تمامی معماران، مهندسین عمران و یا صاحبین پروژه های مجتمع سازی و برج سازی و یا حتی صاحب زمینی که قصد دارد برای خود یک خانه شخصی درست کند همه در پی این هستند که بتوانند در عین اینکه در هزینه ها صرفه جویی شود یک خانه، ساختمان و یا یک سازه مقاوم تر و مستحکم تر داشته باشند؛ بنابراین قبل از شروع کار ساخت و ساز در پی این هستند که بدانند از چه مصالحی استفاده شود بهتر است و یا با چه مصالحی کار شود یک ساختمان مقاوم تر خواهند داشت که کمتر و دیرتر دستخوش آسیب و خسارت شود. در بین همه مصالح ساختمانی تیرچه پیش تنیده که نوین ترین تیرچه بتنی است به عنوان یکی از مقاوم ترین مصالحی که در اجرای سقف سازه ها به کار می رود، معرفی می شود. تیرچه پیش تنیده تفاوت هایی در ساختار، نحوه تولید و میزان مقاومت با تیرچه های نسل پیشین خود دارد و ما در اینجا پس از آشنایی با تیرچه پیش تنیده به چگونگی مقاوم تر شدن یک سازه با کمک تیرچه پیش تنیده خواهیم پرداخت.
تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده همانند تیرچه های دیگر از اجزای افقی ساختمان سازی محسوب شده که در ساخت سقف‌ها به کار بسته می شود. از لحاظ اجزای تشکیل دهنده از میلگرد فولادی و بتن تهیه می شود با این تفاوت که بتن و فولاد با پیش تنیده شدن مقاومت بیشتری پیدا میکنند و تفاوت دیگر در نحوه قرارگیری میلگرد فولادی و بتن نسبت به یکدیگر است؛ به این صورت که میلگردها درون قالب ها قرار گرفته و سپس بتن ریزی بر روی آنها انجام میشود پس در طول تیرچه پیش تنیده میلگردها دیده نمی شود. روش تولید تیرچه پیش تنیده (خط تولید تیرچه پیش تنیده) نیز متفاوت تر از تولید تیرچه های پیشین می باشد. اکثر تیرچه‌های قدیمی باروش قالب گیری تولید شده در صورتی که پیش تنیده روشی مکانیزه و تمام اتوماتیک برای تولید داشته و تولید آن در کارخانه های مجهز به این دستگاه‌ها صورت می‌گیرد.
مقاومت تیرچه پیش تنیده
برای داشتن یک تیرچه پیش تنیده با کیفیت باید در درجه اول مواد اولیه با کیفیت داشته باشیم. میلگردهای فولادی آجدار از بهترین نوع و بتن مصرفی با درصد ترکیب های دقیق فراهم شده و مقاومت هردوی آنها یعنی فولاد و بتن قبل از شروع کار، در حین فرآیند تولید و پس از اتمام کار مورد بررسی قرار می گیرد. رده مقاومتی بتن در تیرچه پیش تنیده باید حداقل c35 و حداکثر c45 باشد مقاومت نهایی فولاد نیز در تیرچه پیش تنیده باید حداکثر ۱۷۵۰۰ نیرو بر سانتی متر مربع باشد. کسب مقاومت نهایی تیرچه بسیار حائز اهمیت می باشد و تمامی اعداد و ارقامی که مقاومت تیرچه با آن سنجیده میشود باید مطابق با آیین نامه ها و استانداردهای بین المللی باشد و در غیر این صورت به تیرچه اجازه خروج از کارخانه داده نمی شود و در واقع تیرچه هایی که استانداردها را کسب نمی‌کنند به نوعی ضایعاتی به شمار می‌روند.
برای اطمینان از کسب کیفیت و استانداردهای لازم پس از اتمام کار و آماده شدن تیرچه های نهایی به صورت رندوم یا تصادفی از بین آن ها انتخاب کرده و بخش هایی از آن را تحت کنترل و آزمایشات تخصصی قرار می دهند از کیفیت آن اطمینان پیدا کرده و توانایی تضمین مقاومت و استحکام آن را پیدا کنند. تمام این آزمایشها توسط افراد خبره و در آزمایشگاههای مخصوص این کار صورت می گیرد.
چگونگی مقاوم شدن یک ساختمان با استفاده از تیرچه پیش تنیده
با استفاده از تیرچه پیش تنیده در انواع ساخت و سازها راحتی و سرعت کار بالا میرود؛ به طور مثال اگر قرار است یک ساختمان در طول مدت یک سال ساخته شود با استفاده از تیرچه پیش تنیده این مدت زمان به ده و یا حتی شش ماه کاهش پیدا میکند؛ این کاهش زمان طول ساخت یک پروژه در کم شدن مقاومت ساختمان تاثیری ندارد.
تیرچه پیش تنیده دارای سطح مقطع تی شکل می باشد که این تی همانطور انگلیسی بوده و معمولاً به صورت برعکس دیده می شود. دسته تی در سراسر تیرچه ادامه دارد و در واقع این شکل خاص است که به تیرچه مقاومتی مضاعف داده و از خمیدگی، ترک خوردگی و یا شکست تیرچه جلوگیری میکند. پیش تنیده شدن این تیرچه مهم ترین تاثیر را در بالا رفتن مقاومت تیرچه پیش تنیده دارد به طوری که مقاومت بهتری در انواع بارهای مرده و زنده ساختمان و همچنین در برابر تنشهای فشاری و یا کششی وارد شده بر ساختمان از خود نشان می‌دهد. زمانی که تیرچه پیش تنیده در مرحله تولید است، یکبار قبل از بتن ریزی و پر مرتبه دوم پس از بتن ریزی به فولاد و تیرچه نیرو وارد میشود که همین اعمال نیروها باعث بالا رفتن مقاومت تیرچه و رفتار بهتر آن تحت نیروهای وارد شده از طرف ساختمان خواهد شد.
مقاوم سازی در برابر عوامل طبیعی با استفاده از تیرچه پیش تنیده
عوامل طبیعی مانند باد و باران، طوفان‌های شدید و حتی زلزله احتمال آسیب رساندن به هر سازه‌ای را بالا میبرد ولی در مورد ساختمان‌ها و سازه‌هایی که در ساخت آنها از تیرچه پیش تنیده استفاده شده این آسیب‌ها کمتر خواهد بود. آب و هوا چه از نوع آفتابی شدید و یا بارانی بودن رطوبت کمترین تاثیری که میگذارد هوازدگی و زنگ زدگی بر روی بخش‌های فولادی تیرچه‌هاست اما در مورد تیرچه پیش تنیده که میلگردها و بخش های فولادی درون بتن نهان هستند، این اتفاق بسیار دیرتر رخ داده و یا اصلا رخ نمی‌دهد.
برج‌های بلند در برابر بادهای شدید و طوفان ها و همچنین زلزله آسیب پذیری بیشتری دارند؛ تیرچه پیش تنیده خاصیت ضد زلزله کردن ساختمان را ندارد ولی به علت مقاومت بالا و سبکتر بودن که سبکی سازه را باعث میشود، در تحمل و عبور دادن این نیروها استقامت بیشتری از خود نشان داده و کمتر دچار آسیب و تخریب خواهد شد.
مقاوم‌تر کردن تیرچه پیش تنیده
علاوه بر آنکه خود تیرچه پیش تنیده یک مصالح قوی بوده و در انواع ساخت و سازها استحکام بیشتری از خود نشان می دهد با این حال راهکارهای برای مضاعف شدن این مقاومت وجود دارد بیشتر متوجه شمع ها و قطعاتی است که در اتصالات این تیرچه به کار می رود. استفاده از الیاف پلیمری، استفاده از اپوکسی، استفاده از بتن در اطراف شمع ها که با نام طوقه‌های بتنی شناخته می شوند، تمیز کردن و پاکسازی اتصالات شمعها همه روش هایی هستند که در مقاوم تر کردن تیرچه پیش تنیده قابل استفاده بوده و هر کدام از آنها توضیحات مفصلی دارد که در که در اینجا به آنها پرداخته نمی شود. بیشترین روش ها معمولاً در سازه هایی مثل پل ها بیشتر استفاده می شود چراکه در این نوع سازه ها عوامل محیطی تاثیر بیشتری بر روی تیرچه ها خواهد داشت.
