پیش تنیدگی در پل ، مخزن و سازه های خاص

استرونگ هلد ایران | 3 سال پیش

پیش تنیدگی در پل 

1-روش تیر و دال:

سنتی ترین و ارزانترین روش اجرای پل می باشد.از نظر معماری زیبایی خاصی ندارد ودر شهرهای مهمی همچون تهران ، شهرداری اجازه احداث پل با این روش را نمی دهد چون دهانه های کوچکی را تحت پوشش قرار میدهد و با افزایش ترافیک میشوند .

در این روش ابتدا یکسری تیر بتنی آماده شده (که خود ممکن است به صورت پیش ساخته و یا در جا ایجاد شوند)تیرها در محل خود ثابت میشوند و سپس یک دال بتنی در روی تیرها ایجاد میشود.

1-1-روش تیر دال با استفاده از تیر های بتن مسلح :

در این روش می توان پلهایی با دهانه تا حدود 20 متر ساخت.این تیر ها تنها به صورت در جا (روی پل ) ساخته می شوند و امکان استفاده از روش پیش ساختگی در این روش وجود ندارد.دراین روش تنها مصالح فولاد(آرماتور) و بتن به عنوان قدیمی ترین عناصر سازنده ی سازه های مهندسی استفاده می­شود و هیچگونه فناوری دراین گونه پل ها استفاده نمی­شود.

اصولا این روش وقتی مورد استفاده قرار می­گیرد که مسیر احداث پل در راه اصلی نباشد و یا در زیر پل مدنظر مشکل ترافیک حاکم نباشد.

1-2- روش تیر ودال با استفاده از تیر های پیش تنیده:

از این تکنیک در پلهای تیر و دال زمانی استفاده می شود که دهانه پل 20-30 متر باشد. تیرها در این سیستم به دو صورت ساخته می شوند.

 

1-2-1-تیرهای پیش ساخته پیش تنیده:

این روش زمانی مورد استفاده قرار می­گیرد که تیرهای ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفته دارای تیراژ بالایی (مثلا 200 تیر به بالا) باشند،این امر به این علت است که استفاده ازاین تکنیک نیاز به تجهیز کارخانه ای نزدیک محل احداث پل جهت ساخت تیرهای پیش ساخته­ی پیش تنیده دارد.

روش ساخت تیرهای پیش ساخته­ی پیش تنیده:

ابتدا آرماتورهای طولی تیر بر روی سطح ساخت تیر گسترده می­شوند، سپس خاموت ها دور تا دور آرماتورهای طولی عبور داده می­شوند.بعد از این کار کابل های پیش تنیدگی در داخل خاموت های تیر و در راستای آرماتورهای طولی عبور داده می­شوند.انتهای کابل ها پس از عبور از داخل یک گیره محکم که به داخل زمین محکم شده اند ثابت می­شود. در این مرحله کابل ها توسط جک های هیدرولیکی از یک طرف کشیده می­شوند.طرف دیگر نیز به این دلیل که در داخل گیره ها محکم شده اند قادر به جابجایی نیستند.

بعد از اینکه کابل ها تحت نیروی کششی معینی قرار گرفتند، جک­ها رها می­شوند و کابل ها داخل گیره­ها از طرفین محکم شده­اند و قادر به جابجائی نخواهند بود.بعد ازاین مرحله بتن تیر ریخته می­شود و پس از اینکه بتن تیر به 70٪ مقاومت خودش رسید کاب ها با دستگاهی موسوم به برش زن از نقطه قبل از تکیه گاه برش می­خورند.این امر باعث بوجود آمدن یک خیز منفی در تیر و فشاری کار کردن بتن تیر می­شود که در حقیقت با این کار ضعف بتن که عدم تحمل تنش­های کششی بود حذف می­شود.

 

 

1-2-2- تیرهای پیش ساخته پس تنیده:

در این روش،روش اجرا همانند روش تیرهای پیش ساخته پیش تنیده می­باشد با این تفاوت که عملیات کشش کابل­ها پس از بتن ریزی و رسیدن بتن به مقاومت 70٪ می باشد.این روش زمانی مورد استفاده قرار می­گیرد که تعداد تیرهای مورد نیاز کم باشد(در حدود 100تیر)

):VOID SLAB2-روش دال درجا (

روش پیشرفته تر از تیر ودال می باشد از نظر معماری زیباتر از روش تیر و دال بوده و برای بستن قالب در زیر دال نباید مشکلی وجود داشته باشد.

دهانه پلها در این روش از 25-35 متر می باشد و در این روش از قالب بندی ثابت استفاده می شود.

این روش به سه دسته دال مجوف پس تنیده-دال مجوف بتن مسلح-دال درجای باکسی تقسیم می­شود.در هر سه روش برای کاهش حجم بتن ریزی با ایجاد حفراتی در قسمت های میانی دهانه­ی پل که برش کمتری در عرشه می­افتد به این مهم دست پیدا می­کنند

.حفرات در عرشه به طرق مختلفی ایجاد می شود:

1-قالب بندی      2- جاگذاری بشکه

روش دال مجوف پس کشیده:

روش دال مجوف پس کشیده یکی از روش های زیبا و درعین حال اقتصادی می­باشد که برای دهانه های متوسط روش بسیار کارآمدی می­باشد که در سالیان اخیر بسیار مورد توجه مهندسین مشاور و کارفرمایان   پروژه های ساخت پل قرار گرفته است.

در این روش طولی به اندازه­ 0.05 طول آزاد دهانه به صورت توپر از هرطرف(روی پایه ها و کوله ها) درنظر گرفته می­شود و سایر قسمت ها به صورت توخالی ساخته می­شود.همچنین در این روش اصولا از روش پس تنیدگی در عرشه پل استفاده می­شود.

 

روش دال مجوف بتن مسلح:

 روش دال مجوف غیر پس تنیده نیز در دهانه های تا 30 متر می تواند مورد استفاده قرار گیرد که در این روش از پس تنیدگی در عرشه استفاده نمی­شود.

پس تنیدگی در عرشه پل باعث کاهش ضخامت دال تقریبا به اندازه 70٪ ضخامت دال بدون استفاده از این تکنولوژی می­شود که این امر باعث زیبائی دوچندان عرشه، اقتصادی تر شدن پروژه (کاهش بتن مصرفی و کاهش وزن آرماتور مصرفی) و سرعت اجرای بالاتر پروژه می­شود.

روش باکس درجا:

در روش باکس درجا باید تمام طول پل دارای حفره هایی در جهت عبور افراد جهت بررسی و انجام عملیات بازرسی قرار داده شوند.در این روش حفره ها حتما می­بایست توسط قالب بندی تامین گردد.

تعدادی از پل های جدید الاحداث با این روش:       

-پل انتهای بزرگراه یادگار امام(U Turn): به روش دال مجوف پس کشیده

-پل بزرگراه آزادگان : به روش دال مجوف پس کشیده

-پل پروین(شرق تهران) : به روش باکس درجا

-پل بزرگراه شهید باکری (روی اتوبان کرج-در حال اجرا) : به روش دال مجوف پس کشیده

-پل شهید زین الدین  : به روش دال مجوف پس کشیده

 

در دال های درجا ترجیح بر این است که دال ها به صورت پیوسته اجرا شوند چون این کار باعث کاهش افت در کابلها می شود که خود باعث کاهش وزن کابل مصرفی ودر نهایت باعث اقتصادی تر شدن اجرای پروژه میشوند.

 

روش MSS:

این روش زمانی مورد استفاده قرار می­گیرد که طول پل زیاد(در حدود 1000متر به بالا) باشد.این روش به لحاظ عملیات اجرائی روش سریعی می­باشد اما بسیارگران و پرهزینه است و در کشور ما تجربه ساخت پل با استفاده از این تکنولوژی وجود ندارد.

در این روش یک ریل روی پایه های پل قرار داده می­شود که قالب روی ریل حرکت کرده و عملیات بتن ریزی انجام می­شود سپس قالب باز شده و روی ریل حرکت کرده و برای قطعه بعدی آماده می­شود.نکته قابل ذکر این است که در این روش نیز از تکنیک تنیدگی عرشه استفاده می­شود.

روش نصب سگمنتهای پیش ساخته با شاسی پیش رونده: Launching Gantry  (LG)

این روش زمانی مورد استفاده قرار می­گیرد که طول کل پل بیش از 1 کیلومتر باشد.

در این روش از مزایای روش های نوین تنیدگی دال + استفاده از قطعات پیش ساخته + عدم قطع ترافیک زیر پل به صورت همزمان استفاده می­شود.

در کشور ما این روش اجرای پل نیز تجربه کافی وجود ندارد اما خوشبختانه در پروژه پل طبقاتی بزرگراه صدر تهران در حال تجهیز و استفاده از این روش می­باشند.

روش اجرای اینگونه پلها بدین صورت است که قطعات در کارخانه ای در نزدیکی محل اجرای پل ساخته       می شوند(طول نرمال هر قطعه در حدود 2-3 متر بوده و دارای عرض 11-12 متر میباشند) دستگاه GANTRY که بر روی پایه ها مونتاژ شده است قطعات را از روی زمین بلند کرده و روبروی سر ستون نگه میدارد وسپس با استفاده از کابلهای پیش تنیدگی قطعات بهم دوخته میشوند.در این حالت دستگاه GANTRY قطعه دوخته شده به قطعه قبلی را رها کرده و قطعه دیگری را از روی زمین بلند میکند و عملیات فوق راتکرار میکند.

:LG & MSS  تفاوتها و مزیات دو روش

1-روشهای LG & MSSچون گران و پر هزینه هستند اصولاً زمانی استفاده می شوند که طول پل زیاد در حدود 1.5 کیلومتر باشد( هزینه مونتاژ وسائل تقریباً 2میلیارد تومان می باشد)

2-زمانی که بخواهیم از مزیات پیش ساختگی استفاده کنیم از روش LG   استفاده می کنیم(مشکل حمل و نقل بتن و فولاد به محل کارگاه در روش MSS)

3-روش LG  تقریباً سریعتر از روش MSS می باشد. چون از مزایای پیش ساختگی استفاده میکنیم.

4-در ایران تجربه ساخت پل با این دو روش وجود ندارد اما در کشور کره با  پل هایی درحدود 100کیلومتر  و در چین پل هایی در حدود 30  کیلومتر تجربه استفاده از این دو روش را دارند.

در ایران پل سید خندان با استفاده از روش پوتر لانسمان که تکنولوژی شبیه LGدارد در قبل از انقلاب توسط شرکت فرسینه اجرا گردیده است.

4- روش طره متعادل:

اساس این روش بر اصل تعادل در پیشروی ساخت قطعات بر روی یک پایه استوار است. روش اجرای این پل به این صورت است که ابتدا پایه ها به صورت بتن مسلح ریخته می­شوند سپس قالب لغزنده(شاریو) بر روی عرشه قطعه صفر نصب می­شوند و از طرفین قالب های لغزنده به سمت مخالف هم حرکت کرده و عملیات بتن ریزی انجام می­شود.در این روش نیز کل عرشه پس تنیده می­شود

نکته اجرائی قابل توجه این است که در این روش در هر سگمنت که قالب لغزنده جلوتر می­رود از تعداد تاندون های دال کاسته می­شود.

تاندون های استفاده شده در این نوع پل به دو دسته هیپرالاستیک و ایزواستاتیک تقسیم می­شوند.

این روش زمانی استفاده می شود که :

1-ارتفاع پایه های پل زیاد باشد و امکان قالب بندی زیر عرشه پل نباشد.

2-بدلیل مسائل ترافیکی ( دریایی یا زمینی ) امکان قالب بندی نباشد.

3-بدلیل مسائل زیبایی یا عبور کشتی از زیر پل نیاز به دهانه های بلند داشته باشیم.

 

نکات اجرائی در روش طره متعادل:

- به تعداد پایه های میانی سیکل پیشروی وجود دارد.

  -مقطع معمولا باکس شکل است.

-  دهانه معمولا 40-300متر است.

-  به دو روش پیش ساخته یا درجا انجام می­شود.

-  دسترسی به پایه های میانی باید موجود باشد.

 

  مقایسه درجا و پیش ساخته:

طره متعادل پیش ساخته زمانی استفاده میشود که طول دهانه بین40-70   متر باشد چون در حالت پیش ساخته وزن segment های ساخته شده بالا می رود و بلند کردن قطعات سختر می شود.

اما از روش طره متعادل در جا زمانی استفاده می شود که دهانه پل بین70-310  متر باشد.

نمونه های پل طره متعادل درجا (تعداد 20  پل در ایران با این روش ساخته شده است):

پل سوم خرداد دارخوین  main span = 120m

پل کمر بندی اهواز         main span = 110m

پل جهارم اهواز               main span = 70m

پل کوهین                      main span = 70m

 

6-روش پوشینگ(PUSHING):

روش اجرا در این سیستم به این صورت است که ابتدا پایه ها را به صورت عادی اجرا می­شوند.سپس در پشت یکی از کوله ها یک محوطه ای احداث می­شود که قطعات ساخته شده پا در آنجا مونتاژ می­شود.سپس این قطعات ساخته شده در پشت کوله ها دپو می­گردند.در سر قطعات نصب شده یک قطعه فولادی به نام نویز(Nose) موسوم به دماغه به طول حدود 200 متر متصل می­شود و توسط جک های هیدرولیکی به جلو رانده می­شود.

هدف از نصب دماغه روی پل نیز این است که این قطه باعث سبک تر شدن وزن پل و زودتر رسیدن قطعات پل به پایه های بعدی می­شود.

 

نمونه های پل های اجرا شده به روش  PUSHING:

-پل دریاچه ارومیه

-پل ایزدخواست

-پل های کیلومتر 32 و 44 راه آهن میانه –تبریز

-پل های بالا با عرشه فلزی می باشند.تنها پلی که قرار است برای اولین بار در ایران با این روش و با عرشه بتنی پوش ((ILM شود پل باسمنج در نزدیکی تبریز می باشد.

نکات قابل توجه در روش پوشینگ:

-در روش پوشینگ از یک nose  فولادی برای زودتر رسیدن طره بر روی پایه بعدی استفاده می شود.

-در این روش پل باید دارای قوس دایروی باشد تاحرکت آسانتر باشد.کلوتئد حرکت پل را سختتر میکند(پل کیلومتر 32 دارای قوس کلوتئد است.)

CABLE STAY BRIDGE

از سازه های کابلی – کششی همچنین در پل های کابلی نیز استفاده می شود.این سازه ها از زیباترین و باشکوه ترین سازه ها در عرصه ساخت و ساز به شمار می روند.

ازاین سیستم کابلی- کششی زمانی در پلهای کابلی استفاده می شود که :

- قالب بندی زیر عرشه پل کاری سخت و دشوار باشد.

- بدلیل شرایط خاص(مثلاً عبور کشتی از زیر پل) نیاز به داشتن پلی با پایلون های بلند همراه با فواصل - زیاد مورد نیاز باشد.

- بدلیل شرایط زیبا شناختی پروژه

در این شرایط چاره ای جز استفاده از این روش باقی نمی ماند. در این سازه ها از تعداد زیادی کابل  استفاده  می شود.

در این قسمت با توجه به اهمیت پل های کابلی در صنعت ساخت و ساز ، اشاره  کوتاهی به این قسمت شده و سعی می شود کلیاتی در مورد این سازه های خاص کابلی – کششی ارائه گردد.

- پل هاي كابلي چگونه كارمي كنند؟

برخيزيد و بازوهايتان را به صورت افقي در هر دو طرف تان نگه داريد .فرض كنيد كه بازوهايتان پل هستند و سر شما ستون وسط مي باشد.در اين حالت عضلات شما بازوهايتان را نگه مي دارد.

فرض كنيد كابل ها بازوهاي شما را نگه داشته اند.يك تكه طناب برداريد (در حدود 1.5 متر)و از يك نفر بخواهيد كه دو سر طناب را به آرنج شما ببندد و سپس وسط طناب را روي سر خود بگذاريد طناب همانندکابل در سازه ي كابلي عمل مي كند و آرنج شما را بالا نگه مي دارد.

از همكار خود بخواهيد قطعه دوم طناب را به هر مچ شما ببندد(با طول در حدود 1.8 پا).طناب دوم را از روي سر خود عبور دهيد.شما هم اكنون دو قطعه كابلي داريد .شما كجا احساس نيروي فشاري مي كنيد.توجه كنيد چگونه سازه كابلي بار پل را به پايلون انتقال مي دهد.

بهر حال پل هاي كابلي ايده ي مربوط به آنها به دوران قبل مي رسد.اولين تصوير كشيده از پل های کابلی در كتاب ماشين نووا منتشر شده در سال 1595 بر مي گردد،اما در آن دوران مهندسي نبود كه بتواند از آن استفاده كند.بعد از جنگ جهاني دوم در اروپا زماني كه فولاد كمياب شد طراحي هايي براي بازسازي پل هاي منفجر شده كه فونداسيون آنها موجود بود انجام شد. پل هاي كابلي در ايالات متحده آمريكا براي دهانه هاي با طول متوسط(بين ft2800-500) ، شروع به نصب شدند . و به تدریج پل هاي كابلي بعنوان پل هاي برتر

 انتخاب شدند.

در مقايسه با پل هاي معلق،پل هاي كابلي نياز كمتري به كابل داشتند و قابليت ساخت همانند مقاطع پيش ساخته را داشتند و خيلي سريعتر ساخته مي شدند.

مزایای استفاده از این پل ها صرفه جويي اقتصادي و زيبايي بيشتر  پل بود.

در سال 1988 ،پل بزرگراه سان شاين در تامپا ی فلوريدا ،برنده جايزه طراحي رياست جمهوري شد و جايزه ملي به معماران آن طرح اعطا شد.

پل سان شاين اولين پلي بود كه كابلها به جای لبه ي خارجي آن به وسط جاده وصل شدند.

و به مسافران اجازه مي دهد ديد بدون مزاحمتي از دهانه ها و محیط زیبای اطراف پل داشته باشند.

- شرايط پايداري پل های کابلی :

هدف اصلي از تشكيل شكل سازه اي پل كابلي جلوگيري از حركت عمودي پایه پل و عرشه تحت بارزنده نامتقارن مي باشد.بادقت در انتخاب فونداسيون و اتصالات كابل و شاه تير، پايدار نگه داشتن تمام سازه ممكن مي باشد.

- روشهاي ساخت پل های کابلی :

روش مناسب نصب تحت تأثير سختي سيستم گيره ، كابلهاي پايلون،تكيه گاههاي موقت نصب ،ماكزيمم دهانه آزاد اجازه داده شده در طراحي می باشد.

پايداري سيستم به شكل گسترده اي به انتقال مؤلفه هاي افقي نيرو به كابلها از ميان شاه تيرها بستگي دارد

در اجرای پلهای کابلی از روش های متفاوتی بسته به نوع کاربری و شرایط زمانی و مکانی استفاده می شود .  

در آنالیز و طراحی اینگونه پلها اثر باد بسیار مهمتر از اثرات نیروی زلزله می باشد.  

برای غلبه بر نیروی باد از یکسری دمپر های ویسکو الاستیک در انکوریج های آنها استفاده می شود.

مواردی که باید در این گونه پلها مد نظر قرار گیرد:

 نکاتی که باید در ساخت این گونه پلها مد نظر واقع شود:

خستگی در کابلها

ancorage خستگی در

پل و کابلها در زمان بهره برداری MONITORING

تنها پل مهم در حال ساخت در ایران با این روش پل هشتم اهواز با طول دهانه 212 متر است.

 

استرونگ هلد ایران

توسط استرونگ هلد ایران

طراح و مجری سازه های پیش تنیده

در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید!