لطفا صبر کنید ...



مشاوره معماری طبایی

مقالات آموزشی معماری


کد مقاله : TAC | 1402 | 001

پیش تنیدگی چیست؟


پیش تنیدگی چیست؟ گرچه بتن در گذشته مدت های مدیدی به عنوان مصالح ساختمانی به کار می رفت, اما به هیچ عنوان مصالح سازه ای مناسبی محسوب نشده و قابل رقابت با فولاد, سنگ و چوب نبود. چرا که بر خلاف مقاومت فشاری بالا, در برابر تنش های کششی, بسیار ضعیف عمل می کند. به همین علت از بتن صرفاً به عنوان مصالح بنایی استفاده می شد.



مشاوره معماری طبایی: پیش تنیدگی چیست؟


تئوری پیش تندیدگی


پیش تنیده کردن عبارت است از اعمال تنش فشاری دائمی, قبل از اعمال بارهای بهره برداری, به منظور کاهش و یا از بین بردن تنش های کششی. قرار دادن کابل کشیده شده فولادی و مهار کردن آن در دو طرف عضو, باعث ایجاد تنش فشاری دائمی در مقطع بتنی خواهد شد. در طول اعضای خمشی, هم تار تحتانی در کشش قرار می گیرد (وسط دهانه) و هم تار فوقانی ( روی تکیه گاه). در مقاطع پیش تنیده, با جابجا کردن موقعیت کابل, مقدار و توزیع تنش فشاری قابل کنترل است.



مشاوره معماری طبایی: تئوری پیش تنیدگی


پیش تندیدگی در تیرهای مفصل




پیش تندیدگی در تیرهای مفصل، مشاوره معماری طبایی


پیش تنیدگی در تیرها و دال های یکسره


روش های پیش تنیدگی، اعمال نیروهای پیش تنیدگی به دو روش پیش کشیده یا پس کشیده صورت می گیرد. بدین معنی که عملیات کشش کابل ها می تواند پیش از بتن ریزی یا پس از بتن ریزی انجام شود.


پیش تنیدگی در تیرها و دال های یکسره، مشاوره معماری طبایی


انواع روش های پیش تنیدگی


در روش پیش کشیده ابتدا کابل ها روی بسترهای پیش ساخته در حد فاصل دو انتها کشیده می شوند. بعد از بتن ریزی و کسب مقاومت لازم, با بریدن آنها, نیروی کششی موجود به صورت فشاری به بتن منتقل می گردد. این روش در کارگاه ها یا کارخانه های تولید قطعات بتنی مورد استفاده است و معمولاً محصولات تولید شده به صورت پیش ساخته می باشند.


انواع روش های پیش تنیدگی، مشاوره معماری طبایی


پیش تنیدگی به روش پیش کشیده


در روش پس کشیده کابل ها ( که داخل غلاف های محافظی هستند) در قطعه مورد نظر قرار می گیرند. سپس عملیات بتن ریزی انجام شده و پس از این که بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز رسید, کشیده و مهار می شوند. از این روش هم در ساخت قطعات پیش ساخته استفاده می شود و هم امکان اجرای آن به صورت درجا و در محل وجود دارد. کابل ها داخل قطعات پس کشیده به دو صورت چسبیده به غلاف و یا نچسبیده قرار می گیرند.


پیش تنیدگی به روش پیش کشیده، مشاوره معماری طبایی


پیش تنیدگی به روش پس کشیده


سیستم چسبیده | Bonded :
در این روش چند کابل داخل یک غلاف فلزی قرار می گیرند و معمولاً همگی به یک مهار انتهایی ختم می شوند. مجموعه این غلاف ها در محل های مناسب روی قالب نصب شده و پس از بتن ریزی و کسب مقاومت فشاری مورد نیاز, کشیده می شوند. برای ایجاد پیوند بین کابل و بتن, مواد پرکننده (گروت) داخل غلاف ها تزریق شده و به این ترتیب چسبندگی بین کابل و غلاف تامین می گردد.
آج های روی جداره غلاف نیز طوری طراحی شده اند تا درگیری مناسبی با بتن ایجاد کنند. بدین ترتیب بین کابل و بتن پیوند | Bond | قابل قبولی ایجاد  می گردد.
روش چسبیده بیشتر در مواردی استفاده می شود که نیاز به نیروی زیادی برای پیش تنیده کردن اعضا وجود داشته باشد. موارد زیر از کاربردهای این سیستم است:
  1. پل های پیش تنیده
  2. تیرهای پیش تنیده برای دهانه های بزرگ
  3. صفحات انتقال بار | Transfer Plate
  4. فونداسیون های پیش تنیده


پیش تنیدگی به روش پس کشیده، مشاوره معماری طبایی


سیستم نچسبیده | Unbounded


در این روش نیروی فشاری از طریق مهارهای انتهایی به بتن منتقل شده و کابل در طول خود پیوندی با بتن ندارد. برخلاف روش چسبیده, در این سیستم هر کابل داخل یک غلاف پلاستیکی قرار دارد و  به طور مستقیم توسط یک مهار نگه داشته می شود. از آنجایی که نیازی به تأمین چسبندگی بین کابل و بتن وجود ندارد, عملیات تزریق گروت در این سیستم حذف می شود.
روش نچسبیده بیشتر در مواردی استفاده می شود که اجزای بتنی دارای ضخامت کمی هستند و کارگذاری مهارهای انتهایی بزرگتر که برای مهار  چند رشته کابل استفاده می شوند, امکان پذیر نباشد. موارد زیر از کاربردهای این سیستم است:
  1. دال های ساختمانی
  2. دال های روی زمین | Slab on Ground


سیستم نچسبیده | Unbounded، مشاوره معماری طبایی


مزایای سیستم پیش تنیده


کاهش ارتفاع سیستم سقف سازه
افزایش طول دهانه ها
کاهش وزن سقف و مصالح مصرفی و سازه سبکتر
انعطاف پذیری در مسیر عبور تاسیسات
قابلیت ساخت بهتر
کنترل ترک ها وکاهش تغییر شکل ها
سرعت بالای ساخت
دهانه بزرگتر و کنسول های بلندتر
ضخامت دال کمتر
حذف تیرها
ارتفاع کف تا کف کمتر
کاهش وزن ساختمان
بهبود عملکرد لرزه ای
کاهش ارتفاع کل ساختمان
امکان ایجاد بازشوهای بزرگ و نامنظم در سقف
امکان ستونگذاری نامنظم
افزایش سرعت اجراکاهش هزینه ها


مزایای سیستم پیش تنیده، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 1. قالب بندی


قالب بندی سقف مشابه دال بتنی معمولی( بتن آرمه), انجام می شود. قالب ها می تواند از جنس چوب, فلز یا پلای وود باشد. از آنجایی که عموماً دال های ساختمانی در این روش به صورت تخت در نظر گرفته می شود, لذا سرعت عملیات قالب بندی نسبت به سایر سیستم های بتنی افزایش می یابد.


آرماتوربندی، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 2. آرماتوربندی


حجم آرماتوربندی دال های پیش تنیده در مقایسه با دال بتن آرمه بسیار کمتر است. آرماتور مورد نیاز شامل کلاف های کناری, آرماتورهای تقویتی روی ستون ها و دیوارها, آرماتورهای مربوط به برش پانچ, اطراف بازشوها و …  , در این مرحله روی سقف نصب می شوند. عملاً آرماتوربندی به صورت شبکه فوقانی و تحتانی در این روش وجود ندارد.


آرماتوربندی، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 3. نصب کابل ها و مهارهای انتهایی


با توجه به نقشه های اجرایی, کابل ها روی قالب قرار گرفته و مهارهای انتهایی به لبه قالب متصل می شوند. معمولاً کابل ها در دو جهت عمود برهم روی سقف قرار می گیرند. تعداد و فاصله کابل ها تابع طول دهانه و بارگذاری می باشند. در حالت معمول, در یک جهت, کابل ها به صورت متمرکز روی نوارهای ستونی قرار می گیرند و در جهت دیگر با فاصله های یکنواخت حدود 50/1 متری توزیع می گردند.


نصب کابل ها و مهارهای انتهایی، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 4. نصب و تامین پروفیل کابل ها


همانطور که در ابتدا اشاره شد, برای استفاده بهینه از پیش تنیدگی, موقعیت کابل نسبت به تار خنثی مقطع در طول مسیر تغییر می کند. معمولاً روی نقطه تکیه گاهی کابل ها به تار فوقانی, و در وسط دهانه به تار تحتانی نزدیک می شوند. به این انحنا در اصطلاح پروفیل می گویند. جهت تامین این پروفیل, ‌هایی در اندازه های متفاوت با فاصله های مشخص قرار داده می شوند و کابل روی آنها قرار می گیرد. به این ترتیب پروفیل مورد نظر تامین می گردد.


نصب و تامین پروفیل کابل ها، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 5. بتن ریزی


بعد از بستن آرماتورها و قرارگیری کابل ها روی سقف, بتن ریزی انجام می شود. در این مرحله باید در مورد ویبره زدن اطراف مهارهای انتهایی دقت لازم صورت گیرد.


بتن ریزی، مشاوره معماری طبایی


مراحل اجرا : 6. عملیات کشش


بعد از اینکه بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز رسید, می توان عملیات کشش کابل ها را آغاز نمود. هر کابل از یک طرف یا هر طرف کشیده می شود. میزان افزایش طول هر کابل با توجه به طول و پروفیل آن محاسبه شده و پس از کشش نیز اندازه گیری می شود. بدین ترتیب صحت اجرای عملیات کنترل می گردد.


عملیات کشش، مشاوره معماری طبایی


مصالح و تجهیزات پیش تنیدگی


مصالح پیش تنیدگی در دو قالب اصلی فولاد پیش تنیدگی و مهار انتهایی تقسیم بندی می شود. برای کشش کابلها نیز از جک و پمپهای کشش استفاده می شود. در ادامه به معرفی مصالح و تجهیزات پیش تنیدگی پرداخته شده است.
.

فولاد پیش تنیدگی:

جهت اعمال نیروی پیش تنیدگی به بتن از کابل ، سیم یا میلگرد پیش تنیدگی استفاده می شود کهبصورت تک رشته ای یا در گروهی در قطعات پیش تنیده قرار داده می شوند. برای اصلاح مشخصات فولاد و تهیه فولاد پیش تنیده عملیات مختلفی روی آنها انجام می شود. این عملیات به شرح زیر است:
.

سرد کشیدگی:

در این عملیات فولاد پیش تنیدگی برای چند روز تحت کشش مستمر قرار می گیرد و از این طریق چیدمان کریستالی دچار تغییر شده و مقاومت آن افزایش می یابد.
.

تنش زدایی:

تنش زدایی از طریق افزایش دما تا حدود 350 درجه سانتیگراد و کاهش آرام دما صورت می گیرد. در این عملیات محدوده ارتجاعی فولاد پیش تنیدگی افزایش یافته اما فاصله تغییرشکل پلاستیک پس از جاری شدن کاهش می یابد.
.

کاهش وادادگی:

این عملیات با گرم کردن فولاد تا مرز 350درجه سانتیگراد حین کشش آنها صورت می گیرد. این عملیات با کاهش تغییر شکل پلاستیک پس از جاری شدن، منحنی تنش – کرنش فولاد را اصلاح می کند. بعلاوه وادادگی فولاد به شدت کاهش می یابد.


منحنی تنش کرنش فولاد پیش تنیدگی، مشاوره معماری طبایی


سایر مصالح و تجهیزات لازم


کابل
سیم
میلگرد
جک و پمپ
مهار انتهایی



پیش تنیدگی چیست؟ مشاوره معماری طبایی



مشاوره معماری طبایی

 پیشگام در توسعه و رونق مهندسی و سبک معماری ایرانی
و خلق ایده های نوین با تکیه بر
تخصص، تعهد، تعامل و تلاش مستمر
پیش تنیدگی چیست؟ مشاوره معماری طبایی
پیش تنیدگی چیست؟ مشاوره معماری طبایی


لوگو نوشته ها و مدیر، مشاوره معماری طبایی

logo-white-footer

خلق طرح های نوآور با بهره مندی از مشارکت مهندسان حرفه ای قابل اجراست. توسعه ایده پردازی در طراحی معماری مبتنی بر بازنگری سبک های معماری گذشته و نوین از طریق تعامل و همفکری خبرگان این صنعت است. مهمترین ویژگی ما آن است که تصمیم به نوآوری در این صنعت را با تکیه بر سلیقه، علاقه و شیوه های زندگی مشتریان خود خواهیم گرفت.

آمار بازدیدکنندگان

  • 14
  • 7
  • 65
  • 21
  • 16,949
  • 21,909
  • 8,746
  • شهریور 14, 1402

کلیه حقوق این سایت برای مهندس سمانه طبایی زاده محفوظ می باشد