مقایسه تیرچه پیش تنیده با تیرچه معمولی از صفر تا صد

حتما شما هم درباره کارایی تیرچه پیش تنیده به عنوان یکی از انواع خوب تیرچه‌ها شنیده‌اید. اما تا به حال فکر کرده‌اید تفاوت تیرچه پیش تنیده با تیرچه معمولی چیست؟ چرا در طراحی و اجرای یک پروژه تصمیم به استفاده از این نوع می‌شود؟ در این مقاله به مقایسه تیرچه پیش تنیده با تیرچه معمولی و سایر انواع آن از نظر تمام پارامترهای مهم و اساسی پرداخته‌ایم. با ما در آکادمی عمران همراه باشید!

تیرچه پیش تنیده

تیرچه یک المان سازه‌ای است که بخشی از سقف را تشکیل داده و بار وارد شده به دیافراگم سقف را به تیرهای اصلی منتقل می‌کند. به این صورت که بار وارد شده به تیرهای اصلی، ابتدا به ستون‌ها و سپس به شالوده منتقل شده و در انتها به زمین می‌رسد. انواع این المان عبارتند از پیش تنیده ، خرپایی، تیرچه با قالب سفالی و تیرچه کرومیت.

برای مقایسه تیرچه پیش تنیده با معمولی ابتدا باید بدانیم منظور از پیش تنیده چیست؟

با توجه به اینکه بتن مقاومت کششی پایینی دارد، برای افزایش مقاومت کششی آن از المان‌های فولادی مانند میلگردها استفاده می‌شود.

از طرفی تنش تسلیم میلگردها تقریبا به اندازه 300 تا 500 مگاپاسکال است. این در حالی است که بعضی المان‌های فولادی دارای تنش تسلیمی به اندازه 1700 تا 1900 مگاپاسکال هستند. بنابراین با استفاده از این المان‌ها می‌توانیم مقاومت کششی بتن را بالا ببریم.

پیش تنیدگی به این صورت است که قبل از بارگذاری، المان بتنی را تحت فشار قرار داده تا قسمتی که قرار است تحت بارگذاری به کشش بیفتد، پیش از آن تحت فشار قرار گیرد.

بعد از بارگذاری به قسمتی که تحت فشار است، نیروی کششی وارد شده و در نتیجه این دو نیرو یکدیگر را خنثی می‌کنند.

هدف استفاده از تیرچه پیش تنیده این است که دهانه‌های طولانی‌تری را اجرا کنیم به عبارتی سقف تیرچه بلوک با تیرچه‌های بتنی معمولی برای دهانه به طول 7 تا 8 متر است اما از تیرچه پیش تنیده برای دهانه‌های 10 تا 12 متری استفاده می‌کنیم.

اگر مایل به مطالعه درباره چگونگی اجرای سقف تیرچه بلوک با تمام جزئیات هستید، روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

برای ساخت تیرچه پیش تنیده از مفتول‌های سیمی 5 میلی‌متری استفاده می‌شود به این صورت که چند سیم مفتول در کنار هم، استرند را تشکیل داده و از تشکیل استرندها، کابل ایجاد می‌شود.

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، تیرچه پیش تنیده به صورت T شکل بوده و نسبت به بعضی انواع دیگر مانند خرپایی، از کارایی و مقاومت بیشتری برخوردار است.

در ساخت تیرچه پیش تنیده ابتدا مفتول‌ها را تا اندازه 65 درصد مقاومت نهایی کشیده و سپس بتن ریزی انجام می‌شود و در نهایت بعد از گیرش بتن، سیم‌ها آزاد می‌شوند. درنتیجه بتن تحت فشار قرار می‌گیرد.

مقاومت فشاری ۲۸ روزه نمونه‌های مکعبی بتن نباید از ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و دو برابر تنش فشاری قسمت زیرین تیرچه‌ها کمتر باشد. چرا که احتمال دارد بعضی قسمت‌ها علاوه بر فشاری که برای پیش تنیدگی تحمل می‌کنند، تحت بارگذاری نیز نیروی فشاری به آن‌ها وارد شود. بنابراین برای اطمینان بیشتر، مقاومت فشاری نباید از دو برابر تنش فشاری در قسمت زیرین تیرچه‌ها کمتر باشد.

توجه داشته باشیم اگر میزان کشش سیم‌ها از حد طراحی شده، بیشتر باشد، احتمال پاره شدن آن‌ها وجود دارد. به همین ترتیب اگر سیم‌ها کمتر کشیده شوند، فشار کافی برای مقابله با نیروی کششی به وجود نخواهد آمد.

به طور کلی تعداد و چگونگی چینش سیم‌ها توسط طراح تعیین می‌شود. اما سیم‌ها باید در قسمتی قرار بگیرند که تنش فشاری در بخش تحتانی بیشتر از تنش فشاری بخش فوقانی باشد.

یک نکته مهم در این نوع تیرچه این است که دارای آرماتورهای عرضی نیستند چرا که نیروی پیش تنیدگی در تیرچه، مقاومت برشی بتن را افزایش داده و در نتیجه نیاز به آرماتورهای عرضی نیست.

البته گاهی به دو علت افزایش مقاومت برشی و سهولت در حمل و نقل، دو آرماتور عرضی در ابتدا و انتهای تیرچه قرار می‌دهند.

در مقاله تیرچه پیش تنیده به طور کامل درباره این نوع المان، مزایا و معایب آن صحبت کردیم. برای مطالعه آن روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

البته باید توجه داشته باشید که سقف پیش تنیده با تیرچه پیش تنیده متفاوت است.

• تولید

شاید برایتان سوال باشد که تیرچه پیش تنیده چگونه تولید می‌شود؟ در پاسخ باید بگوییم برای تولید آن روش‌های متنوعی وجود دارد.

تیرچه‌ پیش تنیده در کارخانه تولید شده و معمولا کیفیت ساخت بالاتری دارد. برای مشاهده مراحل تولید تیرچه پیش تنیده فیلم زیر را از دست ندهید.

• کاربرد

از تیرچه پیش تنیده در ساختمان‌های مسکونی، پاساژها، مجتمع‌های تجاری، ورزشگاه، مدارس، بیمارستان‌ها و هر جایی که قرار است با سیستم سقف تیرچه و بلوک اجرا شود اما می‌خواهیم دهانه‌هایی بیشتر از 8 تا 12 متر داشته باشیم استفاده می‌شود.

به طور کلی این نوع المان‌ها از مصالح ساختمانی رایج در صنعت ساخت و ساز هستند.

آماده‌سازی تیرچه‌ها با روش‌های مختلفی انجام می‌شود. یکی از معمول‌ترین روش‌ها که باعث افزایش مقاومت می‌شود، استفاده از حرارت و بخار زیاد است.

در ادامه قصد داریم به بررسی تفاوت‌های تیرچه پیش تنیده با معمولی بپردازیم.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

تفاوت تیرچه پیش تنیده با سایر تیرچه‌ها

در ابتدا باید بگوییم به طور کلی نوع پیش‌تنیده این المان نسبت به نوع معمولی مقاوم‌تر است. دلیل این مقاومت بیشتر، وجود فولاد با مقاومت بالاتر (استرندها) در این تیرچه‌ها است. از طرفی تنش ایجاد شده در نوع پیش تنیده ثابت بوده و قابلیت تغییر ندارد. همین موضوع باعث شده تا در این نوع المان مشکلاتی مانند ترک خوردگی کمتر رخ دهد.

حال به مقایسه تیرچه پیش تنیده با معمولی در پارامترهای مهم می‌پردازیم.

1) استحکام 

تیرچه‌های پیش تنیده به علت نوع ساختار از نظر استحکام در سطح بالایی قرار دارند و برای استفاده در ساختمان‌های مناطق زلزله خیز نیز مناسب هستند.

2) حجم و وزن کم

حجم و وزن تیرچه‌های پیش تنیده نسبت به نمونه‌های دیگر کمتر است و در نتیجه باعث کاهش فشار وارده و کم شدن وزن سازه می‌شود، پس ایمنی در برابر زلزله بالا می‌رود.

3) قیمت

قیمت تیرچه پیش تنیده نسبت به کیفیت و کارایی که دارد متناسب است.

یکی از دلایل به صرفه بودن این نوع المان برای سازندگان ساختمان، استفاده از تعداد کمتری تیرچه است.

4) شکل ظاهری

تیرچه پیش تنیده برخلاف سایر انواع آن دارای سطح بتنی است. یعنی قسمت جان تیرچه از قبل بتن‌ریزی شده است. در شکل زیر تصویر آن را مشاهده می‌کنید. اما در تیرچه معمولی جان تیرچه همراه با 5 سانت ضخامت دال رویه، بتن‌ریزی می‌شود.

5) مقاومت

از نظر مقاومتی نوع پیش تنیده با اختلاف مختصری در جایگاه بالاتری نسبت به سایر تیرچه‌ها است. البته این مسئله به این معنا نیست که بقیه انواع تیرچه‌ها مقاومت کمی دارند. دلیل این مقاومت بالاتر به کار رفتن استرند به جای میلگرد درون بتن است که در نهایت عمر مفید سازه را بالا می‌برد.

6) مصالح مصرفی در تولید

میزان بتن مصرف شده در این نوع تیرچه کمتر از سایر انواع آن است. همچنین به دلیل مقاومت بالاتر استرندها نسبت به میلگرد مقدار کمتری استرند مورد نیاز است.

7) سرعت در اجرای ساختمان

با توجه به اینکه در اجرای سقف تیرچه پیش تنیده فقط کافی است تیرچه‌ها را روی سقف جا بزنیم و بتن‌ریزی جان تیرچه حذف می‌شود در نتیجه استفاده از آن به روند ساخت و ساز سرعت می‌بخشد.

8) ایجاد تنوع در طراحی

به علت نوع ساختار و ویژگی‌های تیرچه پیش تنیده در دهانه‌های 8 تا 12 متری استفاده از آن، دست طراح را باز می‌گذارد.

9) رعایت استانداردهای بیشتر

تیرچه‌های پیش تنیده به نسبت سایر انواع این المان تحت آزمایش‌های بیشتری قرار می‌گیرند و بسیاری از پارامترهای آن‌ها بررسی می‌شود. همچنین تولیدکنندگان ملزم به رعایت استانداردهای بیشتری هستند. در نتیجه کیفیت تیرچه پیش تنیده بالاست.

هیچ یک از تیرچه‌های دیگر به اندازه این نوع مورد بررسی قرار نمی‌گیرند. به عبارتی می‌توان گفت کنترل کیفیت مستمر تیرچه پیش تنیده باعث استحکام بالای آن در مقایسه با سایر انواع آن است.

در آموزش اجرای ساختمان مراحل اجرا از تخریب و گودبرداری، اجرای اسکلت بتنی، اجرای اسکلت فولادی، دیوار چینی و اجرای نازک کاری را همراه با فیلم‌های کارگاهی زیر ذره‌بین برده‌ایم. برای مشاهده سرفصل‌های این آموزش جامع روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری