در آفاق ساخت وساز ، تیرهای سازه وظیفه ی مهمی در یاری سازه ها ، پل ها، ساختمان های مختلف دارند. تیر یکی از اعضای افقی یا شیب دار سازه است که بارها و نیروی کف یا دیوار را دریافت میکند و سپس به سایر اجزای سازه انتقال میدهند. و یکپارچگی و استحکام سازه را تضمین میکنند . از انواع آسمان خراش ها تا پل های با طراحی زیبا و پیچیده ، نوع تیر استفاده شده در تعیین دوام و استحکام سازه بسیار مهم است.
تیرهای بتن‌آرمه عضوی از سازه هستند که بارهای خارجی را متحمل میشوند و این بارها باعث لنگرهای خمشی، نیروهای برشی و حتی در بعضی از مورد ها پیچش ایجاد میکنند. یکی از معایب بتن این است که در فشار بیشمار قوی است؛ اما درکشش خیلی ضعیف می باشد. در نتیجه از آرماتور های فولادی در تیر بتن مسلح برای تحمل تنش های کششی استفاده میکنند.
تیرهای چوبی: الوار و چوب از صدها سال پیش به‌عنوان مصالح اولیه ساختمانی بی شمار محبوب و کار آمد بوده است این مصالح در اروپا به سادگی در دسترس بوده است و در قرن بیستم فولادو بتن جایگزین آن شده اند. و پیاپی مورد استقاده قرار گرفته اند. درست است چوب به‌عنوان اولین مصالح در ساخت پل ها مورد استفاده بوده است؛ اما در قرن هجدهم زمان رومیان باستان سنگ و سنگ تراشی استفده میکرده اند. ساخت تیر و تیر چوبی یک روش ساخت است که از تیرهای افقی و عناصر سازه ای عمودی تشکیل شده است که به همدیگر متصل شده و یک قاب سازه ای را تشکیل می دهند که دیوارها در آن ساخته میشوند. از آنجایی که این قاب ساختاری است و بار سقف را تحمل میکند، ممکن است تعداد دیوارهای داخلی کاهش یابد و امکان ایجاد مناطق پلان باز را فراهم کند.
تیر آهن: تیرهای فولادی گونه ایی از محصول سازه ایی است که بارهای سنگین را متحمل میشود و در ساخت انبارها ،برج ها، ساختمان های صنعتی ، سازه های فولادی و خرپاها کاربرد دارد. به طور کلی تیر فولادی را می‌توان با مقاطع توخالی مستطیلی ، لوله های فولادی ، کانال های فولادی مقاطع I و H شکل استفاده کرد. به دلیل اینکه دارای ممان های دوم سطح بالایی هستند، زیرا سطح مقطع سختی دارد میتواند بارهای سنگین و زیادی را بدون افتادگی متحمل شود. بر اساس الزامات سازه ایی شکل، اندازه و هندسه تیرها معین میشودحتی از تیرهای منحنی شکل و مستقیم می‌توان استفاده نمود.
تیرهای فولادی از فولادهای مذاب شده ساخته میشوند سپس در قالب ها ریخته شده و به شکل های مختلف مثل تیرهای نورد میشوند. این نوع تیرها با مقایسه سایر مصالح سازه ایی دارای دوام ، استحکام زیادی هستند. تیرهای فولادی در پروژه هایی از جمله سازه ها، ساختمان های مسکونی و اداری، خرپاهای سقف فولادی ،پل ها ،کارگاه ها ،سوله ها ، سازه های صنعتی و... کاربرد دارد.
تیر کامپوزیت: تیرهای کامپوزیت از ترکیب چندماده مختلف ساخته میشوند و به یکدیگر اتصال می یابندو یک واحد کامل را تشکیل می دهند. تیرهای کامپوزیت فولادی و بتنی در ساختمان از ترکیب فولاد و بتن ساخته شده اند این ترکیب موجب میشود که استحکام تیر در برابر حرارت و آتش سوزی و خوردگی توسط بتن و مقاومت در برابر کشش توسط فولاد تامین شود و در سازه های فولادی کاربرد بیشتری دارند. مانند ناودانی های برشی که روی تیر نصب شده است در بتن تعبیه میشوند.
بر اساس شرایط تکیه گاهی تیرها نیز به انواع مختلفی دسته‌بندی میشوند:
تیرهای ساده: تیرهای ساده تیرهایی هستند که به‌صورت افقی میتوانند حرکت کنند و توسط دو تکیه گاه نگه داشته میشوند این نوع از تیرها در ساختمان ها ، سازه ها ، پل ها بار گذاری نقطه ایی دارند. با این که این نیروها مقدار و نوع یکدیگررا خنثی می کنند؛ اما گشتاورها بسیار مهم هستند؛ زیرا تنش ها ،انحنا و انحراف تیر را موجب میشوند و مقدار نیروی برشی و لنگر خمشی در طول یک تیر غالبا متفاوت است. به بیان دیگر ، تیرچه ها با تکیه گاه ساده که فقط دارای دو تکیه گاه هستند یکی ثابت و دیگری غلتکی است که از حرکت افقی آن جلوگیری میکند و آزادانه به‌صورت محوری منبسط و منقبض میشود .
اگر که هرکدام از تکیه گاه ها را حذف و یک لولای داخلی بی افزاییم تیر با تکیه گاه ساده به مکانیزمی مبدل میشود که بدنه ی آن آزادانه در یک یا چند جهت حرکت میکند. این به این معناست که در یک سازه باربر نا مطلوب می باشد. در نتیجه اگر دچار خرابی موضعی شود باعث میشود که کل سازه تخریب شود .
تیرهای UNP: از این نوع پروفیل ها برای کاهش و به حداقل رساندن هزینه های ساخت استفاده می کنند. تیرهای I,T خمش زیاد در حمل بار و اصطکاک خاک را برای لنگر انداختن موثر در شمع ها دارند. و کاربرد آنها در بادبندها ،تیرها،قوطی های مستحکم کننده ستون‌ها،ساخت خرپاها می باشد.
تیرهای پیوسته: تیرهای پیوسته مجموعه ای از تیرهای متعدد هستند که به یکدیگر متصل شده اند تا دهانه ای ناگسستنی را روی چندین تکیه گاه تشکیل دهند. مزیت اصلی تیرهای پیوسته توانایی آنها در توزیع یکنواخت بارها، کاهش گشتاورهای خمشی و بهبود پایداری کلی سازه است. آنها معمولاً در پل ها و سازه هایی با دهانه‌های بزرگ استفاده میشوند.
تیرهای کنسول: تیرهای کنسولی نوع منحصر به فردی از تیرها هستند که در یک انتها لنگر انداخته و در انتهای دیگر آزاد هستند و به‌صورت افقی در فضا پخش میشوند. این طراحی به آن اجازه می دهد تا بارها را روی دهانه بدون پشتیبانی بدون نیاز به پشتیبانی اضافی در انتهای آزاد حمل کند. این تیرها معمولاً در سازه هایی مانند بالکن ها و پل ها استفاده میشوند.
تیرهای آویزان: یک تیر آویزان با یک یا هر دو سر مشخص میشود که فراتر از تکیه‌گاه‌های آن گسترش‌یافته است. این پسوند اضافی یک برآمدگی ایجاد میکند که بسته به نیازهای طراحی میتواند طول آن متفاوت باشد. تیرهای آویزان در شرایطی کاربرد دارند که ساخت‌وساز به سکوی گسترده‌ای نیاز دارد، مانند سایبان یا بالکن.
تیرها در صنعت ساختمان را بر اساس روش ساخت هم می‌توان دسته‌بندی کنیم:
تیرهای پیش‌تنیده: پیش تنیدگی به این معنی است که تنش کابل‌ها قبل از ریخته‌گری تیر انجام میشود. در ساخت تیر پس کشش ابتدا تیر را ریخته و سپس کشش کابل‌ها انجام میشود. در ساخت تیر پس کششی دو مرحله وجود دارد. آن مرحله انتقال و مرحله خدمات است. در مرحله انتقال، ما اجازه حمل‌ونقل را طراحی می‌کنیم. مرحله سرویس زمانی است که بار را روی تیر وارد می‌کنیم. تیرهای کششی و پیش‌ساخته به طور گسترده برای پشتیبانی از دهانه‌های بزرگ استفاده میشوند. از این تیرها در ساخت پل استفاده میشود.
تیرهای مخروطی: رویه‌های خاصی وجود دارد که باید هنگام طراحی تیرهای مخروطی معمولاً به‌عنوان ویژگی‌های معماری ساخته میشوند. این نوع تیرها به طور گسترده ساخته نمی‌شوند.
ساخت‌وساز بسیار دشوار از ساخت تیر معمولی است. علاوه بر این، آرایش آرماتورها باید در طول تیر تغییر کند. به‌عنوان‌مثال، ما باید تمام پیوندهای برشی را در اندازه‌های مختلف بسازیم.
اما این نوع تیرها در ساخت‌وساز فولادی مؤثرتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. ما عمق بخش را فقط در جایی که لازم است افزایش می‌دهیم.
تیرهای پیش‌ساخته: همانطور که از نامش مشخص است انواع تیرهایی هستند که به‌صورت جداگانه ریخته میشوند و در محل مربوطه قرار می‌گیرند.
این نوع ساخت‌وساز اکنون با تکرار کار رواج بیشتری پیدا میکند. تیرها را می‌توان به‌صورت عمده ریخته و سپس آنها را نصب کرد. این یک روش مقرون‌به‌صرفه است و همچنین باعث صرفه‌جویی در زمان میشود.
تقویت تیر میتواند؛ مانند تیر معمولی باشد. بااین‌حال، بر اساس شرایط مرزی و غیره، ممکن است مقداری تنظیم در ناحیه تقویت‌کننده وجود داشته باشد. جزئیات اتصال ویژه را می‌توان بر اساس ماهیت ساختار برای حفظ تداوم اتخاذ کرد.
سخن پایانی:
یک تیر بتن‌آرمه است که در سطح زمین ساختمان ساخته میشود و تمام ستون‌ها را به هم متصل میکند. هدف آن فراهم‌کردن بستری پایدار برای ساختمان و جلوگیری از نشست تفاضلی سازه است. آنها در مناطق مستعد فرسایش خاک، زلزله و سایر فعالیت‌های لرزه‌ای ضروری هست.
