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.
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.
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.
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.
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 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.
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.