تیرآهن چیست و انواع آن
تیرآهن، پروفیلی است که وظیفه اصلی آن تحمل تنش‌های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی است و عمده استفاده آن در صنعت ساختمان‌سازی است. در فرآیند تولید این محصول از نورد گرم استفاده می‌کنند و تنها برخی مراحل متفاوت در تولید معمولی و هاش آن وجود دارد.
این محصول فولادی که کاربرد زیادی در ساختمان‌ها دارد بر اساس نسبت بال و عرض‌ها در گروه‌های متنوعی قرار می‌گیرد، در این مطلب قصد داریم ابتدا به معرفی مختصری از این محصول پرداخته سپس انواع آن را بررسی کنیم.
تیرآهن به عنوان یک سازه فلزی پرکاربرد در صنعت ساختمان در انواع مختلف بسته به وظایف و نقشی که دارد استفاده می‌شود و انواع آن شامل تیرآهن IPE ،INP ،IPB و لانه زنبوری است.
تیرآهن را بیشتر بشناسید
تیرآهن یک پروفیل شناخته شده با سطح مقطعی به شکل I و H است که از آلیاژهای مختلف فولادی ساخته شده؛ از این محصول به طور گسترده در ساخت ساختمان استفاده می‌شود؛ به طوری که ساختمان‌های اسکلت فلزی بدون این پروفیل وجود خارجی نخواهند داشت.
وظیفه اصلی این نوع از پروفیل در سازه‌ها، تحمل و انتقال بار وارده بر ساختمان است، همچنین از آن در طراحی ستون، خرپا و تیرها به عنوان بهترین گزینه استفاده می‌کنند. این پروفیل از دو بخش بال و جان تشکیل شده است، بخش اصلی و میانی تیرآهن را جان و به لبه‌ها و کناره‌های آن بال می‌گویند. حجم بالا استفاده از این محصول باعث شده، قیمت تیرآهن یکی از عوامل تعیین‌کننده در قیمت تمام شده ساختمان باشد.
مزایای استفاده از تیرآهن
از مزایای استفاده از تیرآهن می‌توان به مواردی از جمله:
- بعد از اتمام سازه امکان توسعه وجود دارد.
- اتصال چندین قطعه به یکدیگر را امکان‌پذیر می‌کند.
- قطعاتی می‌باشند که به صورت پیش‌ساخته در کارخانه‌ها هستند.
- اجرا و نصب آن سرعت بالایی دارد.
- در ارتفاع‌های زیاد کاربرد فراوانی دارند.
معایب استفاده از تیرآهن
تیرآهن معایبی نیز دارد که عبارت‌اند از :
- خوردگی فلزات در برابر عوامل خارجی: قطعات فلزی استفاده شده در ساختمان‌ها در برابر شرایط جوی از خود واکنش نشان می‌دهند؛ همین امر سبب کاهش ابعاد قطعات فلزی می‌شود. بنابراین با افزایش مخارج محافظت و نگهداری ساختمان روبه رو خواهیم شد.
- تمایل قطعات فلزی به کمانش: تمایل قطعات فلزی به کمانش به عنوان یک نقطه‌ضعف برای این محصولات به شمار می‌آید.
- اتصال نامناسب قطعات: اتصال قطعات فلزی به یکدیگر به طور معمول با پرچ و پیچ صورت می‌گیرد. اما در کشور ما اغلب اتصالات با جوش است، از سویی به دلیل عدم مهارت جوشکاران و عدم کنترل توسط مهندسین ناظر، بعدها با مشکلاتی روبه‌رو خواهد شد.
نحوه تشخیص انواع تیرآهن
تیرآهن‌ها به‌طورکلی به دو دسته I شکل و H شکل تقسیم‌بندی می‌شوند. این نوع از دسته‌بندی به تفاوت در شکل ظاهری و مقاومت کششی آنها برمی‌گردد. در گذشته تیرآهن‌ها تنها شبیه به حرف انگلیسی I تولید می‌شدند. به این معنی که طول بال‌هایشان از طول جان آنها کمتر بود. اما در قرن بیستم تحولی در تولید تیر آهن رخ داد و آن، تولید تیرهای آهن H شکل بود که در آنها طول بال‌ها با طول جان یکسان بود.
در واقع این محصولات سطح مقطع مربعی دارند. تیرهای آهن H شکل برای سرعت بخشیدن به روند پروژه، افزایش استحکام و مقاومت سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از انواع تیرآهن‌ها در چه جاهایی استفاده می‌شود؟
پرمصرف ترین تیرآهن‌ها، همان‌هایی هستند که برای افزایش استحکام اسکلت‌های فلزی ساختمان‌ها بیشتر به کار گرفته می‌شوند. به طور کلی، اسکلت‌بندی ساختمان‌ها بدون حضور تیرآهن‌ها ناممکن است و باید برای انتقال بار سازه فولادی یا بتنی به زمین از آنها استفاده کرد.
البته همان‌طور که گفته بودیم، ساختار خرپا، تیر و سازه‌های فلزی یا یتنی هم بدون وجود تیرآهن‌ها عملاً ممکن نخواهد بود. علت کاربرد، مصرف و استفاده بیشتر از تیرآهن‌ها در مقام مقایسه با سایر مقاطع فولادی، دلایل زیر هستند:
• پروسه نصب و اتصال تیرآهن‌ها آسان است
• دارای سرعت اجرای بالاتری نسبت به دیگر مقاطع فولادی هستند
• قابلیت اتصال تیرآهن‌ها به یکدیگر وجود دارد
• اسکلت‌بندی ساختمان‌های مرتفع با استفاده از آنها به راحتی ممکن خواهد بود.
انتخاب پرمصرف ترین تیرآهن ها
با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌های تعبیه‌شده در هرکدام از تیرآهن‌هایی که معرفی شد، حالا وقت آن است تا 3 تیرآهن پرکاربرد در صنعت ساختمان‌سازی را به شما معرفی کنیم. این 3 تیرآهن، از پرمصرف‌ترین‌های دنیای ساختمان‌سازی هستند:
• تیرآهن IPE
• تیرآهن هاش
• تیرآهن لانه‌زنبوری
همه این 3 تیرآهن که به عنوان پرکاربردترین سایزهای تیرآهن‌ها شناخته می‌شوند، در برابر نیروهای برشی و لنگر خمشی مقاومت بالایی دارند و می‌توان برای افزایش استحکام اسکلت‌بندی ساختمان از آنها استفاده کرد. کاربرد هرکدام از این تیرآهن‌ها در صنایع مختلفی مورد توجه قرار می‌گیرند و می‌توان از آنها در صنایعی مثل ساختمان‌سازی، کشتی‌سازی، سدسازی، پل‌سازی، لوله‌های تاسیساتی و غیره استفاده کرد.
تفاوت تیر و تیرچه چیست؟
در ساختار، تیرها بر اساس نوع بار و کاربردی که دارند، تقسیم‌بندی می‌شوند. به طور مثال تیرآهن در حالت شاه‌تیر (girder) که به صورت افقی قرار دارد، به عنوان تکیه‌گاه اصلی، بارهای وارده از جانب تیرچه‌ها را به ستون‌ها منتقل می‌کند. اما تیرچه (beam) که معمولا از مدل اصلی کوچک‌تر و سبک‌تر است، به شاه‌تیر وصل شده، بار وارده را به آن منتقل می‌کند و مستقیما با ستون‌ها ارتباط ندارد. هر دو تیر و تیرچه با وجود تفاوت‌ها، وظیفه اصلی یعنی مقاومت در برابر نیروی خمشی را بر عهده دارند.
سخن پایانی
در این مقاله در مورد ماهیت تیرآهن فولادی و انواع آن یعنی تیرآهن IPE، INP، IPB و CPE صحبت کردیم که هر کدام از نظر مشخصات ظاهری و کاربرد متفاوت هستند. همچنین در مورد تفاوت تیر و تیرچه در کاربرد و وظایف مختلف گفته شد.یکی دیگر از مباحثی که سعی کردیم پوشش بدیم، کاربرد تیرآهن است. اگر در رابطه با ساختار و انواع تیری که در ساختمان استفاده می‌شود تجربیات خاصی دارید، با ما در میان بگذارید.
