کتاب طراحی سازه های بتن پیش تنیده محمودزاده کنی

درباره‌ی کتاب طراحی سازه های بتن پیش تنیده محمودزاده کنی

بتن به جسمی اطلاق می شود که در برابر فشار مقاوم است؛ اما مقاومت آن در مقابل کشش بسیار کم بوده، از این روی می‌توان با وارد کردن فشار به بتن، کشش ایجاد شده در اثر بار مرده و زنده را در عضو بتنی تقلیل و در نتیجه مقاومت آن را افزایش داد. به طور کلی می توان گفت که هدف اصلی پیش‌ تنیدگی، محدود ‌کردن تنش ‌های کششی و ترک‌ های ناشی از لنگر خمشی، تحت تاثیر بارهای وارده در آن عضو می ‌باشد.

پیش ‌تنیدگی نیز عبارت است از ایجاد یک تنش ثابت و دائمی در یک عضو بتنی به نحو دل خواه و به اندازه ی لازم، به طوری که در اثر این تنش، مقداری آثار ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو خنثی شده و در نتیجه مقاومت باربری آن افزایش پیدا می‌ کند. در واقع، بتن پیش تنیده جهت غلبه بر مشکل ترک خوردن در بتن آرمه به کار می ‌رود.

زمانی که یک قسمت ساختمانی پیش از حمل بار خدمات، متراکم شود پیش ‌تنیدگی به وجود می ‌آید که برای جبران این گونه خسارت ‌ها از بتن ‌پیش تنیده استفاده می‌ شود. بتن های مذکور به عنـوان نسل سوم بتن معروف هستند که توسط فولاد مسطح کشیده شده در یک جزء ســاختمان به وجود می ‌آیند. از سویی دیگر سازه ‌های بتن پیش تنیده به علت حذف بعضی از ستون‌ ها و پایه ‌ها، امکان اجرای سازه با دهانه‌ های وسیع ‌تر را امکان ‌پذیر ساخته و قابلیت سازه را از نظر معماری بالا می ‌برند.

در این راستا کتاب حاضر، مفاهیم اصولی این سازه ها و هم چنین چگونگی طراحی آن ها را مورد بحث قرار می دهد که بر اساس استاندارد BS8110 می باشد و در ادامه نیز مثال هایی کاربردی را جهت یادگیری هر چه بیش تر مخاطب ارائه می کند. کلیه ی مطالب مذکور در 13 فصل تحت عناوین زیر گنجانده شده که در ادامه برخی از آن ها را به طور مختصر تشریح می نماییم:

1 - اصول کلی 2- خواص مصالح 3- طراحی به روش حالت حدی 4- افت در نیروی پیش 5 - تحلیل مقاطع پیش تنیده 6- خیز 7- برش 8- سیستم های پیش تنیدگی و گیره ها 9- طراحی اعضا 10- سازه های مرکب 11- سازه های پیش تنیده ی نامعین 12- دال های تخت پیش تنیده 13- مثال های طراحی
فصل اول - اصول کلی
در طول محتوای فصل حاضر اصول کلی از قبیل: روش های پیش تنیدگی، رفتار سازه ای، تعادل داخلی، تاندون های انحرافی (غیر مستقیم)، نیروهای ناشی از تاندون ها، افت در نیروی پیش تنیدگی و هم چنین درجه ی پیش تنیدگی و ایمنی شرح داده می شود.
فصل دوم - خواص مصالح
مصالح دارای خواص متعددی از جمله مقاومت بتن، ضریب ارتجاعی بتن، خزش بتن، جمع شدگی بتن، بتن سبک، فولاد پیش تنیدگی، سستی فولاد و خوردگی فولاد می باشند که مولف در این فصل، کلیه ی این خواص مذکور را معرفی کرده و سپس هر یک را به طور جداگانه و مفصل تشریح می نماید.
فصل سوم - طراحی به روش حالت حدی
در فصل حاضر جهت طراحی به روش حالت عادی، مباحث حالت های عادی، بارهای مشخصه و مقاومت مشخصه، ضرایب اطمینان نسبی، منحنی های تنش - کرنش، حالت های بارگذاری، تنش های مجاز، مقاومت در برابر آتش سوزی، خستگی، دوام و لرزش (رزونانس) ارائه می گردد.
فصل چهارم - افت در نیروی پیش تنیدگی
عواملی زیادی از جمله کوتاه شدگی الاستیک، اصطکاک، تو رفتگی در گیره، تغییرات نیروی پیش تنیدگی اولیه در طول عضو، جمع شدگی بتن، خزش بتن، سستی فولاد، افت های پیش تنیدگی کل، کشش اضافی اولیه وجود دارد که موجب افت در نیروی پیش تنیدگی می شود؛ مولف در این فصل نحوه ی محاسبه ی و چگونگی عملکرد این عوامل را به طور مفصل تشریح می گردد.
فصل پنجم - تحلیل مقاطع پیش تنیده
این فصل در مورد توزیع تنش خمشی در حالت عادی بهره برداری و نهایی است. این دو توزیع تنش متفاوتند، ولی سه قانون اساسی که در تعیین آن ها به کار گرفته می شوند یکسان هستند. در ادامه ی فصل قوانین مذکور به طور مفصل بیان می گردد.
فصل ششم - خیز
محدودیت خیز، خیز کوتاه مدت تیرهای کلاس یک و دو، محاسبه ی خیز برای اعضای کلاس سه، متعادل کردن بار، محاسبه ی خیز بلند مدت تیر، منحنی های بار بر حسب خیز تیر مباحثی هستند که در این فصل بیان می شوند.
فصل هفتم - برش
در طول محتوای فصل حاضر نیز، نویسنده مقاومت برشی مقطع ترک نخورده، مقاومت برشی مقطع ترک خورده و هم چنین آرماتور برشی را به صورت صریح و روان توضیح می دهد.
فصل هشتم - سیستم های پیش تنیدگی و گیره ها
از گیره ها برای نگهداری تاندون ها در حالت کشش تا زمانی استفاده می شود که بتن به اندازه ی کافی سخت شود. این گیرنده ها باید قابل استفاده ی مجدد باشند و عمومی ترین سیستم، آرایش بشکه و گوه منفرد می باشد؛ مولف در طول محتوای فصل حاضر علاوه بر معرفی انواع سیستم های پیش تنیدگی شامل: سیستم های پیش کشیده و سیستم های پس کشیده، نیروهای شکافنده در نواحی گیره و هم چنین طول انتقال در اعضای پیش کشیده را تشریح می کند.
فصل نهم - طراحی اعضا
در بخش حاضر، طراحی اعضا ی کلاس 1 و 2 به همراه مثال هایی کاربردی تشریح می گردد که در رابطه با یک دال بتن پیشتنیده ای است که عرشه ی پل را نیز تشکیل می دهند.
فصل دهم - سازه های مرکب
یکی از کاربردهای فراوان بتن پیش تنیده، به کار بردن یک تیر بتنی پیش تنیده ی پیش ساخته دال بتنی درجا به صورت مرکب است که مولف در فصل حاضر تمامی مباحث مربوط به این سازه را با گفتاری ساده و روان بیان می کند.

• مولف: دکتر ایرج محمودزاده کنی
• انتشارات: دانشگاه تهران