3-9 مشخصات مکانیکی بتن
1-3-9 گستره
1-1-3-9 این فصل شامل مشخصات مکانیکی بتن که در طراحی سازه‌ها مورد نیاز است، می‌باشد. برای جزئیات ساختن، ریختن، عمل آوردن و شرایط پذیرش بتن باید ضوابط فصل 9-22 این مبحث، هم‌چنین ضوابط مرتبط در مبحث پنجم رعایت شوند.
2-1-3-9 الزامات مربوط به دوام بتن باید مطابق آن چه در پیوست 9 – پ1 این مبحث آورده شده‌اند، رعایت شوند.
2-3-9 بتن معمولی و بتن سبک
1-2-3-9 چگالی بتن معمولی در محاسبات برابر با 2300 کیلوگرم در متر مکعب منظور می‌شود. چگالی بتن سبک سازهای باید بر اساس نتایج آزمایش تعیین شود؛ ولی مقدار آن نباید کمتر از 1400 کیلو گرم بر متر مکعب باشد.
2-2-3-9 برای منظور کردن مشخصات بتن‌های سبک، برخی از روابط این آیین‌نامه که در آن‌ها از استفاده شده است، در ضریب λ مطابق جداول 9-3-1 و یا 9-3-2 ضرب می‌گردد، ضریب λ در جدول 9-3-1 با توجه به ترکیب سنگدانه های معمولی و سبک به ترتیب مطابق استانداردهای ملی 302 و 4985، یا در جدول 9-3-2 با توجه به چگالی تعادلی بتن تعیین می‌شود. برای تعریف چگالی تعادلی به تعریف بتن سبک در فصل 9-2 مراجعه شود.
جدول 9-3-1 ضریب اصلاح
| بتن | ترکیب دانه‌ها | λ |
| تمام سبکدانه | ریزدانه و درشت‌دانه: سبک | 0/75 |
| نیمه سبکدانه [1] | ریز دانه: ترکیب معمولی و سبک
درشت‌دانه: سبک |
0/75 تا 0/85 |
| ریز دانه: معمولی
درشت‌دانه: سبک |
0/85 | |
| ریز دانه: معمولی
درشت‌دانه: ترکیب معمولی و سبک |
0/85 تا 1/00 | |
| معمولی | ریزدانه و درشت‌دانه: معمولی | 1/00 |
[1] برای بتن‌های نیمه سبکدانه ترکیبی، مقدار λ از درون یابی خطی بین 0/75 و 0/85 با توجه به نسبت حجم ریزدانه معمولی به حجم کل ریزدانه و بین 0/85 تا 1/00 با توجه به نسبت حجم درشت‌دانه معمولی به حجم کل درشت‌دانه بدست می‌آید.
جدول 9-3-2 ضریب اصلاح
| چگالی بتن، Wc، کیلوگرم بر متر مکعب | λ |
| 1600≥ | 0.75 |
| 0.00046wc≤1.00 | |
| wc>2160 | 1.00 |
3-2-3-9 مقدار λ برای بتن با چگالی معمولی برابر 1/0 منظور می‌گردد.
4-2-3-9 در محاسبات طول گیرایی آرماتورها، ضریب برای انواع بتن‌های سبک باید برابر با 0/75 منظور شود.
3-3-9 مقاومت فشاری مشخصه‌ی بتن، f’c
1-3-3-9 مقاومت فشاری مشخصه بتن، f’c، باید بر اساس آزمایش‌های 28 روزه بر روی حداقل دو نمونه‌ی استوانه‌ای به قطر 150 و ارتفاع 300 میلی‌متر یا حداقل سه نمونه‌ی استوانه‌ای به قطر 100 و ارتفاع 200 میلی‌متر تعیین شود. در صورتی که سن دیگری برای آزمایش نمونه‌ها مورد نظر باشد، باید در مدارک ساخت ذکر گردد.
2-3-3-9 مقاومت فشاری مشخصه بتن، f’c باید در طرح مخلوط بتن بر اساس بند 9-22-4-3، و هم‌چنین در ارزیابی و پذیرش بتن بر اساس بند 9-22-11، ملاک عمل قرار گیرد.
3-3-3-9 مقدار f’c باید با توجه به محدودیت‌های زیر، در نظر گرفته شود:
الف– حداقل مقدار برای انواع بتن‌های معمولی و سبک برابر با 20 مگاپاسکال و حداکثر آن 50 مگاپاسکال است.
ب– در ساختمان‌های بلندتر از 20 طبقه از روی شالوده، با تأمین شرایط بند پ زیر، می‌توان حداکثر مقاومت را در بتن‌های معمولی تا 70 مگاپاسکال افزایش داد.
پ– با پیش‌بینی تدابیر ویژه برای کنترل کیفیت بتن نشان داده شود که بدست آوردن چنین مقاومتی در اجرا امکان‌پذیر است.
ت– در سازه‌های لرزه بر ویژه، موضوع فصل 20، حداقل مقدار برای بتن‌های معمولی و سبک 25 مگاپاسکال و حداکثر آن برای بتن‌های سبک 35 مگاپاسکال می‌باشد.
ث– در کلیه موارد حداقل مقدار f’c نباید از آنچه برای دوام بتن، طبق ضوابط پیوست 9-پ-1 تعیین شده، کمتر در نظر گرفته شود.
4-3-9 رده‌بندی بتن
1-4-3-9 رده‌بندی بتن بر اساس مقاومت مشخصه‌ی آن معمولاً به ترتیب زیر است:
C10 C12 C16 C230 C25 C30 C35 C40 C45 C30 C55 C60 C65 C70
اعداد بعد از C بیان گر مقاومت فشاری مشخصه‌ی بتن f’c بر حسب مگاپاسکال می‌باشند.
5-3-9 مدول گسیختگی بتن، fr
1-5-3-9 مدول گسیختگی بتن، از رابطه‌ی (9-3-1) محاسبه می‌شود.
| (1-3-9) |
6-3-9 مدول الاستیسیته‌ی بتن، Ec
1-6-3-9 مدول الاستیسیته بتن را می‌توان از یکی از دو رابطه‌ی (9-3-2-الف) و یا ( 9-3-2-ب) محاسبه نمود:
- ضریب الاستیسیته بتن‌های با چگالی بتن wc بین 1440 و 2560 کیلو گرم بر متر مکعب:
| (2-3-9-الف) |
- رابطه فوق برای بتن‌های معمولی با چگالی 2300 کیلوگرم بر متر مکعب، به صورت زیر نوشته می‌شود:
| (2-3-9-ب) |
2-6-3-9 مدول الاستیسیته بتن را می‌توان بر مبنای آزمایش بر روی نمونه‌های 28 روزه‌ی بتن تعیین نمود؛ به شرط آن که این پارامتر نیز در طرح مخلوط بتن منظور شده و نتایج آزمایش‌های تعیین Ec در مدارک ساخت ارائه شوند.
7-3-9 ضریب پواسون بتن، ν
1-7-3-9 در بتن معمولی، ضریب پواسون را می‌توان با برابر با 0/2 فرض نموده و یا مقدار آن را از طریق آزمایش‌های معتبر به دست آورد.
2-7-3-9 در بتن‌های سبک، ضریب پواسون باید بر اساس آزمایش تعیین شود.
8-3-9 ضریب انبساط حرارتی بتن
1-8-3-9 در بتن‌های معمولی، ضریب انبساط حرارتی را می‌توان با توجه به نوع سنگ‌دانه‌ها و با تقریب 20 درصد برابر با در هر درجه سلسیوس منظور نمود.
2-8-3-9 در بتن‌های سبک، ضریب انبساط حرارتی را باید با توجه به نوع بتن سبک از طریق آزمایش به دست آورد.
9-3-9 جمع‌شدگی و خزش بتن
1-9-3-9 اثرات جمع‌شدگی و خزش بتن در سازه‌ها، به ویژه در ساختمان‌های بلند مرتبه، می‌توانند قابل ملاحظه باشند؛ و باید در طراحی منظور شوند. مشخصات مکانیکی برای این آثار و نیز روش محاسبات آن‌ها در پیوست 9-پ-4 ارائه شده است.
2-9-3-9 اثرات جمع‌شدگی و خزش به همراه سایر نیروهای وارده به سازه باید مطابق فصل 9-7 ترکیب شوند.
