در بسیاری از ساختمان‌ها از تیرچه برای اجرای سقف استفاده می‌شود. تیرچه انواع مختلفی دارد و تیرچه فلزی یکی از آنها است. این نوع از تیرچه مزایای مخصوص به خود را دارد که سازندگان را ترغیب به استفاده از آن می‌کند.

تیرچه فلزی سبک و مقرون به صرفه

محصولات ساخت و ساز ترکیبی مانند فایبرون (Fiberon)، تیمبرتک (TimberTech) و آزک (Azek) در سالیان اخیر پیشرفت‌های زیادی داشته‌اند. اگر چه به صورت کلی به نظر نمی‌رسد که کیفیت مواد قالب‌بندی پیشرفت زیادی کرده باشند. در همان حال، استفاده از تیرچه‌ها رونق زیادی پیدا کرده و این مواد ساختمانی می‌توانند مقاومت مطلوب طراح را ایجاد کنند. به همین دلیل، اکنون سقف‌ها را با استفاده از تیرچه‌های فلزی گالوانیز شده و سبک وزن درست می‌کنیم که به طراح اجازه می­دهند سقفی بادوام را به مشتریان ارائه دهد که بتواند در برابر بارهای وارده دوام کافی را داشته باشد. از جهت دیگر استفاده از تیرچه کرومیت آسان است و به تجهیزات اضافه نیاز نیست.

کسب مجوز

قبل از این که به بحث در مورد تیرچه فلزی بپردازید، باید با اداره ساخت و ساز شهر خود تماس بگیرید و از الزامات آنها برای سقف‌های ساخته شده از تیرچه فلزی با خبر شوید. تیرچه‌های تولید شده در تیرچه خرم‌دژ با رعایت کامل استانداردها ساخته می‌شوند و می‌توان از آنها در سازه‌های مختلف با کاربری‌های متفاوت استفاده کرد. با این حال، طرز استفاده آنها توسط طراح سازه نیز از اهمیت زیادی برخوردار بوده و به همین دلیل است که طرح نهایی ساختمان باید به تایید سازمان‌های مربوطه برسد. زمانی که در یک طرح، تمامی موارد کمیته استاندارد ساختمان رعایت شده باشد، قابلیت گرفتن مجوز را خواهد داشت.

چنین چیزی باعث می­شود که در هر پروژه از مصالح مورد نظر طراح استفاده کرد، اما داشتن این مهر تایید مایه اطمینان خاطر است و در همان حال به مشتریان کمک می­کند تا طرح‌های پیشنهادی خود را ارائه دهند و در صورت گرفتن تاییدیه بتوانند آن را اجرا کنند. اگر اداره ساخت و ساز شهر شما داشتن یک مهندس ناظر را نیز الزامی می‌کند، به دنبال کسی باشید که تجربه ساخت ساختمان‌های تجاری را در کارنامه خود دارد. آنها با طراحی مقاوم سازه و همچنین ایده استفاده از تیرچه فلزی در انواع سقف‌ها آشنایی دارند.

اصول تیرچه فلزی

از تیرچه فلزی می‌توان در سقف‌ها با ضخامت‌های مختلف (نسبت به ضخامت سقف) و اندازه‌های متفاوت برای قرارگیری در بال تیرآهن (عرض لبه تیرچه) استفاده کرد. تمامی این موارد دارای نقشی مهم در ظرفیت  تیرچه هستند، اندازه تیرچه مورد نظر به میزان بار ساختمان بستگی دارد. تهیه‌کنندگان مواد فلزی، نمودارهای دوره‌ای زیادی را برای تعیین اندازه تیرچه به کار می­برند. به طور کلی، تیرچه‌ها را باید با استفاده از فلزاتی با ضخامت استاندارد ساخت.

اگر تا به حال به سقف‌های خانه‌های نیمه کاره توجه کرده باشید، احتمالا با تفاوت­های آنها آشنا هستید. تیرچه‌ها و شاهتیرها ساختار کلی سقف را تشکیل می‌دهند و در بین تیرچه‌ها از مصالح ساختمانی مختلف استفاده می‌شود. تیرچه‌ها با استفاده از میلگردهایی با قطر استاندارد و صفحه فلزی ساخته می‌شوند تا در داخل ساختمان مورد استفاده قرار گیرند. تیرچه‌های فلزی می‌توانند باعث بهبود کیفیت سقف‌ها در پروژه‌های ساختمانی شوند. می‌توان اتصالات را با استفاده از پیچ‌های گالوانیزشده ¾ اینچی یا جوشکاری به شاهتیرها متصل کرد.

بعد از قرار دادن تیرچه‌ها و پوشاندن بین آنها، بتن‌ریزی سقف انجام می‌شود. زمانی که از تیرچه فلزی در ساخت ساختمان استفاده می‌شود، در زمان ساخت صرفه‌جویی می‌شود می‌توان با استفاده از این مواد، مدت اجرای پروژه را کوتاه کرد. زمانی که از این نوع تیرچه در ساخت سقف استفاده می‌شود، نیازی به شمع نگهدارنده نخواهید داشت. می‌توانید با تیرچه خرم دژ تماس بگیرید تا بهترین و مرغوب‌ترین تیرچه را به شما ارائه دهیم.

تیرچه یکی از اجزاء ساختمانی پر کاربرد در صنعت ساخت و ساز است. تیرچه‌ها دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام الزامات طراحی مخصوص به خود را دارند. یکی از انواع تیرچه، تیرچه فلزی با جان باز است که به خاطر مزایایی که در زمان ساخت دارد، مورد توجه طراحان قرار گرفته است.

این تیرچه‌ها توانایی انتقال بار سقف به دو انتهای خود را دارند و بارهای موجود را به طور یکنواخت به تکیه‌گاه‌ها منتقل می‌کنند. برای اجرای تیرچه فولادی با جان باز در سازه‌ها و ساختمان‌ها، باید متناسب با باری که بر روی آنها اعمال می‌شود، فاصله بین دو تیرچه را محاسبه کرده و در زمان اجرا این فاصله به طور دقیق در نظر گرفته شود. در صورتی که الزامات طراح سازه به طور کامل رعایت شود، این نوع از تیرچه می‌تواند مقاومت خوبی داشته باشد و بارهای وارد شده را به خوبی تحمل کند.

این تیرچه‌ها دارای یک تسمه در بال تحتانی و یک نبشی در بال فوقانی هستند و با استفاده از میلگردی که متناسب با طراحی تیرچه خم می‌شود در جان محکم شده که ترکیب این تسمه و نبشی و میلگردها مقاومت بالایی را ایجاد می‌کند که می‌تواند بارهای مختلف وارد شده به سقف را به پایه‌ها انتقال دهد.

نحوه اجرای تیرچه فلزی با جان باز

فواصل خالی میان تیرچه فلزی با جان باز به وسیله مواد مختلفی که دارای وزن کمی هستند، پوشش داده می‌شوند. مواد به کار رفته در این نوع از سقف، انواع مختلفی دارند و در هر سازه بنا به طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بلوک‌های سیمانی، طاق ضربی، قالب‌های پلی‌استایرن و قالب‌های موقت فولادی کامپوزیت که با استفاده از مواد سبک پر می‌شوند، در فواصل خالی بین تیرچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در هر سازه، فاصله میان دو تیرچه متفاوت است و نسبت به نوع کاربری ساختمان و وزنی را که سقف باید تحمل کند، این فاصله‌ها تعیین می‌شوند. معمولا فاصله از 100 سانتی متر بیشتر نخواهد بود و قرار دادن تیرچه‌ها در فاصله بیشتر از 100 سانتی متر توصیه نمی‌شود. هر قدر باری که سقف باید تحمل کند بیشتر باشد، فاصله بین دو تیرچه فلزی با جان باز را کمتر در نظر می‌گیرند تا بتواند تحمل کافی بارهای وارد شده را داشته باشد.

بعد از قرار دادن مصالح پر کننده بین دو تیرچه، بتن ریزی سقف انجام می‌شود. بتن ریزی باید کمتر از 4 سانتی متر ضخامت نداشته باشد. در صورت بتن ریزی با ضخامت کمتر از 4 سانتی متر، کف به اندازه کافی مقاومت نخواهد داشت و در اثر عوامل مختلف، امکان ترک خوردن آن بالا خواهد بود. بتن با ضخامت کم به راحتی از هم گسیخته می‌شود و از کیفیت سقف کاسته خواهد شد. در جاهایی که احتیاج به مقاومت بیشتر است، بتن ریزی با ضخامت 10 سانتی متر هم انجام می‌شود. بتن ریزی ضخیم از تخریب بتن در حین اجرای عملیات ساختمانی جلوگیری می‌کند و در اثر عبور دادن مصالح از روی سقف، هیچ آسیبی به بتن وارد نخواهد شد.

تیرچه فلزی با جان باز در زمان قرارگیری در جای خود و قبل از بتن ریزی، نیازی به شمع نگهدارنده ندارد و به راحتی می‌تواند وزن خود و بتن خیس و عوامل اجرایی را تحمل کند. عدم نیاز به شمع‌های نگهدارنده، باعث کاهش هزینه‌های ساخت و ساز می‌شود و سازنده نیازی به تهیه نگهدارنده نخواهد داشت. استفاده نکردن از شمع نگهدارنده باعث خلوت ماندن فضای کار می‌شود و عوامل اجرایی می‌توانند به راحتی کارهای مختلف را انجام دهند و زمانی برای نصب نگهدارنده‌ها و جمع کردن آنها بعد از انجام بتن ریزی سقف و خشک شدن آن نیاز نخواهد بود.

زمانی که سقف با استفاده از تیرچه فلزی با جان باز اجرا می‌شود، بعد از بتن ریزی این تیرچه‌ها به طور کامل در سقف فرو می‌روند که باعث می‌شود سقف لرزش کمتری داشته باشد.

این نوع یکی از رایج‌ترین نوع تیرچه مورد استفاده در ایران است که اکثر مهندسین در هنگام ساخت و ساز از این نوع از تیرچه استفاده می‌کنند. این نوع از تیرچه به نام‌های متفاوتی مانند، خرپای تیرچه، خرپای میلگردی یا تیرچه خرپایی شناخته می‌شود. خرپا در این نوع از تیرچه‌ها از میلگرد است و بسته به مقاومت مورد نیاز باید از میلگرد مناسبی استفاده کرد. انجمن تیرچه و بلوک همواره در پی تدوین استانداردهایی برای ساخت و اجرای بهتر تیرچه‌های تولیدی توسط تولیدکنندگان است.

مواد و مراحل ساخت تیرچه خرپایی

تیرچه‌ها را با استفاده از مواد مختلفی می‌سازند و در صورتی که برای ریختن پاشنه از قالب‌های سفالی در هنگام بتن‌ریزی استفاده شود، به این نوع از تیرچه، تیرچه خرپایی با کفشک گفته می‌شود. در برخی از ساختمان‌ها از انواع پیش فشرده استفاده می‌شود. در تیرچه‌ها که از میلگرد در ساختمان آن استفاده شده، قبل از این که بتن‌ریزی انجام شود، میلگردها کشیده می‌شوند. کشش میلگردها تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که بتن در قالب ریخته شده و خشک شود. زمانی که بتن خشک شد، میلگردها را رها می‌کنند، بدین ترتیب در زمان ساخت، تیرچه‌ها تحت فشار قرار می‌گیرند.

تیرچه از چند جزء تشکیل شده‌ که این اجزاء عبارتند از، میلگردی که در بالا قرار می‌گیرد، یک میلگرد نیز به صورت عرضی یا مارپیچ در طول این تیرچه‌ها ادامه پیدا می‌کند و آهنی که در پایین تیرچه مورد استفاده قرار می‌گیرد که در برخی از تیرچه‌ها این آهن با میلگردهایی که تحت کشش قرار می‌گیرند جایگزین می‌شود. میلگردهایی که در ساخت تیرچه مورد استفاده قرار می‌گیرند باید در یک حد استاندارد باشند تا بتوان از تیرچه مقاومت مورد نظر را انتظار داشت.

در بالا یک میلگرد قرار داده می‌شود که قطر این میلگرد باید بین 6 تا 12 میلیمتر باشد. در صورتی که میلگرد مورد استفاده قطری نزدیک به 12 میلیمتر داشته باشد، باید این میلگرد در ارتفاعی قرار داده شود که در بتن پوشش قرار بگیرد یا به عبارت دیگر، قدری بالاتر از بلوک باشد. میلگرد دیگری که در عرض به صورت مارپیچ قرار داده می‌شود نیز نباید قطر کمی داشته باشد، تا بتواند نیروهای برشی سقف را تحمل کند و در مقاومت کلی سقف تاثیری نگذارد.

قطر میلگرد عرضی نیز باید از استانداردها پیروی کند و این استانداردها این قطر را بین 5 تا 10 میلیمتر مشخص کرده‌اند و حداکثر فاصله بین آنها نباید بیشتر از 20 سانتی متر باشد. میلگردهای کششی که در پایین تیرچه مورد استفاده قرار می‌گیرند، بارهای سقف را تحمل می‌کنند و برای این کار باید از مقاومت کافی برخوردار باشند. در هر کدام از تیرچه‌ها باید این میلگردهای کششی حداقل 2 عدد باشند و میلگردهای کششی نیز باید فطری بین 8 تا 16 میلیمتر داشته باشند.

یکی از مواردی که در مقاومت کلی تیرچه خرپایی تاثیرگذار خواهد بود، چسبندگی بتن به فولاد است. در تیرچه‌ها، بتن به میلگردهای فولادی باید چسبندگی لازم را داشته باشد. برای به دست آوردن چسبندگی بالا، میلگردهای مورد استفاده در ساخت تیرچه‌ها از انواع عاج‌دار است. عاج میلگرد، چسبندگی بهتری ایجاد می‌کند.

قبل از بتن‌ریزی سقف ساخته شده از تیرچه خرپایی چه نکاتی را باید بررسی کرد

در صورت رعایت این نکات، به تخریب و بتن‌ریزی مجدد نیازی نخواهد بود. در ابتدا باید تعداد آرماتورها و فاصله آنها از هم بررسی شود. فاصله بین خاموت‌های تیر باید طبق طرح سازه باشد و اولین خاموت باید در بالای ستون قرار بگیرد. خیز منفی را نیز باید مورد توجه قرار داد. قالب‌ها باید بررسی شوند تا هیچ ماده اضافه‌ای مانند، شن، ماسه، فوم و غیره در آنها نباشد.

کلاف‌های عرضی نیز باید چک شوند و فاصله بین شمع‌های نگهدارنده نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. سازنده قبل از بتن‌ریزی، بلوک‌ها را باید خیس کند. آرماتورهای تقویتی نیز باید کنترل شوند. باید آرماتورهای حرارتی و تقویتی نیز کنترل شوند. قالب باید به گونه‌ای باشد که هیچ نشتی نداشته باشد.

تاریخچه تیرچه‌های فولادی

اولین تیرچه فلزی با جان باز، تیرچه با جان باز Massillon بود که برای اولین بار در سال 1923 ساخته شد. این سیستم تیرچه شامل یک شبکه پیوسته در یک پیکربندی خرپایی از نوع وارن بود و شامل دو نوار افقی در بالا و دو نوار قطری در پایین بود. ماهیت بدون مانع اولین تیرچه با جان باز، یک طراحی کارآمد ارائه می‌داد که می‌توانست به راحتی ویژگی‌های الکتریکی / مکانیکی را در صفحه قاب سقف جای دهد.

انستیتوی تیرچه‌های فولادی پنج سال پس از تولید اولین تیرچه فولادی با جان باز تشکیل شد. در سال 1929، یک سال پس از تاسیس موسسه Steel Joist، اولین جدول بارگذاری تیرچه فولادی با جان باز ایجاد شد. جداول بارگذاری به یکپارچه سازی استانداردهای طراحی و از بین بردن سردرگمی در بین معماران، مهندسان، سازندگان کمک کرده است. اگرچه تیرچه فولادی با جان باز مدرن از المان‌های زاویه‌دار فولادی و میله‌ها یا فقط المان‌های زاویه‌دار فولادی تشکیل شده، اصطلاح "تیرچه نواری" از ابتدا برای این محصول در نظر گرفته شده و هنوز هم به عنوان نامگذاری استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از زمان تاسیس انستیتوی Steel Joist، تیرچه‌های فولادی با جان باز یکی از ویژگی‌های مهم ساختمانی در صنعت ساخت و ساز هستند که طرح‌هایی با وزن و مصالح کارآمد، دهانه‌های طولانی، ساخت و نصب ساده و طراحی بدون محدودیت ارائه می‌دهند که امکان عبور تاسیسات الکتریکی و مکانیکی را فراهم می‌کنند در حال حاضر سالانه هزارن تن عرشه و تیرچه فولادی در جهان تولید می‌شود. در حال حاضر میلیاردها فوت مربع از هر دو سازه بام و کف در دنیا وجود دارد که با استفاده از تیرچه فولادی با جان باز ساخته شده‌اند.

پیشینه تحقیق

برای مهندس سازه، تیرچه‌های فولادی با جان باز می‌توانند یک چالش ایجاد کنند زیرا به منزله اصلاح یک ساختمان موجود است تا بتواند بارهای بیشتری تحمل کرده، دارای عملکرد بهتری در تراز کف بوده و دارای بازشوهایی در کف / سقف‌های جدید باشد. یکی از دلایل عمده برای اصلاح و بهبود تیرچه فولادی با جان باز، نیاز به نصب تجهیزات جدید در بام است که ظرفیت طراحی سازه‌های پشتیبان را افزایش می‌دهد. در صورت عدم وجود تیرچه‌های فولادی با جان باز، سازه قادر به تحمل بارهای جدید نخواهد بود، که به دلیل عدم وجود فضای لازم برای قرار دادن  تیرچه جدید در حفره‌های موجود، امکان استفاده از تیرچه‌های کامل وجود نخواهد داشت.

از نظر تاریخی، برخی از مهندسان سازه به اصلاح به خلاقیت مهندسی خود روی آورده‌اند تا بتوانند یک سیستم قاب فولادی با جان باز طراحی کنند. برخی از اصلاحات شامل جوشکاری صفحات فولادی، المان‌های زاویه‌ای، کانال‌ها و استفاده از المان‌های افقی در تراز تیرچه‌ها است که در نهایت منجر به افزایش مدول الاستیسیته مقطع می‌شود.

اگرچه این رویکرد دارای مزایای زیادی است، اما اغلب این واقعیت را در نظر نمی‌گیرد که نقطه ضعف ممکن است در المان جان یا اتصالات جان به المان‌های افقی باشد. به همین ترتیب، اتصالات جوش داده شده به دلیل مشکلات مربوط به جوشکاری در المان‌های افقی و یا نگرانی‌های کیفی مربوط به جوشکاری در محل، نمی‌توانند گزینه موفقی در نظر گرفته شوند.

رویکرد دیگر که در ساختمان‌های موجود مشاهده شده است، نصب تیرچه‌های فولادی عریض در مجاورت یک تیرچه فولادی با جان باز موجود است. در محلی که این نوع اصلاحات اعمال شده باشد، انتهای تیر فولادی در عمق 2.5 اینچی قرار می‌گیرد و شبکه فولادی تقویت می‌شود. این روش ممکن است مشکلات مشابه با نصب تیرچه فولادی با جان باز با طول کامل را داشته باشد زیرا یک تیرچه فولادی عریض اغلب بیش از حد طولانی و دست و پا گیر است و به سختی می‌تواند در دهانه موجود نصب شود.

گاهی اوقات ممکن است تیرچه به صورت دوگانه با یک اتصال خمشی در مرکز دهانه طراحی شود. اگرچه این رویکرد دارای مزایایی زیادی است، اما اندازه تیرچه فولادی معمولا در مقایسه با تیرچه‌های مجاور بسیار زیاد خواهد بود. این اقدام ضروری است تا اطمینان حاصل شود که تیرچه به راحتی می‌تواند بارگذاری پیشنهادی را بدون رسیدن به حد تسلیم تحمل کند که در غیر این صورت ممکن است منجر به خرابی زودرس تیرچه فولادی با جان باز مجاور شود.

اگرچه ممکن است به طور گسترده‌ای شناخته شده نباشد، یک رویکرد بهتر برای تقویت سیستم قاب‌های داخلی تیرچه فولادی موجود با جان باز، نصب تیرچه‌های فولادی با ضخامت جدید است که توسط تولید کننده تیرچه طراحی شده است. صفحات اتصال پیچ و مهره شونده در محل، نسبتا سبک هستند و نیازی به اصلاح سیستم مهاربندی موجود ندارند و ممکن است با کمی تغییر، نصب تاسیسات مکانیکی / لوله کشی / برقی موجود به راحتی در محل خود قابل نصب باشند.

بازرسی و آزمایش مخلوط بتن برای اطمینان از این که تمام شرایط مشخص شده و معیارهای قابل قبول برای تولید تیرچه را برآورده می‌کند بسیار مهم است. مخلوط بتن، که در کارخانه تولید شده و توسط کامیون‌های میکسر به محل ساخت تیرچه منتقل می‌شود، معمولا مطابق با استانداردهای کمیته استاندارد ساختمان و بین المللی قابل اجرا مانند ASTM مورد بازرسی و آزمایش قرار می‌گیرند. یکی از موارد مهم در ساخت تیرچه در محل پروژه، بتن مورد استفاده است که باید از مقاومت کافی برخوردار باشد.

بازرسی مخلوط بتن

در مراحل مختلف باید از بتن آزمایشاتی گرفته شود که در زیر آنها را توضیح خواهیم داد.

بازرسی اولیه

در مرحله اول، بررسی و مشخص کنید که امکانات، مقیاس‌ها و میکسر کامیون شرایط مشخص شده را برآورده می‌کند یا خیر. در محل نگهداری انواع مواد مانند سیمان، سنگدانه‌ها و مواد افزودنی برای اطمینان از تمیز بودن آنها، عاری از آلودگی و همچنین محافظت صحیح از مواد در اثر انجماد جلوگیری کنید. بررسی و تایید کنید که تست‌های درجه‌بندی درشت و ریز مطابق با استانداردهای قابل اجرا مانند ASTM C 136 انجام شده است و نتیجه آن به الزامات پروژه و ساخت تیرچه رسیده است.

بازرسی مخلوط بتن در محل

هر کامیون میکسر باید بررسی شده تا از تهیه یک مخلوط با مواد صحیح اطمینان حاصل شود. بتن تحویل داده شده در محل پروژه را بازرسی کنید. قبل از تخلیه در محل ساخت و تولید تیرچه باید یکنواخت و به اندازه کافی مخلوط شود. آب و مواد افزودنی را در محل کار بررسی و نظارت کنید تا مطمئن شوید که این روند به درستی انجام شده است. زمان تحویل بتن و زمان ریختن بتن در قالب‌ها را بررسی کرده و بررسی کنید که آیا در محدودیت زمانی، الزامات تهیه تیرچه رعایت شده یا خیر.

آزمایش مخلوط بتن برای ساخت تیرچه

1. آزمایشات در محل

انواع خاصی از آزمایش وجود دارد که باید پس از رسیدن به مکان پروژه، روی بتن مخلوط انجام شود. برای ساخت تیرچه باید طبق محاسبات، بتن مناسب تهیه شده و مورد استفاده قرار بگیرد.

2. آزمایشات آزمایشگاهی

خواص متفاوتی وجود دارد که نیاز به ارزیابی دارند. برای این منظور، نمونه مخلوط بتن در آزمایشگاه آزمایش می‌شود. برخی از آزمایشات را باید در آزمایشگاه انجام داد تا بتوان نتیجه را در شرایط استاندارد مشخص کرد.

نمونه برداری از مخلوط بتن

نمونه‌ها باید شرایط بتنی را که مورد نظر است را نشان دهند. تاریخ، زمان، محل قرارگیری، شماره کامیون باید مشخص باشند. برای هر مرحله از آزمایش، حداقل سه نمونه از بتن باید تهیه شود. در صورت نیاز به آزمایش استحکام بتن در محل، قبل از برداشتن قالب، محافظ یا قرار دادن تیرچه در سازه، باید نمونه‌های اضافی برای آزمایش‌ها برداشته شود. حداقل برای هر 76 متر مکعب از هر کلاس بتن که در هر روز ریخته می‌شود، باید حداقل یک نمونه برای تست مقاومت استفاده شود.

بهبود و بررسی نمونه آزمایشگاهی

نمونه‌هایی که برای اهداف آزمایش انتخاب شده‌اند، باید پس از قالب‌گیری تیرچه‌ها در سایت پروژه، حداکثر 48 ساعت نگهداری شده تا بر روی آنها آزمایش‌ها انجام شود. نمونه برداری باید مطابق با استانداردهای قابل اجرا مانند ASTM C 31 / C 31M باشد. نمونه‌ها باید در دمای 16 تا 27 درجه سانتیگراد نگهداری شوند. باید در محل نگهداری دما در درجه مناسب حفظ شود تا از خسارت به نمونه‌ها جلوگیری شود. نمونه‌ها باید ظرف 16 تا 48 ساعت پس از قالب‌گیری به آزمایشگاه منتقل شوند و زمان حمل و نقل نباید بیشتر از 4 ساعت باشد.

در شرکت تیرچه خرم‌دژ تمامی موارد مربوط به استانداردها با دقت کامل در زمان ساخت تیرچه رعایت می‌شود. تیرچه‌های تولید شده دارای مقاومت کافی برای استفاده در پروژه ساختمانی شما خواهند بود. با ما تماس بگیرید تا متناسب با نیاز شما، انواع تیرچه‌های سفارشی را ارائه دهیم.

ساختمان‌ها با استفاده از مصالح مختلف ساخته می‌شوند و هر کدام از انواع مصالح، مزایای مخصوص به خود را دارند. تیرچه یکی از مصالحی است که در اجرای سقف کاربرد دارد و باعث می‌شود سرعت انجام کار بالا رود. تیرچه‌ها نیز انواع مختلفی دارند و می‌توان از آنها برای انواع سقف‌ها استفاده کرد. برای هر سقفی نوع خاصی از تیرچه‌ها را باید استفاده کرد تا بتوان به مقاومت مورد نظر رسید.

هر کدام از مصالحی که در ساخت ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد باید از استانداردها پیروی کند. تیرچه استاندارد باعث می‌شود تا ساختمان بتواند به خوبی در برابر بارهای موجود مقاومت داشته باشد. فاصله تیرچه‌ها نیز باید از استانداردها پیروی کنند و معمولا فاصله آنها باید حداقل 70 سانتی متر باشد. البته در بیشتر سازه‌ها فاصله بین تیرچه‌ها را 50 سانتی متر در نظر می‌گیرند تا سقف مقاومت بالاتری داشته باشد. بلوک‌هایی که در بین این تیرچه‌ها قرار داده می‌شوند، معمولا 40 سانتی متر هستند تا بتوانند با استفاده از آنها به راحتی بین تیرچه‌ها را پر کرد.

نکاتی در مورد تیرچه

ضخامت سقف نیز در زمانی که از تیرچه استفاده می‌شود باید به دقت محاسبه شود. ضخامت سقف نباید بیشتر از یک بیستم طول دهانه باشد. در صورتی که تکیه‌گاه گیردار و یا نیمه گیردار باشد، ضخامت سقف یک بیست و ششم دهانه محاسبه می‌شود. سقف‌هایی که با استفاده از تیرچه بلوک ساخته می‌شوند، برای سازه‌هایی که بارهای استاتیک و یا یکنواخت هستند، مناسب خواهد بود. در جاهایی مانند پارکینگ‌ها، سقف‌هایی که از تیرچه‌ها در ساخت آنها استفاده شده، مناسب نیستند.

در سقف‌هایی که با استفاده از تیرچه‌ها ساخته می‌شوند، طول دهانه حداکثر 8 متر باید باشد، ولی در بیشتر سازه‌ها، طول دهانه از 5.6 متر بیشتر نیست. در جاهایی که بار بیش از 800 کیلوگرم در هر متر مربع باشد نمی‌توان از تیرچه‌ها در سقف بهره برد. اما در صورتی که بار وارد شده به سقف بیش از 800 کیلوگرم است، می‌توان از دو تیرچه در کنار هم استفاده کرد تا بتوان مقاومت مورد نظر را تامین کرد.

تیرچه بتنی استاندارد دارای بتن پاشنه به صورت صاف هستند تا بتوانند تکیه‌گاه مناسبی برای بلوک‌ها باشند. این بتن پاشنه باید ضخامتی در حدود 10 سانتی متر داشته باشد تا بتواند مقاومت کافی در زمان اجرای سقف را تامین کند. در جاهایی که بلوک‌ها به تیرچه‌ها می‌رسند، باید از بسته بودن قسمت انتهایی آنها مطمئن شوید. در صورتی که محل اتصال بلوک‌ها با تیرچه دارای سوراخ باشد، در زمان بتن ریزی بتن به درون آنها نفوذ خواهد کرد.

در محل‌های اتصال تیرچه‌ها با دیوار، باید با استفاده از پوکه معدنی، با زاویه 45 درجه پر شود. بلوک‌ها نیر باید قبل از قرار دادن در محل خود حتما خیس شوند. جک‌هایی که در زیر سقف تیرچه بلوک قرار داده می‌شوند، باید بعد از گذشت 10 روز از زیر آنها برداشته شود تا سقف به طور کامل مقاومت خود را به دست آورده باشد. در زمان بتن ریزی، تمامی سقف باید به طور کامل و در یک مرحله بتن ریزی شود تا شکاف و یا ترکی در بتن ایجاد نشود.

در سقف‌ها و جاهایی که باید بر روی سقف شیب‌بندی انجام شود، استفاده از مواد سبک مانند پوکه معدنی توصیه می‌شود. این مواد سبک، بار زیادی را به سقف اضافه نمی‌کنند و کار با آنها ساده است. نکته‌ای هم باید در نظر گرفت و آن این است که در زمانی که سقف با استفاده از تیرچه‌ها پوشش داده شد و قبل از بتن ریزی، در هنگام عبور از روی سقف باید با احتیاط بیشتری بر روی آن حرکت کرد. تیرچه‌ها و بلوک‌ها قبل از بتن ریزی پایداری کافی را ندارند و احتمال بروز خطر زیاد خواهد بود.

سه نوع اساسی از سیستم‌های کفپوش بتنی با استفاده از تیرچه وجود دارند که هنگامی که با اصلاحات فراوان همراه می‌شوند، طیف گسترده‌ای از نیازهای کف در ساخت و سازهای مدرن را برآورده می‌کنند. در این سیستم‌ها، قسمت اعظم بار بر روی یک دال با تیرچه باربر است و از مقدار قابل توجهی بتن تشکیل می‌شود که به سختی و استحکام سیستم کمک می‌کند.

به همین دلیل روش‌های زیادی برای کاهش وزن سقف و دال ابداع شده است. یک راه استفاده از بتن سبک است. روش دیگر ایجاد شکاف در قسمتی از صفحه است که در آن وجود بتن واقعا ضروری نیست. این حفره ها می‌توانند از چندین روش ایجاد شوند، اما این مقاله تنها مربوط به سیستم‌های طبقه با استفاده از تیرچه است. امروزه چندین نوع سیستم شکل گیری مختلف برای ساخت کف وجود دارد. یکی از آنها استفاده از تیرچه‌هایی با فاصله‌های متفاوت بنا به کاربرد سازه است.

زمانی که سازه‌ای با استفاده از تیرچه و بتن ساخته می‌شود، می‌توان برای کفپوش طبقات از هر نوع از پوششی استفاده کرد و محدودیتی وجود نخواهد داشت. در سقف‌های تیرچه بتنی گچکاری و یا استفاده از قالب‌های پیش ساخته گچ به راحتی بر روی سقف بتنی اجرا می‌شوند و می‌توان با استفاده از میلگرد و یا مواد دیگر سقف‌های تزئینی به شکل‌های مختلف را به این سقف‌ها متصل کرد. هر نوع از طراحی داخلی در سازه‌هایی که با استفاده از تیرچه و بتن ساخته شده‌اند قابل اجرا بوده و طراح در انتخاب طرح مورد نظر آزادی عمل کافی خواهد داشت.

این سقف‌ها مقاومت بالایی دارند و در برابر زلزله و یا تنش‌های مختلف دوام بالایی خواهند داشت. برای به دست آوردن مقاومت بالا می‌توان از انواع بتن‌های با مقاومت بالا استفاده کرد. در برخی از سازه‌ها می‌توان فاصله میان تیرچه‌ها را کمتر از حد معمول در نظر گرفت که باعث بالا رفتن مقاومت سقف و سازه خواهد شد.

صفحات مخصوصی از نوع فلنج دار برای سقف‌هایی که بعدا نیاز به گچ کاری دارند یا به منظور عایق کاری صوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند توصیه می‌شود، زیرا‌ نمی‌توانند سطح بتنی با کیفیت معماری را برای یک سقف در معرض دید فراهم کنند. عمق تیرچه استاندارد با میخ کردن قالب فلزی به وجوه کناری تیرچه‌ها کنترل می‌شود. نوع دیگر پانل فلزی نوع فلنج دار لغزشی است که از همان فرم فلزی به عنوان فلنج پایین استفاده می‌کند.

تمام اتصالات در این سیستم با برش به عرض دقیق مشابه با صفحه بدون فلنج قابل تنظیم شکل می‌گیرد. این سیستم همچنین برای سقف‌های در معرض دید گزینه مناسبی است زیرا هیچ فلنجی بر روی کف اتصالات بتنی قرار‌نمی گیرد. نوع چهارم فرم‌های فولادی گنبدهای فلزی است که از آنها در ساخت تیرچه‌های دو طرفه، اسلب‌های مسطح و صفحات مسطح استفاده می‌شود.

این گنبدها معمولا با فلنج‌هایی با عرض 3 اینچ ساخته می‌شوند که در کنار یکدیگر قرار گرفته و قسمت‌های پایین تیرچه‌ها دارای عرض 6 اینچ هستند. این امر نقص موجود در بتن تمام شده ناشی از همپوشانی و یا شکاف بین صفحات را برطرف می‌کند که معمولا در فرم‌های مفصلی صفحات فلزی رخ می‌دهد.

سقف ساخته شده از تیرچه مستقل

اغلب از تیرچه‌های مستقل برای ساخت کف و سقف استفاده می‌شود، تیرچه‌های سقفی که در زیر تیرچه‌های کف قرار می‌گیرند. هدف استفاده از دو مجموعه تیرچه جلوگیری از عبور صوت است و گاهی اوقات در مواردی مانند سالن‌های ورزشی از انتقال لرزش از کف به سقف جلوگیری می‌کند.

در حالی که بدون شک این روش یکی از بی نقص‌ترین طرح‌ها برای دستیابی به این اهداف است، اما نمی‌توان از این روش در تمامی ساختمان‌ها استفاده کرد. انجام دو ردیف تیرچه باعث بالا رفتن هزینه‌ها شده و در بسیاری از موارد این کار ضروری نخواهد بود. اما در جاهایی که در هر طبقه فعالیت متفاوتی انجام می‌شود این کار توجیه خواهد داشت.

این نوع طرح در ساختمان‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد یکی از جاهایی که می‌توان از این طرح استفاده کرد در محیط‌های آموزشی است. در این محیط‌ها به خاطر تردد بالا در هر طبقه، لرزش و صدا با استفاده از این نوع از طرح به طبقه پایین منتقل نمی‌شود. همچنین در ساخت طبقات مدرسه، در بعضی از بخش‌های کشور از تیرچه‌هایی استفاده می‌شود که دارای مقاومت بالاتری هستند. این تیرچه‌ها با فواصل کمتری اجرا می‌شوند. این فاصله کم مقاومت کلی سقف را افزایش خواهند داد و لرزش در این سازه‌ها به کمترین حد خود خواهد رسید و برای این نوع فضاها مناسب خواهند بود.

تیرچه فلزی با استفاده از بال‌های تحتانی و فوقانی و میلگردهایی که این دو تسمه را به هم متصل می‌کنند، ساخته می‌شود. میلگرد در بین این دو تسمه خم شده و به هر کدام از آنها جوش داده می‌شود. می‌توان در فاصله بین این تیرچه‌ها از سفال، بلوک بتنی استفاده کرد و یا در بین آنها با استفاده از طاق ضربی سقف را پوشش داد. اندازه و نوع مواد به کار رفته در این نوع از تیرچه بر پایه استاندارد انتخاب می‌شود و محصول نهایی می‌تواند آزمایش‌های استاندارد را با موفقیت به پایان برساند.

تیرچه فلزی در زمان اجرا نیازی به شمع و یا پایه ندارد و این نوع از تیرچه با مقاومت بالایی که دارد، قادر خواهد بود تمامی بارها را تحمل کند. این نوع از تیرچه برای جاهایی که شمع‌بندی و نصب پایه مشکل بوده و یا هزینه زیادی را برای سازنده در پی دارد، بهترین گزینه خواهد بود. تیرچه فولادی به راحتی با هر سازه‌ای سازگار است و می‌توان از آن در ساختمان‌های مختلف استفاده کرد.

زمانی که این تیرچه‌ها در جای خود قرار گرفتند و بین آنها با بلوک سیمانی و یا سفال پوشش داده شد، مانند دیگر سقف‌ها می‌توان بر روی سقف، عملیات بتن ریزی را انجام داد. بتن ریزی این نوع از سقف‌ها تفاوتی با دیگر سقف‌های معمول ندارد و نیاز به عملیات پیچیده‌ای نخواهد بود. این نوع از تیرچه به راحتی می‌تواند بارهای مختلفی را که در زمان اجرا به آن وارد می‌شود را تحمل کند. این نوع از تیرچه بارهای مختلف را به وسیله بال‌های فوقانی و تحتانی و میلگردهای میانی تحمل می‌کندو به خاطر استحکام بالا در زمان عملیات ساختمانی نیازی به هیچگونه پایه و یا نگهدارنده‌ای ندارد.

بال زیرین تیرچه فلزی

این بال که از تسمه‌های فولادی ساخته می‌شود باید بتواند بارهای مختلفی که در طول مراحل ساخت سقف بر آن وارد می‌شود را تحمل کند و یک عضو کششی در تیرچه فلزی خواهد بود. قبل از مهار کردن تیرچه، این بال باید بتواند در برابر نیروی وارد شده در اثر نوسانات و وزن تیرچه به خوبی مقاومت کند. این عضو کششی باید بتواند تمامی بارهای موجود را بدون هیچگونه تغییر شکلی تحمل کند و بعد از ساخت بتواند در برابر نیروهای مختلف مقاومت کند.

میلگردهای قطری در تیرچه فلزی

این میلگردها در بین دو بال فوقانی و تحتانی قرار دارند و به آنها جوش داده می‌شوند. میلگردهای میانی به عنوان خرپا عمل می‌کنند و ایستایی لازم را در برابر بارهای مختلف به تیرچه می‌دهد. بال تحتانی به خاطر وجود این میلگردهای خرپا در برابر نیروهای وارده دوام می‌آورد و این میلگردها قسمتی از نیرو وارده را تحمل می‌کنند. برای به دست آوردن بیشترین مقاومت، باید زاویه جوش این میلگرده به بال‌های فوقانی و تحتانی به درستی محاسبه شود. در صورتی که این میلگردها با زاویه کمتری به بال‌ها متصل شود، مقاومت کلی تیرچه پایین خواهد آمد و امکان دارد در اثر بارهای وارده، تیرچه تغییر شکل دهد.

برای آشنایی بیشتر با انواع میلگردها و سایر عوامل پشتیبان به مقاله مرتبط مراجعه نمایید.

بال فوقانی

بال فوقانی را می‌توان با ناودانی، نبشی و یا با استفاده از تسمه‌های فولادی ساخت. این بال در بالای تیرچه قرار داده می‌شود و بعد از اجرا و بتن ریزی، در داخل بتن قرار می‌گیرد. این بال علاوه بر تحمل وزن تیرچه، وزن بار ایجاد شده در مرحله بتن ریزی را هم تحمل خواهد کرد.

فواید استفاده از تیرچه‌های فولادی

اجرای سقف با استفاده از این نوع تیرچه در پایان کار هزینه‌های کمتری را در پی خواهد داشت. تیرچه فلزی در مقایسه با انواع دیگر تیرچه‌ها قیمت بالاتری دارد، اما به خاطر این که برای اجرای سقف نیاز به تعداد کمتری تیرچه است، در هزینه‌های کلی صرفه‌جویی خواهد شد. سقف‌هایی که از این نوع تیرچه استفاده می‌کنند نیاز به بتن ریزی کمتری خواهند داشت.

برچسب موجود بر روی تیرچه‌ها اطلاعات مربوط به تولید کننده و ابعاد تیرچه را نشان می‌دهد. اگر اندازه اعضاء در سایت اندازه‌گیری می‌شود، باید از یک میکرومتر استفاده شود، زیرا تفاوت ضخامت مصالح ارائه شده توسط تولید کنندگان دارای ابعاد در حد یک هزارم اینچ است.

بازتوزیع بار

بازتوزیع بار یک روش توزیع بار متمرکز بین چند تیرچه در یک سیستم تیرچه یا سقف است. بازتوزیع بار یک گزینه در دسترس است به شرطی که یک عضو را بتوانید در زیر یا درون تیرچه قرار دهید. اگر عضو وارد شده دارای سختی مناسب باشد، بار متمرکز را می‌توانید بر روی چند تیرچه صنعتی توزیع کنید.

اضافه کردن تیرچه‌ها و تیرهای جدید

اضافه کردن تیرچه‌های جدید یا تیرهای با بال گسترده برای حمایت از بار اضافی قبل از استفاده از راهکار‌های تقویتی گران را در نظر داشته باشید. از نگرانی عمده به هنگام اضافه کردن تیرها یا تیرچه‌ها، موانع موجود است. اضافه کردن اعضا ممکن است امکان پذیر نباشد، زیرا لوله کشی‌ها، سیم کشی‌های برقی و یا موانع دیگر ممکن است در مسیر بوده و حذف یا جایگزینی آنها می‌توانند هزینه‌هایی به مراتب بیشتر از اضافه کردن تقویت کننده‌ها داشته باشد.

اگر مایل به اضافه کردن تیرچه هستید، باید به محورهای زاویه دار توجه داشته باشید. برای قرار دادن تیرچه یا تیر در محل خود، "no camber" باید برای تیرچه‌های اضافه شده در نظر گرفته شود. در شرایطی که بخواهید از تیرچه‌های سری K استفاده کنید، عمق پایه‌ها باید به 2 اینچ محدود شود و سپس به منظور تسهیل فرآیند نصب باید در محل نصب شود. یک راهکار پیشنهادی برای تکمیل تیرچه این است که سازنده یک اسپلایس مرکزی تولید کند، به طوری که دو قطعه جداگانه را بتوانید در محل نصب کرده و سپس به آن پیچ کنید.

تقویت تیرچه‌های موجود

نوع تقویت کننده و جزئیات مورد استفاده، وابسته به هندسه تیرچه‌ای است که قصد تقویت آن را دارید. موارد زیر تأثیر عمده‌ای بر راهکارهای ارائه شده برای تقویت اعضای قطری و جان دارد:

• اعضای جان میله‌ای
• اعضای جان زاویه دار (بسیاری از اعضای جان دندانه‌دار دارای دنده‌های انتهایی قطری هستند)
• گوشه‌های زاویه دار جوش داده شده به اعضای قطری
• هندسه اعضای قطری
• مقاومت تسلیم اعضای قطری و جان

همچنین در نظر بگیرید که می‌توانید اعضای قطری و اعضای جان را تنها در یک طرف تقویت کنید. این ممکن است زمانی لازم باشد که تیرچه‌ها در مجاورت دیوارها یا موانع دیگر قرار می‌گیرند. در چنین مواردی باید توجه ویژه‌ای به خروج از مرکزیت اعضاء معطوف شود.

رویکردهای طراحی

دو رویکرد طراحی در رابطه با تیرچه‌های تقویت کننده وجود دارد.

• رویکرد اول: نادیده گرفتن مقاومت اعضای موجود
• رویکرد دوم: استفاده از مقاومت اعضای موجود

اگرچه رویکرد اول محافظه کارانه است، از توزیع بار در میان عضو تقویت کننده و عضو موجود صرفنظر می‌کند. این رویکرد به طور کلی برای تقویت اعضای قطری استفاده نمی‌شود. با استفاده از هر دو روش، باید این واقعیت را در نظر بگیرید که هزینه مصالح مورد استفاده برای تقویت در مقایسه با هزینه نیروی کار ناچیز است. همچنین با استفاده از هر دو رویکرد طراحی، روش ایمن‌تر این است که تیرچه‌ها را در لبه‌ها تقویت کنید. جوشکاری می‌تواند به اندازه کافی حرارت ایجاد کند تا به طور موقت باعث از دست رفتن مقاومت در فولاد شود.

این امر به ویژه در صورتی اتفاق می‌افتد که جوشکاری به طور مورب نسبت به محور عضو انجام شود. با از دست دادن مقاومت عضو می‌تواند سقوط کرده و یا فرو بپاشد، بنابراین تقویت عضو می‌تواند به راحتی جلوی وقوع یک فاجعه را بگیرد.

بهتر است که اعضاء را بدون در نظر گرفتن بارهای مرده و زنده تقویت کنید. این را می‌توان با محاسبه مقدار بار زنده موجود در تیرچه‌ها و سپس بلند کردن آن به حالت عادی اندازه گیری کرد. طراح همچنین باید توجه ویژه‌ای به خروج از مرکزیت به وجود آمده توسط تقویت کننده‌ها داشته باشد و همچنین تاثیر هرگونه تاخیر برشی در طراحی را در نظر داشته باشد.

رویکرد اول

اگر رویکرد اول در نظر گرفته شود، نیازی به رعایت ملاحظات خاصی وجود ندارد. به سادگی اعضای تقویت کننده را برای حمل بار کلی می‌توانید، طراحی کنید.

رویکرد دوم

در رویکرد دوم فرض شده است که نیروهای اعمال شده بین اعضای موجود و اعضای تقویت کننده به طور مستقیم نسبت به سطح بارگیر نسبی آنها توزیع می‌شوند. هر گونه پیش بارگذاری در اعضای موجود باید در نظر گرفته شود. اگر تیرچه‌ها برای باربرداری نیروهای موجود به بالا جک می‌شوند، پیش بارگذاری آنها صفر خواهد بود، در غیر این صورت پیش بارگذاری را می‌توانید بر اساس بار موجود در زمان تقویت اعضاء محاسبه کنید.

مصالح مختلفی در فونداسیون‌های شمعی مورد استفاده قرار می‌گیرند که عبارتند از سیمان، فولاد، چوب و پلاستیک. این اعضاء المان‌هایی لاغر و باریک هستند که بر روی زمین نصب شده، تا بارهای سازه‌ای را به بستر سنگی که در اعماق قابل توجهی در زیر پایه سازه قرار دارند منتقل کنند. در این مقاله به طور مختصر به مصالحی مانند بتن، فولاد و تیرچه صنعتی و دیگر مواد مورد استفاده در ساخت فونداسیون‌های شمعی، مزایا و معایب آنها می‌پردازیم.

انواع مصالح مورد استفاده در فونداسیون‌های شمعی

مصالحی که به طور عمده برای ساخت فونداسیون‌های شمعی مورد استفاده قرار می‌گیرند به شرح زیر هستند:

بتن

شمع‌های بتنی به دو دسته پیش ساخته و شمع‌های بتنی ریخته شده در محل تقسیم می‌شوند: الف. بتن پیش ساخته

شمع‌های بتنی پیش ساخته با بتن کنترل شده با کیفیت بالا ساخته و تقویت می‌شوند. آنها در اشکال مختلف مانند مربع، مثلث، دایره یا هشت ضلعی موجود هستند. ارتفاع استاندارد آنها 1 متر است به طوری که به راحتی بتوان آنها را به هم متصل کرد و طول آنها نیز با توجه به ظرفیت بار طراحی محاسبه می‌شود. برای تقویت شمع‌ها در برابر فشارهای ناشی از تنش و بار زنده، باید از مسلح کننده‌ها در ساخت شمع استفاده کرد.

مزایای استفاده از شمع‌های بتنی پیش ساخته

1. در زمین فشرده پایدار هستند، به عنوان مثال، خاک رس نرم، سیلت و همچنین بر روی زغال سنگ نارس می‌توان آنها را قبل از نصب بررسی کرد.
2. به راحتی می‌توان آنها را به یکدیگر با هزینه‌ای نسبتا ارزان متصل کرد.
3. می‌توان آنها در دهانه‌های طولانی مورد استفاده قرار داد.
4. می‌توان با آنها تراکم نسبی یک بستر دانه‌ای را افزایش داد.

معایب شمع‌های بتنی پیش ساخته

1. جابجایی، سنگینی و ایجاد اختلال در مراحل بهره برداری.
2. ممکن است در حین استفاده دچار آسیب شوند. احتمالا باید از شمع‌های جایگزین استفاده کنید.
3. در قطرهای بسیار بزرگ یا در شرایط فضای محدود نمی‌توان از آنها استفاده کرد.

ب. بتن ریخته شده در محل

شمع‌های بتنی ریخته شده در محل به دلیل تنوع بسیار زیادی که دارند گزینه رایج برای استفاده در ساخت فونداسیون‌های شمعی هستند و بیشترین استفاده را در ساخت فونداسیون‌ها دارند. شمع‌های بتنی نصب شده و حفاری شده دو نوع رایج از فونداسیون‌های شمعی بتنی ریخته شده در محل هستند. شمع‌های بتنی ریخته شده در محل به موارد زیر تقسیم بندی می‌شوند:

1. شمع سیمپلکس (Simplex)
2. شمع فرانکی (Frankie)
3. شمع ویبرو (Vibro)
4. شمع محکم (Strong)
5. شمع زیر حلقه‌ای (Under rimed)
6. شمع استراوس (Strauss)
7. شمع کیمبرسول (Kimbersol)
8. شمع ولفشالزر (Welfchaulzer)
9. شمع ریموند (Raymond)

مزایای شمع‌های بتنی ریخته شده در محل

1. قبل از ریخته شدن در محل می‌توان به راحتی آنها را برش داد یا با طول دلخواه از آنها استفاده کرد.
2. نسبتا ارزان هستند.
3. شمع‌ها را می‌توان قبل از خاکبرداری در محل ریخت.
4. طول شمع‌ها به آسانی قابل تنظیم هستند.
5. یک پایه بزرگ ایجاد شده در زیر آن می‌تواند چگالی نسبی پوسته دانه‌ای را افزایش داده و منجر به افزایش ظرفیت باربری نهایی آنها شود.
6. مسلح کننده‌ها تحت تاثیر بارها و تنش‌های اعمال شده تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.

معایب شمع‌های بتنی ریخته شده در محل

1. سنگین بودن بستر زمین مجاور، که می‌تواند منجر به تحکیم مجدد و توسعه نیروهای منفی اصطکاک پوسته زمین بر روی شمع‌ها شود.
2. آسیب کششی به شمع‌های غیر مسلح و یا شمع‌های متشکل از بتن سبز که در آنها نیروهای پایه برای مقاومت در برابر حرکات رو به بالا کافی هستند.
3. آسیب به شمع‌هایی که از بتن سبز یا باریک ساخته شده‌اند که به دلیل وجود نیروهای جانبی در خاک است. در صورت برداشتن لوله، جریان آرتزین می‌تواند از شفت شمع‌ها بالا رود.
4. بخش فولادی سبک یا پوسته‌های بتنی پیش ریخته شده ممکن است در اثر بارگذاری بارهای زنده آسیب دیده یا تخریب شود.
5. در جاهایی که فضا محدود است، نمی‌توان از آنها استفاده کرد.
6. نصب آنها وقت گیر است و بلافاصله پس از نصب قابل استفاده نیستند.

چنانچه تا به این جا این مقاله توانسته راهنمایی‌های مناسبی را برای شما داشته باشد، می‌توانید مقاله دیگر ما را نیز که در مورد انواع میلگردها و سایر عوامل پشتیبان می‌باشد را دنبال کنید.

فولاد

شمع‌های فولادی از فولاد با کیفیت بالا ساخته شده و سطح مقطع آنها به شکل H، X یا لوله‌های ضخیم است. آنها برای استفاده در بارگذاری‌های طولانی در دهانه‌های طولانی مناسب هستند. سطح مقطع نسبتا کوچک آنها همراه با استحکام بالا باعث شده است که نفوذ آنها در خاک محکم آسان‌تر شود.

آنها را می‌توان به راحتی با جوش به یکدیگر متصل کرده یا از هم جدا کرد. اگر شمع به داخل خاک با مقدار pH پایین هدایت شود، خطر خوردگی در آنها وجود دارد. اگرچه برای جلوگیری از خوردگی می‌توان از پوشش زغال سنگ یا محافظت کاتدی در کارهای دائمی استفاده کرد.

مزایای شمع‌های فولادی

1. شمع‌ها به راحتی قابل کنترل هستند و به راحتی می‌توان آنها را در طول دلخواه برش داد.
2. می‌توان آنها را به راحتی وارد لایه‌های متراکم کرد. جابجایی جانبی خاک هنگام نصب آنها بسیار کم است و سطح مقطع‌های فولادی H یا I شکل را می‌توان به راحتی به یکدیگر متصل یا پیچ کرد.
3. به راحتی می‌توان آنها را در دهانه‌های بسیار طولانی مستحکم سازی و نصب کرد.
4. می‌توانند بارهای سنگین را به راحتی تحمل کنند.

معایب شمع‌های فولادی

1. شمع‌ها دچار خوردگی می‌شوند
2. در هنگام نصب، نسبتا به راحتی خم می‌شوند.
3. نسبتا گران هستند.

چوب

شمع‌های چوبی اغلب در گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفتند. امروزه به دلیل کمبود منابع چوبی، استفاده از این مصالح در پایه شمع‌ها به طرز چشمگیری کاهش یافته است. چوب ماده‌ای مناسب برای دهانه‌های طولانی و زیر خاکریزها است. چوب باید در وضعیت مطلوبی قرار داشته باشد و نباید مورد حمله حشرات قرار گیرد.

برای شمع‌های چوبی با طول کمتر از 14 متر، قطر نوک باید بیشتر از 150 میلی متر باشد. اگر طول از 18 متر بیشتر باشد نوک با قطر 125 میلی متر قابل قبول است. ضروری است که چوب در جهت صحیح رانده شود و نباید وارد زمین‌های محکم و فشرده شود، زیرا این کار به راحتی می‌تواند به شمع آسیب برساند.

نگه داشتن چوب در بالای سطح آب زیرزمینی، از چوب در برابر پوسیدگی و قرار گرفتن در معرض خطر محافظت می‌کند. برای محافظت و تقویت نوک شمع، نوک شمع‌های چوبی را باید محافظت کرد.

مزایای شمع‌های چوبی

1. شمع‌ها به راحتی قابل کنترل هستند
2. در نقاطی که چوب فراوان است گزینه‌ای نسبتا ارزان هستند.
3. قطعات را می‌توان به راحتی بهم متصل کرد و طول اضافی به راحتی قابل برش و حذف است.

معایب شمع‌های چوبی

1. آن بخش از شمع‌ها که در بالای سطح آب زیرزمینی قرار دارد به راحتی می‌تواند پوسیده شود و ظرفیت باربری آن کاهش یابد.
2. به راحتی در هنگام نصب در بسترهای سنگی می‌تواند آسیب ببیند.
3. شمع‌ها به سختی قابل اتصال هستند و توسط آبزیان در آب نمکدار ممکن است مورد حمله قرار بگیرند.

پلاستیک

شمع‌های پلاستیکی از انواع مختلفی از مواد کامپوزیت ساخته می‌شوند که شامل کامپوزیت‌های پلیمری، PVC و مواد بازیافتی است. این شمع‌ها در برنامه‌های خاص مانند محیط‌های دریایی و در مناطق خاکی در معرض تغییرات فصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.