تیرآهن بال پهن که در اصطلاح مهندسی به آن تیرآهن هاش گفته میشود، یکی از مهمترین زیرشاخههای تیرآهن است که نقش تحولآفرینی در صنعت ساختمان داشته است. این مقطع فولادی برای اولین بار در قرن بیستم توسط شرکت بزرگ کشتیسازی «Bethlehem Steel» در آمریکا تولید شد و به عنوان یک اختراع نوین در صنعت شناخته میشود. خط تولید عظیم این شرکت، تیرآهنهای هاش (H) را با عمق ۹۱.۴۴ سانتیمتر روانه بازار کرد که به دلیل استحکام بالا و مقاومت عالی در برابر حریق، محبوبیت چشمگیری پیدا کرد. مهندسان و فعالان صنعت ساختمان از این محصول در ساخت ستونها، پلها، آسمانخراشها و پروژههای عظیم صنعتی بهره بردند.
علاوه بر مقاومت و ضد حریق بودن، وجود بالهای پهن در این تیرآهنها مزیت محسوب میشود. این بالهای عریض هنگام نصب در سازه، به خصوص به صورت عمودی، تکیهگاه بسیار مطمئنی ایجاد میکنند. همچنین به دلیل سطح مقطع وسیع، تیرآهن هاش در برابر نیروهای عمودی وارده مقاومت بسیار بالایی از خود نشان میدهد و به همین دلیل، انتخابی ایدهآل برای ستونهای ساختمانی محسوب میشود.
تعریف تیرآهن هاش (H-Beam)
نام تیرآهن هاش برگرفته از شکل حرف بزرگ انگلیسی H است. این محصول یک قطعه فولادی نورد گرم است که بر اساس شکل سطح مقطع به دو نوع I و H تقسیم میشود. به بخش میانی و اصلی تیرآهن، «جان» (Web) و به لبههای کناری آن «بال» (Flange) گفته میشود. اگر عرض بالهای تیرآهن با ارتفاع جان (فاصله پشت تا پشت تیر) برابر باشد، به آن تیرآهن بال پهن یا هاش میگویند.
انواع تیرآهن بال پهن
تیرآهنهای بال پهن بر اساس وزن و ابعاد به دستههای مختلفی تقسیم میشوند که مهمترین آنها عبارتند از:
- تیرآهن بال پهن سبک (HEA): دارای ضخامت بال و جان کمتر نسبت به مدل سنگین.
- تیرآهن بال پهن سنگین (HEB): دارای ضخامت بال و جان بیشتر و مقاومت بالاتر.
- تیرآهن سنگین (TPB): دیگر نوع رایج در بازار است.
مشخصات فنی تیرآهن بال پهن سبک (HEA) و سنگین (HEB)
اصلیترین تفاوت بین تیرآهن بال پهن سبک (HEA) و سنگین (HEB) در ضخامت بالها و جان آنهاست. در مدل HEB ضخامت بال بیشتر است که منجر به افزایش مقاومت و وزن مقطع میشود. استفاده از پروفیلهای بال پهن H به دلایل زیر در صنعت بسیار متداول است:
- مقاومت بالا: تحمل تنشهای خمشی و نیروهای وارده به دلیل هندسه بهینه.
- ارتفاع قابل اجرا: امکان استفاده در سازههایی با ارتفاع تا ۱۰۰ متر.
- مناسب برای ستون: سطح مقطع زیاد، تکیهگاه عالی برای خنثیسازی نیروهای عمودی وارد بر ستونها فراهم میکند.
این محصول مطابق با استانداردهای بینالمللی نظیر EN10034، Euronorm 53-62، DIN 1025 و STN 42 0 135 و در گریدهای فولادی ST37، ST44 و ST52 تولید میگردد. کاربردهای اصلی تیرآهن هاش شامل ساخت سد، برج، پل و سازههای سنگین صنعتی است. این تیرآهنها در سایزهای ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ تولید میشوند و در ایران، کارخانه ذوب آهن اصفهان تولیدکننده مرغوبترین نوع تیرآهن هاش است.
تفاوت تیرآهن H (هاش) و I (آی)
هر دو مقطع H و I در بخشهای مختلف ساختمان کاربرد دارند، اما تفاوتهای ساختاری مهمی بین آنها وجود دارد. تفاوت اصلی در ابعاد بالهاست؛ به طوری که در تیرآهن I (آی)، بالها عرض کمتری دارند و فاصله لبههای بال تا محل تلاقی با جان نسبتاً کوتاه است. اما در تیرآهن H (هاش)، بالها عریضتر هستند و تقریباً به اندازه ارتفاع جان عرض دارند.
از نظر کاربرد، تیرآهن HEB یا تیرآهن بال پهن سنگین، به دلیل ضخامت بیشتر، برای تحمل بارهای سنگینتر مناسب است. همچنین تیرآهنهای H برای طولهای بلند بسیار کارآمدتر از نوع I هستند. تیرآهن هاش میتواند برای دهانههایی تا ۱۰۰ متر مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که تیرآهن I معمولاً برای دهانههای حداکثر ۳۰ متر مناسب است.
در تیرآهنهای هاش، جان در مقابل نیروهای برشی و بالها در برابر خمشهای لحظهای مقاومت میکنند. تئوری مهندسی نشان میدهد که شکل H یک فرم بسیار کارآمد برای توزیع بارهای خمشی و برشی است. برای اطلاع از قیمت تیرآهن هاش و موجودی محصولات، میتوانید به صفحه مربوطه مراجعه کنید.