بررسی سازه های بتنی

سال ها قبل، انسان به این کشف مهم و ارزنده نائل آمد و دریافت که وقتی مواد سیلیسی بسیار ریز با آهک مخلوط می شود، سیمان های دارای خواص هیدرولیکی تولید می‌نماید یک نوع از این مواد، خاکستر آتشفشانی تحکیم یافته یا توف بود که در حوالی پوزولی ایتالیا پیدا شد پس از آن، واژه پوزولان به هر نوع ماده ای با خاصیت مشابه فوق صرف نظر از منشأ زمین شناسی آن، اطلاق گ

دسته بندی	عمران
فرمت فایل	doc
حجم فایل	19 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	47

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

کلیات

سال ها قبل، انسان به این کشف مهم و ارزنده نائل آمد و دریافت که وقتی مواد سیلیسی بسیار ریز با آهک مخلوط می شود، سیمان های دارای خواص هیدرولیکی تولید می‌نماید. یک نوع از این مواد، خاکستر آتشفشانی تحکیم یافته یا توف بود که در حوالی پوزولی ایتالیا پیدا شد. پس از آن، واژه پوزولان به هر نوع ماده ای با خاصیت مشابه فوق صرف نظر از منشأ زمین شناسی آن، اطلاق گردید.

ASTM-C618 پوزولان را به این صورت تعریف می کند: «ماده سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی که به خودی خود ارزش چسبندگی ندارد، اما به شکل ذرات بسیار ریز و در مجاورت رطوبت با درجات حرارت معمولی با هیدروکسید کلسیم واکنش شیمیایی داشته و ترکیباتی را به وجود می آورد که خاصیت سیمانی و چسبندگی دارد.» بنابراین، پوزولان یک ماده طبیعی یا مصنوعی است که حاوی سیلیس فعال است. لازم است که ماده پوزولانی به شکل پودر شده باشد، زیرا فقط در این صورت سیلیس می تواند در حضور آب با آهک (که بر اثر هیدراتاسیون سیمان پرتلند ایجاد می گردد) سیلیکات های کلسیم پایدار را که دارای خواص چسبندگی اند، تشکیل دهند. ضمناً در بررسی کلی پوزولون ها باید متذکر شد که سیلیس آنها باید بی شکل (آمورف) باشد، زیرا قابلیت ایجاد واکنش سیلیس متبلور بسیار کم است.

سیمان پرتلند پوزولانی به مخلوط های توأم آسیاب شده یا مخلوط شده سیمان پرتلند و مواد پوزولانی اطلاق می گردد. غالباً مواد پوزولانی از سیمان پرتلندی که جایگزین آن می شوند ارزانترند.

ولی امتیاز عمده آنها در هیدراتاسیون کند و بنابراین، روند توسعه حرارت کم نهفته است. در ساختمان های انبوه بتنی این امر اهمیت زیادی دارد و دقیقاً در این نوع ساختمان هاست که غالباً سیمان پرتلند پوزولانی با جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد پوزولانی مصرف می شود. همچنین سیمان های پرتلند پوزولانی در برابر حمله سولفات ها و بعضی دیگر از عوامل مخرب مقاومت خوبی از خود نشان می دهند. این امر به دلیل واکنش پوزولانی است که مقدار کمتری آهک به جا می گذارد تا به خارج راه یابد و نیز نفوذپذیری بتن را کاهش می دهد. لیکن مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن تا سنین بعدی که واکنش عمده پوزولانی تخلخل خمیر سیمان را کاهش داده است، نمی تواند ایجاد شود. باید به خاطر داشت که آثار خوب و بد مواد پوزولانی بسیار متغیرند و بدین جهت توصیه می شود که هر ماده پوزولانی آزمایش نشده ای در ترکیب با سیمان و سنگدانه هایی که در ساختمان واقعی مصرف خواهند شد، مورد آزمایش قرار گیرد. به علت کنش آهسته پوزولان ها باید عمل آوردن پیوسته مرطوب و دمای عمل آوردن مناسب برای مدتی بیشتر از آنچه به طور معمول لازم است، فراهم شود.

طبقه بندی و مشخصات استاندارد برای پوزولان ها

پوزولان ها را از لحاظ منشأ وجودی به پوزولان های طبیعی و مصنوعی تقسیم می کنند. پوزولان های طبیعی شامل خاک های دیاتمه، چرت های اپالینی و شیل ها، توف ها و خاکستر آتشفشانی است. منابع اصلی پوزولان های مصنوعی عبارتند از کوره های استخراج فلزات تولیده کننده آهن خام، فولاد، مس، نیکل، سرب، سیلیس و آلیاژهای فروسیلیس، و نیروگاه هایی که از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می کنند. امروزه این مواد مصنوعی که با قیمت کم عمدتاً قابل دسترس اند، به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند مصرفی در بتن مورد استفاده وسیعی قرار گرفته است. به علاوه، بدیهی است که بیشتر این مصنوعات قادرند مقاومت نهایی و دوام بتن با سیمان پرتلند را بهبود بخشند.

یکی از اولین طبقه بندی ها برای پوزولان های طبیعی توسط میلنز پیشنهاد گردید. در این سیستم طبقه بندی، پوزولان های طبیعی بر اساس شش نوع فعالیت دسته بندی شدند. جدیدترین طبقه بندی که توسط ماسازا پیشنهاد گردید، پوزولان های طبیعی را به سه دسته تقسیم می نماید. گروه اول، شامل سنگ های پیروکلاستیک که مواد با منشأ آتشفشانی اند. توف های پوزولانی و تراس از این دسته محسوب می شوند. گروه دوم، مواد تغییر یافته با درصد سیلیس زیاد است که طی یک روند شامل ته نشین ساختن مواد با منشأهای متفاوت، شکل داده شده اند. گروه سوم، موادی با منشأ کلاستیک، شامل رس‌ها و خاک های دیاتمه است.

ASTM-C618 طبقه بندی زیر را برای پوزولان ها ارائه می دهد:

- پوزولان ردهN: پوزولان های طبیعی خام یا کلسینه شده شامل خاک های دیاتمه، چرت های اپالین و شیل ها، توف ها و خاکسترهای آتشفشانی یا پومیسیت ها، بعضی شیل ها و رس های کلسینه شده.

- پوزولان ردهF: خاکستر بادی با منشأ زغال سنگ قیری.

- پوزولان ردهC: خاکستر بادی، خاکستر لیگنیت با منشأ زغال سنگ قیری.

- پوزولان ردهS: هر نوع مواد دیگر شامل پومیسیت های عمل شده، بعضی دیاتمه ها، رس ها و شیل های کلسینه شده و آسیاب شده.

مشخصات استاندارد و روش های آزمایش برای انواع مختلف پوزولان ها توسط آیین نامه های مختلف بیان شده است. تمام کدهای استاندارد مشخصات فیزیکی و شیمیایی پوزولان ها را جهت تشخصی مناسب یا نامناسب بودن آنها مورد بحث قرار می دهند. براساس مطالعات و تحقیقات انجام گرفته در زمینه مواد افزودنی مصنوعی این نتیجه حاصل شده است که ترکیبات کانی شناسی و مختصات ذرات مواد، تعیین کننده خاصیت پوزولانی و سیمانی بودن یک پوزولان اند. اخیراً نامبرده برخی از کدهای استاندارد در خصوص خاکستر بادی(PFA) گرد سیلیس، سرباره کوره آهنگدازی و پوزولان های طبیعی را نیز مورد بررسی قرار داده است.

برخی از کدهای استاندارد از جملهASTM-C618,BS3892 ضوابط خاصی را برای خواص شیمیایی و فیزیکی خاکستر بادی(PFA) جهت مصرف در بتن ارائه داده اند. اما برای گرد سیلیس (دود سیلیس) که یک ماده پوزولانی نسبتاً جدید است، تنها در آیین نامه کاناداییCSA² محدودیت هایی برای مقدارSO₂، مقدارSO₃ افت سرخ شدن، میزان ذرات باقی مانده روی الک45 میکرون، اندیس فعالیت پوزولانی مقدار آب لازم جهت مصرف در بتن بیان شده است.

بیشتر استانداردها از جملهASTM-C618 برای پوزولان های طبیعی یک حداقل70 درصد را برای مجموعسه اکسید اصلی شاملFe₂O₃,SiO₂ مقرر داشته است. همچنین یک حداکثر برابر با 10 درصد برای افت سرخ شدن و3 درصد برای درصد رطوبت دو محدودیت مفید برای خواص شیمیایی هستند که توسط استانداردها بیان شده اند. از دیدگاه خواص فیزیکی نیز برای استفاده از پوزولان های طبیعی در بتن، بیشتر کدهای استاندارد محدودیت هایی در مورد میزان ذرات مانده روی الک45 میکرون، اندیس فعالیت پوزولانی و مقدار آب را توصیه کرده اند.

خواص بتن با مواد پوزولانی

بسیاری از خواص بتن، بر اثر استفاده از مواد پوزولانی بهبود می یابد. بعضی آثار ناشی از خواص فیزیکی ذرات شامل ریزبودن و شکل ذرات، و بقیه ناشی از فعل و انفعال شیمیایی با سیمان است.

رفتار بتن تازه و درجه هیدراتاسیون سیمان پرتلند را می توان از خواص فیزیکی دانست که به اندازه ذرات پوزولان وابسته اند. مقاومت و نفوذپذیری بتن سخت شده، مقاومت در مقابل بروز ترک های حرارتی، واکنش قلیایی دانه ها و خرابی سولفاتی از خواص بسیار مهمی هستند که از فعل و انفعال شیمیایی پوزولان با سیمان ناشی می شوند. در این بخش بعضی از آثار مواد پوزولانی بر روی خواص بتن به طور خیلی کلی بیان می‌گردد و در بخش های بعدی به تفضیل آثار مهم چند ماده پوزولانی که در انجام دادن تحقیقات مورد استفاده قرار گرفته اند، جداگانه تشریح خواهند شد.

الف) تأثیر پوزولان ها بر روی خواص بتن تازه عموماً به صورت یک اثر پایدار کننده ظاهر می شود. این بدان معناست که افزودن ذرات خیلی ریز به مخلوط بتن باعث کاهش اساسی در ابعاد لوله های مویینه در بتن، تمایل مخلوط به جدایی را کاهش داده و مشخصات پرداخت پذیری بتن را بهبود می بخشد. کارآیی یکی دیگر از خواص بسیار مهم بتن تازه است و اساساً به میزان چسبندگی مخلوط بستگی دارد. بر طبق گزارش‌های داده شده، افزودن پوزولان ها به مخلوط بتن با سیمان معمولی اساساً چسبندگی مخلوط را افزایش می دهد، به جز بعضی از انواع خاکستر بادی(PFA) با درصد کربن کم که کارآیی بتن را افزایش می دهد. اضافه نمودن دوده سیلیس به بتن سبب افزایش چسبندگی و پایداری مخلوط می گردد. به علاوه آب انداختن و جدایی مخلوط به مقدار زیادی کاهش می یابد. افزایش چسبندگی مخلوط بدین معناست که جهت رسیدن به کارآیی معمول در بتن های با دوده سیلیس اسلامپ بالاتری لازم است. با افزودن مقادیر خیلی کم دوده سیلیس به بتن معمولی، به آب بیشتر با استفاده از مواد مضاف کاهش دهنده آب به منظور تثبیت کارآیی نیازی نیست ولی با افزودن مقادیر بیشتر، معمولاً آب بیشتری جهت تأمین اسلامپ معین مورد نیاز است.

گزارش های منتشر شده در خصوص اثر پروزولان های طبیعی بر روی کارآیی ملات ها و بتن ها بسیار اندک است. بررسی های مختلف نشان داده است که مخلوط های با سیمان پرتلند و پوزولان های طبیعی نسبت به بتن های با سیمان پرتلند معمولی هت حصول کارآیی ثابت، آب بیشتری را طلب می کند و مقدار آب لازم با افزایش میزان پوزولان جایگزین شده به جای سیمان به دلیل ریزی بیشتر دانه ها و سطح مخصوص زیادتر بیشتر خواهد شد. زمان گیرش اولیه و نهایی بتن های با سیمان پرتلند و پوزولانی به مقدار پوزولان جایگزین شده به جای سیمان و ریزی و درجه فعال بودن پوزولان بستگی دارد.

ب) حرارت هیدراتاسیون مخلوط های حاوی سیمان پرتلند عموماً بیشتر از مخلوط های دارای سیمان پرتلند به اضافه پوزولان است. اولین گزارش ها از کاهش حرارت هیدراتاسیون توسط دیویس ارائه گردید و پس از آن محققان بسیار این یافته را مورد تأیید قرار دادند. کاهش حرارت هیدراتاسیون به کند شدن هیدراتاسیون تری کلسیم آلومیناتC₃A و تتراکلسیم آلومینوفریتC₄AF مربوط است.

ج) اثر پوزولان ها بر روی مقاومت بتن طی مقالات بسیار زیادی مورد بررسی قررا گرفته است. هم سرعت افزایش مقاومت و هم میزان مقاومت نهایی توسط هیدراتاسیون سیمان و مواد پوزولانی کنترل می گردد، زیرا میزان مقاومت تابعی از روند پر شدن منافذ توسط محصولات ایجاد شده بر اثر هیدراتاسیون است. بنابراین به دلیل کندی واکنش‌های بیشتر پوزولان ها، مقاومت بتن با مواد پوزولانی در سنین کم معمولاً از مقاومت بتن معمولی کمتر است.

مطالعات انجام شده در مورد تأثیر پوزولان های طبیعی بر روی مقاومت ملات ها و بتن‌ها نشان می دهد که مقاومت بتن های حاوی مقدار پوزولان زیاد، در سنین کم یک کاهش جزیی دارد، اما مقاومت نهایی این بتن ها ممکن است از بتن معمولی بیشتر باشد.

ماسازا تأثیر بعضی از پوزولان های طبیعی ایتالیا بر روی مقاومت فشاری ملات ها را بررسی کرده است و ی دریافته است که افزودن بیش از20 درصد از بعضی پوزولان ها، مقاومت ملات را کاهش خواهد داد. علاوه بر این، مقاومت ملات های حاوی سیمان پرتلند و مواد پوزولانی تا28 روز، از مقاومت ملات های معمولی کمتر و این نتیجه برای تمامی درصدهای پوزولان جایگزین سیمان صادق بوده است. در فاصله 28-90 روز فعالیت پوزولانی بسیار مهم است زیرا مقاومت سیمان با20 درصد پوزولان بیشتر از بتن کنترل در سن90 روزه است.

د) مدول الاستیسیته و خزش بتن اساساً بستگی به مقاومت بتن و سختی دانه ها دارد. در بتن های حاوی سیمان پرتلند و پوزولان طبیعی با مقاومت اولیه پایین، به طور کلی مدول الاستیسیته به مقدار خیلی جزیی کمتر و خزش به مقدار خیلی جزیی بیشتر از بتن بدون پوزولان است. اطلاعات زیادی در مورد خواص مربوط به مدول الاستیسیته و خزش بتن با دوده سیلیس وجود ندارد، اما با توجه به توانایی دوده سیلیس در افزایش مقاومت اولیه بتن واضح است که مدول الاستیسیته را افزایش داده و خزش را کم می‌کند. با آزمایش های انجام شده بر روی بتن با25 درصد دوده سیلیس جایگزین شده به جای بخشی از سیمان پرتلند این نظریه تأیید شده است.

هـ) یکی از مهمترین خواص پوزولان ها وقتی به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند استفاده می شوند، عبارت از توانایی قابل ملاحظه آنها در کاهش منافذ بزرگ و نفوذ پذیر بتن است. بررسی های مختلف نشان داده است که پوزولان ها مؤثرترین کاهش دهنده نفوذپذیری در مخلوط های کم مایه اند. از یک بررسی بر روی مقاومت و نفوذپذیری (به روش آب) سیمان پرتلند به اضافه مواد پوزولانی، این نتیجه حاصل شده که در مراحل مختلف روند عمل آوردن بتن، حجم منافذ بزرگ با قطر بیشتر از1000 آنگستروم (و نه کل تخلخل خمیر هیدراته شده) به طور معکوس با مقاومت و نفوذپذیری بتن ارتباط دارد. نتایج برخی تحقیقات حاکی از آن است که افزودن پوزولان‌هایی چون PFA و سرباره کوره ذوب آهن دانه ای به سیمان پرتلند باعث ایجاد منافذ خیلی ریز با تبدیل منافذ بزرگ به منافذ ریز می گردد.

سازه های بتنیبتنپوزولان های مصنوعیخواص بتن

کارورزی عمران پروژه خیام

گزارش کارآموزی ( 1 ) رشته عمران را که بعد از پیمودن 2 ترم در تابستان سال 1384 که همراه با خلاصه ای از مطالب در مورد ساختمان سازی و همچنین گزارش کار روزانه و نقشه های اجرایی و نقشه های شهرداری و نیز حاوی تعدادی عکس از ساخت و ساز پروژه است را تقدیم به استاد ارجمند جناب آقای امیری دلوئی می کنم

دسته بندی	عمران
فرمت فایل	doc
حجم فایل	18 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	33

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

بنام تنهاترین یار تنهایی

گزارش کارآموزی ( 1 ) رشته عمران را که بعد از پیمودن 2 ترم در تابستان سال 1384 که همراه با خلاصه ای از مطالب در مورد ساختمان سازی و همچنین گزارش کار روزانه و نقشه های اجرایی و نقشه های شهرداری و نیز حاوی تعدادی عکس از ساخت و ساز پروژه است را تقدیم به استاد ارجمند جناب آقای امیری دلوئی می کنم .

قبل از آغاز مطالب جا دارد از استاد راهنما جناب آقای مهندس امیری دلوئی کمال تشکر و قدردانی را داشته باشم و همچنین مهندس دانشور حسینی که قبول کردند تا بنده در پروژه خیام 18 دوره کارآموزی خود را بگذرانم و تجربیاتی کسب کنم و جناب آقای هادیخانی معمار پروژه که در تمامی طول دوره به سوالات بنده پاسخ می گفتند تشکر می کنم.

امید عبدالله زاده

کلیاتی در مورد ساخت و ساز ساختمان :

این ساختمان از نوع مسکونی می باشد و جزء ساختمانهای فلزی بشمار می رود . در این نوع ساختمان برای ساختن ستونها و پلها که از پروفیل فولادی استفاده می شود و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها بوسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

همچنین برای اتصالات از نبشی و تسمه و برای زیر ستونها از صفحه فولادی استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به یکدیگر متصل می نمایند و سقف این ساختمان از نوع تیرچه بلوک می باشد .

بتن :

بتن که یکی از عوامل و اساسی ترین مصالح در ساختمان سازی است باید به خوبی و در شرایط ایده آل تشکیل شود . پس در اینجا لازم است که مقداری درباره بتن بحث شود .

بتن : به مخلوطی از سنگدانه ها که با سیمان به یکدیگر چسبیده شده اند بتن گفته می شود . چون قسمت اعظم بتن از ذرات سنگهای شکسته و ماسه تشکیل شده است ، به آنها سنگدانه گفته می شود . ماده ای که سنگدانه ها را به هم می چسباند سیمان نام دارد و به آن ماتریس یا خمیر گفته می شود .

مخلوط های بتن : در Bs5328 ( 1981 ) مشخصات مخلوط های مختلف بتن شامل بتن مخلوط آماده ارائه شده است . یک مجموعه از مخلوط های بتن مطرح شده در این استاندارد یعنی مخلوط های مقرر معمولی برای کارهای عمومی ساختمان مانند پی ها و کف ها مناسبند . از این مخلوط ها باید به جای مخلوط های اسمی ، حجمی ، سنتی گذشته ( مانند مخلوط 6 : 3 : 1 سیمان – سنگدانه ریز و سنگدانه درشت ) استفاده کرد . مخلوط های مقرر که با وزن خشک سنگدانه های لازم برای 100 کیلوگرم سیمان به سنگدانه ها به دست می دهند و چون مخلوط ها بر اساس وزن خشک سنگدانه ها اندازه گیری می شوند . امکان کنترل دقیق محتوای آب و بنابراین مقاومت بتن وجود دارد .

مخلوط های مقرر با حروف و شماره به صورت C15P , C10P , C7.5P , C30P , C25p , C20P مشخص می شوند .

حرف C بیانگر ‹‹ فشاری Compressive›› ، حرف P بیانگر (( مقرر- ثابت presribed )) و عدد نشانگر مقاومت خرد شدگی قابل انتظار نمونه مکعبی 28 روزه بتن بر حسب نیوتن بر میلیمتر مربع N/mm² است . مخلوط مقرر ، نسبت های مخلوط را جهت ایجاد درجه مقاومت بتن مناسب اکثر کارهای ساختمانی به جز بتن مسلح ( بتنی که در آن از تیکه های فلزی کوچک نیز به کار رفته باشد ) طراحی شده مشخص می سازد .

پی : وظیفه پی ساختمان تحمل بارها و انتقال آنها به زمین است . پی بخشی از دیوارها ، جرزها و ستونها است که در تماس مستقیم با دیوارها ، جرزها و ستونها به عنوان پی و بخشی از دیوار ، جرز یا ستون که در زیر زمین و در زیر لایه افقی عایق رطوبتی قرار دارد به عنوان دیوار ، جرز یا ستون یا فونداسیون شناخته می شود .

پی این ساختمان از نوع پی نقطه ای بوده ( پی نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز به زمین متصل می شود ، ساخته می شود )

لایه های پی های نقطه ای به شرح زیر است :

1- زمین مناسب

2- بتن مگر

3- میلگردهای کف پی

4- بتن اصلی

5- صحفه زیر ستون

زمین مناسب

زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد و از طریق آزمایش مکانیک خاک تعیین میگردد .

برای انتخاب پی مناسب از روی جداول یا طراحی یک پی باید بارهای روی پی را محاسبه کرد و ماهیت خاک زیرین ، ظرفیت باربری آن ، رفتار احتمالی آن تحت تاثیر تغییرات فصلی و سطح آب زیر زمینی و احتمال حرکت زمین را مشخص نمود .

بتن مِگر :

اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای پی مِگر می باشد . مقداری سیمان در بتن مِگر ، در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مربع است و به دو دلیل از آن استفاده می کنند .

1- برای جلوگیری از تماس مستقیم با خاک

2- برای ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی

میلگردهای کف پی :

برای جلوگیری از ترکیدن بتن ، در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار میدهند . این آرماتورهای شبکه ای را از قبل به اندازه مناسب ( در حدود 5 سانتی متر کوچکتر از ابعاد پی ، 5/2 سانتی متر از هر طرف ) بافته شده است . در کف پی قرار داده و زیر آن را با تکه های کوچک سنگ و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف پی قرار میدهند به طوریکه در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً در بتن غرق شود .

بتن اصلی :

بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب و مواد مضاف با درصدهای خاص خودشان تشکیل میگردد.

صفحه زیر ستون :

چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی تقسیم شود زیر ستون روی پی صفحه ای فلزی که ابعاد آن با محاسبات تعیین می شود قرار می دهند . چون ممکن است به ستون بجز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد شود .

صفحه زیر ستون را بوسیله میلگردهائی در بتن محکم می کنند .

برای این منظور به طریق زیر میتوان عمل کرد :

4 عدد میلگرد با نمره زیاد مثلاً 20 یا 22 یا بیشتر که سر آن به صورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آنرا پیچ و مهره کرده اند در بتن قرار می دهند و در صفحه زیر ستون نیز چهار عدد سوراخ درست مقابل این چهار میلگرد ایجاد می نماییم و میلگردها را از داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می نماییم . به این میلگردها بولت می گویند.

شناژ :

این ساختمان دارای 8 شناژ می باشد .

برای آنکه پی های نقطه ای به همدیگر متصل بوده و در موقع نشت ساختمان و یا تکانهای ناگهانی با همدیگر کار کنند پی های نقطه ای را بوسیله شناژ به همدیگر متصل می نمایند .

اجزاء تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی :

ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم زیر تشکیل می شود :

1- ستونها

2- پل یا تیرهای اصلی

3- تیرچه ها

4- پروفیلهای اتصال و میله مهار

ستونها : در ساختمانهای فلزی به آن قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند را ستون می گویند . بار سقفها بوسیله پلها به ستونها منتقل شده بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

قسمت های مختلف ستون :

الف – قسمتهای اصلی ستون

ب – تسمه های اتصال دهنده

ج – صفحه های تقویتی

د – جوش

هـ – اتصال ستون به صفحه زیر ستون

الف – قسمتهای اصلی ستون

قسمت اصلی ستون عبارت است از آنروفیلی که بارهای فشاری را تحمیل می کند .

ب – تسمه های اتصال دهنده :

در ساختمان فلزی ممکن است ستون از دو عدد تیر آهن I و یا دو عدد ناودانی و یا چهار عدد نبشی و غیره تشکیل شده باشد که این پروفیل ها می باید به یکدیگر متصل شود . معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند.

ج – صفحه های تقویتی :

گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده و فقط برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد . در این صورت ممکن است مهندس محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید . در این صورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمی گردد .

اگر نیروهای وارده در پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشی ها در محل اتصال ستون با صفحه زیر ستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه بصورت لچکی ( مثلثی ) بین دو بال نبشی قرار داده و بخوبی جوش می دهند تا از خم شدن نبشی جلوگیری نمایند .

از این قطعات لچکی در نبشی های زیر سرپلها که دارای بار زیاد می باشد نیز استفاده می گردد ضخامت این لچکها در حدود 10 الی 12 میلی متر می باشد .

د – جوش :

متداول ترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری می باشد که معمولاً از دستگاههای جوش برقی بسیار استفاده می شود که در این پروژه نیز به همین طریق قطعات فلزی را به یکدیگر جوش دادند .

هـ اتصال ستون به صفحه زیر ستون :

ابتدا باید صفحه زیر ستون قبلاً کاملاَ تراز و در یک سطح گذاشته شده باشد و سطح انتهائی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیر ستون باید کاملاً هموار بوده بطوریکه در موقع قرار دادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد . آنگاه ستون را بلند کرده و در محل خود قرار میدهند . لازم به یادآوری است که ستون را اغلب با جرثقیل بلند میکنند .

2- پل ها یا تیرهای اصلی :

پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقفها بوسیله آنها به ستونها منتقل می گردد و یا به آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد پل و یا تیر اصلی می گویند .

3- تیرچه ها :

4- پرفیلهای اتصال و میله مهار

در سقفهای طاق ضربی باید به خیر طاق که در حدود 2 الی 3 سانتی متر می باشد طاق نیروئی در جهت افق به تیر آهنهای جانب خود وارد می نماید که این نیرو در طاقهای میانی بوسیله طاق پهلوئی خنثی می شود ولی در آخرین دهانه این نیرو باعث می شود که تیر آهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد . برای جلوگیری از این کار آخرین تیر آهن را حداقل در دو نقطه به تیر آهن ما قبل آخر می بندند و این کار معمولاً بوسیله میلگردهایی به قطر 10 الی 12 میلی متر انجام می شود . به این میلگردها میله مهار گفته می شود . البته از میله گرد در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده می شود .

ورقهای 12 میلی متری را بوسیله جوش هوا سوراخ کرده در ابعاد 5*10 و به فواصل 50 سانتی متری از یکدیگر .

به این سوراخ های ایجاد شده در ورق (( بند انگشتی )) می گویند .

وظیفه بند انگشتی اتصال کامل و مستحکمتر صفحه های تقویتی به ستون می باشد که معمولاً در طبقات پایین تر که بار بیشتری را تحمل می کنند قرار دارند .

بوسیله جوش هوا از دو شیلنگ که یک سر آن به کپسول اکسیژن و دیگری به گاز مایع وصل است تیر آهن ها را از نقاطی که مهندسان از پیش مشخص کرده اند جدا میکنند .

بدین گونه که ابتدا با فندک بر سر لوله جوش جرقه ای می زنیم تا آتشی مختصر تولید شود . سپس بوسیله که وجود دارد با کم و زیاد کردن اکسیژن و گاز فشار هوا را تنظیم می کنیم تا به حالت آرمانی درآید تا بتوانیم براحتی تیرآهن را از نقاط خواسته شده از یکدیگر جدا کنیم .

بوسیله گچ و گونیا ورقهای بادبند ( که یکی از عوامل اصلی جلوگیری از فروریختن ساختمان هنگام زلزله است ) را که مهندسان با محاسباتی که انجام داده اند علامت گذاری می کنیم .پس از علامت گذاری بوسیله جوش هوا تکه های علامت گذاری شده را جدا کرده . این کار باعث می شود تا لچکی که به عنوان نبشی به کار می رود به راحتی در جای خود زیر بادبند قرار گیرد .

جا پائی :

برای آنکه جوشکاران بتوانند هنگامیکه ستونها را برپا کرده اند از آنها بالا بروند ( ارتفاع ستونها 10/19 ) مقداری نبشی بر روی ستونها جوش دادند که مانند پله از آن استفاده کرده اند و از به طریق آن به بالای ستونها می رفتند تا بتوانند پلها را جوش دهند .

چون ستونها هنوز بوسیله پلها به یکدیگر متصل نشده اند و تنها نقطه اتصال آن که باعث تعادل شده بود جوش ستون با صفحه بود .

اما با این وضع ستونها کمی از حالت تعادل خارج بودند و کمی لق می زدند . بنابراین بوسیله یک تیرآهن که بین دو ستون گذاشته شد باعث از بین رفتن لقی ستون گشت .

صفحه های تقویتی

به خاطر اینکه ستونها در طبقات اول و دوم بیشتر از طبقات دیگر باید بار تحمل کنند ( طبیعی است که ستون در طبقه اول باید بار هر 6 طبقه و در طبقه دوم بار 5 طبقه بالایی را تحمل کنند ) . بنابراین باید ابتدای ستون ها از مقاومت بیشتری برخوردار باشند . برای این منظور از صفحه های تقویتی استفاده می شود که در طبقات اول و دوم بکار می رود .

برای اینکه در جوش برقی سیم اتصال را طولانی نکنند و مرتب به گوشه و کنار قطعات گیر نکند بوسیه یک میله گرد سیم اتصال را به یک صفحه اتصال دادند و چون در سرتاسر پی از میلگرد استفاده شد . بنابراین از هر نقطه ای در محوطه می توانستند براحتی قطعه مورد نظر را جوش دهند.

کارورزی عمران پروژه خیامبتنمیلگردهای کف پی

کارورزی عمران پروژه خیام

گزارش کارآموزی ( 1 ) رشته عمران را که بعد از پیمودن 2 ترم در تابستان سال 1384 که همراه با خلاصه ای از مطالب در مورد ساختمان سازی و همچنین گزارش کار روزانه و نقشه های اجرایی و نقشه های شهرداری و نیز حاوی تعدادی عکس از ساخت و ساز پروژه است را تقدیم به استاد ارجمند جناب آقای امیری دلوئی می کنم

دسته بندی	عمران
فرمت فایل	doc
حجم فایل	18 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	33

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

بنام تنهاترین یار تنهایی

گزارش کارآموزی ( 1 ) رشته عمران را که بعد از پیمودن 2 ترم در تابستان سال 1384 که همراه با خلاصه ای از مطالب در مورد ساختمان سازی و همچنین گزارش کار روزانه و نقشه های اجرایی و نقشه های شهرداری و نیز حاوی تعدادی عکس از ساخت و ساز پروژه است را تقدیم به استاد ارجمند جناب آقای امیری دلوئی می کنم .

قبل از آغاز مطالب جا دارد از استاد راهنما جناب آقای مهندس امیری دلوئی کمال تشکر و قدردانی را داشته باشم و همچنین مهندس دانشور حسینی که قبول کردند تا بنده در پروژه خیام 18 دوره کارآموزی خود را بگذرانم و تجربیاتی کسب کنم و جناب آقای هادیخانی معمار پروژه که در تمامی طول دوره به سوالات بنده پاسخ می گفتند تشکر می کنم.

امید عبدالله زاده

کلیاتی در مورد ساخت و ساز ساختمان :

این ساختمان از نوع مسکونی می باشد و جزء ساختمانهای فلزی بشمار می رود . در این نوع ساختمان برای ساختن ستونها و پلها که از پروفیل فولادی استفاده می شود و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها بوسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

همچنین برای اتصالات از نبشی و تسمه و برای زیر ستونها از صفحه فولادی استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به یکدیگر متصل می نمایند و سقف این ساختمان از نوع تیرچه بلوک می باشد .

بتن :

بتن که یکی از عوامل و اساسی ترین مصالح در ساختمان سازی است باید به خوبی و در شرایط ایده آل تشکیل شود . پس در اینجا لازم است که مقداری درباره بتن بحث شود .

بتن : به مخلوطی از سنگدانه ها که با سیمان به یکدیگر چسبیده شده اند بتن گفته می شود . چون قسمت اعظم بتن از ذرات سنگهای شکسته و ماسه تشکیل شده است ، به آنها سنگدانه گفته می شود . ماده ای که سنگدانه ها را به هم می چسباند سیمان نام دارد و به آن ماتریس یا خمیر گفته می شود .

مخلوط های بتن : در Bs5328 ( 1981 ) مشخصات مخلوط های مختلف بتن شامل بتن مخلوط آماده ارائه شده است . یک مجموعه از مخلوط های بتن مطرح شده در این استاندارد یعنی مخلوط های مقرر معمولی برای کارهای عمومی ساختمان مانند پی ها و کف ها مناسبند . از این مخلوط ها باید به جای مخلوط های اسمی ، حجمی ، سنتی گذشته ( مانند مخلوط 6 : 3 : 1 سیمان – سنگدانه ریز و سنگدانه درشت ) استفاده کرد . مخلوط های مقرر که با وزن خشک سنگدانه های لازم برای 100 کیلوگرم سیمان به سنگدانه ها به دست می دهند و چون مخلوط ها بر اساس وزن خشک سنگدانه ها اندازه گیری می شوند . امکان کنترل دقیق محتوای آب و بنابراین مقاومت بتن وجود دارد .

مخلوط های مقرر با حروف و شماره به صورت C15P , C10P , C7.5P , C30P , C25p , C20P مشخص می شوند .

حرف C بیانگر ‹‹ فشاری Compressive›› ، حرف P بیانگر (( مقرر- ثابت presribed )) و عدد نشانگر مقاومت خرد شدگی قابل انتظار نمونه مکعبی 28 روزه بتن بر حسب نیوتن بر میلیمتر مربع N/mm² است . مخلوط مقرر ، نسبت های مخلوط را جهت ایجاد درجه مقاومت بتن مناسب اکثر کارهای ساختمانی به جز بتن مسلح ( بتنی که در آن از تیکه های فلزی کوچک نیز به کار رفته باشد ) طراحی شده مشخص می سازد .

پی : وظیفه پی ساختمان تحمل بارها و انتقال آنها به زمین است . پی بخشی از دیوارها ، جرزها و ستونها است که در تماس مستقیم با دیوارها ، جرزها و ستونها به عنوان پی و بخشی از دیوار ، جرز یا ستون که در زیر زمین و در زیر لایه افقی عایق رطوبتی قرار دارد به عنوان دیوار ، جرز یا ستون یا فونداسیون شناخته می شود .

پی این ساختمان از نوع پی نقطه ای بوده ( پی نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز به زمین متصل می شود ، ساخته می شود )

لایه های پی های نقطه ای به شرح زیر است :

1- زمین مناسب

2- بتن مگر

3- میلگردهای کف پی

4- بتن اصلی

5- صحفه زیر ستون

زمین مناسب

زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد و از طریق آزمایش مکانیک خاک تعیین میگردد .

برای انتخاب پی مناسب از روی جداول یا طراحی یک پی باید بارهای روی پی را محاسبه کرد و ماهیت خاک زیرین ، ظرفیت باربری آن ، رفتار احتمالی آن تحت تاثیر تغییرات فصلی و سطح آب زیر زمینی و احتمال حرکت زمین را مشخص نمود .

بتن مِگر :

اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای پی مِگر می باشد . مقداری سیمان در بتن مِگر ، در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مربع است و به دو دلیل از آن استفاده می کنند .

1- برای جلوگیری از تماس مستقیم با خاک

2- برای ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی

میلگردهای کف پی :

برای جلوگیری از ترکیدن بتن ، در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار میدهند . این آرماتورهای شبکه ای را از قبل به اندازه مناسب ( در حدود 5 سانتی متر کوچکتر از ابعاد پی ، 5/2 سانتی متر از هر طرف ) بافته شده است . در کف پی قرار داده و زیر آن را با تکه های کوچک سنگ و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف پی قرار میدهند به طوریکه در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً در بتن غرق شود .

بتن اصلی :

بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب و مواد مضاف با درصدهای خاص خودشان تشکیل میگردد.

صفحه زیر ستون :

چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی تقسیم شود زیر ستون روی پی صفحه ای فلزی که ابعاد آن با محاسبات تعیین می شود قرار می دهند . چون ممکن است به ستون بجز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد شود .

صفحه زیر ستون را بوسیله میلگردهائی در بتن محکم می کنند .

برای این منظور به طریق زیر میتوان عمل کرد :

4 عدد میلگرد با نمره زیاد مثلاً 20 یا 22 یا بیشتر که سر آن به صورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آنرا پیچ و مهره کرده اند در بتن قرار می دهند و در صفحه زیر ستون نیز چهار عدد سوراخ درست مقابل این چهار میلگرد ایجاد می نماییم و میلگردها را از داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می نماییم . به این میلگردها بولت می گویند.

شناژ :

این ساختمان دارای 8 شناژ می باشد .

برای آنکه پی های نقطه ای به همدیگر متصل بوده و در موقع نشت ساختمان و یا تکانهای ناگهانی با همدیگر کار کنند پی های نقطه ای را بوسیله شناژ به همدیگر متصل می نمایند .

اجزاء تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی :

ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم زیر تشکیل می شود :

1- ستونها

2- پل یا تیرهای اصلی

3- تیرچه ها

4- پروفیلهای اتصال و میله مهار

ستونها : در ساختمانهای فلزی به آن قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند را ستون می گویند . بار سقفها بوسیله پلها به ستونها منتقل شده بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

قسمت های مختلف ستون :

الف – قسمتهای اصلی ستون

ب – تسمه های اتصال دهنده

ج – صفحه های تقویتی

د – جوش

هـ – اتصال ستون به صفحه زیر ستون

الف – قسمتهای اصلی ستون

قسمت اصلی ستون عبارت است از آنروفیلی که بارهای فشاری را تحمیل می کند .

ب – تسمه های اتصال دهنده :

در ساختمان فلزی ممکن است ستون از دو عدد تیر آهن I و یا دو عدد ناودانی و یا چهار عدد نبشی و غیره تشکیل شده باشد که این پروفیل ها می باید به یکدیگر متصل شود . معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند.

ج – صفحه های تقویتی :

گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده و فقط برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد . در این صورت ممکن است مهندس محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید . در این صورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمی گردد .

اگر نیروهای وارده در پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشی ها در محل اتصال ستون با صفحه زیر ستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه بصورت لچکی ( مثلثی ) بین دو بال نبشی قرار داده و بخوبی جوش می دهند تا از خم شدن نبشی جلوگیری نمایند .

از این قطعات لچکی در نبشی های زیر سرپلها که دارای بار زیاد می باشد نیز استفاده می گردد ضخامت این لچکها در حدود 10 الی 12 میلی متر می باشد .

د – جوش :

متداول ترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری می باشد که معمولاً از دستگاههای جوش برقی بسیار استفاده می شود که در این پروژه نیز به همین طریق قطعات فلزی را به یکدیگر جوش دادند .

هـ اتصال ستون به صفحه زیر ستون :

ابتدا باید صفحه زیر ستون قبلاً کاملاَ تراز و در یک سطح گذاشته شده باشد و سطح انتهائی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیر ستون باید کاملاً هموار بوده بطوریکه در موقع قرار دادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد . آنگاه ستون را بلند کرده و در محل خود قرار میدهند . لازم به یادآوری است که ستون را اغلب با جرثقیل بلند میکنند .

2- پل ها یا تیرهای اصلی :

پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقفها بوسیله آنها به ستونها منتقل می گردد و یا به آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد پل و یا تیر اصلی می گویند .

3- تیرچه ها :

4- پرفیلهای اتصال و میله مهار

در سقفهای طاق ضربی باید به خیر طاق که در حدود 2 الی 3 سانتی متر می باشد طاق نیروئی در جهت افق به تیر آهنهای جانب خود وارد می نماید که این نیرو در طاقهای میانی بوسیله طاق پهلوئی خنثی می شود ولی در آخرین دهانه این نیرو باعث می شود که تیر آهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد . برای جلوگیری از این کار آخرین تیر آهن را حداقل در دو نقطه به تیر آهن ما قبل آخر می بندند و این کار معمولاً بوسیله میلگردهایی به قطر 10 الی 12 میلی متر انجام می شود . به این میلگردها میله مهار گفته می شود . البته از میله گرد در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده می شود .

ورقهای 12 میلی متری را بوسیله جوش هوا سوراخ کرده در ابعاد 5*10 و به فواصل 50 سانتی متری از یکدیگر .

به این سوراخ های ایجاد شده در ورق (( بند انگشتی )) می گویند .

وظیفه بند انگشتی اتصال کامل و مستحکمتر صفحه های تقویتی به ستون می باشد که معمولاً در طبقات پایین تر که بار بیشتری را تحمل می کنند قرار دارند .

بوسیله جوش هوا از دو شیلنگ که یک سر آن به کپسول اکسیژن و دیگری به گاز مایع وصل است تیر آهن ها را از نقاطی که مهندسان از پیش مشخص کرده اند جدا میکنند .

بدین گونه که ابتدا با فندک بر سر لوله جوش جرقه ای می زنیم تا آتشی مختصر تولید شود . سپس بوسیله که وجود دارد با کم و زیاد کردن اکسیژن و گاز فشار هوا را تنظیم می کنیم تا به حالت آرمانی درآید تا بتوانیم براحتی تیرآهن را از نقاط خواسته شده از یکدیگر جدا کنیم .

بوسیله گچ و گونیا ورقهای بادبند ( که یکی از عوامل اصلی جلوگیری از فروریختن ساختمان هنگام زلزله است ) را که مهندسان با محاسباتی که انجام داده اند علامت گذاری می کنیم .پس از علامت گذاری بوسیله جوش هوا تکه های علامت گذاری شده را جدا کرده . این کار باعث می شود تا لچکی که به عنوان نبشی به کار می رود به راحتی در جای خود زیر بادبند قرار گیرد .

جا پائی :

برای آنکه جوشکاران بتوانند هنگامیکه ستونها را برپا کرده اند از آنها بالا بروند ( ارتفاع ستونها 10/19 ) مقداری نبشی بر روی ستونها جوش دادند که مانند پله از آن استفاده کرده اند و از به طریق آن به بالای ستونها می رفتند تا بتوانند پلها را جوش دهند .

چون ستونها هنوز بوسیله پلها به یکدیگر متصل نشده اند و تنها نقطه اتصال آن که باعث تعادل شده بود جوش ستون با صفحه بود .

اما با این وضع ستونها کمی از حالت تعادل خارج بودند و کمی لق می زدند . بنابراین بوسیله یک تیرآهن که بین دو ستون گذاشته شد باعث از بین رفتن لقی ستون گشت .

صفحه های تقویتی

به خاطر اینکه ستونها در طبقات اول و دوم بیشتر از طبقات دیگر باید بار تحمل کنند ( طبیعی است که ستون در طبقه اول باید بار هر 6 طبقه و در طبقه دوم بار 5 طبقه بالایی را تحمل کنند ) . بنابراین باید ابتدای ستون ها از مقاومت بیشتری برخوردار باشند . برای این منظور از صفحه های تقویتی استفاده می شود که در طبقات اول و دوم بکار می رود .

برای اینکه در جوش برقی سیم اتصال را طولانی نکنند و مرتب به گوشه و کنار قطعات گیر نکند بوسیه یک میله گرد سیم اتصال را به یک صفحه اتصال دادند و چون در سرتاسر پی از میلگرد استفاده شد . بنابراین از هر نقطه ای در محوطه می توانستند براحتی قطعه مورد نظر را جوش دهند.

کارورزی عمران پروژه خیامبتنمیلگردهای کف پی

مقاله بررسی بتن و فولاد

مقاله بررسی بتن و فولاد در 38 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
بازدید ها	1
فرمت فایل	doc
حجم فایل	167 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	38

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

مقاله بررسی بتن و فولاد در 38 صفحه ورد قابل ویرایش

آشنایی با بتن و فولاد

مقدمه

بتن یکی از مصالح ساختمانی است که بوسیلة آمیختن مخلوط متناسبی از سیمان، مصالح سنگی (شن و ماسه) و آب بوجود می آید. آب و سیمان با ترکیب شیمیائی خود مصالح سنگی را، که قسمت اعظم بتن را تشکیل می دهند، به یکدیگر چسبانده و تودة سخت سنگی شکل بتن را ایجاد می نمایند.

بتن ماده ای است که دارای مقاومت زیادی در فشار است و از اینرو استفاده از آن برای قطعات تحت فشار مانند ستونها و قوسها بسیار مناسب است، لیکن علیرغم مقاومت فشاری قابل توجه، مقاومت کششی کم و شکنندگی نسبتاً زیاد بتن، استفاده از آن را برای قطعاتی که تماماً یا بطور موضعی تحت کشش هستند محدود می نماید. برای رفع این محدودیت، اعضا بتنی تحت کشش هستند محدود می نماید. برای رفع این محدودیت، اعضا بتنی را با قرار دادن فولاد در آنها تقویت می‌کنند. ماده مرکبی که بدین ترتیب حاصل می‌شود بتن آرمه یا بتن مسلح نامیده می‌شود.

ایده اصلی در ایجاد بتن مسلح استفاده از بتن برای تحمل فشار و استفاده از فولاد، که معمولاً آرماتور نامیده می شود، برای تحمل کشش است. برای روشن شدن بیشتر مسئله می توان رفتار یک تیر بتنی غیرمسلح را که روی دو تکیه گاه ساده قرار دارد بررسی نمود.

در مقاطع مختلف این تیر، تنش های کششی در زیر صفحة خنثی و تنش های فشاری در بالای آن ایجاد می شوند. از آنجا که مقاومت کشش بتن ناچیز است، این تیر دارای ظرفیت باربری کمی خواهد بود. در چنین تیری اصولاً مقاومت فشاری بتن نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد. حال اگر همین تیر در ناحیة کششی توسط فولادهایی، که معمولاً بصورت میلگرد مستقیم می باشند، مسلح شود قادر خواهد بود باری به مراتب بیشتر از بار حالت قبل (مثلاً تا 20 برابر) را تحمل نماید. سایر اعضا بتنی، نظیر ستونها، که عمدتاً در فشار کار می کنند، را نیز با میلگردهای فولادی مسلح می نمایند. وجود آرماتور در چنین اعضایی نیز سبب افزایش مقاومت آنها می گردد، زیرا فولاد علاوه بر کشش در فشار نیز مقاومت بالایی دارد. بدین ترتیب از اجتماع دو مادة فولاد و بتن، ماده تقریبا جدیدی بنام بتن مسلح ایجاد می‌شود که امروزه حوزه کاربرد آن بدون هیچ مرزی در حال گسترش است.

اساس رفتار مشترک فولاد و بتن ترکیب طبیعی دو خاصیت مهم فیزیکی و مکانیکی این دو ماده است: اول آنکه، بتن در اثر سخت شدن چسبندگی قابل ملاحظه ای با آرماتور فولادی ایجاد می‌کند که در نتیجه آن در یک عضو بتن آرمه تحت اثر بار، هر دو مادة فولاد و بتن با هم تغییر شکل می دهند. دوم آنکه، بتن و فولاد دارای ضرائب انبساط حرارتی تقریباً یکسانی می باشند (مقدار این ضریب به طور متوسط برای بتن 000010/0 و برای فولاد 000012/0 بازاء هر درجه سانتیگراد است) و در نتیجه در اثر تغییرات درجه حرارت، تنش های اولیه قابل توجهی در هیچ یک از دو مادة ایجاد نشده و لغزشی بین فولاد و بتن رخ نمی دهد.

بتن مسلح علاوه بر اینکه دارای مقاومت نسبتاً‌ بالایی است، در مقابل شرایط نامساعد محیطی نیز مقاومت خوبی دارد زیرا پوشش بتنی روی آرماتور، فولاد را در مقابل خوردگی و اثر مستقیم آتش سوزی محافظت می نماید. در رابطه با مقاومت در مقابل آتش سوزی شاید توجه به این نکته جالب باشد که در حرارت حدود 1000 درجه سانتیگراد، حداقل یک ساعت طول می کشد که دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی به ضخامت 5/2 سانتیمتر پوشیده شده است، به 500 درجه سانتیگراد برسد. تجربه نشان داده است که در آتش سوزی های با شدت متوسط، سازه های بتن آرمه تنها دچار خسارتهای سطحی می شوند و خللی در مقاومت و ظرفیت باربری آنها وارد نمی آید.

به علت خواص متنوع و با ارزش بتن آرمه، نظیر دوام (مقاومت در مقابل اثرات سوء ناشی از سیکل های انجماد و ذوب)، مقاومت در مقابل خورده‌گی، مقاومت در مقابل آتش، مقاومت زیاد در مقابل بارهای استاتیکی و دینامیکی، امکان ایجاد اشکال موردنظر از طریق شکل دادن به قالب عضو، و بالاخره مخارج نگهداری ناچیز در طول عمر سازه، امروزه از این ماده بعنوان یکی از مقاومترین مصالح ساختمانی در ساخت انواع سازه ها استفاده فراوان می‌شود. ساختمانهای مرتفع مسکونی و اداری، ساختمانهای صنعتی، نیروگاههای هسته ای، پل ها، سیلوها، تونل ها، انواع پوسته ها، سازه های هیدرولیکی و بسیاری سازه های دیگر از مواردی هستند که بتن مسلح اسکلت اصلی و باربر آنها را تشکیل می دهد.

یکی از جنبه های خاص رفتار سازه های بتن آرمه تحت اثر بار، امکان ایجاد ترک در قسمت های کششی مقاطع است. البته باز شدن چنین ترکهایی تحت بارهای معمولی وارد بر سازه، غالبا به قدری کم اهمیت است که به هیچ وجه استفاده از سازه را تحت تأثیر قرار نمی دهند. اما چنانچه در موارد خاصی، با توجه به انتظاری که از عملکرد سازه می‌رود، وجود این ترکها بعنوان یک نقص تلقی شود و به عبارت دیگر لازم باشد از ایجاد ترک جلوگیری شود و یا میزان باز شدگی آن محدود گردد، می توان از ایدة پیش تنیدگی بتن استفاده نمود. در سازه های بتنی پیش تنیده، بوسیلة کشیدن کابلهای پیش تنیدگی، مقطع عضو بتنی را تحت فشار اولیة شدیدی قرار می دهند، تا بدین ترتیب پس از اعمال بارهای موردنظر، در هیچ مقطعی از عضو بتنی ایجاد کشش نشود.

از نظر تکنیک ساخت، اعضا و سازه های بتن آرمه یا پیش ساخته هستند، یا در جا ریخته شده و یا مرکب. اعضا پیش ساخته اعضایی هستند که در کارگاهها خاصی ساخته شده و برای نصب به محل موردنظر تحویل می شوند. اعضا با بتن ریزی در جا، همانطور که از نامشان پیداست، در همان محل واقعی خود در سازه بتن ریزی می شودن و بالاخره اعضا مرکب اعضایی هستند که ترکیبی از اجزای پیش ساخته و بتن ریزی در جا هستند. اعضا و سازه های بتن آرمه که به روشهای فوق ساخته می شوند اگرچه در برخی موارد تفاوت های مختصری در رفتار و جزئیات محاسبات دارند، اصول کلی طراحی آنها یکسان است و آنچه سبب انتخاب هر یک از این روشها می‌شود مسائلی نظیر سرعت اجرا، دقت ساخت و توجیهات اقتصادی است.
مواد تشکیل دهنده بتن

مواد تشکیل دهنده بتن عبارتند از: سیمان، مصالح سنگی و آب و در برخی موارد مواد مضاف نیز بدانها اضافه می‌شود. خواص بتن تر (قبل از سخت شدن)، مانند روانی، کارآیی و زمان گیرش، همچنین خواص بتن خشک (بتن سخت شده)، نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی، افت، خزش تو دوام بستگی به انتخاب و درصد مواد متشکله بتن دارد. از اینرو در این بخش بطور اختصار خواص و نقش هر یک از این مواد مورد بررسی قرار می گیرند.

سیمان- هر ماده ای که دانه های مصالح سنگی را برای تشکیل یک توده توپر و یکپارچه بهم چسباند سیمان نام دارد. سیمانهایی که در صنعت بتن و بتن آرمه به کار می روند سیمانهایی هستند که در ترکیب با آب موادی بوجود می آورند که تقریبا غیرقابل حل در آب می باشند و از این رو به آنها سیمان هیدرولیکی گفته می‌شود. از بین انواع این سیمان نوعی که بیشترین کاربرد را در بتن آرمه دارد سیمان پرتلند است.

پس از اینکه آب به سیمان افزوده می‌شود مواد در سطح دانه های سیمان بوسیله آب حل شده و یک ژل، که در واقع یک توده متراکم از ذرات فوق العاده کوچک است، ایجاد می‌شود. این ماده به تدریج افزایش حجم و سختی پیدا می‌کند بطوری که پس از چند ساعت سختی قابل ملاحظه ای در ملات ایجاد می‌شود. این عمل هیدراسیون نام دارد. هیدراسیون تدریجاً بیشتر به عمق دانه های سیمان نفوذ می‌کند و در نتیجه سبب افزایش سختی ملات می گردد. از نظر شیمیائی، برای هیدراسیون کامل یک مقدار معین سیمان، در حدود 25 درصد وزن سیمان آب لازم است، لیکن برای سهولت حرکت آب در مخلوط و رسیدن به ذرات سیمان، آب موردنیاز 10 الی 15 درصد بیش از میزان ذکر شده می باشد. بنابراین حداقل نسبت وزنی آب به سیمان بین 35/0 و 4/0 است، با اینحال در عمل، مقدار آب مصرفی بیش از مقادیر حداقل فوق می باشد. این مقدار آب اضافی برای روان‌تر کردن و افزایش کارآیی بتن (یعنی افزایش قابلیت کار با بتن) لازم است. ولی باید توجه داشت که آب مازاد بر نیاز هیدراسیون کامل، به صورت ترکیب نشده در بتن باقی می ماند که پس از سخت شدن بتن تدریجاً از آن خارج شده و سبب ایجاد حفره و در نتیجه نقصان مقاومت بتن می گردد. عمل هیدراسیون با تولید حرارت نیز همراه است و حرارت تولید شده را حرارت هیدراسیون می نامند. این گرمای آزاد شده، بخصوص در کارهای با بتن ریزی زیاد مثل سد سازی، باعث افزایش درجه حرارت و در نتیجه افزایش حجم بتن می گردد و می‌تواند پس از سرد شدن بتن سبب ترک خوردگی آن گردد، که باید به نحو صحیحی از آن جلوگیری نمود.
آزمایشهای مقاومت فشاری

در برخی کشورهای دنیا، مانند آمریکا، نمونه های آزمایش مقاومت فشاری به شکل استوانه هایی هستند که نسبت ارتفاع به قطر آنها برابر 2 می باشد. از سوی دیگر، در بسیاری کشورهای اروپائی از نمونه های مکعب شکل استفاده می‌شود. در ایران، هر دو نوع نمونه های استوانه ای و مکعبی مورد استفاده قرار می گیرند. آنچه در رابطه با شکل نمونه های آزمایشی مطرح است، این واقعیت است که مقاومت های بدست آمده از این دو نوع نمونه معمولاً یکسان نیستند. این تفاوت به دو دلیل اساسی پدید می آید.

اول آنکه، در نمونه های استوانه ای، جهتی که بار فشاری به نمونه وارد می‌شود منطبق است برجهتی که نمونه ریخته می شود، در حالیکه در نمونه های مکعبی، جهت بارگذاری عمود بر جهت بتن ریزی نمونه است. چنانچه مخلوط بتن از کارآیی خوبی برخوردار باشد و به خوبی نیز متراکم و کوبیده شود، بتن حاصله تقریبا ایزوتوپ خواهد بود و این تفاوت اهمیت چندانی ندارد. لیکن، در غالب موارد این منظور تأمین نمی شود و در نتیجه تغییر شکل لایه های مختلف نمونه یکسان نبوده و این مسئله در مقادیر مقاومت های بدست آمده منعکس می گردد.

علت دوم در تفاوت مقادیر نمونه های استوانه ای و مکعبی را می توان در مسئله اصطکاک بین نمونه بتنی و صفحات فولادی ماشین آزمایش جستجو کرد. بدین ترتیب که به علت تفاوت مقادیر مدول الاستیسیته و ضریب پواسون فولاد و بتن، نمونه بتنی و صفحه فولادی تمایل به تغییر شکل های جانبی یا مساوی دارند. لیکن بعلت وجود اصطکاک، حرکت جانبی نسبی بین صفحه فولادی و نمونه بتنی در سطح تماس آنها مقدور نبوده و در نتیجه تنش های برشی در این سطح بوجود می آید. اثر این تنش ها در نمونة بتنی، با افزایش فاصله از صفحات فولادی کاهش می یابد بطوری که از فاصله ای در حدود (B بعد جانبی نمونه است) قابل صرفنظر باشد. اثر این تنش ها را می توان در نمونه های استوانه ای استاندارد، که تا حد گسیختگی تحت فشار قرار می گیرند، بخوبی مشاهده نمود. بدین ترتیب که در هر انتهای نمونه یک مخروط تقریباً دست نخورده با ارتفاع باقی می ماند (D قطر استوانه است)، ولی در میان این مخروط ها تغییر شکل جانبی بطور آزاد قابل حصول است که با پف کردن نمونه به سمت بیرون در قسمت میانی توجیه می‌شود. در نمونه های مکعبی نیز هرمهای دست نخورده بوجود می‌آیند، لیکن بعلت محدودیت ارتفاع این نوع نمونه ها، رئوس هرمها در یکدیگر تداخل نموده بطوری که ناحیه ای که در آن تغییر شکل جانبی می‌تواند آزاد باشد حذف می‌شود. در نتیجه، در نمونه های مکعبی نمی توان فشار تک محوری که آزاد از برش باشد بوجود آورد. بنابراین، در شرایط مشابه از نظر کیفیت بتن، مقاومت به دست آمده از نمونه های مکعبی بیش از مقاومت حاصل از نمونه های استوانه ای است. همچنین، نتیجه گرفته می‌شود که برای تعیین مقاومت بتن، که تحت تأثیر مشخصات صفحات فولادی دستگاه پرس نباشد یا بعبارت دیگر، برای تعیین مقاومت فشاری تک محوری حقیقی بتن، باید از نمونه های استوانه ای با نسبت ارتفاع به قطر بزرگتر از 7/1 استفاده نمود. در استوانه‌های استاندارد، نسبت ارتفاع به قطر برابر 2 می باشد.

مقاومت فشاری بتن براساس نمونه استوانه ای با نشان داده می‌شود که منظور از آن، مقاومت فشاری نمونه های استوانه ای به قطر 15 و ارتفاع 30 سانتیمتر است که 28 روز پس از ساخت اندازه گیری می شوند. مقاومت فشاری نمونه های مکعبی به بعد 15 سانتیمتر را که پس از 28 روز آزمایش می شوند با نشان می دهند. بطور متوسط، برای بتن های با وزن معمولی، مقاومت نمونه های استوانه ای 30*15 تقریباً 80 درصد مقاومت نمونه های مکعبی 20 سانتیمتری و 83 درصد مقاومت نمونه های مکعبی 15 سانتیمتری است. برای بتن های سبک، مقاومت نمونه های استوانه ای و مکعبی تقریباً یکسان می باشند.

مطلب قابل توجه دیگری که در رابطه با شکل نمونه ها مطرح است اثر نسبت ارتفاع به قطر در نمونه های استوانه ای است. گاهی اوقات برای انجام آزمایش از نمونه های استوانه ای استفاده می‌شود که نسبت ارتفاع به قطر آنها متفاوت از 2 است. بعنوان مثال، این مسئله در مورد کرهایی که از سازه های ساخته شده بریده می شوند پیش می آید. در این موارد لازم است ضریب تصحیحی بر مقاومت های به دست آمده اعمال شود تا نتایج حاصل قابل مقایسه با مقاومت نمونه های استوانه ای استاندارد باشند.

تحقیق بررسی بتن و فولادفایل بررسی بتن و فولادمقاله بررسی بتن و فولاددانلود تحقیق بررسی بتن و فولادبررسی بتن و فولادبتنفولاد

بتن ریزی زیر آب

روش های اجرای بتن در زیر اب

دسته بندی	عمران
بازدید ها	12
فرمت فایل	pdf
حجم فایل	2482 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	49

فروشنده فایل

کد کاربری 2116

تمام فایل ها

انواع و اقسام روش های بتن ریزی در زیر آب با وسایل متعدد و جهت موارد استفاده متعدد در یک فایل پی دی اف شده از فایل اصلی پاور پوینت

بتن ریزی زیر اببتنبتن ریزی