آشنایی با تیرآهن معمولی (IPE) و مشخصات فنی آن
استفاده از فولاد در حال حاضر در اجرای سازه‌های اسکلت فلزی به دلیل استحکام بالای فولاد در کشش و فشار اعمال شده به سازه صورت می‌گیرد. تیرآهن نیز از جمله مقاطع پرکاربرد و مهمترین نوع پروفیل‌های ساختمانی در ساخت و ساز است که انواع متعددی نیز دارد.
در ابتدا شمش‌ها را توسط یک جک هیدرولیکی در ردیف‌های مشخص به داخل کوره‌ها هدایت می‌کنند و کوره را در دمای 1100 درجه سانتی گراد جهت نورد آماده می‌کنند. سپس شمش‌های پخته شده روی رول‌ها قرار می‌گیرند و به طرف مرحله رافینگ هدایت می‌شوند. مرحله رافینگ در سه مرحله از قطر شمش‌ها کاسته و به طول آن می‌افزاید و بعد از مرحله رافینگ (استندها) قفسه‌های نورد قرار دارند که این مرحله متشکل از 10 تا 18 استند با کالیبر مشخص می‌باشد مرحله آخر نورد قسمت قیچی متراژ جهت برش محصولات تولید شده در طول‌های مشخص بکار برده می‌شود سپس محصولات تولیدی در زیر گیوتین‌های بسته بندی به طول 12 متری طبق استاندارد برش داده می‌شوند.
روش‌های برش تیرآهن
برش تیرآهن به دو روش صورت می‌گیرد که عبارتند از:
1-برش به روش کوپال
این روش توسط دستگاه قطع کن سنگین صورت می‌گیرد که مجهز به برش گیوتین است که انواع پروفیل‌های فولادی را در امتداد خط منکسر قطع می‌نماید
2-برش به روش برنول
برش به وسیله‌ی لوله‌ی برنول صورت می‌گیرد که شعله‌ی بنفش رنگی که از گاز استیلِن و اکسیژن تولید شده را منتشر می‌نماید. این نوع برش تحت عنوان هوابرش نیز نامیده می‌شود.
لیست انواع تیرآهن
تیرآهن‌ها دارای انواع مختلف و با مشخصات هندسی و کاربری متفاوتی می‌باشد که عبارتند از:
1-تیرآهن معمولی (IPE)
تیرآهن معمولی (I Profile European) یا تیرآهن بال نیم پهن با سطح مقطع I شکل در ایران کاربرد زیادی دارد. این تیرآهن طبق استاندارد اروپا تولید می‌شود. مشخصات تیرآهن معمولی، ثابت بودن ضخامت بال است. انواع سایز تیرآهن معمولی در کارخانجات با ارتفاع مقطع 80 تا 600 میلیمتر تولید می‌شود. این تیرآهن محصولی از نورد گرم فولاد با مقطع عرضی معین که از قسمت میانی به نام جان و دو لبه موازی به نام بال تشکیل شده است.
https://www.asroon.ir/products/detail/%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF%DB%8C-/110/view/
2-تیرآهن نرمال (INP)
تیرآهن نرمال (I Normal Profile) با سطح مقطع I شکل که ضخامت بال آن با فاصله گرفتن از جان تیرآهن کاهش می‌یابد و تفاوت اصلی آن با تیرآهن معمولی در ضخامت بال است. مشخصه این تیرآهن طبق استاندارد کارخانجات روسیه و چین می‌باشد. تیرآهن نرمال در کارخانجات با ارتفاع مقطع 80 تا 600 میلیمتر تولید می‌شود.
کاربرد تیرآهن نرمال در چند سال گذشته کاهش چشمگیری داشته است که این امر به دلیل عملکرد سازه‌‌‌ای بهتر تیرآهن معمولی (IPE) نسبت به تیرآهن نرمال و همچنین تولید انبوه تیرآهن معمولی در کشور و کاهش خروج ارز از کشور می‌باشد.
3-تیرآهن بال پهن (IPB)
تیرآهن IPB (I Profile Broad) یا‌هاش (H) یا تیرآهن‌های عریض که در آنها طول بال‌ها نسبت به تیرآهن IPE افزایش یافته و تیر آهن بال پهن نامیده می‌شوند. تیرآهن‌هاش در کارخانجات با ارتفاع مقطع 100 تا 1000 میلیمتر تولید می‌شود. تحمل تیرآهن بال پهن تک نسبت به تیرآهن معمولی تک در برابر اعمال بارهای وارد بیشتر است.
کاربرد تیرآهن معمولی (IPE)
1-ساخت تیر به صورت تک و دوبل به عنوان تیر اصلی برای اتصال به ستون و تیر فرعی برای اتصال به تیرهای اصلی
2-ساخت ستون‌ها
3-ساخت اعضای خرپاها
4-ساخت نعل درگاه‌ها
5-پوشش سقف‌ها به صورت تیرهای فرعی و اصلی (پل یا شاهتیر)
6-ساخت پل‌های لانه زنبوری
7-اتصال دو تیر عرضی در سقف یا خرپای سقف به عنوان تیر کلاف
معایب و مزایای تیرآهن
تیرآهن نیز مانند سایر مقاطع فولادی دارای مزایا و معایبی است که به شرح زیر می‌باشد:
مزایای تیرآهن معمولی
۱- بعد از اتمام اجرای سازه امکان تقویت تیرها وجود دارد.
۲- اتصال چندین قطعه به یکدیگر توسط تیرآهن امکان‌پذیر می‌باشد.
۳- این قطعات به صورت پیش ساخته در کارخانه‌ها موجود هستند.
۴- اجرا و نصب تیرآهن سرعت بالایی دارد.
۵- تیرآهن در ارتفاع زیاد کاربرد فراوانی دارد.
معایب تیرآهن
۱- تضعیف در دمای بالا (آتش سوزی): با بالا رفتن دما در شرایط آتش سوزی مقاومت ساختمان‌های فلزی کاهش می‌یابد. اگر در شرایطی دمای اسکلت فلزی از دمای ۵۰۰ به دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد افزایش یابد باعث به خطر افتادن تعادل ساختمان می‌شود.
۲- خوردگی فلزات در برابر عوامل خارجی (رطوبت): قطعات فلزی استفاده شده در ساختمان‌ها در برابر شرایط جوی از خود واکنش نشان داده و باعث کاهش ابعاد قطعات فلزی و خوردگی فولاد می‌شود، به این ترتیب مخارج محافظت و نگهداری ساختمان افزایش می‌یابد. پدیده زنگ زدگی در فولاد باعث خوردگی فولاد و در شرایط اضطراری باعث تخریب سازه و تحمیل خسارات جانی و مالی فراوانی می‌شود. اگر سازه اسکلت فلزی در مناطق با رطوبت زیاد مانند بنادر اجرا شده باشد جهت پیشگیری از پدیده مخرب زنگ زدگی، رنگ آمیزی قطعات سازه اسکلت فلزی توسط رنگ‌های ضد زنگ (سُرنج) باعث کاهش چشمگیر اثر مخرب رطوبت بر سازه اسکلت فلزی می‌شود
۳-تمایل قطعات فلزی به کمانش: تمایل قطعات فلزی به کمانش به ویژه در ستون‌های بلند (لاغر) از نقاط ضعف این محصولات می‌باشد.
۴- اتصال نامناسب قطعات: اتصال قطعات فلزی به 3 روش اتصال جوشی، پیچی و پرچی صورت می‌گیرد اما در کشور ما اغلب اتصالات با جوش صورت می‌گیرد که در این میان به دلیل عدم مهارت برخی از جوشکاران و عدم کنترل توسط مهندسین ناظر بعدها پس از بهره برداری از ساختمان اسکلت فولادی در ساختمان مشکلاتی ایجاد خواهد شد.
https://www.asroon.ir/products/detail/میلگرد-آجدار/101/view/
تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری نوعی از تیرآهن است که به منظور افزایش مقاومت خمشی در تیرهای نرمال آنها را به شکل لانه زنبور برش می‌دهند. این تیرآهن جزو تیرآهن‌های نورد شده در کارخانه نمی‌باشد. دلیل نام گذاری تیرآهن لانه زنبوری ماهیت تصویری این محصول می‌باشد. فضاهای خالی موجود در جان تیر آهن چون لانه زنبور است و وجود همین لانه‌های زنبوری شکل علت اصلی نامگذاری محصول می‌باشد. تولید تیرآهن لانه زنبوری کارگاهی می‌باشد و فروش تیرآهن لانه زنبوری غیرمعمول می‌باشد. در نقشه‌ها معمولاً علامت اختصاری تیرآهن لانه زنبوری با حروف (CNP) نمایش داده می‌شود.
نحوۀ طراحی تیر لانه زنبوری
ابتدا جان تیرآهن نورد شده را به صورت زیگزاگ بریده، سپس قطعات به دست آمده به اندازه یک دندانه نسبت بهم جابجا می‌شوند. در نهایت با جوش نفوذی کامل اتصال را کامل می‌کنند. در تیرهای لانه زنبوری تعیین ارتفاع تیر و شکل حفرۀ ایجاد شده در جان تیر آهن به محاسبات فنی و زاویه برش α بستگی دارد. این زاویه معمولاً بین ۴۵ تا ۶۰ درجه متغیر است.
قیمت تیرآهن - فرآیند تولید تیرآهن
مزایای تیر لانه زنبوری
مزایای تیرآهن لانه زنبوری عبارت است از:
1-مقرون‌به‌صرفه و کاملاً اقتصادی
2-تحمل بار بالا
3-مقاومت بیشتر
4-افزایش استحکام و مقاومت بدون بار اضافه
5-افزایش بار خمشی
6-کاربردهای متنوع در انواع صنایع به ویژه پل سازی، حمل و نقل، عمران و غیره
معایب تیر لانه زنبوری
تیر لانه زنبوری دارای معایب و اشکالاتی در اجرا و بهره برداری نیز می‌باشد.در ساخت تیر لانه زنبوری می‌بایست اصول کاملاً رعایت گردیده در غیر این صورت احتمال تخریب تیر زیر بار وارد شده وجود خواهد داشت. ایراد اساسی تیر لانه زنبوری، وجود حفره‌ها است که باعث کاهش مقاومت برشی تیر در محل اتصال پل به ستون یا اتصال تیرآهن تودلی (تیر فرعی) به پل لانه زنبوری می‌شود. معمولاً این عیب باعث ممنوعیت تیر لانه زنبوری می‌شود. برای رفع این عیب و تأمین مقاومت برشی از دست رفته، بعضی از حفره‌ها را با ورق فلزی پر می‌کنند. تیر لانه زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می‌تواند به صورت پل، فقط در یک دهانه یا به صورت پل ممتد به کار رود.
وزن تیرآهن‌های معمولی
در کشورهای مختلف مهندسین و مجریان پروژه‌های عمرانی جهت تحلیل و طراحی استاندارد، دقیق و اصولی محاسبات خود از کتابچه اشتال که به عنوان مهمترین منبع مشترک و کارآمد است استفاده می‌نمایند. برای مشاهده جدول وزنی انواع تیرآهن معمولی طبق وزن‌های استاندارد اشتال کلیک نمایید. جدول تحمل بار تیرآهن از کاربردی ترین جداول برای مهندسین محاسب محسوب می‌گردد که می‌توان براخی از موارد را در کتابچه اشتال استخراج نمود. مسلماً با افزایش ارتفاع مقطع تیرآهن، مقاومت آن در برابر بار افزایش می‌یابد به عنوان مثال مقاومت تیرآهن 16 نسبت به مقاومت تیرآهن 14 بیشتر می‌باشد. برای مشاهده جدول وزنی انواع تیرآهن معمولی طبق وزن‌های استاندارد اشتال کلیک نمایید.
تولید کنندگان تیرآهن:
تولید کنندگان مختلف تیرآهن به شرح زیر می‌باشد:
- کارخانه ذوب آهن اصفهان
- کارخانه فولاد فردوس باختر
- کارخانه فولاد خوزستان
- کارخانه فولاد شاهین بناب
- کارخانه فولاد فایکو
- کارخانه فولاد کوثر اهواز
- کارخانه فولاد ناب تبریز
- کارخانه فولاد آریا ذوب
- کارخانه فولاد یزد
- کارخانه فولاد کرمانشاه
- کارخانه آریان فولاد
- کارخانه فولاد ظفر بناب
برای مشاوره با کارشناسان فروش و کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید با شماره 43000023-021 تماس حاصل فرمائید.
منبع:
https://www.asroon.ir/products/detail/تیرآهن-معمولی--IPE-/107/view/