دانلود مقاله بتن پيش تنيده تعداد صفحات : 35 صفحه - قالب بندی : word بتن پيش تنيده اولين سازه بتن پيش تنيده دنيا در حدود سال 1930 توسط فريسينه طرح و اجرا شد.گرچه قبل از فريسينه ايده پيش تنيده كردن بتن براي افزايش مقاومت آن وجود داشت،ولي به علت مشكلات فني و اجرايي امكان ساخت و استفاده اقتصادي از اين نوع سازه نبود. در بيشتر كشورهاي اروپايي و حتي آمريكا قبل از سال 1950 سازه بتن پيش تنيده مهمي طرح و ساخته نشده بود.در حقيقت بعد از اين سال بود كه استفاده روز افزون از سازه هاي بتن پيش تنيده در دنيا آغاز شد.به اين ترتيب سال 1950 را ميتوان سال تولد بتن پيش تنيده دانست. سازه هاي بتن پيش تنيده از بسياري از جهات بهتر از سازه هاي بتن آرمه و سازه هاي فولادي عمل كرده و اقتصادي تر مي باشد.همين امر موجب توسعه سريع اين نوع سازه ها گرديده است.بطوريكه امروزه كمتر نقطه اي از دنيا وجود دارد كه در آنجا سازه پيش تنيده اي ساخته نشده باشد. بعضي از انواع سازه ها كه قبلاً از فولاد ساخته مي شد،نظير مخازن نفت و گاز،پل هاي بزرگ،عضوهاي كششي،امروزه از بتن پيش تنيده ساخته مي شود.زيرا به لحاظ مقاومت بيشتر و بهتر در مقابل آتش سوزي،انفجار،ضربه و از نظر اقتصادي و همچنين از نظر تغيير شكل كمتر،سازه هاي پيش تنيده بر سازه هاي فولادي رجحان دارد. با اينكه حدود 15 تا 20 سال است كه از بتن پيش تنيده براي ساخت انواع پلهاي بزرگ،منابع آب و بعضي ديگر از سازه ها در ايران استفاده مي شود،ليكن تا كنون منبع عمده اي به زبان فارسي جهت طرح و ساخت اين نوع سازه ها نگاشته نشده است. اصول بتن پيش تنيده تعريف: پيش تنيدگي عبارت است از ايجاد يك تنش ثابت دائمي (Prestress) در يك عضو بتني به نحو دلخواه و به اندازه لازم،به طوري كه در اثر اين تنش،مقداري از تنش هاي ناشي از بارهاي مرده و زنده در اين عضو خنثي شده و در نتيجه مقاومت باربري آن افزايش پيدا مي كند.هدف اصلي از پيش تنيده كردن يك عضو بتني،محدود كردن تنشهاي كششي و تركهاي ناشي از لنگر خمشي تحت تأثير بارهاي وارده در آن عضو مي باشد،هميشه در پائين تير كشش وجود خواهد داشت،حال اگر نيروي فشاري p را در مركز ثقل سطح مقطع تير از دو طرف وارد آوريم،مي توان تنش كششي را در پائين تير كاهش داده،و يا اينكه به كلي آنرا از بين برده و تبديل به تنش فشاري كرد.چون مقاومت بتن در كشش حدود يك دهم مقاومت فشاري آن است،بنابراين با از بين بردن تنش كششي در يك تير مي توان مقاومت آنرا مقدار زيادي افزايش داد. تاريخچه: اولين كسي كه ظاهراً توانست با ايجاد تنش فشاري در بتن مقاومت آن را تحت تأثير لنگر خمشي افزايش دهد،يك نفر آمريكائي به نام جكسن بود كه اختراع خود را در سال 1886 به ثبت رسانيد.در سال 1888 دو هرينگ آلماني با قرار دادن يك ميله فولادي كشيده شده در داخل يك دال بتني توانست،اولين دال بتني پيش تنيده را ايجاد كند.نظر او بر اين بود كه،چون بتن جسمي است مقاوم در مقابل فشار و ليكن مقاومت آن در مقابل كشش بسيار كم مي باشد،مي توان با وارد كردن فشار به بتن،كشش ايجاد شده در اثر بار مرده و زنده را در دال تقليل،و در نتيجه مقاومت آن را افزايش داد.هيچكدام از متدهاي اوليه پيش تنيدگي در عمل موفق نبود زيرا به علت نامرغوب بودن نوع فولاد و بتن مقدار زيادي و گاهي همه تنش پيش تنيدگي به مرور زمان در اثر خزش (Creep) و انقباض بتن (Shrinkage) از بين مي رفت.در نتيجه بتن پيش تنيده از نظر اقتصادي نمي توانست با بتن فولادي رقابت نمايد.در سال 1908 اشتاينر اهل آمريكا پيشنهاد نمود كه براي جلوگيري از اتلاف تنش پيش تنيدگي در اثر خزش و انقباض بتن،پس از اينكه مقداري از خزش و انقباض بتن انجام شد،دو مرتبه ميله هاي فولادي داخل بتن را كشيده و سفت كنند.در نتيجه با اين كار تنش پيش تنيدگي را زياد كرده تا به مقدار اوليه برسد.اولين كسي كه در حقيقت توانست از بتن پيش تنيده به صورتي كه ما امروز آن را مي شناسيم استفاده كند،يك نفر فرنسوي به نام فريسينه (Freyssinet) بود.او در سال 1928 توانست با استفاده از فولادهاي با مقاومت بالا درصد از دست رفتن تنش ناشي از خزش و انقباض بتن به تنش اوليه پيش تنيدگي را كاهش داده و در نتيجه بتن پيش تنيده را از نظر اقتصادي مقرون به صرفه كند.كاربرد بتن پيش تنيده معمولاً در عضوهايي است كه تحت تأثير خمش مي باشد مانند تيرها،دال ها،ديواره هاي حائل و ستونها.ولي مي توان از بتن پيش تنيده در عضوهايي كه تحت تأثير كشش هستند مانند لوله ها،مخازن آب و غيره نيز به نحو مطلوب استفاده نمود. روشهاي وارد كردن نيروي پيش تنيدگي : نيروي پيش تنيدگي را ميتوان به طرق مختلف به يك تير بتني وارد كرد.شايد ساده ترين روش فشرده ساختن يك تير،يك تير،بوسيله يك يا دو جك در مقابل دو تكيه گاه مي باشد.اين روش در بعضي از پروژه ها پس از فشرده ساختن تير به وسيله جك با قرار دادن پليت بين تير و تكيه گاه جلوي برگشت تير را به حالت اوليه گرفته،سپس جك ها را آزاد مي كنند.گاهي از جك هايي كه براي هميشه در زير بار مي ماند به نام جك هاي تحت (Flat Jacks) استفاده مي شود.در اين جك ها به جاي مايع هيدروليك از دو غاب سيمان استفاده مي شود.روش كار به اين ترتيب است كه وقتي فشار وارده توسط جك به تير به مقدار مطلوب رسيد،دريچه هاي ورود دو غاب را مسدود مي كنند و دو غاب سيمان پس از گرفتن هميشه يك فشار ثابت به تير وارد خواهد كرد. در روش ديگري براي پيش تنيده كردن نشان داده شده،كه به نام روش (COYNE) ناميده مي شود.در اوائل از اين سيستم براي اتصال دادن ديوارهاي حائل و سدها،به پي هاي سنگين زيرشان استفاده مي شد.يك انتهاي كابل،كه شامل يك دسته سيم مستقيم است را داخل يك ديوار بتني كار مي گذارند.انتهاي ديگر را به يك محفظه فلزي بزرگ كه از دو غاب سيمان پر شده و مثل يك گيره عمل مي كند،گير مي دهند.در هر دو حالت سيم ها توسط چسبندگي بين سيم و بتن يا دو غاب سر جاي خود (در داخل ديوار بتني با محفظه فلزي پر از دوغاب) محكم نگاه داشته ميشود.با وارد كردن نيرو به گيره (منظور محفظه استوانه اي پر از دوغاب است) توسط يك سري جك،و دور كردن آن از انتهاي سازه،نيروي پيش تنيدگي به ساختمان وارد مي شود.بعد از اينكه نيروي وارده به اندازه لازم رسيد فاصله بين گيره و انتهاي سازه را توسط صفحات فلزي پر كرده و بعد جكها را آزاد مي كنند.در اين روش كل كابل هاي پيش تنيدگي با هم كشيده مي شود.