ویژگی های سقف پیش تنیده موجب شده است تا از این متریال ساختمانی به‌عنوان یکی از مصالح برتر در ساخت‌وساز استفاده شود. در صنعت ساختمان‌سازی برای سالیان سال از بتن به‌عنوان یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد استفاده می‌شد؛ ولی به دلیل مشکلاتی همچون ضعف بتن در کشش، امروزه از مصالح جایگزین مانند سقف‌های پیش‌تنیده استفاده می‌شود.
کاهش ضخامت سقف و همچنین کاهش وزن سازه از جمله مزایای سقف پیش تنیده است که موجب محبوبیت این متریال در ساخت‌وساز شده است. برای اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان در ابتدا قالب‌بندی اجرا می‌شود. آرماتوربندی و بتن‌ریزی مراحل بعدی کار هستند. در این مقاله از مجموعه مقالات گروه صنعتی دالفا ویژگی های سقف پیش تنیده و مزایای آن را بررسی می‌کنیم.
سقف پیش تنیده چیست؟
در حالت کلی منظور از پیش تنیدگی ایجاد یک تنش دائمی و ثابت است که از ایجاد تنش‌های زنده یا مرده جلوگیری می‌شود. بتن پیش‌تنیده یا Prestressed Concrete نوعی بتن است که به روش‌های ازپیش‌تعیین‌شده تنش‌های داخلی در آن ایجاد می‌شود.
این تنش‌ها از طریق کشش فولاد تقویت‌کننده انجام می‌شود. با انجام این فرایند تنش‌های ناشی از بارگذاری نیروهای خارجی متعادل می‌شوند. قابلیت اجرای دهانه‌های بلند و حذف ستون‌های میانی و همچنین اجرای آسان تأسیسات از ویژگی های سقف پیش تنیده هستند.
در حدود سال 1886 یک مهندس امریکایی این روش ر ا ابداع کرد. البته ثبت این روش در صنعت ساخت‌وساز و اجرای آن حدود 50 سال طول کشید. برای افزایش استحکام سازه‌های مختلف در صنعت ساخت‌وساز و تحمل بار ساختمان از سقف‌های پیش‌تنیده استفاده می‌شود. در این روش بخشی از بتن به‌کاررفته در معرض فشار ثابت و دائمی قرار می‌گیرد. مجریان کار در طراحی خود با استفاده از کابل‌های فولاد پیش‌تنیده در غلاف، قدرت تحمل بار سقف را افزایش می‌دهند.
ویژگی های سقف پیش تنیده؛ موارد کاربرد سقف پیش تنیده
مثبت‌بودن ویژگی های سقف پیش تنیده موجب شده است تا از آن‌ها برای ساخت سازه‌ها و ساختمان‌های مختلف استفاده شود که عبارت‌اند از:
- پارکینگ‌های طبقاتی
- سازه‌های کابلی معلق
- سازه‌های صنعتی
- سینماها و آمفی‌تئاتر
- برج‌ها و ساختمان‌های مرتفع و وسیع
- پل‌ها و اسکله‌ها
- ساختمان‌های تجاری و ساختمان‌های بزرگ
همان‌طور که گفته شد منظور از پیش تنیدگی در سقف‌های بتنی موارد مختلفی مانند ایجاد یک تنش دائمی و ثابت در قطعات بتنی است. این یکی از مهم‌ترین ویژگی های سقف پیش تنیده است که موجب خنثی‌شدن بارهای مرده و زنده شده و از ایجاد ترک در بتن جلوگیری می‌کند.
انواع پیش تنیدگی
برای ساخت بتن پیش‌تنیده ابتدا کابل‌های فولادی بر روی بسترهای پیش‌ساخته، در دو انتها کشیده می‌شوند. سپس بتن‌ریزی انجام شده و بعد از رسیدن به مقاومت لازم بریده می‌شوند که همین برش موجب انتقال نیروی کششی به بتن می‌شود. این عملیات موجب می‌شود تا ویژگی های سقف پیش تنیده در آن ظاهر شده و فشار واردشده در آن متعادل شود. دو روش پیش تنیدگی وجود دارد که عبارت‌اند از:
- پیش تنیدگی به روش پیش کشیده: در این روش کابل‌های قرار گرفته در غلاف‌ها در بخش موردنظر جای می‌گیرند. در مرحله بعد عملیات بتن‌ریزی انجام می‌شود. بعد از آنکه مقاومت فشاری موردنظر حاصل شد کابل‌ها کشیده و مهار می‌شوند. این کابل‌ها به دو روش چسبیده به غلاف یا نچسبیده قرار می‌گیرند. به دلیل آنکه بتن پیش‌تنیده در مراحل تولید تحت‌فشار قرار می‌گیرد ضخامت آن حدود 30 درصد کاهش می‌یابد که کاهش ضخامت یکی از مزایای سقف پیش تنیده است.
- پیش تنیدگی به روش پس‌کشیده: در این روش در یک غلاف فلزی چند کابل قرار می‌گیرد که معمولاً همه آن‌ها به یک مهار انتهایی ختم می‌شوند. این غلاف‌ها روی قالب و در جایگاه‌های مناسبی نصب می‌شوند. بعد از بتن‌ریزی و رسیدن به مقاومت فشاری کشیده می‌شوند. از ویژگی های سقف پیش تنیده به روش پس‌کشیدگی این است که برای ایجاد پیوند بین بتن و کابل و افزایش چسبندگی بین غلاف و کابل، مواد پرکننده به داخل غلاف‌ها تزریق می‌شود.
ویژگی های سقف پیش تنیده؛ مزایای سقف پیش تنیده
باتوجه‌به ویژگی های سقف پیش تنیده در متعادل‌کردن تنش و جلوگیری از ایجاد شکاف، این متریال ساختمانی در صنعت ساخت‌وساز کاربرد زیادی دارد. مزایای سقف پیش تنیده را می‌توان در سه بخش معماری، سازه و اقتصادی بررسی کرد. مهم‌ترین مزایای معماری سقف پیش‌تنیده عبارت‌اند از:
- کاهش ارتفاع طبقات و کل ساختمان
- قابلیت کاربرد در پلان‌های منحنی‌شکل و بی‌نظم
- انعطاف‌پذیری در طراحی پلان و نما
- امکان استفاده از ستون‌های خارج از محور در سقف پیش‌تنیده
- قابلیت ایجاد دهانه‌های بزرگ‌تر و همچنین وجود ستون‌های کمتر در سازه
- ایجاد فضای مناسب برای پارکینگ‌های بیشتر
- افزایش فضای مفید بهره‌برداری در سازه
- امکان بیشتر برای عبور لوله‌ها و ادوات تأسیساتی
- حذف آویز تیرها و امکان استفاده از سقف کاملاً مسطح
با توجه به ویژگی های سقف پیش تنیده و برخورداری از مزایای معماری که گفته شد، این مصالح ساختمانی دارای مزایای سازه‌ای منحصربه‌فردی نیز هستند. این مزایا نقش مؤثری در اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان دارند. مزایای سازه‌ای عبارت‌اند از:
- کنترل ایجاد ترک در سازه
- کاهش ارتفاع تیرها و ضخامت دال‌های بتنی
- افزایش دوام بتن
- افزایش ایمنی سقف یکپارچه بتنی در زلزله
- کاهش ابعاد فونداسیون
- کاهش وزن مرده ساختمان و مصالح مورداستفاده
- استفاده بهینه از ظرفیت مصالح بتنی و کابل‌ها
در میان انواع سقف در ساختمان، ویژگی های سقف پیش تنیده موجب شده است تا این متریال پرکاربرد ازنظر اقتصادی نیز مزایای منحصربه‌فردی داشته باشد. مزایای سقف پیش تنیده از جنبه اقتصادی عبارت‌اند از:
- امکان ایجاد پروژه‌های تجاری با معماری خاص
- کاهش در زمان و هزینه نیروی انسانی
- افزایش طول عمر مفید سازه
- افزایش سوددهی پروژه‌های ساختمانی از طریق افزایش پارکینگ‌ها
- کاهش در هزینه تمام عناصر ارتفاعی نازک‌کاری
- امکان احداث طبقات بیشتر تحت یک ارتفاع مجاز
مراحل اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان
ویژگی های سقف پیش تنیده به صورتی است که موجب می‌شود سازه قبل از بارگذاری در مقابل نیروی واردشده مقاوم شود. ایجاد مقدار معینی تنش فشاری قبل از بارگذاری موجب می‌شود تا هنگام بارگذاری در مقابل تنش‌های کششی مقاوم شود. مراحل اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان 6 مرحله را شامل می‌شود که عبارت‌اند از:
- قالب‌بندی
- اجرای مش‌بندی
- اجرای کابل‌کشی
- بتن‌ریزی
- کشش اولیه
- کشش نهایی
در مرحله قالب‌بندی از مصالح مختلفی شبیه دال بتنی استفاده می‌شود. در مرحله دیگر روی ستون و دیوارها از کلاف‌های کناری یا آرماتورهای تقویتی استفاده می‌شود و کابل‌ها به‌صورت متمرکز روی قالب قرار گرفته و در قسمت‌های انتهایی مهار می‌شوند. یکی دیگر از ویژگی های سقف پیش تنیده هنگام اجرا این است که بتن‌ریزی به‌صورت ویبره انجام می‌شود تا کناره‌های مهار انتهایی خوب محکم شوند.
وقتی بتن‌ریزی به سطح موردنظر رسید می‌توان مرحله کشش کابل‌ها را اجرا کرده و کابل‌ها از یک یا دو طرف کشیده می‌شوند. در این مرحله از اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان محاسبه‌های لازم نیز انجام می‌شود تا کار از نظر فنی و استاندارد کنترل شود.
ویژگی های سقف پیش تنیده؛ معایب سقف پیش تنیده
سقف پیش تنیده یکی از انواع سقف های جدید ساختمانی است. با وجود مثبت‌بودن ویژگی های سقف پیش تنیده و مزایای فراوان معماری، سازه‌ای و اقتصادی این متریال پرکاربرد می‌تواند معایبی نیز داشته باشد. همان‌طور که گفته شد در ساخت این متریال از مقادیر زیادی کابل استفاده می‌شود که در صورت نیاز به تخریب این نوع سقف، ممکن است خطراتی در پی داشته باشد.
به همین دلیل برای تخریب سقف‌های پیش‌تنیده باید از افراد متخصص کمک گرفت. از دیگر معایب سقف پیش‌تنیده شل‌شدن کابل‌ها است که در اثر عواملی مانند کاهش اصطکاک بین غلاف‌ها و کابل‌ها، انبساط فولادها، درهم رفتن مواد بتنی و آب‌شدن مواد بتنی رخ می‌دهد. به همین دلیل لازم است در کنار مزایای سقف پیش تنیده معایب آن را نیز در نظر گرفته و سپس برای اجرای آن تصمیم گرفت.
جمع‌بندی
استفاده از تیرچه‌های پیش‌تنیده در صنعت ساختمان‌سازی رواج زیادی دارد و این متریال ساختمانی به دلیل کیفیت عالی و عملکرد بهتر در مقایسه با مصالح مشابه بسیار پرکاربرد هستند. ایجاد یک تنش دائمی و ثابت برای جلوگیری از تنش‌های زنده و مرده از مهم‌ترین ویژگی های سقف پیش تنیده است که در هنگام ساخت آن اجرا می‌شود.
باتوجه‌به نوع ساخت این نوع مصالح ساختمانی مزایای سقف پیش تنیده را در سه بخش معماری، سازه و اقتصادی می‌توان دسته‌بندی کرد. برای اجرای سقف پیش تنیده در ساختمان قالب‌بندی، کابل‌کشی و بتن‌ریزی سه مرحله اصلی هستند که باید تحت‌نظر مجریان متخصص انجام شوند.
گروه صنعتی دالفا طراح و مشاور انواع نماهای ساختمانی، سقف‌های پیش‌ساخته، فلاشینگ و… همواره تلاش می‌کند با پیروی از استانداردهای بین‌المللی مصالح ساختمانی را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب در اختیار مشتریان خود قرار دهد. از مهم‌ترین ویژگی‌های محصولات دالفا کیفیت، سرعت نصب بالا و دوستدار محیط‌زیست است. با مراجعه به صفحه تماس با ما می‌توانید اطلاعات کامل مربوط به محصولات و پروژه‌های شرکت را کسب کنید.