تیرآهن از اصلی ترین اجزای یک ساختمان محسوب میشود. این عضو مهم انواع مختلفی دارد که هرکدام کاربردی منحصر به فرد دارند. در این مقاله به توضیح کاربرد تیرآهن در صنایع مختلف می‌پردازیم.
آنچه در این مقاله می‌خوانیم:
- تیرآهن چیست
- استاندارد تولید تیرآهن
- ویژگی‌های تیرآهن
- معایب استفاده از تیرآهن
- کاربرد تیرآهن در ساختمان
- کاربرد تیرآهن در کشتی سازی و اسکله سازی
- کاربرد تیرآهن در پالایشگاه ها و صنایع شیمیایی
- کارخانه‌های تیرآهن در کشور
تیرآهن چیست؟
تیر آهن از قطعات اولیه احداث هر پروژه ی ساختمانی محسوب می شود و اسکلت اصلی ساختمان ها را تشکیل می‌دهد. در قرن بیستم با گسترش صنعت و شهرنشینی استفاده از این سازه رو به فزونی نهاد. بر اساس استاندارد جهانی جنس تیرآهن‌های ساخته شده ST37 می باشد. از مهم ترین ویژگی تیرآهن این است که با دقت بالایی ساخته می شود و سایز باله ها دقیقا به یک اندازه است. یکی از ویژگی های تیرآهن جلوگیری از تنش‌های ناشی بر روی ساختمان است.
تیرآهن به سه صورت یافت می شود .
- تیرآهن با استاندارد چین و روسیه
- تیرآهن با استاندارد ایران و اروپا
- تیر آهن بال پهن
استانداردهای تولید تیرآهن
- IPE- این تیر آهن بر طبق استاندارد اروپا تولید میشود و ضخامت باله‌های آن نیز ثابت است.
- INP- شکل و ضخامت بال آن ها با فاصله گرفتن از جان تیر آهن کاهش می یابد که این نوع استاندارد متعلق به کارخانه های چین می باشد.
- IPB-در این نوع تیرآهن، طول بال‌های آن افزایش یافته و اندازه بزرگتری دارد که به آن های تیرهای هاش می‌گویند.
ویژگی‌های تیر آهن
- کاهش مصرف آهن
- افزایش استحکام سازه
- کاهش سطح مقطع سازه
- یک‌نواختی و کاهش خطای انسانی
- سرعت بخشیدن به پروژه
معایب استفاده از تیرآهن
- در دمای بالا تضعیف میشود. مقاومت این محصول در دمای بالا کاهش پیدا می‌کند. اگر دمای اسکلت فلزی به حدود ۶۰۰ درجه سانتی گراد افزایش یابد احتمال فرو ریختن و برهم خوردن تعادل ساختمان وجود دارد.
- اتصال نامناسب قطعات نیز از دیگر معایب این محصول است. این محصول را با جوش به یکدیگر متصل می‌کنند که بعضی مواقع به خاطر عدم مهارت جوشکار و عدم کنترل مهندسین ناظر مشکلاتی به وجود آمده است.
- در برابر عوامل خارجی فلزات آن خورده می‌شوند. مقاومت و استحکام این محصول در برابر شرایط جوی واکنش نشان می‌دهد و همین امر باعث میشود که هزینه تعمیر و نگهداری این محصول افزایش یابد.
کاربرد تیرآهن در ساختمان
- کفی ستون: از این محصول می توان به عنوان صفحات کفی ستونی و صفحات فولادی با ضخامت‌های مختلف استفاده کرد. این کف ها برای اتصال نبشی به ستون ها بسیار مفیدند و امکان دریل کاری و ایجاد سوراخ و مشعل کاری برای برش و اتصال پیچ را می‌دهند. وباعث تحمل بار ساختمان می‌شوند.
- ستون‌ها: تیرآهن با بال‌های پهن و یا هاش با مقطع مربعی شکل برای ستون استفاده میشود. در ساختمان‌های بیش از یک طبقه
- می‌توان از تیرآهن به عنوان ستون یکپارچه استفاده کرد ، به طوری که طول ستون باید در حدی باشد که از سقف طبقه بالا بیرون زده باشد تا ستون طبقه بعدی را به آن متصل کنند.
- تیرهای اصلی یا شاه تیر: به اعضای افقی سازه های فلزی تیر می‌گویند که بر روی ستون‌ها و با کمک پلیت ها به یکدیگر متصل می‌شوند. این وسیله می‌تواند به عنوان شاه تیر به ستون‌ها متصل شود که با استفاده از نبشی یک طرف آن در طول بال تیرآهن و طرف دیگر به ستون متصل میشود. این نحوه ی اتصال به شاه تیر معروف است که تیرک های میانه هر طبقه را نگه می دارد.
- تیرک‌های میانی: تیرک ها از شاه تیرها کوچک ترند و به نام تیر کوچک هم شناخته می‌شوند. آن ها به به عنوان اعضای میانجی یا ستون متصل میشود و به اندازه شاه تیرها مهم نیستند اما از آن جایی که تیرآهن در تحمل وزن ساختمان بسیار مهم است این تیرک ها در بالا و پایین تیر ها و تیرآهن ها قرار می گیرند و به نحوی در هم قفل می‌شوند که بتوانند فشار و نیروهای زیادی را دریافت و تحمل نمایند. این تیرک ها کمک می‌کنند که بارها به شاه تیرها و شاه تیرها به ستون‌ها انتقال داده شود تا نیرو به صورت عمودی منتقل شود.
- تیرهای باریک کرومیت: تیرهای کرومیت از تیرک ها باریک تر هستند ولی طول آن ها بلندتر است و به نام تیر باریک شناخته می‌شوند. این تیرک یک سطح نشیمنگاه دارد که بر روی تیر اصلی جا می رود و محکم میشود.
- تیرآهن خرپا: در ساخت خرپا از این محصول استفاده میشود. این محصول با هر سیستم سقفی سازگار است و تنوع زیادی دارد. برای ساخت سقف سوله و انبار از تیرآهن خرپا استفاده می شود.
کاربرد تیرآهن در کشتی و اسکله
مهمترین سازه در کف کشتی‌ها، تیرآهن شاه‌تیر بدنه اصلی می‌باشد که به عنوان ستون فقرات کشتی شناخته میشود. کلیه المان‌های اصلی سازه به صورت مستقیم و غیرمستقیم با شاه تیر اصلی بدنه ارتباط دارند. انواع شاه تیرهای اصلی (Keel) مورد استفاده در کشتی در زیر آمده‌است.
Bar keel- در این نوع شاه تیر اصلی بدنه، ارتفاع تیرآهن بین ۳ تا ۶ برابر عرض آن است. طول آن بستگی به طول کشتی دارد که به وسیله صفحات قائم به همدیگر متصل می‌شوند. این نوع شاه تیر اصلی بدنه بیشتر در لنج‌ها و قایق‌ها استفاده میشود.
Flat Keels- عرض ورقه‌های فلزی این نوع شاه تیرها می‌تواند ۱تا۲ متر باشد. ضخامت آن تا طول کشتی باید یکنواخت حفظ شود ولی مقدار ضخامت می‌تواند به تدریج به طرف دو انتهای کشتی کاهش پیدا کند. تیغه حامل مرکزی به شاه تیر اصلی بدنه متصل بوده روی تیغه حامل مرکزی، سطحی موازی با سطح شاه تیر اصلی بدنه، به‌طور یکنواخت در سرتاسر آن جوش داده میشود.
کاربرد تیرآهن در پالایشگاه ها
در پالایشگاه ها به دلیل اینکه سازه ها احتیاج به مقاومت بالا و طول زیاد دارند از تیرآهن هاش استفاده میشود. تیرآهن هاش به دلیل سطح مقطع خاص آن می تواند برای مصارف با طول ۱۰۰ متر استفاده شود. تیرآهن هاش به دلیل نوع هندسه آن ها مقاومت قابل توجهی در برابر نیروهای برشی و خمشی نسبت به تیرآهن معمولی دارند. پهنای بال یا همان عمق زیاد این تیرآهن باعث شده استفاده از آن ها استحکام بیشتری به سازه ببخشد.
کارخانه های تیرآهن در کشور
از جمله کارخانه های مهمی که به تولید تیرآهن مرغوب در کشور می‌پردازند می‌توان به ذوب آهن اصفهان، نورد آریان فولاد، کارخانه نورد کوثر، شاهین بناب، فولاد غرب،فولاد خوزستان و ناب تبریز اشاره کرد.
تولیدات ذوب آهن شامل تیر 12 تا 30 می باشد. همچنین تیرآهن هاش سبک و تیرآهن هاش سنگین و حتی ریل در این کارخانه و در آنالیزهای متفاوت تولید می‌گردد.
کارخانه آریان فولاد واقع در بویین زهرا تیرهای 16- 18- 20- 22- 24- 27 در آنالیز ST37 تولید میشود.
فولاد ناب تبریز تیرآهن در سایزهای 14 و 16 و 18 با گرید st37، st44، st52 تولید می‌نماید.
شاهین بناب و جهان فولاد غرب تیرهای خود را در سایزهای 14 و 16 با گرید ST37 تولید می‌کنند.
محصولات این کارخانه شامل تیرآهن ۱۴ و ۱۶ اهواز می‌باشد.
تیرآهن به عنوان محصولی مستحکم در سازه ها به شناخت فراوان نیاز دارد. امیدواریم این مقاله توانسته باشد تا دقایقی به دانسته های شما بیفزاید.
گروه تامین محتوا فولاد 24