Islamic Republic of Afghanistan Ministry of Higher Education Kabul Polytechnic University

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    Islamic Republic of Afghanistan Ministry of Higher Education Kabul Polytechnic University CIC Department  Prepared by:Mohammad Ismail “Sarwary”  Reinforced Concrete يھآ     M: I: Sarwary -(KPU)  2   لوا   ل   تيرھآ   و   تير (Concrete and reinforced concrete)  1-1. د (Introduction):  ر   زا   طو   تير       ) ل   و   ي Crushed rock( ت   ري      مھ   هدي   یھ   اد      ي   و   هد   د   ي   و   ي   ھ  . تا   بآ   و (admixture) د   تير   ت      نداد   ري   روظ      یريذر (workability) ماود  (durability) داو   را   د   تير  . ددري   هو   نآ      ند   ت   نز   و   تو    . دراد   نيي      تو   و   د   ی   ر   ــــــــــــــــــ   تو   ص   یدوــــ   یھ   ي   نآ   رد      تا   دو   و   تير   زا   ير   تيرھآ (Tensile strength) فرطر   ار   تيریر   یھ   وري   رار   رد   نھ (Compression) تو . ديي   2-1. دياو :    ح   ثي   تيرھآ  Advantages of reinforced concrete as a structural material   دو   ب   ن   یار   هدا   درو      نير   زا   ي   ناوي   ار   تيري   رد   لا   زايبير   کر   شر   ھ   ل   ن   و   و   گرز   یھ   ن   ھ   یار   ً   ير   نوو   یھ (Pavements) د   ھ (Dams) یدا   یھراويد  (Retaining walls) یھ   لو  (Tunnels) یريآ   یھ   ن  (Drainage and irrigation facilities) نز  (Water tanks) غ   و . دوي   هدر   ر   هر   نيا  . دو   دھاو   کرد   ل   د      نآ   ميظ   تيو   ميري   رظ   رد   ار         نيا   دد   دياو   رادياو : تا   ليذ   رار   1.. دراد   ريد      را      ي   رد   یا   ظ   ل   یر   تو   تيرھآ  2. آ   تارا   رار   رد   یديز   تو   تيرھآنير   دراد   دوو   بآ   ري      دراو   یار   تي   رد   و   دراد   شآ   و   ب   یوظ   ر      هارھ   ر   طو   تد      یھ   یزو   شآ   نير   رد  . دوري   ر       . دوي   ل   ار   ط   د   ط   دو   بار   يا   نود   ھ   ي   یور   ير 3. يرھآ   یھ   نب   ي   ت   ري (Rigid). دھ 4.. دراد   ترور      یراد         تا    5. روط   داوي   يرھآ   یــــــھ   ن   ب   طيار   ت  . دراد   وط   رـــــــ      ري      يــ   رد   نيا  . دري   رار   هدا   درو   ن   ر   ل   یھ   ياو   شھ   نود   دود   يو   تياو   نيا      داوي   عوو   تو      ددر (Strength) وط   ي   هرود   ي   ط   رد   تي   رد   و   دي   شھ   نز   تذ      تير . دوي   یري   هزادا   ھ   ل   ط   ت   ري   ند   ت   وط   نير   ي   رد   ديي   زي   شيازا 6. ھ   باد   یار   یدا   و   هدآ         ً   و (Footings) يزريز   یھراويد  (Basement walls) ي   ھ (Piers). دي   ريد      ی   و 7. ھرد   هد   یھ  ( ب ) شو      زا   عو   یھ   ل         تا   نآ   یريذ   ل   تي   تير   ص   ژيو (Beams)    ھ   ي (Columns) گرز   یھ   ن      ر (Arches). دوي   ير   کز   ر      ارود   ما   و  8. و   ت      راد   ً   و  ( بآ   و   ل   ير  ) دراد   یرر   نازرا         ناو      تير   ھ   را   رد . دو   ل   رو   قط   ري   زا   ناوي      تا   زي   درو   ي 9. ي   رد . تا   زي   درو   نارر   یار   یر   نيي   تر   ط   دو   د         ري         3-1.:    ح   ناو      تيرھآ   صاو  Disadvantages of reinforced concrete as a structural material      دي   حارط   دو   هدا   تير   زا   ترد   ترو   يا   یارصاو      زا  . د   آ   ً      نآ   ف   ط . در   دي   ريز   دراو   زا   ناوي   تير   1.    تو   تير (Tensile strength). دراد      دو   هدا      ترور   ً      دراد      ي    Reinforced Concrete يھآ     M: I: Sarwary -(KPU)  3 2.    رد      تير      ز      تا   یرور   تيري   عو   تير   ناد   یار   ب . دو   ت   هوي   ھ   هري   و      تا   مز      رو   ھ   راويد   ھ   ف   یار   رد   ھ   ب   ناد   یار   ھ   ي      يرارد . تا   فرر   ري   ید   ب . دروا   تد      ندو   ناد   یار      تو   ير   یاو   ي   زا   نا   یھ   يزھو   مو   ود      مدود   طو   راد    يرھآ   ن   يزھ 50% ر   رظرد   دي   دريذ      ما   يرھآ   یھ   ن   ندو   ر      نور   یار   یھ   ش   و      تا   او  . دو    . تا   ید   ب   یھ   يزھ   شھ   یور   هد 3. ني   یا      تير   صو   نزو      نيي   تو . دھدي   تد   نزو      یا   هدياز   روط      نيا . دراد      تو   یور   ياز   ري   تير   ديز   هدر   نزو      ا   د   گرز   ياو      ھ   ن   یار 4.    دو   دھاو   گرز   ً      ا   ي   تير   م   داو   رھ   رد   نيي   تو   بير   نيھ   یایار   مھ   جر      وياورز . دي 5.    ب   رد   تير   نير   ذ   نيزا   دي   ري   ً   نآ   طا   و   ت   رد   تاري   طاو      تير   صاو . دريي   ما   ر   د   رد   بو   و      دو   د   ريد      ديو   یار      دوي   لور   تد   4-1. دو   و   تير   یرگز (Compatibility of concrete and steel):  رـھ   دياو   دري   رظ     . دي   ر   ريدھ      ب   روط   يرھآ   یھ   ن   رد   دو   و   تير   ا   تا   نآ      تو   ناد   تير   ف   ني  : ل   یار   د   نار   ار   یريد   صاو   داوي   ي   ً   ير   ي      تو  . تا   دو   م   یرر   زا   ي      تو٠٠ود   نيا  . دي   ید   تير   رار   ور   نيزا   هدي   یريدي      ل   روط   هد   و   دراد   دوو   آ   ني   شزير   رد   داو   ترو   ريدھ      تو   یھوري (Resisting forces)    ديي   ل   و      ني   یويي   د   طاو      د . ديي   تد   زي   ي   ط   یور   مي   یھ   خر   و   ھ   ي   يط   ط   درو   ضر   رد   ھ   ي (Corrosion) رادرار   تظ   آ   فارطا      تير   اار . دي   مھار   شآ   تو   رد   ي   ير   شو   و  . تا   ر      یو   و   شآ   ضر   رد   رور   دو   تو   بو   ي   ترار   تاري      طرا   رد   دو   و   تير   ما   ر   دزي   مھار   ار      تير   ري   یزو   ن   رار   طا   بيار   اريز   دي   ر   ريديبير   نيا   دو   یار   تا   ريدي      يدز   ً    ) ٫٠٠٠٠٠٦٥لوط   داو   رھ   رد  ( ا   تير   یار         رد   تا   تير   رد   رھ  ) ٫٠٠٠٠٠٤ - ٫٠٠٠٠٠٧ (. دي   ري   5-1. نيازيد   دو (Design codes):     تير   یار   يرا   تير   توييا   دو   تيرھآ   ارط   یار   يرا   رد  ( دو )    نييآ   نير   م (ACI 318-02) دوري   ر   ھ   ن   نيازيد   یار   ً   وا         نييآ   نيا   تا . یدد   یھ   ل   تيرا   یارتو   ر   نيا   رد   هد   هداديرهد   را .  نيازيد   رد   واد   و   دي   نير   حر   ط   تي   ارا   ل   و   د   ي   کرد   ي   دو   دورھآير يھ      یروط   تا   هد   و   نو   ي      نييآ   ترو      ل   رھ      و  . تار   یھارو   ل   و   یھ   تنآ      ن      یھدو   ترو   د      داو . د   دا   دو  ACI رط      ھ . ا   ه   ي   يا   ارد   ید   ود   یز   و         تر      در      و   ادرد   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روط      د   تي   ري      ميھد   ترار   نر   ديز   يوا   تو      یھ   تزا   هدا      تا   مز   دراو   یريرد   ی         دھدي      ار   نا   نيا دو   دھاو 28 د   مز   یھ   تو   لو   زور 3  7 نيا  . ددر   مھار   زور   ھ   ت      شي   یا   ت   یار   صو    precast ير   ھ   رد   ي   شور   يرد  . ا   ھ      يا      د      هدروآ   نو   ھ      زا   ها   د      مز   یھ   و  " ي      نآزا   و   د   یا   ی   یاز   و   ا   او  . د   را   هدا   در . د   ھا      تو   ها   د      ي  Reinforced Concrete يھآ     M: I: Sarwary -(KPU)  4  ديا   نا   يھا   یھ   ن   ل      ل   ی      یا      ھو         نا   ھ . د      ي   و   ي   یراا   یھ      یاار    shotcreting . دادرا   هدا   در   ن      نيرد      ي   ت   راددو   ھ      ر   یيد   ص   عاا setting ھ   خر   ي   ھآ      ترا   يا      یھ   باو   ھ               ي   یھ   ن   یا  .    ديا   ترا   ن   دد   ی   ت   ث   ا   و   دو   زابا         نيرد   ي         ھا    hydration . د   ديا   یي   در   زرد  " غ      ي   دد         ي   ن      مھ       . د      ھيار   ضرد      ي   ا      ي Chlorides ھ   تو Sulfates . درا   هدا   در   ا   ر   با   رد   يا    Seawater  قا      رادرا   ک      عاا   ضرد      یھ   ن   یاو   یھ   ا   ارد      و      راد   يريھ   ترا            ر   یھ       . ا    . د      ھ   تو   ھ   يار      تيارديا   تيزآو      ا   ه (ASTM)    يا         ر   ار      ر   ع      نھ   ن   یھ   ط   ند   ر         ن   صا   و               ي   م   زا  " ي      یھھر   ا   یا      ا         ي   ع    . ي         ا   درا   هدا   در   ياا   ی   ع   ري      ترا   ي   ديز   وا   و         ص   يا   يا            ھ   ص   يا   یايد : ا   يز   را         عاا      حد   ھا   مز   ھ   تارد   و    و I -. دوي   هدر   ر   و   يارا   یھر   یار      و   ت    عو II- عو      ت      هد   حا   ت 1 رد   ید      داوي   و   دراد   یر   ند   ورديھ   ترار  . د   تو   تو   م   رار    عو III- رد      ديز   يوا   ت      ت۴عو   ت   رار   ود   دود   تو      تير   لوا   ت 1. د   ديو   ار    عو IV- نيا   دري   ني   زا   تير   زا   مارآ   ي   ار   ترار      دي   ديو   ير      ترار   م   ت . دوري   ر   گرز   ري   یھ   ن   یار   ت   عو    عو V- د      یھ   تير   یار   ر   ر   ت . دراد   رار   تو   ديز   تظغ   ضر   7-1. ھ   گو (Admixtures):  نيا  . دوي     ( و ) دوزا   داو   دو      ا   تير      نآ   زا   ل   ي   ندر   طو   نير   رد      داو   درو   نآ   فر   ندروآ   ني   و   ص   طيار   رد   یزير   تير   یارا   ند   ر   یار   داو . دريي   رار   هدا . ددر      ير      روط      ريز   رد   داو   نيا   يار   عو   د    از   اوھ   گو   داوم (Air-entraining admixture) ي   رار   رد   تير   تو   شيازا   یار   ً   ا  :  ي   یھ      بير   ل   رار   رد   ار   یر   تو   و   دوي   هدر   ر      ند   بآ   و   ندز . دي   مھار   ادز    هد   عيرس   گو (Accelerating admixture) تير   يوا   ت   در      ديارو   مي   د  :. دھ   دي   در   یاوھ   و   بآ   رد   صو      و   ني   ت   ي   دھدي   شيازا   ار  تير   هد   ط   یھ   گو (Retarding admixture) ت   ندر   دُ   یار  : ر   تير   ند . دوي   لي   ر   ت   ي   ھ   ر   ف   یھ   ديا   زا   داو   نيا   دوي   هدر  زس   ناور   یھ   گو (Superplasticizers) ھ   تيوو   زا      دھ   و   داو  :(Organic sulfonates)    نيد      دزي   مھار   ار   نا   نيا   ن   درر   و   دوي   تير   بآ   را . دري   رار   هدا   درو   ت   ر   بآ   ت   ناد   ت   یار   داوي   نيھ   دھد   شھ   ديز   هزادا      ار    توطر   دض   داوم (Waterproofing materials) . دوي   هو   تير   بير   رد   ي   و   حوط   یور  : و   عاوا   زا      ي   نو   عو   زا   ً   و   داو   نيالي   ري   یھ   نويوا   زا   دي   ي   و      ت . د      تير   لاد      بآ   ذو   زا   داوي   و  . دو  8-1. یر   تو (Compressive strength):  تير   یر   تو     c f       شيزآ   يوير   یھ   اوا   هزور (15*30) cm دت   تد   یار  . ددري   نيي   ص   ر٨ھ   اوا   ً   و   زور C ylinders ترار   رد      طا   ي   بآ   ردي   یھ   تو      یھ   تير      را  . دوي   یراد   اوھ   توطر   رد   د   و   ت٨زا   زور 2500 psi      10000 ا 20000 ني   هدا   درو   ھ   تير   یرا  . دھ   دوو   ر   ا      دو (3000-7000) psi یھ   تير   و   یھ   هدا   یار  . دي 3000 psi و 4000 psi تير   یار   و  . دوي   هدر   ر  Reinforced Concrete يھآ     M: I: Sarwary -(KPU)  5       یھیو      یھ   تيرزا (5000-6000) psi    و  . دوي   هداتط   یھ   ي      یا   ر   یـــــــــــــــــــھ   ن   يي (High rise)    یھ   تو   ي   یھ   تير 9000 psi رار   هدا   درو . دريي   و   دا         یديز   ید      هديدر   نيي   شيزآ   يو         تير   یر   تو   یار   هدآ   تد      رادط   لعا      یھ   ب   شيزآ   یھ   و   ھرو   زا   یري   رد   دراد   آ   یراذر   شور   و   شيزآ   ت 20cm یھ   اوا   شيزآ   تير   ني   یھ   ي   یار   دي 30*15 سرد   رد   یر   تو   ر      دود   رار   ط      دھدي   رار 80% داو   رد   هد   نيي   ريد psi  . تا   تير   ب   و   9-1.) يا   را   بير Static modulus of elasticity:(  تذ   را   رد ) تير      تير   ف   یھ   تو      نآ   راد  . دراد   ص   را   بير   تير   یدد   ف   فير   نيزا   ذ  . دي   ري   ھ   اد   و   ت   یھ   ت   تيو   یراذر   عو  ( نز  . دراد   دوو   را   بير   زا  1. ماريد   يوا   را   بير . تا      ٔد   رد   ل   ري   و     2. رد   ل   یار   تا      ط   دادا   رد   یا   ط   رد         س   لي      را   بير 50%. تير      تو 3.    ي      یور   یا   ط      ٔد   زا   هد   مير   ط   لي (25-50)% م      ــــــــــ   ر   توبير ) یرو   را Secant modulus. دوي   دي  (4. تد   یار   ر   يا   زا   د   دوي   هداو   تد   زارد   ي   یرھظ   را   بير      ريد   را   بير  . دوي   ني   هدآ   تد   ل   ري   و      زا   هدا      د   لا   ني   نز   ش   قط 1-5-8 دو  ACI یار   داوي   ريز   ترنزو      یھ   تير   را   بير    90  155  ب   ت      دو 3  ft lb  . دري   رار   هدا   درو   تر   نيرد c  E  يرب   ر   را psi   c  W  و   ب   ت   رھ   رد   دو   ب   ر   تير   نزو c  f      یر   تو 28 ب   ر   نآ   هزور psi ر   ا   رھ   رد   دو  )( را   بير   تي   رد   بير   نيا  . تا   ل   ري   و         یور   یا   ط      ٔد   زا   هد   مر  ( تا   را   بير   رار   نآ   لي ) ط     . تا   یرو )       رار   ً   ير    c  f    45.0 دي   ن   و   هداد   خر   ي   هدر   و   هدز   یھر   ريز   رد      تا  (. د   ل   دو   سا     ACI ید   نزو      تير   یار (Normal weight concrete) ير   نزو   ي 3 /145  ft lb . در   ر   را   بير   ٔ   یار   و   در   هد   ريز   ترو      ار   قو   تر   ناوي   ردھداو SI  c  W  زا 3 /)25001500(  mkg   دي   ري c  f    ب   ر 2 / mm N  ي  MPa توـــــ      تير   تا   ی 6000 psi وــ   تد      دا   هداد   ن   تيزآ   دوي      ديز   تو      تير   م     ACI  یار c  E  قط   دھ   گرز   ي      ديآ      تد   یريد   در      لا      تو      یھ   تير         ز   لرُ   هاد   تـــط Cornell University یريد      ید   نزو      تيرـــ   یار   ديي   ريز   رد      تر c  f    زا   ري 6000 psi    و 9000 psi. تا   هد   يو   یھ   داوود SI  fc’    ر Mpawc بر 2 kg/m 5.1][5.16 ][ )2320](689533.3[ )145](1040000[ cc MPaccc psic W  f  E W  f  E     ccc  f W  E    33 5.1 )043.0( 57000 5.1 ccccc  f W  E  f  E  
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