سازه های بتنی نوعی از سازه ها هستند که از بتن آرمه به عنوان مصالح اصلی ساختمانی استفاده می کنند. بتن آرمه ترکیبی از سیمان، شن، ماسه و فولاد (میلگرد) است.
استفاده از بتن در ساخت و ساز به دلیل مزایای متعددی از جمله موارد زیر رایج شده است:
بتن در برابر فشار فشاری بسیار مقاوم است و به همین دلیل برای ساخت ستون ها، تیرها، دال ها و سایر اعضای باربر سازه ها ایده آل است.
بتن در برابر عوامل جوی مانند باد، باران، برف و یخ زدگی بسیار مقاوم است و به همین دلیل برای ساخت سازه هایی که در معرض شرایط سخت محیطی قرار دارند مناسب است.
بتن را می توان به اشکال مختلف قالب بندی و ریخت، به همین دلیل برای ساخت انواع مختلف سازه ها از جمله ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی و زیرساخت ها مناسب است.
بتن در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مانند فولاد و چوب نسبتا ارزان است.
قبل از شروع هرگونه ساخت و سازی، باید یک طرح دقیق از سازه توسط مهندسان عمران و سازه تهیه شود. این طرح شامل جزئیات مربوط به ابعاد، نوع بتن، میلگرد و سایر اجزای سازه می باشد.
محل ساخت باید از نظر تراز و سطح بندی آماده شود. همچنین باید فونداسیون سازه با توجه به نوع خاک و بارهای وارده به آن طراحی و اجرا شود.
قالب ها از جنس چوب، فلز یا پلاستیک ساخته می شوند و به شکل و اندازه دلخواه سازه در محل مورد نظر نصب می شوند.
میلگردها مطابق با نقشه های طراحی در داخل قالب ها قرار داده می شوند. میلگردها به منظور افزایش مقاومت کششی بتن به کار می روند.
بتن مخلوطی از سیمان، شن، ماسه و آب است که پس از ریختن در قالب ها سفت و سخت می شود. بتن ریزی باید با دقت و به طور پیوسته انجام شود تا از ایجاد حفره و سستی در بتن جلوگیری شود.
پس از بتن ریزی، باید بتن به مدت کافی عمل آوری شود تا به مقاومت نهایی خود برسد. عمل آوری بتن شامل حفظ رطوبت و دمای مناسب بتن در طول دوره ی مشخصی می باشد.
پس از اینکه بتن به مقاومت کافی رسید، قالب ها از روی سازه برداشته می شوند.
در نهایت، ممکن است عملیات تکمیلی مانند عایق کاری، رنگ آمیزی و نصب نازک کاری بر روی سازه بتنی انجام شود.
در این نوع سازه ها از میلگردهای فولادی برای افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می شود.
در این نوع سازه ها، قبل از بتن ریزی، میلگردها با استفاده از جک تحت کشش قرار می گیرند. این کار باعث افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن می شود.
در این نوع سازه ها، پس از بتن ریزی و سخت شدن بتن، با استفاده از جک به آن فشار وارد می شود. این کار نیز باعث افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن می شود.
در این نوع سازه ها از حجم زیادی بتن برای ساخت سازه استفاده می شود. به دلیل ضخامت زیاد بتن، در این نوع سازه ها نیازی به استفاده از میلگرد نیست.
در این نوع سازه ها از الیاف مانند الیاف شیشه یا فولاد به جای میلگرد یا در کنار میلگرد برای افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می شود.
عیار بتن به مقدار سیمان مصرفی در هر مترمکعب بتن گفته می شود و بر حسب کیلوگرم بر مترمکعب بیان می شود. هر چه عیار بتن بیشتر باشد، مقاومت فشاری آن نیز بیشتر خواهد بود.
به طور کلی، بین عیار بتن و مقاومت فشاری آن رابطه مستقیمی وجود دارد. به این معنی که با افزایش عیار بتن، مقاومت فشاری آن نیز افزایش می یابد.
در جدول زیر، رابطه عیار بتن با مقاومت فشاری آن برای بتن های معمولی نشان داده شده است:
عیار بتن (کیلوگرم بر متر مکعب) | مقاومت فشاری (پاسکال) |
150 | 10 |
200 | 15 |
250 | 20 |
300 | 25 |
350 | 30 |
400 | 35 |
عیار بتن بر اساس کاربرد آن می تواند متفاوت باشد. به طور کلی، عیار بتن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
عیار این نوع بتن بین 100 تا 200 کیلوگرم بر مترمکعب است و برای ساخت و سازهایی که نیاز به مقاومت بالایی ندارند مانند بتن مگر، زیرسازی ها و ... استفاده می شود.
عیار این نوع بتن بین 200 تا 400 کیلوگرم بر مترمکعب است و برای ساخت و سازهای مختلفی از جمله ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی و ... استفاده می شود.
عیار این نوع بتن بیشتر از 400 کیلوگرم بر مترمکعب است و برای ساخت و سازهایی که نیاز به مقاومت بسیار بالایی دارند مانند پل ها، اسکله ها، مخازن و ... استفاده می شود.
برای محاسبه عیار بتن می توان از فرمول زیر استفاده کرد:
عیار بتن (کیلوگرم بر مترمکعب) = (وزن سیمان / حجم بتن) * 1000
در این فرمول:
وزن سیمان بر حسب کیلوگرم است.
حجم بتن بر حسب مترمکعب است.
⬛ عیار بتن باید با توجه به نوع سازه، شرایط محیطی و بارهای وارده به آن انتخاب شود.
? استفاده از بتن با عیار بیشتر، الزاما به معنای مقاومت بالاتر آن نیست.
⬛ علاوه بر عیار بتن، کیفیت مصالح و روش ساخت نیز در مقاومت نهایی بتن تاثیرگذار هستند.
? تعیین عیار بتن باید توسط مهندسین عمران و سازه انجام شود.
امیدوارم این اطلاعات مفید بوده باشد.