بتن سبک ماده ای است با ترکیبات جدید و فوق العاده سبک و مقاوم .

مواد تشکیل دهنده بتن سبک عبارت است از ورموکولیت، پرلیت، سنگ بازالت و سیمان تیپ 2 و ...

در این بتن همانند بتنهای عادی ، از ماسه استفاده نمی شود.

عدم وجود ماسه باعث سبک و همگن شدن ساختار بتن گردیده و باعث می شود که مواد تشکیل دهنده که تقریبا" از یک خانواده می باشند و بهتر همدیگر را جذب کنند .

ساختمان این بتن متخلخل بوده و این مسئله پارامتر بسیار موثری است. چون تخلخل موجود در بتن باعث مقاوم شدن در برابر زلزله و عایق شدن در برابر صدا ، گرما و سرما می گردد .

ترکیبات این بتن به گونه ای عمل می کند که حالت ضد رطوبت به خود گرفته و به مانند بتن معمولی که جذب آب دارد عمل نکرده و آب را از خود دفع می کند .

این بتن تحت فشار مستقیم (پرس) ساخته می شود .

بدلیل شکل گیری بتن در فشار، ساختار آن دارا ی یکپارچگی قابل قبولی است .

بتن سبک در قالبهای طراحی شده توسط متخصصین ، بصورت یکپارچه ریخته می شود .

بدلیل یکپارچگی در نوع ساختمان بتن ، قطعه تولیدی از استحکام بالایی برخوردار شده و مقاومت بالایی نیز در برابر زلزله از خود نشان خواهد داد .

برای تقویت این بتن از یک یا چند لایه شبکه فلزی در داخل بتن استفاده شده که این حالت همانند مسلح کردن بتن معمولی بوسیله میلگرد می باشد .

هزینه تولید این نوع بتن از دیگر مواد ساختمانی به نسبت ویژگی آن پایینتر است.

زمان بسیار کمتری جهت تولید دیوار های بتنی سبک یا قطعات دیگر لازم است .

پرت مواد اولیه جهت تولید بتن سبک بسیار کمتر از بتن معمولی است. چون تمام مراحل تولید در محل مشخصی صورت گرفته و جهت تولید پروسه ای طراحی گردیده است .

بدلیل طراحی کلیه مراحل تولید و وجود نظارت بر تمامی این مراحل ماده تولیدی دارای استاندارد خاصی تعریف شده است . (مهندسی ساز)

خرید مصالح بطور عمده صورت می گیرد و هزینه کمتری برای سازنده در بر خواهد داشت و در نهایت خانه پیش ساخته با قیمت پائین تری عرضه می گردد .

قطعات تولیدی در کارخانه از آزمایشات کنترل کیفیت گذر کرده و در صورت تائید به بازار مصرف
عرضه می گردد .

بتن سبک مسطح بوده که می توان با یک ماستیک کاری ساده بر روی آن رنگ آمیزی کرد.

 

¤ نویسنده:قدرتی

1) حداقل ضخامت بتن در روی بلوک,5cm است.(یا 1/12فاصله محور به محور تیرچه ها)

2) برای سقف معمولی با ضخامت 14cm,140لیتر بتن در هر مترمربع مورد نیاز است این در حالیست که در سقف های اجرا شده با تیرچه وبلوک,این مقدار به حدود متوسط 60 لیتر در هر متر مربع کاهش می یابد.

3) سقف های اجرا شده با تیرچه وبلوک , در مواردی که بار یکنواخت روی سقف عمل نماید, بسیار مناسب اند ولی در صورتی که بار منفرد سنگین یا متحرک و مرتعشی باشد, نباید سقف تیرچه وبلوک بکار رود, برای کف پارکینگ ها در صورتیکه بار چرخ بیش از 750kgباشد, سقف تیرچه و بلوک مورد استفاده قرار نمی گیرد.
4) در این نوع سقف ها,تیرچه ها به فاصله حداکثر 70cm (محور تا محور) کنار هم و در امتداد دهانه کوتاهتر سقف قرار می گیرند.
5) عرض تیرچه ها نباید از 10cm کوچکتر باشد و نیز نباید از 1/3.5 برابر ضخامت کل سقف کمتر باشد.
6) حداقل فاصله دو بلوک دو طرف یک تیرچه ,پس از نصب نباید کمتر از 6.5cm باشد.
7) ضخامت سقف برای تیرهای با تکیه گاه ساده ? 1/20 دهانه
ضخامت سقف برای تیرهای یکسره تکیه گاه های گیردار ? 1/26 دهانه
در سقف هایی که مساله خیز مطرح نباشد مقادیر بالا تا 1/35 دهانه نیز کاهش می یابد.
8) حداکثر دهانه مورد پوشش سقف با تیرچه های منفرد نباید از 8m بیشتر شود (در جهت اطمینان 7m )

ودر صورت وجود سربارهای زیاد و یا دهانه بیش از 7m از تیرچه های مضاعف استفاده شود.
9) سطح مقطع میلگرد کششی برای فولاد نرم , از 0.0025 , و برای فولاد نیم سخت و سخت از 0.0015 برابر سطح مقطع جان تیر نباید کمتر باشد.ونیز از 2.5% سطح مقطع جان تیر بیشتر نشود.
16mm ? قطر میلگرد کششی ? 8mm
اگر ضخامت بتن پاشنه 5.5cm یا بیشتر باشد, حداکثر مقدار بالا به 20mm افزایش می یابد.
10) فاصله میلگرد کششی از لبه جانبی بتن پاشنه تیرچه , به شرط وجود بلوک , نباید از 10mm کمتر و از اسطح پایین تیرچه نباید از 15mm کمتر باشد.در صورتیکه این تیرچه ها در محیط های باز ادامه یابند, اجرای یک لایه اندود ماسه و سیمان پر مایه به ضخامت حداقل 15mm در زیر پوشش ضروری است.
11) As ?0.0015bw.t
As : سطح میلگرد عرضی
bw : عرض جان مقطع
t : فاصله دو میلگرد عرضی متوالی
12) قطر میلگردهای عرضی از 5mm تا 10mm متغیر است و °45 ? ? ? °30
13) فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچه ها , حداکثر 20cm است.
14) قطر میلگرد بالایی تیرچه های ماشینی :
برای L=3m 6mm

برای L=3~4m 8mm
برای L=4~5.5m 10mm
برای L=5.5~7m 12mm
15) قطر میلگردهای کمکی اتصال 6mm میباشد که در فواصل 40 تا 100 سانتی از یکدیگر نصب میشوند.
16) ضخامت بتن پاشنه 4.5 تا 5 سانتیمتر است و عرض آن 10 تا 16 سانتیمتر است.
17) حداقل تاب فشاری بتن پاشنه , 250 kg/cm² است.
18) مواد تشکیل دهنده بتن پاشنه تیرچه شن وماسه تا 12mm

سیمان 300-400 کیلوگرم
باز کردن قالبها بعد از 24 تا 48 ساعت مقاومت عملی بتن تیرچه در مدت 10 روز.
19) عرض بلوک معمولا 20 تا 25c
وزن بلوک سفالی 7kg
وزن بلوک بتنی با مصالح رودخانه ای 11 تا 17kg
20) قطر میلگرد افت و حرارتی برای میلگرد ساده , دست کم 5mm

و قطر میلگرد افت و حرارتی برای میلگرد با مقاومت بالا 4mm
21) حداکثر فاصله بین دو میلگرد افت و حرارتی 25cm است.میلگرد بالایی تیرچه در صورتی که داخل دال 5cm بالایی قرار گیرد بعنوان میلگرد افت و حرارتی منظور میشود.
22) با وجود طرح تیرچه ها با فرض تکیه گاه ساده , لازم است فولادی معادل 0.15 سطح مقطع فولاد وسط دهانه (فولاد کششی) در روی تکیه گاه اضافه گردد.

( حداقل تا فاصله 1/5 دهانه آزاد از تکیه گاه به طرف داخل دهانه ادامه یابد )
( در آیین نامه امریکا این مقدار 0.25Ln برای دهانه انتهایی و 0.3Ln دهنه داخلی از هر طرف )
23) برای جلوگیری از پیچش تیرهای T و برای توزیع یکنواخت بار روی تیرچه و بلوک و در محلهایی که بار منفرد موجود است , کلاف میانی بتنی در جهت عمود بر تیرچه ها تعبیه میشود.حداقل عرض کلاف میانی , برابر عرض بتن پاشنه تیرچه و ارتفاع أن برابر ارتفاع سقف است. برای دهانه کمتر از 4m و بار زنده سقف کمتر از 350 kg/cm² به کلاف میانی نیازی نیست.
اگر LL?350kg/cm² و L?4m یک کلاف میانی
اگر LL?350kg/cm² و L=4~7m دو کلاف میانی
و L?7m سه کلاف میانی
- حداقل سطح مقطع آهن های طولی کلاف برابر نصف مقادیر میلگرد کششی تیرچه هاست.
- در مورد میلگرد آجدار این مقدار 6mm ودر مورد میلگرد ساده 8mm است.
- آیین نامه امریکا پیشنهاد می دهد که از میلگرد ?12 یکی در بالا و یکی در پایین کلاف استفاده شود.
24) فاصله شمع بندی و قالب بندی در جهت عمود بر تیرچه ها 1 الی 1.2 متر است. (با خیز مناسب 1/200 دهانه به طرف بالا )

¤ نویسنده:قدرتی

-طراحی شالوده های ساختمان:

با توجه به پلان در نظر گرفته شده در نقشه های اجرایی پروژه, محدودیتی از نظر وجود همسایه نمی باشد پس بدلیل عدم وجود برون محوری در پی های گوشه و کناری, تمام شالوده ها بصورت منفرد در نظر گرفته شده اند. شالوده ها همانند ستونها تیپ بندی شده و شامل 4 تیپ شالودة گوشه, کناری در راستای قاب خمشی(x), کناری در راستای دیوار برشی(y) و شالوده های میانی است.

برای دیوار برشی بعلت وجود نیروهای زیاد یک شالودة نواری طراحی شده است.

مقاومت مجاز زمین برابر با 270 کیلونیوتن بر مترمربع و جنس زمین از نوع 2(شن و ماسة متراکم) می باشد. بعلت متراکم بودن زمین روی گیرداری دورانی ستون متکی بر شالودة منفرد حساب شده است, ولی بعلت مقادیر بسیار ناچیز این لنگرهای گیرداری که از آنالیز ساختمان بدست آمده اند, از آنها صرفنظر شده است. ولی حتی با این وجود پای ستون را نمی توان صددرصد گیردار فرض نمود مگر اینکه حجم شالوده  نسبتاً بزرگ و شالوده متکی بر بستر سنگی باشد, که در اینجا چنین نیست.

برای تمامی شالوده های فوق مقدار پوشش بتن روی آرماتور برابر با 75 میلیمتر در نظر گرفته شده است. قبل از اجرای عملیات آرماتوربندی و قالب بندی شالوده, روی بستر خاکی تسطیح شده, یک لایه بتن مگر با عیار 150 کیلوگرم بر مترمکعب به ضخامت 100 میلیمتر بمنظور ایجاد سطح صاف برای پیاده کردن محور ستونها و همچنین جلوگیری از تداخل خاک به بتن شالوده ریخته می شود.

شالوده های ساختمان را بقرار زیر طراحی می کنیم:

¤ نویسنده:قدرتی

طراحی شالودة نواری پای دیوار برشی

برای طراحی شالودة پایة دیوار برشی, اصول خمش سادة تیرها با جزئی اختلاف بکار برده شده است.

بار بدون ضریب ناشی از بحرانی ترین بارگذاری(D+L+Ex) برابر با 5542.8 کیلونیوتن می باشد. حال با فرض ضخامت اولیة 700 میلیمتر برای شالوده و وزن مخصوص بتن مسلح مساوی 24 کیلونیوتن بر مترمکعب, تنش مجاز موثر باقیمانده برای حمل بارهای ناشی از دیوار برابر می شود با:

 

q_e=270-0.7×24=253.2 KN/m²

 

سطح لازم برای شالوده=5542.8/253.2=21.89 m²

 

با توجه به اینکه دهانه ای که دیوار برشی در آن واقع شده است, بطول 5.1 متر می باشد, پس ابعاد پی دیوار بصورت 5.1×4.5 متر انتخاب می شود.

بار ضریبدار ناشی از بحرانی ترین بارگذاری(D+1.2L+1.2Ex) برابر با 5735.58 کیلونیوتن محاسبه می شود در اینصورت تنش فشاری تماسی برای بارهای نهایی برابر می شود با:

q_u=5735.58/(4.5×5.1)=249.92 KN/m²

با داشتن مقدار فوق و اینکه ضخامت دیوار بر شی برابر با 250 میلیمتر می باشد, لنگر خمشی و نیروی برشی در مقاطع بحرانی مربوطه برابرند با:

با توجه به پوشش 75 میلیمتری در شالوده ها, d=700-75=625mm که داریم:

در این طراحی سعی شده است که شالوده طوری طراحی گردد که احتیاج به میلگردهای برشی نداشته باشیم و مقاومت برشی V_c بزرگتر از V_u باشد, چون قرار دادن میلگردهای برشی در شالوده ها غالباً از لحاظ اجرائی غیراقتصادی است.

V_c=0.2?_c?f_cbd=0.2×0.6×5×1000×625×10^-3=375 KN/m > 374.88 KN/m

 

تعیین فولاد کششی(در واحد طول)

 

بنابراین انتخاب می شود:

?20at110 , A_s=314.16×1000/110=2856 mm²/m

 

کنترل طول گیرایی

از مقطع بحرانی خمش(لبة دیوار) تا انتهای میلگرد باید بزرگتر یا مساوی طول گیرایی در کشش گردد.

 

f_b=?₁?₂(0.65?f_c)=1×1.25×0.65×5=4 N/mm²

طول گیرایی لازم=l_db=d_b(f_y/4f_b)=20×400/(4×4)=500 mm

طول گیرایی موجود=(4500-250)/2=2125 > 500  

میلگردهای حرارتی طولی

در امتداد طولی شالوده باید میلگردهای حرارتی حداقل قرار داد.(?=0.0018)

A_s=0.0018×1000×625=1260 mm²/m

انتخاب می شود:

?16at150 , A_s=1340.4 mm²/m

 

توجه شود که میلگردهای خمشی و حرارتی هر دو در قسمت تحتانی شالوده قرار می گیرند.

¤ نویسنده:قدرتی

بتن ضد یخ
خصوصیات بتن سبک
مشخصات فنی تیچه های پیش ساخته
طراحی شالوده های ساختمان:
طراحی شالودة نواری پای دیوار برشی
[عناوین آرشیوشده]