همه چیز درباره پیش تنیدگی فولاد

درباره پیش تنیدگی فولاد، توضیحات مختصر و مفیدی را ارائه می دهیم تا با مزایا و کاربردهای آن به خوبی آشنا شوید. تمامی مهندسان و سازندگان به خوبی می دانند که بتن در برابر کشش ضعیف است و به میلگردهای فولادی برای تحمل نیروهای کششی بوجود آمده در عضو، نیاز دارد. پیش تنیدگی بتن، مقاومت کششی ایده آل را در بتن ایجاد می کند.

پیش تنیدگی و پس تنیدگی فولاد

توضیحات درباره پیش تنیدگی فولاد را از آشنایی با مفهوم پیش تنیدگی و پس تنیدگی آغاز می کنیم. پیش تنیدگی، متدی منحصر به فرد برای استفاده از فولاد با مقاومت بسیار زیاد برای مسلح نمودن سازه بتنی است.

فولادهای مقاومت بالا قبل از ایجاد مقاومت کششی نهایی، حداکثر تغییر طول را دارا می باشند. در نتیجه چنانچه از این فولاد به صورت ساده در بتن استفاده شود، قبل از رسیدن فولاد به مقاومت کششی نهایی خود، بتن به شدت ترک می خورد.

اما زمانی که یک نیروی کششی اولیه به فولاد با مقاومت بالا وارد شود، قبل از بکارگیری و درگیر شدن بتن، تنش ها و کرنش های ایده آل تری در فولاد و بتن بوجود می آید.

در این شرایط ، فولاد از قبل به اندازه مشخصی تغییر طول می دهد و دیگر تغییر طول غیر نرمالی ایجاد نمی شود. بتن نیز از پیش فشرده شده و با مشکل ترک خوردگی مواجه نمی شود.

درباره پیش تنیدگی فولاد باید بدانید که این کار در کارخانه یا کارگاه انجام می شود. سپس در محل پروژه به نصب اعضاء اقدام می شود. پیش ساختگی موجب کنترل بهتر اعضای سازه ای شده و به صورت گسترده برای تولید در حجم بالا انواع مقاطع مورد استفاده قرار می گیرد.

روش های مختلف پیش‌تنیدگی فولادها

ایجاد تنش در میلگرد یا رشته های بافته شده فولادی که به آن کابل می گویند را به صورت پیش از بتن ریزی و یا پس از بتن ریزی انجام می دهند. در تکنیک پیش تنیدگی، کابل ها پیش از بتن ریزی تحت کشش قرار می گیرند.

این پروسه با وارد کردن کشش به میلگرد میان تکیه گاه انتهایی پیش از احداث عضو انجام می شود. پس از ساخت عضو و حالت گرفتن بتن، پیش تنش با قطع تاندوم های میان تکیه گاه های انتهایی به عضو هدایت شده و توسط پیوند شکل گرفته میان فولاد پیش تنیده و بتن در انتهای تیر به بتن ارسال می شود.

درباره پیش تنیدگی فولاد توضیح دادیم که پیش کشیدگی باید در کارخانه انجام شود. اما در پس کشیدگی، اوضاع به طور کلی متفاوت است. در پس کشیدگی، قرارگیری کابل ها پس از بتن ریزی و حالت گرفتن بتن تحت نیروی کششی انجام می شود.

کابل ها در راستای وارونه عضو بتنی در معرض تنش قرار گرفته و پس از آن به انتهای آن مهار می شوند. به منظور وارد کردن کشش، اصلاً به وجود تکیه گاه های قدرتمند احتیاجی نیست.

این تکنیک برای کلیه اعضای پیش ساخته و درجا، قابل پیاده سازی می باشد. نکته ای که باید در نظر داشت، خودداری از چسبندگی فولاد پیش تنیدگی به بتن قبل از اعمال کشش در شرایطی است که قرار است از یک عضو پیش تنیده به صورت پس کشیده استفاده شود.

توضیحاتی درباره پیش تنیدگی فولاد و انواع فولاد مورد استفاده 

در پیش تنیدگی فولاد به کار رفته در بتن پیش تنیده به چندین نوع شامل سیم، سیم بافته شده و میلگرد تقسیم می شود. هر سه نوع فولاد به کار رفته در بتن پیش تنیده دارای مقاومت بیشتری نسبت به میلگردهای فولادی موجود در بتن آرمه استاندارد می باشد.

کابل های پیش تنیدگی با توجه به اصول ACI 318 بایستی دارای تطابق دقیقی با خصیصه های استاندارد مذکور در A416 ASTM مرتبط با سیم های بافته شده هفت رشته ای فاقد کاور، ASTM A421 مرتبط با سیم های فاقد پوشش و ASTM A722 مرتبط با میلگردهای فولادی مقاومت بالا برای بتن پیش فشرده باشند.

سیم های دیگر و سیم های بافته شده با میلگردهای فولادی در صورت انطباق با استانداردهای حداقلی در استانداردهای نامبرده شده و عدم برخورداری از ویژگی های دور از انتظار، از سوی آیین نامه مجاز نامیده می شوند.

میلگردهای مقاومت بالا درباره پیش تنیدگی فولاد

 باید به خصوصیات میلگردهای به کار رفته در بتن پیش تنیده اشاره کنیم. میلگردهای فولاد آلیاژی با مقاومت بالا، از فولادهای به کار رفته در بتن پیش فشرده است که به شکل صاف یا آجدار در قطرهای گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند.

این میلگردها تولید شده از میله های فولادی پرآلیاژ نورد گرم شده هستند که وارد عملیات حرارتی شده و پس از آن توسط اعمال بار به میلگرد به اندازه بیشتر از از هشتاد درصد مینیمم مقاومت کششی نهایی در معرض کشش سرد قرار می گیرند.

کشش سرد میلگرد موجب افزایش مقاومت جاری آن می شود. صلبیت میلگرد، زمینه را برای قرارگیری راحت تر و زودتر آنها ایجاد می کند. اما از نظر حفاظت کنندگی ضعیف تر از سایر فولادهای به کار رفته در بتن پیش تنیده است.

سیم پیش تنیدگی در فولاد پیش تنیده

با توجه به توضیحاتی که درباره پیش تنیدگی فولاد ارائه نمودیم متوجه شدید که یکی از انواع فولاد به کار رفته در بتن پیش تنیده، سیم پیش تنیده است. این سیم با روش خاصی تولید می شود که منجر به کاهش قطر و افزایش مقاومت کششی سیم می شود.

این سیم از خاصیت فرم پذیری کمی برخوردار است و همین مسئله موجب جابه جایی سخت آن می شود. سیم بافته شده پیش تنیدگی این سیم ها، متداول ترین نوع فولاد پیش تنیدگی هستند.

میزان چسبندگی و پیوند میان سیم بافته شده فولادی و بتن در اغلب مواقع به صورت کامل است که ماندگاری پیش تنیدگی تیر را فراهم می کند. سیم های بافته شده به کار رفته برای پیش کشیدگی معمولاً 7 عدد است.

شش مورد از این سیم ها به شکل خاصی دور یک سیم دیگر پیچانده شده اند. این سیم ها بر اساس مشخصات خاصی تولید می شوند. با هدف ایجاد حداکثر چسبندگی میان بتن و سیم بافته شده، سیم های بیرونی را به صورت دنده دار درنظر می گیرند.