تیرچه بتنی
عضو پیش ساخته‌ای است متشكل از بتن و آرماتورهای فولادی كه با قرارگیری بلوكها مابین تیرچه‌ها به عنوان قالب و با بتن پوششی درجا ریخته شده، مقطع مركب T شكل مناسبی را تشكیل میدهند. تیرچه‌ها در دو نوع تیرچه خرپایی و تیرچه پیش‌تنیده، تولید میشوند.
پیش از حصول مقاومت بتن ریخته شده، وزن بلوكها و بتن، توسط تكیهگاههای موقت (شمع‌بندی) تحمل میشود و پس از حصول مقاومت بتن ریخته شده، تیرهای T شكل بتنی به هم چسبیده و مجاور هم، لنگر خمشی حاصل از بارهای قائم سقف را تحمل كرده و به تیرهای اصلی یا تكیه‌گاهها منتقل میكنند.
تیرچه‌ها در سه مرحله تحت بارگذاری قرار می‌گیرند:
الف – مرحله اول: تیرچه در مرحله حمل و نقل، بار ناشی از وزن خود را تحمل میكند.
ب – مرحله دوم: تیرچه در زمان اجرای سقف و به تنهایی، بار مرده ناشی از اجزای سقف (وزن تیرچه، بلوك و بتن پوششی درجا)
و همچنین بارهای حین اجرا را بین تكیهگاههای موقت (شمع‌بندیها) تحمل میكند. این مرحله تا قبل از حصول مقاومت بتن ریخته‌شده می‌باشد.
ج – مرحله سوم: این مرحله در تیرچه، پس از حصول مقاومت بتن ریخته‌شده فرا میرسد. در این مرحله، تكیهگاههای موقت برداشته شده و تیرچه به عنوان عضو كششی مقطع T شكل، بار ناشی از بارهای مرده و زنده در هنگام بهره‌برداری را تحمل میكند.
در سقف‌های تیرچه و بلوك، تیرچه‌های بتنی در دو نوع تیرچه‌ی پیش‌ساخته‌ی خرپایی و تیرچه یپیش‌ساخته‌ی پیش‌تنیده مورد استفاده قرار می‌گیرد كه در ادامه تیرچه پیش ساخته خرپایی مورد بحث قرار می‌گیرد:
تیرچه پیش‌ساخته خرپایی
این نوع تیرچه‌ها از خرپای فولادی و پاشنه بتنی تشكیل شده و بر دو نوع می‌باشند:
الف – با قالب ماندگار (قالب سفالی) كه آن را تیرچه كفشك‌دار یا فندوله‌دار نیز مینامند.
ب – بدون قالب ماندگار تیرچه پیش ساخته خرپایی برای تحمل مراحل سه گانه بارگذاری ذكر شده، از اجزای زیر تشكیل شده است:
– آرماتورهای كششی
– آرماتورهای عرضی
– آرماتوربالایی
– بتن پاشنه تیرچه
– آرماتورهای تقویتی
– آرماتور كمكی اتصال
در ادامه هر یك از این اجزا تشریح گردیده است:
۱- آرماتور كششی
در مرحله اول بارگذاری تیرچه، آرماتور زیرین خرپا به عنوان عضو كششی خرپای تیرچه، باید قادر به تحمل نیروی كششی (حاصل از لنگر خمشی) ناشی از وزن خود تیرچه در زمان حمل و نقل باشد. در مرحله دوم بارگذاری تیرچه نیز این عضو باید قادر به تحمل نیروی كششی (حاصل از لنگر خمشی) ناشی از وزن مرده سقف در فاصله محور تا محور تیرچه‌ها و بین دو تكیه‌گاه موقت (شمع‌بندی) باشد. در مرحله سوم بارگذاری تیرچه (مرحله بهره‌برداری)، آرماتور زیرین خرپا به عنوان عضو كششی تیر T شكل عمل میكند.
۲- آرماتورهای عرضی
در مرحله اول بارگذاری، آرماتورهای عرضی همانند عضو مورب خرپا عمل كرده و به كمك اعضای كششی زیرین و اعضای بالایی، ایستایی لازم را جهت تحمل وزن خود تیرچه به هنگام حمل و نقل تأمین میكنند. در مرحله دوم بارگذاری نیز، این آرماتورها ایستایی لازم را جهت تحمل وزن مرده سقف بین تكیهگاههای موقت (در هنگام اجرا) تأمین می‌نمایند. در مرحله سوم بارگذاری تیرچه‌ها، آرماتورهای عرضی پیوستگی لازم را بین آرماتور كششی خرپا و بتن پوششی (درجا) ایجاد میكنند. علاوه بر آن، قسمتی از نیروی برشی تیر T شكل نیز توسط آرماتورهای عرضی تحمل میشود.
۳-آرماتور بالایی
در مرحله اول و دوم بارگذاری، آرماتور تعبیه شده در قسمت بالای تیرچه، به عنوان عضو بالایی خرپا عمل كرده و به كمك دیگر اعضای خرپا، وزن تیرچه را به هنگام حمل و نقل و همچنین وزن مرده سقف را در فاصله بین دو تكیه‌گاه موقت به هنگام قالب‌بندی و بتن‌ریزی و قبل از حصول مقاومت بتن پوششی، تحمل مینماید.
در مرحله سوم بارگذاری تیرچه، اگر آرماتور بالایی در ضخامت بتن پوششی و بالاتر از سطوح بلوكها قرار گیرد، در نقش آرماتور افت و حرارت (حرارت و جمع شدگی) مقطع مركب سقف عمل میكند و در صورتی كه پایین‌تر از سطوح بلوكها قرار گیرد، چنین نقشی را نخواهد داشت.
۴- بتن پاشنه
پاشنه تیرچه، قبل از نصب بتن‌ریزی میشود و برای تأمین تكیه‌گاه بلوک‌ها به عنوان قالب دائمی و نیز برای پرهیز از قالب‌بندی قسمت زیرین سقف بكار می‌رود.
۵- آرماتورهای تقویتی
در صورتی كه دو عدد آرماتور كششی پایینی برای تحمل لنگر حداكثر در وسط دهانه كافی نباشد، باید آرماتورهای دیگری را در داخل خرپای فلزی تعبیه كرد. این آرماتورهای اضافی را آرماتورهای تقویتی مینامند.
6- آرماتوركمكی اتصال این آرماتور به منظور مهار كردن آرماتورهای كششی و امكان استقرار بیش از دو آرماتور كششی در پاشنه تیر به كار برده میشود.
تیرچه بتنی
نکاتی بسیار مهم که توصیه میگردد حتما در طراحی و تهیه تیرچه بتنی مورد نظر قرار گیرد:
1) چنانچه کاربری سقف مسکونی با بارگذاری (750kg/m2) و یا کاربری پارکینگ با بارگذاری (1100kg/m2) در نظر گرفته شود و ارتفاع تیرچه های سفالی25 سانتی متر و فاصله مرکز به مرکز تیرچه ها 50 سانتی متر و میلگردهای مصرفی AII با تنش مجاز 2000kg/cm2باشد، جدول شماره 82 از نشریه 94 ملاک عمل در تعیین میلگردهای کششی(پایین) می باشد.
توجه داشته باشیم که نوع میلگرد اعم از ( AII و AIII ) و همچنین سطح مقطع میلگردهای بکار رفته در تیرچه بتنی مهمترین عامل در تعیین کیفیت و قیمت تیرچه بتنی می باشد.
2) چنانچه کاربری سقف مسکونی با بارگذاری (750kg/m2) و یا کاربری پارکینگ با بارگذاری(1100kg/m2) در نظر گرفته شود و ارتفاع تیرچه سفالی 25سانتی متر و فاصله مرکز به مرکز تیرچه ها 50 سانتی متر و میلگردهای مصرفی AIII با تنش مجاز 2400kg/cm2باشد جدول شماره118 از نشریه 94 ملاک عمل در تعیین میلگردهای کششی (پایین) می باشد .
توجه داشته باشیم هر گونه انقطاع در میلگردهای بال تیرچه بتنی ، غیر مجاز بوده و میلگردهای دارای وصله و جوش خورده به هیچ عنوان دارای مقاومت لازم نمی باشند ، بدیهی است استفاده از میلگردهای جوش خورده مانع از ایجاد پرت و سبب کاهش قیمت تمام شده تیرچه بتنی خواهد بود.
توجه داشته باشیم که با توجه به سطح مقطع کم در بال فوقانی ، این میلگردها در جوشکاری های دستی دچار خوردگی و کاهش مقاومت نگردند.
3) مطابق با بند 1-2 از نشریه شماره 94 سطح مقطع میلگردهای عرضی نباید از 0/0015bw.tکمتر اختیار شود که bw عرض جان مقطع و t فاصله دو میلگرد عرضی متوالی می باشد. قطر میلگردهای عرضی از 6 میلیمتر تا 10 ملیمتر متغییر است و در هر حال به صورت منفرد نباید از 6 میلیمترکمتر باشد.
توجه داشته باشیم که در تیرچه هایی بتنی که دارای میلگرد جان ( زیگزاک ) دوبل می باشند ، میلگردهای جان باید هم راستا و هم گام باشند.
4) در صورت افزایش میلگردهای کششی به بیش از 2عدد روش تعیین طول میلگرد تقویتی براساس دستورات نشریه 94 مطابق فرمول ذیل می باشد:
که در آن L طول تیرچه بتنی ،Mr لنگر مقاوم دو میلگرد اصلی ، M max ماکزیمم لنگر تیرچه بتنی و Lt طول تئوریک میلگرد تقویتی خواهد بود.
توجه داشته باشیم که در صورت وجود میلگردهای تقویتی در طراحی تیرچه بتنی ، دو سر میلگرد تقویتی باید از پاشنه بتن بیرون بوده وقابل رویت باشد.
4) مطابق با ضوابط استاندارد ملی ایران 2909 تولیدکنندگان فقط مجاز به تولید تیرچه بتنی بدون قالب ماندگار (فوندوله) می باشند و پاشنه بتنی مجاز می باشد. (بند 4-1 از آیین نامه فوق الذکر)
توجه داشته باشیم که استفاده از فندوله در پاشنه تیرچه بتنی مانع از عمل آوری صحیح بتن آن بوده و همچنین امکان بررسی بتن پاشنه را محدود می سازد.
6) طبق ضابطه 4-1-1-6 از آیین نامه استاندارد بتن پاشنه نقش بسیار مهمی در اجرای سقف دارد، چنانچه سطح افقی و عمودی تیرچه بتنی در امتداد طولی انحنا داشته باشد، جایگذاری بلوک ها با مشکل مواجه می گردد، نشیمن گاه بلوک ها باید صاف و یکنواخت باشد تا بلوک ها به طور یکنواخت در محل خود قرار گیرند و سطح زیرین سقف برای نازک کاری یکپارچه ومناسب باشد پس از بتن ریزی پاشنه، باید مراقبت های لازم جهت نگهداری و مرطوب نگهداشتن بتن انجام شود. نوع بتن و ضخامت پوششی بتن روی میلگردهای کششی تاثیر زیادی در مقاومت سقف، مقاومت در برابر آتش سوزی و دوام تیرچه بتنی دارد. رده مقاومتی بتن پاشنه حداقل c25 و اسلامپ بتن تازه آن بین 100میلی متر تا 150میلی متر باشد، حداقل عرض پاشنه بتنی 10سانتی متر است و به طور معمول آن را با عرض 12 سانتی متر اجرا می کنند، ضخامت پاشنه حداقل 4سانتی متر و حداکثر 5/5 سانتی متر است و نباید از قطر بزرگترین میلگرد کششی به اضافه 30میلی متر کمتر باشد.
توجه داشته باشیم که تیرچه بتنی به لحاظ مقاومت بسیار حائز اهمیت بوده و باید بتواند پس از بتن ریزی سقف با بتن سقف پیوسته گردیده و مقطع یکپارچه ای را برای تیرهای T شکل حاصل نماید.
7) طبق ضابطه 5-1 از آیین نامه استاندارد حداکثر دهانه مورد پوشش سقف (در جهت طول تیرچه بتنی) با تیرچه های بتنی منفرد نباید از هشت متر بیشتر شود توصیه می شود برای اطمینان بیشتر، دهانه مورد پوشش، بیشتر از هفت متر نباشد و در صورت وجود سربارهای زیاد، و یا دهانه بیش از هفت متر، از تیرچه های بتنی مضاعف استفاده شود.
توجه داشته باشیم امکان افزایش سطح مقطع میلگردهای کششی به دلیل محدودیت فضای پاشنه محدود بوده و عملا امکان طراحی این تیرچه بتنی به صورت منفرد برای بارهای خیلی زیاد و طول های بیش از 7 متر به صورت منفرد فراهم نمی باشد.
8) طبق ضابطه 6-1-1-1 قطر میلگردهای زیرین (عضوکششی)نباید از 6 میلیمتر(Ø6) کمتر و از 16 میلیمترØ16)بیشتر باشد. در مورد تیرچه هایی که ضخامت بتن پاشنه تیرچه 5/5 سانتیمتر یا بیشتر باشد می توان حداکثر قطر میلگرد را 1 تا 20 میلیمتر(Ø20) افزایش داد.
فاصله آزادبین میلگردهای کششی نباید از قطر بزرگترین سنگ دانه مورد مصرف در پاشنه تیرچه بتنی به اضافه 5 میلیمتر کمتر باشد. فاصله آزاد میلگرد کششی از سطح زیرین تیرچه بتنی (پوشش بتنی میلگرد) نباید از15 میلیمتر کمتر باشد.
توجه داشته باشیم که فاصله میلگردهای عرضی ( زیگزاگ ) از طرفین پاشنه باید به اندازه ای باشد که مانع قرار گرفتن کامل بلوک ( پلاستوفوم ) بر روی تیرچه نگردیده و میلگردهای جان به بلوک نچسبد.
9)مطابق با ضوابط استاندارد ملی ایران 2909 اتصال خرپای تیرچه بتنی توسط جوش قوس الکتریکی مجاز نمی باشد و جوش co2مجازگردیده است .دلیل این دستورالعمل در بند 6-1-2-4 از همین آیین نامه آمده است که:
نسبت مقاومت کششی میلگردهای زیرین بعد از انفصال از خرپا به مقاومت گسیختگی میلگردهای زیرین از همان نمونه قبل از اتصال ، باید حداقل 95٪باشد، به عبارتی اثر جوشکاری روی میلگرد نباید مقاومت کششی(fu) را بیشتر از 5 درصد نسبت به میلگرد قبل از جوشکاری کاهش دهد .
تیرچه استاندارد عزیزی
