Basics but essentials to know (5) Prestressed Concrete (Introduction)

Basics but essentials to know (5)
Prestressed Concrete
(Introduction)

Prestressed concrete ျဖစ္ဖို႔ concrete member ကို prestress force သက္ေရာက္ေပးရပါတယ္။ ဒါကို Prestressing လုပ္တယ္လို႔ဆိုႏိုင္ပါတယ္။

Concrete က Compression ကိုခံႏိုင္ရည္ရွိပါတယ္။ Tension ခံႏိုင္ရည္ကေတာ့ compression ခံႏိုင္ရည္နဲ႔ ႏွိဳင္းယွဥ္ရင္ အေတာ္ေလးနဲပါးပါတယ္။

Prestressed concrete မွာ အဲ့လိုခံႏိုင္ရည္အားနဲတဲ့ Tension ကို နည္းေအာင္ လုပ္ဖို႔အတြက္ Member ကို Tension ရဲ႕ဆန္႔က်င္ဘက္ Compression ကို ႀကိဳေပးထားပါတယ္။
အဲ့ေတာ့ Loading ထမ္းရလို႔ Tension လာတဲ့အခါ ႀကိဳေပးထားတဲ့ compression နဲ႔ေၾကသြားေအာင္ မရွိေအာင္မလုပ္ႏိုုင္ေတာင္ Tension ကိုနဲပါးေအာင္ေလ်ာ့ခ်ေပးႏိုင္ပါတယ္။

အဲ့လို compression ႀကိဳေပးတာကို Prestressing လုပ္ၿပၤီးရႏိုင္ပါတယ္။ ဒီလို Prestressing (compression ႀကိဳေပး) လုပ္ထားတဲ့ Concrete ကို Prestressed Concrete လို႔ေခၚပါတယ္။

Prestressed concrete ရဲ႕ အသံုးတည့္မႈကို ပံုနဲ႔တြဲၿပီး ေလ့လာၾကည့္ပါမယ္။

ပံု(a) မွာၾကည့္ၾကည့္ပါ။ Reinforcement မပါတဲ့ beam တေခ်ာင္းကို အလယ္တည့္တည့္ကေန Pt load "W" သက္ေရာက္ထားပါတယ္။
Loading ေၾကာင့္ Elastic range အတြင္းမွာပဲ Stress ျဖစ္မယ္ဆိုရင္ Midspan မွာရွိမယ့္ linear လိုက္ရွိမယ့္ Stress ကို ပံု(a) အစြန္မွာ ၾကည့္ႏိုင္ပါတယ္။ အေပၚပိုင္းက compression ေအာက္ပိုင္းက tension ကိုခံစားရပါမယ္။
ပံု(b) မွာၾကည့္ပါ။ အဲ့မွာ Prestressing force (P) ကို Beam အလယ္မွာ သက္ေရာက္လိုက္ပါတယ္။ အဲ့ force ေၾကာင့္ျဖစ္မယ့္ Stress က compression ပါ။
ေနာက္ ပံု(a) လို loading သက္ေရာက္လိုက္တဲ့အခါ bottom မွာ နဂိုသက္ေရာက္ထားတဲ့ compression နဲ႔ loading ေၾကာင့္ျဖစ္တဲ့ tesnsion ေၾကသြားတာကို သရုပ္ျပပံုမွာေတြ႕ႏိုင္ပါတယ္။
ပံု(c), (d), (e) ကိုေတာ့ မရွင္းေတာ့ပါဘူး။ ပံုေတြၾကည့္ရင္ နားလည္လြယ္ပါတယ္။

Prestressed concrete ျဖစ္ဖို႔ concrete member ကို prestress force သက္ေရာက္ရာမွာ နည္းႏွစ္နည္းရွိပါတယ္။
ပထမနည္းက Pretensioning လို႔ေခၚပါတယ္။ Concrete မေလာင္းခင္ Steel ကို ႀကိဳတင္ tension (ဆြဲဆန္႔) ေပးထားတာပါ။ ေလာင္းၿပီးလိုခ်င္တဲ့အတိုင္းအတာ တစ္ခုေရာက္မွ tension ေပးထားတာကေန ျပန္လႊတ္ေပးပါတယ္။
ဒုတိယနည္းက Post-tensioning လို႔ေခၚပါတယ္။ Concrete ေလာင္းမယ့္အထဲ Steel ေခ်ာင္းေတြ ထည့္ထားၿပီး Concrete ေလာင္းၿပီးမွ အဲဒီ Steel ေတြကို tension ေပးတာပါ။
(Photo credit : Design of Concrete Structures, Arthur H. Nilson)
(ဗိုလ္ဗိုလ္ေက်ာ္)