تيرچه

تيرچه سازي خرم دژ سازنده انواع تيرچه كروميت ، فولادي با جان باز و ...

فرآيند ساخت تيرچه هاي بتني

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.


نكاتي در مورد تقويت تيرچه هاي فولادي

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.