of 365 people, which using Cochran's sampling formula, the volume A sample of 187 people was determined. A researcher-made questionnaire was used to collect information. The analysis of the results of the Friedman ranking test showed that at the error level of 0.05, the ranking of the factors affecting the delay in the completion of the Mehr Kermanshah housing construction project is significant from the point of view of the research sample, and the research sample has different ratings of the factors affecting the delay, so that The factor of project costs and expenses with an average of 4.30 has the highest amount and the factor of weakness in project implementation with an average of 2.35 has the lowest amount. Also, the comparison of the average ratings of the factors affecting the delay in the completion of the Mehr Kermanshah housing construction project showed that the highest average rating (8.40) is assigned to the factor of project costs and expenses in grading. From the point of view of policy making and considering that all these factors can be included in the group of management factors, it is necessary to review the management team to reduce the delay in the completion of the Mehr housing project.
    Keywords: Delay, employer, contractor, consultant, project, housing seal
  • Javad Vafi Shahri, Towhid Pourrostam, Soheil Ghareh, Ali Mazroi, Towhid Pourrostam * Pages 73-92
    Today, the use of pits in construction projects is increasing due to the maximum use of land and also the high price of land. The use of methods to maintain stability, security, time and cost has always been a concern of employers and those involved in excavation projects. Value engineering is a way to achieve the optimal state in carrying out construction projects, which is effective in reducing project time by eliminating additional costs as well as ineffective activities without affecting the process and operation of the project. Due to the importance of two issues in this research, an attempt has been made to investigate the factors affecting excavation projects by adopting a value engineering approach. In this research, the staticity of the pits based on truss, concrete pile, nailing and anchor methods as well as the use of soil rupture wedge as an innovative method for stabilizing shallow, semi-deep and deep pits have been investigated. The results are evaluated in terms of cost, time, pit security and occupied space and are evaluated and weighted using Analytic Hierarchy Process (AHP). The results show that the use of wedge rupture method in shallow excavations can be a good option in terms of value engineering. Also, using concrete pile method for semi-deep pits and using anchorage method for deep pits according to the results are considered suitable options.
    Keywords: guard structure, Urban Ditches, Value engineering, Cost, Time, AHP
  • Pouya Hassanvand, Freydoon Rezaie * Pages 93-111
    One of the early deterioration factors of reinforced concrete structures is the corrosion of its steels, and in structures with greater sensitivity, such as prestressed structures, where steel elements, including prestressed tendons, play a much larger role in supporting the structure, the importance of this issue increases. In this research, an experimental evaluation of the flexural behavior of prestressed concrete beams under the influence of corrosion. To this end, four prestressed concrete beams with a rectangular cross-section (150 mm × 300 mm) and a length of 2 m were fabricated. The method for causing corrosion in specimens was accelerated by using constant electric current in prestressing tendons and in a pool containing 5% sodium chloride electrolyte solution. One prestressed concrete beam without corrosion was considered as a control specimen, and in the other three studied beams, corrosion occurred at three levels of 5, 10 and 15%. After exposure corrosion, the specimens were subjected to four-point bending test in order to check the structural behavior. The results indicated that the corrosion created at different levels reduced the bearing capacity and other behavioral characteristics of the specimen under study, including the amount of energy absorption, effective hardness and midspan displacement. Increase of the corrosion level, increases the decreasing trend of the studied parameters. At the highest level of corrosion (15% level), the values of the parameters of bearing capacity, absorbed energy, effective hardness, and mid-span deflection decreased by 24%, 34%, 37%, and 19%, respectively. Also, the investigations showed that there is a non-uniform distribution of corrosion caused by the accelerated method along the prestressing cables and difference between the actual and calculated corrosion rates based on the Faraday's law.
    Keywords: Prestressed concrete beam, Flexural Behavior, corrosion, Bearing Capacity, Structural behavior
  • Mohammadreza Seify Asghshahr *, Pouya Sadigh Dalali, Ata Talebzadeh Pages 112-127
    The purpose of this research is to conduct a laboratory study to investigate the effect of using microsilica additive on the compressive strength of concrete under different durations of accelerated steam curing. For this aim, four mix designs have been considered, in which in two of them microsilica additive is used in the amount of 10% and 15% by weight of cement. 48 cubic samples were cured by immersion in water and their compressive strength was measured at the ages of 3, 7, 14, and 28 days. Also, 84 cubic samples were subjected to accelerated steam curing under the maximum temperature of 66±2 ºC and their compressive strength was measured after 4, 8, 16, 24, 32, 40, and 48 hours of treatment. The research results show that by adding microsilica to concrete, the ultimate compressive strength increases in both types of curing. Calculating the ratio of the strength of the samples under steam curing to the corresponding value in water curing indicates that the designs with microsilica have weaker performance than the designs without microsilica in terms of gain rate in compressive strength. Also, the results show that with the reduction of the water-cement ratio, concrete strength setting in steam curing occurs faster. Finally, it is suggested that if microsilica powder is used in concrete as an additive, in order to provide 70% of the 28-day strength of concrete, which is necessary for producing prefabricated and prestressed concrete, microsilica powder must be used in the amount of 15% by weight of cement and concrete must be subjected to steam treatment for 24 hours.
    Keywords: Concrete, Compressive strength, Steam Curing, Additive, Microsilica
  • Ali Yasari, S.Mohammad Mirhosseini *, Mohammad Ehsanifar Pages 128-149
    The Architecture, Engineering, Construction, and Operations (AECO) sector is adopting Building Information Modeling (BIM) in public and private organizations worldwide. The public sector plays an essential role in inducing and encouraging the implementation of BIM in the industry. However, there is a lack of comprehensive and integrated research on the critical factors for enterprise-scale BIM adoption in government agencies. The primary purpose of this study is to provide a framework to analyze the critical success factors (CSFs) of BIM implementation in Iranian government organizations. This method includes a comprehensive literature review, an exploratory study in three Iranian government institutions, and a survey conducted with 68 Iranian experts involved in admissions to public organizations. The methods used to analyze the factors are Interpretive Structural Modeling (ISM) and the DEMATEL method used to analyze the relationships and interactions between the factors quantitatively. The results include the proposal of sixteen CSFs and a model's development. Finally, the creation of a framework for adopting BIM by government agencies according to BIM contexts prioritized CSFs and levels of analysis. The main contribution of the current research is a proposed framework for BIM adoption, which includes a comprehensive and integrated approach based on a set of CSFs from Iranian government organizations and a greater understanding of contractual, regulatory, technical, procedural, and political characteristics for the public sector.
    Keywords: Critical Success Factors (CSF), Building Information Modeling (BIM), Interpretive Structural Modeling (ISM), DEMATEL method, Public Sector
  • Shahriar Gholamin, Morteza Jamshidi *, Rahmat Madandoust Pages 150-173
  • Sobhan Rostami, Javad Mashhadi, Alireza Hajizadeh * Pages 174-192
    The purpose of this study is to present a new method of plate damage detection using the wavelet-based contourlet transform method. The contourlet transforms developed based on the Wavelet transform is a new two-dimensional transform that overcomes the limitations of the wavelet transform. The wavelet-based contourlet transform is a new family of contourlet transforms with the same two-step characteristic introduced from the same filter banks, radial, and angular decomposition. This method is used in plate damage detection for the first time. In the first step, the plate using the wavelet transform is decomposed into four sub-bands. Then, a radius decomposition with eight bands in each sub-band of the initial image is introduced using one of the directional filter banks. The radius decomposition in different directions is known as the advantage of this method in comparison with the wavelet transform. This advantage is observed in images with curved lines. In this method, the change in the elastic modulus is considered as damage in plates. The fundamental mode shape of intact and damaged plates is first obtained from the structural frequency analysis. Then, the location, shape, and approximate size of damage are obtained by applying this transform to the responses of the structure.
    Keywords: Damage detection, Plate, wavelet-based contourlet transform, Mode shape, Elastic modulus
  • Sajjad Mohammadian Abi, Mohammad Reza Mansoori *, Panam Zarfam Pages 193-219
    During their useful life, structures are exposed to various loads such as earthquake, impact, fire, etc. Each of these loads causes a different response in the structure and sometimes causes damage. Sometimes a structure may be exposed to successive loads. Earthquake occurrence in buildings that have been exposed to fire load is one of these loads. Changes in parameters such as material specifications, gravity loads, and geometric properties, which are sometimes that the implementation is different from the design, have an effect on the response of structures. In this research, it has been tried to use sensitivity analysis to determine the effect of changes in parameters such as modulus of elasticity and rebar's yield stress, concrete strength, concrete cover, dead and live loads and span length on the performance of a seven-story reinforced concrete frame in the scenario The earthquake happens after the fire. The intended structure is modeled in OpenSees software with mechanical-thermal properties and is first exposed to fire load introduced in EN 1991-1-2 and finally to earthquake. Tornado diagram analysis and Monte Carlo simulation have been used to perform sensitivity analysis of the mentioned variables. The results showed that applying thermal load before seismic load to the structure definitely affects the seismic behavior of the structure and reduces the resistance and increases the dynamic response of the structure. The average drift in the critical floor for the applied records, for the states without fire, one hour of fire, two hours of fire, and three hours of fire, is equal to 0.027, 0.029, 0.033, and 0.036, respectively. Dead load and concrete strength have the highest sensitivity and modulus of elasticity and span length have the lowest sensitivity in the dynamic response of the structure in the scenario of earthquake after fire.
    Keywords: Sensitivity analysis, Monte Carlo Analysis, Tornado diagram, Fire, Reinforced concrete moment frame, Random variable
  • Hamidreza Shahmoradi Qomi, Hosein Naderpour, Seyed Rohollah Hoseini Vaez * Pages 220-234
    Shear wall design is one of the optimization problems, due to the presence of various parameters and its inhomogeneity, it has always attracted the attention of researchers and structural designers. The purpose of this research is to design a shear wall and its optimal arrangement in the height of an intermediate reinforced concrete three-dimensional structure. Considering the necessity of preserving the environment and reducing the emission of greenhouse gases, which are mostly made up of carbon gas, the objective function has been formulated based on the reduction of CO2 emission caused by the materials used in the shear wall. On the other hand, in order to optimize the design, CSA meta-heuristic algorithm has been used, and to satisfy the constraints of the problem, the objective function has been used by the penalty method. Also, in order to simplify the search space, a number of shear walls have been pre-designed and discretely coded. In addition, displacement and force constraints have been applied regarding the shear wall and boundary elements so that the design and layout of the walls can be done correctly. In this research, a reinforced concrete moment-resisting frame with a shear wall in seven stories has been modeled and analyzed with the OpenSees software. Based on the optimal design of shear walls, the algorithm was successful in achieving the desired layout by satisfying all constraints.
    Keywords: 3D RC structure, meta-heuristic algorithm, Optimal design, Shear wall layout in height, CO2 Emissions
  • Mohsen Ali Shayanfar, Masoud Zabihisamani *, Mohammad Amin Zare Pages 235-257
    Bridges have a special place in transportation infrastructure due to their direct connection with other places. These structures aim to carry highway traffic loads, pass any obstacle and establish effective communication between two destinations. Damages caused by earthquakes and human factors cause very serious damage to bridges, and if even the failure of a member does not cause the structure to collapse completely, the cost of retrofitting is very high. For this purpose, researchers and engineers suggested the use of structural control systems along with accurate seismic analysis to predict the behavior of the structure. The purpose of this study is to investigate the displacement in bridges using multiple tuned mass dampers in parallel and series mode. The effects of damper modeling on Meloland overpass bridge are investigated for the first time with the help of the proposed method in this article. In this research, the bridge structure presented by Vahid Shirgir et al. is used as a sample structure to investigate the issues raised with Opensees software. This bridge is designed by taking into account the regulations, gravity and dynamic loads, and its structural specifications include dimensions, type of materials used based on the article of Vahid Shirgir et al. Finally, it was found that the multiple tuned mass damper in parallel mode has a better performance in reducing the maximum displacement than other tuned mass dampers. Also, according to the results, the response of the structure equipped with multiple tuned mass dampers decreased by 21% and improved the seismic performance level of the bridge column.
    Keywords: Bridge structure, performance level, structural control, Multiple Tuned Mass Damper, Displacement Control