تیرآهن از مهم‌ترین المان‌های استفاده شده در سازه‌های ساختمانی و صنعتی است، از اصلی‌ترین وظایف آن می‌توان به تحمل تنش‌های حاصل از نیروهای وارد بر آن اشاره کرد، تیرآهن پرکاربردترین پروفیل ساخته شده از آهن است که دارای سطح مقطعی به شکل H و l است.
تیرآهن‌ها از دو بخش بال و جان تشکیل می‌شوند که بخش میانی تیرآهن که بخش اصلی آن نیز به شمار می‌رود جان، و لبه‌ها و کناره‌‌های آن بال نامیده می‌شوند. درعین حال تیرآهن براساس انواع مختلفی که دارد نقش و وظایف متفاوتی نیز داراست که از انواع آن می‌توان تیرآهن‌های IPE ،INP ، IPB و لانه زنبوری را نام برد.
انواع تیرآهن:
تیرآهن IPE:
این تیرآهن دارای استاندارد اروپا و ایران است، سطح مقطع آن به شکل I و دارای بال‌های نیمه پهن با ضخامت یکسان است که به آن‌ها تیرآهن معمولی نیز گفته می‌شود.
استفاده از پروفیل IPE در ایران بسیار رایج است همچنین از محبوبیت بسیاری در میان مصرف کنندگان برخوردار است، به همین دلیل اکثریت سازه‌های ایرانی بر اساس همین استانداردها طراحی و ساخته می‌شوند.
تيرآهن IPE ويژگی‌ها و كابردهای منحصر به فردی دارد كه از مهم‌ترين آن‌ها می‌توان به استفاده از آن به صورت ستون يا خرپا، پوشش سقف، پل لانه زنبوری و …. اشاره نموند.
تیرآهن INP:
تیرآهن مدل INP دارا بودن استاندارد چین و روسیه و سطح مقطع I شکل، دارای بال کوتاه است، شروع افزایش ضخامت بال از سمت ابتدا به انتها است.
پروفیل INP با پروفیل IPE دارای شباهت‌های بسیاری هستند پس باید در خرید آن‌ها دقت لازم را به عمل آورید اما تفاوت این دو پروفیل در ضخامت بال است که در پروفیل INP هرچه از جان فاصله بگیریم ضخامت کاهش می‌یابد به طوری که اگر از سر تیرآهن به آن نگاه کنید شیب ملایمی را در بال‌ها مشاهده خواهید کرد.
هردو نوع این پروفیل‌ها در کشور ایران تولید شده و علاوه بر آن به صورت وارداتی نیز در کشور موجود هستند.
تیرآهن IPB:
تیرآهن IPB در بازار به عنوان تیرآهن هاش نیز شناخته می‌شود دارای دو نوع بال پهن سبک، بال پهن سنگین و سنگین می‌باشد.
- بال پهن سبک: HEB
- بال پهن سنگین: HEA
- سنگین: TPB
به طور معمول تیرآهن‌های بال پهن سنگین ضخامت بیشتری نسبت به تیرآهن های بال پهن سبک دارند. این تیرآهن‌ها در سایزهای مختلف از ۱۰ تا ۱۰۰۰ تولید شده و به بازار ارائه می‌شود.
تیرآهن هاش در گریدهای ST37 و ST44 و ST52 بوده و در صنعت پل سازی، برج سازی، سد سازی و صنایع مشابه که نیاز به مقاومت بالا دارند، کاربرد دارد.
تیرآهن لانه زنبوری:
تیرآهن لانه زنبوری به عنوان تیرآهن شبکه نیز شناخته می‌شود، به این دلیل به این تیرآهن لانه زنبوری گفته می‌شود چون دارای حفره‌های توخالی مانند لانه زنبور است.
هدف از ساخت تیرآهن لانه زنبوری براین اساس است که تیر بتواند با کمترین تغییر شکل، کمان خمشی بیشتری را تحمل کند. این نوع تیرآهن دارای کاربرد عمده به عنوان ستون در سازه‌ها و عناصر سقفی است. در تیرآهن‌های لانه زنبوری علاوه بر تنش های خمشی اصلی در محل حلقه‌ها نیز ما شاهد تنش‌های خمشی ثانویه حاصل از برش در مقطع ایجاد هستیم این تنش‌ها باعث کاهش کارایی تیرآهن می‌شوند و برای رفع این مشکل باید حلقه‌های کناری را با ورق پر کرد خصوصاً هنگامی که از این نوع تیرها به صورت یکسره استفاده می‌شود. به این ترتیب داخل تیر فلزی در نقاطی که تنش های ثانویه قابل ملاحظه‌اند از بتن پر می‌شود و این کار باعث افزایش سختی و مقاومت تیر می‌شود.
فرایند تولید تیرآهن :
فرآیند تولید تیرآهن نیز مانند اکثریت پروفیل‌های دیگر فرآیند نورد گرم است که یک روش بسیار رایج برای شکل‌دهی محصولات فلزی به حساب می‌آید، همچنین باید بدانید که نحوه تولید تیرآهن‌ها تاثیر بسزایی بر قیمت آن‌ها دارد.
در روش نورد گرم از بلوم یا شمشه‌های فلزی به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. شمشه یا بلوم (Bloom) یک فراورده میانی در صنعت فلزات به حساب می‌آید. بلوم فولادی در ساخت مقاطع فلزی از جمله تیرآهن، ریل، ناودانی و نبشی به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. در فرآیند تولید تیرآهن به دلیل تنش‌های داخلی و به دلیل اختلاف دما که در بخش ناشی از تغییرات در انتقال دما در هنگام نورد گرم، سبب می‌شود تا خمیدگی تیرآهن در زمان کشش به وجود آید . با توجه به نیاز ساختمان‌ها امروزه مهندسان فرآیندی را در نظر گرفته‌اند که در طی آن محصولات با عرض‌های مختلف تولید شود. در این مرحله ارتفاع مختلف جان و عرض باله توسط قرار گرفتن در فرآیند نورد، محصولاتی با عرض و بال‌های مختلف و دلخواه را به دست می‌آورد.
انواع برش تیرآهن:
تیرآهن در برندها و سایزهای مختلفی تولید می‌شود که مشخص کننده قیمت این پروفیل هستند. سایز تیرآهن بسته به نیاز مصرفی، متغییر است. به طور مثال ارتفاع، ضخامت جان و وزن شاخه ۱ متری با ۱۲ متری متفاوت است. با این حال تیرآهن ، در سایزهای ۳۰ ، ۲۷ ، ۲۴ ، ۲۲ ، ۲۰ ، ۱۸ ، ۱۶ ، ۱۴ ، ۱۲ ، ۱۰ تولید می‌شود.
مزایای استفاده از تیرآهن:
استفاده از تیرآهن دارای مزایای بسیار زیادی است، یکی از این مزایای نبود خطا در کارگاههای ساخت تیرآهن است زیرا تیرآهن‌ها قطعاتی پیش ساخته در کارگاههای صنعتی هستند. همچنین به علت آماده بودن آن ها سرعت کار در ساختمان های اسکلت فلزی بسیار بالاتر است و اجرا و نصب تیرآهن ها با سرعت بسیار بالایی انجام می‌پذیرد. همچنین یکی دیگر از مزایای استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی و به طور کلی ساخت ساختمان‌های اسکلت فلزی این است که پروفیل‌های آهنی نسبت به مقاطع سازه‌های بتنی فضای کمتری اشغال می‌کنند و از این نظر نیز دارای صرفه اقتصادی هستند.
معایب استفاده از تیرآهن:
پس از پرداختن به مزایای استفاده از تیرآهن وارد بحث ضعف‌ها و معایب این پروفیل صنعتی می‌شویم و به تمامی ابعاد آن اشاره می‌کنیم. از اصلی‌ترین معایب استفاده از تیرآهن می‌توان به عدم مقاومت بالای آن در برابر خوردگی اشاره کرد، به طور کلی هنگامی که فلزات در معرض محرک و شرایط جوی قرار می‌گیرند از خود واکنش نشان می‌دهند، تیرآهن نیز از خانواده فلزات است و این ویژگی منفی را داراست.
اگر بخواهیم دیگر معایب تیرآهن را مدنظر قرار دهیم می‌توانیم به تمایل به کمانش آن بپردازیم که به دلیل ماهیت فلزی‌ای که دارد ایجاد می‌شود که باعث عدم کنترل کافی بر اتصالات قطعات به یکدیگر است. در دنیا به طور معمول در اغلب موارد قطعات فلزی از طریق پیچ و پرچ به یکدیگر متصل می‌شوند در برخی موارد نیز برای اتصال از جوش نیز استفاده می‌شود که ممکن در صورت عدم مهارت کافی جوشکاران یا نظارت کامل مهندسین ساختمان‌ها با مشکلات مواجه شوند.
کاربرد استفاده از تیرآهن:
تیرآهن دارای کاربردهای زیاد و متفاوتی است، اصلی‌ترین کاربرد این پروفیل استفاده آن به عنوان اسکلت فلزی ساختمان‌ها است که به عنوان ستون عمل می‌کند. مورد استفاده تیرآهن می‌توان به استفاده در ستون ها، خرپاها، نعل درکارگاه‌ها ،بیم‌ها در پوشش سقف و پل‌های لانه زنبوری می‌باشد. از دیگر کاربردهای تیرآهن استفاده آن‌ها به عنوان تیرهای اصلی یا شاه‌تیر است، تیرآهن به عنوان شاه‌تیر می‌تواند ستون‌ها متصل شود و تیرک‌های میانه را نگه‌دارد.
کارخانجات تولید تیرآهن:
تیرآهن دارای نقش بسیار مهمی در سازه‌ها است بنابراین تمامی تولید کننده‌ها باید استانداردها را رعایت کنند. از مهم‌ترین کارخانه‌های تولید کننده تیرآهن می‌توان به ذوب آهن اصفهان اشاره کرد که نیاز بازار داخل و همچنین خارج از کشور را نیز تامین می‌کند، گفتنی است که تیرآهن‌های کارخانه ذوب آهن اصفهان دارای وزن استاندارد و قیمتی بالاتر از سایرین هستند.
از جمله کارخانه‌های دیگر تولید کننده این محصول می‌توان:
- گروه ملی اهواز
- فایکو ساری
- ظفر بناب
- آرین فولاد
- ماهکار مشهد
- فولاد یزد
- فولاد سیرجان
- فولاد قزوین
را نام برد.
در سراج‌توس شما می‌توانید از طریق وب‌سایت یا تماس با پشتیبانان در لحظه از قیمت بروز انواع تیرآهن مطلع شوید و به راحتی خرید خود را انجام دهید. همچنين ميتوانيد از مشاوره تلفني مجموعه ما نيز براي پاسخ به ديگر سوالات خود استفاده نماييد.