تفاوت تیرآهن­ها و معایب و مزایای آن­ها

تیرآهن پروفیلی است که تحمل تنش­های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی در ساختمان را بر عهده دارد. این محصول فولادی بر اساس نسبت بال و عرض در گروه­های متنوعی قرار می­گیرد. بخش اصلی و میانی تیرآهن را جان و به لبه­ها و کناره­های تیرآهن را بال می­گویند. تیرآهن­های مختلف خصوصیات مکانیکی و شکل ظاهری متفاوت داشته و هرکدام کاربرد خود را دارند.

تیرآهن در ساختمان­سازی مزایای زیادی دارد از جمله اینکه به دلیل اینکه در کارخانه تولید می­شوند، احتمال خطاهای تولید در کارگاه برای آن­ها کم می­شود. به دلیل پیش­ساخته بودن آن­ها سرعت کار با آن­ها بسیار بالاتر است و امکان کار در ساختمان­های بلندمرتبه را بسیار ساده­تر می­کنند. انواع مختلف تیرآهن در اسکلت سازه فولادی، کفی ستون، ستون‌ها، شاه تیر، تیرک میانی و خرپا کاربرد دارند. تیرآهن‌ها معمولاً در شاخه‌های 12 متری برش زده می‌شوند و به شاخه‌های کمتر از  12 متر، تیرآهن نرمال گفته می­شود. تیرآهن­ها در اندازه­های 14،16 و 18 متری نیز تولید می­شوند.

اگر تمایل دارید با تفاوت تیرآهن­ها و معایب و مزایای آنها آشنا شوید تا انتهای این متن ما را همراهی کنید. تیرآهن­ها در چهار دسته تیرآهن IPE، INP، IPB و تیراهن لانه زنبوری قرار داده می­شوند.

تیرآهن IPE

تیرآهن IPE یا همان تیرآهن معمولی از نظر شکل ظاهری شبیه I انگلیسی است. این تیراهن­ها طبق استاندارد اروپا تولید شده و ضخامت بال در ابتدا و انتهای تیرآهن یکسان است. سازه­های طراحی شد در ایران عموماً با استفاده از این تیرآهن ساخته می­شوند. تیراهن IPE در دسته­های st37، st44 و st52 طبقه­بندی می­شوند. از مهم­ترین کاربردهای تیرآهن IPE می­توان به استفاده از ان­ها به صورت ستون یا خرپا، پل لانه زنبوری و تیر در پوشش سقف اشاره کرد. تیراهن IPE در سازه­ها مرتفع کاربرد دارند. همچنین، نسبت به بتن فضای کمتری اشغال کرده، لذا نصب و اجرای آن­ها راحت­تر است. اما در دمای بالا مقاومت کمی داشته و در شرایط جوی نامناسب مانند رطوبت زیاد براحتی دچار فرسودگی و خوردگی می­شوند. تیرآهن IPE ارتفاع بال حدود 80 تا 600 میلیمتر متغیر است.

تیرآهن INP

تیرآهن INP همانند تیرآهن IPE به شکل I انگلیسی است اما طبق استانداردهای روسیه و چین تولید می­شود. در این نوع تیرآهن ضخامت بال بافاصله گرفتن از جان کاهش می­یابد. تیرآهن INP در انواع سازه­هایی نظیر پل، اسکله، برج و ... کاربرد دارد. تیرآهن INP علاوه بر اینکه مزایای تیرآهن IPE را دارد پیش­ساخته است و راحت­تر انبار می­شود. تیرآهن INP علاوه بر داشتن معایب تیراهن IPE در صورتیکه به جای پرچ و پیچ برای اتصالات قطعات از جوشکاری استفاده شود، احتمال شکست و از بین رفتن جوش وجود خواهد داشت. تیرآهن INP ارتفاع بال حدود 80 تا 600 میلیمتر متغیر است.

مطالعه کنید! بزرگ‌ترین و گران‌ترین ماشین آلات معدن

تیرآهن IPB

تیرآهن IPB یا بال پهن یا هاش، تیرآهنی است که در آن بال و جان برابر است. تیرآهن بال پهن سنگین HEB، تیراهن بال پهن سبک HEA و تیرآهن سنگین TPB از جمله تیرآهن­های هاش می­باشند. تیرآهن IPB ارتفاع بال حدود 100 تا 1000 میلیمتر متغیر است. از آنجا که تیرآهن­های IPE و INP از یک جهت کشش را تحمل می­کنند، تیرآهن­های IPB روانه بازار شدند که از دو جهت کشش را تحمل می­کنند.تیرآهن IPB یا هاش بهترین مقطع فولادی برای ساخت ستون است. تیراهن IPB به دلسل شکل ظاهری قابلیت جوش بالا به تیرهای دیگر را داشته و از این نوع تیراهن­ها در ساختمان­سازی، سدسازی و پل­سازی رایج است. از تیرآهن هاش در ساختمان­های به ارتفاع 100 متر نیز کاربرد دارد ولی تیرآهن IPE و INP تا ارتفاع 30 متر را پوشش می­دهند. تیراهن IPB از نظر فولاد به­کار رفته در آن­ها به سه دسته st52، st44 و st37 تقسیم می­شود. تیرآهن IPB یا بال پهن نسبت به تیرآهن­های IPE و INP مزایایی از جمله حذف عملیات جوشکاری، یکنواختی بیشتر در سازه، بالاتر بودن استحکام و سلبیت سازه را در بر می­گیرند. تیرآهن بال پهن یا هاش به دلیل اینکه به اندازه کافی در داخل کشور تولید نمی­شوند و تیرآهن وارداتی به اندازه کافی وارد کشور نمی­شود، دارای معایبی است.

تیرآهن لانه‌زنبوری

تیرآهن لانه‌زنبوری به‌نوعی از تیرآهن گفته می­شود که به‌منظور مقاومت بالاتر در برابر لنگر خمشی، درون جان تیرآهن ذوزنقه­هایی برش می­شود و در نهایت آن­ها را به هم جوش می­دهند. تیرآهن لانه‌زنبوری وزن سبک‌تری داشته و از لحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه می­باشند. همچنین وجود حفره­ها در این نوع تیرآهن علاوه بر مقاومت بالاتر در برابر لنگر خمشی فضای مناسبی برای عبور لوله­های برق و تأسیسات است. باید در نظر داشت به دلیل وجود حفره­ها در این نوع تیرآهن مقاومت برشی کاهش‌یافته و برای یکپارچه­سازی آن­ها می­بایست سرتاسر آن­ها را جوشکاری نمود. تیرآهن لانه‌زنبوری ارتفاع بال حدود 300 تا 800 میلیمتر متغیر است.

جمع‌بندی

تیرآهن مقطعی جهت تحمل تنش در ساختمان است. این مقطع در دسته­های IPE،INP،IPB و لانه‌زنبوری تولید می­شود. باتوجه‌به کاربری و مزایا و معایب ذکر شده، هرکدام از انواع تیرآهن­ها در محل مناسب مورداستفاده قرار خواهند گرفت.