گروه مهندسین ایران معماری با مدیریت آرشیتکت آرتورامید آذری
در این بخش تحت عنوان مقالات در معماری بر آن شده ایم تا مجموعه ایی از مقالات ،گفتارها و نظریات موجود در جامعه معماری ایران و جهان را ارائه دهیم، تا سرآغازی نوین در عرصه بحث مبانی و مفاهیم نظری معماری باشد.
سازه های کششی
پیش تنیدگی یک روش تسلیح بتن با فولاد با مقاومت بالا می باشد که باعث مقاومت بیشتر اعضای بتنی در مقابل بارهای وارده می شود.
پیش تنیدگی در احداث ساختمان های اداری و آپارتمانی ، پارکینگ، S-O-G ، استادیوم های ورزشی، تکیه گاه های خاک و مهار سنگی و همچنین در پل سازی، ساخت مخازن بتنی و سازه های ویژه نظیر اسکله ها و کاربردهای فراوانی دارد.
هر چند سیستم های پیش تنیدگی نیازمند دانش و نظرات فنی خاصی برای ساخت و نصب کردن می باشد ، اما توضیح دادن مفهوم آن آسان است.
کاربرد پیش تنیدگی به ۴۴۰ سال قبل از میلاد بر می گردد. زمانی که یونانی ها کشش و تنشهای خمشی در بدنه کشتی های جنگی خود را با پیش تنیدگی ساختار بدنه به وسیله طنابهای کشیده شده کاهش می دادند.
یک مثال دیگر که نشانگر سادگی پیش تنیدگی می باشد، بشکه های چوبی قدیمی است که کشش ایجاد شده در حلقه های فلزی به طور موثری قطعات چوبی را به یکدیگر می فشارد تا مقاومت و پایداری آن را افزایش دهد.
یکی از ساده ترین مثال های پیش تنیدگی تلاش برای بلند کردن یک ردیف کتاب می باشد. ابتدا لازم است به ردیف کتاب ها، از دو طرف فشاری اعمال کنیم تا باعث افزایش مقاومت در مقابل لغزش بین کتابها شده به طوریکه بلند کردن آنها را ممکن سازد. این مثال همچنین نشانگر یکی از اصول متداول در بیشتر کاربردهای پیش تنیدگی است.
با توجه به مثال های فوق می توان پیش تنیدگی را به سادگی تعریف نمود:
«اعمال نیروهایی به سازه ، علاوه بر بارهایی که سازه برای تحمل آنها طراحی می شود، به منظور افزایش ظرفیت باربری سازه.»
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 بار نیز کلا تحت فشار باقی می ماند و بدین دلیل طراحی کارآمدتری را فراهم می آورد.
یک تیر بتنی پیش تنیده هنگامیکه تحت اعمال بار قرار می گیرد خم می شود و تنشهای فشاری داخلی کاهش می یابد، هنگامی که بار برداشته می شود، نیروی پیش تنیدگی باعث می شود که تیر به حالت اولیه خود برگردد که نشان دهنده خاصیت ارتجاعی بتن پیش تنیده است. به علاوه آزمایش ها نشان داده اند که تعداد بسیار زیادی بارگذاری متناوب می تواند به تیر اثر کند بدون آنکه روی قابلیت تیر برای تحمل بارهای سرویس یا ظرفیت نهائی آن تاثیری بگذارد. به عبارت دیگر پیش تنیدگی به تیر امکان مقاومت بسیار بالایی در برابر خستگی می دهد.
اگر به هنگام اعمال بار، تنش های کششی حاصل از بار وارده از تنش های پیش تنیدگی فراتر نرود، بتن در ناحیه کشش ترک نمی خورد، اما اگر نیروی اعمال شده زیاد شده و تنش های کششی بر پیش تنیدگی غلبه کند، ترک اتفاق خواهد افتاد. با وجود بارگذاری بیشتر تیر تا حد ظرفیت نهایی آن، در صورت برداشتن بار، ترکها کاملا بسته شده و تحت بارهای سرویس دوباره نمایان نمی شوند.
