تیرآهن چیست؟ چندین نکته طلایی در مورد تیرآهن
تیرآهن‌ها از پرکاربردترین مقاطع فولادی هستند که به دو صورت H و I در بازار کشور موجود می باشند. انواع تیرآهن IPE، INP، IPB و زنبوری که هریک مزایا و معایب و نحوه تولید خاصی دارند به عنوان یک محصول فولادی سازه ای به شمار می روند که برای تحمل بارهای سنگین ساخته شده است. تیرآهن ها در اندازه ها و انواع مختلفی وجود دارند، از این رو کاربردهای متفاوتی در ساخت سازه ها و ساختمان ها دارند. این محصولات در مصارف صنعتی و ساختمانی بسیار پرکاربرد هستند. مهم ترین وظیفه تیرآهن ها در ساختمان سازی، تحمل باری است که به ساختمان وارد می شود. در واقع بدون استفاده از تیرآهن اسکلت ساختمان احداث نمی شود. بنابراین می توان گفت این مواد پر مصرف ترین محصولات هستند که در سازه های ساختمانی و پروژه های مختلف دیگر کاربردهای گسترده ای دارند.
تیرآهن چیست؟
فهرست مطالب
تیرآهن ها از مهم ترین محصولات فولادی هستند و وظیفه و نقش اصلی آن ها تحمل فشار و تنش های حاصل از لنگر خمشی و نیروهای برشی است. این مقاطع فولادی عمدتا در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند. تیرآهن ها را به روش نورد گرم تولید می کنند. هر تیرآهن دارای دو بخش جان و بال است.
معمولاً تیرآهن ها دارای نیروی گرانشی عمودی هستند اما در عین حال برای انتقال بارهای افقی به طور کلی در مواقع زلزله مناسب هستند.
وش تغییر جهت آن اساساً با چرخاندن است. اثر کلی تعداد قابل توجهی از نیروهای وارد بر تیر، ایجاد نیروهای برشی و لنگرهای خمشی در داخل تیر است که به نوبه خود باعث انحراف تیر، تنش ها و کرنش های داخلی می شود. تیرآهن ها با نحوه کارکرد، پروفیل (شکل مقطع)، جنس، شرایط تعادل و طول مصالح تیر فولادی به تصویر کشیده می شوند.
تیرآهن ها دارای چند اجزای اصلی هستند که عبارتند از:
● بال تیرآهن
در واقع بال همان گوشه‌های کناری تیرآهن هستند.
● جان تیرآهن
در مقابل منظور از جان قسمت اصلی تیرآهن است.
تاریخچه تیرآهن
با روی کارآمدن محصولات فولادی و آهن آلات خیلی سریع جایگزین سنگ و چوب شدند. این مسئله موجب شد که در سال 1900 تولید و رشد تیرآهن ها سرعت چشمگیری پیدا کند. تیرآهن بال پهن یا همان IPB یا H برای نخستین بار در شرکت Bethlehem تولید شد و این اختراع و مقطع فولادی از مهم ترین افتخارات این شرکت محسوب می شود.
تیرآهن های I پیش از توسعه IPB ها به بازار راه یافته بودند و در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گرفتند.
روش تولید تیرآهن
تیرآهن ها در طی فرآیند نورد گرم تولید می شوند. منظور از نورد گرم این است که فلز تا درجه ای در معرض حرارت قرار می گیرد که به مرحله ذوب و نرم شدگی برسد. در پروسه تولید تیرآهن در اولین مرحله شمش را درون کوره های مخصوص قرار می دهند و در معرض حرارت بالا می گذارند تا به درجه حرارت مد نظر برسد.
سپس شمش ها را از مجموعه غلتک ها عبور می دهند تا طول آن افزایش و مقطع آن کاهش یابد. در پایان نیز آن را از نورد میانی و انتهایی عبور داده تا شکل نهایی تیرآهن به وجود آید و در سایزهای مختلف آن را برش می زنند و به بازار عرضه می کنند.
انواع تیرآهن ها
تیرآهن ها انواع مختلفی دارند و بر اساس طرح و موارد مصرف در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه انواع تیرآهن را بیشتر مورد بررسی قرار می دهیم.
تیرآهن معمولی (I یا IPE)
از این تیرآهن ها تحت عنوان تیرآهن معمولی یاد می کنند که از نظر ظاهری شبیه حرف انگلیسی I است. از مهم ترین ویژگی های این محصول می توان به یک اندازه بودن بال در تمامی قسمت های تیرآهن اشاره نمود. این تیرآهن دارای ضخامتی ثابت است و با ارتفاع 80 تا 600 میلی‌متر مطابق با استاندارد اروپا در ایران نیز تولید می شود و بسیار پرمصرف است.
تیرآهن هاش (H یا IPB)
این تیرآهن ها که شبیه H انگلیسی هستند به تیرآهن هاش معروف شده اند. با توجه به بلندتر بودن طول بال در تیرآهن H نسبت به I به آن ها بال‌پهن نیز می گویند. این مقاطع فولادی دارای مقاومت بسیار زیادی هستند، از این رو در صنایع مختلفی از جمله اسکله و کشتی سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع تیرآهن دارای دو مدل HE-A (سبک) و HE-B ( سنگین) می باشد.
تیرآهن بال باریک شیبدار (IPN)
این تیرآهن ها مشابه تیرآهن های معمولی I هستند و بر اساس استاندارد چین و روسیه تولید می شوند. آنچه موجب تفاوت ظاهری تیرآهن IPN از IPE شده این است که ضخامت بال ها با فاصله گرفتن از جان کاسته می شود.
تیرآهن لانه زنبوری (CPE)
تیرآهن لانه‌زنبوری یا تیرآهن شبکه در داخل جان هایش دارای چندضلعی هایی شبیه به کندو زنبور است. از جمله ویژگی های آن می توان به وزن کمتر، توان خمشی کمتر و ممان اینرسی بالاتر اشاره نمود.
مزیت های استفاده از تیرآهن کدامند؟
- در ارتفاع بالا می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
- در اجرا و نصب سرعت بالایی دارد.
- امکان توسعه پس از پایان ساخت سازه فلزی وجود دارد.
- در سازه های فلزی به منظور اتصال قطعات قابل استفاده است.
البته لازم است که اشاره کنیم تیرآهن در کنار مزیت های بی نظیر، دارای معایبی مانند آسیب پذیری در دمای بالا، احتمال آسیب دیدگی فلزات با گذر زمان و مشکل متصل کردن قطعات می باشد.
موارد استفاده از تیرهای فولادی
- تیرها در حمایت از سازه های سقف و پوشش خانه استفاده می شود.
- آن ها برای محافظت از سازه ها از شرایط آب و هوایی استفاده می شوند.
- تیرها نمی توانند توسط موریانه ها یا جوندگان مورد حمله قرار گیرند.
- هیچ شکستگی در ساختار آن ها وجود ندارد
- تیرها یکپارچگی ساختاری و در نتیجه ایمنی را به نیاز منحصر به فرد می دهند.
- تیرهای فولادی در برابر خوردگی و آتش مقاوم هستند.
تیرآهن چه کاربردها و موارد مصرفی دارد؟
به طور کلی تیرآهن ها در سایزهای 12،14،16،18 و 20 تولید می شوند و در پروژه های ساخت و ساز مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله کاربرد تیرآهن می توان به موارد زیر اشاره نمود.
- اسکلت سازه های فولادی
- تیرهای کلاف
- تیرهای اصلی
- به کارگیری در کفی ستون
- کاربرد در ستون ها
- ساخت خرپا
- تیرک های میانی و فرعی
- تیرهای باریک کرومیت
قیمت تیرآهن
یکی از موارد مهم هنگام خرید این مقاطع فولادی برای مشتریان قیمت تیرآهن است. عوامل مختلفی در تعیین قیمت تیرآهن دخیل هستند که از جمله آن ها می توان به نوع تیرآهن، سایز، روش تولید، نوع استاندارد، برند تولید کننده، کیفیت محصول، تورم، نوسانات قیمت بازار جهانی آهن و … اشاره نمود.
به همین دلیل نرخ ثابتی برای آن اعلام نمی شود و لازم است که پیش از خرید اطلاعاتی در مورد قیمت روز تیرآهن کسب کنید و مقدار مورد نیاز خود را سفارش دهید.
سخن پایانی
در این مطلب به نکات و موارد بسیاری در مورد تیرآهن به عنوان یکی از پر مصرف ترین مقاطع فولادی در بازار ایران اشاره کردیم. با شناخت کامل مشخصات، کاربرد و معایب و مزایا تیرآهن ها مهندسین عمران متناسب با سازه می توانند بهترین نوع را انتخاب نمایند و با استفاده از آن ها استحکام و مقاومت سازه خود را افزایش دهند.