בטון דרוך

בטון דרוך מול קורה רגילה

שלבי בניית קורת בטון דרוך בדריכת אחר

תקרת מעבר דרוכה, גבעת קומונה - שימוש בבטון דרוך בדריכת אחר

בטון דרוך (Prestressed concrete) הוא סוג בטון מזוין שבו משמשים אמצעי הזיון ליצירת עומס מלאכותי על האלמנט, כשעומס זה מנוגד לעומסי השימוש של האלמנט ומקזז באופן זה את חלקם. קורות מבטון דרוך משמשות בדרך כלל לבניית גשרים או קירויים הנושאים עומסים גדולים על פני מִפתחים גדולים. העומס המלאכותי על הבטון מכונה בשם דריכה, ומבצעים אותו, בדרך כלל, באמצעות הוספת מאמצי מתיחה לזיון האלמנט, לפני הפעלת עומסי השימוש. במקרה בו מבוצעת הדריכה לפני יציקת האלמנט המבני, מכנים אותה בשם "דריכת קדם" (אנגלית: pre-tensioned) ואילו כאשר הדריכה מבוצעת לאחר שהאלמנט בנוי, מכנים אותה בשם "דריכת אחר" (אנגלית: post-tensioned).

היסטוריה

ניסיונות לדריכת בטון כבר התבצעו בשנות השבעים של המאה ה-19, עם התפשטות השימוש בבטון מזוין ברחבי אירופה. בניסיונות אלו השתמשו במוטות זיון מפלדה רגילה שאיבדה במשך הזמן מתכונות הדריכה, ובהמשך עד להרפיתה כליל ולהרס האלמנט. רק עם התפתחות המטלורגיה ופיתוח הפלדות עתירות הפחמן, ניתן היה לבצע דריכה שתחזיק מעמד לאורך שנים.

עקרון קונסטרוקטיבי

ברוב המבנים, אלמנטים מסוג קורה מקבלים עמיסה אנכית שגורמת למומנט כפיפה. בקורות מבטון מזוין מתנגד למומנט הכפיפה צמד כוחות המורכב מכוח מתיחה בזִיון הפלדה ומכוח לחיצה בבטון הלחוץ. בבטון דרוך משתמשים בזיון שהוא מתוח מלכתחילה. כאשר משחררים את הזיון המתוח הוא יוצר כוח לחיצה על הבטון ולמעשה מפעיל על הקורה מומנט כפיפה הפוך המתנגד למומנט הנוצר מהעומסים השימושיים. לעיתים משתמשים בבטון דרוך במבנים כמו מכלי מים מבטון, בהם מעבירים כבלי פלדה בהיקף המכל ומהדקים אותם כדי למנוע סדיקה של המכלים בגין הלחץ ההידרוסטטי.

בטון דרוך בדריכת קדם

בשיטה הזו הבטון מזוין בכבלי פלדה, הנמתחים לפני יציקת הבטון ומשחררים אותם לאחר שהבטון מתקשה ומתחזק. כוחות הלחיצה מועברים לבטון בתכונת ההדבקה בינו למוטות הפלדה. בשיטה זו ניתן לייצר בעיקר חלקי מבנה טרומיים, כמו קורות, קירות ותקרות. את האלמנט הדרוך מייצרים במפעל ואז משנעים אותו לאתר הבניה ומרכיבים אותו באמצעות מנופים. בישראל עיקר השימוש בבטון דרוך בדריכת קדם הוא בלוחות דרוכים (לוח"דים) המשמשים כתקרות טרומיות.

בטון דרוך בדריכת אחר

כבלי פלדה לדריכה בתוך שרוולים בבטון דרוך בדריכת אחר גשר 10 בעמק הארזים, ירושלים

בשיטה הזו יוצקים קורה כשבתוכה שרוולי מתכת, "דאקטים". שלתוכם מחדירים כבלי פלדה שאותם קושרים ומותחים בין שני צידי הצינור, באופן היוצר באלמנט הדרוך, מתח לחיצה המנטרלים את עומסי השימוש המיועדים לו, ובתוכם גם כוחות הכבידה. דריכת אחר, היא היעילה יותר ומשמשת בעיקר בבניית גשרי בטון או אולמות בעלי מפתחים רחבים במיוחד. לאחר הדריכה, מזרימים לתוך הצינורות החלולים שבהם מושחלים הכבלים, דייס צמנטי שהוא למעשה טיט סמיך ונוזלי שתפקידו בעיקר להגן על כבלי הפלדה מפני חלודה.

לקריאה נוספת

1. ת"י 466 חלק 3 - חוקת הבטון : בטון דרוך, מכון התקנים הישראלי
2. פרוסטיג י., בטון דרוך בדריכת אחר - עקרונות תכנון, הטכניון 2001.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא בטון דרוך בוויקישיתוף

• בטון דרוך, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)