محاسبه مقاومت تیرآهن چگونه انجام میشود؟
محاسبه مقاومت تیرآهن چگونه انجام میشود؟
در میان انواع مقاطع فولادی، مقاومت تیرآهن به خوبی توانسته نیاز ساختمان‌سازان را برای افزایش ضریب ایمنی و تحمل بار برطرف کند. به طور کلی پروفیلی که از دو بال و یک جان تشکیل شده و ساختاری به شکل حرف I لاتین دارد، با نام تیرآهن شناخته می‌شود.

به گزارش پایگاه خبری معماری و نما،محاسبه مقاومت تیرآهن؛بررسی بازار آهن‌آلات از گذشته تا به امروز نشان می‌دهد که با تحولات صنعت ساختمان‌سازی، مصرف مقاطع فولادی نیز به طور چشمگیری افزایش پیدا کرده است.

رشد تقاضا در این بخش به دلایلی مهمی چون مقاومت بالا در برابر نیروهای جانبی چون زلزله و تحمل وزن بالا در مقایسه با حجم مقطع است. به طور کلی بکارگیری فولاد در اشکال مختلف، استحکام و ساختار منازل را تغییر داد و تاثیرپذیری قیمت مسکن از قیمت آهن افزایش یافت. 

در میان انواع مقاطع فولادی، مقاومت تیرآهن به خوبی توانسته نیاز ساختمان‌سازان را برای افزایش ضریب ایمنی و تحمل بار برطرف کند. به طور کلی پروفیلی که از دو بال و یک جان تشکیل شده و ساختاری به شکل حرف I لاتین دارد، با نام تیرآهن شناخته می‌شود.

تفاوت ابعاد جان، بال و ضخامت در استانداردهای مختلف باعث تنوع شکل تیرآهن و در نهایت کاربرد آن در صنعت شده است. در ادامه، مقاومت تیرآهن ۲۰ و دیگر سایزهای متداول در استانداردهای مختلف بررسی خواهد شد. 

انواع استانداردهای تیرآهن

همانگونه که گفته شد، سه مدل تیرآهن مطابق با استاندارد از بازار آهن ایران قابل تهیه است:

تیرآهن IPE گونه‌ای رایج از این خانواده بزرگ فولادی است که تقاضای بالایی دارد. در واقع این مقطع همان تیرآهن معمولی است که احتمالا کنار کارگاه‌های ساختمان‌سازی با آن مواجه شده‌اید. اغلب تولیدکنندگان تیرآهن در ایران محصولات خود را براساس این استاندارد تولید می‌کنند. از محاسبه مقاومت خمشی تیرآهن چنین برمی‌آید که با افزایش طول جان، مقاومت و استحکام افزایش پبدا می‌کند.

تیرآهن INP اغلب با نام تیرآهن اروپایی شناخته می‌شود. گرچه از نظر ظاهر این نوع تیرآهن با تیرآهن IPE شباهت زیادی دارد، اما ضخامت بال‌های آن با هم متفاوت است. در واقع ضخامت تیرآهن اروپایی با تغییر در طول بال تغییر می‌کند و یکنواخت نیست. 

دسته سوم از انواع تیرآهن، با نماد IPB معرفی می‌شود. وجه تمایز اصلی این کالا در مقایسه با سایر انواع تیرآهن، طول بال‌هاست. با افزایش طول بال‌ها، شکل مقطع این پروفیل به شکل حرف H بوده و به نام هاش شناخته می‌شود.

تحمل بار تیرآهن با ابعاد آن رابطه مستقیم دارد. پهن بودن بال‌های هاش در مقایسه با سایر استانداردها، موجب شده تا مقاومت تیرآهن IPB به طور چشمگیری بالا باشد و در ساختارهای بسیار بزرگی چون سکوهای نفتی به سراغ این مقاطع بروند.

محاسبه مقاومت تیرآهن چگونه انجام میشود؟

محاسبه مقاومت تیرآهن ۱۴

سایز، ابعاد و نوع تیرآهن انتخابی با توجه به تعداد طبقات و ابعاد ساختمان تعیین می‌شود. چرا که تحمل وزن تیرآهن با سایز و مقاومت آن رابطه دارد. در صورتی که قصد ساخت خانه یک طبقه را دارید، مقاومت تیرآهن ۱۴ برای شما مناسب خواهد بود.

با افزایش تعداد طبقات باید به سراغ سایزهای بالاتر بروید. همچنین تحمل بار تیرآهن ۱۴ این مقطع را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت پایه‌های بویلر صنعتی تبدیل کرده است. به طور کلی سبک بودن تیرآهن ۱۴ که با آلیاژهای st37، st52 و st44 تولید می‌شود، باعث شده طیف گسترده‌ای از صنایع به سراغ این سایز تیرآهن بروند.

محاسبه مقاومت تیرآهن ۱۶

توجه به افزایش مقاومت تیرآهن با افزایش سایز، از مهمترین نکات حین خرید است که باید به آن توجه داشت. به این ترتیب مقاومت تیرآهن ۱۶ بیشتر از سایز ۱۴ خواهد بود. این مقطع فولادی با قرارگیری در اسکلت ساختمان، نیروهای برشی و لنگر خمشی را تحمل کرده و مانع از تمرکز تنش و تخریب خواهد شد.

این پروفیل فولادی در ساخت ستون، خرپا، نعل، تیر پوشش سقف و پل‌های لانه زنبوری کاربرد دارد. تحمل بار تیرآهن ۱۶ با توجه به وزن مقطع مناسب بوده و در بهینه سازی ساختمان تاثیر می‌گذارد.
گرچه تیرآهن ۱۶ از نظر خواص مکانیکی بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد، اما این مسئله نباید ذهن شما را از وزن و قیمت بیشتر آن در مقایسه با سایزهای پایین‌تر دور کند. 

محاسبه مقاومت تیرآهن چگونه انجام میشود؟

 

محاسبه مقاومت تیرآهن ۱۸

زمانی که بحث محاسبه مقاومت تیرآهن و سایز تیرآهن می‌شود، مشتریان به سراغ استعلام قیمت تیرآهن 18 نیز می‌روند. اگر نمی‌دانید که منظور از تیرآهن ۱۸ چیست؟ باید گفت که تمامی سایزهایی که برای تیرآهن اعلام می‌کنند، به طول جان اشاره دارند. 

بخوانید:  محدوده بافت فرسوده شهر تهران افزایش یافت


هر شاخه از تیرآهن ۱۸، در حدود ۲۲۶ کیلوگرم وزن دارد. بالابودن وزن در کنار مقاومت و استحکام کافی، موجب شده تا برای ساخت سازه‌های بزرگ از این محصول استفاده کنند. گرچه تحمل بار تیرآهن ۱۸ فوق‌العاده بالاست،اما برای سازه‌های کوچک اصلا توصیه نمی‌شود. چرا که وزن بالای آن کنترل وزن سازه را برهم می‌زند. همچنین از نظر اقتصادی نیز خرید این مقطع برای پروژه‌های کوچک، مقرون به صرفه نخواهد بود. 

محاسبه مقاومت تیر آهن لانه زنبوری

برای برخی از کاربردهای خاص و به منظور کاهش وزن از تیرآهن لانه زنبوری استفاده می‌شود. این نوع تیرآهن از برشکاری طولی تیرآهن و سپس جوشکاری به دست می‌آید. حفرات موجود در طول تیرآهن CPE محل مناسبی برای عبور سیم‌های برق و لوله‌ها را فراهم کرده‌اند. اما محاسبه مقاومت تیرآهن لانه زنبوری با تیرآهن معمولی چه تفاوتی دارد؟

تفاوت محاسبه مقاومت تیرآهن لانه زنبوری و محاسبه مقاومت تیرآهن معمولی

افزایش مقاومت خمشی تیر که به واسطه بکارگیری تیرآهن لانه زنبوری به وجود می‌آید، به کاربرد گسترده این محصول در حوزه‌های پل سازی و عمران منجر شده است. اما توجه کنید که جوشکاری و سوراخ‌های شش ضلعی، مقاومت برشی تیرآهن را در مقایسه با تیرآهن معمولی کاهش می‌دهد. 

محاسبه مقاومت تیرآهن چگونه انجام میشود؟

محاسبه مقاومت تیرآهن

مجموعه عواملی از مشخصات و ابعاد ظاهری تا ماده اولیه ساخت، در تعیین مقاومت تیرآهن تاثیر می‌گذارد. در صورتی که تیرآهن براساس استاندارد تولید باشد، به راحتی با استفاده از فرمول وزن و محاسباتی کوتاه، مقاومت خمشی تیرآهن را به دست آورد. 


تحمل بار را به کمک جدول محاسبه مقاومت تیرآهن می‌توان به راحتی به دست آورد. بارهای وارده به ساختمان از دو نوع محوری و جانبی‌اند. جذب و انتقال این نیروها به پی ساختمان به کمک مقاومت خمشی تیرآهن اتفاق می‌افتد. معمولا مهندسان سازه تنها به قابلیت تحمل این مقاطع تکیه نمی‌کنند و به کمک روش‌هایی چون رنگ‌های ضد اکسیداسیون طول عمر تیرآهن را بهبود می‌بخشند. 

محاسبه مقاومت تیرآهن دست دوم

پس از تخریب ساختمان‌ها، بسیاری از مقاطع فولادی چون تیرآهن قابلیت استفاده مجدد را دارند. پایین بودن قیمت تیرآهن دست دوم در مقایسه با کالای نو موجب شده تا مشتریان به این گروه از محصولات، روی خوش نشان دهند.

گرچه کم‌تر بون قیمت باعث جذاب‌تر شدن این نوع کالا در بازار شده است، اما نباید از مقاومت تیرآهن دست دوم غافل شد. به دلیل کم بودن مقاومت و کیفیت این نوع تیرآهن، استفاده از آن در ساختمان‌سازی اصلا پیشنهاد نمی‌شود. 

جمع بندی

میزان آهن مصرفی در اسکلت فلزی، از برآورد حجم مصرفی تیرآهن، میلگرد، پروفیل و … به دست می‌آید. استحکام ساختمان در برابر نیروهای خمشی و برشی به مقاومت تیرآهن و میلگرد مصرفی در بتن وابسته است. انواع تیرآهن معمولی، اروپایی و هاش هرکدام براساس وزن و مقاومت در صنایع مختلفی کاربرد دارد.