مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح فقط به تفاوت قطرها محدود نمی شود، بلکه شامل تفاوت در کلاس مقاومتی، نوع جداره، طرح مسلح سازی، شکل و آرایش قفسه میلگرد، روش های پذیرش و کنترل کیفیت و تفاوت در تلرانس های ابعادی می باشد.
لوله های بتنی مسلح یکی از گزینه های اصلی برای جمع آوری و انتقال آب باران و فاضلاب هستند. این کاربرد مهم نشان دهنده لزوم مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح و شناخت ویژگی های متفاوت آنها است. استاندارد ملی ایران به شماره ۸۹۰۶ با هدف تعیین ویژگی های این نوع لوله ها تدوین شده است و در عین حال، الزامات بسترسازی، خاکریزی، شرایط بارگذاری محل کارگذاری و مقاومت موردنیاز در پروژه را به صورت مستقیم پوشش نمی دهد.
با این حال، در همین استاندارد یادآوری شده است که کارکرد صحیح خط لوله به انتخاب درست کلاس لوله، نوع بسترسازی، خاکریزی، کنترل کیفیت ساخت و نصب مطابق مشخصات ساخت وابسته است و انتخاب کلاس باید متناسب با نیازهای محل کارگذاری انجام شود.
طبق تعریف، لوله بتنی مسلح از بتن و میلگرد فولادی تشکیل می شود. فولاد به صورت سیم، شبکه های جوشی یا میلگردهایی با مقاومت مشخص در قالب قفسه ساخته شده و در موقعیت درست در جداره قرار می گیرد تا بتن و فولاد با هم در برابر تنش ها مقاومت کنند.
در همین چارچوب، چند اصطلاح کلیدی برای مقایسه به کار می رود:
بر پایه استاندارد ملی ۸۹۰۶ ایران، مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح را می توان به یک چارچوب روشن تبدیل کرد:
۱- کلاس (۱ تا ۵): مهم ترین معیار تفکیک و مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح است، چون سطح بار طراحی در آزمون سه لبه ای را مشخص می کند و برای ترک ۳ میلیمتر و مقاومت نهایی حداقل های مشخص دارد.
۲- نوع جداره: مطابق استاندارد برای هر کلاس جداره های گوناگونی تعریف می شود و هرکدام شامل ضخامت، مسلح سازی و مقاومت فشاری متفاوتی می باشند که طراح باید بسته به پروژه و شرایط بارگذاری نوع جداره را مشخص کند.
۳- نوع مسلح سازی (دایره ای، بیضوی، شبکه قطاعی و تقویت های ویژه): مسلح سازی می تواند با استفاده از شبکه میلگردهای دایره ای و یا میلگردهای بیضوی انجام شود. تفاوت آنها در رفتار ناحیه کششی، محل اتصال و مقاومت نهایی است.
برای انتخاب بهترین لوله بتنی مسلح در هر پروژه باید مواردی همچون کلاس مورد نیاز، گزینه جداره در جدول طراحی، آرایش مسلح سازی و کیفیت ساخت (طبق تلرانس و علامت گذاری) را در نظر گرفت.
لوله های بتنی مسلح در پنج کلاس ۱، ۲، ۳، ۴ و ۵ طبقه بندی می شوند. به دلیل اینکه کلاس مستقیما سطح مقاومت مورد نیاز در آزمون سه لبه ای و در نتیجه سطح مسلح سازی و ضخامت جداره را تغییر می دهد، اولین و مهم ترین محور مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح است.
کلاس ۱: لوله های بتنی مسلح کلاس ۱ از قطر ۱۵۰۰ تا ۲۴۰۰ میلیمتر با مقاومت ۲۷.۶ مگاپاسکال و از قطر ۲۲۵۰ تا ۳۶۰۰ میلیمتر با مقاومت ۳۴.۵ تولید می شوند.
کلاس ۲: لوله های بتنی مسلح کلاس ۲ از قطر ۳۰۰ تا ۲۴۰۰ میلیمتر با مقاومت ۲۷.۶ مگاپاسکال و از قطر ۲۲۵۰ تا ۳۶۰۰ میلیمتر مشابه لوله های کلاس ۱ با مقاومت ۳۴.۵ تولید می شوند.
لوله بتنی کلاس ۳: لوله های بتنی مسلح کلاس ۳ از قطر ۳۰۰ تا ۱۸۰۰ میلیمتر با مقاومت ۲۷.۶ مگاپاسکال و از قطر ۱۹۵۰ تا ۳۶۰۰ میلیمتر با مقاومت ۳۴.۵ تولید می شوند.
کلاس ۴: لوله های بتنی مسلح کلاس ۴ بسته به نوع جداره از قطر ۳۰۰ تا ۱۳۵۰ میلیمتر با مقاومت ۲۷.۶ یا ۳۴.۵ مگاپاسکال و از قطر ۱۵۰۰ تا ۳۶۰۰ با مقاومت ۳۴.۵ مگاپاسکال تولید می شوند.
کلاس ۵: لوله های بتنی مسلح کلاس ۵ از قطر ۳۰۰ تا ۳۶۰۰ میلیمتر با مقاومت ۴۱.۴ مگاپاسکال تولید می شوند.
در آزمون سه لبه ای، بار خارجی به نحوی کنترل شده به لوله اعمال می شود تا رفتار ترک خوردگی و مقاومت نهایی ارزیابی شود. بار طراحی بر پایه همین آزمون تعریف می شود.
مقایسه انواع لوله های بتنی مسلح نشان دهنده این موضوع است که لوله های با کلاس بالاتر از تحمل بار بیشتری برخوردار هستند. تحمل بار در دو شرایط گوناگون بیان می شود. اول میزان باری که باعث ایجاد ترک ۳ میلیمتر در بتن می شود و دوم باری که باعث گسیختگی بتن می شود که به عنوان مقاومت نهایی بیان می گردد.
در جدول های طراحی، مقاومت مورد نیاز به صورت قطر داخلی لوله (بر حسب میلیمتر) ضربدر یک ضریب بیان شده است. نمونه های روشن آن برای چند کلاس به شکل زیر است:
کلاس ۱ و ۲: در کلاس ۲ نسبت به کلاس ۱ با افزایش همزمان معیار ترک و معیار نهایی، انتخاب های مسلح سازی و گاهی ضخامت جداره محافظه کارانه تر می شود.
۳ به عنوان میانه: با توجه به اعداد بیان شده برای آزمون سه لبه ای و بار ایجاد کننده ترک ۳ میلیمتر معمولا برای پروژه هایی که نه در حداقل بارگذاری قرار دارند و نه در بارگذاری های سنگین، کلاس ۳ نقش کلاس میانی را بازی می کند و می تواند انتخاب مناسبی باشد.
کلاس ۴ و ۵ برای نیازهای سنگین تر: جهش ضرایب در کلاس ۴ و به ویژه کلاس ۵ نشان می دهد مقاومت نهایی و مقاومت در برابر ترک برای این دو کلاس به شکل محسوسی بیشتر از کلاس های دیگر است.
طرح لوله باید طوری باشد که مقاومت مورد نیاز در ترک ۳ میلیمتر و مقاومت نهایی مطابق جدول های کلاس در متن استاندارد ۸۹۰۶ حاصل شود.
عوامل گوناگونی مانند قطر، نوع جداره و همچنین کلاس لوله بتنی مسلح می تواند بر قیمت لوله بتنی مسلح تاثیرگذار باشد. در زیر قیمت لوله بتنی مسلح برای ۴ قطر ۱۶۰۰ (ضخامت ۱۶۵ میلیمتر)، ۱۸۰۰ (ضخامت ۱۹۵ میلیمتر)، ۲۰۰۰ (ضخامت ۲۰۰ میلیمتر) و ۲۴۰۰ (ضخامت ۲۲۵ میلیمتر) با طول شاخه ۲ متر و همچنین قطر ۲۲۰۰ (ضخامت ۲۲۵ میلیمتر) با طول شاخه ۲.۵ برای ۴ کلاس ارائه شده است.
| ۱۶۰۰ میلیمتر | |
| کلاس | قیمت (تومان) |
| ۱ | ۱۸,۷۱۱,۰۰۰ |
| ۲ | ۱۹,۹۸۰,۰۰۰ |
| ۳ | ۲۲,۴۳۰,۰۰۰ |
| ۴ | ۳۰,۷۸۰,۰۰۰ |
| ۱۸۰۰ میلیمتر | |
| کلاس | قیمت (تومان) |
| ۱ | ۲۸,۶۸۴,۰۰۰ |
| ۲ | ۳۰,۲۸۶,۰۰۰ |
| ۳ | ۳۰,۸۸۱,۰۰۰ |
| ۴ | ۴۳,۶۴۳,۰۰۰ |
| ۲۰۰۰ میلیمتر | |
| کلاس | قیمت (تومان) |
| ۱ | ۲۹,۷۸۳,۰۰۰ |
| ۲ | ۳۱,۳۰۵,۰۰۰ |
| ۳ | ۳۳,۸۷۷,۰۰۰ |
| ۴ | ۴۳,۹۰۷,۰۰۰ |
| ۲۴۰۰ میلیمتر | |
| کلاس | قیمت (تومان) |
| ۱ | ۴۲,۹۴۳,۰۰۰ |
| ۲ | ۴۶,۸۱۷,۰۰۰ |
| ۳ | ۵۲,۹۰۰,۰۰۰ |
| ۴ | ۷۳,۱۶۱,۰۰۰ |
| ۲۲۰۰ میلیمتر | |
| کلاس | قیمت (تومان) |
| ۱ | ۴۳,۴۲۶,۰۰۰ |
| ۲ | ۴۶,۲۸۸,۰۰۰ |
| ۳ | ۵۶,۱۲۷,۰۰۰ |
| ۴ | ۷۳,۱۶۱,۰۰۰ |
در جدول های طراحی، جداره ها با عنوان هایی مانند جداره نوع A، نوع B و در برخی کلاس ها نوع C دیده می شوند. برای نمونه برای طراحی کلاس ۲، هر سه نوع A و B و C وجود دارد.
یک کلاس مشخص، چند پیکربندی از ضخامت و مسلح سازی وجود دارد و می توان با توجه به محدودیت های ساخت، قالب بندی یا الگوی قفسه گذاری، به مقاومت یکسان هدف رسید.
برای نوع جداره و مقدار میلگرد مورد استفاده گزینه های متعددی وجود دارد. در مواردی ممکن است بتن قوی تر و با فولاد کمتر مناسب باشد و در موردی دیگر گزینه بتن با مقاومت کمتر و استفاده از فولاد بیشتر توصیه شود. تصمیم نهایی در پروژه معمولا به امکانات کارخانه، کنترل کیفیت و حساسیت های بهره برداری برمی گردد، اما چارچوب مجاز توسط جدول ها تعیین می شود.
در جداره لوله های بتنی مسلح دو مولفه تغییر می کند:
مقاومت فشاری بتن هدف
مقاومت بتن برای کلاس های ۱ تا ۴ با توجه به قطر و نوع جداره آن ها دارای دو مقدار ۲۷.۶ و ۳۴.۵ مگاپاسکال است اما این مقدار برای لوله های بتنی مسلح کلاس ۵ در تمامی قطرها ۴۱.۴ مگاپاسکال است.
سطح میلگرد محیطی و آرایش قفسه ها
میلگردهای مورد استفاده در محیط لوله های بتنی می تواند به شکل های گوناگونی باشد. مطابق استاندارد ۸۹۰۶ میلگردهای محیطی می توانند به شکل یک قفسه دایره ای به تنهایی، قفسه داخلی و خارجی دایره ای جدا از هم، یک قفسه بیضوی به تنهایی یا به صورت ترکیبی باشد.
استاندارد، چند نوع مسلح سازی را مجاز می داند که هر یک برای پاسخ به نیاز سازه ای مشخصی طراحی شده اند.
مسلح سازی لوله های بتنی به صورت دایره ای معمولا با رفتار متقارن جداره هماهنگ است و برای بسیاری از کاربردهای متعارف به عنوان هسته اصلی قفسه گذاری استفاده می شود.
بیضوی بیشتر برای تقویت هدفمند در جهتی مشخص به کار می رود. به همین دلیل در استاندارد حتی الزام علامت گذاری جهت بیضوی روی لوله مطرح شده است تا جهت گیری درست در بهره برداری یا کنترل کیفیت قابل تشخیص باشد.
شبکه قطاعی برای تقویت ناحیه کششی خاص تعریف شده و ماهیتا یک تقویت موضعی است.
فولاد در لوله بتنی مسلح به سه شکل استفاده می شود:
علاوه بر موارد گفته شده می توان از الیاف پلی پروپیلن نو به عنوان ماده غیر سازه ای استفاده کرد.
دو لوله با کلاس برابر ممکن است از نظر نوع فولاد مصرفی متفاوت باشند (سیم، شبکه، میلگرد) و این تفاوت روی کیفیت ساخت قفسه، کنترل کاور بتن و یکنواختی تولید اثر می گذارد.
مشخصات اصلی مانند قطر داخلی، ضخامت جداره، مقاومت فشاری بتن و سطح میلگرد محیطی باید مطابق استاندارد باشد.
مقایسه نوع مصالح فقط زمانی معنا پیدا می کند که همه گزینه ها بر اساس الزامات استاندارد بررسی شوند.
دو روش اصلی به عنوان مبنای پذیرش معرفی می شود و در هر دو روش، تاکید می کند طرح لوله باید مقاومت ترک ۳ میلیمتر و مقاومت نهایی را تامین کند.
روش اول: پذیرش بر مبنای آزمون بارگذاری در کارخانه + آزمون مصالح + بازرسی چشمی
در این روش، چند جزء کلیدی وجود دارد:
روش دوم: پذیرش بر مبنای آزمون مصالح + بازرسی (با تاکید بیشتر بر بتن و آرماتور)
در این روش:
مطابق استاندارد ۸۹۰۶ مقدار جذب نباید از ۹ درصد جرم خشک برای جدار A یا ۸.۵ درصد برای جدار B بیشتر شود.
حتی اگر کلاس مقاومتی یکسان باشد، کیفیت بتن و نفوذپذیری موثر بر دوام می تواند با معیار جذب آب سنجیده شود و مسیر پذیرش را تغییر دهد.
تلرانس ها بخشی از کیفیت ساخت هستند. برای قطر داخلی، رواداری مجاز به قطر طراحی وابسته است:
لوله هایی که به یکدیگر متصل می شوند باید قطر طراحی یکسان داشته باشند.
برای ضخامت جداره نیز رواداری نباید نسبت به ضخامت طراحی از ۵± درصد یا ۵ میلیمتر (هر کدام بزرگتر است) بیشتر شود.
برای مطالعه بیشتر:
ابعاد پنل خورشیدی یکی از عوامل کلیدی در تعیین بازدهی سیستم خورشیدی محسوب می شود.…
در مباحث مربوط به امنیت ساختمان های مجهز به سیستم تشخیص آتش و دود، بررسی…
ساخت خانه با بلوک سیمانی به دلیل استحکام مناسب، قیمت مقرون به صرفه و سهولت…
نقشه یو تی ام زمین کشاوزی نقشه ای براساس مختصات جهانی است که به غیر…