دال پس کشیده- قواعد حاکم، اجزای تشکیل دهنده و نحوه ساخت
در دال پس‌کشیده ترکیبی از آرماتورهای دال‌های معمولی و تاندون‌های فولادی پر مقاومت به کار می‌رود که بعد از بتن ریزی تحت تنش کششی قرار می‌گیرند. این ترکیب کمک می‌کند که در نهایت دال با ضخامت کمتری داشته باشیم. همچنین دهنه‌‌های بلندتری خواهیم داشت و می‌توانیم فضاهایی با کمترین تعداد ستون داشته باشیم.
در این مقاله به قواعد حاکم بر سقف‌های پس‌کشیده، اجزای تشکیل دهنده آن‌ها، نحوه اجرا و مزایای این نوع سقف پرداخته می‌شود.
مفهوم پیش‌تنیدگی (قاعده حاکم بر پیش‌تنیدگی)
همه ما می‌دانیم که بتن مقاومت فشاری بالا و فولاد مقاومت فشاری بالایی دارد و وقتی از ترکیب این دو برای تحمل بار استفاده کنیم، کارآیی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
شکل 1- دیتیل رایج در دال‌های پس‌کشیده
وقتی یک بار زنده بزرگ به یک سازه وارد می‌شود، دال بتنی آن سازه تنش‌های کششی را متحمل می‌شود که موجب شکل‌‌‌گیری ترک‌ها و در نهایت تغییر شکل آن می‌شود. برای به حداقل رساندن این مشکل، تاندون‌های فولادی پس‌کشیده قبل از بتن ریزی جاگذاری شده و پس از بتن ریزی کشیده می‌شوند.
وقتی این تاندون‌های فولادی پس کشیده تحت تنش قرار می‌گیرند یا اصطلاحا تنیده می‌شوند، بتن جمع می‌شود، به عبارت دیگر بتن متراکم می‌شود که این امر موجب افزایش مقاومت فشاری و به طور همزمان، تاندون‌هایی که کشیده می‌شوند، باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شوند. در نتیجه مقاومت کل بتن افزایش می‌یابد.
دال بتنی پس کشیده از چه بخش‌هایی تشکیل می‌شود؟
1- غلاف‌ها
این لوله‌های فلزی جدار نازک که به صورت چنگکی به هم کوپل شده و یا روی هم جوش می‌شوند، معمولا به طور استاندارد به ترتیب به طول‌های 5 و 6 متر مورد استفاده قرار می‌گیرند. غلاف‌ها با پیچ خارجی به هم کوپل می‌شوند و سپس یک نوار PE دور آن‌ها پیچیده می‌شود. غلاف‌های پلاستیکی نیز این روزها در بازار موجود هستند. این غلاف‌های پلاستیکی ضد آب و مقاوم در برابر سایش و خستگی هستند.
شکل2- انواع غلاف‌های مورد استفاده برای قرارگیری تاندون‌های فولادی
2- تاندون‌ها
عنصر پایه یک سیستم پس‌کشیده تاندون‌های مورد استفاده در آن هستند. یک تاندون پس‌کشیده از یک یا چند رشته فولاد پیش‌تنیدگی که با یک ماده محافظ پوشیده شده اند و در داخل یک غلاف یا پوسته قرار گرفته‌اند، تشکیل می‌شود.
شکل 3- تاندون‌های فولادی مورد استفاده در دال‌های پس کشیده
فولاد پیش‌تنیدگی مطابق با استاندارد ASTM A-416 تولید می‌شوند و استرندهای رایج مورد استفاده در آن‌ها قطر 0.50 و 0.60 اینچ دارند. یک استرند فولادی معمولی مورد استفاده در پس‌کشیدگی در حدود 243000 psi جاری می‌شود. در مقابل میلگرهای معمولی در 60000 psi جاری می‌شوند.
3- انکرها
انکرها در دو مورد در سقف‌های پیش‌تنیده مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد اصلی انکرها برای گیردادن تاندون‌ها به بتن سقف است (بعد از اینکه در پایان مقدار اضافی بریده می‌شود). استفاده دیگر انکرها زمانی است که دو تاندون به هم متصل می‌شوند. انکرها این اتصال را انجام می‌دهند. .
در واقع وظیفه اصلی انکرها این است که وقتی پروسه تنیدگی تکمیل شد، نیروی تنیدگی را به بتن انتقال دهند.
شکل4- انکر مورد استفاده در دال پیش‌تنیده
ساخت دال پیش‌کشیده
1- نصب تاندون‌های پیش‌تنیدگی در بتن و تنیده کردن آن‌ها به کارگران و مهندسینی احتیاج دارد که در زمینه عملیات پیش‌تنیدگی آموزش دیده و خبره باشند.
2- تاندون ها در کنار میلگردهای معمولی روی سقف قرار می‌گیرند. محل قرار گیری ردیف تاندون‌ها توسط مهندس طراح تعیین می‌شود. این تاندون‌ها در داخل غلاف‌های پلاستیکی یا فولادی قرار می‌گیرند تا با آب موجود در بتن تماس مستقیم نداشته باشند و دچار خوردگی نشوند.
3- یک سر تاندون‌ها به کمک انکر گیردار شده و سر دیگر با یک پاکت فرمر پلاستیکی آزاد گذاشته می‌شود. تاندون‌ها از این سر آزاد کشیده می شوند (تنیده می‌شوند). هر جایی که درز سازه‌ای وجود داشته باشد، از کوپلر استفاده می‌شود.
4- باید تمهیداتی اندیشیده شود تا موقعیت تاندون‌ها حین عملیات بتن ریزی تغییر نکند. وقتی بتن به 75 درصد مقاومت خود رسید، که بین 20 تا 30 روز طول می‌کشد، تاندون‌ها با کمک جک پیش‌تنیدگی، کشیده می‌شوند.
5- تنیدگی ادامه می‌یابد تا وقتی که نیروی کشش به 80 درصد مقاومت کششی استرندها برسد. برای یک استرند نیم اینچی معمولی گرید 270، استرند با نیروی 33000 پوند کشیده می‌شود. . وقتی استرندها تحت تنش کششی قرار می‌گیرند، طول آن‌ها زیاد شده و بتن فشرده (کمپرس) می‌شود.
6- وقتی نیروی کششی به مقدار مناسبی رسید، فولاد پیش‌تنیدگی در محل خود انکر می‌شود. انکر ها برای تامین اتصالات مکانیکی دائمی طراحی شده‌اند و باعث می‌شوند فولاد در کشش و بتن در فشار باقی بماند.
7- تاندون‌هایی که از یک طرف اضافه طول دارند بریده می شوند و گروت ضد جمع شدگی در پاکت انکر ریخته می‌شود.
مزایای سقف پیش‌تنیده پس‌کشیده:
1- مزایای معماری
دال پس‌کشیده نسبت به سایر سقف‌ها مزیت قابل توجهی دارد و آن اینست که با کاهش ضخامت دال و فاصله زیاد بین ستون ها، فضاهای بزرگتر و دهانه‌های بلندتری را تامین می‌کند. این نوع سقف به معمار این آزادی را می‌دهد که طرح مورد نظرش را به راحتی پیاده کند.
2- فضاهای اقتصادی و به صرفه
پیش‌تنیدگی باعث می‌شود ضخامت دال بتنی نبست به سایر سقف ها کمتر باشد و به این ترتیب می‌توان طبقات بیشتری در یک ارتفاع مشخص ساخت. در نتیجه در کل ساختمان فضای بیشتر برای فروش یا اجاره دادن خواهیم داشت.
3- کاهش بار مرده
از آنجا که دال‌های پیش‌تنیده پس‌کشیده ضخامت کمتری دارند، میزان بتن مصرفی و آرماتور مورد نیاز بین 20 تا 30 درصد در مقایسه با سایر انواع دال‌ها، کاهش می‌باید.
4- دوام سازه
دال‌های پس‌کشیده ترک‌های کمتر، دوام بیشتر و هزینه‌های نگه‌داری کمتری دارند. تغییر شکل این دال‌ها را می‌توان بر حسب میزان باری که قرار است است تحمل کنند، کنترل کرد.
5- رایج بودن
نیاز به دال‌های پس‌کشیده در سراسر دنیا رو به افزایش است. علت افزایش تقاضا برای این سیستم دال مزایایی است که برای سازندگان، معماران، مهندسان و کارفرمایان دارد. در بیشتر کشورهای پیشرفته دنیا، این نوع سقف انتخاب اول مهندسان است.
منبع :
https://theconstructor.org/concrete/post-tension-slab/27708/
