-
آیا دال بتن پیش تنیده بر روی سازه فلزی قابلیت اجرا دارد ؟
محدودیت فنی برای استفاده از سقفهای پیش‌تنیده به روش پس کشیده در اسکلتهای فلزی وجود ندارد. استفاده از سقفهای پیش‌تنیده در اسکلت فلزی به دو شکل قابل اجرا می‌باشد. در روش اول می‌توان دال پیش تنیده را روی قاب فلزی اجرا نمود. به این ترتیب که دال بتنی بر روی تیرهای اصلی از اسکلت فلزی قرار می‌گیرند. در این روش می‌توان تیرچه‌های فرعی از اسکلت فلزی را حذف نمود. به عنوان روش دوم، دال پیش‌تنیده به روش پس کشیده قابل اجرا بر روی ستونهای فلزی نیز می‌باشد. در این روش تیرهای فلزی اصلی نیز حذف شده و دال تخت بدون آویز اجرا خواهد شد. در این حالت در نظر گرفتن تمهیدات خاص برای اتصال دال به ستون ضروری است. بعلاوه در این سازه‌ها برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی باید از بادبند یا دیوار برشی استفاده کرد.
-
آیین نامه های مورد استفاده در ایران برای طراحی سازه های پیش تنیده ؟
طراحی هر قطعه پیش‌تنیده مشابه سایر اجزای بتنی باید مطابق ضوابط و مقررات خاصی انجام شود. در ایران ضوابط مورد پذیرش برای طراحی اجزای بتنی، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می‌باشد. متاسفانه در این آئین‌نامه دستورالعملی برای طراحی دالهای پیش‌تنیده ساختمانی وجود ندارد. در این قبیل موارد مهندسین از آئین‌نامه‌های موجود و معتبر دیگری استفاده می‌كنند. با توجه به شناخته‌تر بودن آئین‌نامه ACI امریكا در بین مهندسین ایرانی و همچنین سابقه و اعتبار آن، بصورت معمول برای طراحی دالهای پیش‌تنیده از این آئین‌نامه استفاده می‌شود. فصل هجدهم آئین‌نامه ACI به بتن پیش‌تنیده اختصاص یافته است. در این فصل ضوابط مربوط به تحلیل و طراحی قطعات پیش‌تنیده در حالت بهره‌برداری و حدی نهایی بیان شده است.
-
ضوابط و عملکرد ساختمانهای پیش تنیده در آتش سوزی ؟
ضوابط مقاومت در برابر آتش سوزی در دالهای پیش‌تنیده در دهانه‌های میانی و دهانه‌های کناری متفاوت است. بسته به اینکه دهانه مورد نظر بصورت آزاد یا پیوسته باشد، حداقل پوشش‌های مختلفی برای مقاومت در برابر حریق ذکر شده است. به عنوان یک مرجع می‌توان از آئین‌نامه IBC در این زمینه استفاده کرد. به عنوان مثال برای فراهم نمودن حداقل مقاومت 2 ساعته در برابر آتش سوزی، رعایت حداقل 4 سانتیمتر پوشش در دهانه‌های کناری و 2 سانتیمتر پوشش در دهانه‌های میانی الزامیست. به غیر از تامین حداقل پوشش بتنی لازم، می‌توان با اجرای پلاسترهای گچی یا سایر موارد محافظ در برابر حریق، مقدار حداقل پوشش بتنی را کاهش داد.
-
حداكثر طول كابل پيش‌تنيده در روش پس‌كشيده چقدر است؟
كابلهای پیش‌تنیده در روش چسبیده یا نچسبیده، معمولاً بصورت قرقره‌هایی به طول 2000 تا 4000 متر تهیه می‌شوند و مانند پروفیلهای فولادی یا میلگردها، محدودیتی در طول ندارند. اما استفاده از كابل با هر طولی بواسطه مسئله افت نیرو مقدور نمی‌باشد. معمولاً افت نیروی پیش‌تنیدگی در كابلهای بلندتر از 35 تا 40 متر تا آن اندازه زیاد است كه به جهت مصرف بهینه مصالح، آنها را از دو طرف می‌كشند. در كابلهای كوتاهتر، كشش از دوطرف تاثیر چندانی بر میزان نیروی پیش‌تنیدگی ندارد. در صورتی كه طول كابلها به بیش از 70 تا 80 متر برسد، با كشش از دو طرف نیز افت نیروی پیش‌تنیده در میانه كابل قابل توجه خواهد بود. لذا پیشنهاد می‌شود برای اجرای كابلهای بسیار بلند، درزهای اجرایی تعبیه شود. بصورت خلاصه معمولاً كابلهای با طول كمتر از 35 تا 40 متر از یك طرف كشیده می‌شوند. كابلهای بلندتر تا طول 70 الی 80 متر از دو طرف كشیده می‌شوند و برای كابلهای بلندتر نیز درزهای اجرایی تعبیه می‌شود.
-
آیا می‌توان در ساختمانهایی كه از طرفین جایی برای كشش ندارند از دالهای پیش‌تنیده پس‌كشیده استفاده كرد؟
كابلهای پیش‌تنیده نیاز به حداقل كشیده شدن از یك طرف دارند. فضای مورد نیاز برای كشش حدود یك متر از لبه دال می‌باشد كه از این یك متر حدود 60 الی 70 سانتیمتر به جك و ملحقات آن اختصاص پیدا می‌كند و مابقی فضای مورد نیاز برای باز شدن جك خواهد بود. در صورتی كه ساختمانی از طرفین محدود به دیوارهای همسایه باشد امكان كشش از لبه دال وجود نخواهد داشت. در این قبیل مواقع دو راه حل وجود دارد. در راه اول كابلهای پیش‌تنیدگی قبل از رسیدن به انتهای دال (حدود یك متری لبه دال) به مهارهای انتهایی محدود می‌شوند. با تعبیه فضاهای خالی به فرم خاك‌انداز روی دال، مهارهای انتهایی به جایی اینكه به میانه ضخامت دال در لبه كار ختم شوند، به میانه ضخامت قطعه خاك‌اندازی قبل از انتهای دال ختم می‌شوند. در حقیقت مهارهای انتهایی به نوعی از روی سقف كشیده می‌شوند. در این سیستم نیاز به تهیه قالبهایی چوبی یا فلزی به فرم خاك‌انداز می‌باشد. بعلاوه بستن دیتایلهای آرماتور‌بندی پشت مهار انتهایی نیاز به دقت مضاعفی دارند. در راه حل دوم بازشوهایی در لبه دال به فرم سایر بازشوهای تاسیساتی تعبیه می‌شود. مهارهای انتهایی بجای لبه دال به لبه این بازشوها بسته می‌شوند. در این حالت از لبه بازشوها باید آرماتورهایی را به شكل آرماتور انتظار بیرون آورد تا پس از اتمام عملیات كشش، جهت پر كردن فضای خالی از آنها استفاده شود.
-
آیا كابلهای پیش‌تنیدگی حتماً باید از دو طرف كشیده شوند؟
در صورتی كه بحث افت نیرو مطرح نباشد، كشیدن كابلهای پیش‌تنیدگی از یك جهت كافی خواهد بود. اما افت ناشی از اصطكاك در طولهای بلند، باعث كاهش نیروی پیش‌تنیدگی كابلها در سمت مدفون در بتن (Dead End) می‌شود. با افزایش طول كابل میزان افت نیرو نیز افزایش می‌یابد. برای جبران افت نیروی پیش تنیدگی در كابلهای بلند، عملیات كشش از دو طرف انجام می‌شود اما در كابلهای كوتاه كشش از یك طرف كافی است.
-
آیا پس از عملیات كشش، در طول بهره‌برداری از ساختمان نیاز است نیروی موجود در كابلها اندازه‌گیری شود و احیاناً كابلها مجدداً كشیده شوند؟
نیروی كابلهای پیش‌تنیدگی، هنگام عملیات كشش دارای حداكثر مقدار خود هستند. پس از اتمام عملیات كشش، نیروی موجود در كابلها افت پیدا می‌كنند. افتهای بوجود آمده را می‌توان در دو بخش تقسیم‌بندی نمود. افتهایی كه بلافاصله پس از كشش كابل روی می‌دهند (افتهای كوتاه مدت Short Term Losses) و افتهایی كه پس از گذشت زمان و حین بهره‌برداری از ساختمان بوجود می‌آیند (افتهای دراز مدت Long Term Losses). سه عامل اصلی علت ایجاد افتهای كوتاه مدت هستند. اولین افت، افتی است كه به واسطه جا خوردن گوه در داخل مهار انتهایی روی می‌دهد (Seating Loss). گوه جهت تثبیت در محل خود مقداری داخل مهار انتهایی نشست می‌كند و یا اصطلاحاً جا می‌خورد. بسته به شكل مهار انتهایی و گوه این مقدار متغییر است. عموماً در مهارهای انتهایی كه در كارهای ساختمانی استفاده می‌شود افت گوه حدود 6 میلیمتر می‌باشد. دومین افت، افت اصطكاكی است كه بواسطه اصطكاك بوجود آمده بین كابل و جداره غلاف فلزی یا پلاستیكی و یا بدلیل انحنای موجود در كابلها بوجود می‌آید (Friction Loss). نیروی هر كابل از محل كشیده شدن بواسطه افت اصطكاكی در طول آن به تدریج تا انتهای دیگر كاهش پیدا می‌كند. سومین افت، افت كوتاه شدگی الاستیك می‌باشد(Elastic Shortening). بعد از اعمال نیروی پیش‌تنیدگی، مقطع بتنی دچار كوتاه شدگی بواسطه نیروی محوری می‌شود. هر چند كه این میزان كوتاه شدگی بسیار كم می‌باشد اما همین مقدار باعث افت نیروی پیش‌تنیدگی می‌شود. افتهای دراز مدت بواسطه سه عامل روی می‌دهند. اولین افت ناشی از جمع شدگی (Shrinkage) بتن می‌باشد. بتن به مرور زمان آب از دست می‌دهد و نیاز به جمع شدگی و انقباض دارد. با جمع شدن مقطع بتن، میزان نیروی پیش‌تنیدگی در كابلها افت پیدا می‌كند. دومین افت ناشی از خزش (Creep) بتن می‌باشد. زمانی كه بتن در مرور زمان در معرض بارهای دائمی قرار می‌گیرد، دچار افت یا وادادگی می‌شود. این موضوع نیز سبب كاهش نیروی پیش‌تنیدگی خواهد شد. سومین افت دراز مدت مربوط به وادادگی (Relaxation) فولاد پیش‌تنیدگی است. كابلهای پیش‌تنیده نیز به مرور زمان تحت اثر نیروی كششی وارده دچار افت نیرو می‌شوند. مجموعه افتهای كوتاه مدت و دراز مدت باعث افت نیروی پیش‌تنیدگی در كابلها خواهد شد. از آنجایی كه در كارهای ساختمانی، مراجعه جهت اندازه‌گیری نیرو میسر نیست و امكان كشش مجدد حین بهره‌برداری وجود ندارد، طراحی دالها بر اساس نیروی افت پیدا كرده نیز كنترل می‌شود تا نیازی به جبران نیروی از دست رفته نباشد. این موضوع باعث می‌شود كه حجم مصرف كابل پیش‌تنیدگی نسبت به حالتی كه نیروها دچار افت دراز مدت نمی‌شوند افزایش یابد. در كارهای پیش‌تنیده حساس‌تر مانند پیش‌تنیدگی پلها، كه از طرفی حجم نیروی پیش‌تنیدگی نیز بسیار زیاد است و از طرف دیگر امكان كنترل نیرو و كشش مجدد نیز وجود دارد، از این رویكرد (كنترل نیرو و كشش مجدد) استفاده می‌شود. اما در كارهای ساختمانی افتهای كوتاه مدت و دراز مدت در محاسبات منظور می‌گردد و نیاز به كشش مجدد در مرور زمان نمی‌باشد.