تیرآهن

تیرآهن: معرفی، انواع و کاربردها در صنعت ساختمان‌سازی

تیرآهن یکی از مهم‌ترین مصالح فولادی در صنعت ساختمان‌سازی و پروژه‌های عمرانی است که نقش اصلی آن تحمل و انتقال بارهای واردشده به سازه است. این پروفیل فولادی با داشتن مقاومت بالا، در ساخت اسکلت‌های فلزی، پل‌ها، سوله‌ها و بسیاری از سازه‌های صنعتی استفاده می‌شود. در این مقاله، به معرفی انواع تیرآهن، مشخصات، استانداردها و کاربردهای آن می‌پردازیم.

تیرآهن چیست و چرا استفاده می‌شود؟

تیرآهن، یک مقطع فولادی به شکل حرف I یا H انگلیسی است که برای تحمل نیروهای خمشی و فشاری در سازه‌های فلزی و بتنی به کار می‌رود. در سازه‌های فلزی، تیرآهن‌ها ستون‌ها و شاه‌تیرهای اصلی را تشکیل داده و نیروهای واردشده را به زمین منتقل می‌کنند.

مزایای استفاده از تیرآهن

• استحکام بالا: تیرآهن‌ها به دلیل ماهیت فولادی خود، مقاومت بالایی در برابر فشار و تنش دارند.
• سرعت در اجرا: نصب تیرآهن در مقایسه با دیگر روش‌های ساخت‌وساز مانند بتن‌ریزی سریع‌تر انجام می‌شود.
• قابلیت استفاده مجدد: برخلاف برخی مصالح ساختمانی، تیرآهن قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارد.
• مقاومت در برابر زلزله: استفاده از تیرآهن در اسکلت‌های فلزی باعث افزایش انعطاف‌پذیری و کاهش آسیب‌های ناشی از زلزله می‌شود.

انواع تیرآهن بر اساس استاندارد تولید

1. تیرآهن IPE (استاندارد اروپا و ایران)

تیرآهن IPE دارای بال‌هایی با ضخامت یکسان در سرتاسر مقطع است. این نوع تیرآهن بیشتر در ایران و اروپا تولید و استفاده می‌شود و از پرکاربردترین انواع در ساختمان‌سازی است.

2. تیرآهن INP (استاندارد چین و روسیه)

در این نوع، ضخامت بال‌ها از ابتدا تا انتها کاهش می‌یابد. یعنی هر چه از جان تیرآهن دورتر شویم، ضخامت بال کمتر می‌شود. این مدل بیشتر در کشورهای چین و روسیه تولید و استفاده می‌شود.

3. تیرآهن H یا HEA و HEB

تیرآهن‌های HEA و HEB دارای بال‌های پهن‌تر نسبت به تیرآهن IPE هستند و به دلیل سطح مقطع بزرگ‌تر، ظرفیت باربری بیشتری دارند.

• HEA: سبک‌تر و برای سازه‌های با وزن کم مناسب است.
• HEB: ضخیم‌تر و سنگین‌تر از HEA بوده و برای سازه‌های مستحکم‌تر به کار می‌رود.

4. تیرآهن لانه زنبوری (CPE)

این نوع تیرآهن با ایجاد حفره‌هایی در جان تیرآهن، وزن کمتری دارد اما در عین حال می‌تواند بارهای سنگین را تحمل کند. تیرآهن لانه زنبوری در دهانه‌های بلند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات فنی تیرآهن

1. طول تیرآهن: معمولاً در شاخه‌های 6 و 12 متری عرضه می‌شود.
2. ارتفاع جان: ارتفاع مقطع تیرآهن که بسته به نوع استاندارد آن متفاوت است.
3. ضخامت بال و جان: میزان ضخامت بر اساس استاندارد تولید تعیین می‌شود.
4. وزن تیرآهن: بسته به سایز و نوع تیرآهن، وزن هر شاخه متفاوت است.

کاربردهای تیرآهن در صنعت ساختمان

• ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌ها
• سازه‌های صنعتی مانند سوله و انبار
• ساخت پل‌ها و تقاطع‌های غیرهم‌سطح
• استفاده در ستون‌ها و شاه‌تیرهای ساختمان
• ساخت قاب‌های فلزی برای جرثقیل‌های سقفی

نحوه اتصال تیرآهن در سازه‌های فلزی

برای نصب تیرآهن در سازه‌های فلزی، روش‌های مختلفی وجود دارد که بسته به نیاز پروژه انتخاب می‌شوند:

1. اتصال جوشی: در این روش، تیرآهن‌ها با استفاده از جوشکاری به یکدیگر متصل می‌شوند. این روش نیازمند دقت و مهارت بالا در اجرای جوش است.
2. اتصال پیچی و مهره‌ای: این روش به دلیل امکان جداسازی و تعویض قطعات، در بسیاری از سازه‌های مدرن به‌کار می‌رود.
3. اتصال پرچی: این روش قدیمی‌تر بوده و امروزه کمتر استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

تیرآهن یکی از مهم‌ترین مصالح فولادی در صنعت ساختمان‌سازی است که به دلیل استحکام بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت استفاده در سازه‌های مختلف، جایگاه ویژه‌ای در پروژه‌های عمرانی دارد. انتخاب نوع مناسب تیرآهن، تأثیر مستقیمی بر کیفیت و دوام سازه دارد و باید بر اساس استانداردهای مهندسی و نیاز پروژه انجام شود.