تیرآهن چیست؟ انواع تیرآهن

تیرآهن چیست؟
تیرآهن نوعی پروفیل فولادی است که برای ساخت اسکلت سازه‌ها، ستون، خرپا و تیر مورد استفاده قرار می‌گیرد و قدرت لازم برای تحمل بارهای خمشی و لنگر برشی را دارد. این محصول یا به شکل حرف انگلیسی H تولید می‌شود یا I که هرکدام از این شکل‌ها نیز انواع مختلفی دارند. پروفیل‌هایی که به شکل H هستند با نام تیرآهن هاش شناخته می‌شوند؛ برای استعلام نرخ این محصولات می‌توانید روی لینک قیمت هاش کلیک کنید.
این پروفیل‌ها معمولا از جنس فولاد ساخته می‌شوند؛ اما کارخانه‌های مختلف از آلیاژهای فولاد گوناگون استفاده می‌کنند که باعث می‌شود محصولاتشان در بعضی از ویژگی‌ها باهم تفاوت‌های جزئی داشته باشد. تیرآهن‌ها به صورت شاخه‌ای تولید می‌شوند و طول شاخه‌ها نیز معمولا ۶ یا ۱۲ متر است. سطح مقطع آن‌ها از دو بخش بال و جان تشکیل شده است که شکل آن‌ها با توجه به نوع تیرآهن تعیین می‌شود. جان تیرآهن قسمت افقی بدنه است و بال‌ها دو قسمت عمودی هستند که با زاویه ۹۰ درجه نسبت به جان قرار می‌گیرند.

تاریخچه ابداع و تولید تیرآهن
تیرآهن به عنوان قطعه‌ اولیه و مهم در پروژه‌ های ساختمانی است که از ترکیب‌ شدن تیر فلزی با عناصر چوبی به وجود می‌ آید. در سال 1812 یعنی حدود 200 سال قبل، تیرآهن و فولاد معنی خاصی نداشتند. در سال 1730 تا 1830 اختراعات زیادی در زمینه‌ آهن‌ آلات صورت گرفت.
بعد از آن شکل‌ های مختلفی از فلزها شامل آهن، فولاد و چدن ساخته شدند که کاربردهای گوناگونی داشتند. در همان زمان های اولیه‌ اختراع این محصول فولادی، از آن به عنوان درب منازل مسکونی، نرده و مواردی از این قبیل استفاده می‌ شد.

انواع تیرآهن ساختمانی بر اساس استاندارد تولید
اساسا تیرآهن‌ها دارای استانداردهای متفاوتی هستند که هر کدام را از دیگری متمایزتر می‌کند و به همین منظور تنوع تولید در این محصولات به شدت بالا است.
تیرآهن IPE
ویژگی بزرگ این تیرآهن ضخامت بال‌های یکسان در قسمت بالا و پایین آن است. استاندارد این محصول این است که در اروپا و حتی ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد و به طور کلی از استانداردهای اروپایی برخوردار است. این تیرآهن را از آلمان و کره و غیره وارد می‌کنند و به عنوان چینی و روسی شناخته می‌شود.


تیرآهن INP
در این تیرآهن بال‌های آن در ابتدا باریک و به تدریج ضخیم می‌شود. همچنین دارای یک شیب ملایم در ناحیه ضخیم بال‌ها است. سایز این محصول 60 تا 800 میلی متر و دارای لبه‌های گرد است. ظاهر این تیرآهن بسیار شبیه IPE
تیرآهن IPB
تیرآهن IPB یا هاش که به شکل حرف H تولید می‌شوند. این محصول طوری طراحی شده است که طول بال‌های آن از جان آن بیشتر باشد. بر روی بدنه این تیرآهن دو علامت، V که به معنای تیرآهن سنگین و L  که به معنای تیرآهن سبک است، ارتفاع این محصول در حدود 100 تا 1000 میلی‌متر است و در دسته انواع تیرآهن‌ پرکاربرد قرار می‌گیرد.


تیرآهن CPE
نام دیگر این تیرآهن لانه زنبوری است. این محصول از وزن پایینی برخوردار است که این می‌تواند در حمل و جا به جایی آن کمک کند. همچنین این محصول از قابلیت خم شدگی کمتری در مقایسه با انواع دیگر خود برخوردار است.
در اصل، وقتی که شما از روبه‌ رو به این محصول نگاه می‌ کنید، در پهنای جان آن، خانه‌ های تو خالی به شکل پنج‌ ضلعی می بینید که تداعی کننده‌ شکل لانه‌ زنبور است. هدف اصلی استفاده از تیرآهن لانه‌ زنبوری، این است که تیر بتواند لنگر خمشی بزرگتری را در مقایسه با تیر نورد شده‌ اولیه تحمل کند‌.



انواع تیرآهن براساس ویژگی‌ها
همانطور که در بخش‌های بالا اشاره کردیم تیرآهن یکی از مقاطع فولادی که در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، که به دلیل خصوصیات فوق‌العاده‌ایی همچون  قدرت بالا، انعطاف‌پذیری، و مقاومت در برابر فشار و کشش، در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی انواع مختلف تیرآهن با توجه به ویژگی‌های هرکدام می‌پردازیم:
تیرآهن بال پهن
بیشتر در پروژه‌های ساختمانی، ساخت پل و تونل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و در برابر خم شدن بسیار مقاوم‌اند. طراحی این محصول به شکل I است که بال‌های پهن‌تری به نسبت دیگر مدل‌های این محصول دارد.
تیرآهن T شکل
از این محصول اغلب برای قاب‌بندی استفاده می‌شود و قابلیت تحمل وزن‌های سنگین را هم دارد. سه راهی بال این محصول در برابر فشار بسیار مقاوم است و همچنین در قیمت جان آن دارای جدایی برجسته‌تری است و برای فشارهایی مثل خم شدگی مناسب طراحی شده است.
تیرآهن ipe
این محصول دارای بال‌های افقی و یک قسمت عمودی است که به آن تار می‌گویند و تار وظیفه اتصال تیرآهن به بال‌ها را دارد. همچنین این بال‌ها از خم شدن محصول جلوگیری می‌کنند و تار هم در برابر فشارهای سخت مقاومت زیادی دارد.
تیرآهن گالوانیزه
این محصول به دلیل مقاومت بالایی که دارد، گزینه مناسبی برای پروژه‌های ساخت‌وساز است و در دسته انواع تیرآهن قرار می‌گیرد. واژه گالوانیزه به معنای پوشش یک لایه‌ای است که روی تیرآهن قرار می‌گیرد و از خراشیدگی و خوردگی فولاد جلوگیری کرده و برای مناطق مرطوب قابل استفاده می‌کند.
تیرآهن مسطح
این تیرآهن‌ها فشار دیوارها را به خوبی پخش می‌کنند و مانع از تمرکز آن‌ها بر یکی نقطه می‌شوند. به همین جهت است که از آن در پروژه‌های سنگین استفاده بیشتری می‌شود.
تیرآهن ساختمانی
این محصول از جنس آهن است و به صورت مستطیل و استوانه‌ای تولید می‌شوند و در سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین مقاومت بالایی آن باعث استحکام سازه می‌شود.
تیرآهن زاویه‌ای
از این تیرآهن‌ها که نام دیگر آن نبشی است بیشتر در سازه‌های موقت به عنوان ستون قاب به کار رفته است. از انواع دیگر تیرآهن زاویه‌ای می‌توان به دو مدل بال مساوی و بال نامساوی اشاره کرد.

انواع تیرآهن بر اساس سایز
با توجه به اهمیت تیرآهن در صنعت ساخت و ساز از تنوع بالایی به لحاظ اندازه و  ابعاد دارد، این تنوع موجب می‌شود تا مهندسان و معماران این مجوز را داشته باشند که از بهترین نوع تیرآهن برای نیاز خود با توجه به پروژه استفاده کنند، لذا در ادامه به بررسی انواع تیرآهن براساس سایز می‌پردازیم:
تیرآهن سایز 12
وزن این محصول بین 10.4 تا 26.8 کیلوگرم است که اغلب برای ساخت ستون، تیر و سقف مورد استفاده قرار میگیرند که بر اساس استانداردی که دارند که تولید میشوند. این محصول از استاندارد IPE پیروی می کند. این محصول در دسته سبک ترین تیرآهن ها موجود در بازرا به شمار می رود.
تیرآهن سایز 14
این تیرآهن یکی از پر مصرف‌ترین تیرآهن‌ها در مقایسه با سایر تیرآهن‌ها است. وزن این محصول حدودا بین 12.9 تا 33.7 کیلوگرم است و بسیاری از کارخانه‌های داخل کشور اقدام به تولید این محصول کرده‌اند. تیرآهن 14 در دسته سنگین‌ترین تیرآهن‌ها قرار دارد به دلیل آن مقاومت بالای این محصول است که از آن برای ساخت ستون استفاده می‌شود.
تیرآهن 16
تیرآهن 16 وزنی بین 15.8 تا 41.6 کیلوگرم دارد. از این محصول برای ساخت نعل و تیر استفاده میشود. همچنین جنس این محصول از فولاد بوده که در برابر برش و خم شدگی مقاوم است. این محصول همانند سایر محصولات به صورت شاخه ای تولید میشود که طول آن میتواند 6،9 تا 12 متر باشد.
تیرآهن 18
این تیرآهن یکی دیگر از انواع تیرآهن است که از استانداردهای IPE،  INP و IPB پیروی می‌کند. طول جان این محصول در حدود 18 سانتی متر و طول بال آن 91 میلی متر است. تیرآهن 18 در برابر تنش بسیار مقاوم است و به همین دلیل برای سازه های سنگین بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
تیرآهن 20
این محصول از تنوع بسیار زیادی برخوردار است و یکی از پر کاربردی‌ترین تیرآهن‌ها به حساب می‌آید. این محصول در هر متر، وزنی معادل با 22.4 تا 60  کیلوگرم دارد و به دلیل سنگینی و مقاومتی که دارد اغلب برای سازه‌های بزرگ استفاده می‌شود و یا در برخی موارد برای طبقات زیرین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد انواع تیرآهن
پروژه‌ ساختمانی شما برای استحکام و مقاومت بیشتر به تیرآهن نیاز دارد.  در ادامه در مورد انواع کاربرد تیرآهن صحبت خواهیم کرد.
    کاربرد عمده‌ این محصول در ساختمان‌ هایی با اسکلت فلزی است که به عنوان ستون قرار می‌ گیرد. پس از تیرآهن در زمینه‌ های مختلفی استفاده می‌ شود.
    در کفی ستونی و صفحات فولادی با ضخامت‌ های مختلف، می‌ توان از این مقطع فولادی استفاده کرد. این کفی‌ ها به دلیل قابلیت برش، جوش و پیچ کاری، برای اتصال نبشی به ستون‌ ها مفید هستند. علاوه بر این، اگر ساختمان بیش از یک طبقه داشته باشد، از تیرآهن می‌ توان به عنوان ستون یکپارچه استفاده کرد.
    یکی دیگر از کاربردهای مهم آن، استفاده به عنوان تیرهای اصلی یا شاه تیر است. تیر اهن به عنوان شاه‌ تیر می‌ تواند به ستون‌ ها متصل شود و تیرک‌ های میانه‌ هر طبقه را نگه دارد.
    از تیرآهن در ساخت خرپا نیز استفاده می‌ شود و تیرهای تراس را در کنار هم قرار می‌ دهند تا در ساخت سوله، سقف و انبارها بتوانند از آن استفاده کنند.

مشخصات فنی تیرآهن چیست؟
بعد از اینکه متوجه شدید انواع تیرآهن چیست و کدام یک از آن‌ها برای کاربرد مورد نظر شما مناسب هستند، باید با مشخصات فنی این محصولات آشنا باشید. مهم‌ترین مشخصات فنی این مقاطع طویل فولادی عبارت است از:
    سایز: تیرآهن‌ها در سایزهای مختلف از ۱۲ تا ۳۰ سانتی‌متر تولید می‌شود؛ سایز تیرآهن طول جان را نشان می‌دهد.
    وزن: وزن تیرآهن با توجه به سایز و سنگین یا سبک بودن نوع آن تعیین می‌شود. هر استاندارد تیرآهن، جدول وزن مخصوص به خود را دارد که بر اساس سایز، وزن هر متر از تیرآهن را مشخص می‌کند. برای به دست آوردن وزن شاخه تیرآهن نیز باید وزن هر متر از آن را در ۱۲ ضرب کرد.
    ضخامت بال و جان: این دو معیار بر اساس استاندارد و سایز تیرآهن تعیین می‌شود.
    آلیاژ فولاد به کار رفته در تولید محصول: این مشخصه هم به کارخانه تولیدکننده تیرآهن بستگی دارد.

فرآیند تولید تیرآهن
یکی از روش‌ های متداول برای شکل‌ دهی فلزات، نورد گرم است. فرآیند تولید تیرآهن، شامل مراحل گوناگونی است. نورد در اصطلاح به فرآیندی گفته می‌ شود که در آن فلز به دمای نرم‌ شوندگی خود می‌ رسد.
     ابتدا شمش فولادی با مقطع و طول مشخص، داخل کوره‌ های حرارتی نورد ریخته می‌ شود و بعد از این که به درجه حرارت مورد نظر رسید، از مجموعه‌ غلتک‌ ها (قفسه‌ های نورد ابتدایی) عبور داده شده و ادر نتیجه با این کار، مقطع آن کاهش و طول آن افزایش پیدا می‌ کند.
    در مرحله‌ آخر، با عبور از قفسه‌ های نورد میانی و پایانی، به شکل تیرآهن در‌می‌ آیند و در اندازه‌ های مختلف، برش داده می‌ شوند.

مزایا و معایب استفاده از تیرآهن
تیرآهن، یکی از مهمترین مقاطع فولادی است و استفاده از آن در سازه‌ های فولادی، مزایای زیادی دارد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد:
    برای اتصال قطعات مختلف به یکدیگر در سازه‌ های فولادی مناسب هستند.
    اجرا و نصب آنها سرعت بالایی دارد.
    تیرآهن در ارتفاع‌ های زیاد، کاربردهای فراوانی دارند.
    قطعاتی هستند که به صورت پیش‌ ساخته در کارخانه وجود دارند.
لازم به ذکر است که این مقطع فولادی در کنار تمام مزایایی که دارد، از معایبی هم برخوردار است که در ادامه به آنها اشاره می‌ کنیم:
    ضعف در دمای زیاد: مقاومت ساختمان با افزایش دما کاهش پیدا می‌ کند، یعنی اگر دمای اسکلت فلزی به 600 درجه‌ سانتی‌ گراد برسد، تعادل ساختمان به خطر می‌ افتد.
    از بین‌ رفتن و خوردگی فلزات در مقابل عوامل خارجی: قطعات فلزی که در ساختمان‌ سازی استفاده می‌ شود، در اثر برخورد با عوامل خارجی دچار خوردگی می‌ شوند و همین موضوع باعث کاهش ابعاد قطعات فلزی خواهد شد. بنابراین، در نهایت با افزایش هزینه‌ های حفاظت و نگهداری ساختمان روبه‌رو خواهید شد.
    اتصال نامناسب قطعات به یکدیگر: در ساختمان‌ های فلزی، اتصالات قطعات به یکدیگر با جوش، پرچ و پیچ صورت می‌ گیرد، اما در بعضی مواقع ممکن است به دلیل عدم مهارت جوشکاران، این کار به درستی پیش نرود و پس از گذشت زمان، مشکلاتی برای پروژه‌ های ساختمانی ایجاد شود.

خرید کتابهای دست دوم مهندسی عمران

خرید کتاب دست دوم معماری

خدمات گروه معماری هفت:
گروه معماری هفت متشکل از مهندسان معمار خبره در زمینه های زیر در خدمت شما عزیزان است:
طراحی ساختمان مسکونی
طراحی ساختمان اداری
طراحی ویلا
طراحی نما
اصلاح پلان
انجام پایان نامه معماری
انجام پروپوزال معماری
شیت بندی

با ما تماس بگیرید... 09122257213

مقالات دیگر

_______________________________________________________