تیرآهن IPE چیست؟

یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنایع مختلف، به ویژه در ساختمان‌سازی، تیرآهن است که عمدتاً به دو شکل H و I تولید و عرضه می‌شود. استانداردهای متداول در تولید تیرآهن شامل IPE، INP و IPB هستند که هر کدام ویژگی‌ها، مشخصات فنی و کاربردهای خاص خود را دارند. در میان این استانداردها، تیرآهن IPE به دلیل مقاومت مناسب، ابعاد دقیق و کاربرد گسترده در پروژه‌های ساختمانی، از پرتقاضاترین محصولات بازار محسوب می‌شود. در مقابل، تیرآهن INP ویژگی‌های متفاوتی دارد و برای برخی پروژه‌ها گزینه بهتری به شمار می‌رود. در ادامه این مقاله، به بررسی مشخصات فنی تیرآهن IPE و مقایسه آن با تیرآهن INP پرداخته می‌شود تا خریداران و مهندسان ساختمان بتوانند انتخابی دقیق، آگاهانه و متناسب با نیاز پروژه خود داشته باشند.

آشنایی با تیرآهن IPE

تیرآهن IPE که به تیرآهن نیم‌پهن اروپایی نیز شناخته می‌شود، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی و اجرای سازه‌های فلزی است. سطح مقطع این محصول به شکل حرف I انگلیسی بوده و از یک جان عمودی و دو بال افقی تشکیل شده است. مهم‌ترین ویژگی این مقطع فولادی، موازی بودن سطوح داخلی و خارجی بال‌ها و یکنواخت بودن ضخامت آن‌ها، به‌جز نواحی اتصال به جان و لبه‌ها است. این ویژگی، آن را از تیرآهن INP که دارای بال‌هایی با ضخامت متغیر است، متمایز می‌کند. ابعاد و وزن تیرآهن IPE مطابق استاندارد اروپایی EN 10365 تعیین می‌شود و این مقطع در سری استاندارد با ارتفاع اسمی ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر و در برخی مقاطع بزرگ‌تر نیز تولید می‌شود. این تیرآهن به‌دلیل مقاومت خمشی مناسب حول محور اصلی مقطع، در ساخت تیرهای اصلی و فرعی، اسکلت فلزی ساختمان‌ها و سایر سازه‌های فولادی کاربرد گسترده‌ای دارد.

کاربرد تیرآهن IPE

همان‌طور که اشاره شد، تیرآهن IPE یکی از رایج‌ترین تیرآهن‌های عرضه‌شده در بازار است که با هدف تحمل تنش‌های برشی و خمشی در سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌طورکلی، از کاربردهای تیرآهن IPE می‌توان به استفاده در خرپا، ستون، پل‌های لانه زنبوری و... اشاره کرد. همچنین، مدل‌های IPE به دلیل وزن سبکی که دارند، گزینه مناسبی برای سازه‌هایی با ارتفاع بلند محسوب می‌شوند. ضمنا، با استفاده از این تیرآهن می‌توان روند ساخت‌وساز را با سرعت و کیفیت بالایی پیش برد. به‌این‌ترتیب، مهم‌ترین کاربرد آن مربوط به صنعت ساختمان‌سازی می‌شود.

مشخصات تیرآهن IPE

بررسی مشخصات فنی تیرآهن IPE به شناخت دقیق‌تر ویژگی‌های این مقطع فولادی و انتخاب سایز مناسب براساس الزامات سازه کمک می‌کند. ابعاد مقطع، ارتفاع جان، عرض بال و ضخامت هر یک از این بخش‌ها از مهم‌ترین پارامترهایی هستند که علاوه‌بر تعیین وزن تیرآهن، بر ویژگی‌های هندسی و مقاومت خمشی آن نیز تأثیر می‌گذارند. یکی از مشخصه‌های اصلی تیرآهن IPE، موازی بودن سطوح داخلی و خارجی بال‌ها است که آن را از برخی دیگر از انواع تیرآهن متمایز می‌کند. ابعاد و جرم واحد طول این محصول براساس استاندارد اروپایی EN 10365 مشخص می‌شود و با تغییر سایز، مقادیر آن‌ها نیز متفاوت خواهد بود. در جدول زیر، مشخصات فنی تیرآهن IPE ارائه شده است:

بال و جان تیرآهن IPE

تیرآهن‌های تولیدشده مطابق استاندارد IPE از دو بخش اصلی جان و بال تشکیل می‌شوند. جان، بخش عمودی و میانی مقطع است که دو بال افقی در بالا و پایین آن قرار دارند. در این نوع تیرآهن، سطوح داخلی و خارجی بال‌ها موازی بوده و ضخامت اسمی آن‌ها در بخش‌های مستقیم یکنواخت است. بال‌ها نقش مهمی در مقاومت تیرآهن دربرابر نیروهای خمشی دارند، درحالی‌که جان عمدتاً وظیفه تحمل نیروهای برشی را بر عهده دارد. عرض بال در تیرآهن IPE متناسب با سایز مقطع تغییر می‌کند و اگرچه در برخی سایزها تقریباً نصف ارتفاع تیرآهن است، این نسبت در تمامی سایزها یکسان نیست.

تفاوت تیرآهن IPE و IPB

تیرآهن IPB دارای بال‌های پهن‌تر و سنگین‌تری در مقایسه با تیرآهن IPE است و سطح مقطع عرضی بیشتری هم دارد. به‌علاوه، طول بال و جان مدل IPB هم بیشتر از IPE است؛ به‌همین‌جهت، استقامت بهتری از خود نشان می‌دهد. با توجه به این مشخصات از محصولات IPB اغلب در احداث پروژه‌های عظیم و سازه‌های بلند استفاده می‌کنند؛ درصورتی‌که مدل‌های IPE موارد مصرف بیشتری دارند و معمولا در قسمت خرپای ساختمان و پل‌های قاب‌دار فولادی به‌کار گرفته می‌شوند. به‌طورکلی، کاربردهای تیرآهن‌های مدل IPE در ایران بیشتر از مدل IPB است.

تفاوت تیرآهن IPE و INP

تیرآهن INP به‌عنوان تیرآهن استاندارد آمریکایی شناخته می‌شود و مدل IPE نیز یک استاندارد اروپایی است. همان‌طور که گفته شد، تیرآهن‌های تولیدشده طبق استاندارد IPE دارای پره‌ها یا بال‌های موازی هستند؛ اما مدل‌های INP با پره‌هایی به شکل موازی ولی با عرض کمتر تولید می‌شوند. ازآنجایی‌که محصولات IPE دارای پره‌هایی با عرض بیشتر و وزن بالاتر هستند، قدرت و مقاومت بهتری دارند و اغلب در سازه‌های نیازمند باربری مورد استفاده قرار می‌گیرند. محصولات INP هم به دلیل طراحی باریک‌تر و وزن سبک‌تر، در سازه‌های کوچک به‌کار گرفته می‌شوند.

بنابراین تیرآهن INP از دیگر تیرهای موجود در بازار است که مانند تیرهای IPE می‌تواند در ساختمان‌سازی، اسکله‌سازی، سدسازی و برج‌سازی مورداستفاده قرار بگیرد. بااین‌حال، تفاوت‌های زیادی میان آن‌ها وجود دارد. تیر INP با استفاده از استانداردهای چین و روسیه ساخته می‌شود و بال‌های آن از ابتدا به سمت انتها باریک می‌شوند. این تیرآهن در مقایسه با انواع IPE، تحمل بار کمتری دارد و ارزان‌تر است. برای کسب اطلاع بیشتر از تفاوت این دو نوع تیرآهن می‌توانید به مقاله تفاوت‌ های تیرآهن INP ،IPB ،IPE مراجعه کنید.

تفاوت تیرآهن IPE با سایر تیرآهن ها

تفاوت تیرآهن IPE با سایر مقاطع مشابه، بیشتر به شکل سطح مقطع، عرض بال‌ها، ضخامت اجزا و استانداردهای ابعادی آن‌ها مربوط می‌شود. در مقطع IPE، سطوح داخلی و خارجی بال‌ها موازی هستند و عرض بال نسبت به ارتفاع مقطع کمتر است. در مقابل، تیرآهن IPB یا هاش، بال‌های پهن‌تری دارد و نسبت عرض بال به ارتفاع آن بیشتر است. از سوی‌دیگر، در تیرآهن INP، سطوح داخلی بال‌ها شیب‌دار بوده و ضخامت آن‌ها در امتداد عرض بال تغییر می‌کند. علاوه‌بر این تفاوت‌های ظاهری، ابعاد، وزن و ویژگی‌های هندسی هر یک از این مقاطع نیز براساس استانداردهای مربوط به آن‌ها متفاوت است. شناخت این ویژگی‌ها به انتخاب محصول مناسب با شرایط بارگذاری و الزامات فنی سازه کمک می‌کند.