در هر سازه ای انواع مختلفی از مصالح بکار گرفته می شوند برخی از این مصالح برای اسکلت بندی و سفت کاری و برخی دیگر در نازک کاری مورد استفاده قرار می گیرند. تیر و شاهتیر از جمله مصالح ساختمانی می باشند که در زمان اسکلت بندی مورد استفاده قرار می گیرند.
تیر و شاهتیر وظایف مخصوص به خود را دارند و برای آن طراحی شده اند. پایه ها یا شاهتیرها از اجزاء اصلی ساختمان می باشند و وظیفه تحمل وزن دیگر اجزاء ساختمان را بر عهده دارند.
بطور کل تیر و شاهتیر برای تحمل وزن سازه مورد استفاده قرار می گیرند. در مجموع شاهتیرها از نظر اندازه از تیرها بزرگتر می باشند که این موضوع باعث تفاوت بین این دو عنصر ساختمانی می شود. تیرها و شاهتیرها را می توان در اندازه های مختلف ساخت و مورد استفاده قرار داد. تیر و شاهتیر را می توان بستگی به مورد کاربرد ساخت و در سازه قرار داد. در صورتی که از این اجزاء برای پایه و ستون اصلی که وزن سقف ها و دیگر اجزاء را تحمل می کنند استفاده شود به آنها شاهتیر گفته می شود و در غیر اینصورت به آنها تیر می گویند. تیرها از نظر اندازه کوچک تر از شاهتیرها می باشند.
مورد استفاده
ستون ها، تیرها و شاهتیرها عملکرد مشابهی دارند و برای تحمل وزن طراحی شده اند. این اجزاء در برابر نیروهای خمشی مقاومت کرده و پایداری سازه را باعث می شوند. از شاه تیرها و ستون ها برای تکیه گاه اصلی ساختمان استفاده می شوند و بقیه اجزاء بر روی آنها قرار می گیرند. شاهتیرها باید طوری طراحی شوند که بتوانند تحمل وزنی بیش از وزن کل سازه را داشته باشند. از طرف دیگر تیرها هم برای تحمل وزن ساخته شده اند اما از تیرها بطور دیگری استفاده می کنند و معمولا برای پوشش سقف ها و تحمل وزن آنها مورد استفاده قرار می گیرند. شاهتیرها یک تکیه گاه اصلی بوده و از تیرهای کوچکتر پشتیبانی می کنند.
مقدار تحمل وزن
در هر سازه ای بار دینامیک و بار استاتیک وجود دارد و در زمان طراحی و محاسبه وزن، که هر کدام از تیرها و شاهتیرها باید تحمل کنند باید در نظر گرفته شوند. بار استاتیک مقدار وزنی است که یک سازه دارد این بار وزن مصالح مورد نیاز برای ساخت سازه می باشد و بعد از ساخت و در طول زمان ثابت می ماند. بار دینامیک بستگی به مورد استفاده از سازه متفاوت بوده و برای هر سازه ای مخصوص به خود می باشد. در ساختمان های مسکونی این بار دینامیکی کمتر و در ورزشگاه ها و پل ها خیلی بیشتر می باشد. بار دینامیک مقدار وزنی است که بعد از عملیات ساخت و ساز، بنا به مورد استفاده یک ستون و شاهتیر باید تحمل کند. شاهتیرها ساختار و توانایی خوبی برای مقاومت در برابر بارهای دینامیکی سنگین را دارا می باشند.
ستون اصلی ساختمان در حقیقت یک شاهتیر است که بارهایی که در سازه وجود دارد را تحمل می کند. وزن تیرها و دیگر اجزاء ساختمان بر روی شاهتیر قرار دارد و تیر یک عضو ثانویه است. تیرها بارهایی که بر روی آنها است را به شاهتیرها و ستون ها منتقل می کنند. شاهتیرها بخاطر ضخامت بیشتر و مقاومت بالاتر خم نمی شوند و ثابت می مانند. تیرها بارهای وارده را به شاهتیرها و یا تیرهای دیگر منتقل می کنند. شاهتیرها بارها را یا خود تحمل می کنند و یا به ستون ها منتقل می کنند.
در مرحله طراحی یک شاهتیر، سازندگان باید شرایطی نظیر احداث، پایداری، توالی قرار دادن عرشه، اندازه صفحه، اندازه بال و اتصالات جوشی داده شده را در نظر بگیرند. تولید یک تیر نیاز به ملاحظات مشابه، اما نه در همان ظرفیت باربری دارد. به عنوان مثال، ساختن شاهتیر شامل الزامات بارگذاری ناشی از تیرهای کوچک تر است که در تولید تیرها لحاظ نمی شود.
در سازه ها هم نیاز به تیر وجود دارد و هم شاهتیر و بسته به کاربری و طراحی ساختمان می توان از تیرها و شاهتیرهای سفارشی استفاده کرد. تیرها و شاهتیرها را می توان بنا به اندازه مورد نظر از کارخانه بصورتی که مناسب ساختمان است سفارشی کرد. با سفارشی کردن تیرها و شاهتیرها مقاومت آنها مطابق با نوع سازه مورد نظر خواهد بود و در عملکرد سازه تاثیر زیادی خواهد داشت.