PDF کتاب آنالیزو طراحی سازه های بتن آرمه

نویسنده: دکتر امیرمسعود کی نیا

کیفیت فایل عالی

بتن آرمه به فرانسوی: Béton armé) به بتن مسلح شده با میلگرد (آرماتور) گفته می‌شود. برای مسلح کردن بتن از میلگردهای تقویتی، شبکه‌های توری تقویتی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی استفاده می شود.

هدف اصلی استفاده از بتن آرمه، واگذاری نیروهای کششی به وجود آمده در بتن به میلگردها است (به دلیل مقاومت کششی بالای میلگرد)؛ تا بدین طریق نیروهای کششی به بتن وارد نشده و سبب ترک‌خوردگی و در نهایت پکیدن بتن نشود. مقاومت کششی بتن ۰٫۱ مقاومت فشاری آن است. این نوع از بتن، در سال ۱۸۴۹ توسط باغبانی فرانسوی به نام جوزف مونیر اختراع شده و در سال ۱۸۶۷ به ثبت رسید. واژه فرو بتن (به انگلیسی: Ferro Concrete) نیز تنها به بتنی اشاره دارد که توسط آهن یا فولاد تقویت شده باشد. از مواد دیگری همچون الیاف آلی و معدنی نیز می‌توان به مانند کامپوزیت‌هایی در اشکال مختلف برای تقویت بتن استفاده کرد.

بتن نیروهای فشاری را به خوبی تحمل می‌کند؛ اما در برابر نیروهای کششی ضعیف است. پس با مسلح کردن بتن، می‌توان مقاومت کششی آن را افزایش داد. علاوه بر این، کرنش شکست بتن در کشش، بسیار پایین است که با مسلح نمودن آن می‌توان دو لبه بتن ترک‌خورده را به هم نزدیک کرد. برای داشتن یک ساختمان محکم، انعطاف‌پذیر و بادوام، مواد و مصالح، تقویت‌کننده بتن باید ویژگی‌های زیر را داشته باشند:

• مقاومت بالا
• کرنش کششی زیاد
• پیوستگی مناسب با بتن
• سازگاری با حرارت زیاد
• ماندگاری بالا در محیط بتن

در بیشتر موارد، برای بالا بردن تاب بتن، از میلگردهای فولادی جهت مسلح کردن بتن استفاده می‌شود.

تاریخچه

در آمریکا، ویلیام وارد، نخستین ساختمان بتن آرمه را در سال ۱۸۷۵ در نیویورک بنا کرد. همچنین، تادیوس هیئت، که در ابتدا یک وکیل بود، در دهه ۱۸۵۰ تجربیاتی را در مورد تیر بتن آرمه انجام داد. وی میله‌های آهنی را در ناحیه کششی تیر قرار داد و در نزدیکی تکیه‌گاه آن را به طرف بالا خم کرده و در ناحیه فشاری مهار نمود. او هم‌چنین میله‌های قائمی را در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها برای تحمل برش به‌کار برد. هیئت در سال ۱۸۷۷ یک کتاب ۲۸ صفحه‌ای در ارتباط با موضوع تحقیقات خود منتشر کرد.

همچنین کویگنت یک مهندس فرانسوی بود و اولین کسی بود که از بتن آرمه ((béton armé)) در ساخت سازه‌های گوناگون بهره گرفت و در سال ۱۸۵۳ یک ساختمان ۴ طبقه در خیابان ۷۲ چارلز میشل که در حومه شمالی شهر پاریس و نزدیک به کارخانهٔ سیمان خانوادگیش بود را ساخت. این سازه اولین سازه بتن آرمه جهان است و توسط معمار محلی تئودور لاشز طراحی شده‌است. از کارهای دیگر کویگنت می‌توان به سیستم تأمین آب شهری پاریس اشاره کرد که معروف به aqueduct de la Vanne است.

فهرست مطالب:

فصل 1- آشنایی با بتن و فولاد

فصل 2- روش های طراحی سازه های بتن آرمه

فصل 3- آنالیز و طراحی مقاطع تحت تنش

فصل 4- آنالیز و طراحی مقاطع تحت برش

فصل 5- طراحی مقاطع تحت پیچش

فصل 6- آنالیز و طراحی مقاطع تحت بار محوری و خمش

فصل 7- مهار آرماتور در بتن

فصل 8- آنالیز قاب های ساختمانی بتن آرمه

فصل 9- دال های یک طرفه

فصل 10- دال های دو طرفه

فصل 11- تئوری خطوط تسلیم در دال ها

فصل 12- پی های بتن آرمه

فصل 13- قابلیت بهره برداری سازه های بتن آرمه

پیوست ها