تیرچه پیش تنیده چیست ؟
بتن مقاومت کششی پایینی دارد، برای افزایش مقاومت کششی بتن از المانهای فولادی استفاده میشود. میلگردها معمولا تنش تسلیمی حدودا برابر با ۳۰۰ تا ۵۰۰ مگاپاسکال دارند.اما برخی المانهای فولادی تنش تسلیمی بین ۱۷۵۰ تا ۱۹۰۰ مگاپاسکال دارند. به همین دلیل میتوانند مقاومت کششی بیشتری برای بتن فراهم کنند.
هدف از پیش تنیدگی این است که قبل از بارگذاری، المان بتنی را تحت فشار قرار دهند. یعنی قسمتی که قرار بود تحت بارگذاری به کشش بیفتد، ابتدا تحت فشار قرار میگیرد.
پس از بارگذاری به قسمتی که تحت فشار است، نیروی کششی وارد شده و این دو نیرو یکدیگر را خنثی میکنند.
در کل با اجرای پیش تنیدگی، سازه قبل از بارگذاری نسبت به بار وارده مقاوم میشود و مقداری تنش فشاری در آن ایجاد شده تا در برابر تنشهای کششی که بعدا هنگام بارگذاری ایجاد خواهد شد، مقاوم گردد.با افزایش مقاومت کششی در المانهای بتنی، میتوان از آنها در دهانههای بلند استفاده کرد.
برای ساخت تیرچه پیش تنیده از مفتولهای سیمی ۵ میلیمتری استفاده میکنند. چند سیم مفتول در کنار هم، استرند را تشکیل میدهند و از تشکیل استرندها کابل ایجاد میشود که در سقف و تیر از آن استفاده میشود.
برای ایجاد نیروی پیش تنیدگی در بتن تیرچه، ابتدا مفتولها را تا ۶۵ درصد مقاومت نهایی خود میکشند. سپس بتن ریزی انجام شده و پس از گیرش بتن، سیمها رها میشوند. در این حالت بتن تحت فشار قرار میگیرد.
مقطع بتنی این تیرچهها T شکل بوده و مقاومت فشاری ۲۸ روزه نمونههای مکعبی بتن نباید از ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و دو برابر تنش فشاری قسمت زیرین تیرچهها کمتر باشد.
زیرا ممکن است بعضی قسمتها علاوه بر فشاری که تحت پیش تنیدگی تحمل میکنند، تحت بارگذاری نیز نیروی فشاری به آنها وارد شود. به همین دلیل برای اطمینان بیشتر مقاومت فشاری نباید از دو برابر تنش فشاری قسمت زیرین تیرچهها کمتر باشد.
میزان کشش سیمها اگر از حد طراحی شده، بیشتر باشد، ممکن است سیمها پاره شوند و اگر کمتر کشیده شوند، فشار کافی برای مقابله با نیروی کششی به وجود نخواهد آمد.
سیمها باید در جایی قرار بگیرند که تنش فشاری در قسمت تحتانی بیشتر از تنش فشاری قسمت فوقانی باشد. به طور کلی تعداد و نحوه چینش توسط طراح تعیین میشود.
این نوع تیرچهها آرماتورهای عرضی ندارد زیرا نیروی پیش تنیدگی در تیرچه موجب افزایش مقاومت برشی بتن شده و نیاز به آرماتورهای عرضی نیست.
اما گاهی برای افزایش مقاومت برشی و همچنین سهولت در حمل و نقل، در ابتدا و انتهای آن دو آرماتور عرضی قرار میدهند.