یکی از تجهیزات اصلی ساختمان سازی که وظیفه آن تحمل بار و فشار های وارد شده به ساختمان میباشد تیرآهن است در این مقاله سعی کردیم به این پرسش پاسخ دهیم که تیرآهن چیست و انواع تیرآهن کدامند که با توجه به جدول استاندارد تیر آهن انتخاب میشوند و بعنوان اسکلت ساختمانی کاربرد دارند و راهنمایی های لازم برای خرید تیرآهن را انجام داده ایم.
طبق جدول استاندارد، تیرآهن از دو بخش H و I تشکیل شده است که به آن بال و جان میگویند که بر اساس سه اصل مهم و استاندارد ساخته میشود.
جدول استاندارد تیرآهن چیست و چه کاربردی دارد؟
از آنجایی که تیرآهن ها وظیفه تحمل بار ساختمان را برعهده دارند برای استحکام لازمه باید از اصولی تبعیت کنند که در جدول استاندارد تیرآهن آورده شده است. عمده تیرآهن ها از فلز فولاد ساخته میشوند که این باعث شده تا تحمل و مقاومت خمشی بالایی داشته باشند و با توجه به جدول استاندارد تیرآهن بعنوان تجهیزاتی که توانایی بالایی در جذب ارتعاشات را دارد مورد استفاده قرار بگیرد.
از آنجایی که این پروفیل ها بیشترین مصرف و تولید را در بین پروفیل های ساختمانی دیگر دارد دارای یک سری استاندارهایی است که با توجه به آنها تیرآهن تولید میشود.
ویژگی های جدول استاندارد تیرآهن چیست؟
هر تیرآهنی متناسب با نوع کاربردش در ساختمان دارای ویژگی های متفاوتی از قبیل: ارتفاع و ابعاد و اندازه هستند. همچنین انحراف بال و خمیدگی که در جان تیر آهن وجود دارد باید همگی بدون هیچ انحراف بیش از حد و یا تغییر زاویه ای باشد.
برای همین امر باید از جدولی استفاده نمود که تمامی اطلاعات را در خصوص انواع تیرآهن به ما می دهد. که بدانیم کدام نوع تیرآهن چقدر بار را تحمل می کند و برای استفاده در این مقطع باید از چه اندازه ای بهره گرفت.
دلیل استفاده از تیرآهن در ساختمان چیست؟
- از آنجایی که تولید تیر آهن در کارخانه فولادی پرداخته میشود و بعنوان اجزایی هستند که از پیش ساخته شده میاشند احتمال خطا در اندازه آن بسیار پایین است که این خود یک مزیت محسوب میشود.
- از پیش ساخته شدن تیرآهن با توجه به جدول استاندارد تیرآهن این امکان را به مهندسان میدهد که فرآیند پروژه با سرعت بالایی انجام پذیرد. از آنجایی که سازه های بتنی دارای حجم زیادی هستند، استفاده از تیرآهن بسیار کاربردی تر است.
- این سازه فولادی امکان نصب در ارتفاع را دارند و ازی نظر بسیار کاربردی هستند.
انواع تیرآهن
تیرآهن با توجه به جدول استاندارد تیرآهن بعلت شکل ظاهری و کاربردهای متنوعی که دارد به چند دسته تقسیم میشوند:
تیرآهن IPE ، تیرآهنINP ، تیرآهن بال پهن (هاش) IPB
تیرآهن IPE
این تیرآهن که مشابه استاندارهای اروپا و طبق جدول استاندارد تیرآهن ساخته میشود شبیه حرف I انگلیسی است که دارای پهنا یا بال ضخیم ثابتی میباشند و ارتفاعی حدود ۸۰ تا ۶۰۰ میلی متر دارند.
تیرآهن INP
این تیرآهن معمولی ترین تیرآهن های موجود در جدول استاندارد تیرآهن است و مطابق با استاندارد های اروپا تولید بدست مهندسان داخلی تولید میشود. ضخامت بال در این نوع تیرآهن ها ثابت بوده و بیشترین کاربرد را در ساختمان سازی دارد.
تیرآهن بال پهن (هاش) IPB
این تیرآهن به شکل H میباشد که جز عریض ترین تیرآهن ها هستند که این عریض سبک و سنگین با حروف v و l مشخص میشود.
انواع تیرآهن سبک و سنگین ؟
تیرآهن بر اساس عریض بودن به تیرآهن بال پهن سبک HEA و تیرآهن سنگین TPB رده بندی میشوند. همانطور که از اسم آن مشخص است، تیرآهن های سنگین ضخامت بیشتری نسبت به تیرآهن های سبک دارند.
تیرآهن های لانه زنبوری
یکی از مزیت هایی که این حفره ها در تیرآهن دارد کمک به کاهش وزن تیرآهن است که باعث کاهش وزن کلی ساختمان میشود. این حفره های خالی شرایطی را بوجود می آورد که بتوان از تجهیزات دیگر مانند لوله و برق ساختمانی عبور کند.همچنین بعلت کاهش آهن مصرفی در تولید آن ها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.
معایب تیرآهن لانه زنبوری
- جوشکاری در طول اتصالات دارای حفره
- کاهش مقاومت بعلت داشتن حفره
استفاده از تیرآهن چه مزایایی دارد؟
- برای مقاومت سازه های تولیدی به مصالحی نیاز است که بتواند در برابر بسیاری از شرایط مقاوم باشد و از استحکاام بالایی برخوردار باشد که استفاده از تیرآهن این شرایط را فرآهم آورده است.
- به دلیل شکل فیزیکی که دارد دارای نصبی آسان است و به سرعت روند ساخت و ساز شکل میگیرد.
- از آنجایی که این تیرآهن ها در کارخانه ها تولید میشوند بعنوان سازه های از پیش ساخته شده تهیه میشود و باعث افزایش سرع در روند ساخت و ساز میشود.
- در ارتفاعات بسیار کاربرد دارد
معایب استفاده از تیرآهن چه میتواند باشد؟
با توجه به جدول استاندارد تیرآهن، انواع تیرآهن ها در دماهای بالا و مناطقی که شرایط آب و هوایی گرمی دارد بسیار تاثیر پذیر هستند و باعث تضغیف تیرآهن میشود.
- بعلت خاصیت فلز آهن در برابر فرسایش در شرایط رطوبی بالا دچار فرسایش میشود و مقاومت آن کاهش میابد.
- بعلت حساسیتی که در نصب دارند در صورت اتصال نامناسب قعطات تیرآهن کنار هم ممکن است سازه نهایی دچار نقص و عدم ایمنی باشد.
- مقاومت و تحمل بار در تیرآهن
مقطع جان تیرآهن چیست؟
هنگامی که تیرآهن را نگاه میکنیم در واقع ورقه هایی که در بالا و پایین تیرآهن قرار دارند بعنوان بال شناخته شده است و صفحه مسطحی که بال بر آن عمود است بعنوان جان شناخته شده است.
اجزای سازه فلزی
- تیر اصلی: با توجه به جدول استاندارد تیرآهن، تیر اصلی وظیفه انتقال بار ساختمان از تیرچه به ستون اصلی به حساب می آید.
- تیرفرعی یا تیرچه: این تیر، وظیفه انتقال بارسقف به تیر اصلی را بر عهده دارد.
- نعل درگاهی: در قسمت لولایی در و پنجره ها قرار میگیرد.
- تیر کنار: این تیر که نقش کلاف بندی را به عهده دارد، بار اطراف ساختمان و دیوار پیرامونی را تحمل میکند.
همانطور که در ابتدای مقاله عنوان شد، تیرآهن یکی از اجزای اصلی در سازه ها و سازه های فلزی به شمار می آید که دارای خصوصیتی مانند: نیمرخ که به آن پروفیل میگویند، طول و ماده سازنده است.
چه بارهایی ممکن است بر تیرآهن وارد شود؟
هر تیرآهنی با توجه به موقیت قرار گیری در ساختمان در معرض بار های مختلفی قرار میگیرد. این بار ها یا یکنواخت به تیرآهن وترد میشود یا متمرکز شده بر روی یک تیرآهن و یا ممکن است این دوبار با هم وارد شوند.
چه عواملی سبب تغییر تیرآهن میشود؟
با توجه به آنچه که بیان شد تیرآهن در معرض بار و فشار قرار هستند که ممکن است از آستانه تحمل تیرآهن بیشتر شود و باعث تغییر شکل در تیرآهن شود. بعضی تیرآهن ها بعد از فشار حاصله ممکن است به حالت اولیه خود برگرند اما برخی دیگر دچار آسیب و شکستنی میشوند.
تفاوت تیرآهن هاش و تیرآهن I ؟
کاربرد های تیرآهن به دلیل اختلافی که در این دو است بوجود آمده است. گرچه تیرآهن هاش و I دارای بال میاشند اما تفاوت در بالها بسیار چمشگیر است. برای استفاده از طول و ارتفاع بالا انتخاب تیرآهن هاش کاربرد بیشتری دارد زیرا تیرآهن I تا حداکثر ۳۰ متر کاربرد دارد.
استحکام و مقاومتی که تیرآهن هاش نسبت به تیرآهن I دارد کارآمد تر است و همچنین به دلیل اینکه سطح مقطع تیرآهن هاش بیشتر و بزرگتر است بیشتر بعنوان تکیه گاه و در بخش ستون ساختمان استفاده میشود.
نحوه تولید تیرآهن
در ابتدا برای تهیه تیرآهن شمش های فولادی مورد نظر را تحت حرارت بالا و در کوره ای قرار میدهند تا ذوب شوند. پس از آن این فلز مذاب در نورد را زمانی که به دمای خم شدگی نزدیک میشوند ازمیان غلطتک هایی عبور میدهند تا با فشار وارده به شکل مورد نظر برسند.
تیرآهن ها به چه روشی برش میخورن؟
با توجه به سازه های جدید بناهای مدرن امروزی، استفاده از تیرآهن و برش تیرآهن به روش های مختلفی صورت میگیرد از جمله:
روش برش تیرآهن به سبک کوپال یا سرد، در این روش لبه قسمتی از تیرآهن که برای برش آمده شده است در قسمت گیوتین قرار داده میشود و با فشار لازمه و قیچی مخصوص تیرآهن برش داده میشود.
مزایا و معایب برشکاری به روش کوپال چیست؟
در این برش چون از گیوتین استفاده میشود، سرعت و انعطاف برشکاری بالاست و فلز به دلیل پایین بودن دما هنگام برش، تغییری در خاصیت فلز ایجاد نمیکند و فلز با خواصی که دارد حفظ میشود. از معایب این روش میتوان به ماده و دستگاه مصرفی برای برش اشاره کرد چرا که بعد از استفاده از گیوتین به دلیل فرسایش تیغه های قیچی این وسیله دیگر کارایی مورد نظر را نخواهد داشت و مشمول هزینه زیادی است.
روش برش گرم به سبک برنول
همانطور که از اسم آن مشخص است این روش از طریق گرما تیرآهن برش میخورد. در این روش با استفاده از گاز های اکسیژن و استلین ایجاد حرارتی بوجود می آید که از دستگاه برنول بیرون میزند و با حرارتی که دارد سبب ذوب تیرآهن میشود و آن را برش میدهد.
مزایا و معایب استفاده از روش برنول در برش تیرآهن
- از آنجایی که این روش کمی پیچیده است به متخصص جهت برش تیرآهن نیاز است و همچنین هزینه ی کمتری نیز دارد.
- کاهش در ضایعات تولیدی حاصل از برش و سرعت چشمگیر در برش با توجه به حجم بالای تیرآهن ها
- ایمنی پایین است در این روش و اگر کارگری که تیرآهن ها را برش میدهند مهارت و تخصصی نداشته باشد امکان سوختگی و صدمه زدن زیاد است.
- فلز در اثر گرمای حاصل از ذوب مقطع مورد نظر دچار تغییر در خواص خود میشود که با مقاومت و استحکام آن تاثیر دارد و باعث کاهش استحکام فلز میشود.
برای استعلام قیمت هاش جهت خرید آن می توانید از این صفحه اقدام نمایید.
جمع بندی
در این مقاله به توضیح تیرآهن چیست و انواع آن به همراه جدول استاندارد تیرآهن پرداخته شد. شرکت فولاد رادمهر سابقه ای خوش نام در زمینه تجهیزات فولادی و تیرآهنی دارد و با کادر متخصصی که در این زمینه دارد امکان ارسال و سفارش انواع تیرآهن و تجهیزات ساختمانی ارزان و با کیفیت و تضمین شدنی را در تمام شهر ها به راحتی خدمات رسانی می کند.