28287

بهينه سازي فني-زيست محيطي المان ها و سازه هاي بتن آرمه بر اساس روش هاي طرح اختلاط بتن

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- سازه

1399

1402/2/4

محسنعلي شايانفر

پرديس دانشگاهي - مهندسي عمران

در ميان اجزاي ساختمان، سازه به علت حجم بالاي استفاده از سيمان و فولاد سهم مهمي از اثرات زيست‌محيطي و اقتصادي چرخه‌ي عمر ساختمان را به خود اختصاص مي‌دهد. سازه‌هاي بتن‌آرمه درصد بسياري از سهم صنعت ساختمان كشور را به خود اختصاص مي‌دهند به علاوه پارامترهاي زيادي از جمله، ابعاد مقطع، مقاومت بتن، درصد فولاد، نوع سيمان مصرفي، نوع سنگدانه، نوع افزودني‌هاي مورد استفاده در بتن، شرايط كنترل كيفيت كارگاهي، اسلامپ بتن و ... در سازه‌هاي بتن‌آرمه وجود دارد كه به شدت بر آثار زيست‌محيطي و اقتصادي سازه‌هاي بتن‌آرمه اثر گذار است. هدف مطالعه‌ي حاضر ايجاد ابزاري است كه به طراحان در انتخاب طرح سازه اي بهينه زيست محيطي كمك نمايد. بدين منظور ابتدا در اين مطالعه به مرور مباني توسعه پايدار و همچنين توسعه پايدار در صنعت ساختمان پرداخته مي‌شود. بعد به بررسي و مرور بتن سبز و بتن پايدار به عنوان يكي از اصليترين اجزاي صنعت ساختمان پرداخته خواهد شد. در قدم بعدي روش هاي بررسي چرخه عمر سازه هاي بتن آرمه و برآورد ميزان آلاينده هاي زيست محيطي سازه هاي بتن آرمه اراِيه خواهد شد. در ادامه براي اينكه مطالعه حاضر انواع بتن ها را از لحاظ مقاومت و نوع مصالح تشكيل دهنده پوشش دهد، به بررسي روش‌هاي طرح اختلاط بتن مخصوصا روش ملي طرح مخلوط بتن ايران پرداخته مي‌شود. در قدم بعدي به بررسي نحوه طراحي مقاطع بتن آرمه و محدوديت هاي طراحي مقاطع طبق مبحث نهم مقررات ملي پرداخته مي شود. در نهايت با تركيب نتايج حاصل از سه قسمت قبل، نرم افزار ETDS ايجاد شد كه قادر است براي يك بارگذاري دلخواه، مقاطع بتن آرمه را طراحي كند و از بين مقاطع ، بهينه ترين مقطع زيست محيطي را انتخاب نمايد. نرم افزار فوق قادر به ارائه طرح اختلاط مي باشد، مي تواند براي يك متر مكعب بتن با شرايط اوليه مشخص و مقاومت دلخواه آثار زيست محيطي را تعيين نمايد، همچنين امكان طراحي مقطع و امكان انتخاب طرح سازه اي بهينه زيست محيطي را فراهم مي كند. به وسيله نرم افزار فوق مي توان اثر تغيير پارامترهاي مختلف از جمله ابعاد مقطع، درصد آرماتور، مقاومت بتن، نوع سيمان، نوع افزودني ها ، نوع سنگدانه و... را بر روي آثار زيست محيطي و مقاومت مقطع تعيين نمود.

1402/03/01

Technical-environmental optimization of reinforced concrete elements and structures based on concrete mixing design methods

4/23/2024 12:00:00 AM

Among the building components, the structure takes an important part of the environmental and economic life cycle of the building due to the high volume of cement consumption. Reinforced structures account for a large percentage of the country's industry, in addition to many parameters such as grade, concrete strength, percentage, steel, type of use, aggregate, type of use in concrete, workshop quality control conditions, slump. In reinforced concrete structures, there is concrete, etc., which strongly affects the environmental and economic effects of reinforced concrete structures. The aim of this research is to create a tool that helps designers in choosing the optimal structural design for the environment. For this purpose, firstly, in this study, the basics of sustainable development and also sustainable development in the construction industry are reviewed. Next, green concrete and sustainable concrete will be reviewed as one of the main components of the construction industry. In the next step, the methods of checking the life cycle of reinforced concrete structures and estimating the amount of environmental pollutants of reinforced concrete structures will be presented. In the following, in order to cover all types of concrete in terms of strength and type of constituent materials, the methods of concrete mixing plan, especially the national method of concrete mix plan of Iran, will be investigated. In the next step, the method of designing reinforced concrete sections and the design limitations of sections according to the ninth topic of the national regulations will be examined. Finally, by combining the results of the previous three parts, ETDS software was created, which is able to design reinforced concrete sections for a desired load and choose the most optimal environmental section among the sections. The above software is able to provide the mixing plan, it can determine the environmental effects for one cubic meter of concrete with specific initial conditions and desired resistance, it also provides the possibility of cross-section design and the possibility of choosing the optimal environmental structural design. By means of the above software, it is possible to determine the effect of changing various parameters such as cross-section dimensions, percentage of reinforcement, concrete strength, type of cement, type of additives, type of aggregate, etc. on environmental effects and cross-section strength.

مقطع بهينه فني-زيست محيطي , سازه‌ي بتن آرمه‌ي پايدار , آناليز چرخه‌ي عمر , روش ملي طرح مخلوط بتن , روش TRACI , رد پاي كربن , آثار زيست‌محيطي مقاطع بتن آرمه

Optimum technical-environmental section , Stable reinforced concrete structure , Life cycle analysis , National method of concrete mix design , TRACI method , carbon footprint , Environmental effects of reinforced concrete sections

Mohammad Kazem omidi

Dr. Mohsenali Shayanfar