انواع ترک در تیر بتنی
تیر در سازه‌های بتنی، نقش تحمل بارهای خمشی و انتقال آن‌ها به ستون را بر عهده دارد. این عضو سازه‌ای مهم نیز مانند ستون، در معرض ترک‌خوردگی قرار می‌گیرد. تنش‌های برشی، خوردگی میلگردها، پوشش کم میلگردها، تنش خمشی و شکست فشاری، از جمله عوامل رخ دادن انواع ترک در تیرهای بتنی هستند.
از انواع ترک در تیرهای بتنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ترک برشی
- ترک ناشی از خوردگی یا ترک ناشی از پوشش ناکافی
- ترک موازی با میلگردها
- ترک خمشی
- ترک فشاری
در ادامه، به توضیح هر یک از ترکهای بالا می‌پردازیم.
ترک برشی در تیر بتنی
ترکهای ناشی از افزایش تنش برشی، در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها (ستون یا دیوار) گسترش مییابند. این ترک‌ها، با عنوان ترک برشی شناخته می‌شوند. جهت‌گیری ترکهای برشی، حدود 45 درجه نسبت به افق است. با افزودن میلگرد بیشتر در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها (محل رخ دادن تنش‌های برشی حداکثر)، احتمال ترک‌خوردگی برشی کاهش می‌یابد.
ترک ناشی از خوردگی یا ترک ناشی از پوشش ناکافی در تیر بتنی
به طور کلی، دال‌های بتنی بر روی تیرها سوار می‌شوند. از این‌رو، سطح بالایی تیرها در معرض هوا قرار نمی‌گیرد. در طرف مقابل، سطح پایینی تیرها، در معرض هوا قرار دارد. بنابراین، اگر پوشش میلگردها کافی نباشد، فولاد خورده می‌شود و ترکهای ناشی از خوردگی گسترش مییابند. این ترک‌ها، معمولا در سطح کناری تیر و نزدیک به میلگردهای پایینی (هم‌راستا با آن‌ها) رخ می‌دهند. ترکهای ناشی از خوردگی می‌توانند باعث پوسته پوسته شدن تیر شوند. کنترل کیفیت مناسب و میلگردگذاری کافی، از اقدامات پیشگیرانه برای رخ دادن این نوع ترک هستند.
ترک موازی با میلگردها در تیر بتنی
ترکهای ناشی از خوردگی میلگردها، معمولا در سطح پایینی تیر و موازی با میلگردهای اصلی گسترش مییابند. از دلایل دیگر رخ دادن این نوع ترک می‌توان به پوشش ناکافی بتن اطراف میلگردها اشاره کرد.
ترک خمشی در تیر بتنی
تنش‌های خمشی، مرکز تیرها را بیشتر از نواحی دیگر آن‌ها تحت تاثیر قرار می‌دهد. این موضوع، باعث رخ دادن ترکهای خمشی در هنگام افزایش تنش‌های خمشی می‌شود. ترکهای خمشی، معمولا در ناحیه مرکزی تیرهای بتنی و با زاویه نزدیک به 45 درجه گسترش مییابند. اگر تعداد میلگردهای درون تیر، متناسب با بارهای خمشی مورد انتظار نباشد، تنش خمشی باعث تغییر شکل مرکز دهانه تیر و ترک‌خوردگی می‌شود.
به منظور از پیشگیری از رخ دادن ترکهای ناشی از گشتاور خمشی، باید از میلگردهای کافی در میانه تیر استفاده کرد. طراحی تیر، نیازمند دقت بالا و در نظر گرفتن تمام سناریوهای احتمالی بارگذاری و ترکیب بار است. با این کار می‌توان از رخ دادن ترکهای خمشی در تیرهای بتنی جلوگیری کرد.
ترک فشاری در تیر بتنی
میلگردگذاری بیش از حد در تیرهای بتنی، باعث رخ دادن ترک در بالای این عضو سازه‌ای می‌شود. در صورت میلگردگذاری زیاد، ظرفیت تیر در برابر تنش‌های خمشی افزایش می‌یابد. با این وجود، اگر میلگردها برای تحمل تنش فشاری کافی نباشد، سطح بالایی تیر ترک می‌خورد. طراحی موزون مقطع تیر برای تحمل تنش‌های فشاری بیشتر می‌تواند باعث جلوگیری از رخ دادن این نوع ترک شود.