مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست؟ پس تنیدگی را به عنوان راهی برای تقویت بتن با پیش تنیدگی آن استفاده می کنند. در اعضای پیش تنیده، تنش های فشاری به بتن وارد می شود تا تنش های کششی ناشی از بارهای اعمال شده از جمله وزن خود عضو را کاهش دهد. فولاد پیش تنیده مانند رشته ها، میله ها یا سیم ها برای ایجاد تنش های فشاری به بتن استفاده می شود. پیش تنیدگی روشی از پیش تنیدگی است که در آن تاندون ها قبل از قرار دادن بتن تحت کشش قرار می گیرند و نیروی پیش تنیدگی عمدتاً از طریق پیوند به بتن منتقل می شود. پس تنیدگی روشی از پیش تنیدگی است که در آن تاندون ها پس از سخت شدن بتن تحت کشش قرار می گیرند و نیروی پیش تنیدگی عمدتاً از طریق لنگرهای انتهایی به بتن منتقل می شود.  

مصالح بتن پیش تنیده

در بتن پیش تنیده باید از مفتول هفت رشته ای با مقاومت بالا، مفتول فولادی با استحکام بالا یا آلیاژهای ها استفاده شود. همچنین بتن قوی تری در مقاوم سازی پیش تنیده از معمولی مورد نیاز است. بنابراین، بتن و مصالح مورد استفاده باید مقاومت کافی را داشته باشند. اگر بتن به اندازه کافی استحکام نداشته باشد، ممکن است در هنگام تحت فشار قرار گرفتن تاندون ها ترک بخورد یا شکست بخورد. همچنین مقاومت فشاری بالا در برابر کشش و برش بیشتری دارد و بنابراین برای بتن پیش تنیده مطلوب است.

روش مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست؟

  تاندون های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP) امروزه به طور فزاینده ای در سازه های بتنی پیش تنیدگی و یا پس تنیدگی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، طراحان با فقدان روش تحلیل عملی مواجه هستند که منجر به ارزیابی مناسب عملکرد ساختاری آنها می‌شود، به‌ویژه زمانی که پیش تنیدگی پیوندی با پس‌کشیدگی غیرپیوندی ترکیب می‌شود. برای مقاوم سازی ویژگی‌های بار-انحراف باید به خوبی بررسی شوند و با در نظر گرفتن تغییر تنشی که در تاندون‌های بدون پیوند خارجی در طی مراحل مختلف بارگذاری رخ می‌دهد، ظرفیت حمل بار نهایی را هم تخمین می‌زنند. تجزیه و تحلیل اجزای محدود برای تأیید روش تحلیلی انجام می شود. برای اعتبارسنجی روش تحلیلی پیشنهادی از دو برنامه تجربی استفاده می شود. در پس کشش آرماتور در جای خود قرار داده شده است اما هنوز به بتن چسبانده نشده است. این مورد زمانی است که به عنوان مثال، یک تاندون در یک کانال تقویت کننده قرار دارد اما هنوز تزریق نشده است. هنگام پس کشیدگی، آرماتور ممکن است بدون تاثیر بر تغییر شکل بتن که در آن قرار دارد، تحت فشار قرار گیرد. این وضعیت را می توان با برچسب زدن به تقویت کننده به صورت غیر چسبیده به دست آورد.  

مقاوم سازی با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست؟

  پس کشیدگی یک تکنیک تقویت بتن است. تاندون های پست کششی که باعث ایجاد پیش تنیدگی طناب های فولادی در داخل کانال های پلاستیکی یا کوپلرها می شود، قبل از قرار دادن بتن در قالب ها قرار می گیرند. پس از تقویت بتن، طناب ها قبل از اعمال بارهای خدماتی به سرعت کشیده می شوند و به لبه های بیرونی بتن تکیه می دهند. فشار اولیه به سادگی به این معنی است که فولاد قبل از اینکه بتن بارهای خدماتی را تحمل کند، کشیده می شود. بتن پس کشیدگی  به این معنی است که بتن ریخته گری شده و سپس تحت تنش قرار می گیرد. با این حال، در این روش مقاوم سازی ساختمان هنوز قبل از اعمال بارها کشیده می شود و کشش ادامه می یابد. عناصر کششی روش کشش از دسته های با مقاومت  و تحمل شکستگی زیاد تشکیل شده اند.  

ویژگی های مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

  در پاسخ به این‌ سوال که مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست، بر خلاف آرماتورهای تعبیه شده پیش فرض، گزینه غیر پیوندی دارای ویژگی هایی است.   ● سفتی آرماتور به سفتی عناصر دیگر کمک نمی کند. ● تغییر شکل عنصر اصلی باعث ایجاد تنش یا کرنش در آرماتور نمی شود. ● اگر پیش تنیدگی به یک آرماتور متصل نشده اعمال شود، نیروهای عنصر معادل به عنوان نیروهای خارجی به عنصر اعمال می شوند. ● پس از اعمال تنش های اولیه به آرماتور بدون پیوند، آرماتور به طور کامل به عنصر اصلی دوغاب (پیوند) می شود. ● برای تغییر از آرماتورهای بدون چسب در مراحل ساخت و ساز قبلی به آرماتورهای چسبانده شده در مراحل بعدی ساخت، می توان گزینه بدون پیوند را در ابتدا در تعریف مواد گنجاند و برای مراحل بعدی حذف کرد یا کاربر می تواند گزینه بدون پیوند را در تعریف مواد تعریف کند. ● اتصالات بیشتر با تزریق کانال های تقویت کننده همراه است. ● پس از اتصال، تقویت کننده به سختی عنصر اصلی  کمک می کند و کرنش ها و تنش های تقویت کننده با تغییر شکل عنصر اصلی تغییر می کند.  

نکات مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست؟

  پیش تنیدگی فقط در یک کارخانه پیش ساخته قابل انجام است، پس تنیدگی در محل کار در کاربردهای ریخته گری در محل انجام می شود. اجزای بتن با رشته های تقویت کننده فولادی به گونه ای نصب شده اند، که ریخته می شود و از اتصال آنها به بتن محافظت می کند. این عمل به طراحان انعطاف پذیری می دهد تا با ایجاد اعضای بتنی نازک تر، استفاده از مواد را بیشتر بهینه کنند. مواد مورد استفاده برای اعضای بتنی پس کشیدگی، رشته ها و میله های فولادی فوق العاده با مقاومت بالا هستند. همچنین تیرها، دال ها، پل ها و پایه ها معمولاً از رشته ها استفاده می کنند. برای دیوارها، ستون ها و موارد دیگر معمولاً از میله ها استفاده می کنند. در فرآیند مقاوم سازی، این سوال  مطرح است که چرا بتن پیش تنیده مورد نیاز است و اینکه سوال اینجاست که چرا به این پیچیدگی نیاز است. قبل از شروع، باید ابتدا برخی از اصول اولیه را بررسی کرد. به هر حال، بتن در فشرده سازی خوب است اما در کشش بسیار ضعیف است و به این ترتیب پس از بارگذاری خارجی، در قسمت پایینی بتن، یک ناحیه کششی حتما ایجاد می شود. با توجه به طول و اندازه زیاد، ترک هایی ایجاد می شود. به همین دلیل است که چند میله فولادی در قسمت پایین اضافه می شود تا بتواند در برابر بیشترین کشیدگی مقاومت کند و بتن را از ترک خوردن نجات دهد.  

فواید مقاوم سازی با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

  در ساختار سنتی RC، برای دهانه‌های تیر بزرگ‌تر باید عمق بیشتری را فراهم کرد زیرا اغلب فضای کافی در زیر پل برای عبور کشتی‌ها وجود نخواهد داشت. برای پاسخ به این‌ سوال که مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست، باید به مفهوم بتن پیش تنیده اشاره شود. مفهوم بتن پیش تنیده چندان دشوار نیست. در واقع، تمرین پیش تنیدگی اشیا در زندگی روزمره بسیار قدیمی است.  در حالی که بتن در فشار قوی است، در کشش ضعیف است. فولاد تحت نیروهای کشش قوی است، بنابراین؛ ترکیب این دو عنصر منجر به ایجاد اجزای بتنی بسیار قوی می شود. پس کشش می تواند به ایجاد اجزای بتنی نوآورانه کمک کند که نازک تر، طولانی تر و قوی تر از همیشه هستند. امروزه بسیاری از سازه‌های بتنی با عملکرد بالا از جمله بسیاری از پل‌ها و ساختمان‌های شاخص، از نوعی پیش تنیدگی استفاده می‌کنند. گاراژهای پارکینگ، برج‌های مسکونی بلند مرتبه و بسیاری از انواع دیگر سازه‌ها نیز از تکنیک‌های پس کشش استفاده می‌کنند.  

مفهوم مقاوم سازی با پس کشیدگی چیست؟

  رویای یک معمار، لذتی برای توسعه دهندگان، ابزاری عالی برای سازندگان و مهربانی با محیط زیست است. بنابراین؛ کشیدگی اجازه می دهد تا تقریباً هر شکلی از سازه ساخته شود، در حالی که اثرات زیست محیطی، زمان ساخت، مصالح و هزینه ها را کاهش می دهد. از زمان اولین کاربردها، فناوری PT پیشرفت چشمگیری به ویژه در زمینه عملکرد، تضمین کیفیت و دوام و همچنین محافظت در برابر خوردگی داشته است. در ابتدایی ترین سطح خود، پس کشیدگی یک راه هوشمندانه برای تقویت بتن در حین ساخت و ساز است. این روش حتی گاهی اوقات  ساخت چیزی را ممکن می کند که بدون این روش به هیچ عنوان امکان پذیر نیستند. در مقاوم سازی، استفاده از پس کشیدگی به بخش های بتنی نازک تر، دهانه های طولانی تر بین تکیه گاه ها، دیوارهای سفت تر برای مقاومت در برابر بارهای جانبی و پی های سفت تر برای مقاومت در برابر اثرات انقباض و متورم شدن خاک توصیه می شود.

 

نقش بتن در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست؟

  بتن چیزی است که مهندسان آن را مقاومت فشاری می نامند. به این معنی که وزن خود را در یک سازه تحمل می کند. در استفاده روزمره، مانند وسایل نقلیه در پارکینگ یا روی پل، بتن تمایل به انحراف یا افتادگی دارد که منجر به ترک می شود و در نتیجه ساختار را ضعیف می کند. بتن فاقد استحکام کششی است. به تنهایی، همیشه انعطاف لازم را ارائه نمی دهد. به همین دلیل است که میلگردهای تقویت کننده فولادی، اغلب در بتن تعبیه می شوند تا عرض ترک ها را محدود کنند. با این حال، میلگرد تنها آرماتور غیرفعال را فراهم می کند. تا زمانی که بتن ترک نخورده باشد، هیچ بار یا نیرویی را تحمل نمی کند. در پاسخ به این‌ که‌ نقش مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیست، سازه های بتنی عوامل مهمی هستند. این جایی است که پس کشیدگی وارد می شود. سیستم های PT تقویت فعال را ارائه می دهند. عملکرد پس کشیدگی این است که سازه بتنی را در مناطقی که بار باعث ایجاد تنش کششی می شود، تحت فشار قرار دهد. پس کشش یک تنش فشاری بر روی ماده اعمال می کند که تنش کششی را که بتن ممکن است تحت بارگذاری با آن مواجه شود، جبران می کند. PT با استفاده از تاندون‌های پس کشیدگی اعمال می‌شود. آن ها مجموعه‌ای کامل شامل رشته‌ها یا میله‌های فولادی پیش تنیده با استحکام بسیار بالا، روکش یا مجرای محافظ، به‌علاوه هر نوع دوغاب یا پوشش بازدارنده خوردگی در اطراف رشته‌ها یا میله‌های فولادی و لنگرهای مورد نیاز در هر دو انتها هستند.  

کاربردهای مقاوم سازی با پیش تنیدگی

  ساختار پیش تنیده یک جزء ساختاری مهندسی است که در آن تنش ها در طول ساخت، مونتاژ یا نصب به طور بهینه بین عناصر توزیع می شود. در  مقاوم سازی سازه های غیر ساختمانی برای ساخت و سازهای مدرن، پیش تنیدگی بیشتر با اعضای و واحدهای سازه ای بتن مسلح که برای اهداف مختلف در نظر گرفته شده اند، استفاده می شود. در سازه های فلزی نیز رایج است. سازه های پیش تنیده به دلیل استفاده از مواد با مقاومت بالا و بهره برداری کامل تر از خواص فیزیکی و مکانیکی این مواد بسیار کارآمد هستند. ● در سازه های بتنی پیش تنیده معمولاً تنش های فشاری در بتن و تنش های کششی در آرماتورها ایجاد می شود. ● استفاده از فولاد با استحکام بالا باعث صرفه جویی قابل توجه حتی تا 70 درصد در مقدار مورد نیاز فولاد تقویت شده، کابل، سیم، یا میله های تغییر شکل یافته می شود. ● سازه های پیش تنیده در برابر ترک خوردگی بسیار مقاوم هستند. ● در مقایسه با سازه های معمولی، صلبیت بسیار بیشتری دارند و توانایی آنها در تحمل بارهای مکرر افزایش یافته است. ● سازه‌های بتنی پیش تنیده برای ساختمان‌ها و سازه‌های مهندسی که دهانه‌ها، بارها یا شرایط کاری به گونه‌ای است که استفاده از سازه‌های با آرماتور بدون تنش مستلزم مشکلات فنی قابل‌توجه یا هزینه‌های زیادی از بتن و فولاد است، کارآمدتر هستند. ● بتن پیش تنیده برای لوله های تحت فشار، مخازن، سیلوها و سایر ظروف که باید نفوذ ناپذیر باشند نیز مناسب است.   نتیجه گیری مقاوم سازی ساختمان شامل روش های زیادی است که هر کدام از آن ها نقش متفاوتی دارند. در این بين مقاوم سازی با روش های پیش تنیدگی و پس کشیدگی از اهمیت زیادی برخوردار هستند. مصالح مورد نیاز، اصول و کاربردهای مقاوم سازی با این روش، موجب شده است تا اهمیت ویژه ای پیدا کنند.