تیرچه بتنی قطعهای پیش ساخته است که از میلگرد و بتن به دست آمده و در ساختمان سازی و ساخت سقف به کار برده می شود. به طور کلی، تیرچه در دو نوع خرپایی و پیش تنید تولید میشود. با توجه به نوع و مقدار بار وارده بر سقف، فواصل تیرچهها متفاوت میباشد. وزن بلوک ها و بتن، قبل از حصول مقاومت بتن ریخته شده، به وسیله تکیه گاههای موقت تحمل میشود. پس از حصول از مقاومت بتن ریخته شده، تیرهای (T) شکل بتنی به هم چسبیده، لنگر خمشی حاصل از بارهای قائم سقف را تحمل کرده و به تیرهای اصلی منتقل میکند. تیرچه به طور کلی در دو نوع بتنی و فلزی کرومیت موجود است.
تیرچه بتنی چیست؟َ
تیرچه بلوک، جزء رایج ترین انواع سازهها برای ساخت سقف محسوب می شود که در ساخت آن از تیرچه بتنی استفاده میگردد. در واقع مابین تیرچهها، بلوکهای سیمانی یا سفالی قرار می گیرد. تیرچه بتنی، بخش اصلی ساخت تیرچه بلوک را تشکیل می دهد. با توجه به اینکه، مقاوت فشاری بتن بالا است اما مقاومت کششی مطلوبی ندارد، برای جبران این نقص، از قرارگیری بتن در کنار فولاد و میلگرد استفاده شده است و علت این موضوع، مقاومت کششی بالای فولاد که میتواند باعث افزایش کششی تیرچه بتنی شود. تیرچه بتنی از ترکیب بتن و میلگردهای فولادی تشکیل میشود و اصطلاحا خرپایی پیش ساخته است و با توجه به گستردگی پروژه ساختمانی شما و همچنین میزان بار وارد بر سقف، میتوان ابعاد تیرچه را تغییر داد، اما به طور کلی میتوان گفت تیرچه بتنی استاندارد، دارای ضخامت بتن حداقل 40 میلی متر و عرض 100 میلی متر است.
انواع تیرچه بتنی
تیرچه ها شامل دو دسته هستند: تیرچه های با قالب ماندگار که تیرچه کفشکدار نیز نامیده می شوند و دسته دوم که تیرچههای بدون قالب ماندگار نام دارند. تیرچههای بتنی و فلزی جزو دسته تیرچههای بدون قالبهای ماندگار، محسوب میشوند. تیرچههای بتنی به دو دسته، تیرچه پیش تنیده و تیرچه خرپایی تقسیم بندی میگردند. تیرچه بتنیريال جزء تیرچههای سنتی محسوب میشود و متشکل از دو آرماتور فولادی در بال تحتانی و یک آرماتور فولادی در بال فوقانی است. همچنین چند آرماتور فولادی زیگزاگ به حالت تک یا دوبل به بقیه آرماتورها در بال فوقانی و تحتانی، جوش داده شده است.
تیرچه بتنی خرپا
تیرچه بتنی خرپا، سازهای است که در مقابل نیروهای کششی و فشارهای بالا، بسیار مقاوم است. ساختار کلی تیرچه بتنی خرپا، حالت مثلث شکل دارد. این نوع شکل ظاهری، موجب تحمل نیروهای کششی و فشاری میشود و موجب می گردد تیرچه، قدرت و ایستادگی لازم را کسب کند. در ساخت تیرچه بتنی خرپایی، از خرپای فولادی و پاشنه بتن استفاده شده است. خرپا، شامل قطعات پیش ساخته از میلگردهای کششی زیرین، بالایی و زیگزاگ است. این میلگردها به شکل خرپا به هم متصل شده و به یکدیگر جوش داده میشوند و قدرت تحمل این نوع سازههای خرپایی درتیرچهها بسیار بالا است. شماره میلگردهای کششی زیرین حداقل 8 و حداکثر 16 در نظر گرفته میشود. این مقدار برای میلگردهای زیگزاگ از شماره 5.6 یا 8 میباشد. در تیرچه بتنی خرپایی، قسمت پاشنه موقت است و پس از بتن ریزی، از قالب خارج می شود، به همین دلیل جزء تیرچههای بدون قالب ماندگار دسته بندی میشود.
تیرچه بتنی پیش تنیده
با توجه به این که استفاده تنها از بتن باعث ترک خوردی و شکستگی آن میشود، استفاده تنها از آن برای سقف مناسب نمیباشد. با ترکیب میلگرد و وایرها با بتن، سازههای مستحکم بنا میشود، بنابراین تعدادی سیم فولادی به قطر 5 میلی متر که مقاومتی در حدود 17500 تا 19000 کیلوگرم برسانتی متر مربع دارند، در ساخت تیرچه بتنی استفاده میشود. تعداد سیمها با توجه به طول تیرچه و فشاری که باید تحمل کند، متفاوت است. در تیرچه بتن پیش تنیده، مفتولهای فولادی را پیش از بتن ریزی تیرچه، توسط جکهایی، تحت کشش معین قرار میدهند. با توجه به اینکه تیرچههای بتنی پیش تنیده در کارخانه تولید میشوند، استاندارد خوبی دارند و از طرفی، سرعت ساخت و ساز را بالا میبرند و یونولیتها و بلوکهای سیمانی به راحتی در آنها قرار می گیرند. ارتفاع تیرچه بتنی بین 13 تا 17 سانتی متر است که در قسمت تحتانی حداقل 10 سانتی متر عرض دارند. البته در ساختار تیرچه بتنی حدود 4 سانتی متر برای قرارگیری یونولیتها و بلوکهای سیمانی درنظر گرفته میشود.
وزن تیرچه بتنی
وزن تیرچه بتنی، بستگی به اندازه و نوع تیرچه مورد استفاده دارد. علاوه بر آن فاکتورهایی برای اندازه گیری وزن تیرچه بتنی وجود دارد که در زیر به آنها اشاره شده است.
مشخصات مکانیکی بتن
مشخصات هندسی مقطع
مشخصات مکانیکی کابلهای فولادی مورد استفاده درون تیرچه بتنی
مزایای تیرچه بتنی پیش تنیده
تسریع روند ساخت وساز با توجه به آماده شدن محصول از قبل
وزن کمتر در مقایسه با تیرچههای سفالی و کرومیت
کاهش احتمال ایجاد ترکهای کششی
قیمت پایین و صرفه جویی در هزینهها
عدم نفوذپذیری رطوبت در آن
مقاومت زیاد و عمر طولانی
امکان اجرای سقف با دهانههای بلند
کاهش وزن سقف ساختمان
کاهش استفاده از فولاد و در نتیجه کاهش نیروی زلزله
مراحل بارگذاری تیرچهها
تیرچهها در مرحله نخست، بار حاصل از وزن خود، بلوک و بتن پوششی را که بار مرده ساختمان نامیده میشود، تحمل میکنند، به علاوه وظیفه تحمل فشار بارهای حین اجرا در حد فاصله بین تکیه گاههای موقت، برعهده تیرچههای بتنی است. در آخرین مرحله که بعد از ایجاد مقاومت در بتن ریخته شده شروع میشود، تکیه گاههای موقت برداشته میشود. خود تیرچه وظیفه تحمل باری برابر برآیند حاصل از بارهای مرده و زنده پس از بهره برداری از ساختمان را به عهده دارد.
اجزای تیرچه خرپایی
اجزای اصلی تیرچههای بتنی خرپایی قسمت های زیر میباشد:
آرماتورهای کششی
آرماتورهای عرضی
آرماتور بالایی
بتن پاشنه تیرچه
آرماتورهای تقویتی
آرماتورکمکی اتصال
آرماتور کششی
دراولین مرحله بارگذاری تیرچه، آرماتور تحتانی خرپا به عنوان عضو کششی خرپای تیرچه بتنی، بایستی تحمل نیروی کششی ناشی از وزن خود تیرچه را در زمان حمل و نقل داشته باشد. در مرحله بعد باید قادر به تحمل نیروی کششی ناشی از وزن مرده ساختمان در فاصله محور تا محور تیرچهها و بین دو تکیه گاه موقت باشد. در بارگذاری تیرچه که مرحله نهایی می باشد، آرماتور تحتانی به عنوان عضو کششی (T) شکل عمل می کند.
آرماتور عرضی
در اولین مرحله بارگذاری، آرماتورهای عرضی ایستایی لازم برای تحمل وزن خود تیرچه هنگام حملونقل را تامین میکند. در دومین مرحله، این آرماتورها، ایستایی لازم برای تحمل وزن مرده سقف بین تکیه گاه های موقت را تامین میکنند. آرماتورهای عرضی در آخرین مرحله بارگذاری تیرچهها، پیوستگی را بین آرماتور کششی خرپا و بتن پوششی ایجاد میکند، البته یادآور میشویم که بخشی از نیروی برشی تیر (T) شکل، توسط آرماتورهای عرضی تحمل میشود.آرماتور بالایی در اولین و دومین مرحله بارگذاری، آرماتور بالای تیرچه، نقش عضو بالای خرپا را دارد و با کمک دیگر اعضای خرپا، وزن تیرچه را هنگام حمل و نقل و همچنین وزن مرده سقف را در فاصله بین دو تکیه گاه موقت، هنگام قالب بندی و بتن ریزی (قبل از حصول مقاومت بتن پوششی) تحمل می کند.در آخرین مرحله بارگذاری تیرچه، چنانچه آرماتور بالایی در ضخامت بتن پوششی و بالاتر از سطوح بلوکها قرار بگیرد، به عنوان آرماتور افت و حرارت مقطع مرکب سقف، عمل میکند، اما اگر نسبت به سطح بلوکها پایینتر باشد، این نقش را نخواهد داشت.
