این روش یکی از متداول ترین روشهای ایجاد سقف در جهان میباشد که سابقه ای در حدود 70 ساله دارد و از ابتدای ابداع و متداول شدن آن در جهان صنعتی، به دلیل واقف بودن به این مساله که ایجاد شوک حرارتی در تولید خرپای تیرچه باعث از بین رفتن خواص مکانیکی فولاد آن در نقاطات اتصالات و مونتاژ می شود از روش صنعتی نقطه جوش یا جوش سرد استفاده می شود. ساخت سقف با روش تیرچه و بلوک حدود 40 سال قبل به ایران نیز راه یافت؛ ولی به دلیل فراهم نبودن تکنولوژی ساخت تیرچه صنعتی و قیمت گزاف ماشین آلات غربی از روش مخرب شوک حرارتی(الکترود جوشکاری) و حوضچه مذاب استفاده شد. به ناچار برای جبران خسارات ناشی از جوش الکترود، توصیه استفاده از مقادیر سطح بالاتر نمودند که این روش نیز دو ضرر مخرب داشت:

الف) ساخت تیرچه با روش غلط رفتار سازه ای صحیحی در پی نخواهد داشت.
ب) استفاده از فولاد بیشتر در ساخت تیرچه مزیتی در پی ندارد.

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 اجزای سقف و مرحله بهره برداری را به ترتیب زیر می‌آوریم :

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 ملرحله 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 .

1-1تیرچه پیش ساخته خرپایی : 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 .

میلگردهای عرضی : در مرحله اول باربری ، میلگردهای عرضی همانند عضو مورب خرپا عمل می کنند و به کمک اعضای کششی و بالایی ، ایستایی لازم را جهت تحمل وزن خود تیرچه ( در هنگام حمل و نقل ) و وزن مرده سقف بین تکیه گاههای موقت ( در هنگام اجرا ) تامین می نمایند. در مرحله دوم باربری تیرچه ، میلگردهای عرضی، پیوستگی لازم بین میلگرد کششی خرپا و بتن پوششی ( بتن درجا ) را تامین می کنند. همچنین مقابله با نیروی برشی تیر T به وسیله میلگردهای عرضی انجام می گیرد. در بعضی از انواع تیرچه های پیش ساخته ، در خرپا به جای میلگرد از ورق خم کاری شده به جای عضو کششی – میلگردهای عرضی – میلگردهای بالایی استفاده می شود .

این میلگردها جهت منظورهای زیر در تیرچه مصرف می شوند:

الف) تامین اینرسی لازم جهت مقاومت تیرچه در هنگام حمل و نقل
ب) تامین مقاومت لازم جهت تحمل بار بلوک و بتن پوششی در بین تکیه گاههای موقت ، پیش از به مقاومت رسیدن بتن
ج) تامین پیوستگی لازم بین تیرچه و بتن پوششی
د) تامین مقاومت برشی مورد نیاز تیرچه

میلگرد بالایی :در مرحله اول باربری ، فولاد تعبیه شده در قسمت بالای تیرچه ، به عنوان میلگرد بالایی خرپا عمل می نماید و به کمک دیگر اعضای خرپا ، وزن تیرچه را هنگام حمل و نقل و همچنین وزن مرده سقف را در فاصله دو تکیه گاه موقت ( هنگام قالب بندی و بتن ریزی پیش از به مقاومت رسیدن بتن پوششی ) تحمل می کند .

در مرحله دوم باربری تیرچه اگر میلگرد بالایی در ضخامت بتن پوششی و بالاتر از سطح بلوکها قرار گیرد ، در نقش فولاد افت حرارتی مقطع مرکب سقف عمل میکند( در مقطع تیر T ( و در صورتی که پایین تر از سطح بلوکها قرار گیرد ، نقشی نخواهد داشت .

بتن پاشنه تیرچه پیش ساخته : برای تامین تکیه گاه بلوکها و نیز برای پرهیز از قالب بندی قسمت زیرین جان تیر T در موقع اجرا ، بتن پاشنه تیرچه در کارخانه ریخته می شود. حسن دیگر این عمل این است که بعلت فراهم بودن شرایط بهتر اجرا در کارخانه ، پوشش آرماتورهای کششی به صورت مطمئنتری تامین می گردد. این پوشش در مقاومت سقف در برابر آتش سوزی اثر بسزایی دارد .
هر چند روشهای متعدد بسیاری برای ایجاد سقف ابداع و تجربه گردیده اند که از آن جمله میتوان به روشهای کامپوزیت ، پیش تنیده ، پس تنیده و غیره اشاره کرد، روش تیرچه و بلوک به دلایلی هنوز سهم بسیار زیادی در صنعت ساختمان دارند، به صرفه بودن، استحکام مناسب، تامین سبکی وزن سازه و از همه مهمتر امکان کنترل کامل در زمان تولید و اجراء و همچنین تامین نیاز پیش ساخته بودن به منظور سرعت در انجام کار از ویژگی های خاص تیرچه بلوک است . به نظر کارشناسان این حوزه با توجه به فرهنگ ساختمان سازی در بسیاری از کشورها از جمله ایران تا سالهای بسیار جایگزینی مناسبتر نخواهند داشت .