تیرچه چیست؟

تیرچه های سقفی یک المان سازه‌ای است که بخشی از سقف را تشکیل داده است تیرچه ها یانواع میختلفی دارند که تیرچه صنعتی یکی از این انواع میباشد و‌ بار وارد شده به دیافراگم سقف را به تیرهای اصلی منتقل می‌کند.

بار وارد شده به تیرهای اصلی،ابتدا به ستون ها و سپس به شالوده منتقل شده و در انتها به زمین می‌رسد.

نکته قابل توجه این است که تیرچه باید تحمل بار پیش بینی شده را در زمان طولانی داشته باشد

ساخت و نصب تیرچه ها هم همانند سایر المان های سازه  باید مطابق استاندارهای ساختمان سازی باشد.

تیرچه ها از  فولاد و بتن ساخته می شوند که هریک ویژگی های خاص و استاندارد های خاص خود را دارند.

که گروه تیرچه صنعتی اتحاد در تولید محصولات خود مقید به رعایت این استاندارد ها و کیفیت ها می باشند .

با این حال تیر های طراحی شده  ممکن است دارای مقطع مشابه با حرف بزرگ رومی “I” باشد که به آن تیرچه I گفته می شود.

تیر های فلزی هم می توانند شکل های مختلفی شبیه حروف بزرگ رومی “L” ،”I” ،”C” و” “S به خود بگیرند.

نحوه بارگذاری تیرچه ها :

اکثر قریب به اتفاق تیرچه ها در اکثر انواع در طی مراحل زیر بارگذاری میگردند که به ترتیب درقدم اول  تیرچه در مرحله حمل و نقل, بار ناشی از وزن خود را تحمل میکند، سپس تیرچه در زمان اجرای سقف و به تنهایی, بار مرده ناشی از اجزای سقف ( وزن تیرچه, بلوک و بتن پوششی درجا ) و همچنین بارهای حین اجرا را بین تکیه گاه های موقت ( شمع بندی ها ) تحمل می کند. این مرحله تا قبل از حصول مقاومت بتن ریخته شده می باشد.

درنهایت , پس از حصول مقاومت بتن ریخته شده فرا می رسد. در این مرحله, تکیه گاه های موقت برداشته شده و تیرچه به عنوان عضو کششی مقطع T شکل, بار ناشی از بارهای مرده و زنده در هنگام بهره برداری را تحمل می کند.

انواع تیرچه ها:

1-بتنی

2-خرپایی

3-صنعتی

4-پیش تنیده

5-تیرچه های فلزی با جان باز(کرومیت

تیرچه بتنی :

تیرچه های بتنی المان های پیش ساخته ای هستند که  از بتن و آرماتورهای فولادی تشکیل میشوند و  با قرارگیری بلوکها مابین تیرچه ها به عنوان قالب و با بتن پوششی درجا ریخته شده، مقطع مرکب T شکل مناسبی را تشکیل می دهند که انواع مختلفی داشته و هر کدام نیز کاربرد متفاوتی دارند.

در این مقاله گروه تحقیق و توسعه کارخانجات تیرچه صنعتی اتحاد پیرامون تیرچه بتنی و جزئیات آن بحث خواهد کرد.

تولید تیرچه ها به دو نوع خرپایی و پیش تنیده صورت میگیرد که در ادامه  در مورد هرکدام از این بخش ها توضیحاتی ارائه خواهد شد.

در ساخت تیرچه پاشنه بتن در بال تحتانی از دو عدد و در بال فوقانی از یک عدد میلگرد با نمره های حداقل۸ وحداکثر۱۶ استفاده می شود و این میلگردها توسط میلگردهای عرضی به صورت تکی و یا دوبل به همدیگر متصل می شوند.

عمدتا تیرچه ها در سقف به کار برده می شوند که بارهای مرده و زنده ناشی از سقف را تحمل کرده و نیروهای وارده را به تیرهای اصلی انتقال می دهند.

تیرچه خرپایی :

خرپا شبکه پیش ساخته‌ای از آرماتورهای کششی، عرضی و میلگرد اتصال بالایی است که به یکدیگر جوش شده و ایستایی لازم را برای حمل و اجرا تامین می‌کنند.

تیرچه پیش ساخته خرپایی، از پاشنه بتنی و خرپای فولادی تشکیل می‌شود و در دو نوع با قالب ماندگار ( تیرچه خرپایی کفشکدار یا فوندوله دار ) و بدون قالب ماندگار اجرا می‌شود.

فولاد مورد استفاده برای ساخت خرپا، علاوه بر دارا بودن مدول ارتجاعی کافی، باید جوش‌ پذیر بوده و ظرفیت تغییر طول نسبی و تحمل تنش مجاز در مرحله گسیختگی را دارا باشد.

تیرچه های پیش ساخته خرپایی از اجزای زیر تشکیل شده اند تا بتوانند مراحل سه گانه بارگذاری ذکر شده را تحمل نمایند :

• آرماتور كششي
• آرماتور بالايي
• آرماتورهای كمكي اتصال
• آرماتور عرضي
• آرماتورهای تقويتي
• بتن پاشنه تيرچه

آرماتور كششي

1- بارگذاري به عنوان عضو كششي بايد تحمل نيروي كششي ناشي از وزن خود تيرچه هنگام حمل نقل را داشته باشد،

2- بارگذاري بايد تحمل وزن مرده سقف در بين محور تا محور تيرچه ها و بين دو شمع بندي را داشته باشد.

3- بارگذاري به عنوان عضو كششي تير T شكل عمل مي كند.

آرماتور بالايي

آرماتورهای بالایی در مرحله اول و دوم بارگذاري به عنوان عضو بالايي خرپا در قسمت بالايي تيرچه است.

وزن تيرچه در هنگام حمل و نقل و وزن مرده سقف را در هنگام قالب بندي و بتن ريزي در فاصله بين دو تكيه گاه موقت قبل از اينكه مقاومت بتن پوششي حاصل شود، تحمل مي كند.

در صورتي كه در مرحله سوم بارگذاري آرماتور بالايي در بتن پوششي بالاتر از سطح بلوك ها باشد، آرماتور در نقش افت و حرارت در قسمت مركب سقف عمل مي كند.

در صورتي كه پايين تر باشد چنين نقشي ندارد.

آرماتور كمكي اتصال

از آرماتورهای كمكي به منظور مهار كردن آرماتور كششي

و براي قرار دادن آرماتور ديگر در پاشنه تير استفاده مي شود.

آرماتور عرضي

1-  بارگذاري به كمك اعضاي كششي زيرين و اعضاي بالايي، ايستايي لازم براي تحمل وزن خود تيرچه هنگام حمل و نقل را تامين مي كند.

2-  نيز ايستايي خود را جهت تحمل وزن مرده سقف بين تكيه گاه هاي موقت حفظ مي كند.

3- بارگذاري آرماتور عرضي باعث پيوستگي بين آرماتور كششي خرپا و بتن درجا مي شود و قسمتي از نيروي برشي توسط آرماتور عرضي تحمل مي شود.

آرماتور تقويتي

وقتي دو عدد آرماتور مثل آرماتور كششي و پاييني براي تحمل لنگر در وسط دهانه كافي نباشد، بايد از آرماتور ديگر استفاده شود كه به آن ارماتور تقويتي مي گويند.

بتن پاشنه تيرچه

پاشنه بتن قبل از نصب دائمي، بتن ريزي مي شود و این قسمت به عنوان قالب دائمي براي ايجاد تكيه گاه در بلوك هاست.

براي اينكه قالب بندي صورت نگيرد در قسمت زير سقف بكار مي رود.

تیرچه صنعتی :

تیرچه صنعتی یکی از انوع تیرچه‌ها است که به روش جوش نقطه‌ای خرپایی ساخته می‌شود.

گروه کارخانجات تیرچه صنعتی اتحاد که با رعایت کامل استاندارد ها و کیفیت ها اقدام به تولید تیرچه های صنعتی نموده اند.

در این تیرچه‌ها ، به جای اتصال توسط جوش الکتریکی ( در تیرچه های سنتی )  به وسیله جوش مقاومتی یا همان نقطه جوش به آرماتورهای تحتانی و فوقانی متصل می گردند.

جنس این تیرچه‌ها عموما از بتن یا فولاد است.

تیرچه پیش تنیده:

این نوع  که فقط در کارخانه های مجهز تولید میشود, از مفتول های فولادی با مقاومت بالا 1750 تا 1900 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقطع بتنی T شکل با رده مقاومتی C35 و بالاتر تشکیل می شود.

در این نوع تیرچه , مفتول ها را پیش از بتن ریزی تیرچه، توسط جک هایی تحت کشش معین قرار داده و سپس بتن ریزی مقطع اجرا می شود.

پس از عمل آوری بتن و اطمینان از کسب مقاومت لازم, مفتول ها را آزاد می کنند. در نتیجه بتن تیرچه تحت تنش فشاری قرار می گیرد.

تیرچه فلزی با جان باز(کرومیت) :

تیرچه فلزی با جان باز ( کرومیت) نوعی تیرچه پیش ساخته فلزی مانند تیرچه سفالی فندوله ای و بتنی می باشد با این تفاوت که در بال تحتانی یا پاشنه تیرچه کرومیت به جای استفاده از ۲ عدد میلگرد و بتن از ورق فولادی ۳ یا ۴ میل و در بال فوقانی تیرچه کرومیت به جای ۱ عدد میلگرد از نبشی استفاده شده است.

انواعی از این تیرچه ها که بر پایه ضوابط انجمن تیرچه های فولادی و انجمن ساختمانهای فولادی آمریکا, طرح و محاسبه و اجرا می شوند، از نوع خودایستا بوده و هنگام عملیات اجرایی نیاز به شمع بندی ندارند و قادرند بارهای اجرایی را مستقیما تحمل نمایند و از این رو برای مواردی که ارتفاع طبقات زیاد و شمع بندی دشوار و پرهزینه است, بسیار مناسب هستند.

در فاصله تیرچه ها از بلوکهای پیش ساخته بتنی, سفالی و یا طاق ضربی استفاده می شود.

عملیات بتن تکمیلی در این نوع پوشش شبیه سقف های تیرچه و بلوک متداول است.

عضو پیش ساخته ای است که به صورت خرپاهای ویژه دوسر ساده اجرا می شود.

تیرچه فولادی با جان باز در سه مرحله تحت بارگذاری قرار میگیرد.

در مرحله اول باربری, تیرچه هنگام حمل و نقل, بار ناشی از وزن خود را، در مرحله ی دوم، در زمان اجرای سقف و قبل از سفت شدن بتن,بار مرده سقف ( شامل وزن سقف, تیرچه, بلوک, بتن درجا و قالبها) و بار زنده عوامل اجرایی را در حد فاصل تکیه گاه های تیرچه تحمل می کند.

در مرحله نهایی باربری و پس از سفت شدن بتن، مقطع مرکب شامل تیرچه و بتن، تنش های ناشی از تمامی بارهای وارده به سقف را تحمل می کند

تیرچه فولادی برای تحمل مراحل سه گانه ی بارگذاری مذکور, از اجزای زیر تشکیل شده است.

 1- بال تحتانی:

این ناحیه از ورق‌های فولادی ساختمه می شود

ممکن است برای تقویت آن از میلگرد نیز استفاده شود.

این قسمت به عنوان عضو کششی تیرچه عمل می‌کند، این جز در سه مرحله بارگذاری سازه را تحمل می‌کند.

در مرحله‌ی اول، بال تحتانی باید تحمل نیروی کششی که توسط لنگر خمشی وزن تیرچه داشته باشد؛

در مرحله دوم وظیفه‌ی این بال تحمل نیروی کششی ناشی از وزن مرده سقف است.

2- اعضای قطری:

و به عنوان یک عضو مورب برای خرپا عمل می‌کند که معمولا از میلگردساخته می شود.

وظیفه‌ی کلی این قسمت تحمل فشار ایستایی وارد بر تیرچهاست.

3- بال فوقانی:

این ساخت قسمت معمولا از یک نبشی و میلگرد تقویتی استفاده می شود،

وظیفه‌ی این بال در مرحله‌ی باربری تحمل وزن مرده‌ی سقف می‌باشد، و در مرحله بارگذاری وزن تیرچه و وزن مرده‌ی سقف را هنگام بتن ریزی تحمل ‌کند؛

سپس بعداز نصبوزن زنده و مرده‌ سقف را تحمل می‌کند.

جهت دانلود مقاله در این قسمت کلیک نمایید.

منبع:
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/concrete-beam