تیر و ستون در اسکلت بتنی ساختمان ها(سازه ی بتنی)

امروزه استفاده از بتن درصنعت ساختمان سازی بسیار حائز اهمیت بوده و بیشتر ساختمان ها ترجیح بر استفاده از بتن در سازه و حتی دیگر اجزای ساختمان دارند. بتن(به فرانسوی: (Bétonاز ریشه لاتین(به لاتین:Bitume )در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته می شود. تا به امروز بتن سخت ترین ماده ی شناخته شده توسط بشر بوده است که پس از گذشت زمان سخت تر نیز می گردد.از مزایای بتن می توان به مقرون به صرفه بودن،قابلیت شکل گیری آسان در قالب خود،ضد آب بودن،تحمل دمای بالا و مقاومت بیشتر در حریق نسبت به سازه های فلزی،قابلیت بازیافت و استفاده ی مجدد در کاربری های دیگر،روش های اجرای متنوع و... اشاره کرد. وزن ویژه ی بتن به دو گونه حقیقی (با کم کردن خلل و فرج آن) و ظاهری (حجم ظاهری آن) بررسی می شود و از این دید بتن را در سه دسته بتن معمولی، بتن سبک و بتن سنگین گروه بندی می کنند. بتن معمولی،بتن سبک و بتن سنگین. سازه (به انگلیسی: Structure) در معنای وسیع و کاربردی در علوم فنی، عبارتست از نوعی ساختار خلق شده به دست بشر که شامل اجزایی با روابط پیچیده باشد و اهداف مدنظر انسانی را محقق سازد. سازه در مهندسی سازه عبارت است از یک عضو یا مجموعه ای از اعضا که به منظور تحمل و انتقال نیرو به کار می رود. به یک ساختار معماری یا مهندسی ثابت که مجزا از دیگر ساختارها قابل تشخیص باشد یک سازه یا بناء فنی می گویند. سازه بخشی از حجم است که بارهای وارده را تحمل و به محیط اطراف منتقل می سازد. شایان ذکر است که در سازه های ساختمانی، بارها (بارهای مرده، زنده، زلزله، برف و باد) از طریق تیرچه ها به تیر اصلی و از تیر اصلی به ستون ها و از ستون ها به پی منتقل می شود و پی ها ،نیروها را به خاک منتقل می کنند. تیر یکی از اعضاء اصلی در مجموعه ی المان های مورد استفاده در سازه های ساختمانی است. در واقع وظیفه اصلی تیرها تحمل تنش های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی ناشی از بارهای وارد بر آن و وزن خود تیر است. در طراحی سازه ها، معمولا تیرها بر اساس لنگر خمشی موجود طراحی گشته و ضابطه برش در آن ها کنترل می گردد. خصوصیت های اصلی تیرها عبارتند از نیمرخ (پروفیل)، طول و ماده ی سازنده. ستون عضوی از سازه است به شکل عمودی که معمولا برای انتقال و حمل بار سازه های بالایی به سازه های زیرین ایجاد می شود. سازه های مهندسی با هدف مشابه عبارتند از تاق و فرسب. البته ستون ممکن است وزن هیچ سازه ای را تحمل نکند و تنها برای زیبایی باشد. در مهندسی سازه، ستون به عضوی گفته می شود که نیروی فشاری را تحمل کند؛ بنابراین در ستون ها، بحث کمانش مطرح و عاملی تعیین کننده است. رفتار کمانشی ستون با پارامتری بنام ضریب لاغری (KL/r) تعریف می شود. سازه بتنی سازه ای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و پولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون ها و شاه تیرها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می شود. امروزه بسیاری از پلها را از بتن آرمه می سازند. برای استفاده از پل های بلندتر و بیشتر شدن فاصله پایه پل ها از تیر پیشتنیده استفاده می شود.