سقف بتنی پیش تنیده پس کشیده
پیش تنیده نمودن مقاطع از دیرباز در پل‌ها و اسکله‌ها کاربر داشته و در سال‌های اخیر استفاده از آن در سقف‌های دال تخت، با دهانه‌های بلند و خصوصاً در سقف پارکینگ‌های طبقاتی و عموماً اعضایی که تخت اثر خمش هستند توسعه یافته است. در سقف‌های بتنی پیش تنیده با به وجود آوردن نیروی اضافی فشاری در بتن، قسمتی از تنش‌های کششی بتن خنثی شده و در نتیجه سطح مقطع فشاری بتن افزایش می‌یابد.
پیش تنیدگی به دو روش عمده پیش کشیدن (Pre Tension) و پس کشیدن (Post Tension) انجام می‌شود. در سقف‌های بتنی پیش تنیده پس کشیده، نیروی پیش تنیدگی در بتن، توسط کشش کابل‌ها بعد از ریختن بتن و رسیدن بتن به مقاومت لازم، ایجاد می‌شود. این روش به صورت کارگاهی یا کارخانه‌ای قابل انجام است و با مخفف PT شناخته می‌شود. در اجرای سقف‌های PT ابتدا غلاف‌های فلزی جای گذاری می‌شوند. سپس کابل‌ها درون غلاف‌ها قرار گرفته و پس از بتن ریزی و رسیدن بتن به مقاومت لازم، میزانی ذکر شده در مدارک محاسباتی طرح، کشیده می‌شوند. در مرحله بعد به منظور محافظت کابل‌ها در برابر خوردگی و زنگ زدگی، گروت یا دوغاب سیمانی مخصوص یا مواد پلیمری مانند انواع مناسب قیر یا گریس به درون غلاف‌ها تزیرق می‌شود.
در این سقف‌ها به دلیل افزایش سطح مقطع موثر فشاری بتن، ضخامت دال کاهش یافته و علاوه بر کاهش وزن امکان اجرای دهانه‌های بلند فراهم می‌شود از سوی دیگر با پیش تنیده نمودن مقطع و کاهش یا حذف عمق ناحیه کششی بتن ترک خوردگی و توسعه آن در مقطع بتنی، کاهش یا خذف شده و در نتیجه دوام مجموعه و مقاومت آن در محیط‌های خورنده افزایش می‌یابد.
در این سیستم به دلیل کاهش ضخامت سقف علاوه بر کنترل تنش‌های خمشی و برشی و تغییر شکل‌ها، کنترل برش پانچ در محل اتصال دال به ستون نیز حائز اهمیت است. در این سقف‌ها به منظور دست یافتن به یک طرح بهینه از لحاظ مقدار مصالح، وزن و هزینه، از بتن و فولادهای با مقاومت بالا استفاده می‌شود. در سقف‌های پیش تنیده پس کشیده حداقل رده بتن باید C30 باشد.
در زمان اجرا، کنترل کیفیت مواردی نظیر محل و نحوه جایگذاری کابل‌ها، میزان نیروی پس کشیدگی در کابل‌ها، سن و مقاومت بتن در زمان پس کشیدگی، کفایت تزریق گروت در غلاف‌ها بسیار حائز اهمیت است.
تخریب این سیستم سقف به دلیل وجود میلگردهای پیش تنیده بسیار پر خطر بوده و باید با روش‌های خاص توسط تیم فنی آموزش دیده صورت گیرد.
از نکات حائز اهمیت در اعضای پیش تنیده پس کشیده، مسئله افت و وادادگی کابل‌ها به دلایلی نظیر کاهش اصطکاک بین کابل و غلاف، کهولت کرنش (Relaxation) و شل شدن فولادی، جمع شدگی بتن یا خزش و انقباض یا آب رفتگی بتن به مرور زمان است که لازم است به دقت محاسبه شده و مورد توجه قرار گیرد.
از دیگر مواردی که در اعضای پیش تنیده باید به آن توجه نمود دقت عملی است که باید در هنگام تخریب به عمل آید. تخریب این سیستم سقف به دلیل وجود میلگردهای پیش تنیده بسیار پر خطر بوده و باید با روش‌های خاص توسط تیم فنی آموزش دیده صورت گیرد. این سیستم در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده مجاز است.
الزامات سقف بتنی پیش تنیده پس کشیده
نظر به اینکه سیستم سقف بتنی پیش تنیده پس کشیده عمدتاً به صورت دال تخت کاربرد دارد، لذا بر اساس توصیه آیین نامه ۲۸۰۰ ایران، در زمان استفاده از سیستم دال‌های تخت و ستون، ارتفاع ساختمان به ۱۰ متر یا حداکثر ۳ طبقه محدود می‌شود. در غیر این صورت استفاده از دیوارهای برشی بتن آرمه الزامی خواهد بود.
استفاده از این سیستم با توجه به بند ۱ فوق در تمامی پهنه‌های لرزه خیزی ایران بلا مانع است.
ضوابط طراحی و اجرای سیستم سقف بتنی پیش تنیده پس کشیده باید بر اساس آیین نامه ACI ۳۱۸ و آیین نامه طرح و محاسبه قطعات بتن پیش تنیده موضوع نشریه شماره ۲۵۰ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور که بخش الحاقی آیین نامه بتن ایران است، انجام شود.
رعایت حداقل رده بتن مصرفی معادل C30 در این سیستم الزامی است.
مقاومت گسیختگی تضمین شده، انواع فولادهای پیش تنیدگی به شرح زیر باید بین ۱۲۰۰ تا ۲۲۰۰ نیوتن بر میلی متر مربع باشد.
- سیم بدون پوشش تنش زدایی شده
- رشته هفت سیم بدون پوشش تنش زدایی شده یا رشته هایی از آن
- میله فولادی پر مقاومت بدون پوشش
محافظت فولادهای پیش تنیدگی در برابر زنگ زدگی بسیار حائز اهمیت بوده و باید کابل‌ها توسط دوغاب سیمان که بعد از کشیدن کابل‌ها به داخل غلاف‌ها تزیرق می‌شود یا مواد قیری یا گریس که روی آن می‌مالند از زنگ زدگی محافظت شوند.
برای رسیدن به یک طرح بهینه از لحاظ مقدار مصالح، وزن و هزینه، باید طراحی و اجرای دال به گونه‌ای انجام شود که پیش تنیدگی کامل حاصل شود و بتوان از کل مقطع در فشار بهره جست.
کنترل نیروی کشش کابل‌ها باید توسط جک‌های کالیبره شده دقیق انجام شود.
اجرای این سیستم باید توسط تیم متخصص آموزش دیده انجام شود و در زمان اجرا نیازمند کنترل کیفیت دقیق است.
تخریب این سیستم سقف به دلیلی وجود میلگردهای پیش تنیده بسیار پر خطر بوده و باید با روش‌های خاص توسط تیم فنی آموزش دیده صورت گیرد.
توجه به مسئله افت در اعضای پیش تنیده پس کشیده بسیار حائز اهمیت بوده و محاسبه و پیش بینی مقدار افت ناشی از موارد زیر باید دقیقاً مورد توجه قرار گیرد.
- افت نیروی پس کشیدگی به جهت اصطکاک بین کابل و غلاف
- افت به دلیل لغزش مهار انتهایی و فرورفتن گوه گیرداری در ابتدا و انتهای کابل
- افت به جهت شل شدگی فولاد – کهولت کرنش (Relaxation)
- جمع شدگی بتن یا خزش
- انقباض یا آب رفتگی بتن که به علت خروج آب از بتن به مرور زمان است (Shrinkage)
- افت ماشی از تغییر شکل‌های نسبی الاستیک بتن
استفاده از سیستم سقف دال‌های تخت پیش تنیده پس کشیده، در دهانه‌های بلندتر از ۷ متر توجیه اقتصادی دارد.
در استفاده از دال‌های تخت پیش تنیده پس کشیده به لحاظ بزرگ بودن دهانه‌ها و وجود نیروی‌های ثقلی قابل ملاحظه در نظر گرفتن تمهیدات لازم به منظور کنترل برش سوراخ کننده بسیار حائز اهمیت است.
رعایت الزامات مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان جهت صرفه جویی در مصرف انرژی الزامی است.
رعایت مبحث ۳ مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمان‌ها در برابر حریق و همچنین الزامات نشریه شماره ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره‌ها در مقابل حریق با در نظر گرفت تعداد طبقات، ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی عنصر ساختمانی ضروری اس.
صدابندی هوابرد و کوبه‌ای سقف بین طبقات باید مطابق مبحث ۱۸ مقررات ملی ساختمان تامین شود.