در ساخت یک ساختمان آهن آلات مختلفی در بخش‌های مختلف سازه به کار گرفته می‌شوند. یکی از این محصولات فولادی تیرآهن است. تیرآهن با توجه به کاربردی که دارد در ابعاد مختلفی تولید می‌گردد.
مهندسین با معرفی جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB و کاربرد آن راهی آسان‌تر برای انتخاب بر اساس مشخصات فنی سازه ارائه دادند. تیرآهن از مقاطع پر کاربرد فولادی است که توسط شرکت‌های مختلفی تولید می‌شود.
شما می‌توانید با مراجعه به سایت آهن اسپات با تولیدکنندگان آهن آلات مختلف مانند تیرآهن آشنا شوید. همچنین امکان مشاهده قیمت روز محصولات فولادی بر روی سایت فراهم شده است. تمامی اطلاعات درج شده روی آهن اسپات به صورت روزانه و طبق آخرین تغییرات بازار به‌روز رسانی می‌شوند.
تیرآهن و جدول اشتال تیرآهن
تیرآهن جایگزین مهندسی شده و مستحکم‌تری است که به جای تیرهای چوبی قدیمی در میان سیمان و آجر جای گرفته است. این سازه فولادی یکی از مهمترین مقاطعی است که از شمش فولاد به روش نورد گرم تولید می‌گردد.
سطح مقطع تیرآهن در نمای روبه‌رو شبیه به حرف H یا I لاتین دیده می‌شود و سه لبه آن بال، جان و یال نام دارند. عرض بال آن توسط کالیبرهای نورد تعیین می‌شود.
تیرهای آهنی با هر ابعادی که طراحی شوند یک هدف مشترک دارند؛ آن هم تحمل بارهای خمشی و تنش‌های برشی است. دو بخش اصلی یک تیرآهن هم به ترتیب بال و جان نام دارند. جان به ستون وسط مقطع I شکل و بال به لبه‌های کناری آن گفته می‌شود. همچنین عرض بال به کل بخش افقی بال از دو سر آن گفته می‌شود.
خوشبختانه تکنولوژی و مواد اولیه برای تولید تیرآهن در کشور فراهم می‌باشد. مراحل تولید تیرآهن کار شامل نورد داغ آن شمش فولادی در چند مرحله است. در نهایت با گیوتین در طول‌های معین بریده می‌شود. تفاوت تیرآهنهای تولیدی تنها در ابعاد جان و بال آن‌ها است.
آشنایی با انواع تیرآهن
تیرآهنهای فولادی به تناسب کاربردی که دارند در ضخامت و عرض بال‌های مختلفی تولید می‌شوند. بر همین اساس تیرآهن‌ها را نام گذاری کرده و در نهایت مشخصات فنی آن‌ها در جدولی موسوم به جدول اشتال تیرآهن آمده است.
1. تیرآهن IPE
رایج‌ترین شکلی از تیرآهن که تولید می‌شود، تیرآهن IPE نام دارد. استاندارد تولید این مقطع فولادی توسط سازمان‌های اروپایی (DIN آلمان) چنین تعریف شده است که ضخامت بال‌های ابتدایی و انتهایی ثابت می‌باشد. این تیرآهن با نام‌ها دیگری از جمله نیم پهن و معمولی هم در بازار شناخته می‌شود.
2. تیرآهن INP
نوع دیگر تیرآهن فولادی INP است که بر اساس استانداردهای شرق آسیایی تولید می‌شود. تفاوت INP با تیرآهنهای IPE تغییر در ضخامت بال‌ها است. با افزایش فاصله از جان به سمت لبه‌ها، ضخامت بال کاهش می‌یابد.
3. تیرآهن بال پهن هاش (IPB)
طبق استاندارد فولاد آلمان (DIN) تیرآهنی که به سطح مقطع H دیده می‌شود؛ تیرآهن هاش بال پهن نام دارد. این تیر آهن را با توجه به بال‌های پهن موازی که دارند، تشخیص می‌دهند. هاش بال پهن (IPB) در سه وزن سبک، سنگین و فوق سنگین تولید می‌شود. طول این مقطع فولادی در حدود 12 متر است. همچنین در اسکلت‌های فلزی، سازه‌های صنعتی و ساخت تکیه‌گاه کاربرد دارد.
تیرآهن HEA
این تیرآهن از نوع تیرآهن هاش بال پهن سبک وزن است. یا توجه به وزن کمتری که دارد، ضخامت بال و جان آن نیز کاهش محسوسی نسبت به نمونههای سنگین و فوق سنگین خواهد داشت. دامنه مجاز برای تغییر ضخامت در بال‌های HEA بین 8 تا 31 میلیمتر و مقدار ضخامت در جان می‌تواند بین 5 تا 16.5 میلیمتر انتخاب شود.
تیرآهن HEB
تیرآهن بال پهن HEB بیشترین ضخامت را در میان انواع IPB دارد. به همین خاطر به آن تیرآهن سنگین نیز می‌گویند. دامنه مجاز برای تغییر ضخامت جان تیرآهن سنگین از 6 تا 19 میلیمتر و دامنه مجاز برای تغییر ضخامت بال‌های آن از 10 تا 36 میلیمتر است.
تیرآهن HEM
تیرآهن هاش بال پهن فوق سنگین با علامت اختصاری HEM شناخته می‌شود. ضخامت جان این تیر بین 20 تا 40 میلیمتر و ضخامت بال آن بین 12 تا 21 میلیمتر می‌تواند تغییر کند.
در این نام گذاری این گروه اگر حروف V و L در کنار IPB بیاید به ترتیب یعنی تیرآهن سنگین و تیرآهن سبک. شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت به‌روز و دیگر اطلاعات مرتبط به انواع آهن آلات به طریق سایت آهن اسپات مراجعه کنید.
4. تیرآهن لانه زنبوری CPE
نوع دیگر تیرآهن که بیشتر در پروژه‌های عمرانی قابل استفاده است تیرآهن لانه زنبوری (CPE) نام دارد. سطح مقطع این تیر فولادی با تیرآهن HEB و تیرآهن IPN تفاوت داشته و جان آن ذوزنقه‌ای است. همچنین تعدادی حفره بر روی آن قرار می‌گیرد که سبب شده به لانه زنبوری شهرت یابد. هدف از این طراحی افزایش توان تیرآهن برای تحمل لنگر خمشی بود.
این تیر وزن کمتری دارد به همین خاطر به کارگیری آن اقتصادی‌تر خواهد بود. همین حفرات سبب شده که بتوان از آن برای تاسیسات برقی و عبور کابل‌های برق استفاده کرد. البته وجود همین حفرات مقاومت برشی را در محل اتصال بال به جان کاهش داده است.
جدول اشتال تیرآهن IPE ، HEA و HEB
همان طور که می‌دانید تیرآهن را می‌توان در سطح مقطع‌ها و ابعاد مختلفی طراحی و تولید کرد. هر یک از این طراحی‌ها هم مشخصات فنی خود را دارند که تعیین کننده حد تحمل بار آن است. به همین خاطر برای کمک به شناسایی نوع تیرآهن مورد نیاز جداول استانداردی را با نام جدول اشتال تیرآهن تعریف کردند.
جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB اولین بار توسط مهندس آلمانی به نام مارتا اشنایدار با هدف مشاوره درباره پروفیل‌های صنعتی و ساختمانی از آلیاژهای فولادی تدوین شد. این مجموعه جداول در کتاب‌های به نام کتاب جدول اشتال به چاپ رسیدند. اطلاعاتی که در این کتاب گردآوری شده شامل:
- معرفی پروفیل‌ها با مشخصات فنی
- انواع مواد اولیه
- نوع اتصالات
- مهمترین آیین نامه‌های اجرایی در صنعت راه و ساختمان
جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB مجموعه‌ای کامل شامل وزن، ضخامت، شکل سطح مقطع، طول، استاندارد و… درباره انواع مقاطع آهنی از جمله تیرآهن است. پارامترهای مربوط به مقاومت مصالح از جمله شعاع ژیراسیون، ممان اینرسی و… نیز در جدول پروفیل‌های اشتال خواهید دید.
در جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB شما می‌توانید به مهمترین جزئیات برای انجام محاسبات دسترسی داشته باشید. مهمترین این داده‌ها شامل اندازه مجاز ابعاد و گشتاورهای خمشی در راستای x و y که به گروه مهندسی کمک می‌کند نوع و تعداد هر یک از مصالحی که برای اجرای پروژه نیاز است را پیش بینی کنند. در نهایت به کمک همین جدول می‌توان جدول برنامه ریزی مالی را هم سامان بخشید.
روش استفاده از جدول اشتال تیرآهن IPE ، HEA و HEB
برای شروع محاسبات بایستی چهار پارامتر ارتفاع جان تیر، عرض بال، ضخامت جان و ضخامت بال تیرآهن را از جدول استخراج کنید.
پس از آن می‌توان رفتار مکانیکی تیر فولادی را تحت بار گذاری‌های خمشی و برشی پیش بینی کرد. برای بررسی اثر نیروهای خمشی و محاسبه مقاومت خمشی تیر نیز به داده‌هایی مانند ممان اینرسی و شعاع چرخش تیر نیاز هست.
اولین گام
در اولین گام باید با اصطلاحات و حروفی که برای نام گذاری در جدول اشتال تیرآهن IPE و HEA و HEB استفاده می‌شوند، آشنایی پیدا کنید.
راهنمای حروف |
حروف نشانگر |
راهنمای حروف |
حروف نشانگر |
|
ارتفاع جان تیر (میلیمتر) |
h | عرض بال (میلیمتر) | b |
| ضخامت جان (میلیمتر) | s | شعاع انحنا داخلی جان به بال (میلیمتر) |
r |
|
ضخامت بال + انحنای داخلی (میلیمتر) |
c | ارتفاع جان – ضخامت دو بال (میلیمتر) | h – 2c |
| محیط سطح مقطع | A | وزن واحد طول هر شاخه (کیلوگرم بر متر) |
G |
|
ممان اینرسی حول محور x |
Jx | مدول مقطع حول محور x | Wx |
| ممان اینرسی حول محور y | JY | مدول مقطع حول محور y |
WY |
|
شعاع ژیراسیون در محور x |
Ix | شعاع ژیراسیون در محور y | IY |
| مساحت سطح مقطع (سانتیمتر مربع) | A1 | شعاع تنشی |
RT |
دومین گام
در گام بعدی برای استفاده از جدول باید نوع فولاد را انتخاب کنید. سپس در ستون مساحت‌ها کمترین عددی را که بزرگتر و یا مساوی مقدار فولاد است را بیابید. به همین ترتیب سایز پروفیل متناظر با همان سطح به عنوان اولین پاسخ انتخاب خواهد شد.
گام نهایی
در نهایت این پاسخ را با سایر اطلاعات مقایسه کرده و اگر جواب درست نبود، مقطع بزرگتری باید انتخاب شود.
کاربرد جدول اشتال در محاسبه وزن آهن آلات به کار رفته هم بسیار ساده است. تعداد و طول مقاطع فولادی را ازروی لیستوفر و نقشه استخراج کرده و با استفاده از پارامتر G که وزن مخصوص به ازای واحد طول آن است، ضرب کنید. در نهایت وزن کل به دست می‌آید.
نکته مهم دیگری که در زمان استفاده از جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB توجه به واحد کمیت‌ها است. کوچکترین اشتباهی در این محاسبات منجر به حادثه و زیان مالی شود.
استعلام قیمت و خرید تیرآهن از آهن اسپات
استفاده از تیرآهن در صنعت ساختمان سازی بسیار رایج است. به تناسب نوع بارگذاری و محل استفاده تیرآهن، آن را در ابعاد مختلفی می‌سازند. با معرفی جدول اشتال تیرآهن IPE ،HEA و HEB بررسی مشخصات فنی و انتخاب تیرآهن آسان‌تر شد. از طرفی خواندن و کاربرد جدول اشتال هم ساده است و به مهندسین کمک بسیاری خواهد کرد.
پس از انتخاب نوع مصالح می‌توان با مراجعه به وب‌سایت آهن اسپات قیمت به‌روز و دقیق انواع آهن آلات را مشاهده کرد. در این سایت امکان آشنایی و مقایسه قیمت مقاطع تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف فراهم شده است.
رسالت آهن اسپات این است که در راستای تسهیل فرایند مبادلات، قیمت روز کارخانه‌ها فولاد کشور را استعلام گرفته و در وب‌سایت خود به آدرس www.ahanspot.com منتشر کند.
سلام. ممنون . نکات خوبی درباره جدول اشتال تیرآهن گفتید. اموزنده بود