کتاب سازه های بتن آرمه جلد 1 | دکتر داود مستوفی نژاد

دباره‌ی کتاب سازه های بتن آرمه جلد اول داود مستوفی نژاد

در کتاب سازه های بتن آرمه جلد اول دکتر داود مستوفی نژاد، دانشجویان با مفاهیم اساسی بتن مسلح آشنا می شوند. چرا که در هر قسمت سعی شده که به همراه دستورالعمل‌های طراحی به مفاهیم مرتبط هم عمیقاً پرداخته شود. کلیه شکلها و نمودارها با دقت زیاد به کمک نرم افزارهای طراحی برای بالا بردن کیفیت چاپ تهیه شده است.

تلاش بر این بوده که کتاب سازه های بتن آرمه جلد 1 مستوفی نژاد تا حد زیادی مستقل از آیین نامه های طراحی باشد. ولی در هر قسمت این کتاب دانشگاهی عمران علاوه بر مفاهیم، نکات آیین نامه ای هم براساس آیین نامه بتن آمریکا ACI 318 و آیین نامه بتن ایران (آبا) به صورت مجزا وجود دارد. ضمن اینکه کتاب شامل مثالهای گوناگونی می‌باشد که در هر کدام نکات مفهومی ویژه دارد.

بخشی از کتاب سازه های بتن آرمه جلد 1 دکتر داود مستوفی نژاد

سازگاری بتن و فولاد

بتن و فولاد سازگاری قابل توجهی برای تشکیل یک جسم مرکب دارند که در این میان می توان به موارد زیر اشاره نمود :

الف - ضریب انبساط حرارتی بتن و فولاد بسیار به هم نزدیک است. به همین دلیل تحت تأثیر تغییرات دمای متداول، تنش های قابل توجهی بین آنها ایجاد نمی شود. ضریب انبساط حرارتی فولاد برابر با (1/°C) 5-10 × 3/1 - (C°/1) 5-10 × 0/1 متغیر است.

ب- بتن و فولاد اتصال و پیوستگی بسیار خوبی با یکدیگر داشته و بین آن دو معمولاً لغزش اتفاق نمی افتد؛ بنابراین می توانند عملکرد مرکبی با یکدیگر داشته باشند و همانند یک جسم واحد عمل کنند. پیوستگی بسیار خوب بین بتن و فولاد، ناشی از چسبندگی شیمیایی بین دو ماده و نیز ناصافی های سطحی و برآمدگی های آج میلگرد می باشد.

ج- فولاد ماده ای است که به راحتی در معرض خوردگی شیمیایی قرار می گیرد، در حالی که بتن معمولاً نفوذ ناپذیری قابل قبولی دارد و می تواند فولاد مسلح کننده را در مقابل خوردگی محافظت نماید. از آن گذشته محیط خمیر سیمان هیدراته شده، تا حد زیادی قلیایی است. این محیط در بتن به عنوان یک سپر محافظ در مقابل خوردگی میلگردهای فولادی عمل می کند. از این رو سازه های بتن آرمه معمولاً سازه هایی با زمان بهره برداری طولانی و هزینه های نگهداری کم محسوب می شوند.

د- مقاومت فولاد در مقابل دمای آتش بسیار پایین است، در حالی که پوشش بتنی که روی میلگردها قرار گرفته است مقاومت بسیار خوبی در مقابل آتش سوزی ایجاد می کند. بنابراین عملکرد مرکب بتن و فولاد در یک سازه بتن آرمه، مقاومت قابل قبولی در مقابل آتش سوزی فراهم می کند.

کتاب سازه های بتن آرمه جلد 1 به نویسندگی داود مستوفی نژاد در انتشارات ارکان دانش به چاپ رسیده است.

فهرست

فصل 1 : مقدمه بتن آرمه سازگاری بتن و فولاد پیشینه ی تاریخی بتن آرمه مزایا و معایب بتن آرمه بتن پیش تنیده آیین نامه های طراحی مسائل مراجع انتخابی فصل 2 : خصوصیات مصالح در بتن آرمه سیمان و اجزای آن انواع سیمان پرتلند سنگ دانه ها رطوبت سطحی و جذب آب دانه ها آب بتن مواد مضاف مواد مضاف تسریع کننده مواد مضاف کندگیرکننده مواد مضاف کاهنده آب یا فوق روان کننده ها مواد مضاف هوازا مواد مضاف معدنی مقاومت فشاری تک محوره بتن تعریف مقاومت فشاری بتن و محدوده تغییرات آن عوامل مؤثر بر مقاومت فشاری بتن نوع نمونه اندازه نمونه سرعت بارگذاری عوامل مرتبط با نوع و درصد مصالح بتن و نحوه مراقبت منحنی تنش-کرنش بتن مدول الاستیسیته بتن مدول الاستیسیته استاتیکی بتن مدول الاستیسیته دینامیکی بتن مدول الاستیسته خمشی بتن عوامل مؤثر بر مدول الاستیسیته بتن ضریب پواسون بتن مقاومت کششی تک محورهای بتن مقاومت کششی بتن تحت کشش خالص مقاومت کششی بتن تحت کشش ناشی از خمش ارتباط بین مقاومت فشاری و مقاومت کششی منحنی تنش-کرنش بتن در کشش رفتار بتن تحت تنش های دو محوره و سه محوره بررسی رفتار بتن تحت تنش های دومحوره رفتار بتن تحت تنش های سه محوره مقاومت خستگی بتن مقاومت ضربه ای بتن انقباض در بتن افت پلاستیک افت خودگیری افت خشک شدگی افت کریناسیون عوامل مؤثر بر افت بتن خزش در بتن تغییرات آماری در مقاومت بتن انحراف معیار سایر مشخصات آماری مقاومت تفسیر متغیرهای آماری مقاومت مقاومت فشاری متوسط لازم پذیرش نمونه های آزمایشگاهی تعداد نمونه گیری برای آزمایش مقاومت ارزیابی مقاومت بتن بر اساس مغزه گیری بتن الیافی بتن با مواد پلیمری بتن اشباع شده با پلیمر PIC بتن با سیمان پلیمری PCC بتن پلیمری PC فولاد مسلح کننده میله های مسلح کننده ی کامپوزیتی FRP ساختار مواد کامپوزیتی FRP الیاف شیشه الیاف کربن الیاف آرامید مشخصات میله های کامپوزیتی FRP الف مقاومت در مقابل خوردگی ب مقاومت کششی ج مدول الاستیسیته د وزن مخصوص ه عایق بودن و خم شدن مسائل مراجع انتخابی فصل 3 روش های طراحی و ترکیبات بارگذاری هدف از طراح یروش تنش های مجاز روش طرح مقاومت طراحی در حالت حد طراحی در حالات حدی در آیین نامه ها مسائل مراجع انتخابی فصل 4 رفتار مقاطع خمشی و طراحی به روش تنش های مجاز بررسی رفتار یک تیر خمشی نوع گسیختگی عضو خمشی محدوده رفتاری مقطع خمشی براساس لنگر موجود طراحی الاستیک طراحی الاستو پلاستیک طراحی به روش تنش مجاز روش دیگر طراحی طرح یک مقطع بتن آرمه به روش تنش مجاز مسائل مراجع انتخابی فصل 5 طراحی تیر تحت خمش - مفاهیم اساسی و مقاطع مستطیلی مقدمه منحنی لنگر -انحنا تئوری خمش در تیرهای بتن آرمه توزیع تنش معادل در قسمت فشاری مقطع بتن آرمه در لحظه گسیختگی بررسی مقطع مستطیلی تحت خمش به روش طرح مقاومت وضعیت متوازن یک مقطع مستطیلی تعیین مقاومت خمشی اسمی مقطع مستطیلی الف- مقطع تحت مسلح کم فولاد ب- مقطع فوق مسلح پر فولاد مقاومت خمشی طراحی مقطع مستطیلی مقاطع کشش - کنترل مقاطع فشار - کنترل مقاطع در ناحیه ی انتقال محدودیت بیشترین و کمترین مقدار فولاد کششی الف- بیشترین مقدار فولاد ب- کمترین مقدار فولاد طراحی مقطع مستطیلی تحت خمش به روش طرح مقاومت بررسی یک مقطع مستطیلی تحت خمش به روش طراحی در حالات حدی بررسی وضعیت متوازن در مقطع مستطیل تعیی لنگر خمشی مقاوم نهایی الف-مقطع تحت مسلح کم فولاد ب- مقطع فوق مسلح پر فولاد حالت حدی نهایی مقاومت در خمش محدودیت بیشترین و کمترین مقدار فولاد کششی الف- کمترین مقدار فولاد ب- بیشترین مقدار فولاد طراحی مقطع مستطیلی تحت خمش بر اساس روش حالات حدی مقاطع خمشی مستطیلی با فولاد فشاری بر اساس روش طرح مقاومت نقش فولاد فشاری در رفتار عضو خمشی بررسی جاری شدن فولادهای کششی در مقطع مستطیلی با فولاد فشاری بررسی جاری شدن فولادهای فشاری در مقطع در مقطع مستطیلی با فولاد فشاری تعیین ظرفیت خمشی مقطع مستطیلی با فولاد فشاری الف- جاری شدن فولادهای کششی و فشاری ب- جاری شدن فولاد کششی و جاری نشدن فولاد فشاری ج- جاری نشدن فولاد کششی و جاری شدن فولاد فشاری د- جاری نشدن فولادهای کششی و فشاری مقاومت خمشی طراحی مقطع با فولاد فشاری محدودیت بیشترین مقدار فولاد کششی در مقاطع با فولاد فشاری مقاطع خمشی مستطیلی با فولاد فشاری بر اساس روش طراحی در حالات حدی بررسی جاری شدن فولادهای کششی در مقطع با فولاد فشاری بررسی جاری شدن فولادهای فشاری در مقطع با فولاد فشاری تعیین ظرفیت خمشی مقطع مستطیلی با فولاد فشاری الف- جاری شدن فولادهای کششی و فشاری ب- جاری شدن فولادهای کششی و جاری نشدن فولادهای فشاری ج۔ جاری نشدن فولاد کششی و جاری شدن فولاد فشاری د- جاری نشدن فولادهای کششی و فشاری حالت حدی نهایی مقاومت در خمش در مقطع با فولاد فشاری محدودیت بیشترین مقدار فولاد کششی در مقاطع با فولاد فشاری مقاطع مستطیلی با فولادگذاری در چند ردیف ملاحظات متفرقه در تیرها تکیه گاه های جانبی در مقاطع خمشی تغییر شکل تیر توزیع فولادهای خمشی در تیر تیر عمیق میلگردهای گروهی مسائل مراجع انتخابی فصل 6 طراحی تیر تحت خمش - مقاطع بالدار مقاطع نامتقارن مقدمه ساخت تیر T شکل و عرض مؤثر تیر T شکل به صورت مجزا تبر T شکل همراه با دال رفتار مقطع T شکل تحت خمش تعیین عملکرد یک مقطع T شکل بررسی یک مقطع تحت خمش با عملکرد T شکل به روش طرح مقاومت فولاد متوازن در یک مقطع با عملکرد T شکل تعیین مقاومت خمشی اسمی مقطع با عملکرد T شکل الف- مقطع تحت مسلح ب- مقطع فوق مسلح مقاومت خمشی طراحی مقطع با عملکرد T شکل محدودیت بیشترین و کمترین مقدار فولاد کششی در مقاطع با الف- بیشترین مقدار فولاد ب- کمترین مقدار فولاد فولاد لازم در جهت عرضی بال فشاری بررسی یک مقطع T شکل تحت خمش به روش طراحی در حالات حدی تعیین عملکرد یک مقطع T شکل فولاد متوازن در یک مقطع با عملکرد T شکل تعیین لنگر خمشی مقاوم نهایی الف مقطع تحت مسلح ب- مقطع فوق مسلح محدودیت بیشترین و کمترین مقدار فولاد کششی الف بیشترین مقدار فولاد ب کمترین مقدار فولاد ملاحظات متفرقه در تیرهای T شکل مقاطع بالدار مقاطع نامتقارن تحت لنگر خمشی خمش دو محوره در تیرها مسائل مراجع انتخابی فصل 7 طراحی تیر تحت برش مقدمه توزیع تنش در تیر بتنی تحت برش با رفتار الاستیک الف - ترک های برشی جان ب- ترک های خمشی - برشی ج- ترک های خمشی ساز و کار انتقال برش در تیر بتنی حالت های شکست تیر بتنی شکست خمشی F شکست قطری کششی DT شکست برشی فشاری و شکست برشی کششی حالات دیگر شکست برشی فولاد برشی یا جان روش تشابه خرپایی جهت بررسی یک عضو بتن آرمه تحت برش ظرفیت برشی تیر بتن آرمه بر اساس آیین نامه ظرفیت برشی تیر بتنی بدون فولاد برشی ظرفیت برشی عضو بتنی در آیین نامه الف - ظرفیت برشی بتن به صورت ساده ب- ظرفیت برشی بتن به صورت تفصیلی ج- ظرفیت برشی بتن به صورت ساده در حالت وجود بار محوری فشاری د- ظرفیت برشی بتن به صورت تفصیلی در حالت وجود بار محوری فشاری ه- ظرفیت برشی بتن در حالت وجود بار محوری کششی کنترل برش در عضو بتنی بدون فولاد برشی ظرفیت برشی تیر بتنی مسلح به فولاد برشی الف- فولاد برشی قائم ب- فولاد برشی مایل ج- فولادهای طولی خم شده د- فولاد قائم با تورب عرضی مقاومت برشی اسمی مقطع بتن آرمه و طراحی فولاد برشی نکات و محدودیت های آیین نامه ای الف - محاسبه برش در تکیه گاه ب- حداکثر فاصله ی خاموت های برشی ج- حداقل فولاد جان د- حداکثر فولاد جان محاسبات برشی تیر بتنی بر اساس طراحی در حالات حدی مقاومت برشی تأمین شده توسط بتن مقاومت برشی تأمین شده توسط فولاد برشی خاموت های قائم خاموت های مایل نکات و محدودیت های آیین نامه ای الف- محاسبه برش در تکیه گاه ب- حداکثر فاصله ی خاموت های برشی ج- حداقل فولاد برشی د- حداکثر فولاد برشی پوش نیروی برشی برش در تیر با مقطع متغیر برش در تیر عمیق مسائل مراجع انتخابی فصل 8 طراحی تیر تحت پیچش مقدمه الف - پیچش تعادلی ب - پیچش همسازی مقاطع توپر تحت پیچش تئوری پیچش تشابه حباب صابون و تشابه توده ماسه مقاطع توخالی جدار نازک تحت پیچش بررسی تیر بتن آرمه تحت پیچش بر اساس آیین نامه روش های بررسی مقطع بتنی تحت پیچش در آیین نامه پیچش ترک خوردگی و شرط صرف نظر از پیچش در محاسبات محاسبات پیجش و تعیین فولاد پیچشی لازم تعیین فولاد طولی پیجشی لازم ترکیب برش و پیچش حداکثر پیجش و برش جزئیات فولادگذاری پیچشی الف- انواع فولاد پیچشی ب- فاصله فولادهای عرضی پیچشی ج- حداقل فولاد پیچشی د- مشخصات فولادگذاری طولی پیچشی محاسبه ی پیچش با ضریب در مقطع اثر پیچش بر تیر بتن آرمه بر اساس طراحی در حالات حدی الف- لزوم وارد کردن پیچش در محاسبات ب- طراحی فولاد پیچشی ج- اثر توأم برش و پیچش محدودیت ابعاد جهت جلوگیری از خرد شدگی ه- تعیین لنگر پیچشی نهایی مسائل مراجع انتخابی فصل 9  اعضای فشاری - طراحی ستون های کوتاه مقدمه انواع ستون الف - ستون بتن آرمه با تنگ بسته ب- ستون بتن آرمه با دورپیچ حلقوی ج- ستون مرکب ضوابط و محدودیت های فولادگذاری ستون ضوابط فولادهای طولی ضوابط فولادهای عرضی به صورت تنگ ضوابط فولادهای عرضی به صورت دورپیچ ضوابط فولادهای ستون برای طرح لرزه ای در مناطق زلزله خیز اعضای فشاری تحت بار محوری خالص تعیین موقعیت مرکز پلاستیک تعیین مقاومت ستون کوتاه تحت بار محوری خالص اعضای فشاری تحت بار محوری و لنگر خمشی حالت های شکست یک ستون بتن آرمه الف بار محوری مرکزی بار محوری خالص ب بار محوری بزرگ و لنگر خمشی کوچک ج بار محوری بزرگ و لنگر خمشی بزرگتر از حالت قبل د بار محوری و لنگر خمشی متناظر با وضعیت متوازن ه بار محوری کوچک و لنگر خمشی بزرگ و لنگر خمشی بزرگ منحنی اثر متقابل بار محوری و لنگر خمشی بررسی ستون بتن آرمه ی مستطیلی با فولادگذاری در دو وجه موازی محور بررسی باربری ستون در وضعیت متوازن بررسی باربری ستون در حالت شکست کششی بررسی باربری ستون در حالت شکست فشاری ضریب کاهش مقاومت ستون نمودارهای طراحی ستون مراحل طراحی ستون بررسی ستون بتن آرمه ی مستطیلی با فولاد گذاری در چهار وجه مقطع ستون های با مقطع دایروی روش تقریبی ویتنی برای تعیین باربری ستون های بتن روش تقریبی ویتنی برای ستون با مقطع مستطیلی روش تقریبی ویتنی برای ستون با مقطع دایروی مقاطع تحت تأثیر بار محوری کششی و لنگر خمشی بررسی ستون ها به روش طراحی در حالات حدی ضوابط عمومی فولادگذاری ستون مرکز پلاستیک مقطع و تعیین موقعیت آن مقاومت ستون کوتاه تحت بار محوری خالص ستون مستطیلی با فولادگذاری در دو وجه موازی محور خمش ستون مستطیلی با فولاد گذاری در چهار وجه مقطع ستون با مقطع دایروی روش آزمون و اصلاح و روش تقریبی ویتنی نمودارهای طراحی ستون اثر توأم بار محوری کششی و لنگر خمشی خمش دومحوره در ستون ها بررسی ستون تحت خمش دو محوره به طور دقیق روش معکوس بار روش برسلر روش منحنی های هم بار - روش PCA روش خروج از مرکزیت معادل - روش مک گریگور مسائل مراجع انتخابی فصل 10 طراحی ستون های لاغر مقدمه رفتار ستون های لاغر و حالت های شکست آن الف- شکست ماده ای ب- شکست پایداری کمانش ستون الاستیک تحت بار محوری خالص محاسبه ضریب طول مؤثر الف- استفاده از نموگراف ب- استفاده از روابط تقریبی ج- استفاده از جدول تشدید لنگر روش های تحلیل سازه و ارتباط آن با تشدید لنگر ستون تشدید لنگر ستون بر اساس 14-318ACI محاسبه نیروهای داخلی ستون تعریف قاب بدون حرکت جانبی و یا با حرکت جانبی لنگر تشدیدیافته در ستون بدون حرکت جانبی لنگر تشدیدیافته در ستون با حرکت جانبی بررسی لاغری ستون بر اساس طراحی در حالات حدی بررسی لاغری در ستون های تحت خمش دو محوره مسائل مراجع انتخابی پیوست 1 نمودارهای طراحی ستون بر اساس ACI 318-14 پیوست 2 نمودارهای طراحی ستون بر اساس حالات حدی واژه نامه واژه یاب

بر اساس روش مبحث نهم - 1399، آبا - 1400، ACI 318-19 مولف: دکتر داود مستوفی نژاد انتشارات: ارکان دانش