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.
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.
تیرآهن جزو مقاطع فولادی است که در اغلب سازه‌ها و پروژه‌های عمرانی کاربرد دارد و به همین خاطر در انواع مختلفی تولید می‌شود. این پروفیل فولادی سنگین، فشارها و نیروهای وارد بر سازه را تحمل می‌کند و مقاومت آن را افزایش می‌دهد.
تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه‌زنبوری، که یکی از پرکاربردترین محصولاتی است با نام «تیرآهن شبکه» نیز شناخته می‌شود.این محصول، دارای حفره‌های توخالی است که شبیه لانه‌ی زنبور است، به همین دلیل به این محصول، لانه‌زنبوری گفته می‌شود.به طور کلی، هدف از ساخت این محصول این است که تیر بتواند با کمترین تغییر شکل، کمان خمشی بیشتری را تحمل کند.
مهمترین کاربردهای تیرآهن لانه زنبوری
- به عنوان ستون در سازه‌ها
- عناصر سقفی
- در کشور ما، به‌دلیل استفاده از تیرچه و بلوک، تیرآهن لانه‌زنبوری به شکل مدفون در بتن استفاده می‌شود، چرا که بتن، همه‌ی معایب موجود در لانه زنبوری (اعم از مقاومت بُرشی و ناپایداری پیچشی) را کاهش می‌دهد. از تیرآهن‌های لانه‌زنبوری در سازه‌های فولادی به عنوان ستون، طاق قوسی، عناصر سقفی، سیستم‌های فضایی و حتی در مزارع استفاده می‌کنند..
مزایای تیرآهن لانه زنبوری
- افزایش مقاومت خمشی تیر
- تحمل بار بیشتر
- مقرون‌به‌صرفه و کاملاً اقتصادی (به دلیل سبک‌بودن تیر)
- قابلیت عبور لوله‌های تاسیساتی و برق از فضاهای ایجاد‌شده (حفره‌ها)
- قابلیت استفاده در صنایع مختلف، مانند پُل‌سازی، حمل‌و‌نقل و عمران
معایب تیرآهن لانه زنبوری
- کاهش خواص فولاد و مقاومت در اثر جوشکاری
- ضریب اطمینان و ایمنی پایین نسبت به مقاطع فولادی دیگر
- ایجاد حفره‌ها در جان، باعث کاهش مقاومت بُرش در محل اتصال پُل به ستون‌ها می‌شود.
چرا تیر را لانه زنبوری می‌کنند؟
مقاومت و افزایش دوام
یکی از مهمترین ویژگی‌هایی که می‌توان برای تیرآهن لانه زنبوری در نظر گرفت، سختی تیر است؛ بدون این که تغییری در وزن ماده ایجاد شود. مقاومت و افزایش دوام این محصول باعث می‌شود که در برابر عوامل مختلف و لرزش‌های متداول، طول عمر بالاتری داشته باشد و مدت زمان طولانی‌تری بتوان از این تیرآهن در سازه‌های مختلف استفاده کرد.
تطبیق‌پذیری
این محصول، تطبیق‌پذیری عالی با سازه‌های مختلف دارد. از آنجایی که این محصول در اشکال مختلف ساخته می‌شود، قابلیت تطبیق‌پذیری عالی در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، مانند پارکینگ‌های چندطبقه و یا حتی پل‌ها دارد.
وزن سبک این محصول
وزن سبک تیرآهن زنبوری، یکی از مهمترین ویژگی‌هایی است که باعث محبوبیت آن شده است. بسیاری از شرکت‌های ساختمانی به دنبال این هستند که از تیر کمتر استفاده کنند؛ بنا بر این، تیرآهن لانه زنبوری با ساختار خاص و همچنین کمترین میزان فلز استفاده‌شده در آن، علاوه بر این که سبک است، از مقاومت و پایداری بالایی نیز برخوردار است.
هزینه‌ی پایین استفاده
استفاده از تیرآهن زنبوری برای بسیاری از سازه‌ها، هزینه‌ی کمتری نسبت به سایر محصولات دارد.
روش‌های تقویت تیرآهن لانه زنبوری
تقویت تیرآهن زنبوری با استفاده از ورق
در برخی موارد، علاوه بر تنش‌های اصلی، ممکن است تنش‌های خمشی در تیرآهن زنبوری ایجاد شود. این تنش‌ها باعث کاهش کارایی تیر می‌شوند. برای جلوگیری از این کار، بهترین روش این است که حلقه‌های کناری تیر که دچار تنش خمشی هستند با ورق پُر شوند؛ به خصوص زمانی که از این تیرها به صورت یکسره استفاده شود.
تقویت تیرآهن زنبوری با استفاده از بتن و فولاد
در محل تیکه‌گاه تیرآهن زنبوری، نیروی بُرشی و همچنین لنگر خمشی زیاد است؛ بنا بر این، تنش‌های خمشی به شدت افزایش پیدا می‌کنند. در چنین مواقعی از نظر اقتصادی به صرفه است که محل‌هایی که دچار تنش شده‌اند با بتن پُر شود. این امر، سختی و مقاومت تیر را افزایش می‌دهد و همان‌طور که اشاره شد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های دایره‌ای
تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های شش‌ضلعی
تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های سینوسی
سایر تیرآهن ها (جانبی)
1) تیر چوبی یا Timber Beam
روی خرپا چوبی، تیر چوبی به صورت افقی بین دو پایه حرکت قرار می‌گیرد. تیر چوبی معمولاً در ساختمان خرپاهای سقف چوبی استفاده می‌شود. ساختار قاب چوبی با ستون‌ها ایجاد شده و ستون‌ها برای حمایت از تیرآهن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها همچنین برای پشتیبانی از صفحات کف در خانه‌های تاریخی و قدیمی با قاب چوبی استفاده می‌شوند. اگر الوار به درستی مراقبت شوند، مصالح ساختمانی محکم و بادوام خواهند بود.
2) تیر بتن مسلح یا Reinforced Concrete Beam
متداول‌ترین نوع تیرآهن چیست ؟ بتن سیمانی ساده و میلگردهای آرماتور یک تیر بتن آرمه را تشکیل می‌دهند. این متداول‌ترین نوع مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان است. این نوع را می‌توان در اغلب منازل مشاهده کرد.
3) تیرآهن استیل یا Steel Beam
تیرآهن‌های فولادی در انبارها، برج‌ها، ساختمان‌های صنعتی و خرپاها و سایر سازه‌های فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرهای فولادی I اغلب استفاده می‌شوند؛ زیرا دارای ممان‌های دوم سطح بالایی هستند، به این معنی که از نظر سطح مقطع خود سفت هستند و می‌توانند بار زیادی را بدون افتادگی تحمل کنند.
4) تیر کامپوزیت یا Composite Beam
این یک جزء ساختاری است که از دو ماده مختلف به هم متصل شده و یک واحد را تشکیل می‌دهد. برای مثال از تیرآهن‌های کامپوزیت فولادی و بتنی در ساخت و ساز ساختمان استفاده می‌شود. برای محکم کردن این دال بتنی از یک فلنج فولادی پهن استفاده شده است.
5) تیرآهن ثابت یا Fixed Beam
از انواع تیرآهن می‌توان به تیرآهن ثابت اشاره کرد. این نوع تیرآهن‌ها دارای دو سر ثابت هستند. علاوه بر این، حرکت چرخشی تیرآهن ثابت کنترل می‌شود. انتهای تیرآهن ثابت نمی‌تواند بچرخد؛ زیرا در هر دو انتها ثابت است. تیرآهن ثابت به گونه‌ای قرار می‌گیرد که فشار بالا را تحمل کند. هیچ واکنشی از این نوع تیرآهن‌ها وجود ندارد. در ساخت ساختمان‌های بلند و سازه‌های صنعتی استفاده می‌شود.
6) تیرآهن کنسولی یا Overhanging Beam
معمولاً برای این نوع تیرآهن‌ها از یک سازه تیر مانند پشتیبانی ساده استفاده می‌شود. با این حال، در یک تیر آویزان، یک انتهای آن فراتر از تکیه گاه است. تیر آهن اغلب در هر انتهای ستون برای انتقال بار قرار می‌گیرد. یک ستون یک سر تیر آویزان را پشتیبانی می‌کند، در حالی که سر دیگر از تکیه گاه آویزان است. در ساختمان‌های مسکونی، معمولاً از تیرآهن‌های آویزان برای ایجاد سایه یا بالکن استفاده می‌شود. هر دو سر تیر دوگانه آویزان تا حدودی از تکیه گاه دور هستند.
7) تیرآهن پیوسته یا Continuous Beam
تیرآهن پیوسته از دیگر انواع تیرآهن است که یک تیر پیوسته دارد که شامل بیش از دو یا چند دهانه و تکیه گاه می‌باشد. هنگامی که یک تیرآهن در انتها و با تکیه گاه میانی نگهداری می‌شود، به آن تیرآهن پیوسته می‌گویند. دهانه‌های متعددی در این نوع تیرآهن‌ها وجود دارد. در ساخت پل معمولاً از تیر پیوسته استفاده می‌شود. این نوع از تیرآهن‌ها دارای بیش از دو تکیه گاه بوده که در طول آن قرار دارند.
8) تیر خرپا یا Trussed Beam
این تیرآهن‌ها معمولاً برای ساخت سوله‌های کارگاهی و سوله‌های انباری که به دهانه بلند و فضای باز نیاز است استفاده می‌شوند.
9) تیرآهن مستطیل شکل یا Rectangular Beam
سطح مقطع تیر مستطیلی در قسمت پایین تنش و در بالا فشار را تحمل می‌کند. در نتیجه، پایین مقطع تیر نسبت به قسمت بالایی، تقویت بیشتری دریافت می‌کند. تیرآهن‌های مستطیلی رایج‌ترین نوع تیرآهن‌های ساختمانی هستند.
10) تیرآهن مقطع T یا T-section Beam
در اغلب مواقع این تیر به صورت یکپارچه با دال بتن آرمه ساخته می‌شود. گاهی اوقات از تیرآهن‌های T جدا شده و برای افزایش مقاومت فشاری بتن استفاده می‌شود.
11) تیرآهن مقطع I یا I -section Beam
از دیگر انواع تیرآهن می‌توان به تیرآهن I اشاره کرد. در ساخت سازه‌های فولادی از تیرآهن I استفاده می‌شود. در سازه‌های فولادی، تیرآهن‌های I می‌توانند با خیال راحت در برابر نیروهای خمشی مقاومت کنند. تیرآهن‌های مقطع I بر اساس مشخصات کارخانه تولید می‌شوند. در معماری، بخش I beam در خرپاهای پشتیبانی مهم به کار می‌روند. تیرآهن I با استحکام بیشتر نسبت به سایر مقاطع آن، از یکپارچگی سازه بیشتر از سایر مقاطع تیرآهن محافظت می‌کند.
(بیشتر بخوانید: تفاوت تیرآهن و هاش)
12) تیرآهن مقطع L یا L-section Beam
تیر L نوعی تیر است که در گوشه یا اطراف محیط دال استفاده می‌شود.
13) تیرآهن مقطع C یا C-section Beam
این یک تیرآهن با یک قسمت کانال است که اغلب به عنوان بخش “C” شناخته می‌شود.
14) تیر بتنی پیش تنیده
تیر بتنی پیش تنیده از دیگر انواع است. تنش یا کرنش به این تیر بتنی قبل از قرار گرفتن در جای خود وارد می‌شود. تیرآهن‌های بتنی پیش تنیده طراحی شده توسط مهندسان می‌توانند مسافت‌های بیشتری را نسبت به تیرآهن‌های بتن آرمه طی کنند. این نوع تیرآهن بسیار نازک و سبک است.
15) تیر بتنی پیش ساخته
تیرآهن‌های پیش ساخته در یک محیط کنترل شده دور از سازه ریخته گری ایجاد می‌شوند و شرایط عالی برای اطمینان از استحکام کامل تیرآهن برای قطعات ریخته گری فراهم می‌شود. آن‌ها در تاسیسات کاربرد دارند و با یک بررسی با کیفیت بالا در یک محیط بسیار کنترل شده درمان می‌شوند. پس از آن، تیرآهن‌های پیش ساخته به محل ساخت و ساز آورده می‌شوند تا مورد استفاده قرار گیرند.
16) تیرآهن لینتل یا Lintel Beam
تیرآهن لینتل وزن را از قسمت بالایی به دیواره کناری که قرار دارد منتقل می‌کند. یکی از مهمترین اجزای تیرآهن، تیر لنگه است. در بالای در، پنجره و چارچوب تعبیه معمولاً به عنوان لنگه دری نصب می‌شوند. هدف اصلی آن محدود کردن میزان نیروی وارد شده به قاب در و پنجره است.
17) ریخته گری درجا تیر بتنی یا Cast In-situ Concrete Beam
دیگر انواع تیرآهن، Cast In-situ Concrete Beam نام دارد. این‌ها تیرآهن‌هایی هستند که در محل، ریخته گری می‌شوند. قالب‌ها در اندازه‌های مشخصی برای ریخته‌گری تیرآهن قرار داده می‌شوند و بتن تازه در قالب‌ها ریخته می‌شود و سپس با استفاده از ماشین‌های ارتعاشی مختلف متراکم می‌شوند.
18) تیرچه بلوک ایستا نامعین یا Statically Indeterminate Beam
شرایط تعادل برای حل واکنش‌ها در یک تیر نامشخص استاتیکی کافی نیست. در نتیجه، تجزیه و تحلیل این نوع از تیرآهن‌ها دشوارتر از تجزیه و تحلیل تیرهایی است که از نظر استاتیکی تعیین می‌شوند.
19) تیرآهن ایستا یا Statically Determinate Beam
ایستا از دیگر انواع تیرآهن است. بر اساس شرایط تعادل پایه، واکنش پشتیبانی ایجاد شده در این تیرآهن محاسبه می‌شود. موقعیت تعادل پایه که به عنوان تیر استفاده می‌شود برای بررسی تیرآهن‌های تعیین شده از نظر استاتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعداد نیروهای مجهول در یک تیر مشخص شده استاتیکی برابر است با تعداد معادلات در این حالت.
20) تیرآهن منحنی یا Curved Beam
تیرآهن‌های منحنی آن‌هایی هستند که شکل یا نیم رخ منحنی دارند. معمولاً در ساخت ساختمان‌های دایره‌ای یا منحنی شکل استفاده می‌شوند.
21) تیرآهن هاش یا H-Beam
تیرآهن هاش چیست؟ این تیرآهن در دو نوع بال پهن سبک و بال پهن سنگین تولید می‌شود. این محصول از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل می‌كند، علاوه بر اين در اغلب شرايط اجرايي، اتصال تيرآهن‌ها به سادگی بر روی آن‌ها صورت می‌گیرد.
بهترین کارخانه‌های تولید تیرآهن در ایران
- ذوب آهن اصفهان
- کارخانه آریان فولاد بویین زهرا
- کارخانه فایکو مازندران
- کارخانه شاهین بناب
- کارخانه جهان فولاد غرب کرمانشاه
- مجتمع فولاد کوثر اهواز
- کارخانه فولاد ظفر بناب
- مجتمع ذوب و نورد احرامیان یزد
برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان CSADR در ارتباط باشید.
شما هم میتوانید در مورد این کالا نظر بدهید.
برای ثبت نظر، از طریق دکمه زیر اقدام نمایید. اگر این محصول را قبلا از نگارشاپ خریده باشید، نظر شما به عنوان مالک محصول ثبت خواهد شد.
افزودن دیدگاه جدیدهیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.