تیرچه بتنی چیست؟ معرفی ویژگی‌ها و کاربردهای آن
تیرچه بتنی یکی از مصالح اساسی در صنعت ساختمان‌سازی است که به عنوان یکی از اجزای مهم برای ایجاد سقف‌های مقاوم و مستحکم استفاده می‌شود. این مصالح پیش‌ساخته از ترکیب فولاد و بتن تشکیل شده و به طور عمده در سازه‌های بتنی و ساختمان‌های چندطبقه کاربرد دارند.
با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از استانداردهای روز تیرچه‌های بتنی به ابزاری حیاتی برای افزایش استحکام و دوام ساختمان‌ها تبدیل شده‌اند. این قطعات به دلیل قابلیت تحمل بار طولانی‌مدت و کاربرد آسان در پروژه‌های مختلف از محبوب‌ترین انتخاب‌ها در ساخت‌وسازها به شمار می‌روند.
تیرچه بتنی چیست؟
تیرچه بتنی قطعه‌ای پیش‌ساخته است که از ترکیب بتن و میلگردهای فولادی تشکیل می‌شود و به‌عنوان عضو کششی در سقف‌های ساختمان‌ها عمل می‌کند. این تیرچه‌ها با قرارگیری بلوک‌ها میان تیرها به‌عنوان قالب و بتن‌ریزی درجا مقطع مرکب شکلی را ایجاد می‌کنند که استحکام لازم را برای تحمل بارهای سقف فراهم می‌سازد.
تفاوت اصلی تیرچه بتنی با تیرچه‌های فولادی در مواد تشکیل‌دهنده و روش ساخت آن‌ها است. تیرچه‌های فولادی معمولاً از ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند اما تیرچه‌های بتنی ترکیبی از بتن و فولاد هستند که به آن‌ها مقاومت فشاری و کششی می‌بخشد. اجزای تشکیل‌دهنده تیرچه بتنی شامل میلگردهای کششی در بال تحتانی، میلگردهای زیگزاگ در میانه و میلگردهای فوقانی است که به‌صورت خرپایی به یکدیگر متصل می شوند.
انواع تیرچه‌های بتنی
تیرچه‌های بتنی به طور کلی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: تیرچه خرپایی و تیرچه پیش‌تنیده.
تیرچه خرپایی از ترکیب میلگردهای فولادی و بتن ساخته شده و با توجه به اندازه دهانه و میزان بار وارد بر سازه ابعاد و وزن آن تغییر می‌کند. در این نوع تیرچه میلگردها به صورت زیگزاگ و طولی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند که باعث افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی و برشی می‌شود. همچنین تیرچه‌های خرپایی در دو مدل تولید می‌شوند: مدل اول با قالب ماندگار که به آن تیرچه فوندوله‌دار گفته می‌شود و مدل دیگری بدون قالب ماندگار که به نام تیرچه درجا شناخته می‌شود.
تیرچه پیش‌تنیده نوع دیگری از تیرچه‌های بتنی است که در آن سیم‌های فولادی با قطر ۵ میلی‌متر قبل از بتن‌ریزی تحت کشش قرار می‌گیرند. بعد از سخت شدن بتن این سیم‌ها از آن خارج می‌شوند و این فرآیند باعث ایجاد تنش فشاری در بتن می‌شود که مقاومت آن را افزایش می‌دهد. این نوع تیرچه‌ها باید در کارخانه‌ها تولید شوند تا از دقت و استحکام بالای آن‌ها اطمینان حاصل گردد همچنین بتن استفاده شده در تیرچه پیش‌تنیده معمولاً از نوع با مقاومت بالا (C35) است و مقاومت آن در محدوده ۱۷۵0۰ تا ۱۹۰0۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع قرار دارد.
استفاده از تیرچه پیش‌تنیده به دلیل کاهش هزینه‌های پروژه محبوبیت زیادی پیدا کرده است. این نوع تیرچه‌ها با کاهش وزن سازه و مصرف کمتر بتن و فولاد موجب بهینه‌سازی منابع در پروژه‌های ساختمانی می‌شوند. همچنین تیرچه‌های پیش‌تنیده به دلیل مقاومت بالا در برابر نیروهای مختلف عمر مفید ساختمان‌ها را افزایش می‌دهند و از بروز ترک‌ها و آسیب‌های ساختاری جلوگیری می‌کنند.
ویژگی‌های تیرچه بتنی
استحکام و مقاومت
تیرچه‌های بتنی مقاومت بالایی در برابر بارهای عمودی و افقی دارند به‌طوری‌که می‌توانند بارهای سنگین را بدون آسیب دیدگی تحمل کنند. این تیرچه‌ها همچنین در برابر نیروهای کششی و فشاری عملکرد بسیار خوبی دارند که باعث می‌شود در سازه‌های مختلف کاربرد گسترده‌ای پیدا کنند.
طول عمر و پایداری
تیرچه‌های بتنی دارای دوام و پایداری بالایی هستند و می‌توانند در برابر شرایط محیطی مختلف نظیر رطوبت و تغییرات دما مقاومت کنند که این ویژگی‌ها موجب می‌شود که تیرچه‌های بتنی برای استفاده در پروژه‌های سنگین و در مناطقی با شرایط آب‌وهوایی متنوع مناسب باشند.
سبک‌سازی ساختار
تیرچه بتنی به دلیل طراحی خاص خود وزن کمتری نسبت به سایر مصالح مشابه دارد و در نتیجه به سبک‌سازی سازه‌ها کمک می‌کند که این ویژگی باعث کاهش بار مرده سازه و در نتیجه کاهش فشار روی سایر اجزای ساختمان می‌شود و در نهایت منجر به کاهش هزینه‌های ساخت و بهبود عملکرد ساختمان می‌گردد.
مقاومت در برابر آتش
تیرچه‌های بتنی مقاومت خوبی در برابر حریق دارند و می‌توانند زمان بیشتری در برابر آتش‌سوزی مقاومت کنند بدون اینکه دچار آسیب جدی شوند. این ویژگی در طراحی ساختمان‌ها بسیار حائز اهمیت است زیرا می‌تواند به ایمنی ساختمان در برابر آتش‌سوزی کمک کند و زمان لازم برای تخلیه یا اطفای حریق را فراهم آورد.
عایق حرارتی و صوتی
تیرچه‌های بتنی به‌خوبی به عنوان عایق حرارتی عمل می‌کنند و می‌توانند از انتقال گرما و سرما جلوگیری کنند و علاوه بر این این تیرچه‌ها به‌عنوان عایق صوتی نیز عمل می‌کنند و از انتقال صدا در ساختمان‌ها جلوگیری می‌کنند که باعث بهبود کیفیت زندگی در فضاهای داخلی می‌شود.