تیرچه پیش تنیده یا تیرچه پیش ساخته از جدیدترین مصالح ساختمان سازی است که در اینجا با انواع، ابعاد و کاربرد تیرچه از پیش تنیده آشنا میشوید. این تیرچه دارای ویژگی های منحصر به فردی از جمله قابلیت استفاده در دهانه های بلندتر نسبت به سایر سطوح بتنی و افزایش سرعت اجرا می باشد لذا این ویژگی در کنار ویژگی هایی که در ادامه بیشتر با آنها آشنا خواهیم شد باعث کاربرد بیشتر این قطعات پیش ساخته و جایگزینی آن برای انواع تیرآهن متداول در ساختمان سازی از جمله تولید تیرچه بلوک شده است. در این مقاله قصد داریم به بررسی ویژگی های تیرچه از پیش تنیده و بررسی مزایا و معایب آن بپردازیم و دریابیم که آیا استفاده از تیرچه پیش تنیده می تواند پاسخگوی نیاز افراد مختلف از جمله معماران و طراحان سازه باشد؟ و آیا میتوان با وجود سرعت بالا در تولید این قطعات از کیفیت و عملکرد خوب آن اطمینان داشت؟
تیرچه پیش تنیده بتنی
بتن ماده ای است که در برابر تنش فشاری بسیار مقاوم است اما در کشش بسیار ضعیف است. اگر یک عضو بتنی با مقاومت فشاری 35 مگاپاسکال تحت تنش کششی محوری قرار گیرد، زمانی که تنش متوسط در بتن به حدود 2 تا 3 مگاپاسکال برسد، بتن ترک خواهد خورد. علاوه بر نیروی کم، رفتار بتن تحت کشش غیرقابل پیش بینی و شکست آن نیز ناگهانی است.
برای رفع این ضعف بتن از آرماتورهای فولادی برای تقویت عضو بتنی استفاده می شود که در نهایت به آن مقطع بتن آرمه (بتن با آرماتور فولادی) می گویند که استفاده از بتن آرمه سالهاست که مورد قبول همگان در ساخت انواع سازه های ساختمانی و صنعتی قرار گرفته است. اگرچه بکارگیری از این ماده کامپوزیت مزایای زیادی دارد اما معایبی نیز دارد که از جمله آن میتوان به افزایش وزن اسکلت و عدم استفاده از تمام ظرفیت باربری بتن اشاره کرد.
به همین دلیل پس از تحقیقات فراوانی که در قرن اخیر انجام شد نوع جدیدی از تیرچه بتنی به نام بتن پیش تنیده اختراع و ساخته شد. بتن پیش تنیده نوعی بتن مسلح است که در آن میلگرد توسط مکانیزم هایی کشیده می شود و این انبساط باعث ایجاد تنش در بتن و افزایش بهره برداری از اضلاع جانبی آن می شود. تیر بتنی پیش تنیده عضوی است از بتن پیش تنیده با فولاد با مقاومت بالا. به عبارت دیگر تیر پیش تنیده یا آسپنیت تیری است که از مفتول فولادی با مقاومت بالا (1400 تا 1900 نیوتن بر میلی متر مربع) و بتن با حداقل مقاومت فشاری 35 مگاپاسکال به صورت مقطع T معکوس ساخته شده است.
انواع تیرچه از پیش تنیده
تیرچه های پیش تنیده به دو نوع ساده و پرچ دار می باشند و نوع ساده دارای دو حلقه طلایی در بالا می باشد. این حلقه ها برای سهولت در جابجایی ساخته شده اند و همچنین میل متقاطع آویزان در هنگام نصب توسط قلاب ها به میله اصلی ثابت می شود و نیازی به مهار ندارد.
تیرهای پیش تنیده در برابر پیش تنیدگی مقاومت بالایی دارند. استفاده از بتن و فولاد در سازه آن، سازه ها را بسیار مقاوم می کند. داشتن این مقاومت مطلوب، این نوع تیرها را جایگزین مناسبی برای تیرهای خرپایی خواهد کرد. معمولاً از تیرهای پیش تنیده با قلاب استاندارد در فاصله 6.5 متری استفاده می شود.
این نوع تیرآهن که به شکل حرف T انگلیسی است بیشتر در سقف ها مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین کاربرد تیرهای پیش تنیده با قلاب را می توانید در مکان هایی مانند دال کف، بیمارستان ها، مراکز درمانی، پارکینگ ها، استادیوم های ورزشی، اتاق کنفرانس، ساختمان های تجاری، ساختمان های مسکونی، ساختمان های شهرداری، برج های بلند، مراکز آموزشی، و غیره.
توجه به این نکته ضروری است که تیر پیش آویز باید حداقل 28 کیلوگرم در هر متر طول وزن داشته باشد. نکته دیگر این است که تیر آویز تنیده باید دارای گواهی استاندارد باشد.
سطح تیرچه پیش تنیدگی صاف نبوده و این تیر دارای مقطع T شکل می باشد، اگر می خواهید بدانید که در این تیرچه تعداد میلگرد استفاده شده است کافیست ابتدا یا انتهای این تیر را مشاهده کنید.
ابعاد تیرچه بتنی پیش تنیده
این تیرچه پس از مقاومت و استحکام بالا، ویژگی مهم دیگری نیز دارد و این ویژگی طول تیر است. این تیرآهن در سایزهای 8 تا 12 متر ساخته می شود که وزن و اندازه این تیرآهن کمتر از تیرآهن های قدیمی است. در نهایت استحکام مناسب و وزن سبک این تیر باعث شده است تا ساختمان هایی که از این تیر استفاده می کنند در برابر خطراتی مانند زلزله مقاومت بیشتری داشته باشند.
نکته: وزن تیر تحت تنش در شرایط استاندارد باید بیشتر از 28 کیلوگرم بر متر طول باشد. باید گفت که دلیل وزن بیشتر تیر پیش تنیده نسبت به سایر تیرها این است که تیر پیش تنیده در مقطع خود بتن دارد.
گاهی اوقات اشتباه است که تیر پیش تنیده باعث سنگینی وزن سقف می شود. اگر این نظر کاملاً اشتباه باشد و اتفاقاً برعکس ، تیر پیش کشنده نیز سقف را شل می کند. محاسبات نشان داده است که در صورت استفاده از تیر پیش تنیده در سقف، وزن سقف به ازای هر متر مربع حدود 7-9 کیلوگرم کاهش می یابد.
کاربرد تیرچه بتن پیش تنیده
همانطور که در ابتدای این صفحه ذکر شد، تیرهای پیش تنیده جایگزین بسیار مناسبی برای تیرهای خرپایی پاشنه بتنی هستند و تیرها وظیفه انتقال بار به بالای سقف به تیرهای اصلی را بر عهده دارند. جالب است بدانید که در سازه های بتن آرمه تیرها به صورت تیر ترک خورده طراحی و اجرا می شوند. برای ایجاد این تیر باید حداقل سه سانتی متر پوشش بتنی تهیه شود.
این در حالی است که ضخامت خرپا پاشنه بتنی حدود 4 سانتی متر است. بنابراین درپوش سه سانتی متری به این بسته نمی خورد و این تنها یکی از مشکلات استفاده از این نوع بسته بندی است. اما ناگفته نماند که با پیشرفت روز افزون تکنولوژی و افزایش آگاهی طراحان و مهندسان، استفاده از محصولات جدید در دستور کار قرار گرفته است. به همین دلیل امروزه از تیرهای پیش تنیده بیشتر از سایر تیرها استفاده می شود.
همانطور که در ابتدای این صفحه ذکر شد، تیرهای پیش تنیده جایگزین بسیار مناسبی برای تیرهای خرپایی پاشنه بتنی هستند و تیرها وظیفه انتقال بار به بالای سقف به تیرهای اصلی را بر عهده دارند. جالب است بدانید که در سازه های بتن آرمه، تیرها به صورت تیر ترک خورده طراحی و اجرا می شوند. برای ایجاد این تیر باید حداقل سه سانتی متر پوشش بتنی تهیه شود.
این در حالی است که ضخامت خرپا پاشنه بتنی حدود 4 سانتی متر است. بنابراین درپوش سه سانتی متری به این بسته نمی خورد و این تنها یکی از مشکلات استفاده از این نوع بسته بندی است. ناگفته نماند که با پیشرفت روز افزون تکنولوژی و با افزایش آگاهی طراحان و مهندسان، استفاده از محصولات جدید در دستور کار قرار گرفته است و امروزه شاهد آن هستیم که تیرهای پیش تنیده نیز بیش از سایر تیرها مورد استفاده قرار می گیرند.