41
"Alternative Addresses" for this subject: "Mahal-haye Zakhireh" baray-e in matlab: https://sites.google.com/site/ecrlc1/ [Attachment No. 2 ] https://sites.google.com/site/newstructure1/ [Attachment No. 2 ] ب ک ر م ح و ل س م ک ب س ن ت ب ر ب مدی درآِ ی؛ ع ا ج ت آرE.C.R.L.C . ( ش* ی *رآ بو( ) دوم ب ع ما س ار آ* ب م کا ی1 ده:* ب ک8 چ1 TP ? Email: [email protected] ; [email protected] . ی: لی گ= ن آ ان ب= ه ر ب ب مطل مت ه" " <http://www.scribd.com/doc/11530978/Elastic-Composite-Reinforced-Lightweight-Concrete-ECRLC-as- a-Type-of-Resilient-Composite-Systems-RCS-2nd-Revision-July-2011-English > [In English] Source (in English): Kamyar Esmaeili: "Elastic Composite Reinforced Lightweight Concrete as a Type of Resilient Composite Systems"; The Internet Journal of Innovative Technology and Creative Engineering (IJITCE); 2012; 2(8): 1-22. [URL: <https://ia601207.us.archive.org/34/items/IJITCE/vol2no801.pdf >; also archived at: <http://www.webcitation.org/6Ad0wXFqB > or <http://www.webcitation.org/query?url=https%3A%2F %2Fia601207.us.archive.org%2F34%2Fitems%2FIJITCE%2Fvol2no801.pdf&date=2012-09-12 >] - Alternative Addresses for this subject: <https://sites.google.com/site/ecrlc1/ > [In "Persian": Attachment No. 2 ; In "English": Attachment No. 3 ] <https://sites.google.com/site/newstructure1/ > [In "Persian": Attachment No. 2 ; In "English": Attachment No. 3 ] - "Previous Version" in English: Kamyar Esmaeili, 2007, “A Review on Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete; E.C.R.L.C.” [Full Text]; The Proceedings of "International Conference on Advances in Cement Based Materials and Applications to Civil Infrastructure, (ACBM-ACI ) December 12-14 2007, Lahore, Pakistan". ب مطل ن* ی ی آ ل ب ق ل ک( ش ی س ار= ف ان ب= ه ر ب: ( . ی، ک ب* ل ع ما س آ1387 :) ی ع ا ج ت آر ب ک ر م ح و سل م ک ب س ن ت بر ب مدی درآ مان ت= خ رآه و سا امه= ب ه ، ما( 1SSN: 1728-6166 ) ماره( س م،( ش( ش ، سال50 = ردآد خ( 1387 جات= ف ص،) 41 - 22 . رآن ه ت، http://www.magiran.com/magtoc.asp?mgID=3051&Number=50&Appendix=0 *** ح* ض و ت ک ب س ن ت ب له م ج= آر( ی ع ا ج ت آر ب ک ر م های ه= ماب سا= اده آر= ف ت س ب*د و آ ل و ت صاری در ح= ت لا آ م ع، ب= ن ا ج} ی ر آ ظ= ن طه ق= ن= ود که آر( می ب* د ک ا ا ب ج} ی : در آ" " " آرد. د= ود ب ج و دآن وط ب ت ر م وآرد م و آ= ر خ ی و آ کل ور ط ه ب) ی ع ا ج ت آر ب ک ر م ح و سل م" 1

درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

Embed Size (px)

DESCRIPTION

; https://sites.google.com/site/ecrlc1 ; آخرين تغييرات و اضافات: 3/4/1390 . درآمدی بر بتنِ سبکِ مسلح و مركب ارتجاعی- ویرایش دوم، متن كامل. چکیده: بتن سبکِ مسلح و مرکبِ ارتجاعی با تغییراتِ غیرخطی کرنش در ارتفاع تیر در طی خمش، یکی از انواع سامانه های موسوم به سامانه های مرکبِ ارتجاعی (Resilient Composite Systems; RCS) است. در این سیستم ها، که به طور کلی دارای مشبک، الیاف و ماتریکسی پیوسته و حاوی حفره ها و یا دانه های سبکِ منتشر در ماتریکس هستند، متفاوت با فرض اساسی هندسی خمش و به گونه ای بارز، "تغییـــرات کرنش در ارتفـاع تیـــر در جریان خمش غیر خطـــی است". (Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete; ECRLC) . بدین ترتیب در بتن سبک مسلح و مرکب ارتجاعیِ یادشده نیز بر خلاف مقاطعِ بتن مسلحِ معمول، تغییـــراتِ کرنش در ارتفـاع تیـــر در طی خمش به گونه ای بارز، غیرخطـــی می باشد. این الگوی خاصِ تغییر شکل در خمش، همچنین همراه با مــدول فنریـت (Modulus of Resilience) و ظرفیت باربری ویژه شایان توجه تیرهای مزبور در خمـــش است. کاهش شایان توجه امکان بروز شکستِ ترد و از نوع فشاری اولیه در خمش نیز از دیگر ویژگی های مهم این بتـن سبک و مسلحِ فیبــروالاستیک با ساختار شبکــه ای می باشد. . با بهره گیری از این سامانه مرکب به مثابه "یک واحد عمل کننده یکپارچه"، بن بست راهبردی "امکان بالای ترد و ناایمن گشتنِ نحوه شکست" (از نوع موسوم به فشاری اولیه) در اعضای خمشی ساخته شده از بتن های مسلحِ معمول (به ویژه در هنگام استفاده از بتن های با مقاومت فشاری پایین و اعضای خمشی با ضخامت کم مانند دال ها) گشوده می شود؛ محدودیت های معمول در قراردهی تسلیحاتِ کششی در مقاطعِ تحت خمش (برای ایمن نگه داشتنِ نحوه شکست) وجود نداشته و به طور کلی "دستیابی به ظرفیت های باربری بالا در خمش با وجود وزن و ضخامت کمِ قطعه" امکان پذیر می گردد. . بدین ترتیب این فن آوری ساده و کاربردی می تواند دارای موارد استفاده متعددی همچنین در صنایع راه و ساختمان باشد. از این جمله اند: استفاده مقتضی برای افزایش مقاومت و ایمنی بناها در برابر زلزله و شوک و انفجار ، ساخت قطعات سبکِ باربر در خمش و در معرض بارهای سنگینِ دینامیک و ضربات منتشر و قطعات جاذبِ لرزه در زیر خطوط ریلی و مانند آن. (چنان که با توجه به "اهمیت اساسی راهکار محوری و عملی سبک و یکپارچه سازی در افزایش موثرِ مقاومت و ایمنی بناها در برابر زلزله در گستره وسیع"، یکی از موارد بهره گیری بسیار ساده ولی با ارزش از این سیستم و اجزاء و مواردِ مربوط ...، حتی در چارچوب الگوها، روابط و معادلات رایجِ موجود می تواند "سبک و یکپارچه سازیِ" بناها در مناطق زلزله خیز برای افزایش مقاومت و ایمنی باشد.) . در این نوشتار، سیستم های موسوم به "سامانه های مرکب ارتجاعی" به طور کلی و به ویژه "بتن سبکِ مسلح و مرکبِ ارتجاعی" با ویژگی های مورد نظر و به مثابه یکی از انواع سامانه های مزبور، همراه با برخی مواردِ مربوط به طور فشرده معرفی گشته اند. همچنین در تصاویر و توضیحاتِ بیان شده، مواد و اجزای تشکیل دهنده، نمونه ای ساده و قابل بازسازی و نتایج برخی از بررسی های انجام شده بر روی آن از قبیل ترسیمه های نیرو-تغییر مکان در آزمایش های بار گذاری گسترده خمشی و فشاری نمونه-قطعات بتن سبک مسلح مورد نظر (به ترتیبی "مشابه" با استاندارد ASTM E 72) نیز ارائه شده اند.

Citation preview

Page 1: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

"Alternative Addresses" for this subject: "Mahal-haye Zakhireh" baray-e in matlab: https://sites.google.com/site/ecrlc1/ [Attachment No. 2] https://sites.google.com/site/newstructure1/ [Attachment No. 2]

مرکب و مسلح سبک بتن بر .E.C.R.L.C ارتجاعی؛ِ درآمدیدوم( )ویرایش

اسماعیل 1یکامیار

چکیده:ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک بتن ای گونه

(Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete; ECRLC) در کرنش خطی غیر تغییرات باس انواع از یکی خمش، جریان در تیر ها ارتفاع مرکِب امانه Resilient)ارتجاعی �ی Composite

Systems; RCS) . و پیوسته ماتریکسی و الیاف مشبک، دارای کلی طور به که سیستمها، این در استهستند، ماتریکس در منتشر سبک� های دانه یا و ها حفره خمش حاوی هندسی اساسی فرض با متفاوت

بارز، گونهبه و خمش " ای طی در تیـــر ارتفـاع در کرنش خطـــی تغییـــرات ترتیِب. "استغیر بدینتغییـــرات� معمول، مسلح� بتن مقاطِع� خالف بر نیز شده یاد ارتجاعی مرکِب و مسلح سبک بتن در

به خمش طی در تیـــر ارتفـاع در بارز گونهکرنش . ای تغییر خاِص� الگوی این میباشد خطـــی غیر ، خمش، در با شکل همراه فنریـت همچنین ویژه (Modulus of Resilience)مــدول باربری ظرفیت و

خمـــش در مزبور تیرهای توجه نوع . استشایان از و Yرد ت شکست� بروز امکان توجه شایان کاهشاولیه خمش فشاری ویژگیهای در دیگر از سبک مهمنیز بتـن ساختار و این با فیبــرواالستیک مسلح�ای میباشد. 1شبکــه

مثابه به مرکِب سامانه این از گیری بهره یکپارچه "با کننده عمل واحد راهبردی ،"یک بست امکان"بنشکست نحوه گشتن� ناایمن و ترد ( "باالی ( ساخته خمشی اعضای در اولیه فشاری به موسوم نوع از

اعضای ) و پایین فشاری مقاومت با بتنهای از استفاده هنگام در ویژه به معمول مسلح� بتنهای از شده ) کششی تسلیحات� قراردهی در معمول محدودیتهای میشود؛ گشوده دالها مانند کم ضخامت با خمشی

) کلی، ) طور به و نداشته وجود شکست نحوه داشتن� نگه ایمن برای خمش تحت مقاطِع� به "در دستیابیقطعه کم� ضخامت و وزن وجود با خمش در باال باربری می امکان "ظرفیتهای د. گردپذیر

کاربردی و ساده فنآوری این ترتیِب متعددی بدین استفاده موارد دارای راه همچنین میتواند صنایِع درساختمان نقل و و حمل : و بناها. ایمنی و مقاومت افزایش برای مقتضی استفاده اند جمله این از باشد

1TP

? Email: [email protected]; [email protected] . :" انگلیسی" زبان به مطلب همین

<http://www.scribd.com/doc/11530978/Elastic-Composite-Reinforced-Lightweight-Concrete-ECRLC-as-a-Type-of-Resilient-Composite-Systems-RCS-2nd-Revision-July-2011-English> [In English] Source (in English): Kamyar Esmaeili: "Elastic Composite Reinforced Lightweight Concrete as a Type of Resilient Composite Systems"; The Internet Journal of Innovative Technology and Creative Engineering (IJITCE); 2012; 2(8): 1-22. [URL: <https://ia601207.us.archive.org/34/items/IJITCE/vol2no801.pdf>; also archived at: <http://www.webcitation.org/6Ad0wXFqB> or <http://www.webcitation.org/query?url=https%3A%2F%2Fia601207.us.archive.org%2F34%2Fitems%2FIJITCE%2Fvol2no801.pdf&date=2012-09-12>]

- Alternative Addresses for this subject: <https://sites.google.com/site/ecrlc1/> [In "Persian": Attachment No. 2; In "English": Attachment No. 3]

<https://sites.google.com/site/newstructure1/> [In "Persian": Attachment No. 2; In "English": Attachment No. 3] - "Previous Version" in English:

Kamyar Esmaeili, 2007, “A Review on Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete; E.C.R.L.C.” [Full Text]; The Proceedings of "International Conference on Advances in Cement Based Materials and Applications

to Civil Infrastructure, )ACBM-ACI( December 12-14 2007, Lahore, Pakistan". مطلِب این قبلی فارسی شکل زبان . ): به ک ارتجاعی ”(: 1387اسماعیلی، مرکِب و مسلح سبک بتن بر ماهنامه “درآمدی ، ساختمان و شماره (1SSN: 1728-6166)راه ششم، سال صفحات( 1387خرداد ) 50، ،41-22. تهران ،

http://www.magiran.com/magtoc.asp?mgID=3051&Number=50&Appendix=0***

از: توضیح ● استفاده و تولید در انحصاری عمال اینجانب، نظر نقطه از که میشود تاکید اینجا در (" " ) " و" کلی طور به ارتجاعی مرکب و مسلح سبک بتن جمله از ارتجاعی مرکب های سامانه

. ندارد وجود بدان مربوط موارد و اجزا

1

Page 2: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

انفجار و شوک و زلزله برابر سبک ،در قطعات سنگین� �ساخت بارهای معرض در و خمش در باربربه .... [ توجه با که چنان آن مانند و ریلی خطوط زیر در لرزه جاذِب� قطعات و منتشر ضربات و دینامیک

بناها " ایمنی و مقاومت موثر� افزایش در سازی یکپارچه و سبک عملی و محوری راهکار اساسی اهمیتوسیِع گستره در زلزله برابر و "در سیستم این از ارزش با ولی ساده بسیار گیری بهره موارد از یکی ،

... موجود رایِج� معادالت و روابط الگوها، چارچوِب در حتی ، مربوط موارد� و یکپارچه " ،اجزاء و سبکایمنی "سازی و مقاومت افزایش برای خیز زلزله مناطق در مربوط، بناها موارد� دیگر تحقق ضمن ، .]است

." " بتن " ویژه، به و کلی طور به ارتجاعی مرکِب های سامانه به موسوم سیستمهای نوشتار، این در " به و نظر مورد ویژگیهای با ارتجاعی مرکِب� و مسلح مزبور، مثابهسبک� های سامانه انواع از یکی

مربوط موارد� برخی با کاربری همراه موارد بعضی به اشاره ضمن اند و گشته معرفی فشرده طور .بهتوضیحات�[ و تصاویر در مواد بیانهمچنین دهنده شده، تشکیل اجزای "و نمونه قابل ، و ساده ای

ترسیم بازسازی" قبیل از آن روی بر شده انجام بررسیهای از برخی نتایِج ها و - ه در مکان تغییر نیرو ی ( - - ترتیبی به نظر مورد مسلح سبک بتن قطعات نمونه فشاری و خمشی گسترده گذاری بار آزمایشهای

استاندارد "مشابه" .]ارائهنیز( ASTM E 72با اند شده***

: ها واژه ارتجاعي، کلید مرکِب و مسلح سبک ارتجاعي، .E.C.R.L.Cبتن مرکِب سيستمهاي ، R.C.S. جذِب خطـــي، غير تغييـــرات شکست، الگوي نرم، شکست فنريـت، مــدول ارتجاعي، مواد ،

سازي، يکپارچه و سبک زلزله، مسلح، بتن سبک، بتن مرکِب، بتن ارتجاعي، مرکِب، الياف، انرژي،تير بتن، استايرين، پلي راه، عايق، ريلي، خطوط اي، شبکــه

***درآمد:

: . اند قبیل این از باشد متعددی مزایای دارای میتواند سبک بتنهای درست� کاربرد میدانیم؛ که چنانهای هزینه آمدن� پایین ترتیِب، بدین و مربوط اجزای برخی و سازه ابعاد و وزن موثر� کاهش امکان

نیروی ) مانند وارده جانبی نیروهای کاهش پی، و اسکلت در مصرفی بتن� و فوالد و سازی زیر به مربوط ... ) تحمل توانایی و کششی کرنش� ظرفیت بهبود بودن، حرارت عایق� میزان افزایش ، و زلزله موثر�

. غیره و شده مقید حرکتهایویژه ) به معمول سبک بتنهای کاربرد راه� فرا راهبردی بسا، چه و جدی مشکالت از برخی سو، دیگر از

- : ) و معمول مسلح� سبک بتنهای در کرنش تنش منحنی شکل از عبارتند تر پایین حجمی وزنهای باال"درترد نوع از شکست نحوه وقوع� امکان فشاری، "بودن مقاومتهای شامل مکانیکی مقاومتهای بودن کم ؛

( اجرای شرایط برخی به توجه با ویژه به پانچ برش جمله، از و برشی و پیچشی کششی، خمشی،پایین( نسبتهای ؛ و " �کارگاهــی برشی مقاومــتهای نیز و دینامیکی و استاتیکی ارتجاعی مــدولهای

فشاری "به "کششی همینطور، "مقاومت و انقباض و شدگی جمِع مقادیر� بودن باال و حجمی ناپایداری ؛و بتن پایایی به مربوط مشکالت تسلیحــات؛ با پیوستگی مقاومت بودن� پایین خستگی؛ و خزش و افت

- برخی جانبی؛ نیروهای انتقال موضوع ؛ محیطی شرایط بعضی در و مدت دراز در خصوِص به تسلیحاتو .... اجرایی محدودیتهای و ]1،2[ مشکالت

نظر در با و نو و ساده فنآوری این در مربوط، اجرایی و اقتصادی فنی، عوامل مجموعه به توجه باهمراه "داشتن� عناصر برخی مقتضی کاربرد از "امکان مهمی بخش توامان حل در سعی نوعی به ،

. است گشته یکپارچه و واحد سیستم یک چارچوِب در مزبور ظرفیتهای مشکالت به توجه با ترتیِب بدیننحوه بودن دارا خمش، در باال ویژه باربری قابلیت و فنریت مدول و انرژی ذخیره و جذِب توجه شایان ) عایق ) ویژگیهای و کم وزن نیز و سازه کل برای مناسِب شده تمام قیمت نرم، صورت، هر در شکست�

در سیستم این برای میتوان را متعددی کاربرد موارد مقتضی، کارپذیری و گیری شکل و پایایی بودن،. گرفت نظر

کلیات:با ارتجاعی مرکــِب� و مسلــح سبــک بتــن ای گونه کلی، طور در "به کرنش خطـــی غیر تغییـــرات

خمش طی در تیـــر فنریـت "ارتفـاع مــدول بـاال و (Modulus of Resilience)و پذیری کرنش قابلیت. است ای شبکــه ساختار با فیبــرواالستیک مسلــح� سبک بتـن نوعــی خمـــش در

بردارنده در و کلی عنوان با جملگی که است خاصی مرکِب� سیستمهای انواع از یکی سامانه اینارتجاعی " مرکِب� های Resilient) "سامانه Composite Systems; R.C.S). . اجزای میشوند خوانده

: از عبارتند مزبور مرکِب� سیستمهای در دهنده تشکیل " 1اصلی " ؛( "2مشبک " الیاف( یا (3 ؛تارها" و پیوسته" �ماتریکس" " یا و توخالی حفرات " دارای پذیری" سبکدانه شکل تغییر قابلیت با هایی

2

Page 3: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

. این در مکمل اجزای متناسِب� تعامل و ترکیِب کلی، طور به ماتریکس در منتشر صورت به مقتضیبه عمل در که است ای گونه به مشخص طور به نظر مورد ای شبکه ساختار با مرکِب سیستمهای " در تیر ارتفاع در کرنش خطی غیر تغییرات مانند نظر مورد کارکردی ویژگیهای و ها مشخصه تامین ] . ) ( " این طبعا میانجامد ها سامانه این اصلی کارکردی مشخصه مثابه به بارز ای گونه به خمش طی

جمله از که میباشد، خود خاِص� سنجش قابل و معین شاخصهای و معیارها دارای کارکردی مشخصه" فرض بر مبتنی معادالت و روابط از خمش در ها سامانه این رفتار تخطی چگونگی و میزان بیانگر

" خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات بودن� (خطی خمش) نظریه هندسی اساسی فرض مثابه بهمعمول طور به که معادالتی ارتجاعی همچنین هستند؛ کرنش حد محاسبه ترک (εy)برای لنگر و

مجاز� (Mcr)ی خوردگ کششی تسلیحات میزان آن، با متناظر کرنش و خمش در نهایی مقاوم لنگر ، تعادل تسلیحات به ایمن� ) (ρb)موسوم غیر نوع از شکست الگوی آنها، در که تیرهایی به دستیابی برای

... ) تیرهای یه مربوط محاسبات و رفتار تحلیل در و میروند کار به و نباشد اولیه فشاری به موسوم[. میشود استفاده آنها از رایِج ای گونه به نیز معمول مسلح بتن از شده ساخته

مدول و حجمی وزن ماتریکس، در منتشر های سبکدانه از استفاده صورت در که است گفتنیبا همراه ماتریکس� در مقادیر همین از کمتر باید صورت هر در فشار در مزبور های سبکدانه االستیسته

- منحنی از تر پایین همواره آنها در فشار در کرنش تنش منحنی کلی، طور به و بوده سامانه در الیاففشاری- " مقاومت با متناظر کرنش تا حداقل الیاف، با همراه ماتریکس� در فشار در کرنش (εcu")تنش

. های سبکدانه یا و خالی فضاهای از حداقلی وجود که است بدیهی باشد الیاف با همراه ماتریکس� درالزم سامانه در شده یاد عملکردی ویژگیهای به دستیابی برای ماتریکس در منتشر صورت به مناسِب

است. " نامیدن " برای الزم کلی شرطهای تمام اینجا در که است این سیستمها این نمودن قلمداد مرکِب دلیل

برای " یکدیگر با تعامل در ماتریکس و تارها یا الیاف مشبک، وجود دارد؛ وجود مرکِب عنوان تحت آنها ." ) های ) سامانه بسیاری در چه اگر که است گفتنی اینجا در واحد کننده عمل سیستم� سامانه یک ایجاد

" پیوستگی " با ای زمینه چسباننده ماده عنوان به مقتضی پلیمری مواد کلی، طور به و سرامیک از مرکِبقابل غیر و الزم همواره شرطی شده یاد مواد وجود اما میشود، استفاده ماتریکس همان یا مقتضی

. موسوم های سامانه در که این چه نیست مرکِب مواد عنوان تحت ترکیِب یک دادن قرار برای اجتناِبپوزوالنی مواد با پرتلند سیمان ترکیِب تنها، پرتلند� سیمان از میتوان نیز ارتجاعی مرکِب های سامانه به

] . ... از شن گرفت بهره ای زمینه چسباننده ماده عنوان به و پلیمری سیمانهای و مواد انواع مناسِب، " از " احتمالی استفاده گونه هر صورت در همچنین و نیست، ها سامانه این در استفاده قابل مواد جمله

خاِص� رفتار تا باشد داشته سیمانی مواد با کاملی پیوستگی و بوده باال آن نرمی است الزم نیز ماسهافزایش ماتریکس شکنندگی صورت، این غیر در نشود؛ مختل سیستم در ماتریکس برای نیاز مورد

" . حد تا است بهتر بنابراین میاید پایین شدت به سامانه در فنریت مدول و ارتجاعی قابلیت و یافتهمواد" گونه هر کلی طور به و سیمانی غیر موادی مثابه به ماسه قبیل از موادی از گیری بهره از امکان

( . ) استفاده ) صورت در و مثال برای که این چه شود نظر صرف ماتریکس در چسباننده غیر سیمانی غیردر چسبانده مواد مثال، برای که صورتی در نیز دلیل هر به باال نرمی با ماسه نوع هر از احتمالی

و پوزوالنی مواد و پرتلند سیمان مخلوط یا آِب و پرتلند سیمان مخلوط هر آماتریکس، کلی طور به ِب،بلورهای " شامل مواد به ب ")C-S-H )Calcium Silicate Hydrate Crystals گونه آِب نسبت کاستن اشد،

حداقل از کمتر به مثال ماتریکس 0.4سیمان، در مقتضی رفتار تامین و پیوستگی افزایش به میتواند - پوزوالنی مواد برخی از مناسِب گیری بهره که این چه کند نرم مقتضی کمک بسیار پودر قبیل ازبلورهای برخی گیری شکل به میتواند هم کوچکتر C-S-Hمیکروسیلیکا اندازه بین ، با در همچنین

نیز و بزرگتر سیمانی در بلورهای مواد و سیمانی غیر مواد مابین ایجاد ،فضای خود نوبه به و بیانجامد[). نماید تسهیل را ماتریکس در بیشتر نسبتا پیوستگی

یکی ) نیز ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک� بتن که کلی طور به ارتجاعی مرکِب� های سامانه در واقِع در " ) در پذیری کرنش قابلیت افزایش نظر مورد ویژگیهای به نیل برای ما اصلی راهبرد ، آنهاست انواع از

به" سیستم در . خصوِصخمش اصلی روش بار، اولین برای و منظور این به است ارتجاعی محدوده دراستمرار " و ایجاد که است ماتریکس درون در منتشر و کوچک مناطقی یا فضاها ایجاد نیز شده اختیار

میسر بهتر چه هر را خمش جریان در سیستم ای زمینه ماده در نظر مورد داخلی شکلهای تغییر مقتضی ( " " " به" " جملگی پذیر شکل تغییر هایی دانه از استفاده با یا و خالی تو های حفره ایجاد با که کاری ؛ نماید

. ) " " تامین به تنها نه تنهایی به کار این انجام ص�رف البته میگردد انجام سیمانی ماده در منتشر صورتنظر مورد نمی ویژگیهای نتایجی شود منجر ماتریکس در شکنندگی و ضعف ایجاد سبِب به بلکه ،

" ! موثر� و همزمان تقویت و حمایت به عارضه این با مقابله برای که اینجاست داشت خواهد معکوس " . " درونی پیوستگی هم به و همگنی لزوم هم منظور، این به است شده اقدام مقتضی نحو به ماتریکس

3

Page 4: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

" دو" در تسلیحات از گیری بهره ویژه به هم و است، گرفته قرار توجه مورد خود خودی به ماتریکس " مکمل گرفته سطح " صورت " ) : و تنشها بهتر� توزیِع برای پذیر شکل تغییر الیاف� از استفاده الف است

) ِب آن؛ در کرنشها و تنشها تحمل توان افزایش با همراه ماتریکس بافت درون در کششی کرنشهای " " افزایش با همراه سیستم گستره در کششی کرنشهای و تنشها بهتر� توزیِع برای مشبک از استفاده

. سامانه در کرنشها و تنشها تحمل توانماتریکسی در منتشر صورت به مزبور پذیر شکل تغییر های سبکدانه یا و فضاها وجود بدینسان،

) داخلی ) تغییرات وقوع ، سامانه یافته انسجام و ای شبکه ساختار به توجه با گشته حمایت و شده تقویت - این که این چه میسازد میسر بهتر و بیشتر چه هر ای گونه به را خمش جریان در ماتریکس شکل در

بیشتر� " استمرار امکان آمدن فراهم و سامانه گستره در کرنشها و تنشها بهتر� و بیشتر توزیِع به خود امر) ( " ارتجاعی محدوده در خمش در پذیری کرنش قابلیت افزایش ارتجاعی محدوده در ویژه به خمش

. انجامید خواهدمحدوده ) در خمش جریان در ماتریکس شکل در بحث مورد داخلی شکلهای تغییر ایجاد ترتیِب، بدین

" های( " سبکدانه یا و فضاها در متفاوت الگوهای با شکلهایی تغییر وقوع با همراه واقِع در که ، ارتجاعی) : الف است موارد این متضمن همچنین میباشد شده تقویت ماتریکسی در یافته انتشار پذیر� شکل تغییر

ضخامت" افزایش به )تمایل Thickness or Depth ) ( " در ویژه به بیشتر فشار� تحت های الیه در ( ) محوری در داخلی کششی تنشهای به داخلی فشاری تنشهای برخی تبدیل� و ، تیر تر� باالیی قسمتهای

) خمش طی در فشار تحت های الیه در فشاری تنشهای آن محور بر " ؛عمود ) کاهش به تمایل ِب" بیشتر کشش� تحت های الیه در ویژه ) ضخامت پایین به قسمتهای ( یدر تنشهای برخی تبدیل� و ، تیر تر�

) های ) الیه در کششی تنشهای آن محور بر عمود محوری در داخلی فشاری تنشهای به داخلی کششی . خمش جریان در کشش تحت

گشته بنابراین ایجاد داخلی شکلهای تغییر جریان " "تنشها ،در و " توزیِع بهتر چه در "جذِبهر و میشوندسرعت " از تمرکز افزایش "کل، داخلی تنشهاو میتوانند) ی به که بروز ایجاد منجر و پالستیک تغییرات

ماتریکس در می گردند( شکست کاسته خمش روند طی مزبور. شودر داخلی شکلهای تغییر واقِع، در دمیدهند سوق تیر پایین سمت به میشود نامیده خنثی تار اصطالح، به خمش تحت تیرهای در که را آنچه

باال "که سمت به حرکت برای خنثی تار تمایل با مخالف جهت تیر در خمش ی جریان . "در بدین استکل ترتیِب .در مییابد بیشتری استمرار امکان خمش جریان ،

در تر پایینی و تر باالیی بخشهای در مزبور متفاوت شکلهای تغییر وقوع چگونگی به توجه با همچنین- " میباشیم " خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش خطی غیر تغییرات وقوع شاهد واقِع در ما اینجا در تیر،

" " برای آزمون قابل معیاری و شاخص کارکردی ویژگی یک خود بودن، خطی غیر گونه این که این چه. " است " کلی طور به ارتجاعی مرکِب های سامانه به موسوم های سامانه

- در استفاده مورد مواد در ارتجاعی محدوده در کرنش تنش منحنی که این فرض به و دیگر سوی از " " خطی " ارتجاعی مواد به موسوم مواد از بیانی به و باشد خطی تقریبا ، خود خودی به Linearly)سامانه

Elastic Materials)- کرنش" تنش منحنی باشد، شده استفاده سامانه در رفته کار به عناصر� ساخت در ") ( " بود خواهد کاهنده شیبی با خطی غیر خمش ولی در تغییر ؛ برابر در مقاومت فزاینده سیر به بنا

) ( از پیوسته طور به ، ارتجاعی محدوده در خمش جریان در شده یاد داخلی کاهش "شکلهای میزان - خمش دوره طی در سامانه کرنش� تنش منحنی . "شیِب گیری بهره صورت در که این چه میشود کاسته

- از بیانی به و باشد خطی غیر ویژه به آنها در ارتجاعی محدوده در کرنش تنش منحنی که عناصری ازخطی " غیر ارتجاعی مواد به موسوم رفته" (Linearly Elastic Materials)مواد کار به عناصر� ساخت در

و سیستم در عناصر از یک هر نقش و جایگاه به بسته باشد، شده استفاده سامانه کاهنده "در یا فزاینده - آنها از یک هر در کرنش تنش منحنی شیِب "بودن� کاهش یا افزایش این روند وقتی ) و و خود خودی به

- ) کرنش تنش منحنی شکل ، میگیرند قرار مطالعه مورد سامانه این چارچوِب از خمش خارج کل در در ] . الیاف برخی از استفاده مثال، برای گرفت خواهد قرار تاثیر تحت آن شیِب� تغییرات گونه هر و سامانه

- " " تمام در کرنش تنش منحنی شیِب� تغییرات که الیافی از فرضی استفاده با مقایسه در پروپیلن پلیمنحنی شیِب کاهش روند میتواند باشد فزاینده و مثبت ویژه به یا صفر تقریبا آنها در ارتجاعی محدوده

[.... - نماید- تشدید مورد به بسته را گفته پیش شرح به سیستم در خمش در کرنش تنشکه است خمش "بدیهی طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات بودن� خطی خطی "با "فرض مفهوم

- خمش طی در کرنش تنش منحنی -"بودن� ) " نیست ) " یکی است چنین خطی ارتجاعی مواد در که چنانارتجاعی، مرکِب های سامانه در خطی غیر ارتجاعی مواد به موسوم مواد از استفاده که این چه

به خطی ارتجاعی مواد از استفاده صورت در شد، گفته که چنان و نبوده ناپذیر اجتناِب ضرورتی همواره ( " سیستم " یک مثابه به ارتجاعی مرکِب سامانه ده برون باز نیز مزبور های سامانه سازنده عناصر مثابه

. ) آن از که این چه بود خواهد خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش خطی غیر تغییرات ، واحد کننده عمل

4

Page 5: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

- تنش منحنی فزاینده شیِب با خطی غیر ارتجاعی مواد برخی از شده حساِب استفاده با میتوان نیز سو - که حالی در نمود؛ خطی تقریبا را سامانه در خمش در کرنش تنش منحنی میتوان سامانه در کرنش

. است خطی غیر همچنان آن در خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییراتدر ترتیِب "بدین کلی " طور به ارتجاعی مرکِب های سامانه به موسوم های سامانه خمش� تحت مقاطِع�

) ایجاد) شکلهای تغییر شده، بیان دالیل به ، آنهاست از یکی نیز ارتجاعی مرکِب و مسلح سبک بتن که ) ( هم به های الیه در ارتجاعی محدوده در جریان شونده در بار آمدن� وارد راستای بر عمود و پیوسته

تا خمش جریان در را ابتدا در تیر محور بر عمود و مستوی مقاطِع که است ای گونه به عمل در خمشزیادی میآورد ) ( "حد در منحنی شکل به و ساخته خارج بودن عمود و مستوی حالت در. "از این

هم به های الیه در شده ایجاد شکلهای تغییر معمول، مسلح� بتنهای خمش� تحت مقاطِع در که حالیعمود و مستوی مقاطِع که است ای گونه به خمش جریان در بار آمدن� وارد راستای بر عمود و پیوسته ) بودن ) عمود و مستوی حالت زیادی حد تا حداقل نیز ارتجاعی محدوده در خمش طی در تیر، محور بر

] . میکنند حفظ را " 3خود " بر] مبنی خمش تئوری هندسی اساسی فرض ها، سامانه این در بنابراین " " و" معادالت مجموعه و خمش طی در تیر ارتفاع در نسبی شکل تغییر یا کرنش تغییرات بودن� خطی

" " " ( " مقاومت به مربوط مباحث� در جامدات مکانیک در بحث مورد آن از برآمده مثلثاتی تشابهات ] . و"( روابط معمول، مسلح� بتنی تیرهای در که است ذکر قابل میگیرد قرار الشعاع تحت مصالح

" تغییرات " فرض� بر جملگی آنها، از برآمده ضوابط� و محاسبات تحلیلها، مربوط، کرنش "خطی"معادالت� ( مسلح� بتنی تیرهای در خمش، نظریه هندسی اساسی فرض مثابه به خمش طی در تیر ارتفاع در

. تا( خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات سیستم، یک در اگر که این چه هستند استوار معمولفرض و مزبور تغییرات بودن� خطی غیر واقعیت� بین اختالف از ناشی خطای باشد، خطی غیر زیادی حد

آن خود مانند نیز فرض آن بر مبتنی معادالت� و روابط که میشود حدی به تغییرات بودن� خطی غیرو میدهند، دست از را کلی ای گونه به حتی سیستم آن واقعی رفتار مورد در خود صدق قابلیت فرض،

.... باشد معیار یک خود نوبه به میتواند 4[ ]2این 3،[رفته " کار به دار الیاف و سبک ماتریکس� بافت سبِب به چه ها، سامانه این در کلی طور به همچنین

و) سبک ماتریکس دهنده تشکیل اجزای برای الزم کلی ویژگیهای و نسبتها مجموعه به توجه با آن در کهارتجاعی کرنش حد مزبور، دار تنش (εy) الیاف بلوک ضرایِب بتا؛ ) ، و با ( α & βآلفا متناظر کرنش و

نهایی گسیختگی معمول (εcu)بروز بتن در مقادیر همین از مثال برای و مورد به بسته میتواند فشار درباش زیادتر باال وزن و( " نبا سامانه در داخلی شکلهای تغییر وقوع خاِص� چگونگی دلیل به ویژه به چه و د

( " الگوی با و کشش در را تیر در شکست نهایی وقوع میتواند که تیر پایینی بخشهای در بیشتر کشش ) باالیی بخشهای در معمول شکننده و ترد نوع از شکست وقوع امکان عمل در ، شود سبِب فشاری غیر

پذیری شکل بر و مییابد، کاهش توجهی شایان میزان به تیر (Ductility)تیر شکست طاقت )و Toughness ) ( " " ] . هر به اولیه فشاری نوع از شکست وقوع فرض� به حتی که این چه میشود افزوده

با( میتوان باز دید خواهیم که چنان مواد استفادهدلیل از و مناسِب االستیک ویژگی دارای و شکننده غیر ... مثابه به و استایرین پلی های دانه الستیک، قبیل از باال و تدریجی پذیری شکل تغییر قابلیت یا

گونه هر تأخیر� با وقوع� صورت در حتی تا شد سبِب سامانه، دار� الیاف و پیوسته ماتریکس� در سبکدانه . نباشد شکننده و ترد نوع از شکست الگوی باز هم تیر باالیی بخشهای در احتمالی این (شکست ضمن

و مورد به بسته نیز حمایتی تسلیحات قبیل از همراه اجزای از مقتضی گیری بهره البته میان، این در که ).... به مزبور های سبکدانه از استفاده وجود، این با باشد داشته را خود جای میتواند آمد خواهد که چنان

دستیابی برای اجتناِب قابل غیر و الزم همواره شرطی پلیمری موادی های نهایی مثابه سامانه بهنیست کلی طور به ارتجاعی مرکِب� های سامانه به (].موسوم

گشته، بیان شرح به ارتجاعی مرکِب های سامانه از شده ساخته تیرهای فشاری "در تنش نسبتآن با متناظر کرنش به تیر در فرضی فشاری شکست بروز به کلی، "منجر طور به حداکثر "و نسبت

همان ) در تیر آن با همزمان کششی تنش حداکثر به فرضی کرنش هر در تیر در موجود فشاری تنشهمچنین ) "کرنش( تنش "که حداکثر به تیر در فرضی فشاری شکست بروز به منجر فشاری تنش نسبت

تیر در آن با همزمان ( "کششی خمش جریان در میشود شامل نیز تیرهایی ،را در نسبتها همین از باالتر . این به نیست خطی غیر بارز ای گونه به خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات آنها در که است

به شده یاد های سامانه از شده ساخته تیرهای در اولیه فشاری نوع از شکست بروز امکان ترتیِب، . است کمتر توجهی قابل میزان

" ایجاد برای الزم تنش که مییابد وقوع امکان هنگامی تیر یک در اولیه فشاری شکست کلی طور به " " در تیر در فرضی کششی شکست ایجاد برای الزم تنش از خمش در تیر در فرضی فشاری شکست

. مستقیم" رابطه دارای تیر یک در اولیه فشاری نوع از شکست بروز امکان که این چه باشد کمتر خمش : با تیر "است فشاری بلوک مقاومت به تیر کششی بلوک مقاومت در "نسبت حداکثر "ضرِب نسبت�

5

Page 6: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

( همان در آن با همزمان کششی تنش حدکثر به تیر در فرضی فشاری شکست ایجاد برای الزم تنشتیر( در . "کرنش

کرنش " تغییرات بودن خطی فرض� به توجه با و معمول سبک بتنهای در مثال برای که داشت توجه باید " در تسهیل ایجاد سبِب به رفته، کار به های سبکدانه یا و موجود حفرات ، خمش طی در تیر ارتفاع در

الگوی گسیختگی میتوانند خود خودی به آستانه حد از بیش بارگذاریهای جریان در ماتریکس شکست و . هر همچنین، که این چه دهند سوق بیشتر شکنندگی و بودن ترد سمت به را خمش در ویژه به شکست ) باال ) بر حجمی وزن کاهش برای بتن در ها سبکدانه از گیری بهره یا و توخالی حفرات ایجاد تاثیر گونه

) ( نسبت� نسبی کاهش و میباشد االستیسیته مدول کاهش معنای به که تنش به کرنش نسبت� رفتن " " " به" ، آن با منتاظر خمشی کرنش به تیر در فرضی فشاری شکست وقوع به منجر فشاری استرس

افزایش بر فشاری مقاومت کاهش قاطِع تاثیر بتواند که نیست حدی در خود وقوع امکانخودی" " . خمش جریان در کمتری انرژی کل، در ترتیِب، این به کند خنثی را تیر در اولیه فشاری نوع از شکست

تیر یک با مقایسه در سبک بتن از شده ساخته بتنی تیر در در فشار بلوک در فرضی شکست ایجاد برای . ترتیِب به خمش جریان در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات اگر اما است الزم معمول بتن از شده ساخته

و تیر در کششی به موسوم بلوک در بیشتری کرنش وقوع آنگاه شود، خطی غیر گشته بیان خاِص " بود " خواهد الزم خمش جریان در فشاری بلوک در فرضی شکست ایجاد برای تری افزون انرژی صرف

- فشار بلوک در شکست بروز نقطه تا تیر خمش� در کرنش تنش منحنی زیر سطح دیگر، بیان به و . مییابد افزایش

کاهش ارتجاعی مرکِب های سامانه از شده ساخته تیرهای در کلی، طور تنش "به افزایش نسبتخمش جریان در حداکثر کششی تنش افزایش به حداکثر امکان "فشاری جدی آمدن پایین اصلی دلیل ،

. است خمش جریان در اولیه فشاری شکست بروزوجود سیستم، در مناسِب توزیِع با شده یاد های سبکدانه یا و حفرات وجود به توجه با بنابراین

( در یکدیگر با تعامل در دهنده تشکیل اجزای رفتار چگونگی و ماتریکس بافت در انسجام و پیوستگی ) ساختار داشتن� نظر در با و بارگذاری تغییر " جریان وقوع خاِص الگوی و سامانه در موجود ای شبکه

. " مییابد کاهش جدی طور به سامانه این در اولیه فشاری نوع از شکست ایجاد امکان ، آن در شکلکه است نظر همزمان دستیابی "بدیهی مورد اهداف مجموعه فنریت ) "به مدول زیاد افزایش شامل

) با فقط وزن توجه قابل آمدن پایین و اولیه فشاری نوع از شکست وقوع امکان جدی کاهش خمش، در ) ایجاد ) با تنها یا و مقدار به و نوع هر از حال الیاف یا و مشبک صورت به تسلیحات از ص�رف استفاده

- نیست پذیر امکان تنهایی به مقتضی های سبکدانه انواع از گیری بهره یا و ماتریکس در منتشر حفرات " و پیوسته ماتریکسی در مقتضی های سبکدانه از استفاده یا و منتشر حفرات ایجاد با هدف این بلکه

. " است شده یافتنی دست که است مشبک نیز و الیاف با گشته مسلحکه - است ذکر آن شایان اجزای اتصال� چگونگی و ابعاد و شکل و مشبک ساخت در رفته کار به مواد

مقادیر همین از بیش آن در کشش در االستیسیته مدول و ارتجاعی رفتار حد که باشد ای گونه به باید . به باید نیز الیاف مشخصات و جنس که این چه باشد سامانه در استفاده مورد دار� الیاف ماتریکس دردر مقادیر همین از بیشتر آنها در کشش در ارتجاعی رفتار حد و االستیسیته مدول که باشد ای گونه

) الیاف ) فاقد حالت در آن درون در منتشر های سبکدانه یا و خالی فضاهای با همراه سامانه ماتریکس�به. ) های سبکدانه یا و توخالی حفرات طول بیشترین از حداقل، باید هم استفاده مورد الیاف طول باشد

گسیختگی با متنظر کرنش در یعنی حداکثر، کشیدگی حالت در رفته .(نهایی کار باشد بیشتر تیر، در ) دهنده ) تشکیل ماده در االستیسیته ارتجاعی ویژگی از حداقلی وجود الیاف، تاثیر از فارغ ضمن، در

های سامانه به نیل برای است، شده یاد های سبکدانه یا و خالی فضاهای فاقد که وقتی ماتریکس، ( . شکل ویژگی مانند ارتجاعی، ویژگی بودن� نسبی به توجه با که این چه دارد ضرورت نظر مورد مرکِب

فشار " در ارتجاعی کرنش نسبت شاخص� فشاری " (εy)پذیری، مقاومت با متناظر کرنش نیز (εcu)"به ). گیرد قرار توجه مورد خود نوبه به میتواند

چگونگی و سامانه ساخت در استفاده مورد مواد شکل و جنس که صورتی در نظری لحاظ بهبه مشبک با همزمان دار الیاف ماتریکس� که باشد ای گونه به کل در یکدیگر با تعامل در آنها قرارگیریدر مواد در موجود بالقوه ظرفیتهای از وری بهره حداکثر صورت، آن در برسد، ارتجاعی کرنش حد

داشت خواهیم را ارتجاعی محدوده در خمش شکست ؛جریان طاقت شد ولی خواهد کمتر سامانه .درکه این که ضمن است به بدیهی توجه با جمله از و صورت هر قبیل در از متعددی و عوامل کاربری نوع

شکست غیره الگوی و نظر برخی مورد از مناسِب گیری بهره امکان همچنین اقتضا، و نیاز صورت در ، و عناصر ... اضافی ( افزایش برای بیشتر تنش� تحت بخشهای در و حمایتی میلگردهای قبیل از همراه

و ...( شکست طاقت گیرد مقاومت، قرار نظر مد میتواند سیستم این با .توام

6

Page 7: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

شد، - گفته آنچه به توجه با ترتیِب زیادتر بدین پذیری کرنش ظرفیت ارتجاعی، مرکِب� های سامانه درگستره در تر مطلوِب و بیشتر کرنشهای به نیل امکان معنای به ارتجاعی، رفتار محدوده در خصوِص به

" "( ایجاد ضمن و یکدیگر با همراه الیاف و مشبک ماتریکس، در کرنشها و تنشها بهتر� توزیِع و سیستمآسیِب و ترکها توسعه و تعمیق و آمدن وجود به در ( �تاخیر همچنین که چه ـ میباشد ماتریکس در موثر

و کشش در الیاف و تسلیحات مجموعه ویژه به و ماتریکس در موجود بالقوه توان از نیز ترتیِب بدینمیـشود اـستفاده بـهتر TPخمش

کـشش 3 در مـقاومت و کشـسانی امـکان رفـته، ـکار ـبه الـیاف� و مـشبک طبـعا، .... باالی نسبتا قابلیت داشتن نظر در با و بنابراینها میدهند افزایش خود سهم به قطعه گستره در را ) تحمل ) و مهار جذِب، ظرفیت� کلی افزایش و ارتجاعی محدوده در ویژه به پذیری شکل تغییر و کرنشمیزان به خمش در سیستم انرژی جذِب ظرفیت و فنریت مدول نهایت، در خمش، جریان در تنشها

. مییابد افزایش در زیادی ویژه به سیستم در خمش در پذیری کرنش قابلیت افزایش با کل در بنابراین " ) بهره ) امکان ، خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش خطی غیر تغییرات الگوی با ارتجاعی وریمحدوده

" کشش و خمش در تسلیحات و الیاف ویژه، به و ماتریکس در موجود بالقوه توان از بیشتر چه هر. است گشته میسر

مرکب " ● سیستمهای انواع از یکی مثابه به ارتجاعی مرکِب و مسلح سبِک بتن:"ارتجاعی

دهند تشکیل اجزای نیز ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک بتن (هدر : الف از عبارتند کلی طور به اصلی " نظر" مورد جهات و اشکال تعداد، ابعاد، در - (مشبک - شد جوش بعدی سه یا و بعدی دو مشبکهای همانند

شدن، جاری تنش بردن� باال برای میلگردها سرد� کشش از آمده دست به مفتولهای از شده ساختهو ... پلیمری مشبکهای " ) )برخی " ) پلی یا پروپیلن پلی جنس� از پلیمری الیاف قبیل از الیاف یا تارها ِب ،

" " ) )... ماد همان یا ماتریکس پ و و مقتضی پذیری شکل تغییر قابلیت با با هاستر مناسِب ای زمینه . " " " آن " درون در منتشر های سبکدانه یا و خالی تو های حفره دارای و الزم پیوستگی

چسبانند ماده و ماتریکس همان اینجا در شده یاد ای هماتریکس� همگن� زمینه نوعی و در رفته کار بهپای بر چسباننده سیمانی مواد دارای که است مقتضی پذیری کرنش قابلیت با ویژه سبک بلورهای هبتن

. C–S–Hمعمول� میباشد الزم ویژگیهای و چسبندگی تامین برای ضروری اندازه دردر استفاده مورد سیمان از بیش اینجا در نیاز مورد سیمان اوقات، بسیاری در که است ذکر قابل

( . تیپ پرتلند سیمان از گیری بهره مورد، به بسته بنابراین بود خواهد معمول بتنهای میتواند 2برخی نیز ). اندازه با خالی تو هایی حفره دارای مزبور ماتریکس شد؛ گفته که چنان همچنین گیرد قرار نظر مد

] استایرین پلی پذیر� انعطاف و کوچک های سبکدانه یا و ) 1مناسِب به] جملگی ها سبکدانه دیگر یا و) ( ) غیره و استر پلی پروپیلن، پلی الیاف قبیل از الیاف همچنین و سیمانی پیوسته ماده در منتشر صورت

است. تعامل� همجموع و ارتباط در و توامان طور به منسجم، و ای شبکه ساختار یک چارچوِب در عناصر این

مثابه به یکدیگر با سامان "کارکردی یا سیستم واحد هیک کننده هر " "عمل مانند بدینسان و مینمایند عمل " تک تک به مربوط ویژگیهای با متفاوت که میشوند سبِب را ویژگیهایی کل در ، دیگری مرکِب سیستم ) در ) که ای گونه به بود؛ خواهد شوند گرفته نظر در هم از جدا صورت به مزبور اجزای که وقتی اجزااز مرکِب سامانه این در شده یاد خصوصیات مجموعه تامین به سیستم نهایی رفتار و ده برون اینجا،

غیر شکست� نحوه و باال انرژی جذِب ظرفیت و ارتجاعی قابلیت خمش، در کرنش خاِص� الگوی قبیل] . میانجامد خمش در سبــک گترد بتــنهای از ای گونه که است در �فتنی که ارتجاعی مرکــِب� و مسلــح

ها سبکدانه گشته، آن، بیان شرح به ماتریکس در منتشر ( ی ( تغییر و سبک بسیار گرانولهای های دانهاستایرین پلی پذیر� عنوان شکل با همچنین میتواند « باشند فیبرواستایرین » مسلح� Fibro-Styrene)بتن

Reinforced Concrete; F-S.R.C). نیز. شود ]4نامیدهرفته کار به اجزای رفتار� تناسِب و نوع و موجود ای شبکه نظام و منسجم بافت به بنا سامانه، این در

" " امکان ، استفاده مورد پذیر شکل تغییر های دانه یا و حفرات وجود سبِب به و یکدیگر با تعامل در ) و ) کرنشها بهتر� و تر گسترده توزیِع و خطی غیر الگوی با ارتجاعی محدوده در خمش بیشتر� استمرار ) و ) بوده، زیاد انرژی ذخیره و جذِب ظرفیتهای آمده؛ فراهم آنها نسبی مهار و جذِب با همراه بهتنشها

به ) ویژه باال پذیری کرنش ( خصوِصقابلیت امکان ارتجاعی محدوده بیشتر بهره "در بالقوه وری توان ازخمش و کشش در تسلیحات . "مجموعه مقاومت ذخیره تامین ضمن ترتیِب، بدین است ساخته میسر را

پذیر شکل به ) (Ductility)ی و مناسِب رفتار و باربری باالی قابلیتهای به دستیابی در خصوِصمطلوِب، ) نیز و پایین وزن و ابعاد بودن� دارا عین در منتشر ضربات و دینامیک بارهای مورد در جمله از و خمش

. دارای اشاره مورد اجزای کلیه باره، این در است گشته پذیر امکان شکست نحوه بودن منتشر و نرم ] . دانه یا حفرات اگر مثال، برای میباشند مزبور سیستم چارچوِب در حذف قابل غیر و اساسی نقشی

ماسه و شن ویژه به یا و سامانه خود دار� الیاف ماتریکس با تمامی به شده یاد پذیر� شکل تغییر های

7

Page 8: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

ارتجاعی قابلیت اما مییابد، افزایش فشار در ارتجاعی مدول و فشاری مقاومت چه اگر شوند، جایگزینمیزان به خمش می زیادیدر خمش یابدکاهش در قطعه رفتار و میشود ، دیگری .]چیز

ویژ نمونه ● سبک بتن از سامان های چارچوب در استفاده سبِک هقابل بتن به موسوم : ارتجاعی مرکِب و مسلح

نمونه " به مثال برای اینجا سامان" در چارچوِب در استفاده قابل سبک بتن یک از بتن های به موسوممیشود اشاره ارتجاعی مرکِب و مسلح . سبک

زیاد پذیری انعطاف دارای های سبکدانه از نمونه، یک عنوان به اینجا در اشاره مورد سبک بتن در . در نظر مورد همگنی و پیوستگی تامین برای که این چه باالست نیز سیمانی مواد عیار و شده استفاده

اندازه ) زیاد نرمی دارای هم استفاده مورد پوزوالنی مواد حتی و گشته، حذف ماسه و شن ماتریکس، ( . ) توان و انسجام و پیوستگی که بوده این کار این از هدف هستند باال پوزوالنی فعالیت و ریز بسیار

). نشود مختل نظر مورد عملکرد برای الزم شرطی عنوان به ماتریکس در مقتضیمثال. مورد سبک� اینجا بتن این در دارای سبک بتنهای معمول انواع دیگر از برخی با مقایسه در ،

ارتجاعی: مدولهای و ای ضربه خمشی، برشی، کششی، مقاومتهای باالتر� نسبتهای مزایاست ) ( " " ) درگیری) و پیوستگی چسبندگی قابلیت ؛ فشاری مقاومت به دینامیکی و استاتیکی االستیسیته

" " - حد " در مقاومت و کرنش تنش منحنی زیر سطح باالی نسبتهای تسلیحات؛ با تر ارتجاعی �افزون رفتار(Elastic Limit) ) ( " بودن" " دارا کلی طور به و مربوط حجمی وزن به توجه با ویژه به نهایی مقاومت به

فـشاری " اومت مـق ا ـب اظر متـن ـکرنش ودن� ـب اد زـی االتر، ـب رژی اـن ـجذِب و یره ذـخ ای خـصوِص،" 5ظرفیتـه ه ـب وشکست" گسیختگی (Toughness)طاقت با متناظر کرنش ) ( cu)و خود،" نوبه به که بتن این در

تنش بلوک ضرایِب بودن� باال با همراه بتا؛ همچنین و آلفا همان و( می α & βیا و باشد ترد شکنندهنیز- " بار " در معمول یابنده گسترش شدگیهای خرد جای به فشار در شدگی له الگوی نوعــی وقوع و نبودن) ؛ ) است ساخته خمیری مصالح مشابه حدی تا نظر این از را آن که آستانه حد از بیش فشاری گذاریهای

پذیری ) از( )Ductilityشکل بیشتر اجرایی و کارپذیری و گیری شکل امکانات برخی بودن دارا مطلوِب؛ .... ) مناسِب پایایی به نیل قابلیت نیز و کارگاه محیط در جمله

فشردگی و پیوستگی و بتن پایین حجمی وزن به توجه با خصوِص به هم الیاف کاربرد همچنینبهبود سبِب و ماتریکس انقباض سایشی، ای، ضربه خمشی، برشی، کششی، مقاومتهای نسبتهای

- ) ( جذِب قابلیت و کرنش تنش منحنی زیر سطح افزایش فشاری، مقاومت به پیوستگی چسبندگیگسیختگی با متناظر کرنش و شکست طاقت کششی، کرنش ظرفیت همچنین "میش انرژی، و مهارود

" شدگی جمع اثر . ) موثر مواد مواد عیار بودن� باال که این چه میآورد پی در را بتن نشست کاهش ومجموعه و الیاف با ای زمینه چسباننده ماده تر� مناسِب درگیری به خود نوبه به ماتریکس در سیمانی

). میانجامد یکدیگر با تعامل در آنها بهتر� کارکرد و رفته، کار به تسلیحات ( " در شدن جاری تنش ارتجاعی رفتار حد در تحمل قابل فشاری تنش نسبت که است ذکر قابل

" فشاری(" مقاومت به در(" f΄c) فشار صرفا معمولی، وزن با عادی بتنهای معمول� انواع از بسیاری در. 0.5الی 0.4حدود وقوع کلی، طور به و شکست طاقت بودن� مالحظه قابل همینطور، است گشته بیان

تدریجی " شدگی له گسیختگی "نوعی و شدگی خرد جای به آن دار� الیاف نوع از ویژه به بتن این درکرنش� " شده تعریف و مشخص مفهوم خود، نوبه به میتواند بتن معمول� انواع دیگر مورد در گشته حادث

گسیختگی ) با (cu")متناظر دقیق ) و معین کمیت� یک مثابه به و معمول بتنهای در آن رایِج مصداق به راشماره .... ) تصویر ببرد سوال (1زیر

8

Page 9: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

شماره - 1تصویر داِر) الیاف سبک بتن از ای نمونه فشاری بارگذاری در مکان تغییر نیرو منحنی

اشاره موردپلی( های دانه ) حاوی سبکدانه مثابه به استارین

- Oven-dry Density = 600kg/m3, f΄c = 29.5kg/cm2 in 28 days, Micro Silica Fume / Portland Cement (Type II) = 8.5%; W / C+S = 0.425 (with Using Lignosulfonate as a Common "Plasticizer" and Retardant); Monofilament Polypropylene Fiber (Denier: 3) = 1.1% of Volume of concrete. (In this study, no sand or other additive, have been employed in making the samples.)

) " . گسیختگی- با متناظر کرنِش است مشاهده قابل معمول شدگی خرد جای به شدگی له نوعی cu"(وقوع

فشار نیس در گیری اندازه قابل دقیق و معین کمیِت یک مثابه به و معمول بتنهای در آن رایج مصداق ت.به)εcu( ↑

ویژگی به دستیابی چه اگر که است به هاگفتنی باال در اشاره مورد ویژه سبک بتن برای شده بیان یخاِص� چارچوِب در خود آن مانند و مزبور بتن که صورتی در مسلما اما میباشد، توجه قابل خود نوبه

قابلیتها به دستیابی دیگر طبعا نگیرد، قرار ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک� بتن به موسوم مسلح� سیستم . مسلح که این چه بود خواهد ناممکن ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک� بتن برای گشته ذکر مزایای وسامانه ) چارچوِب در که خاصی گونه به نه ولی دیگر، طریق هر با یا و میلگرد با مثال آن معمول ساختن

... ) و خمش در باال فنریت مدول قبیل از مقتضی خصوصیات تامین به میشود محقق نظر مورد مرکِب�. انجامید نخواهد

دیگر با همراه عمال رود کار به نظر مورد فلزی مشبکهای و الیاف با همراه بتن این وقتی ترتیِب بدین ) و ) فنریت مدول و کرده، عمل مرکِب سیستم یک مثابه به منسجم و واحد سامانه یک چارچوِب در اجزا

بتنهای انواع از دیگر برخی که بود خواهد مواردی از بیش ضربه و خمش در آن انرژی جذِب ظرفیتمیروند کار به شده یاد مشبکهای با همراه سبک غیر گاهی حتی یا و . ...سبک

مجموعه اینجا بنابراین، به تا بحث مورد ای عوامل شبکه ساختار چندگانه نقش داشتن� نظر در بامنسجم، در موجود نظر ماتریکسی مورد یکپارچه و واحد � سیستم در گفته پیش ویژگیهای به نیل عامل

( . غیر الگوی با خمش در توجه شایان ویژه فنریت مدول به دستیابی که است بدینسان میشوند محسوِبفنریت( مدول از باالتر تنها نه فنریتی مدول میشود؛ ممکن دیگر خطی انواع مسلح� برخی سبک بتنهای

با مقایسه در همچنین بلکه مشابه، ابعاد و تسلیحات و فشاری مقاومت حجمی، وزن با برخیمعمول . مشابه ابعاد و تسلیحات با و باالتر مراتِب به فشاری مقاومت و دانسیته با معمول مسلح� بتنهای

- شده انجام گذاریهای بار برخی نتایج بر با مروری شرحهمراه: سامانه بیشتر

- مقایسه گذاریهای بار مزبور انجام "واقعی"نتایِج سیستم از شده ساخته بتنی تیرهای روی بر با) گشتهاستاندارد� با مشابه از( ASTM E 72روشی آمده دست به نتایِج مزبور تحلیل با خمش تیرهای بر"در

معادالت و مفروضات اسمی )به مربوط معمول� اساس نهایی مقاوم لنگر بتن در "(Mnمحاسبه مقاطِعنهایی مقاومت روش به موسوم روش با معمول 4[ مسلح� موارد ]،5 و بوده گویا خود نوبه به میتواند

. دهد نشان را مهمیکه است ذکر شایان مثال وقت برای فشاری "ی حتی معادالت ( f΄c")مقاومت در نیز را شده، بتن از یاد

سمت به ریاضی منظور ( ∞) "بینهایت" نظر صفر معادل را تنش بلوک ارتفاع همینطور، و داده میل

9

Page 10: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

بسیار ... ارقامی معادالت، آن هم باز ، ایم واقعی نموده میزان از نهایی کمتر مقاوم عمل )لنگر Mدرe . ویژه،( به اند داده دست به ارتجاعی "را محدوده در خمش در کرنش واقعی ترتیِب، "میزان بدین وفنری " تیرهای] 3[ (u = ½ σy. εy) ت" مدول به مربوط روابط� اساس بر انتظار مورد میزان از عمل در

) ( میزان به خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش خطی تغییرات اساسی فرض با معمول مسلح� بتنی. زیادی است بوده تر افزون

مربوط همچنین عملکرد� و ساختمان و کشسانی و شکل تغییر خاِص� چگونگی به توجه سامانه با با در ، میزان از خمش جریان در مقطِع در گشته اعمال کششی نیروهای برایند� توجه قابل رفتن� باالتر وجود ) ( نامیده فشاری بلوک مقاومت ، معمول روابط داشتن لحاظ با معمول مسلح� بتن مقاطِع در آنچه

. است داشته استمرار امکان باالتر تنشهای به نیل تا همچنان کرنش شماره) میشود، (2تصویر

خمشی) 2-1 بارگذاری انجام خمشی) 2-2 شیوه بارگذاری در مکان تغییر ـ بار منحنی

شماره - ( U2Uتصویر بدون) و با مزبور مرکب سیستم با شده ساخته دال نمونه دو خمشی گذاری بار

( حمایتی میلگردهایاستاندارِد با مشابه ای شیوه ASTM E 72 با

اول- ( دوم) (1نمونه نمونه و میلگرد . 2فاقد بودِن) نرم و باربری باالی ظرفیت است میلگردداررغم ( علی و قطعات، در اولیه نامتقارِن حدی، تا و توجه قابل ناخواسته، تقعر وجود با شکست

. ( توجِه قابل انحنای وجود با آمده دست به نتایج همچنین، میباشد مشهود مربوط رایِج معادالت ) . تصویِر در اولیه تقعر میزان است بوده قطعه در اولیه نامتقارِن و .4-2ناخواسته است گشته بیان

حدود در افق خط به نسبت میلگرد فاقد نمونه طولی اضالع مرکز در متوسط طور به میزان این5mm ، افق خط به نسبت میلگرد فاقد نمونه طولی اضالع مرکز در حدود و .14mmدر است بوده

- [ (. - سازه بخش در قطعات گذاری بار فقط است یافته افزایش تقعر گذاری، بار جریان در طبعا[. شده انجام مسکن و ساختمان تحقیقات مرکز

شده) 2-3 بارگذاری دالهای نمونه در مربوط کمیتهای و ابعاد و کلی ساختارمطالعه ] این در استفاده مورد الیاِف پر و سبک بتن ساده اختالط طرح ذکر با همراه

الیاف(" و سبک ماتریکس مثابه ") به گونه به مربوط جزییاِت و سامانه بازسازی ی ا دار ]قابل● Dimensions: L = 120cm, h = 5cm, b = 100cm

10

Page 11: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

● Welded steel wires lattice (mesh) (made of cold-drawn steel wires, and having some unwanted defects in the welding points): 5cm×5cm – 2.5mm×2.5mmfy1 (Mesh) = 4672kg/cm2, As1 (Mesh) = 0.98cm2, d1 (Mesh) = 3cm, Es = 2×106kg/cm2 [The lattice's longitudinal steel wires were on the lattice's transverse steel wires (100cm) at the time of the in-bending loadings.[

● Supplementary steel bars (as the additional, accompanying element "in two of the tested slabs") fy2 (Bar) = 4400kg/cm2

, As2 (Bar) = 2.26cm2; d2 (Bar) = 3.9cm, Es = 2×106kg/cm2

● Fibered lightweight concrete (as the "fibered lightweight matrix" having the Expanded Polystyrene beads (as the lightweight aggregates): f΄c = 64kg/cm2, fr = 34.5kg/cm2, fct (Brazilian Method) = 14.5kg/cm2, Ec = 4×104kg/cm2

● Recipe (mixture plan) of making the used special fibered lightweight concrete, which methodically reinforced in the particular framework of the shown system in this study: Portland cement (Type II) + micro Silica fume (8.5% of Cement Materials) = 675kg/m3; W / C+S = 0.425 (with using Lignosulfonate as a common "plasticizer" and retardant); monofilament Polypropylene fibers (denier: 3) = 12.6kg/m3 (with two different lengths: 2 portion in 12mm, and 1 portion in 6mm); Expanded Polystyrene (EPS) beads (D50

= 3.2mm) up to 1m3.

. In this study, no sand or other additive, have been employed in making the used fibered lightweight concrete. [Generally, if sand is probably employed in these systems, it should be "fine" and especially, "well conjoined to the cement material". Otherwise, it will dramatically result in serious disturbances in the behavior of the system and bring about the problems such as; considerably falling of the modulus of resilience and bearing capacity in bending, brittleness of fracture pattern, etc. (In general, it's better no non-cement material (as the sand) be used in the matrix, if possible.)[

. Curing of the fibered lightweight concrete (fibered lightweight matrix) used in the slabs has been performed via the so-called Membranous Method (for 30 days).

. The tests have been done about 90 days after making the slabs, and the compressive strength of the used fibered lightweight concrete (also cured by the membranous method) has been simultaneously measured with loading of the slabs, 90 days after making the samples.

. Oven-dry density & drying shrinkage (90 days) of the fibered lightweight concrete reinforced in the framework of the system in this instance have been respectively about 835kg/m3 and less than 0.015.

. [It is worth mentioning that; generally, the presence of supplementary bars as shown here is not a necessary condition to count a system as RCS or ECRLC (as a type of RCS). However, here, considering the performed studies, these additional elements are used accompanied by the system named as ECRLC.[

ای ] . نمونه اختالط طرح که است ذکر گو ساده قابل " ناز کرنش " قابلیت با الیاف پر و سبک بتن ای هچارچوب در میتواند که باال به ویژه پذیری موسوم ارتجاعی "سامانه مرکب و مسلح سبک ساخت "بتن در

رود کار به نیز خمش در باربر اجزای دیگر و سقف زبرین دال عنوان »همچنین قطعه با مطلبی بتن«درارتجاع مرکِب و مسلح برا ی؛ یسبک کاربردی و ساده آوری فن ا یافزا یک و مقاومت موثر در یمنیش

تک ( با زلزله محور یبرابر راهکار بر و یه ساز یسبک آن نسخهکه( « )یکپارچه از هم ای اینترنت شبکه در[. ( است شده ارائه میباشد موجود

- 4-2تصویر اضالِع) مرکز در گذاریها بار انجام از پیش اولیه نامتقارِن و ناخواسته انحنای میزان

هرافق ( خط به نسبت آزمایش مورد قطعات از ) mm یک

A ( - ؛) ( فشار در گذاری بار برای حمایتی میلگردهای -UBUبا بار) ( برای حمایتی میلگردهای با ( ؛ خمش در )UCUگذاری - خمش) ( در گذاری بار برای حمایتی میلگردهای بدون

11

Page 12: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

- 5-2تصویر - خمشی) گذاری بار از پس میلگرددار دالهای نمونه زیرین سطح

قابل- میلگرد شدن جاری و جابجایی عدم نیز و کشش تحت سطح در سراسری ترک وقوع(. ) . است شده تراشیده آزمایش اتمام از پس حمایتی میلگرد دور بتن است مشاهده

- 6-2تصویر - خمشی) گذاری بار از پس میلگرددار دالهای نمونه زبرین سطح

) آ- بال ( لبه زیر حدود در و خارج سمت به قطعه طرف یک در شدگی له از ناشی محدود سیب ) . بر شده زده گِِِچِ نیز و بار اورنده وارد تیرآهن جای است مشاهده قابل بار اورنده وارد تیرآهن

(. است مشهود قابل آزمایش هنگام در دال روی

- 7-2صویر ت - خمشی) گذاری بار از پس میلگرد فاقد دال نمونه شده جدا قطعات

است- مشهود جوش نقاط از عمدتا مفتولها .قطع

مقطِع� در رفته کار به کششی فوالد مقدار توجه قابل بودن� باالتر واقعیت� وجود با مثال، برای همچنینمیزان از نظر تعادل "مورد )"فوالد ρb ، مسلح� بتن تیرهای به مربوط روابط� طبق بر شده محاسبه

5 [ (εcu = 0.003 )معمول 4، - نبوده] اولیه فشاری نوع از نظر مورد قطعات� نمونه در شکست نحوه باز ،

12

Page 13: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

است نگشته شکننده و ترد ویژه، به - …و ] و. فشاری گذاریهای بار برخی در حتی که است گفتنینیز -ستون و تسلیحات گیری قرار موقعیت که ، سامانه این با شده ساخته مسلح� قطعات گونه

) - محوری ) گذاری بار جریان در آنها یافته تحدِب سطح� طرف به قطعات، در اضافی حمایتی میلگردهاینحوه و میزان مربوط، الغری ضریِب بتن، فشاری مقاومت میزان داشتن� نظر در با کل در و بوده،

و بار صورت …اعمال به تیر در شکست اولیه "، است، "فشاری داده انتظار، رخ خالف نحوه بر هم بازنرم "شکست، توجهی قابل میزان به بلکه ترد، صورت به . ) "نه شماره تصویر است (]3بوده

کلیه[ " در اولیه نامتقارن� و ناخواسته توجه قابل انحنای و تقعر وجود عدم صورت در که است بدیهی " ) ( نقاط" در ضعف نبود� ، قطعات ریختن هنگام در نامناسِب چوبی قالِب از استفاده سبِب به قطعات- ) ( " گذاری بار انجام و میگردد باز آنها تولید فرآیند به که رفته کار به سیمی شده جوش مشبک جوش

استاندارد� اساس بر (ASTM E 72دقیقا - ( خمشی گذاری بار جریان در خصوِص به گسترده صورت به[.... " بود " پذیر امکان باربری باالتر ظرفیتهای به دستیابی

فشاری) 3-1 بارگذاری انجام از) 2-3 شیوه پس میلگرددار قطعه یک از بخشیفشاری- گذاری بار

شماره - (U3Uتصویر - با) مزبور مرکب سیستم با شده ساخته قطعه نمونه فشاری گذاری بار

( حمایتی میلگردهایاستاندارِد با مشابه ای شیوه ASTM E 72با

قابل- فشاری منتشِر ترکهای. میباشند مشاهده

13

Page 14: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

3-3 - - میلگرددار) قطعه نمونه یک فشاری بارگذاری در مکان تغییر بار منحنیهای

1- The mean of axial displacement, measured at the points of A & B (head of the slab)2- The mean of lateral displacement, measured at the points of C & D (3/4)3- The mean of lateral displacement, measured at the points of E & F (1/2; middle of the slab)4- The mean of lateral displacement, measured at the points of G & H (1/4)

توجه- قابل انحنای وجود با آمده دست به .ِنتایج است بوده قطعه در اولیه نامتقارِن و ناخواستهتصویِر( در اولیه تقعر این - 4-2میزان . یافته افزایش تقعر گذاری، بار جریان در طبعا گشته بیان

همچنین.) وقوع است موقعیت ( علیرغم به بنا اولیه فشاری به موسوم نوع از گیری شکست قرار- گذاری بار در آنها یافته تحدب سطِح طرف به قطعات در اضافی حمایتی میلگردهای نیز و تسلیحات

و بار اعمال نحوه و میزان مربوط، الغری ضریب بتن، فشاری مقاومت مقدار باز) …محوری، ، . است بوده نرم توجهی شایان طور به - شکست تحقیقات] مرکز سازه بخش در گذاری بار فقط

[. شده انجام مسکن و ساختمان

تعمیق و بروز ماحصل مورد، به بسته میتواند نیز سامانه این در خمشی شکست وقوع ضمن، درمراحل از عبور از پس تیر، گستره در بیشتر کشش� تحت های الیه در منتشر نسبتا ترکهایی تدریجی

الگویی با پالستیک، و ترد االستیک .غیر باشد ارتجاعی کرنش انرژی خصوِص، به مقتضی، پذیری شکل عین در گونه (Elastic Strain Energy) بدین

فنریت و مانند ) (Modulus of Resilience)ضریِب به خود کرنش عمده بخش در که مزبور سبک تیر دررفتار همگن تیر بودن( می یک زیاد به توجه با و باالست توجهی شایان میزان به انرژی �نماید چگالی

وـیژه] 3[( Strain Energy Density )کرنـشی ظرفیتـهای عـبارتی، اـنرژی ["ذـخیره" 6ـبه ـجذِب 3و این] ،6 در. میباشد زیاد سامانه

یا مشبک زیر در حمایتی میلگردهای از گیری بهره مقتضی موارد در نظر …البته مورد بتنی دال در( - همچنین صعودی شاخه شیِب جمله، از کرنش، تنش منحنی اجزای تمام بر خود نوبه به میتواند طبعا

( "سختی"شامل مقاوم انرژی و شکست طاقت مقاومت، پذیری، شکل فنریت، مدول ، ارتجاعی مدول و7] 3(Uuنهایی ) 6،. باشد] ... موثر خمش در

مورد خاِص� سبک بتن در شد اشاره بدان هم این از پیش که چنان که است ذکر شایان اینجا دربه ) هم و الیاف فاقد نوع از سبک بتن نوع این مورد در هم مسلح قطعات ساخت در اینجا در استفاده

) کرنش خصوِص، به و تنش بلوک ضرایِب ، اینجا در استفاده مورد دار� الیاف های نمونه مورد در خصوِص . الگوی نوعی وقوع همچنین که این چه اند بوده باال گسیختگی با شدگی متناظر خرد جای به شدگی له

مشابه ) حدی تا مقاومت، قله به رسیدن از پس را مصالح رفتار که ای گونه به یابنده گسترش و معمول- ( ) بار برخی در اولیه فشاری شکستهای در حتی شکست نحوه بودن� نرم و است ساخته خمیری مصالح

. ) میباشد توجه قابل محوری گذاریهایکرنش ) قابلیت از شکل و حد این با خاِص سبک بتن نوع این از گیری بهره که داشت نظر در باید اما " " ) همواره شرطی ، ارتجاعی مرکِب و مسلح سبک بتن به موسوم سامانه ساخت در فشار در باال پذیری

] . در اولیه نوع از فشاری شکست بروز امکان جدی کاهش کلی طور به نیست اجتناِب قابل غیر و الزم ) شرطی ) که است دانسیته کاهش و خمش در فنریت مدول توجه قابل افزایش با همراه خمش جریان

- " نرم " نه میشود محسوِب ارتجاعی مرکِب های سامانه عنوان به سامانه یک نمودن قلمداد برای الزم ( .... و وجود این با اولیه فشاری نوع از حتی و شرایط هر در شکست الگوی همواره گفته بودن که چنان

و شد، سبک ماتریکس دهنده تشکیل اجزای برای الزم کلی ویژگیهای و نسبتها مجموعه به توجه با " ارتجاعی " کرنش حد ، ارتجاعی مرکِب های سامانه در رفته کار به دار تنش (εy)الیاف بلوک ضرایِب ،

بتا؛) و نهایی ( α & βآلفا گسیختگی بروز با متناظر کرنش الیاف د (εcu)و و سبک ماتریکس در فشار ربا معمول بتن در مقادیر همین از مثال برای و مورد به بسته میتواند ها، سامانه این در رفته کار به دار

باش زیادتر باال (].....دنوزناین ) البته شامل میتوانند که سامانه سازنده اجزای مناسِب ترکیِب و انتخاِب صورت در آمد، که چنان

) ای گونه به کلی طور به ها سامانه این در خمش خاِص� الگوی ، نباشند یا باشند هم خاِص سبک� بتن نوع

14

Page 15: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

که صورت، است هر میزان در به را خمش جریان در تیر در اولیه فشاری نوع از شکست وقوع امکان. میدهد کاهش توجهی قابل

خمش خاِص� الگوی قبل، در شده بیان موارد به توجه با واقِع شکل در تغییر ساختار و با سامانه این دراساسی موضوع معمول، مسلح� بتن مقاطِع� خالف بر که است نحوی به ای برایند "شبکه برابری لزوم

( بر مبتنی و رایِج روابط با کششی و فشاری محاسبه قابل نظریه نیروهای هندسی اساسی فرض ) خمش جریان در خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات کردن فرض خطی صورت به و "خمش

] . شد، گفته که چنان ضمن در بود خواهد منتفی آن از برآمده خاِص� محدودیتهای نیز و مثلثاتی تشابهات( خمش در تیر اسمی ظرفیت محاسبه برای معمول میزان( Mnروابط از کمتر بسیار مقادیری هم

عـمل ) در ـبه( Meواقعی داد را خواهـند ـبه 8دـست ـترک ؛ لنـگر اینـکه وـیژه،( "Mcrـخوردگی ) خـصوِص ـبه وارتجاع محدوده در واقعی 4[ " (εy)ی کرنش بیش ]،6 توجهی شایان میزان به فنریت، مدول بنابراین و

بر ) مبتنی معمول مسلح� بتن از شده ساخته تیرهای به مربوط معادالت� طبق بر گشته محاسبه مقدار از. ) میباشند خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات بودن خطی ]فرض

ترتیِب، راهبردی "بدین بست خمشی "بن اعضای در شکست نحوه گشتن ناایمن و ترد باالی امکانمانند کم ضخامت با خمشی اعضای مورد در خصوِص به و معمول مسلح� سبک بتنهای از شده ساخته

میگردد گشوده از دالها خمش تحت مقاطِع� در کششی تسلیحات دهی قرار در معمول محدودیتهای و ] . و تیرها در کلی طور به که این توضیح میرود مسلح� بین بتنهای با شده ساخته خمش� تحت اجزای

خود، ) ( نوبه به میتواند کششی تسلیحات دادن� افزایش سامانه این خالف بر پذیری شکل معمول، . در که این چه دهد سوق اولیه فشاری نوع از بودن ترد سوی به را آن شکست نحوه و کاهش را عضو

مربوط معادالت� فشاری، بلوک کم ارتفاع به توجه با دالها، قبیل از کم ضخامت با خمشی اعضاینرم منظور به الزم احتمالی فشاری تسلیحات برای را بزرگی بسیار ابعاد مورد، به بسته میتوانندشده یاد منظور به مزبور تسلیحات از گیری بهره موضوع، همین و دهند دست به شکست نحوه ساختنباالی ....] ظرفیتهای به نیل سیستم این از استفاده با بنابراین میسازد مواجه جدی محدودیتهای با نیز را

. میشود پذیر امکان مزبور اجزای و اعضا در مقتضی ایمنی با باربریبا یکپارچه و پیوسته ماتریکسی زمینه در موجود ای شبکه ساختار و انسجام به توجه با واقِع در

این دهنده تشکیل مکمل� اجزای توامان و متناسِب رفتار خاِص� چگونگی کل، در مناسِب، درگیریمورد ) پذیر� شکل تغییر های دانه یا و ها حفره و الیاف کارکرد� و نقش مانند یکدیگر با تعامل در سیستم

) این ویژگیهای به نیل عامل ، رفته کار به تسلیحات� و مشبک و ای زمینه ماده با تعامل در استفادهـ است ارتجاعی محدوده در ویژه به شده بیان خاِص� کشسانی و زیاد پذیری کرنش قابلیت و سامانه

ظرفیتهای و فنریت مدول ترتیِب، بدین که باال "ذخیره"چنان ای مالحظه قابل میزان به انرژی جذِب وبه. [ چسبنده سبک بتن خاِص� بافت زمینه در ای شبکه ساختار همین باز که است گفتنی اینجا در میباشنددر نیز سیمانی مواد انقباضی تنشهای همگن� بیانی، به انباشت� و مهار به میتواند همچنین رفته کاربه مقتضی شرایط در و خود نوبه به میتواند نیز موضوع این که این چه ـ نماید کمک قطعه گستره

خمش و کشش هنگام در سامانه این با شده ساخته بتنی تیر مقاومت نسبی همینطور …افزایش و ، بیشتر شکل نسبتا بیانجام �پذیری ]د.آن

مصرفی مواد� میزان و نوع از گذشته که است ذکر خصوِص، قابل به بتن، ماتریکس و اختالط طرح در ) شبکه ) ساختار کلی، طور به و بتن چسبنده و پیوسته ماتریکس در مناسِب درگیری با رفته کار به الیاف

- که این چه میگردد آن مانند و شدگی جمِع اثر مهار سبِب مفید و موثر ای گونه به نظر، مورد سامانه ای( . شایان مینماید کمک بتن این در مشبک و الیاف درگیری میزان افزایش به خود نوبه به هم مزبور اثرباربری ظرفیت افزایش در قطعه، در شدگی جمِع اثر از ناشی تنشهای مفید� و موثر مهار که است ذکر

.) بود خواهد موثر کشش و خمش در قطعه پذیری شکل و رفتار و ( میزان و نوع به توجه با آن چسبنده ماتریکس پیوستگی و نظر مورد بتن بودن� دار الیاف همچنین،

( ) و طولی اجزای با مشبک صورت به مثال رفته کار به تسلیحات زیاد� نسبی سطح نیز و مصرفی مواد ) سبک بتن در تسلیحات درگیری میزان افزایش ، هم بر عمود راستای دو در یکدیگر به متصل عرضی

. میشوند سبِب را مزبورذخیره افزایش در گشته ایجاد ای شبکه ساختار نقش و گفته پیش ویژگیهای مجموعه ضمن، در

قطری ) و قائم ترکهای قبیل از ترکها تبدیل� و تعمیق و توسعه و ایجاد با مقابله و افزایش( …مقاومت وسامانه، گستره در کشسانی نیز و خمش وقوع ویژه چگونگی خمش، و کشش در مقاومت یافتن�

) ( تغییر برابر در مقاومت مقطِع، در برش به منجر کششی نیروی و خمشی لنگر تجمعی اثر کاهشو قطعه .…طول باشند موثر پیچش و برش برابر در همچنین سامانه این مقاومت در میتوانند جملگی ،

( مرکِب سامانه این ترتیِب نحوه دارایبدین و خمش در مناسِب باربری ظرفیت و فنریت مدول ) سازی مقاوم برای میتواند همچنین کامل گسیختگی از قبل مقتضی گشتن� جاری قابلیت و نرم شکست

15

Page 16: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

ای سازه .نیز اجزای گیرد) ...( قرار نظر مد مورد به بسته برش و خمش در که 9مثال این به چه توجه باای مجموعه شبکه ساختار و گفته پیش � ویژگیهای منسجم تحمل و حد ،(Endurance Limit) مربوط،

و مسلح سبک بتن خمش، در باال فنریت مدول بدینسان، و ارتجاعی محدوده در مطلوِب پذیری انعطافساخت برای مطلوِب ای سازه نظر، مورد در "مرکِب� و ضربه و ارتعاش و لرزه جاذِب� سبک قطعات

مستمر دینامیکی بارهای ."معرض 10میباشد اصطالح، ) به و مرکِب را آن میتوان همچنین که ترکیبی سامانه این که میشود یاداور اینجا در ضمن در

) مواد دیگر یا و پرتلند سیمان از معمول استفاده قابلیت به توجه با داشت محسوِب نیز کامپوزیتبلورهای دهنده تشکیل چسباننده ) C-S-Hمعمول� ماده عنوان به پلیمری ماتریکسهای و سیمانها جای به

11اـصلی(PT، ( ـبال قیمت ـبا مـشابه ـمرکِب� ـهای ـسامانه ـبرخی ـبه فـنآوری نـسبت و ( ا میتواـند تولـید پیچـیده نـسبتا

شود تمام تر ارزان مورد، به بسته

1

● : نوشتها پی

? Reticular Fibro-Elastic, Reinforced Lightweight Concreteبنا 2 در مزبور ای شبکه سامانه از گیری بهره که است و "گفتنی باربر غیر دیوارهای عنوان به

) سقفهای مانند فرعی تیرهای دارای معموِل سقفهای با مشابه الگویی در سقف و کف نیزو ...) تیرچه کامپوزیت، یا مرکب به کاذب ،"موسوم کفهای یا و سقفها مثابه به استفاده همچون

... طور به و آتش حائل یا و ضربه و لرزه جاذِب باربر غیر قطعات و نماها پوششها، انواع یا وو طراحی در استفاده مورد معموِل معادالت و روابط کاربسِت با کاربرد نوع هر اسباِتمحکلی

جملگی مربوط، ضوابِط اساس بر ساختمان صنعت در کاربری می جاری موارد جمله از توانند . ( گردند ( محسوب باال اطمینان حاشیه با آن شده تجربه و ساده

در کرنش خاِِص الگوی گویاتِر و بهتر چه هر گشتن لحاظ امکان آمدِن فراهم صورت در البته ) عنوان به و مربوط، متفاوِت اساسی هندسی فرض به توجه با مزبور مرکب سامانه در خمش

( ظرفیت و فنریت مدول و باال ارتجاعی پذیری کرنش قابلیت و آن اصلی کارکردی مشخصهکاربردی و ویژه سامانه آن از نو های استفاده آنگاه، ترتیب، بدین خمش در توجه شایان باربری

بازتعریِف ( و مطالعه میتواند طبعا ادامه، در امر این که چنان گشت خواهد ممکن بیشتر چه هرو مشابه موارد داشتِن نظر در با را خود خاِِص ای سازه تازه "روابط کار یک مثابه مستقِل "به و

.( تسلیحات میزان جدی محدودیت راهبردی بست بن همچنین بدینسان، نماید ایجاب آکادمیک( کششی مقاومت با معمول سبک بتنهای از شده ساخته ویژه، به مسلح بتنی تیرهای در مجاز

) . ( میگردد گشوده پایین که فشاری این میباید چه نیز اعتبار آن به گرفته صورت کاربردی نوآوریشدِن ملحوظ متضمن هم عمل در و بوده، اصلی کارکردی مشخصه و ویژگی همان گر بیان

... مربوط متفاوِت اساسی فرِض به توجه با همچنین و ، طراحیها در مثال برای آن کاربردیباشد.)

کار 3 به داِر الیاف بتن خمشی مقاومت مقتضی دادن افزایش امکان از گذشته که است گفتنیمیتوان همچنین گشته، بیان صورت به سیمی شده جوش مشبکهای از استفاده صورت در رفته،

فشار ( و زمان در مثال آنها مناسب جوش و صحیح کشش و مفتولها برای مناسب جنس انتخاب بااندازه در و هنگام به گشتِن آنیل تحقق برای مناسب جریان و ولتاژ نمودِن اختیار با و مقتضی

در گشتن شکننده و خشک و دیدن آسیب نامطلوب، شدن اکسید از گیری پیش ویژه به یا فوالد،افزایش ...) ، جوش فرآیند کاهش دادن هنگام خصوِص، به و مورد دادن قطر مفتولهای فواصل

. ... ( در ( با pضمنا برد باال پیش از بیش خمش و کشش در را قطعه مقاومت ، کم قطِر وجود با نظرای گونه به مشبک و بتن ویژگیهای طراحی بتن، این ترِد غیر صورت هر در شکسِت داشتن نظر

نظر "که مورد برسند اجزای شدن جاری نقطه به هم در "با را باربری ظرفیت خود، نوبه به ، . داد خواهد افزایش قطعه

4 « بتن به موسوم سبک بتنهای کلی، طور حاوی« EPSبه ) "یا ) پلی گرانولهای های دانهدر "استایرین جمله از و بوده شده شناخته جهان و ایران مشخص ACI 523.IR–92در طور به هم

( استایرین ( پلی گرانولهای های سبکدانه و آنها آنها به در استفاده . (مورد البته است شده اشارهویژ سبک بتن مانند بتنها نوع این از متفاوت و خاِص ای گونه اینجا «هدر بتااستایرین » به موسوم

آن مانند .) و باشد نظر مورد معیِن ویژگیهای دارای که ، است بوده نظر مد

در فروسیمانها در ACI 544همچنین، الیافی بتنهای قرار ACI 549و بحث مورد تفصیل به نیز. اند گرفته

حدود 5 کرنش با مقایسه .0.002 در معمولی وزن با عادی بتنهای معمول انواع از بسیاری در

16

Page 17: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

و نوع به بسته و آن پیوسته ماتریکس و بتن بافت سامانه، منسجم� ساختار داشتن� نظر در با همچنینالیاف ... بتن الزم، موارد به مقتضی توجه صورت در ، اختالط طرح در رفته کار به مواد تناسِب� و ترکیِب

. " " - باشد برخوردار مناسبی پایایی از نیز مدت دراز در مخرِب عوامل از بعضی برابر در میتواند مزبور دار]7[

انواع از مناسِب گیری بهره با میتوان لزوم صورت در و مقتضی مواقِع در که است بدیهی باالخره و ) ( - فنآوری از استفاده با شده ساخته الیاف و افزودنیها بعضی ، فعال سیلیس ذرات� نانو قبیل از افزودنیها

- دوست ... آِب الیاف و مواد برخی از گیری بهره یا و کافی ) (Hydrophilic Fibers)نانو، توجه ضمن البته ) سامانه و ماتریکس پایایی و مقاومت پیوستگی، بر باز اینها، مانند و باره این در الزم موارد مجموعه بهدینامیک مستمر� و سنگین بارهای و ضربه برابر در و خمش در ویژه به را آن رفتار و افزود نظر مورد

. بخشید ارتقا پیش از بیش

● : همراه عناصر از گیری بهره

ظرفیِت 6 از ) "ویژه"منظور نظر ( مورد ظرفیِت نسبت ، مرکب مواد در مربوط مباحث به توجه بامورد هر .در میباشد حجمی وزن به

7 Uu = (σy . σu / 2) εu

غیر 8 تغییرات فرض بر مبتنی متناسِب معادالت و روابط الگوها، به دستیابی تا و وجود این بابه ( توجه ضمن خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش ) برخیخطی محاسبه برای فعال ، مشابه موارد

معادالت از میتوان سامانه این با شده ساخته خمشی اعضای برداری بهره قابل رایِجظرفیتارتجاعی حالت در نخورده ترک خمشی مقاطع تحلیل به . ( نیز مربوط روش این در نمود استفاده

) حدی حاالت مبنای بر طراحی نوعی مثابه مجاز) Limit States Designبه ظرفیت لنگر ، ، معادلخوردگی ( . Mcrترک و) ترتیب این به طبعا میشود گرفته نظر به در ترک " بنا لنگر بین زیاد اختالف

عمل در نهایی مقاوم لنگر با معمول روابط اساس بر شده محاسبه صورت ")Me(خوردگی در ) در که مورد این در روش این از در استفاده صورت بسیار رویکردی واقع کارانه محافظه

مقاومت؛) کاهش ضریب داشتن ملحوظ ، و) 0.9 معادل (φ میگیرد مرده بارهای نمودِن ضریبدار و [ . استفاده صورت در همچنین داشت نخواهد ضرورت دیگر الزم ظرفیت دادِن دست به برای زنده

نهایی احتمالی مقاومت روش به موسوم روش به )Strength Design Method(از توجه با نیزمقاوم لنگر با معمول روابط اساِس بر خمش در شده محاسبه اسمی ظرفیت بین زیاد اختالف

ظرفیت دادن دست به برای زنده و مرده بارهای نمودِن ضریبدار از میتوان عمل، در تیر نهایینمودـ نظر صرف چه الزم مقاومت؛ اگر کاهش ضریب حال، عین معادل φ در نظر 0.9کماکان در

[. میشود گرفته

ضمن معمول، در مسلح بتن مقاطع در آنچه محاسبه مقتضی، معیارهای رعایت با و بدینسانتعادل . )ρb( فوالد میدهد دست از را خود موضوعیت نیز میشود نامیده

شکلهای تغییر فشار، و پیچش برش، در نظر مورد مقاطع کنترل برای کماکان و آنی همچنین، ( ) و- گیرداری ، مرکب تیرهای در گیرها برش فواصل جانبی، نیروهای انتقال قابلیت مدت، دراز

و رفته کار به میلگردهای و تسلیحات برای پایه مهاری از …طول فعال میتوان روابطهمان هم [ . در که داشت توجه باید نمود استفاده مقتضی توجهات اِعمال ضمن معمول، قراردادهای و

و مهاری طول دادن دست به برای اصالح ضریب نمودِن مشخص مانند آنها، …مواردی در که نیزبودِن باال به توجه با میباشد، مهم فشاری مقاومت به برشی یا کششی مقاومت نسبت

دیگر ( در حتی الیاف فاقد نوع از و معمول سبک بتنهای دیگر خالف بر اینجا در مزبور نسبتهایبتن های ) EPS سبِک گونه گردد؛) ( منتفی عمال میتواند مشابه موارد مانند کاهنده ضرایب اِعمال ،

بودن موجود صورت در مقاومتهای "مرجِحِ"طبعا در "کششی"مقادیر مقادیر این برشی، یا . برشی مقاومت محاسبه در که است ذکر قابل میگردند ملحوظ معمول قراردادهای و روابط

رابط از فعال میتوان نیز سامانه این در < مقطع نمود > Vcr = 0.53fct 1.78/ ه در ،استفاده کهمقدار نبودن موجود مقدار fctصورت بودن موجود قبو f΄c و قابل نسبت حداقل این د fct / f΄cِل ، ر

. ارتجاعی مدول نسبت مورد در موضوع این مشابه داشتن نظر در لزوم میگیرد قرار مالک بتنانتقال قابلیت محاسبه مانند مواردی در رفته کار به خاِِص سبک بتن فشاری مقاومت به

و یافته تبدیل یا معادل مقاطع محاسبه جانبی، بودِن …نیروهای باال به توجه با و نوعی به نیز[. مینماید صدق سبک بتن انواع از دیگر بسیاری با مقایسه در مزبور نسبت

رفته، کار به بتن بودِن عایق و سبک و مربوط ای شبکه ساختار به توجه با که است گفتنی ضمناتامین برای الزم خمشی تسلیحات میزان حداقل معموِل محاسبه و ترکها عرض کنترل همچنین

حرارت و افت به موسوم تسلیحات نیز و اولیه پذیری مانند (…شکل مقاطع گونه این در همپرهیز و پذیری شکل حفِِظ برای مجاز و الزم کششی تسلیحات میزان حداکثر و حداقل محاسبه

( میدهند دست از را خود موضوعیت ترد شکست . …از

17

Page 18: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

از مقتضی گیری بهره است ممکن مربوط عوامل� دیگر و کاربری موارد به بسته و لزوم صورت درمقتضی " تناسِب در نیز همراه عناصر� و راهکارها . "برخی جمله این از گیرند قرار نظر مد سامانه این با

( در: استفاده مورد مشبک زیر در مثال برای حمایتی میلگردهای و تسلیحات انواع از استفاده انددر( تسلیحات دهی قرار نظر، مورد پوششهای بعضی فوم، قطعات اتصال، نوارهای و مشبکها ، سامانه

مختلف شکست سطوح طاقت افزایش و .... برایاستفاده مورد مشبک زیر در حمایتی میلگردهای گیری کار به تاثیرات برخی به این از پیش مثال برای

و سامانه " مهم آثار" در - - اشاره فشاری و خمشی گذاریهای بار در کرنش تنش منحنی اجزای تمام بر آندارا. صورت در و خود نوبه به میتوانند همچنین دال در گرفته قرار حمایتی میلگردهای که این چه شد

سقف ) یک اجرای هنگام در مثال طرفین، به مناسِب اتصال با سو دو از مقتضی مهار و داری گیر بودن�عملکرد�( " نوعی و سازه کل در یکپارچگی افزایش به برخی توامانفرضی با نظر مورد قطعه مرکِب� و

" سـقف در رعی ـف ای تیرـه ل قبـی از ا بـن اجـزای از ر ( دیـگ ا) آنـه از اسـتفاده صـورت د در نمایـن و 12کمـک ،

خاِص مرکِب سامانه این مورد در بیشتر تفصیلی بررسیهای انجام زمان تا و کماکان ترتیب، بدینسامانه( این در خمش در گشته حادث شکِل تغییر ویژه چگونگی به توجه نظر ،ضمن در با و

مشابه داشتِن موارد گونه معادالت) هر و روابط کمک به مزبور مقاطع طراحی و تحلیل امکان ) این به اگرچه داشت خواهد وجود نیز معمول مسلِح سبک بتنهای مقاطع مورد در موجود رایج

در ویژه به عمل در واقعی ظرفیت بدینسان، گشته ملحوظ کارانه محافظه رویکرد در و ترتیب).…خمش بود خواهد گشته محاسبه مقادیر از بیش توجهی قابل میزان به

جایگاه و سیستم ساختار نظر از مثال شده، گرفته نظر در معیارهای رعایت موارد کلیه در طبعا ) یک دادِن دست به منظور به بتن در مناسب مهار با استفاده مورد مشبک ویژگیهای اجزا،

( فشاری مقاومت حجمی، وزن ، واحد کننده عمل یا …سامانه خمشی مقاومت نسبت حداقل وفشاری مقاومت به نظر مورد ویژه داِر الیاف بتن ارتجاعی مدول همچنین، و کششی مقاومت

رفته ( کار به های سبکدانه یا و حفرات و ماتریکس و الیاف و بتن کنترل نظر از الزم) …آن نیز [ . منبع در مقتضی بخشهای در بیشتر توضیحات باره این در بود .]ِخواهد است ... آمده مربوط

یا 9 مرکب به موسوم مواد کاربرِد مهم موارد از یکی کلی، طور به که است ذکر قابل اینجا در ( ساختمان، ( صنعت در آن خاِص معنای به سازی "کامپوزیت مقاوم و ها "ایمن سازه ترمیم نیز و

کرد مراجعه مربوط مفصِل منابع به میتوان نیز مورد این در که میباشدـ مورد حسب بناها .ودر 10 که : چنان است آمده پی در نیز متن

ماتریکس مقاومت و سیمانی مواد عیار به توجه لزوم از گذشته مثال، برای و موارد گونه این دراستایریِن پلی از گیری بهره مورد، به بسته همچنین سامانه، در استفاده مورد داِر الیاف و سبک

مقاوم یا )HIPS(گرید و بیشتر، االستیسیته و کشش قابلیت و ای ضربه استحکامِ چقرمگی، باالزم، ویژگیهای با االستومر مواد از شده ساخته های سبکدانه " "انواع میتواند مقتضی موارد در

. اینجا در گیرد قرار نظر به گفتنیمد که معمولی بتنی قطعات برای و کلی طور به که است) - مثال، دارند قرار خستگی و خزش های پدیده معرض در جدی طور به و مدت دراز در ویژه ( - طرح ، دینامیک بارهای معرض در قطعاِت در مکرر و متناوب گذاریهای بار از ناشی خستگی

- آمده دست به بتن مدِت کوتاه فشاری مقاومت که میشود طراحی ای گونه به ترجیجا بتن اختالط. باش باالتر آن کاربرد جریان در قطعه به وارده تنش حداکثر از معینی درصِد برای"( حداقل،

حداقل "مثال حدوِد در بتن اولیه فشاری در 67الی 50مقاومت وارده تنش حدکثر از باالتر درصد .( ... باشد ضربه ضریب گرفتن نظر در با و استفاده به طبعاجریان بستگی همچنین درصد این ،

آن تحمل حد و بتن اِعماِل )Endurance Limitنوع در گسیختگی مقاومت از معینی نسبت مثابه به ؛- ( - بار سیکلهای سرعت و تعداد نیز و مدت کوتاه استاتیکی مقاومت به زمان طی در بار مکرِر

. داشت خواهد ب ]گذاری که است گفتنی ضمن به ه در و کلی حجمی خصوِصطور وزنهای در ) در البته رفته کار به های سبکدانه ارتجاعی مدول بین توجه قابل و مستقیم ای رابطه پایین،

( سبک ماتریکس ارتجاعی مدول و ارتجاعی مرکب های سامانه برای شده بیان الزامات محدوده . برخی ارتجاعی االستیسیته مدول که است ذکر شایان همچنین دارد وجود نظر مورد دار الیاف و

) . به ضربه در پروپیلن پلی الیاف االستیسیته مدول مثال، برای میکند تغییر ضربه در الیاف و موادمییابد ....) افزایش ای مالحظه قابل ]میزان

در 11 همچنین ماتریکس بافت و جنس حرارتی "طبعا، انبساط تناسب "ضریب میزان و بتن اینهنگام در بتن در رفته کار به احتمالی فوالدی تسلیحات و فوالد رفتار با آن رفتار مقتضی

. ( بود ( خواهد موثر مسلح بتنهای انواع همه مانند حرارت تغییرات12 - تنیده پیش سیستمهای از صحیح گیری بهره مورد، به بسته میتوان لزوم صورت در همچنین

پیش( روشهای پس -مانند و کارکرد ...) -کشیدگی با و مقتضی گونه به نیز را آن مانند و کشیدگی ( - ) تسلیحات مثابه به ساختگی پیش و ساختگی پیش نیم کارگاهی، اجرای شرایط در مناسب

18

Page 19: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

") مهار " ) برای دال ریختن و اجرا هنگان در قطعه در مناسِب وضعیت اولیه داشتن نگه ثابت در همینطور" - فراهم در و گفته، پیش شرح به قطعه گستره در شده کنترل مفید� انقباضی تنشهای مناسِب� انباشت و

" طر در دال برای تر قوی فشاری های گاه تکیه نیروهای " فآوردن� انتقال� برای مقتضی امکان نیز و ین، " " هنگام در دال ارتجاعی رفتار کنترل و ، نظر این از قطعه در متناسِب صلبیت ایجاد و جانبی برشی

) ( " م کاربری موارد بسیاری در توجه قابل و مهم موضوعی مثابه به برداری تحت وبهره رفتار� و باشند، ثر. بخشند بهبود مربوط عضو� در را شماره) خدمت (4تصویر

شماره نظر) 4تصویر مورد موارد و عناصر از استفاده با سقف یک اجرای چگونگی از مثالی

مرکب( ...) به موسوم معموِل سقفهای با مشابه چارچوبی در

پذیری کرنش قابلیت بودن� باال قبیل از سامانه در مهمی ویژگیهای وجود از گذشته اینها، بر عالوهماتریکس� یکپارچگی و پیوستگی و قطعه در خمش در انرژی ذخیره ظرفیت و فنریت مدول ارتجاعی،

شبکه " ساختار چارچوِب� در استفاده مورد تسلیحات دیگر و الیاف با آن مطلوِب� درگیری و رفته کار به ..." انواع با مقابله در خود نوبه به و مورد به بسته میتوانند نیز همراه عناصر� همچنین ، سامانه منسجم� ای

( - خـستگی و ـخزش و افت ـهای پدـیده قبـیل از ـمدت دراز و آنی ـشکلهای .13تغـییر باـشند ...( مفـید قطـعه در " " مقاومت بیشتر� افزایش شکست، طاقت شدن زیاد به ، مورد به بسته میتوانند همچنین عناصر این

تحمل حد و ای ضربه مقاومت رفتن� باال و برش در نظر مورد پایداری ( Endurance Limit)مقطِع نیز وصلبیت " ایجاد و جانبی برشی نیروهای انتقال� برای مقتضی امکان نیاز، صورت در و بیانجامند ارتجاعی

نظر این از قطعه در بهبود "متناسِب مربوط عضو� در را خدمت تحت رفتار� همینطور، و آورند فراهم راو. [ فنریت مدول کم، وزن با سقفهایی ساخت برای سامانه این از استفاده هنگام در مثال برای بخشنداز استفاده فرعی، تیر دارای سقفهای رایِج� چارچوِب در ایمن شکست الگوی و باال باربری ظرفیت

( رسیدن� هم به محل� روی بر گیری قرار با مناسِب پهنای در اتصال نوارهای مثابه به مشبک نوارهای ) توزیِع به کمک با جمله از میتواند نیز سقف فرعی تیرهای روی بر گاه تکیه روی بر مجاور مشبکهای

کند حمایت را دال در حداکثر برشی نیروی �عمال ا محل شماره) تنشها، کار( 4تصویر به احتمالی فوم و ، حائل و عایق ارتعاش، جاذِب قالِب، نقش همزمان طور به میتواند هم دال کف در .]…رفته نماید ایفا را

:برخی کاربری موارددر عنوان با به سامانه این برای میتوان را متعددی کاربری موارد گشته، بیان ویژگیهای داشتن� نظر

" یا " و پیچش یا و خمش در کننده عمل اجزای جزء� در استفاده دینامیکی مورد مستمر بارهای معرض در ) (، خمش در رفتار اهمیت و با ضربه . ارتعاش، گرفت نظر در شوک

. داد قرار نظر مد امثالهم و حمایتیو 13 االستیک پذیری کرنش مناسب قابلیت باره این فنریت "در ذخیره "مدول باالی ظرفیت و

و الیاف با آن مطلوب درگیری و بتن ماتریکس یکپارچگی و پیوستگی و خمش، در انرژیچارچوِب در رفته کار به منسجمِ "تسلیحات ای شبکه در "ساختار خود نوبه به همگی نظر، مورد

تحمل حِد اِعماِل ؛ )Endurance Limitافزایش در گسیختگی مقاومت از معینی نسبت مثابه به ( - باربری ظرفیت و مدت کوتاه استاتیکی مقاومت به زمان طی در بار خمش مکرِر مقابله در و

مانند هایی پدیده با خستگی "نسبی و ( "خزش . در کلی طور به که است گفتنی میباشند موثر [ (.... همچنین عوامل این است تحمل قابل خمش در تنش تغییرات محدوده بیشترین بتن،

و ای ضربه مقاومِت نسبی افزایش به خود نوبه به در نمیتوانند فشاری مقاومت به آن سبتمزبور ( داِر الیاف بتن در رفته کار به مواد اندازه و نوع به توجه با خصوِص به اهمیت ،سامانه و

ا ضربه مقاومت در خمشی گردن) یمقاومت منجر .]دنیز

19

Page 20: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

و مسلح سبک بتن دهنده تشکیل اجزای برخی در موجود قابلیتهای و ویژگیها دیگر به توجه با همچنیندر ) بودن عایق و سبکی پایایی، گیری، شکل کارپذیری، پذیری، انعطاف قابلیتهای مانند ارتجاعی مرکِب

) همچنین و مزبور سامانه در استفاده قابل دار� الیاف و سبک بتن متناسِب امکان "نوعی گیری از بهرهمقتضی راهکارهای و اضافی همراه� عناصر آن استفاده، "انواع اجزای برخی یا و مرکِب سامانه این از

مختلف موارد در مزبور پذیر انعطاف ویژه سبک بتن در] [ 9،8. [بودخواهد ممکنمانند که است روشننظر مورد خاِص اهداف و شرایط با متناسِب و مورد مربوط هر عوامل� مجموعه عناصر و مورد ، خاِص�

همراه� اجزای نیز و سامانه در راهکارهای استفاده و رفته کار شده به گرفته نظر متفاوت در میتوانندباشند.]

: میباشند جمله این از زیر کاربری موارددالها "ساخت- شماره ) "انواع تصویر مسطح سقفهای - ... [ 4و ظرفیت( با شکل گنبدی و دار شیِب ،

و لرزه و ای، ضربه و دینامیک بارهای برابر در و خمش در خصوِص به مناسِب رفتار و باال ویژه باربری [ همچنین که ، کلی طور به ) می ارتعاش و برجها جمله، از ساختمانها و بناها انواع ساخت در توانند

... ) آیند؛ کار به نیز و ها عرشه طبقاتی، پارکینگهای ، مرتبه بلند بناهایخارجی "ساخت- و داخلی عایق� و سبک بسیار و یکپارچه حداقل "دیوارهای و مناسِب سطح با

بتن ... [ نوع این از شده تشکیل و ضربه برابر در مناسِب رفتار و ایستایی دارای و الزم اضافی اندودهای- �سبک با دار فوم یا فوم بدون بعدی سه مشبکهای و کمتر الیاف با احیانا شکل، خمیری و چسبنده

. مناسب کارپذیری قابلیتهای دارای دیوارها این کافی انعطاف قابلیت و . ایستایی هستند امکان جمله:از یمرمت مقتضی، رنگهای و پوششها و تزیینات تاسیسات، پنجره، و درِب و چارچوبها اجرای و نصِب

برای اجرا از پس کوتاهی زمان مدت به سطح آسان شدن� تراشیده نیز و برش قابلیتهای پذیری،... - - ) و ) بولت رول پالک، رول پیچ، میخ، گیرش ، اضافی اندودهای به نیاز بدون تراز سطوح به .دستیابی

( اهمیت با مصالح کم اتالف با اجرا و نصِب و حمل در را بیشتری سهوات و سرعت مزبور دیوارهایبلند ساختمانهای در ( -خاِص فراهم دوردست مناطق و برخی. میمرتبه وجود به توجه با همچنین، اورند

) - ( - معمول� مالت و سوز کند � فوم با دار فوم بعدی سه مشبکهای از شده تشکیل مشابه� سیستمهایبه- ... میتواند هم سیستم این باره، این در موجود تجربیات و امکانات و دیوار اجرای برای سیمان ماسه

یابد گسترش و شده اجرا ؛14].سادگیبه- موسوم مسلح� بتنی های سازه برخی ویژه، به و پل راه، ساخت در ،Slab Tracksاستفاده

و سبک قطعات� دیگر و مانند "باربر"تراورسها ریلی خطوط زیر در ضربه و لرزه جاذِب� باربر� غیر یا واین .... [ در مترو و آهن راه سیمانی اموگونه خطوط مواد عیار به توجه لزوم از گذشته مثال، برای و رد

مقاومت الیاف و و سبک سامانه ماتریکس در استفاده مورد از دار� گیری بهره مورد، به بسته همچنین ، مقاو گرید استایرین� االستیسیت (HIPS)م پلی و کشش قابلیت و ای ضربه استحکام� چقرمگی، ،بیشتر هبا

ویژگی با االستومر مواد از شده ساخته های سبکدانه انواع یا الزم، هاو موارد "ی مد مقتضی"در میتواند . اینجا در گیرد قرار در گفتنینظر خصوِص به که معمولی بتنی قطعات برای و کلی طور به که است

قرار- خستگی و خزش های پدیده معرض در جدی طور به و مدت -دارنددراز بار ) از ناشی خستگی مثال،) دینامیک بارهای معرض در قطعات� در مکرر و متناوِب گونه ،گذاریهای به ترجیجا بتن اختالط ای طرح

که میشود -طراحی مدت کوتاه فشاری آمده بتن �مقاومت دست تنش به حداکثر از معینی درصد� حداقل،آن وارده کاربرد جریان در قطعه باش به بتن "مثال رایب") .دباالتر اولیه فشاری حدود� مقاومت دروارده درصد 67الی 50 حداقل تنش حدکثر از و باالتر استفاده جریان ضربه در ضریِب گرفتن نظر در با

آن اطبع .(باشد ... تحمل حد و بتن نوع به بستگی همچنین درصد این ،Endurance Limit) مثابه به ؛) - مدت کوتاه استاتیکی مقاومت به زمان طی در بار مکرر� �عمال� ا در گسیختگی مقاومت از معینی نسبت

. - کلی طور به که است گفتنی ضمن در داشت خواهد گذاری بار سیکلهای سرعت و تعداد نیز به و ووزن در پایین هاخصوِص حجمی به ی های سبکدانه ارتجاعی مدول بین توجه قابل و مستقیم ای رابطه ،

رفته ( کار ارتجاعی) مرکِب های سامانه برای شده بیان الزامات محدوده در ارتجاعی البته مدول والیاف ماتریکس و وجود سبک نظر مورد به. دار و کلی طور به که است گفتنی ضمن در خصوِصدارد

رفته کار به های سبکدانه ارتجاعی مدول بین توجه قابل و مستقیم ای رابطه پایین، حجمی وزنهای درمحدود) در ( هالبته ماتریکس ارتجاعی مدول و ارتجاعی مرکِب های سامانه برای شده بیان یا)الزامات

و 14 سبک بسیار دیوارهای ساخت در مذکور اجزای از مقتضی استفاده مورد در مثال، برای ( برای ( پیشنهادی اختالط طرحهای برخی ، مسلح ساندویچی پانلهای چارچوب در باربر غیر عایِق

( ) در ترویجی مقاله یک در کمتر الیاِف و سیمانی مواد عیار با مورد آن در نظر مورد سبک بتنعنوان با باره برای «این کاربردی و ساده آوری فن یک ارتجاعی؛ مرکِب و مسلح سبک بتن

( سازی ( یکپارچه و سبک محوری راهکار بر تکیه با زلزله برابر در ایمنی و مقاومت موثر افزایش«. میباشد دستیابی قابل نیز اینترنت شبکه طریق از همچنین که است، آمده

20

Page 21: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

) . بتن� االستیسیت مدول که است ذکر شایان همچنین دارد وجود نظر مورد دار الیاف و ارتجاعی هسبک ( . االستیسیت مدول مثال، برای میکند تغییر ضربه در الیاف و مواد به هبرخی ضربه در پروپیلن پلی الیاف

؛ ....(] مییابد افزایش ای مالحظه قابل میزان ] در- سبک کاذِب� سقفهای و تولید مختلف اشکال لزوم و ابعاد صورت ضمن ،در و بزرگ ابعاد در

مزبور سقفهای در معمول دارنده نگه اجزای در جویی و صرفه از ، متشکل کاذِب سقفهای ساخت یامزبور بتن و روفیکس یا و رابیتز به موسوم مشبکهای یا و پلیمری مورد ...]،مش به ؛بسته

اضافی- [ چسِب به نیاز بدون و دمونتاژ قابلیت بدون یا با مسلح غیر یا مسلح ساندویچی پانلهای تولید[ ؛ تولید جریان در کاری پرس و

آن؛- مانند و ها سوله کانتینرها، ها، سردخانه ساختبناها- بعدی سازی مقاوم و ظرفیت ،ایمن و شکست مقاومت و پذیری شکل میزان افزایش و

در مربوط باربری اجزای و ؛. ..اعضاسبک- اساسهای برخی [�ساخت به کاری عایق و سبک سازی کف و سازی رو و انرژی جاذِب

[ ؛ ساندویچی یا یکپارچه صورتهایترکش- و گلوله برابر در محافظ قطعات مانند انفجار و شوک ضربه، ارتعاش، حائل� و جاذِب قطعات

- بتن[ زیر در بیشتر حجمی وزن دارای بتنهای یا معمول بتن یا سیمان ماسه مالت از گیری بهره امکان با [" و " مقتضی مواقِع در مزبور ؛ ... ،حائلهاانواع سبک ای جاده کنار ایمن� و سبک گاردهای و

] غیر- یا فلزی پوششهای فوم، مزبور، بتن شامل یا ساده، صورت به صدا حائل� قطعات و دیوارها[ مورد ... به بسته ، و مقتضی، ؛ 15فلزی

آتش- و حرارت حائل� قطعات و ؛…پوششهاو- فاضالِب و آِب فلزی غیر و فلزی مخازن جداره در عایق و سبک مسلح� بتنی پوشش دادن� دست به

پوششهای [ ... گرفتن� نظر در ضمن و داربست از معمول استفاده و بندی قالِب به نیاز بدون آن مانند[ ؛ مقتضی حائل

ارتعاش؛- و انرژی جذِب قابلیت دارای و مختاف اشکال در بتنی سبک داکتهای و ها لولهدر- بتـنی سبـک اشیـای و قطعـات و پوششها و احجـام برخی � ساخت قبیل ا از مختلـف شکـال

سبک قطعـات و احجـام و ؛ ...�پوششها و پیشخوان کابینت، بتنی، سبک های تخته و الوار نما،میتواند- [ مثال عنوان به که دریایی و آبی سبک های سازه و شناورها و بار "قطعات کاهش با همراه

) ( ، فونداسیون پی طرح در وارده بـار میـزان و آِب در جایگزینـی نیروی و بتنی اعضـای حجـم و مـردهدهد کاهش را نظر مورد سازه حجم و طراحی در مجاز ؛] ..."تنش

[ ؛- [ فـوم بـدون یا با آن ماننـد و گیـرها اِب سدها، در تبخیر مانِع پوششهای و قطعات؛- ) ...( ریزش برابر در مثال حائلها انواع برخی

خاِص؛- موارد برخی در کنندگی پر و بندی شیِب برای استفاده ] کرنش- نیز و شکل تغییر قابلیتهای به توجه با سطوح در جابجایی دارای درزهای نمودن� مسدود

[ ؛ مربوط باالی پذیری.... -

تر� مناسِب سیستم یک به دستیابی منظور به فنآوری این از استفاده امکان همچنین گونه، بدین

. ) مزایا ) این از برخی میاید فراهم نیز کالن دیدی در ویژه به اقتصادی و فنی متعدد� مزایای با بنا ساخت: از باشند عبارت میتوانند

انفجار- ) و ضربه و لرزه و زلزله در مناسِب رفتار و باال ایمنی و موثر "ایستادگی نیروی کاهش ضمنخیز زلزله مناطق در اساسی اهمیت دارای و طراحی در مجاز تنش افزایش و ؛(" …زلزله

میزان- در توجه قابل جویی صرفه و سازه ابعاد و وزن پی "فوالد"کاهش و اسکلت در مصرفی بتن وهای هزینه سازی؛ و زیر

) و- ) ، مربوط محیطی زیست مزایای به توجه با همچنین بودن حرارت عایق خصوِص، به و صدا حائلحریق؛ برابر در مقتضی مقاومت امکان� بودن دارا

ساختمان؛- داخل مفید فضای موثر افزایش و بنا اجزای ابعاد کاهش

و 15 صوت حائل قطعات و دیوارها اجرای برای همچنین میتوانند مزبور موارد مثال، برایباشند ( ...) نیز الکترومانیتیک امواج نسبی جذب به قادر که ای گونه به مزاحم دوِر صداهای تا دور

) نظر از مثال مقتضی تمهیدات شدِن اندیشیده صورت در آنها، مانند و برق انتقال پستهای. (... آیند کار به و ورودی درزها، پوششها، استفاده، مورد های الیه دیوارها، این] ضخامت در

[. - است آمده مربوط فشرده لوح در نیز مثالها نمونه برخی باره،

21

Page 22: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

روشهای- از یک هر به اجرا سهولت و نیم مختلف قابلیت ساخته، )پیش با کارگاهی یا ساخته ـپیشریز� دور با و ، مصالح و کار نیروی سرمایه، بازگشت زمان در جویی صرفه امکان و مناسِب سرعت

؛( کممناسِب- تاسیسات، �قابلیتهای پنجره، و درِب و چارچوبها اجرای و نصِب امکان مانند کارپذیری

سطح آسان شدن� تراشیده نیز و برش قابلیتهای پذیری، مرمت مقتضی، رنگهای و پوششها و تزیینات ) توان ) ، اضافی اندودهای به نیاز بدون تراز سطوح به دستیابی برای اجرا از پس کوتاهی زمان مدت به

اینها؛ - مانند و پالک رول پیچ، میخ، گیرش ( سطوح- و احجام با جمله از پیچیده و متنوع معماری طرحهای اجرای امکان و پذیری انعطاف

) قابلیت بودن دارا و ، استفاده مورد پذیر� انعطاف بتن چسبنده و نرم خمیری قوام به توجه با و منحنی،مختلف؛ فرهنگی الگوهای و متفاوت اقلیمی شرایط گوناگون، کاربری موارد با تطبیق

آن؛- از ناشی جوییهای صرفه و اضافی، پوششهای و اندودها به نیاز کاهشانبوه؛- تولید قابلیت

باال؛- تخصص با اجرایی نیروی به نیاز کاهشمقاومت "- کسِب سریِع نسبتا اجرای "روند برای سنگین قالبهای و بندی شمِع و جک به نیاز عدم و ،

- شکل گنبدی و مسطح ) ،…سقفهای مثابه به استایرین پلی سبک بلوکهای از گیری بهره امکان ضمنکننده سوز کند ماده حاوی و لرزه، جاذِب� و حائل عایق، (F.R.; Fire Retardantقالِب، لزوم صورت در

) ؛ ) مورد به بسته روفیکس یا رابیتز مشبکهای مانند آن مانند یامخرِب- زنده غیر و زنده عوامل برخی برابر در مناسِب بنا " ،پایایی مفید عمر شدن "افزایش کاسته و

- و مدت دراز در وزن از ناشی خستگی میزان .…ازطبقات، نمودن اضافه سازی، مرتبه بلند سازی، انبوه مانند مواردی در ویژه به که است روشن

زلزله مناطق در ساز و معتدل ساخت غیر هوای و آِب دارای یا و دوردست گشته …خیز، بیان مزایای ، . مییابند بیشتری برجستگی

این ]● مجموع زمینهدر دو به میتوان ( ههمچنین در جمله از که باره این در شده تهیه: » هشبک ( مرکِب و مسلح سبک بتن نمود مراجعه عناوین این با یافته انتشار نیز اینترنت

آور ی؛ یارتجاع فن برا یک کاربردی و م یافزا یساده ا وش و مقاومت برابر یمنیثر در ) تک با محور یزلزله راهکار بر و یه ساز یسبک » یکپارچه برای)« آماده خشِک مواد ؛

[» باربر غیر نوع از ساندویچی مسلِح پانلهای روی بر عایق و سبک بتنی پوشش

شماره تصویر نشان 5در نظر مورد اجزای و موارد از گیری بهره های نمونه و تجربی اشکال برخی ، .... است شده داده

22

Page 23: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

شماره برخی ) 5تصویر از گیری بهره های نمونه و تجربی اشکال برخی

نظر ... مورد اجزای و مواردچارچوب معمول هادر و ساده ی

مرور و بندی :جمعارتجاعی مرکــِب� و مسلــح سبــک بتــن ای کرنش گونه خطی غیر تغییرات طی با در تیر ارتفاع در

ارتجاعی خمش مرکِب� سیستمهای انواع از یکی ، (Resilient Composite Systems; R.C.S).. است مزبور، مرکِب های سامانه اصلی کارکردی در "ویژگی کرنش خطی غیر تغییرات بارز� بودن خطی غیر

خمش طی در تیر . "ارتفاع ) میباشد ) خمش نظریه هندسی اساسی فرض با متفاوتسیستمها این مرکِب در با ی نیز نظر مورد منتشر� و پذیر شکل تغییر های سبکدانه یا و حفرات وجود ،

سبِب خود نوبه به رفته، کار به پیوسته ماتریکس� تقویت در موجود ای شبکه ساختار نقش داشتن� نظر " ") بهتر" ) توزیِع ، خطی غیر الگوی با ارتجاعی محدوده در خمش در بیشتر� استمرار امکان آمدن� فراهم

بیشتر� جذِب خاِص، ای گونه به سیستم گستره در تنشها و کل کرنشها در و تر ،تنشها افزون وری بهرهتسلیحات مجموعه بالقوه توان . �از " میشود استفاده مورد

و )" نرم شکست الگوی با نظر مورد خاِص� مرکِب سامانه چارچوِب در بار، اولین برای اینجا در واقِع در ( " مواد"( " برخی قبیل از قیمت گران عناصر از استفاده و سیمانی مواد نوع تغییر به الزام بدون و ایمن

" ) کاهش با همراه خمش در باربری ظرفیتهای و فنریت مدول توجه شایان افزایش ، پلیمری سیمانی " گشته ممکن اولیه فشاری به موسوم نوع از شکست وقوع امکان جدی کاهش نیز و وزن مالحظه قابل

است. به و منسجم و یکپارچه کننده عمل واحد یک مثابه به و ای شبکه ساختار با شده یاد همگن� سامانه

کرنش ویژه قابلیت دارای معمول مسلح� بتن تیرهای با مقایسه در آن، اصلی کارکردی مشخصه به بناو است ارتجاعی محدوده در خصوِص به بیشتری در مدول پذیری آن ویژه باربری ظرفیت و فنریت

. میباشد باال توجهی شایان میزان به و د خمش تنشها بهتر� جذِب و مهار و تر مناسِب توزیِع� سامانه، این ربه نیل امکان خمش، طی در مقطِع از خاِص مناطقی در داخلی تنشهای نسبی تمرکز شدن کمرا رفته کار به تسلیحات� و اجزا مجموعه موثرتر� و تر متناسِب عملکرد و باالتر ارتجاعی کرنشهای

. اساس بر آنچه از خمش در تیر کل باربری و انرژی جذِب ظرفیت بدینسان، است آورده فراهمخطی ) صورت به خمش نظریه هندسی اساسی فرض بر مبتنی معمول بتنی تیرهای به مربوط معادالت

) بینی پیش خمش طی در تیر ارتفاع در کرنش تغییرات کردن فراتر می فرض مشخص طور به شودمیزان افزایش به موثر ای گونه به و خود نوبه به موجود ای شبکه ساختار و ویژگیها که این چه ـ میرود

پذیری ) شکل قابلیت و مقاومت .Ductilityذخیره میانجامد( قطعه درویژه، به سبک بتنهای کاربرد راه فرا اساسی معضالت برخی حل ترتیِب، ترد "بدین راهبردی بست بن

معمـول مسلح� سبـک بتنی های سازه در شکست نحوه بودن� ناایمن در "و موجود جدی محدودیت وبه دستیابی و میشود میسر مربوط خمشی اعضای برای استفاده مورد کششی تسلیحات میزان

. و ساده امکـانـی بدینسان، میگردد ممکن ایمن شکست� نحوه با خمش در باربری باالی ظرفیتهای

23

Page 24: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

کیفـی تـوسـعـه برای سـبـک )قابلیتهای عـملـی بـتـنهای از گسترده گیری مقاومتهای "بهره با ویژه بهاز کمتر یا برابر خشک 17mpa-14فشاری حـجمـی وزنهای از و حتی 1400kg/m3-1350 کمتر معادلو

از کمتر مکعِب 800یا متر در اقتصادی( 800kg/m3" کیلوگرم و کاربردی منسجم، سیستمی چارچوِب در. میآید فراهم

ارتجاعی مرکـــِب� و مسلـــح سبــک بتــــن از استفاده بتــــن (همچنین جمله، مسلح از و سبکبتن به فیبـــــرواستایریــــن موسوم با Concrete; F-S.R.C. )Fibro-Styrene Reinforcedمسلــــح�

و شده بیان اصلی کارکردی برابر "مشخصه در باالتر مراتِب به ایمنی و ایستادگی و مناسِب رفتار با) ( رایِج سیستمهای بسیاری با مقایسه در زلزله و انفجار شوک، از حاصل "نیروهای در خصوِص به

ه مثاـب ه ـب د میتواـن یز ـخ ه زلزـل اطق یکپارـچه "مـن و ـسبک ."سیـستمی باـشد داـشته اساـسی تی این 16اهمـی در ( " ویژه " سبک� بتن مانند مزبور سامانه دهنده تشکیل اجزای برخی از گیری بهره امکان از گذشته و باره

( و با نیز آن خود کاربرد همچنین متفاوت، ای مقوله عنوان به خود خودی به نظر مورد پذیر� کرنش " " در تیر ارتفاع در کرنش خطی تغییرات بر مبتنی و معمول محاسبات و روابط برخی داشتن منظور

( مورد به بسته و عمل در آمده دست به مقادیر صورت، این در چه اگر بود خواهد ممکن خمش طیاین از و خمش در فنریت مدول و باربری قابلیت نظر از باالیی خیلی اطمینان حاشیه متضمن میتوانند

] .)... که است گفتنی همچنین باشند و "قبیل محدودیتها شرایط، مجموعه به توجه با و کلی طور بهمیتوان حاضر شرایط در موجود � مبرم " سبک"نیازهای سازی یکپارچه عملی و و محوری راهکاری را

- با چه حال داشت محسوِب کالن سطح در زلزله برابر در بناها ایمنی و مقاومت موثر� افزایش برایمجموعه به بینانه واقِع توجه با که مناسبی سیستم� آن هر از استفاده با چه و سامانه این از دراستفاده

تنیده درستی هم به عمل در را نظر مورد اهداف به دستیابی موجود اجرایی و اقتصادی فنی، عوامل[. سازد ممکن

و سیستم این از گیری بهره مزایای جمله از ضمن کالن یا در نگرشی در سازها و ساخت در آن اجزای ( : از بیش تا گاهی مورد، به بسته بنا وزن� توجه قابل کاهش امکان نمود اشاره موارد این به میتوان 3نیز

کـمتر 6الی ر ـساخت ..."براـب معـمول� ـموارد ـبرخی ا ـب مقایـسه در( "17در ـجویی ـصرفه هزیـنهمجموـعه ومانند ) وارده جانبی نیروهای برابر در ایمنی و مقاومت توجه قابل بودن� باال و مناسِب رفتار مربوط، های

از ناشی ( "زلزله"نیروهای و یکپارچگی انرژی، جذِب و ذخیره باالی ظرفیتهای و انفجار و شوک ودر ) بودن صدا حائل و حرارت موثر� عایق ناهمساز، رفتار با مجزا و سنگین مصالح از ننمودن استفاده

) ( ) دارا ، اجزا ابعاد� کاهش دلیل به بنا داخل مفید� فضای توجه قابل افزایش ، رایِج مصالح برخی با مقایسهو حمل در سهولت و سرعت و ساختگی پیش ـ نیم و ساختگی پیش و کارگاهی اجرای قابلیتهای بودنبا تطبیق امکان و مناسِب پذیری انعطاف کارپذیری، باالی قابلیتهای شده، تمام مناسِب� قیمت و اجرا

.... ) منحنی ) احجام و سطوح در جمله از معماری متنوع 18طرحهای

سپاسگزاری:شدن انجام در نحوی به یک هر و مغتنم ای گونه به که کسانی تمامی از است بایسته اینجا در

اند بوده موثر نظر مورد موارد به رسیدن و مربوط ویژه )مطالعات� آ به استاد ، رحیمی حسن دکتر قایتهران دانشگاه کشاورزی دانشکده آبادانی و آبیاری گروه در (محترم تالشهایشان و همکاریها برای

. شود قدردانی مختلف های زمینه

: منابع برخی [1] American Concrete Institute )ACI(; ACI Manual of Concrete Practice; 523.1R-92, 2R-96, 3R-93; ACI, 2002, Detroit, Michigan, USA.

]2 . ه] 1378فامیلی،. , ) ( . , ,) تهران ) مسکن و ساختمان تحقیقات مرکز ، مولف م ادام نویل ترجمه بتن خواِص

]3 . , ش] 1370طاحونی( ترجمه مصالح " مقاومت مقدمه کتاِب� سه از ) ای " " " ایگور نوشته جامدات مکانیک ، جامدات مکانیک بر ای

" بی( " فردیناند نوشته جامدات مکانیک و . پوپوف , : ,) تهران ششم چاپ مولف، ناشر جانسون راسل و یر16 ... برای و اتصاالت و اسکلت پی، در مقتضی موارد دیگر همزماِن رعایت با امر این طبعا

. و بـاره ایـن در یافـت خواهد بیشتری مصداق زلزله برابر در بناها ایمنی و مقاومت افزایشاین با متناسب و معمول صنعتی ـ نیمـه یا صنعتـی اسکلـتهای از گیری بهره مثـال، بـرای

قابلیت ( ...) دارای صنعتـی اسکلـتهای یا و اجرا و تولید فرآیندهای در بیشتر اطمینان با سیستممانند بیشتر، وزِن با کاهش یافته انحناء ورقهای از متشکل ساخته پیش و سبک اسکلتهای

اسکلتها برخی یا سرد مناسب "نورد فنریت مدول و میو ... "با اقتصادی فنی، های جنبه از تواند. گیرد قرار نظر مد و بوده مفید اجرایی

24

Page 25: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

]4 . ش] 1374طاحونی،. , ) تهران ) سوم چاپ دهخدا، انتشارات ، جلد دو مسلح بتن های سازه طراحی

[5] American Concrete Institute )ACI(; ACI Manual of Concrete Practice; ACI 318-95; ACI, 2002, Detroit, Michigan, USA.

]6 . , -. . ش] طاحونی ر م آبادی، لیل 1371اخوان. , تهران ششم چاپ امیرکبیر، صنعتی دانشگاه دانشگاهی جهاد انتشارات ها، سازه تحلیل

]7 . -. -. ک] اسماعیلی، ق بینا، ح 1380رحیمی، ) دوره ) کشاورزی، مهندسی تحقیقات مجله ، مقاله سبک بتن فشاری مقاومت بر پوزوالنی مواد شماره 2اثر ،6،

.21-32صفحات کرج ،]8 . ک] 1386اسماعیلی،

سب ویژه کبتن سبک بتن و ارتجاعی مرکِب و فشرده ) EPSمسلح لوح ،PDF 555در. ) تهران ، صفحه] 9 [ . ک 1383اسماعیلی،

) ( ، مقاله ارتجاعی مرکِب� و مسلح سبک شماره ماهنامهبتن دوم، سال ساختمان، و اذر ) 17راه و ،(1383ابان.32-41ِص: تهران ،

]10 . , -. تابستان�] ح رحیمی ک 1377اسماعیلی،پوزوالیت تحقیقات، ) (Pozzo-lightcrete)بتن ( ) 45گزارش دانشکده آبادانی و آبیاری مهندسی گروه ، صفحه

). کرج تهران؛ دانشگاه کشاورزی دانشکده مرکزی کتابخانه تهران، دانشگاه کشاورزی

عنواِن با مطلب این"قبلی "شکل ،ضمن در[ “A Review on Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete; E.C.R.L.C.” (Kamyar Esmaeili)

چــارچوِب در انگلیســی زبــان بــه آن کامــل متن روال، طبــق و شــده ارائــه نــیز زیــر کنفــرانس بــهProceedingاست. آمده کنفرانس

“International Conference on Advances in Cement Based Materials and Applications to Civil Infrastructure, (ACBM-ACI) December 12-14 2007, Lahore, Pakistan”

: فارسی زبان به همچنین و1387ک. اسماعیلی،

،(1SSN: 1728-6166) ساختمان و راه هماهنام ،“ارتجاعی مرکب و مسلح سبک بتن بر درآمدی” ]تهران. ،22-41 صفحات (،1387 )خرداد50 شماره ششم، سال

دیوارها ( 17 و سقفها در بنا ساخت برای آن اجزای و سیستم این از استفاده با که است ذکر قابلمیتواند...) گاهی ساختمان کل وزن مورد "، به حدود "بسته با 85الی 65در مقایسه در درصد

( ) رایج مصالِح بعضی با شده ساخته معمول ساختمانهای ( برخی . نسبت این طبعا یابد کاهش (. دارد آن در رفته کار به مصالح و مقایسه مورد معموِل بنای نوع به بستگی همچنین

نمون بنای یک در و مثال حدود 5 هبرای کل بنای سطح با مربع 2000طبقه از متر استفاده با کهطراحی سامانه این بندیهای گشتهاجزای کالف با مناسب پی مشابه، موارد دیگر مانند طبعا و

) و رانش پدیده با مقابله برای همچنین ) …مقتضی بود، شده گرفته نظر در آن برای زلزله در ( ) حدود به معمول صنعتی غیر فلزی اسکلتهای نوع از اسکلت در مصرفی فوالد 25میزان

مربع متر در ( کیلوگرم با مقایسه در ساخنمان داخِل مفید فضای بر و یافت، کاهش بنا سطح ( حدود رایج روشهای و مصالح برخی از گیری شد .... درصد 10بهره افزوده

از گنبد کل وزن شکل، شلغمی گنبِد یک ساخت در سیستم این اجزای از استفاده با همچنیناز ) 105Tonبیش از ( کمتر حدود به رایج مصالح و روشها بعضی از استفاده صورت با (15Tonدر

.... ( یافت کاهش سیستم این در نظر مورد اجزای از استفاده هنگام در سقف گرفتِن پر تو وجوددر ... 18 نظر مورد موارد باره در تفصیلی فشرده (یکتوضیحات زمینه) CDلوح این در گشته تهیه

. و سیستمها برخی مزایای و ویژگیها حاوی جمله از مزبور فشرده لوح است شده ارائه نیزمربوط، اجزای بدانها، دستیابی مراحل نظر، مورد بررسیهای ساختهای و آزمایشها ای پاره

گرفته تولید، انجام ارزاِن و ساده فنآوری و اختالط طرح مقتضی، تحلیلهای و بحث با همراهبعضی تصاویِر مستندات، و مدارک سوابق، برخی ها، مقایسه اجرا، ضوابط و مراحل و چگونگی

و مشابه موارد ای پاره همچنین، و اقتصادی، مقایسه مدلها، و تجربی و عملی های نمونهمباحِث دیگر و جهان و ایران در .مربوطمربوط میباشد ...

موارد برخی به توجه از گذشته نیز باره این در به ( دیگرطبعا موسوم مرکِب های سامانه مانندFRP (نظر مورد مرکب سامانه کارکردی متفاوت و اخص ویژگیهای داشتِن نظر در با همچنین و ،

... باز ، و کاربری مختلِف موارد معمول، مسلِح بتنهای به انجام با جمله از تر مفصل مطالعاتخاِص معیارهای و روابط تعریف خاِص، منظور کاربری موارد برای ویژه قابل به مورد به بسته

بود .... خواهد انجام

25

Page 26: درآمدي بر بتن سبك مسلح و مركب ارتجاعي- ويرايش دوم، متن کامل

انگلیسی": زبان به مطلب . "همین<http://www.scribd.com/doc/11530978/Elastic-Composite-Reinforced-Lightweight-Concrete-ECRLC-as-a-Type-of-Resilient-Composite-Systems-RCS-2nd-Revision-July-2011-English> [In English]

Source [In English[: Kamyar Esmaeili: "Elastic Composite Reinforced Lightweight Concrete as a Type of Resilient Composite Systems"; The Internet Journal of Innovative Technology and Creative Engineering (IJITCE); 2012; 2(8): 1-22. [URL: <https://ia601207.us.archive.org/34/items/IJITCE/vol2no801.pdf>; also archived at: <http://www.webcitation.org/6Ad0wXFqB> or <http://www.webcitation.org/query?url=https%3A%2F%2Fia601207.us.archive.org%2F34%2Fitems%2FIJITCE%2Fvol2no801.pdf&date=2012-09-12>]

- Alternative Addresses for this subject: <https://sites.google.com/site/ecrlc1/> [In "Persian": Attachment No. 2; In "English": Attachment

No. 3] <https://sites.google.com/site/newstructure1/> [In "Persian": Attachment No. 2; In "English": Attachment No. 3]

***

مربوط مطالِب و مقاالت مقول وبرخی با مرتبط اینترنتی لینکهای و عناوین هلیست " آدرس" این در ارتجاعی مرکب و مسلح سبک دسترس هابتن در نیز اینترنتی ی

هستند: <http://sites.google.com/site/ecrlc1/> <http://sites.google.com/site/newstructure1/>

: جمله ازافزایش» ● برای کاربردی و ساده آوری فن یک ارتجاعی؛ مرکب و مسلح سبک بتن

یکپارچه ( و سبک محوری راهکار بر تکیه با زلزله برابر در بناها ایمنی و مقاومت موثرسازی)«

.

.

.

.

.

.

.

.

26