1398/07/28
5 نکته طلائی در خصوص انتخاب تیرآهن
مهمترین پروفیل‌های طولی موجود در اسکلت ساختمان تیرآهن‌ها می‌باشند. از همین رو قیمت تیرآهن می‌تواند نقش پر رنگی در پروژه شما ایفا کند. از طرف دیگر در بازار فولاد این مقاطع از تنوعی برخوردار هستند که گاهی خریدار را با مشکل روبرو می‌کند.
این مقاطع طویل فولادی که نقش پر رنگی در تحمل بار حاصل از سقف و یا دیگر مقاطع موجود در سازه ایفا می‌کنند در انواع و اشکال مختلفی تولید می‌گردد. تیرها با دو استاندارد اروپا و ایران (IPE)، چین و روسیه (INP) در بازار موجود است. سایز در نظر گرفته شده در تیرآهن‌های IPE و INP برابر با 80 الی 600 میلیمتر بوده در صورتی که در نوعی از تیرها که به صورت بال پهن (IPB) می‌باشد این مقدار برابر با 100 الی 1000 میلیمتر می‌باشد. همانگونه که ذکر کردیم استانداردهای در نظر گرفته شده برای این محصولات دو استاندارد زیر می‌باشد:
این مقاطع در بین مصرف کنندگان محبوبیت زیادی پیدا کرده و مقاطع رایج در بازار فولاد ایران و اروپا به حساب می‌آید. محسوس‌ترین ویژگی در این مقاطع یکسان بودن ضخامت بال‌ها در سرتاسر تیر می‌باشد.
ضخامت بال در این مقاطع به گونه‌ای است که هرچه از جان تیر فاصله می‌گیرد کمتر شده به صورتی که در ابتدای تیرآهن ضخامت بال‌ها کم بوده و به تدریج هرچه به انتهای تیر نزدیک می‌شود این ضخامت افزایش می‌یابد. در کشورهایی نظیر چین و روسیه تیرها مطابق با این استاندارد ساخته می‌شوند. شکل ظاهری این مقاطع شبیه به حرف انگلیسی I دارد که ظاهر نهایی محصول با شیب ملایمی همراه می‌باشد.
تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
در این میان گاهی سازندگان سیاست را بر استفاده از نوع دیگری از این مقاطع انتخاب می‌کنند. آنها استراتژی را به استفاده از تیرآهن‌های لانه زنبوری برمی‌گزینند. هدف از این کار ضمن حفظ وزن تیرآهن افزایش طول این مقطع همچنین ایجاد ممان خمشی بیشتر با خیز (تغییر شکل) کم می‌باشد. برای مثال تیری با 18 سانتی‌متر ارتفاع بعد از تبدیل آن به تیر لانه زنبوری تا 27 سانتی‌متر افزایش می‌یابد.
مزیت استفاده از تیرآهن لانه زنبوری
با تبدیل تیر معمولی به نوع لانه زنبوری، مدول و ممان اینرسی مقطع افزایش پیدا می‌کند. علاوه بر آن با این روش با حفظ وزن تیر، ارتفاع بیشتر شده که در این صورت علاوه بر افزایش نیروی مقطع از لحاظ برآورد قیمت تیرآهن نیز مقرون به صرفه خواهد بود. همچنین در طی اجرای پروژه امکان عبور سیم، کابل، لوله و یا دیگر تاسیسات از حفره‌های موجود بر جان تیر وجود دارد که از ایجاد وزن اضافه جلوگیری می‌کند.
ممنوعیت تیر لانه زنبوری
وجود حفره‌ها بر روی جان تیر علاوه بر مزایا معایبی دارد که از جمله آن ایجاد تنش‌هایی در محل تکیه‌گاه پل به ستون یا اتصال تیرهای فرعی به پل لانه زنبوری می‌باشد. البته راهکار رفع این عیب پوشاندن بعضی از این حفره‌ها توسط ورق فلزی و جوش می‌باشد در این صورت اتصال بعدی پل به ستون به درستی انجام می‌شود.
نحوه طراحی تیر لانه زنبوری
برای ساخت تیرهای لانه زنبوری ابتدا طرحی به صورت زیگزاگ بر روی جان تیر رسم می‌کنند. میزان ارتفاع و اندازه‌های این اشکال نیازمند محاسبات فنی و زاویه برش α می‌باشد (معمولاً این زاویه متغیر و بین 45 تا 60 درجه می‌باشد). دقت بفرمایید که ارتفاع و اندازه‌های این حفره‌ها مستلزم محاسبات دقیق می‌باشد در غیر این صورت خطر آسیب دیدن مقطع زیر بارهای جانبی وجود دارد. بعد از رسم اشکال بر روی جان تیر، خطوط با دو روش کوپال و برنول برش داده می‌شوند.
- برش به شیوه کوپال توسط دستگاه قطع کن سنگین انجام می‌گیرد. این دستگاه مجهز به گیوتین بوده و تیر به شکل سرد و در امتداد خط منکسر قطع می‌شود.
- در روش برنول انجام عملیات نیازمند مهارت کارگر در انجام آن است به این دلیل که عملیات به شیوه گرم اتفاق می‌افتد. شیوه گرم به این صورت که کارگر با استفاده از اشعه ماورای بنفش حاصل از گاز استیلن و اکسیژن و با استفاده از لوله برنول برش را انجام می‌دهد.
در ایران اغلب این مقاطع به صورت دستی و به وسیله ماشین‌های برش اکسیژن شابلن‌دار ساخته می‌شوند. برای ساخت تیرآهن‌های معمولی یا بال پهن را از طریق برش دستی یا ماشینی برش داده سپس دو نیمه را به اندازه یک پله جابجا کرده و در نهایت درز مابین را با استفاده از جوش نفوذی جوشکاری می‌نمایند و مقاطعی با مقاومت خمشی بالا تولید می‌کنند.
در ساخت تیرآهن لانه زنبوری دو روش زیر بکار گرفته می‌شود، البته باز هم متذکر می‌شویم که اندازه‌گیری‌ها باید دقیق و توسط مهندسان ناظر صورت پذیرد.
در این روش که نیازمند اندازه‌گیری‌های دقیق می‌باشد برای سهولت و دقت در انجام کار پیشنهاد می‌شود سطح مقطع را به صورت شطرنجی در بیاورید. سپس با استفاده از مقادیر طول و عرض خطوط مورب را رسم کرده و برش بزنید. در پایان انجام این کار خواهید دید که به اندازه 1.5 برابر ارتفاع مقطع را افزایش داده‌اید.
در این روش ارتفاع تیر باید بر اساس لنگر خمشی تعیین شود، اندازه این ارتفاع به این شکل است که ابتدا به ازای لنگر مقاوم خمشی ارتفاع کل تیر مشخص می‌شود سپس فاصله‌های عمودی و افقی را در جدولی یادداشت می‌نمایند تا در هنگام برش مورد استفاده قرار بگیرد. علائم موجود در جدول شامل فاصله‌ی عمودی که با حرف v و فاصله‌ی افقی که با حرف e نمایش داده می‌شود، می‌باشد.
