تیرچه بتنی قطعه‌ای پیش‌ساخته است که عموما در سقف سازه‌های بتنی اجرا می‌شود. در چند دهه اخیر با گسترش شهر‌ها و افزایش تعداد شهرنشینان ساخت بناهایی با تعداد طبقات بالا به نیازی اساسی تبدیل شده است. اما ساخت و اجرای ساختمان‌های بلند مرتبه با روش‌های قدیمی امکان‌پذیر نیست. استفاده از سیستم سقف‌های تیرچه در کنار تکنولوژی روز دنیا به این خواسته جامه عمل پوشانده است. در این مقاله ابتدا شرح مختصری در مورد تاریخچه این عضو ساختمانی داده و سپس به ذکر انواع آن می‌پردازیم. در انتها نیز مزایا و معایب سقف‌هایی که با تیرچه بلوک ساخته می‌شوند را بررسی خواهیم کرد.
تاریخچه تیرچه بتنی در ایران
معماری ایرانی یکی از قدیمی‌ترین هنر‌ها در جهان است. این هنر در دوران‌های مختلف به طرق گوناگون اجرا شده است. اجرای سقف همیشه یکی از بحث‌برانگیز‌ترین موارد هنگام ساخت بناها بوده و هست. سقف خانه‌هایی که دوران کودکی ما در آن گذشت، به‌صورت ضربی ساخته می‌شد. این سقف‌ها دارای مشکلات و نقایصی بود که هنگام بروز حوادثی همچون زلزله موجب خسارت‌های فراوانی می‌شد. اولین دستگاه‌های تولید تیرچه بتنی در دهه شصت وارد ایران شد. اما دارای ایراداتی در اجرا بود و هم‌چنین جوابگوی نیاز کشور نیز نبود. در دهه ۸۰ متخصصان کشور موفق به ساخت این دستگاه‌ها شده و به‌تدریج نیاز کشور برای تولید این عضو ساختمانی برآورده شد.
آشنایی با تیرچه بتنی
به‌طور کلی به قطعات پیش‌ساخته‌ای که از کنار هم قرار دادن بتن و فولاد تهیه شده و به صورت افقی در سقف ساختمان‌ها کار گذاشته می‌شوند، تیرچه بتنی گفته می‌شود. این تیرچه‌ها باید براساس استاندارد‌های تعیین شده ساخته شوند و قابلیت تحمل بار به اندازه مورد نیاز را در زمان طولانی داشته باشند.
مراحل ساخت تیرچه بتنی:
تیرچه‌های بتنی به دو روش تهیه می‌شوند:
استفاده از دستگاه اکسترودر
در این روش که تنها روش ساخت تیرچه‌های استاندارد است، بتن روی خط ویبره شده و متراکم می‌گردد. پس از متراکم‌سازی توسط بخار و حرارت فرآوری می شود. لازم به ذکر است که ساخت این قطعه ساختمانی توسط دستگاه‌های چینی از استاندارد لازم برخوردار نبوده و گواهی استاندارد به آن تعلق نمی‌گیرد. با استفاده از دستگاه‌های اروپایی تیرچه‌هایی باکیفیت و استاندارد می‌توان تولید کرد.
استفاده از قالب:
این روش به دلیل نواقص زیادی که پس از تولید وجود داشت، حدود ۱۰ سال است که منسوخ شده و در ایران گواهی استاندارد به آن تعلق نمی‌گیرد. مقاومت پایین، ترک‌خوردگی، وجود سوراخ در بتن تیرچه از جمله معایب عمده این تولیدات بود که سبب توقف تولید در این روش شد.
انواع تیرچه
این عضو ساختمانی در انواع بتنی، صنعتی، خرپایی، پیش تنیده و تیرچه‌های فلزی با جان باز (کرومیت) تهیه می‌شوند. هر کدام از موارد ذکر شده کاربرد متفاوتی دارند که در ادامه مطلب به بررسی آن می‌پردازیم.
تیرچه بتنی:
این نوع تیرچه از بتن و آرماتور‌های فولادی به‌صورت پیش‌ساخته تهیه می‌شود. به جرات می‌توان گفت تیرچه مهم‌ترین عضو در ساخت سقف است. این سازه‌ها با ابعاد متفاوتی تولید می‌شوند که بر حسب میزان و نوع بار زنده وارد بر سقف محاسبه می‌گردد. در حال حاضر این سیستم رایج‌ترین روش برای ساخت سقف ساختمان‌ها است. تیرچه‌ها به‌صورت موازی در کنار همدیگر قرار گرفته و فاصله بین آن‌ها با بلوک‌های بتنی، سفالی یا فوم پلی استایرن پر می‌شود. تیرچه‌های بتنی به دو نوع خرپا و پیش‌تنیده تقسیم می‌شوند.
تیرچه بتنی خرپا:
در این نوع که سطح مقطع آن به شکل مثلث است، از میل‌گرد‌های کششی در قسمت زیر و بالا استفاده می‌شود که به وسیله میل‌گرد‌هایی به شکل زیکزاک به هم متصل می‌شوند. فرم قرار گرفتن این سازه به گونه‌ای است که مقاومت سقف را در برابر نیرو‌های کششی و فشار بالا می‌برد. شماره میل‌گرد‌های به‌کار رفته در این خرپاها باید مطابق با استاندارد و مقررات ملی ساختمان باشد.
تیرچه بتن پیش‌تنیده:
این نوع تیرچه در کارخانه تولید می‌شود و گزینه مناسبی برای پروژه‌های ساختمانی بزرگ است. به دلیل نوع ساخت و تولید از استاندارد بالایی برخوردار بوده و هم‌چنین سرعت ساخت و ساز را نیز به‌طور قابل توجهی بالا می‌برد.
شکل سپر مانند این نوع برای کار گذاشتن بلوک‌های سیمانی یا یونولیت مناسب است.
تیرچه صنعتی:
جنس این تیرچه‌ها از فولاد یا بتن بوده و به شکل مثلث یا چهار وجهی ساخته می‌شود. اجزای آن‌ها به وسیله لولا به یکدیگر وصل شده و فاقد هر گونه انحنا هستند. مزیت این مدل نسبت به انواع دستی در نوع جوش به‌کار رفته است. در تیرچه صنعتی برای اتصال از جوش نقطه‌ای استفاده می‌شود که از شکنندگی آن پیش‌گیری می‌کند. وزن پایین، دقت و سرعت بالا در مراحل تولید نیز از مزایای دیگر این محصول به‌شمار می‌رود.
تیرچه کرومیت:
تیرچه کرومیت که با نام فولادی با جان باز شناخته می‌شود، از یک ورق در قسمت زیرین و یک نبشی در بالا تشکیل شده است که به وسیله میل‌گرد‌های زیکزاک‌شکل به هم متصل شده‌اند. قطر میل‌گرد‌های به‌کار رفته در این نوع تیرچه به طول و میزان بارگذاری بستگی دارد.
مزایای سقف تیرچه بلوک:
- سرعت در نصب این عنصر به دلیل پیش ساخته بودن
- عدم نیاز به افراد متخصص هنگام نصب
- لرزش کمتر سقف‌هایی که از این سیستم در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود به دلیل شمع‌بندی حین اجرا
- عایق حرارتی، صوتی و رطوبتی بسیار خوب
- مقاومت بالا در برابر آتش
- صرفه‌جویی در مصرف بتن که موجب مقرون‌به صرفه شدن این روش می‌شود
- استقامت بالا در برابر فشار‌های افقی مانند زلزله
- به دلیل سبک بودن نیازی به حمل با جرثقیل نداشته و به راحتی توسط کارگران جابه‌جا می‌شود.
- استاندارد بودن این عضو ساختمانی به دلیل تولید در کارخانه و نظارت توسط کارشناس کنترل کیفی
- سبک‌تر شدن نتیجه نهایی به دلیل مصرف کمتر خاک و گچ
- جایگزین شدن بلوک به جای بتن کششی که به اقتصادی بودن آن کمک می‌کند
- امکان اجرای چند سقف همزمان
- یکنواختی بیشتر سقف
معایب سقف تیرچه بلوک:
- احتمال شکستن تیرچه‌ها حین جابه‌جایی
- در سقف‌های قوسی شکل اجرای آن با مشکل مواجه می‌شود
- محدودیت در دهانه قابل پوشش توسط این سازه (حداکثر ۸ متر)
- امکان آسیب دیدن در مسیر‌های طولانی
- امکان استفاده از میل‌گرد‌های جوش خورده در مراحل تولید توسط سودجویان
کلام آخر:
ساختمان‌سازی یکی از مهم‌ترین صنایعی است که همیشه در حال تغییر و پیشرفت بوده است. از مهم‌ترین مباحث این صنعت ، مقاوم‌سازی و ایمنی ساختمان است. به‌کار بردن مصالحی سبک وزن با قابلیت تحمل فشار کششی و بار مرده، تاثیر بسیار مهمی در بالا بردن سطح کیفی سازه دارد. در این بین کاربرد تیرچه بتنی به عنوان عضوی مهم و کاربردی در ساخت و ساز، می‌تواند به سازندگان در ارتقای کیفیت سازه کمک کند. در حال حاضر استفاده از این سیستم به دلیل مزایای فراوان از استقبال بی‌نظیری بین سازندگان مواجه شده است.