شرکت پیش تنیده آبان 

تلفن : 88569811-021 

 شماره تلگرام : 09352454612

آشنایی جامع با مبحث پیش تنیده

 

مقدمه 

پیش تنیده عبارت است از ايجاد يك تنش ثابت و دائمی در يك عضو بتنی به نحو دلخواه و به اندازه لازم ، به طوری كه در اثر اين تنش ، مقداری از تنش های ناشی از بارهای مرده و زنده در اين عضو خنثی شده ودر نتیجه مقاومت باربری آن افزايش پیدا می كند.

بتن پیش تنیده، يكی از جديدترين فرم های ساختمان است كه وارد مهندسی سازه شده است. در قرن پیش چندين حق امتیاز انحصاری برای چند الگوی پیش تنیدگی متفاوت داده شده بود، ولی به علت استفاده از فولاد بامقاومت پايین ، اثرات طولانی مدت خزش و انقباض باعث كاهش نیروی پیش تنیدگی می شد و مزيت كاربرد بتن پیش تنیده را شديداً كاهش می داد.

درابتدایقرن بیستم يك مهندس فرانسوی با استفاده از برخورد منطقی با مساله، با استفاده از فولاد با مقاومت بالا توانست تكنیك پیش تنیده را با موفقیت به كار برد. از اين زمان به بعد بتن پیش تنیده بعنوان يك روش ساخت قابل قبول مورد استفاده واقع شد و امروزه در بسیاری از كشورهای توسعه يافته و در حال توسعه دردسترس است.

بیشترين كاربردهای بتن پیش تنیده در زمینه سازه های ساختمانی به صورت تولید تیرها و دالها با تكیه گاه ساده می باشد، اين تیرهای پیش تنیده معمولا در كارخانه ساخته می شوند تا كنترل كیفیت بهتر انجام گیرد،در جايی كه دهانه های بزرگ داشته باشیم ، معمولا تیرهای بتنی پیش تنیده در جا بكار می روند. در زمینه مهندسی پل، معرفی بتن پیش تنیده ساخت پل های بتنی با دهانه زياد را عملی ساخته است. اين پلها معمولا ازقطعات پیش ساخته تشكیل شده اند كه با جرثقیل در ارتفاع مورد نظر قرار گرفته اند و به كمك پیش تنیدگی به قطعات موجود متصل می شوند.

مباحث فني پیش تنیدگي

كاربرد پیش تنیدگی به 441 سال قبل از میلاد برمی گردد زمانی كه يونانی ها كشش و تنشهای خمشی در بدنه كشتی های جنگی خود را با پیش تنیدگی ساختار بدنه به وسیله طناب ها ی كشیده شده كاهش می دادند. يك مثال ديگری كه نشان گر سادگی پیش تنیدگی می باشد ، بشكه های چوبی قديمی است كه كشش ايجاد شده در حلقه های فلزی بطور موثری قطعات چوبی را به يكديگرمی فشارد تا مقاومت و پايداری آن را افزايش دهد.

 بشکه

شکل شماره 1: مفهوم پیش تنیدگي براساس بشکه هاي چوبي

بطور ساده بتن پیش تنیده را می توان بعنوان بتن پیش فشرده تعريف نمود، بدين معنی كه قبل از آنكه عضو بتنی تحت تاثیر بارهای بهره برداری قرار گیرد به آن تنش فشاری وارد می شود. اين تنش در محل هايی از عضو بتنی وارد می شود كه اگر بدان تنش فشاری اعمال نمی شد، تحت بارهای بهره برداری تنش كششی بوجود می آمد.

از ديدگاه كلی پیش تنیدگی به معنای ايجاد تنش های دائمی مخالف با تنش هايی می باشد كه در اثر بارهای خدمت در سازه ايجاد خواهند شد. همانطور كه می دانیم بتن در فشار بسیار قوی ولی در كشش ضعیف عمل می نمايد بطوريكه يك تنش كششی اندک می تواند باعث ترک خوردگی مقطع بتنی شود. عموما از میلگردهای فولادی در بتن بعنوان آرماتوركششی استفاده می شود تا مقدار ترک خوردگی را محدود نمايد. برای روشن تر شدن موضوع يك تیر بتنی مورد بررسی قرار میگیرد:

در يك تیر بتنی معمولی(غیر پیش تنیده) كه تحت بار ثقلی قرار دارد به واسطه خمش ايجاد شده در آن، (پائین مقطع _زير تار خنثی) به كشش افتاده و در بالا فشار ايجاد می گردد. لذا از آنجا كه بتن در كشش ضعیف می باشد پس از ترک خوردن بتن در مقابل تنش های كششی، فولاد موجود در زير تار خنثی به كشش می افتد. اين امر ممكن است حتی تحت اثر وزن خود تیر نیز اتفاق بیافتد.

تیر پیش تنیده

شکل شماره 2: رفتار تیر ساده بتني

در سیستم پیش تنیده بجای آرماتورهای معمولی از يكسری كابل (استرند) های با مقاومت كششی بالا استفاده می شود.كه اين كابل ها تحت كشش زيادی قرار گرفته و در دو انتهای تیر توسط گره های مخصوص(انکوریج) تثبیت می گردند. بدين ترتیب كابل های پیش كشیده پس از رها شدن از كشش تمايل به جمع شدن و رسیدن به حالت اولیه داشته و لذا يك نیروی فشاری زيادی در قسمت زيرين تار خنثی در بتن ايجاد می گردد كه به تبع اين نیرو در مقابل نیروی كششی كه بواسطه بارهای ثقلی در بتن ايجاد می گردد قرار می گیرد. بنابراين اين كابل ها مقداری از نیروهای ناشی از بارهای ثقلی را خنثی نموده و مقطع قابلیت پذيرش بارهای بیشتری را خواهد داشت.

اصطلاحات روش پیش تنیدگي :

تنش : فشار های ناشی از بار گذاری يا پیش تنیدگی در مقطع بتن.

كشش: كشش هیدرولیكی كابل يا میل گرد های دارای مقاومت بالا كه توسط انکوریج ها بصورت نیروی فشاری به مقطع بتن منتقل میشود.

پیش تنش : پیش تنیدن - حالت كلی خنثی كردن قسمتی از تنش های كششی بتن با اعمال فشار به يكی از دو روش زير:

پیش كشیدهیا pre-tension

متداول ترين نوع پیش تنیدگی كه عموما كارخانه ساز است و بتن مسلحی است كه میله های تقويت كننده اش از قبل تحت كشش قرار گرفته و بعد از رها شدن بتن را تحت فشار قرار میدهند. به نام بتن پیش تنیده پیش ساخته يا بتن پیش تنیده پیش كشیده هم شناخته میشود ) tension Pre Prestressيا Precast Prestress.)

پس كشیده یا post-tension

این نوع پیش تنیدگی در کارگاه محل ساخت پروژه انجام می شود و کابل ها بعد از به مقاومت رسیدن بتن کشیده می شوند.

مزاياي سیستم پیش تنیده

دهانه بزرگتر: با استفاده از تكنولوژی پیش تنیده امكان ايجاد دهانه های بزرگ تر در سازه وجود دارد. محدوديت هايی كه روش های ديگر در پوشاندن دهانه های بزرگ با آن مواجه هستند در اين سیستم كمتر است. اين مزيت قابلیت های گسترده سقف پیش تنیده را در اختیار طرح معماری قرارمی دهد و همچنین امكان استفاده مناسب تری از فضا را ايجاد می كند.

 ساختمان پیش تنیده

شکل شماره 3: امکان ایجاد دهانه های بزرگتر و بدون ستون میانی

ضخامت دال كمتر: با توجه به تحت فشار بودن بتن و وجود انحنا در استرندها،امكان پوشاندن دهانه با ضخامت كمترنسبت به دال های بتن آرمه معمولی و يا ساير سیستم هايرايج در سقف پیش تنیده فراهم می گردد.

امکان ایجاد کنسول های بلندتر: با توجه به وجود انحنا در كابل ها،امكان ایجاد کنسول های بلند در دال پیش تنیده وجود دارد و این درحالی است که امکان ایجاد کنسول بلند در دیگر سیستم های سقف بسیار محدود می باشد.

کنسول پیش تنیده 

شکل شماره 4: امکان ایجاد کنسول های بلند

حذف تیرها: از آنجايی كه در سیستم پیش تنیده امكان حذف تیرها و آويزها وجود دارد،می توان سطح زيرين تخت را در اختیار طرح معماری قرار داد. در نتیجه عبور كانال های تاسیساتی با سهولت امكان پذير می باشد. به علاوه، تیغه بندی و پارتیشن بندی نیز بدون محدوديت قابل اجرا است.

 قالب بندی پیش تنیده

شکل شماره 5: حذف تیرها در سقف پیش تنیده

كنترل ترک و دوام بیشتر: نیروی پیش تنیدگی باعث اعمال فشار دائمی به دال های پیش تنیده می گردد و سقف ها همواره تحت فشار خواهند بود. لذا ترک های موجود در اين سیستم به حداقل می رسد. كاهش ترک،باعث افزايش مقطع موثرمی شود. در حالیكه در اعضای بتن آرمه معمولی به واسطه ترک خوردگی،مقطع موثر بتن تحت بارهای بهره برداری كاهش می يابد. به علاوه،كاهش ترک،مانع نفوذ مواد خورنده به بتن شده و خوردگی فولاد كمتر می شود. به عبارت ديگر دوام سازه افزايش می يابد.

افزايش سرعت اجرا: با توجه به حذف تیرهای میانی و آرماتوربندی دال ها،زمان اجرای يك سقف پیش تنیده بسیار كمتر از يك دال بتنی معمولی خواهد بود. عدم وجود تیرها،سرعت اجرای قالب بندی را نیز افزايش می دهد و از طرف ديگر بعد از اجرای عملیات كشش،سقف بدون وجود قالب و شمع بندی،خودايستا خواهد بود و می توان قالب ها را در مدت زمان كوتاه تری باز كرد. به صورت عمومی،زمان اجرای يك دال پیش تنیده حدود 30 %سريع تر می باشد.

ارتفاع كمتر كف تا كف و كاهش ارتفاع كل ساختمان: با توجه به كاهش ضخامت دال و حذف آويز تیرها در سقف پیش تنیده ،می توان اتفاع كف تا كف طبقات را كاهش داد. اين امر باعث كاهش ارتفاع ساختمان و كاهش مصالح مصرفی در ستون،ديوار تیغه بندی و تاسیسات و سنگ نما و غیره می گردد. همچنین در ارتفاع ثابت می توان از تعداد طبقات بیشتری استفاده كرد. اين امر به خصوص در ساختمان های بلندمرتبه كه با توجه به قوانین موجود محدوديت ارتفاع دارند،حائز اهمیت است.

امکان ستون گذاري نامنظم: برخلاف سازه های بتنی معمولی كه ستون گذاری معمولاً از آكس بندی منظم پیروی می كند،در اين سیستم،امكان ستون گذاری به صورت نامنظم وجود دارد كه در طرح های معماری حائز اهمیت است.

امکان ايجاد بازشوهاي بزرگ و نامنظم در سقف: با توجه به انعطاف پذيری كابل ها در سقف پیش تنیده ،امكان ايجاد بازشوهای بزرگ و نامنظم روی سقف وجود دارد. در اين سیستم نیاز به تعبیه تیر اطراف بازشوها نمی باشد.

كاهش وزن ساختمان: با توجه به كاهش ضخامت دال و حذف تیرها در سقف پیش تنیده ،وزن كلی ساختمان نیز كاهش می يابد. اين امر باعث كم شدن ابعاد و اندازه ساير اجزای سازه ای خواهد شد.

بهبود عملکرد لرزه اي: سیستم دال بتنی نسبت به ساير سیستم های پوشش سقف ديافراگم يكپارچه تری تشكیل می دهد كه باعث بهبود عملكرد لرزه ای ساختمان می گردد. به علاوه،تحقیقات مختلف در اين زمینه نشان می دهد دال های پس كشیده با روش نچسبیده(پیش تنیده) نسبت به دال های بتن آرمه عملكرد مناسب تری هنگام وقوع زلزله داشته اند.

كاهش هزينه ها: كاهش ضخامت دال،كاهش تعداد ستون ها،حذف تیرها و مصرف کم تر آرماتور و غیره باعث صرفه جويی قابل توجهی در بتن و فولاد مصرفی خواهد شد. به علاوه،كاهش عملیات قالب بندی و آرماتوربندی نیز باعث كاهش هزينه های اجرايی می گردد. سرعت اجرای بیشتر نیز كاهش هزينه تجهیزات و نیروی انسانی را در پی خواهد داشت. روی هم رفته ساختمان هايی كه در آنها از سیستم پیش تنیده استفاده می شود حدود 10 تا 20 درصد نسبت به ساختمان های بتن آرمه ارزان تر خواهند بود.

 

 

جدول(1) خلاصه ای از مزايای اين سیستم را از جنبه های مختلف نشان می دهد.

مزایای معماری مزایای سازه ای مزایای اقتصادی
  • ایجاد سهولت و انعطاف پذیری درطراحی پلان و نما در سقف پیش تنیده
  • امکان ایجاد دهانه های بزرگتر و وجود ستون های کمتر در سازهپیش تنیده
  • كاهش ارتفاع طبقات و كل ساختمانپیش تنیده
  • امكان ایجاد كنسول‌های بلندترسقف پیش تنیده
  • افزایش فضای مفید بهره برداری در سازهپیش تنیده
  • ایجاد فضای مناسب برای تأمین پارکینگ های بیشتر
  • حذف آویز تیرها و امکان استفاده از سقف کاملاً مسطحدر سقف پیش تنیده
  • قابلیت استفاده در پلان های نامنظم و منحنی شکل
  • امکان ایجاد بازشوهای بزرگتر در سقفپیش تنیده
  • قابلیت استفاده از ستونهای خارج از محوردر سقف پیش تنیده
  • قابلیت بیشتر عبور لوله ها و ادوات تأسیساتی
  • افزایش دوام بتن
  • کاهش ابعاد فونداسیون
  • کنترل ترک خوردگی در سازه
  • باربری بیشتر عضو پیش تنیده
  • کنترل خیز و تغییرشکل در سازه ها
  • ایمنی بالاتر سقف یکپارچه بتنی در زلزله
  • کاهش وزن مرده ساختمان و مصالح مصرفی
  • کاهش ارتفاع تیرها و ضخامت دال های بتنی
  • امکان ساخت قطعات سبک تر بتنی پیش ساخته
  • کاهش ارتعاش ناشی از بارهای ضربه ای و دینامیکی در سقف پیش تنیده
  • استفاده حداکثر و بهینه از ظرفیت مصالح بتنی و کابل ها در سقف پیش تنیده
  • افزایش طول عمر مفید سازه
  • کاهش فوق العاده در زمان ساخت و ساز
  • امکان ایجاد طبقات بیشتر تحت یک ارتفاع مجاز
  • امکان احداث پروژه های تجاری با معماری خاص
  • کاهش هزینه تمامی آیتم های ارتفاعی نازک کاری
  • کاهش قابل ملاحظه در مقدار آرماتور و بتن مصرفیدر سقف پیش تنیده
  • کاهش قابل ملاحظه در زمان و هزینه نیروی انسانی
  • افزایش سوددهی پروژه های ساختمانی بواسطه افزایش پارکینگ ها

 

زمینه هاي فني و موارد استفاده از سیستم پیش تنیدگي

-دال هاي بتني پیش تنیده به روش پس كشیده: اين دال ها با اجرای درجا امكان پوشش دهانه های بزرگتر با تعداد ستون و ضخامت دال كمتر و قالب بندی ساده تر، باعث كاهش وزن و ارتفاع ساختمان، صرفه جويی در هزينه ساخت، سرعت بالاتر و امكانات بیشتر طراحی معماری می شود.

-طراحي و اجراي پلها: بیش از 50 درصد سازه ی پلها در سراسر جهان با استفاده از تكنولوژی بتن پیش تنیده طراحی واجرامی شود .استفاده از اين سیستم باتوجه به مزايای فنی، اقتصادی و زيبايی شناسی توسط متخصصین، طراحان و مجريان پل سازی همواره توصیه می گردد.

-طراحي و اجراي مخازن، سیلوها و پوسته ها: استفاده از بتن پیش تنیده در اين سازه ها با تاندونهای حلقوی افقی و عمودی باعث كاهش قابل ملاحظه هزينه های ساخت، زمان اجرا، مصرف فولاد و بتن، كارايی بیشتر سازه، حذف ترک ها وآب بندی در مخازن می شود.

-مهار خاک: نگهداری ديواره های خاكی و پايدار سازی آنها بخصوص در گود برداریها نیاز به روشهای ارزان و ايمن دارد كه بهره گیری از روش پیش تنیدگی پاسخ مناسبی به اين نیازها می باشد.

روشهاي پیش تنیدگي

پیش كشیدگي

در اين روش، تاندونهای فولادی به شكل واير يا مفتول بین دو گیره انتهايی(انکوریج) كشیده می شوند و اعضای بتنی دراطراف اين تاندونها ريخته می شوند. هنگامیكه بتن به اندازه كافی سخت شد ، گیره های انتهايی آزاد می شوند ودرنتیجه نیروی پیش تنیدگی در اثر پیوستگی موجود بین فولاد و بتن ، به بتن منتقل می شود . سپس انتهای بیرون زده تاندونها بريده می شود تا سطح انتهايی بتن به صورت صاف باشد.

 تیر پیش کشیده

شکل 6 :پیش كشیدگي

پس كشیدگي

در اين حالت نیروی پیش تنیدگی بدين ترتیب اعمال می شود كه تاندونهای فولادی به وسیله جكهايی كشیده می شوند به قسمی كه عكس عمل اين جكها به يك عضو بتنی كه قبلا ريخته شده وارد می شود .تقريبا تمامی پیش تنیدگی درجا با استفاده ازاين روش انجام می شود . تاندونها ازداخل غلافهايی كه قبلا درعضو بتن تعبیه شده اند عبور داده می شوند. در اكثر كاربردهای بتن پس كشیده ، فضای بین تاندون و غلاف با دوغاب سیمان تحت فشار تزريق می شود،اين عمل ازتاندونها درمقابل زنگ زدگی محافظت می كند و نیز باعث بهبود ظرفیت مقاومت نهايی عضو می شود.

يك تفاوت مهم بین سیستم های پیش كشیدگی و پس كشیدگی اين است كه در حالت پس كشیدگی براحتی میتوان ازتاندونهای منحنی استفاده نمود. برای اين كارغلافهای انعطاف پذير را به شكل منحنی درعضو كار می گذاريم وبتن ريزی در اطراف آنها انجام می شود.

13153c8a2248e104ffb255c26629dc9f slab foundation the anchor 

شکل 7 :پس كشیدگي

 

روشهاي اجراي سیستم پس كشیده:

در زمینه اجرای سیستم پس كشیده دو روش جهت ساخت بكار می رود:

-سیستم چسبیده یا Bonded

-سیستم غیر چسبیده یا Unbonded

سیستم چسبیده : با اين روش كابل های پس كشیده از میان غلاف های تخت ممتد وكوچك از جنس گالوانیزه عبور می كند كه داخل غلاف ها پس از بتن ريزی وكشیده شدن كابل ها با دوغاب پر می شود.

سیستم غیر چسبیده : در اين سیستم كابل با دوغاب تزريق نمی شود و می تواند آزادانه و مستقل از بتن حركت كند. اغلب كابل ها در يك غلاف محافظ با گريس پوشانده شده اند . پس از بتن ريزی وكسب مقاومت فشاری مشخص ،كابل بسادگی و با استفاده از يك جك كشیده می شود كه اين عمل عملیات پس كشیدگی را تكمیل می كند.

مقايسه ي سیستم غیرچسبیده و چسبیده:

- سهولت بیشتر در حمل و نصب در سیستم غیرچسبیده

- عدم احتیاج به تزريق و دوغاب در سیستم غیرچسبیده

- در صورت اجرای صحیح، هر دو سیستم دوام خوبی را تأمین می كنند.

- در سیستم چسبیده قابلیت تعويض و تعمیر كابل ها میسر نمی باشد. اما در سیستم غیرچسبیده، اين امكان وجود دارد.

- انعطاف پذيری در سازه هايی كه با سیستم چسبیده اجرا شده اند، بسیار آسان است، در حالی كه در سیستم غیرچسبیده به روش های خاص نیاز دارد.

- تخريب سازه هايی كه با سیستم چسبیده اجرا شده اند، بسیار آسان می باشد، لكن در سیستم غیرچسبیده نیاز به مراقبت های ويژه در حین تخريب دارد.

در شكل های زير مراحل اجرای سقف پس كشیده به روش غیرچسبیده نشان داده شده است.

الزامات فني سقف بتني پیش تنیده به روش پس كشیده

-نظر به اينكه سیستم سقف بتنی پیش تنیده پس كشیده عمدتاً بصورت دال تخت كاربرد دارد، لذا بر اساس آئین نامه 2800 ايران ،درزمان استفاده از سیستم دالهای تخت و ستون ، ارتفاع ساختمان به 10 متر يا حداكثر 3طبقه محدود می شود.در غیراينصورت استفاده از ديوارهای -استفاده از اين سیستم با توجه به بند 1 فوق در كلیه پهنه های لرزه خیزی ايران بلامانع است.

-ضوابط طراحی و اجرای سیستم سقف بتنی پیش تنیده پس كشیده بايد براساس آئین نامه ACI-318و آئین نامه طرح و محاسبة قطعات بتن پیش تنیده موضوع نشريه شماره 251 سازمان مديريت و برنامه ريزی كشور كه بخش الحاقی آيین نامه بتن ايران (آبا) می باشد ، انجام شود.

-رعايت حداقل ردة بتن مصرفی معادل(C30 )در اين سیستم الزامی است.

-محافظت فولادهای پیشتنیدگی در برابر زنگ زدگی بسیار حائز اهمیت بوده و بايد كابل ها توسط دوغاب سیمان كه بعد از كشیدن كابل ها به داخل غلاف ها تزريق می شود و يا مواد قیری يا گريس كه روی آن می مالند از زنگ زدگی محافظت شوند.

-برای رسیدن به يك طرح بهینه از لحاظ مقدار مصالح ، وزن و هزينه ، بايد طراحی و اجرای دال به گونه ای انجام شود كه پیشتنیدگی كامل -كنترل نیروی كشش كابل ها بايد توسط جكهای كالیبره شده دقیق انجام شود.

-توجه به مسئله افت دراعضای پیش تنیده پس كشیده بسیار حائز اهمیت بوده و محاسبه و پیش بینی مقدار افت ناشی از موارد زيربايد دقیقاً مورد توجه قرار گیرد:

- نیروی پس كشیدگی به جهت اصطكاک بین كابل وغلاف

- افت به دلیل لغزش مهار انتهايی و فرو رفتن گوه گیرداری در ابتدا و انتهای كابل

- افت به جهت شل شدگی فولاد

-تخريب اين سیستم سقف به دلیل وجود میلگردهای پیش تنیده بسیار پر خطر بوده و بايد با روش های خاص توسط تیم فنی آموزش ديده، صورت گیرد.

-استفاده از سیستم سقف دال های تخت پیش تنیده پس كشیده ،در دهانه های بلند تراز 7 مترتوجیه اقتصادی دارد.

-مقاومت گسیختگی تضمین شده ، انواع فولادهای پیش تنیدگی بايد بین 1200 تا 2200 نیوتن بر میلی متر مربع باشد.

روشهاي وارد كردن نیروي پیش تنیدگي

روش مکانیکي

شايد ساده ترين روش فشرده ساختن يك تیر ، به وسیله يك يا دو جك در مقابل دو تكیه گاه می باشد . اين روش دربعضی ازپروژه ها ی بزرگ به كار می رود .دربعضی ازپروژه ها پس ازفشرده ساختن تیر به وسیله جك با قراردادن پلیت بین تیرو تكیه گاه جلوی برگشت تیر را به حالت اولیه گرفته، سپس جك ها را آزاد می كنند. اشكال اساسی اين روش ها اين است كه كوچكترين تغییر شكل و يا حركت تكیه گاه به نحو قابل ملاحظه ای نیروی پیش تنیدگی را كاهش می دهد.

روش شیمیايي

در اين روش نیروی پیش تنیدگی دراثراستفاده از سیمان های منبسط شونده بوجود می آيد. اين سیمان ها بر خلاف سیمانهای معمولی در موقع گرفتن و سخت شدن به جای منقبض شدن منبسط می گردند. و چون وجود كابلها در داخل بتن جلوی اين انبساط طول را می گیرد درنتیجه مقداری نیروی فشاری در تیرايجاد می شود.

روش الکتريکي حرارتي

در اين روش با وصل كردن جريان برق به كابلها باعث ازدياد طول كابلها شده، سپس كابلها را توسط گیره هائی در همان حال كشیده به تكیه گاه وصل می كنند . پس از قطع كردن جريان و سرد شدن كابلها ، دور آنها را بتن ريزی می كنند وبعد از اينكه مقاومت بتن به حد الزام رسید كابل های كشیده شده را از تیكه گاه آزاد می كنند ، و در نتیجه نیروی كشیده شدن كابلها به بتن منتقل می گردد . روش پیش تنیدگی حرارتی به طور وسیعی برای ساختن دالها ، تیرها ، خرپاها و ستونهای چراغ برق مورد استفاده قرار می گیرد.

تجهیزات ايجاد تنیدگي در بتن كابل:

کابل یا استرند: در حال حاضر مرسوم ترين شكل برای استفاده از فولاد پیش تنیدگی، كابلهای پیش تنیدگی هفت رشته ای است. اين كابلها مطابق استاندارد آمركايی A416 ASTM با رده 270 استفاده می شوند.

كابلهای با وادادگی كم پس از كشش و در دراز مدت افت كمتری دارند. در حال حاضر اين كابلها بصورت معمول در كارها استفاده می شوند و كابلهای تنش زدايی شده صرفاً در موارد خاص كاربرد دارند. بصورت معمول يك دسته كابل می تواند از 1 تا 50 رشته كابل داشته باشد. كابلهای پیش تنیدگی با جكهای هیدرولیكی كشیده شده و توسط گوه های فولادی در مهارهای انتهايی، گرفته می شوند.

 استرند پیش تنیده

شکل 8 :كابل پیشتنیدگي

میلگرد: میلگردهای پیش تنیدگی مطابق استاندارد آمريكايیASTM A722 در رده 150 با مقاومت نهايی 1035كیلوگرم در هر سانتیمتر مربع تولید می شوند. میلگردهای پیش تنیدگی نیز مشابه كابلها و سیمهای پیش تنیدگی بوسیله جكهای هیدرولیكی كشیده شده و به صفحات مهاری انتهايی و مهره مهار می شوند.

گیره یا انکوریج: در سیستم های پس كشیده، برای نگهداری تاندونها، از گیره های خاصی برای قراردادن تاندونها در حالت كشش استفاده میشود. اين عمل تا كسب مقاومت كافی برای بتن ادامه می يابد. در سیستمهای پس- كشیده نیز از گیره استفاده میشود كه جزئیات گیره ها در شكلهای زير نشان داده شده است.

انکوریج انباندد پیش تنیدگی بهمراه پاکت فورمر ساخت شرکت پیش تنیده آبانانکوریج پیش تنیدگی باندد ساخت شرکت پیش تنیده آبان 

شکل 9: نمونه گیره های پیش تنیده

دستگاه تزريق گروت: از ديگر وسائل و تجهیزات مورد استفاده در پیشتنیدگی، دستگاه تزريق گروت برای نوع پس كشیده چسبنده است.

 DSC00008 result

شکل 10: نمونه اي از دستگاه تزريق گروت

جک و پمپ: در سیستم های پس كشیده و پیش كشیده برای كشش فولاد پیش تنیده از جك و پمپ استفاده می شود. در قطعات پس كشیده جك ها به روی بتن سخت شده قرار می گیرند تا با استفاده از عكس العمل ايجاد شده فولاد را تحت كشش قرار دهند. در سیستم های پیش كشیده جك ها روی قالب يا ديواره دور قالب قرار گرفته و به آنها تكیه می كنند. به علت سادگی در نحوه ی استفاده، جك های هیدرولیكی كاربرد بیشتری نسبت به جك های دستی يا جك های برقی دارند. معمولا از جك های دستی زمانی استفاده می شود كه مقدار كمی نیروی پیش تنیدگی مورد نیاز است. جك ها معمولا از يك يا دو پیستون تشكیل شده كه به يك پمپ هیدرولیكی و شیر كنترل كننده متصل شده اند. بازوها دارای ظرفیت های متفاوتی در محدوده 3 الی 1000 تن هستند.

جک و پمپ کشش پاورتیم پیش تنیدگی 

شکل 11 :جک و پمپ ايجاد كشش

مراحل اجرا

قالب بندي

قالب بندی سقف مشابه دال بتنی معمولی( بتن آرمه)،انجام می شود. قالب ها می تواند از جنس چوب،فلز يا پلای وودباشد. از آنجايی كه عموماً دال های ساختمانی در اين روش به صورت تخت در نظر گرفته می شود،لذا سرعت عملیات قالب بندی نسبت به ساير سیستم های بتنی افزايش می يابد.

آرماتور بندي

حجم آرماتوربندی دال های پیش تنیده در مقايسه با دال بتن آرمه بسیار كمتر است. آرماتور مورد نیاز شامل كلاف های كناری،آرماتورهای تقويتی روی ستون ها و ديوارها،آرماتورهای مربوط به برش پانچ،اطراف بازشوها و ... ، در اين مرحله روی سقف نصب می شوند. عملا آرماتوربندی به صورت شبكه فوقانی و تحتانی در اين روش وجود ندارد.

نصب كابل ها و مهارهاي انتهايي

با توجه به نقشه های اجرايی, كابل ها روی قالب قرار گرفته و مهارهای انتهايی به لبه قالب متصل می شوند. معمولا كابل ها در دو جهت عمود برهم روی سقف قرار می گیرند. تعداد و فاصله كابل ها تابع طول دهانه و بارگذاری می باشند. در حالت معمول, در يك جهت, كابل ها به صورت متمركز روی نوارهای ستونی قرار می گیرند(Banded Tendons )و در جهت ديگر با فاصله های يكنواخت حدود 5/1 متری توزيع می گردند (Tendons Distributed).

نصب Chairها و تامین پروفیل كابل ها

همانطور كه در ابتدا اشاره شد, برای استفاده بهینه از پیش تنیدگی, موقعیت كابل نسبت به تار خنثی مقطع در طول مسیر تغییر می كند. معمولا روی نقطه تكیه گاهی كابل ها به تار فوقانی, و در وسط دهانه به تار تحتانی نزديك می شوند. به اين انحنا در اصطلاح پروفیل(profile )می گويند. جهت تامین اين پروفیل، chairهايی در اندازه های متفاوت با فاصله های مشخص قرار داده می شوند و كابل روی آنها قرار می گیرد. به اين ترتیب پروفیل مورد نظر تامین می گردد. بتن ريزي بعد از بستن آرماتورها و قرارگیری كابل ها روی سقف, بتن ريزی انجام می شود. در اين مرحله بايد در مورد ويبره زدن اطراف مهارهای انتهايی دقت لازم صورت گیرد. عملیات كشش بعد از اينكه بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز رسید, می توان عملیات كشش كابل ها را آغاز نمود. هر كابل از يك طرف يا هر طرف كشیده می شود. میزان افزايش طول هر كابل با توجه به طول و پروفیل آن محاسبه شده و پس از كشش نیز اندازه گیری می شود. بدين ترتیب صحت اجرای عملیات كنترل می گردد.