لوگوموشن تیرچه پیش تنیده ایران

شنبه تا چهارشنبه از ساعت 08:00 تا 17:00

پنجشنبه از ساعت 08:00 تا 12:00

تماس بگیرید : 02632736740

  • مدیر

  • 15 آذر 1401
  • 14:21

بتن پیش تنیده یکی از انواع بتن های پر کاربرد در صنعت ساختمان بوده که از مقاومت فشاری بسیار بالا برخوردار است و در ساخت آن نیز مانند بتن مسلح از ترکیب بتن و فولاد استفاده شده است. با این تفاوت که بتن های مسلح به کمک فولاد در مقابل کشش و بتن در برابر فشارهای وارده مقاومت می کنند

بتن پیش تنیده چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ به همراه تاریخچه آن

بتن پیش تنیده یکی از مصالح جدید و نوینی است که روز به روز کاربرد بیشتری در صنعت ساختمان پیدا می کند. در سال های اخیر پیشرفت تکنولوژی و توسعه فناوری در صنعت ساختمان و ساخت سازه های مختلف سبب شده تا روش های و مصالح نوینی در این صنعت مورد استفاده قرار گیرد. در واقع هدف از بکارگیری مصالح نوین افزایش مقاومت و استحکام سازه در برابر بارهای وارد بر آن اعم از بارهایی که در حین بهره برداری از سازه به آن وارد می شود و بارهای خاص مانند زلزله و انفجار می باشد. یکی از مصالح پرکاربرد و مقاومی که سال ها در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده بوده و همچنان نیز به صورت گسترده مورد استفاده می شود بتن آرمه (بتن مسلح شده با آرماتور) است. پیشرفت تکنولوژی در حوزه مصالح ساختمانی موجب به وجود اومدن شکل های جدیدی از بتن تحت بتن پیش تنیده می باشد که در این مقاله قصد بررسی آن را داریم پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

 

بتن پیش تنیده و بتن پس تنیده چیست؟

 

بتن در حالت معمول خود می تواند تنش های فشاری بسیاری بزرگی را تحمل کند در حالی که در برابر تنش های کششی مقاومت زیادی ندارد و در صورت وارد شدن نیرو یا تنش کششی به آن دچار ترک خوردگی خواهد شد. همان طور که از نام بتن پیش تنیده مشخص است یکی از انواع بتن است که قبل از به کارگیری و بارگذاری خارجی آن در سازه از درون تحت نیروها و تنش هایی قرار می گیرد که در نتیجه آن قادر به تحمل نیروهای کششی بدون ترک خوردگی می شود.

پیش تنیدگی چیست؟

در سازه های بتن آرمه معمولی تنش فشاری وارد شده بر مقطع بتن آرمه توسط بتن و تنش کششی وارد بر آن تنها توسط آرماتورهای فولادی تحمل می شود. از آن جایی که بتن به تنهایی در تحمل تنش های کششی ضعف دارد عموما در طراحی سازه های بتن آرمه همان طور که از تصویر زیر مشخص است از وجود مقاومت در بتن پایین ناحیه تارخنثی در مقطع بتن آرمه صرف نظر می گردد و در این ناحیه تنها فولاد است که در باربری عضو نقش دارد. در صورتی که بتوان به نحوی از ظرفیت باربری بتن موجود در زیر ناحیه تارخنثی در کنار فولاد موجود در آن استفاده کرد ظرفیت کلی مقطع بتنی افزایش می یابد. این تفکر موجب به وجود آمدن نوع جدیدی از بتن تحت عنوان بتن پیش تنیده است که در آن از تمام ظرفیت بتن و آرماتور فولادی موجود در عضو بتنی استفاده شده و در نتیجه عضو ظرفیت باربری بیشتری دارد.

 

ظرفیت باربری مقطع بتن آرمه

پیش تنیدگی در بتن پیش تنیده عموما توسط کشش میلگردهای موجود تولید می گردند. ساز و کار آن به صورتی است که این کشش ایجاد شده در فولاد پیش تنیدگی موجب ایجاد نیروی فشاری در بتن موجود در اطراف آرماتور شده و باعث می شود بتن به اصطلاح پیش تنیده گردد.

بتن پیش تنیده چیست؟

این نوع از بتن از مقاومت فشاری بسیار بالا برخوردار است و در ساخت آن نیز مانند بتن مسلح از ترکیب بتن و فولاد استفاده شده است. با این تفاوت که بتن های مسلح به کمک فولاد در مقابل کشش و بتن در برابر فشارهای وارده مقاومت می کنند، اما در بتن پیش تنیده به لحاظ اعمال فرآیندهای مکانیکی خاص، مقاومت در برابر هرگونه کشش و فشار توسط بتن انجام می شود. این نحوه عملکرد بهینه سبب شده تا کمترین میزان فشار بر فولاد موجود در سازه های ساخته شده از بتن پیش تنیده شود و همین امر مقاومت و طول عمر سازهای فلزی و بتنی را تا حد زیادی افزایش می دهد. البته ساخت سازه به وسیله بتن های پیش تنیده از حساسیت بالاتری برخوردار است و می بایست از مصالح با کیفیت عالی استفاده کرد. تا علاوه بر حفظ پایداری سازه، میزان تغییر شکل های کوتاه مدت و دراز مدت ناشی از فشارهای وارده به بتن و فولاد موجود در سازه به حداقل برسد. 

اجرای بتن پیش تنیده

 

انواع ترک در بتن همواره به دلایل مختلفی اتفاق می افتد و به عبارتی دیگر ترک خوردگی جز جدایی ناپذیر از قطعات بتنی است. در سازه های بتن آرمه قطعات به دلایل مختلف از جمله تغییر شکل (خیز) و اعمال گشتاور یا لنگر خمشی دچار ترک خوردگی می شوند. در اثر این ترک خوردگی و از بین رفتن کاور بتن آب و یون های مخرب توانایی نفوذ به داخل قطعه بتن آرمه و ایجاد خوردگی و زنگ زدگی در فولاد را پیدا کرده و در نتیجه آن می توانند موجب خرابی سازه بتنی شوند. برای آن که بتوان از ایجاد ترک در بتن جلوگیری کرد یکی از راهکارها استفاده از بتن پیش تنیده می باشد.

 

مروری بر تاریخچه بتن پیش تنیده

طبق تحقیقات و بررسی های انجام شده به این نتیجه دست یافتیم که روش تولید و استفاده از بتن های پیش تنیده یا prestressed concrete در سال 1886 میلادی توسط یک دانشمند اروپایی به نام جکسون در ایالت سان فرانسیسکو مطرح شد که مورد انتقاد بسیاری از معماران و مهندسان آن دوره قرار گرفت و تا حدود 5 دهه بعد نیز این نوع بتن را به عنوان یکی از مصالح اصلی در ساختمان سازی نپذیرفتند. تا اینکه جنگ جهانی آغاز شد و بسیاری از کشورها با مشکل کمبود مصالح ساختمانی نظیر فولاد دست و پنجه نرم می کردند. در این زمان بود که استفاده از این تکنولوژی روز به روز افزایش یافت. تا جایی که در دهه اخیر به عنوان یکی از بهترین و پر مصرف ترین مصالح شناخته شده و در زمان اندک سازه و اسکلت های بتن آرمه متعددی به وسیله بتن پیش تنیده اجرا می گردد. 

بتن پیش تنیده از زمان پیدایش تا به امروز در بسیاری از سازه ها و انواع سقف در ساختمان های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از بتن پیش تنیده نه تنها موجب بهبود کیفیت بناهای مختلف می شود، بلکه سرعت احداث انواع سازه و اسکلت بتنی را تا حد زیادی افزایش می دهد. 

 

 

 

 

مقایسه بتن پیش تنیده با بتن آرمه

همان طور که در بخش قبل نیز به آن اشاره نمودیم در بتن های پیش تنیده بکار رفته در سازه های بتنی مقاومت بسیار بالایی را دارند و بسیاری از فشارها و تنش ها درون بتن جذب شده و با کنترل آن هیچ آسیبی به ساختمان ها وارد نمی شود. اما در مقابل سازه های بتن آرمه با ترکیبی از بتن معمولی (بدون اعمال فرآیندهای مکانیکی) و میلگردهای فولادی ساخته شده اند. به لحاظ اینکه بخش اعظمی از فشار و تنش ها توسط میلگردهای فولادی جذب و کنترل می شود، فشار زیادی به بتن نیز وارد خواهد شد و همین امر در بعضی موارد موجب ترکیدن بتن ها می گردد. بنابراین از نظر استحکام، مقاومت، کیفیت و کارایی بتن های پیش تنیده بهتر و مناسب تر از بتن آرمه هستند. بدین ترتیب اگر قصد ساخت سازه های چندین طبقه دارید، توصیه می کنیم از بتن پیش تنیده و محصولات آن نظیر تیرچه پیش تنیده استفاده نمایید. تا علاوه بر افزایش استحکام و مقاومت محیط، آسایش و راحتی را برای خود و ساکنین به ارمغان بیاورید.  

مزایای استفاده از بتن های پیش تنیده  

 تغییر شکل بتن پیش تنیده

به طور کلی استفاده از بتن پیش تنیده نسبت به سایر بتن ها یک سری مزایا را برای انواع ساختمان و ساکنین آن به همراه دارد. در واقع این مزایا و خصوصیات بارز سبب شده تا شاهد افزایش استفاده از این نوع بتن در سال های اخیر باشیم. بعضی از مهمترین مزایای استفاده از بتن های پیش تنیده به قرار زیر است: 

1- انعطاف پذیری بالا 

یکی از اصلی ترین مزایای بتن های پیش تنیده انعطاف پذیری بالا می باشد و همین امر باعث شده تا به وسیله آن بتوان سازه های مختلف را بنا کرد. در واقع این خصوصیت بارز موجب افزایش مقاومت سازه ها در برابر هرگونه ضربه و ارتعاش شده و کمترین آسیب به بافت ساختمان وارد می گردد. به عقیده بسیاری از مهندسان و معماران پیش تنیدگی با کیفیت و مناسب این نوع از بتن تأثیر بسزایی در ساخت ساختمان های چندین طبقه دارد و در دهه اخیر برای احداث مجتمع های بزرگ و آسمان خراش ها از این نوع بتن بهره گرفته شده است. 

2- رفع ترک های بتنی در بدنه ساختمان ها  

با مراجعه به سازه های بتن آرمه ای خواهید دید که انواع اشکال اجرایی در سازه بتنی اعم از ترک در بخش های مختلف آن نظیر بدنه، کف و سقف وجود دارد. این ترک ها به لحاظ فشار و کشش موجود در بتن و میلگردهای بکار رفته در آن به وجود می آید. به دلیل اینکه تمامی فشارها و کشش توسط میلگردها جذب شده و بر اثر ارتعاشات موجود بتن ترک می خورد. از این رو با ترک های کوچک و بزرگ نمایان می شوند و در بسیاری از موارد نیز راهی برای رفع آن ها جز بتونه کاری، پلاستر و رنگ آمیزی وجود ندارد. این در حالیست که بتن پیش تنیده به سبب طی نمودن فرآیندهای مکانیکی متعدد از ساختار با کیفیت و مقاوم بهره مند است. تا جایی که تمامی فشارها و کشش های موجود در بتن های پیش تنیده جذب می شود و میلگردهای فولادی صرفاً جهت افزایش استحکام بتن و سازه کارایی دارند و هیچگونه آسیبی به آنها وارد نمی گردد. 

3- کاهش وزن سازه های بتنی 

 با توجه به اینکه هنگام استفاده از بتن پیش تنیده، مقاومت تمامی سطح مقطع مورد استفاده قرار می گیرد، تا حد زیادی در مصرف بتن صرفه جویی شده و همین امر موجب کاهش وزن سازه و افزایش طول عمر آن می شود. علاوه بر این با کاهش وزن بتن به نسبت میلگرد فولادی بکار رفته در سازه نیز کاهش یافته و بدین ترتیب وزن سازه تا حد قابل توجهی کاهش می یابد. این روش ساخت سازه به استانداردهای بین المللی نزدیک است و می توان گفت بهترین راهکار برای ساخت سازه های بتنی و فولادی می باشد.  

تست بارگذاری قطعات پیش تنیده بتن آرمه

4- امکان تست سازه قبل از بارگذاری 

سازه های بتن آرمه و قدیمی تا زمانی که سر جای خود قرار نگیرند و به اصطلاح زیر بار نروند، کارایی و استحکام آنها مشخص نمی شود. اما در سازه هایی که از بتن پیش تنیده ساخته شده اند، می توان قبل از بارگذاری و اجرای کامل سازه، هر بخش را به تنهایی مورد تست و ارزیابی قرار داد. تا پس از کسب اطمینان از نظر مقاومت، استحکام و کارایی سازه ها در جای اصلی خود قرار داده شوند. 

5- مقرون به صرفه بودن 

سازه های بتن پیش تنیده نسبت به بتن آرمه و سایر محصولات بتنی برای دهانه های بزرگ و بارهای عظیم مقرون به صرفه تر هستند و تا حد زیادی موجب صرفه جویی در هزینه ها می شوند. بدین ترتیب اگر قصد داریم یک سازه مقاوم و مستحکم با کمترین هزینه احداث نمایید، توصیه می کنیم استفاده از بتن های پیش تنیده را در اولویت قرار دهید. 

بیشتر بخوانید: تیرچه پیش تنیده چیست؟

کاربرد بتن پیش تنیده 

در دو دهه اخیر عملکرد مطلوب و کارایی بهینه بتن پیش تنیده باعث شده تا روز به روز گسترده کاربردهای این دسته از محصولات بتنی فولادی افزایش پیدا کند. به طوری که هر طرف را می نگریم، مدل های متنوعی از کاربردهای بتن پیش تنیده را مشاهده می کنیم. بدین ترتیب برخی از اصلی ترین کاربردهای بتن های پیش تنیده به قرار زیر است: 

  • ساخت پل های بتنی با ابعاد و اندازه های گوناگون جهت تردد وسایل نقلیه سبک، سنگین و قطار در معابر شهری و برون شهری 
  • اجرای طبقات مختلف در ساختمان های چند طبقه 
  • ساخت تیرهای ساختمانی، برق، نورپردازی و ... 
  • اجرای سقف دال بتنی با دهانه های بزرگ و نامتعارف
  •  ساخت انواع منبع آب در ابعاد و اندازه های مختلف 

 

به عنوان یک قاعده کلی بتن مسلح سنتی اقتصادی ترین روش برای دهانه تا 6 متر است بتن پیش تنیده زمانی مقرون به صرفه تر است که دهانه ها بیش از 9 متر باشد. در دهانه های بین 6 تا 9 متر باید دو گزینه را با توجه به الزامات خاص در نظر گرفت که مناسب ترین گزینه کدام است.

انواع روش های پیش تنیدگی 

ایجاد پیش تنیدگی در اعضای بتنی به دو صورت پیش کشیده و پس کشیده می تواند انجام گیرد. به بیان دیگر کشش کابل های موجود در بتن می تواند قبل از بتن ریزی یا بعد از آن انجام شود.

پیش تنیدگی با روش پیش کشیده

دراین روش در ابتدا کابلها را به صورت پیش ساخته و یا در محل در حد فاصل دو انتهای تیر میکشند. سپس بتن ریزی انجام میدهند و بعد از آنكه مقاومت لازم برای بتن بدست آمد با قطع كردن کابلها نیروی کششی به وجود آمده را به صورت نیروی فشاری به عضو بتنی منتقل می کنند. این روش بیشتر در کارخانه های تولید قطعات بتنی پیش تنیده استفاده میشود و محصولات تولیدی بیشتر بصورت پیش ساخته هستند. در تولید تیرچه پبش تنیده در کارخانه تیرچه پیش تنیده ایران از همین روش استفاده می شود.

پیش تنیدگی با روش پس کشیده

در این روش کابل ها به همراه غلاف های مخصوصی در عضو بتنی مورد نظرقرار می گیرند و بعد از آن  بتن ریزی صورت میگیرد و پس از اینکه بتن به مقاومت فشاری كافی رسید کابل ها کشیده میشود و در نهایت مهار می گردد. این روش هم میتواند به صورت  قطعات پیش ساخته و هم به شكل اجرای در محل مورد استفاده  قرار بگیرد. روش پس کشیدگی به دو شكل چسبان و غیرچسبان قابل اجراست.

 

سخن پایانی 

در حال حاضر استفاده از بتن پیش تنیده بهترین و مؤثرترین راهکاری برای احداث سازه های استاندارد، باکیفیت و مستحکم می باشد. چرا که ساختار این نوع از بتن به گونه ای است که ضمن حفظ استحکام ساختاری و مقاوم کششی در خود، مقاومت انواع سازه را افزایش می دهد و بدین ترتیب شاهد افزایش استحکام منازل مسکونی، مجتمع های آپارتمانی، بیمارستان ها، پارکینگ ها و ... خواهیم بود. البته در این خصوص نحوه استفاده از مصالح و اجرای تمامی اصول و استانداردهای لازم نیز حائز اهمیت فراوانی است. به همین سبب برای ساخت سازه های مختلف به وسیله بتن های پیش تنیده توصیه می کنیم از شرکت ها و مؤسسات باتجربه و متخصص در این حوزه استفاده نمایید. تا ضمن افزایش سرعت احداث بنا، تمامی مراحل به بهترین نحو ممکن انجام شود. به امید اینکه مطالب ارائه شده مؤثر واقع شده باشد. در بخش های بعدی سعی داریم به بررسی جنبه های دیگری از کاربردها، مزایا و ویژگی های بتن پیش تنیده در ساخت انواع سازه بپردازیم. 

 

سوالات متداول

بتن پیش تنیده چیست؟

بتن پیش تنیده همان طور که از نام آن مشخص است مانند بتن آرمه از ترکیب فولاد و بتن ساخته شده است با این تفاوت که در آن یک تنش فشاری اولیه داخلی به بتن وارد می شود تا بتواند اثرات ناشی از بارگذاری های خارجی را از بین برده و از تمام ظرفیت بتن استفاده کند.

بتن پیش تنیده چه کاربردهایی دارد؟

پیش تنیدگی در بتن موجب از بتن بردن محدودیت های طراحی متعارف در سازه های بتنی شده و اجازه استفاده از دهانه های بلندتر در سازه را به ما می دهد. به همین دلیل استفاده از آن در سازه هایی مانند فروشگاه، پارکینگ و ... که نیاز به دهانه های بلند داریم به شدت توصیه می شود.

مزایای استفاده از بتن پیش تنیده چیست؟

از جمله مزایای استفاده از بتن پیش تنیده می توان به انعطاف پذیری بالا، عدم ترک خوردگی در بتن، کاهش وزن سازه و امکان تست قبل از بارگذاری اشاره کرد.

پیش تنیدگی در بتن به چه روش هایی انجام می شود؟

پیش تنیدگی در المان های بتنی به 2 روش پیش کشیده و پس کشیده انجام میگیرد که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشد.