جزوه رنگی و تایپ شده بارگذاری سازه ها
سری عمران دانشگاه پیام نور داوود مستوفی نژاد علمی کاربردی دانشگاه آزاد کاردانی کارشناسی ارشد رشته عمران رشته معماری برای
– ()
() () ً /- ()
() :
– – – () () 
– ()
ً /- () (-)
– ً ً ()
– ()
ً (//) /() ً () ( ) مصرفی در بتن را به دو دسـتۀ ریز دانه (ماسه) و درشت دانه (شن) تقسیم می کنند. مصالح ریزدانه مصـالحی هسـتند کـه از الـک شمارة 4 گذشته و روي الک شمارة 100 باقی می مانند (ذرات بزرگتر از حدود 15/0 میلیمتـر یـا 150 میکرومتر و کوچکتر از حدود 75/4 میلیمتر ) به مصالحی کـه روي الـک نمـره 4 بـاق ی مـی مانند (ذرات بزرگتر از 75/4 میلیمتر) مصالح سنگی درشت دانـه گفتـه مـی شـود . در سـازه هـاي معمولی حداکثر قطر دانه ها معمولاً از 32 میلیمتر تجاوز نمی کند گرچه از سازه هاي حجـیم مثـل ســـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــدها می تواند به 250 میلیمتر هم برسد. مقدار بهینه بـراي حـداکثر انـدازه سـنگدانه هـا در بـتن هـاي معمولی بین 20 تا 40 میلی متر است.
بزرگترین اندازه سنگدانه هاي درشت نباید از هیچ یک از مقادیر زیر بیشتر باشد:
الف- سه چهارم فاصله آرماتورها از هم ب- یک پنجم کوچکترین بعد داخلی قالب بتن ج- یک سوم ضخامت دال
د- سه چهارم ضخامت پوشش روي میلگرد (cover)
در ضمن بکار بردن سنگدانه هاي درشت تر از 38 میلی متر در ساخت بتن آرمه توصیه نمی شـود ولی در هیچ حالت اندازه سنگدانه ها نباید از 63 میلی متر تجاوز کند (آبا).
بارگذاری سازه ها
شکل و بافت سنگدانه ها
مشخصات ظاهري خارجی سنگها بخصوص شکل و بافت آنها در رابطه بـا خـواص بـتن اهمیـت زیادي دارد. بعنوان مثال سنگدانه هاي پولکی تأثیر منفی روي کـارآیی و دوام بـتن دارنـد و آب و حباب هوا را در زیر خود محبوس می کنند، به همین خاطر در صد دانه هاي طویل و پـولکی بـین 10 تا 15 درصد از درشت دانه ها نباید بیشتر شود. دانه هاي تیز گوشه بدلیل قفل شـدن بهتـر در یکدیگر پیوستگی بیشتري را در جزوه بارگذاری سازه ها ایجاد می کنند.
در جدول 4-1 دسته بندي سنگدانه ها از نظر شکل بر اساس استاندارد انگلستان آورده شده است:
جدول 4-1- طبقه بندي سنگدانه ها بر اساس شکل آنها
مثال توضیح دسته بندي
شن رودخانه اي یـا سـاحلی ماسـه بادي سایش کامل توسط آب یا تغییر شکل یافته در اثر اصطکاك گرد گوشه
بعضی از شن ها قسمتی تغییر شکل یافته در اثر سایش با لبه هاي گرد بی شکل یا نامنظم
سنگهاي لایه اي یا ورقه اي دانه هایی که ضخامت کمی نسبت به دو بعد دیگر دارند پولکی
سنگهاي شکسته داراي لبه هاي تیز و مشخص تیز گوشه
دانه هایی که طول آنها نسبت بـه دو بعـد دیگرشـان بیشـتر است طویل (دراز)
دانه هایی که طول آنها بزرگتر از عرض و عرض آنها بزرگتر از ضخامتشان است پولکی و طویل
شکل و بافت سطحی سنگدانه ها تأثیر عمده اي بـر میـزان آب لازم نیـز دارد . هـر چـه تخلخـل و فضاي خالی بین دانه هاي متراکم شده بیشتر باشد آب بیشتري مورد نیاز است. بافت زبرتر و خشن تر دانه ها سبب بالا بودن چسبندگی و پیوستگی بین آنها و خمیر سیمان را فراهم مـی کنـد . بطـور کلی اگر بافت سنگدانه ها طوري باشد که دوغاب سیمان نتوانـد نفـوذي از سـطح آنهـا بـه داخـلداشته باشد، پیوستگی مطلوب حاصل نخواهد شد. بطور کلی پیوسـتگی خـوب زمـانی اسـت کـهعلاوه بر دانه هاي جدا شده از خمیر سیمان در نمونه بتنی شکسته شده، تعدادي دانه هـاي سـنگی نیز از میان شکسته شده باشند ولی اگر تعداد این دانه هاي شکسته زیاد باشـد ممکـن اسـت نشـان دهنده وجود سنگدانه هاي ضعیف در بتن باشد.
طبقه بندي سنگدانه ها از نظر بافت سطحی سنگدانه ها در جدول 4-2 آورده شده است:
جدول 4-2- طبقه بندي سنگدانه ها بر اساس بافت سطحی آنها
مثال مشخصات بافت سطحی گروه
فلینت سیاه داراي سطح بسیار صاف و جزوه بارگذاری سازه ها شه اي :
– ً »« :(). () -مـی شـوند سپس یک استوانه روي دانه ها قرار گرفته و مجموعه در زیر ماشـین پـرس تحـت بـار 400 KN (حدود 40 تن) (معادل فشار22.1 Mpa) قرار گرفته و پس از 10 دقیقه که بار بـه آرامـی اضـافه شد برداشته شده و دانه ها از الک 36/2 میلیمتر (الک نمره 8) عبور داده می شـوند طبـق تعریـف نسبت وزن مصالح عبور کرده از ایـن الـک (مصـالح شکسـته شـده ) بـه وزن کـل نمونـه »ضـریب شکست« یا »ضریب خرد شدگی« دانه ها نام دارد که با ضرب آن در عدد 100 درصـد شکسـتگی یا خرد شدگی دانه ها بدست می آید. سنگدانه هایی که مقاومت فشاري کـم دارنـد داراي ضـریب خردشدگی زیاد هستند.
ب- مقاومت در برابر ضربه (طاقت) (Toughness)
– طاقت به مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه نمونه سوالات دینامیک سازه دکتری مـی شـود . آزمـایش طاقـت بسـیار شـبیه بـهآزمایش تعیین ضریب خرد شدگی است با این تفاوت که ضربه توسط یـک چکـش اسـتاندارد کـهتحت اثر وزن خود 15 بار روي مخزن استوانه اي محتوي دانه هاي سنگی سقوط می کند بدسـت می آید. مصالح خرد شده از الک 36/2 میلیمتري عبور داده می شود و ضریبی بـر حسـب در صـد براي نتیجه آزمایش بدست می آید.
مقاومت در برابر سایش (سختی) (Hardness)
سختی یا مقاومت در برابر سایش، جزوه بارگذاری سازه ها در راههاي بتنی و کفهاي ساختمانهایی که در معـرض رفت و آمد بالا می باشند اهمیت زیادي دارد. براي انجام آزمایش، دانه هاي سنگی بین 14 تـا 20 میلیمتر در یک لایه در سینی مخصوص توسط یک ماده چسبنده کنار هم قرار مـی گیرنـد و نمونـه توسط یک ابزار استاندارد تحت سایش قرار می گیرد (معمولاً از سمباده هایی از جنس کوارتز)، در صد وزن کم شده از نمونه توسط سایش اندازه گیري می شود کـه زیـاد بـودن ایـن درصـد نشـانه مقاومت کم مصالح سنگی در »« () :
– – –
فهرست مطالب