تیرچه پیش تنیده یکی از معروفترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی در کشورهای اروپایی و آمریکایی است ولی با وجود اینکه سالهاست در ایران تولید میشود استفاده از آن در ساخت و سازها رایج نیست به همین دلیل قصد داریم در این مقاله این تیرچه را معرفی کرده و در مورد مزایا، معایب، کاربردها و دیگر مسائل مربوط به تیرچه پیش تنیده بیشتر صحبت کرده تا آن دسته از علاقه‌مندان که مایل هستند راجع به این تیرچه بیشتر بدانند با آن آشنا شوند.

توضیحی بر تاریخچه تیرچه پیش تنیده

در یک توضیح مختصر می توان گفت که طرح اولیه تیرچه پیش تنیده در حدود سال ۱۹۸۶ در سان فرانسیسکو آمریکا توسط یک مهندس آمریکایی به مرحله تولید رسید ولی در حدود ۵ تا ۶ سال بعد یک مهندس اروپایی این طرح را کامل تر کرد. استقبال از طرح تیرچه پیش تنیده آنقدر زیاد بود که به سرعت در چندین کشور اروپایی کنگره های برای تولید و پیشرفت آن صورت گرفت به طوری که در نهایت فدراسیون بین المللی تیرچه پیش تنیده تاسیس شد که به دقت بر روی کیفیت و استانداردهای ساخت این تیرچه نظارت و کنترل داشت و آیین‌نامه‌هایی در مورد داشتن استانداردهای کیفیتی لازم و ضروری برای تیرچه پیش تنیده تعیین کرد. در سال ۱۹۰۰ اولین پل با تیرچه پیش تنیده بنا شد و روز به روز استفاده از تیرچه پیش تنیده بیشتر شد و این تولید و استفاده به باقی کشورها نیز کشیده شد. تولید تیرچه پیش تنیده تاریخچه‌ ای بیش از صد سال دارد ولی تنها چند سال است که در ایران تولید میشود و خبر خوب آن که چندین کارخانه معتبر مشغول تولید تیرچه پیش تنیده با کیفیت و استاندارد هستند.

چرا تیرچه پیش تنیده تولید شد؟

شاید این سوال پیش بیاید که اصلاً چرا تیرچه پیش تنیده تولید شد؟ پاسخ این سوال در رفتار بتن و تیرچه بتنی در ساختمان پیدا می شود چرا که تیرچه های بتنی در ساختمان علاوه بر نیرویی که به شکل فشاری بر آنها وارد می شود متحمل نیروهای کششی نیز هستند و بتن و تیرچه بتنی با آن که استحکام خوبی در برابر فشارها از خود نشان می دهد ولی در مقابل نیروی کششی بسیار ضعیف عمل می کنند به طوری که امکان ترک خوردن و یا حتی شکستگی دارد؛ این ضعف در بتن باعث شد طرح تولید تیرچه پیش تنیده ریخته شود که با وجود آن تیرچه ها علاوه بر نیروهای فشاری در مقابل نیروهای کششی وارد ساختمان نیز رفتار مقاومتی خوبی از خود نشان دهند.

تیرچه پیش تنیده

تیرچه پیش تنیده به منظور مقاوم شدن تیرچه تولید شد که البته موفقیت آمیز بود و تیرچه پیش تنیده در برابر نیروهای وارد بر ساختمان مثل انواع بارهای مرده و زنده نیروهای کششی و فشاری به خوبی مقاومت نشان داده و سبب استحکام بیشتر از ساختمان خواهد شد. دلیل این مقاومت بیشتر ابتدا در مواد اولیه که یعنی بتن و کابلهای فولادی بوده چراکه این دو مواد اولیه قبل از استفاده در تولید تیرچه باید مقاومت بالایی داشته باشند به طور مثال رده مقاومت بتن باید در حدود c۳۵ یا c۴۵ باشد و فولادی مصرفی باید مقاومتی برابر با ۱۷۵۰۰ پیدا کند. دلیل دیگری که در مقاومت تیرچه پیش تنیده موثر است نحوه ساخت تیرچه پیش تنیده، مراحل تولید و دستگاهی است که تیرچه با آن تولید می شود.

تیرچه پیش تنیده در طرح های اولیه مانند تیرچه های بتنی قبلی به کمک قالب ها و نیروهای انسانی تولید می‌شد ولی کیفیت مد نظر حاصل نشد و سپس برای آن دستگاههای تمام اتوماتیک طراحی شد تا کل فرآیند تولید توسط این دستگاه ها انجام شود. کشورهای مختلفی تولید این دستگاهها را انجام می دادند از جمله چین و آلمان. در ایران ابتدا علاوه بر روش قالب، از دستگاه های چینی استفاده می‌شد ولی پس از آنکه تیرچه های تولید شده استانداردهای لازم را کسب نکردند این روش را رد شده دانسته و استفاده از آن را کنار گذاشتند پس از آن دستگاه‌های ساخت تیرچه با نام اکسترودر را از کشور آلمان وارد کرده و با استفاده از آن به تیرچه با کیفیت و استاندارد دست پیدا کردند.

مزایای تیرچه پیش تنیده

اگرچه تولید تیرچه پیش تنیده به منظور بالاتر رفتن مقاومت تیرچه و داشتن یک سازه مقاوم تر بود ولی همزمان با این مقاومت بالا مزایای زیادی در این تیرچه و استفاده از آن در سازهای مختلف شکل گرفت برخی از این مزایا عبارتند است:

• بالا رفتن مقاوم تر شدن در برابر انواع نیرو های وارد از سمت ساختمان
• سبک سازی ساختمان و کم شدن حجم پایانی ساختمان به ویژه در آپارتمان ها و برج ها با تعداد طبقات بالا
• نشان دادن رفتار بهتر در برابر نیروهای وارد شونده بر ساختمان بر اثر رخ دادن زلزله های احتمالی
• تولید در متراژهای بلندتر (تیرچه های بتنی پیشین حداکثر هفت متر طول دارند ولی تیرچه پیش تنیده از حدود هشت تا دوازده متر تولید شده و علاوه بر آن در طول هایی بیش از دوازده متر نیز قابلیت تولید دارند)
• تولید در تعداد بالا و سفارش سریع و آسان
• قابلیت استفاده در انواع ساخت و ساز ها
• قابلیت استفاده در دهانه‌های باز
• صرفه جویی در مصرف بتن و فولاد اضافی
• صرفه جویی در هزینه های جانبی
• صرفه جویی در زمان و سرعت گرفتن کار
• راحتی اجرای تیرچه پیش تنیده

معایب تیرچه پیش تنیده

در مقابل مزایای بی شمار تیرچه پیش تنیده معایبی برای آن نیز عنوان میشود که عبارتند از:

گران بودن مواد اولیه و تاثیر آن بر روی قیمت نهایی تیرچه

نگهداری ویژه و خاص تیرچه پیش تنیده

عدم امکان حمل نقل با وسایل حمل مصالح معمولی (تیرچه پیش تنیده باید به وسیله وسایل نقلیه مخصوص حمل شوند تا تیرچه ها آسیب نبینند)

نصب تیرچه پیش تنیده اگرچه راحت و سریع صورت میگیرد ولی نیاز به دانش و نیروی متخصص دارد.

نگهداری تیرچه پیش تنیده

تیرچه پیش تنیده چون دارای متراژ زیاد است نباید به صورت انباشته شدن بر روی هم نگهداری شود و از آن جایی که معمولا این تیرچه‌ها به تعداد بالا تولید میشوند ممکن است برای مدت طولانی در انبار کارخانه ها و یا حتی در محل احداث پروژه بدون استفاده باشند که اگر به روشی صحیح مراقبت نشوند دچار خمیدگی و شکستگی شده و صاحب یا صاحبان تیرچه ها را دچار خسارت میکند. اما روش صحیح برای حفظ و نگهداری تیرچه پیش تنیده چیست؟ تیرچه ها را به صورت موازی روی هم چیده ولی در بین آنها در فواصل کاملا منظم و در یک خط پل‌هایی را قرار میدهند و با این روش تیرچه ها از آسیب در امان خواهند ماند. نکته قابل ذکر آنکه در هنگام حمل و نقل تیرچه پیش تنیده نیز باید با همین روش تیرچه‌ها در ماشین حمل و نقل چیده شوند.