انواع تیرچه ها شامل :
1. تیرچه بتنی
2. تیرچه پیش ساخته خرپایی
3. تیرچه پیش ساخته پیش تنیده
4. تیرچه های با قالب سفالی ( تیرچه فوندوله دار )
5. تیرچه های فلزی با جان باز ( تیرچه کرومیت )
1. تیرچه بتنی چیست ؟
عضو پیش ساختهای است متشکل از بتن و آرماتورهای فولادی که با قرارگیری بلوکها مابین تیرچه ها به عنوان قالب و با بتن پوششی درجا ریخته شده, مقطع مرکب تی شکل مناسبی را تشکیل می دهند . تیرچه ها در دو نوع تیرچه خرپایی و تیرچه پیش تنیده, تولید می شوند .
بسته به نوع و میزان بار زنده وارد بر سقف, دهانه و فواصل تیرچه ها, ابعاد تیرچه متفاوت می باشد. حداقل ضخامت بتن تیرچه 40 میلیمتر و حداقل عرض آن 100 میلیمتر است. میلگردهای کششی و فشاری اصلی, آجدار و حداقل قطر آنها 8 میلیمتر, میلگردهای مهاری از نوع ساده و حداقل قطر آنها 6 میلیمتر خواهد بود.
پیش از حصول مقاومت بتن ریخته شده, وزن بلوکها و بتن, توسط تکیه گاه های موقت ( شمع بندی ) تحمل می شود و 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 میگیرند:
1. مرحله اول: تیرچه در مرحله حمل و نقل, بار ناشی از وزن خود را تحمل میکند
2. 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.
3. 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 شکل, بار ناشی از بارهای مرده و زنده در هنگام بهره برداری را تحمل می کند.
2. تیرچه پیش ساخته خرپایی چیست ؟
این نوع تیرچه ها از خرپای فولادی و پاشنه بتنی تشکیل شده و بر دو نوع می باشند:
1. با قالب ماندگار ( قالب سفالی ) که آن را تیرچه کفشک دار یا فندوله دار نیز می نامند
2. بدون قالب ماندگار
تیرچه خرپایی
تیرچه پیش ساخته خرپایی 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
• آرماتورکمکی اتصال
• 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.
• آرماتور 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.
• 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 بلوکها قرار گیرد, در نقش آرماتور افت و حرارت ( حرارت و جمع شدگی ) مقطع مرکب سقف عمل می کند و در صورتی که پایین تر از سطوح بلوکها قرار گیرد, چنین نقشی را نخواهد داشت.
• بتن پاشنه تیرچه
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 بکار می رود.
• آرماتور 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 .
• آرماتور کمک اتصال
این آرماتور به منظور مهار کردن آرماتورهای کششی و امکان استقرار بیش از دو آرماتور کششی در پاشنه تیر بکار برده میشود.
3. تیرچه پیش ساخته پیش تنیده چیست ؟
این نوع تیرچه که فقط در کارخانه های مجهز تولید میشود, از مقطع بتنی T شکل با رده مقاومتی C35 و بالاتر و مفتول های فولادی با مقاومت بالا 1750 تا 1900 نیوتن بر میلیمتر مربع 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. از آنجا که تیرچه های پیش ساخته ی پیش تنیده در محدوده ی این دستورالعمل نمی باشند, از توضیحات بیشتر در این خصوص اجتناب می شود. در سقف های تیرچه بلوک برای اماکن با بار زنده و اماکن نیمه صنعتی, استفاده از تیرچه های پیش تنیده متداول است. ساخت تیرچه های پیش تنیده معمولا در کارخانه انجام می شود, بدین معنی که قبل از بتن ریزی سیمهای مخصوص (وایر) با روشهای مورد تایید کشیده و سپس بتن ریخته می شود, پس از گیرش بتن کابلها آزاد می شوند.
4. تیرچه های با قالب سفالی
مشخصات این تیرچه ها عینا مانند تیرچه های ردیف الف است, با این تفاوت که از یک قالب سفالی برای بتن ریزی اطراف میلگردهای اصلی تیرچه استفاده می شود. این نوع تیرچه ها را اصطلاحا تیرچه های فوندوله دار می گویند.
5. تیرچه های فلزی با جان باز
در این تیرچه ها بال فوقانی از یک تسمه یا دو میلگرد و بال تحتانی از یک تسمه تشکیل شده است. دو بال توسط یک میلگرد خم شده, که نقش جان باز را ایفا می کند, به یکدیگر متصل می شوند. در فاصله تیرچه ها از بلوکهای پیش ساخته بتنی, سفالی و یا طاق ضربی استفاده می شود. 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.
عملیات بتن تکمیلی در این نوع پوشش عین 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 گرفتن 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 سوم باربری و پس از گرفتن 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
2. اعضای قطری
3. بال فوقانی