سیستم اجرا و ساخت سقف در ساختمان‌ها بیشتر سیستم تیرچه بلوک است و در آن از تیرچه‌هایی مثل تیرچه بتنی با پایه فندوله یا تیرچه‌های خرپایی استفاده می شود ولی بیشتر از صد سال است که در اکثر کشورهای جهان از تیرچه دیگری با عنوان تیرچه پیش تنیده استفاده می شود که ویژگی‌های بسیار بهتری چه در کیفیت و چه در اجرای کار دارد که همین کیفیت بالا موجب شده سیستم های قدیمی کنار گذاشته شود. چند سالی است که در ایران نیز تیرچه پیش تنیده تولید می شود ولی استفاده از آن هنوز به طور گسترده انجام نمی شود.

یکی از مهمترین تفاوت‌های تیرچه پیش تنیده با تیرچه‌های قدیمی تر روش تولید آنهاست که اکثر تیرچه‌های قدیمی برای تولید به دستگاه خاصی نیاز ندارند و معمولا به روش قالب زنی در کارگاه‌ها تهیه می‌شوند ولی تیرچه‌های پیش تنیده با دستگاه‌های صنعتی و مکانیزه و در شرایط کارخانه‌ای تولید می شوند. در این مطلب با نحوه تولید و خط تولید تیرچه پیش تنیده در کارخانه آشنا می شوید ولی قبل از آن توضیح کوتاهی در مورد دو عضو اصلی که یعنی بتن و میلگردهای فولادی ارائه می‌کنیم.

بتن
بتن در یک تعریف ساده از سنگدانه های مانند شن و ماسه، سیمان و مقدار مشخصی از آب تولید می‌شود ولی در کیفیت سیمان و مقاومت آن مسائلی مثل کیفیت سیمان و حتی کیفیت آب دخیل هستند. به طور مثال اگر آبی که برای تولید بتن استفاده می‌شود دارای ناخالصی های زیادی باشد در کیفیت نهایی بتن تاثیر  می گذارد و در آن ایجاد لکه‌های می‌کند و یا از جهتی دیگر pH استاندارد بتن را بر هم می زند؛ علاوه بر کیفیت آب میزان آب مصرفی نیز حائز اهمیت می باشد. هنگام اضافه کردن آب به ملات بتن، آب و سیمان با هم واکنش می دهند حالا اگر این آب کمتر از حد لازم باشد آب و سیمان واکنش لازم را نمی دهند و اگر مقدار آب بیشتر از حد نیاز باشد بعد از واکنش با سیمان اضافه آن درون ملات باقی می ماند و موجب پوک شدن بتن خواهد شد.

میل‌گردهای فولادی
میلگرد ها و کابل های فولادی که قرار است در ساخت تیرچه پیش تنیده به کار روند به میزان بتن مصرفی آن حائز اهمیت است. فولاد مصرفی باید قبل از استفاده مقاومت لازم و استاندارد را داشته باشد؛ همچنین معمولاً از میلگردهای فولادی دندان دار برای ساخت تیرچه پیش تنیده استفاده می شود تا اجزای بتن به خوبی در آن ها گیر کرده و محصول نهایی که همان تیرچه پیش تنیده است مقاومت بالاتری و استانداردی را کسب کند. یکی از ویژگی های میلگردهای فولادی این است که در مقابل کشش و فشاری که به آن ها اعمال می شود مقاومت خوبی را از خود نشان دهند.

روش‌های تولید تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده در ابتدا به روش کارگاهی و قالب گیری تولید می شد ولی این روش دارای کیفیت بالایی نبود به همین دلیل برای تولید آن کارخانه‌هایی احداث و آنها را به دستگاههای مکانیزه مجهز کردند ابداع شد. اولین دستگاه هایی که برای تولید تیرچه پیش تنیده وارد شد ساخت چین بوده و طی یک مرحله تیرچه ها پیش تنیده را تولید میکرد ولی وقتی محصول نهایی را مورد تست‌های آزمایشگاهی قرار دادند متوجه شدند که با استانداردهای بین المللی مغایرت دارد به همین دلیل این دستگاه ها را از دور خارج و استفاده از آن را ممنوع اعلام کردند و به جای آن دستگاه هایی از اروپا وارد کردند این دستگاه ها در دو مرحله تیرچه پیش تنیده را تولید می‌کند.

دستگاه‌های تولید تیرچه پیش تنیده
برای تولید تیرچه پیش تنیده چند مدل دستگاه وجود دارد که معروفترین آنها دستگاه اکسترودر نام دارد اکسترودر همان دستگاهی است که از اروپا و کشور آلمان وارد می شود. اکسترودر تیرچه‌ها را در دو مرحله که به آن‌ها مراحل پیش تنیدگی و پس تنیدگی گفته می‌شود تولید کرده و پس از این دو مرحله ای تیرچه مقاومت و استاندارد لازم را کسب خواهد کرد. با استفاده از این دستگاه بتن به مقاومت نهایی ۳۵۰ حداکثر به مقاومت ۵۵۰ کیلو گرم نیرو بر سانتی متر مکعب می رسد. میلگردهای فولادی که در این دستگاه در مرکز ترکیه کار گذاشته می شود دارای حداقل مقاومت ۱۴۷۵ حداکثر مقاومت ۱۹۶۰ نیوتن بر میلیمتر مربع است.

کارکرد دستگاه اکسترودر
گفته شد که دستگاه اکسترودر در دو مرحله پیش تنیدگی و پس تنیدگی تیرچه ها را تولید می کند. در مرحله پیش تنیدگی که مرحله اول دستگاه می باشد میلگردهای فولادی درون قالب های دستگاه کار گذاشته شده و به وسیله یک سری جک های مخصوص که در دو طرف قالب ها قرار دارند کشیده می‌شوند؛ در طی این کشیدگی مقاومت وایرها اندازه گیری می شود و همین که میلگردها به مقاومت مورد نظر رسید روی آنها بتن عمل آمده را می ریزند تا سطح میلگردها پوشانده شود.

در زیر قالب ها تسمه ای وجود دارد که با ضربه زدن به بتن هوای بین ذرات را گرفته و بتن را منسجم تر می کند پس از انجام این مراحل دوباره میلگردها و بتن چسبیده به آن را تحت کشش قرار می دهند که به آن مرحله پس تنیدگی گفته می‌شود و پس از آن که میلگردها و بتن دارای مقاومت لازم شدند گیره‌ها را رها می کنند تا بتن عمل آید و گیرش پیدا کنند. در این مرحله که قرار است بتن عمل آید را بین دندان های میلگردها به ثبات برسد اصطلاحاً کیورینگ گفته می شود. در مرحله کیورینگ یا عمل آوری بتن تمام از سیستم بخار و حرارت استفاده می شود. برای عمل آمدن بهتر روی تیرچه ها را می پوشانند که بخار در بین تیرچه ها گیر بیفتد که به آن لحاف بخار نیز گفته می شود در زیر لحاف بخار، دمای تیرچه ها با یک شیب ملایم زیاد و با همان شیب ملایم کم می شود. در بالاترین نقطه این شیب دما در حدود ۷۰ درجه است که تیرچه‌های را مقداری در این دما نگه داشته و سپس دما کم می شود.

تمام این مراحل به صورت اتوماتیک انجام شده و پس اتمام این مرحله تیرچه‌ها وارد مرحله دوم می شوند که مرحله خشک شدن است و در حدود دو تا سه روز زمان می برد. بعد از خشک شدن به صورت رندوم از بین تیرچه‌ها تعدادی را انتخاب و به آزمایشگاه کارخانه می فرستند تا کیفیت آنها به دقت بررسی و تایید شود. پس تایید و اتمام کار تیرچه‌های آماده دپو شدن بوده و یا روانه بازار می شوند.