920004968
Sat - Thu 8.00 - 18.00

الخرسانة سابقة الإجهاد

شرح مبسط عن الحرسانة سابقة الإجهاد وفوائدها

الخرسانة سابقة الاجهاد Pre stressed Concrete
هي خرسانة قليلة التسليح مقارنة بالخرسانة المسلحة يتم اكسابها اجهادات ضغط قبل تحميلها وهده الاجهادات المتولدة بالخرسانة .تكون كفيلة بملاشات اجهادات الشد الناتجة من تاثير الاحمال فقد تصل قابلية الضغط في الخرسانة سابقة الاجهاد الى 600 كجم / سم^2 وتزداد قوة الشد الى اربعة اضعاف .
فقد تم اللجوء الى الخرسانة سابقة الاجهاد بعد حدوث مشاكل عديدة مثل الشروخ في العناصر الخرسانية نتيجة الانحناءات والتي
يسببها عزم الانحناء Bending moment الناتج من الاحمال الكبيرة والبحور الطويلة مما دفع المهندسين الى التفكير في تقليل اجهادات الشد الواقعة على العنصر، وهذا التقليل ممكن في حالة استخدامنا لحديد عالي الاجهاد وتعريضه لعملية شد مسبق أو أننا نحصل على خرسانة عالية الضغط .
اهم الطرق المستخدمة لاجراء خرسانة سبق الاجهاد Pre stressed Concrete
الشد المسبق Pre-tension
وفيها يتم شد الكابلات (حديد من النوع عالي المقاومة ) أولا قبل عملية صب الخرسانة وقبل تصلدها وتترك هده الكابلات مشدودة
( في حدود المرونة ) حتى تتصلد الخرسانة وتكتسب مقاومتها القصوى ثم بعد دلك يتم رفع وازالة قوى الشد من الصلب الذي يحاول ان ينكمش داخل الخرسانة المتصلدة مما يؤدي الى حدوث اجهادات ضغط في الخرسانة عن طريق قوى التماسك بين
الحديد وتستخدم طريقة الشد السابق انتاج وحدات سابقة الصب سابقة الاجهاد
الشد اللاحق Post-tension
وفي هذه الطريقة يتم شد الكابلات بعد الانتهاء من أعمال صب الخرسانة وتصلدها وذلك بوضعها داخل اغلفة تصنع غالبا من الصاج المعرج بأقطار مناسبة وتوضع في الأماكن المحددة لها داخل الفورم الخرسانية ثم تصب الخرسانة وبعد تصلدها تسحب
الكابلات داخل هذه الاجربة وتجري عملية الشد
وتتيح هذه الطريقة إمكانية أن يكون مسار الكابلات علي شكل منحنيات والتي تزيد من مقاومة القص للقطاع
بعد دلك يتم ملأ الفراغات بين الكابلات والمواسير ( الاغلفة ) بمونة اسمنتية او عجينة اسمنت
طرق شد الكابلات في الخرسانة سابقة الاجهاد
1-الطريقة الميكانيكية Hydraulic jacks
وهي الطريقة الاكثر شيوعا واستخداما وتتم عن طريق كواريك شد
2-الطريقة الكهربية
وفيها تستطيل الكابلات نتيجة تسخينها كهربيا وبعد ثبات الاستطالة يتم صب الخرسانة بعد انخفاض درجة حرارة الكابلات.
3-الطريقة الكيميائية
وفيها يتم استخدام نوع معين من الاسمنت يسمي الاسمنت المتمدد والذي يتمدد بعد الشك محدثا اجهادات شد علي الكابلات. والتمدد
الطولي الحادث للاسمنت من 3 – 4 % وتعتبر غير كافية في الحالات المطلوب فيها درجة عالية من سبق الاجهاد .
نظم سبق الاجهاد
1- نظام فريسنيت
يتكون كابل فريسنيت من عدد من الأسلاك المتوازية التي تثبت في مكانها بواسطة زنبرك حلزوني ثم يوضع الكابل داخل ماسورة
مرنة قبل وضعه في فورمة الخرسانة مع إخراجه حوالي 60-75 سم من نهايتي الماسورة لزوم شده . وطريقة الشد تتم بتثبيت الكابل
في نهايتي فورمة الخرسانة بواسطة المخروط الرابط
2- نظام ماجنيل بلاتون
وطريقة عملها مثل نظام فريسنيت ولكن تستعمل ألواح حديدية تسمى سندوتشات بدلا من المخروط الرابط بجانب مواد أخرى.
3- نظام ماك كول
: وطريقة عملها مثل السابقة ولكن تستعمل سيخ من سبيكة حديدية عالية المقاومة قطر 12-18 مم بدلا من الأسلاك بجانب مواد أخرى.
حالات سبق الإجهاد
وفي جميع الحالات السابقة اما ان يكون ...
سبق الإجهاد كامل ( full prestressing )
حيث تتعادل قوي الضغط النتاتجة من سبق الاجهاد مع قوى الشد الناتجة من الاحمال الدائمة والحية وتكون الإجهادات النهائية
المؤثرة على القطاع هي اجهادات ضغط وقد يوجد اجهادات شد على القطاع ولكن لاتزيد قيمتها عن قيمة معامل التشريح للخرسانة
ولا يسمح بحدوث شروخ في هده الحالة .
وآما أن يكون سبق الإجهاد جزئي(Partial prestressing)
وفي هذه الحالة تكون قوي الشد الناتجة من الأحمال المؤثرة علي القطاع الدائمة والحية أكبر من قوة الضغط الناتجة من سبق
الإجهاد وتكون الاجهادات النهائية المؤثرة علي القطاع هي اجهادات ضغط وشد ويسمح بحدوث شروخ في هذه الحالة وبالتالي يتم
استخدام حديد تسليح بمنطقة الشد بالإضافة الي الحديد سابق الاجهاد (الكابلات).
المميزات 1- هذا النوع من التشييد الخرساني يعطي قطاعات خرسانية تتحمل كل القوى المؤثرة عليها بدون إحداث شروخ ولهذا السبب
فاستعماله مناسب جدا للأعمال التي يكون فيها الصدأ خطر جسيم على المبنى
2- تستعمل حديد أقل في قطاعاتها الخرسانية عن الخرسانة المسلحة بجانب إعطائها قوة ضغط أعلى ونوعية أفضل.
3- توفر في مواد الإنشاء وكذلك في تقليل الحمل الميت وعلى ذلك تؤثر عل أعمدة وأساسات المبنى.
4- يمكن الحصول على قطاعات صغيرة من هذه الخرسانة لتسقيف بحر كبير إذا ما قورنت بالخرسانة المسلحة.
5- عند عمل قطاعات من خرسانة سابقة الصب باستعمال خرسانة سابقة الاجهاد فإن هذا يعطي قطاعات صغيرة يسهل تشغيلها وحملها بالمقارنة باستعمال الخرسانة المسلحة .
6- تقل تكاليف عمل العبوات في الإنشاءات الكبيرة عند تركيب وتثبيت عناصر الخرسانة سابقة الصب التي تم عملها بطريقة الخرسانة سابقة الإجهاد.
7- تعتبر كمية الحديد المستعملة في هذا النوع من الخرسانات قليلة بمقارنتها بحديد الخرسانة المسلحة.
الاستخدامات
•المدرجات بمختلف انواعها
•كراجات السيارات
•الكباري
•مراكز التسوق
•المصانع
•صالات الالعاب الرياضية منقول عن المهندس يحيى كفا - صفحة الهندسة والمعلومات.

Construction Edifices Development. © 2020 All Rights Reserved