تیرچه پیش تنیده چیست؟
با پیشرفت صنعت ساخت قطعات بتنی پیش تنیده، تکنولوژی تولید تیرچه پیش تنیده نیز پیشرفت گسترده ای پیدا کرده است بهگونهای که در انواع سقفها ازجمله سقف تیرچه بلوک که امروزه رواج زیادی پیداکرده است از این نوع تیرچه ها استفاده میشود.
در حقیقت یکتیرچه پیش تنیده یک مقطع T شکل بتنی میباشد و در ساخت آن از وایرهای فولادی استفاده میشود. این وایرها به بتن تیرچه تنشهای فشاری اعمال میکنند.
کاربرد تیرچه پیش تنیده در صنعت ساختمانسازی چیست؟
استفاده از تیرچه پیش تنیده در صنعت ساختمانسازی به دلیل ویژگیهای بارز این نوع تیرچه ها گسترش چشمگیری پیداکرده است. بهویژه در ساخت سقف تیرچه بلوک از این نوع تیرچه ها استفاده میشود. با استفاده از تیرچه پیش تنیده میتوان انواع ساختمانهای مسکونی و تجاری با مقاومت بالا را ساخت.
علاوه بر کاربرد تیرچه پیش تنیده در سقف تیرچه بلوک از این نوع تیرچه ها در پروژه های عمرانی زیادی ازجمله صنعت پل سازی و انواع سازه های بتنی نیز استفاده میشود.
استفاده از تیرچه پیش تنیده در سازههای ساختمانی با دهانه های بزرگ نیز میباشد و این دلیل دیگری برای استفاده از این نوع تیرچه ها در صنعت پل سازی است. علاوه بر این، ساخت سازه با دهانه های بزرگ به معماران کمک میکند تا طراحی زیباتری داشته باشند.
دلیل دیگر استفاده از تیرچه پیش تنیده در سازههای بتنی مقاومت بالای این نوع تیرچه ها میباشد. با استفاده از این نوع تیرچه ها در ساختمان سازی میتوانیم سازه های با مقاومت بسیار بالا داشته باشیم.
علاوه بر کاربرد تیرچه پیش تنیده در سازه های بتنی از این نوع تیرچه ها در سازههای با اسکلت فلزی نیز استفاده میشود. استفاده از این نوع تیرچه ها در سازه های با اسکلت فلزی بدین صورت است که دو طرف تیرچه روی تیر اصلی قرارگرفته و سپس اقدام به بتن ریزی میشود.
کاربرد تیرچه پیش تنیده در سقف تیرچه بلوک
همانطور که در بالا نیز بیان شد یکی از کاربردهای تیرچه پیش تنیده در سقفهای تیرچه بلوک است. به دلیل مقاومت بالای این نوع تیرچه ها از آنها بهجای تیرچه های خرپایی، کرومیت و پاشنه بتنی در سقفهای تیرچه بلوک استفاده میشود.
نکته مهم این است که بهمنظور استفاده از این نوع تیرچه ها در سقفهای تیرچهبلوک این اطمینان باید حاصل شود که این نوع تیرچه ها به شکلی استاندارد تولید شده باشند تا بتوانند مقاومت لازم را به سقف تیرچه بلوک بدهند.
کاربرد تیرچه پیش تنیده در طراحی و اجرای پلها
تحقیقات نشان میدهد که نیمی از پلهای ساختهشده، در طراحی و اجرای آنها از نیروی پیشتنیدگی استفاده شده است. استفاده از نیروی پیش تنیدگی در مکانهای صعب العبور رایج است. علاوه بر این، از نیروی پیش تنیدگی و تیرچه پیش تنیده در ساخت پلها بر روی درهها و رودها نیز استفاده میشود. علت این امر هم به این خاطر است که با استفاده از نیروی پیش تنیدگی قادر هستیم ستونهای کمتر با دهانه های بیشتر ایجاد کنیم و همین امر کمک میکند تا پلهایی با دهانه های بزرگتر داشته باشیم.
یکی از انواع تیرچه های پیش تنیده که در ساخت پل مورداستفاده قرار میگیرد، تیرچه پیش تنیده دنده دار است. این نوع تیرچه برای دهانه های بین ۲۰ الی ۴۰ متر مناسب هستند. کاهش وزن قابل توجه نسبت به انواع دیگر تیرچه های پیش تنیده از مزیتهای این نوع تیرچه است.
بهمنظور استفاده ازتیرچه پیش تنیده دنده دار در ساخت پل با دهانه ساده تکیه گاهی و با عمق ثابت از نسبت دهانه به عمق ۲۲ الی ۲۵ استفاده میشود. همچنین در عرشه های پل با عمق متغیر نیز این نسبت دهانه به عمق در وسط ۴۰ میباشد.
عیب تیرچه پیش تنیده دنده دار، بخش عمیق دنده های آن است. علاوه بر این، نیاز به قالب بندی پیچیده و تکنیکهای ساختمانی خاص از دیگر معایب این نوع تیرچه ها است.
یکی از انواع تیرچه های پیش تنیده که در ساخت پل مورداستفاده قرار میگیرد، تیرچه پیش تنیده با مقطع مستطیلی است. از این نوع تیرچه برای دهانه های با اندازه حداکثر ۱۵ متر استفاده میشود.
ازجمله مزایای این نوع تیرچه پیش تنیده در زیر بیانشده است:
استحکام بالای پیچشی
دارای عمق سازهای کمتر نسبت به تیرهای دیگر
افزایش مقاومت لازم برای سازه
عیب این نوع تیرچه، وزن بیشتر آن نسبت به وزن تیرچه پیش تنیده است.
علاوه بر پل از تیرچه پیش تنیده در موارد زیر نیز استفاده میشود:
قوس
کابل
اکستاد روسی
اهمیت تیرچه پیش تنیده در صنعت پلسازی
ازجمله مهمترین اجزاء در ساخت پل تیرچه پیش تنیده است. معمولاً در ساخت پل از قطعات پیش ساخته استفاده میشود. حتی با وجود مقاومت بالای تیرچه های پیش تنیده در صنعت پلسازی، مشکلات خوردگی این نوع تیرچه ها عمر پلها را کاهش میدهد. به همین دلیل برخی شرکتها در ژاپن اقدام به تولید تیرچه هایی کردند که ضمن دارا بودن خواص عدم خوردگی، عمر سازه پل را نیز افزایش دهند.
در ژاپن اولین بار در دههی ۵۰ میلادی از تیرچه های پیش تنیده استفاده شد. همچنین از همان دههی ۵۰ میلادی تا به امروز از این نوع تکنولوژی در ساخت پلها استفادهشده است. حال سؤال این است که چرا ترجیح داده میشود از تیرچه پیش تنیده در ساخت پلهای بتنی بهجای پلهای فولادی استفاده کرد؟ علت این امر را در موارد زیر میتوان برشمرد:
هزینه اولیه و هزینهی تعمیر و نگهداری بسیار پایین
دوام زیاد
اوج ساخت پل با تیرچه پیش تنیده از سال ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۵ بوده است. ساخت این نوع پلها از سال ۱۹۷۵ به بعد کاهش چشمگیری پیداکرده است. متأسفانه طی ۵۰ سال اخیر فرسودگی پلها تبدیل به یک معضل بزرگ اجتماعی در شهرها شده است.
تیرچه پیش تنیده بتنی کف با ابعاد ۱۷۵ و ۲۲۵ میلیمتر
از سیستم تیرچه کف بتنی پیش تنیده بهمنظور توسعه تیرهای بتنی و کفهای آجری استفاده میشود. این سیستم بیش از ۵۰ سال در صنعت ساختمانسازی رایج بوده است. بخشهای عمیق تیرچه بهاندازه ۱۷۵ میلیمتر و ۲۲۵ میلیمتر، انتخاب رضایتمندی را برای طیف کاملی از کاربردهای کفپوش، بهمنظور برآوردن نیازهای معماران، مهندسان، سازندگان و توسعه دهندگان فراهم کرده است. این تیرچه برای هر دو حالت استفاده در کف و طبقه فوقانی مناسب بوده و در هنگام استفاده بهعنوان کفپوش بهطور کامل مطابق با مقررات مربوط به ساختوساز مقابله با صدا، آتش و ساخت دال معلق، طراحی میشود.
ساخت تیرچه ها با ریختن بتن در اطراف سیم های پیش تنیده در قالب های استیل طویل صورت میپذیرد. هنگامی که بتن به استحکام کافی رسید، سیمهای پیش تنیده بریده میشوند و تیرچه ها از قالبها خارج میشوند. بررسیهای کنترل کیفیت در کل فرآیند تولید و همچنین بر روی محصول نهایی انجام میشود.
کل ظاهری تیرچه ها به این صورت است که دارای سطح بیرونی صاف بهمنظور حملونقل آسانتر و ازلحاظ رنگ نیز به رنگ خاکستری سنگ سیمان پرتلند میباشد.
وزن متوسط برای تیرچه های پیشتنیده ۱۷۵ میلیمتری، ۳۴ کیلوگرم بر متر است و برای تیرچه های ۲۲۵ میلیمتری آن ۶۹ کیلوگرم بر متر میباشد. علاوه بر این، وزن مرده کف بتنی ریخته شده بسته به فاصله بین مراکز تیرچه و تراکم بلوکهای پرکننده، متغیر میباشد.