محاسبه تیرآهن برای یک ساختمان یک طبقه +[جدول سایز تیرآهن]
محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه برای بسیاری از افراد اهمیت زیادی دارد زیرا با محاسبه می‌توانند قبل از شروع پروژه هزینه‌های آن را به صورت حدودی برآورد کنند تیرآهن‌هایی که در یک ساختمان مصرف میشوند با توجه به تعداد طبقات و نیاز سازه متغیر هستند .معمولاً سایز تیرآهن ،مقدار آن و نوع آن باید با توجه به استحکام و ایمنی لازم و تعداد طبقات و نقشه سازه تعیین گردد .در ادامه این مقاله به طور جامع به بررسی روش‌های محاسبه تیرآهن، نکات فنی و عوامل موثر می‌پردازیم.
محاسبه تیرآهن برای یک ساختمان یک طبقه
در ساختمان‌های یک طبقه معمولاً بارهای وارد شده به ستون و تیرهای سازه کمتر است اما با این حال باید با توجه به بارهایی که وارد میشود محاسبات توسط مهندس سازه انجام شود و سایز و نوع تیرآهن طبق نیاز انتخاب شود .معمولاً طبق محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه تیرآهن سایز ۱۲ برای ستون‌ها مناسب است و استفاده میشود. به طور کلی به ازای هر متر مکعب فضای زیر بنای ساختمان باید بین ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم تیرآهن در سازه‌های اسکلت فلزی و ۳۵ تا ۶۰ کیلوگرم میلگرد در سازه‌های اسکلت بتنی مصرف شود .
هر نوع و هر سایز تیرآهن قیمت متفاوتی دارد .بسیاری از افراد تمایل دارند سایز های کوچک تر تیرآهن یا تیرآهن های سبک را خریداری کنند تا هزینه کمتری بپردازند .اما در بحث ساختمان سازی استحکام سازه و ساخت با کیفیت نسبت به مقرون به صرفه بودن و قیمت تیرآهن اولویت دارد و بیشتر از هزینه باید به کیفیت تیرآهن توجه کنیم.
عوامل تاثیر گذار در محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه
عواملی مانند طول دهانه‌ها، بارهای زنده و مرده ، نوع سقف و ارتفاع تیرآهن نیز حتماً باید در محاسبات در نظر گرفته شود. طول دهانه تاثیر مستقیمی بر نوع و تعداد تیرآهن مورد نیاز دارد. دهانه های بلند نیاز به تیرآهن‌های قوی تر یا تیرآهن دوبل دارند. بار زنده شامل وزن افراد و تجهیزات متحرک در ساختمان است و بار مرده شامل وزن سقف ،دیوارها و دیگر اجزای ثابت میباشد که باید با توجه به این بارها سایز تیرآهن انتخاب می شود.
نوع سقف که تیرچه بلوک کامپوزیت یا طاق ضربی باشد بر میزان بار وارد بر تیرآهن تاثیرگذار است. به همین دلیل در صورتی که وزن سقف سنگین است باید تیرآهن قوی تری انتخاب شود.
محاسبه تیرآهن برای ساختمان دو طبقه
محاسبه تیرآهن برای ساختمان دو طبقه روندی مانند محاسبه برای ساختمان یک طبقه دارد .به طور کل برای محاسبه تیرآهن باید نقشه سازه، میزان بارهای وارده ،تعداد ستون‌ها و تمامی موارد را در نظر گرفت. معمولاً به دلیل وجود بار اضافی ناشی از طبقات بیشتر و لزوم پرداختن به فاکتورهای دیگری مثل ابعاد و مساحت و نوع اسکلت محاسبه تیرآهن برای ساختمان دو طبقه کمی پیچیده تر خواهد بود
تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان سه طبقه
در ساختمان‌های سه طبقه نیاز به دوام و استحکام بیشتری است زیرا تعداد طبقات بیشتر است ،بارهای مرده و زنده افزایش پیدا می‌کند .برای محاسبه تیرآهن برای ساختمان سه طبقه حتماً باید محاسبات توسط مهندس سازه انجام شود و تمام قوانین و ضوابط ساختمان سازی در نظر گرفته شود.
مراحل محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه
برای اینکه محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه انجام شود باید ابتدا تعیین ابعاد ساختمان و نقشه سازه انجام شود.در ادامه مراحل را مشاهده خواهید کرد.
- تعین ابعاد : ابعاد دهانه‌ها، طول و عرض ساختمان و تعداد طبقات مشخص شود .
- انتخاب نوع سقف : سقف‌های رایج سقف تیرچه بلوک، کامپوزیت و طاق ضربی هستند که باید نوع سقف انتخاب شود تا محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه به درستی و با توجه به وزن سقف صورت پذیرد.
- محاسبه بارهای وارده بر تیرآهن : بارهای وارد بر تیرآهن بارهای زنده و مرده و وزن سقف می‌باشند که باید محاسبات انجام شده و استحکام تیرآهن متناسب با بارهای وارده به آن در نظر گرفته شود.
- انتخاب تیرآهن بر اساس جداول مهندسی : پس از اینکه بارهای وارده به تیرآهن محاسبه شد باید از جداول مهندسی برای انتخاب نوع تیرآهن استفاده شود در جداول مهندسی استحکام تیرآهن و میزان تحمل بار آنها درج شده است.
اهمیت استفاده از تیرآهن در ساختمان‌های یک طبقه
به طور کل هر سازه‌ای نیاز به یک اسکلت دارد که این اسکلت می‌تواند فلزی یا بتنی باشد .در صورتی که اسکلت ساختمان فلزی باشد باید از تیرآهن برای ساخت ستون یا تیرهای آن استفاده کرد. تیرآهن‌ها از اصلی ترین اجزای سازه‌ای در ساختمان‌ها هستند که وظیفه انتقال بارهای وارده بر سقف و دیگر بخش‌های ساختمان را دارند. در ساختمان های یک طبقه تیرآهن برای تحمل بارهای سخت و ایجاد استحکام سازه به کار میرود.
عوامل تاثیر گذار در محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه
برای مشخص کردن سایز و تعداد تیرآهن‌ها در ساختمان ابتدا باید نوع سازه که فلزی یا بتنی است، تعداد طبقات و نقشه سازه مشخص شود. با مطالعه نقشه سازه می‌توان بارهای وارده به هر ستون را محاسبه کرد و با توجه به آنها سایز تیرآهن و استحکام مورد نیاز را به دست آورد . از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر محاسبه تیرآهن ساختمان یک طبقه عبارتند از:
- نوع سقف
- نقشه ساختمان
- تعداد ستون‌ها
- بارهای وارده
- استحکام زمین
- فاصله ستون‌ها و اندازه دهانه
نکات مهم در انتخاب و استفاده از تیرآهن
نکات مهمی وجود دارد که بهتر است در انتخاب و استفاده از تیرآهن‌ها برای هر نوع سازه‌ای در نظر بگیریم. چه سازه یک طبقه باشد و چندین طبقه نکات زیر باعث میشود انتخاب تیرآهن هوشمندانه تر انجام شود .
- رعایت استانداردها در هنگام انتخاب و خرید تیرآهن : حتماً دقت کنید که تیرآهن با کیفیت و طبق استانداردهای ملی و بین المللی تولید شده باشد.
- محاسبه دقیق بارها : حتماً توجه کنید که بارهای اضافی نیز محاسبه شده‌اند و طبق محاسبات نهایی سایز تیرآهن را انتخاب کنید تا ایمنی سازه دچار چالش نشود .
- توجه به اتصالات : اتصال صحیح تیرآهن‌ها به ستون‌ها و مهار بندها بسیار اهمیت دارد و باید طبق اصول جوشکاری یا پیچ و مهره‌ای انجام شود .
- استفاده از تقویت کننده‌ها : در صورت نیاز تیرآهن ها باید با ورق‌های فلزی تقویت شوند یا از تیرآهن دوبل استفاده شود تا استحکام بیشتری به دست آید.
انواع تیرآهن مورد استفاده در اسکلت فلزی
تیرآهن از مهم ترین مصالح در ساخت اسکلت فلزی است .برای ساخت تیر و ستون های اسکلت فلزی از انواع تیرآهن ها استفاده می شود .انتخاب نوع تیرآهن به میزان بار های وارده و نقشه ساختمان بستگی دارد.معمولا باید برای هر سازه محاسبات دقیق انجام شود و نوع و سایز تیرآهن انتخاب گردد.در ادامه انواع تیرآهن هایی که در اسکلت فلزی استفاده می شود را معرفی کرده ایم .
تیرآهن IPE استاندارد اروپایی
شکل مقطع این تیرآهن به شکل حرف انگلیسی I هست . بال های آن عرض کمتر از جان دارند .این تیرآهن به صورت گسترده در اسکلت فلزی ساختمان ها استفاده میشود .معمولا ساختمان های با طبقات کم ازسایز های کوچک این تیرآهن استفاده می کنند.
در این استاندارد بال های تیرآهن ضخامت یکنواخت دارند و طول شاخه ۱۲ متر است .این تیرآهن در سایز های ۱۲ تا ۳۰ رایج است و پرکاربرد ترین نوع تیرآهن در ایران میباشد.بیشتر در ساخت ستون‌ها ، خرپاها و تیرهای ساده،ساختمان‌های مسکونی و تجاری پروژه‌های صنعتی و پل‌ها به کار میرود.
تیرآهن IPB هاش یا تیرآهن بال پهن
این تیرآهن بال های پهنی دارد که عرض آنها با جان تیرآهن یکسان است .در واقع مقطع آن شکل H انگلیسی دارد .تیرآهن هاش وزن و استحکام بسیار زیادی دارد و در پروژه های بزرگ که نیاز به استحکام زیاد دارند مصرف می شود .
در این استاندارد بال‌ها و جان ضخیم و پهن هستند.تیراهن هاش در دو نوع سبک (HEA) و سنگین (HEB) تولید میشود.تیرآهن بال پهن در پل‌سازی، اسکلت های سنگین و مستحکم و پروژه هایی با نیاز به تحمل بار زیاد کاربرد دارد.
تیرآهن INP بال شیبدار
این تیرآهن ساختاری شبیه به تیرآهن IPE دارد و سطح مقطع آن به شکل I انگلیسی است با این تفاوت که بال های این تیرآهن با فاصله گرفتن از جان نازک تر میشوند .این تیرآهن با استاندارد روسی و چینی تولید میشود و در ایران رایج نیست .
در این استاندارد نازک تر بودن بال‌ها در انتها مشاهده میشود. تیرآهن بال شیبدار مناسب برای مناطق زلزله‌خیزاست و سازه‌های صنعتی و کشاورزی و طراحی‌هایی که به تحمل بار دینامیکی نیاز دارند کاربرد دارد.
تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری یا تیرآهن شبکه از برش و جوشکاری تیراهن های معمولی ساخته میشود .این تیرآهن در جان خئد حفره های شش ظلعی مانند خانه زنبور دارد .استحکام این تیرآهن نسبت به تیرآهن معمولی بیشتر است در حالی که وزن آن یکسان میباشد .
برای تولید این تیرآهن جان تیرآهن های معمولی برش خورده و سپس دو قطعه جابه جا میشوند تا نقاط برجسته مقابل یکدیگر قرار بگیرد .سپس جوشکاری انجام میشود .
سخن پایانی
انتخاب تیرآهن و محاسبه تیرآهن برای ساختمان‌های یک طبقه ،دو طبقه و سه طبقه و غیره نیازمند دقت در محاسبات بار ،نوع سقف و شرایط سازه‌ای میباشد .استفاده از جداول مهندسی و نرم افزارهای تخصصی می‌تواند فرآیند را تسهیل کند و به کاهش هزینه ها و افزایش ایمنی سازه منجر شود. رعایت استانداردها و نظارت دقیق در حین اجرا نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.
خواندنیلینک کوتاه :