کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

هر سازه مهندسی برای تحمل گروهی از بارها طراحی می شود که می توانند ناشی از عوامل داخلی ساز (بارهای مرده و زنده) و یا بر اثر عوامل خارجی (بارهای ناشی از باد, زلزله, سیل و…) به وجود آیند. در نقطه مقابل مقاومت اجزای سازه ای نیز بر اثر عوامل کارخانه ای یا اجرا دستخوش تغییراتی ناخواسته می شوند. با آنکه تغییرپذیری این بارها و مقاومت ها و تصادفی بودن آن ها برا هیچکس پوشیده نیست, اما تا سال 1960 هیچ تلاش جدی برای وارد کردن خصوصیات آماری بارها و مقاومت ها در طراحی سازه ها انجام نگرفته بود. در حدود سال های 1960 و بعد از آن مهندسین سازه شروع به نوشتن آیین نامه هایی کردند که خصوصیات تصادفی بارها و مقاومت مصالح را وارد طراحی های سازه ای نمایند. امروزه بیشتر آیین نامه هایی که بر اساس نظریه قابلیت اعتماد شکل می گیرند(از جمله آیین نامه ضرایب بار و کاهش ظرفیت LRFD) سعی بر آن دارند تا با بررسی شرایط آماری بارها و مقاومت های سازه ای, سازه هایی ایمن و اقتصادی طراحی نمایند.
یا تعریف شاخص قابلیت اعتماد برای سیستم های سازه ای به سوالاتی چون «چگونه یک سطح ایمنی بهینه و اقتصادی برای سازه فراهم می شود؟» , «سطح ایمنی کافی برای یک سازه کدام است؟» و «چگونه می توان ایمنی یک سازه را اندازه گیری یا ارزیابی نمود؟», پاسخ داده می شود. در این میان, آیین نامه های ساختمانی نقش مرکزی در ایجاد سطوح ایمنی و قابل اطمینان برای سازه ها داشته و به دنبال تامین حداقل سطح ایمنی مورد نظر برای سازه ها طراحی شده با مفاد وضوابط آن می باشند. هدف اصلی کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد فراهم نمودن ابزاری عملی برای درک بهتر دانشجویان مقطع کارشناسی و بالاتر و توسعه گستره دید آن ها در اصول مهندسی طراحی سازه با در نظر گرفتن مفهوم قابلیت اعتماد سازه ها می باشد. به ویژه, روش های مطرح شده در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد می تواند در توسعه آیین نامه های طراحی, بهنیه سازی سازه ها, طراحی قابلیت اطمینان و ارزیابی منطقی و اصولی آن ها مفید و موثر باشد.

فهرست مطالب کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

فصل اول: مروری بر تاریخچه نظریه قابلیت اعتماد در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- نقش مركزی آیین‌نامه در فرآیند ساخت و ساز
• ۳- چگونگی ایجاد سطوح و حاشیه ایمنی در آیین‌نامه‌های مختلف از منظر تاریخی
• ۳-۱ روش تنش مجاز
• ۳-۲ طراحی به روش مقاومت نهایی (طراحی پلاستیك)
• ۳-۳ طراحی به روش حالات حدی
• ۴- علت وارد شدن احتمالات در طراحی‌ها و پیدایش روشهای آماری
• ۵- تعریف قابلیت اعتماد و معرفی آیین‌نامه‌های مبتنی بر آمار
• ۶- انواع عدم قطعیت

فصل دوم: مفاهیم پایه آماری در تئوری قابلیت اعتماد سازه‌ها در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۱-۱ مفهوم احتمال و قوانین مربوطه
• ۲-۲ انواع متغیر‌های تصادفی و نمایشهای نموداری
• ۲- امید ریاضی و لنگر متغیرهای تصادفی
• ۳ – برخی از توابع چگالی احتمال متداول و كاربرد آنها

فصل سوم: مدل آماری بارهای سازه‌ای و نحوة تحلیل آنها در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- بارهای ثقلی
• ۲-۱ بار مرده
• ۲-۲ بار زنده
• ۲-۳ بیشترین بار زنده
• ۲-۴ ارزیابی كلی بارهای زنده
• ۲-۵ شكل ساده‌ای از آنالیز آماری بارهای زنده
• ۲-۶ شدت بارهای زنده، تابعی از سطح تاثیر
• ۳- بارهای محیطی
• ۳-۱ بار باد
• ۳-۲ بار برف
• ۳-۳ بار زلزله
• ۴- تركیب بارها
• ۴-۱ تركیب بارها (تابعی از زمان)
• ۴-۲ مدل برجس برای تركیب بارها
• ۴-۳ قانون تركسترا

فصل چهارم: مدل آماری مقاومت اعضای سازه‌ای و نحوة تحلیل آنها در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- خواص آماری بتن
• ۲-۱ مقاومت فشاری بتن
• ۲-۲ مدول یانگ و مدول گسیختگی بتن (fr)
• ۲-۳ مقاومت فشاری بتن در ساختمان
• ۳- خصوصیات آماری فولاد
• ۳-۱ مقاومت حد جاری شدن فولاد و مدول الاستیسیته
• ۳-۲ مؤلفه‌های آماری Fy
• ۴- تأثیر تغییرات ابعاد
• ۵- تعیین تنشهای مجاز بر اساس قابلیت اعتماد مشخص
• ۵-۱ تعریف احتمال خرابی در آئین نامة WSD
• ۵-۲ تعیین تنش مجاز با توجه به احتمال خرابی
• ۶- نتیجه‌گیری

فصل پنجم: ارتباط بین خصوصیات آماری اجزاء سازه‌ای با … در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- تحلیل خطی آماری
• ۳- تحلیل مونت كارلو
• ۴- آنالیز مونت كارلو: تولید اعداد تصادفی مستقل یكنواخت
• ۵- آنالیز مونت كارلو: برای متغیرهای تصادفی مستقل و غیر یكنواخت
• ۶- آنالیز مونت كارلو: تولید اعداد تصادفی برای متغیرها با توزیع نرمال
• ۷- آنالیز مونت كارلو: برای متغیرهای تصادفی نرمال همبسته

فصل ششم: تحلیل ایمنی سازه‌ها و تعیین شاخص قابلیت اعتماد در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- حالات حدی
• ۲-۱ تعریف خرابی
• ۲-۲ توابع حالت حدی (توابع عملكرد)
• ۳- بررسی حالت پایه
• ۳-۱ احتمال خرابی
• ۳-۲ فضای متغیرهای حالت حدی
• ۴- شاخص قابلیت اعتماد
• ۴-۱ متغیرهای كاهش یافته
• ۴-۲ تعریف كلی شاخص قابلیت اعتماد
• ۴-۳ شاخص قابلیت اعتماد مرتبة اول ـ لنگر دوم
• ۴-۳-۱ توابع حالت حدی خطی
• ۴-۳-۲ توابع حالت حدی غیرخطی
• ۴-۴ تفسیر شاخص قابلیت اعتماد مرتبة اول- لنگر دوم (مقدار میانگین)
• ۴-۵ شاخص قابلیت اعتماد هاسوفر – لیند
• ۵- روش راكویتز- فیسلر
• ۵-۱ روش ماتریسی اصلاح شده
• ۵-۲ روش ترسیمی
• ۵-۳ متغیرهای تصادفی همبسته (وابسته)
• ۶- تحلیل قابلیت اعتماد با استفاده از شبیه‌سازی

فصل هفتم: قابلیت اعتماد سیستم‌های سازه‌ای در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱- مقدمه
• ۲- سیستمهای سری و موازی
• ۲-۱ سیستمهای سری
• ۲-۲ سیستم‌های موازی
• ۲-۳ سیستمهای موازی با اعضای شكل‌پذیر
• ۲-۴ سیستمهای موازی با اعضای ترد
• ۲-۵ سیستمهای دوگانه (مركب)
• ۳- كرانه‌های قابلیت اعتماد برای سیستمهای سازه‌ای
• ۳-۱ متغیرهای بولین
• ۳- ۲ سیستمهای سری با همبستگی مثبت
• ۳- ۳ سیستمهای موازی با همبستگی مثبت
• ۳- ۴ كرانه‌های دیتلیوسن برای سیستمهای سری
• ۴- سیستمها با همبستگی‌های یكسان بین اعضاء
• ۴- ۱ سیستمهای سری با همبستگی یكسان بین اعضاء
• ۴- ۲ سیستمهای موازی با همبستگی یكسان بین اعضای شكل‌پذیر
• ۵- سیستمها با همبستگی‌های غیرمساوی بین اعضاء
• ۵-۱ سیستم موازی با اعضای شكل‌پذیر
• ۵-۲ سیستم سری
• ۶- نتیجه‌گیری

فصل هشتم: تدوین آئین‌نامه‌های طراحی براساس نظریة قابلیت اعتماد سازه‌ها در کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

• ۱-مقدمه
• ۲- روند شكل‌گیری آئین‌نامه‌ها
• ۲-۱ حـدود آئین‌نامه
• ۲-۲ اهداف آئین نامه
• ۲-۳ تابع نیاز و فراوانی آن
• ۲-۴ معیار نزدیكی به هدف (فضای متریك)
• ۲-۵ قالب آئین نامه
• ۳- درجه‌بندی ضرایب جزئی ایمنی برای آئین نامه‌های سطح ۱
• ۴- نحوة تدوین آئین‌نامة طراحی پل
• ۴-۱ حـدود عملكرد آئین نامه
• ۴-۲ اهداف آئین نامه
• ۴-۳ فراوانی خواسته‌ها (تابع نیاز)
• ۴-۴ سطح قابلیت اعتماد هدف
• ۴-۵ ضرایب بار و مقاومت
• ۵-نتیجه‌گیری

Reference

• پیوست۱- مقادیر مربوط به تابع توزیع تجمعی …پ
• پیوست۱- ( ادامه) مقادیر مربوط به تابع توزیع تجمعی …
• پیوست ۲- جدول مربع خی
• پیوست ۳- مقادیر تابع گاما برای
• پیوست ۴- اعداد تصادفی یكنواخت مونت كارلو

واژه‌نامه کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

منابع و مآخذ کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد

کتاب ایمنی سازه‌ها بر پایه نظریه قابلیت اعتماد