معرفی انواع تیرآهن براساس استاندارد تولید

در ساخت ساختمان ها و سازه ها از انواع تیرآهن استفاده می شود. اینها عناصر سازه ای افقی هستند که بارهای عمودی، نیروهای برشی و خمشی را تحمل می کنند. تیرآهن ها مهم ترین دسته پروفیل های فولادی به شمار می آیند و  کاربردهای فراوانی در صنعت و ساخت و ساز دارند،  بنابراین شناسایی انواع و کاربرد هر یک تیر آهن ها پیش از خرید ضروریست. در این مقاله از سایت  بازرگانی آهن ورق امید تهران ، انواع تیرآهن های مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان بر اساس نحوه تکیه گاه، شکل مقطع ، طول و جنس مورد بحث قرار می گیرد.

آنچه در این مطلب خواهید خواند:

• تیرآهن چیست؟
• تیرآهن چه انواعی دارد؟
• انواع مختلف تیرآهن چه کاربردهایی دارد
• مزایای استفاده از تیرآهن
• پرمصرف ترین تیرآهن ها کدام اند؟

معرفی تیرآهن – تیر آهن چیست؟

تیرآهن ها از اساسی‌ ترین پروفیل‌ های ساختمانی هستند که در پروژه‌ های ساخت و ساز از آن استفاده می‌شود. تیرآهن ها نیز مانند سایر مواد و مصالح انواع مختلفی دارند و در ساخت و طراحی آن ها استانداردهای مختلفی رعایت می گردد.

ابتدا لازم است دو اصطلاح مهم و پرکاربرد ساختار تیرآهن را توضیح دهیم :

• جان تیر آهن:

به قسمت اصلی و بخش میانی تیر آهن، جان تیر آهن می گویند.

• بال تیر آهن:

به کناره ها و لبه های یک تیر آهن، بال تیر آهن می گویند.

تیرآهن ها به چهار نوع IPE،INP، یرآهن ها مهم ترین دسته پروفیل های فولادی به شمار می آیند و  کاربردهای فراوانی در صنعت و ساخت و ساز دارند،  بنابراین شناسایی انواع و کاربرد هر یک تیر آهن ها پیش از خرید ضروریست. و لانه زنبوری تقسیم می شوند. در ادامه به بررسی تعاریفی از هر یک از این تیرآهن ها و تفاوت های آن با یکدیگر خواهیم پرداخت.

مطالعه بیشتر: 10 کاربرد اساسی تیرآهن در ساختمان

مزایای استفاده از تیرآهن

• با استفاده از تیر آهن امکان توسعه بعد از امکان سازه فراهم است
• چندین قطعه را به یکدیگر میتوان متصل کرد
• تیرآهن ها قططعاتی هستن که در کارخانه ها به صورت پیش ساخته تولید می شوند
• سرعت بالایی در اجرا و نصب دارند
• کاربرد بالایی در ارتفاع های زیاد دارند

انواع تیرآهن

همانطور که اشاره کردیم تیرآهن های موجود در بازار و مورد استفاده مهندسان و صنعتگران، بر اساس استاندارد هایی تولید می شوند. این تیرآهن ها را بر اساس نحوه تولید به 4 گروه مختلف تقسیم می کنند. تمام انواع تیرآهن ها را می توان برای اهداف خاصی در ساخت و ساز ساختمان ها مورد استفاده قرار داد.

• تیرآهن IPE
• تیرآهن INP
• تیرآهن IPB(تیرآهن هاش)
• تیرآهن زنبوری (نوع CNP)

تیرآهن IPE

این نوع تیر آهن ها در کشور های اروپایی و ایران تولید می شوند. تیر IPE یک بخش فولادی سازه ای با شکل مشخصه ‘I’   یا’H’ است. ضخامت بال ها در این نوع از انواع تیر آهن تغییر پذیر نیست.

اکثر تیر آهن های تولیدی در کشور های اروپایی و ایران از این مدل هستند. و بارزترین ویژگی این نوع تیرآهن ها یکسان بودن ضخامت بال های ابتدا و انتهای آن می باشد.

این پیکربندی به تیرهای IPE مقاومت عالی در برابر تنش فشاری و خمشی و همچنین کشش در جهت طولی می دهد. معمولا مهندسان کشورمان نقشه ی ساختمان ها را بر این اساس طراحی میکنند و به همین جهت این نوع تیرآهن در میان مشتریان از محبوبیت بیشتری برخوردار است.

تیرآهن INP

این نوع تیر آهن یکی دیگر از انواع تیرآهن موجود در بازار است. این تیرآهن  بر اساس استاندارد کشور های روسیه و چین تولید می شوند و شکل l  انگلیسی را دارد. اگر بخواهیم از شکل ظاهر این تیر آهن صحبت کنیم باید توجه داشته باشید که ضخامت بال های آن نازک بوده و در انتها به تدریج ضخیم می شود. برای تشخیص این نوع تیر آهن از سایر انواع آن، اگر از سر تیرآهن به آن نگاه کنید شیب ملایمی را در ضخامت بال ها مشاهده میکنید.

این نوع تیر آهن در ابتدا تیرآهن lNP در ارتفاع های 80 تا 600 میلی متری تولید می شود. لازم به ذکره که این محصول بار کمتری نسبت به تیرآهن تحمل میکند و همین دلیل نیز قیمت کمتری نسبت به LPE دارد.

تیرآهن INP از نظر ظاهری به دو نوع تقسیم بندی می شود:

• تیرآهن‌های INP : این تیرآهن با لبه‌های موازی و سطح پهن‌ در بازار موجودند.
• تیرهای INP با بال های شیب دار: این تیرآهن ها سطح داخلی ضخیم تری نسبت به سطح بیرونی خود دارند و شیب در بال ها به طور مساوی نیست، به همین دلیل هر چقدر از جان تیر فاصله بگیرد، ضخامت بال ها کمتر می شود.

تفاوت دو استاندارد  IPE و INP چیست؟

تیرآهن های وارداتی ایران همانطور که اشاره شد بر اساس دو استاندارد IPE و INP هستند. در هنگام خرید محصول توجه داشته باشید که ، تیرآهن های وارداتی کشور های لهستان، آلمان، اسپانیا و کره بر اساس استاندارد LPE تولید میشوند و تیر آهن های کشور های چین و روسیه بر اساس استاندارد IPE  و lNP هستند. بنابراین توجه داشته باشید که صرفا نام کشور تولید کننده بسنده نکنید بود.

چون چین  و روسیه با استفاده از هر دو نوع استاندارد تیرآهن تولید میکنند، بسیار پیش آمده که مصرف کننده در تشخصیص IPE  یاINP  بودن محصول این دو کشور دچار مشکل شده. در این مورد حتی پیش آمده که پس از خرید و تخلیه محصول در محل ساخت، و یا بدتر از آن در مرحله ساخت ساختمان، متوجه اشتباه بودن نوع تیرآهن مصرفی خود شده اند. و این یعنی ضرر و زیان بسیار در همین ابتدای کار. بنابراین توجه داشته باشید که حتما نوع تیر آهن و نام کشور تولید کننده را مورد بررسی کنید تا تیر آهن مطابق با طراحی نقشه ساختمان را تهیه نمایید.

تفاوت عمده‌ دیگر این دو نوع تیرآهن در شکل ظاهری آن ها است، بدین صورت که تیرآهن INP، ضخامت بال با فاصله گرفتن از جان تیرآهن کاهش پیدا می‌ کند.

دو نوع گفته شده علاوه بر اینکه در داخل کشور تولید می‌شود، به صورت وارداتی نیز در بازار آهن وجود دارند.

ویژگی‌های تیرآهن INP چیست؟

این نوع تیر آهن ها ابعادی برابر با 8 تا 60 سانتی متر دارند و از کاربردهای تیرآهن INP می توان به استفاده از آن در سازه های مرتفع اشاره کرد. تیر آهن  INP معمولاً برای ساخت و بالا بردن اسکلت‌بندی برج، ساختمان‌های بلند و مرتفع، پل و سدهای بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.  این نوع تیر آهن ها فضای کمی را اشغال می کند. نصب تیرآهن INP نیز به راحتی صورت می‌گیرد.

مزایای استفاده از تیرآهن INP 

استفاده از تیرآهن INP مزایایی دارد که این مزایا شامل موارد زیر می باشد:

• در این نوع تیرآهن ها اتصال قطعات به آسانی انجام می شود
• استفاده از INP هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد
• از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار است
• نصب این تیرآهن به آسانی انجام می شود و این موضوع یعنی افزایش سرعت اجرا
• در سازه های مرتفع کاربرد گسترده ای دارند
• امکان توسعه مجدد سازه وجود دارد
• فضای کمتری نسبت به فضای بتنی اشغال می کنند.

معایب استفاده از تیرآهن INP

اما استفاده از تیرآهن INP علاوه بر مزایای که دارد، معایبی نیز ممکن است داشته باشد، پس بیایید معایب آن را نیز بررسی کنیم:

1. اولین عیبی که این تیرآهن می تواند ایجاد کند، کاهش مقاومت آن در صورت افزایش دمای محیط تیرها است.
2. این تیر آهن ها هم مثل همه تیر آهن ها، در برابر تغییر شرایط جوی واکنش نشان می دهند و احتمال خوردگی دارند.
3. اگر در اتصالات این تیرآهن از جوش استفاده کنید، ممکنه مقاوت کافی را نداشته باشد. به همین جهت بهتره از پرچ و یچ برای اتصالات میان قطعات استفاده بشود.

   

تیرآهن IPB یا هاش

یکی از زیر شاخه های تیرآهن ها، تیر آهن  بال هن یا هاش  می باشد. این نوع تیر آهن ها ططول بالهای بیشتری نسبت به تیرآهن IPE دارند. تیر آهن IPB ( هاش) به صورت سبک، سنگین و فوق سنگین با علامت اختصاری مشخصی تولید می شوند.

هنگامی که کلمه ی لاتین V در کنار نام تیر آهن قرار می گیرد به معنای آن است که تیر آهن سنگین وزن می باشد IPBv  و هرگاه که حرف L در کنار نام تیر آهن قرار گرفته باشد به این معنیست که تیر آهن سبک وزن می باشد.

تیر آهن های هاش در سایزهای ۱۰۰۰-۱۰۰ تولید می‌شود. و سه نوع زیر را دارد:

• بال‌پهن سنگین HEB

• بال‌پهن سبک  HEA
• سنگین  TPB

تیرآهن بال پهن سنگین (HEB) نسبت به بال پهن سبک (HEA) ضخامت بیشتری دارد، بنابراین وزن تیرآهن بال پهن سبک و سنگین در سایزهای مختلف متفاوت است، تیرآهن در سایزهای ۱۰ تا ۱۰۰۰ موجود است.

کاربرد تیرآهن IPB

تیرآهن هاش دارای قدرت تحمل کشش از دو جهت را دارند. معمولا طول این تیرها از ۱۲ متر شروع می شود و در پل سازی و برج سازی مورد استفاده قرار می گیرد. مهم ترین کاربری که می توانیم برای این نوع از تیرآهن ها اشاره کنیم، استفاده ویژه از آن برای ساختن انواع ستون در ساختمان هاست. همانطور که گفتیم ابعاد این تیرآهن از دو نوع قبلی بیشتره و بنابراین در فضای ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرد.

 تیرآهن هاش  قابلیت‌های بسیاری از جمله موارد زیر را در اختیار صنعتگران قرار می‌دهد:

• استحکام و مقاوت بسیار قابل توجهی دارد
• برای کنترل نیروهای برشی و لنگر خمشی یکی از پر مصرف ترین تیرآهن هاست
• در برابر رانش زمین مقاومه
• فضای کمی را بعد از نصب اشغال میکند
• دارای سهولیت نصب و اجراست

  

تیرآهن لانه زنبوری (CPE) چیست؟

تیراهن لانه زنبوری چیه؟ چرا چنین اسمی انتخاب شده؟ این نوع تیرآهن در سال 1910 میلادی توسط فردی به نام هورتن اختراع شد و نامگذاری آن هم به دلیل شکل ظاهری این محصول است. برای اینکه تیر آهن ها بتوانند لنگر خمشی بزرگتری را تحمل کنند، جان آن را به شکل ذوزنقه برش میدن و به هم جوش میزنند و به آن لانه زنبوری گفته میشه.

در اصل، وقتی که شما از روبه‌رو به این محصول نگاه می‌کنید، در پهنای جان آن، خانه‌های توخالی به شکل پنج‌ضلعی است که تداعی کننده‌ی شکل لانه‌ی زنبور است.

تیرآهن لانه زنبوری نیز جز دسته تیر های H است که قدرت تحمل بارهای کششی و فشاری بیشتری را در مقایسه با تیر های IPB ،IPE و INP دارد. تیرآهن لانه زنبوری از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است که سبب می شود استفاده از آن در برج سازی بسیار متداول باشد.

مزایای تیرآهن لانه زنبوری

• به دلیل وزن سبک تری که دارد، از نظر اقتصادی به صرفه تر است
• حفره های موجود در جان این نوع تیرآهن فضای مناسبی برای عبود لوله های برق و تاسیسات است.

معایب تیرآهن لانه زنبوری

• به دلیل وجود حفره‌ها در جان آن مقاومت برشی در محل اتصال پل به ستون‌ها کاهش می‌یابد، برای پر کردن این حفره‌ها گاه از ورق‌های فلزی استفاده می‌کنند.
• برای یکپارچه‌سازی آن را سرتاسر جوشکاری می‌کنند.

پرمصرف ترین تیرآهن ها

با توجه به ویژگی و قابلیت هایی که برای هر کدام از تیرآهن ها اشاره کردیم، حالا وقت آن است که سه تیرآهن پر مصرف صنعت ساختمان سازی را معرفی کنیم. این سه تیرآهن پر مصرف ترین تیر آهن ها در دنیای ساختمان سازی هستند:

1. تیرآهن IPE
2. تیرآهن هاش
3. تیرآهن لانه‌زنبوری

همه این 3 تیرآهن در برابر نیروهای برشی و لنگر خمشی مقاومت بالایی دارند و می‌توان برای افزایش استحکام اسکلت‌بندی ساختمان از آن‌ها استفاده کرد. 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.

جمع‌بندی

تیرآهن طبق استانداردهای مختلفی تولید می شود. در این مقاله در مورد ماهیت تیرآهن فولادی و انواع تیرآهن  یعنی تیرآهن IPE، INP، IPBو CPE صحبت کردیم که هر کدام از نظر مشخصات ظاهری و کاربرد متفاوت هستند. هر کدام از انواع تیرآهن هایی که ذکر کردیم دارای مشخصات و ویژگی هایی هستند، به همین خاطر از آن ها استفاده های مختلفی می شود. در این مقاله در مورد انواع تیرآهن و کاربردهای تیرآهن اطلاعاتی را به شما ارائه کردیم تا اطلاعاتتان را در این زمینه به‌روز کنید.