فن تیرچه و بلوک، تلفیق دو روش پیش ساختگی و بتن ریزی در محل است که در آن، قالب تحتانی به کلی حذف می شود. در این روش، فولادهای کششی و برشی ( عرضی ) و پوشش بتنی فولادهای اصلی، بصورت تیرچه های پیش ساخته در کارخانه تولید می شوند. در کارگاه، پس از قرار دادن تیرچه ها به فاصله های معین و شمعبندی زیر تیرچه ها، بلوکها را بین دو تیرچه مجاور قرار داده و سپس آرماتورهای حرارتی را نصب و بتن ریزی می نمایند ؛ به طوری که حداقل ضخامت بتن در روی بلوک، پنج سانتیمتر باشد. پیش از حصول مقاومت بتن پوششی، وزن بلوک ها و بتن توسط تکیه گاههای موقت تحمل می شود و پس از حصول مقاومت بتن پوششی، تیرهای T شکل چسبیده و مجاور هم لنگر خمشی حاصل از بارهای قائم سقف را تحمل، و به تیرهای اصلی منتقل می کنند.
اجزای اصلی تشکیل دهنده سقف تیرچه و بلوک
سقف اجرا شده با تیرچه و بلوک از انواع سقف های با پشت بند ( تیرک دار ) بتنی است که تحمل فشار به بتن بالایی با ضخامت حداقل پنج سانتیمتر واگذار می گردد و کشش توسط میلگردهای کششی تیرچه ( میلگردهای تحتانی تیرچه ) تحمل می شود. بتن بالایی همچنین، همانند یک دال نازک با دهانه ای برابر فاصله دو تیرچه، خمش موضعی را در محل بین دو تیرچه تحمل می کند. در این نوع سقف، تیرچه ها به فاصله حداکثر 70 سانتیمتر ( محور تا محور ) کنار هم و در امتداد دهانه کوتاهتر سقف قرار می گیرند و با بتن پوششی که در محل ریخته می شود و ضخامت آن حداقل پنج سانتیمتر است، تیرهای T شکل چسبیده و مجاور هم را تشکیل می دهند. برای پرکردن فاصله تیرچه ها، از عناصر گوناگون، مانند آجرهای توخالی، بلوکهای بتنی و حتی پلاستیک و چیزهای دیگر استفاده می شود. این عناصر پرکننده در سقف تحمل نیرو نمی کنند.
بنابراین، سقف تیرچه و بلوک از اجزای اصلی، به شرح زیر تشکیل می شود :
1- تیرچه
2- بلوک
3- میلگرد حرارتی و افت و میلگرد منفی
4- بتن پوششی ( درجا )
که نقش هریک از این اجزا در مراحل دو گانه باربری، یعنی مرحله حمل و نقل تیرچه و اجرای سقف و مرحله بهره برداری را، به ترتیب زیر می آوریم :
1- تیرچه : عضو پیش ساخته ای است، متشکل از بتن و فولاد به مقطع تقریبی T، که در دو نوع تیرچه خرپایی و تیرچه پیش تنیده، تولید می شود و مانند همه قطعه های پیش ساخته در دو مرحله تحت اثر نیرو قرار می گیرد. این دو مرحله به علت اهمیت آنها باید به دقت مورد ملاحظه قرار گیرند :
الف) مرحله اول باربری : در این مرحله باید تیرچه به تنهایی قادر به تحمل بار ناشی از وزن خود در هنگام حمل و نقل بوده و همچنین قادر به تحمل وزن مرده سقف ( وزن تیرچه، بلوک و بتن پوششی ) بین تکیه گاههای موقت ( شمعبندیها ) در زمان اجرای سقف باشد.
ب) مرحله دوم باربری : این مرحله در تیرچه پس از حصول مقاومت بتن پوششی فرا می رسد که تکیه گاههای موقت اجرایی برداشته شده و تیرچه به عنوان عضو کششی مقطع تیرT تحمل نیرو می نماید.
1-1 تیرچه خرپایی پیش ساخته: تیرچه پیش ساخته خرپایی فولادی و پاشنه بتنی تشکیل شده است و در صورتی که دارای قالب سفالی باشد، تیرچه کفشک دار نامیده می شود.
تیرچه پیش ساخته خرپایی برای تحمل مراحل دوگانه باربری، از اجزای زیر تشکیل می شود :
- عضو کششی - میلگردهای عرضی - میلگردهای بالایی
عضو کششی : در مرحله اول باربری تیرچه، فولاد زیرین خرپا به عنوان عضو کششی خرپای تیرچه باید قادر به تحمل نیروی کششی ( حاصل از لنگر خمشی ) ناشی از وزن خود تیرچه در زمان حمل ونقل باشد و همچنین قادر به تحمل نیروی کششی ( حاصل از لنگر خمشی ) ناشی از وزن مرده سقف در فاصله محور تا محور تیرچه ها و بین دو تکیه گاه موقت ( شمعبندی ) باشد.
در مرحله دوم باربری تیرچه، فولاد زیرین خرپا به عنوان عضو کششی تیر T عمل می کند.
حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع میلگردهای کششی از طریق محاسبه تعیین می شود. توصیه می شود قطر میلگردهای کششی از 8 میلیمتر کمتر و از 16 میلیمتر بیشتر نباشد. برای صرفه جویی در مصرف فولاد و پیوستگی بهتر آن با بتن، معمولا" از میلگرد آجدار، به عنوان عضو کششی استفاده می شود.