تیرآهن جز آن دسته از محصولات فولادی است که از آن جهت تحمل بارهای سنگین استفاده می شود. تیرآهن ها از دو عضو بال و جان تشکیل شده است که بال ها در تیرآهن به صورت موازی در دو انتهای تیرآهن قرار می گیرد. جان تیرآهن نیز به صورت عمودی بین دو بال قرار دارد. این مقاله در خصوص تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP نشر داده شده است.
مقاومت تیرآهن در برابر نیروهای وارد را، سایز تیرآهن و طول جان و بال آن مشخص می کند.
جان تیرآهن در برابر نیروهای برشی مقاومت کرده و بال ها نیز برای مقاومت در برابر بیشترین نیروی خمشی طراحی شده است. از نظر شکل ظاهری تیرآهن ها به دو دسته کلی و به شکل حروف انگلیسی I و H تقسیم می شوند. طراحی این دو شکل از تیرآهن طبق معیار های زیر صورت می گیرد:
✅ به حداقل رساندن تغییر شکل تیرآهن (ایجاد حداقل انحراف)
✅ تعیین سختی و جرم تیرآهن بر اساس گرایش به لرزش
✅ شکست خمش توسط کمانش پیچشی جانبی و کمانش موضعی
✅ تسلیم موضعی به دلیل مقدار زیاد بارهای متمرکز
✅ شکست برشی
✅ کمانش یا تسلیم اجزای سازنده
انواع تیرآهن
تیرآهن ها در سایز و ضخامت های مختلفی تولید شده که هر کدام کاربرد خاص خود را دارد.
استفاده از تیرآهن ها در صنعت ساختمان سازی مستلزم مشخصات هندسه، اندازه و شکل تیرآهن می باشد. استاندارد تولید و مشخصه های فنی یکی از روش های دسته بندی تیرآهن است که مطابق آن تیرآهن ها به 4 دسته زیر تقسیم می شوند که در ادامه به بررسی مجزای تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP خواهیم پرداخت.
از نظر نحوه و محل استفاده، تیرآهن ها به سه نوع تیر اصلی، تیر فرعی و تیرکلاف نیز تقسیم می شوند:
- تیر اصلی: تیر اصلی که وظیفه انتقال بار جانبی از تیرهای فرعی به ستون را دارد، به صورت افقی به ستون متصل می گردد.
- تیر فرعی: با اتصال تیر فرعی به تیر اصلی انتقال بار به تیر اصلی صورت می گیرد.
- تیر کلاف: به صورت افقی نصب می شوند و وظیفه انتقال نیرو از تیر عرضی به ستون را برعهده دارند. این محصول، بیشتر در خرپا، سقف ساختمان و … استفاده می شود.
- تیرآهن IPE: این نوع تیرآهن پرکاربردترین نوع تیرآهن است و به شکل حرف I است. بال‌های آن نسبت به جان باریک‌تر است و در ساخت اسکلت ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های صنعتی استفاده می‌شود.
- تیرآهن INP: این نوع تیرآهن شبیه به تیرآهن IPE است اما بال‌های پهن‌تری دارد. در سازه‌هایی که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر خمش دارند، از تیرآهن INP استفاده می‌شود.
- تیرآهن IPB: این نوع تیرآهن به شکل حرف H است و بال‌های پهن و یکسانی دارد. به دلیل مقاومت بالای آن در برابر خمش و پیچش، در سازه‌های سنگین و پل‌ها استفاده می‌شود.
- تیرآهن لانه زنبوری: این نوع تیرآهن از برش و جوشکاری چندین ورق فولادی به صورت شبکه‌ای ساخته می‌شود و وزن کمتری نسبت به سایر انواع تیرآهن دارد. در سازه‌هایی که نیاز به کاهش وزن سازه وجود دارد، از تیرآهن لانه زنبوری استفاده می‌شود.
در ادامه به بررسی تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP پرداخته شده است.
تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP
تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP را به صورت مجزا مورد بررسی قرار می دهیم:
تفاوت تیرآهن INP با دیگر تیرآهن ها
تیرآهن INP در کشور های دیگر با نام آمریکایی S shapes beams به عنوان تیرآهن استاندارد شناخته می شود. این تیرآهن نمونه دیگری از تیرآهن های I بوده که تنها تفاوت آن بال های آن است که تقریبا مخروطی شکل می باشند در حالی که بال های دو تیرآهن دیگر یعنی IPE و IPB موازی و با ضخامت یکنواخت می باشد. تنها ویژگی منحصر به فردی که تیرآهن INP دارد این است که بال های آن تقریبا ۱۶.۶۷٪ شیب دار می باشد. ضخامت بال های تیرآهن INP یکسان و یکنواخت نیست و ضخامت بال ها در ابتدا کم با شیب ملایم و در نزدیکی جان تیرآهن افزایش می یابد.
یکی دیگر از مولفه های تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP این است که، پهنای جان تیرآهن INP باریک تر از دو تیرآهن دیگر بوده است بنابراین این تیرآهن در پایین ترین رنج سایز می باشد و از آن در صنایع کشتی سازی استفاده می شود. از دیگر کاربرد های این تیرآهن می توان به سقف ساختمان های مرتفع، اسکلت بندی برج ها، پل و سد های بزرگ نام برد.
تفاوت تیرآهن IPE با دیگر تیرآهن ها
تیرآهن IPE که با نام W shapes beams در کشور های دیگر شناخته می شود. این نامگذاری نیز بر اساس مشخصه های تیرآهن انتخاب می شوند به عنوان مثال: حرف W در اینجا به معنای wide بوده و به بال پهن بودن این تیرآهن اشاره می کند. تیرآهن IPE نیز سطح مقطعی شبیه حرف I انگلیسی دارد و تنها تفاوت آن با تیرآهن INP ضخامت بال ها و موازی بودن آن می باشد. ضخامت بال های این تیرآهن یکسان و موازی بوده اما در تیرآهن INP شیب دار است.
از مزایای تیرآهن IPE این است که بال های آن ضخیم تر از جان آن هستند و این موضوع باعث می شود که مقاومت تیرآهن در برابر فشار خمشی بیشتر باشد. از دیگر تفاوت های این تیرآهن آن است که در مقایسه با دو تیرآهن دیگر، رنج های وسیعی از ابعاد و سایز را دارد و همچنین در صنعت ساختمان سازی بسیار پرکاربرد بوده و جز بهترین گزینه تیرآهن در ایجاد خرپا و پل لانه زنبوری در سقف ساختمان است.
تفاوت تیرآهن IPB یا تیرآهن H با دیگر تیرآهن ها
تیرآهن IPB بزرگترین و سنگین ترین تیرآهن های موجود می باشد که به آن تیرآهن هاش یا H shapes نیز می گویند. این نوع تیرآهن می تواند وزن بار زیادی را تحمل کند به همین دلیل از آن در جاهایی که نیاز به مقاومت بیشتری دارد استفاده می گردد. از جمله کاربرد های تیرآهن هاش می توان به : ساخت آسمان خراش ها، ساختمان های بزرگ، ساخت سوله و مجتمع بزرگ تجاری، ساخت اسکله و خرپا،پالایشگاه های صنعتی و... نیز اشاره کرد. تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP از آنجا مهم است که این با توجه به اینکه وزن تیرآهن هاش و یا IPB بیشتر و کارایی متفاوت تری نیز دارد، قیمت این تیرآهن از بقیه تیرآهن ها نیز بیشتر می باشد.
تیرآهن هاش، مانند تیرآهن I شکلِ IPE بال های موازی داشته و عرض بال های آن تقریبا با عمق تیرآهن برابر است.
تفاوت تیرآهن لانه زنبوری با دیگر تیرآهن ها
تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP تا اینجای مطلب مشخص شد. یکی دیگر از تیرآهن های پر فروش لانه زنبوری است که ظاهری متفاوت تر از بقیه تیرآهن ها دارد. این تیرآهن به دلیل وجود حفره هایی در طول جان آن، وزن سبک تری داشته و از نظر اقتصادی مقرون و به صرفه است. استفاده از تیرآهن لانه زنبوری با فضای مناسبی که دارد برای عبور لوله ها، کابل ها، نظم دهی تاسیسات و... مناسب می باشد. از طرفی به دلیل اینکه مقاومت برشی کمی دارد، هنگام استفاده از این نوع تیرآهن به ویژه برای ساخت پل و ستون باید ملاحظات امنیتی را در نظر گرفت.
جهت مشاهده قیمت تیرآهن کلیک کنید.