نام فایل : آشنايي با بتن و فولاد1

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 11

حجم : 149 کیلوبایت

آشنايي با بتن و فولاد
1-1- مقدمه
بتن يكي از مصالح ساختماني است كه بوسيله آميختن مخلوط متناسبي از سيمان، مصالح سنگي (شن و ماسه) و آب بوجود ميآيد. آب و سيمان با تركيب شيميائي خود مصالح سنگي از، كه قسمت اعظم بتن را تشكيل ميدهند، به يكديگر و توده سخت سنگي شكل بتن را ايجاد مينمايند.
بتن مادهاي است كه داراي مقاومت زيادي در فشار است و از اينرو استفاده از آن براي قطعات تحت فشار مانند ستونها و قوسها بسيار مناسب است ليكن عليرغم مقاومت فشاري قابل توجه، مقاومت كششي كم و شكنندگي نسبتاً زياد بتن، استفاده از آن براي قظعاتي كه تماماً يا بطور موضعي تحت كشش هستند محدود مينمايد. براي رفع اين محدوديت اعضاء بتني را با قراردادن فولاد در آنها تقويت مي كنند. ماده مركبي كه بدين ترتيب حاصل ميشود بتن آرمه يا بتن مسلح ناميده ميشود.
ايده اصلي در ايجاد بتن مسلح استفاده از بتن براي تحمل فشار و استفاده از فولاد، كه معمولاً آرماتور ناميده ميشود، براي تحمل كشش است. براي روشن شدن بيشتر مسئله ميتوان رفتار يك تير بتني غير مسلح را كه روي دو تكيهگاه ساده قرار دارد بررسي نمود (تصوير الف
–
1-1).
در مقاطع مختلف اين تير، تنشهاي كششي در زير صفحه خنثي و تنشهاي فشاري در بالاي آن ايجاد ميشوند. از آنجا كه مقاومت كششي بتن ناچيز است، اين تير داراي ظرفيت باربري كمي خواهد بود. درچنين تيري اصولاً مقاومت فشاري بتن نميتواند مورد استفاده قرار گيرد. حال اگر همين تير در ناحيه كششي توسط فولادهايي كه معمولاً بصورت ميلگرد مستقيم ميباشند، مسلح شود قادر خواهد بود براي به مراتب بيشتر از بار حالت قبل (مثلاً تا 20 برابر) را تحمل نمايد (تصوير ب-1-1). ساير اعضاء بتني، نظير ستونها، كه عمدتاً در فشار كار ميكنند، را نيز با ميلگردهاي فولادي مسلح مي نمايند (تصوير ج
–
1-1). وجود آماتور در چنين اعضائي نيز سبب افزايش مقاومت آنها ميگردد. زيرا فولاد علاوه بر كشش در فشار نيز مقاومت بالايي دارد. بدين ترتيب از اجتماع دو ماده فولاد و بتن ماده تقريباً جديدي بنام بتن مسلح ايجاد ميشود كه امروزه حوزه كاربرد آن بدون هيچ مرزي در حال گسترش است.
اساس رفتار مشترك فولاد و بتن تركيب طبيعي دو خاصيت مهم فيزيكي و مكانيكي اين دو ماده است: اول آنكه، بتن در اثر سخت شدن چسبندگي قابل ملاحظهاي با آرماتور فولادي ايجاد ميكند كه در نتيجه آن در يك عضو بتن آرمه تحت اثربار، هر دو ماده فولاد و بتن با هم تغيير شكل ميدهند. دوم آنكه، بتن و فولاد داراي ضرائب انبساط حرارتي تقريباً يكساني ميباشند (مقدار اين ضريب بطور متوسط براي بتن 000010/0 و براي فولاد 000012/0 بازاء هر درجه سانتيگراد است) و در نتيجه در اثر تغييرات درجه حرارت، تنشهاي اوليه قابل توجهي در هيچيك از دو ماده ايجاد نشده و لغزشي بين فولاد و بتن رخ نميدهد.
بتن مسلح علاوه بر اينكه داراي مقاومت نسبتاً بالايي است، در مقابل شرايط نامساعد محيطي نيز مقاومت خوبي دارد زيرا پوشش بتني روي آماتور، فولاد در مقابل خوردگي و اثر مستقيم آتشسوزي محافظت مينمايد. در رابطه با مقاومت در مقابل آتشسوزي شايد توجه به اين نكته جالب باشد كه در حرارت حدود 1000 درجه سانتيگراد، حداقل يك ساعت طول ميكشد كه دماي فولاد داخل بتن، كه با يك لايه بتني به ضخامت 5/2 سانتيمتر پوشيده است، به 500 درجه سانتيگراد برسد. تجربه نشان داده است كه در آتشسوزيهاي با شدت متوسط، سازههاي بتن آرمه تنها دچار خسارتهاي سطحي ميشوند و خللي در مقاومت و ظرفيت باربري آنها وارد نميآيد.
...