تيرچه كروميت ، تيرچه بتني ، تيرچه فولادي با جان باز

مصالح مختلفي در فونداسيون‌هاي شمعي مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه عبارتند از سيمان، فولاد، چوب و پلاستيك. اين اعضاء المان‌هايي لاغر و باريك هستند كه بر روي زمين نصب شده، تا بارهاي سازه‌اي را به بستر سنگي كه در اعماق قابل توجهي در زير پايه سازه قرار دارند منتقل كنند. در اين مقاله به طور مختصر به مصالحي مانند بتن، فولاد و تيرچه صنعتي و ديگر مواد مورد استفاده در ساخت فونداسيون‌هاي شمعي، مزايا و معايب آنها مي‌پردازيم.

انواع مصالح مورد استفاده در فونداسيون‌هاي شمعي

مصالحي كه به طور عمده براي ساخت فونداسيون‌هاي شمعي مورد استفاده قرار مي‌گيرند به شرح زير هستند:

بتن

شمع‌هاي بتني به دو دسته پيش ساخته و شمع‌هاي بتني ريخته شده در محل تقسيم مي‌شوند: الف. بتن پيش ساخته

شمع‌هاي بتني پيش ساخته با بتن كنترل شده با كيفيت بالا ساخته و تقويت مي‌شوند. آنها در اشكال مختلف مانند مربع، مثلث، دايره يا هشت ضلعي موجود هستند. ارتفاع استاندارد آنها 1 متر است به طوري كه به راحتي بتوان آنها را به هم متصل كرد و طول آنها نيز با توجه به ظرفيت بار طراحي محاسبه مي‌شود. براي تقويت شمع‌ها در برابر فشارهاي ناشي از تنش و بار زنده، بايد از مسلح كننده‌ها در ساخت شمع استفاده كرد.

مزاياي استفاده از شمع‌هاي بتني پيش ساخته

1. در زمين فشرده پايدار هستند، به عنوان مثال، خاك رس نرم، سيلت و همچنين بر روي زغال سنگ نارس مي‌توان آنها را قبل از نصب بررسي كرد.
2. به راحتي مي‌توان آنها را به يكديگر با هزينه‌اي نسبتا ارزان متصل كرد.
3. مي‌توان آنها در دهانه‌هاي طولاني مورد استفاده قرار داد.
4. مي‌توان با آنها تراكم نسبي يك بستر دانه‌اي را افزايش داد.

معايب شمع‌هاي بتني پيش ساخته

1. جابجايي، سنگيني و ايجاد اختلال در مراحل بهره برداري.
2. ممكن است در حين استفاده دچار آسيب شوند. احتمالا بايد از شمع‌هاي جايگزين استفاده كنيد.
3. در قطرهاي بسيار بزرگ يا در شرايط فضاي محدود نمي‌توان از آنها استفاده كرد.

ب. بتن ريخته شده در محل

شمع‌هاي بتني ريخته شده در محل به دليل تنوع بسيار زيادي كه دارند گزينه رايج براي استفاده در ساخت فونداسيون‌هاي شمعي هستند و بيشترين استفاده را در ساخت فونداسيون‌ها دارند. شمع‌هاي بتني نصب شده و حفاري شده دو نوع رايج از فونداسيون‌هاي شمعي بتني ريخته شده در محل هستند. شمع‌هاي بتني ريخته شده در محل به موارد زير تقسيم بندي مي‌شوند:

1. شمع سيمپلكس (Simplex)
2. شمع فرانكي (Frankie)
3. شمع ويبرو (Vibro)
4. شمع محكم (Strong)
5. شمع زير حلقه‌اي (Under rimed)
6. شمع استراوس (Strauss)
7. شمع كيمبرسول (Kimbersol)
8. شمع ولفشالزر (Welfchaulzer)
9. شمع ريموند (Raymond)

مزاياي شمع‌هاي بتني ريخته شده در محل

1. قبل از ريخته شدن در محل مي‌توان به راحتي آنها را برش داد يا با طول دلخواه از آنها استفاده كرد.
2. نسبتا ارزان هستند.
3. شمع‌ها را مي‌توان قبل از خاكبرداري در محل ريخت.
4. طول شمع‌ها به آساني قابل تنظيم هستند.
5. يك پايه بزرگ ايجاد شده در زير آن مي‌تواند چگالي نسبي پوسته دانه‌اي را افزايش داده و منجر به افزايش ظرفيت باربري نهايي آنها شود.
6. مسلح كننده‌ها تحت تاثير بارها و تنش‌هاي اعمال شده تحت تاثير قرار نمي‌گيرد.

معايب شمع‌هاي بتني ريخته شده در محل

1. سنگين بودن بستر زمين مجاور، كه مي‌تواند منجر به تحكيم مجدد و توسعه نيروهاي منفي اصطكاك پوسته زمين بر روي شمع‌ها شود.
2. آسيب كششي به شمع‌هاي غير مسلح و يا شمع‌هاي متشكل از بتن سبز كه در آنها نيروهاي پايه براي مقاومت در برابر حركات رو به بالا كافي هستند.
3. آسيب به شمع‌هايي كه از بتن سبز يا باريك ساخته شده‌اند كه به دليل وجود نيروهاي جانبي در خاك است. در صورت برداشتن لوله، جريان آرتزين مي‌تواند از شفت شمع‌ها بالا رود.
4. بخش فولادي سبك يا پوسته‌هاي بتني پيش ريخته شده ممكن است در اثر بارگذاري بارهاي زنده آسيب ديده يا تخريب شود.
5. در جاهايي كه فضا محدود است، نمي‌توان از آنها استفاده كرد.
6. نصب آنها وقت گير است و بلافاصله پس از نصب قابل استفاده نيستند.

چنانچه تا به اين جا اين مقاله توانسته راهنمايي‌هاي مناسبي را براي شما داشته باشد، مي‌توانيد مقاله ديگر ما را نيز كه در مورد انواع ميلگردها و ساير عوامل پشتيبان مي‌باشد را دنبال كنيد.

فولاد

شمع‌هاي فولادي از فولاد با كيفيت بالا ساخته شده و سطح مقطع آنها به شكل H، X يا لوله‌هاي ضخيم است. آنها براي استفاده در بارگذاري‌هاي طولاني در دهانه‌هاي طولاني مناسب هستند. سطح مقطع نسبتا كوچك آنها همراه با استحكام بالا باعث شده است كه نفوذ آنها در خاك محكم آسان‌تر شود.

آنها را مي‌توان به راحتي با جوش به يكديگر متصل كرده يا از هم جدا كرد. اگر شمع به داخل خاك با مقدار pH پايين هدايت شود، خطر خوردگي در آنها وجود دارد. اگرچه براي جلوگيري از خوردگي مي‌توان از پوشش زغال سنگ يا محافظت كاتدي در كارهاي دائمي استفاده كرد.

مزاياي شمع‌هاي فولادي

1. شمع‌ها به راحتي قابل كنترل هستند و به راحتي مي‌توان آنها را در طول دلخواه برش داد.
2. مي‌توان آنها را به راحتي وارد لايه‌هاي متراكم كرد. جابجايي جانبي خاك هنگام نصب آنها بسيار كم است و سطح مقطع‌هاي فولادي H يا I شكل را مي‌توان به راحتي به يكديگر متصل يا پيچ كرد.
3. به راحتي مي‌توان آنها را در دهانه‌هاي بسيار طولاني مستحكم سازي و نصب كرد.
4. مي‌توانند بارهاي سنگين را به راحتي تحمل كنند.

معايب شمع‌هاي فولادي

1. شمع‌ها دچار خوردگي مي‌شوند
2. در هنگام نصب، نسبتا به راحتي خم مي‌شوند.
3. نسبتا گران هستند.

چوب

شمع‌هاي چوبي اغلب در گذشته مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. امروزه به دليل كمبود منابع چوبي، استفاده از اين مصالح در پايه شمع‌ها به طرز چشمگيري كاهش يافته است. چوب ماده‌اي مناسب براي دهانه‌هاي طولاني و زير خاكريزها است. چوب بايد در وضعيت مطلوبي قرار داشته باشد و نبايد مورد حمله حشرات قرار گيرد.

براي شمع‌هاي چوبي با طول كمتر از 14 متر، قطر نوك بايد بيشتر از 150 ميلي متر باشد. اگر طول از 18 متر بيشتر باشد نوك با قطر 125 ميلي متر قابل قبول است. ضروري است كه چوب در جهت صحيح رانده شود و نبايد وارد زمين‌هاي محكم و فشرده شود، زيرا اين كار به راحتي مي‌تواند به شمع آسيب برساند.

نگه داشتن چوب در بالاي سطح آب زيرزميني، از چوب در برابر پوسيدگي و قرار گرفتن در معرض خطر محافظت مي‌كند. براي محافظت و تقويت نوك شمع، نوك شمع‌هاي چوبي را بايد محافظت كرد.

مزاياي شمع‌هاي چوبي

1. شمع‌ها به راحتي قابل كنترل هستند
2. در نقاطي كه چوب فراوان است گزينه‌اي نسبتا ارزان هستند.
3. قطعات را مي‌توان به راحتي بهم متصل كرد و طول اضافي به راحتي قابل برش و حذف است.

معايب شمع‌هاي چوبي

1. آن بخش از شمع‌ها كه در بالاي سطح آب زيرزميني قرار دارد به راحتي مي‌تواند پوسيده شود و ظرفيت باربري آن كاهش يابد.
2. به راحتي در هنگام نصب در بسترهاي سنگي مي‌تواند آسيب ببيند.
3. شمع‌ها به سختي قابل اتصال هستند و توسط آبزيان در آب نمكدار ممكن است مورد حمله قرار بگيرند.

پلاستيك

شمع‌هاي پلاستيكي از انواع مختلفي از مواد كامپوزيت ساخته مي‌شوند كه شامل كامپوزيت‌هاي پليمري، PVC و مواد بازيافتي است. اين شمع‌ها در برنامه‌هاي خاص مانند محيط‌هاي دريايي و در مناطق خاكي در معرض تغييرات فصلي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

انواع ميلگردها يا نوارهاي تقويت كننده بايد در بتن تا عمق مناسب (به نام پوشش) نصب شوند تا ساختار بتني به گونه‌اي كه طراحي شده است، تقويت شود. پايه‌هاي ميلگرد و ساير عوامل پشتيبان مشابه، اقلام استانداردي هستند كه براي بالا بردن ميلگرد يا جدا كردن آن از سطح بتني به كار مي‌روند به گونه‌اي كه ميلگرد با بتن احاطه شده درگيري كامل را داشته باشد.

پايه‌ها و پشتيبان‌هاي ديگري نيز براي كاربردهاي مختلف در دسترس هستند. پشتيباني مناسب براي هر پروژه مي‌تواند به عوامل مختلفي از قبيل نوع سطح زير بتن، نوع قالب بتني و مشخصات طراحي بستگي داشته باشد. با رعايت موارد مطرح شده در كميته استاندارد ساختمان مي‌توان سازه‌هايي مقاوم ساخت كه دوام بالايي داشته باشند.

پايه‌هاي استاندارد براي انواع ميلگردها

رايج‌ترين نوع پايه ميلگرد، موردي است كه بر روي زمين قرار مي‌گيرد. اين مورد معمولا بر روي پايه‌هاي سطحي، تخته‌هاي بتني و ساير وسايل مسطح استفاده مي‌شوند. پايه‌ها ممكن است از جنس فلز يا پلاستيك يا مواد غير خورنده باشند. آنها پايداري لازم را ارائه مي‌دهند و از نظر سبكي، اقتصادي و نصب، گزينه‌اي ايده آل به حساب مي‌آيند.

نسخه‌هاي ويژه پايه‌هاي استاندارد شامل پايه‌هاي با كف مسطح است كه از ايجاد مانع براي دفع بخار در زير تخته‌ها جلوگيري مي‌كند و سطح پايداري را ارائه مي‌دهد. براي جلوگيري از خوردگي لكه‌ها در سطح بتن ممكن است به نصب پايه‌هاي فولادي استاندارد نياز داشته باشيد. پايه‌هاي فولادي ضد زنگ نيز وجود دارند، كه ضد خوردگي بوده و در مواقعي كه استفاده از پلاستيك درون بتن مجاز نيست، مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

چرخ‌هاي اسپيسر

چرخ‌هاي اسپيسر روي ستون، ديوار، تيرچه و انواع قالب قبل از بتن ريزي و داربست نصب مي‌شوند. اسپيسرهاي پلاستيكي، چرخ‌ها داراي توري داخلي يا چهارچوبي هستند كه ميلگرد را در مركز چرخ نگه مي‌دارند. از آنجا كه چرخ‌ها گرد هستند، هنگام حركت ميلگرد نمي‌توانند مانند پايه‌هاي چرخنده عمل كنند. چرخ‌هاي اسپيسر قوي و سبك بوده و داراي حداقل سطح تماس هستند و براي اندازه‌هاي مختلف ميلگرد نيز در دسترس خواهند بود.

پايه‌هاي ميلگرد چند ضلعي

پايه‌هاي چند ضلعي روي سطوح يا ساير تنظيمات استفاده مي‌شوند كه شامل چندين لايه فولاد هستند. پايه‌هاي چند ضلعي را مي‌توان در ارتفاعات مختلفي قرار داد كه به شما اين امكان را مي‌دهد يك لايه پايين، يك لايه مياني و يك لايه بالايي داشته باشيد به طوري كه فاصله بين همه لايه‌ها توسط انواع ميلگردها حفظ مي‌شوند. اين پايه‌ها به طور معمول پايداري خوبي را ايجاد مي‌كنند و از جريان يافتن مناسب بتن در فاصله بين فاصله دهنده‌ها اطمينان حاصل مي‌كنند. اين راه حل با كاهش يا از بين بردن نياز به ساخت پشتيبان مي‌تواند در وقت و هزينه‌هاي شما صرفه جويي كند.

اسپيسرهاي نوك تيز يا گرد

هنگام نصب ميلگرد به صورت عمودي به نوار يا ميلگرد با كلاهك گرد نياز خواهيد داشت كه به پوشش بتني پايين يا بالا متصل مي‌شوند. كلاهك در انتهاي ميلگرد نصب شده و داراي نوك باريك و كشيده‌اي است كه از ميلگرد پشتيباني مي‌كند و آن را در ارتفاع دقيق مورد نظر قرار مي‌دهد. همچنين نوك آن به گونه‌اي طراحي شده است كه از جريان بتن براي جلوگيري از شكستگي آن جلوگيري كند.

مشكلات مربوط به پايه ميلگرد

پايه‌هاي ميلگرد و ساير پشتيبان‌ها فقط در صورت طراحي و نصب مناسب عملكرد كافي خواهند داشت. يكي از مشكلات رايج مربوط به آنها زماني است كه اين پايه‌ها بيش از حد از هم دور مي‌شوند. اين اتفاق اغلب در شرايطي رخ مي‌دهد كه پوشش مورد نياز بيش از 2.5 اينچ باشد، زيرا تامين نسبت ارتفاع به عرض مناسب پايه ممكن است در هنگام قدم گذاشتن كارگران روي شبكه ميلگرد، امكان پذيرتر باشد. مشكل ديگر زماني رخ مي‌دهد كه اين عوامل پشتيبان با فاصله زيادي از هم نصب شوند كه موجب مي‌شود انواع ميلگردها از وسط خم شده يا منجر به شكستن پايه‌ها به دليل وزن ميلگرد شود.

تيرچه‌هاي بتني نوعي از تيرهاي ساخته شده از بتن معمولي هستند كه به عنوان يك رابط افقي بين پايه‌ها يا كلاهك شمع‌ها عمل مي‌كنند. آنها بايد با تقويت كننده‌هاي پيوسته در داخل يا خارج از ستون پشتيباني شوند و يا در داخل كلاهك شمع يا پايه با توجه به مشخصات ذكر شده در ACI 318-14 مقيد شوند. تيرها مستقيما مي‌توانند بر روي خاك و يا بالاي خاك و در بين دهانه‌هاي بين ستون‌ها قرار بگيرند. برخي از تيرهاي پيوسته، در زير پايه ساختمان و يا نقاط تحمل كننده بار قرار مي‌گيرند تا بار را بر روي خاك انتقال داده و آن را توزيع كنند.

در اين مقاله، روند ساخت تيرچه بتني مسلح مورد بحث قرار خواهد گرفت.

فرآيند ساخت تيرچه‌هاي بتني

مراحل مربوط به روش ساخت عبارتند از:

1. آماده سازي براي قرار دادن تيرچه‌ها

2. نصب و راه اندازي قالب بتن ريزي

3. قرار دادن تقويت كننده‌ها در تيرهاي سطحي

4. بتن ريزي تيرچه‌هاي بتني

در زير اين مراحل را توضيح خواهيم داد.

1. آماده سازي و حفاري براي قرار دادن تيرچه‌هاي بتني

ترانشه‌هايي براي قرارگيري تيرها بر اساس ارتفاع آنها ايجاد مي‌شود. به طوري كه، اگر آنها به طور مستقيم بر روي زمين ساخته شوند، سطح زمين تراز شده و آماده سازي مي‌شود. در صورتي كه از تيرچه‌ها بين ستون‌ها استفاده شود، آماده سازي روند ساخت و حفاري پس از نهايي شدن ساخت شمع آغاز خواهد شد. با اين حال، اگر تيرها همراه با پايه‌ها قرار است مورد استفاده قرار بگيرد، حفاري ترانشه‌ها براي تيرها بايد همراه با مراحل آماده سازي پايه‌ها انجام شود. در نهايت، اگر تيرهاي بالاتر از سطح زمين قرار است ساخته شوند، نصب قالب‌ها اولين قدم در فرايند ساخت تيرها است.

2. نصب و راه اندازي قالب بتن ريزي

پس از تكميل آماده سازي سايت و حفاري ترانشه‌ها، قالب‌ها بايد با توجه به ابعاد تير نصب شوند كه در طراحي‌ها جزئيات آنها ارائه شده است. اگر تير قرار است بر روي زمين ساخته شود، ابتدا بخش مركزي قالب بايد قبل از اطراف آن بر روي زمين قرار گيرد. در اين حالت، سطح آجري مسطح در امتداد تير به جاي شاتر در پايين قالب قرار مي‌گيرد.

سپس، فارغ از اين كه قالب بر روي سطح آجري مسطح قرار بگيرد يا در طرفين قالب قرار داده شود، نصب تقويت كننده‌ها بايد پس از آن انجام شود. اگر تير بالاتر از سطح زمين قرار است ساخته شود، فرايند ساخت قالب‌ها شبيه به تيرهاي معمولي خواهد بود. بنابراين، شاترها بايد در پايين و هر دو طرف تير قرار بگيرند. در اين حالت، قالب را مي‌توانيد به طور كامل پس از قرار دادن تقويت كننده‌ها ثابت كنيد، و يا فقط بخش پاييني شاتر را ثابت كرده و تقويت كننده‌ها را قرار دهيد و سپس به داخل شاترها امتداد دهيد. اين ترتيب ساخت بر اساس سهولت و راحتي فرآيند ساخت و ساز انتخاب شده است.

در نهايت، پس از اتمام عمليات قالب‌هاي تيرهاي سطحي، اطمينان حاصل كنيد كه ابعاد اختصاص داده شده به تيرها به گونه‌اي است كه فاصله مورد نياز براي پوشش تقويت كننده‌ها در نظر گرفته شده است. علاوه بر اين، قدرت شاتر، مقاومت در برابر آب، مقاومت تكيه گاههاي تيرهاي سطحي، تعامد شاترهاي جانبي و محل تيرها نيز بايد بررسي شوند.

3. قرار دادن تقويت كننده‌ها در تيرهاي سطحي 

پس از اتمام عمليات شاتر و يا قرار دادن آجرهاي مسطح در پايين تيرهاي سطحي، نصب تقويت كننده به طور مستقيم شروع مي‌شود و يا به پس از قرار دادن يك طرف قالب موكول مي‌شود. جزئيات تقويت كننده‌ها مانند اندازه و تعداد تقويت كننده‌هاي طولي و طول مورد نياز، تعداد و فاصله خاموت‌ها در طرح‌هاي سازه‌اي ارائه شده است. سرانجام، تعداد و اندازه تقويت كننده‌هاي بالايي، پاييني و تقويت كننده‌هاي اضافي، طول هم پوشاني و رعايت آنها، قلاب‌ها، جداكننده‌ها و پوشش تقويتي بايد به وضوح بعد از قرارگيري تقويت كننده‌ها بررسي شوند.

4. بتن ريزي تيرچه‌هاي بتني

تيرها را مي‌توانيد با مخلوط بتن آماده يا بتن مسلح بسازيد. مورد اول در حجم‌هاي بتن ريزي بالا توصيه مي‌شود. اگر قصد استفاده از بتن آماده را داريد، توليدكننده بتن فقط به مقاومت مورد نظر شما نياز خواهد داشت. با اين حال، اگر قصد استفاده از مخلوط بتن در محل را داريد، نسبت اختلاط اجزاي بتن را بايد تعيين كنيد. پس از بتن ريزي بايد با استفاده از تجهيزات ويبراتور يا هر وسيله مناسب ديگر عمليات فشرده سازي را انجام دهيد، سپس بالاي تيرها را تراز كنيد. در نهايت، شاترهاي پيراموني بتن تيرهاي را مي‌توانيد 24 ساعت پس از بتن ريزي جدا كنيد. با اين حال، شاتر پاييني را نمي‌توانيد تا زمان دستيابي كامل بتن به مقاومت نهايي حذف كنيد. اين مدت زمان براي جداسازي شاتر پاييني بستگي به طول دهانه تير مورد نظر دارد.

هدف از اين مقاله ارائه روش‌ها و جزئيات پيشنهاد شده براي تقويت تيرچه‌هاي فولادي با جان باز است. تقويت تيرچه‌هاي فولادي با جان باز در اغلب موارد به علت اضافه كردن واحدهاي پشت بام، تسمه نقاله‌هاي زير بخشي و يا افزايش بارهاي اعمال شده كه در مشخصات اصلي تيرچه‌ها مورد توجه قرار نگرفته‌اند، مورد نياز است. سه روش اساسي براي تقويت سيستم تيرچه‌ها يا سيستم بارگذاري آنها وجود دارد:

1. توزيع مجدد بار.
2. اضافه كردن تيرچه‌ها يا تيرهاي جديد.
3. تقويت تيرچه‌هاي موجود.

ظرفيت تيرچه‌هاي فولادي موجود

اولين گام در تعيين اين كه يك سيستم تيرچه نياز به تقويت دارد اين است كه ظرفيت تيرچه را تعيين كنيد. تيرچه بتني و فولادي هر كدام ظرفيت تحمل بار مشخصي دارند. براي تعيين ظرفيت مي‌توان با استفاده از جداول بارگذاري تيرچه‌هاي فولادي (SJI) كه در كتابچه راهنماي تيرچه‌هاي فولادي (SJI، 2003) موجود است، انجام داد.

مشخصات SJI براي تمام تيرچه‌هاي ساخته شده از 1928 تا 2003 ليست شده است. الزامات مربوط به مشخصات ظرفيت اعضاي جان به طور ويژه‌اي حائز اهميت است (اعضاي جان تيرچه‌هاي H شكل براي حداقل 50? از واكنش نهايي طراحي شده‌اند، در حالي كه تيرچه‌هاي سري S فقط براي حداقل 25? از واكنش نهايي طراحي شده‌اند).

اگر داده‌هاي مورد نياز مربوط به سيستم تيرچه در دسترس نباشد، در نتيجه اندازه گيري‌هاي دقيق اعضاي قطري و جان براي محاسبه ظرفيت تيرچه بايد انجام شود. اگر بتوانيد سال مربوط به توليد تيرچه را مشخص كنيد، از جداول مشخصه‌ها و جداول بارگذاري مي‌توانيد براي تعيين دياگرام پوش برش و خمش استفاده كرد. اگر نمي‌توانيد از جداول بارگذاري تيرچه‌ها استفاده كنيد، مي‌توانيد از يك تجزيه و تحليل براي تعيين نيروي مجاز (ASD) يا طراحي (LRFD) در تيرچه‌هاي استفاده كنيد.

مشخصات SJI براي تيرچه‌هاي سري K اجازه مي‌دهد كه بتوانيد از خروج از مركزيت در مفاصل قطري به هنگام تجزيه و تحليل صرف نظر كنيد، اين كار تنها در صورتي امكان پذير است كه از قانون "w rule" استفاده شود. اين قانون از بخش 4.5 (d) مشخصات استاندارد SJI براي اتصالات فولادي Open Web Steel، K-Series (SJI)، (2005) برگرفته شده است. با توجه به مشخصات، اعضاي متصل در مفاصل بايد داراي يك نقطه تلاقي براي محور مركزي خود باشند.

در غير اين صورت، بايد توجه ويژه‌اي به تاثير خروج از مركزيت معطوف شود. در هيچ صورتي، خروج از مركزيت هر عضو جان در محل مفصل نبايد بيش از ابعاد كلي باشد كه در معمولا در پلان جان اندازه گيري مي‌شود كه به بزرگترين عضو متصل است. خروج از مركزيتي هر عضو جان به معناي فاصله عمودي محور مركزي عضو جان تا نقطه‌اي بر روي محور مركزي عضو قطري است كه به طور عمودي در بالاي يا پايين محل تقاطع محور مركزي اعضاي قطري تشكيل دهنده مفصل است.

بهره‌گيري از مشخصات تيرچه‌ها

مشخصات SJI براي تيرچه‌هاي سري LH، سري‌هاي DLH و تيرچه‌هاي شاهتيري نشان مي‌دهد كه خروج از مركزيت در هر دو طرف محور خنثي اعضاي قطري ممكن است قابل اغماض باشد، در حالي كه از فاصله بين محور خنثي و پشت عضو قطري بيشتر نباشد. مشخصات SJI براي تيرچه‌هاي سري K اين امكان را مي‌دهد كه بتوانيد از لنگرهاي خمشي در اعضاي قطري بالا صرف نظر كنيد، در صورتي كه فاصله بين نقاط پانل بيش از 24 اينچ نباشد.

اين تحليل‌ها و فرضيات طراحي توسط صدها آزمايش انجام شده به طور ساليانه توسط توليد كنندگان به عنوان روشي محافظه كارانه شناخته شده‌اند. نويسنده پيشنهاد مي‌كند كه هنگام تجزيه و تحليل تيرچه‌ها (يك تجزيه و تحليل خطي درجه يك كافي است) با اعضاي تقويت كننده، بايد معيارهاي زير در مدل مورد استفاده قرار بگيرد:

1. وقتي كه خروج از مركزيت بيشتر از مقادير مجاز ذكر شده در SJI باشد، بايد در نظر گرفته شود
2. لنگرهاي اعضاي قطري بالا را در طراحي در نظر بگيريد، حتي زماني كه فاصله نقاط پانل كمتر از 24 اينچ باشد.
3. از اتصالات مفصلي در انتهاي اعضاي جان استفاده شود كه در طراحي تيرچه‌ها روشي استاندارد به حساب مي‌آيد.

بند 2 به اين دليل پيشنهاد مي‌شود كه تيرهاي تقويت شده از نظر تست براي ارزيابي فرضيات طراحي و تحليل استفاده نمي‌شوند.

قبل از تصميم گيري در مورد روش تقويت مناسب، طراح بايد به اندازه كافي اطلاعات در مورد سيستم تيرچه‌ها و تقويت آنها كسب كند.

اتصال ضد لغزشي در شاهتيرهاي تيرچه‌ اي نياز به طراحي اضافي توسط طراح دارد و ممكن است هزينه‌هاي پروژه را افزايش دهد، زيرا بايد از پيچ و مهره‌هاي با مقاومت بالا استفاده شود.

براي سفارش تيرچه كروميت با ما تماس بگيريد.

پيچ و مهره‌هاي با مقاومت بالا گران‌تر از پيچ‌هاي ASTM A307 هستند كه به طور معمول براي اتصالات استفاده مي‌شوند و براي رسيدن به مقاومت در برابر لغزش مناسب بايد پيچ‌ها را به درستي در جاي خود محكم كنيد. واشرهاي سخت افزاري نيز مورد نياز هستند. علاوه بر اين، طراح ممكن است تعيين كند كه از پيچ و مهره‌ها بازرسي شود، كه در نتيجه منجر به افزايش هزينه‌هاي پروژه مي‌شود.

بخش پاييني پايه و سطح بالشتك بر روي اعضاي اوليه بايد در حين رنگ آميزي پوشانده شوند، يا سازنده تيرچه و عضو اصلي بايد آزمايشاتي را انجام دهند تا ضريب مقاومت در برابر لغزش را براي سطح رنگ آميزي شده تعيين كنند. طراح بايد بررسي كند كه آيا مقاومت مناسب تامين شده است يا خير. طراح به طور كلي نمي‌داند كه چه كسي تيرچه‌ها يا اعضاي اوليه را توليد مي‌كند، بنابراين بايد ضريب لغزش مورد نياز يا نيروي مهاربندي را مشخص كند تا توسط كميته استاندارد ساختمان تائيد شود. علاوه بر اين، در اين روش فرض شده است كه سطح در تماس كامل با سطح اعضاي اوليه قاب است كه معمولا براي پايه‌هاي تيرچه اتفاق نمي‌افتد.

مواد سازنده پايه بالشتك‌هاي تيرچه تحت برش و اسلات‌هاي اتصال پايه‌ها تحت نيروي پانچ قرار دارند. اين فرآيندها لبه‌هايي را ايجاد مي‌كنند كه مانع از برخورد كامل آنها با سطوح بالشتك مي‌شوند. همچنين پايه‌هاي بالشتك‌ها پس از جوشكاري به طور معمول تراز مي‌شوند زيرا به طور كامل مسطح نيستند و لزوما براي ايجاد شيب‌هاي 4 اينچ / فوت يا كمتر استفاده مي‌شوند.

تعيين ضريب اصطكاك در شاهتيرهاي تيرچه‌اي

اتصال اصطكاكي مستلزم آن است كه طراح ضريب اصطكاك بين پايه و عضو اصلي را تاييد كند. اين بستگي به سازنده و نصب كننده دارد تا آزمايشات لغزشي را براي تعيين ضريب اصطكاك انجام دهد. به علت تعدد سازندگان مختلف، انجام تست ممكن است غير ممكن باشد، به استثناي سازندگاني كه هم تيرچه و هم شاهتير را براي پروژه عرضه مي‌كنند. بر اساس اطلاعات نويسنده، هيچ آزمون استانداردي براي تعيين ضريب اصطكاك وجود ندارد، بنابراين براي تعيين ضريب بايد از اصول پايه‌اي فيزيك استفاده شود. همچنين هيچ استانداردي براي تعيين فاكتور مقاومت يا فاكتور ايمني، وجود ندارد.

جالب است كه توجه داشته باشيم كه به دليل افزايش نياز به مهاربندي اعضاي اوليه به دليل افزايش ميزان باري كه بايد تحمل كنند، نيروي مقاوم نيز طبيعتا افزايش مي‌يابد، از آنجا كه مقاومت نسبتي از واكنش تيرچه‌ها بر روي اعضاي اوليه است. به همين دليل، فاكتور مقاومت 0.90 و ضريب ايمني 1.67 ممكن است بسته به ميانگين و انحراف معيار تعيين شده از آزمايش‌ها تعيين شود. اين مقادير به ويژه در مواقعي مناسب هستند كه مقاومت اصطكاكي با زمان تغيير نكند. به عنوان مثال، در صورت زنگ زدگي، وجود گرد و خاك يا آب ممكن است مقاومت اصطكاكي تغيير كند، پس بايد از ضريب ايمني بالاتري استفاده شود.

سوراخكاري غير استاندارد براي توليد كننده تيرچه‌ها بسيار پرهزينه است و هزينه‌هاي پروژه را به طور قابل توجهي افزايش مي‌دهد. يكي از صرفه جويي‌هاي اصلي مربوط به استفاده از تيرچه‌هاي فلزي با جان باز در طول ساخت آنها، طول دقيق تيرچه‌ها نبايد در حين عمليات نصب تحت كنترل باشد (به اين دليل كه پايه‌هاي اتصال در ساخت تيرچه استفاده مي‌شود). اگر سوراخ با اندازه استاندارد مشخص شود، اين كنترل بايد اجرا شود. اين توليد كنندگان را مجبور مي‌كند تا از رويكرد خط مونتاژ خود فاصله بگيرند، بنابراين هزينه‌هاي تيرچه‌ها به طور قابل توجهي افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين، استفاده از اسلات‌هاي اتصال در پايه‌هاي پيوسته اجازه مي‌دهد تا اجرا كننده امكان استفاده از تلورانس‌هاي ساختماني كوچك را داشته باشد. اگر از سوراخ‌هاي استاندارد در پايه‌ها استفاده شود، اين تنظيمات به آساني قابل اجرا نيست. اين راه حل قطعا عملي نيست.

لغزش اتصال مجاز ممكن است در بعضي موارد عملي باشد كه وابسته به الزامات نيروي مهاربندي است. نيروهاي مهاربندي تابعي از خروج از مركزيت اعضاي مهاربندي از خط مستقيم هستند. اگر عضو مهاربندي بتواند قبل از درگير شدن مهاربند حركت كند، خروج از مركزيت از خط راست با افزايش ميزان لغزش مجاز افزايش مي‌يابد. توليد كنندگان تيرچه‌ها سوراخ‌هاي استاندارد را در پايه‌هاي تيرچه‌ها ايجاد نمي‌كنند و طول پايه‌هاي اتصال در ميان توليد كنندگان تيرچه‌ها متفاوت است. با اين حال، برخي از توليد كنندگان ممكن است به طراح اجازه دهند طول اسلات اتصال را در محدوده مورد نياز تعيين كنند. لازم به ذكر است كه تمام راه حل‌ها باعث ايجاد نيروهايي در تيرچه‌ها مي‌شوند. با توجه به بزرگي آنها، مهندس بايد اين نيروها را در طراحي و جزئيات در نظر بگيرد.

فونداسيون با يكپارچه سازي كف امكان فرو رفتن تير در خاك زير آن را از بين مي‌برد. همانطور كه در مقاله قبل گفته شد در زير تير اصلي، فضاهاي خالي يا حفره‌هاي خالي وجود دارند.

چرا به اين حفره نياز خواهيد داشت؟

 براي خريد تيرچه به سايت تيرچه خرمدژ مراجعه كنيد

شما اين را براي زماني مي‌خواهيد كه خاك اطراف آب را جذب كرده و گسترش مي‌يابد، به اين ترتيب خاك به فضاي زير تير اصلي فشار وارد نمي‌كند.

داشتن اين شكاف چيزي است كه به شما اجازه مي‌دهد نگران ترك‌هاي موجود در مصالح آجري و يا چارچوب درب نباشيد. پايه‌ها و تيرها بر روي بستر سنگي قرار مي‌گيرند، تيرهاي اصلي بر روي پايه قرار گرفته و عدم وجود خاك در زير تيرهاي اصلي شما و يا ساخت فونداسيون به اين معني است كه خانه شما حركت نمي‌كند.

حتي زماني كه از تيرچه فولادي در سازه خود استفاده مي‌كنيد هم يكپارچه سازي كف مي‌تواند در پايداري سازه بسيار مفيد باشد.

من همه چيز را به شما گفتم و حالا شايد اين توضيحات كمي براي شما قابل درك باشند. ما اخيرا تيرهاي اصلي در يك پروژه مسكوني را بتن ريزي كرده‌ايم.

ريختن 13 كاميون بتن با فاصله 30 دقيقه‌اي باعث شد تا اين فونداسيون تمام شود و اكنون حدود 80 درصد از كار كامل شده است. تمام چيزي كه باقي مانده است، ديوارهاي زيرزميني، راهروهاي تردد، پياده رو و پله‌هاي بيروني است.

براي رسيدن به همه نقاط سايت بدون آسيب رساندن به درختان، پيمانكار مجبور به استفاده از يك پمپ بتن با بازوي غول پيكر روي آن بوديم.

اين دستگاه بتن را از عقب دستگاه دريافت مي‌كند و آن را از طريق يك دسته از لوله‌هاي متصل به بازوي فشار مي‌رساند.

تمام بتن در آخر وارد قيف مي‌شود ... به همين سادگي.

اين يك نكته مهم در تصميم گيري در مورد چگونگي بتن ريزي بود. من در اغلب موارد نمي‌توانم از اين پمپ‌هاي بتن در پروژه‌هاي مسكوني استفاده كنم، اما در پروژه‌هاي تجاري بسيار رايج هستند.

ريختن بتن فونداسيون

بازوي پمپ مي‌تواند گسترش پيدا كرده و در تمام نقاط فونداسيون بتن ريزي كند. شما بايد از قبل پيش‌بيني‌هاي لازم را در خصوص طول بازوي بتن ريزي داشته باشيد.

ريختن بتن فونداسيون فوق العاده دشوار و منحصر به فرد است، من اغلب فكر مي‌كنم كه بتن ريزي در فصلي غير از تابستان يكي از بدترين مراحل ساخت و ساز است، البته به جز فردي كه بازوي پمپ را كنترل مي‌كند، مراحل اجراي فونداسيون در عين حال يكي از شيرين‌ترين مراحل اجراي يك پروژه ساختماني است.

در اينجا نگاهي به كنترل كننده بازوي پمپ مي‌اندازيم. اين واقعا مثل انجام دادن بازي‌هاي ويدئويي در تمام طول روز است، حداقل اين چيزي است كه اپراتور مربوطه به من گفت.

او در سايه ايستاده است و با دسته كنترل همه كارها را انجام مي‌دهد، در حالي كه افراد ديگر در حال حمل بتن مرطوب به نقاط مختلف هستند.

در برخي از پروژه‌هاي فونداسيون بتن با استفاده از تخته‌هاي سه لا مهار مي‌شوند اما نگهدارنده‌هاي فلزي، طول عمر بيشتر و راحتي بيشتري را در زمان استفاده دارند.

در زمان بتن ريزي فونداسيون نبايد در مقابل لوله تخليه بتن قرار گرفت. اگر هوايي در لوله وجود داشته باشد باعث خواهد شد بتن به شما پاشيده شود.

تمام فونداسيون را مي‌توان در يك مرحله بتن ريزي كرد. هنگاميكه كه بتن در قالب ريخته شد، دستگاه ويبره وارد بتن شد تا مطمئن شود كه كل سنگدانه‌ها به طور يكنواخت توزيع شده و هيچ حباب هوايي در آن وجود ندارد.

اين كار بسيار ساده است اما به كمي مهارت نيز نياز دارد. با ميزان ويبره كم توزيع بتن شما نامتوازن خواهد بود و ويبره بيش از حد باعث مي‌شود مخلوط بتن به سمت پايين برود و توزيع آن يكنواخت نباشد.j

در بخش عمليات مسكوني، ما تعداد بسياري فونداسيون تير و پايه را ساخته‌ايم. گزينه‌هاي ديگري نيز براي ما وجود دارد، بعضي از آنها عبارتند از دال پس كشيده با تيرهاي جانبي و دال‌هاي ساده با تيرهاي جانبي كه تمام اين گزينه‌ها تحت شرايط خاص فونداسيون مناسب هستند، اما اگر انتخاب با من باشد (كه من معمولا انجام مي‌دهم) توصيه مي‌كنيم از فونداسيون سازه‌اي براي تيرها و پايه‌ها استفاده كنيم.

در جاهايي كه خاك در منطقه مورد عمليات بسيار شل است، بخاطر اينكه حاوي مقدار زيادي رس بوده و با ورود و خروج رطوبت دچار تورم و انقباض مي‌شود.

با اضافه شدن آب از طريق باران و آبياري، خاك گسترش مي‌يابد و با حذف آب در شرايط آب و هوايي گرم و خشك نيز خاك دچار انقباض مي‌شود. تمام اين حركات خاك باعث ايجاد ترك در خانه مي‌شود.

از آنجا كه ما دوست داريم مسائل مربوط به حركت خاك شل را حذف كنيم، فونداسيون را براي پايه و تيرچه صنعتي طراحي كرده‌ايم.

اكثر مردم ممكن است مطالبي را در مورد فونداسيون پايه‌ها و تيرها شنيده باشند، اما اغلب آنها واقعا با چگونگي كاركرد فونداسيون آشنا نيستند، حتي كارشناسان نيز در اين باره اشتباه مي‌كنند.

يك بازرس خانه در هنگام بررسي خانه‌اي كه من در حال خريد آن بودم به من گفت كه اين خانه داراي برخي مشكلات سازه‌اي است زيرا در زير پايه‌هاي آن خاكريزي وجود ندارد.

بازرس خانه: اين خانه داراي مشكلات سازه‌اي است.

باب: واقعا؟ چه چيزي پيدا كردي؟

بازرس خانه: زماني كه در فضاي نشيمن بودم متوجه شدم كه ترك‌هايي در زير تير اصلي وجود دارد كه ناشي از شستگي خاك زير آن بوده است.

باب: دقيقا مشكل چه چيزي است؟

بازرس خانگي: در صورتي كه اين تير به درستي پشتيباني نشود، در نهايت سقوط خواهد كرد. شما نياز داريد كه كسي را استخدام كنيد تا مقداري خاك در زير آن قرار دهد.

باب: چي؟ آيا بايد خاكي در زير پايه وجود داشته باشد. شما مي‌دانيد كه خاك نمي‌تواند تير را پشتيباني كند، اين كار پايه‌ها است.

بازرس خانه: پسر، من اين كار را براي مدتي طولاني انجام داده‌ام.

باب: آره ... صحيح.

اگر مسئله هنوز برايتان روشن نيست، خاك نمي‌تواند از تيرپايه در فونداسيون پايه و تير پشتيباني كند به ادامه مطلب توجه كنيد.

استحكام فونداسيون براي شرايط مختلف

از آنجا كه تعداد زيادي از مردم به نظر مي‌رسند اين مفهوم را درك نمي‌كنند، فكر كردم بهتر است در اين مقاله‌ها به درك اين مسئله كمك كنم. در اينجا توضيحاتي را خواهيم داشت، اميدوارم توضيحات من به اندازه كافي براي شما مناسب باشد.

در اينجا يك قسمت ديوار معمولي از طريق يك پايه و تير را در نظر مي‌گيريم. بخش مهمي كه بايد به آن توجه داشته باشيد اين است كه يك پايه (به عنوان مثال يك ستون بتني) بايد از طريق خاك حفاري شود تا به بستر سنگي برسد. اين از آن جهت مهم است كه سنگ بر اساس محتواي آب قادر به تورم و انقباض در محيط اطراف خود نيست.

تير پايه نيز يك تير بتني است كه از ستوني تا ستون ديگر گسترش مي‌يابد، درست مثل يك تير كه احتمالا در سقف بالاي سر شما از ديواري به ديوار ديگر گسترده داده شده است.

در زير تير اصلي، فضاهاي خالي يا حفره‌هاي خالي وجود دارند. باور كنيد يا نه، اين شكل‌هاي تو خالي از قوطي‌هايي ساخته مي‌شوند و بتن در بالاي آنها ريخته مي‌شود.

آنها به اندازه كافي قوي هستند تا بتوانند وزن بتن مرطوب را تحمل كنند، بلافاصله پس از بتن ريزي و عمل آوري آن، اين قوطي‌ها جدا شده و حفره‌هايي در زير آنها خالي باقي مي‌ماند.

آخرين چيزي كه در طرح بالا بايد به آن توجه كنيد، تخته نگهدارنده خاك است. اين‌ها اساسا تخته‌هايي پلاستيكي هستند كه هرگونه آلودگي را در خارج از فضاي نگهداري شده نگه مي‌دارند.

اين فونداسيون با يك تير پايه معمولي پس از حذف قوطي‌هاي توخالي است. در حال حاضر يك فضاي خالي بين پايين تير اصلي و خاك زير آن وجود دارد. اين يك خبر خوب و بسيار مهم است چرا كه شما به اين حفره نياز داريد.

شاهتير T شكل فولادي

فرايند توليد تيرهاي فولادي شامل: نورد گرم، اكستروژن، جوشكاري صفحات و اتصالات فشاري است. فرايند توليد غلطك‌هاي بزرگ شامل اتصال دو ورق فولادي است كه تحت فشار به يكديگر متصل مي‌شوند و يك فرآيند رايج براي توليد تيرهاي غير باربر است.

براي دريافت قيمت تيرچه كروميت و تيرچه هاي صنعتي با شماره هاي درج شده در سايت تماس حاصل نماييد.

واقعيت اين است كه براي بسياري از جاده‌ها و پل‌هاي امروزي، استفاده از بتن در طراحي بسيار رايج است. طبق گفته مك كورمك و براون (2007)، بيشتر سازه‌هاي T شكل صرفا از فولاد و يا بتن تنها ساخته نشده‌اند، بلكه از تركيب اين دو مصالح، به عنوان مثال بتن مسلح ساخته مي‌شوند.

اگر چه اين اصطلاح مي‌تواند در مورد هر يك از ابزارهاي تقويت كننده صادق باشد، اما به طور كلي، اين تعريف محدود به بتن ريزي در اطراف ميلگرد محدود مي‌شود. مك گرگور و همكاران (1997)، اين ماده و استفاده از آن را در شاهتير T شكل در طول زماني طولاني توضيح مي‌دهند و نتيجه گيري مي‌كنند كه اين ماده براي سازه‌هاي موجود در معماري مدرن بسيار ارزشمند هستند.

اين نشان مي‌دهد كه در نظر گرفتن مواد موجود براي يك كار مهندسي، مهندسان بايد احتمالي را در نظر بگيرند كه هيچ يك از مصالح به تنهايي براي كار مناسب نيستند؛ بلكه تركيب چندين ماده با هم ممكن است بهترين راه حل باشد. بنابراين، فولاد و بتن با هم مي‌توانند يك گزينه ايده آل باشند.

تيرهاي T شكل بتن مسلح

بتن به تنهايي شكننده است و در نتيجه تنش برشي در شاهتير T شكل در محل اتصال وب و فلنج بوجود مي‌آيند. به اين دليل است كه از تركيب فولاد و بتن در شاهتير T شكل استفاده مي‌شود. ليم، پارماسوام و لي (1987) در مورد مشكل تنش برشي كه منجر به شكست اتصالات فلنج در شبكه در هنگام بارگيري بحث مي‌كنند. اين امر اگر در دنياي واقعي رخ دهد مي‌تواند فاجعه آميز باشد؛

از اين رو، به يك روش عملي براي كاهش احتمال وقوع اين اتفاق در شاهتير T شكل بتن مسلح نياز است. در چنين سازه‌هاي كامپوزيتي، بسياري از سوالات در مورد جزئيات طراحي، از جمله توزيع ايده آل بار بين بتن و فولاد ممكن است مطرح شود كه عبارتند از: « ارزيابي يك تابع هدف براي تعيين نسبت هزينه‌هاي فولاد به بتن ضروري است».

اين نشان مي‌دهد كه براي در نظر گرفتن تمام جنبه‌هاي طراحي شاهتير T شكل كامپوزيت، معادلات تنها در صورت داشتن اطلاعات كافي قابل استفاده هستند.

با اين حال، جنبه‌هايي از طراحي وجود دارد كه برخي از افراد ممكن است حتي آن را در نظر نگرفته باشند، مانند امكان استفاده از تقويت كننده‌هاي خارجي پارچه‌اي، همانطور كه توسط Chajes و همكاران معرفي شده است (1995).

در اين مقاله درباره تيرهاي آزمايش شده چنين مي‌گويند: "تمام تيرها تحت اثر برش تخريب شده‌اند و مواردي كه داراي تقويت كننده كامپوزيت بودند داراي ويژگي‌هاي اتصال قوي بوده‌اند. براي تيرها با تقويت كننده خارجي، مقاومت نهايي در حدود 60 تا 150 درصد افزايش داشته است.

هنگامي كه حرف از مقاومت در برابر نيروهاي برشي به ميان مي‌آيد، تقويت كننده خارجي يك گزينه معتبر به حساب مي‌آيد. بنابراين، به طور كلي، جنبه‌هاي مختلف مهم طراحي شاهتير T شكل بر رويكرد دانش آموزان مهندسي تاثير مي‌گذارد.

مشكلات

يك مسئله مرتبط با شاهتير T شكل در مقايسه با I-beam، عدم وجود فلنج در پايين است. علاوه بر اين، اين باعث مي‌شود كه تيرچه به دليل عدم داشتن فلنج ساخته شده در طرف ضعيف‌تر استحكام كششي كمتري داشته باشد.

تيرهاي بتوني اغلب به صورت يكنواخت با عرشه ريخته مي‌شوند، و يك تير قوي‌تر "T" شكل به وجود مي‌آورند. اين تيرها بسيار كارآمد هستند زيرا بخش عرشه بارهاي فشاري را حمل مي‌كند و ميله‌هاي تقويت كننده در پايين كشش را تحمل مي‌كنند. يك تير T شكل به طور معمول داراي جان باريكتر در مقايسه با تيرهاي مستطيلي معمولي است.

اين جان‌ها معمولا 4-0 اينچ از هم فاصله دارند و در برخي موارد تا بيش از 12-0 را نيز در بر مي‌گيرند. بخش عرشه معمولا به صورت يك عرشه يك طرفه طراحي مي‌شود.

شاهتيرهاي جعبه‌اي تك سلولي به طور مستقيم براي استفاده در دهانه‌هاي 40 تا 270 متر مناسب هستند. استفاده از ساختارهاي جعبه‌اي به منظور زيبايي شناسي مناسب است در حاليكه بخش جان اين جعبه‌ها داراي يك ظاهر ظريف هستند در حاليكه با يك پروفيل باريك تركيب مي‌شوند.

تيرچه خرمدژ آماده توليد و سفارش گيري انواع تيرچه استاندارد ( تيرچه كروميت ، تيرچه بتني ، تيرچه صنعتي و ... مي باشد ) در صورت نياز مي توانيد با شماره هايي كه در سايت درج شده است تماس بگيريد.

تك جعبه‌ها براي هر دو طرح طولي و عرضي كارآيي دارند و يك راه حل اقتصادي براي سازه‌هاي با دهانه متوسط و طولاني هستند. اين نوع عرشه به صورت اسپانيايي، با استفاده از داربست‌هاي كامل در ارتفاع يا خرپاها، و يا به عنوان پايانه‌هاي كنترلي ساخته مي‌شوند.

اين گزينه مي‌تواند براي پل‌هاي با دهانه متوسط و يا طولاني با طول‌هاي بين 40 تا 55 متر بسيار كاربردي باشد. چنين عرضي براي عرشه‌هاي دوقلو بيش از حد طولاني است و براي ساخت سازه‌هاي طره‌اي جعبه‌اي كه به طور متوالي در داخل محل قرار گرفته‌اند خيلي كوتاه است، در حالي كه اگر كل طول بخش جعبه‌اي كمتر از 1000 متر باشد، استفاده از قطعات پيش ساخته توجيه پذير نمي‌باشد.

قوس‌ها با استفاده از شاهتير T شكل

پايه‌ها بايد لنگر خمشي مشابهي را در مقايسه با قوس‌ها حمل كنند اما اين اتفاق با استفاده از نيروي فشاري به دليل وزن سقف امكان پذير است.

به اين ترتيب آنها ممكن است كمي نازك‌تر از قوس‌ها باشند. قوس‌ها هميشه مقرون به صرفه هستند آنها مزاياي دوگانه‌اي را براي جذب لنگرهاي وسط دهانه فراهم مي‌كنند و پس از آن يك بازوي بزرگتر را براي مقاومت در برابر اين لنگر به لحاظ اقتصادي فراهم مي‌كنند. حتي قوس‌هاي بسيار كوچك نيز در كاهش ميزان آرماتور موثر هستند.

درباره شاهتير T شكل

شاهتير T شكل كه در ساخت و ساز استفاده مي‌شوند، يك سازه تحمل بار متشكل از بتن مسلح، چوب يا فلز با يك مقطع T شكل است.

بالاي سطح مقطع T شكل به عنوان يك عضو فشاري به منظور مقاومت در برابر نيروي فشاري عمل مي‌كند. جان تير قرار گرفته در زير فلنج فشاري براي مقاومت در برابر تنش برشي و براي جداسازي بيشتر براي كوپل نيروهاي خمشي استفاده مي‌شود.

شاهتير T شكل نسبت به I-beam داراي يك عيب بزرگ است چرا كه هيچگونه فلنج تحتاني براي مقاومت در برابر نيروهاي كششي ندارد.

يكي از راههاي تبديل شاهتير T شكل به يك ساختار كارآمد‌تر اين است كه از يك شاهتير T شكل معكوس با يك عرشه متصل به بالاي تيرها استفاده كنيد. اگر اين كار به درستي انجام شود، عرشه به عنوان يك فلنج فشاري عمل مي‌كند.

بررسي و تاريخچه شاهتير T شكل

يك شاهتير T شكل يك عنصر سازه‌اي است كه قادر به مقاومت در برابر بارهاي بزرگ با استفاده از آرماتورهاي تقويت كننده داخلي است.

در برخي موارد، شاهتير T شكل براي اولين بار توسط يك انسان در ساخت يك پل با يك ستون و يك عرشه مورد استفاده قرار گرفت. با اين همه، يك تير T شكل در اصل بيش از يك ستون با يك سطح افقي در بالاي صفحه جان و يا در مورد تيرهاي T شكل معكوس در پايين است.

بخش بالايي كه كشش تير را تحمل مي‌كند، جان ناميده مي‌شود و قسمت‌هاي افقي كه فشار را تحمل مي‌كنند، بال ناميده مي‌شوند. با اين حال، مواد استفاده شده در طول سالها تغيير كرده‌اند، اما ساختار اصلي آن ثابت است.

سازه‌هاي متشكل از شاهتير T شكل مانند پل بزرگراه‌ها، ساختمان‌ها و گاراژهاي پاركينگ، موادي اضافي در پايين خود دارند كه جان را به فلنج متصل مي‌كند تا آسيب پذيري شاهتير T شكل را در برابر تنش برشي كاهش دهد. با اين حال، هنگامي كه يك فرد با جزئيات بيشتري طراحي شاهتير T شكل‌ها را بررسي مي‌كند، تفاوت‌هايي وجود دارد.

طراحي شاهتير T شكل

تيرهاي T شكل، اگر چه در طراحي ساده هستند، شامل عناصر طراحي چندگانه هستند. بر خلاف I-beam، شاهتير T شكل فاقد يك فلنج در پايين است كه باعث صرفه جويي در مصالح، اما مقاومت كمتري در برابر نيروهاي كششي دارد.

با اين حال در گاراژهاي پاركينگ، اين فقدان فلنج در پايين مقطع شاهتير T شكل در واقع به عنوان يك مزيت شناخته مي‌شود چرا كه عرشه بالايي به عنوان فلنج عمل مي‌كند.

طرح‌هاي شاهتير T شكل در اندازه‌ها، طول‌ها و عرض‌هاي مختلف بسته به نوع سازه و تنش فشاري مورد نياز آنها ارائه مي‌شوند. با اين حال، سادگي شاهتير T شكل توسط برخي از كساني كه به درستي بيش از يك سازه پيچيده را مورد آزمايش قرار مي‌دهند، مورد سوال است.

به عنوان مثال، تيرهاي شاهتير T شكل معكوس را با سطح مقطع‌هاي با جان دايره‌اي مورد آزمايش قرار دادند و با تركيب خروجي‌ها به طور كلي به نتايج مطلوب دست يافتند.

بنابراين در بعضي موارد سرمايه گذاري در زمان و تلاش براي ايجاد يك ساختار پيچيده‌تر ثابت كرده است كه ارزشمند است. همچنين يك مسئله ساده‌تر در نظر گرفتن اين موضوع  است كه از چه ماده يا موادي در ساخت شاهتير T شكل بايد استفاده شود.

با افزايش عرض عرشه، به تعداد بيشتري از شاهتير طولي نياز خواهيد داشت كه باعث كاهش سختي عرضي تيرها شده و انحناي عرضي بالايي را بوجود مي‌آورد. جان سطح مقطع‌هاي شبكه‌اي باز با شعاع بالا از بالاي عرشه گسترش مي‌يابد. تحت خمش عرضي بالا اين موارد ديگر در موقعيت اصلي خود قرار نخواهند گرفت.

براي حفظ آن در موقعيت اصلي خود بخش‌هاي پاييني آنها بايد به هم متصل شده كه به نوبه خود منجر به تكامل شاهتير جعبه‌اي مي‌شود. دهانه‌هاي طولاني با عرشه‌هاي گسترده‌تر و بارگذاري‌هاي خارج از مركز در مقطع عرضي منجر به انحناي زياد در جهت طولي و عرضي مي‌شود و يك اعوجاج شديد در مقطع عرضي را بوجود مي‌آورد.

از اين رو، پل‌ها بايد سختي پيچشي بالايي داشته باشند تا مقاومت در برابر اعوجاج سطح مقطع عرشه را به حداقل برسانند.

به اين ترتيب، تيرچه فولادي با سطح مقطع جعبه‌اي براي دهانه‌هاي بزرگ و عرشه‌هاي گسترده مناسب‌تر هستند. آنها ظريف و شيك هستند. مسائل اقتصادي و زيبايي شناسي منجر به تكامل شاهتير جعبه‌اي در فلنج‌هاي بالا و شبكه‌هاي چسبيده در سلول‌هاي وسط شده است. ابعاد سلول را مي‌توان با پيش تنيدگي كنترل كرد.

با افزايش عرض و طول دهانه، تيرها و عرشه‌هاي پايين بايد به هم متصل شوند تا هندسه مناسب را حفظ كنند كه به نوبه خود منجر به تكامل شاهتير جعبه‌اي مي‌شود.

هرگونه  بار خارج از مركز باعث بروز تنشهاي پيچشي مي‌شود كه با استفاده از سطح مقطع‌هاي جعبه‌اي قابل رفع است. تجزيه و تحليل چنين سطح مقطع‌هايي به دليل تركيبي از انعطاف پذيري، برش، پيچش، اعوجاج پيچيده‌تر است.

اما اين گزينه مقطع كارآمدتري است. اين سطح مقطع براي دهانه‌هاي بزرگتر با مقطع عرضي استفاده مي‌شود. با توجه به روش‌هاي ساخت مي‌توان از عرض تا 150 متر استفاده كرد. روش ساخت طره‌اي در اين مورد بيشتر ترجيح داده مي‌شود.

مزاياي شاهتير جعبه‌اي

در سال‌هاي اخير، پل‌هاي با شاهتيرهاي بتني مسلح تك يا چند سلولي پيشنهاد شده است و به طور گسترده‌اي به عنوان راه حل‌هاي زيبايي شناختي و اقتصادي براي بيشتر گذرگاه‌ها، زير گذرگاه‌ها، سازه‌هاي غير همسطح و داكت‌هاي موجود در سيستم بزرگراه‌هاي مدرن مورد استفاده قرار گرفته است.

سختي پيچشي بسيار زياد در سلول‌هاي جعبه‌اي، ساختارهاي زيباتري را نسبت به سيستم‌هاي مقطع باز ارائه مي‌دهد.

در مورد پلهاي با دهانه طولاني، عرض‌هاي بيشتر براي عرشه براي قرار دادن كابل‌هاي پيش تنيدگي در سطح فلنج پايين در دسترس است.

فضاي داخلي پل‌هاي با شاهتير جعبه‌اي را مي‌توان براي عبور خدمات تاسيساتي مانند لوله‌هاي گاز، شبكه‌هاي آب و غيره استفاده كرد.

براي دهانه‌هاي بزرگ، فلنج پايين را مي‌توان به عنوان يك عرشه ديگر مورد استفاده قرار داد.

تعمير و نگهداري از قاب‌هاي جعبه‌اي آسان‌تر است زيرا به طور مستقيم بدون استفاده از داربست قابل دسترس هستند.

فضاي بسته جايگزين شده بسيار مستحكم بوده و هواي محصور مي‌تواند خشك باشد تا يك فضاي غير خورنده را فراهم كند.

اين گزينه داراي كارآيي سازه‌اي بالايي مي‌باشد كه نيروي پيش تنيدگي مورد نياز براي مقاومت در برابر لنگر خمشي را فراهم مي‌كند و مقاومت بالاي پيچشي اين گزينه در برابر بارهاي زنده خارج از مركز، پيش نيازهاي لازم براي حمل آنها را فراهم مي‌كند.

معايب

يكي از معايب اصلي عرشه‌هاي جعبه‌اي اين است كه آنها به دليل عدم دسترسي به عرشه پايين و نياز به استخراج شاتر داخلي، در محل كارگاه به سختي اجرا مي‌شوند. در هر صورت جعبه بايد به گونه‌اي طراحي شود كه تمام قسمت‌هاي مقطع در يك مرحله بتن ريزي اجرا شود، يا اينكه بخش‌هاي مختلف مقطع بايد در مراحل متفاوت اجرا شود.

مشخصات فني

اين مي‌تواند طيف وسيعي از دهانه‌ها از 25 متر تا بزرگترين عرشه‌هاي غيرقطعي بتني پيش ساخته را پوشش دهد؛ شاهتير جعبه‌اي تكي ممكن است عرشه‌هاي تا 30 متر را پوشش دهد.

براي تيرهاي با دهانه طولاني‌تر، فراتر از 50 متر، آنها عملا تنها گزينه عرشه قابل اجرا هستند. تيرهاي پيش ساخته با طول كمتر از 30 متر با عرشه‌هاي لغزنده مناسب‌تر هستند، در حالي كه شاهتيرهاي جعبه‌اي تك سلولي براي دهانه‌هاي طولاني‌تر از 50 متر، اقتصادي‌تر هستند.