با ورود تیرچه پیش تنیده به عنوان مصالح ساختمانی در کار ساخت و ساز و کارامدی بسیاری که از خود نشان داد؛ به سرعت پای ثابت ساخت و سازها شد و دستورالعمل‌های دقیقی برای استفاده از آن تدوین شد. به طور کلی در نشریه ۵۴۳، دو جنس متفاوت از تیرچه در نظر گرفته می‌شود. تیرچه‌های فولادی و تیرچه‌های بتنی. کاربرد آن در سقف‌های تیرچه و بلوک‌ها در نظر گرفته شده است. در مورد تیرچه بتنی نیز دو دسته وجود دارد. تیرچه بتنی را یک عضو پیش‌ساخته می‌داند که از ترکیب بتن و آرماتور فولادی تشکیل شده است. این عضو پیش ساخته با قرار گیری بلوک‌هایی بین تیرچه‌ها، به صورت قالب یا با بتن پوششی به صورت درجا ریخته می‌شود. مقطع مرکب با شکل مقطع T ایجاد خواهند شد.
تیرچه را در دو دسته قرار می‌دهند. تیرچه‌های خرپایی و تیرچه پیش تنیده. در ادامه با ویژگی‌های تیرچه پیش تنیده بیش تر آشنا می‌شوید.
۱۵ نکته مهم در مورد تیرچه پیش تنیده
به طور کلی هنگام خرید یا استفاده از تیرچه پیش تنیده باید آگاهی کلی در مورد فرآیند تولید و شیوه استفاده از آن را داشته باشید. آنچه در ادامه به آن اشاره شده است ۱۵ نکته کلیدی است که در حین تهیه و استفاده از تیرچه باید در نظر داشته باشید:
۱- کابل یا مفتول یا آرماتورهای به کار رفته در تیرچه از نوع وایر آجدار است. با مقاومت بالا و بر اساس استاندارد BS5896 و یا استانداردهای ASTM با شماره A421 دارای کشش نهایی ۱۷۰۰ مگا پاسکال است.
۲- تیرچه پیش تنیده مدل استوانه‌ای دارای مقاومت بتن ۴۵ مگاپاسکال است.
۳- میزان طول تیرچه را بر اساس فاصله تا لبه تکیه‌گاه‌ها یا همان پوترها با اضافه کردن ۳۰ سانتی‌متر به آن محاسبه می‌کنند.
۴- از نظر نوع متریال در مورد بلوک‌ها سقف، از پلی استایرن نسوز برای این کار استفاده می‌شود.
۵- فاصله دو آکس تیرچه با هم ۶۰ سانت است.
۶- زیر یونولیت ها حتما باید از توری فلزی یا رابیتس استفاده کرد.
۷- زمان تیغه بندی، برای داخل و اطراف، لازم است از آجر مجوف سفال استفاده شود.
۸- از فوم بتن زمان کفسازی و شیب‌بندی سرویس‌ها بام استفاده می‌شود.
۹- به هیچ عنوان اجازه استفاده از تیرچه پیش تنیده به صورت شکسته به هر دلیل نخواهید داشت. چه برای گرفتن آویز از سقف چه برای اجرای داکت.
۱۰- ویبراسیون بتن برای سقف‌ها باید به صورت دقیق انجام شود.
۱۱- تیرچه پیش تنیده را به هیچ عنوان پرتاب نکنید. تیرچه‌ها را نشکنید. به پهلو بخوابانید.
۱۲- برای جابجایی و حمل و نقل تیرچه پیش تنیده ترجیحا از بالابر و جرثقیل استفاده کنید تا آسیبی وارد نشود.
۱۳- اگر قصد دارید که تیرچه پیش تنیده را کوتاه کنید، از برشکاری به وسیله سنگ فرز استفاده کنید.
۱۴- عرض نشیمن تیرچه روی تیر باید دست کم ۱۰ سانت باشد.
۱۵- بر اساس کارخانه تولید کننده تیرچه، باید تمامی استانداردهای این کارخانه و برند چک شود.
عمل پیش تنیدگی چه بر سر تیرچه میآورد؟
پیش تنیدگی می‌تواند باعث ایجاد سیستم خود-تعادل شود. تنش‌هایی که با نیروی کشش در فولاد که پیش‌تر کشیده شده است با ایجاد نیروی کششی p و واکنش آن در طرف مقابل نیروی فشاری است که در بتن به وجود می‌آید. دقت داشته باشید در اثر پیش‌تنیدگی عضو خمیده شده و کوتاه می‌شود و این در شرایطی است که هیچ لنگر خمشی یا نیروی محوری در مقطع وجود ندارد. پیش از آنکه هر بارگذاری انجام شود، تنش‌های فشاری شدیدی در بتن وجود دارد. عضو باید بتواند پیش از آنکه تنش تارهای انتخابی به تنش ترک خوردگی برسد بار را تحمل کند.
فولاد مورد استفاده در بتن پیش تنیده چه ویژگی‌هایی دارد؟
استانداردهای ملی ایران که با شماره ۱۳۲۵۰-۲ ثبت شده است مربوط به ویژگی‌های فولاد در تیرچه پیش تنیده خواهد بود. مقاومت کششی که فولاد مورد نظر باید داشته باشد، باید از ۱۴۷۵ نیوتون بر میلیمتر مربع بیشتر باشد و از ۱۹۶۰ نیوتون بر میلی متر مربع کمتر. فولاد مورد استفاده نباید با موادی ترکیب شده باشد که میزان چسبندگی میان بتن و فولاد را کم کند.
از نشانه گذاری روی تیرچه پیش تنیده چه می‌دانید؟
روی پلاک تیرچه هر ۵۰۰ متر باید نشانه گذاری انجام شد. این نشانه گذاری شامل نام و نشان تجاری است که تیرچه را تولید کرده، بعلاوه نشان استاندارد در صورتی که تیرچه پیش تنیده تولید شده استاندارد داشته باشد. نشانه های دیگر مربوط می‌شود به مشخصات فنی آن، مواردی شامل ارتفاع و طول استمی تیرچه، تعداد سیم‌هایی که در آن به کار رفته، رده بتن و حداقل خیز منفی تیرچه.
مقاومت بالای بتن و فولاد برای ساخت تیرچه پیش تنیده
بتنهایی که پیش تنیده می‌شود در واقع ترکیبی است از بتن و فولاد. بتنی با مقاومت ۴۶۰ کیلو گرم بر سانتی متر مربع و فولادی با مقاومت ۱۷۵۰ کیلو گرم بر سانتی متر مربع. فولاد به بتن اضافه می‌شود که ضعف اساسی آن را در کشش جبران کند. سوالی که پیش می‌آید این است که چرا میزان مقاومت بتن و فولاد انتخابی برای پیش تنیدگی تا این اندازه بالاست؟ دلیل انتخاب مقاومت بالا مربوط به زمانی می‌شود که قرار است پیش تنیدگی اتفاق بیفتد. باید با افت ناشی از خزش و جمع شدگی مقابله شود. تنها در صورتی این مقابله رخ میدهد که بتن انتخاب شده دارای مقاومت بالایی باشد. هر چه میزان مقاومت بالاتر باشد؛ امکان ایجاد مقادیر پیش تنیدگی بالاتر نیز وجود دارد.
پوشش بتنی روی سیم‌های فولادی به چه صورت است؟
در همه جهات، می‌بایست حداقل ۲۰ میلیمتر بتن روی سیم‌های فولادی را بپوشاند. دو سیم در کنار هم باید در حدی فاصله داشته باشند که امکان حرکت بزرگترین دانه بتن میان آن‌ها فراهم شود. قرار بر این است که تنش فشاری قسمت پایین تیرچه پیش تنیده بیش از قسمت بالایی آن باشد، بنابراین شیوه قرارگیری سیم‌ها باید به نحوی باشد که این هدف را تامین کند.
آرماتور عرضی در تیرچه پیش تنیده
معمولا آرماتور عرضی برای تیرچه پیش تنیده استفاده نمی‌شود اما در مواردی پیش می‌آید که برای بالا بردن مقاومت برشی آن از دو انتهای تیر میلگردهایی را به صورت عرضی قرار می‌دهند. دو هدف برای این کار وجود دارد. اول آنکه میزان تنش برشی تیرچه افزایش پیدا می‌کند و دوم سهولت حمل و نقل است. این تیرچه‌ها امکان مانند گیره‌هایی عمل می‌کنند که کار حمل و نقل را آسان خواهد کرد.