انجام پروژه دانشجویی فولاد و بتن ومعماری

تیرها ممکن
است به صورت ساده و یا یکسره باشند.تیر ساده، تیری است تک دهانه که به صورت
ساده در دو انتهای خود تکیه دارد.در مقابل تیری را یکسره گویند که روی بیش
از یک دهانه به صورت ممتد ادامه داشته باشد و یا به صورت گیردار به تکیه
گاههای خود متصل باشد.

بارهای وارد
بر تیرها نیز به صورت بارهای مرده و زنده می باشند. بار مرده وارد بر تیر
شامل وزن خود تیر نیز می باشد. در دهانه های کوتاه، وزن خود تیر تأثیری بر
طراحی ندارد لیکن در دهانه های بزرگ وزن تیر عاملی مهم در طراحی خواهد بود.
در یک ساختمان بر حسب وظیفه ای که یک تیر بر عهده دارد، به اسامی زیر
نامگذاری می گردد:

1.   تیرچه: تیر سبکی می باشد که بار سقف را از دال گرفته و به شاهتیرها منتقل می کند.

2.  شاهتیر:عضو باربر اصلی سقف می باشد که بار را از تیرچه گرفته و به ستونها منتقل می کند.

3.   تیرهای لبه ای: تیر جانبی ساختمان می باشد که علاوه بر بار کف، بارهای دیوارهای جانبی نیز بر آن وارد می گردد.

4.  تیرهای نعل در گاهی: در قسمت بالای باز شو های ساختمان مانند در و پنجره قرار می گیرند.

5.  لاپه ها: تیر سبکی از پروفیل zو یا I که برای سقفهای سبک مانند سقفهای ساختمانی صنعتی و سوله کاربرد دارند.

تعیین بار وارده بر تیرها

سهم هر تیر از
بار کف، مقدار باری است که در مساحت سهمیه آن تیر وجود دارد. در شاهتیرها
بر حسب اینکه شاهتیر بار را از دال یک طرفه و یا دو طرفه بگیرد وضعیت
متفاوت خواهد بود. در صورتیکه شاهتیر بار را از یک دال یکطرفه بگیرد عرض
سهمیه آن از وسط به وسط دو دهانه مجاور می باشد و در صورتی که شاهتیرها بار
را از دال دو طرفه بگیرند، مساحت سهمیه آنها از رسم نیمساز گوشه ها به دست
می آید و در نتیجه بار وارد بر شاهتیر به صورت مثلثی یا ذوزنقه خواهد بود.

نکته: دال
هایی نظیر طاق ضربی و تیرچه بلوک رفتار یک طرفه دارند و دالهای بتن مسلح در
صورتی که نسبت ابعاد آنها کوچکتر از 2 باشد، رفتار دوطرفه دارند و در غیر
اینصورت رفتار یکطرفه از خود نشان می دهند.

تئوری خمش

از درس مقاومت
مصالح می دانیم که فرض اساس خمش این است که تغییرات کرنش در ارتفاع تیر به
صورت خطی است. همچنین به صورتی که رابطه تنش و کرنش خطی بوده و از قانون
هوک E? =?   تبعیت نماید، تغییرات تنش نیز در ارتفاع تیر خطی خواهد بود.
برای ایجاد کوپل مقاومت خمشی در مقطع تنش ها در ناحیه فوقانی فشاری و در
ناحیه تحتانی کششی می باشند. خطی در روی مقطع که در امتداد آن مقدار کرنش و
تنش صفر می باشد، به تار خنثی معروف است. تار خنثی از مرکز هندسه مقطع
عبور می نماید و در صورتی که صفحه خمش از یکی از محورهای اصلی بگذرد و خمش
حول محور اصلی دیگر رخ دهد.      

مناسبترین
نیمرخ  برای خمش از نظر اقتصادی، مقطع IPE می باشد. زیرا به علت ظرفیت خمشی
مساوی، سطح مقطع و در نتیجه وزن واحد طول کمتری خواهد داشت.

ضریب شکل در
مقطع مستعطیلی 1.5 و در مقطع دایره ای 1.7  و نیز در مقطع لوزی 2 و در
مقاطع I شکل برای خمش حول محور قوی تقریباً برابر 1.12 و برای خمش حول محور
ضعیف تقریباً برابر 1.55 می باشد.

مراحل طراحی تیرها

اولین گام در
طراحی یک تیر تعیین  بارهای وارده بر آن می باشد. پس از آن گام بعدی ترسیم
نمودار تغییرات نیروی برشی و لنگر خمشی می باشد. پس از این کار نوبت به
طراحی می رسد که در طراحی یک تیر باید معیارهای زیر در نظر گرفته شود:

1.  تنشهای خمشی

2.   تغییر شکل

3.  تنش های برشی

4.  تسلیم موضعی بین جان وبال و لهیدگی جان

5.  تنش های برشی ناشی از پیچش

6.  کمانش جانبی بال تحت فشار

از آنجایی که
تیر در درجه نخست یک عضو خمشی می باشد، می توان گفت که تنشهای ناشی از خمش
تعیین کننده ترین معیار برای طراحی یک تیر می باشد. بزرگترین نقطه ضعف سازه
های فولادی ناپایداری ارتجاعی (کمانش ) در مقابل تنشهای فشاری است. در
مسائل خمش از آنجایی که یک قسمت از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این
ناحیه وجود دارد و این کمانش ممکن است به دو صورت روی دهد.

1.  کمانش موضعی: به این ترتیب که بال یا جان نیمرخ به صورت موضعی در مقابل تنشهای فشاری کمانه کنند.

2.  کمانش
کلی: به این ترتیب که ناحیه فشاری مقطع، مانند یک ستون تحت فشار به طور کلی
کمانش می کند که به چنین وضعیتی کمانش جانبی تیر می گویند.

برای جلوگیری از دو وضعیت ناپایدار فوق، 2 عامل نقش عمده را بازی می کنند.

الف) مشخصات و ابعاد هندسی که به صورت نسبت عرض به ضخامت بال و عرض به ضخامت جان در محاسبات وارد می شود.

ب) فواصل تکیه گاهها  و یا مهارهای جانبی بال فشاری

برای تعیین تنش مجاز خمشی تیرها را به دو دسته زیر تقسیم می کنیم:

الف) تیر با اتکای جانبی

ب) تیر بدون اتکای جانبی

تنشهای مجاز خمشی برای تیرها با اتکای جانبی به صورت زیر است:

الف) در مقاطع
I یا جعبه ای با اتکای جانبی و نیمرخهای فشرده که نسبت به محور ضعیف تر
خود دارای تقارن باشند و خمش آنها حول محور قوی صورت می گیرد:

Fb=0.66Fy

در نیمرخ جعبه ای ضخامت بال نباید از دو برابر ضخامت جان بیشتر باشد

ب) در مقاطع I و ناودانی با نیمرخ غیر فشرده که حول محور قوی تحت خمش است و دارای اتکا جانبی کافی می باشد:

Fb=o.6Fy

ج) در مقاطع I
با دو محور تقارن که دارای شرایط نیمرخهای فشرده هستند و حول محور ضعیف
خود تحت خمش هستند و نیز مقاطع گرد و مربع و مستعطیل توپر که حول محور ضعیف
تر خود تحت خمش هستند:

Fb=o.75Fy

د) در مقاطع قوطی های مربع و یا مستعطیل  با مقاطع غیر فشرده:

Fb=0.6Fy

و) برای تمام
نیمرخهای دیگر که در رده بندی فوق قرار نمی گیرند و دارای مهاربند جانبی
کافی می باشند، تنش مجاز خمشی مجاز پایه 0.6Fy می باشد

تغییر شکل تیرها

تیری که بر
اساس مقاومت خمشی انتخاب می شود باید برای تغییر شکل کنترل گردد. تغییر شکل
زیاد در تیر ها می تواند منجر به آسیب رسیدن به نازک کاری ها، تزئینات
ساختمان، از کار افتادگی تجهیزات آسیب پذیر، لرزش ساختمان و غیره شود.بنابر
این لازم است تغییر شکل تیرها تعیین شده و با استفاده از محدودیت های آئین
نامه کنترل شود.

در پروفیلهای فولادی مقاطع متقارن و بسته بیشترین ظرفیت پیچشی را دارند.

تقویت نیمرخهای استاندارد با استفاده از ورقهای تقویتی

از نظر
اقتصادی بعضی مواقع مهندس تصمیم می گیرد که سرتاسر دهانه از یک نیمرخ ثابت
ولی 1 تا 2 نمره کمتر از مقدار مورد نیاز برای لنگر خمشی حد اکثر استفاده
کند و در منطقه با بیشترین لنگر خمشی مقطع را توسط ورق فوقانی و تحتانی
تقویت می نمایند. گاهی اوقات هم از یک ورق استفاده می شود که همه این موارد
بستگی به شرایط موجود خواهد داشت.اما به عنوان یک عرف موجود و تجربی در
طراحی نباید سطح مقطع ورق تقویتی از 70% سطح مقطع بال بیشتر باشد.( در صورت
استفاده از اتصال جوش این محدودیت وجود ندارد ).در ضمن طول این ورقهای
تقویت نیز با رسم نمودار تغییرات لنگر خمش و همچنین ظرفیت خمشی حداکثر
موجود به دست می آید.

توضیحی مختصر در مورد انواع تیرها

تیرنعل درگاهی:

در صورت وجود
بازشو در دیوار به منظور تعبیه درب و پنجره لازم است برای حفظ ایستایی
دیوار آجری فوقانی تیری در بالای بازشو ها قرار بگیرد که به آن تیر نعل
درگاهی گویند.

معمولی ترین
نیمرخ مصرفی در این نوع از تیر می تواند دو نیمرخ ناودانی و یا IPE باشد که
به وسیله میلگرد به یکدیگر متصل شده اند. حداقل اتکای تیر نعل درگاهی در
دو تکیه گاه کناری 20 cm می باشد و لازم است بالشتک بتنی در نقاط تکیه گاهی
تعبیه شود. همچنین در برخی از موارد برای حفظ انسجام دیوارها در هنگام
زلزله از یک سری شاخک های منسجم کننده برای اتصال تیر به دیوار فوقانی
استفاده می توان کرد. برای طراحی  این نوع خاص از تیر باید بار وارد بر
آنها را تخمین زد که با توجه به عملکرد قوسی قسمتی از بار روی نعل در گاه
به جناحین منتقل شده و از شدت بار وارده بر تیر کاسته شود. در این حالت می
توان بار وارده را به صورت مثلثی به قاعده دهانه محاسباتی و به ارتفاع نصف
دهانه محاسباتی در نظر گرفت.

تیرچه فولادی:

تیرچه ها
اعضای خمشی  سبک برای پوشاندن سقف های سبک با دهانه های نسبتاً بلند می
باشند. تیرچه ها از یال فوقانی،یال تحتانی و قطری تشکیل شده اند. یال
فوقانی و تحتانی معمولاً از جفت نبشی یا جفت ناودانی تشکیل می شوند. برای
یال کششی از استفاده از تسمه نیز مرسوم است. قطری ها معمولاً از میلگرد
بوده و برای فشار طراحی می گردند. در تیرچه ها بر حسب طول دهانه در وسط و
یا نقاط  یک سوم دهانه باید، کلاف عرضی قرار بگیرد.( البته این مشخصات ذکر
شده برای یک تیرچه استاندارد می باشد و انواع غیر استاندارد آن با انواع
مختلف پروفایل به وفور در بازار یافت می شود).

تیرهای لانه زنبوری:

استفاده از
تیر لانه زنبوری باعث صرفه جویی قابل توجهی در مصالح می شود. هنگامی که تیر
به صورت لانه زنبوری در می آید اساس مقطع و ظرفیت خمشی آن زیاد می
شود.برای ساخت این نوع از تیر هم با کمک جوش و یا هوا برش یا گیوتین های
ویژه جان تیر نورد شده به صورت زیگزاگ بریده می شود و سپس این دو قسمت نسبت
به یکدیگر جا به جا می شوند و در نقاط مورد نظر به هم جوش می شوند.زاویه
برش عموماً بین 45  تا 75 درجه می باشد. سوراخهای ایجاد شده هم می تواند
نقش عبور دهنده لوله های تأسیسات را ایفا کند. اگر طرح زیگزاگ به طور مورب
نسبت به محور تیر اجرا شود نتیجه یک تیر لانه زنبوری با ممان اینرسی متغیر
خواهد بود.

نکته: برای
جلوگیری از لهیدگی جان و افزایش مقاومت برشی باید در محل تأثیر نیروهای
متمرکز و تکیه گاهها جان تیر لانه زنبوری را با ورق تقویت کرد.

تیرهای مرکب یا مختلط:

با استفاده از
اتصالات برشی مناسب می توان پوشش بتنی را با بال فوقانی و تیرهای فلزی
یکپارچه کرد. این عمل موجب می شود که پوشش بتنی با تیر فولادی تشکیل تیر
مرکبی را بدهد که دارای سختی و مقاومت خمشی بیشتری نسبت به تیرفولادی تنها
می باشد. این روش معایب و مزایایی دارد که به آنها خواهیم پرداخت.

مزایا:

·  کاهش مصرف فولاد در حدود 20 تا 30 درصد

·  کاهش ارتفاع نیمرخ

· افزایش سختی سقف

· افزایش طول دهانه قابل استفاده برای یک پروفایل با ارتفاع مشخص

· افزایش ظرفیت باربری تیر

معایب:

·  عملکرد غیر مرکب در نواحی لنگر منفی

·  تغییر شکل های دراز مدت به علت پدیده خزش در بتن فشاری

تیرهای بدون اتکای جانبی:

در این تیرها
بین تکیه گاههای جانبی بیش از مقادیر تعیین شده برای تیرهای تعیین شده برای
تیرهای با اتکای جانبی است بنابراین در این تیرها احتمالاً کمانش جانبی
وجود خواهد داشت و لذا تنش های مجاز خمشی در این تیرها کمتر از تیرهای با
اتکای جانبی در نظر گرفته می شود.

تیرهایی که در
روی تکیه گاه دارای پیوستگی هستند ( تیرهای سرتاسری ) را می توان برای 0.9
لنگر خمشی منفی ناشی از بارهای قائم طراحی کرد. این کار در صورتی مجاز است
که حد اکثر لنگر خمشی مثبت تیر به اندازه یک دهم میانگین لنگرهای خمشی
منفی دو انتهای تیر افزایش یابد. به این کار باز توزیع لنگر خمشی گفته می
شود.

بعضی اوقات
لنگرهای خمشی و یا طول دهانه تیر آن قدر بزرگ است که پروفایلهای موجود در
بازار نمی تواند پاسخگو باشند . در این موارد یکی از راه حل های زیر انتخاب
می گردد:

1.  با استفاده از ورق تقویت در پروفیلها

2. استفاده از خرپای ساده  و یا ویراندان

3 . استفاده از تیر ورق ( معمولاٌ بسیار رایج است )

امروزه استفاده از تیر ورق ها به عللی نظیز پیشرفت فنی جوشکاری، ارتفاع نهایی کمتر تیرها، زیبایی و ... بسیار رونق یافته است

تیرها ممکن
است به صورت ساده و یا یکسره باشند.تیر ساده، تیری است تک دهانه که به صورت
ساده در دو انتهای خود تکیه دارد.در مقابل تیری را یکسره گویند که روی بیش
از یک دهانه به صورت ممتد ادامه داشته باشد و یا به صورت گیردار به تکیه
گاههای خود متصل باشد.

بارهای وارد
بر تیرها نیز به صورت بارهای مرده و زنده می باشند. بار مرده وارد بر تیر
شامل وزن خود تیر نیز می باشد. در دهانه های کوتاه، وزن خود تیر تأثیری بر
طراحی ندارد لیکن در دهانه های بزرگ وزن تیر عاملی مهم در طراحی خواهد بود.
در یک ساختمان بر حسب وظیفه ای که یک تیر بر عهده دارد، به اسامی زیر
نامگذاری می گردد:

1.   تیرچه: تیر سبکی می باشد که بار سقف را از دال گرفته و به شاهتیرها منتقل می کند.

2.  شاهتیر:عضو باربر اصلی سقف می باشد که بار را از تیرچه گرفته و به ستونها منتقل می کند.

3.   تیرهای لبه ای: تیر جانبی ساختمان می باشد که علاوه بر بار کف، بارهای دیوارهای جانبی نیز بر آن وارد می گردد.

4.  تیرهای نعل در گاهی: در قسمت بالای باز شو های ساختمان مانند در و پنجره قرار می گیرند.

5.  لاپه ها: تیر سبکی از پروفیل zو یا I که برای سقفهای سبک مانند سقفهای ساختمانی صنعتی و سوله کاربرد دارند.

تعیین بار وارده بر تیرها

سهم هر تیر از
بار کف، مقدار باری است که در مساحت سهمیه آن تیر وجود دارد. در شاهتیرها
بر حسب اینکه شاهتیر بار را از دال یک طرفه و یا دو طرفه بگیرد وضعیت
متفاوت خواهد بود. در صورتیکه شاهتیر بار را از یک دال یکطرفه بگیرد عرض
سهمیه آن از وسط به وسط دو دهانه مجاور می باشد و در صورتی که شاهتیرها بار
را از دال دو طرفه بگیرند، مساحت سهمیه آنها از رسم نیمساز گوشه ها به دست
می آید و در نتیجه بار وارد بر شاهتیر به صورت مثلثی یا ذوزنقه خواهد بود.

نکته: دال
هایی نظیر طاق ضربی و تیرچه بلوک رفتار یک طرفه دارند و دالهای بتن مسلح در
صورتی که نسبت ابعاد آنها کوچکتر از 2 باشد، رفتار دوطرفه دارند و در غیر
اینصورت رفتار یکطرفه از خود نشان می دهند.

تئوری خمش

از درس مقاومت
مصالح می دانیم که فرض اساس خمش این است که تغییرات کرنش در ارتفاع تیر به
صورت خطی است. همچنین به صورتی که رابطه تنش و کرنش خطی بوده و از قانون
هوک E? =?   تبعیت نماید، تغییرات تنش نیز در ارتفاع تیر خطی خواهد بود.
برای ایجاد کوپل مقاومت خمشی در مقطع تنش ها در ناحیه فوقانی فشاری و در
ناحیه تحتانی کششی می باشند. خطی در روی مقطع که در امتداد آن مقدار کرنش و
تنش صفر می باشد، به تار خنثی معروف است. تار خنثی از مرکز هندسه مقطع
عبور می نماید و در صورتی که صفحه خمش از یکی از محورهای اصلی بگذرد و خمش
حول محور اصلی دیگر رخ دهد.      

مناسبترین
نیمرخ  برای خمش از نظر اقتصادی، مقطع IPE می باشد. زیرا به علت ظرفیت خمشی
مساوی، سطح مقطع و در نتیجه وزن واحد طول کمتری خواهد داشت.

ضریب شکل در
مقطع مستعطیلی 1.5 و در مقطع دایره ای 1.7  و نیز در مقطع لوزی 2 و در
مقاطع I شکل برای خمش حول محور قوی تقریباً برابر 1.12 و برای خمش حول محور
ضعیف تقریباً برابر 1.55 می باشد.

مراحل طراحی تیرها

اولین گام در
طراحی یک تیر تعیین  بارهای وارده بر آن می باشد. پس از آن گام بعدی ترسیم
نمودار تغییرات نیروی برشی و لنگر خمشی می باشد. پس از این کار نوبت به
طراحی می رسد که در طراحی یک تیر باید معیارهای زیر در نظر گرفته شود:

1.  تنشهای خمشی

2.   تغییر شکل

3.  تنش های برشی

4.  تسلیم موضعی بین جان وبال و لهیدگی جان

5.  تنش های برشی ناشی از پیچش

6.  کمانش جانبی بال تحت فشار

از آنجایی که
تیر در درجه نخست یک عضو خمشی می باشد، می توان گفت که تنشهای ناشی از خمش
تعیین کننده ترین معیار برای طراحی یک تیر می باشد. بزرگترین نقطه ضعف سازه
های فولادی ناپایداری ارتجاعی (کمانش ) در مقابل تنشهای فشاری است. در
مسائل خمش از آنجایی که یک قسمت از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این
ناحیه وجود دارد و این کمانش ممکن است به دو صورت روی دهد.

1.  کمانش موضعی: به این ترتیب که بال یا جان نیمرخ به صورت موضعی در مقابل تنشهای فشاری کمانه کنند.

2.  کمانش
کلی: به این ترتیب که ناحیه فشاری مقطع، مانند یک ستون تحت فشار به طور کلی
کمانش می کند که به چنین وضعیتی کمانش جانبی تیر می گویند.

برای جلوگیری از دو وضعیت ناپایدار فوق، 2 عامل نقش عمده را بازی می کنند.

الف) مشخصات و ابعاد هندسی که به صورت نسبت عرض به ضخامت بال و عرض به ضخامت جان در محاسبات وارد می شود.

ب) فواصل تکیه گاهها  و یا مهارهای جانبی بال فشاری

برای تعیین تنش مجاز خمشی تیرها را به دو دسته زیر تقسیم می کنیم:

الف) تیر با اتکای جانبی

ب) تیر بدون اتکای جانبی

تنشهای مجاز خمشی برای تیرها با اتکای جانبی به صورت زیر است:

الف) در مقاطع
I یا جعبه ای با اتکای جانبی و نیمرخهای فشرده که نسبت به محور ضعیف تر
خود دارای تقارن باشند و خمش آنها حول محور قوی صورت می گیرد:

Fb=0.66Fy

در نیمرخ جعبه ای ضخامت بال نباید از دو برابر ضخامت جان بیشتر باشد

ب) در مقاطع I و ناودانی با نیمرخ غیر فشرده که حول محور قوی تحت خمش است و دارای اتکا جانبی کافی می باشد:

Fb=o.6Fy

ج) در مقاطع I
با دو محور تقارن که دارای شرایط نیمرخهای فشرده هستند و حول محور ضعیف
خود تحت خمش هستند و نیز مقاطع گرد و مربع و مستعطیل توپر که حول محور ضعیف
تر خود تحت خمش هستند:

Fb=o.75Fy

د) در مقاطع قوطی های مربع و یا مستعطیل  با مقاطع غیر فشرده:

Fb=0.6Fy

و) برای تمام
نیمرخهای دیگر که در رده بندی فوق قرار نمی گیرند و دارای مهاربند جانبی
کافی می باشند، تنش مجاز خمشی مجاز پایه 0.6Fy می باشد

تغییر شکل تیرها

تیری که بر
اساس مقاومت خمشی انتخاب می شود باید برای تغییر شکل کنترل گردد. تغییر شکل
زیاد در تیر ها می تواند منجر به آسیب رسیدن به نازک کاری ها، تزئینات
ساختمان، از کار افتادگی تجهیزات آسیب پذیر، لرزش ساختمان و غیره شود.بنابر
این لازم است تغییر شکل تیرها تعیین شده و با استفاده از محدودیت های آئین
نامه کنترل شود.

در پروفیلهای فولادی مقاطع متقارن و بسته بیشترین ظرفیت پیچشی را دارند.

تقویت نیمرخهای استاندارد با استفاده از ورقهای تقویتی

از نظر
اقتصادی بعضی مواقع مهندس تصمیم می گیرد که سرتاسر دهانه از یک نیمرخ ثابت
ولی 1 تا 2 نمره کمتر از مقدار مورد نیاز برای لنگر خمشی حد اکثر استفاده
کند و در منطقه با بیشترین لنگر خمشی مقطع را توسط ورق فوقانی و تحتانی
تقویت می نمایند. گاهی اوقات هم از یک ورق استفاده می شود که همه این موارد
بستگی به شرایط موجود خواهد داشت.اما به عنوان یک عرف موجود و تجربی در
طراحی نباید سطح مقطع ورق تقویتی از 70% سطح مقطع بال بیشتر باشد.( در صورت
استفاده از اتصال جوش این محدودیت وجود ندارد ).در ضمن طول این ورقهای
تقویت نیز با رسم نمودار تغییرات لنگر خمش و همچنین ظرفیت خمشی حداکثر
موجود به دست می آید.

توضیحی مختصر در مورد انواع تیرها

تیرنعل درگاهی:

در صورت وجود
بازشو در دیوار به منظور تعبیه درب و پنجره لازم است برای حفظ ایستایی
دیوار آجری فوقانی تیری در بالای بازشو ها قرار بگیرد که به آن تیر نعل
درگاهی گویند.

معمولی ترین
نیمرخ مصرفی در این نوع از تیر می تواند دو نیمرخ ناودانی و یا IPE باشد که
به وسیله میلگرد به یکدیگر متصل شده اند. حداقل اتکای تیر نعل درگاهی در
دو تکیه گاه کناری 20 cm می باشد و لازم است بالشتک بتنی در نقاط تکیه گاهی
تعبیه شود. همچنین در برخی از موارد برای حفظ انسجام دیوارها در هنگام
زلزله از یک سری شاخک های منسجم کننده برای اتصال تیر به دیوار فوقانی
استفاده می توان کرد. برای طراحی  این نوع خاص از تیر باید بار وارد بر
آنها را تخمین زد که با توجه به عملکرد قوسی قسمتی از بار روی نعل در گاه
به جناحین منتقل شده و از شدت بار وارده بر تیر کاسته شود. در این حالت می
توان بار وارده را به صورت مثلثی به قاعده دهانه محاسباتی و به ارتفاع نصف
دهانه محاسباتی در نظر گرفت.

تیرچه فولادی:

تیرچه ها
اعضای خمشی  سبک برای پوشاندن سقف های سبک با دهانه های نسبتاً بلند می
باشند. تیرچه ها از یال فوقانی،یال تحتانی و قطری تشکیل شده اند. یال
فوقانی و تحتانی معمولاً از جفت نبشی یا جفت ناودانی تشکیل می شوند. برای
یال کششی از استفاده از تسمه نیز مرسوم است. قطری ها معمولاً از میلگرد
بوده و برای فشار طراحی می گردند. در تیرچه ها بر حسب طول دهانه در وسط و
یا نقاط  یک سوم دهانه باید، کلاف عرضی قرار بگیرد.( البته این مشخصات ذکر
شده برای یک تیرچه استاندارد می باشد و انواع غیر استاندارد آن با انواع
مختلف پروفایل به وفور در بازار یافت می شود).

تیرهای لانه زنبوری:

استفاده از
تیر لانه زنبوری باعث صرفه جویی قابل توجهی در مصالح می شود. هنگامی که تیر
به صورت لانه زنبوری در می آید اساس مقطع و ظرفیت خمشی آن زیاد می
شود.برای ساخت این نوع از تیر هم با کمک جوش و یا هوا برش یا گیوتین های
ویژه جان تیر نورد شده به صورت زیگزاگ بریده می شود و سپس این دو قسمت نسبت
به یکدیگر جا به جا می شوند و در نقاط مورد نظر به هم جوش می شوند.زاویه
برش عموماً بین 45  تا 75 درجه می باشد. سوراخهای ایجاد شده هم می تواند
نقش عبور دهنده لوله های تأسیسات را ایفا کند. اگر طرح زیگزاگ به طور مورب
نسبت به محور تیر اجرا شود نتیجه یک تیر لانه زنبوری با ممان اینرسی متغیر
خواهد بود.

نکته: برای
جلوگیری از لهیدگی جان و افزایش مقاومت برشی باید در محل تأثیر نیروهای
متمرکز و تکیه گاهها جان تیر لانه زنبوری را با ورق تقویت کرد.

تیرهای مرکب یا مختلط:

با استفاده از
اتصالات برشی مناسب می توان پوشش بتنی را با بال فوقانی و تیرهای فلزی
یکپارچه کرد. این عمل موجب می شود که پوشش بتنی با تیر فولادی تشکیل تیر
مرکبی را بدهد که دارای سختی و مقاومت خمشی بیشتری نسبت به تیرفولادی تنها
می باشد. این روش معایب و مزایایی دارد که به آنها خواهیم پرداخت.

مزایا:

·  کاهش مصرف فولاد در حدود 20 تا 30 درصد

·  کاهش ارتفاع نیمرخ

· افزایش سختی سقف

· افزایش طول دهانه قابل استفاده برای یک پروفایل با ارتفاع مشخص

· افزایش ظرفیت باربری تیر

معایب:

·  عملکرد غیر مرکب در نواحی لنگر منفی

·  تغییر شکل های دراز مدت به علت پدیده خزش در بتن فشاری

تیرهای بدون اتکای جانبی:

در این تیرها
بین تکیه گاههای جانبی بیش از مقادیر تعیین شده برای تیرهای تعیین شده برای
تیرهای با اتکای جانبی است بنابراین در این تیرها احتمالاً کمانش جانبی
وجود خواهد داشت و لذا تنش های مجاز خمشی در این تیرها کمتر از تیرهای با
اتکای جانبی در نظر گرفته می شود.

تیرهایی که در
روی تکیه گاه دارای پیوستگی هستند ( تیرهای سرتاسری ) را می توان برای 0.9
لنگر خمشی منفی ناشی از بارهای قائم طراحی کرد. این کار در صورتی مجاز است
که حد اکثر لنگر خمشی مثبت تیر به اندازه یک دهم میانگین لنگرهای خمشی
منفی دو انتهای تیر افزایش یابد. به این کار باز توزیع لنگر خمشی گفته می
شود.

بعضی اوقات
لنگرهای خمشی و یا طول دهانه تیر آن قدر بزرگ است که پروفایلهای موجود در
بازار نمی تواند پاسخگو باشند . در این موارد یکی از راه حل های زیر انتخاب
می گردد:

1.  با استفاده از ورق تقویت در پروفیلها

2. استفاده از خرپای ساده  و یا ویراندان

3 . استفاده از تیر ورق ( معمولاٌ بسیار رایج است )

امروزه استفاده از تیر ورق ها به عللی نظیز پیشرفت فنی جوشکاری، ارتفاع نهایی کمتر تیرها، زیبایی و ... بسیار رونق یافته است