تیر ورقی چیست ؟
با توجه به پیشرفت تلکنولوژی در عصر جدید شاهد تغییر فرآیند هایی می باشیم که هم روند ساخت و هم روند تولید را سهل و سرعت می بخشد از این رو صنعت ساختمان نیز از پیشرفت جا نمانده است و روز به روز درحال پیشرفت می باشد. از این رو همیشه با دیدن ساختمان های عظیم این سوال در ذهن ما ایجاد می شد که چگونه و چطور اسکلت فلزی پروژه های بزرگ طراحی و تولید و نصب می شود که در این مقاله به پاسخ به این سوال خواهیم پرداخت. حال نوبت به آن رسیده که تیر ورق چیست را توضیح دهیم در اصطلاح تیر ورق به انگلیسی Plate Girder نام دارد. تیر ورق حاصل از سه ورق است که دو ورق به عنوان بال و یک ورق به عنوان جان را به هم جوش می دهند. و یک مقطع I را تشکیل می دهد و می تواند بارهای سنگین را تحمل کند, عملکرد تیر ورق تکیه گاهی برای بارهای سنگین عمودی بوده که در فواصل طولانی به کار می رود.
معرفی اجزای تیر ورقی:
به طور کلی سه جزء در یک تیر وجود دارد. در حالت کلی باید تیرها شکلی شبیه حرف I انگلیسی داشته باشند. اجزای تیر ورق عبارتند از:
- تیغه یا جان تیر web plate
- فلنج یا بال تیر flanges plate
- استیفنرها یا سخت کننده ها یا بلبرینگ طولی و میانی stiffeners
1-تیغه یا جان تیر web plate
صفحه عمودی تیرچه را به عنوان تیغه یا جان تیر نام گذاری کرده اند. این بخش از تیر در واقع بال ها را در فاصله معینی از هم نگه می دارد. ضخامت این تیغه و ارتفاع آن بستگی به شرایط سازه ای دارد که تیر ورق در آن مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین میزان بار اعمال شده بر روی تیر نیز یکی از عوامل تعیین کننده ضخامت و ارتفاع تیغه است.
در تیر ورق تیغه یا جان تیر در واقع نیروها و بارهای برشی وارد شده بر روی بال ها را تحمل می کنند. اما برای تحمل بارهای خمشی نمی توان روی تأثیر این بخش حساب کرد. وقتی که نیرو و بار بر روی تیغه اعمال می شود، هر چقدر تیغه نازک تر و طویل تر باشد، مستعد کمانش بیشتری است. برای اینکه جلوی این کمانش گرفته شود از تعدادی استیفنر یا سخت کننده استفاده می گردد که به معرفی آن ها خواهیم پرداخت.
2-فلنج یا بال تیر flanges plate
فلنج یا بال تیر در تیر ورق در واقع دو صفحه فولادی دیگر است که توسط جوش یا روش های دیگری به بدنه یا تیغه متصل می شوند. این بال ها به صورت افقی و عمود بر تیغه و در دو طرف تیغه قرار می گیرند. بال ها وظیفه تحمل بارهای خمشی را بر عهده دارند. بال یا فلنج بالایی با ایجاد فشار، در برابر نیروهای خمشی مقاومت می کند و بال یا فلنج پایینی در برابر نیروهای کششی مقاومت می نماید. ضخامت و عرض بال ها باید طوری باشد که بتواند در برابر نیروها و بارهای خمشی مقاومت خوبی از خود نشان دهد.
3-استیفنرها یا سخت کننده ها یا بلبرینگ طولی و میانی stiffeners
در تیر ورق از سخت کننده ها برای افزایش ظرفیت ساختاری تیر و جلوگیری از خرابی های موضعی ناشی از کمانش استفاده می شود. آن ها همچنین نیروها و بارهای وارده بر تیر را تا زمانی که این نیروها در تیر پخش گردند، تحمل می کنند. انواع سخت کننده های تیر عبارتند از:
- سخت کننده عمودی
- سخت کننده افقی
سخت کننده عمودی
نام دیگر سخت کننده عمودی، سخت کننده عرضی است و عمود بر بال های تیر ورق قرار می گیرد. خود این نوع از سخت کننده ها نیز به دو نوع سخت کننده انتهایی و سخت کننده میانی طبقه بندی می شوند.
سخت کننده انتهایی
در دو انتهای تیر تعبیه می گردند و نیروها و بارها را از تیر دریافت کرده و به تکیه گاه منتقل می کنند. در تیر ورق بخش هایی از انتهای بدنه تیر تحت نیروها و بارهای فشاری قرار می گیرد که ممکن است منجر به خرد شدن تیغه یا بدنه شود. سخت کننده انتهایی مانع از خرد شدن بدنه تیر می شود. نام دیگر سخت کننده های انتهایی، سخت کننده بلبرینگ است.
سخت کننده میانی
وقتی نیروهای متمرکز بر روی تیر وارد می شود، سخت کننده های میانی مانع تخریب تیر می گردند. وقتی که ضخامت بدنه تیر ورق کمتر از یک هشتاد و پنجم عمق آن باشد، ممکن است به دلیل کمانش دچار تخریب شود. در چنین شرایطی از سخت کننده های میانی برای جلوگیری از تخریب استفاده می شود.
سخت کننده افقی
در تیر ورق این سخت کننده ها به موازات بال ها قرار می گیرند. نام دیگر این سخت کننده ها، سخت کننده های طولی است. با قرارگیری این نوع از سخت کننده ها، مقاومت تیغه و بدنه در برابر کمانش افزایش پیدا می کند. سخت کننده های افقی به صورت های پیوسته و ناپیوسته هستند.
سخت کننده افقی پیوسته، تمام سخت کننده های تراورس را به هم متصل می کند و فشارها و نیروهای وارده از طرف بال ها و تیغه را می گیرد. سخت کننده افقی ناپیوسته، در بین سخت کننده های تراورس و بدون تماس با آن ها قرار می گیرد. آن ها هیچ نیرو و بار وارد شده از طرف بدنه یا بال ها را دریافت نمی کنند و فقط مقاومت کمانشی خوبی را برای بدنه یا تیغه فراهم می کنند.
دلیل استفاده از سخت کننده در تیر ورقی
دلایل استفاده از سخت کننده ها در تیرورق به شرح زیر است
- تنش برشی وارد شده را کاهش می دهد.
- ظرفیت باربری تیر را می افزاید.
- ظرفیت تحمل فشار خمشی را افزایش می دهد.
- باعث می شود که تیغه یا بدنه دچار کمانش نشود.
- به انتقال نیروی کششی روی تیغه کمک کرده و باعث افزایش استحکام تیغه می گردد.