سیستم‌های APS

سیستم پیوسته – Bonded System

سیستم پیوسته در دال‌های ساختمانی استفاده می‌شود و معمولاً شامل ۳، ۴ یا ۵ رشته استرند می‌باشد. کاربرد این سیستم معمولا در دال برج‌های مسکونی، تجاری، اداری، پارکینگ‌های طبقاتی، بیمارستان‌ها، بانک‌ها و هتل‌ها بکار گرفته می‌شود. استفاده از این سیستم مصرف آرماتور و بتن را کاهش می‌دهد که باعث کاهش هزینه‌های ساخت و افزایش کنتزل ترک و افزایش ضریب ایمنی ساختمان می‌شود.

همچنین در این سیستم استرند های پیش تنیده از داخل غلاف هایی از جنس فولاد گالوانیزه مرغوب با استفاده از دستگاه های مخصوص و یا به شکل دستی توسط نیروی کار انسانی، عبور داده می شوند. پس از پایان عملیات بتن ریزی و اتمام پروسه کشش کابل ها، درون این غلاف ها با دوغاب یا گروت به طور کامل پر خواهد شد. به نحوی که دیگر هیچ گونه فضای خالی میان استرند ها و غلاف باقی نماند.

گروت و یا دوغاب ریخته شده درون غلاف در کنار جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی استرند ها، چسبندگی مورد نیاز میان استرند ها و بتن را هم تامین می کند.

سیستم پیوسته یا همان چسبیده یکی از رایج ترین متد در حوزه ساخت و ساز با استفاده از روش پیش تنیده پس کشیده بوده که در سال های اخیر مورد استقبال کارفرمایان، طراحان، مهندسان و پیمانکاران زیادی قرار گرفته است.

چرا که این سیستم دارای ویژگی های خاص و متفاوتی می باشد که در ادامه به هر یک از آن ها خواهیم پرداخت.

از اساسی ترین و مهم ترین مزایای سیستم پیوسته (Bonded) می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • افزایش مقاومت قابل توجه در برابر نفوذ انواع مواد مخرب شیمیایی، رطوبت و…
  • امکان ایجاد خروج از مرکزیت
  • بهره گیری از غلاف های نواری مارپیچی شکل از جنس فولاد گالوانیزه
  • بسیار مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی
  • قابلیت تغییر پذیری بتن
  • افزایش چسبندگی مورد نیاز میان استرند ها و غلاف در طولانی مدت
  • انعطاف پذیری بالا در پروسه تخریب و یا باز سازی ساختمان ها
  • افزایش مقاومت مقطع در حالت حدی نهایی
  • و…

سیستم ناپیوسته – Un Bonded System

سیستم ناپیوسته عموماً شامل ۱ استراند می‌باشد که دارای روکش پلی اتیلن و پوشش مخصوص ضد خوردگی بوده که معمولاً باعث جلوگیری از خوردگی استرند می‌شود. این سیستم جهت اجرای سازه‌های مختلف از قبیل: پل‌ها، مخازن، کف‌های صنعتی، فونداسیون‌ها، دیوارهای برشی، تیرها، ترمیم و دال‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم بیشتر در سازه‌هایی استفاده می‌شود که دارای مقاطع‌های ضخیم بتنی هستند.

سیستم ناپیوسته یا همان سیستم نچسبیده در مواردی همچون عدم نیاز به گروت ریزی در درون غلاف ها، با سیستم پیوسته (چسبیده) متفاوت است و استرند های موجود در غلاف ها به شکل آزادانه حرکت می کنند. در این مرحله گریس جایگزین گروت یا دوغاب شده که همین امر نیز موجب تحرک استرند ها می شود.

در مرحله بعد و پس از اتمام عملیات بتن ریزی و سخت شدن بتن، استرند ها با استفاده از جک های هیدرولیکی کشیده خواهند شد.

در دهه 60 میلادی سیستم ناپیوسته برای بکارگیری در قسمت دال کف به وجود آمد که از همان ابتدا نیز در طراحی و احداث پل های پیش تنیده مورد توجه بسیاری قرار گرفت.

طراحان می توانند با بهره گیری از ویژگی هایی نظیر: مقاومت بینظیر استرند ها در برابر خوردگی و زنگ زدگی، استرند های چند رشته ای بزرگ، عدم نیاز به انجام تعمیرات و نگهداری مداوم و… به راحتی طرح های سازه ای منحصر به فرد و ایمنی ارائه دهند.

همانطور که پیش تر نیز اشاره شد محیط اطراف استرند ها توسط دوغاب پر شده که همین امر سبب مستقل حرکت کردن استرند ها از بتن می شود. این ویژگی در مراحل ابتدایی تاثیر چندانی نداشته اما در حالت حد نهایی تغییر پذیر خواهد بود.

لازم به ذکر است که سیستم ناپیوسته دارای قابلیت تغییر شکل و کاهش ترک خوردگی ها می باشد. همچنین در این سیستم اگر در هر یک از مراحل پروژه مشکلی پدید آید به راحتی قابل مشاده بوده و می توان در همان زمان برای رفع آن معضل اقدام نمود.

در سال های اخیر شاهد بهره گیری از استرند های 12.9 و 15.7 میلیمتری در طراحی و اجرای سازه های پیش تنیده با استفاده از سیستم ناپیوسته بوده ایم.

طراحی های گوناگون حاکی از آن است که سیستم پس کشیده ناپیوسته یکی از مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین روش ها برای اجرای سازه های عظیم و وسیع، کنسول های بسیار بلند، دهانه های بزرگ و… می باشد.

توجه داشته باشید که استرند های ناپیوسته از یک رشته پوشیده شده با گریس محفوظ کننده در مقابل خوردگی و زنگ زدگی داخل غلاف هایی از جنس پلی اتیلن تشکیل شده اند که نیروی پیش تنیدگی را با بهره گیری از دستگاه های مهار کننده پیشرفته در 2 سر انتهایی را به بتن منتقل می کنند.

اصلی ترین و حائز اهمیت ترین مزایای سیستم ناپیوسته (Un Bonded) به شرح زیر می باشد:

  • افت ایجاد شده نشات گرفته از اصطکاک بسیار کم
  •  عدم نیاز به مصرف گروت
  •  امکان تعویض و تعمیر استرند ها
  •  سهولت در پروسه انتقال و نصب
  •  امکان ایجاد خروج از مرکزیت
  •  کاهش افت نیروی پیش تنیدگی
  •  سرعت اجرای بالا
  •  مقرون به صرف
  •  جلوگیری از ورود آسیب های مکانیکی
  •  مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی
  •  انعطاف پذیری بسیار بالای استرند ها
  •  امکان تغییر شکل دال ها
  •  جدا سازی استرند ها و بتن با استفاده از پوشش گریس
  •  اجرای سازه های مرتفع
  •  عدم نفوذ پذیری انواع مواد مخرب شیمیایی و رطوبت
  •  نزدیکی استرند ها به سطح خارجی بتن
  • و…

بسیار مهم است که بدانید سیستم ناپیوسته در طراحی و اجرای سازه های گوناگونی مانند: مخازن بتنی، دیوار های برشی، دال های سازه ای، پل های مرتفع، فونداسیون ها و… نقش بسزایی ایفا می کند.

سیستم چند رشته ای – Multi Strand System

این سیستم معمولا شامل ۱ تا ۴۸ رشته استرند می‌باشد و کاربرد آن عموما در اجرای پل‌ها، سازه‌های دریایی، سدسازی، مخازن نفت، آب و گاز می‌باشد. این روش موجب افزایش دهانه و بارگذاری و کاهش خیز المان‌های مربوطه می‌گردد و همچنین به علت نیاز کمتر به نیروی انسانی باعث کاهش هزینه‌های ساخت نیز می‌شود.

در سیستم چند رشته ای نیز استرند های پیش تنیده در داخل غلاف هایی از جنس پلی اتیلن قرار می گیرند و با استفاده از گروت فضای خالی میان استرند ها و بتن پر می شود. لازم است بدانید که به طور معمول در این سیستم 2 یا چند رشته کابل به هم تنیده شده از درون لوله های پلاستیکی و یا فلزی که در همان مراحل اولیه در میان بتن تعبیه شده اند، عبور داده می شوند.

در ادامه استرند های پیش تنیده با استفاده از جک های هیدرولیکی مهار کننده مخصوص، کشیده می شوند و سپس عملیات گروت ریزی درون لوله های داکت آغاز می گردد. پروسه گروت ریزی موجب جلوگیری از بروز خوردگی در استرند ها، انتقال نیروی کششی و ایجاد چسبندگی میان استرند ها و غلاف داکت خواهد شد که به طور دائمی از استرند ها محافظ می کند.

لازم به ذکر است که انکر ها نیز در سیستم چند رشته ای از نوع چسبیده می باشند، این در حالیست که در مرحله انکر گذاری کاملا متفاوت عمل خواهند کرد. به این شکل که با بهره گیری از دستگاه های حفاری به منظور جلوگیری از ریزش خاک و سنگ سوراخی با یک غلاف لوله ای در دیواره حایل شیت پایل یا دیواره تونل و یا… تعبیه می شود که این عمل ایمنی کار را به میزان قابل توجهی بالا خواهد برد.

بدین ترتیب بعد از دستیابی بتن به میزان قابل قبولی سختی، حال نوبت آغاز عملیات کشش می باشد. همانگونه که پیش تر هم به این نکته اشاره شد، در حالت پایدار و مقاوم سازی زمینه ای شیبدار و یا دیواره های تونل ها، استفاده از سیستم انکر گذاری می تواند باعث محافظت از خاک سست، سنگ و ایجاد پیوستگی در میان آن ها شود.

به صورتی که پس از شروع عملیات خاکبرداری داخلی، میزان فشار پشتی توسط نیروی پیش تنیدگی انکر ها خنثی شده و دیواره حایل شیت پایل در محل مناسب مورد نظر خود، ثابت و محکم خواهد شد.

توجه داشته باشید که چند استرند جای گذاری شده در داخل غلاف های فلزی به یک مهار انتهایی متصل می شوند که این مهار ها در مکان مطلوب بر روی قالب نصب شده و بالافاصله پس از اتمام عملیات بتن ریزی و پایان پروسه کشش استرند ها، فرآیند گروت ریزی به منظور پر کردن فضای خالی میان استرند ها و غلاف تزریق می شود. تکرار این مهم خالی از لطف نیست که گروت ریزی نقش بسیار زیادی در جلوگیری از بروز خوردگی، زنگ زدگی، نفوذ مواد شیمیایی مخرب و رطوبت ایفا می کند.

شایان ذکر است که عاج های موجود بر روی جداره های غلاف ها به شکلی طراحی شده اند که موجب ایجاد درگیری و جذب قابل توجهی با بتن می شوند. بنابراین می توان گفت که پیوند مناسب و مطلوبی میان بتن و استرند ها صورت خواهد گرفت.

در سال های اخیر از سیستم چند رشته ای بیشتر در طراحی و اجرای سازه های دریایی، مخازن بتنی آب، گاز، نفت، پل های عظیم، اسکله ها و… بهر گیری شده است. زیرا این سیستم به دلیل استفاده از چندین رشته کابل، طول عمر بسیار زیادی داشته و با گذر زمان و تغییرات شرایط جوی به هیچ عنوان دچار فرسایش نخواهد شد.

 

سیستم پیوسته، سیستم ناپیوسته و سیستم چند رشته ای تا حدودی همانند یکدیگر عمل می کنند و تنها در بخش های جزئی با هم متفاوت می باشند. البته این تفاوت ها به میزان قابل توجهی در سرعت و هزینه های اجرایی پروژه تاثیر گذار خواهد بود.

به طور معمول با توجه به صلاح دید کارفرمایان و نظر کارشناسی مشاوران و طراحان، سیستمی کاملا متناسب با پروژه مورد نظر طراحی و اجرا می شود.

در پروسه کار ابتدا ایمنی نیروی کار انسانی و البته کل سازه در اولویت می باشد که بر همین اساس با توجه به منطقه احداث پروژه می توان بهترین و مناسب ترین گزینه را انتخاب کرد.