مقاله تحلیلی: 21 نوع از تیرها در ساخت‌ و ساز

انواع مختلفی از تیرها در ساخت‌وساز ساختمان‌ها و سازه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. تیرها المان‌های افقی سازه‌ای هستند که در برابر بارهای عمودی، نیروهای برشی و لنگرهای خمشی مقاوم هستند. تیرها بارهای اعمال‌شده را در امتداد خود به نقاط انتهایی دیوارها، ستون‌ها، پی‌ها و غیره منتقل می‌کنند.

در این مقاله، در مورد انواع مختلف تیرهای مورداستفاده در احداث ساختمان بر مبنای رفتار تکیه‌گاهی آن‌ها، شکل مقطع عرضی (پروفایل)، طول و مواد تشکیل‌دهنده‌ آن‌ها بحث خواهد شد.

انواع مختلفی از تیرها وجود دارد که بر اساس شرایط زیر دسته‌بندی می‌شوند:

1. بر اساس شرایط تکیه‌گاهی
2. بر اساس مصالح ساختمانی
3. بر اساس شکل مقطع عرضی
4. بر اساس هندسه
5. بر اساس شرایط تعادل
6. بر اساس روش ساخت‌وساز
7. بقیه‌ موارد

بر اساس شرایط تکیه‌گاهی

1. تیر با تکیه‌گاه ساده

تیر با تکیه‌گاه ساده یکی از ساده‌ترین عضوهای سازه‌ای است که هر دو انتهای آن روی تکیه‌گاه‌ها قرار داد اما در برابر چرخش آزاد است. این نوع تیر دارای تکیه‌گاه مفصلی در یک طرف و تکیه‌گاه غلتکی در طرف دیگر است و قادر است در برابر برش و خمش مقاومت کند.

2. تیر با تکیه‌گاه گیردار

تیر با تکیه‌گاه گیردار در هر دو سمت آن در برابر چرخش مقاوم است. این نوع تیر همچنین به تیر گیردار نیز معروف است. وجود این نوع تکیه‌گاه در دو انتها باعث می‌شود تا در این نوع از تیرها یک عکس‌العمل از نوع لنگر نیز به وجود آید.

 3. تیر طره (یک سر آزاد)

اگر یک تیر در یک طرف فیکس (ثابت) و در طرف دیگر آزاد باشد، آن تیر را تیر طره می‌گویند. لنگر یا تنش برشی واردشده به این تیر در تکیه‌گاه توزیع می‌شود. تیر طره امکان ایجاد دهانه‌ پنجره، بالکن‌ها و بعضی پل‌ها را فراهم می‌کند.

4. تیر پیوسته

در تیر پیوسته بیش از دو تکیه‌گاه در کل طول آن وجود دارد.

بر اساس مصالح ساختمانی

5. تیر بتن مسلح

این نوع تیر از بتن و آرماتور ساخته می‌شود که در شکل 5 نشان داده‌شده است.

6. تیرهای فولادی

این نوع تیر از فولاد ساخته می‌شود و کاربردهای متعددی دارد.

7. تیرهای چوبی

این نوع تیرها از الوار چوبی ساخته می‌شود و در گذشته مورداستفاده قرار می‌گرفت اما امروزه کاربرد آن به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته است.

8. تیرهای کامپوزیت

تیرهای کامپوزیت از دو نوع مصالح ساختمانی یا بیشتر مانند بتن و فولاد و مقاطع عرضی مختلف تشکیل می‌شود که در شکل 8 نشان داده‌شده است.

بر اساس شکل مقطع عرضی

چندین شکل مقطع عرضی برای تیر موجود است که در بخش‌های مختلف سازه مورداستفاده قرار می‌گیرد. این تیرها می‌توانند از بتن مسلح، فولاد، یا مصالح کامپوزیت ساخته شوند.

9. تیر مستطیلی

این نوع تیر به‌طور گسترده‌ای در ساخت ساختمان‌های بتن مسلح و سایر سازه‌ها استفاده می‌شود.

10. تیر T شکل

این نوع از تیرها عمدتاً با بتن مسلح ساخته می‌شوند. گاهی اوقات، تیرهای T شکل به‌منظور افزایش مقاومت فشاری بتن ساخته می‌شوند. علاوه بر آن، تیرهای T شکل معکوس می‌توانند بر اساس الزامات بارگذاری ساخته و استفاده شوند.

11. تیر L شکل

این نوع تیر به‌طور یکپارچه با دال بتن مسلح در محیط سازه ساخته می‌شود، همان‌طور که در شکل 10 نشان داده‌شده است.

شکل‌های مقطع عرضی مختلفی از فولاد وجود دارد. هر یک از اشکال مقطع عرضی، دارای مزیت‌هایی نسبت به سایر شکل‌ها در شرایط خاص هستند.

مربع، مستطیلی، دایره‌ای، I شکل،T شکل، H شکل، C شکل و لوله‌ای، نمونه‌ای از شکل‌های مقطع عرضی هستند که از فولاد ساخته‌شده می‌شوند.

انواع مختلف تیرها بر اساس شکل‌های مقطع ساخته‌شده از مواد کامپوزیتی در شکل 8 نشان داده‌شده است.

بر اساس هندسه

12. تیر مستقیم

تیر با پروفیل مستقیم را تیر مستقیم گویند و اغلب تیرها در سازه‌ها از همین نوع هستند.

13. تیر خمیده

تیر با پروفایل دارای انحنا مانند ساختمان‌های دایره‌ای از این نوع تیرها هستند.

14. تیر مخروطی شکل

تیر با مقطع مخروطی.

بر اساس شرایط تعادل

15. تیر استاتیکی معین

برای یک تیر استاتیکی معین، شرایط تعادل تنها می‌تواند برای به دست آوردن عکس‌العمل‌های موجود در تکیه‌گاه‌ها استفاده شوند، یعنی تعداد عکس‌العمل‌های مجهول با تعداد معادلات برابر است.

16. تیر استاتیکی نامعین

برای یک تیر استاتیکی نامعین، شرایط تعادل برای حل عکس‌العمل‌ها کافی نیست؛ بنابراین، تجزیه‌وتحلیل این نوع تیرها پیچیده‌تر از تیرهای استاتیکی معین است.

بر اساس روش ساخت

17. تیر بتنی درجا

این نوع تیر در محل پروژه ساخته می‌شود؛ بنابراین، قالب‌ها در ابتدا ثابت می‌شوند و سپس بتن‌ریزی انجام می‌شود.

18. تیر بتنی پیش‌ساخته

این نوع تیر در کارخانه تولید می‌شود؛ بنابراین وضعیت ساخت‌وساز آن‌ها در مقایسه با ساخت‌وسازهای در محل بیشتر قابل‌کنترل است. در نتیجه، کیفیت بتن تیر بیشتر خواهد شد. اشکال مختلف مقاطع عرضی شامل محصولاتی از قبیل تیر T شکل، تیر T شکل دوبل، تیر T شکل معکوس و بسیاری دیگر است.

19. تیر بتنی پیش‌تنیده

این نوع تیر به‌وسیله‌ ایجاد تنش بر روی مفتول‌ها و یا کابل‌های فولادی که در داخل قالب‌های توخالی قرار داده‌شده‌اند قبل از اینکه هیچ‌گونه بارگذاری بر روی تیر اعمال گردد، ساخته می‌شود. تیرهای بتنی با پیش کشیدگی و تیرهای بتنی با پس کشیدگی از انواع تیرهای بتنی پیش‌تنیده هستند.

20. تیر عمیق

تیرهایی که دارای عمق زیاد هستند و نسبت قطر به عمق در آن‌ها مطابق با آیین‌نامه ACI کمتر از 4 است، جزو این نوع تیرها محسوب می‌شوند. مقدار قابل‌توجهی از بار به تکیه‌گاه منتقل می‌شود. در نتیجه، توزیع کرنش مانند تیرهای مرسوم در حالت خطی در نظر گرفته نمی‌شود.

21. شاه‌تیر

این تیرها بارهای سنگین را تحمل می‌کنند و معمولاً به‌صورت مقطع‌های فولادی مورداستفاده قرار می‌گیرند.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.