از انواع تیرچه های ساختمانی می‌توان به تیرچههای بتنی، فلزی، سفالی، تیرچۀ پیش ساخته خرپایی (صنعتی)، پیش ساختۀ پیش تنیده و تیرچه نیازیت اشاره کرد. تا چند سال قبل، رایج‌ترین نوع سقف در ساختمان‌سازی، سقف‌های سنگینی بودند که عمدتاً با آجر ساخته می‌شدند. با پیشرفت علم، مصالحی روی کار آمد که در عین داشتن مقاومت مناسب، استفاده از آن‌ها منجر به سبک‌سازی سقف‌ها و درنهایت کاهش قابل توجه وزن سازه‌ها شد. تیرچه از جمله مصالحی است که رسیدن به این سبک جدید سقف زنی را امکان‌پذیر کرد. امروزه انواع مختلفی از آن‌ها جهت پوشش سقف سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را داشته و برای نوع خاصی از ساختمان‌ها، مناسب هستند.
به عضوی پیش ساخته که به شکل افقی بر روی ستون‌ها، دیوارها و تیرهای اصلی ساختمان قرار می‌گیرند، تیرچه گفته می‌شود. تیرچه‌ها در کنار سایر عناصر، سقف را در برابر نیروهای زنده و مرده پشتیبانی می‌کنند. این مصالح از نظر ساختار و عملکرد شباهت بسیار زیادی به تیر داشته و نوع کوچک‌تر آن به حساب می‌آیند. فواصل قرارگیری آن‌ها بر روی سقف نسبت به تیرهای اصلی کمتر است. تیرچه‌ها از جنس‌های مختلفی تولید می‌شوند. هر یک از آن‌ها ویژگی‌های مشخصی دارند و برای نوع خاصی از ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آشنایی با انواع تیرچه های ساختمانی به شما کمک می‌کند برای ایجاد هر سازه‌‌ای، بتوانید بهترین و متناسب ترین نوع تیرچه را انتخاب کنید. با وجود اینکه اکثر نمونه‌های مختلف تیرچه از نظر کارایی با هم شباهت دارند، هر یک از آن‌ها دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند. تقسیم بندی این مصالح مهم عمدتاً بر اساس جنس و مواد مورد استفاده در ساخت شان انجام می‌گیرد. پرکاربردترین تیرچههای ساختمانی عبارتند از:
رایج‌ترین نمونه تیرچههای ساختمانی، تیرچه بتنی است که به آن تیرچه بلوک هم گفته می‌شود. این تیرچه عمدتا همراه با بلوک برای پوشش دهی دال‌ها و اجرای سقف تیرچه بلوک کاربرد دارد. سقف بسیاری از ساختمان‌ها اعم از سازه‌های بتنی، فولادی یا بتن آرمه با استفاده از این نوع تیرچه پوشش داده می‌شوند. کاربرد تیرچههای بتنی در ساخت سقف ساختمان‌های یک، دو یا سه طبقه بخصوص در شهرستان‌ها و روستاهای کشور چشمگیر است. در میان انواع تیرچه های ساختمانی، تیرچه بتنی به دلیل وزن سبک و در عین حال مقاومت بالایی که ایجاد می‌کند، در صنعت ساختمان سازی به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساخت تیرچههای بتنی بسیار ساده بوده و در عین حال، عناصر تشکیل دهنده آن مقاومت بالایی ایجاد می‌کنند. این تیرچه‌ها از اتصال بتن و آرماتور (میلگرد) با شکلی خاص ایجاد می‌شوند. به این ترتیب که دو آرماتور به صورت مستقیم در بال پایین و یک آرماتور مستقیم در بال بالایی تیرچه قرار می‌گیرد. چندین آرماتور هم به صورت زیگزاگ به بال‌های پایین و بالا جوش داده شده و آن‌ها را به خوبی به یکدیگر متصل می‌کنند. بخش پایینی از دو آرماتور و سایر میلگردهای اتصالگر تشکیل شده و بطور کامل در بتن قرار می‌گیرند. ضخامت این بتن می‌بایست حدأقل ۴۰ میلی‌متر و عرض آن حدأقل ۱۰۰ میلی‌متر باشد.
در تیرچه های بتنی، حدأقل قطر آرماتورهای اصلی ۸ میلی‌متر و حدأقل قطر آرماتورهای مهار کننده ۶ میلی‌متر است. آرماتورهای مهارکننده میلگردهایی هستند که به صورت زیگزاک جوش داده شده‌اند. همین موضوع سبب شده تا امکان استفاده از این مصالح هم برای ساختمان‌های کوتاه و هم برج‌های مرتفع وجود داشته باشد. پوشش سقف سازه‌های اسکلت آجری، بتنی، فلزی و ساختمان‌هایی که بتن آن‌ها دچار کشش شده، مهمترین کاربرد این نوع تیرچه محسوب می‌شوند.
تیرچه فلزی با عنوان تیرچه کرومیت هم شناخته می‌شود. تقریباً تمامی بخش‌های این تیرچه از فلز ساخته شده است. ورق، نبشی و میلگرد مهمترین مقاطع فولادی هستند که برای تولیدی تیرچههای فلزی به کار گرفته می‌شوند. در این نمونه تیرچه دیگر خبری از بتن نیست و تمامی قسمت‌ها از فلز تشکیل شده‌اند. سرعت بالا در اجرا و پیشروی کار و عدم نیاز به شمع بندی و جک در زیر سقف از مزیت‌های تیرچههای فلزی است. از این تیرچه برای اجرای سقف تیرچه کرومیت که خود نوعی دال کامپوزیت است استفاده می‌شود.
تیرچه کرومیت از سه بخش اصلی تشکیل شده است: قسمت تحتانی، بخش میانی و بخش فوقانی. برای ایجاد هر بخش از یک مقطع فولادی استفاده می‌شود.
در بخش تحتانی این تیرچه‌ها، از ورق فولادی و گاه یک آرماتور تقویت کننده استفاده می‌شود.
در بخش فوقانی نیز معمولا یک نبشی بکار گرفته می‌شود تا مقاومت تیرچه افزایش پیدا کند.
قسمت میانی تیرچههای فلزی شبیه تیرچههای بتنی است. زیرا دارای میلگردهای مهارکننده به صورت زیگزاک است. این میلگردها، بخش فوقانی و تحتانی تیرچه را تقریبا به صورت مستقیم و عمود به هم متصل کرده و مانند میلگردهای بتنی از هم باز نمی‌شوند.
نوع دیگر تیرچههای ساختمانی که البته این روزها کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، تیرچه سفالی است. این تیرچه در صنعت با عنوان تیرچههای فوندوله‌دار هم شناخته می‌شود. تیرچه سفالی از نظر ساختار شباهت بسیار زیادی به تیرچههای بتنی دارد. به این ترتیب که ساختار و شاکله اصلی آن بر مبنای سه آرماتور اصلی تشکیل می‌گردد. دو آرماتور اصلی در بال پایینی و یک آرماتور اصلی در بال بالایی قرار دارد. این آرماتورها به وسیله میلگردهای مهارکننده به یکدیگر متصل می‌شوند. بخش تحتانی شامل آرماتورهای اصلی و میلگردهای متصل کننده هم با بتن پوشش داده می‌شوند.
مهمترین تفاوت تیرچه سفالی با تیرچههای بتنی، بخش زیرین آن‌ها است. به این صورت که بتن و البته آرماتورهای اصلی در بال پایینی، درون قالبی از سفال قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر، ابتدا آرماتورها درون این قالب قرار داده شده و سپس بتن ریزی بال پایینی آن‌ها انجام می‌گیرد. تیرچههای سفالی در گذشته به دلیل وزن پایین‌تر و همچنین قیمت کمتر، کاربرد فراوانی در ساختمان سازی داشتند. اما با گذر زمان ورود استانداردهای جدید به صنعت ساختمان سازی موجب شد و تا آن‌ها به تدریج کنار گذاشته شود. زیرا اطمینان از کیفیت سفال استفاده شده در این تیرچه‌ها دشوار است.
نیازیت از جمله تیرچههای ساختمانی فلزی است که همانند تیرچه کرومیت، برای ساخت آن به طور کامل از فلز استفاده شده و خبری از بتن نیست. تیرچه نیازیت مشخصات و ویژگی‌های منحصری دارد که در برخی موارد، موجب کارایی بیشتر آن نسبت به تیرچههای کرومیت می‌گردد. این تیرچه، وزن سقف و سایر عناصر را تا قبل از مستحکم شدن بتن به خوبی تحمل می‌کند. علاوه بر این، استفاده از تیرچههای نیازیت منجر به حذف بتن جان می‌گردد. این موضوع، صرفه جویی ۴۰ درصدی بتن و کاهش هزینه‌ها را به دنبال دارد. همانند سایر تیرچههای فلزی، در اجرای تیرچه نیازیت شمع بندی لازم نیست.
از دیگر انواع تیرچه های ساختمانی می‌توان به تیرچههای پیش ساخته خرپایی اشاره کرد که با عنوان تیرچه صنعتی هم شناخته می‌شوند. تیرچههای پیش ساخته خرپایی در واقع زیر مجموعه تیرچههای بتنی به شمار می‌آيند و از نظر ساختار کاملا با آن‌ها شباهت دارند. با این حال، نوع خاص آن‌ها محسوب می‌شوند و برای موارد خاص هم کاربرد دارند. البته این کاربرد به دلیل تغییراتی که در ساختار اصلی آن‌ها شکل گرفته، ایجاد می‌شود. به عبارت دیگر، تیرچههای پیش ساخته خرپایی تمامی ساختار اصلی تیرچه بتنی شامل آرماتورهای اصلی، زیگزاگی و بتن را دارا هستند. اما علاوه بر آن بخش‌های دیگری هم برای مقاومت بیشتر اضافه شده است.
برای اینکه بدانید خرپا چیست، روی لینک آن کلیک کنید.
بخش‌های مهم در ساختار تیرچههای پیش‌ساخته صنعتی عبارتند از:
تیرچه پیش ساخته پیش تنیده، نسبت به سایر انواع تیرچه های ساختمانی از مقاومت قابل توجه‌ای برخوردار بوده و استحکام بالایی دارد. این عضو در گروه تیرچههای بتنی قرار دارد. البته از نظر ساختار، با تیرچههای بتنی ساده یا حتی خرپایی، تفاوت‌های زیادی دارد. تیرچه پیش تنیده یک مقطع بتنی T شکل با رده مقاومتی C35 و بالاتر است. این عضو مقاومت بالاتر از ۱۷۵۰ تا ۱۹۰۰ ایجاد می‌کند. با توجه به ساختار خاص و روش تولید این نوع تیرچه‌ها، امکان تولید آن‌ها تنها در کارخانه‌های مجهز وجود داشته و نمی‌توان مانند سایر تیرچههای ساختمانی، کار تولیدشان را در کارگاه‌های ساده انجام داد.
تولید تیرچههای پیش ساخته پیش تنیده به صورت زیر است.
از آنجا که ساخت تیرچههای پیش تنیده نسبت به دیگر انواع تیرچههای ساختمانی نیاز به تجهیزات پیشرفته‌تری دارد، تولید آن‌ها تنها در کارخانجات مجهز انجام می‌گیرد. از این تیرچه‌ها برای سقف‌های تیرچه بلوک استفاده می‌شود.
با وجود اینکه هر یک از انواع تیرچه های ساختمانی، مشخصات و ویژگی‌های منحصر به خود را دارند، اما نقش و کاربرد همه آن‌ها تقریباً یکسان است. در واقع، وظیفه هر یک از آن‌ها پوشش دهی یک دال (سقف) خاص است. تیرچه‌ها از زمان ساخت و انتقال به محل پروژه در سه مرحله، بارهای وارد بر خود را تحمل می‌کنند:
این مراحل در ادامه توضیح داده شده است.
اولین مرحله تحمل بار توسط تیرچه‌ها، مربوط به زمان حمل و نقل است. حمل و نقل می تواند شامل موارد زیر باشد:
دومین مرحله و البته مرحلۀ اصلی و مهم تحمل بار توسط تیرچه‌ها، مربوط به زمان اجرای سقف می‌باشد. در این هنگام تیرچه‌ها باید وزن بلوک‌ها و بتنی که بر روی دال ریخته می‌شود را تحمل کنند. این مرحله تا زمانی که مقاومت بتن به صورت نهایی حاصل گردد، ادامه می‌یابد. در این مرحله هنگام ایجاد برخی سقف‌ها همچون سقف‌های تیرچه بلوکی، از شمع بندی و جک استفاده می‌شود. اما برخی دیگر از انواع تیرچه های ساختمانی مانند تیرچههای کرومیت و نیازیت، نیاز به شمع بندی و جک نداشته و به تنهایی این بار را تحمل می‌کنند.
آخرین مرحله تحمل بار توسط تیرچههای ساختمانی، زمانی است که بتن عمل آمده و به مقاومت لازم رسیده باشد. این مرحله نسبت به سایر مراحل از اهمیت بالاتری برخوردار بوده و تا زمانی که سقف پا برجاست، ادامه پیدا می‌کند. پس از اینکه بتن به مقاومت لازم می‌رسد، تکیه گاه‌های موقت، از جمله شمع‌بندی و جک‌ها برداشته می‌شوند. در نتیجه، تیرچه‌ها به عنوان عضو اصلی مقطع T شکل، بارهای مرده و زنده وارد بر سقف را در هنگام بهره برداری تحمل می‌کنند.
سحر کوه فر
لیسانس زمین‌شناسی کاربردی، ارشد پترولوژی، سئوکار، نویسنده محتوای وبسایت؛ دارای مقالات تخصصی کنفرانسی و علمی - پژوهشی در زمینۀ زئولیت. علاقه‌مند به سنگ‌ها، فلزات، نفت و گاز و ژنز آن‌ها در زمین و روش‌های اکتشاف آن‌ها؛ حامی زمین و محیط زیست...