تیرآهن

1. تیرآهن (IPE)، که این تیرآهن طبق استاندارد اروپا تولید می شود.
2. تیرآهن( INP)، که استاندارد کارخانجات صنعتی چین و روسیه می باشد.
3. تیرآهن (IPB)، بال پهن یا هاش(H)
4. تیرآهن لانه زنبوری

تیرآهن ها براساس نسبت بال و عرض‌ها دسته‌بندی شده است در زیر خصوصیات و شکل ظاهری این نوع از تیرآهن‌ها به طور کامل شرح داده شده است.

تیرآهن نیم پهن (IPE)

این پروفیل به تیرآهن نیم پهن یا سبک معروف است و شباهت زیادی با INP دارد؛ با این تفاوت که ضخامت جان آن کمتر و عرض بال آن از نوع معمولی بیشتر است. در ایران تولیدات این نوع تیرآهن را که با علامت اختصاری  IPE نشان می دهند زیاد است. اندازه استاندارد این محصول به این شکل است که ۸ تا ۱۶ متر طول دارد و ارتفاع آن بین ۸۰ ، ۱۰۰ تا ۶۰۰ میلی متر متغیر است و عرض آن از ۴۶ میلی متر شروع می شود و تا ۲۲۰ میلی متر ادامه دارد.

تیرآهن اروپایی (INP)

این نوع تیرآهن در بازار ایران به تیرآهن معمولی معروف است و همچنین به عنوان تیرآهن نرمال یا پروفیل نرمال نیز شناخته می شود. تیرآهن معمولی و البته استاندارد I شکل، بر طبق استانداردهای اروپا تولید شده و ضخامت بال آن ثابت می باشد.

علامت اختصاری این محصول INP است که در ساخت ستون و خرپاها از آن استفاده می کنند. اندازه این محصول را می توان این گونه شرح داد که طول با علامت اختصاری m مشخص می شود و بین ۸ تا ۱۶ متر است. ارتفاع را با حرف h نشان می دهند که به ترتیب ۸۰ ، ۱۰۰ ، ۱۲۰ تا ۶۰۰ میلی متر ارتفاع دارد و عرض را با علامت b نشان می دهند که در عرض های متفاوتی مانند ۴۲ ، ۵۰ ، ۵۸ تا ۲۱۵ میلی متر تولید می شود. اگر بر روی یک تیرآهن INP16 حک شده بود به این معناست که ارتفاع آن ۱۶ سانتی متر یا ۱۶۰ میلی متر و از نوع تیرآهن معمولی می باشد.

تیرآهن بال پهن یا هاش

از نظر وزن، تیرآهن بال پهن سبک تر از دو نوع دیگر است و اندازه بال با ارتفاع برابر است. مقاطع آن ساده می باشند و به عنوان ستون در تیرها و خرپاها استفاده می شود. اگر بر روی تیر آهنی علامت اختصاری IPBL بود به این معناست که تیرآهن بال پهن سبک وزن است و اگر به صورت IPBV حک شده بود یعنی تیرآهن بال پهن سنگین وزن است. نام دیگر این نوع از تیرآهن ها به دلیل شکل ظاهری متفاوت یعنی داشتن بال عریض، هاش یا (H انگلیسی) است.

این تیرآهن به سه نوع بال پهن سنگین (HEB) و بال پهن سبک (HEA) و تیر آهن سنگین TPB تقسیم می شود.
معمولا در اندازه های 100 تا 1000 میلیمتری تولید می گردد.

تیرآهن لانه زنبوری

یک نوع دیگر از تیرآهن‌ها، تیرآهن لانه زنبوری است. برای اینکه این تیرآهن بتواند لنگر خمشی را به میزان بیشتری تحمل کند، جان آن را به شکل ذوزنقه برش داده و به هم جوش می‌زنند.

این کار موجب می‌شود ارتفاع تیر افزایش پیدا کرده و در نتیجه ممان اینرسی مقطع افزایش پیدا کند‌. این نوع تیرآهن در جان خود دارای حفره‌‌های تو خالی می‌باشد که به شکل لانه‌ زنبور دیده می‌شود؛ به همین دلیل به آن‌ها تیرآهن لانه زنبوری گفته می‌شود.

اگر به تصویر زیر که مربوط به تیرآهن لانه زنبوری است دقت کنید، علت نامگذاری این نوع تیر آهن را خواهید فهمید.

مزایا

با تبدیل تیرآهن معمولی به تیرآهن لانه زنبوری، می‌توان تیرآهن با ارتفاع بیشتر، قوی‌تر و هم وزن تیرآهن اصلی ایجاد کرد.
از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است، چراکه وزن مصالح ایجاد شده در این نوع تیرآهن کمتر می‌شود.
از فضاهای خالی ایجاد شده در جان تیرآهن زنبوری می‌توان لوله‌های تاسیساتی و برق را عبور داد.

معایب

عدم تحمل تیرآهن‌های زنبوری در محل تکیه‌گاه‌های پل به ستون.

انواع تیرآهن‌ها بر اساس عملکرد

تیر اصلی: این نوع تیرها به ستون‌ها متصل می‌شوند. نقش اساسی این نوع تیر، انتقال بار از تیرهای فرعی به سمت ستون‌ها است.
تیر فرعی: تیر افقی می‌باشد که به تیرهای اصلی متصل شده است. عملکرد این تیرها به صورتی است که بار را به تیر اصلی منتقل می کند. البته باید توجه داشت که این نوع تیرها به صورت مستقیم به ستون‌ها متصل نگردیده‌ باشند.

مزایا و معایب استفاده از تیرآهن

در زیر سعی کردیم معایب و مزایای استفاده از تیر آهن را بیان کنیم:

فواید استفاده از تیرآهن در ساختمان سازی

1. امکان توسعه سازه بعد از اتمام پروژه
2.  امکان اتصال چند قطعه به یکدیگر وجود دارد.
3. قطعاتی در کارخانه به صورت پیش ساخته هستند.
4. اجرا و نصب آن ها با سرعت بالایی انجام می گیرند.
5. نسبت به بتن فضای کمتری را اشغال می کند.
6. در ارتفاع زیاد مورد استفاده می باشند.

معایب تیرآهن در ساختمان سازی

عیب در دمای زیاد: با افزایش دما، مقاومت ساختمان فلزی کاهش می یابد. اگر دمای اسکلت فلزی از ۵۰۰ درجه به ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد تعادل ساختمان به خطر می افتد.تمایل قطعات فشاری به کمانش: یکی دیگر از عیوب تیرآهن تمایل به کمانش در قطعات فلزی است. به این دلیل که قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولآ کوچک است .

جوش نامناسب: در ساختمان های فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش، پرچ و پیچ انجام می گیرد. استفاده از پیچ و مهره و تهیه و ساخت قطعات در کارخانجات، بسیار فنی و اقتصادی می باشد.

البته در کشور ما، برای ساختمان های متداول چنین امکانی وجود ندارد. اتصال با جوش به علت عدم مهارت کافی جوشکاران، استفاده از ماشین الات قدیمی، عدم کنترل توسط مهندس ناظر،هزینه بر بودن آزمایش جوش و غیره بزرگترین ضعف به شمار می آید.

انواع استانداردهای ساخت تیرآهن

شرکت های سازنده تیر آهن ، از استانداردهای مشخصی در ساخت آن استفاده می کنند.

از 3 استاندارد IPE ، INP و IPB عمدتا در ساخت تیر آهن ها استفاده می شود  که در زیر جزییات بیشتری از این استانداردها بیان می گردد :

استاندارد IPE

استاندارد رایج در تولید تیر آهن در کشورهای اروپایی و ایران

– ضخامت بالهای آن یکنواخت می باشد.

– معمولا در ارتفاع های 80 تا 600 میلیمتری تولید می گردند.

انواع تیرآهن‌های وارداتی موجود در بازار ایران

هم اکنون در بازار ایران هر دو نوع استاندارد تیرآهن وجود دارد. تیرآهن های IPE وارداتی بیشتر مربوط به کشورهای لهستان، اسپانیا، آلمان و همچنین کشور کره می باشد.