توضیحات
عنوان تحقیق: پل های بتنی پیش تنیده
- مقدمه
- انواع روش های پیش تنیدگی
- پیش تنیدگی به روش پیش کشیده
- پیش تنیدگی به روش پس کشیده
- مقایسه بتن پیش تنیده با بتن آرمه
- مزایا و معایب بتن پیش تنیده
- مصالح در بتن پیش تنیده
- بتن
- فولاد
- مفتول
- كابل
- خوردگی فولاد پیش تنیده
- طرق اجرای سازه های بتن پیش تنیده
- روش طره آزاد
- مزایای استفاده از روشهای طره ای آزاد
- پیش ساختگی قطعات
- موارد استفاده از بتن پیش تنیده
- مراحل ساخت یک پل پیش تنیده
- معارضین تاسیساتی و ملکی
- طرح اختلاط بتن
- ساخت بتن
- سازه عرشه
- اجرای سازه عرشه
- آرماتوربندی
- کارگذاری غلاف ها و کابلها
- قالب بندی عرشه
- تزریق داخل غلاف
- دیوارهای حایل
- جمع بندی و نتیجه گیری
- مراجع
مقدمه
گرچه بتن در گذشته مدت های مدیدی به عنوان مصالح ساختمانی به کار می رفت، اما به هیچ عنوان مصالح سازه ای مناسبی محسوب نشده و قابل رقابت با فولاد، سنگ و چوب نبود چرا که برخلاف مقاومت فشاری بالا در برابر تنش های کششی، بسیار ضعیف عمل می کند. به همین علت از بتن صرفاً به عنوان مصالح بنایی استفاده می شد. بعدها مهندسین برای غلبه بر این ضعف ، ترکیبی از فولاد مسلح کننده و بتن که امکان مقاومت در برابر نیروهای کششی و فشاری را ایجاد می نماید به کار گرفتند در آغاز، برای مسلح کردن بتن از آرماتور استفاده شد. ولی در ادامه استفاده از تکنولوژی پیش تنیدگی بتن را به یکی از کاراترین مصالح سازه ای تبدیل نمود.
شکل 1
پیش تنیدگی عبارت از ایجاد تنش داخلی در یك جسم است تا تنشی را كه به علت تأثیر نیروهای خارجی به وجود می آید به مقدار مورد نیاز خنثی كند یا به عبارت دیگر پیش تنیدگی به معنای ایجاد تنش های دائمی مخالف با تنش هایی می باشد كه در اثر بارهای خدمت در سازه ایجاد خواهند شد. عمده ترین كاربرد پیش تنیدگی در بتن پیش تنیده است .
شکل 2
بتن ، كه یكی از ارزانترین و عملی ترین مصالح ساختمانی است ، مقاومت خوبی در برابر فشار دارد و تاب كششی كمی از خود نشان می دهد . بنابراین در ناحیه ای از بتن ، كه بعد از بارگذاری تحت كشش قرار می گیرد ، قبلاً ایجاد فشار می كنند . این عمل ، به اصطلاح« پیش تنیدن بتن » نامیده میشود .
بر اساس « آیین نامه ACI 318 – 95 » بتن پیش تنیده عبارت است از بتن سازه ای ( ساختمانی ) كه جهت كاهش تنش های كششی بالقوه حاصل از بارها ، در آن تنش های داخلی ایجاد شده است .
هدف اصلی از پیش تنیده كردن یك عضو بتنی محدود كردن تنشهای كششی و تركهای ناشی از لنگر خمشی تحت تأثیر بارهای وارده در آن عضو می باشد .
پیش تنیدگی اصلی عمومی است كه در موارد دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد . یك چرخ دوچرخه یك مثال از پیش تنیدگی را نشان می دهد : لاستیك چرخ دوچرخه بسیار نرم است و سیمهای داخل آن بسیار بلنداند ، به طوری كه تحت نیروی فشار امكان كمانش آنها وجود دارد . ولی هم لاستیك و هم سیمها در مقابل كشش مقاوم اند ، پس لاستیك چرخ را پر از باد می كنند و در سیمها كشش قبلی ایجاد می كند .
تاریخچه
مصریها در 5000 سال پیش ، در ساختن قایقهایشان از خاصیت پیش تنیدگی استفاده می كردند . بدین ترتیب كه ، برای اتصال چوبهای بدنه قایق ، تیغهای آهنی گرم به كار می برند تا بعد از سرد شدن و انقباض آنها قطعات چوبی به هم فشرده شوند.
اولین كسی كه ظاهراً توانست با ایجاد تنش فشاری در بتن مقاومت آنرا تحت تأثیر لنگر خمشی افزایش دهد یك نفر آمریكایی به نام جكسون بود كه اختراع خود را در سال 1886 به ثبت رسانید .دو سال بعد ، در سال 1888 ، دوهرینگ ، مهندس آلمانی ، با قرار دادن یك میله فولادی كشیده شده در داخل یك دال بتنی توانست اولین دال بتنی پیش تنیده را ایجاد كند. در سال 1896 ، مندل مهندس اطریشی اصل پیش تنیدگی را در تیر بتن پیش تنیده از فولاد معمولی با تنش اولیه 120 نیوتن بر میلیمتر مربع استفاده كرد و از افت ناشی از نشست و وارفتگی آگاهی نداشت ، فولاد به زودی كشش اولیه خود را از دست داد و تیر تبدیل به بتن آرمه معمولی شد .
در سال 1939 ، امپرگر ، مهندس اطریشی استفاده از بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی را پیشنهاد كرد ، یعنی قطعه بتنی ، علاوه بر اینكه به وسیله آرماتور كشیده شده پیش تنیده می شود ، دارای آرماتور معمولی ( كه در بتن مورد استفاده قرار می گیرد ) باشد و قطعه در موقع بار سرویس نیز كششی تحمل بكند .
در سال 1948 ، پروفسور آبلس انگلیسی اولین سازه بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی را در لندن بنا كرد .
در سال 1953 ، فدراسیون بین المللی پیش تنیدگی اولین كنگره خود را در لندن تشكیل داد . در چهارمین كنگره فدراسیون ، كه در سال 1962 در رم تشكیل شد ، قدمهای نوینی برای استفاده از بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی برداشته شد و كمیته مختلطی از فدراسیون بین المللی پیش تنیدگی(F.I.P) و كمیته اروپایی بتن (C.E.B) به وجود آمد كه در سال 1970 توصیه نامه ای منتشر كرد كه در آن چهار نوع سازه از بتن آرمه تا پیش تنیده كامل تعیین شده است . این چهار نوع اساساً با مقدار ازدیاد طول نسبی دورترین تار كششی بتن و ترك خوردگی بتن كششی از هم متمایز می شوند .
انواع روش های پیش تنیدگی
- پیش تنیدگی به روش پیش کشیده
در روش پیش کشیده ابتدا کابل ها روی بسترهای پیش ساخته در حد فاصل دو انتها کشیده می شوند بعد از بتن ریزی و کسب مقاومت لازم با بریدن آنها نیروی کششی موجود به صورت فشاری به بتن منتقل می گردد. این روش در کارگاه ها یا کارخانه های تولید قطعات بتنی مورد استفاده است و معمولا محصولات تولید شده به صورت پیش ساخته می باشند.
در مرحله اول فولادها در حد فاصل دو بلوك مهاری قرار داده شده و كشیده می شوند و در محل بلوكهای انتهایی توسط گیره های مخصوصی كاملاً گیر داده می شوند. در مرحله دوم ، مطابق شكل عضو مورد نظر بتن ریزی می شودو سپس یا بطور آزاد و یا با روش های خاص ، بتن عمل آورده می شود.برای عمل آوردن سریع بتن ، استفاده از سیمان زودگیر و یا روش بخار دادن قابل توصیه است. پس از آنكه بتن به مقاومت كافی رسید ، در مرحله سوم ، فولادهای پیش تنیدگی در دو انتهای تیر بریده می شوند. با بریده شدن فولادهای پیش تنیدگی ، نیروی پیش تنیدگی به صورت یك نیروی فشاری بر عضو اعمال می شود.
شکل 3
- پیش تنیدگی به روش پس کشیده
در روش پس کشیده کابل ها که دارای غلاف های محافظی هستند در قطعه مورد نظر قرار میگیرند سپس عملیات بتن ریزی انجام شده و پس از این که بتن به مقاومت فشاری مورد نظر رسید کشیده و مهار می شوند از این روش هم در ساخت قطعات پیش ساخته استفاده می شود و هم امکان اجرای آن به صورت درجا و در محل وجود دارد. کابل ها داخل قطعات پس کشیده به دو صورت چسبیده به غلاف و یا نچسبیده قرار می گیرند.
شکل 4
اختلاف مهم دیگر بین این دو رویه در این است كه « پیش كشیدگی » معمولاً احتیاج به وسایل و دستگاههای زیاد داشته و در نتیجه سرمایه گذاری قابل توجهی را لازم دارد . استفاده از این روش در كارخانه های قطعات پیش ساخته بسیار مقرون بصرفه است . قطعات متشابه به طور سری مثل تیرچه های ساختمانها ، دالهای كف ، ستونها برای خطوط برق ، تراورسهای خطوط آهن و غیره ساخته می شوند . روش « پس كشیدگی » در مقایسه با روش اول وسایل كمتری لازم دارد و معمولاً در محل كارگاههای ساختمانی اعمال می شود ، نظیر پلهای چند دهنه ، قابهای ساختمانی و پوسته ها كه احتیاج به « پیش تنیدگی » بتن دارند ولیكن به علت حجیم و سنگین بودن قطعات ، نمی توان آنها را در كارخانه تهیه و به محل ساختمان حمل نمود .
مقایسه بتن پیش تنیده با بتن آرمه
به علت اینكه فشار وارده از طرف كابلهای پیش تنیده به بتن بسیار زیاد است لازم است كه مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در یك ساختمان بتن پیش تنیده به مراتب بالاتر از مقاومت فشاری بتن مورداستفاده در یك ساختمان بتن آرمه باشد .
فولادهای نرم كه معمولاً در ساختمان های بتن آرمه به كار می رود برای ساختمانهای بتن پیش تنیده مناسب نمی باشد زیرا امكان كشیدن آن به حدی كه بتواند جبران اتلاف تنش های پیش تنیدگی ناشی از انقباض و خزش بتن را بكند وجود ندارد .
بتن پیش تنیده یك جسم همگن و الاستیك می باشد و قبل از ترك خوردن بیشتر خاصیتی شبیه به فولاد را دارد تا یك جسم غیر همگن مانند بتن آرمه .
یك ساختمان بتن پیش تنیده كامل[1] تحت تأثیر بارهای سرویس ترك نخواهد خورد در صورتیكه در یك ساختمان بتن آرمه از همان ابتدای بارگذاری تركهایی در زیر تار خنثی بوجود می آید حتی اگر در اثر بارهای بیش از حد پیش بینی شده ساختمان بتن پیش تنیده ترك بخورد بعد از اینكه بارها از روی ساختمان برداشته شود تركها بسته خواهد شد .
اگر در یك ساختمان بتن پیش تنیده تنش پیش تنیدگی در اثر بار وارده خنثی شود بتن پیش تنیده خاصیتی بسیار شبیه به بتن معمولی پیدا خواهد كرد .
در بتن پیش تنیده لنگر مقاوم به چند برابر افزایش می یابد اثر نیروی برشی 10/1 تا 5/1 تقلیل میابد . خمش یعنی تغییر شكل به 3/1 می رسد .
در بتن پیش تنیده صرفه جویی در فولاد به میزان 15 تا 20 درصد و در بتن به میزان 30 تا 50 در صد می باشد .
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.