بررسی پایداري و تعیین بار کمانش صفحات مستطیلی با ضخامت متغییر

خلاصه :
هر سازه صفحه اي وقتی تحت بار فشاري قرار می گیرد در یک بار مشخص دچار کمانش شده و پایداري خود را از دست می دهد. این مقدار مشخص از بار فشاري که همان بار کمانش نامیده می شود براي تحلیل پایداري سازه مورد نظر باید تعیین شود. بار کمانش به برخی از پارامتر ها از قبیل هندسه سازه ، شرایط مرزي ، نوع بارگذاري و ... بستگی دارد. در این مقاله یک صفحه ي مستطیلی با رفتار الاستیک انتخاب می کنیم با توجه به شرایط هندسی صفحه، ضخامت صفحه را متغییر در نظر می گیریم و فرض را به این صورت در نظر می گیریم که تغییرات ضخامت صفحه در هر دو راستاي بعد ورق به صورت سینوسی تغییر می کند. با استفاده از معادلات حاکم بر صفحه و حل این معادلات با استفاده از روش گالرکین- بابنوف ، بار کمانشی صفحه را براي شرایط مرزي مختلف تعیین می کنیم. همچنین تاثیر پارامتر تغییرات ضخامت صفحه و پارامتر نسبت لبه ها را در بار بحرانی بررسی کرده و نتایج بدست آمده را با نتایج حالتی که ضخامت یکنواخت است مقایسه می کنیم. پارامتر تغییرات ، ε نتایج بدست آمده تاثیر تغییرات ضخامت را بر روي بار کمانش نشان می دهد. بیشترین اثر منفی تغییرات ضخامت زمانی اتفاق می افتد که منفی باشد بار کمانش بیشتر خواهد شد. از نتایج بدست آمده می توان این گونه به پایان رساند که ضخامت متغییر ε ضخامت، مثبت است. در مقابل، زمانی که می تواند موجب تقویت یا کاهش ظرفیت باربري سازه هاي صفحه اي شود. همچنین می توان دریافت که تغییر در شرایط مرزي صفحه تاثیر ناچیزي در ضریب بار کمانش داشته و می توان رابطه ي ضریب بار کمانش با پارامتر تغییرات ضخامت صفحه و پارامتر نسبت لبه ها را مستقل از شرایط مرزي صفحه دانست.

كلمات كليدي:

بار كمانش، سازه صفحه اي، شرايط مرزي، تغييرات ضخامت

نویسندگان :

سينا شيرگير ، سارا مجيدي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی قاب هاي خمشی فولادي تحت اثر خرابی پیشرونده با استفاده از تحلیل دینامیکی

چکیده:
معمولا ساختمان ها براي بارهاي عادي نظیر مرده، زنده، باد و زلزله طراحی می شوند. با وجود این بارهاي دیگري نیز وجود دارند که احتمال وقوع آنها کم است، ولی در صورت اتفاق می توانند منجر به خرابی هاي وحشتناکی شوند. روش هاي متنوعی براي کاهش احتمال خطر خرابی پیشرونده، در سازه ها پیشنهاد شده است که روش مسیر جایگزین براي جلوگیري از خرابی پیشرونده منطقی ترین و جامع ترین روش به نظر می رسد. در این روش حذف یک المان  اصلی و بحرانی مورد بررسی قرار می گیرد و سازه براي تعیین اثر حذف این المان، آنالیز می شود. در این حالت اتصال مهمترین نقش را ایفا می کند. با از دست دادن ستون یک سازه، اعضاي دیگر آن تحت جابجایی و چرخش بزرگی قرار می گیرد. براي همین نمونه اي از سازه هاي فولادي با سیستم قاب خمشی را با استفاده از آیین نامه طراحی سازه فولادي مبحث 10 مقررات ملی و استاندارد 2800 براي خرابی (APM) مدلسازي و طراحی کرده سپس با استفاده از روش مسیر جایگزین SAP2000-V طراحی ساختمان ها در برابر زلزله ایران در نرم افزار 14 پیشرونده کنترل کرده و نیروهاي ایجاد شده در اعضاي مجاور و پایداري سازه را در هر یک از حالات مورد مقایسه قرار می دهیم. نتایج به دست آمده نشان می دهد که هرچقدر ستون در طبقات بالاتر حذف گردد تغییر مکان در بالاي ستون حذف شده بیشتر می شود. و هر چقدر براي حذف ستون از دهانه کناري به دهانه میانی می رویم این تغییر مکان کمتر می شود. علت این نتیجه را می توان در تعداد عضوهاي دانست که در برابر این تغییر ایجاد سختی می کنند. همچنین هر چه ستون هاي مستعد خرابی از طبقات بالاتري حذف شوند، تنش در ستون هاي مجاور نسبت به حالتی که خرابی از طبقات پایین شروع شود کمتر شده و در مورد تیرها عکس این قضیه صادق می باشد.

کلمات کلیدي :

خرابی پیشرونده ، بارهاي اتفاقی ، قاب خمشی فولادي ، روش مسیر جایگزی

نویسندگان :

سینا شیرگیر ، سارا مجیدي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تأثیر سیستم میخکوبی بر کاهش آسیب دیدگی ساختمان

خلاصه
با انجام گودبرداري درتوده خاك اطراف گود تغییر شکلهاي جانبی به وجود میآید، درراستاي این تغییرات، نشست سطح زمین در اطراف گود اجتناب ناپذیر خواهد بود، و چنانچه سازه اي در اطراف گود وجود داشته باشد دچار تغییرشکل میشود. این تغییرشکلها درصورتیکه از میزان تغییرشکل قابل تحمل سازه بیشتر باشند میتوانند باعث ایجاد خسارت و آسیب در سازه مذکور شوند. گاهی مقادیر نشست ایجاد شده به حدي است که خسارات به وجود آمده و خطرات ناشی از آن اهمیت فوق العاده اي مییابد. لذا لازم است قبل از اقدام به اجراي گودبرداري، ناحیه تحت تأثیر گودبرداري، میزان تغییرمکان زمینو تغییرشکلهاي ایجاد شده در سازه تخمین زده شود تا با مقایسه این مقادیر با مقادیر مجاز، میزان آسیب دیدگی احتمالی ایجاد شده در سازه ها برآورد گردد. از طرفی هنگامی که گودبرداري در خاکی با مشخصه هاي ژئوتکنیکی ضعیف انجام میگیرد، یا هنگامی که عمق گودبرداري را افزایش میدهیم، میزان تغییرشکلهاي بوجود آمده افزایش مییابد، از اینرو دیگر نمیتوان گود را بدون حفاظ به حال خود رها کرد، زیرا شرایط سرویسدهی به طور ایمن تامین نخواهد شد و حتی احتمال گسیختگی گود نیز وجود دارد. بنابراین به منظور فراهم کردن شرایط ایمن براي گود و ساختمانهاي اطراف، ناگزیر هستیم از سیستمهاي حفاظت از گودبرداري استفاده کنیم. از جمله این سیستمها می توان به سیستم دیوار میخکوبی اشاره کرد. در این مقاله تأثیر سیستم میخکوبی را بر روي دو پارامتر دوران نسبی پی که به عنوان دو معیار در شناسایی حدود آسیب دیدگی در ساختمانهاي مجاور گود میباشند مورد بررسی قرار میدهیم. بنابراین ابتدا ،( h ) وکرنش افقی پی ( ) مقادیر این دو معیار محاسبه شده و در ، h و تغییرشکلهاي ناشی از گودبرداري بدست میآیند و با توجه به تعاریف plaxis با مدلسازي عددي توسط نرم افزار نهایت درجه آسیب وارد به سازه برآورد میگردد. همچنین کارایی این روش را نسبت به حالت گود بدون محافظ ارزیابی میکنیم.

کلمات کلیدي:

گودبرداري، حدود آسیب، میخکوبی، دوران نسبی، کرنش افق

نویسندگان :

مهدي حمیدي ، سید عبدالله اکرامی راد

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

آلایندههاي خاك و روشهاي پاکسازي آنها

خلاصه
خاك یکی از منابع مهم و ارزشمند طبیعت است که حدود 95 درصد غذاي انسان از آن حاصل میشود. بدون داشتن خاك سالم حیات و زندگی روي زمین امکان پذیر نخواهد بود، بنابراین برنامهریزي براي داشتن خاکی سالم لازمه بقاي انسان است. خاكها با داشتن قدرت خود پالایی ب ه عنوان پالاینده طبیعت محسوب می شوند. علاوه بر اینکه تأمین کننده مواد غذایی هستند، خاصیت تصفیهکنندگی نیز دارند و این خاصیت خاك در اثر خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی آنها حاصل میگردد. با این وجود یکی از انواع مهم آلودگیهاي محیط زیست، آلودگی خاك است . هرگونه تغییر در ویژگیهاي اجزاي تشکیلدهنده خاك به طوري که استفاده از آن ناممکن گردد آلودگی خاك نامیده می شود . بسیاري از آلودگیهاي ایجاد شده در خاك ناشی از تخلیه یا نشت مواد آلی است. مدتهاست مواد نفتی و مشتقات آن در اثر حمل و نقل یا ذخیره سازي موجب آلودگی خاك میشود، این در حالی است که هر قدر مواد نفتی به عمق بیشتري از خاك نفوذ کند، رفع آلودگی آن مشکلتر و هزینه آن چندین برابر خواهد بود. هدف از این تحقیق شناسایی انواع آلایندههاي خاك از جمله فلزات سنگین، مواد نفتی، آفتکشها و آلایندههاي صنعتی و نیز روشهاي حذف آنها از محیط خاك میباشد. به طورکلی در این بررسی روشهاي پالایش خاك هاي آلوده مانند فرایندهاي فیزیکی، شیمیایی، تخریب گرمایی، تثبیت خاك و زیستی مورد مطالعه قرار میگیرد.

کلمات کلیدي:

آلودگی خاك، پاکسازي، خاكهاي آلود

نویسندگان :

مسلم بور ، داریوش یوسفی کبریا

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مدل عددي الگوي جریان در اطراف آبشکن هاي مستقیم با استفاده از نرم افزار FLUENT

خلاصه
آبشکن ها سازه هاي آبی هستند که روشی غیر مستقیم براي کنترل فرسایش سواحل مبتنی بر اصلاح الگوي جریان است با هدف انحراف جریان از ساحل فرسایش پذیر رودخانه و یا ایجاد مسیر مناسب براي هدایت جریان و بعضاً برقراري عمق لازم براي اهداف کشتیرانی احداث می شوند. تله اندازي و ترسیب مواد رسوبی و استحصال اراضی حاشیه رودخانه از دیگر اهداف مورد نظر در احداث آبشکن ها تلقی می گردند. با در نظر گرفتن این موارد عملکرد مناسب این سازه آبی از دید مهندسی رودخانه براي ایجاد یک کناره ثابت بسیار ارزشمند است. آبشکن ها به صورت اشکال شکل، نفوذپذیر و .... . براي اینکه مجددا خطوط جریان به ساحل بر نگردند، از آبشکن هاي T، مختلفی ساخته می شوند از جمله به صورت مستقیم متوالی با فاصله مشخصی استفاده می شود. خوشبختانه امروزه امکان حل این معادلات براي بسیاري از حالت ها فراهم شده است. در این راستا وجود نرم افزارهاي تخصصی که براي جریان هاي مورد نظر طراحی شده باشند می توانند علاوه بر کاهشهزینه هاي آزمایشگاهی تا حدود زیادي در زمان صرفه جویی کنند. روش هاي عددي عبارتند از: روشالمانهاي محدود، روشحجم محدود، روشتفاضلاتمحدود و روشهاي طیفی. در میان این روش ها CFD مورد استفاده در روش حجم محدود) داراي کاربرد بیشتري به خصوص در مدل سازي جریان هاي تراکم ناپذیر می باشد. بیشتر نرم افزار هاي ) FVM روش که بر FLUENT تجاري در زمینه دینامیک محاسباتی سیالات نیز بر مبناي این روش بسط و توسعه یافته اند. در این مقاله با استفاده از نرم افزار پایه حجم محدود استوار است به بررسی الگوي جریان در آبشکن هاي مستقیم شکل منفرد و متوالی پرداخته ایم و سرعت، فشار و الگوي جریان را در اطراف آبشکن بدست آورده ایم.

کلمات کلیدي:

آبشکن مستقیم، الگوي جریان، آبشکن منفرد، آبشکن هاي متوالی، مدل عدد

نویسندگان :

علی هوشمند آیینی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

ارزیابی تاثیر مؤلفه قائم زلزله بر عملکرد لرزه اي سازه هاي فولادي قاب خمشی

خلاصه
مؤلفه قائم زلزله و تاثیر آن در تحلیل ساختمانها از مدتها پیش مورد توجه محققین و مهندسین طراح قرارداشته است. ولی تا این زمان هنوز ملاحظات ناشی از اثر مؤلفه قائم زلزله در طراحی ساختمانها (بجز بصورت جزئی در مورد تیرهاي طره)، به صورت دستورالعمل اجرایی کامل درنیامده است. از این رو، این تحقیق به منظور جواب دادن به این سوالها که مؤلفه قائم زلزله بر چه نوع ساختمانهایی و درچه اعضایی اهمیت دارد به صورت مطالعات پارامتریک روي سازه هاي فولادي قاب خمشی، و در حالت سه بعدي انجام گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که مؤلفه قائم زلزله سبب افزایش نیروي طراحی محوري ستونها، لنگر و برش تیرها در سازه می گردد که این افزایش در طبقات آخر سازه نمود بیشتري داردو مؤلفه قائم زلزله تأثیر بیشتري بر سازه هاي کوتاه نسبت به سازه هاي بلند دارد.

کلمات کلیدي:

مؤلفه قائم زلزله ، تغییرمکان هدف، تحلیل غیرخطی، سازه هاي فولادي قاب خمشی

نویسندگان :

علیرضامیرزا گلتبار ، مرتضی حسینعلی بیگی ،احمد تربتی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

کاربرد فولادهاي ضد زنگ در صنعت ساختمان و مهندسی عمران

خلاصه
فولادهاي ضد زنگ داراي مشخصات مطلوبی می باشند، اما به طور گسترده به عنوان مصالح فولادي در ساخت و ساز و مهندسی عمران استفاده نمی شوند. شاید نخستین دلیل براي این استفاده کم در کاربرد هاي ساختمانی هزینه واقعی فولاد ضد زنگ به عنوان مصالح باشد. با این حال استفاده از فولاد ضد زنگ در کشور هاي دنیا از سال 1930 آغاز شد. مشخصات فولاد هاي ضد زنگ فقط به زیبایی، مقاومت، شکل پذیري، دوام بلند مدت، مقاومت در برابر آتش ختم نمی شود بلکه خصوصیات دیگري هم دارد که آن را در بین مهندسان و مشتریان محبوب می کند و آن کاهش و یا حذف نیاز به تعمیر و نگهداري بعد از بهره برداري از ساختمان می باشد که خود قدم بزرگی براي کاهش هزینه هاي ساختمان می باشد. در این مقاله سعی شده است مشخصات مکانیکی، هزینه و کاربردهاي فولاد ضد زنگ به عنوان یکی از مصالح موجود در ساختمان سازي و عوامل افزایش و کاهش مصرف فولاد ضد زنگ مطرح شود.

کلمات کلیدي:

فولاد ضد زنگ ، مصالح ساختمانی، سازه هاي فولادي ،stainless steel

نویسندگان :

حسین جاماسبی ، مهرداد رحیمیان ، امید دلسوز

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

معماري پایدار و کهن در مناطق گرم و خشک ایران

خلاصه
با توجه به موقعیت جغرافیاي ایران و به تبع آن شرایط اقلیمی ویژه این کشور، معماري منحصر به فرد و شکوفایی در تاریخ و تمدن این سرزمین وجود دارد. مهمترین و شاخص ترین معماري ها، در مناطق خشک و به علت وجود محدودیت ها و شرایط سخت اقلیمی بوجود آمده است. این محدودیت ها انسان را به فکر واداشته تا راه حلی براي سازگاري با این مناطق بیندیشد. متاسفانه امروزه به دلیل ورود فرهنگ غربی ساختمان سازي این معماري زیبا، هوشمندانه و کارآمد به دست فراموشی سپرده شده است.در این مقاله سعی داریم تا گوشه هایی از خصوصیات این معماري و علل شکل گیري آن را بیان کرده و امید است تا در کنار تکنولوژي نوین از دانش بومی و معماري کهن استفاده مجدد شود. که در نتیجه باعث کنترل و صرفه جویی در انرژي و برقراري ارتباط روحی عمیق با فرهنگ و افزایش آرامش انسان خواهد شد.

نویسندگان :

صادق کمالیان ، حمید میرزایی فیلستان

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

حل مسأله زمانبندي پروژه با منابع محدود چند هدفه فازي با استفاده از الگوریتم ژنتیک NSGA-II

خلاصه
در این مقاله، به مسأله زمانبندي پروژه چند هدفه فازي با محدودیت منابع پرداخته میشود. چنانچه به منظور نزدیکی هر چه بیشتر مدل به شرایط  واقعی زمان انجام هر فعالیت به صورت فازي در نظر گرفته شده است. اهدافی که در این مدل در نظر گرفته شدهاند عبارتند از حداقل کردن زمان و هزینه کل پروژه. با توجه به چند هدفه بودن و پیچیدگی محاسباتی مدل بدست آمده، از الگوریتم تکاملی چند هدفه معروف بنام الگوریتم ژنتیک براي حل مدل ارایه شده است. براي ارزیابی روش پیشنهادي، مسایل متعددي انتخاب شده و کارایی این (NSGA-II) مرتب شده نامغلوب 1 مورد مقایسه قرار گرفته میشود و در نهایت براي (NRGA) روشبر پایه شاخصهاي طراحی شده، با الگوریتم ژنتیک رتبه بندي شده نامغلوب 2 بررسی نتایج جوابهاي این دو الگوریتم از روشهاي تصمیمگیري چند معیاره و روشهاي آماري استفاده می گردد تا الگوریتم کاراتر انتخاب گردد.

کلمات کلیدي :

زمانبندي پروژه، محدودیت منابع، تئوري مجموعههاي فازي، الگوریتم ژنتیک مرتب شده نامغلوب (NSGA-II) و الگوریتمژنتیک رتبه بندي شده نامغلوب (NRGA)

نویسندگان :

سید یاسر قربانی  ، رضا توکلی مقدم ، محمد سعیدي مهرآباد

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی تاثیر بهسازي خاکهاي نرم با ستونهاي سنگی به روش تحلیل عددي

خلاصه
بهسازي خاك در مهندسی ژئوتکنیکاز جایگاه ویژه اي برخوردار است . با افزایش رشد جمعیت وتوسعه صنایع، با کمبود زمین هاي مناسب جهت احداث سازه هاي مورد نظر مواجه هستیم. لذا انسان در بسیاري از موارد به ناچار براي احداث سازه به زمینهایی با کیفیت پایینتر از لحاظ مهندسی ژئوتکنیک روي آورد. جهت احداث سازه مناسب باید به نوعی کیفیت خاك نامناسب از لحاظ پارامترهاي ژئوتکنیک ارتقاء داده شود تا خاك در اثر نیروهاي ناشی از سازه مورد نظر عملکرد مناسبی داشته باشد. ساخت ستونهاي سنگی به عنوان روشی مؤثر، اقتصادي وسازگار با محیط زیست، توانایی بهسازي زمینهاي متشکل از خاکهاي چسبنده وغیر چسبنده سست را داراست. این روش سالهاست به منظور کاهش نشست، افزایش ظرفیت باربري، کاهش پتانسیل روانگرایی و افزایش سرعت تحکیم زمینهاي سست ولجنی به کار برده میشود . نقش دیگري که ستون سنگی می تواند ایفا کند امکان زهکشی قائم و در نتیجه سرعت بخشیدن به فرآیند تحکیم می باشد. لذا ستونهاي سنگی به عنوان یکگزینه ایدهآل جهت بهسازي خاکهاي لایهاي سست، رس و ماسههاي لايدار شل به شمار میروند. با اجراي ستونهاي سنگی به سطح مناسبی از مقاومت برشی، پایداري در شیروانی مقدار نشست مجاز و ظریب ایمنی در روانگرایی خواهیم رسید. کاربردهاي ستون سنگی شامل تقویتپی خاکریزها و یا سازههاي بزرگ، پایه بزرگراهها و ... میباشد. لذا در این مقاله، به مطالعه عددي تأثیر ستونهاي سنگی بر باربري و نشست توده خاك نرم ومقایسه آن با توده خاك فاقد ستون سنگی پرداخته شده است. جهت حصول این مهم، مدل عددي ستون سنگی به روش اجزاء محدود ساخته شده است و از مقایسه نتایج مدل و نتایج موجود در متون فنی براي یک مسأله مشخص، صحت و دقت مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از تدقیق مدل، از آن جهت مطالعه پارامتریک زاویه اصطکاك داخلی ، قطر، فاصله و جنس مصالح ستون سنگی و همچنین مشخصات مکانیکی توده خاك نرم بر کارائی روش، یعنی افزایش باربري و استفاده شده است. جهت شبیه سازي رفتار plaxis کاهش نشست خاکهاي نرم استفاده شده است. در این مطالعه از بسته نرم افزاري اجزاي محدود خاك نرم ومصالح سنگی ستون از مدل موهر- کولمب استفاده می شود.

کلمات کلیدي:

ستون سنگی، بهسازي خاك، مدلسازي عددي، ظرفیت باربري، سلول واح

نویسندگان :

رضا محتشم  ، سعید ابریشمی ، امیرعلیطباطبائی عدنانی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)