هدف از پیش تنیده کردن تیرچه، قرارگیری تیرچه تحت تنش فشاری به میزان جمع جبری بارهای وارده بر آن است. برای این منظور سیمهای فولادی تا درصد مقاومت نهایی خود تحت کشش قرار گرفته و مهار میشوند. بتن ریزی که انجام شد، مقاومت اولیه باید بدست آید، مقاومت ۷ روزه بتن که در رده مقاومت بتن C35 قرار گیرد. همچنین باید پیوستگی مناسب میان فولاد و بتن برقرار شده باشد، در این مرحله است که کشش رها شده و فشار مورد نظر به بتن اعمال میگردد و تیرچه پیش تنیده شکل میگیرد.
اگر نوار سقف را بررسی کنید، بخشهایی وجود دارد که حین بهرهبردای تحت تنش کششی است. مقدار تنش پیش تنیدگی باید علاوه بر اینکه به اندازه تنش بهرهبرداری باشد، تمامی تنشهای وارد حین نصب و حمل و نقل و اجرا نیز باید در نظر گرفته شود و به هیچ عنوان در حین اجرای پروژه تیرچه پیش تنیده ترک خوردگی ایجاد نشود.
۲ روش اصلی تنیدگی تیرچه پیش تنیده
۲ روش اصلی برای پیش تنیدگی بتن وجود دارد. این دو روش بر اساس زمان کشیدن فولاد است. در واقع اگر شما پیش از آنکه بتن ریزی کنید، کشیدگی لازم بر فولاد را اعمال کنید و با جک محکم نگهدارید و پس از بتن ریزی و رسیدن به مقاومت لازم جک را رها کنید، روش پیش کشیدگی انجام شده است. یعنی پیش از بتن ریزی فولاد را میکشید اما اگر بتن ریزی با در نظر گرفتن فضای لازم برای عبور آرماتورها انجام شود، فضایی که غلاف نام دارد، پس از آنکه بتن به مقاومت مورد نظر رسیده اقدام به کشش فولاد میکنیم و مهار را انجام میدهیم. به این ترتیب پس از بتن ریزی کشش انجام میشود و به این روش تولید تیرچه پیش تنیده، پس کشیدگی گفته میشود.
بتنهایی با رده مقاومتی c35 با مقاطع T شکل معکوس که به وسیله سیمهای فولادی با مقاومت (۱۴۷۵-۱۹۶۰) نیوتون در میلی متر مربع مقاوم سازی میشوند را با نام تیرچه پیش تنیده میشناسند.
تولید تیرچه پیش تنیده با ابعاد بزرگ
زمانی که تیرچههای پیش تنیده بیش از ۶٫۵ متر طول داشته باشد، قلابهای فولادی نصب میگردد که در آخر عملکرد آنها را میتوان به صورت عملکرد T شکل سقف در نظر گرفت. سوالی که وجود دارد آن است که قرار ادادن این قلابها داخل بتن چه تاثیری بر عملکرد تیرچه پیش تنیده خواهد داشت.
تاثیر شیوه پرداخت تیرچه پیش تنیده بر مقاومت آن
در این مقاله قصد داریم تاثیر شیوه پرداخت تیرچه پیش تنیده را بر ظرفیت خمشی آن بررسی کنیم. تیرچه با سطح زبر و بتنی که روی آن قرار گرفته است پیش از خروج دستگاه پرداخت شود و یا تیرچه و بتن روی آن که به وسیله آرماتورهایی به صورت مورب یا میلگردهایی با شکل U بعد از خروج دستگاه به هم متصل شده باشند. این دو شیوه میتواند بر میزان مقاومت آن تاثیرگذار باشد.
چالش پرداخت مناسب بتن و آرماتور
پیش از هر چیز شما باید چالش کار بدانید. چالش اینجاست که قرار است دو نوع متفاوت از مصالح با هم ترکیب شوند و یک جزء واحد را پدید آورند. این دو جزء یکی بتن و است و دیگری فولاد. باید کاری کنیم که این دو باهم به نحوی که ما انتظار داریم ادغام شود. زمانی که بتن ریزی انجام میشود، بتن به مقدار کافی روان نشده است. تیرچه پیش تنیده و آرماتورها را باید ابتدا داخل گروت دارای رطوبت کرد. بعد از آن بتن وارد تیرچه میشود. به این ترتیب درگیری بیشتری میان بتن و آرماتور ایجاد میشود. آنچه رخ میدهد درگیری بیشتر میلگردهای برشگیر است با بتن. میلگردها نیز با دوغاب و سیمان و گروت پر میشود.
آزمایشهای انجام شده نشان میدهد در حالتی که آرماتور کاشته شده مورد استفاده قرار نداشته باشد مقدار سختی خمشی ۲ برابر حالتی است که آرماتورها را پیشتر کاشته باشید.
چرا در بتن پیش تنیده در میزان سختی خمشی تفاوت به وجود میآید؟
زمانی که قرار است آرماتورها وارد شود ترکها و شکافهایی ایجاد میشود. به این دلیل که آرماتورهایی که پس از خروج تیرچه از دستگاه کاشته شده است، عملیات ویبراسیون را تجربه نکرده و بنابراین ترکهایی ایجاد میشود که حتی با ریختن دوغاب و سیمان و گروت نیز قابل پر شدن نیست. این ترکها بلای جان تیرچه پیش تنیده خواهد بود. زمانی که بارگذاری انجام میشود این ترکها بزرگتر شده و پیش رفت میکند و ظرفیت خمشی را در مقطع تحت تاثیر قرار خواهد داد.
برای نمونه تیرچه بدون آرماتور با بتن ۱۴ روزه که هنوز ۷۰ درصد از مقاومت را کسب کرده است، برش بیتن بتن درجا و تیرچه منتقل میشود. بعلاوه میزان سختی خمشی در دو حالت به شرح زیر است:
حالت اول: تیرچه پیش تنیده به همراه آرماتور برشگیر کاشته شده: مقاومت خشی ۰٫۶۲ تن در هر میلیمتر
حالت دوم: آرماتور بدون برشگیر تیرچه بدون آرماتور برشگیر: مقاومت خمشی ۱٫۱۵ تن در هر میلیمتر
واضح است که حالت دوم شاهد دو برابر بودن مقاومت خمشی هستیم. همچنین اگر دو نمودار را بررسی کنیم مشخص است که اگر نمونه بدون آرماتور برشگیر کاشته شود، با توجه به اینکه تیرچه ترک نخواهد داشت سختی خمشی بالایی به وجود میآید. اما این فرآیند در بازگذاریهای بالا تقریبا با حالت اول (با آرماتور) تفاوت چندانی ایجاد نمیکند. به این ترتیب باید گفت که هر دو روش برای بارگذاریها در مقادیر بالا یکسان عمل میکنند.
انتخاب بهترین روش پرداخت تیرچه پیش تنیده
با توجه تمام آنچه گفته شد، شیوه درست آن است که آرماتورهای U شکل یا آرماتورهای مورب را تحت هیچ شرایطی پس از خروج بتن از دستگاه به صورت کاشت داخل بتن اجرا نکنید. به یاد داشته باشید که این کار باید پیش از بتن ریزی تیرچه انجام شود. به این ترتیب تیرچه پیش تنیده به ضرفیتهای بالاتری دست خواهد یافت. نکته دیگری که حین پرداخت باید به آن توجه کرد، آرماتور به صورت زیگزاگ باید به کابلهای پایینی وصل شود. به این ترتیب آسیبهای کمتری به بتن وارد میشود. زمانی که شرایط ویبره برای پرداخت بتن اجرا میشود با این روش بتن شکل گرفتهای که از دستگاه خارج شده است ساختار خود را حفظ کرده و میزان ترک در آن کاهش خواهد داشت.