تیرآهن یکی ازمهم‌ترین المان‌های سازه و مقاطع فولادی پر مصرف در صنعت ساخت و ساز می باشد. وظیفه اصلی آن تحمل فشار و تنش های خمشی و برشی بوده که غالبا به صورت ستون، خرپا، تیرآهن های اصلی و فرعی به کار می رود. تیرآهن ها بر اساس استاندارد به 4 دسته (IPE-IPN-IPB-CEP) تقسیم بندی می شود، در ادامه به بررسی هر کدام می پردازیم.
برای شناخت بهتر تیرآهن لازم است از مزایا و معایب آن آگاه بود و اطلاعات کافی در مورد تفاوت سازه هایی با تیرآهن با سازه های بتنی داشت.
مزایا و معایب استفاده از تیرآهن
-
مزایای استفاده از تیرآهن در ساخت سازه های فلزی
» استحکام ، مقاومت ، و عمر بالاتر نسبت به سازه های بتنی
» سرعت بالا و راحت ساخت سازه های فلزی
» کاربرد در سازه های مرتفع
» اشغال فضای کمتر نسبت به سازه های بتنی و اتلاف کمتر مصالح
» کیفیت ثابت مقاطع فولادی باعث یکنواختی کیفیت کل سازه فلزی می باشد
-
معایب استفاده از تیرآهن در ساخت سازه های فلزی
» مقاومت پایین در مقابله با رطوبت و خوردگی نسبت به سازه های بتنی
» استحکام پایین در دماهای بالا
» نیاز به نیروی ماهر در حین ساخت سازه های فلزی
انواع تیرآهن بر اساس استاندارد
تیرآهن ها بر اساس استاندارد تولید به 4 دسته (IPE-IPN-IPB-CEP) تقسیم بندی می شوند که در شکل زیر تفاوت ظاهری آنها قابل مشاهده می باشد.
تیرآهن IPE
این IPE (I Profile European) جزو تیرآهن های پر مصرف صنعت ساخت و ساز کشور بوده و مشخصه آن شباهت سطح مقطع به حرف انگلیسی (I) می باشد. ویژگی ظاهری این دسته از تیرآهن ها ثابت بودن ضخامت جان و بال از ابتدا تا انتهای آن می باشد.
همان طور که از نام گذاری آن مشخص است استاندارد تولید این تیرآهن ها بر اساس استاندارد اروپا می باشد. سایز های 8 تا 60 آن در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد که سایز های 14، 16 و 18 جزو تیرآهن های پر مصرف می باشند. در جدول زیر بخشی از مشخصات IPE آورده شده است.
بال یا عرض W = ارتفاع H = ضخامت T =
وزن |
ضخامت |
بال یا عرض |
ارتفاع |
سایز |
73 |
3.8 |
46 |
80 |
80 |
98 |
4.1 |
55 |
100 |
100 |
127 |
4.4 |
64 |
120 |
120 |
156 |
4.7 |
73 |
140 |
140 |
192 |
5 |
82 |
160 |
160 |
228 |
5.3 |
91 |
180 |
180 |
264 |
5.6 |
100 |
200 |
200 |
318 |
5.9 |
110 |
220 |
220 |
374 |
6.2 |
120 |
240 |
240 |
440 |
6.6 |
135 |
270 |
270 |
516 |
7.1 |
150 |
300 |
300 |
600 |
7.5 |
160 |
330 |
330 |
697 |
8 |
170 |
360 |
360 |
810 |
8.6 |
180 |
400 |
400 |
948 |
9.4 |
190 |
450 |
450 |
1107 |
10.2 |
200 |
500 |
500 |
1296 |
11.1 |
210 |
550 |
550 |
1500 |
12 |
220 |
600 |
600 |
تیرآهن IPN
IPN نوع دیگری از تیرآهن ها می باشند که در صنعت ساخت و ساز کشور مصرفی کمتر از تیرآهن های IPE دارند. این تیر آهن ها مطابق با استاندارد امریکا ساخته شده و تفاوت آن با IPE در ضخامت بال ها می باشد، بدین صورت که ضخامت بال در ابتدا نازک بوده و هرچه به سمت داخل پیش می رویم ضخامت بیشتر می شود.(مطابق شکل)
تیرآهن IPB
IPB تیرآهن بال پهن که با نام هاش نیز شناخته می شود اولین بار توسط شرکت بلژیکی بثهلم (Bethlehem) تولید شد، این دسته از تیرآهن ها بعد از تیرآهن های IPE بیشترین مصرف را در صنعت ساخت و ساز کشور دارند. این دسته از تیرآهن ها دارای دو نوع سبک (HEA) و سنگین (HEB) می باشند که مشخصات آن در جدول زیر قید شده است. در این دسته از تیرآهن ها اندازه ی جان و بال هم اندازه بوده که سبب می شود سطح مقطع آن شبیه به حرف انگلیسی (H)شود.
شعاع(r) |
ضخامت (T2) |
ضخامت (T1) |
ارتفاع (H) |
وزن (w)Kg/m |
گرید |
سایز |
12 |
8 |
5 |
96 |
16.7 |
A |
10 |
12 |
10 |
6 |
100 |
20.4 |
B |
|
12 |
20 |
12 |
120 |
41.8 |
M |
|
12 |
8 |
5 |
114 |
19.9 |
A |
12 |
12 |
11 |
6.5 |
120 |
26.7 |
B |
|
12 |
21 |
12.5 |
140 |
52.1 |
M |
|
12 |
8.5 |
5.5 |
133 |
24.7 |
A |
14 |
12 |
12 |
7 |
140 |
33.7 |
B |
|
12 |
22 |
13 |
160 |
63.2 |
M |
|
15 |
9 |
6 |
152 |
30.4 |
A |
16 |
15 |
13 |
8 |
160 |
42.6 |
B |
|
15 |
23 |
14 |
180 |
76.2 |
M |
|
15 |
9.5 |
6 |
171 |
35.5 |
A |
18 |
15 |
14 |
8.5 |
180 |
51.2 |
B |
|
15 |
24 |
14.5 |
200 |
88.9 |
M |
|
18 |
10 |
6.5 |
190 |
42.3 |
A |
20 |
18 |
15 |
9 |
200 |
61.3 |
B |
|
18 |
25 |
15 |
220 |
103 |
M |
|
18 |
11 |
7 |
210 |
50.5 |
A |
22 |
18 |
16 |
9.5 |
220 |
71.5 |
B |
|
18 |
26 |
15.5 |
240 |
117 |
M |
|
21 |
12 |
7.5 |
230 |
60.3 |
A |
24 |
21 |
17 |
10 |
240 |
83.2 |
B |
|
21 |
32 |
18 |
270 |
157 |
M |
|
24 |
12.5 |
12.5 |
250 |
68.2 |
A |
26 |
24 |
17.5 |
17.5 |
260 |
92.9 |
B |
|
24 |
32.5 |
32.5 |
290 |
172 |
M |
|
24 |
13 |
8 |
270 |
76.4 |
A |
28 |
24 |
18 |
10.5 |
280 |
103 |
B |
|
24 |
33 |
18.5 |
310 |
189 |
M |
|
27 |
14 |
8.5 |
290 |
88.3 |
A |
30 |
27 |
19 |
11 |
300 |
117 |
B |
|
27 |
39 |
21 |
340 |
238 |
M |
|
27 |
15.5 |
9 |
310 |
97.7 |
A |
32 |
27 |
20.5 |
11.5 |
320 |
127 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
359 |
245 |
M |
|
27 |
16.5 |
9.5 |
330 |
105 |
A |
34 |
27 |
21.5 |
12 |
340 |
134 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
377 |
248 |
M |
|
27 |
17.5 |
10 |
350 |
112 |
A |
36 |
27 |
22.5 |
12.5 |
360 |
142 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
395 |
250 |
M |
|
27 |
19 |
11 |
390 |
125 |
A |
40 |
27 |
24 |
13.5 |
400 |
155 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
432 |
256 |
M |
|
27 |
21 |
11.5 |
440 |
140 |
A |
45 |
27 |
26 |
14 |
450 |
171 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
478 |
263 |
M |
|
27 |
23 |
12 |
490 |
155 |
A |
50 |
27 |
28 |
14.5 |
500 |
187 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
524 |
270 |
M |
|
27 |
24 |
12.5 |
540 |
166 |
A |
55 |
27 |
29 |
15 |
550 |
199 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
572 |
278 |
M |
|
27 |
25 |
13 |
590 |
178 |
A |
60 |
27 |
30 |
15.5 |
600 |
212 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
620 |
286 |
M |
|
27 |
26 |
13.5 |
640 |
190 |
A |
65 |
27 |
31 |
16 |
650 |
225 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
668 |
293 |
M |
|
27 |
27 |
14.5 |
690 |
204 |
A |
70 |
27 |
32 |
17 |
700 |
241 |
B |
|
27 |
40 |
21 |
716 |
301 |
M |
|
30 |
28 |
15 |
790 |
224 |
A |
80 |
30 |
33 |
17.5 |
800 |
262 |
B |
|
30 |
40 |
21 |
814 |
317 |
M |
|
30 |
30 |
16 |
890 |
252 |
A |
90 |
30 |
35 |
18.5 |
900 |
291 |
B |
|
30 |
40 |
21 |
910 |
333 |
M |
