نقش تیر آهن در پل سازی چیست؟
پل‌های ثابت و متحرک از طریق تیر آهن‌های فولادی حمایت و پشتیبانی میشوند. پل‌های فولادی مسطح و جعبه‌ای دو نوع رایج پل‌ها هستند. پل‌ها از بتن یا فولاد ساخته میشوند. در پل‌های کوچک‌تر که به ویژه در مناطق روستایی ایجاد میشوند، از جعبه‌های بتنی استفاده میشود. تیر آهن‌ها معمولا برای پشتیبانی در عرشه پل‌ها استفاده میشوند و مسئول انتقال بار به پایه هستند، نقش تیر آهن در پل سازی بسیار پر رنگ است.
از عوامل تأثیرگذار بر مقاومت پل می‌‌توان به طول آن، ترافیک بیشتر و فاصله بین تیرها اشاره کرد.
این نوع پل‌ها برای هزاران سال و در انواع مختلفی ساخته می‌شدند. پل‌های منحنی از زمان‌های قدیم توسط انسان‌ها ساخته می‌شد. با پیشرفت فناوری روش‌های بهتری برای ساخت پل‌ها ابداع شد و از سنگ، ملات و سایر مواد برای قوی‌تر شدن و طولانی‌تر شدن پل‌ها استفاده کردند. پل‌های ساخته شده توسط رومی‌ها بسیار قابل اعتماد و قدرتمند بودند. بعد از انقلاب صنعتی، در ساخت پل‌ها از تیر آهن و میلگرد استفاده شد که علت آن استحکام و پتانسیل کاربردی فولاد بود.
تمام پل‌ها شامل دو قسمت اصلی هستند: زیر ساختار و ساختار فوقانی. هر دو قسمت باید دارای استحکام خوبی باشند تا یک پل پر قدرت با عمری طولانی احداث شود.
قسمت فوقانی شامل چند بخش است:
عرشه جاده‌ای پل: این قسمت معمولا از ورقه‌های بتنی که از بتن مسلح تشکیل شده‌اند، ایجاد شده است. بتن از شبکه‌های فولادی قدرتمند از میلگردهای فولادی ساخته شده است .نوع میلگردهای به کار رفته در بتن مسلح از نوع آجدار است، هنگام تهیه میلگرد برای اجرای پروژه علاوه بر توجه به کیفیت میلگرد، قیمت میلگرد هم دارای اهمیت است. عرشه شامل جاده، پیاده‌رو، نرده‌ها و وسایل دیگری مانند زهکشی و روشنایی میباشد.
سیستم حمایتی متشکل از بتن و فولاد: شامل تیرچه‌ها، سیستم بتن که به عنوان یک واحد عمل میکند و مانع از آسیب به تیر آهن‌ها میشود. حمایت از باربری اصلی پل به عهده این قسمت میباشد.
پدال‌های تحمل کننده: این قسمت اجازه‌ها می‌دهد که ساختاری فوقانی به طور مستقل از زیر ساختار عمل کند. موارد طبیعی و آب و هوایی ممکن است باعث تنش‌های غیرضروری شده و منجر به شکست و آسیب شود.
اگر این ساختار تثبیت شده و مقاوم باشد تا حدی از مسائل جلوگیری میکند. در یک انتها ساختار مستحکم و مقاوم ایجاد شده و اجازه می‌دهد انتهای دیگر پل فاصله‌هایی برای ایجاد حرکت آزادانه در جهت‌های طولی و تنش‌های حرارتی شکل داده و این نیرو‌ها را کاهش دهد و در نتیجه طول عمر پل افزایش خواهد یافت.
زیرساخت شامل چند بخش است:
پایه: پایه‌ای است که ساختار پل را به جاده یا راهروی روی زمین جامد انتقال می‌دهد.
کلاه: بخشی که از لنت‌های بلبرینگ را پشتیبانی میکند. بسته به نوع ساختار پشتیبانی ممکن است جزئی از اجزای پل باشد. پناهگاه‌های دیوار و موارد دیگر نیاز به کلاه ندارند. چند ستون، با خم میله‌ای دارای یک کلاه میباشد.
بنیادی: بدنه اصلی است. بار از قسمت فوقانی از طریق کلاه به پایین صفحه منتقل میشود.
بالا و پایین صفحه: ساختاری است برای انتقال بار به داخل زمین. دو نوع سیستم اصلی دارد: یک پایه گسترش که یک بتن ساده روی بستر است. سیستم دیگر از ستون‌های بتنی تقویت شده بتن میباشد. پل‌های مستحکم فولادی از ترکیب میلگردهای فولادی تقویت شده با بتن، ایجاد میشوند.
در مواردی ممکن است از تیر آهن‌های با سایز بزرگ و استحکام بالا برای ساخت ساز پل‌ها استفاده شود. برای خرید تیر آهن باید به مشخصات و کیفیت آن توجه کنیم تا ایمنی سازه تضمین شود.
در هر صورت محصولات فولادی، استحکام و قدرت بالایی به پل داده و عمر آن را طولانی میکند.
پل چیست؟
تیر آهن یک اصطلاح رایج در ساخت و ساز میباشد که به یک تیر افقی گفته میشود. تیر آهن از انواع مواد ساختمانی مثل فولاد ضد‌زنگ، بتن یا ترکیبی از این مواد میباشد. پل تیری یک نوع معمولی از پل است که با تیر پشتیبانی میشود. این پل‌ها بر روی پایه‌هایی قرار می‌‌گیرد که از طول پل حمایت می‌‌کنند.
انواع مختلفی از تیرها در پل استفاده میشوند. تیرهایی از فولاد یا بتن ساخته شده و به شکل I می‌‌باشند. معمولا برای پل‌های مقاوم 650-33 فوت (200-20 متر) بلند استفاده میشوند. پل‌های ریلی، گذرگاه‌های پیاده و یا بزرگراه‌ها از این قبیل پل‌ها می‌‌باشند.
ساخت پل با تیرآهن از گذشته تا به امروز وجود داشته است، چهار نوع پل وجود دارد که به نوع ساخت و ساز پل بستگی دارد. پل نورد که از فولاد پیش ساخته شده است، یک سیم فولادی در آن به کار می‌‌رود. همچنین سیم‌های باریکتر که با جوش دادن به هم متصل میشوند.
پل‌های بتنی با استفاده از انواع مختلف بتن مسلح ساخته میشوند. یک پل تیری جعبه‌ای می‌‌تواند از ترکیب آهن و فولاد ساخته شود که عرشه‌ی پل مستحکم‌تر خواهد شد. اینکه آیا از تیر برای ساخت پل کمربندی استفاده شود یا کانال‌های جعبه‌ای به عوامل مختلفی بستگی دارد.
ساده‌ترین و ارزان‌ترین نحوه ساخت پل، استفاده از ستون‌ها منفرد میباشد. اگر پل طولانی یا منحنی باشد، مقاومت و پایداری ساختاری کافی نخواهد داشت. چرا که به نیروهای گشتاور حساس هستند. ستون‌های جعبه‌ای برای چنین پل‌هایی در نظر گرفته میشوند. احتمال خوردگی در کانال‌های جعبه‌ای وجود دارد، خصوصا اگر آب باران به داخل فضای باز دیواره‌ها نفوذ کند.
دسته‌ای از پل‌ها هم به پل پرتاب معروف هستند. این دسته از پل‌ها شامل تیر، خرپا، پل‌های عابر می‌‌باشند. این پل‌ها می‌‌توانند از مواد مختلفی مثل چوب، فولاد، آهن و بتن ساخته شوند. می‌‌توان از پل‌های عبوری روی رودخانه نام برد.
شرایط پایه‌ی پل
اگرچه پل‌ها به طور گسترده‌ای در مواد و طراحی با هم متفاوت هستند، اما اجزای بسیاری وجود دارد که برای همه پل‌ها مشترک میباشد. این اجزا به عنوان بخشی از یک ساختار پل یا زیر بنای آن محسوب میشود.
قسمت فوقانی پل شامل مسافتی است که برای پل در نظر گرفته شده است. عرشه‌ی پل، اعضای ساختاری، نرده‌ها، پیاده‌رو‌ها و غیره. عرشه قسمت جاده‌ای یک پل میباشد و بیشتر از اسلوب بتنی ساخته میشوند.
گاها از پلیمرها و فناوری‌های طرح پل متحرک استفاده می‌‌کنند. عرشه‌های پل باید میز‌های پیشرفته تقویت شده داشته و مطابق با مسیری که وسیله‌ی نقلیه روی پل حرکت میکند، ایجاد شده باشند و ضربه یا شیب نداشته باشند.
از شایع‌ترین علل نارسایی زودرس پل می‌‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استحکام بتن کافی نباشد، که این مسئله می‌‌تواند ناشی از مخلوط نامناسب، آب زیاد یا مقدار نامناسب مواد افزودنی باشد.
- قرار دادن بتن مشکل دار مثل شکستگی‌ها، بتن باید به آرامی ریخته شود.
- پوشش بتن ناکافی به علت عدم یکنواختی در سطح عرشه‌ی پل توسط اجزای ساختمانی حمایت میشود.
رایج‌ترین آن‌ها عبارتند از:
- تیر فولادی
- اسلوب بتنی تقویت شده
- بتون جعبه فولادی پیش ساخته شده
کاربرد تیرآهن در ساخت پل بسیار زیاد است، اعضای ثانویه، دیافراگم‌ها نامیده میشوند، که به حالت متقاطع بین ساختار اصلی و ساختار فوقانی قرار می‌‌گیرند. زیبایی شناسی و ایمنی مهم است. باید در استفاده از مواد موردنیاز دقت لازم را به عمل آورد. برای خرید مصالح موردنیاز ساخت پل باید براساس آخرین قیمت مصالح اقدام کنیم. برای اطلاع از قیمت میلگرد به روز، تیر آهن، سیمان و … از طریق بنگاههای خرید و فروش مصالح ساختمانی می‌توانیم استعلام قیمت بگیریم.
زیر ساخت پل‌ها
شامل تمام قسمت‌هایی است که از ساختار فوقانی حمایت می‌‌کنند. پایه‌ها، پایه‌های داخلی، پیچ و مهره‌ها و غیره. این قسمت‌ها ارتباط بین زمین و پل را تقویت کرده و استحکام می‌‌بخشد.
قسمت بالای پایه‌ها را کلاه می‌‌نامند. دستگاه‌های که برای اتصال قطعات قسمت‌های فوقانی و تحتانی پل استفاده میشوند، تفش یا یاطاقان نام دارند، که بر اساس پایه‌های مختلف ساخته میشوند. پایه‌های پراکنده، بلوک‌های بزرگی از بتن مسلح هستند که پایه جامد را برای زیر ساخت فراهم می‌‌کنند.
خاک در زیر پایه باید استحکام لازم برای نگهداری پل را داشته باشد، در غیر اینصورت شکستگی ایجاد خواهد شد و باعث فرو ریختن و خسارت میشود. در محل‌هایی که احتمال خراب شدن زیاد است، پایه‌ها بر روی پایه‌های بتنی ساخته میشوند. این پایه تحمل بار را به عمق زمین منتقل می‌‌کنند تا پایه تثبیت شود.
