تیرچه یکی از مهمترین اجزای سازههای بتنی و مختلط است که نقش اصلی آن انتقال بار سقف به تیرهای اصلی و ستونهاست. انتخاب نوع تیرچه تأثیر مستقیمی بر استحکام، سرعت اجرا، وزن سازه و هزینه تمامشده پروژه دارد. در ساختمانسازی امروز، دو نوع تیرچه بتنی و فلزی (کرومیت) بیشترین کاربرد را دارند و شناخت تفاوتهای آنها برای انتخاب بهترین گزینه ضروری است.
در این مقاله مرجع از استاندارد ماشین، به صورت کامل انواع تیرچه، کاربردها، ویژگیها و تفاوت تیرچه بتنی و فلزی را بررسی میکنیم و در پایان به مقایسه اقتصادی این دو نوع تیرچه میپردازیم.
انواع تیرچه کاربردی در ساختمان
تیرچهها بر اساس نوع ساخت و مصالح به چند دسته تقسیم میشوند که مهمترین آنها عبارتاند از:
۱. تیرچه بتنی
این تیرچهها از بتن، میلگردهای کششی و میلگردهای عرضی ساخته میشوند. معمولاً در سقفهای تیرچهبلوک و یونولیت استفاده میشوند و به دلیل مقاومت بالا، در ایران کاربرد گستردهای دارند.
۲. تیرچه فلزی (تیرچه کرومیت)
در این تیرچهها از بالهای فولادی استفاده میشود. سرعت اجرای بالاتر و عدم نیاز به شمعبندی از ویژگیهای مهم تیرچه فلزی است.
۳. تیرچه پیشتنیده
این نوع تیرچه با کابلهای فولادی تحت کشش ساخته میشود و ضخامت بتن کمتری دارد. استفاده از آن در پروژههای بزرگ با دهانههای باز رایج است.
۴. تیرچه صنعتی یا کارخانهای
در کارخانه با کیفیت بالا تولید میشوند و خطای انسانی در آنها حداقل است. برای پروژههایی که نیازمند استاندارد دقیق هستند مناسباند.
تیرچه بتنی چیست؟
تیرچه بتنی یک عضو پیشساخته است که از ترکیب بتن و میلگردهای فولادی ساخته میشود. این تیرچهها معمولاً به صورت T شکل طراحی شدهاند و شامل بخش پاشنه بتنی (برای تحمل وزن اولیه) و آرماتورهای کششی و برشی هستند.
فرآیند تولید تیرچه بتنی شامل ریختن بتن در قالبهای فلزی و قرار دادن میلگردها در موقعیت مناسب است. پس از خشک شدن، تیرچه آماده نصب در سقف میشود.
ویژگیهای اصلی تیرچه بتنی
-
مقاومت بالا در برابر بارهای ثقلی و لرزهای
-
قیمت اقتصادیتر نسبت به انواع فلزی
-
اجرای سادهتر و قابل ساخت در کارگاه
-
مناسب برای دهانههای کوتاه تا متوسط
-
نیازمند شمعبندی حین اجرا
کاربرد تیرچه بتنی
در اغلب ساختمانهای مسکونی و اداری با طبقات کم و متوسط استفاده میشود و در کفهای سازهای معمولی عملکرد بسیار مناسبی دارد.
تیرچه فلزی چیست؟
تیرچه فلزی، که در بیشتر مواقع با نام تیرچه کرومیت شناخته میشود، از مقاطع فولادی مانند ورق، نبشی و میلگردهای زیگزاگی ساخته میشود.
این تیرچهها به صورت جان باز (با فضای خالی برای عبور تأسیسات) طراحی شدهاند و شامل بال فوقانی (نبشی)، بال تحتانی (تسمه) و اعضای مورب (زیگزاگ) هستند. تیرچههای کرومیت خودایستا هستند، یعنی بدون نیاز به شمعبندی، وزن بتن خیس را تحمل میکنند.
ویژگیهای اصلی تیرچه فلزی
-
اجرای سریعتر نسبت به تیرچه بتنی
-
عدم نیاز به شمعبندی زیر سقف
-
مناسب برای سازههایی با ارتفاع زیاد یا سازههای صنعتی
-
مقاومت خمشی بیشتر در دهانههای بلند
-
وزن کمتر نسبت به تیرچه بتنی
کاربرد تیرچه فلزی
تیرچه فلزی در پروژههای بزرگ مانند مجتمعهای تجاری و پارکینگها کاربرد دارد، اما در برابر خوردگی حساس است و نیاز به پوشش ضدزنگ دارد. تیرچههای کرومیت به عنوان یک گزینه مدرن، جایگزین مناسبی برای تیرچه بتنی در ساختمانهایی که به سرعت زیاد برای ساخت نیاز دارند، هستند.
تفاوتهای اصلی تیرچه بتنی و فلزی
تفاوت تیرچه بتنی و فلزی در جنبههای مختلفی مانند مواد اولیه، عملکرد سازهای، نصب و نگهداری قابل مشاهده است. در ادامه، این تفاوتها را به صورت جدولی مقایسه میکنیم:
| ویژگی | تیرچه بتنی | تیرچه فلزی (کرومیت) |
|---|---|---|
| مواد اولیه | بتن مسلح و میلگردهای فولادی | ورق فولادی، نبشی و میلگرد زیگزاگی |
| وزن | سنگینتر، نیاز به حملونقل دقیق | سبکتر، حمل آسانتر |
| مقاومت در برابر آتش | بالا (بتن عایق حرارتی است) | پایین (فلز در حرارت بالا مقاومت خود را از دست میدهد) |
| نیاز به شمعبندی | بله، برای تحمل وزن بتن خیس | خیر، خودایستا |
| دهانه پوشش | تا ۷-۸ متر | تا ۱۲ متر و بیشتر |
| اجرای تأسیسات | سختتر به دلیل فاصله کمتر تیرچهها | آسانتر با فضای جان باز |
| مقاومت زلزله | خوب، اما انعطاف کمتر | عالی، انعطافپذیری بالا |
| دوام و نگهداری | مقاوم در برابر خوردگی، اما ترکخوردگی ممکن است | حساس به خوردگی، نیاز به پوشش ضدزنگ |
این تفاوتها نشان میدهد که تیرچه بتنی برای پروژههای کوچک و اقتصادی مناسبتر است، در حالی که تیرچه فلزی برای ساختمانهای بزرگ ماسب میباشد. انتخاب نهایی بر اساس محاسبات مهندسی و شرایط پروژه تعیین میشود.
مقایسه تیرچه بتنی و فلزی از نظر اقتصادی
از نظر هزینه، تیرچه بتنی بهطور قابلتوجهی اقتصادیتر است زیرا مواد اولیه آن ارزانتر بوده و ساخت آن حتی در کارگاه پروژه نیز امکانپذیر است. در مقابل، تیرچه فلزی هزینه بیشتری دارد؛ اما سرعت اجرا و حذف شمعبندی میتواند در پروژههای بزرگ باعث صرفهجویی زمان و نهایتاً کاهش هزینههای غیرمستقیم شود.
نتیجهگیری اقتصادی
-
اگر بودجه محدود دارید و پروژه مسکونی با دهانههای کوتاه تا متوسط است تیرچه بتنی انتخاب بهترین است.
-
اگر پروژه شما بزرگ، چندطبقه، صنعتی یا دارای دهانههای بلند است تیرچه فلزی (کرومیت) گزینه مناسبتری خواهد بود.
تأثیر نوع تیرچه بر عملکرد لرزهای سازه
انتخاب نوع تیرچه نقش مهمی در رفتار لرزهای ساختمان، بهویژه در مناطق زلزله خیز، دارد. تیرچههای بتنی به دلیل جرم بیشتر، اینرسی بالاتری ایجاد میکنند و ممکن است نیروی زلزله وارد بر سازه را افزایش دهند؛ با این حال، در صورت اجرای صحیح و آرماتوربندی استاندارد، عملکردی پایدار و قابلاعتماد دارند.
در مقابل، تیرچههای فلزی یا کرومیت به علت وزن کمتر و انعطافپذیری بیشتر فولاد، رفتار مناسبی در برابر لرزهها نشان میدهند و معمولاً گزینهای مناسب برای سازههای بلندمرتبه محسوب میشوند. البته استفاده از تیرچه فلزی نیازمند کنترل دقیق اتصالات و بررسی دقیق استانداردهای ضدحریق است تا عملکرد آن در شرایط بحرانی تضمین شود.
در نتیجه
تیرچه بتنی و تیرچه فلزی هر یک مزایا و کاربردهای خاص خود را در ساختوساز دارند. تیرچه بتنی به دلیل قیمت مناسب، مقاومت بالا و اجرای ساده، انتخابی مقرونبهصرفه برای ساختمانهای مسکونی است.
در مقابل، تیرچه فلزی یا کرومیت به دلیل سرعت اجرای بالا، عدم نیاز به شمعبندی و عملکرد بهتر در دهانههای بلند، در پروژههای بزرگ و سازههای صنعتی کاربرد بیشتری دارد. انتخاب صحیح میان این دو نوع تیرچه باید بر اساس نوع پروژه، بودجه، سرعت مورد نیاز و شرایط سازه انجام گیرد.