تفاوت مهاربندی (انکراژ) پیش تنیده و پیش تنیدگی در انکرها چیست؟ در دایره واژه های تخصصی مهندسی عمران، واژه مهاربندی پیش تنیده به دو تکنیک کاملا متفاوت در دو حوزه مجزا اتلاق میشود. در این مقاله قصد داریم این دو را از یکدیگر متمایز بسازیم. در واقع این دو تکنیک در زبان انگلیسی با دو ترکیب متفاوت به صورت (prestressed anchorage) و (pretension anchors) به کار می روند اما معمولا ذر ترجمه به فارسی این تفاوت از بین رفته و گاهی شاهد تداخل معانی بین این دو میشویم.
مهاربندی پیش تنیده (prestressed anchorage) : هنگام اجرای بتن پیش تنیده، باید دو سر کابلهای کششی را مهاربندی کرد. تکنیکهای مختلفی که جهت مهار دو سر کابلهای پیش تنیده به کار می روند را مهاربندی پیش تنیده می نامیم.
پیش تنیدگی در انکرها (pretension anchors) : هنگام نصب انکر بولتها، لازم است در آنها مقداری پیش کشش به وجود آورد. این پیش کشش گاهی برای فعال کردن مکانیزم درگیری انکر با بتن است و گاهی برای مقابله با بارهای دینامیکی معکوس شونده.
در ادامه مقاله تمایز این دو را به تفصیل بررسی مینماییم. (به دلیل طولانی شدن مطلب این مقاله به دو بخش تقسیم شده است)
برای تهیه انواع ساپورت تاسیسات ، چسب کاشت میلگرد ، انکر بولت ، ساپورت لوله و سینی کابل در اصفهان با شرکت ایران فیکست تماس بگیرید.
بیشتر بخوانید: انکر بولت چیست؟ چه کاربردهایی دارد؟
مهاربندی (انکراژ) پیش تنیده (prestressed anchorage) – پیش تنیدگی در انکرها
پیش از توضیح در مورد انکراژ پیش تنیده باید در مورد سیستمی که این تکنیک برای مهار بندی آن استفاده می شود توضیحات مختصری بدهیم. مهار های پیش تنیده اجزایی از سیستم بتن های پیش تنیده هستند. بتن پیش تنیده نوعی از بتن مسلح است که در آن پیش از بارگذاری نهایی، بتن تحت فشار و استرس اولیه قرار می گیرد. این عمل باعث می شود که پس از بارگذاری و در اثر خمش، منطقه تحت کشش برای بتن به وجود نیاید و در عمل با پدیده بتن ترک دار مواجه نشویم.
در واقع پیش تنیدگی اولیه مانند یک بار گذاری معکوس و در جهت خلاف بارگذاری نهایی عمل می کند و قسمتی از فشار بار نهایی را خنثی می نماید. برای اعمال این بارگذاری، از کابلهای فولادی کشیده شده داخل بتن استفاده می شود. با تحت کشش قرار دادن این کابل ها، بتن تحت فشار قرار می گیرد. در شکل زیر می توانید نحوه عملکرد این کابل های کششی را مشاهده نمایید.
مشکل اینجاست که اجرای بتن پیش تنیده از نظر اقتصادی و از نظر تکنیکی مشکل و پر هزینه است. پس چرا باید از آن استفاده کرد؟ برای پاسخ به این سوال باید اندکی بر روی مفاهیم ابتدایی سازه های بتنی تمرکز کنیم. همانطور که میدانید توانایی تحمل فشار در بتن بسیار بالاتر است توانایی تحمل کشش است. به همین دلیل پس از بارگذاری روی یک تیر و یا دال بتنی ناحیه زیرین بتن تحت کشش قرار می گیرد. از آنجا که بتن توانایی تحمل کشش را ندارد، در این منطقه دچار ترک خوردگی میشود.
در سازه های معمول، با اضافه کردن میلگردهای فولادی در نیمه پایینی عناصر سازه ای، این ضعف جبران میشود. اما در عمل حجم بتنی که در ناحیه کششی قرار می گیرد عملکرد سازه ای چندانی ندارد و به نوعی پرت محسوب می شود. به دلایل اقتصادی و به دلیل ارزان تر بودن سازه های معمولی، در کاربری های عمومی از این پرت متریال چشم پوشی میشود. اما برای برخی دیگر از کاربری ها به فاصله گذاری بیشتری مابین ستون ها نیاز است، مثلاً در ساخت پل ها، میزان ممان وارد آمده بر تیر آنقدر زیاد است که برای غلبه بر آن باید حجم این بتن پرت را بسیار زیاد کرد. از طرفی وزن این قسمت های اضافه که باری هم را تحمل نمی کنند خود به صورت بارگذاری جدیدی در می آید و گاهی حجم آن آنقدر زیاد میشود که دیگر فضای فیزیکی برای اجرا باقی نمی ماند. در چنین حالت هایی میتوان از روش‌های گران‌تر مانند پیش تنیدگی برای اجرای بتن استفاده کرد.
گرچه فناوری های مورد استفاده در اجرای بتن پیش تنیده بسیار پیشرفته هستند اما اساساً این شیوه از اجرای بتن تنها از سه عنصر: بتن، کابل های کششی و مهار های انتهای کابل تشکیل شده است. کابل های کششی از فولادهای آلیاژی بسیار قوی ساخته می شوند. مهار ها وظیفه نگه داشتن دو سر این کابل ها را در دو انتهای بتن به عهده دارند. به علاوه کششی که باید داخل کابل ها بیفتد، از طریق این مهار ها روی کابل اعمال می شود. به طور کلی انکرها یا مهارهای کابل های پیش تنیده به دو دسته تقسیم می شوند:
- مهارهای بارگذار
- مهارهای بن بست
-
مهارهای بارگذار (مهار زنده) (Stressing anchorage)
مهار بارگذار، انکراژی است که به گونه ای در انتهای کابل پیش تنیده نصب شده که امکان بارگذاری کشش روی کابل را فراهم می کند. وظیفه این انکراژ حفظ کشش کابل پیش تنیده و انتقال آن به بتن در سازه یا عضو پیش تنیده، می باشد. به عنوان مثال، انکراژهای سری ZJM13 می توانند رشته های فولادی Φ12.7 و انکرهای سری ZJM15 می توانند رشته های فولادی Φ15.24 را مهار کنند. این مهارها از عملکرد انکرینگ خوبی برخوردار است. این انکرها به طور کلی از چهار قسمت تشکیل شده اند که عبارتند از: سر انکر، گوه، صفحه مهار و تقویت کننده فنری. گوه بخش کلیدی این مهار است.
پس از آنکه کابلها توسط جکهای هیدرولیک کشیده شدند، به کمک این گوه ها به صفحه مهار بسته میشوند تا تنش در آنها حفظ شده و به صفحه مهار و بعد از آن به بتن منتقل شود. گوه ها ممکن است دو قسمتی یا سه قسمتی باشند و از فولاد آلیاژی مرغوب با مقاومت بالا ساخته می شود. به طور کلی، جهت کشش کابلها ممکن است از جک های هیدرولیک سوراخ مرکزی تک رشته ای یا چند رشته ای استفاده شود.
-
انکراژ بن بست (مهار مرده) (Dead-end anchorage)
انکراژ بن بست مهاری است که در انتهای کابل پیش تنیده نصب می شود و معمولاً مدفون در بتن تعبیه می شود. این مهار امکان بارگذاری و ایجاد کشش روی کابل را نمیدهد بلکه قیدی است که یک سر کابل را ثابت نگه میدارد و بارگذاری تنش روی کابل از انتهای دیگر آن انجام میپذیرد. معمولا این مهار را در سمتی از بتن کار میگذارند فضای انتهایی برای کار و اعمال کشش محدود است.
انکراژهای یک طرفه انواع بسیار متنوعی دارند. دو نوع معمولتر آنها مهارهای نوع P و نوع H هستند. انکراژ بن بست نوع P شباهت زیادی به مهار زنده دارند با این تفاوت که به جای گوه های متحرک، گیره های ثابتی روی کابلها اکسترود شده که پشت صفحه مهار گیر می کنند. انکر بن بست نوع H ساختار ساده تری دارد. در این نوع انکر سر کابلها را به کمک یک جک هیدرولیک مخصوص به نام جک پیازی به شکل رشته رشته خم می کنند تا به شکل یک توپ از رشته های سیم کابل در آمده و در داخل بتن گیر کند.
در این بخش توضیحات کاملی درباره مهاربندی پیش تنیده ارایه شد. برای مطالعه بخش دوم مقاله که درباره پیش تنیدگی در انکرها می باشد، به اینجا رجوع نمایید.
منبع: civiltoday.com و www.zjmaterials.com