یکی از متداول ترین اشکال تیرآهن، تیرآهن هایی با مقطع به شکل حرف I میباشد. این تیرآهن ها در کشور ما بسیار پر مصرف میباشد. بخش عمودی این سازه را جان تیرآهن و دو بخش افقی آن را دو بال آن می نامند. معمولا از روش نورد گرم جهت تولید این محصولات از شمشهای آهنی استفاده میشود. از استانداردهای تیرآهن که در بازار رایج هستند، می توان به IPE، IPB و INP اشاره کرد. در ادامه به تشریح مشخصات استاندارد تیرآهن IPE و تفاوتهای آن با دیگر محصولات این رده پرداخته میشود.
مشخصات تیرآهن IPE
تیرآهن IPE یا تیراهن نیم پهن (مخفف عبارت I Profile Europpen) دارای سطح مقطع شبیه حرف I انگلیسی است که به لحاظ هندسی دارای دوبال افقی و یک جان عمودی می باشد و ضخامت بال های آن متغییر نیست. این محصول در بازار با نام تیر آهن یا تیر آهن معمولی شناخته و طبق استاندارد اروپا 10365 EN تولید می شود و به دلیل ضخامت ثابت بال در این نوع، اجرای اتصالات پیچ و مهره ای در این پروفیل آسان تر است.
تیراهن IPE از پرکاربردترین محصول در صنعت ساختمان سازی می باشد که به عنوان ستون، خرپا و تیر مورد استفاده قرارمی گیرد و معمولا جهت اجرای ستون، بصورت مرکب یا اصطلاحا دوبل از این پروفیل استفاده می شود. تیراهن IPE طبق استاندارد اروپا در ایران، در کارخانه های ذوب آهن اصفهان، پروفیل صنعت ماهان، کرمانشاه، ناب تبریز، ماهان، اهواز، فولاد یزد، فایکو، آریان فولاد، آریا ذوب، فردوس باختر، ماهکار اشتهارد، ظفر بناب و شاهین بناب تولید می شوند.
تیرآهن IPE بر اساس ارتفاع جان و برحسب سانتی متر نام گذاری می شود و ارتفاع جان در واقع اندازه بین دو بال است که با علامت اختصاری h در جدول اشتال نمایش داده می شود. به عنوان مثال IPE80 ، دارای ارتفاع جان 80 سانتی می باشد.
تیرآهن IPE مطابق با استاندارد اروپا در شاخه های ۱۲ متری تولید می شود که مشخصات کامل آن ها در جدول اشتال قابل مشاهده می باشد. اندازه ارتفاع جان، طول بال، ضخامت جان و ضخامت بال متناسب با سایز تیراهن تغییر می کند و در خصوصیات هندسی نظیر ممان اینرسی، شعاع ژیراسیون و … تاثیر گذار است.
اندازه بال تیرآهن IPE در جدول اشتال با علامت اختصاری b نشان داده شده است که بر حسب میلی متر است. استاندارد اندازه بال کوچکترین تیرآهن IPE که IPE80 می باشد، 46 میلی متر و بزرگترین آن که تیراهن IPE600 است دارای اندازه بال 220 میلی متر است.
ضخامت جان و بال: ضخامت جان با علامت اختصاری ts یا s و ضخامت بال با حرف tg و یا t نشان داده می شود و بر حسب میلی متر است.
طول: تیرآهن ها در ایران 6 و 12 متری تولید می شود و معمولا تیرآهن های وارداتی نیز دارای همین طول شاخه هستند.
در ایران معمولا تیرآهن های IPE120 تا IPE270 تولید می شود و تیراهن های 80 و 100 و 300 به بالا تیرآهن های وارداتی از کشورهای همسایه هستند.
ویژگی تیرآهن های IPE
تیرآهن مذکور در ایران نیز به صورت رایج و استاندارد مورد استفاده قرار گرفته است. جالب است بدانید که این تیر محبوبیت بیشتری در بازار دارد. ویژگی ساختاری این تیرآهن ضخامت ثابت بالهای آن از ابتدا (محل اتصال به جان تیرآهن) تا انتها (لبه) است. این ویژگی تیرآهن IPE که آن را از تیرآهن های INP متمایز می کند. در تیرآهن INP، ضخامت بال آنها ثابت نبوده و با دور شدن از جان تیرآهن به تدریج کم می‌شوند. نازک بودن لبه‌ی بالها و ضخیم شدن آن در انتها مشخص ترین وجه تمایز تیرآهنINP با IPE میباشد. تیرآهن‌های INP از استانداردهای تیرآهن کشورهای چین و روسیه است. این تیرآهن، نسبت به تیرآهن دیگر از محبوبیت کمتری در بازار ایران برخوردارست. همچنین در مقایسه این دو تیر آهن پرمصرف، می توان به تفاوت دیگری نیز اشاره کرد. اینکه تیرآهن IPB به شکل H بوده و طول بالهای آن نسبت به تیر IPE بلندتر است. IPB نسبت به دو نوع قبلی سنگین تر و مقاومتر میباشد. انواع تیرآهن IPE در ابعاد مختلف در دسترس می باشند.
روش تولید انواع تیراهن
تیرآهن همانند بعضی از محصولات فولادی در فرآیند نورد گرم (Hot Rolling) تولید می شود . محصولات و فرآورده های دیگر نیز نظیر انواع میلگرد ، ناودانی و نبشی هم با روش نورد گرم که یکی از روش های متداول شکل دهی فلزات است انجام می شود .
نورد یا Rolling به فرآیندی می گویند که در آن فلزی به دمای نرم شوندگی خود رسیده باشد و از بین غلتک های مورد نظر تحت فشار ، عبور داده شود و شکل خروجی غلطک ها را به خود بگیرد . این روش و روند آن تاثیر بسیاری در کیفیت محصول نهایی دارد بطوریکه در طول فرآیند تولید همواره باید بسیار دقت شود تا کوچکترین خطا در اندازه و ابعاد و استاندارد های تیرآهن صورت نگیرد زیرا سبب تغییر کلی در محصول شده که ممکن است تاثیرات منفی بر روی فروش و مشخصات آن بگذارد.
در وهله اول و شروع تولید ، کوره هایی به منظور عملیات ساخت تیر آهن مهیا و آماده میشود و دمای مناسب این کوره های ساخت ، برای آماده سازی مرحله اول به اندازه ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد تنظیم میشود . سپس تمام شمش‌ها با کمک یک جک هیدرولیکی در ردیف‌های مشخص شده و منظم به داخل کوره ها هدایت می‌گردند و شمش‌ها دوباره به منظور عملیات نورد توسط جریان گرد آبی جهت نورد آماده می‌شوند .
بعد از آن با رسیدن دمای شمش‌ها به میزان مطلوب و مناسب به سمت خط تولید فرستاده شده و برای ارسال شمشهای پخته شده به سمت مرحله رافینگ از رول‌هایی استفاده می‌کنند . این مرحله مشابه غلتک زدن خمیر است که از یک یا چند جفت رول عبور داده می شود تا ضخامت را کاهش دهد . مرحله رافینگ به منظور کاهش قطر شمش‌ها و افزایش طول آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد .
در نهایت از قیچی متراژ به منظور برش فرآورده های تولید شده استفاده شده و محصولات تولیدی مطابق استانداردهای موجود برش داده می شوند و سپس بسته بندی محصول در بندیل هایی با وزن های مشخص انجام می شود.
کاربرد تیرآهن IPE چیست؟
تیرآهنها مقاطع فولادی اساسی و پرمصرفی هستند که در ابعاد و اشکال مختلف جهت ساخت سازه های فلزی ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. از این رو قیمت تیرآهن در بازار بر برآورد هزینه ساخت سازه تاثیر بسزایی دارد. این سازهها میتوانند مقاطعی با اشکال مختلف داشته باشند. از جمله معروفترین این اشکال حروف لاتین I، H، T و U هستند که هر یک با ارائهی ویژگیهای مختلف در مصارف خاصی مورد استفاده قرار میگیرند. وظیفه تیرآهنها تحمل تنشهای حاصل از نیروهای برشی و لنگر خمشی است که می تواند به سازه وارد شود. از کاربرد تیرآهن IPE، استفاده از آنها، بصورت ستون، خرپا، تیر و نعل درگاه در ساخت انواع سازههای ساختمانی و صنعتی می توان اشاره کرد.
مزایای تیرآهن
بعد از اتمام اجرای سازه امکان تقویت تیرها وجود دارد.
اتصال چندین قطعه به یکدیگر توسط تیرآهن امکان پذیر می باشد.
این قطعات به صورت پیش ساخته در کارخانه‌ها موجود هستند.
اجرا و نصب تیرآهن سرعت بالایی دارد.
تیرآهن در ارتفاع زیاد کاربرد فراوانی دارد.
معایب تیرآهن
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 می شود. از نمونه های اثر دما بر ساختمان های اسکلت فلزی می توان به حادثه آتش سوزی ساختمان پلاسکو درسال 1395 اشاره کرد. آتش سوزی در طبقه هشتم و نهم این ساختمان باعث ریز آن شد.
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 می یابد. پدیده زنگ زدگی در فولاد باعث خوردگی فولاد و در شرایط اضطراری باعث تخریب سازه و تحمیل خسارات جانی و مالی فراوانی می شود. 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 رنگ های ضد زنگ (سُرنج) باعث کاهش چشمگیر اثر مخرب رطوبت بر سازه اسکلت فلزی می شود.
محاسبه وزن تیراهن
محاسبه ورن قبل از خرید تیرآهن امری ضروری است و برای اینکه بتوانید وزن هر شاخه را بدست آورید ، کافیست سطح مقطع آن را در وزن مخصوص و سپس در طول شاخه ضرب کنید.
وزن هر شاخه = وزن مخصوص × سطح مقطع پروفیل ( مساحت) × طول
نکته مهم در استفاده از فرمول این است که برای استفاده از آن باید به واحد های هر پارامتر آن دقت شود!
برای خروجی مورد نظر که مثلا وزن هر کیلو یا وزن هر شاخه 12 متر هر تیر آهن چند کیلو می شود دست یافت .
جدول وزنی تیرآهن IPE
تماس فوری(مشاوره و خرید)