ما هو التوتر المسبق

الشد المسبق عبارة عن تقنية هندسية يتم التحكم فيها حيث يتم تطبيق قوة الشد بشكل متعمد على مكون هيكلي (عادةً أوتار أو كابلات أو قضبان فولاذية عالية القوة) قبل إخضاعها لأحمال الخدمة الخارجية. يتم استخدامه على نطاق واسع في البناء الخرساني مسبق الإجهاد، ولكنه يستخدم أيضًا في الكابلات والمسامير والتجمعات الميكانيكية.

كيف يعمل الشد المسبق (في الخرسانة)

تمدد الأوتار

يتم وضع الأوتار الفولاذية عالية القوة (الأسلاك أو الخيوط أو القضبان) داخل القوالب ويتم تمديدها إلى قوة شد محددة باستخدام الرافعات الهيدروليكية، والتي يتم تثبيتها على القوالب الصلبة أو الدعامات الخارجية.

وضع الخرسانة وعلاجها يتم بعد ذلك صب الخرسانة حول الأوتار المتوترة والسماح لها بالشفاء واكتساب قوة ضغط كافية.

إطلاق الأوتار

بمجرد وصول الخرسانة إلى القوة المطلوبة، يتم تحرير قوة الرفع الخارجية. تحاول الأوتار الانكماش مرة أخرى إلى طولها الأصلي، لكنها الآن مرتبطة بالخرسانة المتصلبة. يؤدي هذا الانكماش إلى إجهاد الضغط في العضو الخرساني. تطبيق التحميل عندما يتم تطبيق أحمال الخدمة الخارجية (مثل حركة المرور والجاذبية والرياح)، يجب عليهم أولاً التغلب على إجهاد الضغط المدمج قبل أن يتشكل إجهاد الشد في الخرسانة، مما يقلل بشكل كبير أو يزيل التشقق.

التطبيقات الرئيسية

العوارض الخرسانية مسبقة الصب، وألواح الأرضيات، وألواح السقف، وعوارض السكك الحديدية

أكوام خرسانية سابقة الإجهاد للأساسات العميقةوصلات مسامير عالية القوة (مسامير مسبقة الشد لمنع الارتخاء تحت الاهتزاز)

الكابلات في الجسور والأبراج وهياكل الشد المكونات الميكانيكية لتحسين مقاومة التعب واستقرار الأبعاد

المزايا الأولية

يقلل أو يزيل تشقق الشد في الخرسانة. يزيد من قدرة تحمل الأحمال وصلابة الهياكل. يسمح بمسافات أطول مع مقاطع عرضية أصغر للأعضاء. يحسن المتانة ومقاومة التعب والأضرار البيئية.

يتيح تصميمات هيكلية أخف وأكثر كفاءة باختصار، الشد المسبق هو عملية تصنيع دقيقة تستخدم التوتر الأولي المتعمد لإنشاء هيكل نهائي أكثر مرونة وكفاءة، وخاصة في صناعة الخرسانة مسبقة الصب.