فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال هشتم شماره 3 (پیاپی 41، خرداد 1400)

  • شماره ویژه 1
  • تاریخ انتشار: 1400/03/31
  • تعداد عناوین: 25
|
  • کاوه یاسمنی*، حسن صالحی، حبیب سعید منیر صفحات 6-24

    سازه های فضاکار و بالاخص چلیک های دو لایه در پوشش فضاهای بزرگ کاربرد وسیعی یافته اند. با توجه به تعداد زیاد اعضا و پیونده در سازه های فضاکار، انتخاب فرم و مدولاسیون مناسب تاثیر زیادی در کاهش وزن و در نتیجه کاهش هزینه سازه دارد. از طرفی کمینه بودن وزن همیشه به منزله اقتصادی بودن سازه نیست و پارامترهای دیگری چون تعداد گره های اتصال، تعداد اعضا و همچنین میزان هدر رفت مصالح تاثیر بسزایی در هزینه نهایی سازه خواهد داشت. هدف از این مقاله طراحی بهینه اقتصادی سازه های فضاکار چلیک دو لایه بر اساس مطالعه پارامترهای مختلفی نظیر وزن سازه، بهترین فرم و نسبت خیز به دهانه چلیک صورت گرفته است. بدین منظور 28 مدل در فرم های متداول این نوع سازه ها با شبکه بندی دوراهه و اریبی در مدولاسیون های مختلف 2و 3 متری و در نسبت خیز به دهانه های بین 2/0 تا 5/0 در نرم افزار Formian تاشه پردازی و سپس مدل ها تحت ترکیبات مختلف بارگذاری آیین نامه ای، در نرم افزار SAP2000 تحلیل و طراحی شده است. در ادامه فرم هایی که قید مقاومت و یا جابجایی را نقض کرده اند، کنار گذاشته شده و به مقایسه اقتصادی فرم های تایید شده با در نظر گرفتن تعداد گره ها و اعضا مازاد در هر مدل پرداخته شده است تا تاثیر فرم، مدولاسیون اعضا و نسبت خیز به دهانه در بهینه کردن وزن و نحوه توزیع آن بین ستون ها و اعضای شبکه و هزینه این نوع سازه ها نشان داده شود و بهترین مدل با بیشترین صرفه اقتصادی به عنوان طرح مهندسی تعیین گردد. بررسی نتایج نشان می دهد، فرم دوراهه روی دوراهه با مدولاسیون 3 متری و نسبت خیز به دهانه 3/0 در مقایسه با سایر فرم های بررسی شده، هزینه های طرح را به طور قابل ملاحظه کاهش داده و اقتصادی ترین طرح می باشد.

    کلیدواژگان: سازه فضاکار، چلیک دو لایه، فرم، مدولاسیون، نسبت خیز به دهانه، صرفه اقتصادی
  • موسی مظلوم*، سارینا نوروزی، محمد اکبری جمکرانی صفحات 25-41

    هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر افزودن نانوسیلیس و میکروسیلیس بر مشخصات مکانیکی کامپوزیت های سیمانی حاوی الیاف پلی پروپیلن است. بدین منظور، آزمایش هایی دربرگیرنده ی 13 طرح مخلوط با نسبت آب به مواد سیمانی 28/0 مد نظر قرار گرفتند. یک طرح بدون میکروسیلیس و نانوسیلیس، 4 طرح با درصد نانوسیلیس جایگزین سیمان 5/0% ، 1% ، 3% ، 5% ، 4 طرح با درصد میکروسیلیس جایگزین سیمان 5% ، 7% ، 10% ، 15% و 4 طرح با ترکیب میکروسیلیس و نانوسیلیس در نظر گرفته شد. طبق نتایج آزمایش، نمونه های ترکیبی دارای میکروسیلیس و نانوسیلیس، نتیجه ی بهتری نسبت به نمونه های حاوی ذرات نانوسیلیس یا میکروسیلیس به تنهایی داشتند. در واقع، نتایج آزمایش های 28 روزه نشان داد که ترکیب 10% میکروسیلیس و1% نانوسیلیس بهترین نتیجه را در مقاومت های فشاری و کششی و خمشی این کامپوزیت ایجاد کرد. مقدار 32/61 مگاپاسکال مقاومت فشاری با 69/44 درصد افزایش و 319/4 مگاپاسکال مقاومت کششی با 88/34 درصد افزایش و 971/6 مگاپاسکال مقاومت خمشی با 37/30 درصد افزایش مقاومت نسبت به نمونه ی شاهد را داراست. 5. مقدار نانوسیلیس بیشتر از 3 درصد، هم در نمونه های ترکیبی هم در نمونه های بدون میکروسیلیس ، نتیجه ی منفی نسبت به نمونه ی شاهد داشته است. به عنوان مثال در نمونه ی حاوی 5 درصد نانوسیلیس و بدون میکروسیلیس، مقدار 41/37 مگاپاسکال مقاومت فشاری و درصد تغییرات نسبت به نمونه ی شاهد 72/11- درصد می باشد. 4. نتایج آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد که نمونه های حاوی نانوسیلیس چگال تر و نفوذ ناپذیر تر از نمونه های حاوی میکروسیلیس به تنهایی است.

    کلیدواژگان: میکروسیلیس، کامپوزیت سیمانی، الیاف، نانوسیلیس، پلی پروپیلن
  • پوریا درزه کنانی، صادق دردائی*، حامد باقری صفحات 42-57

    کنترل ضایعات پلاستیکی همواره از دغدغه های اساسی کشورهای مختلف بوده است و هر ساله میزان این مواد با توجه به مصرف مداوم عمومی افزایش می یابد. با توجه به هزینه های بازیافت در کشورهای در حال توسعه، بازگرداندن این مواد به صنعت، به جهت تولید مصالح ساختمانی، می تواند راهکاری مناسب در جهت حفظ محیط زیست می باشد. از آن جایی که بتن یکی از پرمصرف ترین مواد کامپوزیت در صنعت ساختمان می باشد، بنابراین بستری مناسب برای بهره مندی از ضایعات پلاستیکی فراهم می سازد. در این پژوهش، سنگدانه های پلاستیکی مختلف، با میزان مشخصی از ریزدانه های طبیعی، جایگزین می شوند و خواص فیزیکی و مکانیکی بتن ساخته شده از این مواد، به وسیله آزمایش های لازم ارزیابی می گردد. پلاستیک های مورد نظر، پلی پروپیلن، پلی استایرن مقاوم و پلی اتیلن ترفتالات می باشد. ابعاد و دانه بندی ریزدانه های پلاستیکی اشاره شده، مشابه یکدیگر می باشند که به میزان 15% و %30 وزنی، جایگزین ریزدانه ها می گردند. نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان سنگدانه های جایگزین شده، مشخصات مکانیکی بتن دچار اندکی دچار افت می شود. این در حالی است که در میان بتن هایی که با سنگدانه های پلاستیکی ساخته شده اند، بتن حاوی پلی استایرن مقاوم، دارای بهترین عملکرد می باشد. علاوه بر این با افزایش میزان حضور سنگدانه های پلاستیکی، کارایی بتن بهبود یافت. این در حالی است که در بتن حاوی پلی اتیلن ترفتالات، کارایی بتن کاهش یافت. همچنین در میان مشخصات فیزیکی و مکانیکی بتن، مقاومت خمشی و سرعت پالس التراسونیک بتن، دچار بیشترین تغییرات شدند، اما مقاومت فشاری، مقاومت کششی و کارایی بتن، دستخوش تغییرات کمتری شدند.

    کلیدواژگان: سنگدانه پلاستیکی، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، سرعت پالس التراسونیک
  • آرش بشیری، مجتبی حسینی، حسین حاتمی* صفحات 58-85

    در این تحقیق ورق های فلزی آلومینیوم Al3105،ck45 و St12 بالا یه چینی متقابل در برابر بار ضربه ای به صورت تجربی، تئوری و عددی بررسی شده اند. درمدل عددی ورق ها به صورت سه لایه ای با لایه چینی متقابل به ترتیب از بالا به پایین ck45-st12-ck45،st12-ck45-st12،Al3105-ck45-Al3105،ck45-AL3105-ck45 ،st12-Al3105-st12،Al3105-st12-Al3105 تحت ضربه سقوط آزاد قرارگرفته اند و تحلیل شده اند. برای صحه گذاری روش عددی، ازمدل تجربی نیز استفاده شده است. برخورد به صورت سقوط آزاد وزنه بوده و ارتفاع سقوط 12سانتی متر می باشد. ورق های مورد استفاده از جنس st12 ،Al3105،ck45 با ابعاد 220 در230 میلیمترمربع و هرکدام با ضخامت 1 میلی مترتهیه شده ولایه چینی متقابل که در قسمت بالاذکرشد روی هم قرارگرفته و توسط پیچ ومهره بهم متصل می شوند. ورق ها به صورت کاملا آزاد برروی فیکسچر قرارمی گیرند. پیچ مورد استفاده ازنوع پیچ با استانداردdin933 تمام رزوه هستند. در روش تجربی شتاب ضربه زننده توسط سنسور شتاب سنج اندازه گیری شده و تغییر شکل ماندگار ورق پس از اتمام ضربه اندازه گیری می شود. پارامترهای مورد ارزیابی پژوهش شامل مقدار شتاب ضربه بر روی ورق، میزان تغییرشکل ماندگار و مقدار جذب انرژی برای ورق های می باشد. همچنین در روش تئوری نیز روابط مرتبط با ورق های جدارنازک بصورت دینامیکی بررسی گردیده است.برای مدل سازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان می دهد که این دو روش تحقیق دارای نتایج نزدیک به هم می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که جذب انرژی در ورق های بالایه گذاری Al3105-st12-Al310 بیشتر از ورق های دیگرمی باشد، همچنین شتاب در ورق های بالایه چینی ck45-st12-ck45 بیشتر از ورق های دیگر می باشند.

    کلیدواژگان: آزمایش سقوط آزاد، تغییرشکل، شتاب ضربه، جذب انرژی، ورق جدار نازک
  • محبوبه میرزایی*، محمد حامدنژاد، علیرضا دادپور صفحات 86-110

    بتن خودتراکم از توانمند ترین بتن های حال حاضر به دلیل خصوصیات ریولوژی و سخت شده فوق العاده خود می باشد. خصوصیات تازه بتن شامل توانایی عبور،قابلیت جریان و پایداری است و با توجه به این خصوصیات باعث افزایش بهره وری بتن خودتراکم در تمامی مراحل از ساخت تا بهره برداری خواهد شد. از جمله مهمترین ضایعات صنعت فولاد، سرباره های آهنگدازی کوره قوس الکتریکی می-باشد و یکی از کاربرد های آن استفاده به عنوان سنگدانه در بتن می باشد. سرباره های فولادی شرکت فولاد خوزستان اهواز شامل ریز و درشت می باشند و ما در این کار تحقیقاتی در ابتدا به دنبال طرح اختلاط مناسبی از بتن خودتراکم هستیم و سپس مقادیر سرباره های درشت و ریز را از 10 درصد به صورت افزایشی تا جایی که بتن خودتراکم بماند جایگزین می کنیم. جایگزینی سرباره درشت و ریز تا 30 درصد امکان پذیر بوده است.آزمایشات تازه بتن شامل جریان اسلامپ،قیفV، حلقهJ و جعبهL می باشد که بر اساس راهنمایEFNACR ارزیابی و صورت گرفته است. آزمایشات سخت شده بتن شامل مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدن است که بر اساس نمونه های استاندارد مکعبی و استوانه ای پس از عمل آوری اشباع بتن ها در سنین 28،7،3 روز انجام شده است. جایگزینی سرباره درشت تا 30درصد سبب بهبود خصوصیات سخت شده بتن می شود ولی کمی کاهش در خصوصیات تازه به همراه دارد.با اصلاح طرح اختلاط و استفاده از فوق روان کننده تا 3 درصد وزنی سیمان سرباره درشت به مقدار 100 درصد جایگزین سنگدانه درشت شده است و نتایج تازه و سخت شده خوبی نیز حاصل شده است. جایگزینی سرباره ریز به مقدار 10درصد ریزدانه ها بهینه ترین حالت خصوصیات تازه و سخت شده بتن خودتراکم می باشد و جایگزینی بیش از این درصد سبب کاهش زیادی در خصوصیات تازه و سخت شده می گردد

    کلیدواژگان: سرباره کوره قوس الکتریکی، بتن خودتراکم، کارایی بتن، بررسی آزمایشگاهی، خصوصیات تازه و سخت شده
  • محمدسعید کریمی*، مهرداد قمری، عبدالعظیم امیرشاه کرمی صفحات 111-131

    در اکثر آیین نامه های سازه ای، ظرفیت جابجایی در دیوارهای برشی بنایی، تخمینی از عملکرد رفتاری و نسبت ابعادی نمونه ها می باشد. این تحقیق، به منظور بررسی اثر ظرفیت جابجایی دیوارهای برشی بنایی تاریخی ایرانی و تاثیر وجود پارامترهایی نظیر قیودات جانبی، هندسه و ابعاد، و مقدار پیش فشار اعمالی بر ظرفیت جابجایی آن ها انجام شده است. از این رو، 64 نمونه مختلف از دیوارهای بنایی تحت بارگذاری برشی درون صفحه ای، برای چهار حالت مختلف از قیودات جانبی (ناشی از اثرات دیوارهای جانبی و سقف)، چهار نسبت ابعادی (نسبت ارتفاع به طول) متفاوت 0/5 ، 0/75، 1، و 5/1، با سه اندازه مرسوم برای ضخامت دیوار (0/20 ، 0/35، و 0/50 متر)، تحت بار پیش فشار 0/1مگاپاسکال (متناظر بار یک سقف) مدل سازی گردیدند. ضمنا، دیوار با ضخامت 35/0 متر تحت بار پیش فشار 0/2 مگاپاسکال (متناظر با بار اعمالی از طرف دو سقف) نیز مدل گردید. تمامی مدل ها (64 مدل) تحت تحلیل های غیرخطی پوش آور، قرار گرفتند. پس از تهیه منحنی-های رفتاری بار - تغییرمکان (منحنی ظرفیت)، به منظور ساده سازی پاسخ ها، ایده آل سازی نتایج توسط منحنی های معادل دوخطی الاستیک خطی - پلاستیک کامل، انجام گردید. نتایج ناشی از ایده آل سازی منحنی های رفتاری بار - تغییرمکان، مشخص نمود که با افزایش قیودات جانبی، افزایش بار پیش فشار و ضخامت دیوارهای بنایی، و نیز کاهش نسبت ابعادی؛ ظرفیت جابجایی دیوارها کاهش می یابد. ضمنا، مشاهده گردید که قید جانبی دیوارهای عرضی - اتصال یافته از دو طرف در دو انتهای دیوار برشی - نسبت به مولفه ی افقی (سقف تنها) در کاهش ظرفیت جابجایی و مقیدترکردن دیوار برشی موثرتر می باشد. در نهایت، بر اساس این مدل سازی، مقدار تغییرمکان نسبی برای دیوارهای برشی بنایی تاریخی ایرانی در بازه 1/33 تا 2/63 بدست آمد.

    کلیدواژگان: دیوار برشی بنایی ایرانی، قیودات جانبی، تحلیل پوش آور غیرخطی، منحنی ظرفیت بار-تغییرمکان، ظرفیت جابجایی
  • سید مهدی بنی جمالی، کوثر یزدان نجاد* صفحات 132-151

    از جمله نقاط ضعف اتصالات خمشی در زلزله های بزرگ، گسیختگی المان های تشکیل دهنده ی اتصال و خرابی اجزای اصلی سازه مانند ستون، قبل از خرابی سایر اعضا بوده، که خود منجر به خرابی کل سازه می گردد. بنابراین معرفی یک سیستم اتصال خمشی که با رفتار مناسب، بدون ایجاد خرابی در المان های اصلی اتصال و اعضای اصلی سازه، انرژی القایی زلزله را به خوبی مستهلک کند، ضروری می باشد. همچنین، یکی دیگر از دلایل کاهش مقاومت سازه ها در برابر زمین لرزه های بزرگ، عملکرد نامناسب مصالح مصرفی تحت تنش می باشد. لذا در مقاله حاضر، عملکرد لرزه ای اتصال فلنجی تیر به ستون فولادی با بکارگیری ورق موجدار در جان مقاطع I شکل و فناوری نانو در مصالح مورد بررسی قرار می گیرد. متغیرهای مورد بررسی به ترتیب شامل سه نوع شکل ورق در جان مقطع تیر (ساده، موج دار کرکره ای، موج دار ذوزنقه ای)، سه نوع ضخامت ورق و دو نوع خصوصیات مصالح (وجود و عدم وجود نانو ذرات) می باشند. بدین ترتیب 18 مدل عددی با ابعاد، خصوصیات و طول یکسان در حالت های مختلف با استفاده از روش اجزای محدود به کمک نرم افزار Abaqus شبیه سازی می شوند. در بیشتر حالت های مورد بررسی، افزایش میزان ضخامت ورق جان منجر به افزایش میزان جذب انرژی نمونه های مورد بررسی شده است. همچنین با افزایش ضخامت، مقادیر تنش های ایجاد شده در اکثر نمونه ها کاهش یافته است، این در حالیست که در نمونه های دارای شکل هندسی ذوزنقه ای اینگونه نبوده و با افزایش ضخامت از 10 به 20 میلیمتر، مقادیر تنش های ایجاد شده بیشتر شده است. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، افزایش ضخامت المان های سازه ای همیشه منجر به کاهش مقادیر تنش های وارده به سازه نشده و شکل هندسی المان در مقادیر تنش های وارده به سازه بسیار تاثیرگذار است.

    کلیدواژگان: عملکرد لرزه ای، اتصال فلنجی، ورق موجدار، نانو مصالح، اجزای محدود
  • مهرزاد تحملی رودسری*، مهدی کهریزی، مرتضی ترکمان، کیهان اسور، محمد رضایی کرماجانی، مهدی عزیزپور، بهروز دولتیاری، علی احمد غلامی صفحات 152-173

    اثر دیوارهای میانقاب بنایی بر رفتار قابهای فولادی، همواره یکی از موضوعات مهم و مورد توجه در بررسی رفتار لرزه ای سازه ها می باشد. در این مطالعه آزمایشگاهی، رفتار قاب های فولادی دارای دیوار میانقاب بنایی مورد بررسی قرار گرفته و اثر نوع مصالح آجری، ضخامت دیوار و وجود بازشو در دیوار ارزیابی شده است. هفت نمونه آزمایشگاهی قاب فولادی با مقیاس یک سوم بصورت یک دهانه و یک طبقه و با بارگذاری یکنواخت شبه استاتیکی مورد آزمایش قرار گرفتند. یک نمونه فاقد دیوار میانقاب و شش نمونه دیگر دارای دیوار میانقاب بودند که در این نمونه ها سه نوع مصالح آجری، دو نوع ضخامت و دو نوع بازشو مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفت. آجرهای مورد استفاده در اجرای پانل دیوار میانقاب از نوع آجر رسی بدون سوراخ، آجر رسی سوراخدار و بلوک های سفالی سبک متداول در ایران بودند. نوع و ابعاد بازشوها نیز مطابق ابعاد متداول مورد استفاده در انواع ساختمان ها منظور گردید. نتایج آزمایشات نشان می دهد که نوع مصالح مصرفی در دیوار های میانقاب، ضخامت دیوار و همچنین وجود بازشو تاثیر قاب توجهی بر رفتار لرزه ای سازه دارد. میانقاب باعث کاهش قابل توجه شکل پذیری سازه، افزایش سختی و مقاومت نهایی آن میگردد. بنابراین در زلزله های متوسط تا قوی، میانقاب اثری منفی بر رفتار سازه دارد. ضمنا میانقاب به علت تحمیل تغییرشکل های موضعی به اعضای قاب، کرنش موجود در آنها را افزایش میدهد ولی باعث کاهش کرنش در چشمه اتصال خواهد شد.

    کلیدواژگان: قاب فولادی، میانقاب بنایی، نوع آجر، بازشو، مطالعه آزمایشگاهی
  • حسن شرفی*، سیده فائزه حسن زاده صفحات 174-193

    بررسی پتانسیل روانگرایی خاک نقش مهمی در کاهش خسارات زمین لرزه ها دارد که به ‎دلیل پیچیدگی ماهیت خاک و زلزله امری دشوار است. مطالعات پیشین متفاوتی برای بررسی این پدیده انجام شده، اما این روش ها عمدتا به‎دلیل نادقیق بودن مدل سازی، درنظر نگرفتن عدم قطعیت های ناشی از پیچیدگی های خاک و زلزله، و یا استفاده از پایگاه داده های ناکافی با خطاهای زیادی روبرو هستند. در این مطالعه از روش استنباط بیژین به عنوان یک روش مدل سازی احتمالاتی با قابلیت به روز شدن و درنظرگرفتن عدم قطعیت پارامترهای مقاومتی و دینامیکی، با استفاده از یک پایگاه داده جامع از مشاهدات آزمایش نفوذ استاندارد مهمترین رخدادهای روانگرایی دنیا، برای توسعه تابع حالت حدی و ضریب اطمینان روانگرایی استفاده شد. برای نخستین بار با استفاده از روش قابلیت اعتماد مرتبه اول و مونت کارلو از روش نمونه گیری اهمیت و پیشینه نما در برآورد احتمال شکست و شاخص قابلیت اعتماد تابع حالت حدی روانگرایی خاک ها استفاده شد، سپس با کمک روش قابلیت اعتماد نمونه گیری پیشینه نما تابع چگالی احتمال (PDF) و تابع تجمعی احتمال (CDF) برای بررسی احتمال فراگذشت از مقادیر مورد نظر بدست آمد. آنالیزحساسیت مدل نیز برای برآورد اثرگذارترین عدم قطعیت صورت گرفت. درنتیجه ی این مطالعه، یک مدل احتمالاتی قدرتمند و کارا برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک ها توسعه داده شد. مقایسه نتایج حاصل از این مدل احتمالاتی با مدل های متعین و احتمالاتی متداول دیگر، کاهش قابل توجه در عدم قطعیت و انحراف معیار مدل، افزایش دقت، پیش بینی بهینه و درک کامل تری از رابطه ی بین احتمال شکست و ضریب اطمینان روانگرایی را نشان داد. روش های نمونه گیری مونت کارلو، نمونه گیری پیشینه نما و نمونه گیری اهمیت نیزتطابق بسیار خوبی در نتایج داشتند. در آنالیز حساسیت مدل پیشنهادی، عدم قطعیت پارامتر بزرگای زلزله به عنوان مهمترین عدم قطعیت مدل مشخص شد.

    کلیدواژگان: پتانسیل روانگرایی، آزمایش نفوذ استاندارد، استنباط بیژین، نمونه گیری اهمیت، نمونه گیری پیشینه نما، آنالیزحساسیت
  • رضا لطفی کاظمی، محمدجواد طاهری امیری*، علی اشرفیان، حسین پهلوان صفحات 194-211

    امروزه اهمیت هزینه های ساخت در پروژه های عمرانی روز به روز افزایش می یابد و لازم می گردد تا به بررسی برآورد هزینه های ساخت و عوامل تاثیرگذار در هزینه ی ساخت و ساز مورد مطالعه قرار گیرد. این پژوهش با موضوع برآورد هزینه های ساختمان با روش های هوش مصنوعی، مشخص کردن عوامل تاثیرگذار بر هزینه و بهینه سازی هزینه ها در شرق استان تهران انجام گردیده است. برای برآورد هزینه های ساختمانهای مسکونی در این پژوهش از 46 ساختمان مسکونی که در سالهای 1393-1396 در منطقه ی شرق استان تهران اجرا شده اند، استفاده شده است و از روش های هوش مصنوعی جهت برآورد و مدل سازی ها که از روش های ANN، روش شبکه ی عصبی مصنوعی، GEP الگوریتم ژنتیک و SVM بردار پشتیبان استفاده شده است و همچنین برای تشخیص عوامل تاثیرگذار بر هزینه از پرسشنامه و روش آزمون فریدمن جهت اولویت بندی عوامل استفاده گردید تا با داشتن این دو فاکتور یعنی عوامل تاثیرگذار بر هزینه و برآورد هزینه های ساختمان بتوانیم هزینه ها را بهینه سازی کنیم. پس از بررسی ها و مطالعات نتایجی که بدست آمد، برآورد هزینه ها با روش های ANN,GEP,SVM انجام شد و با مقایسه های این روش ها، روش GEP به علت خطای کمتر و دقت پیش بینی بالاتر روشی برتر نسبت به دو روش دیگر بوده است. عوامل تاثیرگذار بر هزینه نیز با روش آزمون فریدمن تعیین شد که با بررسی این فاکتورها هزینه های ساخت بهینه سازی گردید.

    کلیدواژگان: روشهای هوش مصنوعی، برآورد، عوامل تاثیرگذار بر هزینه، بهینه سازی، شبکه عصبی مصنوعی، ماشین های بردار پشتیبان، برنامه نویسی بیان ژن
  • رضا جلالی لاریجانی، حیدر دشتی ناصر آبادی*، ایمان آقایان صفحات 212-229

    امروزه خطرات زیادی سازه های ساختمانی را تهدید میکند. بسیاری از بارگذاری های غیر عادی در طراحی سازه ها در نظر گرفته نمی شود. حذف ناگهانی ستون می تواند در اثر اشتباهات ناشی از ساخت، انفجار، ضربه و یا هر علت غیرعادی دیگری در سازه رخ دهد. پاسخ سازه در سناریوی حذف ناگهانی ستون در صورتی که به تعادل مجدد منتهی شود باعث ایمن ماندن سازه و در صورتی که تعادل نیرویی در سازه ایجاد نشود می تواند باعث ایجاد خرابی پیشرونده در سازه ها شود. سازه ها برای سناریو های خرابی پیشرونده مانند حذف ناگهانی ستون طراحی نمی شود. ارزیابی رفتار سازه ها در سناریوی خرابی پیشرونده می تواند به درک صحیحی از مقاوت سازه ها در این سناریوها بیانجامد. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش مسیر بار جایگزین و تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی رفتار و پاسخ سازه های مهاربندی شده ی فولادی به حذف ناگهانی پرداخته شود. به این منظور سازه های 10 و 20 طبقه پس از طراحی اولیه به صورت غیر خطی در نرم افزار Opensees مدلسازی شده و در معرض حذف ستون قرار گرفته اند. منحنی های غیر خطی استاتیکی و دینامیکی سازه ها به عنوان معیار ارزیابی رفتار سازه ها در نظر گرفته شده اند. نتایج نشان داد نه تنها نوع مهاربند ها بر رفتار و پاسخ ساز ه ها در سناریوی خرابی پیشرونده موثر بوده بلکه هندسه ی مهاربند نیز در این سناریو موثر است. نتایج تحقیق نشان می دهد وجود قید فشاری در هندسه ضربدری و هفتی باعث کاهش پاسخ این سازه ها به حذف ناگهانی ستون است. با افزایش تعداد طبقات اثر حذف ناگهانی ستون بر پاسخ سازه کاهش می یابد و سازه های سه بعدی پاسخ کمتری را نسبت به قاب دو بعدی از خود نشان می دهد.

    کلیدواژگان: خرابی پیشرونده، حذف ناگهانی ستون، قاب فولادی مهاربندی، مهاربند همگرا، مهاربند واگرا
  • حسین پهلوان*، علی ظریف مقدم باصفت، محمد شامخی امیری، پژمان نمیرانیان صفحات 230-250

    دیوارهای برشی بتن آرمه سختی و شکل پذیری لازم سیستم قاب خمشی را در ساختمان های بلندمرتبه بهبود بخشیده، لیکن مشکل وزن زیاد سیستم حاصل شده می تواند در زمین های سست ساحلی مشکلات مهندسی پی ایجادکند؛ یک گزینه مناسب، جایگزینی این دیوارهای برشی با مهاربندهای کمانش ناپذیر که وزن کمتر داشته و سختی و شکل پذیری مناسب را برای سازه فراهم می کنند، می باشد.3 مدل 15، 25 و 35 طبقه در دو سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه و قاب خمشی بتن ارمه ویژه مجهز به مهاربند کمانش تاب که دارای مقاطع سبک تر نیز می باشد مطابق با ضوابط آیین نامه های طراحی ایران طراحی شد و پس از نهایی شدن مقاطع در نرم افزار ETABS 2016، سازه در نرم افزار OpenSees به صورت سه بعدی مدل سازی گردید و با انتخاب تعدادی شتاب نگاشت مناسب و سازگار با شرایط منطقه تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده IDA انجام گرفت؛ بیشترین دریفت طبقات به عنوان پارامتر تقاضا در نظر گرفته شد و با انتخاب ظرفیت تغییر مکان نسبی سطوح عملکرد لرزه ای چهارگانه آسیب جزیی، متوسط، گسترده و کامل از آیین نامه Hazus آمریکا، با استفاده از روابط قابلیت اعتماد سازه ها منحنی های شکنندگی لرزه ای این 6 مدل، برای چهار سطح آسیب متفاوت محاسبه گردید. در مدل های با تعداد طبقات بیشتر شکنندگی بیشتر مشهود است و اختلاف میانه شکنندگی از صفر درسطح آسیب جزیی در3 مدل به اختلاف g0.13 در سطح فروپاشی کامل در هر سه دسته ارتفاعی می رسد که عملکرد لرزه ای بهتر سیستم مجهز به مهاربند کمانش تاب را در برابر سیستم قاب خمشی بتن آرمه ویژه نشان می دهد.

    کلیدواژگان: ارزیابی احتمالاتی لرزه ای، قاب خمشی بتن مسلح ویژه، مهاربند کمانش تاب، منحنی های شکنندگی، تحلیل دینامیکی فزاینده
  • علیرضا والی پور*، مهدی جمالی صفحات 251-274

    اجرا به عنوان کلیدی ترین مرحله پروژه ساخت وساز همواره در معرض ریسک است که پیمانکاران نقش مهمی در مدیریت آن ها ایفا می نمایند. فرآیند ارزیابی و انتخاب پیمانکاران از تصمیمات مهم و حایز اهمیت بوده و به دلیل وجود معیارهای متعدد، گاها متناقض و پیچیده، چالش هایی در پیش روی کارفرمایان قرار می دهد که نیازمند بررسی دقیق است. در روش های فعلی، انتخاب صرفا بر اساس قیمت پیشنهادی پیمانکار صورت می پذیرد و سایر معیارهای کمی و کیفی در این انتخاب تاثیری ندارند که این امر باعث بروز مشکلاتی در انتخاب پیمانکار مناسب می شود. هدف این پژوهش، بهبود و ارایه روشی جهت انتخاب پیمانکاران عمرانی در شرکت بهره برداری نفت و گاز زاگرس جنوبی از طریق شناسایی و ارایه الگویی با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره در استفاده همزمان از همه معیارها در انتخاب پیمانکار است. بدین منظور، ابتدا معیارهای موثر در انتخاب پیمانکاران عمرانی از طریق پیشینه تحقیق و مصاحبه با کارشناسان شناسایی شد. جامعه آماری این تحقیق مشتمل بر 125 نفر از پرسنل ادارات مهندسی و ساختمان، امور پیمان ها، امور قراردادها، امور بازرگانی، امور حقوقی، امور فنی و عملیات بود. در این تحقیق جهت وزن دهی معیارهای شناسایی شده از روش سوارا استفاده گردید. همچنین انتخاب پیمانکار برتر با استفاده از الگوی ارایه شده و روش کوپراس انجام گردید. در الگو ارایه شده، معیار قیمت پیشنهادی معیار منفی و سایر معیارها جنبه مثبت داشته و پیمانکار اصلح انتخاب شد. امید است الگوی ارایه شده و نتایج تحقیق بتواند کمک شایانی در انتخاب پیمانکار اصلح در شرکت زاگرس جنوبی نماید.

    کلیدواژگان: پروژه ساخت وساز، انتخاب پیمانکاران، نفت و گاز زاگرس جنوبی، روش سوارا، روش کوپراس
  • علی گل افشار*، محمدحسین ثقفی، رامین شکیبایی صفحات 275-293

    با توجه به وقوع تغییر شکلهای پلاستیک و دوران تیر پیوند افقی در سیستم مهاربندی واگرا، عملکرد سازه پس از زلزله دچار اختلال شده و تعویض تیر پیوند نیز با صرف زمان و هزینه همراه خواهد بود. به همین دلیل استفاده از تیرهای پیوند قایم مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است. این سیستم در هنگام وجود تیر پیوند با عملکرد برشی دارای مقاومت و شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی بالاتری نسبت به تیر پیوند خمشی و خمشی-برشی میباشد. هدف این مقاله ارتقای رفتار سیستم مهاربندی واگرا با تیر پیوند قایم جفت دارای عملکرد خمشی و خمشی-برشی می باشد. به همین منظور با استفاده از مدلسازی عددی، پس از صحت سنجی، دو قاب کنترلی بدون ورق و چهار قاب دارای ورق میانی در محل بین تیرهای پیوند قایم با استفاده از تحلیلهای استاتیکی غیر خطی فزاینده و سیکلی مورد ارزیابی واقع شده اند. بر اساس نتایج منحنی سیکلی، مشخصات رفتاری قاب ها مانند منحنی پوش، انرژی مستهلک شده،کاهش سختی و میرایی هیسترزیس معادل برای تمام قاب ها در نسبت دریفت های متفاوت مورد بررسی واقع شده است. نتایج نشان می دهد اضافه نمودن ورق میانی می تواند جذب انرژی، سختی، مقاومت نهایی قاب و میرایی را به طور قابل توجهی افزایش دهد. در هنگام استفاده از ورق میانی، بر حسب جنس ورق و عملکرد تیر پیوند، قاب ها تا نسبت دریفت در محدوده 05/0 تا 07/0 بدون کاهش مقاومت در بارگذاری سیکلی پیش می روند و در دریفت های مذکور به دلیل کمانش خارج از صفحه محل اتصال تیر پیوند قایم به مهاربند دچار افت مقاومت می گردند. در انتها نیز با درنظر گیری مهار جانبی در محل اتصال تیر پیوند و مهاربند، تحلیل سیکلی انجام شده و اثر مهار جانبی در منحنی رفتار سیکلی ارایه شده است.

    کلیدواژگان: سیستم مهاربندی واگرا، تیر پیوند قائم جفت، ورق میانی، تحلیل سیکلی، میرایی هیسترزیس معادل
  • امیر قهرمانی باغمیشه، همایون استکانچی* صفحات 294-312

    تاثیر اندرکنش دینامیکی بین تجهیزات پست های برق در سیستم های چند تجهیزه متصل بر پاسخ لرزه ای بررسی شده است. همچنین تاثیرات تغییر پذیری رکورد و تغییرات شدت لرزه ای بر نتایج اندرکنش مطالعه شده است. مدل های سه بعدی برای چهار تجهیز آسیب-پذیر پست های برق شامل برق گیر، ترانس جریان، کلید قدرت و سکسیونر توسعه و صحت سنجی شده است. شش سیستم مختلف از تجهیزات متصل توسط المان های هادی صلب شامل سیستم های دو، سه و چهار تجهیزه در نظر گرفته شده اند. تحلیل دینامیکی افزایشی با استفاده از رکورد های سه مولفه ای بر روی مدل ها انجام شده است. نسبت ماکزیمم پاسخ ها در شرایط متصل به ماکزیمم پاسخ ها در شرایط غیر متصل برای ارزیابی اثرات اندرکنش استفاده شده است. در نظر گرفتن بیش از دو تجهیز متصل و استفاده از مدل های سه بعدی از نوآوری های این پژوهش می باشد. اهمیت در نظر گرفتن بیش از دو تجهیز متصل در مطالعات اندرکنش نشان داده شده است. نتیجه شده که تغییرات مشخصات حرکت زمین مانند محتوای فرکانسی تاثیر بیشتری بر نتایج اندرکنش تجهیزاتی داشته که مشارکت مود های بالاتر بر پاسخ آن ها قابل توجه است. بعلاوه نتیجه شده که تغییر پذیری رکورد نسبت به تعییرات شدت لرزه ای تاثیر بیشتری بر میزان تقلیل یا تشدید پاسخ ها به دلیل وجود اثرات اندرکنش دارد. تغییرات نسبت های پاسخ در شدت های پایین زیاد بوده ولی با افزایش شدت این تغییرات کمتر شده است. سختی بالای اتصال دهنده در شدتهای پایین دلیل اصلی این نتیجه میباشد.

    کلیدواژگان: پست برق، تجهیزات متصل، اندرکنش دینامیکی، تحلیل دینامیکی، پاسخ لرزه ای
  • احمد فتحی*، فرشاد پیمان صفحات 313-332

    استفاده از مصالح FRP و سایر مصالح کامپوزیتی به عنوان میلگرد یا ورق، یکی از گزینه های مناسب فنی و اقتصادی در ساخت، بهسازی و مقاوم سازی سازه هایی نظیر سازه های بتنی است. یکی از مهمترین مسایلی که باید در مورد استفاده از چنین مصالحی مدنظر قرار گیرد، مقاومت چسبندگی آنها به بتن سازه ای است. در این مقاله، تاثیر ترکیب مدل های پیش بینی گروهی با مد ل های تخمین منفرد بر روی بهتر شدن نتایج مدل های منفرد برآورد مقاومت چسبندگی میلگردهای FRP با الیاف شیشه به بتن مورد بررسی قرار می گیرد. برای رسیدن به این هدف ابتدا از شبکه های عصبی با ورودی های نتایج پیش بینی دو مدل منفرد قبلا ارایه شده برای برآورد مقاومت چسبندگی GFRP به منظور بهبود نتیجه بهترین مدل از میان دو مدل مذکور استفاده می شود. سپس با درنظرگیری خروجی-های پیش بینی مدل شبکه عصبی اول و بهترین مدل منفرد از بین دو مدل فوق الذکر به عنوان ورودی، دوباره از شبکه های عصبی برای ارایه یک مدل بهتر از مدل ANN اول استفاده می شود. نتایج انتهایی نشان از کاهش خطای پیش بینی مدل ANN ترکیب شده از روش-های منفرد و گروهی نسبت به مدل های منفرد قبلا ارایه شده، مدل میانگین وزن دار نتایج خروجی پیش بینی شده دو مدل منفرد مذکور و مدل ANN ترکیبی آن دو مدل منفرد می دهند.

    کلیدواژگان: مقاومت چسبندگی میلگردهای GFRP، بتن سازه ای، شبکه های عصبی مصنوعی، تلفیق مدل های پیش بینی گروهی و منفرد، نرم افزار MATLAB
  • علی خدام*، محمدسعید فرج زاده، محسنعلی شایانفر صفحات 333-344

    در مهندسی سازه تامین ایمنی سازه ها با رعایت ملاحظات اقتصادی از اهداف بسیار حیاتی میباشد. طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازه در جستجوی یافتن بهترین توازن ما بین ایمنی و هزینه - با درنظر گرفتن عدم قطعیت های سازه و بار- می باشد. در دهه های اخیر روش های متعددی برای حل این نوع مسایل مورد استفاده قرار گرفته، که هزینه ی محاسباتی بالا و فرآیند دشوار یافتن پاسخ، بزرگترین چالش پیش روی این روش ها می باشد. در این پژوهش روش شبیه سازی وزنی که یکی از روش های نوین و موثر برای محاسبه شاخص قابلیت اطمینان و احتمال خرابی سازه می باشد، برای تحلیل قابلیت اعتماد مورد استفاده قرار گرفته است. از مزایای این روش کاهش قابل توجه هزینه ی محاسباتی در عین دقت مناسب نتایج نهایی می باشد. برای بهینه سازی نیز با در نظر گرفتن حداقل شاخص قابلیت اعتماد به عنوان یک قید، به دنبال کمینه کردن تابع هدف که در این پژوهش میزان مصالح مصرفی (وزن سازه) در نظر گرفته شده، از الگوریتم کرم شب تاب استفاده شده است. الگوریتم کرم شب تاب از جمله الگوریتم های فرااکتشافی تصادفی پرکاربرد الهام گرفته شده از طبیعت می باشد که در آن شدت نور متصاعد شده از حشرات شب تاب با تابع هدف ارتباط داده میشود. نتایج مثال عددی و مقایسه آن با نتایج سایر روش های متناظر گویای این است که با استفاده از این روش ضمن حفظ سطح قابلیت اعتماد مورد نظر، به نسبت سایر روش های مقایسه شده وزن سازه و میزان مصالح مصرفی نیز کاهش پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: قابلیت اعتماد سازه ها، طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازه ها، الگوریتم کرم شب تاب، شبیه سازی وزنی، احتمال خرابی سازه ها
  • شمس الدین هاشمی*، عاطفه احتشامی، بهروز رحمانی صفحات 345-366

    مخازن ذخیره مایعات یکی از سازه های بسیار مهم در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب و صنایع ذخیره مایعات سمی محسوب می شوند. یکی از بهترین روش های مراقبت از مخازن ذخیره سازی مایعات در برابر نیروهای زلزله، استفاده از سیستم های جداسازی لرزه ای می باشد. این سیستم ها با ایجاد تغییرمکان های قابل قبول در پایه ی روسازه ضمن جلوگیری از ورود روسازه به فازهای غیرخطی، از اعمال خسارت های احتمالی به این سازه ها محافظت می کند. از جمله روش های متداول به منظور مدلسازی مخازن، استفاده از مدل های مکانیکی معادل این سازه ها می باشد. آیین نامه های طراحی مخازن نیز با بهره گیری از این مدل ها، به ارایه ی معادلات و روابط حاکم به رفتار آن ها پرداخته اند. اما مدل های مکانیکی استفاده شده توسط آیین نامه ها و محققان قبلی، برای مخازن با دیواره ی صلب ارایه شده اند. تمامی مطالعات پیشین بر پایه ی همین مدل ها صورت گرفته است. در این تحقیق، با استفاده از یک مدل مکانیکی معادل مخازن بتنی استوانه ای که موضوع انعطاف پذیری دیواره را به صورت کاملا پیشرفته در نظر گرفته است، به بررسی پاسخ های لرزه ای مخازن بتنی زمینی و هوایی که تحت تاثیر حرکت افقی دو جهته ی زمین قرار گرفته است، پرداخته خواهد شد. نتایج نشان می دهد با انتخاب بهترین خصوصیات مکانیکی جداساز این سیستم ها، می توان پاسخ های لرزه ای این مخازن را تا حد زیادی بهبود بخشید,

    کلیدواژگان: مخازن بتنی، زمینی، هوایی، جداسازی لرزه ای، مدل مکانیکی
  • سمانه خاکسفیدی، منصور قلعه نوی* صفحات 367-387

    عملکرد سازه های بتنی متاثر از انتقال نیرو بین میلگرد و بتن (پیوستگی) است که به عوامل زیادی مانند مقاومت بتن، تنش تسلیم میلگرد، هندسه آج ها، قطر میلگرد، پوشش بتن و طول پیوستگی وابسته است. از یک سو مزیت های منحصر به فرد بتن های فوق توانمند مانند چگالی، ضریب کشسانی و مقاومت بالا، نفوذپذیری کم و دوام بالا در برابر حملات شیمیایی علاقه به استفاده از آن را در صنعت ساختمان افزایش داده است. از سوی دیگر پیشرفت علم مواد امکان تهیه میلگردهای با مقاومت تسلیم بالاتر با حفظ شکل پذیری مناسب را فراهم کرده است. در حالیکه اکثر روابط توصیه شده در آیین نامه ها براساس میلگردها و بتن های معمولی است. بنابراین ضرورت دارد تحقیقات بیشتری بر روی ترکیب مصالح جدید با همدیگر برای شناخت بهتر رفتار سازه ها صورت پذیرد. در این پژوهش تعداد 24 نمونه مکعبی به ابعاد 20×20×20 سانتی متر و 25×25×25 سانتی متر، از بتن فوق توانمند و معمولی مسلح شده با یک میلگرد مقاومت بالا از قطرهای 12، 16 و 25 میلی متر در راستای مرکز نمونه، با دو طول پیوستگی (دو و چهار برابر قطر میلگرد)، ساخته شده و تحت آزمایش بیرون کشیدگی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن و نسبت پوشش بتن به قطر، طول پیوستگی و تنش تسلیم میلگرد نقش مهمی در امکان وقوع هریک از حالت های گسیختگی دارند. هم چنین بتن فوق توانمند با افزایش مقاومت پیوستگی تا نزدیک 5 برابر بتن معمولی امکان کاهش عمده در طول مهاری مورد نیاز را فراهم می کند. با توجه به منحنی های پیوستگی-لغزش بتن فوق توانمند ساخته شده در این پروژه رفتار تردتری نسبت به بتن معمولی دارد. در بتن معمولی با افزایش طول پیوستگی، بیشینه تنش پیوستگی افزایش می یابد در حالیکه در بتن فوق توانمند افزایش طول پیوستگی باعث کاهش بیشینه تنش پیوستگی می گردد. برای پیش بینی رفتار پیوستگی-لغزش مدل جدیدی پیشنهاد شده است

    کلیدواژگان: بتن فوق توانمند، میلگرد مقاومت بالا، پیوستگی، بیرون کشیدگی، طول پیوستگی
  • محبوبه میرزایی علی آبادی*، محمدحسین سلیمانی، علیرضا دادپور صفحات 388-409

    یکی از مهم ترین چالش های پیش روی مهندسی عمران علاوه بر هزینه، مشکلات اجرا مثل ویبره زدن بخصوص در مقاطع جدارنازک، روانی و حرکت بتن در مقاطع پرآرماتور و پیچیده، افزایش مقاومت با کاهش یا عدم استفاده از سیمان می باشد. هدف از این تحقیق، یک نوآوری در صنعت بتن بدون سیمان پرتلند است، که با الهام از تکنولوژی ژیوپلیمرها و ترکیب آن در بتن خودتراکم (SCC)، جهت تولید بتن پایدار، به منظور کاهش انتشار کربن حاصل از تولید سیمان پرتلند (PC) ایجاد می شود. در این راستا از سرباره کوره آهن گدازی به صورت آمورف (جایگزین سیمان) با استفاده از فعال کننده های قلیایی و بررسی آزمایشگاهی خصوصیات تازه (اسلامت فلو، T50، L-Box، قیف V و J رینگ) و خصوصیات سخت شده (مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدن) بتن های ژیوپلیمرخودتراکم (SCGC) موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از پرشدن آسان بتن در بخش های باریک و محدود، بهبود تراکم، استحکام پیوستگی مناسب با آرماتور، کاهش تعمیر و نگهداری، کیفیت بهتر بتن، کسب مقاومت بیشتر در زمان کوتاه تر، افزایش حدود70 درصدی مقاومت 28 روزه و 86 درصدی مقاومت 90 روزه بتن ژیوپلیمرخودتراکم نوع III نسبت به بتن با سیمان پرتلند (بتن مرجع) با عیار ثابت400 کیلوگرم بر مترمکعب می باشد. همچنین از دیگر مزایا می توان به عدم نیاز به ویبره زدن، استفاده از ضایعات صنعتی و کاهش آلودگی هوا، بهبود خواص مکانیکی (طبق نتایج آماری مقاومت های فشاری تا 65 مگاپاسکال) و همچنین کاهش هزینه کلی ساخت وساز بتن های خودتراکم ژیوپلیمری نسبت به نرخ کسب مقاومت بتن های خودتراکم معمولی، بتن های خودتراکم با درصدهای مختلف سرباره، بتن های معمولی ژیوپلیمری و بتن های معمولی اشاره کرد. با توجه به گران بودن فعال کننده های قلیایی در کشور، نبود دستگاه ها و زیرساخت های لازم جهت تولید پودرسرباره، عدم اطلاعات کافی در زمینه دوام بتن های ژیوپلیمری پیش بینی شده است که نتایج این مطالعه دامنه بتن های خودتراکم ژیوپلیمری (SCGC) را گسترش داده و در نتیجه فرصت های جدیدی برای صنعت ساخت وساز ایجاد کند.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمرخودتراکم، بتن خودتراکم، فعال کننده های قلیایی، سیمانهای ژئوپلیمری، سرباره کوره آهنگدازی
  • علیرضا عزالدین، علی خیرالدین*، مجید قلهکی صفحات 410-430

    یکی از مناسب ترین راه کارها برای کاهش اثرات لرزه ای، استفاده از سیستم سازه ترکیب شده با سیستم فیوز سازه ی تعویض پذیر است که به منظور رفتار شکل پذیر مناسب و مستهلک کننده ی انرژی، در کنار اعضای اصلی سازه می باشد. پایین بودن زمان، هزینه و سهولت تعمیر در این سیستم ها، سبب بازگشت سریع ساختمان به خدمت رسانی خواهد شد. در این تحقیق به تعیین ضریب رفتار قاب های بتن آرمه تقویت شده با سیستم قاب ستون پیوند شده فولادی با تعداد طبقات 3 و 6 طبقه با سه طول متفاوت تیر پیوند پرداخته شده است. بر اساس نتایج مدل سازی منحنی نیرو-تغییرمکان، ضریب رفتار و پارامترهای مربوط براساس روش انرژی معادل محاسبه شده است. نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان می دهد با استفاده از سیستم قاب ستون پیوند شده فولادی جهت تقویت قاب بتن آرمه میزان ظرفیت باربری و قابلیت جذب و استهلاک انرژی را نسبت به نمونه بدون تقویت در حدود 5/3 برابر افزایش می دهد و مقدار ضریب رفتار در روش طراحی حالت حدی در حدود 95/8 می باشد که این مقدار نسبت به قاب بتن آرمه بدون تقویت در حدود 71درصد بیشتر است. همچنین فاصله بین تغییرمکان متناظر با تشکیل اولین مفصل پلاستیک در تیر پیوند و تغییرمکان متناظر با تشکیل اولین مفصل پلاستیک در قاب بتن آرمه برای نمونه ای با نسبت طول تیر پیوند به طول دهانه قاب بتن آرمه برابر 45/0 از بقیه نمونه ها بیشتر می باشد که این باعث می شود کلیه ی آسیب ها به تیر پیوند که قابل تعویض بوده، وارد شده و سازه اصلی در حالت الاستیک باقی بماند و این سیستم در سطح خطر زیاد، قابلیت بازسازی سریع (RR) به سطح عملکرد خود را پیدا می کند.

    کلیدواژگان: سیستم قاب ستون پیوند شده، تیر پیوند، تقویت قاب بتن آرمه، مفاصل پلاستیک، ضریب رفتار
  • ابراهیم خلیل زاده وحیدی*، پوریا چاوشانی صفحات 431-447

    ساختمان ها در طول عمر مفید خود ممکن است تحت تاثیر تهدیدات خارجی مختلفی قرار گیرند. این تهدیدات می توانند با آسیب رساندن به المان های اصلی ساختمان باعث پیدایش پدیده ای بنام خرابی پیشرونده در سازه گردند. مطالعات صورت گرفته در رابطه با خرابی سیستم های سازه ای در سال های اخیر، اهمیت پدیده ی خرابی پیشرونده ناشی از بارگذاری غیرعادی همچون ضربات تصادف، حملات تروریستی، انفجار، زلزله و... را مشخص می سازد. در این تحقیق به بررسی عملکرد قاب های 6 طبقه بتن مسلح با درصدهای مختلف بازشو در میانقاب تحت تغییر طول دهانه و ارتفاع طبقه بر روند خرابی پیشرونده پرداخته می شود. قاب های مورد بررسی دارای سیستم قاب خمشی متوسط می باشند که بر اساس آیین نامه های داخلی طراحی و ضوابط هر کدام کنترل شده اند. شبیه سازی خرابی پیشرونده به روش مسیر بار جایگزین با حذف ستون میانی طبقه همکف قاب ها در نرم افزار OpenSees با تحلیل استاتیکی غیرخطی اعمال گردیده است. با توجه به نتایج مشاهده می شود، در قاب های مورد بررسی وجود بازشو به میزان 10 %، 20 % و 30 % در میانقاب، حداکثر نیروی مقاوم آنها را به ترتیب حدود 23 %، 31 % و 39 % نسبت به قاب دارای میانقاب بدون بازشو، کاهش می دهد. همچنین قاب فاقد میانقاب باعث کاهش حدود 62 % نیروی مقاوم نسبت به قاب دارای میانقاب بدون بازشو می گردد. نتایج به دست آمده نشان می دهد، افزایش هر 5/0 متر طول دهانه از 4 به 6 متر، به طور متوسط باعث افزایش حدود 9 درصدی نیروی مقاوم قاب ها می گردد. همچنین، افزایش ارتفاع طبقه از 3 به 4 متر، باعث افزایش 13 درصدی نیروی مقاوم قاب ها می گردد. نتایج این بررسی بیانگر تاثیر مثبت وجود میانقاب، افزایش طول دهانه از 4 به 6 متر و افزایش ارتفاع طبقه از 3 به 4 متر، بر روند خرابی پیشرونده قاب های بتن مسلح می باشد.

    کلیدواژگان: خرابی پیشرونده، قاب بتن مسلح، میانقاب بنایی، افزایش طول دهانه، افزایش ارتفاع طبقه، بازشو
  • حمید صابری*، وحید صابری، مهرداد حسینی، ساعد حبیب زاده صفحات 448-473

    دیوارهای برشی فولادی یکی از مناسب ترینسیستم های رایج جهت مقاومت و پایداری سازه در برابر بارهای جانبی می باشد؛ که در مقاوم سازی و بهسازیلرزه ایسازه ها در مناطق لرزه خیز بکار گرفته می شوند.ازجملهمزیت هایی این سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی نسبت به سیستم های مشابه می توان به شکل پذیری بالا، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی فراوان، سختی اولیه ی بالا، سبک بودن نسبت به مشابه بتنی خود، صرفه جویی در مصالح مصرفی، کاهش زمان و هزینه ی ساخت اشاره نمود.تحقیقات اخیر نشان داده است که کمانش این صفحات پیش از تسلیم المان های محیطی موجب عملکرد بهتر این گونه از سیستم باربر جانبی خواهد شد. این موضوع موجب گسترش استفاده از صفحات باضخامت کمشده که منجر به پیدایش مشکلات اجرایی و تحت شعاع قرار دادن منافع اقتصادی طرح می گردد. به منظور غلبه بر معضلات اجرایی و تسریع در کمانش این صفحات، ایده استفاده از دیوار برشی فولادی با ورق میانی سوراخ دار مطرح گردید.در این مقاله، رفتار دیوار های برشی فولادی با ورق های دارای حفره بررسی شده است. جهت انجام یک مطالعه پارامتریک اثر سوراخ هایی با اشکال مختلف در ورق دیوار، نحوه چیدمان و قرارگیری سوراخ ها در دیوار بر عملکرد سازه برحسب میزان جذب انرژی، ظرفیت باربری کل سیستم بررسی شده است. جهت مدل سازی نمونه ها از نرم افزار اجزاء محدودآباکوساستفاده شد. نتایج پارامتریک انجام گرفته بر روی 60 نمونه یمدل اجزاء محدود ایجادشده تحت بارگذاری چرخه ای از نوع تغییر مکان،نشان داد که در صورت استفاده از درصد سوراخ های یکسان، بیشترین ظرفیت باربری به مدل دیوار برشی فولادی با سوراخ های با هندسه دایره ای شکل تعلق داشته است و بهترین رفتار لرزه ای را از خود نشان می دهد.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی سوراخ دار، شکل پذیری، استهلاک انرژی، اجزاء محدود، بارگذاری چرخه ای
  • رضا مشهدی، محمدعلی داستان دیزناب*، حمید هاشمی صفحات 474-492

    این پژوهش، یک رابطه جدید براساس مدل خرپایی به منظور محاسبه مقاومت برشی اتصالات تیر به ستون خارجی بتن مسلح فاقد آرماتور عرضی در ناحیه اتصال ارایه می نماید. به منظور تحلیل و بررسی نواحی ناپیوسته از لحاظ بارگذاری و هندسی مثل تیرهای عمیق، کربل ها و اتصالات تیر به ستون استفاده از تیوری تیر معمول براساس فرضیه برنولی نامناسب بوده و بایستی از مدل خرپایی بهره گرفت. مدل خرپایی براساس جریان نیروها و جهات تنش های اصلی، ناحیه ناپیوسته عضو را با استرات های بتنی و تای های فولادی که در گره به یکدیگر متصل می گردند؛ به شکل یک خرپا، ایده آل می نماید. براساس بهینه سازی توپولوژی صورت گرفته به منظور تعیین جهات تنش های اصلی ناحیه اتصال؛ مکانیزم اصلی انتقال برش در اتصالات تیر به ستون خارجی بتن مسلح فاقد آرماتور عرضی ، مکانیزم استرات قطری می باشد. بنابراین مدل خرپایی پیشنهادی از یک استرات قطری بتنی از نوع بطری شکل تشکیل می گردد. دقت رابطه پیشنهادی با مقایسه مقاومت برشی 20 اتصال موجود در پژوهش های تجربی پیشین که براساس معیارهای منطقی انتخاب شده اند، کنترل شده است. رابطه پیشنهادی با درنظرگیری پارامترهای موثر بر رفتار اتصالات خارجی مثل مقاومت فشاری مشخصه بتن، درصد و مقاومت آرماتور طولی کششی تیر، آرماتورهای میانی ستون و نسبت ابعاد اتصال قادر به تخمین مقاومت برشی اتصالات تیر به ستون خارجی بتن مسلح فاقد آرماتور عرضی در ناحیه اتصال با دقت مناسب می باشد.

    کلیدواژگان: اتصالات تیر به ستون خارجی، آرماتور عرضی، بهینه سازی توپولوژی، مدل خرپایی، استرات قطری، مقاومت برشی
  • هادی دهقان منشادی*، عماد علوی نسب، حمیدرضا امیری صفحات 493-506

    این مقاله کمانش ستون دو سرگیردار ترک خورده را به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار می دهد. ترک بر اساس رفتار سختی خمشی الاستیک یک طرفه با استفاده از فنر پیچشی یک طرفه مدل سازی شده است. مدل سازی بدین طریق قادر می باشد تا اثرات باز و بسته شدن ترک روی رفتار کمانشی ستون را در نظر بگیرد.به منظور یافتن معادله ی حاکم بر مساله از فرم تغییراتی انرژی پتانسیل ستون استفاده می شود. استفاده از اصل حساب تغییرات منجر به بیان معادله رفتاری مساله بر حسب شاخص خسارت می شود. شاخص خسارت در واقع همان سختی محل ترک خوردگی بوده که با استفاده از فنر پیچشی مدل می شود. اثر وجود ترک روی بار کمانش ستون دو سر گیردار مورد بررسی قرار می گیرد. در چنین حالتی، بار کمانشی ستون با افزایش پارامتر سختی ترک به سمت بارکمانشی ستون دو سرگیردار ایده آل میل می کند. از سوی دیگر با نزدیک شدن ترک به تکیه گاه ها به ازای پارامتر سختی ترک ثابت (ثابت بودن عمل ترک)، بار کمانشی افزایش می یابد. در حالت دو ترکه موقعبت قرارگیری ترک ها بسته به این که هر دو روی یک وجه و یا روی دو وجه مخالف ستون قرار گرفته باشند،مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج حاصل از تحلیل ستون دو ترکه نشان دهنده ی آن است که پدیده ی بسته شدن ترک روی بار کمانشی ستون تاثیر گذار بوده و افزایش بار کمانش را سبب خواهد شد.

    کلیدواژگان: پایداری، ستون ترک خورده، کمانش، پدیده بسته شدن ترک، رفتار یک طرفه ترک، روش انرژی
|
  • Kaveh Yasamani *, Hasan Salehi, Habib Saeedmonir Pages 6-24

    Space structures, especially double-layer caskets, have been widely used to cover large spaces. Due to the large number of members and joints in space structures, choosing the appropriate form and modulation has a great impact on weight loss and thus reduce the cost of the structure. On the other hand, the minimum weight does not always mean that the structure is economical, and other parameters such as the number of connection nodes, the number of members and also the amount of material wasted will have a significant impact on the final cost of the structure. The purpose of this paper is the economically optimal design of two-layer cast iron space structures based on the study of various parameters such as the weight of the structure, the best shape and the ratio to the opening of the cast iron. For this purpose, 28 models in common forms of this type of structures with two-way and oblique networking in different modulations of 2 and 3 meters and in the ratio of openings between 0.2 to 0.5 in Formian software and then models under different combinations of code loading regulations , Analyzed and designed in SAP2000 software. In the following, the forms that have violated the constraint of resistance or displacement have been discarded and the economic comparison of the approved forms with considering the number of nodes and excess members in each model has been discussed in order to influence the form, member modulation and span ratio in Optimize the weight and how it is distributed between the columns and members of the network and the cost of this type of structures to be shown and the best model with the most economical to be determined as an engineering design. The results show that the two-way form on the two-way with a modulation of 3 meters and a ratio of 0.3 span compared to other forms studied, significantly reduces the cost of the design and is the most economical design.

    Keywords: Space structure, Two-layer cask, Modulation form, Mouth-to-mouth ratio, Economic
  • Moosa Mazloom *, Sarina Norouzi, Mohammad Akbari Jamkarani Pages 25-41

    The purpose of this study is to investigate the effects of adding nanosilica and microsilica on the mechanical properties of cementitious composites containing polypropylene fibers. For this purpose, 13 composite mixes with the water to cement ratio of 0.28 were considered. One mix without microsilica and nanosilica, 4 mixtures with 0.5%, 1%, 3% and 5% nanosilica replacement levels, 4 mixes with 5%, 7%, 10%, 15% of microsilica, and 4 mixtures with the combination of microsilica and nanosilica were investigated. According to the results of the experiments, the composite samples containing microsilica and nanosilica had better results than the samples containing only one of these particles. In fact, the results of 28-day tests showed that the combination of 10% microsilica and 1% nanosilica produced the best cementitious composite according to compressive, tensile and flexural tests.The compressive strength was 61.32 MPa, which was 44.69 percent higher than the control mix, the tensile strength was 4.319 MPa with 34.88 percent improvement, and the flexural strength was 6.971 MPa with 30.37 percent improvement from the control mix. Using more than 3 percent of microsilica had negative effects in all circumstances comparing to the control mix. For example, the ones containing 5 percent of nanosilica and without microsilica had the compressive strength of 37.41 MPa, which was 11.72 percent lower than the control mix.

    Keywords: Microsilica, cementitious composite, Fiber, nanosilica, polypropylene
  • Pouria Darzekanani, Sadegh Dardaei *, Hamed Bagheri Pages 42-57

    Plastic waste control has always been a major concern in many countries. The amount of these substances increases every year due to continued public consumption. Given the high cost of plastic recycling in developing countries, returning these materials to the industry for the production of building materials can be a viable solution to protect the environment. Since concrete is one of the most widely used composite materials in the building industry, it, therefore, provides a suitable base for the utilization of plastic waste. In this research, different plastic granules are replaced with a certain amount of fine natural aggregates, and the physical and mechanical properties of the concrete made from these materials are evaluated by necessary tests. The target plastics are Polypropylene, High Impact Polystyrene, and Polyethylene terephthalate. The size and aggregation of the mentioned fine plastic particles are similar, replacing the sand with 15% and 30% by weight. The results show that the mechanical properties of the concrete decrease as the amount of substituted plastic aggregates increases. However, among the concrete made with plastic aggregates, the one which contains High Impact Polystyrene, has the best performance. In addition, the workability of the concrete was improved by increasing the amount of plastic aggregate present in the concrete. However, in the concrete containing Polyethylene terephthalate, this index declined. Also, among the physical and mechanical properties of concrete, flexural strength and ultrasonic pulse velocity of concrete were the most varied, but the compressive and tensile strength and workability have undergone fewer changes.

    Keywords: Plastic aggregate, Compressive strength, tensile strength, Flexural Strength, ultrasonic pulse velocity
  • Arash Bashiri, Mojtaba Hosseini, Hossein Hatami * Pages 58-85

    In this investigation, the Al sheet metals Al3105, Ck45 and St12 with layers under impact drop test free loading are tested experimentally and numerically. The sheets are tested with 3-layers under impact free loading numerically. for comparing, the experimental test is tested. The height is 12 cm with free impact loading. The dimention of specimens are 220*230 cm2. with screw the specimens are tied. The fixure are maded with steel and the specimens are fixed on the ficture freely. The screew has Din933 standard. The acceleration data are repoted with accelareation sensor. The deformation are reported with hammer test. Also with theoretical method, the shells are invetigated with the dynamic equations. For numerical modeling, the ABAQUS is used. The resualts are shown that two method are the same resulats. Also the resualts are shown that the energy absorption is more for Al3105-St12-Al3105 to other sheets. Also the acceleration is more for Ck45-St12-Ck45 to other sheets. The acceleration data are repoted with accelareation sensor. The deformation are reported with hammer test. Also with theoretical method, the shells are invetigated with the dynamic equations. For numerical modeling, the ABAQUS is used. The resualts are shown that two method are the same resulats. Also the resualts are shown that the energy absorption is more for Al3105-St12-Al3105 to other sheets. Also the acceleration is more for Ck45-St12-Ck45 to other sheets.

    Keywords: Free drop test, deformation, Impact Acceleration, Energy absorption, SHELL
  • Mahbobeh Mirzaie Aliabadi *, Mohammad Hamednezhad, Alireza Dadpour Pages 86-110

    Self-compacting concrete is one of the most High potential Concrete Currently available due to its wonderful fresh and hardened properties. fresh properties of concrete include the ability to pass, flow and stability, and with these properties will increase the efficiency of self-compacting concrete in all stages from making to utilization. One of the most important wastes in the steel industry is the electric arc furnace slag and one of its applications is the use as aggregate in concrete .The steel slag of Khuzestan Steel Company consists of fine and coarse aggregates, and in this research we first seek to design a suitable mix of self-compacting concrete And then we replace the amounts of coarse and fine slag by 10% incrementally as long as the concrete remains self-compacting. Replacement of coarse and fine slag has been possible up to 30%. fresh concrete tests include slump flow, V Funnel, J-ring and L-box which is evaluated according to the EFNARC guideline.. Hardened concrete tests include compressive and Split tensile strength performed on standard cubic and cylindrical specimens after curing saturation of concrete at 3,7,28 days. Replacement of coarse slag up to 30% improves hardened concrete properties, But slight decrease in fresh properties. By modifying the mix design and the use of super plasticizer to 3% by weight of cement The coarse slag has been 100% replaced by coarse aggregate and has achieved good fresh and hardened results. Replacement of fine slag by 10% of fine particle is the most optimal condition for fresh and hardened concrete properties, And replacing more than this percentage will greatly reduce the fresh and hardened properties.

    Keywords: Electric arc furnace slag, Self-Compacting Concrete, Concrete performance, Laboratory study, Fresh, hardened properties
  • Mohammad Saeed Karimi *, Mehrdad Ghamari, Abdulazim Amirshahkarami Pages 111-131

    In most structural codes, the drift capacity of masonry walls is an estimated of the structural behavior and the aspect ratio. In this paper, the determination of the drift capacity considering the effect of parameters such as lateral constraints, geometries, dimensions, and pre-compression for the Persian historic brick masonry was studied. Hence, the behavior of 64 different specimens of masonry walls under in-plane loading with four different modes of lateral constraints (under the effect of lateral walls and ceiling), four different aspect ratios (height to length) and six different boundary conditions (under the effect of lateral walls and ceiling), three values for the wall thickness and two values for the pre-compression (According to the load applied by one or two ceilings) were studied by nonlinear numerical analysis. After preparing the force-displacement curves, in order to obtain simplified parameters that are easily comparable and usable for design purposes, bilinear behaviors were idealized (linear elastic, perfectly plastic). The results showed that by increasing the lateral constraints, wall thickness and pre-compression, the drift capacity of the walls decreased, whilst the drift capacity increases by increasing the height-to-length aspect ratio. In addition, it was observed that the lateral walls (vertical components) were more effective in reducing the displacement capacity than the ceiling (horizontal component). In conclusion, according to numerical calculations, the value of drift capacity for the Persian historic brick masonry was found to be 1.33% to 2.63%.

    Keywords: Persian historical masonry walls, Lateral constraints, nonlinear pushover analysis, Lateral load-bearing capacity, Drift capacity
  • Seyed Mehdi Banijamali, Kowsar Yazdannejad * Pages 132-151

    Among the weaknesses of moment connections in large earthquakes were the damage of the connection’s elements and main components of the structure, such as the column, prior to the failure of other members, which causes the total collapse of the structure. Therefore, it is necessary to introduce a moment connection system which dampens the earthquake induction energy well, without damaging the main elements of connection and main structural members. Also, another reason for the low resistance of structures against large earthquakes is the inappropriate function of materials under stress. Therefore, in this study, the seismic performance of steel beam-column end-plate connection using corrugated sheets in I-section and nanotechnology in materials is investigated. The variables studied consist of three types of sheets in the web section (plan, corrugated), three types of sheet’s thicknesses and two types of material properties (St 37 and nanoparticles). Thus, 18 numerical models with similar dimensions, properties and lengths are simulated with the finite element method using Abaqus software. In most of the cases studied, increasing the thickness of the web’s sheet leading to an increase in the energy absorption of the investigated samples. Also, by increasing the thickness, the values of stresses in most samples decreased, However, in the samples with trapezoidal geometries by increasing the thickness from 10 mm to 20 mm, the stress values were increased. According to the results of this study, increasing the thickness of structural elements does not always lead to a decrease in the stress values applied to the structure and the geometrical shape of the element is very effective in the stress values.

    Keywords: Seismic Function, End-Plate Connection, Corrugated Sheet, nanomaterial, Finite Element
  • Mehrzad Tahamouliroudsari *, Mehdi Kahrizi, Morteza Torkaman, Kaihan Asvar, Mohammad Rezaee K., Mehdi Azizpour, Behroz Dolatiari, Aliahmad Gholami Pages 152-173

    The effect of masonry walls on the behavior of steel frames is one of the important issues of seismic response of structures. In this experimental study, the behavior of steel frames with masonry infill walls has been investigated and the effect of brick type, wall thickness, and wall openings has been evaluated. Seven 1:3, single-span and one-floor steel frame specimens were tested under the influence of quasi-static loading. All specimens except one had an infill wall. In these samples, three types of brick materials, two types of thickness and two types of openings were tested and evaluated. The bricks used in the infill walls were non-perforated clay bricks, perforated clay bricks and common lightweight clay blocks in Iran. The type and dimensions of openings were also adjusted according to the common dimensions used in a variety of buildings. The results show that the type of materials used in the infill walls, the wall thickness and the presence of openings have a significant effect on the seismic behavior of the structures. The infill wall significantly reduces structural ductility, while increasing its stiffness and ultimate strength. Therefore, in moderate to strong earthquakes, the infill wall has a negative effect on the structural behavior. In addition, the infill wall increases strain due to the imposed of localized deformation in the frame members. However, it reduces the strain on the panel zone.

    Keywords: Steel frame, Masonry infill wall, Brick type, opening, experimental study
  • Hassan Sharafi *, Seyedeh Faezeh Hassanzadeh Pages 174-193

    Investigating the potential of soil liquefaction plays an important role in reducing earthquake damages. Prediction of this phenomenon is difficult due to the complexity of the nature of soil and earthquakes. Previous studies had many errors that include inaccurate modeling, inadequate databases and disregarding the uncertainties that are caused by soil and earthquake complexity. In this research Bayesian inference method is used as a probabilistic modeling method. This method used a comprehensive database of standard penetration test (SPT). For the first time, first-order reliability method (FORM) and importance sampling method were used to estimate the probability of failure and the reliability index of the limit state function of liquefaction. Then with the help histogram sampling, probability density function (PDF) and cumulative probability function (CDF) were obtained to investigate the probability of transgression. A sensitivity analysis of the model was also performed to estimate the most effective parameters. As a result of this study, a robust and efficient probabilistic model was developed to evaluate the liquefaction potential of soils. Comparing the results of this probabilistic model with other deterministic and probabilistic models showed a significant reduction in model uncertainty and standard deviation, increased accuracy and a better understanding of the relationship between failure probability and safety factor of liquefaction. Monte Carlo sampling and importance sampling methods were closed to each other. In the sensitivity analysis of the proposed model, the uncertainty of the magnitude of the earthquake parameter was identified as the most important uncertainty of the model.

    Keywords: Liquefaction potential, Standard penetration test, Bayesian inference, Histogram sampling, Importance sampling, Sensitivity analysis
  • Reza Lotfi Kazemi, Mohammad Javad Taheri Amiri *, Ali Ashrafian, Hossein Pahlavan Pages 194-211

    Today, the importance of construction costs in construction projects is increasing day by day and it is necessary to study the estimation of construction costs and the factors affecting construction costs.This research has been done around the subject of estimate the construction costs by intelligence data driven methods named Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM) and Gene Expression Programming (GEP) determine the effective factors on cost and cost optimization in east of Tehran. To estimate the costs of residential buildings, in this research it's used from 46 residential buildings which were implemented in west of Tehran and it's used from the artificial intelligence method to estimate the construction costs that is used from ANN, artificial neural network method, GEP, SVM and it was used from questionnaire and Friedman test method to diagnosis the effective factors on costs to prioritize factors that can optimize the costs by possessing these two factors, the effective factors on costs and construction costs estimation . After reviews and studies we resulted that costs estimation had been done by ANN, GEP, SVM methods and by comparing these methods, GEP cause of its less errors and more predictability, was the best method than others. The effective factors on costs were determined by Friedman test method that after reviews these factors, construction costs had been optimized.

    Keywords: Artificial intelligence methods, Estimation, Effective factors on cost, optimization, ANN, SVM, GEP
  • Reza Jalali Larijani, Heydar Dashti Nasserabadi *, Iman Aghayan Pages 212-229

    These days a lot of dangers threaten the construction structures. Many abnormal loads are not considered in the design of structures. The column sudden removal can occur due to the errors during construction, explosion, shock or any other abnormal causes in the structure. If the structural response leads to a rebalance during the sudden column removal, this causes the structure to remain safe, and if the force balance is not created in the structure, it can cause Progressive Collapse (PC) in the structures. Structures are not designed toward PC scenarios, such as the sudden column removal. The assessment of structures behavior in PC scenario lead to a correct understanding about the resistance of structures in these scenarios. This research investigated the behavior and response of braced steel structures to the sudden column removal using the alternate load path method and nonlinear static and dynamic analysis. For this purpose, the 10 and 20-story structures were modeled nonlinearly by OpenSees software after the initial design and they are subjected under sudden column removal. Static and dynamic pushdown curves of the structures are considered as a criterion to assess the behavior of structures. The results showed that not only the type of braces is effective on the behavior and response of the structures during the PC scenario, but also the geometry of bracing in this scenario is.

    Keywords: Progressive collapse, Column sudden removal, Steel braced frame, Concentric brace, Eccentric brace
  • Hossein Pahlavan *, Ali Zarif Moghadam Basefat, Mohammad Shamekhi Amiri, Pejman Namiranian Pages 230-250

    Concrete shear walls has improved stiffness and ductility of moment frame systems in tall buildings,but high weight acheaved system can produce foundation engineering problems in loos coastal soils;An appropriate choise is substituting this shear walls with buckling restrained braces (BRB),have less weight and provide appropriate ductility and stiffness.In seismic design of structures3 models of 15, 25 and 35 floors in two systems Special reinforced concrete momment frame and special reinforced concrete momment frame equipped with buckling restrained brace ,also has lighter sections,desinged In accordance with the norms of Iranian design codes. After the sections are finalized in etabs 2016,3d models has been dane in opensees And by choosing a number of appropriate accelerometers compatibled with the region incremental Nonlinear Dynamic Analysis done. most of the floors drift Was considered As a demand parameter. By selecting the HAZUS relative displacement capacity Quadruple seismic performance damage levels (slight, moderate, extensive and complete) fragility curves produced. In higher rise models Fragility is more evident and median fragility difference increases from 0 in slighe damage level up to 0.13g in complete damage level in 3 type of building models that shows better Seismic performance in special brb moment systems than ordinary special moment frame systems.

    Keywords: Probabilistic siesmic assessment, special RC moment frame, buckling restrrained braces, Fragility curves, Incremental Dynamic Analysis
  • Alireza Valipour *, Mehdi Jamali Pages 251-274

    Implementing as the key phase of a construction project is always at risk that contractors execute an important role in managing them. The process of evaluating and selecting contractors are important, and considering the various and sometimes intricate and complex criteria, the challenges of entrepreneurs must be addressed. In current methods, selection is done on the basis of price bids and other qualitative and quantitative criteria do not influence this choice, which is causing problems in choosing the right contractor. The aim of this research is to improve and provide a method for selecting contractors in the South Zagros Oil and Gas Production Company by identifying and presenting a model using a multi-criteria decision making method for simultaneous use of all criteria in contractor selection. For this purpose, the effective criteria in the selection of construction contractors were identified through a literature review and interviews with experts. The study population consisted 125 staff members of engineering and construction, contracts, business, legal, technical departments and operations. In this research we used SWARA method to weighting the identified criteria. The selection of the contractor was also done using the proposed model and the COPRAS method. In the proposed model, the proposed price criterion was negative and other criteria were positive, and the best contractor has been selected. It is hoped that the proposed model and research results to help in the selection of the contractor of the proper at South Zagros.

    Keywords: construction project, Selecting contractors, South Zagros Oil, Gas, SWARA method, COPRAS Method
  • Ali Golafshar *, Mohammad Hossein Saghafi, Ramin Shakibaei Pages 275-293

    Due to occurrence of plastic deformations in horizontal link beam in Eccentrically Braced Frames (EBF), Performance of structure after Earthquake is disrupted and replacement of horizontal link beam is time consuming and need to cost. Using vertical link beam is one of the solutions to expedite structural performance after earthquake. Double vertical links are one of the new methods in EBFs that have been considered by the researchers. The aim of this paper is assessment of EBFs with longer links with flexural-shear interaction and flexural response and improvement of behavior with adding infill plate between two vertical link beams. For this reasons, after verification of modeling using finite element software, 6 specimens have been modeled in software with different specifications like vertical link beam length, infill plate and yield stress of infill plates. Initial assessments of models are carried out using nonlinear static analysis to more insight of response and changes in behavior. Thickness of infill plate is selected based in occurrence of plastic deformations in vertical link beams and avoid brace buckling during static nonlinear analysis. After nonlinear static analysis, cyclic loading is applied to 6 model based on AISC loading protocol. From cyclic loading of structures some crucial curve and parameters is extracted in different drift ratio like cyclic force, push curve, dissipated energy, secant stiffness, equivalent damping ratio. The results show in the frames with flexural-shear interaction response of link beams and infill plate, stable force displacement is observed under cyclic loading until drift ratio between 0.05 and 0.06 and for frames with flexural response of link beams and infill plate, stable force displacement is observed under cyclic loading until drift ratio between 0.06 and 0.07.

    Keywords: EBF System, Double Vertical Link, Infill Plate, cyclic analysis, Equivalent Hysteresis Damping
  • Amir Ghahremani Baghmisheh, Homayoon Estekanchi * Pages 294-312

    Effects of dynamic interaction between substation equipment in multi-connected systems on seismic response has been investigated. Also, influence of record to record and intensity variability on interaction results is studied. Three dimensional models of four vulnerable types of equipment including surge arrester, current transformer, circuit breaker and disconnect switch are developed and verified. Six different systems of equipment connected through rigid bus bars comprising of two, three and four equipment are considered. Incremental dynamic analysis is carried out on models using three-component records. Ratio of maximum responses in connected condition to those in unconnected condition has been utilized as interaction measure. Considering more than two-connected equipment and using three dimensional models are novelties of this paper. Importance of considering more than two-connected equipment has been demonstrated. It is found that for equipment in which contribution of higher modes on responses are notable, variation of ground motion features such as frequency content have more effect on interaction results than equipment in which natural frequency is dominant on responses. It is concluded that variability of record has more significant influence on interaction results than variation of seismic intensity. Differences in response ratios were higher at low intensities as compared to high intensity levels. High stiffness of connector at low intensities is the main reason for this result.

    Keywords: Electrical substation, Interconnected equipment, Dynamic interaction, Incremental Dynamic Analysis, Seismic response
  • Ahmad Fathi *, Farshad Peyman Pages 313-332

    The use of FRP and other composite materials as bar or sheets is one of the most technically and economically viable options in the construction, refurbishment, and reinforcement of structures such as concrete structures. One of the most important issues to consider when using such materials is their bond strength to structural concrete. In this paper, the effect of combining ensemble prediction models with single estimation models on improving the results of single models is estimated to estimate the bond strength of GFRP bars to concrete. To this end, neural networks with predictive results inputs are first used to estimate the bond strength of GFRP to improve the best model result from the two previous models- Be. Then, by considering the prediction outputs of the first neural network model and the best single model above mentioned as input, the neural networks are again used to present a better model than the first ANN model. The final results show the reduction of the prediction error of the ANN model combined with single and ensemble methods compared to the single models previously presented, the weighted average output model of the two single models above and the ANN model. The combination of the two models usefulness a single.

    Keywords: Bond strength of GFRP bar, Structural concrete, Artificial Neural Networks, Combination of ensemble, single models, MATLAB software
  • Ali Khodam *, Muhammad Saeid Farajzadeh, Mohsen Ali Shayanfar Pages 333-344

    In structural engineering, it is vital to design structures by providing pre-defined performance objectives economically. Reliability-based design optimization (RBDO) is looking for the best balance between safety and cost, by considering uncertainties in structural parameters and loading conditions. In recent decades, several methods have been used to solve RBDO problem. However, most of these methods suffer from high computational cost of solving the problem as a big challenge.In this paper, weighted simulation method, one of the newest and most effective methods for simulation-based reliability assessment methods, has been used for reliability analysis and evaluation of probabilistic constraints. The advantages of this method are a significant reduction in the computational cost and the proper accuracy of the final results.For minimizing the objective function, which is the weight of structure in this paper, Firefly algorithm (FA) is utilized. The FA is a stochastic metaheuristic approach based on the idealized behavior of the flashing characteristics of fireflies. In FA, the flashing light can be formulated in way that it is associated with the objective function to be minimized. The numerical example results indicate that using the proposed method leads to the optimum design solutions better than other methods in the literature without violating reliability constraints.

    Keywords: Structural Reliability, Reliability-Based Design Optimization, Firefly Algorithm, Weighted Average Simulation Method, Probability of failure of structures
  • Shamsedin Hashemi *, Atefeh Ehteshami, Behrooz Rahmani Pages 345-366

    Liquid storage tanks are vital and have great importance in industrial facilities. One of the best ways to protect the fluid storage tanks against earthquake forces is the use of seismic isolation systems. These systems protect such structures against possible damage during an earthquake by allowing acceptable displacements at the base of the superstructures while preventing the superstructure from entering the nonlinear phases. One of the common methods for computer modeling of these structures is the use of equivalent mechanical models. It should be noted that, the mentioned equivalent mechanical models, are suggested for design of tanks by Standards and Codes. However, they are appropriate for rigid-wall tanks. On the other hand, the recent studies show that the seismic response of a rigid tank may be considerably less than that of a similar flexible tank. In this study, by using a state-of-the-art equivalent mechanical model of cylindrical concrete containers, that considers the issue of wall flexibility, the seismic responses of ground-supported and elevated concrete containers affected by the bi-directional horizontal motion of the earthquake is investigated. The results show that, by selecting the best mechanical properties of seismic base isolation systems, the seismic responses of these tanks can be greatly improved.

    Keywords: Concrete containers, ground-supported, elevated, Base-isolation, mechanical model
  • Samaneh Khaksefidi, Mansour Ghalehnovi * Pages 367-387

    Concrete is the most widely used building material in recent decades, and researchers are innovating in the production of this material to improve some of it’s properties such as strength and durability. A part of these innovative efforts has led to the production of a new class of concrete called ultra-high performance concrete (UHPC). UHPC has the unique mechanical features that provide opportunities for the development of new techniques of construction, repairs and renovation of concrete structures. While most of the recommended relationships in the standards are based on normal strength concrete (NSC), it is necessary to know more about ultra-high performance concrete behavior. This study aimed to investigate bond behavior (the interaction between rebar and concrete) because it directly affects the performance of concrete structures. 24 cubic concrete specimens (20 cm and 25cm wide) with a centered rebar and two bond lengths, using UHPC and NSC, were subjected to pull-out tests. Concrete’s compressive strength and relative cover, bond length, and yield stress of the rebar significantly influence the failure mode. UHPC reduces the embedded length of rebars by increasing bond strength up to 5 times that in NSC. Regarding to the bond-slip curves, plain UHPC (used in this study) had less ductility than NSC. In NSC, increasing the bond length increases the maximum bond stress, while in UHPC, for increasing bond length, the maximum bond stress decreases. New relationships have been proposed to predict bond-slip behavior.

    Keywords: Ultra-high performance concrete (UHPC), High-strength rebar, Bond, Slip, Pull-out
  • Mahbobeh Mirzaie Aliabadi *, Mohammad Hossein Soleymani, Alireza Dadpour Pages 388-409

    One of the most important challenges facing civil engineering community besides cost, performance problems such as vibration, especially in thin sections, the smooth and concrete movement of reinforced and complex sections, is increased resistance with reducing or not using cement. The purpose of this research is to innovate in Portland cementless concrete industry, which is inspired by geopolymer technology and its incorporation in self-compacting concrete (SCC) to produce sustainable concrete, in order to reduce carbon emission from Portland cement (PC) production. In this regard, the furnaces slag as amorphous (cement replacement) and alkaline actuators are used and laboratory study was performed on the fresh properties (slump Flow, T50, L-Box, hopper V and J rings) and hardened properties (compressive and tensile strength). Results indicate easy filling in narrow sections, improved compression, good bonding strength, reduced maintenance, faster construction speed, about 70% increase in 28-day resistance and 86% in 90-day resistance of Type III geopolymer concrete with respect to Portland cement concrete (reference concrete) with constant grade of 400 kg / m3, Use of industrial waste and reduction of air pollution, Improve mechanical properties (according to statistical results of compressive strengths up to 65 MPa), Reduce the overall construction cost of self-compacting geopolymer concrete in comparison to the rate of acquisition of resistance of conventional self-compacting concrete, self-compacting concrete with different slag percentages, conventional geopolymer concrete and ordinary concrete. Due to the high cost of alkaline activators in the country, lack of equipment and infrastructure for slag powder, insufficient information on the durability of geopolymer concrete is predicted and thereby create new opportunities for the construction industry.

    Keywords: Self-Compacting Geopolymer Concrete, Self-Compact Concrete, Alkali Activators, Geopolymer Cements, ground granulated blast furnace slag
  • Alireza Ezoddin, Ali Kheyroddin *, Majid Gholhaki Pages 410-430

    The adequate solution for protecting main structural members and reducing the destructive effects of earthquakes use of structural systems combined with the replaceable fuse members, which due to the ductile behavior and seismic energy dissipation are next to the main members of the structure. Relatively low cost and easy repair process in these systems leads to rapid return to occupancy after an earthquake. In this study presents the response modification factor ‘R’ of the RC frame retrofitted with the linked column frame system with the number of floors 3- and 6-story with three different lengths of link beam. Based on the results of modeling the force-displacement curve, the R factor and related parameters are calculated based on the equivalent energy method. The results of the nonlinear static analysis, using the linked column frame system for retrofitting RC frame Can be increased the load bearing capacity and the capability of absorption and dissipation energy than a model of the RC frame without retrofitting about 3.5 times. The R factor in the Limit state method is about 8.95 which is more about 71% than a model of the RC frame without retrofitting. Also, the distance the corresponding displacement for the first plastic hinges formed in link beam and the corresponding displacement for the first plastic hinge formed in the RC frame for the model of LCF-0.8-0.45 is more than other models. This causes the damage to the replaceable link beam and the main structure is remained elastic phase and at a high risk level, this system will achieve to reach the rapid return to occupancy performance level.

    Keywords: Linked Column Frame System, Link beam, Plastic hinges, retrofit of RC frame, Response modification factor
  • Ebrahim Kalilzadeh Vahidi *, Pouria Chavoshani Pages 431-447

    Buildings may be subject to various external threats throughout their lives. These threats can cause progressive Collapse to the structure by damaging the critical structural elements. Studies on structural systems failure in recent years highlight the importance of the progressive collapse phenomenon caused by abnormal loading like crashes, terrorist attacks, explosions, earthquakes, and so on. In this study, the performance of 6-story masonry infilled reinforced concrete frames with varying percentages of openings in progressive failure due to varying span length and floor height is investigated. The frames examined have RC moment-resisting frames that are designed by the Iranian Building code. Progressive collapse simulation by alternative path method by removing the middle column of frames in OpenSees software with nonlinear static analysis. According to the results, In the case frames with 10%, 20%, and 30% openings in the infilled masonry wall, their maximum strength reduced by about 23%, 31%, and 39%. Also, the frame with openings reduces about 62% of the maximum force against the without openings frame. The results show that increasing every 0.5 m of span length from 4 to 6 m, on average, increases the force by about 9%. Also, increasing the height of the floor from 3 to 4 meters, on average, increase the strength of the frames by 13%. The results of this study showed the positive effect of infill, increased span length from 4 to 6 meters and height from 3 to 4 meters, the class is in the process of progressive collapse of RC frames.

    Keywords: Progressive collapse, RC frame, Masonry, Increase in Crater Length, Increase in Floor Height, opening
  • Hamid Saberi *, Vahid Saberi, Mehrdad Hosseini, SAED HABIBZADEH Pages 448-473

    Steel shear walls are one of the most commonly used systems for resistance and stability of structures to lateral loads, which are used to rehabilitate and improve the seismicity of structures in seismic zones.Among the advantages of this lateral load resistance system, similar to high-performance systems, high ductility, high absorption capacity and energy depreciation, high initial hardness, light weight relative to similar concrete, saving materials, reduced time and the cost of conruction pointed out.Recent research has shown that the buckling of these plates before the submission of environmental elements would produce a better performance of this kind of lateral load system.This leads to the expansion of the use of thin-walled plates that lead to emerging executive problems and affect the economic benefits of the plan.In order to overcome the dilemmas and accelerate the buckling of these sheets, the idea of using a perforated steel plate was introduced.In this paper, the behavior of steel shear walls with perforated plates is investigated.To perform a parametric study of the effects of holes with different geometric shapes on the shear wall, the method of laying and placing holes in the shear wall on structural performance, in terms of energy absorption, the total load bearing capacity of the system was investigated.For modeling the samples, Abaqus finite element software was used.Parametric results on 60 finite element models under cyclic loading of displacement type showed that if using the same hole percentage, the maximum bearing capacity was attributed to the shear wall model with holes with circular geometry It shows the best seismic behavior.

    Keywords: perforated steel shear, wall Ductility, Absorbing energy, Finite Element, cyclic loading
  • Reza Mashhadi, Mohammad Ali Dastan Diznab *, Seyed Hamid Hashemi Pages 474-492

    A new formula based on strut and tie model to determine the shear strength of exterior beam-column joints without transverse reinforcement (stirrup) in the joint region under monotonic and seismic lateral loading is proposed in this paper. Based on the accomplished topology optimization to determine directions of the principal stresses of the joint region, the main shear transfer mechanism in beam-column joints without transverse reinforcement in the joint region is diagonal strut mechanism; therefore, the proposed strut and tie model is made up of a concrete bottle-shaped diagonal strut. Formulae available in published literature for calculating the diagonal strut angle of inclination was checked by finite element analysis results of two exterior joints, the results indicate that all formulae have good agreement. Various experimental data set of this kind of joints are collected from previous literature based on consistent and specified criteria for data selection. The accuracy of the proposed procedure and two approaches of determining the diagonal strut width was checked by comparing calculated shear strengths with experimental data. Based on the two introduced approaches for calculating the diagonal strut width, approach 1 which does not take into account the column axial load, has the best performance in the proposed model. The proposed formula, in addition to the specified compressive strength of concrete which is included in Iranian and American concrete codes, considers other effective parameters on exterior joints behavior such as the beam longitudinal tension reinforcement ratio and its strength, the intermediate column bars and the joint aspect ratio. Therefore, the proposed formula is able to estimate accurately the shear strength of exterior beam-column joints without transverse reinforcement in the joint region.

    Keywords: Exterior beam-column joints, Transverse reinforcement Topology optimization, Strut, Tie Model, Diagonal strut, Shear strength
  • Hadi Dehghan Manshadi *, Emad Alavinasab, Hamidreza Amiri Pages 493-506

    This research deals with the buckling analysis of cracked column with fixed-fixed conditions. The crack is modelled with a unilateral elastic bending-stiffness behaviour, represented by a unilateral rotational spring. This model takes into account the crack closure effect on buckling behaviour of column. The governing equation of the problem is introduced by the variational approach based on energy arguments. Using the variational approach, the governing equation can be formulated as a function of damage index. Damage index is the stiffness of the equivalent rotational spring associated with the crack. A one-crack and a tow-crack are theoretically investigated to illustrate the effects of the crack on the buckling load. For the one crack column, the buckling load increases with the stiffness of the crack section. When the crack-stiffness parameter tends towards an infinite value, the structural model is reduced to the classical Euler column. It is observed that the buckling load increases as the crack get closer to the supports, for constant damage value of the crack parameter (constant crack depth). For the two crack column, the crack closure phenomenon is investigated. In order to two cases are considered. In the first case, the two-crack are located on the same side of column, and in the second case, the cracks are located on the opposite side of the columns. Comparison between two cases show that the crack closure influence on the buckling load. In other words the crack-closure phenomenon tends to increase the buckling load.

    Keywords: Stability, Cracked column, Buckling, Crack-closure phenomenon, Enery method