تیر ورق ها از جنس ورق سیاه فولادی/جوشکاری می‌باشد که به روش ریختگی و با ضخامت زیاد و بدون محدودیت می‌توان در اشکال مربع یا چند ضلعی تولید کرد. که به نسبت موارد دیگر فولاد از مقاومت کششی و خمشی بسیار بالایی برخودار است. تیرچه ایی که توسط سه ورق به شکل I متصل می‌شود. بر اساس نوع سازه و میزان فشار ضخامت تیر ورق معین می‌شود که در ادامه به مبحث های ذیل خواهیم پرداخت.
- تیر ورق چیست؟
- اجزای تشکیل دهنده تیر ورق
- کاربرد تیرورق
- تفاوت بین تیر ورق و تیرآهن
تیرورق چیست؟
این محصول در سال 1950 برای اولین بار هم زمان بال گسترش صنعت جوشکاری مورد استفاده قرار گرفت. نکته مهم اینکه در زمان ساخت و تهیه تیر ورق باید مواد و فولاد مناسب دقت شود و نوع و کیفیت جوشکاری از اهمیت بسزایی برخودار است.
اجزای تشکیل دهنده تیر ورق
1. تیغه یا جان تیر web plate
صفحه عمود تیرچه را تیغه یا جان تیر نام می‌برند که همانند تار در تیر ورق عمل میکند، که باله‌ها را در فاصله مشخصی از هم نگه می‌دارد. ارتفاع، میزان بار و میزان ضخامت بسته به شرایط سازه ایی می‌باشد. Web Pate منجر به جدا سازی دو صفحه فلنج را با فاصله مناسب می‌شود. (مقاومت بالایی نیروی برشی در تیر ورق به وجود می‌آید) این صفحات بین 8 تا 15 میلیمتر (به نسبت ابعاد مختلف) متغیر است، لازم به ذکر است که برای تحمل بارهای خمشی نمی‌شود روی تأثیر این بخش حساب کرد.
2. فلنج یا بال تیر Flanges Plate
فلنج یا بال تیر یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده تیر ورق می‌باشد که توسط جوش به صورت افقی و عمودی به بدنه در دو طرف تیغه وصل می‌شوند. بال ها متحمل بارهای خمشی می‌شوند که تحمل نیروهای خمشی برعهده بال های بالایی و تحمل نیروهای کششی برعهده بال های پایینی است. عرض و ضخامت بال ها باید به گونه ایی باشد که در برابر نیروها و بارهای خمشی مقاوم باشند.
3. سخت کننده ها یا استیفنرها یا بلبرینگ طولی و میانی stiffeners
در تیرورق ها جهت بالا بردن ظرفیت ساختاری و جلوگیری از خسارات موضعی ناشی از کمانش سخت کننده استفاده می‌شود. سخت کننده ها یا بلبرینگ ها بیشتر نقش تحمل نیروها و بارهای وارده را دارند تا زمانی که این نیروها در تیر پخش شود. سخت کننده ها استیفنرها به دو قسمت اصلی سخت کننده عمودی و سخت کننده افقی و قسمت فرعی؛ سخت کننده میانی و انتهایی تقسیم می‌شود.
سخت کننده عمودی
همانطور که از اصطلاح این اسم مشخص است این نوع سخت کننده عمود (عرض) بر بال های تیرورق جای می‌گیرد که به دو بخش سخت کننده انتهایی و سخت کننده میانی تقسیم می‌گردد.
- سخت کننده انتهایی؛ در دو لبه انتهایی تیر ورق قرار می‌گیرد که نیروها و بار را از تیر می‌گیرد و به تکیه گاه منتقل میکند. (مانع از خرد شدن بدنه تیر ورق می‌شود) که سخت کننده بلبرینگ هم گاهاً می‌گویند.
- سخت کننده میانی؛ زمانی که نیروهای متمرکز بر روی تیر باشد سخت کننده میانی مانع آن می‌شود و در صورتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که ضخامت بدنه تیر ورق کمتر از عمق 85 باشد.
سخت کننده افقی
سخت کننده منقطع که به موازات فلنج ها(بال تیر) می‌باشد که هیچ باری را متحمل نمی‌شوند و صرفاً در مقابل نیروی کمانشی که به جان تیر وارد می‌شود مقاوم می‌باشد.( گاهاً سخت کننده طولی هم نامیده می‌شود) سخت کننده افقی هم به دو دسته پیوسته و ناپیوسته تقسیم می‌شوند.
- سخت کننده افقی(طولی) نا پیوسته؛ این ابزار تمام سخت کننده های تراورس را متصل کرده و نیرو و فشارهای وارد شده از سمت بال و تیغه را جذب میکند.
- سخت کننده افقی(طولی) ناپیوسته؛ بدون هیچ اتصالی نیرو و فشاری رو متحمل نمی‌شود و بیشتر مقاومت کمانشی برای بدنه یا تیغه را ایجاد می‌نماید
کاربرد تیر ورق
یکی از اصلی ترین کاربرد تیر ورق استفاده به عنوان تکیه گاه برای بار سنگین به صورتی که عمودی و فاصله زیادی با هم دارند، می‌باشد. به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد؛ که به دلیل استفاده از ورق سیاه نوسان قیمت دارد.
- صنعت کشتی سازی
- سکوهای نفتی و گازی
- سازه های بالابر
- جرثقیل
- ساخت سوله
- برج
- ساخت پل جاده ای(تیر ورق‌هایی با دهانه‌های ۳۰ متر ) و پل‌های راه‌آهن، پل بزرگراه‌ها (به عنوان تیرهای حمال)
- تست بار
- ساخت روگذر با دهانه نسبتاً بزرگ
- سالن‌های صنعتی با دهانه‌های بزرگ (به عنوان تیرهای اصلی)
- مقاومت زیاد در برابر شکستگی های ناشی از خستگی
تفاوت بین تیر ورق و تیرآهن
در ابتدا به دلیل استفاده کله تیر در هر دو محصول گاهاً از تیر ورق و تیرآهن جابجا یا با یک اسم بیان می‌شود این در صورتی است که تیرورق اصلی ترین تکیه گاه افقی یک سازه می‌باشد و تیرآهن پشتیبانی میکند، هر تیرآهنی تیر ورق نیست.
- ازنظر سایز، تیر ورق ها از تیرآهن بزرگتر است؛ بنابراین اگر تیری بعنوان تیر اصلی سازه باشد به تیرورق و تکیه گاه کوچکتر را تیرآهن می‌گویند.
- به لحاظ تحمل بار؛ تیرورق نیروهای دینامیکی و نورد را متحل می‌شود و بیشتر به دلیل یکسان نبودن نیروی وارده بر پل ها به طور انبوه در ساخت پل از تیرورق استفاده می‌شود.
- تیر اصلی سازه تیرورق است و نقش انتقال فشار به ستون را بر عهده دارد این در صورتی است که تیر آهن نقش دوم سازه را دارد و نقش آن انتقال نیرو به تیرورق است.
انواع تیرآهن با تیر ورق
برحسب نوع پشتیبانی تیرآهن ها عموماً به انواع زیر طبقه بندی می‌شود:
- پایه
- خرپا
- استوار
- متداوم
- پشتیبانی ساده
تیر آهن را می‌توان بر اساس هندسی به دسته های زیر طبقه بندی کرد:
- تیرآهن های منحنی
- تیر آهن های صاف
- تیرآهن های مخروطی
تیرآهن بر اساس شکل مقطع طبقه بندی می شود
- تیرآهن I
- تیرآهن T
- تیرآهن C
از تیرورق به طور رایج به عنوان تیرآهن استفاده می‌شود. متداول ترین نوع تیرورق، تیرآهن I هستند که در ساخت پل استفاده می‌شود.
منبع: گروه تأمین محتوای فولاد24