سازه پیش‌تنیده (Prestressed Structure) نوعی سازه است که با ترکیب بتن و کابل‌های فولادی تحت کشش ساخته می‌شود. این کابل‌ها به کمک جک‌های هیدرولیک در مرحله ساخت یا پس از ساخت تحت کشش قرار می‌گیرند. این تنش موجب ایجاد فشار در بتن می‌شود و در نتیجه، تنش‌های کششی در آن کاهش یافته یا به طور کامل حذف می‌شوند. این ویژگی موجب افزایش ظرفیت باربری سازه‌های بتنی می‌گردد.
مزایای سازه‌های پیش‌تنیده
- کاهش ترک خوردگی: بتن در برابر کشش ضعیف است و با ایجاد تنش فشاری توسط کابل‌های پیش‌تنیده، ترک خوردگی به حداقل می‌رسد.
- افزایش ظرفیت باربری: سازه‌های پیش‌تنیده می‌توانند بارهای سنگین‌تری را بدون تغییر شکل یا خیز قابل توجه تحمل کنند.
- کاهش ضخامت عناصر سازه‌ای: با پیش‌تنیدگی می‌توان دال‌ها و تیرهای نازک‌تری طراحی کرد که در نهایت موجب کاهش وزن کل سازه می‌شود.
- صرفه‌جویی اقتصادی: کاهش حجم بتن و میلگرد مصرفی، نیاز کمتر به ستون‌ها و کاهش ارتفاع سازه باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود.
- انعطاف در طراحی معماری: امکان اجرای دهانه‌های بزرگتر و ایجاد سازه‌های چشمگیر معماری فراهم می‌شود.
لنگرگاه کابل چند رشته‌ای
انواع پیش‌تنیدگی
پیش‌تنیدگی آزاد (Unbonded)
در این سیستم، کابل یا میلگرد فولادی با بتن اطراف چسبندگی ندارد و به صورت تک رشته‌ای در دال‌ها و تیرهای سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای حفاظت در برابر خوردگی، این کابل‌ها با نوعی گریس پوشانده شده و درون روکش پلی‌اتیلنی قرار می‌گیرند.
پیش‌تنیدگی چسبیده (Bonded)
در این روش، کابل‌ها درون مجرای محافظ فلزی یا پلاستیکی قرار داده می‌شوند و پس از کشیده شدن، این مجرا با گروت (ماده‌ای بر پایه سیمان) پر می‌شود. گروت علاوه بر محافظت از خوردگی، انتقال نیروی کششی را بین کابل و بتن اطراف بهبود می‌بخشد.
اجزای سازه‌های پیش‌تنیده
- کابل‌های پیش‌تنیده (Tendon): عامل اصلی ایجاد تنش فشاری در بتن.
- پوشش محافظ: برای جلوگیری از خوردگی و کاهش اصطکاک کابل‌ها.
- گوه‌های مهاری: برای نگهداری کابل‌ها پس از کشش.
- گروت: ماده‌ای برای پر کردن مجرای کابل و افزایش چسبندگی در سیستم چسبیده.
نحوه اجرای سازه پیش‌تنیده
- آماده‌سازی قالب: طراحی و آماده‌سازی قالب مطابق نقشه‌های اجرایی.
- جایگذاری کابل‌ها: قرار دادن کابل‌ها در محل مشخص.
- بتن‌ریزی: ریختن بتن و انتظار برای رسیدن به مقاومت لازم.
- کشش کابل‌ها: اعمال کشش توسط جک‌های هیدرولیکی و تثبیت گوه‌ها.
- قفل کردن کابل‌ها: حفظ نیروی کششی با مهار گوه‌ها.
کاربردهای سازه‌های پیش‌تنیده
- ساختمان‌ها: کاهش تعداد ستون‌ها و افزایش دهانه‌های آزاد.
- پل‌ها: امکان ساخت پل‌های با دهانه بزرگ بدون نیاز به تکیه‌گاه میانی.
- ورزشگاه‌ها: طراحی دهانه‌های بزرگتر و سازه‌های معماری خلاقانه.
- پارکینگ‌ها: انعطاف در طراحی ستون‌ها و طول دهانه‌ها.
- پایدارسازی دیواره‌های خاکی و سنگی: افزایش ایمنی و جلوگیری از ریزش دیواره‌ها.
- تانک‌های ذخیره‌سازی: جلوگیری از ترک‌خوردگی سازه و افزایش ایمنی در صنایع نفت و گاز.
مقایسه با سازه‌های بتنی معمولی
- وزن کمتر: کاهش بار مرده سازه و در نتیجه کاهش بار بر فونداسیون.
- مقاومت بیشتر: تحمل بارهای سنگین‌تر و کاهش خیز سازه.
- صرفه اقتصادی: کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری.
- عملکرد بهتر در زلزله: به دلیل وزن کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر.
نتیجه‌گیری
استفاده از سازه‌های پیش‌تنیده به عنوان راهکاری کارآمد در صنعت ساخت و ساز می‌تواند علاوه بر افزایش ظرفیت باربری و کاهش هزینه‌ها، امکان طراحی سازه‌های زیبا و مقاوم را فراهم کند. این تکنولوژی با پیشرفت در مواد و تجهیزات اجرایی به سرعت در حال گسترش بوده و انتخاب مناسبی برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده محسوب می‌شود.
امروزه استفاده از مصالح ساختمانی مدرن شامل انواع تیرچه بلوک ، تیرچه پیش‌تنیده ، هالوکور و دال پیش تنیده با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای روز صنعت ساختمان با بهره‌گیری از تکنولوژی پیشرفته ، محصولاتی مقاوم و بهینه برای افزایش استحکام سازه‌ها ارائه می شود و در پروژه‌های ساختمانی متنوع از این مصالح مدرن استفاده می شود .
آخرین دیدگاه‌ها