سقف بتنی پیش تنیده (Pre Stressed concrete slabs) :

فهرست مطالب

پیش تنیدگی در سازه ، اولین بار در اواخر قرن نوزدهم مورد آزمایش قرار گرفت ، به این شکل که ابتدا میله های فولادی تحت نیرو کششی قرار گرفتند تا طول آنها افزایش یابد ، سپس پیرامون میله ها از بتن پر گردید ، پس از سفت شدن بتن و رها کردن میله های از کشش ، مشاهده گردید که میله ها تمایل دارند به طول اولیه خود بازگردند اما بتن پیرامونی مانع آن میشود ؛ درنتیجه به صورت موثری بتن از پیش دارای تنش فشاری گردید و در برابر اعمال نیرو های خارجی که موجب ایجاد خمش و تنش کششی در بتن میشدند مقاوم گردید

کشش میله ، پر کردن بتن پیرامونی و بار گذاری

کشش میله ، پر کردن بتن پیرامونی و بار گذاری

کاربرد پیش تنیدگی در بتن :

پیش تنیدگی در بتن روشی است برای غلبه به ضعف بنیادی بتن در تحمل تنش های کششی ، این روش میتواند در طراحی و اجرای المان های مختلف بتنی مانند تیر ها ، سقف ها و ساخت پل ها استفاده شود ؛

معمولا برای پیش تنیدگی از کابل های مخصوصی استفاده میشود که ظرفیت کششی بالایی دارند ؛ این کابل ها تحت کشش قرار گرفته و رها میشوند و پس از رها شدن به علت تمایلی که به بازگشت به طول اولیه خود دارند، بتن را فشار داده و به عباری بتن ما را پیش تنیده میکنند .

این تنش های فشاری مازادی که ایجاد میشوند ، بتن را در برابر ایجاد ترک و خمیدگی تقویت کرده و ضعف اساسی بتن در برابر کشش را بر طرف میکنند.

امروزه پیش تنیدگی به سه روش انجام میگردد : بتن پیش کشیده ، بتن پس کشیده با کابل های چسبیده و غیر چسبیده .

با پیش تنیده شدن سقف ، میتوان دهانه هایی بلند تر و با ضخامت کمتر طراحی و اجرا نمود ، از جمله کاربرد های سقف های پیش تنیده عبارت اند از :

  • انبوه سازی مسکن :

کاهش ابعاد و تعداد ستون ها موجب میگردد هیچ واحدی دارای ستون اضافه در فضای معماری نباشد .

  • مراکز تجاری ، اداری و بیمارستان ها :

 دهانه های بلند ، سرعت اجرا و کاهش بار های مرده از جمله مزیت های این روش است .

  • مراکز رفاهی و هتل ها
  • برج های و ساختمان های بلند مرتبه :

 کاهش ضخامت سقف ها موجب میگردد در یک ارتفاع معین تعداد طبقات افزایش یابد و همچنین این سیستم در برابر زلزله عملکرد مناسبی دارد .

  • سینما ها و آمفی تئاتر ها
  • پارکینگ های طبقاتی:

 فضای باز و ستون های کم باعث میشود اتوموبیل ها به راحتی پارک کرده و جا به جا شوند ، همچنین تعداد پارکینگ ها نیز به اندازه لازم تامین میگردد .

  • پل ها و سازه های معلق
  • سازه های صنعتی
کاربرد پیش تنیدگی در بتن : ​

در این سیستم ضخامت سقف ها کاهش میابد و بار مرده وارد بر سازه نیز کاهش خواهد یافت ، همچنین کاهش ستون گذاری میتواند طرح معماری را نیز به خوبی پشتیبانی کند و در این سیستم میتوان ستون های خارج از یک راستا داشت که مزیت و انعطاف خوبی در طرح های معماری است.

اجزای تشکیل دهنده سیستم پیش تنیدگی:

  • کابل ها (Strands)
  • غلاف های پلاستیکی یا استیل (Sheath)
  • شیپوری (Anchorage Guide)
  • صفحه گوه (Anchorage Block)
  • گوه (Wedge Grips)
اجزای تشکیل دهنده سیستم پیش تنیدگی:​

شیپوری و صفحه گوه ، تکیه گاه مورد نیاز جک را ایجاد میکنند و کابل تحت کشش قرار میگیرد ، گوه ها نیز قطعات مخروطی شکلی هستند که داخل صفحه گوه قرار گرفته و مانع بازگشت کابل کشیده شده میشوند ، درنتیجه نیرو جریان یافته در کابل حفظ میگردد .

 صفحه گوه در انواع مختلف گرد یا مستطیلی با تعداد سوراخ های بین 1 تا 32 عدد تولید میگردد که بسته به نیاز سازه طراحی شده انتخاب میگردد .

روش های پیش تنیدگی :​

بتن پیش تنیده پس کشیده :

در این روش ایجاد پیش تنیدگی به شکل ایجاد کشش در کابل ها پس از بتن ریزی است ، واضح است که در این روش کابل ها نباید به بتن چسبیده باشند ، در غیر این صورت امکان ایجاد کشش وجود نخواهد داشت

لذا از غلاف هایی استفاده میشود که قبل از بتن ریزی تعبیه شده و کابل ها داخل این غلاف ها قرار میگیرند ؛

سقف پیش تنیده پس کشیده به دو شکل چسبنده و غیر چسبنده اجرا میگردد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم :

روش چسبنده (Bonded Method) :

در این روش پس از بتن ریزی و هنگامی که بتن به 70 درصد مقاومت خود رسید ، اعمال نیرو کششی در کابل ها آغاز میگردد ، پس از آنکه کابل ها به اندازه تعیین شده افزایش طول دادند ، داخل غلاف ها گروت تزریق میگردد.

 از آنجایی که غلاف با آج های خو با بتن درگیر است و کابل نیز توسط گروت تزریق شده ، با غلاف درگیر میشود ، عملکرد سقف یکپارچه شده و نیرو پیش تنیدگی در بتن سقف جریان خواهد یافت .

درگیری کابل در کل سقف موجب جلوگیری از گسترش ترک ها شده و مقاومت خمشی سقف بالا تر میرود.

روش غیر چسبنده ( Unbonded Method ) :

در این روش نیرو فشاری از طریق مهار های انتهایی به بتن منتقل میگردد و در طول کابل درگیری با بتن سقف وجود ندارد ؛ این روش انعطاف پذیری بیشتری در سازه ایجاد میکند و سازه در برابر زلزله مقاوم تر خواهد بود .

جهت جلوگیری از زنگ زدن کابل ها ، داخل غلاف را از گریس پر میکنند.

در این روش امکان تعویض کابل ها وجود دارد و درصورتی که با گذشت زمان نیرو پیش تنیدگی دچار افت شود ، امکان تنظیم مجدد وجود خواهد داشت .

روش غیر چسبنده نسبت به روش چسبنده ارزن تر است ، سرعت اجرایی بالاتری دارد و همچنین بازو لنگر بزرگتری فراهم میکند تا پیش تنیدگی با سهولت بیشتری اعمال شود.

متاسفانه در این روش در صورتی که کابل سر بخورد نیرو پیش تنیدگی از بین خواهد رفت .

مزایا سقف های پیش تنیده :

  • کاهش وزن سازه با حذف بتن کششی و بهبود عملکرد سازه در برابر زلزله
  • افزایش فضای مفید طبقات با کاهش تعداد و ابعاد ستون ها
  • عدم نیاز به سقف کاذب با توجه به داشتن سطح بتنی مسطح
  • کاهش تغییر شکل ها و مقاومت بالا در برابر خمش و کشش به علت اثر نیرو پیش تنیدگی
  • کنترل ترک ها و خیز های بهره برداری و همچنین آب بندی سقف به علت اثر نیرو پیش تنیدگی
  • افزایش سرعت اجرا در دو مرحله اسکلت و نازک کاری با حذف آویز تیر ها و سهولت قالب بندی
  • کاهش حجم مصرف میلگرد نسبت به دال بتن آرمه تا 75 درصد که نتیجه آن افزایش سرعت آرماتور بندی است.
  • سهولت در اجرای تاسیسات برقی و مکانیکی به علت داشتن سطحی صاف و حذف تیر ها
  • کاهش ارتفاع کلی سازه به علت کاهش ضخامت سقف ها و حذف آویز تیر ها

معایب سقف های پیش تنیده :

  • اجرای این سقف به نیرو متخصص و ماهر نیاز دارد
  • طراحی و اجرای این سقف در هر پروژه متفاوت است و نکات و روند خاص خود را دارد
  • این روش نیازمند کنترل و بازرسی های مداوم است
  • تجهیزات استفاده شده در این روش گران و پیچیده است
  • بتن مصرفی نباید متراکم و با کیفیت و مقاومت بالایی باشد

این مطلب مفید بود ؟

آن را به اشتراک بگذارید

لینکدین
واتساپ
تلگرام
در رابطه مطلبی که خواندید سوالی دارید ؟
خوشحال می‌شویم برای پاسخ به آن با شما صحبت کنیم
تیم سپهر را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید
صفحه یوتیوب تیم سپهر
در چنل یوتیوب ما رویداد‌های تیم سپهر و مطالب آموزشی تخصصی در حوزه ساخت و ساز را به صورت هفتگی دنبال کنید
صفحه لینکدین تیم سپهر

صفحه تیم سپهر در لینکدین را دنبال کنید تا اولین نفری باشید که از اخبار تیم سپهر و بانکی از اطلاعات مفید در حوزه مهندسی عمران باخبر می‌شوید

صفحه اینستاگرام تیم سپهر

با دنبال کردن صفحه اینستاگرام تیم سپهر از آخرین اخبار مجموعه سپهر، تازه های حوزه مهندسی عمران و سایر اطلاعات مفید دیگر به صورت روزانه بهره مند شوید