پایه تیرهای فولادی برای زیر یک دیوار

از آنجا که وظیفه تیرها توزیع بارهای وارده از دیوارهای پی یا بیس پلیت‌ها به طور مساوی بر روی سطح زمین است، بنابراین فشار در هر متر مربع از خاک یکسان است، واضح است که تیرها باید مقاومت عرضی کافی برای جلوگیری از خمش در ساخت اسکلت فلزی را داشته باشند، به طوری که بیشتر در کرانه بیرونی و نه در میان تار قرار بگیرند.

اثرات نشان داده شده بر روی تیرها هنگامی که بر روی یک خاک متراکم شده فشاری قرار دارد و به شدت از بالا بارگذاری می‌شود، منجر شده است تا انتهای تیرها به سمت بالا خم شود، در نتیجه بیشترین کرنش را در مرکز ایجاد می‌کند. اگر تکیه گاه در مرکز تیرها قرار گرفته و بار گسترده یکنواخت به آن اعمال شود، تنش در تیرها به همین صورت خواهد بود. حداکثر لنگر خمشی همچنین مشابه حالتی خواهد بود که یک بار گسترده یکنواخت به یک تیر یک سرگیردار اعمال شود، بنابراین این تیرها مشابه یک تیر یک سرگیردار با این بار توزیع شده محاسبه می‌شوند.

ساده‌ترین روش تعیین اندازه تیرها، محاسبه ضریب مقاومت مورد نیاز و پیدا کردن اندازه تیر مورد نیاز از روی جداول موجود می‌باشد که دارای ضریب مساوی یا بالاتر از مقدار به دست آمده با استفاده از فرمول باشند. ضریب مقاومت، به طور کلی با حرف C نشان داده می‌شود، که می‌توانید در کاتالوگ شرکت‌های سازنده تیرها آنها را بیابید، و همچنین ممکن است در جداول تیرهای معماری و کتاب‌های جیبی مربوطه آنها را پیدا کنید.

تعیین اندازه پایه‌ها با استفاده از فرمول

فرمول ضریب قدرت برای تیرهای مستقر در زیر دیوار و همچنین برای سطوح پایینی تیرهای زیر اسکله، به صورت زیر است:

(C = 4 X w X p2 X s) که (w) نشان دهنده فشار فرضی بر حسب پوند در هر فوت مربع؛ (P)، تصویر تیر بر حسب فوت و (s) فاصله بین مرکز تیرها، بر حسب فوت می‌باشد.

با توجه به تمایل تیرها به خمش، به منظور تمرکز بارها بر روی لبه‌های بیرونی پایه‌های ساخته شده از مصالح بنایی، و در نتیجه تخریب آنها، اتفاق مشابهی نیز در تیرها به طول بازوی تصویر شده به وقوع می‌پیوندد، نویسنده توصیه می‌کند که اگر لایه بالایی تیرها از سنگ، آجر یا بتن ساخته شده باشد، حداقل یک سوم عرض پایه ساخته شده از مصالح بنایی به طول فعلی اضافه می‌شود. محاسباتی که در بالا به وضوح به آنها اشاره شده است در مثال زیر نشان داده می‌شود:

مثال ۱: یک ساختمان قرار است بر روی خاکی که مقاومت آن تنها ۲ تن است ساخته شود و فشار بر روی هر خط دیوار ۲۰ تن می‌باشد. تصمیم گرفته شده است که پایه‌ها به صورت نشان داده شده ساخته شوند. ابعاد و وزن تیرها باید چقدر باشد؟

پاسخ: از آنجایی که فشار کلی در زیر هر خط از دیوار ۲۰ تن است، و مقاومت خاک برای تحمل بار ۲ تن است، پایه باید (۲۰ ÷ ۲) یا ۱۰ فوت عرض داشته باشد. ما از بلوک‌های گرانیتی ۴ فوتی برای پایین دیوار استفاده می‌کنیم که تصویر واقعی آن (P) 3 فوت برای تیرها می‌باشد. برای ادامه محاسبات، ما یک چهارم تصویر ۴ فوت را به آن اضافه می‌کنیم، که مقدار p را ۴٫۳۳ فوت می‌کند. ما یک فوت را برای فاصله بین تیرها در نظر می‌گیریم، به طوری که (s) برابر با ۱ می‌شود.

بنابراین تیرها باید یک ضریب قدرت معادل با ۳۰۴۰۰۰ داشته باشند. با بررسی جداول و خواص تیرهای فولادی کارنگی، متوجه شدیم که یک تیر فولادی ۱۰ اینچی و ۳۳ پوندی دارای ضریب مقاومت ۳۴۴۰۰۰ پوند و تیر ۲۵ پوندی دارای مقاومت ۲۶۱۰۰۰ است؛ بنابراین، ما باید از فولاد ۳۳ پوندی با طول ۱۰ فوت استفاده کنیم. اگر ما ۱۰ اینچ در مرکز تیرهای فولادی فاصله را تغییر دهیم، (s) برابر با ۰٫۸۳ و (c) برابر با ۲۵۳٫۵۰۰ پوند خواهد شد، که ما را قادر به استفاده از تیرهای ۲۵ پوندی می‌کند، در نتیجه به میزان ۳۰ پوند در پایه دیوارها صرفه جویی می‌شود.

تعیین و انتخاب پایه‌ها در جداول

با استفاده از جداول هیچ محاسباتی به جز برای تعیین طول و تصویر تیرها لازم نیست. اگر تیرها بیشتر یا کمتر از ۱ فوت از مراکز یکدیگر فاصله داشته باشند، قدرت باربری با استفاده از جداول به همین نسبت باید به ترتیب افزایش یا کاهش یابد. نتایج حاصل از این جداول باید با نتایج حاصل از فرمول ۱ سازگاری داشته باشد.

بنابراین، در مثال بالا، برای استفاده از جدول، ما فقط کافی است به ستونی که با عدد ۲ مشخص شده است نگاه کنیم تا نزدیکترین تصویر برای تیر را بیابیم.

۴٫۳۳ فوت، که در این مورد ۴٫۵ است، و در مقابل آن، ما یک تیر ۱۰ اینچی، ۳۳ پوند را می‌بینیم.

برای استفاده از جدول برای فاصله ۱۰ اینچی، ما باید پنج ششم از قدرت باربری یا ۱٫۶۶ تن را در نظر بگیریم. هیچ ستونی دارای سربرگ ۱٫۶۶ نیست، اما این عدد در محدوده ۱٫۵ و ۲ قرار دارد. برای ۱٫۵ تن، طول تصویر شده تیر ۱۰ اینچی، ۲۵ پوندی ۴٫۵ است و برای حالت ۲ تن، چهار فوت می‌باشد. با همان نسبت، پیش بینی برای ۱٫۶۶ تن حدود ۴٫۳ فوت خواهد بود.

در گروه آونگ تمام این محاسبات توسط مهندسین کارآزموده و با تجربه انجام می‌پذیرد. برای کاربردهای مختلف با استفاده از مواد اولیه با کیفیت تمام مراحل کار را انجام خواهیم داد. کاربرد سوله را مشخص کنید و طرح مورد نظر خود را به ما بدهید تا آنرا با مناسب‌ترین قیمت سوله برای شما اجرا کنیم.