پیشرفت تکنولوژی باعث شده تا در بسیاری از کشورها روش های جدیدی برای ساخت و ساز ایجاد شود که یکی از آنها تولید بتن پیش ساخته (Precast concrete) در کارخانه ها می باشد. بتن پیش ساخته به هر عنصری گفته می شود که در کارخانه ها یا کارگاه ها ساخته شده و سپس به محل پروژه یا ساخت و ساز منتقل می شود. بتن های پیش ساخته با عملکرد عالی خود می توانند سال ها در ساختمان های مسکونی، تجاری و لوکس مورد استفاده قرار گیرند. اعضای سازه ای مانند قاب های بتنی، دیوارهای بتنی، کف بتنی و سایر محصولات را می توان با استفاده از بتن پیش ساخته مورد استفاده برای سدها، کانال ها، خاکریزها، سازه های دریایی، پل ها، تونل ها، روسازی ها و غیره ساخت. در ادامه در مورد سازه های پیش ساخته بتنی و همچنین مقاوم سازی آن ها بیشتر توضیح می دهیم؛ با آشیان پی همراه باشید.
بتن پیش ساخته چیست؟
همان طور که در مقدمه هم به آن اشاره شد بتن پیش ساخته فرمی از بتن است که در خارج از محل، معمولاً در محیط کنترل شده کارخانه، با استفاده از قالب های قابل استفاده مجدد تولید گردد. عناصر بتنی پیش ساخته را می توان با عناصر دیگر برای ساخت یک سازه بتنی متصل کرد. بتن پیش ساخته اغلب برای اجزای سازه ای مانند پانل های دیواری، تیرها، ستون ها، کف، پله ها، لوله ها، تونل ها و غیره استفاده می شود. بتن پیش ساخته بسیار کاربردی و مقرون به صرفه است. در واقع امروزه استفاده از سیستم‌های دوگانه ساختمانی بتن پیش ساخته همراه با اسکلت فلزی و بتن کارگاهی متداول شده است.
چرا بتن پیش ساخته برای ساخت و ساز مناسب تر است؟
به طور کلی می توان گفت که بتن پیش ساخته محصول نهایی بهتری تولید می کند. در ادامه به برخی از مزایای استفاده از بتن پیش ساخته برای پروژه های ساختمانی در مقایسه با بتن ریزی در محل و موارد دیگر اشاره می کنیم.
- دوام و قدرت
- آماده و آسان برای استفاده
- تطبیق پذیری
- پایداری بالا و نگهداری آسان و کم هزینه
انواع بتن پیش ساخته کدامند؟
- بتن پیش تنیده پیش ساخته
- بتن پیش ساخته مسلح
- دال بتنی پیش ساخته
- دیوارهای بتنی پیش ساخته
- قطعات بتنی پیش ساخته سفارشی
- باکس بتنی پیش ساخته
- جدول بتنی پیش ساخته
- و …
مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP
همان طور که در مطالب قبلی گفته شد، مقاوم سازی و ایمن سازی ساختمان ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حال حاضر می توان از روش جدید FRP که در مهندسی امروزی جایگاه ویژه ای دارد برای مقاوم سازی ساختمان ها استفاده کرد. کامپوزیت های FRP با ویژگی های عالی خود مانند نسبت بالای مقاومت به وزن، دوام در برابر خوردگی، سرعت و سهولت حمل و نقل و نصب مورد پسند مهندسین قرار گرفته است، به طوری که سازه های بسیاری در دنیا با استفاده از کامپوزیت FRP مقاوم سازی می شوند. یکی از دلایل اصلی استفاده از کامپوزیت های پلیمری FRP برای مقاوم سازی ساختمان های بتنی پیش ساخته به شرح زیر است:
- ایمنی و محافظت در برابر زنگ زدگی و خوردگی
- وزن کم
- استفاده آسان در فضاهای با دسترسی محدود
- بدون نیاز به داربست و جک
- کاهش هزینه های نیروی کار
- مقاومت بسیار بالا در برابر مقاومت کوتاه مدت و بلند مدت.
- تغییر شکل پذیری بالا، دسترسی مناسب به ابعاد و اشکال مختلف FRP
- و…
نکات با اهمیت مقاوم سازی سازه های بتنی پیش ساخته با اف آر پی
با اتصال الیاف FRP با رزین اپوکسی FRP مخصوص به موازات تنش های موجود در سطح بتن قطعات پیش ساخته می توان مقاومت خمشی آنها را افزایش داد. مقاوم سازی با frp از این نظر باید به گونه ای انجام شود که پاسخگوی حداکثر خیز اجزا و تنش های ایجاد شده باشد. در این زمینه، الیاف FRP بر اساس محاسبات و طراحی به نواحی تحتانی، فوقانی یا جانبی عضو تحت خمش متصل می شوند. اگر از چندین لایه FRP استفاده شود، هر لایه باید یکی پس از دیگری با همپوشانی کافی اعمال شود. برای تقویت برشی در اعضای بتنی پیش ساخته، الیاف FRP به موازات حداکثر تنش کششی روی سطح عضو بتنی پیش ساخته متصل می شوند.
مقاومت خانه بتنی پیش ساخته
خانه های پیش ساخته محکم و بادوام ساخته شده اند تا شرایط محیطی را به خوبی تحمل کنند. این به این دلیل است که بتواند در برابر زلزله، طوفان، آفتاب، سرما و باران مقاومت کند تا امنیت ساکنانش تضمین شود. دلیل استحکام بالای خانه های بتنی پیش ساخته تولید این خانه ها در محل کارخانه است. تمام چالش هایی که می توانند باعث ایجاد مشکل در عناصر بتنی پیش ساخته شوند در کارخانه بررسی می شوند. یکی از این چالش ها دما است که می تواند مشکلاتی را در مقاومت و تراکم خانه های بتنی پیش ساخته ایجاد کند. خانه های بتنی پیش ساخته باید بتوانند در دماهای مختلف مقاومت بالایی از خود نشان دهند. عمل آوری بتن در یک محیط کنترل شده، مانند یک کارخانه، به عمر خانه های بتنی پیش ساخته 50 تا 100 سال کمک می کند. همچنین فرم دهی و ساخت دقیق بتن پیش ساخته برای خانه های بتنی می تواند مقاومت سازه را افزایش دهد.
اشاره به نحوه ساخت اسکلت بتنی پیش ساخته
اسکلت های بتنی پیش ساخته در کارگاه ها یا کارخانه های تولیدی طراحی و تولید می شوند. در این روش ابتدا شکل سازه طراحی می شود. در مرحله بعد مصالح آماده و آرماتوربندی انجام می شود. سپس قالب گیری بتن انجام شده و سازه شکل می گیرد. پس از خشک شدن قالب، اسکلت بتنی پیش ساخته در نهایت آماده بهره برداری و نصب می شود. اسکلت بتنی پیش ساخته در دو نوع دیواری و خطی طراحی و ساخته می شود. در سازه های دیواری، دیوارهای پیش ساخته به کمک اتصالات عمودی و افقی به یکدیگر متصل می شوند. سازه های خطی شامل تیرها و ستون های نگهدارنده هستند که به صورت مفصلی به یکدیگر وصل می شوند. در این نوع سازه از انواع ستون، قاب خمشی و ساده و دیوارهای باربر استفاده می شود. سازه های دیواری، دیوارهای ساختمان را پایدار کرده و سازه های خطی میزان تحمل بار را در ساختمان تقویت می کنند.
