نوع فایل: pdf
تعداد صفحات: 160 صفحه
نکته مهم: برای دریافت فایل پایان نامه به صورت word «قابل ویرایش» با ما تماس بگیرید.
پایان نامه برای دریافت درجه ی کارشناسی ارشد «M.SC»
چکیده:
امروزه استفاده از مصالح سبک در بسیاری از کشورها به عنوان یکی از راه حل های موفق و موثر برای کاهش وزن ساختمان می باشد. استفاده از مصالح طبیعی و نیز مصالح مصنوعی که از وزن کمتری برخوردار هستند به عنوان یک راه حل موثر، جهت کاهش وزن ساختمان، کاهش ابعاد سازه باربر و در نتیجه به حداقل رساندن نیروی زلزله بر ساختمان و همچنین افزایش سرعت و سهولت اجرا و کاستن از هزینه های ساخت، مورد توجه است.
بتن سبک دانه عمدتاً حاوی سنگدانه های سبک از جنس سنگ رس، رس منبسط شده، سنگ لوح منبسط شده، روباره منبسط شده، خاکستر بادی و همچنین سنگدانه های متخلخل سبک حاصل از منابع طبیعی آتش فشانی می باشد. بتن سبکدانه ممکن است تماماً از سنگدانه های سبک و یا بنابه دلایلی خاص از مخلوطی از سنگدانه های معمولی و سبک و یا از انواع مختلفی از سنگ دانه های سبک ساخته شود و هر کدام خصوصیات مربوط به خود را خواهد داشت. به منظور پاسخگویی به نیاز های کارآیی و دیگر خصوصیات، معمولاً در عمل از ماسه و مصالح سنگی ریزدانه معمولی استفاده می شود.
در این پایان نامه به شکل پذیری و ضریب شکل پذیری بتن سبکدانه ساخته شده با اسکوریاسلماس و مقایسه آن با شکل پذیری بتن معمولی پرداختیم .شکل پذیری نقش مهمی در محاسبات و بهینه سازی سازه ها دارد هر چقدر سازه شکل پذیرتر باشد چه از لحاظ اقتصادی و چه از لحاظ ایمنی سازه ای ایده ال خواهیم داشت .بدیهی است علم عمران بر 2 اساس ایمنی و اقتصادی بودن استوار است که در صورت فراهم شدن این دو به نتیجه های مطلوبتری دست یافته ایم.
کلمات کلیدی: خواص مکانیکی بتن، اسکوریا سلماس، شکل پذیری ،بتن سبکدانه
اهداف تحقیق:
با توجه به خصوصیات بتن سبک که برخی از آن ها در فصل اول این پایان نامه ذکر شده و با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه های مختلفی از بتن سبک و نیز گام های بلند و سریعی که در راه تکنولوژی بتن سبک سازه ای در سال های اخیر برداشته شده است. به خصوص در زمینه افزایش مقاومت سنگدانه ها وتولید سبکدانه ها در انواع و اقسام مختلف با چگالی های کم و با مقاومت بالا، باعث شده است تا ساخت و سازها با بتن سبک سازه ای رونق چشمگیری داشته باشد و از همه مهمتر، مزیت اقتصادی این نوع بتن ها در زمینه حمل ونقل، حرارتی، صوتی، پایایی در مقابل عوامل شیمیایی و به خصوص حفاظت محیط زیست وغیره باعث شده است بسیاری از مهندسین تلاش های مضاعف در زمینه ارتقاء کیفیت این نوع بتن انجام دهند.
ساختن سازه های سبک با مقاومت کافی در برابر نیروهای جانبی زلزله ونیز پایداری آن در برابر عوامل جوی عامل مهمی برای تحقیق در این زمینه است. هر چند که در حال حاضر در بعضی از کشورهای جهان، استفاده از بتن سبک در سازه های بااهمیت لازم و ضروری است. لذا به نظر می رسد در سال های نه چندان دور استفاده بتن های سبک وزن در کلیه سازه ها یک توفیق اجباری باشد. در کشور ما نیز به دلایل گوناگون
من جمله زلزله خیزی سبک سازی سازه ها، خصوصاً سبک سازی ساختمان ها یک ضرورت اجتناب ناپذیر است و مسیر تحقیق و تفحس وتوسعه در این راه باید ادامه یابد.
فهرست مطالب:
فصل1: معرفی موضوع
1-1- اهداف تحقیق
1-2- هدف از پژوهش
1-3-معرفی بخش های مختلف تحقیق
فصل 2: بتـــن سبــک وخواص آن
2-1 مقدمه
2-2 تاریخچه
2-3 سبکدانه ها(LWA)
2-3-1 تعریف
2-3-2 طبقه بندی سبکدانه ها از نظر روش تولید
2-3-2-1 سبکدانه های طبیعی
2-3-2-2 پومیس
2-3-2-3 اسکوریا
2-3-2-4 سنگ پا
2-3-2-5 پوکه معدنی
2-3-2-6 توف آتشفشانی
2-3-2-7 دیاتومیت
2-4 سبکدانه های طبیعی حاصل از مواد آلی
2-4-1 پوکه نخل روغن
2-5 سبکدانه های مصنوعی
2-6 خصوصیات کلی سبکدانه ها
2-6-1 چسبندگی
2-6-2 جذب آب
2-6-3 مقاومت
2-6-4 چگالی انبوهی
2-7 خصوصیات فیزیکی بتن سبک دانه
2-7-1 مقاومت و چگالی
2-7-2 مقاومت کششی
2-7-2-1 مقاومت کششی ترکاندن (آزمایش برزیلی)
2-7-2-2 مقاومت کششی ناشی از خمش
2-7-3 محاسبه مقاومت برشی از نظر آییننامه ACI
2-7-4 تغییر شکل بتن دانه سبک
2-7-4-1 تغییر شکل الاستیک ناشی از بار گذاری
2-7-4-2 خزش
2-7-4-3 جمع شدگی
2-7-5 ضریب ارتجاعی
2-7-6 مقاومت سایش
2-7-7 ثبات شیمیایی
2-7-8 چسبندگی بین آرماتور و بتن
2-7-9 مقاومت در برابر بار گذاری دائم و ایجاد بارخستگی
2-7-10 مقاومت در برابر بار گذاری متمرکز
2-7-11 مقاومت در مقابل آتش
2-7-12 خواص حرارتی
2-7-12-1 قابلیت انتقال حرارت
2-7-12-2 ضریب انبساط حرارتی
2-7-12-3 مقاومت در برابر حریق
2-8 بررسی مقایسهای سبکدانه ها
2-9 انواع بتنهای سبک
2-9-1 بتن گازی
2-9-2 بتن کفی
2-9-3 بتن EPS
2-9-4 بتن بدون ریزدانه
2-9-5 بتن خاک ارهای
3-10-طبقه بندی بتن سبک بر مبنای مقاومتی
3-10-1-بتن سبک غیرسازه‌ای
3-2-10-بتن سبک با مقاومت متوسط
3-3-10-بتن سبک سازه ای
2-11 روشهای تولید بتن سبک
2-11-1 تقسیم بندی بتن سبک ازنظر روش ساخت
2-11-2 تقسیم بندی بتن سبک از نظر مقاومت فشاری و چگالی
2-12 بررسی اقتصادی بتن سبک
2-12-1 مزایای اقتصادی استفاده از بتن سبک
فصل 3: شکل پذیری بتن
3-1 مقدمه
3-2 منحنی ظرفیت سازه
3-3 نسبت شکل پذیری
فصل 4: تحلیل استاتیکی غیرخطی
4-1 مقدمه
4-2 تحلیل بار افزون (تحلیل رانشی)
4-2-1 روش ضریب جابجایی
4-2-1-1 ضریب جابجایی درسازه‌های بدون میراگر الحاقی
4-2-1-2 ضریب جابجایی درسازه‌های با میراگر الحاقی
4-2-1-3 دیاگرام نیرو- جابجایی
4-3 تعیین ضریب شکل پذیری
فصل 5: تحلیل تاریخچه زمانی
5-1مقدمه
5-4 ملاحظات کلی
5-4-1 تحلیل ارتجاعی دو بعدی
5-4-2 تحلیل ارتجاعی سه بعدی
5-5 تعریف طیف طرح استاندارد مطابق با بند 6-7-2-6-1-2 استاندار 2800 ایران
5-6 پارامترهای بازتاب زلزله طرح
5-7 مطالعات ویژه ساختگاهی
5-8 ضریب مقاومت شکل‌پذیری
فصل 6: بررسی خواص اسکریا و روش انجام آزمایش
6-1 مقدمه
6-2 مشخصات نمونه ها
6-3 مصالح مصرفی
6-3-1 سیمان
6-3-2 آب
6-3-2-1 تاثیر میزان آب در خصوصیات بتن
6-3-2-2 محاسن استفاده از نسبت آب به سیمان کمتر
6-3-2-3 مزیت استفاده از نسبت آب به سیمان بیشتر
6-3-3 میکروسیلیس مصرفی
6-3-3 فوق روان کننده مصرفی
6-3 سبکدانه های طبیعی
6-3-1 دانه بندی
6-3-2 جذب آب
6-4 روند طراحی طرح های اختلاط بتن
6-4-1 معیار نسبت های اختلاط
6-4-2 نحوه ساخت و عمل آوری بتن
6-4-3 طرح های اختلاط اولیه و مقدماتی
6-4 نتایج آزمایشات
فصل 7: معرفی سازه و مدل سازی
7-1 معرفی کلیات سازه ها
7-1-1 مکان سازه:
7-1-2 مشخصات هندسی سازه
7-1-3 نوع اسکلت سازه ای
7-1-4 سیستم مقاوم سازه ای
7-1-5 ابعاد مقطع
7-1-6 مشخصات تحلیلی مصالح
7-2رکوردهای زلزله مورد استفاده
7-3 مقیاس نمودن شتاب نگاشت‌ها
7-3-1 مقیاس نمودن شتاب نگاشت‌ها به روش‌آیین نامه 2800
7-4 روش تحلیل
7-4 مدلسازی
7-2-2- مدلسازی کامپیوتری قاب هفت طبقه
7-2-2- مدلسازی کامپیوتری قاب یازده طبقه
7-2-2- مدلسازی کامپیوتری قاب پانزده طبقه
7-2-2- مدلسازی کامپیوتری قاب هفده طبقه
فصل هشتم: نتایج حاصل از تحلیل
8-1 نتایج حاصل از تحلیل بار افزون (پوش آور)
8-2 نتایج حاصله از تحلیل تاریخچه زمانی
فصل نهم: نتایج و پیشهادات
9-1 نتیجه گیری کلی
9-2 پیشنهادات
فصل دهم: مراجع
فهرست اشکال:
شکل 2 1 کلیسا ی بزرگ ایا صوفیه ساخته شده به دستور امپراتور ژوستینین، در قرن چهارم میلادی در استانبول ترکیه
شکل 2 2 آمفی تئاتر بزرگ روم، کلوسئوم، ساخته شده بین سال های 70و82 میلادی
شکل 2 3 معبد پانتئون- روم
شکل 2 4 نمونه پومیس
شکل 2 5 دیاتومیت
شکل 2 6 وِرمیکولیت
شکل 3 1 رسیدن تنش در دورترین تارها به تنش تسلیم
شکل 3 2 افزایش ممان در مقطع و نفوذ عمق تسلیم
شکل 3 3 تسلیم تمام تارهای فشاری و کششی در خمش
شکل 3 4 دیاگرام ممان- انحنا
شکل 3 5 منحی ظرفیت سازه
شکل 3 6 تعریف شکل پذیری و نسبت شکل پذیری
شکل 4 1 منحنی ساده شده نیرو- تغییر مکان
شکل 4 2 تغییرات برش پایه و تغییر مکان
شکل 4 3 طیف استاندارد
شکل 4 4 ایده آل سازی منحنی برش پایه بر حسب تغییر مکان جانبی
شکل 5 1 طیف پاسخ شتاب نگاشت Loma Prieta با میرایی 5%
شکل 5 2 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه جهت محاسبه ضریب رفتار
شکل 6 1 نمونه سیمان مصرفی
شکل 6 2 سبکدانه اسکریا
شکل 6 3 منحنی دانه بندی انجام شده
شکل 6 4 نمونه استوانه ای بتن سبک تازه- شکل 6 5 نمونه منشوری بتن سبک تازه
شکل 7 1 نمودارهای شتاب، سرعت و جابجایی نسبت به زمانِ زلزله طبس
شکل 7 2 نمودارهای شتاب، سرعت و جابجایی نسبت به زمان زلزله ورزقان
شکل 7 3 نمودارهای شتاب، سرعت و جابجایی نسبت به زمانِ زلزله لوماپریتّا
شکل 7 4 قاب شش دهانه هفت طبقه
شکل 7 5 قاب شش دهانه یازده طبقه
شکل 7 6 قاب شش دهانه پانزده طبقه
شکل 7 7 قاب شش دهانه هفده طبقه
شکل 7 8 قاب شش دهانه سی طبقه
شکل 8 1 منحنی پوش آور قاب هفت طبقه با بتن معمولی
شکل 8 2 منحنی پوش آور قاب هفت طبقه با بتن سبک
شکل 8 4 منحنی پوش آور قاب یازده طبقه با بتن معمولی
شکل 8 5 منحنی پوش آور قاب یازده طبقه با بتن سبک
شکل 8 7 منحنی پوش آور قاب پانزده طبقه با بتن معمولی
شکل 8 8 منحنی پوش اور قاب پانزده طبقه با بتن سبک
شکل 8 10 منحنی پوش آور قاب هفده طبقه با بتن معمولی
شکل 8 11 منحنی پوش آور قاب هفده طبقه با بتن سبک
شکل 8 13 منحنی پوش آور قاب سی طبقه با بتن معمولی
شکل 8 14 منحنی پوش آور قاب سی طبقه با بتن سبک
شکل 8 16 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 17 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 18 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 19 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 20 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 21 منحنی هیسترزیس قاب هفت طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 23 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 24 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 25 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 26 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 27 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 28 منحنی هیسترزیس قاب یازده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 30 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 31 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 32 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 33 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 34 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 35 منحنی هیسترزیس قاب پانزده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 37 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 38 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 39 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 40 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 41 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 42 منحنی هیسترزیس قاب هفده طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 44 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 45 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت طبس)
شکل 8 46 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 47 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت لوماپریتّا)
شکل 8 48 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن معمولی (شتاب نگاشت ورزقان)
شکل 8 49 منحنی هیسترزیس قاب سی طبقه با بتن سبک (شتاب نگاشت ورزقان)
فهرست جداول:
جدول 2 1 محدوده معمول چگالی بتن های ساخته شده با سبکدانه های مختلف
جدول 2 2 دانسیته بتن کفی برای کاربردهای مختلف
جدول 2 3 خواص مکانیکی نوع خاصی از بتن بتااستایرین
جدول 2 4 مقاومت فشاری و هدایت حرارتی نسبی برای چهار نوع وزن مخصوص خشک از بتن بتا استایرین
جدول 2 5 نتایج چند نمونه بتن بدون ریزدانه (ساخته شده با مصالح درشت 5/9 تا 19 میلیمتر)
جدول 4 1 تعیین پارامتر a
جدول 6 1 آنالیز شیمیایی میکروسیلیس مصرفی
جدول 6 2 مشخصات طرح اختلاط های بتن های سبک ساخته شده با اسکریا
جدول 6 3 نتایج آزمایشات بتن های سبک ساخته شده با سبکدانه اسکریای سلماس
جدول 8 1 جمع بندی کلی شکل پذیری قاب های مورد مطالعه
جدول 8 2 جمع بندی کلی شکل پذیری قاب های با بتن معمولی و سبک
منابع و مأخذ:
[1] تکنولوژی بتن، تألیف پروفوسور نویل، ترجمه هرمز فامیلی.
[2] حبیبی، وزیری، کافی، (ساخت بتن سبکِ سازه ای با استفاده از دانه های سبک میکرو سیلیس و پودرسنگ) ، اولین کنفرانس ملی بتن سبک 1390.
[3]علیرضا باقری ، عسگر رحمانی ، جمشید روح شهباز ، 1380 ، "بررسی آزمایشگاهی خواص مهندسی بتن های سبک ساخته شده با سنگدانه طبیعی(پومیس)"، اولین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه.
[4] ساتیش چاندرا- لیف بر نتسون" بتن سبکدانه"،1387 ، ترجمه محمد شکرچی زاده، آرزو امدادی، نیکلاس علی لیبر، انتشارات دانشگاه تهران.
[5] جهانبخش ایزدی، "بتن سبک و کاربرد آن در صنعت ساختمان"، شرکت صنعتی و معدنی سبک عایق تبریز.
[6] دانستنی¬های بتن، تألیف مهندس مصطفی احمدوند، مهندس فرید غفاری مقدم، مهندس آریا احمدوند.
[7] طیبه پرهیزگار، پرویز قدوسی،1380 ، "بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی لیکا بتن حاوی میکروسیلیس" ،اولین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه.
[8] مرکز تحقیقات سازمان مسکن،1377، "مواد جایگزین سیمان در بتن".
[9] کامیار اسماعیلی، پیمان رشیدی ثابت، شرکت ساختمان سامان قشم،"ترکیب بتن سبک ویژه و اجزای متناسب با آن برای دستیابی به سیستم های نوین سازه ای در صنعت ساختمان".
[10] مجیدرضا نقیه،"آیین نامه سازه های بتن آرمهACI 318-89(92) ،وتفسیر ACI 318R-89(92).
[11] جواد برنجیان، محمود مقیمی، تیر ماه 83، "بررسی خواص مکانیکی بتن با جایگزینی مصالح سنگی بازیافتی بتنی"، پایان نامه کارشناسی ارشد عمران سازه مجتمع فنی مهندسی دانشگاه مازندران.
[12] صمد دیلمقانی،1380 ، "تکنولوژی بتن"، انتشارات دانشگاه تبریز، چاپ چهارم.
[13] تحلیل غیرخطی سازه ها، مؤلف دکتر تابشی پور
[14] آیین نامه 2800زلزله
[15]- دکتر سعید جواهر زاده، (1390)، ضریب رفتار پیشنهادی برای کاربرد میراگرهای الحاقی ویسکو الاستیک در قاب‌های خمشی فولادی و ارزیابی آنها، رساله برای دریافت درجه دکتری نخصصی- دانشگاه علوم تحقیقات تهران
[16]. Holm, T.A, “Lightweights concrete and Aggregates" Significance of Tests and
[17]. Morley Symposium on Concrete Plasticity and its Application. University of Cambridge 23rd July, 2007.
[18]. SEAOC, Structural Engineers Association of California (1999), "Recommended Lateral Force Requirements and Commentary", Sacramento, CA.
[19]. FEMA, Federal Emergency Management Agency (1997), "NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings" and "NEHRP Commentary on the Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings", Reports No. FEMA-273 and FEMA-274, Washington, D.C.
[20]. ASCE41-06, American Society of Civil Engineers (2007), "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings".
[21]. Ramirez, O.M., Constantinou, M.C., Whittaker, A.S., Gomez, M.J. (2002), "Evaluation of Simplified Methods of Analysis of Yielding Structures with Damping Systems", Earthquake Spectra, 18(3), 501-530.
[22]. Fukumoto, Y. and Lu, G. (1991), "Stability and Ductility of Steel Structure under Cyclic Loading", CRC press, Inc., 99-122.
پایان نامه ی بررسی شکل پذیری سازه های بتنی سبکدانه. pdf