امروزه مصالح بتنی پیش تنیده علی الخصوص تیرچه پیش تنیده جایگاه ویژه ای در پروژه های عمرانی دارند. این مصالح از جنبه های مختلف معماری؛ اقتصادی و سازه ای دارای مزیت هایی هستند. همان طور که می دانید تیرچه های پیش تنیده این امکان را به وجود می آورند که دهانه های بزرگ را با استفاده از ستون های کمتری بسازیم، که این امر موجب می شود فضای بیشتری از لحاظ معماری داشته باشیم و از سوی دیگر باعث انعطاف پذیری در طراحی سازه ها شده و در مصرف مصالح نیز صرفه جویی می شود و این از لحاظ اقتصادی باعث صرفه جویی می شود. با توجه به این مزایا در سال های اخیر استفاده از تیرچه های پیش تنیده در سازه ها بسیار افزایش یافته است که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.
استفاده از تیرچه های پیش تنیده در سقف
در حقیقت تیرچه های پیش تنیده به شکل مقطع های بتنی شبیه به T هستند که درون آن ها تعدادی وایرهای فولادی تعبیه شده است. این کابل ها باعث می شود که نیرو یا فشار وارد شده بر این تیرچه ها به نیروی کششی تبدیل شود. به این ترتیب بتن موجود در این در مقابل تنش های کششی همانند تنش فشاری عمل کرده و عملکرد مناسبی از خود نشان داده و از مقاومت بالایی برخوردار خواهد بود. کارشناسان ساخت و ساز عقیده دارند که استفاده از تیرچه پیش تنیده می تواند جایگزین مناسبی برای انواع تیرچه ها مانند خرپایی، پاشنه بتنی و کرومیت باشد.
در حال حاضر شاهد هستیم که متداول ترین نوع اجرای سقف در ایران استفاده از سیستم تیرچه و بلوک است. باید بدانید که تیرچه های مختلفی وجود دارند اما نکته قابل ذکر این است که انواع تیرچه ها در مراحل ساخت و اجرا از لحاظ فنی با مشکلات زیادی روبرو هستند. راه حل غلبه بر این مشکلات استفاده از تیرچه های پیش تنیده است. تیرچه های پیش تنیده از این جهت انتخاب مناسبی به شمار می روند که به صورت کاملا استانداردی در کارخانه ها و به شیوه صنعتی ساخته می شوند و از کیفیت، مقاومت بالایی برخوردار هستند. تیرچه های پیش تنیده از لحاظ اجرایی و کاربردی عملکردی نظیر سایر تیرچه ها دارند با این تفاوت که این نوع تیرچه دارای مزایایی است که سایر تیرچه ها فاقد آن هستند. فارغ از مزایایی اقتصادی و معماری این تیرچه ها باعث می شوند که مصرف بتن به شکل قابل ملاحظه ای کاهش پیدا کند و دیگر اینکه ارتفاع ساختمان ها و وزن آن ها نیز کمتر از سایر روش ها باشد.
استفاده از تیرچه های پیش تنیده
همان طور که در ابتدا گفتیم تیرچه های پیش تنیده در کارخانه ها و به شیوه ی صنعتی تولید می شوند تولید انبوه این مصالح باعث می شود که هزینه ی آن ها کمتر باشد و به نسبت دیگر تیرچه های معمولی از قیمت پایین تری برخوردار باشند. می توانیم از تیرچه های پیش تنیده در انواع سازه ها استفاده کنیم قدرت پوشش دهی این مصالح در دهانه هایی با قطر 12 متر نیز قابل اجرا است.
معمولا تیرچه های پیش تنیده را براساس ارتفاع و تعداد وایرهای فولادی به کار رفته در آن ها دسته بندی می کنند. این تیرچه ها را معمولا برای پروژه هایی به کار می برند که نیازمند به پوشش دهانه های بلندتر بوده و احتمال بارگذاری بر روی تیرچه ها بیشتر است. می توانید از تیرچه های پیش تنیده در اسکلت های فلزی و بتنی بهره ببرید. فرایند بتن ریزی در سازه های بتنی به این شکل است که در دو قسمت انتهایی تیرچه در حدود 10 سانتی متر در داخل میلگردها تیرهای اصلی باربر وجود دارند که به شکل عمود بر تیرچه ها قرار گرفته و سپس عملیات بتن ریزی انجام می شود. نحوه ی انجام عملیات بتن ریزی در سازه هایی که دارای اسکلت فلزی هستند دو طرف تیرچه بر روی لبه های پایینی تیر اصلی قرار می گیرند و این حالت به شکل عمود بر تیرچه ها است و سپس نوبت به عملیات بتن ریزی می شود.
کاربرد تیرچه و بتن پیش تنیده چیست؟
همان طور که بارها گفته شده است بتن ها در کنار استحکامی که دارند دارای این عیب بوده که در برابر کشش از مقاومت پایینی برخوردار هستند و زمانی که تحت تاثیر کشش قرار می گیرند دچار ترک خوردگی و در نهایت شکستگی می شوند. بتن و تیرچه پیش تنیده به عنوان راه حل مشکل و ایجاد مقاوم سازی در برابر کشش ها هستند. امروزه بتن و تیرچه پیش تنیده نقش اصلی را در ساخت، اجرا و طراحی پل ها ایفا می کنند. به جرات می توان گفت نیمی از پل های ساخته شده ی دنیا در طراحی خود از نیروی پیش تنیدگی بتن بهره مند می شوند.
سازه های پیش تنیده به عنوان مصالح مناسب برای ساخت پل ها بر روی مسیرهای صعب العبور و همچنین دره ها و رودها به کار می رود به این دلیل که طراحی این سازه ها به نحوی است که اجرای دهانه های بزرگ مورد نیاز است به همین دلیل از بتن و تیرچه های پیش تنیده استفاده می شود که امکان اجرای این پروژه ها را فراهم می کنند. حال این پرسش پیش خواهد آمد آیا می توانیم پروژه های پل سازی را با اجرای سایر روش های دیگر به اتمام برسانیم، مسلما این امکان وجود خواهد داشت اما به علت افزایش وزن سازه و به دنبال آن افزایش مقطع سازه ها هزینه ها از لحاظ اقتصادی بسیار زیاد خواهد بود و از این رو صرفه اقتصادی چندانی نخواهد داشت.
از دیگر کاربردهای بتن و تیرچه پیش تنیده می توانیم به ساخت مخازن مختلف اشاره کنیم. همان طور که قبلا اشاره کردیم استفاده از بتن و تیرچه پیش تنیده مزایای بسیاری داشته و در مقابل هزینه ی کمتری نسبت به سایر روش ها دارد. این روش به عنوان یک روش مناسب برای ساختن انواع مخازن به شمار می رود. با استفاده از مصالح پیش تنیده می توان انواع مخازن نگهداری مواد مختلف مایع، جامد، گاز یا برای نگهداری سوخت هایی مانند نفت و گاز استفاده کرد. تیرچه پیش تنیده یکی از پرکاربردترین مصالح در سراسر دنیا به شمار می رود.
