هر آنچه باید در مورد تیرآهن راه پله و اجرای آن بدانید

تیرآهن راه پله چیست و در چه کاربردی دارد؟ چرا به این نوع تیرآهن، شمشیری می‌گویند؟ نحوه اجرای تیرآهن شمشیری به چه صورت است؟ محاسبه شمشیری راه پله به چه صورت انجام می‌شود؟ تیرآهن‌های شمشیری که شکلی شبیه به حرف Z را می‌سازند، در ساختمان فلزی کاربرد دارند که بر روی آن‌ها یک دال بتنی اجرا می‌شود. در این مقاله در مورد محاسبات و اجرای این نوع تیرآهن بحث خواهیم کرد. برای مشاهده قیمت روز تیرآهن به این صفحه مراجعه نمایید.

تیرآهن راه پله چیست ؟

در سازه‌های فلزی به‌منظور ایجاد ارتباط بین طبقات، از راه پله استفاده می‌شود. حال اگر در ساخت این راه پله‌ها از تیرآهن استفاده شود، به آن تیرآهن راه پله می‌گویند. این تیرآهن‌ها با اتصال به ستون‌ها، دیوار و پاگرد، اجرای راه پله را ممکن می‌سازند.

اولویت انتخاب برای تیرآهن راه پله، تیرهایی هستند که مقاومت بالاتری دارند. چراکه باید نیروی زیاد ناشی از بقیه اجزای راه پله که بر آن‌ها وارد می‌شود را تحمل کنند. این نوع تیرآهن‌ها در دو وجه کناری راه پله مورداستفاده قرار می‌گیرند و بقیه اجزای پله با قرارگیری بر روی این تیرها، به آن‌ها فشار وارد می‌کنند. از انواع تیرآهن‌های 14، 16 و 18 که مقاومت بالایی دارند برای این منظور می‌توان استفاده کرد. با مقاومت تیرآهن 12 و 14 و 16 در این لینک آشنا شوید.

چرا به تیرآهن راه پله شمشیری می گویند ؟

شمشیری راه پله اصطلاحی است که برای تیرآهن راه پله به کار برده می‌شود. شمشیری راه پله به شکل حرف Z است و نقش یک رابط را برای طبقات مختلف ساختمان ایفا می‌کند. برای اجرای شمشیری راه پله تنها از تیرآهن استفاده نمی‌شود. بلکه این استفاده از دال بتنی بر روی شمشیری است که امکان جابجایی بین طبقات از طریق راه پله را ممکن می‌سازد.

البته باید توجه داشت که تردد راحت‌تر از روی این سطح شیب‌دار که توسط شمشیری ایجاد می‌شود، از طریق ایجاد پلکان راه پله در مراحل پایانی نازک‌کاری ساختمان ممکن است. شمشیری راه پله حداقل از دو تیرآهن بهره می‌برد که در صورت نیاز و با نظر طراحان، تعداد آن می‌تواند افزایش یابد.

نحوه اجرای تیرآهن راه پله

اجرای رمپ راه پله، نخستین قدم در اجرای شمشیری راه پله است که توسط به‌کارگیری چند شاخه تیرآهن انجام می‌شود. در این رابطه، باید که مقطع مناسب با توجه به میزان بارهای وارد بر سازه انتخاب شود. پس‌ازآن، تیرآهن در مقطع‌های موردنیاز محاسبه شده، برش داده می‌شود.

در مرحله بعدی، از طریق جوشکاری مقاطع و اتصال آن‌ها به نقاط تعیین‌شده، شمشیری راه پله به اجرا درمی‌آید. سپس نیز سطح شیب‌دار و پاگرد بر روی شمشیری به اجرا درمی‌آیند. نکته قابل‌توجه در اجرای تیرآهن راه پله، توجه به محل اتصال آن با جوشکاری است. محل جوش به دلیل خواص مکانیکی ضعیف‌تری که نسبت به تیرآهن اصلی و یکپارچه دارد، باید که تقویت شود. برای این منظور، معمولاً از صفحات یا ورق‌های فولادی استفاده می‌کنند.

باید به این نکته دقت کرد که در هنگام برشکاری تیرآهن، بال پایین و جان آن برش داده می‌شوند اما بال بالایی دست‌نخورده باقی می‌ماند. پس از برشکاری، با ایجاد خمیدگی در ناحیه پایینی، قسمت بالایی تیرآهن نیز فرم لازم را می‌گیرد و زاویه‌دار می‌شود. با این کار، اتصال بین تیرآهن رمپ و تیرآهن مربوط به پاگرد ممکن می‌شود.

معمولاً در اجرای تیرآهن راه پله، فاصله بین دو تیرآهن 90 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. هم‌چنین، اتصال راه پله مربوط به طبقه اول به فونداسیون، با استفاده از ورق و میلگرد انجام می‌شود. محاسبه شیب راه‌پله و نحوه طراحی آن نیز یکی از مراحل مهم در اجرای شمشیری راه پله است که باید توسط طراحان به نحو احسن انجام شود.

نصب شمشیری راه پله

پس از محاسبات مربوط به شمشیری راه پله که به نوعی برآوردی از قیمت آهن آلات موردنیاز برای ساخت شمشیری راه پله است، باید که آن‌ها به بدنه سازه متصل شوند. قرار دادن تیرآهن شمشیری راه پله درون ستون و داخل جان تیرآهن یا بر روی صفحه ستون فونداسیون پله، استحکام و پایداری آن را تأمین می‌کند. شروع تیرآهن شمشیری پله نباید از روی زمین آغاز شود یا اینکه بر روی آجر قرار داده شود چراکه امکان فرونشست زمین یا شکست آجر وجود دارد. بنابراین، شروع تیرآهن راه پله از روی فونداسیون است.

بدین منظور، محل فونداسیون پله مشخص می‌شود و آن را پی‌کنی می‌کنند. سپس، با اجرای بتن مگر، فونداسیون پله قالب‌بندی می‌شود و آرماتورهای لازم در داخل پی قرار می‌گیرند. بتن‌ریزی در پی مرحله بعدی است. پس از آن، صفحه ستون از طریق پیچ و مهره به آرماتورهای بولت متصل و محکم می‌شود.

در آرماتورهای بولت از ۴ عدد میلگرد آجدار به سایز حداقل ۲۰ میلی‌متر استفاده می‌شود. این میلگردها به‌صورت L شکل درمی‌آیند و سر آن‌ها نیز حدید می‌شود. پس از محکم شدن بتن، شمشیری راه پله را به‌وسیله اتصالاتی همچون ورق و نبشی به صفحه ستون جوش می‌دهند. مرحله انتهایی کار نیز، اعمال طاق بین تیرآهن‌ها است.

محاسبه شمشیری راه پله

اجرای صحیح شمشیری با طراحی صحیح راه پله به انجام می‌رسد. برای این منظور، مستلزم محاسبه شیب، تعداد پله، اندازه کف پله، ارتفاع پله و طول و عرض آن هستیم. اما نحوه محاسبه شیب تیرآهن راه پله به چه صورت است؟ برای آشنایی با محاسبه تیرآهن ساختمان به این لینک مراجعه نمایید.

به‌طورکلی و در ریاضیات، شیب به‌صورت نسبت ارتفاع به طول یک سطح تعریف می‌شود. همچنین، تانژانت زاویه مجاور به سطح شیب‌دار نیز، مقدار شیب آن سطح را به دست می‌دهد. شیب مربوط به شمشیری راه پله نیز به همین صورت محاسبه می‌شود که باید مطابق با استاندارد تعیین شود. برای این منظور، معمولاً ارتفاع هر پله در حدود 16 تا 18 سانتی‌متر و کف راه پله نیز در حدود 30 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود.

با در اختیار داشتن طول و ارتفاع پله، شیب آن قابل‌محاسبه است. اگر اعداد گفته‌شده در بالا را مدنظر قرار دهیم، با تقسیم 18 بر 30، عدد 0.6 به دست می‌آید که اگر از آن تانژانت وارون بگیریم، به زاویه 30 درجه می‌رسیم. بنابراین، شیب استاندارد راه پله در حدود 30 درجه است. این شیب برای پله‌های درونی ساختمان است. یک راه ساده‌تر نیز برای محاسبه شیب تیرآهن راه پله وجود دارد و آن، ضرب عدد 1.62 در مقدار ارتفاع پله است.

از این فرمول برای محاسبه طول شمشیری راه پله نیز می‌توان استفاده کرد. فرض کنید ارتفاع بین دوطبقه از ساختمان که قرار است بین آن‌ها شمشیری اجرا شود، 3 متر است. با ضرب عدد 1.62 در 3 متر، عدد 4.86 به دست می‌آید که برابر با مقدار طول افقی شمشیری است. حال از طریق رابطه فیثاغورس داریم:

(3^2) + (4.86^2) = 32.61

مقدار 32.61 درواقع طول سطح شیب‌دار را به‌صورت توان 2 نشان می‌دهد. بنابراین، با جذر گرفتن از آن به عدد 5.71 می‌رسیم که بیانگر طول تیرآهن راه پله است.

پله‌های بیرونی و یا پله‌های زیرزمین ممکن است شیب متفاوتی با پله‌های درونی ساختمان داشته باشند. این شیب معمولاً بین 24 تا 28 درجه در نظر گرفته می‌شود. جدول زیر، شیب مربوط به پلکان مورداستفاده در فضاهای مختلف را نشان می‌دهد.

جمع بندی

تیرآهن راه پله به شکل Z، برقراری ارتباط بین طبقات یک سازه را از طریق ایجاد یک سطح شیب‌دار ممکن می‌سازد. برای این منظور، به محاسبه صحیح شیب و طول شمشیری راه پله نیاز است. روش سریع و دقیق برای محاسبه شیب راه پله و شمشیری نیز، ضرب عدد 1.62 در ارتفاع پله یا شمشیری است. سپس با کمک رابطه فیثاغورس، طول شمشیری به دست می‌آید.