شناخت تیرآهن و اهمیت آن در ساخت و ساز

تیرآهن یکی از عناصر بسیار مهم در ساختمان سازی میباشد و در انواع مختلف تولید می شود که هر کدام از آنها برای کاربرد خاصی مورد استفاده قرار میگیرد. وظیفه اصلی تیرآهن در سازه ها، تحمل فشار و تنش های حاصل از نیروی برشی، ثبات سازه و تحمل بار است که در این مقاله قصد داریم شما را با تیرآهن آشنا، و اهمیت آن را مورد بررسی قرار دهیم، همچنین انواع تیرآهن را به شما معرفی کنیم و در کل روش تولید آن را به صورت کامل شرح دهیم. با آهن مهام همراه باشید.

معرفی تیرآهن و وظایف آن در سازه

از وظایف اصلی تیرآهن تحمل تنش های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی میباشد که در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارد تیرآهن طی فرایندی (نورد گرم) تهیه و تولید میشود و تنها برخی مراحل متفاوت در تولید معمولی و هاش آن وجود دارد. دسته بندی این محصول فولادی بر اساس بال و عرض است که در گروه های متنوعی قرار میگیرد. در این مطلب قصد داریم توضیح کوتاهی از این محصول را ارائه دهیم.

تیرآهن یک پروفیل شناخته شده با سطح مقطعی به شکل I و H است و از آلیاژهای گوناگون فولادی تولید میشود. وظیفه ی اصلی تیرآهن در ساخت و ساز، تحمل و انتقال بار وارده بر ساختمان و در طراحی ستون، خرپا و تیرها یکی از پرکاربردترین محصولات است. تیرآهن از دو بخش بال و جان ( بخش اصلی و میانی آن را جان و به لبه ها و کناره های آن بال می گویند) تشکیل میشود.

انواع تیرآهن

به طور کلی تیرآهن ها در انواع مختلف که هر کدام برای کاربرد خاصی بکار برده میشوند ساخته و تولید میشوند مانند:

• تیرآهن معمولی یا نوع IPE
• تیرآهن معمولی یا نوع INP
• تیرآهن سنگین و سبک هاش یا نوع IPB
• تیرآهن لانه زنبوری

تیرآهن معمولی یا نوع IPE

تیرآهن نوع IPE، شکلی مانند حرف I انگلیسی دارد و عموما به آن تیرآهن معمولی نیز گفته می شود. نحوه تولید تیرآهن IPE همانند استانداردهای اروپا می باشد. یکسان بودن ضخامت بالهای ابتدای و انتهای از ویژگی های این نوع تیرآهن می باشد. مناسب بودن قیمت تیرآهن IPE را می توان از دلایل محبوبیت آن دانست، جایی که این نوع تیرآهن با توجه به تولید آنها در کشور و مهندسی آن توسط مهندسین داخل کشور قیمت تمام شده مناسبی را برای مشتری در پی دارد.

تیرآهن معمولی یا نوع INP

تیرآهن INP همانند تیرآهن نوع IPE ظاهری مانند حرف I انگلیسی دارد با این تفاوت که ضخامت بال با فاصله گرفتن از جان کاهش می یابد. استانداردهای INP از کشورهای روسیه و چین گرفته شده است. قیمت تیرآهن INP در ایران نیز با توجه به تولید آن در داخل کشور میتوان آن را خوش قیمت دانست و از این رو شرکت آهن مهام با فروش تیرآهن بدون واسطه از معتبرترین شرکتهای تولید صنایع فولادی می تواند کمک بالایی به تهیه تیرآهن به شما ارائه نماید. تیرآهن INP همچنین از طریق واردات نیز یافت می شود. دقت داشته باشید که تیر آهن INP با توجه به شباهت بسیار زیاد آن به IPE ممکن است اشتباه شود. متخصصین ما در آهن مهام در زمینه خرید تیرآهن و سایر قطعات فلزی می توانند کمک یار شما باشند.

تیرآهن بال پهن IPB یا هاش

به زبان ساده، تیرآهن هایی که اندازه ی بال و جان آنها تقریبا برابر باشد، تیرآهن بال پهن IPB یا H شکل یا قیمت تیرآهن هاش (HEA) نامیده میشوند. تیرآهن هاش به لطف بالهای پهن و مقاوم نسبت به جان یا بدنه ی اصلی، برای سازه هایی که نیاز به مقاومت بیشتری دارند کاربردهای فراوانی دارند.
تیرآهن های INP و IPE، از دسته تیرآهن های معمولی و به شکل I (بزرگ انگلیسی) میباشند که اندازه ی بالهای آنها نسبت به جان یا بدنه تیرآهن کوچکتر است و در سازه های معمولی کاربرد دارند. تیرآهن IPB= HEB, HEA یا معروف به تیر بال پهن که در بازار به نام هاش نیز شناخته می شود از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل ميكند، علاوه بر اين در اكثر شرايط اجرايي، اتصال تير ها به راحتي روي آنها انجام می شود. تنها تفاوتی که تیرآهن هاش (که بالهای پهن و به شکل حرف H انگلیسی دارد) با تیرآهن های معمولی (که بالهای کوچک و به شکل I بزرگ انگلیسی ) در اندازه ی بالهای آن است. به همین دلیل هنگام استفاده در طولهای بلند، تیرآهن هاش (H) نسبت به تیر آهن معمولی (I) عملکرد بسیار بهتری از خود نشان میدهد. این نوع تیرها در برابر نیروهای خمشی و برشی بسیار کارآمدتر از انواع مشابه رفتار می نمایند. به این دلیل است که در تیر I پهنای بال از عمق یا ارتفاع تیر کمتر است اما در هاش پهنای بال با ارتفاع تیر برابر است.
تیرآهن هاش در دو نوع سبک و سنگین وجود دارد.

تیرآهن لانه زنبوری

یکی از انواع تیرآهن ها، تیر آهن لانه زنبوری نام دارد. در پهنای این تیرآهن (جان تیرآهن) خانه های توخالی پنج ضلعی وجود دارد که شبیه لانه ی زنبور می باشد و به همین دلیل به آن قیمت تیرآهن لانه زنبوری میگویند. تیرآهنهای ساخته شده تحت استاندارد IPE را بعد از نشانه گذاری اصولی و دقیق بر روی پهنا یا جان، آنها را برش زده و به نیم قسمت، تقسیم میکنند سپس با مقداری جابجایی لبه های برش خورده را بر روی هم قرار میدهند و جوش میزنند که در نهایت به شکل فضای تو خالی پنج ضلعی مانند لانه زنبور ساخته می شوند که با این کار وزن تیرآهن کاهش و انعطاف آن افزایش میابد. این تیرآهنها دارای اشکال متقارن هستند، تیرآهن لانه زنبوری نسبت به تیرآهن های معمولی دارای انعطاف بیشتری می باشد و نیروی کششی و خمشی بیشتری در هنگام زلزله از خود نشان می دهد. تیرآهن زنبوری از دسته مقاطع منعطف هستند که میزان سختی آن بستگی به میزان کربن استفاده شده در ساختار آن میباشد.

روش ساخت و تولید تیرآهن

برای تولید تیرآهن ابتدا شمشها با دمای بسیار بالا (بالای 110) درجه سانتی گراد وارد کوره می شوند و در ردیف های خود قرار می گیرند. بعد از پخته شدن در کوره، روی رول قرار داده شده و به سمت رافینگ شدن می روند. در مرحله رافینگ قطر آنها کاهش پیدا می کند و طول شمشها نیز افزایش می یابد. در ادامه از طریق غلتک های اصلی باری نورد میانی، و غلتک های افقی و غلتک های لبه دهنده عبور کرده سپس با توجه فشار وارد شده، تیرآهن شکل می گیرد. تیرآهن از دو قسمت بال (لبه های کناری) و جان (بدنه تیرآهن) تشکیل شده است.

مهمترین شرکت های تولید تیرآهن در ایران

از مهمترین شرکتهای تولید کننده این پروفیل پرمصرف در ایران میتوان به موارد زیر اشاره کرد

• شرکت ذوب آهن اصفهان
• کارخانه فولاد ناب تبریز
• کارخانه جهان فولاد غرب
• کارخانه کوثر اهواز
• مجتمع ظفر بناب
• مجتمع پروفیل صنعت ماهان
• کارخانه فولاد البرز ایرانیان

صنعت آهن ایران با وجود مشکلات اقتصادی و سیاسی، دائما در حال پیشرفت بوده که به اقتصاد این مرز و بوم کمک فراوانی کرده است. شرکت ذوب آهن اصفهان در سطح کشور و حتی خاورمیانه یکی از شرکتهای پیشرو در زمینه تولید آهن آلات بوده که در سراسر کشور و خارج از کشور متقاضیان فراوانی دارد. یکی از محصولات مهم و با کیفیت شرکت ذوب آهن اصفهان ، تیرآهن میباشد.

کاربردهای تیرآهن در ساختمان سازی

همان طور که گفته شد، تیرآهن ها در ساختمان سازی کاربرد گسترده ای دارند. در واقع، پروژه های ساختمانی بدون وجود تیرآهن، به سرانجام نمی رسد. به طور کلی موارد زیر، مهم ترین کاربردهای تیرآهن در ساختمان هستند.

کفی ستون: کفی ستون، یکی از اساسی ترین کاربردهای استفاده از تیرآهن به شمار می رود. این محصول، امکان دریل کاری و همچنین ایجاد سوراخ و یا مشعل کاری برای اتصال پیچ و برشکاری را فراهم می کند. به طوری کلی، کفی ها برای اتصال نبشی به ستون به کار می روند و به دلیل این که، دارای قابلیت پیچ کاری و جوش است؛ باعث محافظت از نبشی و ستون ها می شود.

تیرهای اصلی: تیرآهن به عنوان شاه تیر در ستون ها مورد استفاده قرار می گیرد. شاه تیر به ستون ها متصل می شود و تیرک های میانی هر طبقه را نگه می دارد.

ستون ها: تیرآهن هاش با مقاطع مربعی شکل برای ستون های قطور، بسیار کاربرد دارد. در صورتی که، ساختمان بیش از یک طبقه داشته باشد، تیرآهن هم چون ستون یکپارچه مورد استفاده قرار می گیرد. چنانچه، طول ستون از سقف طبقه بالا بیرون زده باشد، می توان ستون طبقه ی بعدی را به آن متصل کرد

تیرک های میانی: تیرک ها نسبت به ستون ها و شاه تیرها کوچک تر است و به آن، تیرآهن کوچک نیز گفته می شود. به طور کلی، تیرک ها نسبت به شاه تیره ها، از اهمیت کم تری برخوردار است. در واقع، وظیفه ی تیرآهن این است که، وزن ساختمان را تحمل می کند و به همین دلیل، تیرک ها در بالا و پایین تیرآهن ها قرار می گیرند. نکته ی دیگر این که، تیرک های میانی باعث انتقال فشار به صورت عمودی به شاه تیر و ستون ها می شود.

تیرآهن خرپا: تیرآهن نقش بسزایی در ساخت خرپا دارد. به طوری که، تیرها را مانند خرپا در کنار هم قرار می دهند تا در سقف انبار و سوله ها مورد استفاده قرار گیرد.

تیرهای باریک کرومیت: این تیرها به عنوان تیرک های باریک شناخته می شوند؛ زیرا نسبت به تیرک ها باریک تر هستند ولی طول بلند تری دارند. تیرک های باریک کرومیت دارای سطح نشیمن گاه است که بر روی تیر اصلی جا داده می شود. تیرآهن های تراس نسبت به این نوع تیرک ها، سازگاری بیشتری با هر نوع سیستمی دارند و به همین دلیل دارای تنوع بیشتری است.

روش ساخت و تولید تیرآهن

برای تولید تیرآهن ابتدا شمشها با دمای بسیار بالا (بالای 110) درجه سانتی گراد وارد کوره می شوند و در ردیف های خود قرار می گیرند. بعد از پخته شدن در کوره، روی رول قرار داده شده و به سمت رافینگ شدن می روند. در مرحله رافینگ قطر آنها کاهش پیدا می کند و طول شمشها نیز افزایش می یابد. در ادامه از طریق غلتک های اصلی  باری نورد میانی، و غلتک های افقی و غلتک های لبه دهنده عبور کرده سپس با توجه فشار وارد شده، تیرآهن شکل می گیرد. تیرآهن از دو قسمت بال (لبه های کناری) و جان (بدنه تیرآهن) تشکیل شده است.

جمع بندی

همانطور که گفته شد تیرآهن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که یکی از وظایف آن، تحمل و انتقال بارهایی است که بر ساختمان وارد می شود، میباشد. این محصول از دو بخش بال و جان تشکیل شده که جان، بخش میانی (یا بخش اصلی) آن نیز به حساب می آید، و لبه ها و کناره های آن، بال نامیده میشوند. به طور کلی می توان گفت هیچ ساختمانی بدون یک پروفیل فلزی مانند تیرآهن وجود ندارد.
قبل از تهیه این پروفیل پرکاربرد، باید اهمیت، انواع و کاربرد هر کدام از تیرآهن ها را به خوبی مطالعه و مورد بررسی قرار داد. شما خریداران محترم با کسب اطلاعات در مورد کارخانه‌های تولید تیرآهن، انواع تیرآهن، بهترین نوع، قیمت تیرآهن و … می‌توانید انتخاب صحیحی برای نیاز خود در آهن مهام، داشته باشید.