گروه مقاله : مقالات و انتشارات
تاريخ انتشار : 1396/08/02 - 10:16
كد :295

درباره تیر بیشتر بدانیم…

درباره تیر بیشتر بدانیم…

 

تیرها قطعاتی هستند که تنش های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی را تحمل می کنند. تیرها ممکن است به صورت افقی و یا به صورت شیبدار یا قاﺋم باشند. که تیر های شیبدار و قائم به دلیل وارد شدن نیروی محوری، تیر-ستون نامیده می شود. در طراحی سازه ها، معمولاً تیرها بر اساس لنگر خمشی موجود طراحی گشته و ضابطه برش در آنها کنترل می گردد.

انواع تیر

تیر ساده ؛ تیری است تک دهانه، که به صورت ساده در دو انتهای خود تکیه دارد.
تیر یکسره؛ تیری است که روی بیش از یک دهانه به صورت ممتد ادامه داشته باشد و یا به صورت گیردار به تکیه گاه های خود متصل باشد.

بارهای وارد بر تیرها

بارهای مرده ؛ شامل وزن خود تیر می باشد.(در دهانه های کوتاه وزن تیر تاثیری بر طراحی ندارد.)
بار های زنده

در یک ساختمان بر حسب وظیفه ای که یک تیر بر عهده دارد، به اسامی زیر نامگذاری می گردد:

تیرچه

تیر سبکی می باشد که بار سقف را از دال گرفته و به شاهتیرها منتقل می کند.
تیرچه ها اعضای خمشی سبک برای پوشاندن سقف های سبک با دهانه های نسبتاً بلند می باشند. تیرچه ها از یال فوقانی، یال تحتانی و قطری تشکیل شده اند. یال فوقانی و تحتانی معمولاً از جفت نبشی یا جفت ناودانی تشکیل می شوند. برای یال کششی استفاده از تسمه نیز مرسوم است. قطری ها معمولاً از میلگرد بوده و برای فشار طراحی می گردند. در تیرچه ها بر حسب طول دهانه در وسط و یا نقاط یک سوم دهانه باید، کلاف عرضی قرار بگیرد.( البته این مشخصات ذکر شده برای یک تیرچه استاندارد می باشد و انواع غیر استاندارد آن با انواع مختلف پروفایل به وفور در بازار یافت می شود).

شاهتیر

عضو باربر اصلی سقف می باشد که بار را از تیرچه گرفته و به ستون ها منتقل می کند.

تیرهای لبه ای

تیر جانبی ساختمان می باشد که علاوه بر بار کف، بارهای دیوارهای جانبی نیز بر آن وارد می گردد.

تیرهای نعل در گاهی

در قسمت بالای بازشو های ساختمان مانند در و پنجره قرار می گیرند و وظیفه آن تحمل بار آجر و سایر اجزا فوقانی می باشد.
معمولی ترین نیمرخ مصرفی در این نوع از تیر می تواند دو نیمرخ ناودانی و یا IPE باشد که به وسیله میلگرد به یکدیگر متصل شده اند. حداقل اتکای تیر نعل درگاهی در دو تکیه گاه کناری ۲۰ cm می باشد و لازم است بالشتک بتنی در نقاط تکیه گاهی تعبیه شود. همچنین در برخی از موارد برای حفظ انسجام دیوارها در هنگام زلزله از یک سری شاخک های منسجم کننده برای اتصال تیر به دیوار فوقانی استفاده می توان کرد. برای طراحی این نوع خاص از تیر باید بار وارد بر آنها را تخمین زد که با توجه به عملکرد قوسی قسمتی از بار روی نعل در گاه به جناحین منتقل شده و از شدت بار وارده بر تیر کاسته شود. در این حالت می توان بار وارده را به صورت مثلثی به قاعده دهانه محاسباتی و به ارتفاع نصف دهانه محاسباتی در نظر گرفت.

لاپه ها

تیر هایی هستند که در امتداد عمود بر صفحه خرپا ها و یا قاب های خرپایی قرار داده می شوند. بارسقف ابتدا به تیر های طولی یا لاپه ها منتقل می شود و سپس تیر ها ی طولی نیرو را به قاب خرپایی انتقال می دهند .لاپه ها را معمولا از پروفیل های IوZ انتخاب می کنند. لاپه ها برای سقف های سبک مانند سقف های ساختمانی صنعتی و سوله کاربرد دارند.

تعیین بار وارده به تیرها
در شاهتیرها بر حسب اینکه شاهتیر بار را از دال یک طرفه و یا دو طرفه بگیرد وضعیت متفاوت خواهد بود. در صورتیکه شاهتیر بار را از یک دال یکطرفه بگیرد عرض سهمیه آن از وسط به وسط دو دهانه مجاور می باشد و در صورتی که شاهتیرها بار را از دال دو طرفه بگیرند، مساحت سهمیه آنها از رسم نیمساز گوشه ها به دست می آید و در نتیجه بار وارد بر شاهتیر به صورت مثلثی یا ذوزنقه خواهد بود.
دال هایی نظیر سقف طاق ضربی و سقف تیرچه بلوک رفتار یک طرفه دارند و دال های بتن مسلح در صورتی که نسبت ابعاد آنها کوچکتر از ۲ باشد، رفتار دوطرفه دارند و در غیر اینصورت رفتار یکطرفه از خود نشان می دهند.

– مقاطع IPE به علت ظرفیت خمشی مساوی، سطح مقطع و در نتیجه وزن واحد طول کمتر مناسب ترین نیمرخ از نظر اقتصادی برای خمش می باشند.

نکات طراحی تیرها :

  1. تنشهای خمشی
  2. تغییر شکل
  3. تنش های برشی
  4. تسلیم موضعی بین جان و بال و لهیدگی جان
  5. تنش های برشی ناشی از پیچش
  6. کمانش جانبی بال تحت فشار

از جایی که تیر یک عضو خمشی می باشد، تنش های ناشی از خمش تعیین کننده ترین معیار می باشند.
بزرگترین نقطه ضعف سازه های فولادی ناپایداری ارتجاعی (کمانش ) در مقابل تنش های فشاری است. در مساﺋل خمش از آنجایی که یک قسمت از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این ناحیه وجود دارد و این کمانش ممکن است به دو صورت روی دهد.

انواع کمانش تیر

تیرهای مرکب یا مختلط:

با استفاده از اتصالات برشی مناسب می توان پوشش بتنی را با بال فوقانی و تیرهای فلزی یکپارچه کرد. این عمل موجب می شود که پوشش بتنی با تیر فولادی تشکیل تیر مرکبی را بدهد که دارای سختی و مقاومت خمشی بیشتری نسبت به تیرفولادی تنها می باشد. این روش معایب و مزایایی دارد که به آنها خواهیم پرداخت.

مزایای تیر های مرکب :

  1. کاهش مصرف فولاد در حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد
  2. کاهش ارتفاع نیمرخ
  3. افزایش سختی سقف
  4. افزایش طول دهانه قابل استفاده برای یک پروفایل با ارتفاع مشخص
  5. افزایش ظرفیت باربری تیر

معایب تیرهای مرکب :

  1. عملکرد غیر مرکب در نواحی لنگر منفی
  2. تغییر شکل های دراز مدت به علت پدیده خزش در بتن فشاری

شرکت دال ماندگار طراح،مجری و بزرگترین تولید کننده یوبوت  

نويسندگان شرکت دال ماندگار
ابزار تلگرام

آپلود عکسابزار تلگرام برای وبلاگ