بتن پیش ساخته چیست؟

بتن پیش ساخته شکلی از بتن است که در خارج از محل، معمولاً در محیط کنترل شده کارخانه، با استفاده از قالب‌های قابل استفاده مجدد،ساخته و پرداخته می‌شوند. عناصر بتنی پیش ساخته را می‌توان به عناصر دیگر متصل کرد تا یک سازه بتنی را احداث نمود. بتن پیش ساخته معمولاً برای اجزای سازه‌ای مانند: پانل‌های دیواری، تیرها، ستون‌ها، کف‌ها، راه پله‌ها، لوله‌ها، تونل ها و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. بتن پیش ساخته می‌تواند بسیار مقرون به صرفه و کاربردی باشد. البته امروزه استفاده از سیستم‌های دوگانه ساختمانی بتن پیش ساخته در کنار قاب های فولادی با بتن کارگاهی توامان اجرا می‌شود.

توماس ادیسون و طرح سازه پیش ساخته

تاریخچه بتن پیش ساخته

بر اساس گفته‌ها و شنیده‌ها استفاده از قطعات پیش‌ساخته به روم باستان بازمی‌گردد. اما این مسئله از نظر علمی هنوز تایید نشده است. به هر حال تاریخ دقیق استفاده از قطعات پیش‌ساخته بتنی بصورت رسمی و مستند در سال 1950 در فیلادلفیای آمریکا ثبت شده است؛ جایی که مهندس جان وبستر تصمیم گرفت پلی بر روی دره‌ای در فیلادلفیا برای ارتباط شهر ژرمن تاون و آکسبورو بسازد. صنعت بتن از دیرباز تاکنون پیشرفت زیادی داشته است. بهتر است بگوییم زمین تا آسمان بتن امروزی با بتن قدیمی متفاوت است. اما می‌توان گفت بتن‌های قدیمی منشاء اصلی پیدایش بتن‌های جدید هستند.   

انواع بتن پیش ساخته

• 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 …

باکس های بتنی پیش ساخته:

باکس‌های بتنی پیش‌ساخته یا قطعات پیش‌ساخته جعبه‌ای، امروزه در حوزه ترافیک، راه و ترابری بیشتر استفاده می‌شوند. به خصوص در ساخت کانال‌ها به منظور هدایت آبراهه‌ها در زیرگذر پل‌ها و راه‌ها کاربرد ویژه دارند. از آنجایی که باکس‌های پیش‌ساخته بتنی قابلیت جابجایی توسط ماشین آلات حمل و نقل و جرثقیل را دارند و بصورت پیش ساخته تولید می‌شوند برای پروژه‌هایی با مقیاس بزرگ بسیار مناسب هستند. تنها مسئله مهم، مسئله نصب قطعات بصورت منظم و طبق آیین‌نامه است.

کاربردها:

• خانه پیش ساخته بتنی
• فاضلاب‌ها
• آبراهه‌ها
• پل‌هایی با دهانه کوتاه
• سیستم‌های سازه‌ای امنیتی زیرزمینی
• تونل‌های زیرزمینی برای جابجایی نیروی انسانی در حین انجام پروژه.

نکته : برای پروژه هایی که استفاده از لوله‌های متداول بتن آرمه امکان پذیر نیست استفاده از سیستم های هدایت آبراهه‌ها توسط باکس بتنی بسیار گزینه مناسبی است.

مزایا:

• برای بارگذاری های عظیم و سنگین مناسب است.
• در ابعاد مختلفی متناسب با کانال آبی مورد نظر استفاده می‌شود.
• برای فعالیت کارگران خوب است. زیرا فضای دسترسی آن برای نصب و تعمیر مناسب می‌باشد.

دال بتنی پیش ساخته:

تیرها و دال‌های بتنی پیش‌ساخته (یا تخته‌ها و تیرچه‌ها) یک سیستم ساختمانی است که شامل پانل‌های قوسی بتنی پیش‌ساخته، مینی دال‌های توخالی یا تخته‌هایی می‌شود که بین تیرهای پیش‌ساخته کوچک‌تر با فاصله بیشتر یا تیرچه‌هایی که بین دیوارها یا ستون‌ها قرار می‌گیرند، ساخته می شوند. سپس یک لایه بتن نازک روی آن ریخته می شود. سیستم پیش ساخته نیازی به قالب‌بندی بتن در محل پروژه ندارد و برای ایجاد سکونت‌گاه‌های موقت بسیار مناسب است و امکان جا‌به‌جایی سازه را نیز فراهم می‌کند.

انواع دال‌های پیش ساخته بتنی

• دال بتنی با هسته مرکزی توخالی
• دال بتنی پیش تنیده صلب
• دال بتنی با وافل
• دال RCC

طراحی و ساخت

• طراحی شده بر اساس BS8110 و BS EN 1992-1-1
• قابل طراحی به صورت کف کامپوزیت
• می‌توان قلاب‌هایی روی سطح دال برای جابجا کردن تعبیه کرد.
• همه قطعات را می‌توان با عایق از پیش چسبانده شده به زیر تولید نمود.
• طراحی پیش تنیده با پیش محفظه (به طور کلی دهانه / 300)
• مقاومت در برابر آتش تا 2 ساعت
• طول عمر 50 تا 100 سال
• چه برای زمین کوچک 60 متر مربعی و یا یک طبقه 10000 متر مربعی، برای هر دو حالت دال‌های بتنی مناسب است.

پل پیش ساخته بتنی:

بتن پیش‌ساخته (پیش تنیده) در انواع مختلفی از پل‌های بتنی استفاده می‌شود، مانند پل‌های پیش ساخته تیرچه‌ای، پل‌های کنسولی با عملکرد متوسط درجا، پل‌های کنسولی پیش ساخته، پل‌های راه اندازی تدریجی، پل‌های بتنی قوسی، پل‌های کابلی و برای پل‌هایی که به پایه‌ نیاز دارند تا بر روی آب رودخانه ساخته شوند، پایه‌ها با فرورفتن قالب صندوقه‌ای در بستر رودخانه و پر‌کردن آن‌ها با بتن ساخته می‌شوند که به این صورت شالوده پل که بخش حیاتی یک پل است بنا می‌شود. سپس، تکیه‌ها که معمولاً از سیستم بتن مسلح با میله های فولادی تعبیه شده که کابل‌ها به آن‌ها بسته می‌شود در دو انتها تعبیه می‌شوند. پل‌ها از سه بخش عمده شالوده پل، پایه های پل و عرشه پل ساخته می‌شوندو البته ممکن است در طراحی طبق صلاحدید طراح پروژه قسمت‌هایی به سازه نیز اضافه شوند.

نصب آسان و دوام با انواع ابعاد و اندازه‌ها و امکان اجرای دهانه های تا بیش از30 متر. استحکام، دوام، صرفه جویی در هزینه و نصب سریع پل‌های بتنی پیش‌ساخته، آن‌ها را به فناوری برتر پل در جهان تبدیل کرده است. پل های بتنی پیش‌ساخته و مدولار به مصالح کمتری نسبت به سازه‌های ساخته شده در محل پروژه نیاز دارند. پس این روش ساخت، هزینه اولیه کمتری نیز به سازنده تحمیل می‌کنند. ساخت قطعات در محیط کارگاه و کارخانه‌های مخصوص مزایای ویژه‌ای هم دارد. مانند: رعایت دقیق مشخصات، کار کمتر در محل، کنترل کیفیت واحدهای مدولار و نصب سریع (معمولاً در عرض چند روز، در مقایسه با هفته‌ها یا حتی ماه‌ها که برای ساخت و ساز در محل لازم است). نصب سریع قطعات پیش‌ساخته باعث به حداقل رساندن انسداد جاده‌ها و ترافیک می‌شود. در پل بتنی پیش‌ساخته، هزینه نگهداری عرشه پل حداقل می‌شود و همچنین وقتی قطعات در محیط بسته تولید می‌شوند دیگر در معرض عوامل جوی مانند یخ زدگی قرار نمی‌گیرند. پل پیش ساخته بتنی چرخه عمر طولانی دارد و عملاً نیازی هم به تعمیر و نگهداری خاصی ندارد.

جدول بتنی پیش ساخته:

اگر در خیابان‌های شهر قدمی بزنید، متوجه می‌شوید که مصالح بتنی و بتن تا چه اندازه با زندگی شهرنشینان عجین شده است. برای مثال لبه و کناره پیاده‌روها از قطعات جدول بتنی ساخته شده است.این قطعات بصورت پیش‌ساخته از قبل و در کارگاه‌های مخصوص ساخته می‌شوند و سپس به محل مورد نظر حمل می‌شوند تا در آنجا کارگران با استفاده از ملات و سیمان قطعات را تعبیه کنند.

انواع دیوار پیش‌ساخته بتنی:

دیوارهای پیش‌ساخته بتنی به دو منظور کلی مورد استفاده قرار می گیرند. یکی بصورت دیوار عمومی در فضای پیرامونی باز و یا بصورت پارتیشن بندی و تیغه بندی داخلی سازه. البته تقسیم‌بندی‌های دیگری نیز برای دیوارهای پیش‌ساخته وجود دارد. مانند دیوار پیش‌ساخته باربر و دیوار پیش‌ساخته غیرباربر.همچنین دیوارهای پیش‌ساخته علاوه بر بتن با مصالح متنوع دیگری هم ساخته و تولید می‌‍شوند. مثل پانل‌های پیش‌ساخته گچی، ساندویچ پنل‌ها و یا دیوار های پیش‌ساخته چوبی و… .

کاربرد بتن در نمای سازه

آیا از بتن به عنوان نمای سازه هم استفاده می‌شود؟

با بررسی سه نوع بتن زیر به جواب این سواب می‌پردازیم :

الف) بتن سبک

ب) بتن با قابلیت رنگ پذیری

ج) بتن مقاوم در برابر سایش؛

زمانی که بتن با این سه قابلیت به بازارهای جهانی معرفی شد، به تدریج مهندسان و سازه پردازان بزرگ به این سمت و سو رفتند که از قطعات بتنی پیش‌ساخته در نمای سازه‌ها بهره ببرند. به این ترتیب با توجه به قیمت بتن هم مسئله صرفه جویی در هزینه‌ها رعایت می‌شد و هم با توجه به امکان ساخت بتن در کارخانه مسئله صرفه جویی در زمان هم رعایت شد،تا جایی که امروزه بتن پیش ساخته، سازه‌ای کاملا معماری شناخته می‌شود و به معماران امکان زیباسازی و طراحی زیبای بتن را در ابعاد مختلف می‌دهد.