تحقیق بتن پیش تنیده ، کاربرد و اجرای آن 13 ص

تحقیق بتن پیش تنیده ، کاربرد و اجرای آن 13 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏2
‏« به نام خدا »
‏
‏
‏ ‏
‏ ‏عنوان مقاله :‏
‏بتن پیش تنیده ، کاربرد و اجرای آن
‏
‏مقدمه
‏پیش تنیدگی عبارت از ایجاد تنش داخلی در یک جسم است تا تنشی را که به علت تأثیر نیروهای خارجی به وجود می آید به مقدار مورد نیاز خنثی کند یا به عبارت دیگر پیش تنیدگی به معنای ایجاد تنش های دائمی مخالف با تنش هایی می باشد که در اثر بارهای خدمت در سازه ایجاد خواهند شد. عمده ترین کاربرد پیش تنیدگی در بتن پیش تنیده است .
‏بتن ، که یکی از ارزانترین و عملی ترین مصالح ساختمانی است ، مقاومت خوبی در برابر فشار دارد و تاب کششی کمی از خود نشان می دهد . بنابراین در ناحیه ای از بتن ، که بعد از بارگذاری تحت کشش قرار می گیرد ، قبلاً ایجاد فشار می کنند . این عمل ، به اصطلاح« پیش تنیدن بتن » نامیده میشود .
‏ بر اساس « آیین نامة ACI 318 – 95 ‏ » بتن پیش تنیده عبارت است از بتن سازه ای ( ساختمانی ) که جهت کاهش تنش های کششی بالقوه حاصل از بارها ، در آن تنش های داخلی ایجاد شده است .
‏هدف اصلی از پیش تنیده کردن یک عضو بتنی محدود کردن تنشهای کششی و ترکهای ناشی از لنگر خمشی تحت تأثیر بارهای وارده در آن عضو می باشد .
‏پیش تنیدگی اصلی عمومی است که در موارد دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد . یک چرخ دوچرخه یک مثال از پیش تنیدگی را نشان می دهد : لاستیک چرخ دوچرخه بسیار نرم است و سیمهای داخل آن بسیار بلنداند ، به طوری که تحت نیروی فشار امکان کمانش آنها وجود دارد . ولی هم لاستیک و هم سیمها در مقابل کشش مقاوم اند ، پس لاستیک چرخ را پر از باد می کنند و در سیمها کشش قبلی ایجاد می کند .
‏1
‏2
‏تاریخچه
‏مصریها در ‏5000‏ سال پیش ، در ساختن قایقهایشان از خاصیت پیش تنیدگی استفاده می کردند . بدین ترتیب که ، برای اتصال چوبهای بدنة قایق ، تیغهای آهنی گرم به کار می برند تا بعد از سرد شدن و انقباض آنها قطعات چوبی به هم فشرده شوند.
‏اولین کسی که ظاهراً توانست با ایجاد تنش فشاری در بتن مقاومت آنرا تحت تأثیر لنگر خمشی افزایش دهد یک نفر آمریکایی به نام جکسون بود که اختراع خود را در سال ‏1886‏ به ثبت رسانید .دو سال بعد ، در سال ‏1888‏ ، دوهرینگ ، مهندس آلمانی ، با قرار دادن یک میلة فولادی کشیده شده در داخل یک دال بتنی توانست اولین دال بتنی پیش تنیده را ایجاد کند. در سال ‏1896‏ ، مندل مهندس اطریشی اصل پیش تنیدگی را در تیر بتن پیش تنیده از فولاد معمولی با تنش اولیة ‏120‏ نیوتن بر میلیمتر مربع استفاده کرد و از افت ناشی از نشست و وارفتگی آگاهی نداشت ، فولاد به زودی کشش اولیة خود را از دست داد و تیر تبدیل به بتن آرمة معمولی شد .
‏در سال ‏1939‏ ، امپرگر ، مهندس اطریشی استفاده از بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی را پیشنهاد کرد ، یعنی قطعة بتنی ، علاوه بر اینکه به وسیلة آرماتور کشیده شده پیش تنیده می شود ، دارای آرماتور معمولی ( که در بتن مورد استفاده قرار می گیرد ) باشد و قطعه در موقع بار سرویس نیز کششی تحمل بکند .
‏در سال ‏1948‏ ، پروفسور آبلس انگلیسی اولین سازة بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی را در لندن بنا کرد .
‏در سال ‏1953‏ ، فدراسیون بین المللی پیش تنیدگی اولین کنگرة خود را در لندن تشکیل داد . در چهارمین کنگرة فدراسیون ، که در سال ‏1962‏ در رم تشکیل شد ، قدمهای نوینی برای استفاده از بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی برداشته شد و کمیتة مختلطی از فدراسیون بین المللی پیش تنیدگی(F.I.P) ‏ و کمیتة اروپایی بتن (C.E.B)‏ ‏به وجود آمد که در سال ‏1970‏ توصیه نامه ای منتشر کرد که در آن چهار نوع سازه از بتن آرمه تا پیش تنیدة کامل تعیین شده است . این چهار نوع اساساً با مقدار ازدیاد طول نسبی دورترین تار کششی بتن و ترک خوردگی بتن کششی از هم متمایز می شوند .
‏1
‏3
‏ـ نوع اول بتن پیش تنیدة کامل که بتن تا بار سرویس نباید تنش کششی تحمل کند .
‏ـ نوع دوم بتن آرمه با پیش تنیدگی جزئی است . تحت بار سرویس بتن می تواند تنش کششی داشته باشد – بشرطی که ترک نخورد – و تحت بارهای دائم بتن نبایستی کشیده شود .
‏ـ نوع سوم بتن آرمة پیش تنیده است . در این نوع ترک خوردن بتن تحت بار سرویس امری عادی است ، ولی عرض ترکها از ‏1/0‏ تا ‏3/0‏ میلیمتر محدود شده اند . محدودیت آنها بر حسب آب و هوایی که قطعه در آنجا مورد استفاده قرار می گیرد و جنس فولاد به کار رفته است .
‏ـ نوع چهارم بتن آرمة کلاسیک است .
‏مقایسة بتن پیش تنیده با بتن آرمه
‏ـ به علت اینکه فشار وارده از طرف کابلهای پیش تنیده به بتن بسیار زیاد است لازم است که مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در یک ساختمان بتن پیش تنیده به مراتب بالاتر از مقاومت فشاری بتن مورداستفاده در یک ساختمان بتن آرمه باشد .
‏ـ فولادهای نرم که معمولاً در ساختمان های بتن آرمه به کار می رود برای ساختمانهای بتن پیش تنیده مناسب نمی باشد زیرا امکان کشیدن آن به حدی که بتواند جبران اتلاف تنش های پیش تنیدگی ناشی از انقباض و خزش بتن را بکند وجود ندارد .
‏ـ بتن پیش تنیده یک جسم همگن و الاستیک می باشد و قبل از ترک خوردن بیشتر خاصیتی شبیه به فولاد را دارد تا یک جسم غیر همگن مانند بتن آرمه .
‏ـ یک ساختمان بتن پیش تنیدة کامل‏ ‏ساختمانی است که تحت تأثیر بارهای سرویس در هیچ نقطه آن تنش کششی وجود نداشته باشد .
‏ تحت تأثیر بارهای سرویس ترک نخواهد خورد در صورتیکه در یک ساختمان بتن آرمه از همان ابتدای بارگذاری ترکهایی در زیر تار خنثی بوجود می آید حتی اگر در اثر بارهای بیش از حد پیش بینی شده ساختمان بتن پیش تنیده ترک بخورد بعد از اینکه بارها از روی ساختمان برداشته شود ترکها بسته خواهد شد .
‏ـ اگر در یک ساختمان بتن پیش تنیده تنش پیش تنیدگی در اثر بار وارده خنثی شود بتن پیش تنیده خاصیتی بسیار شبیه به بتن معمولی پیدا خواهد کرد .
‏1
‏5
‏ـ در بتن پیش تنیده لنگر مقاوم به چند برابر افزایش می یابد اثر نیروی برشی ‏10/1‏ تا ‏5/1‏ تقلیل میابد . خمش یعنی تغییر شکل به ‏3/1‏ می رسد .
‏ـ در بتن پیش تنیده صرفه جوئی در فولاد به میزان ‏15‏ تا ‏20‏ درصد و در بتن به میزان ‏30‏ تا ‏50‏ در صد می باشد .
‏مزایا و معایب بتن پیش تنیده
‏مزایا :
‏ـ یکی از مهمترین خواص ساختمانهای بتن پیش تنیده نداشتن ترکهای دائمی می باشد . این موضوع باعث دوام بیشتر این نوع ساختمانها نسبت به ساختمانهای بتنی و بتن آرمه می شود . این امر خصوصاً در محیط هایی با گازها و زمین های خورنده و همچنین ساختمانهای دریایی بسیار حائز اهمیت می باشد . برتری بتن پیش تنیده نسبت به بتن آرمه جهت ساختمان تانکهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح است .
‏ـ وزن ساختمانهای بتن پیش تنیده به مراتب از وزن ساختمانهای بتن آرمة معادل کمتر است زیرا اولاً چون از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می شود میزان بتن لازم کمتر است ، ثانیاً چون فولاد مصرفی دارای مقاومت زیادتری است معمولاً وزن فولاد لازم بین ‏5/1‏ تا ‏3/1‏ وزن فولاد معمولی معادل می گردد .
‏ـ خیز به طرف پایین تیرهای بتن پیش تنیده تحت اثر بارهای سرویس معمولاً بسیار کم می باشد زیرا قبل از وارد آمدن بارهای سرویس تحت تأثیر نیروهای پیش تنیدگی مقداری خیز به طرف بالا در تیر به وجود آمده است که از شدت خیز به طرف پایین می کاهد .
‏ـ در ساختمانهای بتن پیش تنیده قبل از وارد آمدن بارهای سرویس ساختمان بوسیلة نیروی پیش تنیدگی به شدت بارگذاری شده و بتن و فولاد تحت اثر تنشهای زیادی قرار می گیرد و این خود یک نوع امتحان از نظر مطمئن بودن بتن و فولاد می باشد اگر چنانچه در این مرحله ، ساختمان از خود حالت غیر عادی نشان ندهد می توان مطمئن شد که تحت تأثیر بارهای سرویس نیز عیبی نخواهد کرد .
‏ـ با تغییر مقداری نیروی پیش تنیدگی می توان سازه را صلب و یا انعطاف پذیر کرد بدون اینکه مقاومت نهایی آن تغییری بکند .
‏واضح است که یک سازه انعطاف پذیر بیشتر خاصیت فنری و ارتجاعی داشته و می تواند قبل از اینکه در اثر ضربه گسیخته گردد مقدار قابل توجهی انرژی را جذب کند . به این ترتیب چنین سازه هایی تحت اثر بارهای زلزله و دینامیکی رفتار بهتری نشان می دهند . یک نمونه از چنین سازه هایی شمع های ضربه گیر اسکله ها می باشد ، از طرف دیگر یک سازه بسیار صلب بهتر می تواند لرزش ها و نوسانات بسیار سنگین را تحمل کند .