مقالات سایت
دسته بندی مقالات
مقالات سایت
دسته بندی مقالات
بتن پیش تنیده

نکاتی در مورد بتن پیش تنیده و آرمه و سقفهای بتنی
روش سقف سازی تیرچه و بلوک ترکیبی است از دو روش پیش ساخته و بتن درجا که در این روش مزایای پیش ساختگی همانند سرعت ساخت و هزینه کم قالب بندی و آرماتوربندی و کیفیت خوب بتن ساخته شده در کارخانه با جنبه های مثبت بتن ریزی درجا همانند عدم نیاز به جرثقیل به خوبی تلفیق شده است.
از مزایای دیگر مصرف کمتر فولاد در این نوع سقف در مقایسه با سقف طاق ضربی - تیرآهن از دلایل عمده توسعه این روش در سالهای اخیر در ایران است.
استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها و تمام سازه ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد( نا پایداری الاستیک نیمرخ های فلزی، خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید...) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند .
در بتن پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت بسیار خوب فشاری است و فولاد استفاد می شود اما بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می نماید. برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه باید دقیقا مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند. همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند. مصالح مصرفی در سازه های بتن پیش تنیده باید از کیفیت عالی برخوردار بوده و با دقت نیز مورد استفاده قرار گیرند با توجه به این که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعیفی داشته و قابل تغییر شکل نیز می باشد تحت فشار فوق العاده زیادی قرار می گیرد باید کیفیت آن به مراتب از کیفیت بتن مصرفی در سازه های بتن مسلح بالاتر باشد همچنین فولاد نیز با توجه به اینکه تحت کشش فوق العاده زیادی قرار می گیرد (100تا 180 کیلو گرم بر میلی متر مربع ) باید مقاومت مناسبی داشته باشد بنابر این در زمان اجرای سازه مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده تحت تنش های فوق العاده مهمی قرار می گیرند که عمل تنیدن آزمایش مناسبی برای کنترل کیفیت مصالح به کار رفته است.



بخش اول : نکاتی در مورد بتن پیش تنیده و آرمه و سقفهای بتنی

ضعف عمده بتن پایین بودن مقاومت کششی در آن میباشد که حدود 1/10 تا 1/20 مقاومت فشاری آن است و به علت وجود این ضعف جز در موارد خاص همانند شالوده های حجیم و دیواره های حایل وزنی , بتن به تنهایی قابل استفاده نمی باشد.
در قطعات خمشی صفحات پایین تر از صفحه خنثی , کشیده شده و صفحات بالاتر فشرده میشوند . اگر در ساخت این قطعات تنها از بتن استفاده شود توان باربری بسیار کمی خواهند داشت زیرا توان باربری آنها با تاب کششی بسیار ناچیز بتن محدود خواهد شد در صورتی که مقدار زیادی از این تاب فشاری بتن بدون استفتده می ماند.

برای رفع این ضعف بتن ( کمبود تاب کششی ) به دو روش عمل میشود:
1 - مسلح کردن بتن برای تحمل تنشهای کششی.
2 - ایجاد پیش تنیدگی در بتن برای جبران تنشهای کششی که در مراحل اجرا و بهره برداری در آن ایجاد خواهد شد.

در هر دو روش از فولاد که چسبندگی خوبی با بتن دارد و ضریب انبساط حرارتی آن با ضریب انبساط حرارتی بتن تقریبا برابر است استفاده میشود.
قابل ذکر است که فرق اساسی بتن آرمه و بتن پیش تنیده در آن است که در بتن آرمه فولاد و بتن هنگام ساخت بطور ساده کنار هم قرار میگیرند و تنش هر دو در منطقه کششی مقطع , از نوع کششی است. در حالیکه در بتن پیش تنیده یک نوع اتحاد فعال بین آنها وجود دارد به این شکل که ابتدا فولاد توسط جکهای هیدرولیکی بسیار قوی کشیده میشود و بعد از ایجاد پیوستگی کافی بین فولاد و بتن , جکها به آرامی رها کشته و بتن را تحت تنش فشاری قرار میدهد که در مرحله بهره برداری تنش فولاد از نوع کششی و تنش بتن از نوع فشاری است.
در بتن آرمه به علت افزایش طول فولاد در مرحله بهره برداری در منطقه کششی بتن ترکهایی ایجاد میشود و با افزایش تنش کششی فولاد عرض ترکها زیادتر شده و در صورتیکه عرض ترکها محدود نشوند این امر روی پایایی سازه اثر زیان بخشی خواهد داشت. برای این کار مقدار تغییر طول نسبی فولاد محدود شود و چون اساس کشسانی فولاد برای انواع مختلف آن دارای مقدار ثابتی است لذا با محدود کردن تنش فولاد عرض ترکها به مقادیر پیش بینی شده ای محدود خواهد شد. به همین دلیل است که در آیین نامه های اجرایی استفاده از فولادهایی که دارای حد کشسانی بالایی ( با تنش تسلیم بیشتر از 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع )هستند مجاز نمی باشد.
برای ایجاد پیش تنیدگی در بتن از فولادهای مورد استفاده در بتن مسلح نمی توان استفاده کرد چراکه حدود 1800 تا 2500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع از تنش کشش اولیه فولاد در اثر خزش و کوتاه شدن کشسانی بتن و همچنین جمع شدگی آن در اثر خشک شدن و وادادگی فولاد و دیگر عوامل حذف و تلف میشود و حتی در صورت استفاده از مقاومترین نوع فولاد برای مسلح کردن بتن معمولی که تنش مجاز آن حدود 2800 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است تقریبا کل نیروی کششی اولیه فولاد در اثر افتهای ذکر شده تلف خواهد شد. به این دلیل در بتن پیش تنیده برای ایجاد پیش تنیدگی از فولاد با مقاومت بسیار بالا استفاده میشود تا پس از تلف شدن مقدار اولیه تنش مقدار زیادی از آن باقی بماند . بطور معمول برای تولید تیرچه پیش تنیده ار فولاد با مقاومت بسیار بالا به قطر 5 میلیمتر و دارای مقاومت 17500 تا 19000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع استفاده میشود.

یکی از قسمتهای اصلی انواع ساختمانها سقفهای بتنی هستند که نقش اساسی آنها انتقال نیروهای قائم و افقی ناشی از وزن مرده سقف و سربارها و نیروهای حاصل از زلزله و باد به تیرها و ستونها و دیوارهای باربر است. همچنین با توجه به اینکه سقفها بخش نسبتا زیادی از قیمت تمام شده ساختمانها را تشکیل میدهند طراحان روشهای مختلفی را برای اقتصادی تر کردن ان و صرفه جویی در فولد و بتن و جلوگیری از قالب بندی بوجود آورده اند از جمله تیرچه و بلوک.
برای صرفه جویی در مصرف بتن و سبکتر کردن وزن سقف قسمتی ار مقطع سقف که در منطقه کششی قرار میگیرد حذف شده و فقط آن مقدار از سطح مقطع بتن که برای جاگذاری آرماتورها ی عرضی و کششی لازم است باقی گذاشته میشود. این روش برای کاهش وزن مرده سقف و ساختمان دارای اهمیت خاصی است. فاصله محلهای باقیمانده به حد کافی نزدیک به هم انتخاب میشوند تا مناطق فشاری و کششی مقطع بتنی سقف بطور یکپارچه عمل کند و سقف حالت اولیه خودش رو از دست ندهد. این طرح باعث ایجاد طرح دالهای مجوف , با پشت بند , لانه زنبوری و ... شده است.
No Internet Connection