جواب فصل 1
1)نقش هر یک ازبتن و فولاد در یک عضو بتن آرمه در تحمل تنش چیست؟
بتن که در حقیقت یک نوع سنگ ساخته دست بشر است از مقاومت فشاری قابل قبول و مقاومت کششی بسیار پایین (درحدود10%مقاومت فشاری) برخوردار است از طرفی در بسیاری از قطعات سازه ای کشش مستقیم و یا کشش ناشی از خمش ایجاد میشود به همین جهت برای جبران ضعف مقاومت کششی بتن ایده بتن مسلح ابداع شده است در این روش در هر قسمت که سازه تحت کشش قرار گیرد کشش مستقیم یا ناشی از خمش از فولاد به عنوان یک یک ماده در مقابل کشش ایجاد شده استفاده میشود اگرچه ایده اول فولاد را فقط برای تحمل کشش استفاده می کردند اما امروزه فولاد به عنوان یک عضو کمکی در تحمل فشار نیز در کنار بتن قرار میگیرد
2) آیا در عضو بتن ارمه ترک هم ایجاد میشود؟ توضیح دهید
مقاومت کششی بتن بسیار پایین بوده این مسآله استفاده از فولاد های مسلح کننده در ناحیه کشش بتن را اجتناب ناپذیر میکند با این وجود معمولا در ناحیه کششی ترک هایی ایجاد میشود که لازم است با تمهیدات خاص عرض این ترک ها را محدود نمود چنین ترک هایی ممکن است در موارد خاص زمینه نفوذ اب یا رطوبت یا یون های زیان اور را فراهم کند
3) به چه دلایلی بتن و فولاد یک جسم مرکب همساز تشکیل میدهند؟
الف) ضریب انبساط حرارتی بتن و فولاد بسیار به هم نزدیک است
ب)بتن و فولاد چسبندگی بسیار خوبی با یکدیگر داشته و بین ان دو معمولا لغزش اتفاق نمی افتد
ج)چسبندگی بسیار خوب بین بتن و فولاد ناشی از چسبندگی شیمیایی بین دو ماده و نیز ناصافی های سطحی و بر امدگی های آج میلگرد
د) مقاومت فولاد در مقابل اتش سوزی کم است در حالی که پوشش بتنی روی میلگرد مقاومت خوبی در برابر اتش سوزی ایجاد می کند
4) اقبال عمومی سراسر جهان به بتن آرمه به جهت چه خصوصیاتی از ان است؟
بتن مقاومت بسیار خوبی در مقابل اتش سوزی دارد یک ساختمان بتن ارمه میتواند ساعت ها در مقابل اتش سوزی های مهیب مقاومت کند بدون انکه فرو ریزد این مساله فرصت کافی برای مهار اتش و نیز تخلیه ساختمان از نفرات و اموال را فراهم می کند در مقابل یک ساختمان فولبادی در برابر اتش سوزی کاملا ضعیف خواهد بود بتن هم چنین مقاومت خوبی در برابر رطوبت و اب دارد اجزاء بتن ارمه از صلبیت بالایی برخوردار هستاند به همین دلیل معمولا ساکنان یک ساختمان بتن ارمه در هنگام وزش شدید باد ویا تحرک زیاد همسایگان لرزه ای را احساس نمی کنندو ارامش انها حفظ می شود
5) مقاومت ساختمان های فولادی و ساختمان های بتن ارمه در مقابل اتش سوزی را با هم مقایسه کنید؟توضیح دهید
فولاد در برابر اتش سوزی بسیار ضعیف است فرو ریزی برج های دو قولوی نیویورک که در واقعه 11سپتامبر 2001مورد حمله قرار گرفتند به دلیل اسکلت فولادی انها بود چنانچه این برج ها از مصالح بتن ارمه ساخته شده بودند جان هزاران انسان و نیز میلیون ها دلار ثروت موجود در انها حفظ میشد
6)عمر بهره دهی طولانی بتن مرهون چه واقعیتی است؟
بتن در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی عمر بهره دهی بسیار طولانی دارد تحت شرایط مشخص یک سازه بتن ارمه می تواند برای همیشه بدون کاهش در ظرفیت باربری مورد استفاده قرار گیرد این مساله مبتنی بر این واقعیت است که بتن در طول زمان نه تنها کاهش مقاومت ندارد بلکه با گذشت طولانی زمان با تحکیم بیشتر سیمان افزایش مقاومت نیز خواهد داشت با این وجود تاثیر عوامل مخرب محیطی و یون های مهاجم ممکن است دوام بتن را در طول زمان به مخاطره بیاندازد
7)نقاط ضعف بتن ارمه در مقابل فولاد چیست؟
الف) کنترل کیفیت بتن یک کنترل کارگاهی است و نسبت به کنترل کیفیت فولاد که در کارخانه انجام میشود به مراتب پایین تر خواهد بود خصوصیات بتن به تغییر نسبت اجزاء شرایط اختلاط نحوه ی جا دادن و ویبره و نیز شرایط مراقبت بستگی زیادی خواهد داشت که ممکن است تمام یا بعضی از این شرایط در کارگاه دستخوش تغییر شده و به خوبی رعایت نگردد
ب) مقاومت پایین تر به ازای واحد وزن در مقایسه با فولاد منجر به سنگین تر شدن اعضای بتن ارمه می شود
ج)برای اجرای بتن درجا نیاز به قالب بندی و نیز مهار گذاری و شمع بندی است هزینه مصالح مصرفی برای قالب بندی هزینه ی ساخت قالب هزینه ی لازم جهت نصب قالب و برداشتن ان و نیز هزینه ی مصالح شمع بندی و هزینه ی نصب و برداشتن ان برای نگهداری بعضی از اجزاء نظیر دالها و تیر ها قبل از سخت شدن بتن مبالغ قابل توخهی را به خود اختصاص می دهند که به 30تا50% کل هزینه ی اجرای بتن ارمه بالغ می شود
8)تفاوت بتن ارمه و بتن پیش تنیده از نظر تحمل تنش ها در چیست؟
بتن پیش تنیده روش دیگری برای تولید یک مقطع مرکب و جبران ضعف کششی بتن است که ایده اصلی ان با ایده بتن ارمه متفاوت میباشد در مقطه بتن ارمه وظیفه تحمل تنش های کششی به فولاد های مسلح کننده واگذار شده و اجازه داده میشود که بتن در ناحیه کشش ترک بخورد در حالی که در مقطع پیش تنیده با ایجاد تنش های فشاری اولیه در مقطع بتنی شرایط فراهم میشود که تنش های کششی ناشی از خمش تنش های فشاری اولیه را خنثی نموده و بدین ترتیب در مقطع بتن پیش تنیده هیچگونه ترک خوردگی مشاهده نخواهد شد
9)روش های پیش تنیدگی را نام برده و مختصرا توضیح دهید؟
پیش تنیدگی به دو روش پیش کشیده و پس کشیده انجام میگیرد در بتن پیش کشیده ابتدا کابل های پیش تنیدگی که از نوع با مقاومت بالا و با تنش تسلیم بین1200 تا 2000 مگا پاسگال انتخاب می شوند از داخل قالب عبور داده شده و به مقدار دلخواه کشیده می شوند سپس داخل قالب بتن ریزی شده و پس از کسب مقاومت بتن (معمولا پس از 7 روز)کابل ها ازاد میشوند بدین ترتیب عکس العمل نیروی کششی اولیه در کابل به صورت نیروی فشاری بر مقطع بتنی اثر میکند هم چنین در بتن پس کشیده کابل هایب عبور داده شده از یک غلاف محافظ به همراه غلاف در موقعیت مناسب در داخل قالب تعبیه شده و بتن ریزی انجام میگیرد قطعه بتنی پس از انجام گیرش به محل نصب حمل شده ودر موقعیت مربوط قرار میگیرد انگاه کابل موجود در قطعه که اکثرااز یک طرف مهار شده است از طرف دیگر توسط دستگاه تحت کشش قرار گرفته و نهایتا در انتهای قطعه مهار میشود پس از مهر کابل عکس العمل نیروی کششی کابل به صورت نیروی فشاری بر قطعه اثر میکند در بتن پس کشیده به سادگی میتوان کابل را به هر شکل دلخواه و از جمله به شکل سهمی در داخل بتن تعبیه نمود
10)چرا انالیز و طراحی سازه های بتن ارمه باید یر اساس یک ایین نامه صورت گیرد؟
ایین نامه ها بر اساس تحقیقات انجام شده در هر زمینه و تجربیات قبلی و نیز با منظور نمودن ایمنی مناسب مجموعخه مقرراتی را تنظیم می نمایند هر مهندس می تواند بر اساس اصول کلی طراحی و رعایت قوانین یک ایین نامه طراحی صحیح و کاملی ارائه دهد
11)بعضی از ایین نامه های بتن ارمه را نام برده وسابقه تاسیس انهارا ذکر کنید؟
ایین نامه ی آمریکا (1904)ایین نامه ی بتن استرالیا (3600) ایین نامه ی بتن ایران (آبا) 1379
پایان فصل اول
