تیرچه نیازیت چیست و چه تفاوتی با تیرچه کرومیت دارد؟

انواع تیرچه‌ها از اجزای اصلی در اجرای سقف‌ها در حوزه ساختمان‌سازی به شمار می‌آیند و طراحی آنها، نقش مؤثری در تحمل بار سقف دارد. تیرچه نیازیت به عنوان یکی از سیستم‌های مدرن سقف‌سازی که در سال‌های اخیر در ایران محبوبیت بالایی پیدا کرده است، شناخته می‌شود که به دلیل طراحی مهندسی‌شده، سرعت بالا در اجرا و صرفه اقتصادی بیشتر نسبت به تیرچه‌های سنتی، محبوبیت زیادی در میان مهندسان و سازندگان پروژه‌های ساختمانی دارد. در ادامه، با اینکه تیرچه نیازیت چیست، چه ویژگی‌هایی دارد، تفاوت آن با تیرچه کرومیت چیست و چرا استفاده از آن نسبت به تیرچه‌های سنتی، بهتر و ایمن‌تر است، آشنا خواهید شد.

تیرچه نیازیت چیست؟

تیرچه نیازیت نوعی تیرچه پیش‌ساخته بتنی-فولادی ایرانی است که در دسته انواع تیرچه با جان باز قرار می‌گیرد و از سال ۱۳۸۰ روانه بازار شد. تیرچه‌های جان باز، ترکیبی از ورق‌های فولادی و نبشی هستند که به دلیل داشتن وزن کمتر، امکان نصب سریع‌تری دارند و برای پروژه‌هایی که زمان در آنها یک گزینه بسیار حیاتی محسوب می‌شوند، گزینه بسیار بهتری نسبت به تیرچه‌های سنتی هستند.

طراحی تیرچه نیازیت به خرپاهای ساده مسطح شباهت دارد و به گونه‌ای مهندسی شده که بتن یا مواد کامپوزیتی دیگری که برای پر کردن سقف استفاده می‌شود، در جان تیرچه نفوذ نمی‌کند. علاوه بر این ویژگی، تیرچه‌های نیازیت ضمن سبک بودن، مقاومت بسیار بالایی در برابر بارهای وارد بر سقف دارند و می‌توانند بارهای کششی و فشاری را به خوبی تحمل کنند و استحکام سازه را بدون نیاز به مصرف مصالح بیشتر، افزایش دهند. اگر با تیرچه‌ها آشنایی ندارید، می‌توانید برای آشنایی بهتر با این بخش حیاتی در سقف سازی، مقاله تیرچه چیست را مطالعه کنید.

ویژگی‌های فنی تیرچه نیازیت

تیرچه‌های نیازیت، محصولاتی خلاقانه و بسیار مقاوم هستند که به دلیل بهره‌مندی از چند ویژگی بسیار ارزشمند، کاربردهای وسیعی در پروژه‌های ساختمانی بزرگ و حساس در مقایسه با تیرچه‌های سنتی دارند. در ادامه با این ویژگی‌ها آشنا خواهید شد.

• وزن سبک نسبت به سقف‌های سنتی
  یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های تیرچه نیازیت وزن سبک آن نسبت به تیرچه‌های سنتی است؛ ویژگی بسیار مهمی که وزن کلی سازه را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد و برای ساخت پروژه‌های عظیم ساختمانی، یک مزیت بسیار حیاتی برای تیرچه‌های نیازیت به شمار می‌آید.
• کنترل بهتر خیز سقف و قابلیت اجرا در دهانه‌های بزرگ‌تر
  طراحی تیرچه‌های نیازیت به شکل یک خرپای ساده مسطح، ویژگی خاصی است که به این تیرچه‌ها اجازه می‌دهد که خیز سقف را بهتر کنترل کند و مهندسان و سازندگان پروژه‌های ساختمانی بتوانند از این نوع تیرچه در دهانه‌های بزرگ‌تر نیز استفاده کنند. از آنجایی که طراحی تیرچه‌های کرومیت نیز مشابه تیرچه‌های نیازیت است، سقف تیرچه کرومیت هم مانند سقف‌های ساخته شده با تیرچه نیازیت، شامل دهانه‌های بزرگی است.
• باربری بالا به دلیل جان تقویت‌شده
  ویژگی منحصر به فرد دیگر در تیرچه‌های نیازیت، عدم نفوذ بتن در جان تیرچه است. این ویژگی باعث کاهش مصرف بتن در سقف می‌شود و امکان استفاده از مواد تقویت کننده در جان تیرچه را فراهم می‌کند؛ مزیتی که استحکام سقف و توانایی تحمل بار را در این بخش از سازه تا حد قابل توجهی در مقایسه با سقف‌های تشکیل شده از تیرچه‌های سنتی افزایش می‌دهد.

اجزای تشکیل‌دهنده تیرچه نیازیت

مدل‌های مختلف تیرچه‌های نیازیت، از چند بخش تشکیل شده‌اند که در کنار یکدیگر، ساختاری خرپا مانند و بسیار مقاوم را برای این محصول ایجاد می‌کنند. این بخش‌ها عبارت‌اند از:

1. یال فوقانی
   یال فشاری یا فوقانی در تیرچه‌های نیازیت، بخشی شبیه به یک سپر به شکل T و با سایز ۴، ۵ یا ۶ میلی‌متر است که از پروفیل یا تسمه فولادی ساخته می‌شود. طراحی T مانند این سپر، به خوبی می‌تواند فشار وارد شده به تیرچه نیازیت را کنترل کند و مانع از خم شدن یا کمانش تیرچه از هر دو طرف شود.
2. بخش میانی
   ساختار خرپا مانند تیرچه‌های نیازیت، توسط این بخش ایجاد می‌شود. قسمت میانی در این تیرچه‌ها، از میلگردهایی با حداقل سایز ۱۰ میلی‌متر تشکیل شده است که به صورت مورب و عمودی به یکدیگر جوش داده می‌شوند. این ساختار به تیرچه‌های نیازیت کمک می‌کند که ساختار تیرچه در هنگام اعمال نیروهای برشی یا خمشی حفظ شده و یال فوقانی و تحتانی همچنان به یکدیگر متصل بمانند و سازه دچار از هم پاشیدگی نشود.
3. یال تحتانی
   این قسمت از تیرچه در معرض نیروهای کششی قرار می‌گیرد و معمولاً از تسمه فولادی (با گرید ST37) با ضخامت حداقل ۴ میلی‌متر ساخته می‌شود. ابعاد این قیمت با توجه به ابعاد دهانه در سقف مورد نظر تغییر می‌کند.
4. برشگیر
   این بخش، نقش تقویت کننده را در ساختار تیرچه‌های نیازیت ایفا می‌کنند و در شرایطی که قرار است سازه در معرض بارهای بحرانی و آسیب زننده قرار گیرد، از آن استفاده می‌شود تا استحکام سازه را افزایش دهد.

کاربردهای تیرچه نیازیت

طراحی خاص تیرچه‌های نیازیت، امکان استفاده گسترده از این محصولات را در طیف وسیعی از پروژه‌های عمرانی فراهم می‌کند؛ کاربردهایی که با اهداف مختلفی از کاهش وزن سازه گرفته تا افزایش استحکام آن انجام می‌شود. برخی از این کاربردها عبارتند از:

• ساخت سقف در ساختمان‌های مسکونی
  انواع تیرچه نیازیت، گزینه‌های بسیار مناسبی برای ساخت سقف در ساختمان‌های مسکونی با ارتفاع‌های مختلف هستند. استفاده از این نوع تیرچه‌ها، علاوه بر افزایش سرعت اجرای پروژه‌ها، هزینه‌های نهایی را نیز کاهش می‌دهد.
• ساخت پروژه‌های تجاری و اداری
  یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های میان پروژه‌های تجاری و اداری با ساختمان‌های مسکونی این است که این پروژه‌ها معمولاً باید در زمان سریع و با کیفیت بالاتری نسبت به پروژه‌های مسکونی اجرا شوند. از این رو، استفاده از تیرچه‌های نیازیت در این پروژه‌ها، صرفه اقتصادی بهتری نسبت به تیرچه‌های سنتی دارد.
• استفاده در سازه‌های صنعتی
  سوله‌های صنعتی و ساختمان‌هایی که در فضاهای غیر مسکونی و اداری ساخته می‌شوند، معمولاً سقف‌هایی با دهانه‌های بزرگی دارند که متحمل بارهای سنگینی نیز هستند. از آنجایی که تیرچه نیازیت علی‌رغم طراحی ساده، توانایی بالایی در تحمل بارهای کششی، برشی و فشاری دارد، انتخاب بسیار خوبی برای این دست از پروژه‌ها است.
• به کارگیری در پروژه‌های بازسازی یا تقویت سازه
  برخی از پروژه‌های عمرانی، با گذشت زمان یا تغییر کاربری نیاز به بازسازی کامل یا جزئی با هدف تقویت سقف‌های قدیمی دارند. در این پروژه‌ها، استفاده از تیرچه نیازیت به عنوان جایگزینی مناسب برای تیرچه‌های سنتی، انتخاب بسیار منطقی و اقتصادی خواهد بود.
• استفاده در پروژه‌های زیرساختی
  علاوه بر ساخت سقف در پروژه‌های عمرانی مسکونی، تجاری، اداری و صنعتی، از تیرچه نیازی در ساخت انواع پل‌ها، تونل‌ها یا زیرساخت‌های عمرانی نیز استفاده می‌شود. این تیرچه‌ها منقش مؤثری در بهبود کیفیت و ایمنی این سازه‌ها در مقابل بارهای اعمال شده به خصوص در مواقع بحرانی مانند وقوع زلزله دارند.

مزایا و معایب تیرچه نیازیت

تیرچه‌های نیازیت، محصولاتی جالب و با طراحی خاص و مهندسی شده هستند که در نگاه اول، می‌توانند نظر شما را به خود جلب کنند و این محصولات را برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی یا عمرانی خود انتخاب کنید. با این حال، بهتر است پیش از انتخاب سریع این محصولات، کمی دست نگه دارید و با مزایا و معایب تیرچه‌های نیازیت آشنا شوید و پس از آن تصمیم بگیرید که آیا این محصولات انتخاب خوبی برای پروژه شما هستند یا خیر؟

مزایای استفاده از تیرچه نیازیت

تیرچه‌های نیازیت، مزایای بی شماری در مقایسه با تیرچه‌های سنتی دارند. این مزایا عبارتند از:

• افزایش سرعت اجرا
• کاهش هزینه نهایی پروژه
• انعطاف پذیری بیشتر در ساخت و ساز
• کاهش لرزش سقف
• عدم جذب شیره بتن
• حذف شمع‌گذاری در برخی پروژه‌ها
• کاهش ضخامت سقف
• فراهم کردن امکان عبور تأسیسات از درون سقف
• بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه
• حمل و نقل و انبار کردن آسان
• امکان اجرا روی دهانه‌های بزرگ

معایب تیرچه نیازیت

علی‌رغم مزایای متعدد و بسیار قابل توجه تیرچه‌های نیازیت، این محصولات دارای معایبی نیز هستند که نباید از آنها غافل شوید. مواردی از قبیل:

• نیاز به دستگاه‌های خاص تولید
• اندازه بزرگ و عدم امکان نگهداری در فضاهای کوچک
• هزینه بالاتر تولید اولیه نسبت به تیرچه‌های سنتی
• نیاز به نیروی تخصصی برای نصب و اجرا
• حساسیت در حمل‌ونقل و جابجایی
• محدودیت در پروژه‌های کوچک به دلیل صرفه اقتصادی پایین تولید در تیراژ کم
• مشکل انتقال حرارتی و نیاز به ایزوله کردن برای بهبود عملکرد در برابر تغییرات دما

تفاوت تیرچه نیازیت و کرومیت با سقف سنتی

تیرچه‌های نیازیت و کرومیت، هر دو محصولاتی هستند که برای افزایش استحکام سقف‌ها در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. علی‌رغم شباهت کاربرد میان این محصول، تیرچه‌های کرومیت و نیازیت تفاوت‌هایی نیز با یکدیگر دارند که در ادامه، با آنها آشنا خواهید شد.

1. تفاوت ظاهری
   ظاهر تیرچه‌های نیازیت و کرومیت در نگاه اول، بسیار شبیه به یکدیگر است؛ اما این دو سازه، یک تفاوت بسیار کلیدی از نظر شکل ظاهری دارند. تیرچه‌های کرومیت در دو مدل سازه‌های بتنی و فلزی به یک شکل طراحی می‌شوند. این در حالی است که دو سر ِیال فوقانی تیرچه‌های نیازیت در سازه‌های بتنی به شکل مورب طراحی می‌شوند، اما ظاهر آن در سازه‌های فولادی، مشابه تیرچه‌های کرومیت است و هر دو سر یال به شکل عمودی هستند.
2. میزان مقاومت
   در تیرچه‌های نیازی، تمام میلگردها به شکل عمود و مورب به یکدیگر جوش داده می‌شوند و هیچگونه خمیدگی در خرپای ساخته شده وجود ندارد. این طراحی به بهینه‌سازی مقطع تیرچه نیازیت و افزایش مقاومت آن در برابر بارهای مختلف وارد شده به سقف کمک می‌کند؛ ویژگی خاصی که تیرچه‌های کرومیت به دلیل خمیدگی میلگرد در قطعات داخلی از آن بهره کمتری دارند.
3. مقرون‌به‌صرفه بودن تیرچه نیازیت
   تیرچه‌های نیازیت در مقایسه با تیرچه‌های کرومیت، اتصال قوی‌تری به پودر بتن دارند و می‌توانند بدون نیاز به دوبل کردن تیرچه، دهانه‌های بزرگتری را (تا ۱۶ متر) را پوشش‌دهی کنند. این در حالی است که تیرچه‌های کرومیت، حداکثر قادر به استفاده در دهانه‌هایی با طول ۷ تا ۸ متر هستند و در صورت نیاز به پوشش دهی دهانه‌های بزرگ‌تر، باید از این تیرچه‌ها به صورت دوبل استفاده کنید که هزینه‌هایی بسیار بیشتری را نیاز دارد.
4. مقدار بتن مورد نیاز برای اجرای تیرچه
   همانطور که در ابتدای مقاله به این موضوع اشاره شد، در قسمت جان تیرچه‌های نیازیت، هیچ بتنی وارد نمی‌شود؛ در حالی که تیرچه‌های کرومیت برای اجرا نیاز به بتن در بخش جان تیرچه دارند. این موضوع باعث افزایش میزان بتن مصرفی در سقف می‌شود.
5. تفاوت از نظر وزن
   نیاز به بتن برای پوشش‌دهی بخش جان تیرچه در تیرچه‌های کرومیت در کنار نیاز به مصالح بیشتر برای اجرای آنها در مقایسه با تیرچه‌های نیازیت، باعث می‌شوند که این محصولات، وزن بیشتری نسبت به تیرچه نیازیت داشته باشند.
6. نحوه اجرا و استحکام اتصالات
   تیرچه‌های کرومیت در مقایسه با تیرچه‌های نیازیت، اتصال ضعیفی با تیرها یا بتن (پودر بتن) ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، این نوع تیرها حداکثر در دهانه ای به طول ۸ متر قابل اجرا هستند؛ در حالی که تیرچه‌های نیازیت را می‌توان در سقف‌هایی با حداکثر دهانه ۱۶ متر نیز به راحتی و بدون نیاز به دوبل کردن تیرچه اجرا کرد.
7. امکان ایجاد لرزش در سقف
   در تیرچه‌های کرومیت، جان تیرچه با بتن پر می‌شود. این کار، امکان ایجاد یک لرزش مناسب را در جان تیرچه از بین می‌برد و این بخش از تیرچه را به قسمتی ناکارآمد تبدیل می‌کند. از آنجایی که در تیرچه‌های نیازیت، بتن وارد جان تیرچه نمی‌شود، این بخش می‌تواند بار مرده سقف را کاهش دهد و سازه را در مقابل زلزله مقاوم‌تر کند.

در جدول زیر، مقایسه کوتاهی بین دو تیرچه نیازیت، کرومیت با تیرچه‌های سنتی انجام شده است و با مطالعه این جدول می‌توانید درک بهتری نسبت به اینکه کدام تیرچه برای پروژه شما مناسب‌تر و به‌صرفه‌تر است، داشته باشید.