انواع تیرچه بتنی

پیش از حصول مقاومت بتن ریخته شده، وزن بلوک ها و بتن، توسط تکیه گاه های موقت (شمع بندی) تحمل می شود.

پس از حصول مقاومت بتن ریخته شده، تیرهای T شکل بتنی به هم چسبیده و مجاور هم، لنگر خمشی حاصل از بارهای قائم سقف را تحمل کرده و به تیرهای اصلی یا تکیه گاه ها منتقل می کنند.

تیرچه ها در سه مرحله تحت بارگذاری قرار می گیرند.

الف: مرحله اول: تیرچه در مرحله حمل و نقل، بار ناشی از وزن خود را تحمل می کند.

ب: مرحله دوم: 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.

ج: مرحله سوم: این مرحله در تیرچه، 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 کل، بار ناشی از بارهای مرده و زنده در هنگام بهره برداری را تحمل می کند.

در سقف های تیرچه و بلوک، تیرچه های بتنی در دو نوع تیرچه پیش ساخته خرپایی و تیرچه پیش ساخته پیش تنیده مورد استفاده قرار می گیرد که در ادامه مورد بحث قرار می گیرد.

تیرچه پیش ساخته خرپایی:
این نوع تیرچه ها از خرپای فولادی و پاشنه بتنی تشکیل شده و بر دو نوع می باشند:

• الف - با قالب ماندگار (قالب سفالی) که آن را تیرچه کفشک دار یا فندوله دار نیز می نامند.
• ب - بدون قالب ماندگار.

تیرچه پیش ساخته خرپایی مطابق شکل زیر برای تحمل مراحل سه گانه بارگذاری ذکر شده، از اجزای زیر تشکیل شده است.

• آرماتورهای کششی.
• آرماتورهای عرضی.
• آرماتور بالایی.
• بتن پاشنه تیرچه.
• آرماتورهای تقویتی.
• آرماتور کمکی اتصال.

اجزای تیرچه پیش ساخته خرپایی:
در ادامه هریک از این اجزا تشریح گردیده است:

1 - آرماتور کششی:
در مرحله اول بارگذاری تیرچه، آرماتور زیرین خرپا به عنوان عضو کششی خرپای تیرچه، باید قادر به تحمل نیروی کششی (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 کششی (حاصل از لنگر خمشی) ناشی از وزن مرده سقف در فاصله محور تا محور تیرچه ها و بین دو تکیه گاه موقت (شمع بندی) باشد.

در مرحله سوم بارگذاری تیرچه (مرحله بهره برداری)، آرماتور زیرین خرپا به عنوان عضو کششی تیر T شکل عمل می کند.

2 - آرماتورهای عرضی:
در مرحله اول بارگذاری، آرماتورهای عرضی همانند عضو مورب خرپا عمل کرده و به کمک اعضای کششی زیرین و اعضای بالایی، ایستایی لازم را جهت تحمل وزن خود تیرچه به هنگام حمل و نقل تامین می کنند.

در مرحله دوم بارگذاری نیز، این آرماتورها ایستایی لازم را جهت تحمل وزن مرده سقف بین تکیه گاه های موقت (در هنگام اجرا) تامین می نمایند.

در مرحله سوم بارگذاری تیرچه ها، آرماتورهای عرضی پیوستگی لازم را بین آرماتور کششی خرپا و بتن پوششی (درجا) ایجاد می کنند.

علاوه بر آن، قسمتی از نیروی برشی تیر T شکل نیز توسط آرماتورهای عرضی تحمل می شود.

3 - آرماتور بالایی:
در مرحله اول و دوم بارگذاری، آرماتور تعبیه شده در قسمت بالای تیرچه، به عنوان عضو بالایی خرپا عمل کرده و به کمک دیگر اعضای خرپا، وزن تیرچه را به هنگام حمل و نقل و همچنین وزن مرده سقف را در فاصله بین دو تکیه گاه موقت به هنگام قالب بندی و بتن ریزی و قبل از حصول مقاومت بتن پوششی، تحمل می نماید.

در مرحله سوم بارگذاری تیرچه، اگر آرماتور بالایی در ضخامت بتن پوششی و بالاتر از سطوح بلوک ها قرار گیرد، در نقش آرماتور افت و حرارت (حرارت و جمع شدگی) مقطع مرکب سقف عمل می کند.

در صورتی که پایین تر از سطوح بلوک ها قرار گیرد، چنین نقشی را نخواهد داشت.

4 - بتن پاشنه:
پاشنه تیرچه، قبل از نصب بتن ریزی می شود و برای تامین تکیه گاه بلوک ها به عنوان قالب دائمی و نیز برای پرهیز از قالب بندی قسمت زیرین سقف به کار می رود.

5 - آرماتورهای تقویتی:
در صورتی که دو عدد آرماتور کششی پایینی برای تحمل لنگر حداکثر در وسط دهانه کافی نباشد، باید آرماتورهای دیگری را در داخل خرپای فلزی تعبیه کرد. این آرماتورهای اضافی را آرماتورهای تقویتی می نامند.

6 - آرماتور کمکی اتصال:
این آرماتور به منظور مهار کردن آرماتورهای کششی و امکان استقرار بیش از دو آرماتور کششی در پاشنه تیر به کار برده می شود.

بلوک:
بلوک سقفی قطعه ای است پیش ساخته و توخالی که در بین دو تیرچه قرار گرفته و با توجه به ضخامت سقف و فاصله بین تیرچه ها، ابعاد آن متغیر می باشد.

نمونه ای از بلوک های بتنی، سفالی و پلی استایرن:
از بلوک به عنوان قالب دائمی (که پس از اجرا در سقف باقی می ماند) برای قالب بندی جانبی جان تیر T شکل و همچنین قالب زیرین بتن پوششی درجا استفاده می شود.

قسمت زیرین بلوک برای تامین سطح هموار برای انجام نازک کاری زیر سقف و قسمت های تیغه های داخلی بلوک به منظور تقویت مقطع بلوک تعبیه می گردند.

مقاومت بلوک ها در محاسبات سقف منظور نشده و تنها به عنوان قالب های دائمی و مصالح پرکننده محسوب می شوند.

با این وجود، بلوک ها باید مقاومت لازم برای تحمل ضربه های ناشی از حمل و نقل متعارف و نیروهای ناشی از عبور و مرور در زمان بتن ریزی و قبل از آن را داشته باشند.

شکل بلوک توخالی با توجه به این موارد، طرای شده و معمولا از مواد مختلفی نظیر سفال، بتن، بتن سبک، پلی استایرن و نظایر آن ها تولید می شود.

آرماتور افت و حرارت و آرماتور منفی:
به منظور مقابله با تنش های متفرقه در بتن پوششی(درجا) و برای جذب تنش های ناشی از افت (جمع شدگی) و تغییر حرارت، آرماتورهایی در دو جهت عمود بر هم و در قسمت بالایی بتن سقف و روی بلوک ها تعبیه می گردند که آرماتور افت و حرارت (حرارت و جمع شدگی) نامیده می شود.

در صورتی که ارتفاع تیرچه خرپایی به حدی باشد که آرماتور بالایی تیرچه در محل تعبیه آرماتورهای افت و حرارت قرار گیرد، می توان از آرماتور مذکور به عنوان آرماتور افت و حرارت در جهت طولی تیرچه استفاده کرد.

با وجود طرح تیرچه ها با فرض تکیه گاه ساده، لازم است قبل از بتن ریزی، آرماتورهای منفی در هر یک از تیرچه ها و در محل تکیه گاه ها اضافه شود.

کلاف میانی:
برای تقویت دیافراگم افقی ساختمان در امتداد عمود بر امتداد تیرچه ها و برای توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه و بلوک و همچنین در محل هایی که بار منفرد موجود باشد، کلاف میانی بتنی که جهت آن عمود بر جهت تیرچه هاست در سقف تعبیه می شود.

بتن پوششی (درجا):
بتن پوششی، قسمتی از تیر مرکب است که در محل کارگاه، پس از جایگذاری تیرچه ها و بلوک ها، بتن ریزی می گردد و پس از حصول مقاومت لازم، به کمک آرماتورهای کششی تیرچه، بار وارد به سقف را تحمل می کند.

ضخامت بتن پوششی براساس طول دهانه و بار وارده طرح و محاسبه می گردد.

مشخصات فنی بتن پوششی نظیر دانه بندی، مصالح، نسبت آب به سیمان و نحوه اختلاط باید مطابق ضوابط مندرج در آخرین ویرایش آیین نامه بتن ایران باشد.