بتن غیر مسلح

بتن یک ماده ساختمانی نسبتاً ارزان است که به راحتی در دسترس و سازگار با محیط زیست است و به راحتی به هر شکلی در می آید .

بتن غیر مسلح در گذشته مدتهای مدیدی به عنوان مصالح ساختمانی بکار میرفت اما به هیچ عنوان مصالح سازه ای مناسبی محسوب نشده و قابل رقابت با فولاد ، سنگ ، چوب نیود چرا که بر خلاف مقاومت فشاری بالا ، در برابر تنشهای کششی بسیار ضعیف عمل میکند به همین دلیل اغلب ترک هایی در بتن مشاهده می گردد ، به همین علت از بتن صرفا به عنوان مصالح بنایی استفاده میشد ،قرن ها  سازندگان بر اساس تجربه های خویش بتن و آهن را با هم ترکیب می کردند تا با استفاده از “بتن مسلح” از نقاط قوت این دو ماده استفاده کنند.

بعدها مهندسین در طراحی های سازه برای غلبه برضعف های بتن ترکیبی از فولاد مسلح کننده و بتن که امکان مقاومت در برابر نیروهای کششی و فشاری را ایجاد می نماید بکار گرفتند که در اصطلاح عموم مهندسین و سازندگان به بتن آرمه معروف شد .

بتن سازه ای به دو ماده مهم احتیاج دارد:

۱- بتن

۲-فولاد برای تقویت بتن

تن به تنهایی قادر به تحمل مقدار قابل توجهی تنش فشاری است اما در کشش ضعیف میباشد و پس از حمل مقدار اندکی بار ، در منطقه تحت کشش ترک میخورد و تنش کششی به فولاد منتقل میشود .

فولاد مقاومت کششی بسیار بالایی دارد و ماده بسیار خوبی برای استفاده در هنگام بروز تنش های کششی است با این حال ، فولاد میلگرد معمولی در بتن ، یک تقویت کننده غیرفعال است که تا زمان ایجاد تنش ، ایجاد حرکت و ایجاد ترک ، غیر فعال است.

در نیروهای وارده به بتن تغییر شکل های سطح میلگرد با بتن درگیر می شود تا ترک ها را به هم نزدیک نگه دارد. پس از کشش فولاد این ترکیب از مواد را با قرار دادن بتن در فولاد در بتن ، یک مرحله جلوتر می برد تا بتن را قبل از فشرده سازی قرار دهد. فولاد پیش تنیده معمولاً مقاومت کششی را تقریباً دو برابر بتن غیر پیش تنیده افزایش می دهد.

این اجازه می دهد تا مقاومت و سختی بیشتر با مصالح کمتر حاصل گردد و  در نتیجه بهره وری و صرفه اقتصادی حاصل گردد .

post tension

بتن پیش تنیده

بتن پیش تنیده یا پس کشیدگی نقاط قوت بتن و کابل (استرند) اجزا را گرفته و آنها را با هم ترکیب می کند تا یک سیستم ساختاری مؤثر و مقرون به صرفه تر از بتن آرمه متعارف تولید کند.

به یک عضو بتنی تحت اثر تنش فشاری دائمی پیش تنیدگی میگویند .

تنش فشاری ناشی از نیروی پیش تنیدگی با حذف تنش کششی و یا حداقل محدود کردن آن سبب افزایش ظرفیت باربری عضو و کاهش تغییر شکل آن میشود .

تحت اثر باروارده بر بتن بخش بالای تار خنثی تیر تحت فشار و بخش پایین آن تحت کشش قراردارد .

بتن به تنهایی قادر به تحمل مقدار قابل توجهی تنش فشاری است اما در کشش ضعیف میباشد و پس از حمل مقدار اندکی بار ، در منطقه تحت کشش ترک میخورد و تنش کششی به فولاد منتقل میشود .

در  بتن آرمه فقط بخشی از مقطع در فشار قرار میگیرد و از قابلیت حمل نیروی فشاری توسط بتن در کل مقطع استفاده نمیشود .

استفاده از تکنولوژی پیش تنیدگی(بتن پیش تنیده) ، بتن را به یکی از کاربردی ترین مصالح سازه ای تبدیل نمود .

مطابق شکل زیر در بتن مسلح ، همه کشش ایجاد شده در پایین بتن بوسیله آرماتورها تحمل میشود .