روش اجرا تیرچه پیش تنیده
همان‌طور که میدانید بتن مقاومت فشاری بالایی دارد ولی مقاومت کششی آن کم است. برای افزایش مقاومت کششی آن از آرماتورهای فولادی استفاده میشود. همچنین مفهوم پیش تنیدگی را میتوان ایجاد تنشهای دائمی و ثابت به‌اندازه لازم در یک عضو بتنی تعریف کرد. درواقع میتوان گفت، قرار دادن آرماتورها تحت کشش قبل از بتن ریزی و همچنین تا زمان شکل گیری بتن یک سازه را پیش تنیده خواهد کرد. ازجمله این سازه ها تیرچه پیش تنیده است.
اجرای سقفی که از تعدادی تیرچه پیش تنیده ساخته‌شده، شباهت زیادی با سقف های ساخته‌شده از تیرچه های خرپایی دارد. به‌منظور اجرای این نوع سقفها، ۱۵ سانتیمتر از هر طرف تیرچه پیش تنیده را وارد تیر میکنیم. بین تیرچه های پیش تنیده با بلوک پر میشود. سپس روی تیرچه ها و تیر آرماتور، اودکا قرار میدهیم. در ادامه روی سقف، میلگردهای حرارتی بسته میشوند. پس از بتنریزی دیگر نیاز به استفاده از آرماتور منفی نداریم علت این امر هم به این خاطر است که ما تیرچه پیش تنیده را به‌صورت دو سر مفصل محاسبه میکنیم.
تیرچه پیش تنیده
نکته حائز اهمیت این است که استفاده از میلگردهای اودکا اجباری نیست؛ اما علت استفاده آن این است که ممکن است که کیفیت بتن درجا ریز سقف، کم باشد. به علت وزن بیشتر تیرچه پیش تنیده در هنگام نصب، بهتر است که برای نصب آن از جرثقیل استفاده شود. علت وزن بالای یک تیرچه پیش تنیده نسبت به یک تیرچه فندوله، در بتن اضافی است که در تیرچه پیش تنیده در کارخانه ریخته میشود. همین بتن در تیرچه فندولهای بصورت درجا ریز پس از نصب ریخته میشود.
بدیهی است که کیفیت بتنی که در کارخانه ریخته میشود بیشتر است.
مقایسه تیرچه پیش تنیده با انواع دیگر تیرچه ها
انواع تیرچه ها شامل تیرچه فندوله، تیرچه خرپایی، تیرچه کرومیت و تیرچه پیش تنیده است. از جمله تفاوتهای بین تیرچه پیش تنیده و تیرچه کرومیت، قیمت بسیار پایین این نوع تیرچه ها در مقایسه با تیرچه کرومیت است. این تفاوت قیمت در حدود ۵۰ درصد است. از لحاظ مقاومت میتوان گفت هر دو تیرچه دارای یک مقاومت هستند. صرفه جویی در بتنریزی از مزایای دیگر این نوع تیرچه ها در مقایسه با تیرچه کرومیت است.
تفاوت تیرچه پیش تنیده با تیرچه خرپایی در استفاده از میلگردهای ممان منفی است. برخلاف تیرچه های خرپایی، در ساخت تیرچه های پیش تنیده از میلگردهای ممان منفی استفاده نمیشود.
شکل تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده چه ویژگیهای فنی دارد؟
- مشخصات هندسی مقطع تیرچه
- مشخصات مکانیکی بتن تیرچه
- مشخصات مکانیکی کابلهای فولادی وایر
مقاومت بتن تیرچه پیش تنیده ۵۵۰ تا ۳۵۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. همچنین مقاومت نهایی وایرها ۱۷۵۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع هست.
استفاده از تیرچه پیش تنیده چه مزیتهای اقتصادی دارد؟
- استفاده از این نوع تیرچه ها قیمت ساخت تیرچه را تا ۴۰ درصد کاهش میدهد.
- کاهش مصرف بتن به میزان ۴۰ درصد
- در تیرچه پیش تنیده از بلوک های با ارتفاع کمتر از ۲۵ سانتیمتر استفاده میشود و این عمل باعث کاهش قیمت این بلوک ها میشود. علت این امر به خاطر ارتفاع کمتر این نوع تیرچه ها نسبت به تیرچههای دیگر است. ارتفاع یک تیرچه پیش تنیده در حدود ۱۳ و یا ۱۵ سانتیمتر است.
- به دلیل کاهش وزن سقف ساخته‌شده با این نوع تیرچه ها، از فولاد کمتری استفاده میشود.
- همچنین به دلیل استفاده از مشهای مختلف فولادی، عدم نیاز به جک در زیر تیرچه های کوچک و در دهانه های بزرگ نیز استفاده از جک کمتر، سرعت اجرا را بالا میبرد.
تیر بتنی پیش تنیده
استفاده از کابل با مقاومت بالا به‌جای میلگرد، کاهش مصرف فولاد و کاهش هزینه همگی باعث مزیت اقتصادی تیرچه پیش تنیده برای شما میشود.
با استفاده از فناوریهای جدید در ساخت محصولات ساختمانی، میتوانید به رقابت با محصولات ساختمانی دیگر بپردازید. در سازه های پیش ساخته، بهینه سازی المانهای سازهای به علت روش منطقی که در تولید المانها وجود دارد، عمدتاً مورد توجه است. چندین المان بتنی پیش تنیده پیش ساخته وجود دارد که در فرآیندهای بهینه‌سازی، موردمطالعه قرار گرفتند، ازجمله تیرچه پیش تنیده که در دال ساختمان استفاده میشود. در این مقاله با استفاده از الگوریتمهای ژنتیکی (GAs)، هزینه دال را که توسط تیرهای یکطرفه و تیرچه پیش ساخته تشکیل‌شده‌اند، کاهش میدهیم. تجزیه‌وتحلیل مقایسهای از هزینه های نهایی برای این دو المان پیشساخته که قبلاً توسط کاستیلو بررسی‌شده بود، انجام شد. علاوه بر این، بخش عملکرد هزینه برای مورد تیرچه پیش تنیده و تیر یکطرفه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان میدهد که مرحله تولید المان با بیشترین بخش عملکرد هزینه، مطابقت دارد. همچنین، گرچه تیرچه پیش‌فرض اقتصادیتر است، اما تیر یکطرفه به بازار میرسد تا با سایر المانهای پیشساخته دیگر رقابت کند.
بهینه سازی تیرچه بتنی پیش تنیده و دال یک طرفه با توجه به اینکه نیروهایی که در طراحی در نظر گرفته‌شده‌اند به‌طور یکنواخت و در طول المان توزیع‌شده‌اند، صورت میگیرد و شامل وزن مرده بتن، یک‌بار دائمی ۰٫۵ KN/m2 و بار زنده ۳٫۰ KN/m2 است.
در زیر مقایسه هزینه های بین دال یکطرفه و تیرچه پیش ساخته را مشاهده میکنید.
مقایسه هزینه بین دال یکطرفه و تیرچه پیش ساخته
به‌منظور ارزیابی موارد مربوط به دال پیوسته، تجزیه‌وتحلیل برای دو المان انجام شد: تیرچه پیشساخته و تیر یکطرفه، هر دو توسط کاستیلو مورد بررسی قرار گرفت.
در نهایت میتوان گفت؛ در این مطالعه از GA به‌منظور یافتن کم‌هزینه‌ترین راه حل برای دال های ساخته شده از تیرچه های پیش تنیده و تیرهای یکطرفه با تمرکز بر روی موضوعات زیر، استفاده‌شده است:
- دال توسط تیر یکطرفه به طول دهانه ۲ تا ۷ متر ساخته‌شده است. همچنین دال پیوسته توسط تیر یکطرفه و تیرچه های پیش ساخته برای دهانه های ۸ و ۱۲ متر ساخته شده و تجزیه‌و تحلیل مقایسهای هزینه های تولید، حمل‌ونقل و مونتاژ بین تیرچه پیشساخته و تیر یکطرفه انجام‌شده است.
از نتایج عملکرد هزینه و متغیرهای مسئله میتوان نتیجه گرفت که:
- ارتفاع و مقاومت بتن تیر یکطرفه با افزایش دهانه بالا میرود و برای دهانه های گستردهتر، مقاومت بتن درجا به‌منظور افزایش استحکام دال افزایش مییابد.
- با افزایش دهانه، ارتفاع دال یکطرفه افزایش مییابد.
- به‌جز برای دال با دهانه ۲ متر، با افزایش دهانه، مقدار مقاومت بتن دال یکطرفه افزایش مییابد و مقاومت بتن درجا نیز بالا میرود.
از نتایج به‌دست‌آمده از عملکرد هزینه و متغیرها برای مورد تیرهای یکطرفه و تیرهای پیش تنیده پیوسته، میتوان نتیجه گرفت که:
- ابزار اکتشافی، GA، با استفاده از متغیرهای گسسته، برای حل مشکل به حداقل رساندن هزینه تیرهای یکطرفه مؤثر بود.
- مقایسه بین استفاده تیرچه پیش تنیدهو تیرهای یکطرفه نشان داد که اقتصادی ترین دالها توسط تیرچه پیش تنیده تشکیل‌شده‌اند.