همانطور که میدانید تیر آهن یکی از اجزای تشکیل دهنده سازه های بزرگ میباشد واکثرا از این محصول در تمام سازه های ساختمانی مثل برج ها،ساختمان های اداری و ساختمان های مسکونی و ورزشگاه هاو ... استفاده میشود که وظیفه آن ها تحمل نیروی وارد شده میباشد که این نیرو ها انواع مختلفی دارد که مهم ترین آن ها اعم از نیرو های استاتیکی یعنی ثابت و یا دینامیکی یعنی متغیر و ناگهانی باشد. تحمل بار تیرآهن به نوع تیرآهن برحسب استاندارد های مختلف و کیفیت ساخت و مقاومت آنها بستگی دارد ؛همچنین وزن تیرآهن ها نیز یک فاکتور مهم در میزان مقاومت تیرآهن و تحمل بار آن می باشد.
انواع تیر آهن
- تیرآهن IPE
- تیرآهن INP
- تیرآهن IPB
- تیرآهن لانه زنبوری یا CNB
تیرآهن IPE:
این تیر آهن با علامت اختصاری IPE مشخص میشود و طولی بین 8 تا 16 متر دارد. کاربرد این نوع تیرآهن را می‌توان در ساختمان‌سازی در ایران کمتردیده میشود.
تیرآهنINP: شکل ظاهری تیرآهن INP شبیه به I انگلیسی است. در ابتدا ضخامت بال آن ها نازک بوده و در انتها به تدریج ضخیم می شود که مطابق با استانداردهای چین و روسیه تولید شدهاست. شکل ظاهری تیرآهن INP شبیه تیرآهن IPE میباشد.
تیرآهنIPB: تفاوت‌های زیادی در این تیرآهن‌ها وجود دارد، از جمله اینکه ضخامت آنها کمتر است و عرض بال آنها معمولی است.
تیرآهن لانه زنبوری: این محصول نسبت به سایر تیر آهن‌ها کاربرد کمتری دارد؛ زیرا معایب بیشتری دارد. بلکه با استفاده از برش دستی یا ماشینی ساخته می‌شوند. مقاومت تیرآهن لانه زنبوری به نسبت سایرین کمتر است.
مقاومت تیرآهن بر چه اساسی سنجیده می شود؟
در حال حاضر تمام تیرآهن هایی که در کشورمان ایران و یا سایر کشورهای پیشرو در زمینه فولاد و آهن مانند روسیه، چین و اروپا ساخته می شوند از یک سری استانداردهای جهانی تأیید شده پیروی می کنند. البته نکته قابل توجهی که وجود دارد این است که تیرآهن های تقلبی و با کیفیت پایین نیز در بازار وجود دارند، بنابراین کارفرمایان و مدیران اجرایی باید دقت زیادی در هنگام خرید تیرآهن داشته باشند. آنچه شما به عنوان مقاومت تیرآهن برای انتقال بارهای وارد بر سازه نیاز دارید تنها توسط تیرآهن هایی که تحت استانداردهای لازم تولید شده باشند به وقوع می پیوندد. در واقع مقاومت تیرآهن مورد استفاده در سازه ها باید طوری باشد که بتواند فشارهای تنشی و کششی محاسبه شده را به خوبی تحمل کند.
محاسبه مقاومت تیرآهن
مقاومت تیرآهن که همان میزان تحمل بار تیرآهن است به موارد مختلفی مانند اندازه، ابعاد، سطح مقطع، استاندارد مورداستفاده برای ساخت و جنس آلیاژ به کار برده شده بستگی دارد. بر این اساس میزان مقاومت تیرآهن هایی که در کارخانه های مختلف و یا کشورهای متفاوت ساخته می شوند می تواند کاملاً تفاوت داشته باشد. به طور کلی هر تیرآهن از دو بخش بال و جان تشکیل می شود. هرچه میزان ضخامت و طول جان و بال تیرآهن بیشتر باشد مقاومت تیرآهن نیز در برابر انواع نیروهای وارد شده بر سازه بیشتر خواهد شد. از طرفی هرچه میزان کربن به کار برده شده در فولادی که به عنوان مواد اولیه ساخت تیرآهن استفاده شده، بیشتر باشد سختی آن نیز بیشتر بوده و از مقاومت بالاتری برخوردار است. توجه داشته باشید که اگر قرار است از تیرآهن برای کنترل یک بار متمرکز در سازه استفاده شود باید دقت بیشتری در انتخاب نوع تیرآهن داشته باشید و از انواعی استفاده کنید که مقاومت بالاتری دارند. هرچه میزان مقاومت تیرآهن بالاتر باشد قیمت آن هم بیشتر می شود.
تاثیر نوع به کارگیری تیرآهن بر مقاومت
وزن، ترکیب شیمیایی و نیز استاندارد ساخت از عوامل بسیار مهم در تعیین میزان مقاومت و استحکام انواع تیرآهن ها می باشند اما یکی دیگر از فاکتور های تاثیر گذار، نوع به کار گیری تیرآهن می باشد. تیرآهن به شکل های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند که شامل موارد زیر می شود:
- شاه تیر : شاه تیر که به آن تیرآهن اصلی نیز اطلاق می شود، باید دارای بیشترین میزان مقاومت و حد تحمل بار باشد؛ چراکه بارهای اصلی وارده بر سازه را تحمل خواهد کرد و سبب انتقال این بارها به تیرچه ها و یا تیرهای فرعی می شود. محل نصب شاه تیر، ستون ها و یا سقف ها می باشد.
- تیرچه: همان تیرآهن های فرعی بوده که به تعداد زیاد و در فاصله بین تیراصلی یا همان شاه تیر و دیوار قرار گرفته تا بارهای اصلی وارده بر شاه تیر را به دیوار ها منتقل کنند.
- تیر نعل درگاهی: وظیفه تحمل بار در قسمت های متحرک ساختمان نظیر در و پنجره را بر عهده داشته تا از وارد آمدن بارها به دیوار های متصل به آنها و تخریب دیوارهای اطراف آنها جلوگیری کنند.
- تیرهای لبه ای (کناری): وظیفه این تیرها تحمل در برابر بارهای اضافی بوده که در قسمت کلاف بندی و در کنار ساختمان نصب می شوند و به نوعی، وظیفه حفظ تیرآهن های سقف و دیوارهای اطراف را برعهده دارند.