تیرچه پیش تنیده از جدیدترین و با کیفیت ترین مصالح ساختمانی بوده که سالهای زیادی است در اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه جایگزین تیرچه‌های قدیمی‌تر شده ولی با این وجود در ایران هنوز آنطور که باید استفاده از تیرچه پیش تنیده و جایگزین کردن آن به جای روشها قدیمی تر جا نیفتاده است. در این مطلب در ابتدا کمی با این تیرچه و مشخصات آن آشنا خواهید شد و سپس به بررسی کاربرد آن در سازه‌های مختلف خواهیم پرداخت.
توضیحی بر شناخت تیرچه پیش تنیده
شکل و تولید اولیه تیرچه پیش تنیده در آمریکا رخ داد و سپس در اروپا کامل شد. بتن و فولاد مصرفی در این تیرچه به منظور بالا رفتن استحکام و مقاومت محصول تولیدی پیش تنیده میشود یعنی اجزای آن در مراحل ساخت تخت نیروی کششی و فشار قرار میگیرند. در ابتدا تیرچه پیش تنیده با کمک قالب زدن تهیه میشد و در پیشرفت بعدی توسط دستگاه‌های تک مرحله‌ای که عمدتا تولید چین بودند ولی چون نتیجه با استانداردهای جهانی و آیین‌نامه‌های مغایرت داشت هر دو روش ممنوع و کمتر گذاشته شد. به منظور تولید تیرچه پیش تنیده دستگاه‌های استاندارد و تمام مکانیزه‌ای با عنوان اکسترودر از اروپا وارد شد که تیرچه تولید شده با آن تمامی شرایط و کیفیت یک تیرچه استاندارد را داشت و هم اکنون نیز تولید تیرچه پیش تنیده (خط تولید تیرچه پیش تنیده) با روش دستگاهی اکسترودر در کارخانه‌های مجهز صورت میپذیرد.
البته باید گفت با وجود ممنوع شدن دو روش پیشین هنوز متخلفانی به انجام و تولید تیرچه پیش تنیده با آن روشها مبادرت می‌ورزند ولی یکی از شاخص ترین راهکارهایی که به شما کمک میکند تیرچه پیش تنیده استاندارد را از غیر استاندارد و ضعیف تشخیص دهید مقایسه سطح بیرونی تیرچه‌هاست؛ تیرچه‌های بی کیفیت که با قالب گیری تولید شده‌اند معمولن سطحی صاف و بی نقص دارند و همین طاهر تمیز در اصطلاح غلط انداز میشود ولی در واقع تیرچه پیش تنیده اصلی و با کیفیت سطحی ناصاف و برجسته و فرورفته دارد.
مشخصات تیرچه پیش تنیده
همان طور که پیشتر اشاره شد تیرچه پیش تنیده ظاهری بتنی و ناصاف داشته و در سطح مقطع شبیه تی انگلیسی است. میل‌گردهای به کار رفته در تیرچه در طول تیرچه مخفی بوده و دیده نمیشود که همین مسئله کمک بزرگی برای عدم تحت تاثیر قرار گرفتن تیرچه تحت عوامل محیطی است. از سطح مقطع تیرچه‌ها میتوان متوجه تعداد میلگرد به کار رفته در تیرچه شد. بر روی دو انتهای تیرچه دو حلقه فولادی قرار دارد که کاربرد آن سهولت در هنگام نقل و انتقال و جابجایی در محل اجرای پروژه توسط جرثقیل یا بالابر است.
از مشخصات فنی تیرچه پیش تنیده میتوان به رده c35 تا رده c45 بتن و مقاومت ۱۷۵۰۰ فولاد به کار رفته در آن اشاره کرد. تیرچه پیش تنیده مقاومت بالایی در طول‌های بلند از خود نشان میدهد که یکی از دلایل آن تی شکل بودن آن در سراسر تیرچه است.
کاربرد تیرچه پیش تنیده در انواع سازه‌ها
تیرچه پیش تنیده به علت مقاومت بالا و نامحدود بودن در طول در ساخت اغلب سازه‌ها کاربرد دارد که در اینجا مهمترین آنها را بررسی میکنیم؛
تیرچه پیش تنیده در ساخت ساختمان
معمول‌ترین استفاده از تیرچه پیش تنیده در اجرای سقف انواع ساختمان‌های چند و چندین طبقه است. روال کار شبیه به تیرچه‌های قبلی ولی با سرعت و مقاومت بیشتر است. بعد از آرماتور بندی قسمت سخت تیرچه‌ها در فواصل منظم در تیر اصلی جا زده میشوند و توسط مهارکننده در جای خود ثابت میشوند. بلوک‌های یونولیتی یا سفالی در بین تیرچه‌ها قرار داده شده و به منظور هم سطح سازی به طور شطرنجی میل‌گردهای حرارتی از روی آنها عبور داده شده و بتن ریزی و هم سطح کردن سقف انجام میشود.
تیرچه پیش تنیده در دهانه‌های باز با طول زیاد
تیرچه پیش تنیده در طول‌های نامحدود قابل تولید بوده و از همین روی به طور نامحدود دهانه‌های باز با طول زیاد را پوشش میدهند اما بهتر است برای مقاوم سازی بیشتر در دهانه‌های بیش از ۹ متر از تیرچه دوبل یا تریبل استفاده شود یعنی دو یا سه تیرچه در کنار هم قرار بگیرد. این قابلیت، تیرچه پیش تنیده را مناسب ساخت سوله های عظیم با هر سایزی، پل‌های شهری و پارکینگ‌ها میکند.
تیرچه پیش تنیده در ساخت پروژه‌هایی با ستون کمتر
تالارها و مجتمع‌های تجاری بزرگ نیاز به فضایی گسترده داشته که کمتر ستونی در آن فضا قرار بگیرد و طول بلند تیرچه پیش تنیده این قابلیت را دارد که به صاحبان پروژه و طراحان اجازه دهد ستون کمتری طراحی و اجرا کنند.
تیرچه پیش تنیده در دال‌های بتنی
در زیر دال‌های بتنی معمولا هیچ گونه تکیه گاه یا ستونی قرار نمیگیرد پس با استفاده از تیرچه های قدیمی ساخت و مساحت دال‌های طراحی شده محدود می‌باشد ولی به دلیل مقاومت بالای تیرچه پیش تنیده در طول‌های بلند این محدودیت برداشته شده و امکان طراحی و اجرای دال‌های بتنی وسیع تری به معماران داده میشود.
تیرچه پیش تنیده در طراحی‌های مدرن
طراحان نقشه کشی ساختمان عاشق طرح ریزی های مدرن و خلاقانه خود هستند ولی معمولا ساخت این نقشه‌ها با تیرچه‌های قدیمی‌تر عملا غیر ممکن است ولی تیرچه پیش تنیده دست طراحان ساختمان را باز می‌گذارد و رویای ساخت و عملی شدن اجرای طرح‌های مدرن ممکن میشود. از مدرن ترین طراحی‌ها ساختمان‌هایی است که دیوارهای عظیم شیشه‌ای دارند بدون آنکه ستون اضافه‌ای نمای آن را بر هم بریزد. در چنین ساختمان‌هایی بی تردید از تیرچه های پیش تنیده استفاده شده است.
تیرچه پیش تنیده در پل‌ها
در اکثر شهرها به ویژه شهرهای بزرگ در جاده‌ها، بزرگراه ها و حتی درون خود شهرها نیاز به احداث پل‌های روگذر و زیرگذر می‌باشد که نیاز اساسی این پل‌ها هم مقاومت بالاست هم طول زیاد تیرچه که تیرچه پیش تنیده توانایی آن را دارد که این دو نیاز اصلی را برآورده کند. پل‌ها بار متغیر زیادی را متحمل میشوند و همچنین به دلیل فضای باز بیشتر تحت تأثیر عوامل طبیعی و محیطی قرار میگیرند بنابراین باید مصالح بکار رفته در ساخت آن مقاومتی بالاتر نسبت به دیگر مصالح ساختمانی داشته باشد. تیرچه پیش تنیده از تست این مقاومت بالا سربلند بیرون می‌آید و مناسب استفاده در احداث پل‌های می‌باشد همچنین بلندی نامحدود طول آن مزیت دیگری است. پنهان بودن بخش فولادی تیرچه نیز موجب میشود آسیب‌های احتمالی از عوامل محیطی مثل زنگ زدگی و خوردگی دیرتر سراغ این تیرچه برود.