سبد خرید خالی است
تیر آویز یا آویز تیر چیست و چه مشکلاتی را ایجاد می کند؟ حداقل ارتفاع تیر بتنی چقدر باید باشد؟ در این مقاله با هدف آشنایی علاقه مندان به طراحی و محاسبات سازه با اصطلاحات کارگاهی و روش های بهینه سازی در طراحی سازه به این سوال پاسخ می دهیم. برای اطلاعات بیشتر در مورد طراحی سازه میتوانید ویدئو طراحی سازه چیست؟ را ببینید.
عموما در طراحی و اجرای سازه های با ارتفاع متوسط و بلند از سازه های با مصالح فولادی و بتنی استفاده میشود. هرکدام از این مصالح ساختمانی دارای معایب و مزایای مخصوص به خود هستند. به عنوان مثال در سازه های بتنی مقاطع دارای ابعاد بزرگ تری نسبت به سازه های فولادی هستند. افزایش ابعاد ستون ها باعث از دست رفتن فضاهای معماری و افزایش ابعاد تیرها باعث پدید آمدن آویز تیر یا تیر آویز میشود که این امر خیلی مورد پسند کارفرمایان و معماران نیست، در حالی که در سازه های فولادی مقاطع دارای ابعاد به نسبت کوچکتری هستند. همچنین سازه‌های فولادی نسبت به سازه‌های بتنی دارای سرعت اجرای بیشتری هستند ولی از آنجایی که اجرای سازه بتنی به صورت سقف به سقف صورت می گیرد ولی در سازه های فولادی اسکلت به یکباره اجرا می شود، در سازه های فولادی لازم است تا بخش عظیمی از هزینه پروژه به یکباره صرف خرید مصالح شده اما در سازه های بتنی این کار مرحله به مرحله صورت می گیرد.
انتخاب نوع اسکلت سازه از جمله مسائلی است که به عهده کارفرما یا مالک پروژه بوده و به پارامترهای مختلفی وابسته است که از جمله آن ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
اگر جمع بندی کارفرما استفاده از اسکلت بتنی باشد وظیفه مهندس محاسب و طراح سازه، طراحی بهینه، اقتصادی و در عین حال اجرایی سازه بتنی مطابق با آیین نامه های طراحی سازه های بتنی است. بار دیگر تاکید میکنیم طراحی بهینه و اقتصادی وظیفه مهندس محاسب و طراح سازه است نه آپشن اضافه!!!
همان طور که پیشتر اشاره شد در سازه های بتنی مقاطع دارای ابعاد بزرگتری نسبت به سازه های فولادی هستند لذا این مورد خیلی مورد پسند معماران، کارفرمایان و ساکنین سازه نبوده و این جا نقش مهندس طراح سازه بسیار پررنگ تر از قبل میشود که باید به نحوی طراحی را انجام دهد که در طرح ارائه شده کوچکترین تعارض و اختلالی در فضاهای معماری به وجود نیامده و در عین حال طراحی بهینه و اقتصادی صورت گرفته باشد.
توجه داریم که به وجود آوردن اختلال در فضاهای مهم معماری مثل پارکینگ گاهی اوقات باعث از دست رفتن یک یا چند فضای پارکینگ شده و این اتفاق برابر با وارد کردن ضرر مالی هنگفت به کارفرما و از دست رفتن اعتبار طراح سازه می شود.
یکی از مواردی که در سازه های بتنی تاثیر بسیار زیادی در ارائه طرحی خوب و بهینه از نظر کارفرما و استفاده کنندگان از سازه دارد میزان و ارتفاع آویز تیرها است. اما تیر آویز چیست؟
آویز تیر یا تیر آویز اصطلاحی کارگاهی بوده و به ارتفاعی از تیر گفته می شود که از زیر سقف طبقه بیرون زده می شود. به عبارتی دیگر پس از طراحی انواع سقف در سازه بتنی به یک ارتفاع مشخص از سقف در سازه میرسیم که این ارتفاع در سازه هایی که از سیستم سقف تیرچه بلوک استفاده میکنند معمولا 30 سانتی متر است. پس از طراحی نهایی سازه در نرم افزار ایتبس هم به یک ارتفاع مشخصی از تیر میرسیم. به عنوان مثال اگر در یک سازه بتنی با ارتفاع سقف 30 سانتی متر پس از طراحی تیر بتنی به ارتفاع 40 سانتی متری برسیم به 10 سانتی متر از ارتفاع تیر که از زیر سقف بیرون میزند آویز تیر یا تیر آویز میگویند.
در صورت وجود تیر آویز دو راهکار پیش روی کارفرما قرار دارد:
هر دو راهکار فوق باعث بروز مشکلاتی در سازه می شود که در ادامه بیشتر به آن میپردازیم.
با نصب سقف کاذب، ارتفاع نهایی طبقات ساختمان کم شده و ارتفاع کم طبقات باعث ایجاد یک فضای مرده در ساختمان شده که حس بسیار بدی برای استفاده کنندگان در پی خواهد داشت. هم چنین کارفرما در فروش واحدهای ساختمانی که به دلیل وجود آویز تیرها از سقف کاذب در آن استفاده شده است دچار مشکلات زیادی شده چرا که وجود یک طبقه خفه باعث افت و کاهش قیمت سازه شده و ضرر زیادی به کارفرما وارد میشود. پس این راهکار دارای مضرات زیادی میباشد.
در صورت عدم نصب سقف کاذب بیرون زدگی هایی در جای جای سقف وجود خواهد داشت که بازهم به شدت حس بسیار بدی به ساکنین سازه منتقل میکند، و هم چنین مشابه مورد قبل ضررهای جبران ناپذیری به کارفرما وارد خواهد کرد.
نکته بسیار مهم دیگری که وجود دارد این است که مبحث نهم مقررات ملی ساختمان که مربوط به طرح و اجرای ساختمان های بتنی می باشد برای حداقل ارتفاع تیرها محدودیت هایی مشخص کرده که باید رعایت شوند. این محدودیت ها به شرح زیر است:
به طور خلاصه در طراحی تیرهای یک سازه بتنی محدودیت هایی هم برای حداقل ارتفاع تیر مطابق جدول 9-11-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و هم برای حداکثر ارتفاع تیر به جهت به حداقل رساندن ارتفاع تیر آویز داریم. لازم به ذکر است بحث آویز تیر در ساختمان های فولادی که از سیستم قاب خمشی استفاده میکنند هم ممکن است مطرح باشد اما در ساختمان های بتنی ارتفاع تیر آویز بیشتر مورد توجه است.
ما برای جلوگیری از ایجاد خسارت های جبران ناپذیر به کارفرما و عدم زیر سوال رفتن اعتبار خود به عنوان مهندس محاسب موظفیم از به وجود آمدن این دست از مشکلات در سازه که هم به کارفرما ضررهای زیادی وارد میکند و هم باعث از دست رفتن اعتبار خودمان در طراحی سازه میشود جلوگیری کنیم و این کار جز با دانستن نکات اجرایی ضمن آموزش طراحی سازه محقق نمی شود.
حال می خواهیم به بررسی این مساله بپردازیم که چه زمانی در روند طراحی سازه با مشکل آویز تیر مواجه می‌شویم؟ عموما در سازه های بتنی که از سیستم قاب خمشی استفاده میکنند مساله‌ی تیر آویز نگران کننده است. چون در این سازه ها برای جواب گرفتن از کنترل تغییر مکان جانبی سازه یا دریفت مجبور به افزایش ارتفاع تیرها هستیم و با توجه به این که در بسیاری از سازه ها با محدودیت های معماری زیادی مواجه هستیم و به راحتی نمیتوانیم از سیستم دیوار برشی برای جواب گرفتن از کنترل دریفت استفاده کنیم تنها راه حل برای جواب گرفتن از کنترل دریفت افزایش ارتفاع تیرها است. اما چه کنیم که در این افرایش ابعاد تیرهای بتنی با مشکل آویز تیر مواجه نشویم؟
بهترین و اقتصادی ترین روش برای عدم مواجه شدن با مشکل آویز تیر و هم چنین جواب گرفتن از کنترل دریفت در سازه های دارای سیستم قاب خمشی بتنی، افزایش ارتفاع تیرهای پیرامونی سازه است. چرا که تیرهای پیرامونی سازه داخل دیوارها پنهان هستند و این افزایش ارتفاع تیرها در دیوارها پنهان میشود و تاثیری بر ارتفاع مفید طبقات ندارد. هم چنین افزایش ارتفاع تیرهای پیرامونی بیشترین تاثیر را بر کنترل دریفت و طراحی بهینه و اقتصادی سازه ها دارند.
در ویدیو های زیر که از مجموعه سریال “از طراحی سازه تا اجرا” انتخاب شده است به صورت کامل به بررسی مشکل تیر آویز و روش‌های حل این مشکل پرداخته ایم.
محمد
سلام. خب آویز تیر معمولا تو طراحی بوجود میاد. یکیش دریفته که با افزایش ارتفاع سختی قاب بالا میره یکیش خیز تیره که آیین نامه حداقل هایی داده اما اونا زمانی هست که تیغه روش نباشه ویکیشم برش تیر است که اگه نخوایم از سنجاقی استفاده کنیم ارتفاع رو زیاد میکنیم یا وقتی ارماتور طولی تیر زیاد گزارش بشه که مجبور باشیم ابعاد رو زیاد کنیم. بنظرم باید این مشکلات رو با روش هایی حل کرد مثلا از دیوار برشی استفاده کنیم یا یه قاب اضافه کنیم مشکل دریفت حل بشه اما برای خیز تیر باید کنترل خیز تو سیف انجام بشه که زمان بره. میشه ادیز رو کم کرد اما تا حدی چون مشکل خیز داریم
برای دریافت جدیدترین اخبار و مطلع شدن از جشنواره پاراسیویل ایمیل خود را وارد کنید
بحث درباره این مقاله