اهمیت چسبندگی بتن و میلگرد

پیوستگی (چسبندگی) بتن و میلگرد تحت عنوان اندرکنش بتن و میلگرد به صورت رابطه پیوستگی-لغزش مد نظر قرار می‌گیرد. چسبندگی عبارت است از تعامل مؤثر در برقراری و حفظ ارتباط بین میلگرد و بتن در فرآیند انتقال بار از یک جزء به جزء دیگر. به همین دلیل، کیفیت چسبندگی تأثیر چشم‌گیری بر تشکیل ترک‌ها دارد و در نتیجه بر فاصله و پهنای ترک‌ها نیز تأثیر می‌گذارد. رفتار چسبندگی بین فولاد و بتن به طور گسترده‌ای مورد مطالعه و تحقیقات تجربی، تحلیلی و عددی قرار گرفته است. مقایسه نتایج آزمایشی با نتایج تحلیلی نشان می‌دهد که عدم در نظر گرفتن تأثیر پیوستگی-لغزش موجب افزایش پیش‌بینی سختی تیر بتن مسلح نسبت به واقعیت و به تبع آن در پاسخ سازه منجر به افزایش مقادیر نیرو و کاهش مقادیر تغییر مکان در روش تحلیلی نسبت به مقادیر آزمایشگاهی می‌شود. مدل‌سازی کم‌هزینه از نظر زمان و پیچیدگی انجام آن و همچنین دستیابی به نتایج دقیق‌تر از جمله مسائل مهم این موضوع است. با اعمال مقاومت پیوستگی و کرنش معادل پیوستگی، می‌توان با استفاده از پیوستگی کامل میان میلگرد و بتن در مدل‌های اجزاء محدود، به نتایج قابل قبولی دست یافت. افزودن کرنش معادل به کرنش‌ها، سختی عضو بتن مسلح را در مدل‌سازی با پیوستگی کامل کاهش می‌دهد و این سازگار با مقادیر واقعی خواهد بود.

بررسی تأثیر چسبندگی- لغزش بر ترک خوردگی تیرهای بتن آرمه با استفاده از مدل های شبکه ای

در ارزیابی ترک‌خوردگی اجزای بتن آرمه، مقاومت چسبندگی میلگرد به بتن به عنوان یک عامل تأثیرگذار مدنظر قرار می‌گیرد. به منظور بررسی تأثیر اندرکنش چسبندگی-لغزش بر فاصله ترک و نحوه گسترش آن در تیرهای بتن آرمه، چهار مدل از این نوع (ceb-fip، farra، den و bigaj و همچنین haskett و همکاران) که بر اساس نتایج پژوهش‌های تجربی گذشته توسعه یافته‌اند، در تحلیل‌های عددی مورد استفاده قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه می‌شوند. در این مطالعه، از مدل‌های شبکه‌ای (lattice) استفاده شده است که بر اساس معیارهای ترک‌خوردگی توسعه یافته و با بهره‌گیری از اصول مکانیک شکست گسترش یافته‌اند. یک تیر بتن آرمه با استفاده از عناصر شبکه‌ای معادل با استفاده از نرم‌افزار abaqus مدل‌سازی شده و فرآیند شکل‌گیری و گسترش ترک‌ها از طریق خرابی المان‌های میلگردی بتن، نمایش داده شده است. در این مدل، میلگردها به عنوان عناصر میلگردی با اتصال غیرخطی به المان‌های بتن مدل‌سازی شده‌اند. این نوع مدل شبکه‌ای علاوه بر افزایش سرعت تحلیل، به خوبی قادر به نمایش انواع گسیختگی‌های شکل‌پذیر و یا سخت در مدل‌ها می‌باشد. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهند که مدل‌های مختلف اندرکنش چسبندگی-لغزش، توانایی تأثیرگذاری بر فاصله، عرض، نحوه گسترش ترک و مکانیزم خرابی را دارند.

حداقل طول چسبندگی میلگرد و بتن یا طول مهاری چیست؟

عبارات “طول مهاری” یا “حداقل طول چسبندگی” عباراتی هستند که مهندسین عمران به طور مکرر از آن‌ها استفاده می‌کنند و به آن‌ها تاکید می‌شود. اما این عبارات به دقت به چه معنا هستند؟ در این مقاله به تشریح دقیق این موضوع می‌پردازیم:

لازم است تا به لحاظ علمی توجه داشت که سطح تماس بین میلگرد و بتن می‌تواند به چسبندگی میان آن‌ها منجر شود. اگر می‌خواهید از مقاومت حداکثر میلگردهای درون بتن در برابر نیروهای وارد شده به طور کامل استفاده کنید، باید سطح تماس را با در نظر گرفتن مقاومت چسبندگی در واحد سطح به گونه‌ای تنظیم کنید که بتوانید نیروهای وارده را تا مقدار مقاومت معمول به میلگرد وارد کنید. با در نظر گرفتن این نکته که محیط هر میلگرد ثابت است، می‌توان ادعا کرد که میزان سطح تماس به طول میلگرد وابسته است.

در واقع، “طول مهاری” به مقدار طول مورد نیاز برای تأمین چسبندگی در راستای قطر و مقاومت مجاز هر میلگرد اشاره دارد. میلگردهایی با قطر بزرگتر نیاز به سطح تماس بیشتری دارند؛ زیرا قادر به تحمل نیروهای بیشتری هستند. در صورتی که به دلیل محدودیت‌ها ایجاد طول مناسب جهت چسبندگی مقدور نباشد، می‌توانیم با رعایت مقررات، هم سطح مقطع میلگرد را ثابت نگه داریم و هم به محیط میلگردها افزوده شود.

ميزان مجاز زنگ زدگي ميلگرد جهت استفاده در بتن چقدر است؟

علی‌رغم تصور عمومی (و تصور بسیاری از مهندسین ما)، زنگ زدگی میلگردها به هیچ وجه منجر به کاهش چسبندگی بتن با فولاد نمی‌شود.

آزمایش‌هایی که در دانشگاه ویرجینیای غربی انجام شده نیز تایید کرده‌اند که زنگ زدگی آرماتورها تأثیر منفی بر چسبندگی ندارد.

زمانی که آرماتور به طرز بسیار بدی زنگ زده باشد، ممکن است مقطع عرضی آن به میزانی کاهش یابد که آرماتورها برای استفاده مناسب نباشند. این موضوع را می‌توان با تمیز کردن و وزن‌گیری قطعه‌ای از آرماتور جهت اطمینان از تطابق با مشخصات کنترل کرد.

آرماتور و نقش آن در ساختمانهای بتنی

فولاد: آلیاژی از آهن است که از جوشاندن کربن در آهن خام سفید و ترکیب آن با کمی کربن و اضافه کردن عناصر دیگر به دست می‌آید.

فولاد به وسیله روش‌های ریخته‌گری، آهنگری، نوردی، کشیدن و پرس شکل داده می‌شود. از مشخصات مهم فولادهای ساختمانی می‌توان به مقاومت نهایی

کمینه فولاد اشاره کرد که در آزمون کشش استاندارد با واحد مگاپاسکال و با نماد ST نمایش داده می‌شود. به عنوان مثال، فولاد ST37 (عدد 37 نشان‌دهنده مقاومت نهایی فولاد با واحد مگاپاسکال است).

فولاد به صورت ورق یا تسمه، تیرآهن نیم‌رخ I، تیرآهن نیم‌رخ U، تیرآهن نیم‌رخ ناودانی و … در ساختمان‌های بتنی استفاده می‌شود.

لیست قیمت میلگرد آجدار – لیست قیمت میلگرد