تیرآهن چیست؟
تیر آهن قطعه ای عمودی، افقی و یا شیبدار است که تحمل وزن اصلی ساختمان را برعهده دارد. ثقل بارهای عمود بر سازه به وسیله ی تیرآهن ها به ستون های ساختمان که تکیه گاه آن هستند منتقل شده و سبب تقسیم شدن نیروهای فشاری و کششی وارد شده به قسمت های مختلف سازه می شود. تیرآهن اصلی ترین پروفیل ساختمانی است که در پروژه های صنعتی نیز کاربرد دارد.
انواع تیرآهن از نظر ظاهری
با توجه به تصویر انواع تیرآهن ها از نظر ظاهری ، مدل اتصال بال و جان به هم و تناسباتی که جان و بال باهم دارند ؛ وجه تسمیه و علت نامگذاری آن ها مشخص می شود وهمچنین استاندارد آن ها نیز بر همین اساس مشخص می شود.
۱.تیرآهن INP
تیرآهن INP، تیرآهنی است که بال و جان برابر دارد و استانداردکشور چین و روسیه است. اصلی ترین وجه تمایز این تیرآهن با تیرآهن IPE این است که شیب موجود در بین ابتدا و انتهای بال است که ضخامت بال را در انتهای خودش و اتصال به جان بیشتر کرده است. در تیرآهن نیم پهن ، اندازه بال ، نصف اندازه ی جان است .
۸۰-۶۰۰ میلی متر ، اندازه ی ارتفاع این تیرآهن است.کشور های آلمان، اسپانیا، کره و لهستان نیز این نوع تیرآهن را عرضه می کنند.کشور چین به دلیل عدم آگاهی از انواع تیرآهن ها ، نوع IPE را به جای INP خریداری کرده و استفاده می کند که موجب متحمل شدن خسارت های سنگینی می شود.
۲.تیرآهن IPE
تیرآهنی است با ضخامت بال و جان یکسان در طول آن که استاندارد مورد تایید ایران است و نقشه ها در کشور ما بر اساس این تیرآهن طراحی شده اند ؛ در نتیجه این تیرآهن در ایران از محبوبیت بسیاری برخوردار است.
۳.تیرآهن IPB
تیرآهن بال پهن یا هاش نیز نام دارد. این نوع از تیرآهن به دو دسته ی تیرآهن بال پهن سبک IPBL و تیرآهن بال پهن سنگین IPBV تقسیم می شود. تیرآهن هاش هم تولید داخلی دارد و هم نمونه ی وارداتی.
بال و جان تیرآهن بال پهن باهم برابر است و ضخامتش می تواند از ۱۰۰تا ۱۰۰۰ میلی متر باشد. مهم ترین نکته ی این قسمت، این است که چگونه تیرآهن پال پهن سبک IPBL که HEB نیز نام دارد؛ از تیرآهن بال پهن سنگین IPBV که HEV نیز نامیده می شود، تشخیص بدهیم.
اندازه بال و جان هر دو نوع، به یک اندازه است و تنها تفاوتی که وجود دارد این است که تیرآهن بال پهن سنگین، ضخامت جان و بال یکسانی دارد اما در تیرآهن بال پهن سبک، ضخامت جان کمتر از بال است.
سایز ۱۶۰ ، ۱۸۰ و ۲۰۰ تیرآهن هاش ، پرکاربرد ترین نوع آن هستند . این نوع تیرآهن با نماد ESCO در کارخانه ی ذوب آهن اصفهان که برترین کارخانه ی تولید تیر آهن هاش شناخته شده ، با کیفیت بالایی تولید شده و به بازار عرضه می شود .
انواع تیرآهن از نظر کارایی و کاربرد در ساختمان
- شاه تیر یا تیر اصلی (Girder): اصلی ترین بخشی است که در سقف سازه فشار بار را متحمل می شود و توسط تیر فرعی یا همان تیرچه ، فشار را به ستون ها انتقال می دهد.
- تیرچه یا تیر فرعی (Joist): این نوع تیر سبک ، وسیله ای است برای انتقال غیر مستقیم وزن سقف، به تیر های اصلی .
- تیرهای لبه‌ای یا کناری (Spandrel): همان طور که از نامش پیداست در کناره های سازه واقع شدند و علاوه بر تحمل وزن سقف ، وزن دیوارها را نیز متحمل می شوند .
- نعل درگاهی (Lintel): این نوع تیر در درگاه ها و بازشو های سازه قرار دارد مثل پنجره ها و درها.
- تیر کلاف: تیری افقی که فشار وارد شده را به شاه تیر انتقال می دهد.این تیر به دو تیر عرضی وصل می شود که عموما در خرپای سقف قرار دارد.
- لاپه (Purlin): تیر کم وزن ساخته شده از پروفیل Iویا Z است و در سازه های صنعتی جهت تحمل وزن پوششهای سبک کاربرد دارد.
انواع تیرآهن از نظر محل تکیه و اتصال
- تیر با تکیه گاه ثابت: جلوگیری از دوران و چرخش در همه ی جهات ؛ درست برعکس تیرهای مفصلی و غلتکی که در محل اتکا آزاد بوده و قابلیت حرکت دارند.
- تیر با تکیه گاه پینی یا مفصلی : مقاوم در برابر حرکت در همه ی جهات.
- تیر با تکیه گاه غلتکی: مقاوم در برابر حرکت در جهتی که بر محور عمود است.
تقسیم بندی دیگری از انواع تیرآهن بر اساس شرایط محل تکیه و اتصال
- تیر ساده: تیری تک دهانه ، با محل اتصال دوگانه ی مفصلی و غلطکی.
- تیر طره ای: تیری با یک انتهای گیردار و یک انتهای آزاد .
- تیر پیش آمده یا تیر ساده ی طره دار: تیری با تکیه گاه ساده که این تکیه گاه الزاما در انتهای تیر موجود نشده است.
- تیر ممتد یا سراسری: تیری با بیش از دو تکیه گاه ساده.
- تیر دو سر گیردار: تیری با دو انتهای غیر آزاد و گیردار.
نحوه ی اتصال تیرها
از مهمترین بخش های اسکلت فلزی سازه ، اتصال تیرها است که نقش مهمی در انسجام و یکپارچگی سازه ی فلزی ایفا می کند. پر اهمیت ترین قسمت اتصالات ، اتصال تیر به ستون است که البته در بعضی مواقع تیر به حالت عمودی به تیرهای دیگر متصل می شود که این اتصال به دو شکل صورت می گیرد :
- اتصال دو تیر به هم جهت افزایش طول تیر.
- اتصال دو تیر به هم با هدف انتقال فشار از تیری به تیر دیگر ؛که در این حالت تیرها برهم عمودند و در اصطلاح به این نحوه ، اتصال تیر به تیر ، و یا تیر به شاه تیر می گویند.
زبانه کردن یعنی چه؟
برداشتن قسمتی از تیرآهن در محل اتصال تیرها ، با هدف افزایش سطح تماس آن ها به دلیل مقاومت بیشتر و فشار کمتر تحت تاثیر نیروهای فشاری ، کششی و برشی.
اتصال تودلی: هنگام تفاوت زیاد ارتفاع دو نیم رخ ، به جای زبانه کردن ، به کمک نبشی ، تیرچه را به جان تیر اصلی جوش می دهیم که در اصطلاح به این اتصال ، اتصال تو دلی می گویند.
فرآیند تولید تیرآهن
از رایج ترین روش های شکل دهی فلزات ، نورد گرم که است که به شرح زیر می باشد:
شمش فولادی با مقطع و طول معین در کوره قرار می گیرد و پس از رسیدن به درجه حرارت مشخص شده و عبور از نورد ابتدایی و مجموعه ای از غلتک ها ، با کاهش مقطع و افزایش طول و عبور از نورد میانی و پایانی ، به شکل تیرآهن در می آید و سپس به طول های مختلف برش خورده و بسته بندی می شود.
فروش تیرآهن
قیمت تیرآهن با توجه به وزن آن تعیین شده و به صورت شاخه ، عرضه می شود. طبق برخی استاندارد ها ، تیر آهن با وزن بالا پیشنهاد می شود که ممکن است نوعی دیگر با وزنی کم تر و با همان مشخصات وجود داشته باشد که مد نظر آن استاندارد قرار نگرفته است. همچنین تیرآهن ها از نظر کیفیت در درجات مختلفی هستند و ممکن است دو تیرآهن با مشخصات ظاهری یکسان و وزن متفاوت وجود داشته باشد و این نکته هم قابل توجه است که صرفا تیرآهن های سنگین ، از مقاومت بیشتری برخوردار نیستند و گاهی طراح ،تیر آهن سبک را مناسب تر می داند.
امروزه تیرآهن های تولید شده در ایران ، مطابق استاندارد اروپا IPE هستند.
قیمت تیرآهن کارخانه ذوب آهن اصفهان ، به دلیل شهرت و اعتبار این کارخانه در ایران و خاورمیانه ، بسته به شرایط بازار، حدود ۱۰ الی ۱۵ درصد از سایر تیرآهن ها گران تر است. از تیرآهن های وارداتی می توان تیرآهن های روسی و کره ای را نام برد که قیمت ، کیفیت و مشخصاتی نزدیک به تیرآهن ذوب اصفهان را دارند.
سایر تیرآهن های داخلی که به طبع قیمت کم تری نسبت یه تیرآهن ذوب اصفهان دارند عبارتند از:
آرین ، فایکو ، ماهان ، کرمانشاه و یزد و ناب تبریز و…
نکاتی برای پس از خرید تیر آهن
- کارخانه تولید کننده ی تیرآهن
- مطابقت برند تیرآهن خریداری شده با تیرآهن تحویل گرفته شده
- مطابقت وزن مورد نظر با وزن فرستاده شده
شمارش دقیق تعداد تیرآهن های ارسالی
