دانلود کامل ترین جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته

جزوه تایپ شده سازه های بتن آرمه پیشرفته

دانلود فایل

 

 

دکتر کرامتی استاد امیرکبیر دکتر حسین محمدی دوستدار و دکتر رفت رام نوائی خلاصه کتاب سازه های بتن آرمه پیشرفته –

 

 

 

 

 

 

 

-) ( :
-:
سازه های فلزی برای ایجاد قاب خمشی طراحی های پیچیده صورت می گیرد و از پلیت هایی با ضخامت و شکل مناسب و جوش های عمیق و نفوذی در نقاط اتصال استفاده می شوند . در این تیرها در محل اتصال هیچ فضای انقباض و انبساط باقی نمی ماند .

روش های گیردار کردن اتصالات

1- به طور کلی با استفاده از ورق های تقویتی در بالا و پایین تیر

2- استفاده از ورق های تقویتی در جان و بال ستون

3- استفاده از پلیت های کله گاوی و کُنیک دار و در صورت لزوم استفاده از قطعاتی از مقطع I شکل به عنوان نشیمن

0- با استفاده از صفحات ممتد در قسمت بال تیر اتصالات گیردار طراحی و اجرا می شود . در قاب های خمشی اطراف تیر را کامل به ستون جوش می زنند و جوش ها نباید به صورت منقطع باشند . )همه دیتایل ها در پاور پوینت موجود است (

دلایل طراحی قاب به شکل دو گانه

1- قاب های خمشی از لحاظ طراحی جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته و پیچیده و هزینه بالایی دارند .

2- این قاب ها در ساختمان های بلند مرتبه معمولا ضریب اطمینان کافی در سازه برای مقاومت در برابر بارهای دینامیکی ایجاد نمی کنند . بنابراین معمولا نقش پشتیبان را داشته و قاب به شکل دوگانه طراحی می شود .

3- طراحی معماری در انتخاب قاب دوگانه موثر است چرا که با توجه به کاربری بنا و طراحی معماری آن گاها اجزاء جانبی مثل بادبندها و دیوارهای برشی ایجاد محدودیت می کنند .

نکته : در طراحی قاب به شکل دوگانه جهت اجزای قاب ها قابل اهمیت است یعنی با توجه به محور X ها و Y ها در یک جهت تنها اجرای یک نوع قاب عملی است .

تیر لانه زنبوری
برای افزایش توان خمشی یک تیر یکی از راه ها افزایش مقطع یا ارتفاع تیر است . با افزایش ارتفاع تیر ممان اینرسی افزایش می یابد و با افزایش ممان اینرسی تحمل خمشی هم زیاد می شود . یکی از راه های افزایش ارتفاع تیر بدون ایجاد وزن و مصالح بیشتر در تیرها روش لانه زنبوری کردن است و به دو روش انجام می شود :
1- پانیر :
در این روش تیر به وسیله یک شابلون توسط گیوتین یا هوا برش ، برش داده می شود دو قسمت را از هم جدا می کنند و یک دهانه جابجا می کنند و فواصل ببن آنها را جوش می دهند و ارتفاع تیر را 1.5 برابر افزایش می دهند .
2- لتیسکا :
در این روش در دو قسمت برش داده شده طبق محاسبه از یک پلیت استفاده می شود . در این حالت مقطع تیر از 1.5 برابر ارتفاع پروفیل اصلی بیشتر می شود اما از لحاظ استحکام ضعیف تر است .
تعریف ممان اینرسی
میزان سختی که مقاطع مختلف در مقابل خمش از خود نشان می دهد با کمیتی به نام ممان اینرسی سنجیده می شود . ممان اینرسی نسبت مستقیم با سطح مقطع تیر دارد و در نتیجه نسبت عکس با تغییر شکل ها در نتیجه تنش های جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته دارد . یعنی هر چه قدر ممان اینرسی تیر بیشتر باشد تغییر شکل تیر در اثر تنش خمش کمتر است .
تیر شبکه ای ) ویراندال (
این تیر شامل اعضای افقی و عمودی می باشد که در ساختمان های بلند با دهانه های طولانی مورد استفاده قرار می گیرد و تحمل بار زیادی را دارد . این تیرها ترکیبی از پروفیل های I شکل به صورت افقی و عمودی هستند که به صورت صلب به یکدیگر متصل می شوند . ساخت این تیرها بسیار گران تمام می شوند به همین جهت معمولا در شرایط خاص طراحی و اجرا می شوند .
کنسول ها ) تیرهای طره ای (
با توجه به محدودیت زمین در شهرهای بزرگ و عدم وجود فضای کافی در طبقه همکف به منظور ایجاد فضای بزرگتر در طبقات بالا و افزایش سطح مفید پلان ، کنسول ها طراحی و اجرا می شوند . در واقع این تیرها ، تیرهایی با یک تکیه می باشند و سمت دیگر آن آزاد می باشند و با افزایش ظول این تیرها تغییر شکل در آنها محسوس تر است .

عوامل موثر در مقاومت تیرهای طره ای
1- ارتفاع و ضخامت تیر : که هر چه ارتفاع بیشتر باشد تغییر شکل کمتر و تحمل بار بیشتر است .

2- شکل مقطع تیر : مکانیزم انتقال بار در این تیرها نیز به صورت پدیده خمشی نمایان می شوند با این تفاوت که
تنش خمشی در این تیرها از کشش ماکزیمم در تارهای بالا تا فشار ماکزیمم در تارهای پایین ایجاد می شوند و تارهای پایینی تار خنثی هستند . در واقع این تغییر شکل در قسمت های مختلف تیر را می توان در شکل مقطع آن به خوبی کنترل کرد .
مقطع یک تیر I شکل با بیشترین تمرکز مواد در بال ها و اتصال آن به وسیله تیغه ای به نام تیغه جان دارای چنین مشخصه ای می باشد یعنی سطح بزرگ تر تیر یا پروفیل I شکل ) بال ها ( کشش و فشار ماکزیمم را کنترل می کند و سطح کوچک تر تیر ) جان تیر ( در قسمت تارهای خنثی قرار می گیرد .

3- طول تیر : در طراحی این تیرها جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته طول وجود دارد و در سازه های معمولی تا 1.5 متر اجرا می شوند . چرا که هر چه طول بیشتر باشد تغییر شکل بیشتر می شود . اما در سازه سقف های مدرن به دلیل سبک سازی سقف ، گاها طول کنسول ها تا 6 متر افزایش می یابد .

0- اتصال این تیرها به ستون در هر شرایطی به روش گیردار اجرا می شود .

 

دانلود رایگان خلاصه کتاب جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته pdf

 

1- به دلیل شکل اجرا قابلیت طراحی و ساخت مقاطع با اشکال گوناگون
2 – در صورت اجرای صحیح مقاوم در شرایط آب و هوایی متفاوت
3 زمان بر سازه های بتنی 0- سنگین
5- اقتصادی تر
6- مقاومت بسیار بالای دینامیکی و استاتیکی ) قاب خمشی (
7- مقاوم در برابر حرارت
8- ظرافت معماری کمتری دارند

ویژگی های سازه های بتنی
1- به دلیل امکان شکل دهی به آرماتورها بتن تازه و قالب بندی امکان طراحی و اجرای اعضای این سازه با مقاطع گوناگون وجود دارد .
2- در این سازه ها در صورت اجرای صحیح پوشش بتنی و عمل آوری مناسب بتن در شرایط متفاوت آب و هوا مناسب هستند و عایق مناسب رطوبتی هستند .
3- به دلیل گیردار بودن اتصالات در این سازه ها و اجرای قاب تنها به شکل خمشی این قاب ها را قاب های صلب گویند که این اتصالات در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی رفتار مناسب داشته و در مواردی لزوم اجرای اجزای جانبی سازه ای وجود ندارد .
0- مصالح اولیه این سازه در دسترس می باشد و ارزان قیمت است )مصالح اولیه : شن + ماسه + آب + سیمان( به همین دلیل جزء سازه های اقتصادی طبقه بندی می شوند .
5- این سازه ها زمان بر می باشند چرا که کلیه مراحل اجرای این سازه یعنی آرماتوربندی ، قالب بندی ، بتن ریزی و فرآیند گیرش بتن پرسه ای زمان بر است .
6- سازه هایی مقاوم در برابر حرارت می باشند و رفتار غیر ارتجاعی آن در برابر حرارت های بالا در بازه زمانی طولانی تری نسبت به سازه های فلزی آغاز می شوند .
7- این سازه ها ظرافت معماری ندارند چرا که مقاطع اجزاء در این سازه ها با ابعاد بزرگ تری طراحی و اجرا می شوند و فضای بیشتری را اشغال می کنند .
8- این سازه ها ، سازه های سنگینی هستند که جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته آن نوع مصالح و ابعاد اجزاء در این سازه هاست .
بتن مسلح ) بتن آرمه (

1-آرماتور عاجدار

2-کابل یا سیم 1-مقاومت کششی و فشاری بالا)ایزوتدوپیک(
1( فولاد 2- گران قیمت
3- شبکه های آرماتور جوش خورده 3- عدم مقاومت در برابر حرارت و رطوبت

0-الیاف فولادی

1- مصالح سنگی ) شن و ماسه( 0/3 بتن

2- آب 1- مقاوت فشاری بالا و کششی پایین)غیر ایزوتدوپیک(
2( بتن 2- اقتصادی
3- سیمان 3- مقاومدر برابر حریق و رطوبت

0- مواد افزودنی

بتن مسلح
یکی از پرکاربردترین و پر مصرف ترین مصالح ترکیبی در سازه های امروزی بتن مسلح یا بتن آرمه می باشد که در واقع دلیل ابداع این ماده جهت بهبود کارایی مصالح و بر طرف نمودن معایب آن صورت گرفته است . با توجه به ویژگی های بارز فولاد و بتن که در بالا اشاره شد )دلایل استفاده از فولاد و بتن( این دو نوع ماده با یکدیگر ترکیب می شوند در واقع با ترکیب مقاومت فشاری بتن و مقاومت کششی فولاد این ماده به عنوان ماده ای مناسب برای بخش های سازه ای تولید می شود و قابلیت اجرا در طرح ها و شکل های متفاوت را دارد .
فولاد در ترکیبات بتن مسلح
عمده ترین شکل مصرف فولاد در بتن مسلح به شکل آرماتور ، جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته  یا سیم ، شبکه جوش خورده آرماتور و یا الیاف فلزی است . در واقع فولاد مانند رشته ای از تارهای کششی در میان توده ماسه و سیمان و آب ) بتن ( قرار می گیرد و مقاومت کششی و برشی سازه را تامین می کند . پس از سخت شدن بتن ، سازه ای که با بتن آرمه ساخته شود یک واحد بسیار مقاوم و یک پارچه است . اتصالات بهم گیردار است ، قاب آن قاب خمشی می باشد و به این دلیل این سازه ها را اصطلاحا صلب می نامند .
بتن
مصالح تشکیل دهنده آن :
1- مصالح سنگی ) شن و ماسه ( :
0/3 حجم آن را تشکیل می دهد به همین جهت انتخاب نوع و نسبت صحیح مصالح سنگی ریز دانه و درشت بودن آن و به طور کلی با توجه به آزمایش های صورت گرفته بر روی سنگ ها بر اساس استانداردهای روز ایران و جهان این مصالح انتخاب شده و در کیفیت بتن بسیار موثر هستند .
ریزدانه ها )ماسه( ذراتی هستند که ابعاد آن تا 5 میلیمتر می باشد و درشت دانه ها )شن( ابعادی بزرگ تر از 5 میلیمتر دارند و در واقع مصالح سنگی قبل از استفاده در ترکیبات بتن باید دانه بندی شوند . از جمله استانداردهای قابل توجه در این مصالح می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1( مقاومت آنها در برابر سایش
2( مقاومت در برابر یخبندان
3( پایداری شیمیایی
0( وزن مخصوص
5( جذب آب و رطوبت سطحی آنها
2- آب :
یکی از اجزاء اصلی بتن می باشد و از لحاظ تئوری %25 وزن این ترکیبات را باید تشکیل دهد اما در عمل گاهی به %51 هم افزایش می یابد . آب اضافی باعث روان تر شدن بتن و بالا رفتن اسلامپ بتن می شود اما از طرفی تنها بخشی از این آب وارد فعل و انفعالات شیمیایی می شود و بخش دیگر در هوای مخلوط در بتن محبوس می شود و پس از تبخیر آب این فضاها مقاومت بتن را کاهش می دهد . جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته هر چه مصرف آب در بتن کمتر باشد مقاومت و دوام بتن بیشتر است. آب مصرفی در این ترکیبات به هیچ وجه نباید ناخالصی داشته باشد و بهترین آب ، آب آشامیدنی است . آب های دارای املاح ، راکد و باتلاقی ، آب دریا ، فاضلاب صنعتی و خانگی و … برای استفاده در بتن به هیچ وجه مناسب نمی با شند .

3- سیمان :
در جزوه اصول فنی 1 توضیح داده شده است .

0- مواد افزودنی :
گرد یا مایع 1 تا 2 درصد حجم بتن روی کیفیت و خصوصیات و ویژگی بتن تاثیر گذارند .

1- مواد حباب زا
2- مواد کاهنده آب
3- مواد تندگیر کننده کلرور کلسیم
0- مواد پوزولانی
5- مواد خمیری کننده
6- مواد آب بند کننده

1- مواد حباب ساز :
این مواد حباب های بسیار ریز 51 میکرون در بتن ایجاد می کند و تولید حباب هوا در بتن تازه سبب بهبود کیفیت آن می شود چرا که در واقع مصرف آب در ترکیبات بتن کم می شود پس باعث کارایی بهتر بتن ، جلوگیری از جدا شدن مواد و جلوگیری از رو زدن شیره بتن می شود و بتنی پایدارتر در برابر یخ زدگی تولید می شود . این بتن در برابر سولفات ها نیز مقاوم تر است عمده ترین مواد حباب ذا )کف ساز( عبارتند از : صمغ های طبیعی چوب – چربی های نباتی – صابون ها – مواد پاک کننده و …
2- مواد کاهنده آب :
این مواد برای کاهش مقدار آب و افزایش روانی بتن به کار می جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته . این مواد گاهی باعث تاخیر گیرش و گاهی تسریع کننده گیرش می باشد . استفاده از این مواد کاهش خطر آب انداختن بتن و یا جدا شدن ترکیبات آن را موجب می شود .
مواد کاهنده اسید کربوکسیک و نمک های آب

3- مواد کندگیر کننده :
برای کاهش تاثیر هوای گرم و گیرش بتن و طولانی کردن زمان گیرش آن در کارهای حجیم مثل سدها یا پمپ کردن بتن در فواصل زیاد یا حمل بتن آماده در مسافت های دور کاربرد دارد . اغلب کندگیر کننده ها می توانند روان کننده نیز باشند معمول ترین آن ها سولفات کلسیم است که در زمان آسیاب کردن کلینکر با آن اضافه می شود . شکر نیز به مقدار محدود )1 درصد( اثر کمی در کندگیر کردن بتن دارد . اما چناچه مقدار آن به 2 درصد برسد گیرش بتن را تا 72 ساعت به تاخیر می اندازد . پودر شیر کم چرب – کلرورهای آمونیوم و آهن – بی کربنات های قلیایی و … موادی هستند که گیرش بتن را به تاخیر می اندازند .

4- مواد تسریع کننده یا تند گیر کننده :
این مواد برای فصول سرد برداشتن قالب ها یا بار گذاری سازه در بازه زمانی کوتاه تر کاربرد دارند . متداول ترین آنها کلرور کلسیم می باشد که قبل از مصرف باید در آب حل شود چرا که اگر به صورت خشک در ترکیبات بتن استفاده شود سبب بیرون پریدگی بتن و یا ایجاد لکه های سیاه روی سطح بتن می شود مقدار آن به هیچ وجه نباید بیش از 2 درصد باشد چرا که سخت شدن سریع بتن می تواند باعث ایجاد پدیده جمع شدگی شود . سولفات های سدیم و پتاسیم از انواع آن ها هستند.

5- مواد پوزولانی :
این مواد باعث کم کردن حرارت در بتن ، آب بندی نسبی بتن و مقاومت بتن در مقابل سولفات ها را بالا می رود. این مواد را معمولا به کلینکر اضافه می کنند و از آنجایی که می توانند جانشین بخشی از کلینکر باشد و از طرفی تاثیرات منفی بر روی کیفیت سیمان نمی گذارد . از نظر اقتصادی نیز را به صرفه تر می کند . این مواد شامل توف ها سرباره کور آهن گدازی خاکستر زغال سنگ نرم شده ، دوده ، سیلیس و … می باشد .

6- مواد خمیری کننده :
گاهی به علت شکل نامناسب دانه های جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته مخلوط بتن تازه خشن است به همین جهت این مواد به ترکیبات بتن اضافه می شود . استفاده از این مواد در بتن مورد استفاده در مقاطع پر آرماتور و یا نقاط غیر قابل دسترس نیز مصرف می شود .
روان کننده های ممتاز تا %35 از میزان آب بتن کم می کند و مقاومت 20 ساعته بتن را تا %75 بالا می رود .
مواد خمیری کننده فرم آلدئید ملاهین

7- مواد آب بند کننده :
زمانی که بتن در معرض فشار آب قرار می گیرد و غیر قابل نفوذ بودن آب اهمیت ویژه ای پیدا کند از این مواد استفاده می شود . شامل اسید ئولیک و اسید استارتیک می باشد . البته آب بندی بودن بتن به جزوه طراحی ستون بتن آرمه سیمان آب مصرفی و درست عمل آمدن آن هم بستگی دارد .

سازه های بتنی )بتن مسلح – بتن آرمه(

آرماتورهای طولی آرماتورهای عرضی )خاموت( قالب بندی کاور بتنی

سازه های بتنی))بتن مسلح – بتن آرمه(
سازه های بتنی سازه های متشکل از آرماتور عاجدار و بتن می باشد . اجزاء جزوه سازه های بتن آرمه پیشرفته دهنده این سازه در کلیه قسمت های سازه ای اعم از تیر ، ستون ، پی ، دیوار برشی ، سقف دال بتنی و غیره شامل موارد زیر است :
1-آرماتورهای طولی
آرماتورهایی هستند که در طول اجزاء تیر ، ستون ، … اجرا می شوند و طول آنها بستگی به طول عضو و یا طول آرماتور دارد .
این آرماتورها به منظور جبران مقاومت کششی پایین که در بتن وجود دارد در این سازه اجرا می شود .
2- آرماتورهای عرضی)خاموت ها (
این آرماتورها به طرز مناسبی آرماتورهای طولی را مهار می کنند تا از تغییر شکل این آرماتورها در اثر بارهای وارده جلوگیری کنند . در واقع علاوه بر تامین تکیه گاه جانبی جهت کوتاه نمودن طول آرماتورهای نیز کاربرد دارند و این یعنی این که آرماتورهای طولی فقط در حد فاصل بین دو خاموت امکان تغییر شکل را پیدا می کنند ، از طرفی این میلگردها در کنار آرماتورهای طولی برای مقاومت سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی طراحی و اجرا می شوند .
3- کاور بتنی
پوشش بتنی روی میلگردها را کاور بتنی گویند که برابر است با حداقل فاصله بین روی میلگردها تا نزدیک ترین سطح آزاد بتن ضخامت این پوشش بیش از هر چیزی متناسب با نوع قطعه )تیر است یا ستون یا پی( ، بار وارده و شرایط آب و هوایی دارد . نکته حائز اهمیت در این خصوص این است که این کاور از قطر میلگردها کمتر نباشد همچنین بزرگترین اندازه سنگدانه باید به راحتی از بین میلگردها عبور کند .
نوع شرایط محیطی)سرما و گرما(
فوق العاده شدید خیلی شدید شدید متوسط نوع قطعه
75 mm 75 mm 51 mm 05 mm تیرها و ستون ها
61 mm 61 mm 31 mm 31 mm دال و تیرچه ها
55 mm 55 mm 31 mm 25 mm دیوارها
91 mm 91 mm 61 mm 51 mm شالوده ها )پی(

: : )( – – – – //- )(