تیرچه پیش تنیده نوعی تیرچه است که استحکام بیشتری نصب به سایر تیرچه ها دارد به علت فولاد و بتن که عمل پیش تنیدگی که باعث این شده این نوع تیرچه در هنگام تنش کشش و فشار مقاومت بیشتری از خود نشان دهند و همچنین وجو بتن بیشتر در این نوع تیرچه ها باعث صرفه جویی در بتن میشود.
انسان و مصالح مورد استفاده ساختمانی او در گذر زمان:
انسان از گذشته تا کنون برای ساخت خانه با استحکام بیشتر از مصالح گوناگونی استفاده کرده است که در هر مود که با شکست مواجه شده به سراغ مصالح بهتر و محکم تر میرود. مصالحی مانند؛ چوب، سنگ، فولاد و .. . با توجه به انواع مخاطرات که همیشه در زندگی انسان بوده و مهم ترین آن که امکان رخ دادن آن در همه جا است زلزله میباشد. در هنگام زلزله اولین مکان امن انسان خانه محکم و با استحکام زیادی است که او برای خود ساخته، برای بالا بردن مقاومت این مکان امن اولیه انسان لازم است که در هنگام ساخت در انتخاب مصالح دقت شود. امروزه انسان به نوعی از مصالح ساختمانی با استحکام کامل به نام بتن رسیده است که این بتن در واقع یک نوع سنگ است که البته به دست انسان ساخته شده است و با مقاومت بالا، این مقاومت فقط در برابر فشار است و در برابر کشش مقاومت کمی( حدود 10 درصد مقاومت فشاری) دارد. بر بسیاری از سازه ها کشش مستقیم یا کشش ناشی از خمش وارد میشود پس باید این نقص در بتن ها از اصلاح میشد. جبران این نقص با ایده بتن مسلح ابداع شده است.
تاریخچه تیرچه پیش تنیده:
فردی به یوجین فریسینه در سال 1936 بیان کرد که موفق به ساخت یکی از مصالح ساختمانی با استحکام بسیار زیاد، شده است. این بتن که با عنوان تیرچه پیش تنیده معرفی شد، که آرماتور فولادی با تکیه بر بتن کشیده شده است. عمل کشش در این بتن ها باعث یک سیستم داخلی خود_متعادل است. فولاد به کار رفته در این نوع بتن در واقع این نقص بتن را پوشش میدهد. فولاد مقاوم در برابر تنش های کششی است و بتن مقاوم در برابر تنش های فشاری است و این دو در کنار هم یک محصول کاملا مقاوم را ساخته اند. و تیرچه پیش تنیده از بتن با مقاومت 460 کیلوگرم بر سانتی متر مربع برای نمونه مکعبی و فولاد با مقاومت کششی 17500 کیلو گرم بر سانتی متر مربع بدست آمده است. حال این دو مورد به همراه عمل پیش تنیدگی که مقابله با افت های ناشی از خزش و جمع شدگی است همراه میشود و نتیجه آن مقاومت بالای تیرچه پیش تنیده میباشد.
تیرچه پیش تنیده جایگزین مناسب برای تیرچه خرپایی:
تیرچه پیش تنیده از ترکیب بتن و فولاد است با مقاومت بالا تولید شده است. عمل پیش تنیدگی چه فایده ای برای این نوع تیرچه ها دارد؟ باید بدانید این عمل باعث یک تنش خود_متعادل است که این تنش ها شامل تنش های کششی بالا در فولاد، پیش تنیدگی که منجر به نیروی کششی P میشود. در اثر پیش تنیدگی عضو کوتاه شده و خم برمیدارد؛ چون قبل هر گنه بارگذاری، تنشهای تنش های فشار زیادی به بتن وارد شده و ای عضو میتواند فشار زیادی را قبل از اینکه تنش تار تحتانی به تنش ترک خوردگی برسد تحمل کند. با توجه به اینکه در صنعت ساختمان سازی ما برای اجرای سقف بیشتر از بتن خرپایی استفاده میشود باید دانست که این نوع بتن نواقصی نیز دارد از قبیل امکان جوش دادن میلگرد ها پایینی و یا عدم کیفیت بتن پاشنه می باشد. از این رو جایگزین مناسب برای تیرچه های خرپا همین تیرچه پیش تنیده میباشد.
نحوه ساخت تیرچه پیش تنیده در کارخانه ها:
ابتدا باید وایر های با مقاومت 4 برابر آرماتور های معمولی کشیده شوند که این میزان کشش محاسبه شده است و بعد از این مرحله بتن ها توسط دستگاه بتن ریز بر روی آنها ریخته می شود و بعد برای بالا بردن مقاومت بتن بخار استفاده میگردد و بعد از آن وایر ها از قسمت انتهایی برش داده میشود.
به دلیل وجود سختی بتن در هنگام ریختن آنها روی وایر ها بتن تیرچه پیش تنیده آرماتور ها ابتدا داخل گروت خیس شده و بعد ریخته میشوند که این عمل به درگیری بیشتر بین تیرچه و آرماتور ها کمک میکند.
روش اجرای تیرچه پیش تنیده در ساختمان ها:
روش اجرای این تیرچه نیز مانند تیرچه خرپا است که بیشتر پیمانکار ها با آن آشنا هستند. برای اجرای سقف با تیرچه پیش تنیده باید 15 سانتی متر از کل سطح بتنی تیرچه از هر طرف وارد تیر شده و بعد از آن بلوکه های پر کننده بین تیرچه ها قرار میگیرد. و میلگرد های حرارتی روی سقف بسته شده و بتن ریزی انجام میگیرد. وزن تیرچه پیش تنیده از تیرچه های خرپایی بیشتر است به همین دلیل توصیه میشود که هنگام نصب این تیرچه ها از جرثقیل استفاده گردد.
اکنون این سال پیش می آید چرا باید هزینه ای اضافه جرثقیل برای نصب این نوع تیرچه استفاده کرد در صورتی که میتوان بدون این هزینه از تیرچه خرپایی استفاده کرد؟
برای توضیح این مسئله شما باید همه جوانب موضوع را در نظر بگیرید؛ شاید در نگاه اول هزینه جرثقیل یک هزینه اضافه به حساب آید اما باید بدانید این سنگینی وزن تیرچه پیش تنیده بخاطر مقدار بیشتر بتنی است که در آن بکار رفته و این کار در کارخانه انجام شده و همانطور که روشن است کیفیت این نوع بتن ریزی از بتن درجا ریز در کارخانه ها بسیار بیشتر است. و همچنین این موضوع که مقدار قابل توجه یک متر مکعب بتن در هر دویست متر مربع سقف در مصرف بتن بسیار صرفه جویی میشود که این هزینه صرفه جویی در بتن می تواند هزینه جرثقیل را پوشش دهد. و همچنین مزایای دیگر این نوع تیرچه ها را اگر در نظر بگیرید قطعا میتواند شما را در استفاده از این نوع تیرچه متقاعد کند. مزایایی مانند:
1.دوام بسیار بالا
2.کنترل تغییر شکل و ترک
3.کاهش ارتعاش ناشی از ضربات مکانیکی
4.کاهش ضخامت سقف و تیر های بتنی
5.کاهش وزن مرده ساختمان و مصالح مصرفی
6.کاهش نیروی زلزله و ایجاد استحکام بیشتر در هنگام وقوع زلزله
7.امکان ایجاد کنسول های بلند تر در هنگام معماری
8.امکان ایجاد بازشو های بزرگتر در سقف
9.کاهش ارتفاع طبقات و کل ساختمان در هنگام ساخت یک ساختمان چندین طبقه در جایی بیشتر ساختمان های کوتاه ساخته شده
10.پلان های نامنظم و منحنی
- استفاده از ستون کمتر به علت استحکام بالای سقف
12.مسطح شدن بیشتر