انواع تیرآهن را می‌توان در چند دسته اصلی از جمله INP، IPB و IPE دسته‌بندی کرد که هر یک مشخصات فنی مخصوص به خود را دارند. از تیرآهن برای تحمل تنش‌های حاصل از نیروهای لنگر خمشی و برشی در سازه‌ها استفاده می‌کنند.
با آنکه شکل ظاهری و کاربری انواع قطعات تیرآهن متفاوت است، امّا همگی در فرایند نورد گرم تولید می‌شوند. جزئیات تولید هر یک از تیرآهن‌ها ممکن است متفاوت باشد امّا روند اصلی آنها یکسان است.
در این مقاله به معرفی انواع تیرآهن و کاربرد هر یک در بخش‌های مختلف صنعت ساختمان خواهیم پرداخت.
معرفی انواع تیرآهن و ویژگی هر یک
تیر و تیرآهن از جمله اجزای حیاتی در ساخت و ساز هستند که به منظور تحمل بار و حفظ پایداری سازه‌ها به کار برده می‌شوند. انواع تیرآهن طراحی شده‌اند تا بتوانند نیازهای عمرانی یک ساختمان را فراهم کنند.
| نام محصول | تیرآهن |
| انواع استاندارد | تیرآهن IPE
تیرآهن I7 تیرآهن INP تیرآهن IPB |
| سطح مقطع | I (تیرآهن IPE و INP)
H (تیرآهن IPB) |
تیر به قطعاتی گفته می‌شود که تحت اثر بارهای جانبی قرار می‌گیرند. این بارها می‌توانند شامل وزن خود تیر، بارهای ثقلی و بارهای لرزه‌ای باشند. تیرها معمولاً به صورت افقی قرار داده می‌شوند، امّا در برخی موارد خاص می‌توانند به صورت عمودی یا زاویه دار نیز نصب شوند.
استفاده از تیرآهن در کنار ساندویچ پانل در بسیاری از سازه‌ها متداول است. ساندویچ پانل‌ها به تنهایی قادر به تحمل بارهای سنگین نیستند و برای ایجاد استحکام و پایداری بیشتر، به اسکلت فلزی از جنس تیرآهن نیاز دارند.
در اینجا چند نمونه از کاربردهای تیرآهن در کنار ساندویچ پانل آورده شده است:
- سازه‌های اسکلت فلزی: تیرآهن به عنوان اسکلت ساندویچ پانل مختلف مانند ساختمان‌های صنعتی، سوله‌ها، سردخانه‌ها و… که از ساندویچ پانل به عنوان پوشش سقف و دیوار استفاده می‌کنند، به کار می‌رود.
- قاب‌بندی ساندویچ پانل: تیرآهن برای ساخت قاب‌بندی ساندویچ پانل دیواری و ساندویچ پانل سقفی استفاده می‌شود. این قاب‌بندی به توزیع بار و حفظ شکل‌پذیری ساندویچ پانل کمک می‌کند.
- اتصالات بین ساندویچ پانل‌ها: از تیرآهن برای اتصال و نصب ساندویچ پانل به یکدیگر و همچنین به اسکلت فلزی سازه استفاده می‌شود.
- تقویت نقاط باربری: در نقاطی که بارهای سنگینی به ساندویچ پانل‌ها وارد می‌شود، از تیرآهن برای تقویت و افزایش مقاومت سازه استفاده می‌شود.
انواع تیر بر اساس کاربرد شکل ظاهری
رایج‌ترین انواع تیر شامل موارد زیر می‌شوند:
- تیرهای فرعی (Joist): این تیرها با فاصله کم از یکدیگر قرار می‌گیرند و وظیفه اصلی آنها تحمل بار کف‌ها و سقف‌های ساختمان‌ها است.
- تیرهای نعل‌درگاه (Intel): این تیرها در قسمت بازشو دیوارها قرار می‌گیرند و وظیفه آنها تحمل بار روی در یا پنجره است.
- تیرهای اصلی (Spandrel): این تیرها بار دیوارهای خارجی، بخشی از بار کف یا ورودی ساختمان را تحمل می‌کنند.
- تیرهای طولی (Stringer): این تیرها در پل‌ها به موازات طول پل قرار داشته و وظیفه آنها تحمل بار عبور گاه پل است.
- تیرهای کف (Floor Beams): این تیرها عمود بر تیرهای طولی قرار دارند و بار عبور گاه را از تیرهای طولی به شاه تیرهای پل یا خرپاها منتقل می‌کنند.
- شاه‌تیر (Girder): به تیری گفته می‌شود که تیرهای دیگر بار خود را به آن منتقل می‌کنند. شاه‌تیرها معمولاً دارای مقطع I شکل و ارتفاع بالا هستند.
تیرآهن H یا هاش چیست؟
یکی از انواع تیرآهن است که از نوع I سنگین‌تر بوده و بال‌های پهن‌تر و جان مرکزی ضخیم‌تری دارند. برای درک بهتر انواع تیرآهن، لازم است با دو اصلاح کلیدی آشنا شوید:
- جان تیرآهن: به قسمت اصلی و بخش میانی تیرآهن، جان تیرآهن گفته می‌شود.
- بال تیرآهن: به کناره‌ها و لبه‌های یک تیرآهن، بال تیرآهن می‌گویند.
تیرآهن هاش یا H در ساخت ساختمان‌های سنگین و مرتفع‌تر استفاده می‌شوند. بال‌های بزرگ‌تر آن باعث می‌شود تا توزیع بار بهتر صورت گیرد.
برای استعلام قیمت و مشاوره تخصصی پیش از خرید با کارشناسان فروش تماس بگیرید.
تیرآهن بال‌پهن چیست؟
در واقع می‌توان این نوع را از انواع تیرآهن هاش دانست. تیرآهن بال‌پهن را با نام هاش نیز می‌شناسند و بال‌های پهن‌تری دارد. این نوع تیرآهن به دلیل شکل خاص خود، مقاومت خمشی و برشی بالایی دارد و در ساخت و ساز سازه‌های مختلف مانند ساختمان‌ها، پل‌ها و اسکلت‌های فلزی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نوع بال‌پهن خود شامل دو نوع می‌شود:
- تیرآهن بال‌پهن سنگین (HEA)
- تیرآهن بال‌پهن سبک (HEB)
معرفی تیرآهن I یا تیرآهن معمولی
تیرآهن I که به تیرآهن ساده یا تیرآهن نیمه سنگین نیز معروف است، نوعی تیرآهن با مقطع I شکل است که در آن بال‌ها (لبه‌های کناری) از جان (قسمت میانی) تیرآهن نازک‌تر هستند. این نوع تیرآهن به دلیل شکل ساده و کاربردهای گسترده، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان است.
تیرآهن I خود شامل چند زیر دسته اصلی می‌شود که در بالا به آنها اشاره‌ای داشتیم:
- تیرآهن I سنگین (INP): این نوع تیرآهن ضخامت بال و جان بیشتری دارد و برای کاربردهای باربری سنگین مناسب است.
- تیرآهن I نیمه‌سنگین (IPN): ضخامت بال و جان این نوع تیرآهن بین تیرآهن I سنگین و سبک است.
- تیرآهن I سبک (IPE): ضخامت بال و جان این نوع تیرآهن کمتر از تیرآهن I سنگین و نیمه‌سنگین است و برای کاربردهای باربری سبک‌تر و یا در مواردی که وزن سازه حائز اهمیت است، استفاده می‌شود.
تیرآهن‌های I با استفاده از حروف اختصاری و اعداد مشخص می‌شوند. برای مثال، INP100 نشان‌دهنده تیرآهن I سنگین با ارتفاع ۱۰۰ میلی‌متر است.
تیرآهن T شکل
تیرآهن T شکل که به آن سپری نیز گفته می‌شود، یک نوع پروفیل فولادی است که سطح مقطعی شبیه به حرف T انگلیسی را دارد. این پروفیل از دو ورق عمود بر هم تشکیل شده که در آن یک ورق عمودی نقش جان و ورق افقی نقش بال سپری را ایفا می‌کنند. سپری‌ها در صنایع مختلف به دلیل شکل ظاهری خاص خود کاربردهای فراوانی دارند.
از تیرآهن T در بخش‌های مختلفی از جمله موارد زیر استفاده می‌کنند:
- ساخت در و پنجره
- اتصال پل به ستون‌ها
- صنایع سدسازی
- ساخت سازه‌های فلزی
- ساخت گلخانه
تیرآهن گالوانیزه
می‌توان انواع تیرآهن را بر حسب جنس نیز دسته‌بندی کرد. یکی از مواد پر کاربرد، گالوانیزه است. از این ماده در ساخت ساندویچ پانل گالوانیزه نیز استفاده می‌کنند چرا که باعث می‌شود تا فولاد نسبت به خوردگی و رطوبت مقاومت بیشتری پیدا کند. تیرآهن گالوانیزه نیز دارای پوشش مخصوص فلز روی است که در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی از آن محافظت می‌کند.
این لایه پوشش نه تنها مقاومت آهن را افزایش می‌دهد؛ بلکه باعث افزایش طول عمر تیرآهن شده و ظاهری زیبا و براق به آن می‌دهد.
تیرآهن‌ها ممکن است تحت فرایند گالوانیزه گرم یا سرد تهیه شوند. فرایند گالوانیزه کردن در مقایسه با روش‌های سنتی رنگ‌آمیزی، آلودگی زیست‌محیطی کمتری ایجاد می‌کند.
از تیرآهن گالوانیزه در ساخت پل‌ها، سوله‌ها، خرپا و ساخت تابلوها و علائم استفاده می‌کنند.
تیرآهن ساختمانی
تیرآهن ساختمانی نوعی پروفیل فولادی است که به عنوان یکی از اصلی‌ترین مصالح در ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌ها به کار می‌رود. این نوع تیرآهن به دلیل تنوع در ابعاد و ضخامت، مقاومت بالا و کاربردهای گسترده، نقش کلیدی در صنعت ساختمان دارد.
تیرآهن مسطح
تیرآهن مسطح یا تسمه‌ای یکی از انواع تیرآهن است که به شکل بلند و مستطیلی طراحی می‌شود و در صنعت ساختمان‌سازی کاربرد دارد.
وظیفه اصلی آن تحمل تنش‌های حاصل از نیروی برشی و لنگر خمشی است. تیرآهن مسطح فشار دیوارها را به خوبی پخش می‌کند و مانع از تمرکز آنها بر یک نقطه می‌شود. به همین جهت، در پروژه‌های سنگین از آن استفاده بیشتری می‌شود.
تیرآهن زاویه‌ای
تیرآهن زاویه‌ای که به آن نبشی نیز گفته می‌شود، نوعی پروفیل فولادی با مقطع L شکل است. شکل ساده‌ای دارد و در ابعاد مختلفی تولید می‌شود. در معرفی انواع نبشی و ناودانی به این نوع تیر اشاره کردیم.
نبشی‌ها با توجه به ضخامت بال‌ها و طول خود به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. ضخامت بال‌ها معمولاً از ۳ تا ۲۰ میلی‌متر و طول نبشی‌ها از ۱ تا ۱۲ متر متغیر است. نبشی‌ها می‌توانند از جنس فولاد نرم، فولاد سخت یا فولاد گالوانیزه باشند
سخن پایانی
انواع تیرآهن را می‌توان بر حسب شکل، کاربرد و وظیفه آنها دسته‌بندی کرد. تمامی تیرآهن‌ها در ساخت انواع سازه‌ها نقش مهمی را بازی می‌کنند. وظیفه تیرآهن تحمل بارهای ثقلی، ایجاد استحکام و پایداری و انتقال بار به فونداسیون است. از تیرآهن برای ساخت خانه پیش‌ساخته فلزی نیز می‌توان استفاده کرد.
سؤال‌های متداول
تفاوت تیرآهن I شکل و هاش (H) چیست؟
تیرآهن I شکل بال‌های ضعیف‌تر و جان ضخیم‌تری دارد و در حالی که برای تحمل بارهای خمشی مناسب است، برای تحمل بارهای کششی و فشاری به اندازه تیرآهن هاش کارآمد نیست. تیرآهن هاش بال‌های ضخیم‌تر و جان ضخیم‌تری دارد و برای تحمل بارهای خمشی، کششی و فشاری مناسب است.
مزایای تیرآهن گالوانیزه چیست؟
روکش گالوانیزه باعث می‌شود تا تیرآهن در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم شود.
