09121001763

88259793

از 10 صبح تا 16

جستجو

مقاوم‌سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

مقاوم‌سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

در بررسی مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی پلیمرهای تقویت‌شده با فیبر کربن (CFRP) مدت‌هاست که برای بازسازی سازه‌های نگهدارنده استفاده می‌شود، لایه‌های مسطح که به قسمت زیرین چسبانده شده‌اند و بار را خنثی می‌کنند. به عنوان مثال، در روش "Ebrog" برای تقویت بخش خارجی روی شیارها) که در سال های اخیر ظاهر شده است، شیارهای باریک از قبل به صورت طولی بررسی می شوند، سطح بزرگ شده برای انتقال نیرو که در عمق بیشتری نیز عمل می کند نیز باید بررسی گردد. این روش برای اولین بار در سال 2018 برای بازسازی پل در Küssnacht استفاده شد.

اکنون محققان Empa در حال توسعه این روش در پروژه ای با بودجه Innosuisse و با همکاری شرکت S&P Clever Reinforcement در Seewen هستند. تیمی به سرپرستی کریستوف چادرسکی از آزمایشگاه سازه‌های مهندسی Empa در حال آزمایش ورقه‌های CFRP پیش‌تنیده‌ای هستند که به طور فعال تیرهای بتنی را تقویت می‌کند، آنها با رزین اپوکسی تحت تنش کششی به هم متصل می‌شوند.

هنگامی که چسب سفت شد، انتهای آن شل می شود و نوارهایی که می خواهند منقبض شوند، انحراف را حتی بیشتر خنثی می کنند. در ارزیابی مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی چیزی که در ابتدا ساده به نظر می رسد، ممکن است در جزئیات دشوار باشد، به خصوص در انتهای نوارها، جایی که نیروهای کششی عظیمی تا 14 تن عمل می کنند. برای جلوگیری از پاره شدن آنها، باید به طور مناسب متصل شوند. تا به حال، این کار با صفحات آلومینیومی، چسبانده شده و با رولپلاک محکم می شد، اما تیم Empa رکاب های CFRP U شکل را به طور خاص برای روش جدید طراحی کرده است.

در حقیقت محلولی که از یک ماده ساخته شده باشد همیشه بهتر از دو ماده متفاوت است. به خصوص برای بررسی، در آزمایشگاه آزمایش‌های زیادی را باید انجام داد. آزمایش‌ها در آزمایشگاه نشان می‌دهند که این پتانسیل بسیار زیاد است، لذا این فرآیند با پیش تنیدگی و رکاب CFRP، ظرفیت باربری یک دال بتنی را در مقایسه با روش تقویت‌کننده کلاسیک، یعنی بدون شیار و پیش تنیدگی، 77 درصد افزایش داده است. حتی بدون پیش تنیدگی، اختلاف باز هم 34 درصد بود

در ارزیابی مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی به منظور ارائه این فناوری به بازار، آزمایش‌های بزرگ بر روی دال‌های بتنی با دهانه شش متر انجام شده که باید بینش‌های بیشتری را قبل از اجرای پروژه بازسازی واقعی در اواخر سال 2021 ارائه دهند. در همین حال، بسیاری از شرکای صنعتی در حال حاضر روی جنبه‌های عملی این نوع پروژه ها کار می‌کنند.

کارشناسان در حال توسعه یک فرآیند صنعتی برای رکاب‌های U شکل هستند که قبلاً با دست از پروفیل‌های کربنی ساخته می‌شدند. در واقع تجهیزاتی که تا به حال با آن لایه‌ها پیش تنیده شده‌اند، باید برای فرآیند جدید دوباره طراحی شوند. تلاش‌هایی که می‌توانند ارزشمند باشند. هر ساختاری که به جای بررسی، بازسازی شود، نه تنها در هزینه‌ها، بلکه در انتشار CO2 نیز صرفه‌جویی می‌کند. علاوه بر این، انجام این فرآیند در هنگام نصب آسانتر و سریعتر خواهد بود. این عامل همچنین برای صاحبان ساختمان‌ها قیمت و هزینه مناسبی دارد.

بتن پیش تنیده در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

بتن پیش تنیده در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی روشی برای غلبه بر ضعف طبیعی بتن در کشش است. تاندون‌های پیش تنیدگی (معمولاً از کابل یا میله‌های فولادی با کشش بالا) استفاده می ‌شود که تنش فشاری ایجاد ‌کنند که این امر تنش کششی را که عضو فشاری بتن است را جبران می‌کند. بتن مسلح سنتی مبتنی بر استفاده از میلگردهای تقویت کننده فولادی، میلگرد و بتن ریخته شده در داخل را بررسی می کند. پیش تنیدگی را می توان به دو روش انجام داد: بتن پیش تنیده و بتن پس تنیده چسبانده یا نامحدود.

  • بتن پیش تنیده

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی بتن پیش تنیده در اطراف تاندون های از قبل تنیده ریخته می شود. این روش پیوند خوبی بین تاندون و بتن ایجاد می کند که هم از تاندون در برابر خوردگی محافظت می کند و هم امکان انتقال مستقیم کشش را فراهم می کند. بتن پخته شده به میلگردها می‌چسبد و زمانی که کشش آزاد می‌شود به صورت فشرده‌سازی توسط اصطکاک ساکن به بتن منتقل می‌شود.

بتن پیش تنیده

با این حال، به نقاط محکمی نیاز دارد که تاندون بین آنها کشیده شود و تاندون ها معمولاً در یک خط مستقیم قرار دارند؛ بنابراین، بیشتر عناصر بتنی پیش تنیده در یک کارخانه پیش ساخته می شوند و باید به محل ساخت و ساز منتقل شوند که اندازه آنها را محدود می کند. عناصر پیش تنیده ممکن است لنگه ها، دال های کف، تیرها یا شمع های فونداسیون باشند. یک روش نوآورانه ساخت پل با استفاده از پیش تنیدگی در پل نواری تحت تنش است.

  • بتن پس کشنده چسبانده شده

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی بتن پس تنیده چسبانده شده اصطلاح توصیفی برای روش اعمال فشار پس از ریختن بتن و فرآیند پخت (درجا) است. بتن در اطراف یک مجرای خمیده پلاستیکی، فولادی یا آلومینیومی ریخته می شود تا ناحیه ای را دنبال کند که در غیر این صورت تنش در عنصر بتنی ایجاد می شود.

مجموعه ای از تاندون ها از طریق مجرا و بتن ریخته می شود. هنگامی که بتن سخت شد، تاندون ها توسط جک های هیدرولیکی که در برابر خود عضو بتنی واکنش نشان می دهند، کشش می یابند. زمانی که تاندون ها به اندازه کافی کشیده شدند، طبق مشخصات طراحی (به قانون هوک مراجعه کنید)، در موقعیت خود قرار می گیرند و پس از برداشتن جک ها، کشش را حفظ می کنند و فشار را به بتن منتقل می کنند.

سپس مجرا برای محافظت از تاندون ها در برابر خوردگی دوغاب می شود. این روش معمولاً برای ایجاد دال های یکپارچه برای ساخت خانه در مکان هایی که خاک های گسترده (مانند خاک خشتی) مشکلاتی را برای فونداسیون محیطی معمولی ایجاد می کند استفاده می شود. تمام تنش های ناشی از انبساط فصلی و انقباض خاک زیرین به کل دال کششی وارد می شود که ساختمان را بدون خمش قابل توجه نگه می دارد. پس تنیدگی همچنین در ساخت پل های مختلف، هم پس از عمل آوری بتن و هم با مونتاژ مقاطع پیش ساخته، مانند پل سگمنتال، استفاده می شود. مزایای این سیستم نسبت به پس کشش بدون اتصال عبارتند از:

کاهش زیاد نیازهای تقویتی سنتی زیرا تاندون ها نمی توانند در تصادفات از بین بروند.

تاندون‌ها را می‌توان به راحتی استفاده کرد که امکان طراحی کارآمدتر را فراهم می‌کند.

مقاومت نهایی بالاتر به دلیل پیوند ایجاد شده بین رشته و بتن.

هیچ مشکل بلندمدتی با حفظ یکپارچگی لنگر یا بن بست وجود ندارد.

  • بتن پس کشنده بدون چسب

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی بتن پس تنیده غیرپیوندی با ایجاد آزادی و حرکت دائمی برای هر کابل نسبت به بتنی دیگر با پیوندی متفاوت بررسی می شود. برای دستیابی به این هدف، هر تاندون جداگانه با یک گریس (معمولاً مبتنی بر لیتیوم) پوشانده می شود و توسط یک روکش پلاستیکی که در فرآیند اکستروژن تشکیل شده است، پوشانده می شود. انتقال کشش به بتن توسط کابل فولادی که در برابر لنگرهای فولادی تعبیه شده در محیط دال عمل می کند، حاصل می شود. نقطه ضعف اصلی نسبت به پس کشش پیوندی این واقعیت است که یک کابل می تواند در صورت آسیب دیدگی (مانند تعمیر روی دال) خود را از بین ببرد و از دال خارج شود. مزایای این سیستم نسبت به پس کشش پیوندی عبارتند از:

توانایی تنظیم جداگانه کابل ها بر اساس شرایط بد میدان، به عنوان مثال، جابجایی گروهی از 4 کابل در اطراف یک دهانه با قرار دادن 2 کابل در هر طرف).

روش تزریق پس از تنش حذف شده است.

توانایی کاهش تنش تاندون ها قبل از اقدام به تعمیر.

پس کشش در سازه های ساختمانی

عوامل بازار به نفع سیستم پس تنش

مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

عوامل موثر در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی در زیر عوامل بازاری که به نفع اجرای سیستم پس تنش در سازه های ساختمانی هستند، آمده است:

دهانه های طولانی تر

طرح های منحصر به فرد: اشکال نامنظم

چرخه های ساخت و ساز کوتاه تر

کاهش هزینه

ارتفاعات کوتاه تر از کف به طبقه

عملکرد سازه برتر

کاهش هزینه مستقیم

پس تنیدگی باعث کاهش هزینه مستقیم نسبت به دال های تقویت شده معمولی می شود که عمدتاً با کاهش مقادیر مواد بتن و میلگرد انجام می شود. به طور معمول، صرفه جویی بین 10٪ - 20٪ در هزینه مستقیم حاصل می شود.

  • عوامل زیر به کاهش مستقیم هزینه کمک می کند:

مواد بتنی کمتر

کاهش ضخامت دال، ارتفاع کل ساختمان و هزینه را کاهش می دهد

میلگرد کمتر

هزینه کار کمتر برای نصب مواد

کاهش جابجایی مواد

قالب ساده منجر به هزینه کمتر نیروی کار می شود

استفاده مجدد سریع از قالب منجر به قالب‌بندی کمتر در محل کار می‌شود

در یک دال معمولی با دهانه های بیش از 7 متر، صرفه جویی خالص در هزینه مواد می تواند بین 10% تا 20% جایگزین اصلی RC باشد.

بهبود بهره وری ساخت و ساز

  • بهبود بهره وری ساخت و ساز

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی از آنجایی که دال های پس تنیده به گونه ای طراحی شده اند که وزن خود را در زمان تنش تحمل کنند، می توانند کارایی ساخت و ساز را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند و 5 تا 10 درصد از صرفه جویی غیرمستقیم را به همراه داشته باشند. عوامل زیر به بهبود راندمان ساخت و ساز کمک می کنند:

چرخه های ساخت و ساز کوتاه تر

جابجایی مواد کمتر و تأثیر آن بر معاملات دیگر

دال ساده‌تر بدون تیرها و درپوش‌ها/پانل‌های افت

برداشتن سریع تر پایه ها دسترسی بیشتری به دال های پایینی می دهد

  • عوامل مؤثر در عملکرد سازه برتر

استفاده از مواد با مقاومت بالا

کنترل انحراف

بازه های طولانی تری به دست می آید

کنترل ترک و آب بند بودن

کاهش ارتفاع از کف تا کف

ساختار سبک تر به سیستم مقاوم در برابر بار جانبی سبک تری نیاز دارد

صرفه جویی در طراحی ستون و پایه

کاهش انتقال نویز در مقایسه با RC

هزینه کل مالکیت (نگهداری) کمتر در مقایسه با جایگزین های RC

مقادیر معمولی

نرخ پس کشش و میلگرد بسته به پیکربندی دهانه و بارگذاری بسیار متفاوت است. در مقایسه با سایر کشورها، پروژه های مختلف با بارگذاری کمتر و نرخ PT و میلگرد کمتر طراحی شده اند.

عوامل مؤثر در عملکرد سازه برتر

نتیجه گیری:

در مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی استفاده از پیش تنش ها در تمام زمینه های ساخت و ساز از جمله پل ها، مخازن، لوله ها، دریایی، راه آهن و غیره در حال گسترش است. بررسی نشان می دهد که در قرن گذشته کارهای قابل توجهی در زمینه پیش تنیدگی انجام شده است. توسعه یک روش طراحی خمشی ساده برای تیرهای بتنی نیمه پیش تنیده در اواخر قرن بیستم انجام شد که در آن روش طراحی به طور همزمان هم معیارهای مقاومت و هم قابلیت سرویس را برآورده می کرد.

این امر منجر به عناصر کارآمدتر نسبت به عناصر طراحی شده توسط روش معمولی با استفاده از تنش کاری مجاز و سپس بررسی استحکام شد. ایجاد شش قاب ساختمانی RCC بهینه شده مختلف و بررسی ساختار قاب بهینه شده بیشتر در هنگام استفاده از پس تنش مطالعه شده است. این مطالعه برای بررسی اینکه آیا در صورت پیش تنیدگی تیرها به جای RCC، صرفه جویی در حجم بتن دارند یا خیر، انجام می شود. می توانید در این حوزه از متخصص و یک فرد کارشناس کمک بگیرید.

انصراف از نظر
فیلترها
Sort
display