حداکثر طول تیرآهن در سقف

یکی از مهم‌ترین اجزای سقف سازه‌ها، تیرآهن است که جهت محافظت و تقویت مقاومت سازه به‌کار گرفته می‌شود. برای تضمین ایمنی و مقاومت بالای ساختمان باید به حداکثر طول تیرآهن در سقف توجه کرد. بنابراین، هنگام خرید علاوه بر توجه به قیمت این مقطع فولادی، باید مشخصات فنی آن را نیز مد نظر قرار داد. به‌عبارتی، طول خریداری‌شده این محصول باید با نوع و ماهیت پروژه ساختمانی همخوانی داشته باشد. در غیر این‌صورت، امنیت سقف و سازه به‌خطر می‌افتد و حتی احتمال تخریب آن نیز وجود دارد. 

حداکثر طول تیرآهن در سقف چقدر است؟

حداکثر طول استاندارد تیرآهن در سقف‌های معمولی معمولاً بین 7 تا 8 متر در نظر گرفته می‌شود که پاسخگوی نیاز اکثر پروژه‌های ساختمانی رایج است. با این حال، در برخی شرایط خاص و برای پوشش دهانه‌های بزرگ‌تر، امکان افزایش این طول تا حدود 12 متر یا حتی بیشتر نیز وجود دارد. در چنین مواردی، رعایت اصول فنی و انجام محاسبات دقیق مهندسی اهمیت بالایی دارد تا از بروز مشکلاتی مانند خمش، کمانش یا کاهش ایمنی سازه جلوگیری شود. 

در صورتی که طول دهانه بیش از حد استاندارد باشد، استفاده از روش‌های جایگزین مانند خرپا یا تیرآهن‌های لانه‌زنبوری توصیه می‌شود، زیرا این مقاطع با کاهش وزن و افزایش مقاومت خمشی، امکان پوشش دهانه‌های وسیع‌تر را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، انتخاب نوع این مقطع فولادی، کیفیت مصالح، بار مرده و زنده وارد بر سازه و شرایط محیطی از عوامل مهمی هستند که باید در طراحی و تعیین طول مناسب تیرآهن مد نظر قرار گیرند تا پایداری و ایمنی سازه تضمین شود.

نقش دهانه تیر در تعیین حداکثر طول تیرآهن

منظور از دهانه تیر، ماکزیمم طولی است که جهت تیر مجاز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. دهانه تیر از محدوده وزنی مشخصی حمایت می‌کند و هرچقدر ضخامت این قطعه بیشتر باشد، دهانه تیر نیز بلندتر می‌شود. به‌طورکلی، حداکثر طول تیرآهن در سقف به فاکتورهای مختلفی وابسته است که دهانه تیر یکی از آن‌ها به حساب می‌آید. به‌عبارتی، نقش دهانه تیر در تعیین ماکزیمم طول این محصول کاملا محسوس است و حتی بر هزینه اجرای سقف نیز تاثیر بسزایی می‌گذارد. لازم به ذکر است که تمام مراحل اجرای سقف باید تحت‌ نظارت مهندسان و معماران ماهر و باتجربه حوزه طراحی و اجرای سازه انجام بگیرد تا درنهایت، خروجی کار از سطح ایمنی لازم برخوردار باشد.

موارد تاثیرگذار روی حداکثر طول تیرآهن سقف

حداکثر طول تیرآهن سقف به پارامترهای مختلفی بستگی دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به نقشه سازه، مدل سقف، اندازه دهانه سقف، تعداد طبقات، فواصل بین ستون‌ها و... اشاره کرد. ضمن‌اینکه حداقل و حداکثر فاصله بین این قطعات هم به‌عنوان یکی از فاکتورهای موثر در برآورد حداکثر طول تیرآهن در سقف شناخته می‌شود. با توجه به این موارد، نمی‌توان مقدار مشخصی را برای تمام سقف‌ها لحاظ کرد. بنابراین، مقادیر ذکرشده اعداد نسبی هستند که مقدار دقیق آن‌ها به شرایط نقشه و سازه بستگی دارد. به عبارت بهتر، ماکزیمم مقدار دقیق این قطعه به کاربری هر ساختمان بستگی دارد.

فاصله تیرآهن سقف در انواع سقف

حال نوبت به بررسی فاصله تیرآهن سقف در انواع سقف رسیده است. سقف‌ها در مدل‌های مختلفی ازجمله کرومیت، طاق ضربی و کامپوزیت اجرا می‌شوند که در ادامه فاصله هر یک از آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم: 

• سقف کرومیت: در این مدل، قالب‌های ثابتی مانند بلوک‌های سیمانی، طاق ضربی، کامپوزیت، پلی استایرن جهت پر کردن قسمت‌های خالی میان تیرچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، فاصله تعریف‌شده تیرآهن در سقف کرومیت حدود 75 الی 100 سانتی‌متر است که مقدار دقیق آن به نوع قالب بستگی دارد.
• سقف طاق ضربی: فواصل تیرآهن‌ها در سقف طاق ضربی بین 90 الی 110 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. برای اجرای آن نیز متریالی همچون آجر فشاری، ملات گچ و خاک را به‌کار می‌گیرند.
• سقف کامپوزیت: با ترکیب فولاد و بتن ساخته می‌شود و بلوک سفالی ندارد. این سقف با توجه به ویژگی‌هایی که دارد، اغلب جهت تاسیسات و لوله‌کشی آب و برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سایز تیرآهن سقف

سایز تیرآهن سقف با توجه به بارهای مرده و زنده تعیین می‌شود. بار مرده شامل وزن خود سازه و مصالح به‌کاررفته در سقف است و بار زنده نیز وزن افراد و وسایلی است که روی آن قرار می‌گیرند. علاوه بر این، نوع سقف، نوع سازه و طول دهانه از عوامل اصلی انتخاب سایز مناسب هستند. برای دهانه‌های کوچک تا حدود ۴ متر، معمولاً تیرآهن شماره ۱۴ تا ۱۶ کفایت می‌کند. در دهانه‌های متوسط ۴ تا ۶ متر، سایزهای ۱۸ و ۲۰ بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای دهانه‌های بزرگ‌تر از ۶ متر نیز به‌طور معمول از تیرآهن ۲۲ یا بالاتر استفاده می‌شود. در این میان، سایزهای ۱۶ و ۱۸ به دلیل تناسب و کاربرد گسترده، انتخاب محبوب بسیاری از پروژه‌های ساختمانی هستند.

حداکثر طول تیر فلزی

تیرآهن عضو اصلی اسکلت‌های فلزی است و بسته به نوع پروژه، می‌تواند به‌صورت معمولی، لانه‌زنبوری، دوبل یا تیرورق سفارشی مورد استفاده قرار گیرد. در شرایط عادی، طول این مقطع حدود ۱۲ متر است، اما اندازه نهایی آن به عواملی مانند مدل سازه، تعداد طبقات و دهانه سقف بستگی دارد. حداکثر طول تیر فلزی متناسب با دهانه تعیین می‌شود و می‌تواند در سایزهای دلخواه ساخته شود، هرچند رعایت اصول ایمنی و شرایط بهینه‌سازی ضروری است. در صورتی‌که طول بیش از حد افزایش یابد، بار مرده نیز بالا می‌رود و در این حالت استفاده از خرپای فلزی توصیه می‌شود. به‌طور کلی، طول مقاطع در پروژه‌های متعارف حدود ۷ تا ۸ متر در نظر گرفته می‌شود و در برخی موارد امکان افزایش آن تا ۱۲ متر نیز وجود دارد.

حداکثر طول تیر لانه زنبوری

حداکثر طول لانه‌زنبوری بر اساس نوع سازه و کاربری آن تعیین می‌شود. این مقطع فولادی به دلیل افزایش مقاومت، کاهش وزن و صرفه‌جویی در هزینه‌ها، کاربرد گسترده‌ای در ساخت اسکلت‌های فلزی دارد. ارتفاع آن حدود ۱.۵ برابر نمونه‌های معمولی است و در واقع پس از برش و جوشکاری تیرآهن ساده به دست می‌آید.

طول تیرآهن لانه زنبوری به طور معمول معادل 12 متر است که البته در جریان تولید آن، احتمال افزایش طول تا سقف 15 الی 20 متر هم وجود دارد. درضمن، امکان سفارش تیر لانه زنبوری در طول‌های بیش از 20 متر نیز فراهم شده است. درضمن، جهت حفظ ایمنی و افزایش نیافتن دهانه‌ها مانع از اعمال بارهای سنگین می‌شوید.

حداکثر عرض سقف بدون ستون

حداکثر دهانه سقف به بیشترین فاصله‌ای گفته می‌شود که بدون نیاز به ستون می‌توان برای سقف در نظر گرفت. این مقدار بسته به نوع سقف متفاوت است. در سقف‌های سنگین، معمولاً این فاصله بین ۶ تا ۸ متر است، اما در سقف‌های سبک و پیشرفته می‌توان آن را تا ۱۸ متر نیز افزایش داد. عوامل مؤثر بر این مقدار شامل نوع سقف، تعداد طبقات و حجم کلی سازه است. همچنین فاصله بین تیرآهن‌ها بسته به نوع سقف متغیر است، اما به‌طور میانگین بین۷۰ تا ۱۳۰ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. این فاصله به نوع مصالح پرکننده بین تیرآهن‌ها و ساختار سقف بستگی دارد.

کاربرد سایز تیرآهن‌های مختلف در ساختمان

همان‌طور که اشاره شد، تیرآهن مهم‌ترین عضو اسکلت‌های فلزی است که در سایزهای مختلفی تولید می‌شود. هر سایز تیرآهن برای اهداف و کارکرد خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه به بررسی کاربردهای سایزهای مختلف تیرآهن پرداخته‌ایم:

• تیرآهن سایز 12: به دلیل مناسب بودن ابعادش در قسمت‌های نیازمند مقاومت متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشترین استفاده از آن مربوط به پوشش‌دهی سقف طبقات، تیرها و ستون‌های سازه می‌شود.
• تیرآهن سایز 14: به دلیل برخورداری از ابعاد بیشتر در قسمت‌هایی که به تیرآهنی با مقاومت بالاتر نیاز دارند، به‌کار گرفته می‌شود. از این تیرآهن اغلب در پوشش سقف، برپایی ستون، نعل و خرپا استفاده می‌کنند.
• تیرآهن سایز 16: این تیرآهن با توجه به ابعادش مقاومت قابل‌قبولی دارد و از آن در بخش‌های مهمی نظیر ساخت خرپا، پل‌های لانه زنبوری، نعل، تیرهای فرعی و همین‌طور پوشش سقف استفاده می‌کنند.
• تیرآهن سایز 18: مناسب قسمت‌های از ساختمان است که به مقاومت و حمایت بیشتری نیاز دارند. ضمنا، از تیرآهن 16 به طور گسترده‌ای در ساخت ستون‌های اصلی سازه استفاده می‌شود.
• تیرآهن سایز 20: به دلیل اندازه بزرگ‌تر و مقاومت بسیار بالایی که دارد در قسمت‌هایی از سازه که در معرض فشارهای زیادی هستند، به‌کار گرفته می‌شود. از تیرآهن 20 اغلب در ساخت طبقات زیرین ساختمان‌های عظیم و سنگین استفاده می‌کنند.

سقف طاق ضربی

سقف طاق ضربی یکی از سقف‌های سنتی رایج در کشور ما است که معمولا در شهرهایی مانند یزد و اصفهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سقف در شهرهای سنتی کشور با خیز بلند و به صورت نیم دایره بر روی دهانه‌هایی با سایز 6 متر هم اجرا شده است. البته سقف طاق ضربی مقاومت قابل‌قبولی در برابر فشارهای مضاعف مانند زلزله و بارش‌های طولانی مدت ندارد و معمولا جهت زیباسازی بنا استفاده می‌شود. این نقص سقف طاق ضربی باعث شده تا سقف‌های جدیدتر جایگزین آن شوند. امروزه از سقف‌های تیرچه کرومیت و تیرچه بلوک به جای طاق ضربی استفاده می‌کنند.

البته سقف‌های طاق ضربی همچنان نیز طرفداران زیادی دارند و از آن‌ها در بسیاری از پروژه‌های امروزی استفاده شده است. از مزایای استفاده از سقف طاق ضربی می‌توان به هزینه کم‌تر نسبت به سقف‌های جدید و زیباسازی چشم‌نواز محیط اشاره کرد. برای اجرای این سقف نیز بایستی نیروهای خبره و باتجربه‌ای را استخدام کنید؛ زیرا هر فردی توانایی پیاده‌سازی یک سقف مدل طاق ضربی مقاوم و درجه یک را ندارد. به‌طورکلی، این مدل سقف نیز مانند سایر سقف‌های قدیمی و امروزی دارای مزایا و معایبی است.

وظیفه تیرآهن سقف ساختمانی چیست؟

تیرآهن یکی از اصلی‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان است که برای مقاوم‌سازی بخش‌های مختلف سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این عضو را می‌توان در سقف، ستون، خرپا و تیرها مشاهده کرد. وظیفه اصلی آن انتقال بار و نیرو از تیرهای فرعی به ستون‌های اصلی است. از آنجا که اتصال به ستون‌ها به‌طور مستقیم انجام نمی‌شود، برای افزایش پایداری لازم است تیرآهن اصلی به‌صورت عرضی به دو مقطع دیگر در خرپا و ستون‌ها متصل شود. به این ترتیب، توان تحمل فشارهای تنشی و خمشی افزایش یافته و ایمنی سازه حفظ خواهد شد.

تعیین حداکثر طول تیرآهن سقف و اهمیت دقت در مشخصات فنی

سقف‌ها انواع مختلفی دارند که هر نوع آن‌ها، نیازمند تیرآهنی با سایز مناسب خود است. با توجه به نوع سقف، باید حداکثر طول تیرآهن را تعیین کرد که مقدار استاندارد آن حدود 7 الی 8 متر است. برای مواردی که به سایز بیشتر از 8 متر نیاز دارند هم می‌بایست از خرپا استفاده کرد. درکل، معیارهای موثر بر حداکثر طول تیرآهن سقف شامل نقشه پروژه، نوع سقف و اندازه دهانه آن، تعداد طبقات، فواصل میان ستون‌ها و... می‌شود. بنابراین، در زمان تعیین تیرآهن سقف ساختمانی به مشخصات فنی آن ازجمله نوع، سایز، طول و همین‌طور شرایط و ویژگی‌های ساختمان در حال ساخت دقت داشته باشید. لازم به ذکر است، قیمت تیرآهن نیز بر مبنای خصوصیات فنی آن تعیین می‌شود و نرخ دقیق آن به صورت روزانه به اطلاع عموم مصرف‌کنندگان می‌رسد.