:09121213960 :saneconcrete@gmail.com

بتن پیش تنیده

بتن، بتن پیش ساخته، بتن آماده، پیش تنیده، چسبندگی

بتن پیش تنیده

1398/04/25 423 مدیر سایت

 

در ابتدای کار باید دانست که پیش تنیدگی به چه معناست؛ در حقیقت به فرآیندی که طی آن بتن را قبل از قرار دادن در جای اصلی که در پروژه برای آن در نظر گرفته شده، تحت فشار نیرو قرار میدهند؛ به چنین عملیاتی پیش تنیدگی میگویند.

نیروهای درونی هر عضو بتن پیش تنیده قبل از اینکه در محل بارگذاری شود محاسبه شده و با طی چنین مراحلی با شناخت بهتر تمامی ویژگی های آن، بهتر میتوان میزان بار موجود در پروژه را کنترل کرد.

مقاله ی مرتبط: بتن خود متراکم

 

بتن پیش تنیده چیست؟

در یک تعریف کلی تر پیش تنیدگی بتن، تحت فشار قرار دادن یک بخش از سازه در شرایط تحت کنترل است تا بتوان همان قسمت را برای بهبود عملکرد در شرایط مختلف اجرا، به کار بسته و آماده کرد.

بتن های آرمه که توسط فولاد تقویت میگردند؛ بتن به تنهایی بارهای فشاری را تحمل کرده و فولاد متحمل بارهای کششی تعبیه شده میشود. با این تفاسیر میتوان گفت بتن نقش اتصال دهنده را ایفا میکند و برای کنترل بارهای بیرون چندان کاربردی نیست.

مسئله ای که مطرح است این میباشد که در یک بتن پیش تنیده، عمل تنیدگی باعث میشود بتن قدرت تحمل بارهای بیرونی را که منجر به نیروی کششی میشود را نیز دارا باشد.

به عنوان مثال در ستون های بلند در صورت صرف نظر از پیش تنیدگی بتن ها باید ستون ها را بسیار قطور ساخت تا بتوان نیروی مورب کششی را خنثی کرد چرا که در ستون های بلند معمولا نیروی برشی افزایش میابد؛ در حالی که در صورت استفاده از بتن پیش تنیده در بخش ها، قطر ستون ها نیازی به افزایش ندارد چرا که کاهش نیروی برشی باعث میشود بدون افزایش قطر ستون ها نیروی مورب کششی را نیز خنثی کرد.

 

در یک نگاه متفاوت تر برای داشتن سازه ی محکم و مقاوم، فقط استفاده از بتن خوب ملاک اصلی نیست؛ بلکه استفاده از میلگردهایی با مقاومت کششی بالا نیز یکی از عناصر مهم است.

معمولا بتن مورد استفاده در قطعات پیش تنیده ی پس کشیده ( post tensioned cncrete) باید مقاومتی در اندازه ی 35N/mm2 داشته باشد و در نوع پیش تنیده ی پیش کشیده (pretensioned concrete ) نیز مقاومتی در حدود 45N/mm2 داشته باشد.

نکته: هنگام طراحی بتن های پیش تنیده، میزان مقاومت از دست رفته به دلایل مختلفی چون ترک خوردن بتن و یا لغزیدگی بتن و فولاد را حدود 200N/mm2 در نظر میگیرند.

 

جبران خسارت

برای جبران کمبود مقاومت کششی بتن، میلگردهای فولادی در نظر گرفته شده که در بخش زیرین بتن جاسازی شده تا نیروی وارده را تحمل کند.

از مزایای استفاده از بتن های پیش تنیده میتوان به مواردی چون دوام و ماندگاری بالا، سازگاری با شرایط مختلف، کمک به اقتصاد منطقه، سرعت ساخت و معماری بهتر و زیباتر اشاره کرد.

از دیگر موارد کلی در مزایای بتن های پیش تنیده میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

عدم وجود ترک های دائمی

یکی از خواص مهم بتن های پیش تنیده نداشتن ترک های دائمی است. چنین موضوعی باعث بالا رفتن دوام سازه نسبت به سازه های بتنی و بتن آرمه میشود.

این مزیت به خصوص در محیط هایی با گازهای خورنده و سازه های دریایی حائز اهمیت و مهم است، برتری این بتن نسبت به نوع آرمه در ساخت تانکرهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح و مبرهن است.

 

وزن کمتر سازه

بتن آرمه وزن بسیار بالاتری نسبت به بتن های پیش تنیده دارد، وزن معادل کمتر بتن های پیش تنیده باعث استفاده از مقاومت تمام سطح مقطع بتن شده، به همین دلیل میزان بتن لازم کمتر است.

 

تست سازه قبل از بارگذاری

در سازه ی بتن های پیش تنیده قبل از اینکه در محل بارگذاری شوند، هم بتن و هم فولاد به کار برده در آن تحت اثر تنش های زیادی قرار میگیرد و این خود یک امتحان برای اطمینان از مقاومت بتن و فولاد است.

 

 اما هر محصولی در عین داشتن مزایا، معایبی نیز دارد. در مورد معایب بتن های پیش تنیده نیز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده از فولاد پیش تنیده در سازه های پیش ساخته در عین اینکه مقاومت سازه را بالا میبرد باعث افزایش قیمت تمام شده نیز خواهد شد.

علاوه بر افزایش هزینه ی ساخت و فروش، برای نصب و انتقال این نوع سازه ها در جایگاهشان نیز هزینه ای دریاف میشود که بر هزینه های مصرفی پروژه می افزاید.

همین دلایل محکمی بر آن است که استفاده از سازه های بتنی پیش تنیده برای فواصل کوتاه و بارهای کم، اقتصادی و به صرفه نباشد.

 

دلایل طراحی

تمام اجزای بتن پیش تنیده، تحت اصول و شرایطی طراحی و ساخته میشوند.

هر مقعطی از اجزای بتن پیش تنیده، حتی پس از بارگذاری نیز همواره یک صفحه ی صاف باقی خواهد ماند.

بتن پیش تنیده محدودیت هایی در تغییر شکل و خم شدگی دارند، به همین دلیل قانون هوک در مورد آنها صادق است.

قانون هوک: قانون هوک در فیزیک، مکانیک و دانش مواد کشسانی به کار برده میشود و نشان دهنده ی تناسب تغییر طول یک ماده با بار وارد بر آن است که رابطه ای خطی است؛ تا زمانی که نیروی وارده از حد کشسانی آنها کمتر باشد با تقریب خیلی خوبی از این قانون پیروی میکنند.

اما در مورد بتن های پیش تنیده، بار کششی ناشی از بارگذاری، باعث افزایش طول اسکلت بتن نشده و تغییرات تنها در اجزای بتنی اعمال میشوند. در این مواقع از تغییر شکل ناشی از بارهای خارجی نیز میتوان صرف نظر کرد.

 

اصول کلی ساخت

عضو بتن نیز تحت نیروی قدرتمند تاندون ها قرار داده میشود، نیروهای برشی نیز از قسمت پایانی عضو بر آن وارد میشود تا از کارایی بتن اطمینان حاصل شود.

به طور کلی برای رسیدن بار وارده به عضو بتنی، باید از بتن پر مقاومت در سازه استفاده شود؛ چرا که استفاده از بتن پر مقاومت، باعث ترک نخوردن سازه میشود.

بتن پیش تنیده با دو روش کلی بتن پیش تنیده ی پیش کشیده و بتن پیش تنیده ی پس کشیده ساخته میشود؛ که نوع دوم خود به دو روش دیگر امکان ساخت دارد:

 

با روش چسبنده

پس از پایان کابل کشی برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ها، دوغاب سیمان به داخل غلاف ها تزریق میشود تا فاصله ی بین کابل و غلاف را پر کند. دلیل نام گذاری این روش به چسبنده این است که کابل توسط دوغاب به غلاف و در نتیجه بتن میچسبد.

 

با روش غیر چسبنده

بعضی اوقات نیز به دلائل خاصی از جمله ایجاد انعطاف پذیری بیشتر جهت مقاومت سازه در مقابل زلزله، دوغاب را مستقیما به داخل غلاف تزریق نمیکنند. در این حالت چون هیچ نوع چسبندگی بین کابل و غلاف وجود ندارد، این روش را غیر چسبنده مینامند.

در این مواقع برای جلوگیری از زنگ زدن کابل داخل و دور غلاف را پر از گریس میکنند؛ معمولا بعضی از کارخانه های کابل سازی، کابل هایی تولید میکنند که داخل لوله های پلاستیکی پر از گریس قرار دارد. این کابل ها فاقد چسبندگی بودند و میتوان آن ها را مستقیما داخل بتن کار گذاشت.

نکته ای که باید دانست این است که مقاومت نهایی بتن پس کشیده ی چسبنده خیلی بیشتر از مقاومت نهایی بتن پس کشیده غیر چسبنده است.

 

 


دیدگاه کاربران
دیدگاه خود را ارسال نمایید
اگر مایل به مشاهده همه نمونه کار ها هستید روی لینک کلیک کنید