بخشی از مقاله
دالهای پیش ساخته پیش کشیده مجوف
خلاصه
در صنعت سازههای پیشتنیده، سیستم دالهای مجوف بتنی، پیشرفتهترین محصول را نشان میدهند. فنآوری تولید این عنصر سازهای بسیار صنعتی شده و کاملا با آخرین تکنولوژی روز دنیا همگام شده است. در حال حاضر دالهای مجوف پیشساخته پیشکشیده، به وضوح در بسیاری از کشورها به عنوان یک سیستم مطمئن و مقرون به صرفه شناخته شده است. استفاده از این سیستم در بسیاری از سازههای صنعتی، اداری، مدارس، هتلها بسیار رو به افزایش است. در این مقاله ضمن معرفی این دالها، مزایا و معایب آن نیز نسبت به دالهای صلب معمولی مورد بررسی قرار گرفته است.
کلمات کلیدی: دالهای مجوف، پیشساخته، پیشکشیده، دال صلب
1. مقدمه
دال مجوف یک عضو بتنی پیشساخته، پیشکشیده با حفره های ممتد میباشد. کاربرد و طراحی این نوع دال ها مشابه سایر اعضای پیشتنیده است. در اصل به عنوان سیستم کف یا عرشه بام به کار برده میشود، ولی کاربردهایی هم به عنوان پانل های دیواری، موانع صوتی، سقف مخازن و قطعات عرشه پل و غیره دارد (شکل.(1 این عنصر سازهای از لحاظ اقتصادی بسیار سریع و ایمن برای انواع گوناگون ساختمانها قابل استفاده میباشد. در بیست سال اخیر، دالهای مجوف پیشتنیده، برای بسیاری از ساختمان های شخصی، مدارس، هتلها، بیمارستان ها و کارخانجات به کار برده شده است.
شکل-1 کاربردهای دالهای مجوف
2. روشهای تولید
1
این دالها به روش های مختلفی تولید می شوند و امروزه هفت سیستم بزرگ برای تولید این نوع دال ها وجود دارد که هر کدام از تولیدکنندگان این سیستمها از ماشین آلات مختلف و دانش و سابقه سازندگان این ماشین آلات بهرهمند هستند. هم اکنون دو روش اصلی برای تولید دال های مجوف وجود دارد : یکی سیستم بتنریزی خشک یا تزریقی است که بتن با روانی بسیار کم با فشار به داخل دستگاه رانده می شود. حفرهها توسط متهها یا تیوپ ها که بتن در اطراف آن کوبیده میشود شکل میگیرد. سیستم دوم بتن با روانی بالا را به کار میبرد، قالبهای بغل یا ثابت است یا با قالبهایی که به دستگاه متصل است به صورت لغزان به کار برده میشود. حفرهها در بتن با روانی بالا ازطریق تیوپ های متصل به ماشین بتن ریز، تیوپ های بادی متصل به قالب یا تیوپ های متصل به ماشین بتن ریزی که حفره ها را با قالب لغزان ایجاد میکند شکل میگیرد (شکل.(3 در جدول 1 هفت سیستم بزرگ تولید دال های مجوف نشان داده شده است: [1]
جدول-1 هفت سیستم بزرگ تولید دالهای مجوف
شکل2 -دال مجوف پیش ساخته پیش کشیده
در اکثر موارد این دال ها بر روی بستر های طویل و به طول های متفاوت تولید میشوند، سپس بسته به نوع پروژه، دال ها درطولهای مورد نیاز توسط اره بریده میشوند. در حالت کلی اقتصادی بودن این نوع دالها به خاطر تولید انبوه دال هایی است که در یک زمان معین و با کمترین کارگر تولید میشوند
. بنابراین بیشترین صرفه جویی تولید از ترکیب دالهای با فولادگذاری یکسان از چندین پروژه بدست میآید.
3. فرایند تولید [4]
1. دالهای مجوف پیشکشیده معمولا بر روی بسترهای بتنریزی تولید میشوند. قبل از بتنریزی ابتدا بسترها پاک و تمیز میشوند، سپس
رشتهها توسط دستگاههای ویژه کشیده وگسترش مییابند. معمولا همه رشتههای قرارگرفته شده بر روی یک بستر بطور مشابه و همزمان کشیده میشوند ( یا یک رشته میتواند بطور جداگانه کشیده شود ).
2. بتن توسط سیستم حمل ونقل هوایی به پاکتهای مخصوص انتقال داده میشود و توسط دستگاه در بسترها ریخته میشود (شکل.(1 -3
3. همه بازشوهایی که باید در دال ایجاد شوند، همچنین همه نقاطی که باید بریده شوند، توسط دستگاه نقشهکش بر روی دال مشخص میشوند (شکل.(2-3
4. این مرحله شامل ایجاد بازشوهای مشخص شده در مرحله قبل میباشد. این فرایند به راحتی میتواند پس ازفرایند بتنریزی در حالی که بتن هنوز سبز است انجام گیرد. بازشوها میتواند توسط دستگاه یا با دست ایجاد شود (شکل.(3-3
5. مقاومت بتن حداقل باید به %60 مقاومت طراحی برسد تا بتوان کشش در کابلها را آزاد کرد. وقتی که بتن به مقاومت مورد نیاز رسید، کشش در کابلها آزاد میشود. پس از اینکه سیمها بریده شوند، لغزش آنها باید در محدوده های مجاز باقی بماند. سپس دالها با اندازه های مشخص شده و مورد تقاضا توسط دستگاهی که بر روی ریل حرکت میکند بریده میشود(شکل.(4-3
6. دالها توسط بالابر، از روی بستر جدا شده و به کمک ماشین های مخصوص که در دو انتهای آن گیرههایی قرار دارد به واگنهایی انتقال داده میشوند و پس از کنترل کیفیت و شمارهگذاری به انبار منتقل میشود (شکل5-3 وشکل.(6-3
شکل -1-3 بتن ریزی توسط دستگاه شکل -2-3 مشخص کردن محل بازشوه شکل -3-3 ایجاد بازشو
شکل -4-3 بریدن دالها در اندازه مشخص شکل -5-3 بلند کردن دالها شکل -6-3 انتقال به انبار
4. مصالح
با توجه به مطالب فوق، دالهای مجوف با دو طرح اختلاط اصلی تولید میشوند. بتن با روانی کم و روانی معمولی. در بتن با روانی کم، مقدار آب کمی بیشتر از مقدار مورد نیاز برای هیدراسیون سیمان محدود میشود. نسبت آب به سیمان در این حالت 0.3 است و بدلیل محدود بودن آب مورد استفاده اختلاط بحرانی است. در حالت با روانی معمولی بتن معمولا با نسبت های آب به سیمان در حدود 0.4 تا 0.5 است. طرح اختلاط و به کارگیری افزودنیها، بستگی به تهیه مخلوطی دارد که شکل خود را با روش قالب به کار رفته حفظ نماید. در مورد مصالح به کار رفته در دال های مجوف نیز
3
سنگدانه های با فرایند تولید متفاوت، با توجه به نوع آنچه که در محل موجود است تغییر میکند. حداکثر اندازه سنگدانه بزرگتر از شن نخودی (حدود12 میلیمتر) بندرت به کار برده میشود، چون در سطح محدودی ریخته میشود. سنگدانه های سبک معمولا برای کاهش وزن مقاطع و برای کاهش قابل توجه در ضخامت مورد نیاز به کار برده میشود.
کاربرد رشته در هر اندازه و نوع آن بستگی به امکان دسترسی تولید کننده آن دارد. برای بهینهسازی هزینه یک پروژه معین از اندازههای مختلف رشته میتوان استفاده کرد، ولی جهت سادگی تولید و کاهش تعداد انواع رشته از یک یا دو اندازه رشته استفاده میکنند . در مورد ملات مصرفی در درز بین قطعات به جز در موارد خاص معمولا مخلوطی از ماسه و سیمان پرتلند به نسبت تقریبا 1:3 استفاده میشود. مقدار آب مصرفی نیز تابعی از روش به کار گرفته شده برای ملا ت ریزی است، ولی در حالت کلی ممکن است از مخلوط خمیری برای پر کردن آسان درز بین قطعات استفاده گردد .[1]
5. مقاطع و دهانه دال
مقاطع موجود برای این دالها بسته به هر شرکت میتواند متفاوت باشد و همان طور که شرح داده شد، بسته به سیستم انتخابی نیز این مقاطع و دهانه دالها میتواند متفاوت باشد. تولیدکنندگان اصلی نام برده شده در بخش 2، هر کدام استانداردهای متفاوتی برای تولید مقاطع دارند. عرض مقاطع تولیدی معمولا 1200 میلیمتر میباشد. بسته به نیازهای پروژه، خصوصا دهانه و عملکرد بارگذاری، یک عمق دال ویژه نیز در نظر گرفته میشود. عمقهای مرسوم برای این دالها معمولا از 120 تا 500 میلیمتر میباشد. طول دهانه دالها نیز با توجه به اندازه مورد نیاز برای پروژه مورد نظر میتواند توسط دستگاه بریده شود. پروفیلهای استاندارد معمولا مقاومت در برابر آتشی در حدود 60 تا 120 دقیقه را دارند که میتواند برای بعضی از مقاطع (مثلا در صورت استفاده از رویه ) بیشتر از این زمان باشد. سقفهای دال های مجوف معمولا بدون هیچ رویه سازهای استفاده میشوند. به هر حال در بعضی مواقع خاص بارگذاری یا در مورد بارهای متمرکز، یک رویه بتنی سازهای نیز ممکن است استفاده شود (شکل.(4
شکل -4 طول دهانه قابل انتخاب برای یک دال با عرض 1200 میلیمتر در دو حالت بدون رویه و 50 میلیمتر رویه
6. مزایا و معایب
دالهای مجوف در تامین سیستمهای اقتصادی برای کف و بام بطور وسیع شناخته شده است. در مقایسه با دالهای بتنی معمولی، این نوع دال ها دارای مزیتهای اقتصادی به مراتب بالاتری هستند. بخصوص در زمینه صرفهجویی در مواد به کار رفته، انرژی و همچنین از لحاظ کاهش وزن مصالح چه از نظر انتقال و جابجایی و چه از نظر کاهش بارهای وارده بسیار حائز اهمیت میباشند. در زیر چند مورد از مزایای این نوع دالها در مقایسه با دالهای مرسوم نام برده شده است:
1. بعلت داشتن حفرههای ممتد دارای بتن ریخته شده کمتری نسبت به دالهای تخت هستند و نهایتا وزن کمتری خواهند داشت که ضمن کاهش هزینه ها باعث کاهش ابعاد سازه و فونداسیون میشود. کاربرد دالهای مجوف میتواند تا %50 صرفه جویی در بتن و %50 صرفه
جویی در آرماتور را به همراه داشته باشد. این بدان معنی است که در یک سازه 1000، چیزی در حدود 35 تن بتن و 7.5 تن آرماتور صرفه جویی میشود.
