پیش تنیدگی و پل

هنگامي که يک تير، تحت بارگذاري ناشي از بارهاي زنده و مرده قرار مي گيرد در بخش پايين تار خنثی تنش هاي کششي و در بخش بالاي آن تنش هاي فشاري شکل مي گيرند. از آنجايي که بتن در برابر تنش هاي فشاری بسيار مقاوم و در برابر تنش هاي کششی بسيار ضعيف عمل مي کند، لازم است تا محدوده اي که تحت اثر نيروهاي کششي قرار مي گيرد توسط المان هاي با مقاومت کششي بالا مسلح شود. بتن مورد استفاده در اين بخش عملاً نقش باربري نداشته و صرفاً آرماتورها را در محل خود ثابت نگاه مي دارد. حال اگر به واسطه ي اعمال پيش تنيدگي، نيروي فشاري ثابت و دائمي مشخصي به پايين تير وارد شود مي توان تنش هاي کششي شکل گرفته در آن محدوده را کاهش داد و يا بطور کلي خنثي نمود و شرايط را به گونه اي تغيير داد که تير در تمامي مقاطع خود تنها تحت اثر نيروهاي فشاري باشد که در اين صورت از تمامي ظرفيت باربري بتن و المان هاي فولادی استفاده خواهد شد.

کابل هاي پيش تنيدگي

در حال حاضر مرسوم ترين شکل براي استفاده از فولاد پيش تنيدگي، کابل هاي پيش تنيدگي هفت رشته اي است. اين کابل ها مطابق استانداردASTM A416 در دو رده 250 و 270 استفاده مي شوند. مقاومت نهايي کابل هاي رده 250 برابر 1725 و رده 270 برابر 1860 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي باشد. کابل هاي پيش تنيدگي در دو دسته تنش زدايي (Stress Relieved ) شده و با وادادگي کم (Low Relaxation or Lowlax) تولید مي شوند. کابل هاي با وادادگي کم پس از کشش و در دراز مدت افت کمتري دارند. در حال حاضر اين کابل ها بصورت معمول در کارها استفاده مي شوند و کابل هاي تنش زدايي شده صرفاً در موارد خاص کاربرد دارند.
بطور کلي، يک دسته کابل مي تواند از 2 تا 50 رشته استرند (نيروي گسيختگي تا 13000 کيلونيوتن) تشکيل شود. کابل هاي پيش تنيدگي با جک هاي هيدروليکي، کشيده شده و توسط گوه هاي فولادي مهار مي شوند.
روش هاي پيش تنيدگي:
پيش تنيدگي در 2 فرم کلي زير انجام مي شود:
1- پيش کشيدگي: تعداد زيادي از قطعات بتن پيش تنیده از جمله دال هاي کف، با اين روش توليد مي‌شوند. در روش پيش کشيدگي ابتدا کابل ها را به صورت آزاد در داخل قالب قرار داده و به کمک جک هاي هيدروليکي تحت کشش قرار مي دهند. سپس عمليات بتن ريزي انجام شده و پس از تخليه هواي آن به کمک ويبراتورشرايط لازم را براي گيرش سريع تر بتن فراهم مي کنند. پس از به مقاومت رسيدن بتن، اضافه طول کابل ها برش داده شده و بتن را تحت فشاررها مي سازند. در اين روش نيز همانند بتن مسلح پيش ساخته، مقطع و محل قرارگيري کابل ها بر اساس بارهاي محاسبه شده مشخص و رعايت مي شود.
2- پس کشيدگي: در اين روش موقعيت گیره و غلاف ها را در داخل قالب و پيش از بتن ريزي تثبيت کرده و پس از رانش کابل در داخل غلاف ها، بتن‌ريزي را انجام مي‌دهند. پس از رسيدن بتن به مقاومت مورد نظر، عمليات کشش تاندون ها با استفاده از جک هاي مولتي انجام مي شود. مزيت پس کشيدگي بر پيش کشيدگي آن است که در اين روش مي‌توان مسير کابل ها را به گونه اي انحناء داد که در هر مقطع تنش فشاري برابر با تنش کششي شکل گرفته در آن مقطع ايجاد شود و به اين ترتيب در حجم بتن صرفه جويي نمود.
کاربرد پيش تنيدگي:
از تکنيک، مصالح و يا ادوات پيش تنيدگي به وفور در پروژه هاي مختلف استفاده مي شود که برخي از آنها عبارتست از:
پل هاي معلق
پل هاي ترکه اي
پل هاي سگمنتال
پل هاي بتني درجاريز پيش تنيده
پل هاي داراي تيرهاي پيش تنيده
سقف هاي بتني پيش تنيده
مخازن بتني پيش تنيده
سازه نگهبان به روش گراند انکرينگ