توری (مش) BRC در بتن مسلح

[rkiahoseyni]

توری (مش) BRC در بتن مسلح

مقدمه:

بتن مسلح (RC) که بتن مسلح سیمانی (RCC) و بتن آهنی نیز نامیده می شود، یک ماده کامپوزیتی است که در آن مقاومت کششی و شکل پذیری نسبتاً پایین بتن با گنجاندن آرماتورهایی با مقاومت کششی یا شکل پذیری بالاتر جبران می شود. آرماتور معمولاً، البته نه لزوماً، میلگردهای فولادی  است و معمولاً قبل از گیرش بتن به صورت غیرفعال در بتن تعبیه می شود. با این حال، فرآیند پس کشش نیز به عنوان یک تکنیک برای تقویت بتن استفاده می شود. توری های فلزی جوشکاری شده در این نوع بتن از نوع BRC هستند که از نظر حجم مورد استفاده سالانه، یکی از رایج ترین مواد مهندسی محسوب می شوند. با توجه به تحقیقات انجام شده در مهندسی خوردگی، زمانی که بتن مسلح به درستی طراحی شود، قلیایی بودن بتن از میلگرد فولادی در برابر خوردگی محافظت می کند.

 

 

تشریح بتن مسلح:

طرح‌های تقویت‌کننده معمولاً برای مقاومت در برابر تنش‌های کششی در مناطق خاصی از بتن طراحی می‌شوند که ممکن است باعث ترک خوردگی و یا شکست سازه‌ای غیرقابل قبول شود. بتن مسلح مدرن می تواند حاوی مواد تقویت کننده متنوعی باشد که از فولاد، پلیمرها یا مواد مرکب متناوب در ارتباط با میلگرد ساخته شده اند. بتن مسلح همچنین ممکن است به طور دائم تحت فشار (بتن در فشار، آرماتور در کشش) قرار گیرد تا رفتار سازه نهایی تحت بارهای کاری بهبود یابد. در ایالات متحده، متداول ترین روش های انجام این کار به عنوان پیش تنش و پس تنش شناخته می شود.
برای ساخت و ساز قوی، انعطاف پذیر و بادوام، آرماتور باید حداقل دارای ویژگی های زیر باشد:
-    استحکام نسبی بالا
-    تحمل بالا در برابر کرنش کششی
-    اتصال خوب به بتن، صرف نظر از pH، رطوبت و عوامل مشابه
-    سازگاری حرارتی، عدم ایجاد تنش های غیرقابل قبول (مانند انبساط یا انقباض) در پاسخ به تغییر دما.
-    دوام در محیط بتن، صرف نظر از خوردگی یا تنش پایدار.

 

تاریخچه:

برج کج نویانسک در شهر نویانسک در استان Sverdlovsk روسیه اولین ساختمانی است که از بتن مسلح به عنوان روش ساخت و ساز استفاده می‌کند. فرانسوا کونیه از بتن مسلح شده با آهن (توریBRC) به عنوان تکنیکی برای ساخت سازه های ساختمانی استفاده کرد. در سال 1853، کونیه اولین سازه بتن مسلح آهنی را ساخت، خانه ای چهار طبقه در خیابان 72 شارل میشل در حومه پاریس. توصیفات کوئینه از بتن تقویت‌کننده نشان می‌دهد که او این کار را به منظور افزایش مقاومت به بتن انجام نداده است، بلکه برای حفظ دیوارهای یکپارچه از واژگونی از این روش استفاده کرده است. ساختمان پیپن در بروکلین به عنوان شاهدی بر تکنیک اوست. در سال 1854، ویلیام بی ویلکینسون، سازنده انگلیسی، سقف و کف بتنی خانه دو طبقه ای را که در حال ساخت بود، تقویت کرد. موقعیت آرماتورهای او نشان داد که برخلاف پیشینیانش، از تنش های کششی آگاهی داشته است.
ژوزف مونیر، باغبان فرانسوی قرن 19، پیشگام در توسعه بتن های ساختاری، پیش ساخته و تقویت شده بود، زیرا از مواد موجود برای ساخت گلدان های بادوام ناراضی بود. او حق اختراع برای تقویت گلدان های بتنی با استفاده از مخلوط کردن یک توری سیمی و یک پوسته ملات را به نام خود ثبت کرد. در سال 1877، مونیر حق اختراع دیگری را برای تکنیک پیشرفته‌تر تقویت ستون‌ها و تیرهای بتنی با استفاده از میله‌های آهنی که در یک الگوی شبکه قرار داده شده بود، دریافت کرد. اگرچه مونیه بدون شک می‌دانست که بتن تقویت‌کننده انسجام درونی آن را بهبود می‌بخشد، اما مشخص نیست که او حتی می‌دانست که مقاومت کششی بتن با تقویت‌کننده چقدر بهبود یافته است.
قبل از دهه 1870، استفاده از ساخت و ساز بتنی، اگرچه قدمت آن به امپراتوری روم بازمی‌گردد و در اوایل قرن 19 مجدداً معرفی شده بود، هنوز یک فناوری علمی اثبات شده نبود. Thaddeus Hyatt گزارشی با عنوان شرحی از آزمایشات با سیمان پرتلند، بتن ترکیبی با آهن به عنوان مصالح ساختمانی با اشاره به اقتصاد فلز در ساخت و ساز و برای امنیت در برابر آتش در ساخت سقف ها، کف ها و سطوح پیاده روی منتشر کرد، که در آن آزمایشات خود را در مورد رفتار بتن مسلح گزارش می کرد. کار او نقش عمده ای در تکامل ساخت و ساز بتنی به عنوان یک علم اثبات شده و مورد مطالعه داشت. بدون کار Hyatt، ممکن بود برای پیشرفت در فناوری روش‌های آزمون و خطای خطرناک‌تر مورد استفاده قرار گیرد.
ارنست ال رانسوم، مهندس انگلیسی الاصل، اولین مبتکر تکنیک های بتن مسلح در پایان قرن نوزدهم بود. با استفاده از دانش بتن مسلح توسعه یافته در طول 50 سال گذشته، رانسوم تقریباً تمام سبک ها و تکنیک های مخترعان قبلی بتن مسلح را بهبود بخشید. نوآوری کلیدی رانسوم پیچاندن میله فولادی تقویت‌کننده، در نتیجه بهبود پیوند آن با بتن بود. با به دست آوردن شهرت روزافزون از ساختمان های بتنی خود، رانسوم توانست دو تا از اولین پل های بتن آرمه را در آمریکای شمالی بسازد. یکی از پل های او هنوز در جزیره پناهگاه در نیویورک پابرجاست. یکی از اولین ساختمان های بتنی ساخته شده در ایالات متحده یک خانه خصوصی طراحی شده توسط ویلیام وارد بود که در سال 1876 تکمیل شد. این خانه به طور خاص برای ضد حریق بودن طراحی شده بود.
G. A. Wayss یک مهندس عمران آلمانی و از پیشگامان ساخت و ساز بتن آهن و فولاد بود. در سال 1879، Wayss حقوق آلمان برای ثبت اختراع Monier را خریداری کرد و در سال 1884، شرکت وی Wayss & Freytag اولین استفاده تجاری از بتن مسلح را انجام داد. تا دهه 1890، ویز و شرکت او کمک زیادی به پیشرفت سیستم تقویتی مونیر کردند و آن را به عنوان یک فناوری علمی توسعه یافته معرفی کردند.
یکی از اولین آسمان‌خراش‌هایی که با بتن مسلح ساخته شد، ساختمان 16 طبقه اینگالز در سینسیناتی بود که در سال 1904 ساخته شد. اولین ساختمان بتن آرمه در جنوب کالیفرنیا، ضمیمه لافلین در مرکز شهر لس آنجلس بود که در سال 1905 ساخته شد. در سال 1906، طبق گزارش ها، 16 مجوز ساختمانی برای ساختمان های بتن آرمه در شهر لس آنجلس، از جمله سالن اجتماعات معبد و هتل 8 طبقه هیوارد صادر شد.
در سال 1906، فروریختن جزئی هتل بیکسبی در لانگ بیچ باعث کشته شدن 10 کارگر در حین ساخت و ساز شد. این رویداد باعث بررسی دقیق شیوه های نصب بتن و بازرسی ساختمان شد. این سازه از قاب های بتونی مسلح با کفپوش آجدار کاشی سفالی توخالی و دیوارهای پرکننده کاشی سفالی توخالی ساخته شده است. این عمل به شدت مورد تردید کارشناسان قرار گرفت و توصیه هایی برای ساخت و ساز بتن خالص با استفاده از بتن مسلح برای کف و دیوارها و همچنین قاب ها ارائه شد.
در آوریل 1904، جولیا مورگان، معمار و مهندس آمریکایی، که پیشگام استفاده زیبایی شناختی از بتن مسلح بود، اولین سازه بتن آرمه خود را به نام ال کامپانیل، یک برج ناقوس 72 فوتی (22 متری) در کالج میلز، تکمیل کرد که در سراسر خلیج از سانفرانسیسکو واقع شده است. دو سال بعد، ال کامپانیل از زلزله 1906 سانفرانسیسکو بدون هیچ آسیبی جان سالم به در برد، که به ایجاد شهرت و راه اندازی حرفه پربار او کمک کرد. زلزله 1906 همچنین مقاومت اولیه مردم را نسبت به بتن مسلح به عنوان یک مصالح ساختمانی تغییر داد، که به دلیل کدر بودن آن مورد انتقاد قرار گرفته بود. در سال 1908، هیئت نظارت سانفرانسیسکو قوانین ساختمانی شهر را تغییر داد تا امکان استفاده گسترده‌تر از بتن مسلح را فراهم کند. در سال 1906، انجمن ملی مصرف کنندگان سیمان (NACU) استاندارد شماره 1  و در سال 1910، مقررات استاندارد ساختمان برای استفاده از بتن مسلح را منتشر کرد.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی