تغییر شکل پنوماتیکی بتن سخت شده از حالت تخت به گنبد

در اداره راه آهن فدرال اتریش، روشی جایگزین برای ساخت گنبد های بتنی با روش های مرسوم (که نیاز به کارهای قالب بندی زیادی داشت) در حال استفاده و آزمایش است.

پوسته های بتنی سازه هایی بسیار کارآمد و مفیدی هستند، اما روشهای ساخت آسان و راحتی برای آنها وجود ندارد. خود آیتم قالب بندی در این نوع پوسته ها، به تنهایی نیاز به صرف هزینه های زیادی نیروی انسانی و تأمین مصالح دارد. اما در انستیتو مهندسی سازه،  دانشگاه TU وین اتریش، توسط دو نفر از محققین این دانشگاه (دکتر Benjamin Kromoser و پروفسور Johann Kollegger) به تازگی روش ساختی بسیار کارآمد و مفید برای این نوع سازه ها به نام “تغییر شکل پنوماتیکی بتن سخت شده” یا اصطلاحا “PFHC” ختراع شده است. در این روش با استفاده بالشتکهای ساده هوا (air cushion) و تاندون های پس کشیده می تواند یک پوسته تخت از بتن سفت شده را تبدیل به پوسته ای گنبدی شکل و سهمی شکل تبدیل نمود. با این روش دیگر نیازی به استفاده از کارهای قالب بندی حجیم و پیچیده نخواهد بود.

اداره راه آهن فدرال اتریش، در حال ساخت اولین نمونه از این نوع سازه ها با مقیاس ۱:۲ و استفاده از این روش در یکی ایالت های جنوبی اتریش به نام کارینتینا بوده و پس از اتمام  مراحل ساخت ، محلی برای همایش ها و سخنرانی ها خواهد بود.

روش تغییر شکل پنوماتیکی بتن سخت شده (Pneumatic forming of hardened concrete)

نحوه استفاده از این روش ساخت نسبتاً آسان است:

ابتدا در محل ساخت یک صفحه بتنی تخت و صاف با خروجی هایی گوه ای شکل بتن ریزی می شود. پس از سخت شدن بتن ، بالشتک های هوایی که زیر صفحه قرار داده شده، باد می شود و تاندون های پس کشیده موجود در محیط خارجی پوسته آنقدر تحت کشش قرار گرفته تا پوسته به شکل نهایی مورد نظر برسد. به منظور مسلح سازی و کنترل کرنش ایجاده شده در صفحه بتنی مورد نظر از میله های پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه ای استفاده می شود. دقت سازه ساخته شده به این روش، ارتباط بسیار زیادی به میزان دقت ساخت در صفحه تخت بتنی اولیه دارد. استفاده از این روش باعث کاهش ۵۰ درصدی حجم بتن مصرفی و همچنین ۶۵ درصد کاهش در مصرف فولاد می شود.

گنبدی با کاربری سالن همایش 

گنبد آزمایشی ساخته شده در اتریش ، دارای طول ۲۶/۵ متر ، عرض ۱۹/۱ متر و ارتفاعی معادل ۴/۲ متر است. قرار است از نتایج نمونه ساخته شده به این روش و بهبود روش ساخت و ساز ، در یکی از پروژه ریلی دوطرفه سال ۲۰۱۷ اتریش استفاده شود. به تازگی روند ساخت این گنبد آزمایشی به اتمام رسیده است که این سازه ۸۰ تنی تنها با فشاری معادل ۲۰-۲۲ میلی بار از حالت صفحه تخت به حالت سهمی و قوسی شکل تبدیل شده است. سطح بسیار صاف بدست آمده در گنبد نتیجه استفاده از بهینه سازی هندسه با دقت بالاست.

دکتر بنیامین کروموسر گفته است: “ما می توانیم روش ساخت را از آنچه که برای بار اول استفاده شده است ، بهبود داده و آن را کامل تر کنیم.”

شما چه فکر می کنید: نظر شما در مورد استفاده از این روش برای اجرای سازه های رایج در کشور چیست؟ در چه سازه هایی می توان از روش استفاده نمود؟

منبع: ساینس دیلی

کاری از گروه ترجمه مهندسی عمران F1

کپی با ذکر منبع و لینک مطلب بلامانع خواهد بود.