بارها در امر ساختمان‌سازی پیش آمده که ساختمان یا سازه‌ای تا سال‌ها بدون تغییر و با همان استحکام اولیه باقی مانده و استفاده شده ولی گاهی دقیقا اتفاقی برعکس می‌افتد و ساختمان یا سازه پس از مدت کوتاهی با مشکلات جدی روبه‌رو شده و حتی ممکن است تخریب شود که این پیش آمد هیچ دلیلی ندارد جز مهندسی ناشیانه و استفاده از مصالح بی کیفیت و اشتباه. از همین روی محققان علوم معماری و ساختمان سازی در تلاش آن هستند که روز به روز مواد و مصالحی با کیفیت‌تر از سابق تولید کرده تا عمر مفید ساختمان‌های در حال ساخت را بالا ببرند. یکی از این مصالح باکیفیتی که ساخته شده و سال‌هاست مورد استفاده قرار می‌گیرد تیرچه‌های بتنی پیش تنیده شده هستند که در این مطلب به آشنایی بیشتر با آنها و بررسی چگونگی تولید آنها در کارخانه‌ها می‌پردازیم.

تیرچه‌های بتنی پیش تنیده شده

تیرچه‌های بتنی پیش تنیده شده از دسته مصالح ساختمان سازی است که به علت وزن کمتر و مقاومت بالای آن در ساخت سقف ساختمان‌ها و سازه‌های بزرگی مانند پل‌ها از آن استفاده می‌شود. این تیرچه‌ها ترکیبی از میلگردهای فولادی و بتن می‌باشد که در کارخانه‌های تخصصی و مجهز تولید می‌شوند و یکی از امتیازات این تیرچه‌های تولید آنها در تعداد بالاست که این امر باعث می‌شود در هر زمان و به هر تعداد قابل سفارش باشند در حالی که از لحاظ هزینه به صرفه‌تر هستند.

برای بالا بردن مقاومت تیرچه‌های پیش تنیده در حدی که بار مرده و زنده ساختمان و تنش‌های ناشی از آن را تحمل کنند، قبل از بتن ریزی برروی مفتول‌های فولادی، آنها را به وسیله جک‌های مخصوص تحت کشش مشخص قرار داده و در واقع به آنها تنش وارد میکنند، سپس بتن ریزی انجام شده و بعد از خشک شدن و عمل آمدن بتن مفتول‌ها را رها می‌کنند. بدین وسیله ای چه دارای مقاومتی معادل C35 و مفتول‌ها دارای مقاومت ۱۷۵۰ تا ۱۹۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع می‌شوند. از دیگر ویژگی‌های بارز این تیرچه‌ها سطح مقطع آنهاست که شکلی شبیه تی ( T ) انگلیسی دارد و آنرا از دیگر از چه‌ها متمایز می‌کند.

تولید تیرچه پیش تنیده به چه صورت انجام می‌شود؟

در تولید تیرچه‌های پیش تنیده از دو روش استفاده می‌شود: ۱- روش پیش کشیدگی و ۲-روش پس تنیدگی که به ترتیب توضیح داده خواهند شد؛

۱-روش پیش کشیدگی:

دال های کف و تیرچه‌های پیش تنیده نمونه‌هایی از قطعات بتی پیش تنیده هستند که با استفاده از روش پیش کشیدگی تولید می‌شوند؛ که به همان روشی که پیش‌تر گفته شد ابتدا مفتول‌های فولادی را بین دو گیره یا جک گیر می‌اندازند و پس از اعمال کشیدگی بتن ریزی بر روی مفتول‌ها انجام می‌شود؛ این کار روی تسمه‌های ویبره‌داری انجام شده که با عمل ویبره هوای بین بتن را خارج کرده و بتن متراکم شده و همین تراکم موجب استحکام آن می‌شود. بعد از سخت شدن بتن مفتول‌ها را از گیره‌ها رها می‌کنند. نیروهای پیش تنیده کردن مفتول‌ها به بتن انتقال یافته، بین مفتول و بتن همبستگی ایجاد شده و سطح بتن با جدا کردن مفتول‌های از گیره یک دست می‌شود. همه این مراحل منجر به تولید یک تیرچه با استحکام، مقاومت و کیفیت بالا خواهد شد.

۲-روش پس تنیدگی:

در روش پس تنیدگی برای تولید تیرچه‌ها از یک قالب یا غلاف استفاده می‌کنند به طوری که کابل‌ها یا مفتول‌ها را درون قالب قرار داده و قبل از اعمال کشش بتن ریزی را انجام می‌دهند و پس از آن که کمی خودش را گرفت و سفت شد شروع به کشش کابل‌ها کرده و در انتهای هر کابل گره‌های مخصوصی میزنند؛ این گره‌ها پس از آنکه سر و ته کابل‌ها قطع شد کشیده و سفت می‌شوند. روش پس تنیدگی از روش پیش کشیدگی مناسب‌تر بوده چرا که در این روش به دلیل قرار گرفتن کابل‌ها در مسیر تنش قرار می‌گیرند حجم بتن ریزی و بتن استفاده شده کمتر است و در این روش می‌توان کشش کابل‌های فولادی را مرحله به مرحله انجام داد.

معرفی دستگاه‌های مناسب تولید تیرچه پیش تنیده

تولید تیرچه پیش تنیده شده حتما باید در کارخانه‌های تخصصی و مجهز و با دستگاه‌های استاندارد انجام شود. قبلا از دو مدل دستگاه چینی و اروپایی استفاده می‌شد که البته استفاده از دستگاه های چینی به دلیل نداشتن مرحله بخار و حرارت و تولید تیرچه‌های بی کیفیت دیگر انجام نمی‌شود. دستگاه‌های استاندارد و اروپایی از کشور آلمان وارد می‌شوند و روش و مراحل کار با این دستگاه‌ها بدین صورت است:

اولین مرحله استفاده از کابل‌ها یا میل‌گردهای فولادی است که مقاومتی ۴ برابر میل‌گردهای معمولی دارند و بعد از قرار دادن آنها روی تسمه‌های مخصوص دستگاه و تحت کشش قرار دادن میل‌گردها، توسط دستگاهی دیگر بتن‌ریزی با دقت، در اطراف میلگردها انجام شده و تسمه با ویبره بتن را به شکل یکسان در همه جا پخش کرده و تخلخل آنرا از بین می‌برد و همین موضوع بتن ریخته شده را متراکم می‌کند.

در مرحله بعد برای فرآوری و بالا رفتن مقاومت با آن را تحت بخار و حرارت قرار میدهند؛ بخار و حرارت باعث تسریع هم‌بسته شدن و گرفتن بتن می‌شود و بعد از انجام این عملیات و مراحل یک تیرچه پیش تنیده‌ی پیش ساخته تولید خواهد شد. همه مراحل به صورت تمام دستگاهی و بدون دخالت دست و شخص خاصی انجام می‌شود ولی پس از آن به صورت رندوم از هر خط تولید یک تیرچه را انتخاب کرده و به آزمایشگاه می‌فرستند تا بوی از انجام آزمایشات مخصوص از کیفیت و کسب استانداردها اطمینان حاصل کنند.

مزایای تیرچه‌های بتنی پیش تنیده

در صورتی که تیرچه‌هایی با کیفیت تولید شود و استانداردهای لازم را کسب کند دارای مزیت‌هایی نسبت به دیگر تیرچه ها هستند که به طور خلاصه مزایای تیرچه پیش تنیده عبارتند از:

کاهش هزینه به دلیل استفاده کمتر از وایرهای فولادی و بتن.

کاهش وزن نهایی تیرچه‌ها و سازه به دلیل استفاده کمتر از فولاد و بتن.

قابل استفاده در دهانه‌های سقف بزرگ تا ۱۲ متر؛ به دلیل تولید در سایزهای متفاوت.

کاهش هزینه نهایی خرید تیرچه به دلیل تولید انبوه.

همیشه در دسترس و قابل سفارش است.

به دلیل کاهش وزن سقف در ساختمان‌ها، هنگام زلزله نیروی تنشی ناشی از زلزله کاهش می‌یابد.

به دلیل ترکیب مناسب از فولاد و بتن دارای مقاومت و استحکام بیشتری نسبت به دیگر تیرچه‌ها هستند.

به دلیل سبک بودن و در عین حال بالا بردن عمر سازه، تاییدیه سازمان مسکن و شهرسازی را کسب کرده است.