درود مهمان گرامی! (ورودثبت نام)

انجمن مهندسین عمران سون سیویل سایر انجمن ها موضوعات متفرقه v
معرفی بتن پیش تنیده و سقف پیش تنیده

امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

معرفی بتن پیش تنیده و سقف پیش تنیده

Mon, ۲۴ Apr ۲۰۱۷ ۱۷:۱۳:۵۷ +۰۰۰۰UTCدو شنبهع۳۱۱۳vUTC, (آخرین ویرایش در این ارسال: Mon, ۲۴ Apr ۲۰۱۷ ۱۷:۵۲:۱۸ +۰۰۰۰UTCدو شنبهع۳۱۵۲vUTC، توسط archco.)
#1
معرفی بتن پیش تنیده و سقف پیش تنیده
معرفی بتن پیش‌تنیده
انواع بتن متفاوت است و انواع مختلفی از بتن ازجمله بتن آماده ، بتن پیش‌ساخته ، بتن سبک ، بتن مگر، بتن سنگین و غیره در بازار وجود دارد. ساختار انواع بتن کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند. بتن پیش‌تنیده، یک مصالح ساختمانی و معماری است که دارای قدرت و استحکام فوق‌العاده‌ای است. خصوصیات منحصربه‌فرد بتن پیش‌تنیده اجازه می‌دهد تا تنش به‌طور متعادل در تمام اعضای بتن توزین شود.  بتن پیش‌تنیده یک روش برای غلبه بر ضعف طبیعی بتن در مقابل کشش است.
از این نوع بتن می‌توان در ساخت پل‌ها و یا طبقات با گستردگی بیشتر ازآنچه که بتن مسلح در آن عملی باشد، استفاده کرد. این نوع بتن معمولاً در ساخت‌وسازهای تجاری و  مسکونی به‌عنوان فونداسیون پایه به کار می‌رود. تاندون‌های پیش‌تنیده (معمولاً از جنس فولاد و یا میله‌های دارای قدرت کششی بالا) برای ارائه یک سطح محکم در برابر بارگذاری استفاده می‌شوند که بین تنش‌های فشاری و کششی تعادل و توازن ایجاد می‌کنند. در غیر این صورت بتن خم می‌شود. بتن مسلح سنتی بر مبنای استفاده از میله‌های فولاد و میلگرد در داخل بتن ساخته‌شده است. پیش تنیدگی به سه روش انجام می‌شود، بتن پیش‌تنیده ، بتن پس تنیده باند (ضمانت شده) و بتن پس تنیده غیرباند (بدون تضمین).


تاریخچه کوتاهی از بتن پیش‌تنیده
اگرچه بتن پیش‌تنیده توسط یک مهندس اهل سانفرانسیسکو در سال 1886 اختراع شد، اما تا حدود نیم‌قرن بعد، آن را به‌عنوان یک ماده ساختمانی نپذیرفتند. کمبود فولاد در اروپا پس از جنگ جهانی دوم به همراه پیشرفت‌های تکنولوژیکی در بتن با مقاومت بالا و فولاد، موجب انتخاب بتن پیش‌تنیده به‌عنوان یک ماده ساختمانی بعد از جنگ اروپا شد. اولین ساختار بتن پیش‌تنیده شمال امریکا، پل یادبود Walnut Lane در فیلادلفیا، پنسیلوانیا، بود اگرچه این پل تا سال 1951 تکمیل نشد.


مفهوم:
 پیش تنیدگی عبارت است از ایجاد یک تنش ثابت و دائمی در یک عضو بتنی به نحو دلخواه و به‌اندازه لازم، به‌طوری‌که در اثر این تنش، مقداری از تنش‌های ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو خنثی‌شده و درنتیجه مقاومت باربری آن افزایش پیدا می‌کند.
هدف اصلی از پیش‌تنیده کردن یک عضو بتنی، محدود کردن تنش‌های کششی و ترک‌های ناشی از لنگر خمشی، تحت تأثیر بارهای وارده در آن عضو می‌باشد.
بتن جسمی است مقاوم در مقابل فشار، ولیکن مقاومت آن در مقابل کشش بسیار کم می‌باشد، بنابراین می‌توان با واردکردن فشار به بتن، کشش ایجادشده در اثر بار مرده و زنده را در عضو بتنی تقلیل و درنتیجه مقاومت آن را افزایش داد.
 
کاربرد بتن پیش‌تنیده معمولاً در عضوهایی است که تحت تأثیر خمش می‌باشد مانند تیرها، دال‌ها، دیوارهای حائل و ستون‌ها. ولی می‌توان از بتن پیش‌تنیده در عضوهایی که تحت تأثیر کشش هستند مانند لوله‌ها، مخازن آب و غیره نیز به نحو مطلوب استفاده نمود.


مزایای بتن پیش‌تنیده:
۱ . نداشتن ترک‌های دائمی
 یکی از مهم‌ترین خواص سازه‌های بتن پیش‌تنیده نداشتن ترک‌های دائمی می‌باشد. این موضوع باعث دوام بیشتر این نوع سازه‌ها نسبت به سازه‌های بتنی و بتن‌آرمه می‌شود. این امر به‌خصوص در محیط‌هایی با گازها و زمین‌های خورنده و همچنین سازه‌های دریایی بسیار حائز اهمیت می‌باشد. برتری بتن پیش‌تنیده نسبت به بتن‌آرمه در ساختمان تانکرهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح است.
 ۲ . وزن کمتر سازه
وزن سازه‌های بتن پیش‌تنیده به‌مراتب از وزن سازه‌های بتن‌آرمه معادل کمتر است. اولاً چون از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می‌شود، میزان بتن لازم کمتر است. ثانیاً چون فولاد مصرفی دارای مقاومت زیادتری است، معمولاً وزن فولاد لازم بین یک‌سوم تا یک‌پنجم وزن فولاد معمولی معادل می‌گردد.
 ۳ . نداشتن خیز به سمت پایین
خیز به‌طرف پایین (deflection) تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت اثر بارهای سرویس معمولاً بسیار کم می‌باشد؛ زیرا قبل از وارد آمدن بارهای سرویس، تحت تأثیر نیروهای پیش تنیدگی مقداری خیز به‌طرف بالا در تیر به وجود آمده است که از شدت خیز به‌طرف پایین می‌کاهد.
 ۴ . تست سازه قبل از بارگذاری
در سازه‌های بتن پیش‌تنیده قبل از وارد آمدن بارهای سرویس، سازه به‌وسیله نیروی پیش تنیدگی به‌شدت بارگذاری شده و بتن و فولاد تحت اثر تنش‌های زیادی قرار می‌گیرد و این خود یک نوع امتحان ازنظر مطمئن بودن بتن و فولاد می‌باشد.
 ۵ . قابلیت انعطاف‌پذیری
با تغییر مقداری نیروی پیش تنیدگی می‌توان سازه را صلب و یا انعطاف‌پذیر کرد، بدون اینکه مقاومت  نهایی آن تغییری بکند.
 ۶ . اقتصادی بودن سازه
سازه‌های بتن پیش‌تنیده معمولاً برای دهانه‌های بزرگ و بارهای سنگین اقتصادی‌تر از سازه‌های بتن‌آرمه می‌باشد.
 ۷ . انعطاف‌پذیری در معماری
سازه‌های بتن پیش‌تنیده به دلیل حذف بعضی از ستون‌ها و پایه‌ها، امکان اجرای سازه با دهانه‌های بزرگ‌تر را امکان‌پذیر ساخته و قابلیت سازه ازنظر معماری را افزایش می‌دهد.
به‌عنوان‌مثال سطح هیپربولوئید (که از دوران هذلولی به وجود می‌آید) پیش‌تنیده برای پوشش سقف ساختمان‌های صنعتی با دهانه‌های ۱۰ تا ۱۸ متر، سازه‌های فضایی و …ازنظر اقتصادی بسیار مقرون‌به‌صرفه و ازنظر آرشیتکتی بسیار زیبا می‌باشد.


به‌طورکلی بتن پیش‌تنیده روشی است برای برطرف کردن ضعف بتن در برابر کشش. از بتن پیش‌تنیده می‌توان برای ساخت تیرها، کف طبقات یا پل‌هایی با طول دهنه‌های زیاد که در عمل با بتن مسلح معمولی قابل ساخت نیستند، بهره برد. از تاندون‌های پیش‌تنیده (عموماً کابل‌های فولادی کششی)، برای ایجاد بارهای مقاوم استفاده می‌شود. این بارهای مقاوم، با ایجاد تنش فشاری، سبب به وجود آمدن تعادل با تنش کششی شده که این تنش‌های کششی نیز در هنگام وارد آمدن بار خمشی در یک عضو فشاری بتنی ظاهر می‌شوند. این فرایند به‌وسیله‌ی رشته‌های فولادی، غلاف و ... انجام‌شده و نیاز به ابزاری خاص دارد. روش‌های پیش تنیدگی بتن شامل پیش تنیدگی به روش پیش کشیده و پیش تنیدگی به روش پس کشیده انجام می‌شوند. در بتن‌های مسلح معمولی، از میل‌گردهای فولادی در داخل بتن استفاده می‌شود.

روش‌های پیش تنیدگی:
 ۱- بتن پیش‌تنیده پیش کشیده :
بتن پیش کشیده بتنی است که کابل‌های پیش تنیدگی آن قبل از ریختن بتن کشیده شده باشند. در بتن پیش کشیده کابل‌های داخل بتن به بتن چسبیده‌اند و درواقع کابل بدون غلاف داخل بتن جای می‌گیرد و بعدازاینکه بتن به مقاومت مشخصه رسید، کابل‌ها را از تکیه‌گاه‌های دو طرف آزادکرده و قسمت اضافی بیرون مانده از بتن را قطع می‌نمایند. تمام نیروی پیش تنیدگی به‌طور کامل در طولی از کابل به بتن منتقل می‌شود که این طول انتقال، بستگی به نوع سطح فولاد، شکل مقطع و قطر آن دارد. همچنین مقاومت بتن نیز در آن مؤثر می‌باشد همانند تولید شمع‌ها و تیرهای پیش‌ساخته.
 
برای جلوگیری از وارد شدن ضربه به بتن در موقع انتقال نیروی پیش تنیدگی، باید این نیرو به‌طور آرام و تدریجی به بتن منتقل شود. همچنین قطعه بتنی باید بتواند به‌راحتی درروی بستر خود بلغزد تا جلوی به وجود آمدن نیروهای داخلی در اثر اصطکاک گرفته شود.
یکی از خاصیت‌های مهم بتن پیش کشیده این است که می‌توان چندین عضو یک‌شکل را درآن‌واحد بین دو تکیه‌گاه ریخته و پس از گرفتن بتن با قطع کردن کابل‌های مشترک، آن‌ها را از هم جدا کرد. این کار ازنظر اقتصادی بسیار مقرون‌به‌صرفه می‌باشد، زیرا عمل کشیدن کابل‌ها برای تمام عضوها فقط یک‌بار انجام می‌شود همانند تولید قطعات پیش‌ساخته Hallow-core 
 
۲- بتن پیش‌تنیده پس کشیده :
اگر فولاد پیش تنیدگی را بعد از گرفتن و سفت شدن بتن بکشند، بتن را اصطلاحاً بتن پس کشیده می‌نامند. نیروی پیش تنیدگی توسط گیره‌های (anchorages) دو انتهای سازه از کابل به بتن منتقل می‌گردد. فولاد پیش تنیدگی نباید قبل از کشیدن به بتن چسبیده باشد، در غیر این صورت امکان کشیدن آن وجود نخواهد داشت. فولادهای پیش تنیدگی را باید در داخل غلاف‌ها یا مجراهایی که در داخل بتن یا خارج از آن تعبیه‌شده است، قرارداد.
کابل‌های پیش تنیدگی را می‌توان قبل و یا بعد از بتن‌ریزی در داخل غلاف‌ها کار گذاشت. کابل‌ها به‌صورت یکی‌یکی به‌وسیله دستگاه کابل رد کن (strand pusher) و یا به‌طور دسته‌ای به‌وسیله نیروی انسانی در داخل غلاف کار گذاشته می‌شود.


سقف‌های بتنی پیش‌تنیده
این سیستم در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرارگرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز می‌باشد.
 
عملکرد:
در این سقف‌ها با به وجود آوردن نیروی اضافی فشاری در بتن، قسمتی از تنش‌های کششی بتن خنثی‌شده و درنتیجه سطح مقطع فشاری بتن افزایش می‌یابد. در این نوع سقف‌های، نیرویی در بتن، توسط کشش کابل‌ها بعد از ریختن بتن و رسیدن بتن به مقاومت لازم، ایجاد می‌شود. این روش به‌صورت کارگاهی یا کارخانه‌ای قابل انجام است و با مخفف (TP) شناخته می‌شود. در اجرای سقف‌های TPP ابتدا غلاف‌های فلزی جایگذاری می‌شوند. سپس، کابل‌ها درون غلاف قرارگرفته و پس از بتن‌ریزی و رسیدن بتن به مقاومت لازم، (میزانی ذکرشده در مدارک محاسباتی طرح) کشیده می‌شوند. در مرحله بعد به‌منظور محافظت کابل‌ها در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، گروت یا دوغاب سیمانی و یا مواد پلیمری مانند انواع مناسب قیر یا گریس به درون غلاف‌ها تزریق می‌شود.


مزایا:
در این سقف‌ها به دلیل افزایش سطح مقطع مؤثر فشاری بتن، ضخامت دال کاهش‌یافته و علاوه بر کاهش وزن امکان اجرای دهانه‌های بلند فراهم می‌شود از سوی دیگر با نمودن مقطع و کاهش و یا حذف عمق ناحیه کششی بتن، ترک‌خوردگی و توسعه آن در مقطع بتنی، کاهش یا حذف‌شده و درنتیجه دوام مجموعه و مقاومت آن در محیط‌های خورنده افزایش میابد. در این سیستم به دلیل کاهش ضخامت سقف، علاوه بر کنترل تنش‌های خمشی وبرشی و تغییر شکل‌ها، کنترل برش پانچ در محل اتصال دال به ستون نیز حائز اهمیت می‌باشد.


معایب:
تخریب این سیستم سقف به دلیل وجود میلگردهای آن بسیار پرخطر بوده و باید با روش‌های خاص توسط تیم فنی آموزش‌دیده، صورت گیرد. از نکات حائز اهمیت در اعضای  آن پس کشیده، مسئله افت و وادادگی کابل‌ها به دلایلی نظیر، کاهش اصطکاک بین کابل و غلاف، لغزش مهار انتهایی و فرورفتن گوه گیرداری در ابتدا و انتهای کابل، کهولت کرنش (relaxation) و شل شدگی فولاد، جمع شدگی بتن یا خزش و انقباض و آب رفتگی بتن به‌مرورزمان می‌باشد که لازم است به‌دقت محاسبه‌شده و موردتوجه قرار گیرد.




الزامات:
در این سقف‌ها به‌منظور دست یافتن به یک طرح بهینه ازلحاظ مقدار مصالح، وزن و هزینه، از بتن و فولادهای با مقاومت بالا استفاده می‌شود. در سقف‌های این نوع کشیده حداقل رده بتن باید c30 باشد. در زمان اجرا، کنترل کیفیت مواردی نظیر محل و نحوه جایگذاری کابل‌ها، میزان نیروی پس کشیدگی، کفایت تزریق گروت در غلاف‌ها بسیار حائز اهمیت می‌باشد.
  • انقباض یا آب رفتگی بتن که به علت خروج آب از بتن به‌مرورزمان می‌باشد (shrink age)

  • افت ناشی از تغییر شکل نسبی الاستیک بتن

  • استفاده از سیستم سقف دال‌های تخت آن پس کشیده، در دهانه‌های بلندتر از ۷ متر توجیه اقتصادی دارد.

  • در استفاده از دال‌های تنیده پس کشیده به لحاظ بزرگ بودن دهانه‌ها و وجود نیروهای ثقلی قابل‌ملاحظه، در نظر گرفتن تمهیدات لازم به‌منظور کنترل برش سوراخ کننده (punch) بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

  • نظر به اینکه سیستم سقف بتنی پیش‌تنیده پس کشیده عمدتاً به‌صورت دال تخت کاربرد دارد، لذا بر اساس توصیه بند ۵-۸-۳-۲ آئین‌نامه ۲۸۰۰ ایران، در زمان استفاده از سیستم دال‌های تخت و ستون، ارتفاع ساختمان به ۱۰ متر یا حداکثر ۳ طبقه محدود می‌شود. در غیر این صورت استفاده از دیوارهای برشی بتن‌آرمه الزامی خواهد بود.

  • ضوابط طراحی و اجرای سیستم سقف بتنی پیش‌تنیده پس کشیده باید بر اساس آئین‌نامه ACI 318 آئین‌نامه طرح و محاسبه قطعات بتن پیش‌تنیده موضوع نشریه شماره ۲۵۰ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور که بخش الحاقی آیین‌نامه بتن ایران (آبا) می‌باشد، انجام شود.

  • رعایت حداقل رده بتن مصرفی معادل 30 C در این سیستم الزامی است.

  • محافظت فولادهای پیش تنیدگی در برابر زنگ‌زدگی بسیار حائز اهمیت بوده و باید کابل‌ها توسط دوغاب سیمان که بعد از کشیدن کابل‌ها به داخل غلاف‌ها تزریق می‌شود و یا مواد قیری یا گریس که روی آن می‌مالند از زنگ‌زدگی محافظت شوند.


پاسخ


موضوعات مرتبط با این موضوع...
موضوع نویسنده پاسخ بازدید آخرین ارسال
  معرفی بهترین پارک آبی کوکو سامویی kaveh 0 504 Mon, ۰۳ Jul ۲۰۱۷ ۲۱:۰۹:۴۷ +۰۰۰۰UTCدو شنبهع۳۱۰۹vUTC
آخرین ارسال: kaveh
  معرفی تور ارزان دبی SHIRIN88 0 484 Sun, ۳۰ Apr ۲۰۱۷ ۲۰:۰۴:۰۲ +۰۰۰۰UTCيك شنبهع۳۱۰۴vUTC
آخرین ارسال: SHIRIN88
  معرفی رشته مهندسی مدیریت ساخت archco 0 552 Tue, ۲۱ Mar ۲۰۱۷ ۰۷:۵۵:۲۰ +۰۰۰۰UTCسه شنبهص۳۱۵۵vUTC
آخرین ارسال: archco
  معرفی رشته مهندسی معماری archco 0 563 Mon, ۱۳ Mar ۲۰۱۷ ۲۲:۰۹:۳۵ +۰۰۰۰UTCدو شنبهع۰۹vUTC
آخرین ارسال: archco
  معرفی سایت های برگزاری مناقصه admin 4 2,583 Sat, ۱۴ Jan ۲۰۱۷ ۱۶:۰۱:۰۴ +۰۰۰۰UTCشنبهع۳۰۰۱vUTC
آخرین ارسال: poper
  ژئوکامپوزیت آسفالتی ، معرفی ژئوسنتتیک ها mmc22 0 550 Thu, ۲۴ Dec ۲۰۱۵ ۱۸:۳۶:۴۷ +۰۰۰۰UTCپنج شنبهع۳۰۳۶vUTC
آخرین ارسال: mmc22
  معرفی طراحی جالب کلیسای نورانی شهر اوزاکای ژاپن مهندس ساخت و ساز 0 894 Sun, ۰۹ Mar ۲۰۱۴ ۲۲:۱۰:۲۳ +۰۰۰۰UTCيك شنبهع۱۰vUTC
آخرین ارسال: مهندس ساخت و ساز
  معرفی فرهنگسرای نیاوران مهندس ساخت و ساز 0 1,966 Sun, ۰۲ Mar ۲۰۱۴ ۲۱:۲۸:۱۰ +۰۰۰۰UTCيك شنبهع۲۸vUTC
آخرین ارسال: مهندس ساخت و ساز
  معرفی طراحی خانه ای رویایی در آلمریا (جالبه !!!) مهندس ساخت و ساز 0 1,012 Sat, ۰۱ Mar ۲۰۱۴ ۱۷:۵۴:۵۹ +۰۰۰۰UTCشنبهع۵۴vUTC
آخرین ارسال: مهندس ساخت و ساز
  معرفی کفپوش مناسب برای حمام مهندس ساخت و ساز 0 914 Sat, ۱۵ Feb ۲۰۱۴ ۱۷:۲۲:۲۰ +۰۰۰۰UTCشنبهع۲۹۲۲vUTC
آخرین ارسال: مهندس ساخت و ساز
  معرفی سایت کنترل سوابق بیمه تامین اجتماعی admin 0 1,790 Wed, ۲۵ Sep ۲۰۱۳ ۰۴:۴۹:۵۰ +۰۰۰۰UTCچهار شنبهص۳۰۴۹vUTC
آخرین ارسال: admin
  معرفی انجمن تحصیلات تکمیلی در خارج از کشور admin 0 1,291 Sat, ۱۷ Aug ۲۰۱۳ ۰۳:۴۱:۲۲ +۰۰۰۰UTCشنبهص۳۱۴۱vUTC
آخرین ارسال: admin
  معرفی سایت نرم افزارهای عمرانی آنلاین admin 1 1,728 Tue, ۱۳ Aug ۲۰۱۳ ۱۵:۱۴:۴۲ +۰۰۰۰UTCسه شنبهع۳۱۱۴vUTC
آخرین ارسال: 87412214
  معرفی سایت فونت های انگلیسی admin 0 1,324 Tue, ۱۶ Apr ۲۰۱۳ ۰۲:۲۱:۲۹ +۰۰۰۰UTCسه شنبهص۳۱۲۱vUTC
آخرین ارسال: admin
  معرفی غیاث‌الدین جمشید کاشانی admin 0 1,101 Tue, ۰۹ Apr ۲۰۱۳ ۰۲:۴۴:۲۹ +۰۰۰۰UTCسه شنبهص۳۱۴۴vUTC
آخرین ارسال: admin

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان
صفحه‌ی تماس | بازگشت به بالا | | بایگانی | پیوند سایتی RSS