معرفی تیرچه پیش تنیده
در پروژه های ساختمانی و ساخت و ساز از ابزار و مواد اولیه گوناگونی استفاده می کنند؛ اما آنچه در تمام پروژه ها برای مهندسین و پیمان کاران مهم است، استفاده از مواد و مصالح مقاوم و با کیفیت می باشد. در پروژه های ساختمانی و ساخت و احداث پل ها، از تیرچه های مختلفی همچون تیرچه های فلزی یا کرومیت، تیرچه های بتنی، تیرچه های سفالی و تیرچه های چوبی استفاده می شود که تیرچه های بتنی از استحکام بیشتری نسبت به سایر تیرچه ها برخوردارند؛ اما از جمله مقاوم ترین تیرچه های بتنی، تیرچه پیش تنیده می باشد.
تیرچه پیش تنیده طی مراحل مختلفی تولید می شود و دارای مزایای خاص و منحصر به فردی می باشد. از جمله مهم ترین مشخصات و ویژگی های تیرچه پیش تنیده می توان به مقاومت بسیار بالای آن در برابر نیروی کششی اشاره کرد. این تیرچه در مقابل سایر تیرچه های بتنی در برابر انواع نیروهای کششی مقاوم می باشد و از استحکام بیشتری نسبت به سایر تیرچه ها برخوردار است.
بارگیری تیرچه پیش تنیده
از تیرچه پیش تنیده معمولا در اجرای سیستم سقف ساختمان ها و احداث پل ها استفاده می شود؛ زیرا این تیرچه ها از سیم های فولادی و بتن با رده مقاومت بالای c35 ساخته می شوند و می توانند انواع بار مرده و زنده ساختمان را تحمل کنند.
برای شناخت مشخصات و ویژگی های تیرچه های پیش تنیده بهتر آن است که با مواد تشکیل دهنده و نحوه ساخت و تولید این تیرچه آشنا شوید؛ لذا در ادامه مقاله ضمن معرفی مواد تشکیل دهنده و نحوه ساخت این نوع از تیرچه ها، مشخصات تیرچه پیش تنیده را برای شما شرح خواهیم داد.
مواد تشکیل دهنده تیرچه های پیش تنیده
گاهی ممکن است، قسمتی از یک ساختمان در حال ساخت پیش از حمل بار خدمات، متراکم شود و در نتیجه پیش تنیدگی به وجود آید. پیش تنیدگی موجب ترک خوردن بتن و به وجود آمدن خسارت های فروانی می شود؛ لذا برای پیش گیری از چنین مشکلات و خسارت های احتمالی از بتن پیش تنیده یا تیرچه پیش تنیده در انواع پروژه های ساخت و ساز استفاده می کنند.
در نتیجه برای جلوگیری از ترک خوردن بتن و عواقب و خسارات پیش تنیدگی از تیرچه پیش تنیده در انواع پروزه های ساختمانی استفاده می کنند؛ زیرا این تیرچه ها از سیم های فولادی و بتن فشرده شده با مقاومت حداکثر c45 ساخته می شوند که برخلاف بتن معمولی، می توانند انواع بارهای مرده و زنده را تحمل کنند و در برابر انواع نیروی کششی مقاوم باشند.
سیم های فولادی به کار رفته در این تیرچه ها دارای مقاومت حداقل ۱۴۷۵ و حداکثر ۱۹۶۰ نیوتن بر میلی متر مربع می باشند. همچنین بتن به کار رفته در این نوع از تیرچه ها طی اجرای دو مرحله ی پیش تنیدگی و پس تنیدگی می تواند به مقاومت حداقل c35 و حداکثر c45 برسد.
تیرچه پیش تنیده
همانطور که گفتیم تیرچه پیش تنیده نسبت به سایر تیرچه های بتنی در مقابل نیروی کششی بسیار مقاوم است و در نتیجه می توان گفت از مهم ترین مشخصات تیرچه پیش تنیده، مقاومت این تیرچه در برابر انواع نیروهای کششی می باشد که عامل اصلی این ویژگی سیم ها یا وایر های فولادی به کار رفته در تیرچه ها می باشند.
چگونگی تولید تیرچه پیش تنیده شده
برای ساخت و تولید تیرچه پیش تنیده با دستگاه اکسترودر، معمولا طی دو مرحله پیش تنیدگی و پس تنیدگی انجام می شود. معمولا هر دو مرحله پیش تنیدگی و پس تنیدگی برای بالا بردن سطح مقاومت بتن در برابر نیروی کششی انجام می شوند.
در مرحله پیش تنیدگی ابتدا وایرهای فولادی توسط جک های مخصوص کشیده می شوند تا به مقاومت مورد نظر برسند. پس از کشیدن وایرهای فولادی ا، فرآیند پیش تنیدگی به منظور ایجاد پیوند میان وایرهای فولادی و بتن سفت شده، اعمال می شود.
در مرحله پس تنیدگی وایرهای فولادی پس از بتن ریزی، به منظور رسیدن به مقاومت نهایی دوباره توسط جک های مخصوص کشیده می شوند. همچنین در مرحله پس تنیدگی لازم است وایرهای فولادی موجود در بتن، در حفره های محفوظی قرار داده شوند.
در هر دو مرحله ی ساخت و تولید تیرچه های پیش تنیده بتن توسط وایرهای فولادی تحت فشار قرار می گیرد تا تیرچه در برابر نیروی کششی مقاوم شود. بهترین روش اصولی برای تحت فشار قرار دادن بتن تیرچه های پیش تنیده، استفاده از دستگاه های اکسترودر می باشد. این دستگاه با تحت فشار قرار دادن بتن توسط وایرهای فولادی می تواند مقاومت و استحکام بتن را افزایش دهد.
مزیت های استفاده از تیرچه پیش تنیده
در واقع اگر بخواهیم مشخصات مهم و کاربردی تیرچه پیش تنیده را نام ببریم، بهتر است به مزایای فراوان این نوع تیرچه ها اشاره کنیم. این تیرچه ها با مزایای اقتصادی و تاثیراتی که بر محیط زیست دارند، امروزه بسیار مورد توجه مهندسین و پیمانکاران پروژه های ساخت و ساز می باشند.
تیرچه پیش تنیده
- سرعت اجرا: کاهش قابل ملاحظه زمان اجرای سقف با استفاده از تیرچه پیش تنیده و عدم نیاز به جک در زیر تیرچه‌های کوچک و استفاده جک کمتر در دهانه‌های بزرگ و عدم نیاز به تراز و یا لول کردن سقف (به علت خیز منفی موجود در تیرچه ها) باعث افزایش سرعت اجرای سقف میشود.
- بیش از ۵۰% صرفه جویی در هزینه‌ها: به علت تولید انبوه در کارخانه و مصرف فولاد کمتر (استفاده از فولاد با مقاومت ۴ برابر فولاد معمولی) قیمت تیرچه پیش تنیده نسبت به تمامی تیرچه‌ها تا بیش از ۵۰ درصد ارزانتر می‌باشد
- کاهش مصرف بتن: با توجه به پر شدن جان تیرچه پیش تنیده با بتن در کارخانه، در هنگام بتن ریزی درجا سقف در محل پروژه در هر ۱۲۰ متر مربع یک متر مکعب بتن ریزی کاهش می‌یابد
- تولید در هر شرایط آب و هوایی و با کیفیت ثابت آیتم: در کارخانه تیرچه پیش تنیده ایران تیرچه پیش تنیده تولید شده تا قبل از رسیدن محصول به دست مشتری ۳ بار کنترل کیفی میشود و امکان خطای کیفیتی نزدیک به صفر میشود. تولید در سالن سرپوشیده و با دمای کنترل شده انجام میگیرد
- کاهش وزن فولاد فونداسیون و سازه: با در نظر گرفتن وزن کمتر سقف‌های اجرا شده بوسیله تیرچه پیش تنیده، در زمان طراحی و محاسبات از مصرف فولاد در سازه کاسته میشود.
- مقدار کمتر خرید نسبت به سایر تیرچه ها: تیرچه های پیش تنیده در اسکلت بتنی از هر طرف ۱۵ سانتی متر در داخل تیر قرار میگیرند و این باعث میشود نسبت به سایر تیرچه ها که معمولا از هر طرف ۲۵ سانت داخل تیر قرار میگیرند به صرفه تر باشد و مشتری مقدار کمتری تیرچه خرید کند
همچنین می توان از مش های پیش ساخته فولادی به جای میلگردهای افت و حرارت استفاده کرد و سرعت اجرای سقف ساختمان را افزایش داد.
مشخصات تیرچه پیش تنیده
با توجه به مواد سازنده ی اصلی و نحوه تولید تیرچه پیش تنیده، این تیرچه ها دارای مشخصات ظاهری، فنی و کاربردی متعددی هستند؛ بنابراین لازم است قبل از شناخت این مشخصات با مواد سازنده و نحوه ساخت این تیرچه ها آشنا بود. در نتیجه پس از مطالعه مواد تشکیل دهنده و نحوه تولید تیرچه های پیش تنیده، اکنون قصد داریم در ادامه مقاله این مشخصات مهم را برای شما عنوان کنیم.
تیرچه پیش تنیده
مشخصات فنی: مشخصات فنی تیرچه های پیش تنیده به پارامترهایی همچون مشخصات مقطع، مشخصات مکانیکی بتن و مشخصات مکانیکی وایرهای فولادی بستگی دارد. از جمله مشخصات فنی تیرچه های پیش تنیده می توان به مقاومت بتن و وایرهای فولادی به کار رفته در تیرچه ها اشاره کرد.
بتن به کار رفته در تیرچه ها معمولا دارای مقاومت ۳۵۰ تا ۵۵۰ کیلوگرم نیرو بر سانتی متر مربع می باشد که این میزان مقاومت به تعداد وایرهای به کار رفته در تیرچه بستگی دارد. همچنین وایرهای فولادی مورد استفاده در ساخت و تولید این تیرچه ها طبق استاندارد بین المللی دارای حداقل مقاومت نهایی ۱۷۵۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتی متر مربع می باشد.
همچنین تیرچه های پیش تنیده از نظر مشخصات فنی و تولیدی باید طبق ضوابط سازمان ملی استاندارد ایران تولید شوند و همچنین طبق مبحث نهم ساختمان و آیین نامه ACI318 برای تولید و عمل آوری تیرچه پیش تنیده باید از بخار استفاده شود.
یک نکته مهم در خصوص مشخصات فنی تیرچه های مورد استفاده در فوم سقف ها، توجه به سایز و اندازه ی لبه ی تیرچه ها می باشد. معمولا از تیرچه های پیش تنیده استاندارد با لبه های ۴ سانتی متر در اجرای سیستم سقف ساختمان ها استفاده می شود.
- مشخصات ظاهری: تیرچه های پیش تنیده معمولا در سایز ها و ابعاد کوچکتری نسبت به سایر تیرچه های بتنی تولید می شوند. قسمت تحتانی این تیرچه ها معمولا دارای عرض کم تر از ۱۰ سانتی متر هستند و از نظر ارتفاع باید گفت که به عوامل مختلفی همچون قالب بندی ها، میزان بارهای قابل حمل اجرایی و مقاومت ایستایی مورد نیاز ساختمان بستگی دارند؛ اما معمولا در ارتفاع های ۱۳ تا ۱۷ سانتی متر تولید و به کار برده می شوند. همچنین لازم است بگوییم که ارتفاع پاشنه ی تیرچه های پیش تنیده اغلب دارای اندازه های ۴ سانتی متر می باشد.
تیرچه پیش تنیده
از جمله مشخصات ظاهری تیرچه های پیش تنیده می توان به تولید این تیرچه ها به صورت مقطع اشاره کرد. این تیرچه ها معمولا به صورت مقطع و به شکل T معکوس ساخته می شوند و از نظر ظاهری و پوششی دارای سطح زبر و برجسته ای از بتن هستند.
همچنین لازم است بگوییم که سیم های فولادی داخل این تیرچه ها باید در محلی از تیرچه قرار بگیرند که بتوانند تنش فشاری قسمت زیرین را بیشتر از تنش فشاری قسمت بالایی تیرچه تحمل کنند.
- مشخصات کاربردی: تیرچه های پیش تنیده از نظر کاربردی مقاومت بالاتری نسبت به سایر تیرچه های بتنی دارند و می توانند ، بدون آنکه ذره ای آسیب ببینند یا خسارتی به پروژه وارد کنند، انواع نیروهای کششی و بارهای اجرایی ساختمان را تحمل کنند.
بتن به کار رفته در این تیرچه ها تحت فشار کشسانی وایرهای فولادی داخل تیرچه، سفت شده و به مقاومت بالایی می رسد، در نتیجه می تواند با تحمل انواع بارهای اجرایی و بارهای مرده ساختمان، از پیش تنیدگی ساختمان جلوگیری کند.
در آخر می توان گفت که تیرچه های پیش تنیده در سایزها و اندازه های متعددی تولید می شوند و با مقاومت بالای خود در برابر انواع نیروهای کششی، در اغلب پروژه های ساخت و ساز کاربرد دارند. این تیرچه ها با جلوگیری از ترک خوردن بتن و پیش تنیدگی ساختمان در زمان اجرای پروژه ها، امروزه کاربرد فروانی در ساخت و احداث ساختمان ها و انواع پل های عبوری دارند.