تاریخچه ای کوتاه از تیر ها

تاریخچه ای کوتاه از تیر ها

تا هنگامی که ساخت چدن در مقیاس وسیع میسر گشت ، تنها ماده ای که برای تیرهای به کار می رفت همانا چوب بود ( البته به جز سنگ که به علت مقاومت کششی کمی که دارد بسیار غیر اقتصادی و غیر عملی است ) استفاده از تیر های چدنی در ساختمانها در حدود اواخر قرن 18 آغز شد . در سال 1801 " جیمز وات " تیر هایی از جنس چدن به دهانه حدود 4 متر را برای کارخانه پنبه لانکاشایر انتخاب کرد . تیر های چدنی به دهانه تقریبا 5/12 متر در احداث موزه بریتانیا در لندن به کار رفته است.

نخستین کاربرد تیر های چدنی بیش از آن که بر اساس محاسبات ریاضی باشد ، نتیجه آزمون و خطا بود و معمولا قبل از خروج از کارگاه ریخته گری آنها را تحت اثر یک بار آزمایشی قرار می دادند . محققین بسیاری از جمله "ویلیام فربرن " و " ایتون ها کینسون " آزمایشاتی را د جهت تعیین اقتصادی ترین شکل برای مقاطع تیرهای پدنی به عمل آوردند و تیرهای کینسون که بعد از حدود سال 1830 عموما از آن استفاده می شد .

چدن ماده ای ترد ( شکننده ) بوده و مقاومت آن در فشار خیلی بیشتر از کشش است.بنابراین مقدار چدنی که برای جذب تنش های فشاری ناشی از خمش لازم است خیلی بیشتر از آن مقدار است که جهت گرفتن تنشهای کششی مورد نیاز می باشد .

به علت خاصیت تردی یا شکنندگی و سایر خواص چدن و نیز به علت عدم اطلاعات کافی در باره تئوری سازه ها گاهی سازه های چدنی مقاومت خود را از دست می دادند . ولی با این وجود بایستی افزود که بسیاری از سازه ها نیز استوار باقی می مانند که از آن جمله می توان ساختمان طراحی شده توسط "جیمز پکستون " را که برای برپایی نمایشگاه بزرگ سال 1851 در هاید پارک لندن ساخته شد نام برد . این ساختمان را که از نخستین نمونه های پیش ساختگی در مقیاس وسیع بود پس از پایان کار نمایشگاه از هم جدا کرده و آن را مجددا با اسم "کریستال پالاس " در محله ای به نام پنج بنا ساختند که بعد ها در سال 1936 در طی یک آتش سوزی از بین رفت.

تقریبا در اواسط قرن نوزدهم چدن به تدریج جای خود را به آهن کار شده داد . آهن کار شده فلزی نرم و تغییر شکل پذیر بوده و در حالت کشش مقاومت آن بیشتر از چدن است . همچنین در مقابل ضربه دارای آسیب پذیری کمتری است . به علت هزینه بیشتری که ساخت آهن کار شده در بر دارد ، این فلز به طور کامل به جای چدن برای تهیه تیر های طیقات ساختمان مورد استفاده قرار نگرفت هر چند پس از سال 1840 تمایل به استفاده از آهن کار شده برای تیر ها رو به شدت نهاد ولی چدن همچنان برای ستون ها به کار می رفت .

آهن کار شده بنا به دلیل روش ساخت آن برای انجام عملیات نورد تیرهای بزرگ به صورت یکپارچه مناسب نیست . با روش هایی که "بسمر" و " زیمنس مارتین " برای ساخت فولاد ابداع کردند و به علت قوی تر ( مقاوم تر ) بودن فولاد نسبت به آهن کار شده به تدریج فولاد مورد بهره برداری قرار گرفت . احتمالا آخرین سازه بزرگ از جنس آهن کار شده در اروپا برج ایفل بود که در سال 1879 با استفاده از تقریبا 7300 تن از این فلز در پاریس بنا شد .

نورد تیرهای از جنس فولاد برای نخستین بار در سال 1885 توسط شرکت انگلیسی به نام "دوران لانگ" انجام گرفت که بزرگترین پروفیل تولیدی آن به عمق 16 اینچ ( یعنی حدود 41 سانتی متر بود ) . امروزه در کشور های مختلف جهان تیرهای استاندارد به ابعاد و مقاطع مختلف ساخته می شوند. مپلا بزرگترین تیر های استاندارد آلمان به عمق حدود 100 سانتی متر و عرض 30 سانتی متر ، کوچکترین آنها به عمق 8 سانتی متر و عرض 5/4 سانتی متر می باشد.

به عنوان مثال : تیر استاندار انگلیسی 24 اینچ با عرض 5/7 اینچ در صورتی که دو انتهای آن به طور آزاد ( یعنی بر روی تکیه گاهی ساده ) با دهانه 5/9 متر قرار داشته باشد ، قادر است با اطمینان باری کلا حدود 46 تن را به طور یکنواخت بر روی طول آن وارد می آید را تحمل کند .

اجرای دال پله

اجرای دال پله

پ) اجرای دال پله
برای اجرای دال پله مراحل زیر انجام می‌شود:
1. خم‌زدن ریشه
2. قالب‌بندی اولیه
3. آرماتوربندی
4. قالب‌بندی نهایی
5. بتن‌ریزی
اینک هر کدام از این راحل را توضیح می‌دهیم:
1) خم‌زدن ریشه
در این مرحله ریشه‌های تیر که داخل پاگرد قرار گرفته‌اند خم زده می‌شوند شیب خم‌زدن با شیب دال پله برابر است.
2) قالب‌بندی اولیه
برای آرماتوربندی دال پله لازم است آرماتوربند روی یک قالب قرار بگیرد و میلگردها را ببندد به همین دلیل ابتدا قالب‌بندی انجام می‌شود برای قالب‌بندی به این صورت عمل می‌کنند که ابتدا دو عدد پروفیل قوطی از زیر میلگردهای ریشه رد می‌کنند و آن‌ها را به میلگردهای ریشه با سیم می‌بندند زیرا این پروفیل‌ها را شمع می‌کوبند سپس تخته‌هایی را از روی پروفیل‌ها رد می‌کنند تا کف قالب تشکیل شود این تخته توسط چهارتراش از زیر به هم متصل می‌شوند و زیر آن‌ها شمع کوبیده می‌شود.
3) آرماتوربندی
میلگردهای طولی به ریشه‌های خم‌زده‌شده پیونده زده می‌شوند ابتدا میلگردهای طولی سفره پایین را گره می‌زنند سپس میلگردهای عمود بر میلگرد طولی را می‌بندند و توسط نخ فاصله آن‌ها را تا لبه میلگرد تنظیم می‌کنند سپس میلگرد سفره بالا و میلگردهای عمودی بسته می‌شوند سپس در کنار میلگرد صفحات فلزی کار گذاشته می‌شود.
4) قالب‌بندی نهایی
در این قالب‌بندی آویزها را نصب می‌کنند و آن‌ها را به چهارتراش زیر پروفیل میخ می‌کنند به این علت که پس از بتن‌ریزی آویز ساختار خود را حفظ کند و تحت بتن‌ریزی یا عوامل دیگر ساختار خود را حفظ کند سپس زیر میلگردها و کنار قالب سنگ گذاشته می‌شود تا بتن در این فضاها قرار گیرد.


5) بتن‌ریزی
چون حجم بتن‌ریزی کم است بتن به صورت دستی در محل ساخته می‌شود و از همان‌جا با بیل در داخل قالب ریخته می‌شود. بعد از ریختن مقداری زیادی بتن می‌توان بتن نرا ویبره کرد پس از تمام‌کردن ریختن بتن بر روی بتن ماله کشیده می‌شود برای ساختن پله موقت آجر کوبیده می‌شود.
نکته: اطراف آجر سیمان می‌ریزند تا آجر بخوبی به پله بچسبد.

اجرای پاگرد

اجرای پاگرد

اجرای پاگرد
برای اجرای پاگرد مراحل زیر انجام می‌شود:
1. بستن تیر پاگرد
2. قالب‌بندی پاگرد
3. بستن میلگردهای ریشه شمشیری
4. بتن‌ریزی
اینک هر یک از این عناوین را شرح می‌دهیم:
1) بستن تیر پاگرد
هر پاگرد به یک تیر وصل است که باید پاگرد را نگه دارد این تیر بعد از ستون‌های پله آرماتوربندی می‌شود.
2) قالب‌بندی پاگرد
برای بستن میلگردهای ریشه تیر ابتدا باید قالب کف پاگرد بسته شود بنابراین ابتدا قالب کف پاگرد را می‌بندند.
3) بستن میلگردهای ریشه شمشیری
بعد از بستن قالب کف پاگرد میلگردهای ریشه را می‌بندند نکته قابل توضیح این است که این میلگردها معمولاً در 2 سفره اجرا می‌شوند که برای فاصله‌ انداختن بین میلگردها از یک لوله یا چوب استفاده می‌شود.
4) بتن‌ریزی
مرحله آخر بتن‌ریزی پاگرد است که مشابه بتن‌ریزی ستون و … است.

اجرای ستون پله‌ها

اجرای ستون پله‌ها

4) قالب‌بندی مرحله 2
بعد از اجرای پاگرد، نوبت به ادامه قالب‌بندی ستون می‌رسد و از روی پاگرد تا ارتفاع موردنظر بتن‌ریزی می‌شود.
5) بتن‌ریزی مرحله 2
بعد از قالب‌بندی، نیمه ستون بتن‌ریزی می‌شود و بدین وسیله بتن‌ریزی ستون و اجرای ستون خاتمه می‌یابد.

اجرای ستون پله‌ها

اجرای ستون پله‌ها

1) آرماتوربندی
آرماتوربندی این ستون‌ها مشابه ستون‌های قبل است و تا ارتفاع کامل این ستون‌ها آرماتوربندی می‌شوند.
2) قالب‌بندی مرحله 1
به علت اجرای پاگرد ستون‌های پله در 2 مرحله اجرا می‌شوند و ابتدا تا زیر پاگرد قالب‌بندی می‌شوند این قالب‌بندی مشابه قالب‌بندی سایر ستون‌ها است.
3) بتن‌ریزی مرحله 1
بعد از قالب‌بندی تا زیر پله نوبت به بتن‌ریزی می‌رسد بتن‌ریزی این ستون‌ها مشابه ستون‌های قبلی است.

اجرای ستون پله‌ها

اجرای ستون پله‌ها

برای اجرای ستون پله‌ها مراحل زیر انجام می‌شود.
1. آرماتوربندی
2. قالب‌بندی مرحله 1
3. بتن‌ریزی مرحله 1
4. قالب‌بندی مرحله 2
5. بتن‌ریزی مرحله 2
اینک هر کدام از این مراحل را توضیح می‌دهیم.

پله‌ها

پله‌ها

برای اجرای پله‌ها مراحل زیر انجام می‌شود.
الف) اجرای ستون‌های پله
ب) اجرای پاگرد
پ) اجرای دال پله
اینک به شرح هر یک از این عناوین و قسمت‌های مختلف آن‌ها می‌پردازیم.

بتن‌ریزی سقف

بتن‌ریزی سقف

پ) بتن‌ریزی سقف
برای اجرای بتن‌ریزی سقف مراحل زیر انجام می‌شود.
1. درست‌کردن بتن
2. انتقال بتن به بالا
3. انتقال بتن به محل بتن‌ریزی
4. ریختن بتن
5. پخش‌کردن بتن
6. ویبره کردن بتن
7. ماله کشیدن روی بتن
8. آب‌دادن به سقف
اینک هر کدام از این مراحل را توضیح می‌دهیم.
1) درست‌کردن بتن
در بتن‌ریزی سقف به علت حجم بالای بتن‌ریزی از خلاطه استفاده می‌شود این دسنگاه دارای سرعتی بالاتر از بتونیر در ساختن بتن می‌باشد. بعضی مواقع ممکن است بتن بیش از حد در استوانه بماند و خود را بگیرد برای جلوگیری از این عمل داخل استوانه شکر می‌ریزند.
براساس طرح اختلاط مصالح در فرغون زده می‌شوند و درون پاکت دستگاه قرار می‌گیرند توسط یک اهرم پاکت بالا رفته و مصالح را داخل استوانه دستگاه خالی می‌کند با سطل آب به مجموعه اضافه می‌شود با هندل استوانه را چند دور می‌چرخانند و بتن را داخل بشکه می‌ریزد.
2) انتقال بتن به بالا
برای انتقال بتن از محل ساخت به محل سقف باید قبل از آوردن دستگاه یک داربست نصب کرد سپس خلاطه‌بند یک قرقره در بالای داربست نصب می‌کند تا بشکه بتن را به بالا منتقل کند در بالا بشکه سروته می‌شود و داخل چرخ‌دستی بتن ریخته می‌شود.
3) انتقال بتن به محل بتن‌ریزی
برای انتقال بتن از محل خالی‌شدن در چرخ‌دستی تا محل بتن‌ریزی بوسیله 2 چوب مسیر حرکت چرخ‌دستی روی سقف مشخص می‌شود سپس چرخ‌دستی به محل بتن‌ریزی می‌رود در آن‌جا بتن را خالی می‌کند. در حین آوردن بتن یک نفر با استفاده از یک میلگرد قلاب‌دار مش‌ها را که به قالب در اثر رفت‌وآمد روی سقف چسبیده از قالب جدا می‌کند تا بتن به خوبی بین قالب و مش قرار گیرد.
4) ریختن بتن
بعد از رسیدن چرخ‌دستی به محل بتن‌ریزی و پایین آوردن دهانه چرخ‌دستی، با بیل و پا کلیه بتن از داخل چرخ‌دستی به بیرون منتقل می‌شود.
5) پخش‌کردن بتن
سپس با استفاده از بیل بتن به محل موردنظر ریخته می‌شود.
6) ویبره کردن بتن
بعد از مقداری ریختن بتن نوبت به ویبره کردن بتن می‌رسد برای این کار خرطوم را به طور عمودی داخل بتن فرو می‌کنند یا به صورت افقی روی بتن می‌کشند.
7) ماله کشیدن روی بتن
در این مرحله قسمتی را که ویبره کردند با ماله می‌کشیدند تا یک سطح صاف به دست آید. توضیح این که:
برای بتن‌ریزی سقف را به چند قسمت تقسیم می‌کنند مرزهای قسمتی را که می‌خواهند آن قسمت را بتن‌ریزی کنند با یک پروفیل یا چوب مشخص می‌کنند کنار خارجی این پروفیل که با بتن‌ریزی در ارتباط نیست را یک‌سری چوب‌هایی قرار می‌دهند که این چوب‌ها به عنوان تکیه‌گاه پروفیل عمل می‌کند و مانع حرکت پروفیل در اثر بتن‌ریزی می‌شود. این چوب‌ها در داخل تیر فرو می‌روند و محکم می‌شوند.
ضخامتی را که باید بتن‌ریزی کنند نیز توسط همین پروفیل‌ها مشخص می‌کنند.
8) آب‌دادن به سقف
بعد از بتن‌ریزی قسمت‌هایی که بتن‌ریزی‌شده باید آب داده شوند این کار معمولاً در آخر شب که بتن‌ها خود را گرفته‌اند صورت می‌گیرد