مسائل

علمی

پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح ( FRP پاشیدنی )

معرفى :

امروزه تقويت بوسيله بتن پیش ریخته ، پوشش ورق فولادي ، تقويت ، مسلح كردن با فيبر مانند كربن ، آراميد و شيشه بعنوان روشهاى تقويت زلزله اى براى سازه هاى بتنى بكار ميرود . اخيرا يك روش تقويت زلزله اى كه بصورت استفاده از ورقهاى پيوسته پوششى از اين فيبرها می باشد استفاده شده است و بخاطر دوام و قابل استفاده بودن اهميت بيشتري دارند هر چند موادي كه روش فيبرهاى پيوسته پوششى استفاده مي شوند گران قيمت است .

در زمينه تقويت سازه ها و ساختمانها در مقابل نيروى زلزله در آينده تنها روشهاى ساده تقويت با قيمتهاى پايين نبايد مورد توجه قرار گیرد  رفتارهاى زلزله بايد كاملاً شفاف شود .

در اين مطالعه يك روش ساده ، جديد و ارزان جهت تقويت سازه هاى بتنى براى بالا بردن توان زلزله اى آن ساختمانها مورد بررسى قرار گرفته است ، اين روش با استفاده از فيبرهاى كوتاه با وينيل استر يك تركيب جديد از مواد براى تقويت زلزله است فيبرهاى كوتاه از جنس كربن و شيشه با رزين وينيل استر به محل مورد نظر در سازه بتنى پاشيده مي شود به اين حالت FRP پاشيدنى مي گويند .

برتريهاى استفاده از رزين وينيل استر نسبت به رزين اپكسى اين است كه در اين روش تقويت بيشتر و زمان كمترى براى گرفته شدن و خشك شدن نياز است . بعلاوه مشخصات مكانيكى رزين وینيل استر مانند مشخصات رزين اپكسى است در اين مواقع نتايج اين روش و نتايج آزمايش تير T شكل تحت بارگذارى غير متقارن گزارش شده است بعلاوه لنگر و رفتار پیچشى و خمشى بين FRP و بتن با استفاده از اسليت گزارش شده .

نتایج روش تقویت FRP پاشیدنی

شكل(1) ايده تقويت با FRP پاشيدنى را نشان مي دهد ، عكس (1) كارگاه ساختمانى نمونه هاى ستون اسپرى پاشيده شده را نشان مي دهد . در اين روش رزين از طريق يك لوله باريك بوسيله يك كپرسور هدايت ميشود ، رزين يا فيبرهاى كوتاه مانند كربن يا شيشه در نوک قسمت پاشنده مخلوط مي شود پس از ان مواد تقويت كننده مستقيماً به سطح مورد نظر پاشيده مي شوند ، سپس سطح بوسيله يك غلطك صاف ميشود ، رزين سخت مي شود و تمام قسمت سازه اى اسپرى شده (پاشيده شده ) ، بوسيله مواد FRP تقويت ميشود. اين روش تقويت زلزله اى را براى تمام اعضاى سازه اى مختلف امكانپذیر مي سازد كه ميتواند ستون ، تير ، ديوار ، دال و .... باشد كه بصورت منفرد و يا تمام قسمتهاى سازه اى داخل به همراه هم باشد .

روند اجراى تقويت پاشيدنى با FRP بصورت زير است :

گام اول :آماده کردن سطح مورد نظر

در اين مرحله سطح بتن بوسيله يك سنباده مكانيكى سائيده شده و با هوا تميز مي شود .

گام دوم :پوشش رزین اولیه

در ا ين مرحله رزين اوليه جهت ايجاد چسبندگى زياد بين بتن و رزين مقاومتى اصلى روى سطح انجام میشود.

گام سوم : آماده سازى قسمت بتني :

مناطق پله اى و یا غير هم سطح بر روى سطح بتن با بتونه پر مي شود و سطح را جهت جلوگیری از تنش موضعى ، FRP هواگیرى یك دست در سطح انجام مى شود . بعد از انكه بتونه خشك شد ، سطح دوباره سمباده زده ميشود .

گام چهارم : پوشش رزين :

در اين گام جهت بيشتر چسبناک كردن رزين ابتدا بوسيله يك پاشنده روى سطوح پاشيده مي شود .

گام پنجم : عمل اصلى اسپرى : (عكس 1)

رزين و فيبر كوتاه (SHORT) بر روى بتن در زمان مشابهى بهمراه هم پاشيده مي شوند . طول فيبر كربن و فيبر شيشه به ترتيب 2و 1.5 اینچ است .

گام ششم : اشباع ( عكس 2)

در اين مرحله هواى به دام افتاده با غلتك زدن خارج مي شود .

در اين مقاله جهت مقايسه رفتارهاى سازه اى FRP پاشيده شده نسبت به تقويت ورقه هاى پيوسته فيبر ، اماده سازیهاى اوليه اى مانند گامهاى 1 تا 3 انجام شده هر چند هدف رسيدن به مقاومت مناسب زلزله اى از گامهاى 4 به بعد جامه عمل مي پوشد .

مشخصات مکانیکی FRP پاشیده شده :

پنج نمونه از ماده پاشيده شده FRP بصورت نمونه هاى A(JISK7054) آماده شده ، شرايط آماده كردن نمونه ها دقيقا مانند شرايط اصلى مي باشد . ضخامت FRP با كنترل زمان پاشيدن 3 میلیمتر در نظر گرفته شد تا سختى مشابهى با ورقه هاى فيبرى فيبركربن 200 gr/m داشته باشد ، بر اساس روشهاى آزمايشى كششى براى مواد تقويتى پلاستيكى از فيبر شيشه آزمايشى كششى نيز براى اين نمونه ها استفاده شده است .

جدول (1) نتايج آزمايشهاى كششى را جمع بندى مي كند . مناطق مقاطع شامل رزين در تنش مورد محاسبه منظور شده . مقاومت كششى FRP پاشيدنى حدود 70Mpa است و مقاومت در طول واحد نيز حدود 270 N/mm است . ضريب الاستيسيته 8 Gpa و سختى آن 24 KN/mm مى باشد . اين مقادير تقريباً مشابه مقادير ورقه هاى فيبر كربن به مشخصات 200 Kg/m , 26 KN/mm ميباشد .

 

Elongation

(%)

Elastic Modulus

(Gpa)

Tensilc Strcngth

(Mpa)

Thickncss

(mm)

Width

(mm)

1.24

8.02

67.2

3.99

24.8

آزمایش خمش بینFRP  و بتن

 FRPپاشيده شده انعطاف زيادى براى ستون بتنى در سايتهاى ساختمانى بهمراه مى آورد . معلوم شده است كه رفتارهاى سازه اى تيرهايى كه بوسيله ورقه هاى فيبر تقويت شده بوسيله شرايط لنگر ورقه ها در گوشه هاى اتصال بين تير و دال تحت تأثير قرار گرفته است . در اين مقاله در نظر گرفته شده كه FRP پاشيده شده در محلهاى گوشه هاى تلاقى با استفاده از پر كننده هاى شكافFRP تحت لنگر قرار مي دهد . شكل (2) نشان مي دهد كه چگونه FRP پاشيدنى در دو سطح تلاقى استفاده مي شود . در اين روش يك پیش فرض وجود دارد كه مواد فولادى وجود ندارد ، در اين مقاله آزمايش خمش به وسيله نمونه هاى دو برابر برش جهت بررسى اثر تأثير شكافهاى پر كننده FRP و آزمون متغيرهاى اثر اندازه شكافها مورد استفاده قرار ميگیرد .

نمونه های مورد استفاده برای آزمایش خمش

نمونه هاى مورد استفاده براى خمش بين FRP و بتن چنانكه در شكل (3) مي بينيد است . نمونه شامل يك منشور بتن (100*100*600 mm) كه در وسط شكاف دار است مي باشد كه با FRP تقويت شده است دو ميله فولادى در دو طرف نمونه هيچ اتصالى با هم ندارند و اين به آن معنا است كه دو منشور تنها از طريق FRP با هم اتصال دارند . نمونه شماره (1) جهت بررسي خمش خالص بين FRP و بتن شكاف نداشت ولى نمونه هاى (2) تا (4) داراى شكافهاى پر شده با FRP بودند. FRP موجود در شكافها باعث اعمال باربرى مكانيكى به بتن مي شود. پارامترهاى نمونه هاى عمق شكافها (5 ، 10 و 20 میلیمتر) بودند ليست نمونه ها به همراه نتايج آزمايش در جدول (2) آمده است . 3 نمونه براى متغيرهاي يك هدف آزمايش مورد آزمايش قرار گرفت .

بتن مورد استفاده در اين نمونه ها بتن با وزن معمولى و مقاومت فشارى و كششى به ترتيب32.8 MPa  و 2.7 MPa  مي باشد .

بارگذارى كششى استاتيكى در هر دو ميله دو طرف نمونه با ماشين كنترل خيز بارگذارى 2 MN انجام شده است . بارگذاري و عرض ترک در شكاف وسط نمونه ها نيز اندازه گیرى مي شود . كرنشهاى FRP بوسيله ساعتهاى خيز سنج اندازه گيري شده و در شكل (3) نشان داده شده است .

Failure type

At maximum load

Slit

Specimen

Crack width

(mm)

Load

(kN)

Depth

(mm)

Width

(mm)

Bond failure

Bond failure

Bond failure

1.13

1.48

0.75

20.8

26.3

14.8

No slit

No.1-1

-2

-3

Concrete shear

FRP rupture

Concrete shear

1.22

1.78

1.41

24.1

24.2

27.1

5

40

No.2-1

-2

-3

FRP rupture

Concrete shear

Concrete shear

-

1.21

1.78

-

23

31.2

10

40

No.3-1

-2

-3

FRP rupture

FRP rupture

FRP rupture

1.46

0.79

1.37

30.2

16.9

26.3

20

40

No.4-1

-2

-3

نمونه افت و بارگذاری حداکثر

نمونه شماره (1) بدون شكاف با جدا شدن خمشى بتن از FRP منهدم شده و نمونه هاى (2) تا (4) در اثر پارگی FRP يا افت برشى بتن خراب شده است . نمونه هاى افتهاى معمول در عكسهای (2) نمايش داده شده است .

حداكثر بار براى نمونه هاى شماره (1) بين FRP پاشيده شده بتن 20.6 kN در متوسط سه نمونه ميباشد. با مقايسه اين مقدار با مقاومت خمشى ورقه هاى فيبر كربن در مي يابيم كه آنها هم سختى مشابهى دارند ، ميزان مقاومت خمشى حدودا 80% مقاومت خمشى تحليلي بوده است .

مقاومت لنگر شكافهاى پر شده با FRP بعلت غير خطى بودن معلوم نيست چرا كه نمونه هاى (2) تا (4) كه داراى اين شرايط بوده اند در اثر پارگی FRP يا افت برش بتن از بين رفته اند . هر چند عمق شكاف 5 میلیمتر خود به تنهايى جهت بوجود آوردن پارگی FRP موثر بوده است . متوسط حداكثر بار سه نمونه 97% مقاومت كششى بدست آمده از نمونه هاى نمونه بردارى شده مي باشد .

توضیح کرنشFRP

شكل (4) توضیح كرنش FRP را براى پنج نمونه نشان مي دهد . محورX  فاصله بين مركز به مركز نمونه ها را نشان ميدهد . شكافهاى بين 80 و 120 میلیمتر در نمونه هاى (2) تا (4) مي باشند و در نمونه (1) مشاهده شده كه در يك مقطع شيب توزیع كرنش از مركز به سمت انتهاى نمونه به همراه افزايش بار حركت مي كند . اين اثر بعلت خارج شدن از حالت خمش در ماده FRP مي باشد .

در نمونه هاى (2) تا (4) كرنشها در فواصل دورتر از شكافها بسيار اندک است . از اين نتايج اين مطلب استنباط مي شود كه شكافهاى پر شده با FRP قابليت لنگر دادن به FRP را دارد .

نمونه های استفاده شده برای آزمایش تیر

شكل (5) اندازه ها و جزئيات نمونه هاى تير را نشان مي دهد . نمونه ها به اندازه هاى یک سوم اندازه هاى واقعى تيرها و دالها ساخته شده اند ، اندازه : 300 ارتفاع و 200 عرض میلیمتر و نسبت برش 2 ميباشد . عرض و ضخامت دالها به ترتيب500 و 50 میلیمتر است .

متغير ازمايشی نوعى از لنگر FRP در سطوح تلاقى تير و دال مي باشد ، در نمونه (1) و (2)FRP بوسيله شكافهاى پر شده بوسيله FRP تحت لنگر قرار گرفت . در نمونه (2) ميخهاى لنگر گیر M12  همچنين در سطح دال مورد استفاده قرار گرفته است . در نمونه(3)FRP  تنها بوسيله ميخهاى لنگر گیرM12  به سطح دال متصل شده است . بلوک هاى فولادى همچنين جهت لنگر دهى FRP در نمونه دال مورد استفاده قرار گرفته است . ضخامت FRP ، 3 میلیمتر در نظر گرفته شد تا سختى مساوى ورقه هاى فيبر كربن تقويت كننده نمونه هاى (22) تا (23) باشد .

آرماتورهاى D13 با مقاومت جارى شدگی 324 MPa و D4 با جارى شدگى 218 MPa به ترتيب به عنوان آرماتور اصلى و خاموت مورد استفاده قرار گرفته است . بتن مورد استفاده ، بتن با وزن معمولى و مقاومت 24 MPa مي باشد .

حداكثر قطر ريز دانه 15 میلیمتر و مقاومت فشارى و كششى آن به ترتيب26.9 Mpa  و 2.05 Mpa می باشد .

سیستم بارگذاری و اندازه گیریها

هر نمونه تحت ممان خمشى غير متقارن در یك شكل بازگشتى قرار گرفته است ، زواياى انتقال از1/400  تا 1/20 rad متغير بود . اندازه گیرى اين موارد تغيير مكانهاى افقى و عمودى بين بالا و پایين قطعه و کرنشهاى آرماتورهاى اصلی و خاموتها و FRP بود .

روند خراب شدن نمونه ها

نمونه ها پس از بارگذارى در عکس (3) نشان داده شده اند . تمام نمونه ها داراى بارگذارى پیچشى در دوره هاى بازگشت 1/100 انجام شده و در دومين سيكل بارگذارى تخريب FRP در گوشه هاى اتصال سطوح مشاهده شده است و FRP در قسمت كناره هاى تير داراى حالت خارج شدن از حالت خمشى بود . در نمونه شماره (4) FRP دور نمونه هاى فولادى در دومين سيكل بارگذارى به اندازه 1/5 rad  خورد . پس از آن تخريب FRP جابجا شده در طول تركهاى برشى بتن ادامه پيدا كرد . در نمونه شماره (1) و (2) تركهاىFRP  به دور گوشه تير در انتهاى تير در سيكل بارگذارى دوم به ميزان 1/5 rad اتفاق افتاد . در سيكل بارگذارى FRP , 1/33 rad در طول گوشه تير به سمت جهت محور تير پاره شد ، تخريب FRP در گوشه هاى تير در اين حالت مشاهده نشد .

نمودار نيروى برشى در مقابل زاويه انتقال در شكل (6) ديده ميشود . زاويه اى كه در آن افت زياد نيروى برشى مشاهده شد در نمونه هاى (1) (2) (3) و (4) مشاهده شد . همچنين در اين آزمایش موثر بودن شيارهاى پر شده با FRP براى انتقال لنگر در تير مشاهده شد .

مقایسه بین تقویت FRP با پاشیدنی و ورقهای فیبر کربن

نيروى برشى در مقابل منحنى زاويه انتقال با همين نمودارها در تقويت با ورقهاى فيبر كربن نشان داده شده است . نمونه هاى تير T شكل با اندازه ها و مشخصات مشابه استفاده شده در FRP پاشيدني براى فيبر كربن استفاده شده تا تاثير تقويت ورق فيبر كربني را مورد بررسي قرار دهيم .

نمونه شماره (11) بوسيله ورقه هاى فيبر كربنى تقويت نشده بود و نمونه هاى شماره (22) و (23) يك لايه ورقه فيبر كربنى 200 KJ/m تقويت شده بود . در نمونه هاى (22) و (23) ورقهاى فيبر در گوشه هاى اتصال سطوح در تيرها بوسيله ميخهاى لنگر گير محكم شده بودند . در نمونه شماره (22)

ميخهاى لنگر گیر در هر دو سطوح تير و دال استفاده شده اند . در نمونه شماره (23) ورقه ها تنها به سطوح دال متصل شده بودند .

منحنى هاى ساختارى براى اين نمونه ها در شكل (7) نشان داده شده است . نمونه شماره (11) بدون نقاط پیچشی تنها در اثر برش از بين رفت . بقيه نمونه هاى (1) تا (4) حالت افت تخريب را به همراه شكل تخريب پیچشی دارا بودند . اثر تقويت بوسيله FRP پاشيده شده ، شناخته شده است و با مقايسه نمونه هاى (1) تا (4) با نمونه هاى (22) و (23) نشان مي دهد كه رفتار FRP با فيبر كربن تا حدود 1/5 rad مشاهده شده است . پس از گذشتن بارگذارى از 1/33 rad نمونه هاى تقويت شده با FRP مقاومت شكننده ترى را نسبت به نمونه هاى تقويت شده با فيبر كربن نشان مي دهد .

اين بعلت تخريب FRP در گوشه هاى تيرهاست . مقاومت كششى FRP پاشيدنى و ورقه هاى فيبر كربن در واحد عرض به ترتيب268 KN/mm  و 541 KN/mm است .

توزیع کرنش FRP

توزيعهاى کرنش FRP در بارگذارى حداكثر هر سيكل بارگذارى در شكل (8) نشان داده شده است . دياگرامهاى سمت چپ براى نمونه (2) و سمت راست براى نمونه (3) مي باشد . دياگرامهاى بالايى توزيعهاى کرنش را در كناره هاى تير و دياگرامهاى پايينى توزيعهاى كرنش را در گوشه هاى تير نشان ميدهد . حداكثر كرنش FRP حدود 3 تا درصد می باشد .

در نمونه شماره (2) كرنشهاى گوشه ها در دو انتهاى تير بيشتر از مقادير واقعى تخريب مي باشد و باعث پارگی FRP در گوشه ها مي شود . در نمونه شماره (3) كرنشهاى منفى اتفاق مي افتد . چرا كه حالت عكس خمشى در كناره هاى تير اتفاق مي افتد .

جمع بندی

اين روش تقويت بوسيله فيبرهاى شيشه با رزين وينيل استر قابل استفاده براى تقويت تيرهاى بتن آرمه ميباشد . جمع بنديها بصورت زير مي باشد

1) همه نتايج آزمايش خمش و آزمايش تیر نشان مي دهند كه شيارهاى پر شده توسط FRP براى انتقال لنگر FRP به بتن كارآيى دارد .

2) عمق شيار به مقدار 5 میلیمتر جهت ايجاد حالت پارگی درFRP  به تنهايى كفايت مي كند .

3) افت FRP در محلهاى برخورد سطوح بين تير و دال در حالت استفاده از انتقال ممان با شيارهاى پر شده از FRP مشاهده نشد و در نهايت FRP در زاويه پیچش 1/5rad در كناره هاى تير شروع به پاره شدن ميكند .

+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:59  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

پلهای بتن مسلح

پلهای بتن مسلح به اشکال مختلف به صورت پلهای قوسی، پل های صفحه ای (پل دال)، پل با تیرهای حمال (مقطع تیرو تاوه)، پلهای جعبه ای و پلهای قابی شکل ساخته می شوند این پلها رامی توان به صورت پیش ساخته یا ساخته شده در محل (بتن ریزی در جا) با مقطع ثابت یا متغیر و به صورت دهانه ساده یا یکسره ساخت.


درمورد دهانه های کوچک (کمتراز 10متر) استفاده از پلهای صفحه ای (دال توپریا توخالی ) بسیار معمول است برای دهانه های بزرگتر نیز عموماً از پل باتیرهای حمال استفاده می شود در این حالت فرم مقطع به شکلTو I یا T دوبل است.


در حالت پیش ساختگی گاهی جان و قسمتی از بال به صورت پیش ساخته آماده و نصب شده و سپس قسمت باقیمانده دال در محل بتن ریزی می شود.


در مورد پل های چند دهانه می توان تیرها را با قراردادن درزهائی در امتداد تکیه گاه ها از هم جدانمود که در نتیجه به صورت ایزواستاتیک (روی تکیه گاه ساده) عمل می کنند در حالت پلهای یکسره معمولا ارتفاع مقطع دارای تغییرات سهمی یا خطی بوده و یا در صورت ثابت بودن مقطع می توان آنها را درروی پایه ها با قراردادن ماهیچه تقویت نمود.


معمولا این نوع پلها برای دهانه های تا 30متر ساخته شده و برای دهانه های بزرگتر استفاده از پلهای بتن پیش تنیده باصرفه تر می باشد.تیرهای پل با واسطه صفحات تکیه گاهی روی پایه ها قرارمی گیرند.

img/daneshnameh_up/9/98/scbt02.jpg

+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:55  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

بررسي تاثير محصورشدگي بتن در رفتار غيرخطي ديوارهاي برشي بتن آرمه بالدار

ديوار برشي بالدار، يك سيستم مقاوم در برابر بارهاي جانبي بوده كه به دليل رفتار و مزاياي مناسب اعم از عملكرد مناسب در دو جهت متعامد، شكل پذيري زياد، قابليت جذب انرژي زياد و همچنين مقاومت و سختي زياد، كه منجر به كاهش اثرات مرتبه دوم و افزايش ضريب اطمينان سازه در مقابل فروريزي و كاهش درجه خرابي اعضاي غيرسازه اي مي شود، مورد توجه قرار گرفته است. هنگامي که بتن در ناحيه فشاري يک ديوار برشي توسط آرماتورهاي عرضي محصور مي گردد، مقاومت و شکل پذيري ديوار افزايش مي يابد. با اين وجود، هيچ يک از روش هاي تحليلي موجود در آيين نامه ها اين اثر را در نظر نگرفته اند. از سوي ديگر، مقاطع بالدار استعداد بيشتري براي خردشدگي جان نسبت به ديوارهاي مستطيلي دارند. از آنجايي كه خردشدگي بتن به عنوان عامل محدودكننده عملكرد غيرالاستيك سازه اي مي باشد، در نتيجه با محصور نمودن بتن مي توان مقاومت خردشدگي جان را افزايش داد. لذا در اين مقاله يک مدل اجزاي محدود که اثرات محصورشدگي بتن را در نظر مي گيرد، جهت تحليل غيرخطي سازه هاي بتن آرمه ارايه شده است. در اين مقاله تاثير محصورشدگي آرماتورهاي عرضي با منظور نمودن شاخص محصورشدگي پيشنهادي توسط کاپوس (Kappos) در منحني تنش- کرنش فشاري بتن در نظر گرفته شده است. به منظور بررسي توانايي و دقت مدل پيشنهادي، ديوارهاي برشي آزمايش شده توسط محققين تحت اثر بار محوري ثابت و بار جانبي افزاينده يکنواخت مورد تحليل قرار گرفتند و نتايج تحليلي اعم از مدهاي شکست و منحني بار- تغييرمکان ديوارهاي تحليل شده انطباق خوبي با نتايج آزمايشگاهي دارند. به کمک مدل اجزاي محدود، مطالعه پارامتريک بر روي تاثير محصورشدگي بتن در مقاومت جانبي ديوارهاي برشي I شكل صورت گرفت. بر اساس نتايج تحليل مشخص گرديد که تاثير محصورشدگي بتن در ديوارهاي برشي با نسبت ارتفاع به عرض بيشتر جان ديوار و هنگامي که تحت تاثير بارهاي محوري بزرگتري قرار مي گيرند، حايز اهميت مي باشد.

+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:54  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

1)      ساختمان سه طبقه بتن آرمه با مشخصات زیر در دست طرح می باشد :
b=350 mm      fc=20 mpa
h=450 mm      fy=400mpa
WD=22.4 KN/m      WL=31.2 KN/m
شما به عنوان مهندس محاسب خواسته زیر را طرح نمائید:
الف ) آرماتورهای مورد لزوم جهت تحمل لنگر خمشی در
وسط دهانه تیر 8 متری .
ب ) مقطح پیشنهادی ، تحت چه لنگری در وسط دهانه نیاز به
فولاد مضاعف پیدا می نماید ؟
ج ) چنانچه قرار باشد 50% آرماتورهای وسط دهانه AB
تا روی تکیه گاه ادامه یابد ، مابقی آرماتورها را در چه فاصله ای از
تکیه گاه می توان قطع نمود ؟

 

 


2)      مقطع روبرو را در نظر بگیرید :
الف) مقدار آرماتور کششی را به نحوی محاسبه نمائبد که مقطع تحمل
لنگر با ضریب Mu=380 KN-m را داشته باشد .
ب) اگر نیروی برشی Vu=110 KN  باشد آرماتور برشی را محاسبه نمائید .
ج) اگر مقطع تحت لنگر پیچشی پیش بینی نشده معادل 40 KN-m
قرار گیرد ، طرح را کنترل نمائید .

 

 

+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:49  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

با نيروهاي جانبي مؤثر بر يك سازه ( در اثر باد يا زلزله ) به طرق مختلف مقابله مي شود كه اثر زلزله بر ساختمانها از ساير اثرات وارد بر آنها كاملا متفاوت مي باشد . ويژگي اثر زلزله در اين است كه نيروهاي ناشي از آن به مراتب شديدتر و پيچيده تر از ساير نيروهاي مؤثر مي باشند .

عناصر مقاوم در مقابل نيروهاي فوق شامل قاب خمشي ، ديوار برشي و يا تركيبي از آن دو مي باشند . استفاده از  قاب خمشي به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نيروهاي جانبي بخصوص اگر نيروهاي جانبي در اثر زلزله باشند احتياج به جزئيات خاصي دارد كه شكل پذيري كافي قاب را تأمين نمايد . اين جزئيات از لحاظ اجرايي غالبا دست و پاگير بوده و در صورتي مي توان از اجراي دقيق آنها مطمئن شد كه كيفيت اجرا و نظارت در كارگاه خيلي بالا باشد از لحاظ برتري مي توان گفت كه ديوار برشي اقتصادي تر از قاب مي باشد و تغيير مكانها را كنترل مي كند در حالي كه براي سازه هاي بلند قاب به تنهايي نمي تواند در اين زمينه جوابگو باشد .

 

حال به ذكر چند نمونه از ديوارهاي برشي مي پردازيم :

1-ديوار هاي برشي فولادي :

بعضي مواقع ورقهاي فولادي به عنوان ديوارهاي برشي بكار مي روند . براي جلوگيري از كمانش موضعي چنين ديوارهاي برشي فولادي لازم است از تقويت كننده هاي قائم و افقي استفاده شود .

2-ديوارهاي برشي مركب :

ديوارهاي برشي مركب شامل : ورقها ي تقويت شده فولادي مدفون در بتن مسلح ، خرپاهاي ورق فولادي مدفون در داخل ديوار بتن مسلح و ديوارهاي مركب ممكن ديگر ، كه تماما با يك قاب فولادي و يا با يك قاب مركب تؤام هستند مي شود .

3- ديوارهاي برشي مصالح بنايي :

از دير زمان در ساختمانهاي مصالح بنايي از ديوارهاي مصالح بنايي توپر غير مسلح استفاده مي شده است ولي روشن شده است كه اين ديوارها از نقطه نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند و لذا اكنون به جاي آنها از ديوارهاي برشي مسلح نظير ديوارهاي با آجر تو خالي و پر شده با دوغاب استفاده مي شود .

4-ديوارهاي برشي بتن مسلح :

نوع ديگري از ديواهاي برشي ، ديوارهاي برشي بتن مسلح است كه در اين مقاله به آن مي پردازيم.

يكي از مطمئن ترين روشها براي مقابله با نيروهاي جانبي استفاده از ديوار برشي بتن مسلح است . ديوار برشي به عنوان يك ستون طره بزرگ و مقاوم در برابر نيروهاي لرزه اي عمل مي كند و يك عضو ضروري براي سازه هاي بتن مسلح بلند و يك عضو مناسب براي سازه هاي متوسط و كوتاه  مي باشد .

 

انواع ديوار برشي بتن مسلح :

دو نوع ديوار برشي بتن مسلح وجود دارد :

1-ديوار برشي در جا :

در ديوار برشي در جا به منظور حفظ يكنواختي و پيوستگي ميلگرد هاي ديوار ،  به قاب محيطي قلاب مي شوند  .

2-ديوار برشي پيش ساخته :

در ديوار هاي برشي پيش ساخته يكنواختي و پيوستگي با تهيه كليه هاي ذوزنقه شكل در طول لبه هاي پانل  و يا از طريق اتصال پانلها به قاب توسط ميخهاي فولادي صورت مي گيرد .

 

تأثير شكل ديوار :

تعبيه بال در ديوارها  براي پايداري و شكل پذيري سازه بسيار مفيد مي باشد ،  نمودار شماره 1 رابطه نسبي شكل پذيري در ديوارهاي بال دار مستطيل شكل براي مقادير مختلف بار مستقيم كه توسط       (SALSE F. FINTEL 1973 ) محاسبه شده است را نشان مي دهد .

 

نيروهايي كه به ديوارهاي برشي وارد مي شوند :

به طور كلي ديوار هاي برشي تحت نيروهاي زير قرار مي گيرند :

1-نيروي برشي متغير كه مقدار آن در پايه حداكثر مي باشد .

2-لنگر خمشي متغير كه مقدار آن مجددا در پاي ديوار حداكثر است و ايجاد كشش در يك لبه ( لبه نزديك به نيروها )و فشار در لبه متقابل مي نمايد .

( با توجه به امكان عوض شدن جهت نيروي باد يا زلزله در ساختمان ، كشش بايد در هر دو لبه ديوار در نظر گرفته شود )

3-نيروي محوري فشاري ناشي از وزن طبقات كه روي ديوار برشي تكيه دارد .

توجه :  در صورتي كه ارتفاع ديوار برشي كم باشد ، غالبا نيروي برشي حاكم بر طراحي آن خواهد بود ليكن اگر ارتفاع ديوار برشي زياد باشد لنگر خمشي حاكم بر طراحي آن خواهد بود . به هر حال ديوار بايد براي هر دو نيروي فوق كنترل و در مقابل آنها مسلح گردد.

 

طراحي ديوار برشي در مقابل برش :

اگر Vu تلاش برشي نهايي در مقطع مورد طراحي باشد بر طبق آيين نامه ايران بايد Vu<=Vr باشد  مقاومت برشي Vr  تركيبي از مقاومت برشي بتن و فولاد مي باشد .

Vr = Vc + Vs

 

طبق آيين نامه بتن ايران مقاومت برشي نهايي در هيچ حالت نبايد از رابطه زير بيشتر اختيار شود                         

       Vrmax = φc hd(fc)^0.5 = 5υchd

 

fc = مقاومت مشخصه بتن نمونه استوانه اي ( (N/mm^2

 = hضخامت ديوار برشي (mm   )

d    =عمق مؤثر ديوار برشي

طبق آيين نامه بتن ايران  d براي محاسبات برش Lw  8ر0 فرض مي شود كه Lw طول افقي ديوار برشي در مقاطع تحت اثر برش مي باشد .

 

 كنترل حالت حدي نهايي مقاومت در برش بايد بر اساس رابطه زير باشد

Vu <= Vr

Vu  =  نيروي برشي نهايي در مقطع مورد نظر است

Vr  = مقاومت  برشي نهايي مقطع

Vu از آناليز سازه ايي كه زير اثر بار نهايي قرار دارد به دست مي آيد

Vr از رابطه زير به دست مي آيد :

Vr = Vc + Vs

در اين رابطه :

=  Vc مقاومت برشي كه توسط بتن تأمين مي شود ( نيروي برشي مقاوم نهايي بتن )

 = Vs مقاومت برشي كه توسط آرماتور هاي برشي تأمين مي شود ( نيروي برشي مقاوم نهايي آرماتور  )

Vr =   مقاومت برشي نهايي مقطع كه هيچگاه نمي تواند بيشتر از  5vchdباشد

Vc=0.2φc(fc)^0.5

Vrmax>=5υchd=φchd(fc)^0.5

تعيين نيروي برشي مقاوم نهايي بتن :

الف- حالتي كه ديوار تحت اثر برش يا تحت اثر تؤام برش و فشار قرار دارد :

Vc=υcbwd

ب- حالتي كه ديوار تحت اثر برش و كشش فرار دارد :

Vc=υc(1+Nu/(3Ag))bwd                             (A)

در اين رابطه كميت Nu/Ag بر حسب ( N/mm^2 ) مي باشد و  Nuدر اين رابطه منفي مي باشد

حال اگر محاسبه نيروي برشي مقاوم نهايي بتن (  Vc) با جزئيات بيشتر مورد نظر باشد آنرا برابر با كمترين مقدار به دست آمده از دو رابطه زير در نظر گرفته مي گيريم :

Vc=1.65υchd + (Nud)/(5Lw)

Vc=(0.3υc+(Lw(0.6υc+0.15Nu/(Lwh)))/(Mu/Vu-Lw/2))hd

Nu : نيروي محوري براي فشار مثبت و براي كشش منفي است

چنانچه Mu/Vu-Lw/2 منفي باشد رابطه A بكاربرده نمي شود .

نيروي برشي مقاوم نهايي Vc براي كليه مقاطعي كه در فاصله اي كمتر از كوچكترين دو مقدار Lw/2 و hw/2 از پايه ديوار قرار دارند برابر با مقاومت برشي مقطع در كوچكترين اين دو مقدار در نظر گرفته مي شود .

نيروي برشي مقاوم نهايي آرماتور ها (Vs) از رابطه زير محاسبه مي شود :

Vs = φsAvfy d/S2

Av : سطح مقطع آرماتور برشي در امتداد برش و در طول فاصله S2 مي باشد

چنانچه مقدار Av را در اختيار نداشتيم مي توان Vs را از رابطه زير به دست آورد :

Vs=Vu-Vc

سپس به كمك رابطه فوق Av را به دست مي آوريم .

براي تأمين برش مقاوم Vsعلاوه بر آرماتور هاي برش افقي Av آرماتور هاي برشي قائم نيز بايد در ديوار پيش بيني شود

 

آرماتور گذاري در ديوار مطابق زير انجام مي شود :

چنانچه Vu<0.5Vc باشد :

ρb=سطح مقطع كل بتن عمد بر آن امتداد /سطح مقطع آرماتور برشي در امتداد برش >=0.0025

فاصله ميلگرد هاي (S2 ) از هم نبايد از مقادير زير بيشتر باشد  :

3h                                 Lw/5                                 350

ρn=سطح مقطع كل بتن در امتداد برش / سطح مقطع آرماتور برشي در امتداد عمود بر برش

نبايد كمتر از 0.0025 و يا  كمتر از مقدار زير در نظر گرفته شود :

ρn=0.0025+0.5(2.5-hw/Lw)( ρh-0.0025)

لزومي ندارد ρn>ρh در نظر گرفته شود .

 

طراحي ديوار برشي در مقابل خمش :

چنانچه ارتفاع ديوار برشي بلندتر از دو برابر عمق آن باشد مقاومت خمشي آن مشابه تيري كه آرماتور گذاري آن در لبه هاي آن متمركز است محاسبه مي شود .

مقاومت خمشي Mu يك ديوار برشي مستطيلي نظير ديوار برشي درشكل شماره 3 نشان داده شده است :

اين چنين محاسبه مي شود :

Mr=0.5AsφsFyLw(1+Nu/(AsφsFy))(1-C/Lw)

در  رابطه فوق :

Mr : مقاومت خمشي نهايي ديوار

Nu : نيروي محوري موجود در مقطع ديوار

As : سطح مقطع كل آرماتور هاي قائم ديوار

Fy : تنش تسليم فولاد

Qs : ضريب تقليل ظريب فولاد

Lw : طول افقي ديوار

مقدار C/Lw از رابطه زير به دست مي آيد :

C/Lw=(w+α)/(2w+0.85β1)

مقدار β 1 از روابط زير به دست مي آيد :

Fc<=30  N/mm^2        → β 1=0.85

30

Fc>=55 N/mm^2           → β 1=0.65

 

w=As/(Lwh)*(φsFy)/( φcfc)

φs=0.85      φc=0.6

a=Nu/(Lw*h*φcfc)

h : عرض ديوار

Fc : مقاومت فشاري بتن

ابتدا با توجه به آرماتور هاي قائم حداقل كه به علت نيازهاي برشي در ديوار تعبير شده اند ظرفيت خمشي مقطع را به دست مي آوريم . همواره بايد ظرفيت خمشي بزرگتر يا مساوي نيروي خمشي نهايي ديوار باشد ( Mr>=Mu) . چنانچه ظرفيت خمشي كمتر از نيروي خمشي ديوار به دست آيد بايد يا با كاهش فواصل يا افزايش قطر آرماتور هاي قائم مقدار As آنقدر افزايش يابد تا خمش بزرگتر از لنگر خمشي مقطع گردد .

 

 

شكست برشي لغزشي :

در شكست برشي لغزشي ،  ديوار برشي به طور افقي حركت مي كند براي جلوگيري از اين نوع شكست آرماتورهاي تسليح قائم كه به طور يكنواختي در ديوار قرار گرفته اند مؤثر خواهد بود و تسليح قطري نيز مي تواند مؤثر باشد .

در شكل شماره 4 انواع مودهاي شكست يك ديوار برشي طره اي نشان داده شده :

 

الف ـ گسيختگي خمشي                                         ج ـ شكست لغزشي

ب ـ شكست برشي                                                  د ـ دوران پي

 

ديوارهاي برشي با بازشو ها:

شكست برشي يك ديوار برشي با بازشو ها غالبا به فرمي كه در شكل شماره 1 نشا ن داده شده

اگرچه مي توان با به كار بردن مقدار زيادي خاموت باعث اتلاف انرژي شد اما نمي توان انتظار شكل پذيري زيادي از آن داشت بنابراين بهتر است در چنين شرايطي از تسليح قطري استفاده كرد .

+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:48  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

ديوار برشي بتن آرمه يكي از سيستمهاي مناسب در برابر نيروهاي جانبي مي باشد كه تعبيه بازشوها تاثير مهمي بر عملكرد آن مي گذارد . نسبت ابعاد بازشو و همچنين درصد آرماتور بكار رفته در ديوار از مهمترين عوامل تاثيرگذار بر رفتار غيرخطي ديوار برشي بتني داراي بازشو مي باشند كه روشهاي نوين طراحي و پيشرفتهاي نرم افزاري در زمينه تحليل غيرخطي سازه ها، امكان بررسي رفتار غيرخطي و شكل پذيري چنين سازه اي را بخوبي فراهم آورده است . در تحقيقات گذشته از تيرهاي عميق براي مدلسازي كامپيوتري بازشوها در ديوارهاي برشي استفاده شده است، اين تقريبسازي خصوصا براي بازشوهاي با ارتفاع كم، خطاي نسبتا زيادي در پاسخهاي سازه ايجاد مي نمايد . لذا براي رفع اين نقيصه در پروژه حاضر، ديوار برشي بتني بصورت يك صفحه داراي سوراخ مدل گرديده و تاثير بازشو بر رفتار غيرخطي سازهاي كوتاه، متوسط و بلند، به ازاء درصد آرماتورهاي مختلف، به كمك منحني ظرفيت سازه مورد بررسي ق رار گرفته است و به منظور دستيابي به مقادير ضريب رفتار ديوارهاي برشي بتني داراي بازشو و مقايسه با مقادير ذكر شده در آيين نامه، ميزان شكل پذيري و مقدار ضريب رفتار نمونه ها نيز محاسبه شده است .
+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:44  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

نگاهي به خسارت هاي ناشي از زلزله هاي گذشته نشان مي دهد كه درصد بالايي از ساختمانهاي بتن مسلح كه تا كنون در كشور ساخته شده اند در برابر زلزله مقاوم نيستند و يا مقاومت كافي و قابل قبولي ندارند، زيرا سازه هاي بتن مسلح موجود غالبا بر اساس آئين نامه هاي قديمي طراحي شده و اكثر آنها الزامات آئين نامه هاي جديد زلزله را ارضا نمي كنند همچنين ضعفهاي اجرايي مزيد بر علت شده و ساختمان ها را آسيب پذير ساخته است. از اين رو ضرورت تقويت اين ساختمانها به خصوص براي مقابله با نيروهاي جانبي و با روشهاي مقاوم سازي قابل اعتماد آسان سريع و اقتصادي احساس مي شود. از آنجا كه تعداد قابل توجهي از ساختمانهاي آسيب پذير قبلا ساخته شده اند، افزايش لرزه اي آنها به شيوه هاي گوناگون ، كم و بيش مشكلات اجرايي و تغيير در معماري سازه را به همراه خواهد داشت. علاوه بر اين،كنترل مجدد تمام المانهاي سازه بعد از مقاوم سازي امري اجتناب پذير است، بديهي است كه كنترل المانهاي بايستي هم در مجموعه سازه و هم به صورت موضعي مورد بررسي قرار گيرد. هدف اصلي از اين مقاله عبارت استاز ارائه راهنمائي هايي به منظور مقاومسازي لرزه اي ساختمانهاي غير مقاوم و يا نيمه مقاوم بتن آرمه و همچنين معرفي روشهاي نوين تقويت سازه هاي بتن مسلح توسط الياف پليمري مسلح شده (FRP).


+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:43  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

مروري بر تغييرات آيين نامه ACI 318-05 نسبت به ويرايش 1999

در حاليكه بسياري از مهندسين ، تازه با تغييرات عمده ACI 318-02 آشنا شده و به استفاده از آن عادت كرده بودند ، كميته ACI آيين نامه ساختماني (ACI 318) مشغول فعاليت است تا ويرايش بعدي اين آيين نامه ، ACI 318-05 ، را اوايل سال 2005 ميلادي ارائه كند . ACI 318 بر مبناي تركيبي از آزمايش و تجربه ، ضوابط طراحي و ساخت ساختمانهاي بتن مسلح را ارائه مي كند . از اينرو اين استاندارد به صورت گسترده اي مورد قبول آيين نامه هاي عمومي ساختمان قرار گرفته است . تفسير اين آيين نامه ، ACI 318R ، برخي از نظرات كميته ACI 318 را در مورد تاريخچه و مطالعات تحقيقاتي مورد استفاده در تدوين بندهاي آيين نامه بيان مي كند . در اين كار تاكيد بر روي ظوابط جديد يا ضوابطي است كه تغيير يافته اند و ممكن است براي استفاده كنندگان آيين نامه ACI 318 نا آشنا باشد . ضوابط آيين نامه طراحي سازه هاي بتني و تفسير ACI 318/318R-05 ، تغييرات وسيعي نسبت به ACI 318-99 دارد . قسمت دستورالعملهاي آيين نامه ، نحوه طراحي و اجراي ساختمانها و سازه هاي غير ساختماني را تبيين مي كند.

موضوعات مطرح شده در اين آيين نامه شامل : نقشه ها و مشخصات ؛ نظارت ؛ مصالح ؛ ضوابط دوام (پايايي)؛ كيفيت بتن ؛ اختلاط، بتن ريزي ؛ قالب بندي ؛ لوله هاي مدفون ؛ درزهاي اجرايي ؛ جزئيات آرماتور گذاري ؛ تحليل و طراحي ؛ مقاومت و بهره برداري ؛ بارهاي خمشي و محوري ؛ برش و پيچش ؛ مهار و وصله آرماتور؛ سيستمهاي دال ؛ ديوارها ؛ پي ها ؛ بتن پيش ساخته ؛ اعضاي خمشي مركب ؛ بتن پيش تنيده ؛ پوسته ها و صفحات پليسه اي ؛ ارزيابي مقاومت سازه هاي موجود ؛ ملاحظات ويژه براي طراحي لرزه اي ؛ بتن سازه اي غير مسلح ؛ مدل خرپايي در پيوست A ؛ ملاحظات روش طراحي ويژه در پيوست B ؛ ضرايب ويژه كاهش بار و مقاومت در پيوست C و مهار قطعات فولادي در بتن در پيوست D هستند .

استاندارد ASTM كيفيت و آزمايشها مصالح مورد استفاده در اجرا را پوشش مي دهد . جوشكاري آرماتورها نيز توسط ضوابط استاندارد ANSI/AWS بررسي مي شود . قسمت دستورالعملها به صورتي است كه مي تواند به عنوان مرجعي براي آيين نامه هاي عمومي ساختمان مورد استفاده قرار گيرد . ويرايشهاي قبلي اين آيين نامه نيز به همين شيوه مورد استفاده قرار مي گرفتند . اين قسمت مي تواند مستقيما به عنوان يك مرجع قانوني مورد استفاده قرار گيرد ؛ لذا نمي تواند بيانگر جزئيات و پيشنهادهاي مربوط به ايين نامه و اهداف آن باشد . براي اين منظور از تفسير آيين نامه استفاده شده است . قسمت تفسير ، بيانگر نظريات كميته در زمينه ايين نامه بوده و نيز بر تشريح ظوابط بندهاي جديد يا اصلاح شده تاكيد دارد.

تغييرات ويرايش ACI 318-05 به دو دسته تغييرات نمادها و تغييرات فني تقسيم بندي شده است.

تغييرات نمادها در آيين نامه ACI 318-05 بصورت زير است :
براي سهولت استفاده از آيين نامه ، كميته ACI 318 نمادها را براي تمام فصول آيين نامه يكسان كرده است :
1- براي هر نماد يك تعريف واحد بكار رفته است .
2- نمادهاي مشابه با هم ادغام شده و نمادهاي غير ضروري حذف شده اند.
3- ليست نمادها از زمينه E به فصل 2 منتقل شده است.
4- ليست نمادها از ابتداي فصول حذف شده است.

تغييرات فني در آيين نامه ACI 318-05 به صورت زير است :
• وارد كردن ضرايب بار ASCE ، و ويرايش ضرايب كاهش مقاومت . اين تغييرات به مهندسين اين امكان را مي دهد تا از ضرايب بار يكساني براي طراحي فولادي و بتني استفاده كنند .
• اعمال يك حد بالايي براي آرماتورها بر مبناي كرنش . با اين عمل ، ضعف آيين نامه در مورد محدوديتهايي نظير اعضاي پيش تنيده كه آرماتور كششي اصلي آن دور از وجه كششي قرار گرفته ، برطرف مي شود . بر طيق آيين نامه جديد مقاطع بتني بصورت كشش حاكم و يا فشار حاكم و مقاطع انتقالي در نظر گرفته مي شوند . براي تيرهايي كه فاقد نيروي محوري بوده و يا نيروي محوري كوچكي داشته باشند ، محدوديت بر كرنش فولاد كششي ، جايگزين محدوديت قبلي كه در آن كشش مجاز حداكثر 0.75 حالت كرنش متوازن بوده ، شده است .
• تغييراتي در مقادير افزايش مقاومت طراحي (strength overdesign values) ، و معيار پذيرش بتن .
• ضوابط ساده تر براي روشهاي محاسبات آرماتورهاي سطحي يراي اعضاي تحت خمش و بار محوري .
• حذف محدوديتهاي استفاده از بتن با مقاومت بالا.
• اصلاح ضوابط آرماتورهاي برشي و كلاهك هاي برشي در دالها .
• تصحيح حدود فاصله آرماتورها براي كنترول ترك و آرماتورهاي سطحي .
• حد مقاومت تسليم آرماتورهاي مارپيچ بكار رفته براي محصور كردن ، از 410 Mpa به 690 Mpa افزايش داده شده است .
• براي محاسبلت پيچش ، امكان استفاده از روش طراحي ويژه مجاز شمرده شده است . همچنين ضوابط طراحي پيچشي واضح تر شده است . استفاده از روش اراثه شده در ويرايش چهارم كتاب راهنمايي طراحي PCI براي طراحي پيچشي در تيرهاي L پيش ساخته ، مجاز شمرده شده است .
• ضوابط وصله هاي پوششي و مهار آرماتورهاي خمشي در ديوارهاي سازه اي بتن مسلح ويژه توضيح داده شده است.
• براي آرماتورهاي برشي تعبيه شده در اتصالات دال-ستون در سازه هايي با خطر زلزله خيزي بالا ، ضوابط جديدي وضع شده است .
• ظوابط استفاده از پليمرهاي مسلح به الياف (FRP) ، توضيح داده شده است .
• موقيعت درزهاي اجرايي براي دالهاي پس تنيده نسبت به دالهاي بتن مسلح متمايز شده است .
• محاسبات مقاومت خمشي طراحي اعضاي پيش تنيده ، در مقاطع انتقالي و طول مهاري واضح تر شده است .
• ضوابط صريح براي اعضاي خمشي با پيش تنيدگي جزئي .
• توضيح ضوابط نا همواري مرزي در اعضاي مركب ، كه در بخش 17.5 آمده است . تغييرات جديد منعكس كننده تغييرات در روند اجرايي بوده كه توسط ماشين هاي قالب گيري سطح انجام مي شود.
تغيير در تنش مجاز بتن در مرحله اعمال پيش تنيدگي ، بند 18-4-1 . در اين بند پيشنهاد شده است تا فشار مجاز اعمال پيش تنيدگي به 0.70 f ' ci و كشش مجاز آن در تمامي مقاطع به √f 'ci 6 محدود شود . همچنين تغييراتي در طراحي آرماتورهاي كششي فوقاني ، در مرحله آزاد كردن نيروهاي پيش تنيدگي پيشنهاد شده است .
• تغيير در ضريب Ф مربوط به طول مهاري رشته پيش تنيدگي . در حال حاضر ، آيين نامه براي طول مهاري كامل ، ضريب Ф برابر 0.65 را در نظر مي گيرد . همچنين آيين نامه پيشنهاد مي كند كه اين ضريب بصورت تدريجي از 0.65 در نقطه انتقال ، تا 0.90 براي مهار كامل افزايش يابد .
• تعيين محدوديت براي رشته هاي جدا شده (strand debonding)
• بهنگام سازي ضوابط فصل 21 ، " مقررات ويژه طراحي لرزه اي" ، شامل ضوابط جديد استفاده از پيش ساخته ها ، و ظوابط تكميلي آرماتورهاي مارپيچ در قابهاي متوسط ، آرماتور گذاري در لبه هاي دال و گوشه هاي اتصالات ، و مقاومت برشي سيستم دالهاي دو طرفه براي استفاده در قابهاي خمشي متوسط .
• ضميمه جديدي در مورد مدل خرپايي ، كه توسط آن امكان تحليل و طراحي منطقي در نواحي غير خطي فراهم مي شود.
• ضميمه جديدي در مورد مهار در بتن ، كه ضوابط كلي ظرفيت محاسباتي مهارها را براي وضعيتهاي مختلف مهاري فراهم مي سازد .
• به منظور سازگاري با روند اجرايي ، برخي عبارات نظير "welded wire fabric" به عبارت welded wire reinforcement" " تغيير داده شد .
• فهرست مراجع استاندارد بهنگام شده است .

لرزه خيزي كشور و بروز زلزله هاي متعدد مخرب با عث شده است كه مهندسان با دقت و حساسيت بيشتري به طراحي ساختمانها بپردازند . آخرين ويرايش آيين نامه آبا مربوط به سال 1379 مي باشد كه اين ويرايش نيز تحت تاثير ويرايش 1774 آيين نامه كانادا قرار دارد و از آنجايي كه از آن سال تا كنون پيشرفتهاي بسيار وسيعي در آيين نامه هاي ساختماني بخصوص در طراحي لرزه اي و اتصالات صورت گرفته است ، لزوم بهنگام شدن اين آيين نامه احساس مي شود .
با توجه به اين نياز نشر علم عمران ترجمه آيين نامه ACI 318-05را در پاييز 1383 منتشر كرده است . 


منبع: www.omraneno.blogfa.com
+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:38  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

پروژه سازه های بتن آرمه

-طراحی نهايی تيرها, تعيين مقادير فولاد در مقاطع بحرانی و تعيين نقاط قطع فولاد.
بنظور تسهيل در امر طراحی و ساخت و آرماتورگذاری تيرها, فولادگذاری تيرها برای 4 تيپ در هر طبقه طراحی شده است. با توجه شکل صفحة بعدی, اين تيپ ها عبارتند از: تيپ 1 تيرهای محور 1 و 4 هستند و تيپ 2 تيرهای محور 2 و 3 ,تيپ 3 تيرهای محورهای A و H و تيپ 4 تيرهای محورهای B, C, D ,E, F, G هستند. با استفاده از منحنيهای پوش تيرها مقادير نهايی حداکثر برش, لنگر پيچشی,لنگر مثبت وسط دهانه و لنگر منفی تکيه گاهی برای هر يک از تيپ های فوق بدست آمده است و طراحی براساس آنها صورت گرفته است.
طراحی بر مبنای حالت حدی نهايی براساس آيين نامة بتن ايران انجام گرفته است. همانطور که در ادامه ملاحظه خواهد شد بعلت ابعاد بزرگ تير, در هيچ مقطعی نيازی به آرماتور فشاری نخواهد بود مگر برای تحمل لنگر پيچشی وارد بر مقطع. ولی در هر مقطع 2Ф12 آرماتور فشاری غيرمحاسباتی بمنظور کاهش تغييرشکلهای بلند مدت و ايجاد تکيه گاهی برای خاموتها استفاده شده است.
اغلب تيرهای بتن مسلح در مناطقی که نيروی برشی زياد می باشد, توسط خاموتهای قائم U شکل يا ميلگردهای طولی مايل(اوتگا) يا ترکيبی از هر دو مسلح می شوند. آرماتورهای برشی نه تنها مقاومت برشی را از طريق انتقال مستقيم نيروی برشی افزايش می بخشند, بلکه با بهبود عمل قفل و بست بين دانه ای و عمل شاخه ای فولادهای طولی اصل, باعث ازدياد مقاومت برشی می شوند. بعلاوه اين گونه ميلگردها سبب يکپارچگی ناحية فشاری بتن و همچنين بهبود شکل پذيری تير بوسيلة جلوگيری از گسترش ترکهای قطری می گردند. در نتيجه از خرابيهای ناگهانی جلوگيری کرده و ايجاد آگاهی قبل از خرابی می نمايند. طبق آئين نامة بتن ايران, کلية مقاطعی که در فاصله ای کمتر از d از بر داخلی تکيه گاه قرار دارند, می توان برای تلاش برشی Vu که در مقطعی بفصلة d وجود دارد, طراحی کرد. درطراحی خاموتها برای جذب نيروی برشی از خاموتهای قائم استفاده شده و از ميلگردهای مايل بعنوان يک عامل اطمينان استفاده شده است.
در هر تير فاصلة اولين خاموت از لبة تکيه گاه برابر با 50 ميليمتر است, و تا 1 متر از بر تکيه گاه(بدون در نظر گرفتن خاموت اول) بمنظور رعايت ضوابط شکل پذيری بالا در تيرها از 8 خاموت(خاموت ويژه) به فاصلة 115 ميليمتر , و در بقية طول تير خاموت بفاصلة 230 ميليمتر استفاده شده است. و حداقل قطر تمامی اين خاموتهای ويژه 8 ميليمتر است.
برای رعايت ضوابط شکل پذيری بالا از آرماتورهای طولی بقطر حداقل 12 ميليمتر استفاده شده است و در تمام طول آنها از تنگ استفاده شده است. همچنين در نقاط قطع ميلگردها خاموتهای اضافی بقطر 10 ميليمتر بفاصلة 115 ميليمتر در طول 345 ميليمتری نقاط قطع بکار برده می شود.
بمنطور ايجاد فضای لازم بين ميلگردها برای عبور بتن و جلوگيری از ايجاد حفرات هوا در زير آنها, حداقل فاصلة بين ميلگردها برابر با 148 ميليمتر می باشد و در ميلگردهای چند لايه, فاصلة آزاد بين لايه ها 30 ميليمتر اختيار شده است و ميلگردهای لاية فوقانی درست روی ميلگردهای لاية تحتانی قرار گرفته اند.
در مواردی که تلاش پيچش قابل ملاحظه ای بر مقطع اثر می کند, از خاموتها پيچشی به همراه خاموتهای برشی استفاده شده است. بمنظور مقابله با اين پيچش آرماتورها طولی که بطور يکنواخت حول محيط مقطع توزيع شده اند, علاوه بر ميلگردهای خمشی در نظر گرفته می شوند.
بعنوان مثال برای طراحی تيرهای تيپ 2 واقع در طبقة همکف داريم:
اين تيپ شامل 14 تير است که در امتداد محورهای 2 و 3 قرار گرفته اند. برای طراحی گامهای زير را انجام می دهيم,
گام اول:تعيين تلاشهای نهايی حداکثر:
با توجه به منحنيهای پوش تيرها داريم
(لنگر مثبت وسط دهانه)MU+=95.567 KN.m
(لنگر منفی تکيه گاهی)M U- =-166.086 KN.m
(نيروی برشی نهايی در تکيه گاه)VU=199.25 KN
(لنگر پيچشی نهايی در تکيه گاه)TU=0.976 KN.m
گام دوم:طراحی آرماتورهای طولی خمشی وسط دهانه:
محاسبة ظرفيت خمشی مقطع

با توجه به ملايم بودن شرايط, مقدار 40 ميليمتر بعنوان پوشش در نظر می گيريم که در نتيجه d=500-40=460mm خواهد بود.

ملاحظه می شود که Mr>Mu پس به فولاد فشاری نياز نمی باشد. پس فولاد کششی را طراحی می کنيم.


کنترل درصد فولاد حداقل و حداکثر
ملاحظه می شود که مقدار درصد فولاد قابل قبول بوده و As=640.8 mm2 بعنوان ميلگرد طولی مثبت در نظر گرفته می شود.
گام سوم:طراحی برشی و پيچشی:
مقادير VU و TU در مقاطع بحرانی که همان بفاصلة d=460mm از بر ستون يا برستون برای تيرهای کناری محاسبه می شوند. چون مقدار نيروی محوری در تيرها خيلی ناچيز است مقدار آن برابر صفر فرض شده و از اثر کاهشی آن بر مقاومت برشی بتن صرفنظر شده است.بنابراين داريم:
چون VU>Vc , پس احتياج به آرماتور برشی محاسباتی خواهيم داشت,
Vs=Vu-Vc=199.25-110.4=88.85 KN
ملاحظه می شود که Vs<4Vc=441.6 KN است, پس ابعاد مقطع کفايت می کند. با داشتن Vs می توان سطح مقطع خاموتهای قائم را از رابطة زير محاسبه کرد:
(توجه شود که تنگها از نوع فولاد آجدار با fy=300 MPa هستند.)
با توجه به اينکه Vs<0.4Фc√fcbwd=220.8KN می باشد, smax=min(600,d/2)=min(600,230)=230mm
کنترل فولاد برشی حداقل
ملاحظه می شود که فولاد برشی محاسباتی از مقدار حداقل آن بيشتر است.
چون TU<0.25Tcr , پس طراحی برای پيچش ضرورتی ندارد. در نتيجه مقدار خاموت لازم با فرض s=200mm برابر خواهد بود با:
يعنی می بايست از خاموت Ф10 بفواصل 200 ميليمتر در مقاطع بحرانی اين تير استفاده کرد.

گام چهارم:تعيين فولاد طولی نهايي وسط دهانه:
بدليل عدم نياز به آرماتور طولی برای مقابله با پيچش, استفاده از 2×Ф22 بعنوان ميلگرد کششی در سفرة تحتانی تير پيشنهاد می شود.
2×Ф22As=760.3mm2 > 640.8mm2

گام پنجم:طراحی آرماتورهای منفی تکيه گاهی:
بعلت برعکس شدن جهت لنگر روی تکيه گاه, در اين قسمت تار فوقانی به کشش می افتد و بايد توسط آرماتورهای سفرة فوقانی تقويت شود,
محاسبة ظرفيت خمشی مقطع

با توجه به ملايم بودن شرايط, مقدار 40 ميليمتر بعنوان پوشش در نظر می گيريم که در نتيجه d=500-40=460mm خواهد بود.




ملاحظه می شود که Mr>Mu پس به فولاد فشاری نياز نمی باشد. پس فولاد کششی را طراحی می کنيم.


کنترل درصد فولاد حداقل و حداکثر
ملاحظه می شود که مقدار درصد فولاد قابل قبول بوده و As=1159.3 mm2 بعنوان ميلگرد طولی مثبت در نظر گرفته می شود. بدين ترتيب می توان از 4×Ф20 در سفرة فوقانی روی تکيه گاه استفاده کرد.
4×Ф20As=1256.6mm2 > 1159.3mm2
بدين ترتيب طراحی نهايی فولادهای طولی تيرها و مقادير خاموتها در مقاطع بحرانی در جداول صفحات بعدی آورده شده است. برای محاسبة نقاط قطع فولادها از روش ساده شده استفاده شده است که در نقشه ها اجرائی پروژه آورده شده است.
طراحی با ETABS2000 :
در مرحلة بعدی بمنظور کنترل اين محاسبة دستی, از نرم افزار ETABS برای طراحی تيرها استفاده شده است. برای طراحی اين سازه از آيين نامة ACI 318-99 و روش طراحی ويژه(Sway Special) استفاده شده است و پس از طراحی و کنترل سازه(Design/Check) ميلگردهای طولی(Longitudinal Reinforcing) مورد نياز و همچنين مقدار خاموت گذاری(Shear Reinforcing) با واحد mm2/mm محاسبه شده است.
مقدار آرماتور و خاموت طراحی شده توسط ETABS در ادامه آورده شده است. بعنوان مثال برای کنترل تيپ 2 طبقة همکف که قبلاً بصورت تشريحی محاسبه شد, ملاحظه می شود که مقدار آرماتور مثبت برابر با 1183.9 mm2 و آرماتور منفی برابر 646.8 mm2 توسط نرم افزار طراحی شده است که نزديک به مقادير طراحی شدة دستی هستند.(دستی:1159.3 و 640.8) و بقية موارد نيز صحت طراحی دستی را تاييد می کنند.
(توجه شود که واحدها در نتايج طراحی کامپيوتری KN , mm می باشند.)
+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:30  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

روان كننده بتن براي عمرانيهاي عزيز

Super Plasticizer SCO - 4
امروزه استفاده از انواع مختلف روان كننده ها در بتن به يك ضرورت تبديل شده است. اين مواد با اهداف گوناگون از جمله بتن ريزى در محل هاى پرآرماتور و يا توسط پمپ كه به بتن با اسلامپ بالا نياز است، مورد استفاده قرار مى گيرند.
علاوه بر موارد فوق ،مصرف روان كننده ها جهت ارتقاء كيفيت بتن از جمله كاهش نفوذپذيرى، افزايش مقاومت و دوام آن توسط متخصصين بتن توصيه مى گردد.
به لحاظ تئوريك هر چه نسبت آب به سيمان كمتر و توزيع سيمان در بين اجزاء سازنده بتن بيشتر باشد، بتن از كيفيت بالاترى برخوردار خواهد شد زيرا فضاهاى خالى داخل آن به حداقل رسيده و در نتيجه وزن مخصوص و مقاومت بتن افزايش يافته و ميزان نفوذپذيرى آن كاهش مى يابد.
سـوپـر روان كـنندهSCO - 4 تولیدی این شرکت بر پایه پلی کربوکسیلیکها تولید می گردد که طبـق استـانـدارد ASTM C - 494 Type G مقـدار آب مصـرفى را حـداقل تا 12 درصـد كاهـش و مقاومت بتن را 30 – 20 درصد افزايش مى دهد.
موارد مصرف:
بتن ريزى هاى با پمپ، سازه هاى فوق العاده مسلح، فونداسيون ماشين آلات، سقف، ستون ، قطعات پيش ساخته بتنى، كف سالنهاى صنعتى، بتن ريزى هاى حجيم و چند لايه. و اصولا در كليه مواردى كه كيفيت بهتر بتن مورد نظر باشد .
مــــــزايا:
با استفاده از سوپر روان كننده SCO - 4 مي توانيد به خصوصيات فنى و اجرائى برترى دست يابيد.خصوصياتى مانند: پلاستيستيه بالا بدون آب افتادگى، صرفه جوئى در زمان و هزينه هاى ريختن بتن، ويبراسيون كمتر، بتن مقاوم و بدون خلل و فرج ،كاهش ميزان مصرف سيمان .
روش و ميزان مصرف:
به مقدار 2 الى 3 درصد وزن سيمان مصرفى به آب بتن اضافه نموده و به مدت 1 الى 2 دقيقه تا بدست آمدن مخلوط همگن و يكنواخت مخلوط شود. با استفاده از سوپر روان كننده SCO - 4 مى توانيد حداقل تا 12% از ميزان آب مصرفى را بدون كاهش كارائى بتن كم نماييد.
در مواردى كه سوپر روان كننده SCO - 4 به بتن آماده اضافه ميگردد توصيه مى شود هنگام ساخت بتن 12% از آب مصرفى بتن كاسته و در محل كارگاه مقدار لازم سوپر روان كننده به بتن اضافه و به مدت چند دقيقه مخلوط شود .
اين سوپر روان كننده همخوانى مناسبى با ميكروسيليس دارد و براى ساخت بتنهاى حاوى ميكروسيليس توصيه ميگردد.
تـوجه: سوپر روان كننده SCO - 4 با سيمان تيپ 5 ( ضد سولفات ) سازگارى نداشته و مصـرف بيش از 5/. در صد آن با اين نوع سيمان باعث افزايش شديد زمان گيرش و در مواردى عدم گيرش خواهد شد.
مشخصات فنى :
حالت فيزيكى : مايع
رنگ : سبز
وزن مخصوص : حدود 1gr/cm³
يون كلر : ندارد
PH:ة 5/8-5/9
زمان مصرف و نحوه نگهدارى : حداقل يك سال، بدور از تابش مستقيم خورشيد و يخزدگى
استاندارد : ASTM C- 494 Type G
بسته بندى : در گالنهاى پلاستيكى 20 ليترى يا بشكه هاى 220 ليترى
asemooni آفلاین است  
+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 21:14  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

 خلیج فارس همیشه فارس میماند
مقاله ای درباره بتن

تعريف بتن بتن(concrete) :بتن كلمهاي لاتين است چندين سال پيش دكتر قاليبافان با ارايه يك مقاله ي چند صفحه اي در دانشگاه تهران ثابت كردند كه اين كلمه نبايد به صورت "بتون" نوشته شود و صحيح آن "بتن"مي باشدبتن محصول و نتيجه ي اختلاط سنگ دنه و آب است با درصد وزني مشخص از هر كدام كه با گذشت زمان و در معرض هوا به صورت جسمي به هم چسبيده و سخت در مي آيد در پارهاي از موارد در بتن از مواد افزودني خاص نظير هوازا-ميكروسيليس ها-روان كننده ها و فوق روان كننده ها به منظور تامين بيش تر و يا بهبود و يا تغيير بعضي از خواص مورد نظر استفاده ميشود براي شناخت ويژگي هاي هر كدام از اجزا بتن لازم است ابتدا ويژگي هاي بتن مرغوب را بشناسيم ويژگي هاي بتن مرغوب1-كارآيي                2-مقاومت                       3-پايايي كارآيي بتن:به بتن كارا ميگويند كه در پنج مرحله ي :ساخت-حمل-جادادن-تراكم و پرداخت باكليه ي ضوابط مربوطه:اولاً :از نظر اجرايي مشكلي ايجاد نكرده و كار با آن به راحتي و با صرف انرژي معقول انجام گيرد ثانياً : بتن يك پارچگي و يك نواختي خود را از دست ندهد يعني اجزا آن از هم جدا نشود به دو صورت ممكن است جداشدگي در بتن اتفاق افتد:a)    جدا شدگي مصالح از خمير سيمان (segregation) يعني جدا شدن مصالح ريز دانه و خمير سيمان از يك ديگر بتني كه پس از جدا شدن مصالح مصرف شود مقاومت لازم را نخواهد داشت زيرا پر از حباب هوا وحفره مي باشد b)    آب زدگي يا رو زدگي (bleeding): در اين حالت دوغاب سيان از سنگ دانه جا شه و روي بتن قرار مي گيرد    اين عامل براي بتن نا مطلوب است و مقاومت آن را به شدت كاهش ميدهداگر دوغاب سيمان كه به صورت روزدگي روي بتن ظاهرميشود بدون سيمان باشد يعني به صورت آب زلال برد در صورت تبخير و يا جمع كردن آن مقاومت بتن افايش مي يبد زيرا نسبت آب به سيمان مخلوط كم تر مي شود (ميتوان آب را به روشيجمع كرد و يا باقي گذاشت تا تبخير شود )مقاومت : منظور از مقاومت بتن تاب فشاري آن ميباشد كه با انجام نمونه گيري و پس از شكستن نمونه محقق مي شود معيار سنجش مقاومت بتن مقاومت فشاري 28 روزهي نمونه ي آزمايشگاهي مي باشدپايايي : دوام و پايداري بتن در برابر عوامل خورنده ي خارجي در طول عمر مفيد بتن را پايايي مي نامندممكن است بعد از گذشت سال ها مسايل پايايي بتن به رخنمون نمايد يعني كيفيت مصالح تشكيل دهندهي بتن آن قدر كاهش يابد كه ايمني و قابليت بهره برداري سازه را به خطر اندازد عوامل تقليل دهنده ي پايايي بتن:  1-انواع سايش ها (عامل مكانيكي)         2-انواع يخ زدن ها (عامل فيزيكي)      3-انواع خوردگي ها "اعم از ميل گرد و بتن "(عامل شيميايي)حتي عدم استفادهي صحيح از نوع سيمان خاص مي تواند موجب خرابي بتن شود مثلاً سيمان تيپ5 كاملاً ضد سولفات است ولي اگر در جايي به كار رود هم زمان ين سولفات و كلر در ان وجد داشتهباشد نه تنها مفيد نخواهد بود بلكه باعث افزايش روند خوردگي ميل گرد مدفون در بتن ميشود [مانند سواحل جنوبي كشور] مصالح بتني ميبايد چه ويژگي هايي داشته باشد تا بتواند خصوصيات لازم براي يك بتن مرغوب را فراهم سازد در زير مصالح تشكيل دهنده ي بتن و ويژگي هاي عمده ي آن ها بررسي مي شود مصالح سنگي مصالح سنگ دانه حدود 70 درصد حجم و نيز حدود 70 تا 75 درصد وزن بتن راتامين ميكند لذا مي بايد توجه خاصي نسبت به كيفيت آن ها مبذول شود زيرا كوچك ترين تغيير  در آن ها سبب تغييزات زيادي در كيفيت بتن ميشود مصالح سنگ دانه عمدتاً به صورت هاي زير تهيه مي شود A.   مصالح طبيعي گرد گوشه (رودخانه اي) سنگ دانه به دست آمده از مصالح طبيعي رودخانه اي حاصل فرسايش و هوازدگي توده هايي است كه آب آن ها را با خود آورده و در بستر رودخانه دپو كرده و يا در دانه ي تپه ها يافت ميشود و معمولاً به منظور مصرف شسته و دانه بندي مي شود تا در محدودهي مشخصات قرار گيرد مصالح رودخانه اي به صورت گرد گوشه مي باشند و ويژگي اصلي آن ها همين گرد گوشه بودن آن ها است با توجه به نوع سنگ مادر آن ها ميزان گرد گوشه بودن آن ها متفاوت است جنس اين سنگ ها معمولاً غيريك نواخت مي باشد زيرا توده هايي هستند كه در اثر سايش پديد آمده اند B.                        مصالح شكستهبراي تهيه اين مصالح از سنگ معادن استفاده مي شود و دستگاه كوبيت "سنگ شكن" شكسته مي شوند اگر سنگ دانه هاي طبيعي براي دانه بندي توسط دستگاه شكسته و سرند شوند اين سنگ دانه ها مصالح طبيعي شكسته هستند از ويژگي هاي مصالح شكستهي معدني وجوه شكسته در سنگ و تقريباً يك نواخت بودن جنس آن ها را مي توان نام برد C.                        مصالح تركيبي       اين مصالح تركيبي از مصالح طبيعي و شكسته مي باشند و بسته به شرايط اقتصادي و اجرايي تر كيبي از اين مصالح استفاده مي شود در شيراز معمولاً از مصالح طبيعي شكسته استفاده مي شوددانه شككسته به دانه اي اطلاق مي شود كه حداقل در سه وجه شكستگي داشته باشد و درصد شكستگي براي شن ها حداقل 85درصد ميباشد يعني 85درصد مصالح شن بايد داراي سه وجه شكسته باشد هر سه سنگ دانه ي ذكر شده را مي توان در بتن استفاده كرد مشروط بر اين كه سه ويژگي مهم كارايي مقاومت و پايايي را تامين كنند براي رسيدن به اين ويژگي ها بايد مصالح به دو دسته ريز دانه و درشت دانه تقسيم شوند در استانداردهاي موجود ASTM(آمريكا ) – B.S(انگلستان) و DINآلمان تقسيم بندي مصالح سنگي به صورت زير تعريف شده است: ذرات حدود 5ميلي متر به پايين را ماسه و 5 ميلي متر به بالا را شن اطلاق مي نماينددر مقطع يك بتن خوب بايد اسكلت اصلي بتن درشت دانه باشد و ريز دانه ها اطراف درشت دانه ها را به خوبي پر كرده و كل اين مجموعه به وسيله ي خمير سيمان كاملاًبه هم چسبيده باشنداگر به جاي ريز دانه ها خمير سيمان جاي گزين شود بتن ضعيف خواهد بود و اگر بتن تنها با شن و خمير سيمان بدون نرم دانه (ماسه)باشد وزن مخصوص آن بسيار كم خواهد شد زيرا پر از حفره است در انگلستان از تركيب شن و سيمان بتني متخلخل به نام كاورنو ميسازند اين بتن داراي دانسيته كم و تخلخل زياد بوده و براي عايق بندي استفاده ميشود و براي سازه هاي بتني مناسب نمي باشد هر چه دانه هاي شن درشت تر باشد فضاي خالي اطراف آن ها در بتن كاهش مي يابد و همچنين آب كمتري براي مرطوب كردن سطوح آن ها مورد نياز است مثلاً در يك مكعب به ابعاد 2*2*2سانتي متر مجموع سطح خارجي برابر 24 سانتي متر مربع است و اگر همين مكعب به مكعب هايي به ابعاد 1*1*1سانتي متر تقسيم شود هشت مكعب حاصل مي شود –كه جمع سطوح خارجي مكعب ها برابربا 48سانتي متر مربع مي شود پس با تبديل مكعب 2*2*2به مكعب هاي 1*1*1حجم كل ثابت مانده در صورتي كه جمع سطوح خارجي دو برابر شده است  بنابرين در يك حجم ثابت بتن هر چه دانه ها ريزترباشد ميزان آب مورد نياز براي خيس كردن سطوح خارجي بيش تر مي شود و براي تامين كارايي مناسب نياز به آب بيش تري مي باشد كه اين عامل باعث كاهش مقاومت مي شود در غير اين صورت براي يك نسبت آب به سيمان ثابت نياز به سيمان بيش تري نيز مي باشد در نتيجه بتن غير اقتصادي مي شود لذا هر چه شن درشت تر باشد نتيجه آن كاهش آب مصرفي و افزايش مقاومت بتن خواهد بود از طرفي هر چه شن درشت تر باشد چسبندگي خمير سيمان و سنگ دانه كاهش مي يابدو اطراف ميل گردهاي مدفون در بتن و نيز گوشه قالب ها كاملاً پوشيده نمي شود لذا مي بايد براي اندازه شن محدوديتي قايل شدحداكثر اندازه ي مصالح درشت دانه  حداكثر اندازه يدرشت دانه در بتن مسلح به عوامل زير بستگي دارد :1)   ابعاد قالب و فاصله ي بين ميل گردها2)   اندازهي توصيه شده ي حداكثر توسط آيين نامه ها بر اساس آيين نامه ي بتن ايران: حداكثر اندازه با توجه به ابعاد قالب و فاصله ي ميل گرد ها به كوچكترين مقادير زير محدود مي شود :1)   يك پنجم كوچكترين بعد داخلي قالب 2)   يك سوم ضخامت دال (يك چهارم توصيه مي شود )3)   سه چهارم حداقل فاصله ي آزاد بين ميل گردهاهمچنين آيين نامه ي مذكور توصيه مي نمايد كه اندازهي اسمي ترجيحاً از 2/3سانتي متر (25/1اينچ) بيش تر نشود بنا برين حداكثر اندازهي درشت دانه ، كوچك ترين اعداد بالا، يعني 3سانتي متر انتخاب مي شودنامه چنين بيان مي كند كه در بتن مسلح معمولي با افزايش اندازه ي شن تاحداكثرقطر حدود 3 سانتي متر مقاومت افزايش مي يابد و بعد از آن مقاومت كاهش پيدا ميكند زيرا چسبندگي كافي بين خمير سيمان و سنگ دانه ها تا قطر 3سانتي متر وجود دارد اما بعد از آن كاهش مي يابد در كارهاي اجرايي بهتر است از دانه بندي حدود12تا25ميلي متر يعني شن بادامي استفاده شودو در كارگاه هايتوليد شن در شيراز معمولاً حد بالا5/2 سانتي متر مي رسد اما در بتن ريزي هاي حجيم اين اعداد قابل عمل نخواهد بود يعني در بتن ريزي حجيم بدون ميل گرد از دانه بندي 5تا10 سانتي متر استفاده مي شود در بتن هاي غوطه اي با عيار كم سيمان كه براي پر كردن چاهك ها كانال ها  و غيره استفاده مي شود معمولاًاز شن حدود 10 سانتي متر استفاده مي شود (شن زير سرندي درشت كه ابتدا شكسته مي شود و سپس در بتن غوطه اي مصرف مي شود )شن نخودي  اين شن داراي دانه بندي بين 5تا12 ميلي متر مي با شد كه دانه بندي ريز بوده  و بيش ترين مورد استفاده ي آن در سقف هاي تيرچه و بلوك و قطعات با ضخامت كم تر از 6 سانتي متر مي باشد الك هاي رايج دانه بنديالك نمره ي 4 : اين الك داراي چشمه هايي به ابعاد 75/4 *75/4 ميلي متر مي باشد و تعيين كننده حد و مرز بين شن و ماسه است در بتن مي يابد مصالح ريز دانه پر كننده كه فيلرنايده مي شود به ميزان كافي وجود داشته باشد يعني پر كننده اي كه كارايي مناسب ايجاد مي كند براي اين نرم دانه ها مصالح گذشته از الك نمره ي50 حدود 15درصد و الك نمره ي 100 حدود 5درصد ماسه مصرفي توصيه مي شود هر چه عيار سيمان بال رود افت بيش تري در بتن تازه خواهيم داشت و هيچ گاه افزايش مقدار سيمان بيش از حد معمول نمي تواند كارايي فيلر را داشته باشد ذرات ريز تر از اندازه ي الك نمره ي 200به قطر 75ميكرون براي بتن نا مناسب هستند زيرا اين ذرات ريز اغلب رس يا سيليت مي باشند كه با كا هش دادن چسبندگي و جذب آب بتن مقاومت آن را كاهش مي دهند در حال حاضر حدود 15معدن فعال توليد شن وماسه در شيراز وجود دارد كه اكثراًدر جاده ي سپيدان واقع شده است –و بدون استثنا همگي ماسهاي با دانه بندي خشن و درشت ارايه مي دهند در تمام آيين نامه ها يك ويژگي براي ماسه به نام مدول نرمي (FINENEESS MODULOUS) تعريف شده كه معيار زبري و نرمي ماسه است و بايستي بين 3/2 تا2/3 باشد اگراز3/2 كمتر باشد ماسه خيلي نرم وداراي سطح نرمي زياد است وماسه ي بالاي مدول نرمي 2/3 خحشن و درشت مي باشددر حال حاضر معادن شيراز براي توليد ماسه به جاي سرند نمره ي 4 از سرند8/3 اينچ (حدود چشمه 5/9ميلي متر)استفاده مي كنند يعني به جاي دانه ي حدود 5 ميلي متر دانه حدود10ميلي مترتوليد مي شود كه صرفاً جنبه سود جويي دارد و با توجه به تفاوت ريالي نرخ شن و ماسه توليد شن به عنوان ماسه اقتصادي تر است تقريباً در تمام كارگاه هاي توليد شن و ماسه در شيراز حدود 30درصد از مصالح مربوط به شن (5تا9 ميلي متر ) وارد ماسه مي شود و با همان قيمت ماسه به فروش مي رسد نحوه ي نصب دستگاه ماسه شور و انجام كار شستوشوي ماسه در تميزي آن بسيار مهم است عدم رعايت زاويه مناسب دستگاه شستوشو باعث خروج مقدار زيادي نرم دانه –هنگام شستوشو -  مي شودمشكل عمده ي ماسه علاوه بر ميزان خاك موجود در آن آلودگي ناشي از نمك ها و سولفات  ها مي باشد آلودگي نمك ها با شستن از بين ميرود اما سولفات ها با شست از بين نمي رود اشكال ديگر وجود مواد آلي –كه ناشي از ريشه هاي پوسيده ي گياهي هستند –مي باشد سنگ دانه ها نبايد به هيچ وجه وارد واكنش هاي شيميايي در بتن شوند لذا كنترل مي كنيم كه سنگ دانه هايي كه در بتن مصرف مبشوند از اين نظرقابل قبول باشند ميزان تميزي ماسه از خاك با درصد گذشته از الك نمره ي 200، نسبت مستقيم دارد در آزمايشگاه، ميزان تميز بودن ماسه با آزمايشS.E (sand equivalent ) يا ارزش ماسه اي تعيين مي شود ماسه مصرفي در بتن مسلح بايستي داراي S.E بزرگتر يا مساوي 80باشد و در آسفالت. S.E بزرگتر يا مساوي 60قابل قبول است در عمل مي توان ماسه ي شسته ي  شكسته، ماسه ي كنكاسوري (4-0 ) و شن را استفاده كرد نقش ماسه ي (4-0) تامين كمبود فيلر ماسه درشت در شيراز مي باشد براي تامين فيلر متوان از مصالح طبيعي يا شكسته ي مناسب گذشته از الك نمرهي 50 و 100 استفاده كرد كه اين كار به صورت درصد وزني انجام مي شود در هر صورت انجام آزمايش S.E.  بر روي هر نوع فيلر الزامي است آيين نامه بتن ايران ميزان خاك در مصالح طبيعي رود خانه اي گذشته از الك نمره ي 200را تا 3 درصد ماسه مصرفي اجازه مي دهد وبراي مصالح   شكستهي كوهي به صورت پودر سنگ خالص حداكثر تا 5 درصد را مجاز مي داند اگر ريز دانه اي ماسه از نوع پودر سنگ باشد مي توان  S.E.  مساوي 75 و بالاتر را نيز پذيرفت كاربرد مصالح نرم دانه به صورت فيلر در بتن تنها زماني مجاز است كه از عدم وجود مواد زيان آور براي بتن در آن اطمينان حاصل شود
+ نوشته شده در  شنبه بیست و پنجم آبان 1387ساعت 19:15  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

جواب تمرين

ما اگر لنگر ۶۵ نیوتن بر میلیمتر را قرار دهیم مقطع در حالت تحلیل ترک خورده باقی می ماند

 

 

fcc=65*106 *.0482=3.13<3.15

ما با قرار دادن مقدار xدر رابطهm=AS(&SFY)(d-BX)لنگر خرابي ناشي از تسليم فولاد داريم

 

PM=AS(&SFS)D(1-B(&SFY)/a(&CFC)

+ نوشته شده در  دوشنبه بیستم آبان 1387ساعت 12:6  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

چطور خطرات گودبرداری ساختمانی را كاهش دهيم؟ (قسمت دوم)

 اگر در مجاورت ساختمان شما قرار است تخریب و گودبرداری انجام شود:

قبل از صدور پروانه و شروع گودبرداری باید بررسی‌های مکانیک خاک مناسبی انجام شده باشد.
ساختمان شما باید مورد بررسی قرار گرفته و مهندس محاسب و یا ناظر با توجه به نوع بنا و عمق قرارگیری پی ساختمان شما نسبت به کف پی مورد نظر راجع به نیاز و نحوه‌ی حفاظت و مقاوم‌سازی آن اظهار نظر کرده و در صورت نیاز طرح‌های لازم را ارائه کرده باشد.
در نقشه‌های اجرایی، نحوه‌ی گودبرداری و حفاظت از گود و یا سازه نگهبان باید به خوبی نشان داده شده باشد و این اقدامات برای محافظت از گود و ساختمان‌های مجاور کافی باشند.
دوره باز بودن گود باید زمان‌بندی مشخصی داشته باشد (زمان شروع گودبرداری، زمان برپایی سازه نگهبان، زمان خاتمه گودبرداری
ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه هفدهم آبان 1387ساعت 11:2  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

چطور خطرات گود برداري را كاهش دهيم؟>قسمت اول<

سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران مطلبي درباره چگونگي گودبرداري ایمن و بدون خطر، تلفات و خسارات برای همسایگان و کارگران منتشر كرده است كه در ادامه مي‌خوانيد:
اندازه کوچک قطعات زمین و فاصله عرضی صفر ساختمان‌ها از يكديگر در بسياري از نقاط تهران باعث شده گودبرداري امري دلهره‌آور و نگران كننده براي مالكان ساختمان‌ها و همسايگان شود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه هفدهم آبان 1387ساعت 10:48  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آبان 1387ساعت 18:58  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آبان 1387ساعت 18:55  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

دانلود جزوه و سوال عمرانی

یکشنبه، 9 تیر هزار و سیصد و هشتاد و هفت


جزوه درسی سازه های بتنی 1 و سازه های فولادی 1

دو فایل PDF
حجم فایل : 914 KB

دانلـــــــــــــــــــــود

توضیح : جزوه سازه بتنی بسیار کامل و مفید هست ؛
اما جزوه سازه فولادی در 15 صفحه و به صورت خلاصه و چکیده ای از این درس می باشد

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آبان 1387ساعت 0:3  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

جلوه دادن به روکش های بتونی

روکش بتونی Quikrete یک مخلوط خاص از سیمان پورتلند و شن و یک پلیمر معتدل ساز و رنگهای افزودنی است که برای کاهش میزان خسارات مواد تعمیری و بازسازی کردن ظریف و بی عیب و نقص نما به کار می رود...

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  یکشنبه دوازدهم آبان 1387ساعت 17:35  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

پیشکسوت علم بتن پروفسور علی اکبر رمضانیانپور

علی اکبر رمضانیانپور در طی بیش ازسی سال آموزش و پژوهش در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی داخل و خارج از کشور در زمینه بتن سهم قابل توجهی در پیشبرد این علم به خود اختصاص داده است...

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  یکشنبه دوازدهم آبان 1387ساعت 17:30  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

آموزش جامع Etabs

امروز براتون كتاب جامع آموزش نرم افزار  Etabs  رو گذاشتم  حتما دانلود كنيد چون واقعا به دردتون مي خوره





آموزش طراحی ساختمان بتنی منظم در ETABS
آموزش طراحی ساختمان بتنی منظم در ETABS V 9.0.0
منبع : www.iranomran.com
یک فایل پی دی اف به صورت مصور در 79 صفحه به حجم 3.4 مگابایت به همراه مثال گام به گام از طراحی ساختمان بتنی

دانلود

+ نوشته شده در  یکشنبه دوازدهم آبان 1387ساعت 17:17  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

بررسي تاثير راهكارهاي سبك سازي در كاهش وزن سازه ها

يك مقاله كامل درمورد بررسي تاثير راهكارهاي سبك سازي در كاهش وزن سازه هاي فولادي از دانشجويان ارشد رشته عمران دانشگاه باهنر كرمان

حجم : 170 كيلو بايت







+ نوشته شده در  یکشنبه دوازدهم آبان 1387ساعت 17:6  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

عوامل مؤثر در مراقبت از بتن

عواملي نظير سرعت باد، ميزان تبخير سطحي، دماي مخلوط بتن هنگام ريختن، رطوبت محيط و دماي آن، عواملي مي‌باشند كه روي يكديگر اثر متقابل خواهند داشت. چنانچه ميزان تبخير سطحي بيش از 1 كيلوگرم بر متر مربع در ساعت باشد، پيمانكار بايد تدابير لازم را براي جلوگيري از تبخير اتخاذ نمايد. تبخير بيش از ميزان فوق‌الذكر، باعث به وجود آمدن تركهاي خميري در سطح بتن خواهد شد.

سرعت آبگيري[Hydration] سيمان با تغيير دما تغيير مي‌كند، به طوري كه در 10 درجه سلسيوس، سرعت آبگيري بسيار كند و در 100 درجه سلسيوس، بسيار سريع است و اصولاً در دماي پايين‌تر از 10 درجه سلسيوس، عمل گيرش اوليه دچار اختلال مي‌گردد. در دماي كمتر از 5 خصوصاً حدود صفر درجه سلسيوس، گيرش دچار اختلال شديد شده و سرعت آن بسيار كم مي‌شود. دماي بتن در فاصله زماني گيرش اوليه، تحت تأثير عواملي نظير دماي محيط، گرماي آزاد شده طي فرآيند آبگيري سيمان، و بالاخره دماي اوليه مصالح متشكله بتن مي‌باشد. تبخير آب مخلوط بتن يا آب به كار رفته براي مراقبت از بتن باعث سرد شدن سطح بتن مي‌شود.

+ نوشته شده در  یکشنبه دوازدهم آبان 1387ساعت 16:58  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

دانلود نرم افزار و فایلهای نرم افزاری عمران

 

 

1. Water Cube, Beijing China.

water_cube
sap2000 S2k files (2.34M)

password:www.sap2000.org

2. National Stadium, Beijing China.

national_stadium
sap2000 S2k files (1.10M)

Ansys model file (92.94K)


3. CCTV, Beijing China.

CCTV
will be uploaded


4. Canopy , Jiangxi China.

Canopy
dwg and model files (3.2M)

5.National Theater, Beijing China.

national_theater
will be uploaded


6. Honeycomb , Tianjin China (358m high).

honeycomb
etabs edb files (2.79M)

password:www.sap2000.org

7. Jinan stadium, Jinan China.

Jinan_Stadium

etabs edb files (2.74M)

password:www.sap2000.org

+ نوشته شده در  شنبه یازدهم آبان 1387ساعت 16:4  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

ETABS در ساختمان های بتنی با قاب خمشی

در طراحی و آنالیز با نرم افزار ETABS در ساختمان های بتنی با قاب خمشی ویژه رعایت نکات زیر ضروری است
ادامه مطلب
+ نوشته شده در  شنبه یازدهم آبان 1387ساعت 15:57  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

مطالبي در باره برج ميلاد

چهار بخش اصلي، برج مخابراتي - تلويزيوني، مرکز همايش‌هاي بين‌المللي، هتل پنج ستاره بين‌المللي و مرکز تجارت جهاني است.

اين برج با 435 متر ارتفاع پس از برج سي ان تورنتو کانادا با 3/553 متر ارتفاع، برج مسکو با 3/533 متر ارتفاع و برج شانگهاي چين با 500 متر ارتفاع در مکان چهارم برج‌هاي مخابراتي جهان قرار دارد. اين برج از پنج قسمت اصلي شامل: شالوده، ساختمان پاي برج (لابي)،‌ بدنه اصلي برج، سازه رأس و دکل تشکيل شده است. ساختمان راس آن يکي از بزرگ‌ترين ساختمان‌هاي راس در برج‌هاي مخابراتي دنياست.


milad tower




ادامه مطلب
+ نوشته شده در  شنبه یازدهم آبان 1387ساعت 10:31  توسط محمد طاهر سام نژاد  | 

مطالب قدیمی‌تر