روش های پیش تنیدگی بتن

روش های پیش تنیدگی بتن:

پیش تنیدگی در ۲ فرم کلی زیر انجام می شود:

۱- پیش کشیدگی (Pre-Tensioning):

بسیاری از قطعات بتنی پیش ساخته‌ی پیش تنیده (از جمله تیرهای برق گرد، تیرچه‌ی T شکل، دال های مجوف یا هالوکر، تراورس راه آهن و …) با این روش تولید می‌شوند. در روش پیش کشیدگی، ابتدا وایرها یا کابل ها را به صورت آزاد در داخل قالب قرار داده و به کمک جک های هیدرولیکی، تحت کشش قرار می دهند. سپس عملیات بتن ریزی انجام شده و پس از خارج کردن هوای آن به کمک ویبراتور، شرایط لازم را برای گیرش سریع‌تر بتن فراهم می کنند. پس از رسیدن بتن به مقاومت مطلوب، اضافه طول کابل ها برش داده شده و بتن تحت فشار قرار می‌گیرد. در این روش نیز همانند بتن مسلح پیش ساخته، مقطع و محل قرارگیری کابل ها بر اساس بارهای محاسبه شده، مشخص و رعایت می‌شود.

۲- پس کشیدگی (Post-Tensioning):

از پیش کشیدگی در دال‌ها و تیرهای ساختمان‌ها، پارکینگ‌ها، برج‌ها، مخازن بتنی، دالهای روی سطح زمین و … استفاده می‌شود. در این روش، موقعیت کابل‌ها و صفحات مهاری (انکوریج) را پیش از بتن ریزی در داخل قالب تثبیت کرده و سپس بتن‌ریزی را انجام می‌دهند. پس از رسیدن بتن به مقاومت مورد نظر، عملیات کشش کابل‌ها با استفاده از جک های هیدرولیکی، انجام می شود. مزیت پس کشیدگی بر پیش کشیدگی آن است که در این روش، می‌توان مسیر کابل ها را به گونه ای انحناء داد که در هر مقطع، تنش فشاری برابر با تنش کششی شکل گرفته در آن مقطع، ایجاد شود و به این ترتیب در حجم بتن ریزی، صرفه جویی نمود.

پس کشیدگی به دو صورت گیردار یا چسبیده (Bonded) و آزاد یا غیرچسبیده (Unbonded) اجرا می‌گردد. در آمریکا بیشتر از سیستم آزاد و در استرالیا از سیستم گیردار استفاده می‌شود.

انتقال نیرو از کابل‌ها به بتن در سیستم آزاد تنها از طریق تکیه گاه های (انکوریج) انتهایی به صورت نیروی فشاری می‌باشد، اما در سیستم گیردار علاوه بر انتقال نیرو از طریق تکیه‌گاه‌ها، از طریق نیروی تماسی (گیرداری طولی) نیز این انتقال صورت می‌گیرد.

الف- سیستم گیردار یا چسبیده (Bonded):

در سیستم گیردار (Bonded)، ابتدا صفحات مهاری (انکوریج) و غلاف‌های فلزی درون قالب قرار داده می‌شوند. پس از رانش کابل در داخل غلاف ها، بتن‌ریزی را انجام می‌دهند. پس از رسیدن بتن به مقاومت لازم، کشیدن کابل‌ها توسط جک‌های هیدرولیکی انجام می‌گیرد. پس از انجام عمل کشیدگی، داخل مجرای غلاف‌ها با گروت (نوعی ملات سیمانی متشکل از آب، سیمان، ماسه و مواد افزودنی‌) پر می‌شود. استفاده از گروت هم باعث محافظت از خوردگی کابل‌های فولادی می‌شود و هم باعث ایجاد گیرداری و انتقال نیروی کششی بین کابل‌ها و محیط درون غلاف‌ می‌شود.

مزایای سیستم گیردار (Bonded): ممان نهایی بیشتر بوده و شکست منطقه‌ای کابل‌ها مشکل کمی ایجاد می‌کند.

ب- سیستم آزاد (Unbonded):

در سیستم آزاد (Unbonded)، کابل‌ها دارای روکش پلی‌اتیلن مخصوص بوده و در نتیجه نیازی به غلاف گذاری ندارند؛ در نتیجه پس از کارگذاری کابل‌ها، بتن ریزی صورت گرفته و سپس عملیات کشش انجام می‌شود. بدلیل عدم وجود غلاف، این سیستم نیازی به گروت ریزی ندارد.

مزایای سیستم آزاد (Unbonded) عبارتند از : امکان ایجاد حداکثر خروج از مرکزیت بخاطر حذف غلاف، عدم ایجاد خوردگی در کابل‌ها بدلیل وجود روکش مناسب، کم تر شدن مقدار افت‌های اصطکاکی، قابلیت مناسب تعمیر و جایگزینی کابل‌ها.