تیر آهن

کارخانه های تولید کننده: اهواز، بناب، سایکو، ناو تبریز 

تیرآهن

در ساخت سازه‌ های مقاوم یکی از مهم‌ ترین تصمیم‌ ها در هر پروژه، انتخاب تیرآهن مناسب است. تیرآهن یکی از پرکاربرد ترین مصالح صنعت ساختمان سازی است که نقش اساسی در ایمنی و استحکام سازه ها دارد. اگر قصد ساخت ‌وساز، بازسازی یا حتی آشنایی با اصول مهندسی ساختمان را دارید، شناخت انواع تیرآهن و کاربرد هر کدام برای شما ضروری است. انتخاب درست این مقطع فولادی می ‌تواند تاثیر مستقیمی بر مقاومت، دوام و هزینه نهایی پروژه داشته باشد.

 اما تیرآهن دقیقاً چیست، چه انواعی دارد و هر مدل در چه شرایطی بهترین عملکرد را ارائه می‌ دهد؟ در این مطلب هر آنچه باید درباره تیرآهن بدانید را بررسی می ‌کنیم تا بتوانید آگاهانه تر تصمیم بگیرید. اگر می ‌خواهید با ویژگی ‌ها، کاربرد ها و نکات مهم انتخاب تیرآهن آشنا شوید، ادامه این مطلب را از دست ندهید.

تیرآهن چیست؟

تیرآهن یکی از مهم ترین مقاطع فولادی در ساختمان سازی است و وظیفه اصلی آن تحمل نیروهای خمشی و برشی در سازه می ‌باشد. این قطعه از دو بخش جان (قسمت عمودی) و بال ها (قسمت های افقی) تشکیل شده اند. هر کدام از این بخش ‌ها به استحکام و مقاومت تیرآهن کمک می کنند. تیرآهن در مدل و شکل های ظاهری مختلفی تولید می شوند. هر کدام از این مدل ها ویژگی های خاص خود را دارند و برای قسمت مشخصی از سازه کاربردی تر هستند.

تیرآهن یکی از پرکاربرد ترین مقاطع فلزی در صنعت ساختمان است و بسته به نقش و وظیفه ‌ای که در سازه دارد در انواع مختلف به کار می‌ رود. از مهم‌ ترین انواع تیرآهن می ‌توان به IPE، INP، IPB  و تیرآهن لانه‌ زنبوری اشاره کرد.

انواع تیرآهن

تیرآهن ها با توجه به استاندارد تولید، اندازه (سایز)، علامت اختصاری و میزان تحمل بار در مدل های مختلف ساخته می شوند و هرکدام کاربرد مشخصی دارند. اگر ویژگی‌ ها و تفاوت‌ های آنها را بشناسید می توانید بهترین گزینه را برای پروژه های ساختمانی خود انتخاب نمایید. در ادامه مهم ‌ترین انواع تیرآهن و مشخصات آنها را بررسی می کنیم:

انواع تیرآهن بر اساس شکل و کاربرد

تیرآهن بال پهن (H)

این نوع بیشتر در ساختمان‌ سازی، پل‌ ها و تونل ‌ها استفاده می شود و در برابر خم شدن مقاومت زیادی دارد. تیرآهن هاش شکل کلی آن شبیه حرف H است اما بال ‌های پهن‌ تری نسبت به مدل ‌های معمولی دارد.

تیرآهن T شکل

این تیرآهن بیشتر برای قاب ‌بندی به کار می رود و توان تحمل بارهای سنگین را دارد. قسمت بالایی آن در برابر فشار مقاوم است و برای نیروهایی مثل خم‌ شدگی طراحی مناسبی دارد.

تیرآهن  IPE (معمولی)

این مدل از دو بال افقی و یک بخش عمودی (جان) تشکیل شده است. بال‌ ها کمک می کنند تیرآهن کمتر خم شود و جان هم نقش اصلی را در تحمل فشارهای سنگین و اتصال بال ‌ها دارد.

تیرآهن گالوانیزه

تیرآهن گالوانیزه همان تیرآهنی است که روی آن یک لایه پوشش محافظ قرار می ‌گیرد تا از زنگ ‌زدگی، خوردگی و خراش جلوگیری کند. 

تیرآهن مسطح

این نوع تیرآهن فشار وارد شده از طرف دیوارها را به شکل یکنواخت پخش می ‌کند و نمی‌ گذارد نیرو روی یک نقطه متمرکز شود. به همین دلیل در پروژه‌ های سنگین بیشتر استفاده می شود.

تیرآهن ساختمانی

این مدل از آهن ساخته شده و معمولا در قالب‌ های مختلف تولید می شود و در سازه‌ های بتنی هم کاربرد دارد. مقاومت بالای آن باعث افزایش استحکام سازه می ‌شود.

تیرآهن زاویه ‌ای (نبشی)

به این نوع نبشی هم گفته می‌ شود و بیشتر در سازه ‌های موقت یا به عنوان ستون و قاب استفاده می‌ شود. تیرآهن زاویه‌ ای معمولا در دو مدل بال مساوی و بال نامساوی تولید می شوند.

انواع تیرآهن بر اساس استاندارد تولید

تیرآهن ‌ها استاندارد های مختلفی دارند و همین موضوع باعث تنوع بالای آن‌ ها در بازار شده است.

تیرآهن IPE

ویژگی اصلی آن این است که ضخامت بال‌ ها در بالا و پایین یکسان است. این استاندارد در اروپا و ایران رایج است و معمولا مطابق استاندارد های اروپایی تولید یا وارد می ‌شود.

تیرآهن INP

در این مدل، بال ‌ها از ابتدا نازک تر هستند و هر چه جلوتر می روند ضخیم تر می شوند و در قسمت بال ‌ها یک شیب ملایم دیده می‌ شود. سایزهای آن معمولا از 60 تا 800 میلی ‌متر است و لبه‌ های گرد دارد.

تیرآهن IPB 

این تیرآهن به شکل حرف H  ساخته می‌ شود و طوری طراحی شده که بال ها نسبت به جان بزرگتر هستند. روی بدنه آنها معمولا علامت های V برای تیرآهن سنگین و L  برای تیرآهن سبک دیده می شود. 

تیرآهن CPE

این مدل به  تیرآهن لانه زنبوری نیز شناخته می شود. وزن این نوع نسبتا پایین است و همین موضوع جابه ‌جایی را آسان ‌تر می‌کند. همچنین در مقایسه با بعضی مدل ‌ها کمتر خم می‌ شود.

تیرآهن بلژیکی

طول این تیرآهن معمولا بین 6 تا 20 متر است و از ترکیب فولاد هایی مانند ST52، ST44، ST33  و ST37 ساخته می‌ شود. همچنین توان تحمل دمایی آن حدود 1100  درجه سانتی ‌گراد است.

انواع تیرآهن بر اساس سایز

به دلیل نقش مهمی که تیرآهن ها در ساخت و ساز دارند، در اندازه ها و ابعاد مختلفی نیز تولید می شوند تا مهندسان بتوانند با توجه به نیاز پروژه انتخاب درست ‌تری داشته باشند.

تیرآهن سایز 12

وزن آن حدود 10.4  تا 26.8 کیلوگرم است و معمولا برای ستون، تیر و سقف استفاده می‌ شود. این مدل اغلب طبق استاندارد IPE  تولید می ‌شود و جزو سبک ‌ترین تیرآهن‌ ها است.

تیرآهن سایز 14

تیرآهن سایز 14 از پرمصرف ترین هاست. وزن آن حدود 12.9 تا 33.7 کیلوگرم است و بسیاری از کارخانه ‌های داخلی آن را تولید می‌ کنند. به دلیل مقاومت بالا برای ستون کاربرد زیادی دارد.

تیرآهن سایز 16

وزن آن حدود 15.8  تا 41.6 کیلوگرم است و در ساخت نعل و تیر استفاده می شود. جنس آن فولادی است و در برابر برش و خم‌ شدگی مقاوم است. معمولا به صورت شاخه هایی با طول 6، 9 و 12 متر تولید می شوند.

تیرآهن سایز 18

این سایز می ‌تواند طبق استاندارد های IPE، INP  و IPB تولید شود. ارتفاع جان آن حدود 18  سانتی‌ متر و طول بال آن حدود 91  میلی‌متر است. این سایز در سازه های سنگین کاربرد دارد. 

تیرآهن سایز 20

سایز 20 از دیگر سایزهای پرکاربرد است. وزن هر متر آن حدود 22.4 تا 60 کیلوگرم است و به دلیل سنگینی و مقاومت بالا بیشتر در سازه‌ های بزرگ یا طبقات پایین ‌تر استفاده می‌ شود.

انواع تیرآهن بر اساس علامت اختصاری

معمولا تیرآهن‌ ها با کمک علامت اختصاری شناخته و از هم جدا می شوند:

تیرآهن نوع اروپایی (INP)

این نوع با علامت INP  شناخته می ‌شود و از تیرآهن‌ های معمول و رایج بازار است. بیشتر برای ستون استفاده می‌ شود. 

تیرآهن نیم‌ پهن (IPE)

این مدل با علامت IPE  مشخص می‌ شود. تولید آن در ایران رایج است و معمولا نیازی به واردات ندارد.

تیرآهن بال ‌پهن (IPB )

این مدل با علامت IPB  شناخته می‌ شود و معمولاً طول آن 12  متر است و در سایزهای 100  تا 1000 میلی ‌متر تولید می‌ شود. همچنین در سه گروه سبک، سنگین و فوق‌ سنگین عرضه می ‌شود.

تیرآهن لانه زنبوری (CPE)

این نوع را با نام تیرآهن شبکه هم می ‌شناسند و علامت اختصاری آن CPE  است. روی بدنه آن حفره‌ هایی شبیه لانه زنبور دیده می ‌شود.

اجزای تیرآهن

تیرآهن از چند بخش اصلی تشکیل شده است. این بخش های در کنار یکدیگر کمک می کنند تا تیرآهن بتواند نیروهای مختلف را تحمل کند و سازه محکم تر شود. اجزای اصلی آن عبارت اند از:

• جان: قسمت عمودی و میانی تیرآهن است که بیشتر در برابر نیروهای برشی مقاومت می‌ کند.
• بال‌ها: دو قسمت افقی هستند که در بالا و پایین جان قرار می ‌گیرند و نقش اصلی شان مقاومت در برابر خم شدن و گشتاور خمشی است. 

ویژگی های تیرآهن

تیرآهن ها به دلیل ویژگی هایی که دارند در صنعت ساختمان سازی کاربردهای زیادی دارد. از جمله ویژگی های آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استحکام و مقاومت بالا در برابر نیروهای خمشی و برشی
• تحمل بار زیاد و مناسب برای ستون ‌ها و تیرهای اصلی
• تنوع در سایز و استاندارد مثل  IPE، INP، IPB  برای کاربرد های مختلف
• سرعت اجرای بالا و نصب راحت ‌تر نسبت به بعضی روش ‌ها
• قابلیت جوشکاری و پیچ‌ و مهره و اتصال ‌پذیری خوب در سازه‌ های فلزی
• دوام مناسب و در صورت استفاده از پوشش ‌ها (مثل گالوانیزه)، مقاومت بهتر در برابر خوردگی

کاربردهای تیرآهن

تیرآهن به دلیل استحکام بالا و ویژگی هایی که دارد کاربرد گسترده در بخش‌ های مختلف دارد. از بیشترین و مهم ترین کاربردهای تیرآهن ها موارد زیر هستند:

• ساخت اسکلت ساختمان‌ ها (ستون ‌ها، تیرهای اصلی و فرعی) برای تحمل وزن سازه
• در ساختمان‌ های بلند و ارتفاع ‌های زیاد کاربرد زیادی دارد.
• اجرای سقف ‌ها و طبقات به منظور ایجاد استحکام و توزیع یکنواخت بار
• ساخت پل ‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و نیروهای سنگین
• ساخت سوله ‌ها و سازه ‌های صنعتی مانند کارخانه‌ ها و انبارها
• تقویت سازه‌ های بتنی برای افزایش استحکام و ایمنی ساختمان
• ساخت قاب ها و چارچوب های فلزی در پروژه های عمرانی مختلف
• ساخت برج‌ ها و سازه‌ های مرتفع که نیاز به تحمل بار زیاد دارند
• استفاده در پروژه‌ های زیرساختی مانند تونل‌ ها و سازه های بزرگ مهندسی

مزایا و معایب تیرآهن

استفاده از تیرآهن در پروژه‌ های عمرانی مزیت ها و عیب های مختلفی دارد که عبارت اند از:

مزایا:

• اگر استاندارد انتخاب و نصب شود، تحمل بار و مقاومت خوبی دارد.
• برای سازه‌ های بلند مناسب است.
• اجرا و نصب سریع است.
• اتصال آن (جوش یا اتصالات) راحت انجام می‌ شود.
• تنوع سایز و شکل دارد و برای کارهای مختلف کاربردی است.

معایب:

• در صورتی که روکش نداشته باشد در محیط مرطوب یا شیمیایی زنگ می ‌زند و اکسید می شود.
• در استفاده غیراصولی ممکن است خم شود.
• اتصال جوشی (رایج در ایران) همیشه به اندازه پیچ و مهره ایمن نیست.
• در برابر حرارت و آتش مقاومت کمی دارد و ممکن است سازه سریع آسیب ببیند.

تیرآهن در کارخانه‌ های ایرانی چگونه تولید می ‌شود؟

در کارخانه های ایرانی تیرآهن ها معمولا با روش نورد گرم تولید می شوند. در این روش ابتدا شمش های فولادی وارد کوره می شوند و آنقدر حرارت می بینند تا نرم و آماده شکل دهی شوند. سپس شمش‌ ها از میان غلتک ‌های نورد عبور می کنند و در نتیجه سطح مقطع کاهش پیدا کرده و طول افزایش می یابد. در مرحله پایانی، غلتک ها شکل نهایی تیرآهن را به شمش می‌ دهند و در پایان تیرآهن ها در سایزها و اندازه های مختلف برش می خورند.

بعد از اتمام نورد گرم، تیرآهن ها به بخش خنک کاری منتقل می شوند تا پس از رسیدن به دمای محیط بسته بندی شده و برای عرضه به بازار در انبار قرار بگیرند. 

این توضیح نمای کلی فرایند تولید تیرآهن هاست اما در کارخانه‌ ها جزئیات فنی زیادی دارد و همین موضوع باعث می شود کیفیت محصولات کارخانه‌ های مختلف تا حدی با هم تفاوت داشته باشد.

قیمت تیرآهن

قیمت تیرآهن به عوامل مختلفی مانند نوسانات بازار فولاد، هزینه مواد اولیه، نرخ ارز، میزان عرضه و تقاضا و حتی شرایط اقتصادی و پروژه‌ های عمرانی وابسته است به همین دلیل معمولا هزینه آن ثابت نیست و به‌ صورت روزانه تغییر می کند. همچنین کیفیت تولید کارخانه ها و استانداردهای ساخت نیز می تواند بر ارزش نهایی آن تاثیر بگذارد. برای اطلاع از وضعیت به روز بازار و بررسی دقیق قیمت ها و تغییرات می توانید با مشاوران ما در کیافولاد در ارتباط باشید.