زمانی که قرار است یک پروژه عمرانی یا ساختمان سازی شروع شود از زمان طراحی نقشه پروژه مسائلی مانند اینکه از چه مصالحی استفاده شود به بحث گذاشته می شود تا به یک تصمیم واحد برسند. سیستم اجرای سقف تیرچه و بلوک است ولی اینکه از چه تیرچه‌هایی استفاده شود بهتر و به صرفه تر است همیشه گفتگو وجود دارد مخصوصا چند سالی است که موضوع استفاده و جایگزین کردن تیرچه‌های پیش تنیده به جای دیگر تیرچه‌ها همیشه موافقان و مخالفان خود را دارد. تیرچه پیش تنیده از تیرچه‌های بتنی است که حتی اگر مخالفانی داشته باشد نمی توان برتری آن را انکار کرد ولی برای آنکه بدانیم چرا تیرچه پیش تنیده نسبت به دیگر تیرچه‌های برتری دارد باید تیرچه‌های دیگر را بشناسیم تا بتوانیم مقایسه درست تری انجام دهیم.
تیرچه و انواع آن
تیرچه‌ها اجزایی از پیش ساخته شده‌اند که عموما برای ساخت سقف ساختمان‌ها استفاده می شوند. تحمل بارهای زنده و مرده هر ساختمان بر عهده تیرچه هاست ولی مقاومت آنها در انواع مختلف تیرچه متفاوت است. از زمان ساخت تیرچه‌ها تا نصب آنها در ساختمان باید تمام جوانب ایمنی و استانداردها و کیفیت آنها مورد توجه و بررسی قرار بگیرد چرا که قرار است برای مدت زمان طولانی کل بار یک ساختمان را تحمل کنند بنابراین باید این بار از قبل پیش بینی شده و متناسب با هر ساختمان و هر سازه‌ای تیرچه مناسب آن انتخاب شود.
تیرچه‌ها از فولاد، بتن و یا ترکیبی از هر دو تولید می شوند که هر کدام از آنها دارای ویژگیهای منحصر به فرد خود هستند. تیرچه‌های بتنی معمولا سطح مقطع T شکل دارند ولی در تیرچه‌های فلزی سطح مقطع‌هایی به شکل های I,C,L و S دیده می شود. انواع تیرچه از این قرار است:
- تیرچه بتنی
- خرپایی
- کرومیت
- صنعتی
- پیش تنیده
تیرچه بتنی
تیرچه‌های بتنی از ترکیب بتن و فولاد و با سطح مقطع T شکل ساخته شده و هنگام اجرای کار در بین تیرهای اصلی قرار گرفته و بتن ریزی به دور آنها انجام می شود. تیرچه‌های بتی ابعاد متفاوتی داشته ولی قوانین و استانداردهایی باید در تولید آنها رعایت شود به طوری که حداقل ضخامت آن پنجاه میلیمتر و حداقل عرض سی میلیمتر را داشته باشد. اگر میل‌گردهای فولادی که در ساخت تیرچه بتنی استفاده می شود دندانه دار باشد باید حداقل قطر ۸ میلیمتر و اگر میلگرد ساده باشد حداقل قطر ۶ میلیمتر را دارا باشد. تیرچه‌های خرپایی و پیش تنیده در دسته تیرچه‌های بتنی قرار دارند که در مورد تیرچه پیش تنیده بعداً صحبت خواهیم کرد ولی تیرچه خرپایی یک سری خرپاهای فولادی بوده که در یک پاشنه بتنی جای‌گذاری شدند و اجزای مختلفی را دارند. تیرچه‌های خرپایی معمولا در کارگاه و به روش قالب گیری تولید می شوند.
تیرچه کرومیت
تیرچه‌های کرومیت در واقع همان تیرچه صنعتی یا تیرچه‌های فلزی با جان باز بوده که بال فوقانی آن از یک تسمه و دو میلگرد و بال پایینی آن تنها از یک تسمه تولید شده و یک میگرد هر دو بال را هم کرده است که در واقع همان قسمت جان باز تیرچه است. سیستم بتن ریزی به دور تیرچه‌های کرومیت همانند تیرچه‌های بتنی انجام می شود. هنگام استفاده از تیرچه کرومیت با توجه به فلزی بوده آن علاوه بر پیش بینی بار احتمالی ساختمان، باید بار خود تیرچه نیز محاسبه شود. استفاده از این تیرچه‌ها راحت و موجب کم شدن زمان ساخت می شود ولی در طولانی مدت احتمال زنگ زدگی را تیز دارند. از معایب دیگر آن وزن زیاد آن است که در نهایت وزن ساختمان نیز سنگین تر می شود.
تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده مدرن ترین تیرچه بتنی است که همانطور که گفته شد از ترکیب بتن و میلگرد فولادی تهیه می شود با این تفاوت که میلگردها درون بتن کار گذاشته می شوند. دلیل نامگذاری پیش تنیده برای این تیرچه آن است که در کارخانه ابتدا میلگردها را تحت کشش قرار داده و سپس بتن ریزی انجام می شود و بعد از آنکه فولاد و بتن کمی نسبت به هم گیرش پیدا کردند باز هم آنها را دچار کشش و تنش می کنند که این کار باعث بالاتر رفتن مقاومت تیرچه می شود. تیرچه پیش تنیده هم از آنجا که در دسته تیرچه‌های بتنی است دارای سطح مقطعی به شکل T می‌باشد. تیرچه‌های بتنی برای تولید به کارگاه و قالب نیاز دارند ولی در مورد تیرچه‌های پیش تنیده اینطور نیست و آنها برای به دست آوردن کیفیت و استاندارد لازم به تولید کارخانه‌ای و دستگاه های تمام اتوماتیک نیازمند هستند. در تیرچه پیش تنیده چون بتن ریزی اصلی در کارخانه انجام می شود در هنگام کار بتن کمتری، نسبت به تیرچه‌های خرپایی، برای محکم شدن در سقف نیاز دارد.
برتری تیرچه پیش تنیده نسبت به دیگر تیرچه‌ها
با توجه به نکات و ویژگی‌هایی که برای انواع تیرچه ها گفته از بسیاری جهات تیرچه پیش تنیده نسبت به تیرچه‌های دیگر برتری دارد ولی در هر حال صاحب پروژه و مهندس معمار مشخص می کند از چه تیرچه‌ای استفاده شود. شاید یک نفر سرعت بیشتر برایش اهمیت بیشتری داشته باشد تا هزینه یا وزن بیشتر ساختمان. در هر صورت تیرچه پیش تنیده از جهات زیر در زمان اجرای سقف بهتر از تیرچه‌های دیگر است:
- بتن ریزی کمتر در زمان ساخت هم در زمان و هم در هزینه صرفه جویی می‌کند.
- وزن سبک‌تر تیرچه پیش تنیده وزن نهایی ساختمان را کمتر کرده و در هنگام زلزله ایمنی بیشتری به ساختمان میدهد.
- روش تولید کارخانه‌ای روند تولید را سرعت بخشیده و این تیرچه همیشه در دسترس خواهد بود.
- به دلیل پیش تنیده شدن تیرچه و به کار رفتن میلگردها در درون بتن، تیرچه پیش تنیده مقاومت بیشتری در مقابل بار مرده و زنده ساختمان از خود نشان داده و عمر مفید ساختمان بیشتر می رود.
- چون میل‌گردهای فولادی درون تیرچه جای گرفته‌اند مشکلات زنگ زدگی و فرسودگی را ندارد.
- به دلیل تولید انبوه و تولید کارخانه‌ای و همچنین مصرف کمتر میزان بتن، خرید این تیرچه برای صاحبان پروژه از لحاظ اقتصادی به صرفه تر است (خط تولید تیرچه پیش تنیده).
- بتن ریزی اصلی از پیش و در مرحله تولید انجام می شود پس در حین کار بتن ریزی کمتری نیاز است و فقط باید تیرچه‌ها را روی سقف جا زد و همین امر موجب سرعت گرفتن روند ساخت و ساز می شود.