بتن پیش تنیده و ویژگی‌های آن

بتن پیش تنیده به منظور کنترل تنش های کششی و ترک های ناشی از لنگر خمشی که بر اثر بارهای وارد بر آن به وجود می آید، تولید می‌شود.

ویژگی‌های بتن پیش تنیده

همان گونه که در بالا گفته شد، ساخت بتن پیش تنیده در جهت کنترل تنش های کششی و ترک های ناشی از لنگر خمشی بر اثر بارهای وارد شده صورت می گیرد. به بیان دیگر می توان گفت پیش تنیدگی در بتن عبارت است از ایجاد یک تنش ثابت و دائمی به اندازه لازم در یک عضو بتنی، به صورتی که در اثر این تنش، تنش های ناشی از بارهای مرده و زنده در عضو مورد نظر خنثی شده و مقاومت باربری آن افزایش پیدا کند. بنابراین می توان گفت بتن پیش تنیده برای رفع ضعف بتن در برابر کشش ساخته و مورد استفاده قرار می گیرد.

آن چه که در ساخت بتن پیش تنیده حائز اهمیت می باشد، استفاده از مصالح با کیفیت می باشد. از آن جایی که بتن و فولاد در معرض تنش های زیادی قرار دارند و هم چنین بر اثر اتلافات پیش تنیدگی که می تواند باعث کاهش نیروی پیش تنیدگی شود، باید از مصالح با مقاومت بالا استفاده شود. میزان دوام و ایمنی بتن پیش تنیده به طرح و اجرای آن بستگی دارد و نمی توان به طور قطع در مورد آن نظر داد. از این رو به منظور بالا بردن دوام بتن، قبل از استفاده آن و وارد شدن بار، با توجه به شدت بارگذاری، بتن و فولاد تحت تنش قرار می گیرند تا میزان دوام و ایمنی آن ها مورد بررسی قرار گیرد.

وزن ساختمان هایی که در آن ها از بتن پیش تنیده استفاده می شود، کم تر از ساختمان هایی است که از بتن مسلح در ساخت آن ها استفاده شده است. در استفاده از بتن های پیش تنیده، از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می شود و همین امر نیاز به بتن را کم تر می کند.  هم چنین فولادهایی که در بتن پیش تنیده مورد استفاده قرار می گیرند، دارای مقاومت زیادی بوده و همین امر سبب می شود میزان فولاد مصرفی کاهش یابد که خود بر پایین آمدن وزن ساختمان تاثیرگذار می باشد

بتن های پیش تنیده کامل و جزئی هستند. بتن های پیش تنیده کامل به سازه هایی گفته می شود که در هیچ نقطه ای از آن تنش کششی وجود نداشته باشد. در مقابل سازه بتنی پیش تنیده جزئی به سازه ترک خورده تحت بارهای بهره برداری گفته می شود.

اجرای بتن پیش تنیده به دو صورت شکل گرفته و دسته بندی می شوند:

بتن پیش کشیده

بتن پس کشیده

در تیرهای بتنی پیش کشیده ابتدا فولادهای تکمیلی و فولادهای برشی در مقطع، در جای خود قرار گرفته و پس از آن فولادهای پیش تنیده در قالب مستقر می شوند. سپس در دو قسمت انتهایی با استفاده از مهارهای مخصوص نگهداری و کشیده شده و پس از آن عملیات بتن ریزی در قالب انجام می شود.

تیرهای بتنی پس کشیده خود به دو دسته غیر چسبنده و چسبنده تقسیم بندی می شوند. در بتن پس کشیده غیر چسبنده، از غلاف های توخالی در بتن و در مسیر عبور فولادهای پیش تنیده استفاده می شود. سپس در دو انتهای تیر از یک وسیله مهاری دیگر قبل از بتن ریزی استفاده شده و جایگذاری می شود. سپس پس از رسیدن بتن به مقاومت مورد نظر، فولاد پیش تنیدگی از داخل غلاف عبور داده می شود و با استفاده از جک هایی که به ورق سر تکیه می کنند. کشیده می شوند.

پس از عبور دادن فولادهای پیش تنیده، برای محافظت از فولادها و به منظور ایجاد چسبندگی، از دوغاب سیمان استفاده می شود. که به این نوع بتن، بتن پس کشیده چسبنده می گویند.

اجزاء تشکیل دهنده بتن پیش تنیده

در ساخت بتن پیش تنیده از بتن و فولادهای پیش تنیده استفاده می شود که در ادامه به بیان توضیحاتی در مورد آن ها می پردازیم:

بتنی که در سازه های پیش تنیده مورد استفاده قرار می گیرد، باید از مقاومتی بیش از آن چه در سازه های بتن مسلح استفاده می شود، برخوردار باشند. از آن جایی که این بتن تحت اثر نیروهای بزرگ تر قرار دارند، باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند که همین امر از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه تر خواهد بود. استفاده از بتن با مقاومت بالا می تواند ابعاد مقطع و در نتیجه وزن آن را کاهش دهد.

فولاد پیش تنیده

فولادهای پیش تنیده فولادهایی هستند که از مقاومت کششی زیادی برخوردار هستند. دلیل این امر امکان وجود تنش های زیاد در فولاد می باشد. این گونه فولادها از خاصیت ارتجاعی و خمیری در تنش های بسیار بالا برخوردار می باشند. فولادهای پیش تنیده نسبت به زنگ زدگی مقاوم هستند. قطر کم این فولادها و سطح تماس خارجی بزرگ به منظور بالا بردن خاصیت چسبندگی با بتن از دیگر ویژگی های این فولادها می باشد. ساخت فولادهای پیش تنیده به سه شکل مفتول، سیم، رشته، کابل و میله انجام می‌شود.