چرا شمع های پیش تنیده سانتریفیوژ ؟

مهمترین موضوع در لزوم استفاده از شمع های بتنی پیش تنیده، تحمل باربری کششی این گونه شمع ها در برابر بارها و نیروهای کششی ای است که قبل از بهره برداری (در مرحله حمل و کوبش) و پس از بهره برداری (بارهای سرویس و فوق العاده و تحرکات داخلی زمین) به شمع وارد می گردد، بدون آنکه در مقطع بتنی ترکی ایجاد گردد. در مقاطع بتنی مسلح غیر پیش تنیده، مقاومت کششی توسط میلگردهای فولادی تامین می گردد و این مقاومت کششی در ازای تغییر شکل طولی این میلگردها و نهایتا ایجاد ترک در مقطع بتنی صورت می گیرد. حمل و نقل شمع ها از مرحله ساخت تا استقرار و همچنین تنش های ایجاد شده در هنگام کوبش از مهمترین عوامل ایجاد تنش های کششی در شمع ها هستند. به دلیل ضعف ذاتی بتن در کشش، وقوع ترک های عرضی در شمع های پیش ساخته معمولی بسیار محتمل است.

پیدایش ترک در شمع بتنی خصوصا در شرایط خورنده جنوب ایران به معنای از بین رفتن بتن و آرماتور در اثر نفوذ یون کلر، ذحمله سولفات، واکنش قلیایی و ... می باشد. در مورد المان شمع بتنی نیز با توجه به آنکه روش مناسبی برای محافظت بتن شمع کوبشی در مجاورت و معرض خاک های خورنده وجود ندارند و از طرفی دسترسی چشمی به المان شمع پس از کوبش وجود ندارند، زوال و خوردگی در دوره بهره برداری قابل مشاهده نیست، لذا باید اطمینان حاصل کرد که یا در هیچ مقطعی از شمع کشیدگی ایجاد نمی شود (که بسیار بعید است) و یاالمان به صورت پیش تنیده در نظر گرفته شود. در این ارتباط طراحان سازه عمدتا برای طراحی و انتخاب سایز المان شمع فقط به نیروهای روسازه توجه دارند و در مدلهای طراحی فقط دو پارامتر سختی و مقاومت شمع را در محاسبات وارد می نمایند. حال آنکه برای حصول اطمینان از سلامت شمع در مراحل حمل، اجرا و دوره بهره برداری می بایست بارگذاریهای متناظر نیز لحاظ گردد.

در آیین نامه های مختلف نظیر آیین نامه شمع استرالیا- AS2159 در بخش سوم این آیین نامه به لزوم در نظر گرفتن این بارها در طراحی المان شمع به تفصیل اشاره شده است. لذا چنانچه بر اساس موارد یاد شده تمام بارهای ناشی از روسازه، حمل و اجرا، بارهای زلزله و تحرکات داخلی زمین و اثر چسبندگی خاک در طراحی المان شمع ها لحاظ گردد و نیز پارامترهای دوام و پایایی نظیر آنچه که در بخش ششم آیین نامه مذکور اشاره شد، مد نظر قرار گیرد، این طراحی هیچگاه در مناطقی نظیر حاشیه جنوبی کشور منجر به انتخاب المان های غیر پیش تنیده نخواهد شد. از طرفی روش اجرا و جاگذاری بتن به روش گریز از مرکز بتن سخت شده ای با تراکم بسیار بیشتر نسبت به روش درجاریز ایجاد می نماید که این تراکم زیاد بتن در کنار فاکتور پیش تنیدگی، عاملی برای اطمینان از عدم ایجاد ترک در بدنه شمع خواهد بود. همچنین در تکنولوژی تولید شمع های بتنی پیش تنیده سانتریفیوژ نیاز به بتن با گریدهای مقاومتی بالا می باشد که این موضوع در کنار سایر مزیتهای یاد شده دوام و پایایی بتن را در طول مدت بهره برداری تضمین می نماید.