نگاه کلی به تیرآهن آهنی
تیرآهن از مهمترین مقاطع فولادی ست که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. تیرآهن از دو بال، عمود بر جان ساخته شده است. شکل سطح مقطع آن به صورت I و یا H است و وظیفه ی آن تحمل نیروهای وارد از نیروی برشی و لنگر خمشی ست. تیرآهن به دلیل نصب و اجرا با سرعت بالا، امکان توسعه سازه و قابلیت اتصال قطعات متعدد کاربرد بسیار گسترده ای دارد.
معمولا برای تولید تیرآهن از روش نورد گرم استفاده می شود. در این روش ابتدا شمش فولادی وارد کوره شده و تا دمای نرم شوندگی دمای آن بالا برده می شود سپس از میان مجموعه ای از غلتک ها عبور داده می شود. نتیجه ی این کار کاهش مقطع و افزایش طول قطعه است. در مرحله آخر با عبور از قفسه های نورد میانی و پایانی، تیرآهن شکل می گیرد.
تصویر شماره 1 – استفاده از تیرآهن در ساختمان سازی
بیشتر بخوانید: بهترین نوع تیرآهن در بازار آهن ایران
انواع تیرآهن فولادی بر اساس شکل ظاهری
تیرآهن ها را بر اساس شکل ظاهری و خواص مکانیکی می توان به دسته های مختلف تقسیم کرد. در این قسمت به معرفی انواع تیرآهن و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
تیرآهن IPE
این تیرآهن که به عنوان تیرآهن معمولی نیز شناخته می شود از نظر شکل سطح مقطعی شبیه حرف I انگلیسی دارد. این تیرآهن بر اساس استاندارد اروپایی تولید می شود و ضخامت بال در همه جا ثابت و بدون تغییر است. به عبارت دیگر ضخامت بال در طول عرض تیرآهن تغییری نمی کند. از این تیرآهن در کشور ما بیشتر استفاده می شود و کارخانه های زیادی مانند ذوب آهن اقدام به تولید تیرآهن های IPE می نمایند.
تصویر شماره 2 – تیرآهن IPE
تیرآهن INP
تیرآهن INP مانند تیرآهن IPE دارای سطح مقطع به شکل حرف I انگلیسی ست با این تفاوت که ضخامت بال با نزدیک شدن به جان بیشتر می شود. به عبارت دیگر ضخامت بال ثابت نیست. این تیرآهن بر طبق استاندارد روسیه و چین تولید می شود. این نوع تیرآهن هم در کشور تولید می شود و هم به صورت وارداتی در بازار قابل تهیه است.
تصویر شماره 3 – تیرآهن INP
تیرآهن پهن بال، هاش یا IPB
یکی از انواع تیرآهن، تیرهای پهن بال یا هاش هستند. این تیرها دارای مقطعی به شکل حرف H انگلیسی هستند و به همین دلیل به آنها تیرآهن هاش گفته می شود. مشخصه ی بارز تیرآهن هاش برابر بودن تقریبی طول بال و جان است. اولین بار شرکت بثلهم اقدام به تولید این تیرآهن نمود و موفق شد تحول بزرگی در صنعت فولاد به وجود آورد. تیرهای IPB در مقایسه با تیرآهن های IPE طول بال بلندتری دارند. از تیرهای هاش برای تهیه ستون و همچنین تیر و خرپا استفاده می شود.
تیرآهن های هاش می توانند به صورت سبک، سنگین و فوق سنگین تولید شوند.
از تولید کنندگان تیرآهن هاش در کشور می توان از ذوب آهن اصفهان، کارخانه فولاد البرز ایرانیان و کارخانه فولاد غرب آسیا نام برد.
تصویر شماره 4 – تیرآهن IPB
تیرآهن لانه زنبوری یا CPE
دلیل نامگذاری تیرهای لانه زنبوری، شکل ظاهری آن هاست که دارای حفره هایی روی جان خود هستند. هدف از تولید تیرهای لانه زنبوری ساخت تیرهایی ست که با وزن کمتر بتوانند ممان خمشی بیشتری را تحمل کنند.
از این تیرها برای اجرای سقف های تیرچه و بلوک به طور وسیع استفاده می شود. در ایران برای اینکه بتوان معایب این تیرها را برطرف کرد، تیرهای لانه زنبوری را در بتن دفن میکنند.
ساخت تیرهای لانه زنبوری به این صورت است که جان تیرآهن های معمولی به صورت زیگزاگ برش داده می شوند سپس دو قطعه به دست آمده به اندازه یک دندانه جابجا می شود به صورتی که حفره ها مقابل هم قرار بگیرند و سپس به کمک عملیات جوشکاری دو قسمت به هم متصل می شوند.
از مزایای تیرهای لانه زنبوری میتوان به اقتصادی بودن استفاده از آنها اشاره کرد. همچنین در مصرف فولاد نیز صرفه جویی صورت میگیرد. از فضای ایجاد شده در جان تیرآهن می توان برای عبور سیم و لوله های تاسیساتی نیز استفاده کرد.
البته تیرهای لانه زنبوری معایبی نیز دارند. تیرهای لانه زنبوری ضریب اطمینان کمتری دارند و مساله لهیدگی جان در قسمت اتصال برش داده شده وجود دارد.
نگاه کلی به تیرچه
تیرچه یک المان سازه ای است که برای ساخت سقف در ساختمان های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. وظیفه ی تیرچه انتقال بار به تیرهای اصلی است. نیروی وارد شده به تیرهای اصلی سپس به ستون ها و در نهایت به فونداسیون انتقال داده می شود.
در گذشته از تیرهای چوبی به عنوان تیرچه در ساختمان سازی استفاده می شد اما امروزه از تیرچه های فلزی و بتنی استفاده می شود. استفاده از تیرچه های پیش ساخته باعث افزایش سرعت اجرا می شود همچنین هزینه ساخت را کاهش می دهد. لازم به ذکر است که در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله سقف های تیرچه ای مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند.
انواع تیرچه
تیرچه عضوی پیش ساخته است که انواع مختلفی دارد.
انواع تیرچه شامل:
- تیرچه بتنی
- تیرچه پیش ساخته خرپایی
- تیرچه پیش ساخته پیش تنیده
- تیرچه با قالب سفالی
- تیرچه کرومیت (تیرچه ی فلزی با جان باز)
تیرچه بتنی
مصالح تشکیل دهنده تیرچه بتنی، بتن و فولاد است. از انواع تیرچه بتنی می توان از خرپایی و پیش تنیده نام برد.
تیرچه پیش ساخته خرپایی
این تیرچه به صورت پیش ساخته و از خرپای فولادی و پاشنه بتنی تشکیل شده است و در دو نوع با قالب ماندگار و بدون قالب ماندگار اجرا می شود.
خرپا مجموعه ای از آرماتورهای کششی، عرضی و میلگرد اتصال بالایی ست که به یکدیگر جوش داده شده اند و ایستایی لازم برای حمل شدن و اجرا در سازه را دارند.
فولادی که در ساخت خرپا استفاده می شود علاوه بر مدول ارتجاعی، خاصیت جوش پذیری نیز دارد و ظرفیت تغییر طول نسبی و تحمل تنش مجاز در مرحله گسیختگی را دارد.
اتصال المان های خرپا با جوشکاری انجام می شود و برای این هدف از دو روش جوش مقاومتی و جوش با قوس الکتریکی استفاده می شود.
اعضای تیرچه خرپایی عبارتند از:
- میلگرد کششی
میلگردهای کششی درون بتن پاشه دفن می شوند و قابل دیده شدن نیستند. هدف از استفاده از میلگردهای کششی افزایش مقاومت در برابر نیروی کششی ست. سطح مقطع میلگردهای کششی خرپا از طریق محاسبات تعیین می شود.
برای حداقل شدن تاثیر عملیات جوشکاری در مقاومت میلگرد کششی، بهتر است از میلگردهایی با سطح مقطع کوچکتر استفاده شود و از میلگردهای تقویتی برای بقیه میلگردها استفاده شود.
- میلگرد عرضی
به کمک اعضای طولی و بالایی، میلگرد عرضی، ایستایی لازم برای تیرچه را فراهم میکند. تحمل نیروهای برشی سقف نیز به کمک میلگردهای عرضی انجام می شود.
- عضو بالای تیرچه
عضو بالایی تیرچه در مرحله اول باربری به عنوان عضو فشاری وارد عمل می شود و نیروهای وارد بر تیرچه در مرحله حمل، نصب و اجرا را تحمل میکند.
سطح مقطع عضو بالای تیرچه با توجه به نوع میلگرد، طول تیرچه و ارتفاع خرپا می تواند تغییر کند.
- بتن پاشنه
بتن پاشنه روی میلگردهای کششی را می پوشاند و تکیه گاهی برای بلوک ها تامین می کند. در صورت آتشسوزی بتن پاشنه می تواند تا یک ساعت از میلگردهای کششی محافظت کند.
حداقل عرض پاشنه 10 سانتیمتر است ولی معمولا عرض آن 12 سانتیمتر در نظر گرفته می شود. ضخامت بتن پاشنه نیز 4 سانتیمتر در نظر گرفته می شود و نباید از قطر بزرگترین میلگرد کششی به علاوه ی 30 میلیمتر کم تر باشد. در عمل ضخامت پاشنه بین 4.5 تا 5.5 در نظر گرفته می شود.
تصویر شماره 5 – اجزای تیرچه بتنی پیش ساخته
تیرچه فندوله دار
اگر از قالب ماندگار برای بتن ریزی پاشنه تیرچه استفاده شود به تیرچه، خرپایی کفشکدار یا فندوله دار می گویند. در این تیرچه ها از قالب سفالی برای بتن ریزی استفاده می شود.
تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده قسمتی از سقف است که تحت تنش کششی قرار می گیرد. مقدار پیش تنیدگی تیرچه کششی باید به اندازه ای باشد که در هنگام حمل، نصب، بتن ریزی و بهرهبرداری دچار ترک خوردگی نشود.
عرض قسمت تحتانی تیرچه پیش تنیده حداقل 10 سانتیمتر، ارتفاع پاشنه حداقل 4 سانتیمتر و عرض محل نصب بلوک ها حداقل 2 سانتیمتر در نظر گرفته می شود.
تیرچه کرومیت (تیرچه فلزی با جان باز)
تفاوت تیرچه کرومیت با تیرچه های بتنی در این است که در این نوع تیرچه برای پاشنه به جای بتن از فلز استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: راهنمای خرید تیرآهن
تفاوت قیمت تیرآهن و تیرچه
قیمت تیرچه به قیمت میلگرد، قیمت سیمان و بتن وابسته است و با توجه به تغییرات روزانه قیمت مواد سازنده، قیمت تیرچه نیز به صورت روزانه مشخص می شود.
شما می توانید برای آگاهی از قیمت انواع تیرآهن و تیرچه های کرومیت به وب سایت مدیران آهن مراجعه نمایید و یا با شماره تلفن 03134155 تماس حاصل فرمایید.