آناليز و طراحی سازه‌های بتن آرمه

عنوان................................................................................................................. صفحه

 

فصل 1 – آشنايي با بتن و فولاد................................................................................. 1

مقدمه................................................................................................................. 1

مواد تشكيل دهنده بتن........................................................................................... 4

خواص مكانيكي و فيزيكي بتن.................................................................................. 11

عوامل مؤثر بر مقاومت بتن....................................................................................... 12

آزمايشهاي مقاومت فشاري..................................................................................... 14

تغييرشكل تحت تنش فشاري................................................................................... 19

مقاومت كششي................................................................................................... 23

مقاومت خستگي.................................................................................................. 25

خزش.................................................................................................................. 27

افت..................................................................................................................... 33

خواص حرارتي....................................................................................................... 36

مسائل مطروحه در ساخت و كنترل كيفيت بتن............................................................. 38

آرماتور فولادي....................................................................................................... 43

مقاومت و تغييرشكل فولاد آرماتور.............................................................................. 45

طبقه بندي فولاد آرماتور.......................................................................................... 47

 

فصل 2 – روشهاي طراحي سازه هاي بتن آرمه............................................................ 49

مقدمه................................................................................................................. 49

روش تنشهاي مجاز................................................................................................ 50

روش مقاومت نهائي............................................................................................... 52

روش طراحي بر مبناي حالات حدي............................................................................ 56

 

فصل 3 – آناليز و طراحي مقاطع تحت تنش.................................................................. 59

رفتار تيرهاي بتن آرمه تحت خمش............................................................................ 59

آناليز مقاطع خمشي در حالت الاستيك...................................................................... 66

آناليز مقاطع خمشي در حالت الاستوپلاستيك............................................................. 68

آناليز مقاطع خمشي در حالت پلاستيك..................................................................... 71

مقاطع مستطيل شكل تنها با آرماتور كششي............................................................ 76

مقاطع مستطيل شكل با آرماتورهاي كششي و فشاري............................................... 92

طراحي مقاطع غير مستطيلي با آرماتور فشاري.......................................................... 106

مقاطع T، I و قوطي شكل....................................................................................... 110

مقاطع تحت خمش دومحوري................................................................................... 121

طراحي بر مبناي تنشهاي مجاز ............................................................................... 131

مقاطع كم فولاد، پرفولاد و ايده آل.............................................................................. 134

طراحي مقاطع مستطيل شكل تنها با آرماتور كششي.................................................. 137

طراحي مقاطع مستطيل شكل با آرماتورهاي كششي و فشاري..................................... 146

مسائل................................................................................................................ 149

 

 

فصل 4 – آناليز و طراحي مقاطع تحت برش.................................................................. 157

رفتار اعضاء بتن آرمه تحت پوشش............................................................................. 157

مقاومت برشي مقاطع بدون آرماتور برشي................................................................. 166

مقاومت برشي تيرهاي مسلح به آرماتور برشي.......................................................... 169

انواع آرماتور برشي و نقش آنها در رفتار تيرها.............................................................. 169

محاسبه مقاومت برشي......................................................................................... 173

آناليز و طراحي تيرها براي برش................................................................................. 176

مقاومت برشي اعضاء تحت اثر بار محوري................................................................... 187

برش در تيرهاي با ارتفاع متغير.................................................................................. 188

تيرهاي با ارتفاع زياد............................................................................................... 191

برش – اصطكاك..................................................................................................... 196

طراحي براكتها و كربلها............................................................................................ 204

پاشنه تيرها.......................................................................................................... 212

مسائل................................................................................................................ 215

 

فصل 5 – طراحي مقاطع تحت پيچش......................................................................... 221

مقدمه................................................................................................................. 221

رفتار اعضاء بتن آرمه تحت پيچش ............................................................................. 223

مقاومت پيچشي اعضاء بتني بدون آرماتور.................................................................. 228

مقاومت پيچشي اعضاء بتن آرمه.............................................................................. 231

مقاومت اعضاء بتني تحت اثر توأم برش و پيچش.......................................................... 238

مقاومت برشي – پيچشي قطعات بتني غيرمسلح....................................................... 239

طراحي اعضاء بتن آرمه براي اثر توأم برش و پيچش....................................................... 240

ضوابط آئين نامه اي طراحي مقاطع براي برش و پيچش.................................................. 242

مقاطع تحت اثر توأم پيچش و برش............................................................................ 245

مسائل................................................................................................................ 257

 

فصل 6 – آناليز و طراحي مقاطع تحت بار محوري و خمش............................................... 261

مقدمه................................................................................................................. 261

انواع ستونها و ضوابط آرماتورگذاري آنها....................................................................... 261

رفتار ستونها تحت بار محوري................................................................................... 266

اعضاء محوري تحت فشار و خمش............................................................................. 273

اعضاء فشاري با مقطع مستطيل شكل...................................................................... 275

ضوابط آيين نامه اي محاسبه، مقاومت فشاري............................................................. 286

آناليز و طراحي ستونها به كمك منحنيهاي اثر متقابل..................................................... 289

اعضاء فشاري مستطيل شكل با توزيع آرماتور در محيط مقطع......................................... 299

اعضاء فشاري با مقطع دايروي.................................................................................. 311

مقاطع مربع شكل با توزيع دايروي آرماتور.................................................................... 319

فرمولهاي تقريبي براي آناليز و طراحي ستونها............................................................. 320

اعضاء فشاري تحت خمش دو محوري......................................................................... 322

اعضاء بتن آرمه تحت كشش محوري و لنگر خمشي...................................................... 338

اثر لاغري در طراحي ستونها..................................................................................... 342

كمانش ستونهاي تحت بار محوري............................................................................. 343

تشديد لنگر در تير – ستونها..................................................................................... 346

طراحي ستونها با درنظر گرفتن تأثير لاغري.................................................................. 350

مسائل................................................................................................................ 364

 

فصل 7 – مهار آرماتور در بتن..................................................................................... 371

مقدمه................................................................................................................. 371

مفهوم و صور چسبندگي......................................................................................... 372

چسبندگي مهاري.................................................................................................. 373

چسبندگي خمشي............................................................................................... 375

معيار چسبندگي فولاد و بتن.................................................................................... 376

مهار ميلگردها و سيمهاي آجدار در كشش.................................................................. 378

مهار ميلگردهاي آجدار در فشار................................................................................. 382

مهار گروه ميلگردها................................................................................................. 383

مهار ميلگردهاي كششي به وسيله قلاب................................................................... 384

مهار شبكه هاي سيمي جوش شده در كشش........................................................... 389

مهار آرماتورجان..................................................................................................... 392

مهار آرماتور خمشي............................................................................................... 395

ملاحظات عملي در مهار آرماتورهاي خمشي و قطع و خم كردن آنها................................. 397

وصله آرماتورها...................................................................................................... 408

وصله ميگردها و سيمهاي آجدار در كشش.................................................................. 409

وصله ميلگردهاي آجدار در فشار................................................................................ 411

ضوابط خاص وصله در ستونها.................................................................................... 411

مسائل................................................................................................................ 413

 

فصل 8 – آناليز قابهاي ساختماني بتن آرمه................................................................. 417

مقدمه................................................................................................................. 417

روشهاي آناليز الاستيك........................................................................................... 418

ترتيب قرار دادن بارهاي زنده..................................................................................... 421

تأثير ژهناي تكيه گاه بر طراحي اعضاء......................................................................... 423

روش صرائب لنگر و برش.......................................................................................... 425

 

فصل 9 – دالهاي يك طرفه......................................................................................... 431

مقدمه................................................................................................................. 431

روشهاي آناليز دالهاي يك طرفه.................................................................................. 432

ضخامت دال.......................................................................................................... 433

آرماتور افت و حرارت................................................................................................ 435

آرماتورگذاري در دالهاي يك طرفه................................................................................ 436

دالهاي يك طرفه با تيرچه هاي بتني........................................................................... 443

مسائل................................................................................................................ 446

 

فصل 10 – دالهاي دوطرفه......................................................................................... 447

مقدمه................................................................................................................. 447

رفتار دالهاي دوطرفه................................................................................................ 451

روشهاي آناليز دالهاي دوطرفه................................................................................... 454

مباني روشهاي آيين نامه........................................................................................ 455

روش طراحي مستقيم............................................................................................ 457

تعاريف................................................................................................................. 457

لنگرهاي خمشي در نوار دال.................................................................................... 463

تأثير بارگذاري متناوب.............................................................................................. 468

لنگرهاي خمشي در ستونها.................................................................................... 470

برش در دالهاي با تير............................................................................................... 471

ضخامت دالهاي دوطرفه........................................................................................... 473

محدوديتهاي استفاده از روش طراحي مستقيم............................................................ 475

آرماتورگذاري در دالهاي دوطرفه.................................................................................. 476

برش در دالهاي تخت و قارچي................................................................................... 487

انتقال خمش و برش در محل اتصال دال و ستون........................................................... 490

طراحي آرماتورهاي برشي در دالهاي تخت.................................................................. 504

قسمتهاي باز در دالها............................................................................................. 512

روش قاب معادل..................................................................................................... 513

مسائل................................................................................................................ 531

 

فصل 11 – تئوري خطوط تسليم در دالها...................................................................... 533

مقدمه................................................................................................................. 533

مفاهيم كلي......................................................................................................... 534

مشخصات خطوط تسليم......................................................................................... 536

آناليز دالها به روش اصول كار مجازي........................................................................... 540

بارهاي متمركز....................................................................................................... 548

اثرات گوشه.......................................................................................................... 552

استفاده از شماهاي گسيختگي تقريبي.................................................................... 555

طراحي دالها......................................................................................................... 556

مسائل................................................................................................................ 562

 

فصل 12- پي هاي بتن آرمه...................................................................................... 565

مقدمه................................................................................................................. 565

اصولي كلي در آناليز و طرح پي ها............................................................................. 569

پي هاي ديوار........................................................................................................ 573

پي هاي منفرد...................................................................................................... 575

پي هاي مركب...................................................................................................... 585

پي هاي دو متون................................................................................................... 586

پي هاي باسكولي................................................................................................. 592

پي هاي نواري...................................................................................................... 597

پي هاي مشبك..................................................................................................... 601

پي هاي گسترده................................................................................................... 602

مسائل................................................................................................................ 605

 

 

فصل 13 – قابليت بهره برداري سازه هاي بتن آرمه........................................................ 607

مقدمه................................................................................................................. 607

كنترل ترك خوردگي در اعضاء خمشي......................................................................... 608

كنترل تغييرمكان تيرها و دالهاي يك طرفه..................................................................... 612

تغييرمكانهاي لحظه اي............................................................................................ 613

تغييرمكانهاي درازمدت............................................................................................. 617

تغييرمكان مجاز تيرها.............................................................................................. 619

پيوست 1 – مشخصات سيمهاي استاندارد و ميلگردها.................................................. 624

پيوست 2 – منحنيهاي اثر متقابل فشار و خمش.......................................................... 627

واژه نامه............................................................................................................... 676

فهرست مراجع...................................................................................................... 697