آشنایی با تیرچه پیش تنیده

امروزه مصالح ساختمانی جدیدی جای خود را به مصالح قدیمی تر داده اند که از لحاظ کاربرد و ویژگی برتری های فراوانی نسبت به مصالح قدیمی دارند. یکی از این مصالح تیرچه پیش تنیده می باشد که امروزه نام آن را بیشتر از گذشته می شنویم. در ادامه به سوال تیرچه پیش تنیده چیست و کاربرد های آن می پردازیم.

تیرچه پیش تنیده چیست؟

احتمالا بسیاری از افراد کلمه ی تیرچه را بارها شنیده باشند اما با عنوانی به نام تیرچه پیش تنیده آشنایی نداشته باشند. به همین منظور در این مطلب سعی می شود اطلاعات جامع و کاملی را در رابطه با تیرچه پیش تنیده در اختیار شما قرار دهیم. در ابتدا موضوع را با یک تعریف کلی شروع می کنیم.

یکی از محصولات بتنی ساخته شده با استفاده از تکنولوژی پیش تنیدگی (Prestressing)، تیرچه پیش تنیده است.  در واقع تیرچه پیش تنیده یک مقطع به شکل T می باشد که توسط وایر های مخصوص تعبیه شده تحت تنش فشاری قرار می گیرند. با توجه به این تعریف می توان گفت این نوع تیرچه ها می توانند جایگزین بسیار مناسبی برای تیرچه های فندوله ای، پاشنه ای و کرومیتی باشند. از این نوع تیرچه برای سقف بسیار استفاده می شود.

تیرچه پیش تنیده مشکلاتی که سایر تیرچه ها با آن مواجه بودند را ندارد. از این قبیل مشکلات می توانیم به این موارد اشاره کنیم:

• به دلیل داشتن جوش های ذوبی، آرماتورهای اصلی ضعیف هستند
• خوردگی در میلگردهای اصلی به دلیل نداشتن کاور بتنی مناسب
• کیفیت پایین بتن به کار رفته در پاشنه ها

در ساخت تیرچه بتنی علاوه بر امکان نظارت بیشتر مهندسین ناظر، از بتن با کیفیت بسیار بالاتری استفاده می شود. به همین دلیل کیفیت محصول نهایی نسبت به انواع مشابه تیرچه بالاتر است. برای ساخت تیرچه پیش تنیده دو نکته اساسی وجود دارد:

• نکته ی اول در رابطه با نوع بتن مورد  استفاده در تیرچه ها می باشد که حتما باید از نوع اسلامپ باشد
• نکته ی دوم در رابطه با ویبره آن است که شدت ویبره باید به حدی باشد که تیرچه ها مقاومت لازم را در برابر عوامل مختلف به دست آورند.

معمولا این نوع تیرچه ها وظایفی شبیه به وظایف تیرچه های پیش ساخته را به عهده دارند ولی نسبت به آن ها مزایایی دارند که معماران را به خرید آن ترغیب می کند. در ادامه به بیان مزایای تیرچه پیش تنیده می پردازیم.

مزایای تیرچه پیش تنیده

برای این که بتوانیم تصویر روشن تری را از شناخت تیرچه پیش تنیده در اختیار شما قرار دهیم لازم است که مزایای آن را بیان کنیم. برای مزایای این تیرچه از دو گروه استفاده می کنند که شامل مزیت های فنی و مزیت های اقتصادی آن می شود.

مزایای اقتصادی استفاده از تیرچه پیش تنیده

در رابطه با مزیت های اقتصادی تیرچه پیش تنیده باید گفت با توجه به این که این تیرچه ها در حجم انبوه به صورت صنعتی تولید می شوند هزینه های تولیدی آن به صورت چشم گیری کاهش می یابد.

با توجه به این که در تولید این نوع تیرچه ها به جای استفاده از میلگرد های فولادی از کابل های مقاوم استفاده می کنند هزینه های تولید به شدت کاهش می یابد. همان طور که می دانید قیمت محصولات فولادی بسیار بالا بوده و استفاده از آن مقرون به صرفه نمی باشد. از دیگر مزایای اقتصادی تیرچه پیش تنیده می توان به عدم استفاده از آرماتور های زیگزاگی اشاره کرد. با توجه به اینکه در این تیرچه ها میزان پیش تنیدگی بالا می باشد مقاومت برشی بتن افزایش می یابد و همین موضوع نیاز به استفاده از آرماتور زیگزاگی را به صفر می رساند و باعث پایین آمدن هزینه ها می شود.

مزایای فنی کاربرد تیرچه پیش تنیده

در رابطه با مزایای فنی که تیرچه پیش تنیده دارد می توان به حذف ستون های میانی موجود در ساختمان و امکان اجرای این نوع تیرچه ها تا دهانه 12 متر اشاره کرد. مورد دیگری که در این مورد می توان به آن پرداخت مقاومت تیرچه پیش تنیده در برابر ترک خوردگی می باشد که همین موضوع باعث جلوگیری از نفوذ رطوبت می شود و در نهایت می توان عمر طولانی تری برای سازه مورد نظر در نظر گرفت.

این در حالی است که تیرچه های مشابه فاقد این ویژگی می باشند و بعد از مدتی سازه دچار آسیب می شود. بتن مورد استفاده در این تیرچه ها مقاومت 550 تا 3500 کیلو گرم بر سانتی متر مربع را دارند که این مقاومت بنا به تعداد وایر در نظر گرفته شده برای آن می تواند متغیر باشد. معمولا وایر هایی با حداقل مقاومت 17500 کیلو گرم بر سانتی متر مربع در این تیرچه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

شاید این سوال برای شما پیش آید که با وجود مزایای تیرچه پیش تنیده که گفته شد چرا قیمت این تیرچه ها نسبت به تیرچه های مشابه پایین تر است. علت این موضوع را باید مرتبط با تکنولوژی هایی که در تولید این نوع تیرچه ها به کار می برند دانست.

نحوه تولید و کاربرد تیرچه پیش تنیده

برای تولید تیرچه پیش تنیده از روش تولیدی پیش کشیدگی استفاده می کنند. برای این کار ابتدا وایر های مخصوصی که برای این کار تولید شده است را در تراز های بسیار دقیق قرار می دهند و طبق استاندارد های موجود آن را تحت کشش قرار می دهند.

بعد از این مرحله بتن هایی با اسلامپ صفر را با استفاده از دستگاه اکسترود که دستگاهی تمام اتوماتیک است دور وایرها قرار می دهند طوری که وایرها را به طور کامل در بربگیرد. در ادامه کار، بتن ها را به اصطلاح عمل آوری می کنند. به این ترتیب که آن را با حرارت و بخار آب به مقاومت مورد نظر می رسانند.

در مرحله آخر وایرها رهاسازی می شوند و قطعات ایجاد شده در اندازه های مورد نظر برش می خورند. رهاسازی وایرها برای این منظور است که نیروی پیش تنیدگی که همان ایجاد یک نیروی قوی و بزرگ است به وجود آید. به این ترتیب می توان کار تولید تیرچه پیش تنیده را به پایان رساند.

با توجه به ویژگی ها و مزایایی که در مراحل تولیدی برای این نوع تیرچه ها در نظر می گیرند می توان در موارد مختلفی از آنها استفاده کرد. امروزه می توان آمار رو به افزایشی از موارد کاربرد تیرچه پیش تنیده را در موقعیت های مختلف دید. عمده کاربرد تیرچه پیش تنیده را می توان در سازه های بتنی و پروژه های عمرانی دانست.

بتن یکی از مواردی است که به خوبی می تواند در برابر نیروهای ناشی از فشار مقاومت کند، اما برای اینکه مقاومت بتن را در برابر نیروی کششی افزایش دهند باید از نیروی پیش تنیدگی استفاده کنند. تیرچه های پیش تنیده به خوبی این ویژگی را دارند و می توانند سازه مورد نظر را از لحاظ ترک خوردگی یا شکست حفظ کنند.

در ساخت سقف تیرچه بلوک می توان از این نوع تیرچه ها استفاده کرد. در پروژه های عمرانی مانند پل سازی استفاده از تیرچه پیش تنیده می تواند مناسب ترین گزینه باشد. در سازه هایی که دارای اسکلت فلزی می باشند از این تیرچه ها استفاده می کنند و با قرار دادن تیرچه روی تیر اصلی مقاومت سازه را افزایش می دهند.