کاربرد پیش تنیدگی به 440 سال قبل ازمیلاد بر میگردد ،زمانی که یونانی ها کشش و تنشهای خمشی در بدنه کشتی های جنگی خود را باپیش تنیدگی ساختار بدنه  بوسیله طنابهای کشیده شده کاهش میدادند.

کی از ساده ترین مثالهای پیش تنیدگی تلاش برای بلند کردن یک ردیف کتاب می باشد.ابتدا لازم است به ردیف کتابها از دوطرف فشاری اعمال کنیم تاباعث افزایش مقاومت در مقابل لغزش بین کتابها شده ،بطوریکه بلند کردن انها راممکن سازد.

 

باتوجه به این مثال ،یک تعریف ساده از پیش تنیدگی عبارت است از:

اعمال نیروهائی به سازه ، علاوه بر بارهائی که سازه برای تحمل آنها طراحی می شود،بمنظور افزایش ظرفیت باربری سازه.

اصول پیش تنیدگی

بتن دارای مقاومت کششی کمی است ولی در برابر فشار، بسیار مقاوم است .با پیش فشرده کردن یک عضو بتنی ،پس از خمش ،در اثر اعمال بارنیز، کلا تحت فشار باقی  می ماند وبدین دلیل طراحی کارامدتری را فراهم می اورد.

یک تیر بتنی پیش تنیده هنگامی که تحت اعمال بار قرار می گیرد خم می شودوتنشهای فشاری داخلی کاهش می یابد

وقتیکه بار برداشته می شود ،نیروی پیش تنیدگی باعث میشود که تیر به حالت اولیه خود برگردد که نشان دهنده خاصیت ارتجاعی بتن پیش تنیده است.

اگر به هنگام اعمال بار ،تنشهای کششی حاصل از بار وارده از تنشهای پیش تنیدگی فراتر نرود،بتن در ناحیه کشش ترک نمیخورد اما اگر نیروی اعمال شده فزونی گیرد وتنشهای کششی برپیش تنیدگی غلبه کند،ترک اتفاق خواهد افتاد. قابل توجه است که ،در صورت برداشتن بار،ترکها کاملا بسته شده وتحت بارهای سرویس دوباره نمایان نمی شوند.

دوروش برای اعمال پیش تنیدگی دریک عضو وجود دارد:

1- روش پیش کشیدگی

 بتن ،پیرامون کابل های از قبل تنیده شده قرار میگیرد .باسفت شدن بتن بتدریج کابلهای تنیده شده با بتن درگیر می شود وهنگامیکه مقاومت لازم راکسب کرد کابل ها ازاد می شوند . بنابراین انتقال نیروها به بتن انجام میگیرد . برای ایجاد تنش در کابلها نیروی قابل توجهی لازم است ،بنابراین پیش کشیدگی اصولا در بتن پیش ساخته مورد استفاده  قرار میگیرد که نیروها توسط بست ها ثابت که در دوانتهای بستر پیش کشیدگی قرار دارد ویا توسط قالبهای مخصوص و محکمی در کابلها مهار می شوند.

2- روش پس کشیدگی

    در ان بتن به دور غلاف محتوی کابلهای کشیده نشده ،ریخته میشود. در زمانی که بتن به مقاومت کافی رسید ،کابلها کشیده میشوند وتوسط گیره های مخصوص قفل میشوند . در این سیستم تمام نیروهای کابلها  مستقیما به بتن منتقل می شوند.

سیستم پس کشیده به دوروش اجرا می شود:

الف)سیستم ساخت چسبیده      ب)سیستم ساخت غیر چسبیده

سیستم چسبیده

با این روش کابلهای پیش تنیده از میان غلافهای تخت ،ممتدوکوچک عبور می کند.داخل  غلافها بعد از کشیده شدن کابلها ،بادوغاب پر می شود.

عملکرد دوغاب:

-تامین چسبندگی بین کابل وغلاف در تمام طول ان.

-افزایش محافظت دربرابر خوردگی .

-فراهم اوردن محیطی نارسانا در برابر خوردگی .

عملکرد غلاف:

-تامین یک مسیر باز برای کابلها در حین عملیات ساختمانی .

- ایجاد چسبندگی بین دوغاب وبتن.

- بعنوان محا فظت بیشتر دربرابر نفوذ رطوبت ومواد شیمیایی .

توجه:موثرترین طراحی پیش تنیدگی زمانی حاصل می شودکه کابلهای پیش تنیدگی با خروج از مرکزیت نسبت به مقطع بتنی ، ونه در یک خط مستقیم ،بلکه در یک مسیر منحنی ویا خطوط شکسته قرار داده شود.اندازه غلاف استفاده شده در این سیستم وحداقل پوششی که بایستی فراهم شود،میزان حداکثر خروج از مرکزیتی که می توان به ان دست یافت را محدود می کند.

 


مزایای پس کشیدگی

1-دهانه  بلند

    در مقایسه با دال بتنی امکان ایجاد دهانه های بلندتر وبا ضخامت دال وحجم بتن کمتر رافراهم می کند.

2-انعطاف طرح

    طراحی دالهای پس کشیده می تواند در پلانهای نامنظم مورد استفاده قرار گیرد وکابلها براحتی می توانند بصورت افقی منحرف شده تا با ابعاد هندسی طرح یا باز شوی دالها هماهنگ شوند.همچنین بعلت کاهش میزان ارماتور گذاری معمولی،قابلیت بیشتری را برای جایگذاری بازشوها و تاسیسات مختلف فراهم می آورد.

3-کنترل تغییر شکل وترک

طراح،براحتی می توان باتغییر میزان پس کشیدگی ،تغییر شکل ناشی از بارهای بهره برداری راکنترل کند.کف های پس کشیده تحت فشار ،قابلیت کنترل راحت تری را دربرابرترک خوردن به ما میدهد

4- ارتفاع طبقا ت

 از انجائیکه در این سیستم به ارتفاع موثر کمتری در اویزها نیاز داریم ،از این بابت ضخامت دال هم کاهش می یابد.در مواردیکه ارتفاع ساختمانها محدودیت دارند،با کاهش ارتفاع طبقات می توان طبقات اضافی را در همان ارتفاع مجاز قرار داد.