توضیحات

تیرآهن

تیرآهن یا پروفیل I اساسی ترین پروفیل ساختمانی است که به صورت ستون، خرپا، نعل درگاه (به قطعه فلزی گفته می‌شود که در قسمت فوقانی پنجره، به منظور تحمل بار آجر و سایر اجزا فوقانی ساختمان قرار داده می‌شود)، پوشش سقف ها، پل های لانه زنبوری و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. معمولاً تیرآهن از لحاظ خصوصیات ظاهری به سه شکل تیرآهن معمولی یا بال نیم پهن (IPE)، تیرآهن بال شیبدار (INP) و تیرآهن بال پهن (IPB) تولید می شود. تیرآهن H یا بال پهن (IPB) به تیرآهنی گفته می شود که طول بال های آن نسبت به تیرآهن بزرگ تر  باشد. در حالتی که علامت V در کنار نام تیر آهن قرار می گیرد به آن تیر آهن بال پهن سنگین (IPBV) و در حالتی که حرف L در کنار نام آن قرار می گیرد به آن تیرآهن بال پهن سبک (IPBL) گفته می شود.

روش های نامگذاری تیر آهن

تیرآهن بر اساس شکل بال ها و فاصله بین دو بال (ارتفاع تیرآهن) نامگذاری می شود. به عنوان مثال به تیرآهنی که دارای بال های پهن و ارتفاع ۸۰۰ میلیمتر باشد تیرآهن بال پهن یا IPB نمره ۸۰ گفته می شود. بر اساس استاندارد اشتال تیرآهن IPB با نمره ۱۰ تا ۱۰۰ (ارتفاع ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلیمتر) تولید می شوند. برای تیرآهن IPB تا نمره ۳۰ طول بال ها با ارتفاع آن برابر می باشد. در شرکت های داخلی که تعداد محدودی نیز هستند معمولاً تیرآهن IPB نمره ۱۰ تا ۲۰ تولید می شود و در صورت نیاز از کشورهایی از جمله ترکیه، واردات سایر سایزها نیز صورت می گیرد.
در این فعالیت تیر آهن بال پهن نمره ۶۰ تا ۱۰۰ و به روش نورد گرم (Hot Rolling) تولید می شود؛ نورد گرم یکی از روش های متداول شکل  دهی فلزات می باشد. در روش نورد گرم، ابتدا شمش فولادي از نوع شمشه (بلوم) با مقطع و طول مشخص به درون كوره هاي حرارتي نورد ریخته شده و پس از رسيدن به درجه حـرارت مورد نظر و عبور از قفسه های نورد ابتدایی (مجموعه غلتک ها) مقطع آن کاهش و طول آن افزایش می یابد و نهایتاً با عبور از قفسه های نورد میانی و پایانی به شکل تیرآهن تبدیل و پس از برش به طول های مورد نظر، بسته بندی می-شوند.
بلوم (Bloom) یا شمشه از فرآورده‌های میانی نورد فولاد است که سطح مقطع آن بزرگ‌تر از ۲۳۰ سانتیمتر مربع است. سطح مقطع آن مربع با عرض بیشتر از ۱۵ سانتیمتر و کمتر از ۳۰ سانتیمتر می باشد. از بلوم برای ساخت ریل، تیر آهن، قوطی، نبشی، ناودانی، سپری و غیره استفاده می‌شود.

تیر آهن چیست 

تیرآهن اساسی ترین پروفیل ساختمانی است که بعضا در پروژه های صنعتی نیز کاربرد دارد.

تیرآهن به سه صورت یافت می شود:

1. تیر آهن IPE ( استاندارد اروپا و ایران )

2. تیر آهن INP ( استاندارد چین و روسیه )

3. تیر آهن IPB ( بال پهن )

تیر آهن به دو صورت معمولی است که با علامت اختصاری I ویا NP نوشته شده و تیر آهن بال پهن نیز با علامت H و یا IPB نوشته می شود که ارتفاع و بال آن مساوی می باشد.

استانداردهای کارخانه های سازنده تیرآهن

استاندارد IPE

محصولات کشورهای اروپایی و ایران بیشتر از این نوع می باشند. بارزترین مشخصه این نوع تیرآهن اینست که اگر از دو سر تیرآهن به آن بنگرید ، ضخامت بالهای آن در ابتدا و انتها کاملاً یکنواخت می باشد.

بطور معمول نقشه ساختمانهایی که توسط مهندسین کشورمان تهیه می گردد بر اساس این استاندارد بوده و لذا این نوع تیرآهن از محبوبیت بیشتری در میان مشتریان برخوردار است.

 استاندارد INP

تیر آهن هایی که بر اساس این استاندارد تهیه تولید می شوند بیشتر محصولات کشور چین و روسیه می باشند. مشخصه بارز آن ؛ نازکی بالها در ابتدا و ضخیم شدن تدریجی آن در انتها می باشد ، بطوریکه اگر از سر تیرآهن به دقت به آن بنگرید شیب ملایمی را در ضخامت بالها مشاهده خواهید نمود.

انواع تیرآهن های ساختمانی

بال‌ نیم‌ پهن موازی ( I- BEAM ) و بال‌پهن موازی ( H- BEAM ) که برای اولین بار در کشور در شرکت سهامی ذوب آهن اصفهان طراحی و تولید گردیده‌است.

در حال حاضر محصول تیرآهن ذوب آهن اصفهان با علامت اختصاری Esco بر روی جان بال بصورت برجسته قابل شناسایی است. بال نیم پهن I در اندازه‌های ۱۲۰ تا ۳۰۰ و تیرآهن بال‌پهن موازی H در سایز ۱۶۰ میلیمتر.

تیر آهن مهمترین نوع پروفیل های ساختمانی است که به دو صورت معمولی به فرم I ویا NP نوشته می شود در ساختمان استفاده بسیار بیشتری دارد.

تیر آهن معمولی به ارتفاع 80 تا 600 میلیمتر عرضه می شود و مورد استفاده آن در ستون ها ، خرپا ها ، نعل درگاه ها ، بیم ها در پوشش سقف ها و پل های لانه زنبوری می باشد.

انواع تیر آهن های وارداتی موجود در بازار ایران

در حال حاضر از هر دو نوع استاندارد در بازار ایران موجود می باشد. تیر آهن های IPE وارداتی بیشتر مربوط به کشورهای لهستان ، اسپانیا ، آلمان و همچنین کشور کره می باشد.

البته تیر آهن IPE کشور چین و روسیه نیز در بازار موجود است ، ولی از آنجاییکه این دو کشور از هر دو نوع استاندارد تیرآهن تولید نموده اند ، لذا مصرف کنندگان محترم بعضی مواقع در تشخیص IPE یا INP بودن محصول این دو کشور دچار مشکل شده.

بسیار پیش آمده که پس از خرید و تخلیه کالا در محل ساخت و یا بدتر از این ، پس از نیمه ساخت متوجه شده اند که تیرآهن های مورد استفاده آنها از نوع INP بوده است ، حال آنکه نقشه آنها بر اساس IPE طراحی شده و دچار ضرر و زیان می گردند.

البته اگر نقشه در ابتدا بر اساس INP طراحی شده باشد عکس این قضیه نیز صدق می نماید.

مشخصه بارز تیرهای تولیدی ذوب آهن اصفهان آرم ESCO در یک طرف ( بال ) تیر آهن می باشد که به فاصله هر 2 متر این آرم بصورت برجسته و حک شده قابل مشاهده است.

تیرآهن های لانه زنبوری

هدف از ساخت تیر های لانه زنبوری هدف این است که تیر بتواند ممان خمشی بیشتری را با خیز ( تغییر شکل ) نسبتاً کم و همچنین وزن کمتر در مقایسه با تیر نورد شده مشابه تحمل کند.

برای مثال با مراجعه به جدول تیرآهن ارتفاع پروفیل ۱۸ را که ۱۸ سانتیمتر ارتفاع دارد می‌توان تا ۲۷ سانتیمتر افزایش داد. محاسن و معایب تیر لانه زنبوری با توجه به مثال گفته شده در بالا با تبدیل تیر آهن معمولی به لانه زنبوری

اولاً : مدول مقطع و ممان اینرسی مقطع تیر افزایش می‌یابد .

ثانیاً : مقاومت خمشی تیر نیز افزوده می‌گردد . در نتیجه تیری حاصل می‌شود با ارتفاع بیشتر قوی‌تر و هم‌وزن تیر اصلی

ثالثاً : با کم شدن وزن مصالح و سبک بودن تیر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود .

رابعاً : از فضا های ایجاد شده ( حفره‌ها ) در جان تیر می‌توان لوله های تاسیساتی و برق را عبور داد.

در ساختن تیر لانه زنبوری که منجر به افزایش ارتفاع تیر می‌شود باید استاندارد کاملاً رعایت گردد در غیر این صورت خطر خراب شدن تیر زیر بار وارد شده حتمی است .

از جمله معایب تیر لانه زنبوری وجود حفره های آن است که می‌تواند تنش‌های برشی را در محل تکیه گاه های پل به ستون یا اتصال تیر آهن تودلی به پل لانه زنبوری تحمل کند.

بنا بر این برای رفع این عیب اقدم به پر کردن بعضی از این حفره‌ها با ورق فلزی و جوش می‌کنند تا اتصال فرعی پل به ستون یا تیر فرعی به پل به درستی انجام شود.

تیر لانه زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می‌تواند به صورت پل فقط در یک دهانه یا به صورت پل ممتد به کار رود .