مبحث نهم: طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه.

 کلیات

1. گستره

   • شامل کلیه اصول طراحی و اجرای ساختمان‌های بتنی مسلح، از جمله بارگذاری، تحلیل و کنترل مقاومت.

2. مطالب عمومی

   • ساختمان‌ها باید ایمن، اقتصادی و با دوام طراحی شوند.

   • رعایت الزامات مقاومتی، شکل‌پذیری و دوام بتن و آرماتورها ضروری است.

3. هدف

   • تضمین مقاومت سازه‌ها در برابر نیروهای ثقلی و جانبی و ایمنی در بهره‌برداری.

4. دامنه کاربرد

   • شامل ساختمان‌های عمومی و خاص، شالوده، تیر، ستون، دال و دیوارهای بتنی.

5. روش طراحی

   • روش‌های الاستیک، غیرالاستیک، پلاستیک و قاب معادل.

   • تحلیل سازه‌ها با رعایت ضریب بار و مقاومت.

6. بارگذاری‌ها و ترکیب‌های آنها

   • بار مرده، زنده، برف، باد، زلزله، حرارتی.

   • ترکیب بارها بر اساس استاندارد ملی و آیین‌نامه‌ها.

7. سیستم واحد اندازه‌گیری

   • واحد SI (کیلوگرم، متر، ثانیه).

8. مقام قانونی مسئول

   • سازمان نظام مهندسی و مراجع ذی‌صلاح.

9. مهندس طراح و مهندس ناظر

   • مسئولیت طراحی و اجرای صحیح با مستندات کامل.

10. مدارک و مستندات ساخت

    • نقشه‌ها، دفترچه محاسبات، مشخصات مصالح و گزارش‌های کنترل کیفیت.

11. روش‌ها و سیستم‌های خاص طراحی و اجرایی

    • روش قاب خمشی، دال، تیرچه و سیستم‌های ترکیبی.

12. مدارک مورد استفاده

    • شامل مشخصات فنی بتن، آرماتورها، سیستم‌های پیش‌ساخته، قالب‌بندی و کنترل کیفیت.

علائم و تعاریف

1. گستره

   • تعیین کلیه علائم و اصطلاحات مورد استفاده در مبحث نهم.

2. علائم اختصاری

   • مانند fckf_{ck}fck​ مقاومت فشاری مشخصه بتن، $E$ مدول الاستیسیته.

3. تعاریف و اصطلاحات

   • تعریف دال، تیر، ستون، شالوده، دیافراگم و مقاطع بتنی.

مشخصات مکانیکی بتن

1. گستره

   • شامل بتن معمولی، سبک و مقاومت‌های مشخصه.

2. بتن معمولی و سبک

   • بتن سبک: کمتر از ۲۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب.

   • بتن معمولی: بیشتر از ۲۲۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب.

3. مقاومت فشاری مشخصه

   • بر اساس نمونه مکعبی یا استوانه‌ای استاندارد.

4.  رده‌بندی بتن

   • بر اساس مقاومت، طرح اختلاط و کاربرد.

5. مدول گسیختگی و ۳-۶ مدول الاستیسیته $E$

6. ضریب پواسون $v$

7. ضریب انبساط حرارتی

   • حدود 10×10−610times10^{-6} 10×10−6 تا 12×10−612times10^{-6}12×10−6 بر سانتی‌متر.

8. جمع‌شدگی و خزش بتن

   • جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، خزش تحت بار بلندمدت.

مشخصات آرماتورها

1. گستره

   • شامل میلگردهای کششی، عرضی، جوش‌پذیر و با شکل‌پذیری متفاوت.

2. رده‌بندی

   • بر اساس مقاومت، قطر و روش ساخت (کارخانه‌ای یا سرد شده).

3. ویژگی‌های کششی و جوش‌پذیری

4. دوام آرماتورها

   • پوشش بتن، محافظت در برابر خوردگی.

5. آرماتور برشی و گل میخ

الزامات سیستم‌های سازه‌ای

1. گستره و کلیات

   • شامل سیستم‌های قاب خمشی، دیوار برشی، سیستم تیرچه و دال.

2. اجزای سیستم و مسیر انتقال بار

3. الزامات طراحی سیستم‌ها

   • مقاومت، شکل‌پذیری، سختی کافی.

4. الزامات سیستم‌های خاص

   • پیش‌ساخته، دوطبقه‌ای و مقاوم در برابر زلزله.

تحلیل سیستم‌ها

1. گستره و کلیات

2. مدلسازی

   • روش‌های خطی و غیرخطی، المان محدود، تحلیل قاب معادل.

3. نحوه چیدمان بارهای زنده

4. تحلیل خطی الاستیک مرتبه اول و دوم

5. تحلیل غیرالاستیک و اجزاء محدود

6. روش‌های ساده شده تحلیل

ضریب‌های بار و ترکیب بارگذاری

1.  گستره و کلیات

   • ضریب اطمینان مصالح، ضریب بارهای مرده و زنده.

2. ترکیب بارگذاری‌ها

   • ترکیب استاندارد شامل بار مرده، زنده، برف، باد، زلزله و حرارتی.

3. ضریب کاهش مقاومت

طراحی اعضای سازه‌ای

• مقاومت خمشی، محوری، برشی و پیچشی.

• دال‌های یک و دو طرفه؛ جزئیات آرماتورگذاری، مقاومت طراحی.

• تیرها – مقاومت مورد نیاز، جزئیات آرماتورگذاری، تیرچه‌ها.

• ستون‌ها – مقاومت، محدودیت آرماتور، جزئیات اجرایی.

• دیوارها – حداقل ضخامت، مقاومت برشی، جزئیات آرماتورگذاری.

• دیافراگم‌ها – نیروهای طراحی، ضخامت، مقاومت خمشی و برشی.

• شالوده‌ها – سطحی و عمیق، انتقال نیروها.

• نواحی اتصال تیر به ستون و دال به ستون، اتصالات پیش‌ساخته، مهارها.

• الزامات بهره‌برداری – کنترل خیز، ترک، ارتعاش.

• طراحی ویژه زلزله – قاب‌ها و دیوارهای با شکل‌پذیری کم، متوسط و زیاد، شالوده، دیافراگم‌ها.

• جزئیات آرماتورگذاری – قلاب‌ها، وصله‌ها، آرماتور عرضی.

• مدارک طرح و الزامات نظارت – مواد، بتن، قالب‌بندی، پذیرش بتن و آرماتورها.

• ارزیابی مقاومت سازه‌های موجود – تحلیل و آزمایش بارگذاری.

پیوست‌ها

• پ۱: دوام بتن و آرماتور – مقاومت در برابر یون کلرید، سولفات، یخ‌زدگی، آتش، سایش.

• پ۲: طراحی در برابر آتش – مدت زمان مقاومت (FRR) در دال، تیر، ستون و دیوار.

• پ۳: روش بست و بند – طراحی مقاوم در برابر زلزله.

• پ۴: جمع‌شدگی و خزش بتن – اثرات و جبران.

• پ۵: روش ضرایب لنگر خمشی در دال‌ها و تیرها.

• پ۶: طراحی ساده ساختمان‌های بتنی – اجزاء سیستم قاب خمشی.