این تیرآهن ها از جمله محصولات فلزی مورد استفاده در صنعت ساختمان‌سازی هستند. این تیر‌ها در سه حالت بتنی، چوبی و فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرآهن IPB، IPE و INP با توجه به ویژگی آهن آلات به دلیل استحکام، مقاومت بالا و قیمت مناسب جزء مهمی از مواد ساختمانی به شمار می‌آیند. در بازار، تیرآهن به دو شکل I و H عرضه می‌شود و تفاوت‌های زیادی در ابعاد و خصوصیات فنی این دو شکل وجود دارد.
تیرآهن IPE:
توضیحات فنی:
- تیرآهن IPE دارای یک قسمت افقی بلند به همراه دو قسمت عمودی کوتاه است.
- این نوع تیرآهن به دلیل ساختار طراحی شده‌اش، استفاده‌ی بهینه را در کاربرد‌های مختلف فلزی ارائه می‌دهد.
- از آن به عنوان سازه‌های اصلی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
تیرآهن IPB:
توضیحات فنی:
- تیرآهن IPB دارای دو قسمت افقی بلند به همراه یک قسمت عمودی کوتاه است.
- با توجه به ساختار طراحی شده، این نوع تیرآهن مناسب برای بارگذاری‌های ثقیل و برجسته است.
- استفاده از آن در پروژه‌هایی که نیاز به مقاومت بالا و استحکام طولی دارند، پیشنهاد می‌شود.
تیرآهن INP:
- تیرآهن INP دارای دو قسمت افقی کوتاه به همراه یک قسمت عمودی بلند است.
- برای کاربرد‌هایی که نیاز به پایه‌ها و اتصالات ساختمانی دارند، این نوع تیرآهن مناسب است.
- به عنوان عناصر پشتیبانی و تقویتی در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در نتیجه، انتخاب نوع تیرآهن مناسب بستگی به نیاز‌های خاص پروژه و شرایط بارگذاری دارد. بررسی دقیق ابعاد و ویژگی‌های فنی هر نوع تیرآهن از اهمیت بالایی برخوردار است تا در ساختار‌های ساختمانی به بهترین شکل ممکن عمل کنند.
چطور می‌توانیم انواع تیرآهن را تشخیص دهیم؟
تشخیص انواع تیرآهن از جمله نیاز‌های اساسی در صنعت ساختمان‌سازی است. این تیر‌ها، از جمله محصولات مهمی هستند که در ساخت و ساز ساختمان‌ها و سازه‌های صنعتی به کار می‌روند.
محصولات I شکل مانند INP و IPE در بازار ساختمان‌سازی با استقبال بسیاری مواجه شده‌اند. اما با افزایش ارتفاع ساختمان‌ها و وزن وارده، نیاز به تیر‌هایی با استحکام و سختی بیشتر احساس شد. برای پاسخ به این نیاز، تیر‌های IPE با ورق‌های فولادی سخت و مقاوم‌تر ترکیب شدند. اما از زاویه‌ای دیگر، تیر‌های IPE تنها در یک جهت (کشش) مقاومت دارند، که این موجب معرفی تیر‌های H شکل شد که دارای توانایی تحمل کشش در دو جهت هستند.
مزایای تیر‌های H شکل:
-
کاهش ضریب خطا و سازه یکنواخت:
به دلیل قابلیت تحمل کشش در دو جهت، سازه‌های یکنواخت‌تر و با کمترین اشکال ساخته می‌شوند.
-
افزایش سرعت پروژه:
نصب ساده‌تر و سریع‌تر تیر‌های H شکل باعث افزایش سرعت عملیات پروژه می‌شود.
-
کاهش هزینه‌های عملیاتی:
عملیات نصب ساده‌تر و سریع‌تر، همراه با کاهش مصرف آهن و نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری، می‌تواند هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد.
-
استحکام و مقاومت بالا:
تیر‌های H شکل دارای استحکام و مقاومت بالایی هستند که آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای بار‌های سنگین و نیازمند به استحکام بیشتر تبدیل می‌کند.
دسته‌بندی تیر‌ها براساس استاندارد‌های ملی و بین‌المللی:
- استاندارد مورد استفاده در ایران و کشور‌های اروپایی برای تیر‌های شکل I با بال‌های ثابت است.
- استاندارد مورد استفاده در کشور‌های چین و روسیه برای تیر‌های شکل I با بال‌های متغیر است.
- این محصولات H شکل با بال پهن و مقاومت کششی بالا استفاده می‌شوند.
این تیر‌ها در ارتفاع‌ها و ابعاد مختلفی در بازار عرضه می‌شوند، که هر کدام از آن‌ها کاربرد‌ها و مصارف خاص خود را دارند. از ستون‌بندی و ساخت خرپا تیرچه تا پوشش سقف، اسکله‌سازی و حتی در صنایع پالایشگاه و کشتی‌سازی، این تیر‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کاربرد انواع تیرآهن:
تیرآهن، یکی از پروفیل‌های حیاتی در صنعت و ساختمان‌سازی است که به دلیل ویژگی‌ها و کاربرد‌های فراوان خود، جایگاه بسیار مهمی در انشعاب صنعت ساخت و ساز دارد. این محصول نه تنها در سازه‌های مرتفع، بلکه در موارد متنوع دیگر نیز به کار می‌رود.
مزایا:
-
استفاده در سازه‌های مرتفع:
تیرآهن به دلیل قدرت و استحکام خود، به عنوان عنصر اصلی در سازه‌ها و بنا‌های با ارتفاع زیاد استفاده می‌شود.
-
اشغال فضای کمتر نسبت به بتن:
نسبت به بتن، تیرآهن فضای کمتری را اشغال می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند که در ساختمان‌ها فضا بهینه‌تری ایجاد شود.
-
اتصال قطعات متعدد:
این محصول امکان اتصال چندین قطعه به یکدیگر را فراهم می‌کند که این ویژگی به سازندگان امکان ایجاد ساختار‌های پیچیده‌تر را می‌دهد.
-
نصب سریع:
نصب و اجرای تیرآهن به دلیل ساختار طراحی شده، بسیار سریع و کارآمد است.
-
قابلیت توسعه بعد از اتمام سازه:
سازه‌های ساخته شده با استفاده از تیرآهن امکان توسعه و تغییرات بعدی را بدون نیاز به ساختار‌های جدید فراهم می‌کند.
-
پیش‌ساخته بودن محصول:
تیرآهن به عنوان یک محصول پیش‌ساخته، تولید، حمل و نصب آن را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.
هرچند که تیرآهن از مزایای قابل توجهی برخوردار است، اما معایبی نیز دارد.
معایب:
-
ضعف در دما‌های بالا:
تیرآهن در دما‌های بالا، به ویژه در حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، مقاومت خود را از دست می‌دهد و ممکن است به عدم توازن در ساختمان منجر شود.
-
آسیب‌پذیری در برابر عوامل خارجی:
در شرایط جوی نامساعد، مانند باران و رطوبت، تیرآهن به خوردگی و فرسودگی ممکن است دچار شود.
-
مشکلات در اتصال و جوش:
استفاده از پیچ و پرچ به عنوان روش اتصال، حرفه‌ای‌تر و اقتصادی‌تر به نظر می‌رسد نسبت به جوش.
در نتیجه، استفاده از تیرآهن باید با در نظر گرفتن موارد مذکور و شرایط محیطی خاص انجام شود تا به بهترین شکل از این محصول در ساخت و ساز استفاده شود.
معرفی استاندارد IPE در تولید آهن‌آلات:
استاندارد IPE یا I Profile Eroeenne یک استاندارد بسیار ارزشمند در تولید آهن‌آلات است که در کشور ایران و برخی از کشور‌های اروپایی به عنوان یکی از مهمترین استاندارد‌ها در زمینه ساخت و تولید محصولات فلزی به کار گرفته می‌شود. محصولات تولید شده بر اساس این استاندارد شباهت بسیاری به حروف “I” دارند و یکی از ویژگی‌های مهم این استاندارد، ثابت بودن ضخامت بال‌ها است که این ویژگی باعث تسهیل در اجرای اتصالات پیچی می‌شود.
کاربرد‌ها و مزایا:
استفاده اصلی از این استاندارد در ستون‌بندی‌ها به صورت مرکب است. این استاندارد باعث می‌شود که ستون‌بندی‌ها به صورت یکپارچه و با استفاده از محصولاتی با کیفیت تولید شوند. از دید بال‌ها، که به شکل دقیقی به حروف “I” شبیه‌اند، می‌توان دید که ضخامت آن‌ها یکنواخت و یکسان است، که این ویژگی به تسهیل در نصب و اتصال آن‌ها کمک می‌کند.
استاندارد IPE با ویژگی‌هایی همچون ثابت بودن ضخامت بال‌ها و سازگاری بیشتر با نیاز‌های ساختمانی، از محبوبیت بالایی در صنایع ساخت و تولید برخوردار است. استفاده‌های گسترده‌ای که از این استاندارد می‌شود، آن را به یکی از انتخاب‌های اصلی در زمینه آهن‌آلات تبدیل کرده است.
معرفی استاندارد INP در تیرآهن‌ها:
استاندارد INP یکی از استاندارد‌های مهم در تولید تیرآهن‌ها است که به صورت گسترده در کشور‌های چین و روسیه به کار گرفته می‌شود. این استاندارد به شکل I طراحی شده و با دور شدن از جان، ضخامت بال‌ها به صورت کاهش یافته و در ارتفاع‌های متنوع از ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر تولید و به بازار عرضه می‌شوند.
مزایا و کاربرد‌ها:
یکی از ویژگی‌های اصلی تیرآهن‌های تولید شده بر اساس استاندارد INP، قدرت کمتر در تحمل بار است که این امر منجر به کاهش قیمت نسبت به تیرآهن‌های تولیدی بر اساس استاندارد IPE می‌شود. این کاهش قیمت باعث جلب توجه بازار به این نوع تیرآهن می‌شود.این تیرآهن ها به دلیل تحمل بار کمتر، عمدتاً در پروژه‌هایی که نیاز به تیرآهن با بار‌های کمتر دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شامل پروژه‌های ساختمانی و سازه‌های کمترین نیاز به استحکام بالا می‌شود.
تفاوت بین استاندارد‌های IPE و INP در تیرآهن‌ها:
استاندارد‌های IPE و INP دو استاندارد معتبر در تولید تیرآهن‌ها هستند که تفاوت‌های مهمی در خصوصیات و کاربرد‌ها دارند.
استاندارد IPE:
استاندارد IPE مخفف “I Profile Eroeenne” می‌باشد و یک استاندارد اروپایی است. تیرآهن‌های تولیدی بر اساس این استاندارد دارای بال‌های با ضخامت ثابت هستند و شباهت زیادی به حروف \”I\” دارند. این تیرآهن‌ها در ارتفاع‌ها و ضخامت‌های مختلف تولید می‌شوند. استفاده اصلی این تیرآهن‌ها در ستون‌بندی‌ها و ساختمان‌های با بار‌های سنگین است. از آنجا که بال‌های IPE دارای ضخامت ثابت هستند، اجرای اتصالات پیچی را تسهیل می‌کنند.
استاندارد INP:
استاندارد INP نیز یک استاندارد اروپایی است و تفاوت اصلی آن با IPE در ضخامت متغیر بال‌ها است. باله‌های INP به دور شدن از جان کاهش یافته و در ارتفاع‌های ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر تولید می‌شوند. این تغییر در ضخامت بال‌ها باعث می‌شود INP به عنوان یک گزینه اقتصادی‌تر در بازار معرفی شود. با توجه به تحمل کمتر بار، INP معمولاً در پروژه‌هایی با بار‌های کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت در کاربرد‌ها:
تیرآهن‌های مطابق با استاندارد IPE به دلیل ضخامت ثابت بال‌ها و تحمل بار بالا، برای پروژه‌های سنگین مانند ستون‌بندی و ساختمان‌های با ارتفاع زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقابل، تیرآهن‌های استاندارد INP به دلیل تحمل کمتر بار، در پروژه‌هایی با بار‌های سبکتر و به عنوان گزینه اقتصادی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نکته مهم:
هنگام تهیه محصولات تیرآهن، باید به استاندارد مربوطه (IPE یا INP) و نه فقط به نام کشور تولیدکننده توجه شود تا اطمینان حاصل شود که محصول با نقشه‌ها و استاندارد‌های مورد نیاز سازگار است.
معرفی تیرآهن با استاندارد IPB با جزییات فنی:
استاندارد IPB یکی از استاندارد‌های مهم در تولید تیرآهن‌ها است که تیرآهن‌های با بال‌های پهن و شکلی مشابه به حرف “H” تولید می‌شود. این تیرآهن‌ها به نام “تیرآهن بال پهن” هم شناخته می‌شوند. در اینجا معرفی این استاندارد با جزییات فنی ذکر شده است:
-
شکل و ابعاد:
تیرآهن‌های با استاندارد IPB دارای بال‌های پهن و مشابه حرف \”H\” هستند. طول باله‌ها در مقایسه با محصولات با استاندارد IPE بیشتر است، که این ویژگی به این تیرآهن‌ها امکان استفاده به صورت تکی در سه مدل هاش (سبک، متوسط و سنگین) را می‌دهد.
-
استحکام:
محصولات با استاندارد IPB از استحکام بالایی برخوردار هستند که این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در پروژه‌هایی با بار‌های سنگین و مهم مناسب می‌سازد.
-
انواع تولید:
محصولات IPB در سه نوع st۵۲، St۴۴ و St۳۷ تولید می‌شوند. از این نظر، استاندارد st۴۴ نسبت به دو استاندارد دیگر، یعنی St۵۲ و St۳۷، متداول‌تر و پرکاربردتر است.
-
تولیدکنندگان:
محصولات IPB توسط شرکت‌های تولیدکننده معتبری همچون شرکت ذوب آهن اصفهان و تولیدکنندگان کره‌ای، چینی و ترک در بازار ایران موجود هستند.
-
دسته دیگر:
علاوه بر IPB، یک دسته دیگر از تیرآهن‌ها با نام CNP یا تیرآهن لانه زنبوری نیز وجود دارد که به دلیل شکل خاص بال‌ها، در برخی از ساختار‌های خاص و نیازمند به قطعات با شکل‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
استفاده از تیرآهن‌های با استاندارد IPB به دلیل استحکام بالا، ابعاد پهن‌تر، و تنوع در مدل‌های ساختاری، در پروژه‌هایی از جمله ساختمان‌ها، پل‌ها، و سازه‌های صنعتی بسیار معمول است.
جمع‌بندی:
در این خلاصه، به معرفی و تفاوت استاندارد‌های IPN، IPE و IPB پرداخته شد. این محصولات تیرآهن با اشکال مختلف (I شکل برای IPN و IPE و H شکل برای IPB) تولید و در بازار عرضه می‌شوند. تفاوت اصلی این استاندارد‌ها در ظاهر شکلی، مقاومت، و خصوصیات کششی آن‌ها است.
IPN و IPE:
- محصولات با شکل I.
- تفاوت اصلی در یکنواخت بودن ضخامت بال‌هاست، که در IPN شیب ملایمی در بال مشاهده می‌شود.
- حرف V در نام محصول نشان‌دهنده سنگین بودن و حرف L نشان‌دهنده سبک بودن آن است.
- ارتفاع بال با h، عرض بال با حرف b و ضخامت بال با tg مشخص می‌شود.
IPB:
- محصول با شکل H.
- استحکام بالایی دارد و به دلیل بال‌های پهن، در پروژه‌هایی با بار‌های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- ارتفاع بال با h، عرض بال با حرف b و ضخامت بال با tg مشخص می‌شود.
این استاندارد‌ها در صنعت ساخت و ساز با توجه به نیاز‌های مختلف، تنوع بالایی ارائه می‌دهند و هر یک در زمینه‌های خاصی از ساختمان‌سازی به کار می‌روند.