ساختار و فلسفه پیش تنیدگی

در مقاله تیرچه پیش تنیده چیست، به صورت کلی با تعریف تیرچه پیش تنیده آشنا شدیم

بشر از ملات خاک برای خانه سازی استفاده میکرد و خیلی زود متوجه شد که این ملات به تنهایی کارایی لازم را ندارد و از گیاهان و شاخه و برگ درختان نیز داخل این ملات برای افزایش استحکام استفاده نمود که در کشور ایران هم هنوز در بعضی از نقاط ملات کاه و گل مورد استفاده قرار میگیرد. در سال 1824 جوزف آسپدین سیمان پرتلند را اختراع کرد و صنعت تولید بتن را دگرگون ساخت.

بتن دارای مقاومت فشاری  بسیار عالی می باشد اما  مانند ملات گل ضعف اصلی  بتن مقاومت کششی پایین این ماده می باشد در سال 1848 ژان لوئی لامبوت برای اولین بار از مش و سیم های فولادی برای افزایش مقاومت کششی بتن و مسلح کردن آن استفاده کرد به این ترکیب اصطلاحا بتن آرمه گفته میشود

در سال 1927 یوجین فریسینت در کشور فرانسه که از وی به نام پدر علم پیش تنیدگی نیز نام برده میشود فولادی اختراع کرد که از لحاظ آلیاژی و شیوه تولید با میلگرد های معمولی متفاوت بود.و مقاومت بسیار بالاتری نسبت به هرنوع فولادی که جهت مسلح کردن بتن استفاده میشود را دارا بود و علاوه بر این قابل کشش بود که به این نوع فولاد اصطلاحا فولادهای مخصوص پیش تنیدگی گفته میشود، با این نوع فولاد میتوان سازه های با طول دهانه بلندتری ساخت که با میلگرد های معمولی کاملا غیر قابل انجام است.

اکنون زمان این است که با مفهوم پیش تنیدگی آشنا شویم.هدف از پیش تنیدگی این است که قبل از بارگذاری مقطع بتن را تحت فشار قرار دهیم، به عبارتی مقطعی که قرار بود تحت بارگذاری دچار تنش کششی شود ابتدا تحت فشار قرار میگیرد و پس از بارگذاری به قسمتی که تحت فشار است نیروی کششی وارد میشود و این دو نیرو یکدیگر را خنثی میکنند.

در مجموع با اجرای پیش تنیدگی سازه قبل از بارگذاری نسبت به بارهای وارده مقاوم میشود و مقداری تنش فشاری در آن ایجاد شده تا در برابر تنش های کششی که به هنگام بارگذاری ایجاد خواهد شد مقاوم گردد، با افزایش مقاومت کششی در المان های بتنی می توان از آن ها در دهانه های بلند تر استفاده کرد.

انواع روش های اجرا پیش تنیدگی

تکنولوژی پیش تنیدگی به صورت پیش کشیده و پس کشیده اجرا میشود.

پیش تنیده پیش کشیده : در این روش ابتدا فولاد پر مقاومت PC Wire spiral یا PC Strand کشیده شده، بتن ریزی انجام میشود و بعد از عمل آوری که معمولا به صورت سیستم عمل آوری با بخار می باشد، نمونه های مکعبی آزمایش می شود و در صورت به مقاومت رسیدن بتن، کابل های فولادی کشیده شده آزاد شده و به سمت داخل قطعه نیروی پیش تنیدگی جاری میشود و قطعه آماده بارگذاری با حداکثر توان می باشد.

تیرچه پیش تنیده – هالوکور – نیوجرسی پیش تنیده – دیوار های محوطه -تراورس از جمله محصولاتی هستند که به این صورت تولید میشوند.

شرکت تیرچه پیش تنیده ایران، بزرگترین تولید کننده تیرچه پیش تنیده در کشور از این روش برای تولید استفاده می نماید.

پیش تنیده پس کشیده :در این روش ابتدا کابل های فولادی به دو صورت با غلاف و بدون غلاف بسته به طرح نقشه های سازه در نقاط مشخص شده قرار میگیرند و بتن ریزی انجام میشود پس از به مقاومت رسیدن بتن،کابل های فولادی کشیده شده و پس از آزمایشات ثانویه بتن و شرایط کابل ها رها سازی میشود. از این روش در دال های پس کشیده استفاده میشود و با این تکنولوژی می توان دهانه هایی تا طول 20 متر بدون ستون میانی اجرا کرد.اکثر پل های بزرگ در دنیا با روش پیش تنیده پس کشیده تولید میشود و با ضخامت های بسیار کمتری به نسبت پل های بتن آرمه قابل اجرا می باشد.

از نمونه پل های ترافیکی در کشور ایران که به صورت پیش تنیده اجرا شده می توان به پل صدر در تهران اشاره کرد.

مزایای تیرچه پیش تنیده را در این مقاله بخوانید