بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
نام درس :سازه بتونی
موضوع پروژه :سقف پیش تنیده CCL
اسلاید 2 :
سقف های پس کشیده( ccl ) و پیش تنیده
اگر چه سیستمهای پیش تنیدگی نیازمند دانش و نظرات فنی خاصی برای ساخت و نصب کردن می با شد ولی توضیح دادن مفهوم آن آسان است.در بشکه های چوبی قدیمی کشش ایجاد شده در حلقه های فلزی بطور مؤثری قطعات چوبی را به یکدیگر می فشارد تا مقاومت و پایداری آنرا افزایش دهد. از دیدگاه کلی پیش تنیدگی به معنای ایجاد تنش های دائمی مخالف با تنش هایی می باشد که در اثر بارهای خدمت در سازه ایجاد خواهند شد. همانطور که میدانیم بتن در فشار بسیار قوی ولی در کشش ضعیف عمل می نماید بطوریکه یک تنش کششی اندک می تواند باعث ترک خوردگی مقطع بتنی شود.
عموما از میلگردهای فولادی در بتن بعنوان آرماتورکششی استفاده می شود تا مقدار ترک خوردگی را محدود نماید. برای روشن تر شدن موضوع یک تیر بتنی را مورد بررسی قرار می دهیم: در یک تیر بتنی معمولی (غیر پیش تنیده) که تحت بار ثقلی قرار دارد به واسطه خمش ایجاد شده در آن، پائین مقطع (زیر تار خنثی) به کشش افتاده و در بالا فشار ایجاد می گردد. لذا از آنجا که بتن در کشش ضعیف می باشد پس از ترک خوردن بتن در مقابل تنش های کششی، فولاد موجود در زیر تار خنثی به کشش می افتد .این امر ممکن است حتی تحت اثر وزن خود تیر نیز اتفاق بیافتد.
اسلاید 3 :
در سیستم پیش تنیده بجای آرماتورهای معمولی از یکسری کابل (تاندون) های با مقاومت کششی بالا استفاده می شود.که این کابل ها تحت کشش زیادی قرار گرفته و در دو انتهای تیر توسط گره های مخصوص تثبیت می گردند. بدین ترتیب کابل های پیش کشیده پس از رها شدن از کشش تمایل به جمع شدن و رسیدن به حالت اولیه داشته و لذا یک نیروی فشاری زیادی در قسمت زیرین تار خنثی در بتن ایجاد میگردد که به تبع این نیرو در مقابل نیروی کششی که بواسطه بارهای ثقلی در بتن ایجاد می گردد قرار می گیرد. بنا براین این کابل ها مقداری از نیروهای ناشی از بارهای ثقلی را خنثی نموده و مقطع قابلیت پذیرش بارهای بیشتری را خواهد داشت.
در سال های اخیر استفاده از سقفهای پس کشیده در ساختمانها رشد و پیشرفت داشته است. بیشترین کاربرد آن در کشور آمریکا بوده و در کالیفرنیا این سیستم اولین انتخاب برای سقفهای بتنی است. سقفهای پس کشیده همچنین در استرالیا، هنگ کنگ، سنگاپور و اروپا نیز استفاده میشود و در انگلستان نیز به سرعت در حال افزایش است.
1- معرفی سیستم پیش تنیده:بر حسب نوع اعمال نیرو پیش تنیدگی دو نوع سیستم پیش تنیده خواهیم داشت :
الف) پیش کشیده ب) پس کشیده
الف) سیستم پیش کشیده : در این سیستم در مرحله اول فولادها تحت کشش قرارگرفته ودر دو انتهای عضو توسط گیره های مخصوص کاملا گیر داده می شوند. در مرحله دوم عضو مورد نظر بتن ریزی می شود و سپس بتن عمل آورده می شود و به مقاومت کافی می رسد و در مرحله سوم فولاد های پیش تنیدگی در دو انتهای تیر، بریده شده و نیروی پیش تنیدگی بصورت یک نیروی فشاری بر عضو اعمال میشود. فولاد های پیش تنیدگی به دو صورت فولاد با مسیر مستقیم یا فولاد با مسیر شکسته می باشد. اجرای مسیر با منحنی پیوسته برای کارهای پیش کشیده تقریبا امکان پذیر نیست.
ب) سیستم پس کشیده : در این سیستم در مسیر عبور فولادهای پیش تنیدگی ، غلافی تو خالی در بتن تعبیه می گردد سپس کابل ها از درون غلاف ها عبور داده شده بطوریکه دو سر آن از غلاف بیرون بوده و عملیات بتن ریزی انجام می شود وغالبا قبل از بتن ریزی دو ورق صفحه فشار جایگذاری می شود. بعد از اینکه بتن به مقاومت مورد نظر رسید فولادهای پیش تنیدگی توسط جک هایی که به صفحه فشار تکیه می نمایند کشیده می شوند.
اسلاید 4 :
2- مزایا وامتیازات سقف های پس کشیده :
1- کاهش ارتفاع سیستم سقف سازه: وجود دال پس کشیده در سقف ها باعث کوتاه شدن و یا حذف تیرها شده و در نتیجه سبب کاهش ارتفاع طبقه و پیروی آن کاهش کل ارتفاع سازه می گردد.
2- افزایش طول دهانه ها: امکان فضاهای بدون ستون و انعطاف بیشتری در معماری فراهم می کند.
3- کاهش وزن سقف و مصالح مصرفی و سازه سبکتر: ابعاد ستون ها ، دیوارها و فونداسیون در این سیستم کاهش یافته و سازه سبکتری خواهیم داشت.
4- انعطاف پذیری در مسیر عبور تاسیسات : حذف تیرها یا تیرچه ها در سقف های پس کشیده انعطاف پذیری را جهت عبور تاسیسات بیشتر می نماید.
5- قابلیت ساخت بهتر: مصالح مصرفی کمتر، جزئیات ساده تر، نبودن تیرها و در نتیجه قالب بندی وآرماتور بندی آن ها،تراکم کمتر آرماتورها همگی قابلیت ساخت بهتر را ایجاد می کنند.
6- کنترل ترک ها وکاهش تغییر شکل ها : به دلیل اثربالانس کابل ها (تاندون ها) سقف پس کشیده تحت تاثیر وزن خود تغییر شکل نداده وترک خوردگی وتغییر شکل تقریبا به طور اختصاصی بواسطه بار زنده ایجاد می شود.
7- سرعت بالای ساخت : به لحاظ اینکه در دال های پس کشیده معمولا تیرهای میانی حذف و یک دال تخت گسترده داریم لذا یکباره می توان سطوح گسترده ای را قالب بندی ، اجرا و قالب برداری نمود.
3- دامنه کاربرد سقف های پس کشیده :
1- پارکینگ های طبقاتی : از آنجا که در سیستم دال پس کشیده فاصله ستون ها بطور قابل ملاحظه ای(دهانه ها ی12 متری) افزایش می یابد لذا فضای باز و مفیدی را جهت پارک و جابجایی اتومبیل ها ایجاد می نماید. همچنین با توجه به اینکه در اکثر پارکینگ های طبقاتی سقف ها به صورت نمایان (Expose) و بدون سقف کاذب اجرا می گردند قابلیت کاهش نفوذ پذیری و مقاوم شدن بتن در مقابل تهاجم های شیمیای در دال های پس کشیده نیز میتواند عامل مهمی در انتخاب این سیستم برای پارکینگ های طبقاتی باشد.
اسلاید 5 :
برج ها وساختمان های مرتفع : با توجه به اینکه استفاده از دال های پس کشیده در سازه باعث کاهش ارتفاع طبقه می شود ، لذا در یک ارتفاع ثابت می توان تعداد طبقات بیشتری را ایجاد نمود.
3- ساختمان های تجاری و بیمارستان ها : مزایایی از قبیل فاصله زیاد ستون ها ، سرعت اجرا وکاهش وزن سازه در سیستم دال های پس کشیده باعث می شوند تا این نوع سیستم گزینه مناسبی برای ساختمان های تجاری و بیمارستان ها و. باشد.
4- پل ها : نیاز به اجرای دهانه های بزرگ در پل ها ، جلوگیری از لرزش ، ترک خوردگی و نفوذ پذیری بتن و همچنین سرعت مناسب اجرا در سیستم های پس کشیده از جمله عواملی است که باعث شده این سیستم از مرسوم ترین روشها در ساخت پل ها باشد .
5- انبوه سازی های مسکونی : از آنجا که در این نوع مجتمع ها درهرطبقه چندین واحد مسکونی در نظر گرفته شده و طراحی می گردد لذا فاصله زیاد ستون ها شرایط بسیار مناسبی جهت معماری واحدها مهیا می نماید بطوریکه میتوان در بیشتر موارد هر واحد را بدون قرار گیری ستون در داخل آن طراحی نمود.
4- روشهای اجرای سیستم پس کشیده :
در زمینه اجرای سیستم پس کشیده دو روش جهت ساخت بکار می رود :
1- سیستم چسبیده Bonded
- 2سیستم غیر چسبیده Unbonded
1- سیستم چسبیده : با این روش کابل های پس کشیده از میان غلاف های تخت ممتد وکوچک از جنس گالوانیزه عبور می کند که داخل غلاف ها پس از بتن ریزی وکشیده شدن کابل ها با دوغاب پر می شود.
2- سیستم غیر چسبیده : در این سیستم کابل با دوغاب تزریق نمی شود و می تواند آزادانه و مستقل از بتن حرکت کند. اغلب کابل ها در یک غلاف محافظ با گریس پوشانده شده اند . پس از بتن ریزی وکسب مقاومت فشاری مشخص کابل بسادگی و با استفاده از یک جک دستی کوچک کشیده می شود که این عمل عملیات پس کشیدگی را تکمیل میکند.
امتیازات:
1- استفاده از دهانه های بلند
2- بهره گیری از سطح تخت و صاف در زیر سقف
3- انعطاف طرح
4- استفاده از دال های نازکتر
5- کنترل تغییر شکل وترک
6- کاهش ارتفاع طبقات
7- سازه سبکتر
8- ساخت سریع
9- صرفه جویی در هزینه های ساخت
10- انعطاف پذیری در آینده
اسلاید 6 :
مراحل اجرای دالهای پس کشیده باروش نچسبیده:
1- قالب بندی:
در این سیستم قالب بندی سقف مشابه دال بتنی معمولی (بتن آرمه) است. به منظورسهولت درنصب مهارهای انتهایی برای قالبهای کناردال ازمصالح مناسب مانند چوب استفاده می شود.
اسلاید 7 :
2- آرماتوربندی:
آرماتورهای مورد نیازشامل کلافهای کناری آرماتورهای تقویتی روی ستونها و دیوارها آرماتورهای مربوط به برش پانچ آرماتورهای اطراف بازشوهاو..در این مرحله روی سقف نصب می شوند.حجم آرماتوربندی در این روش در مقایسه با دال بتن آرمه بسیارکمتراست وعملا آرماتوربندی بصورت شبکه فوقانی وتحتانی وجود ندارد.
اسلاید 8 :
3- نصب کابلهاو مهارهای انتهایی:
با توجه به نقشه های اجرایی کابلها روی قالب قرارمی گیرند ومهارهای انتهایی به لبه قالب متصل می شوند. معمولا کابلها در دو جهت عمود برهم بر روی دال می باشد.درحالت معمولی دریک جهت کابلها بصورت متمرکز روی نوارهای ستونی قرار می گیرند (Banded Tendons)ودرجهتدیگر بافاصله های یکنواخت حدود5/1متری توزیع می گرددند (Distributed Tendons )
اسلاید 10 :
4- نصبChairها و تامین پروفیل کابلها:
برای استفاده بهینه ازنیروی پیش تنیدگی موقعیت کابل نسبت به تار خنثی درطول دال تغییر می کند.معمولاروی نقاط تکیه گاهی کابلها به تارفوقانی ودر وسط دهانه به تار تحتانی نزدیک می شوند.به این انحنا اصطلاحا انحنا(Profile)می گویند.جهت تامین پروفیل مناسب Chairهایی دراندازه- های متفاوت با فاصله های مشخصی قرار داده شده وکابل روی آنها قرار می گیرد.
اسلاید 12 :
5- بتن ریزی:
پس ازبستن آرماتورهاوقرارگیری کابلهاروی سقف بتن ریزی انجام می شود در این مرحله باید در مورد ویبره زدن اطراف مهار های انتهایی دقت کافی به خرج داده شود.
اسلاید 13 :
6- عملیات کشش:
بعد ازاینکه بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز رسید می توان عملیات کشش کابلها را آغاز نمود.هر کابل از یک طرف یا از هر دوطرف (در صورت نیاز) کشیده می شود.میزان افزایش طول هرکابل با توجه به طول و پروفیل آن محاسبه شده و پس از کشش نیز اندازه گیری می شوند. بدین ترتیب صحت اجرای عملیات کنترل می شود.
اسلاید 15 :
عوامل رشدسریع سیستم پس کشیدگی:
1- سرعت بالای اجرا.
2- مقاومت بسیار زیاد در برابر خوردگی و زلزله.
3- سهولت ایجاد بیشترین خروج از مرکزیت در تاندونها.
4- افت نیروهای پیش تنیدگی ناشی از اصطحکاک.
اسلاید 16 :
مراحل اجرای دالهای پس کشیده باروش چسبیده:
• در پروژه آتی شهر ، زون B وC برای نخستین بار از سقف های پیش تنیده که در این پروژه به روش پس کشیده اجرا می شود استفاده شده است که در نوع خود کم نظیر است .سیستمی که تابحال شاهد اجرای آن در پل ها بوده ایم هم اکنون به حیطه ساختمان سازی نیز راه پیدا کرده است.
• مشخصات فنی سقف های پیش تنیده:
• دال سقف که در سازه های بتنی اجرا میشود انواع مختلفی دارد و هر کدام بسته به نیاز و هزینه ساخت متفاوت می باشند.یکی از به روز ترین سقف هایی که میتوان در ساختمان های بتنی اجرا کرد سقف های بتنی پیش تنیده(Presterss) می باشد که در آنها بجای آرماتور از رشته کابلهایی (تاندوم ) استفاده میشود که از داخل یک کاور ضد زنگ رد میشوند ( که بعدا این کاور توسط گروت پر خواهد شد) و سپس دال سقف را بتن ریزی میکنند .
اسلاید 17 :
• اینگونه سقف ها به 2 روش اجرا میشوند اما برای اجرای هر 2 روش ابتدا باید ورق های فلزی را توسط شمع بندی در زیر سقف اجرا نموده سپس کل سقف را برای حاشیه اطمینان بیشتر آرماتوربندی کنیم . قطر این آرماتور ها وفاصله آنها از هم نسبت به سقف های کامپوزیت به نحوی طراحی و اجرا میشود که از استحکام و تحمل بار بسیار کمتری برخوردار است چرا که تحمل بار اصلی سقف با سیستم بتن-تاندوم است که این تاندوم ها پیش یا پس از بتن ریزی کشیده خواهند شد.چنانچه این تاندوم ها پیش از بتن ریزی کشیده شده و تحت تنش قرار بگیرند به آن پیش تنیدگی به روش پیش کشیدگی (Prestress by Pretensioning) گویند و اگر پس از بتن ریزی کشیده شوند به آن پیش تنیدگی به روش پس کشیدگی (Prestress by Posttensioning) گویند.
ازتفاوت های عمده این دو روش می توان به عدم نیاز به بست در روش پیش کشیده اشاره کرد چرا که در روش پس کشیده برای مهار تاندوم ها نیاز به بست می باشد.و نیز تاندوم ها در روش پیش کشیده بایداز مقاومت کششی نسبتا بیشتری برخوردار باشند.در روش پس کشیده که پس از کشیدن کابل ها توسط جک به اندازه لازم و ثابت کردن آنها توسط بست، فشار مضاعفی بر محل بست و نیز کناره های دال بتن وارد میشود که همین امر ما را بر این میدارد تا از بتنی با عیار بیشتر در کناره ها استفاده کنیم . اما در این پروژه از آنجا که عیار بتن بالاست، بتن ریزی به صورت یکنواخت اجرا می شود.
اسلاید 18 :
- شرح تصویری وسایل پیش تنیدگی :
به منظور آشنایی بهتر ودرک صحیح از سیستم پس کشیده یکسری تصاویر از وسایل پیش تنیدگی در این قسمت نشان داده شده است.
کابلهای پیش تنیدگی غلاف فلزیادوات پس کشیدگی - نتیجه گیری :امتیازات:
1- استفاده از دهانه های بلند
2- بهره گیری از سطح تخت و صاف در زیر سقف
3- انعطاف طرح
4- استفاده از دال های نازکتر
5- کنترل تغییر شکل وترک
6- کاهش ارتفاع طبقات
7- سازه سبکتر
8- ساخت سریع
9- صرفه جویی در هزینه های ساخت
10- انعطاف پذیری در آینده
اسلاید 20 :
وسایل مورد استفاده:
