پر مصرف ترین سایز های تیرآهن

سایزهای تیرآهن براساس نوع استاندارد آن مشخص می‌شود. تیرآهن‌ها نیز مانند دیگر مقاطع فولادی باید مطابق با استانداردهای بین المللی ساخته شوند. در استانداردها مشخص می شود که هر تیرآهنی با چه مشخصات ظاهری و در چه ابعادی تولید شود. تا بتواند وظیفه‌ی اصلی خود را که همان انتقال بار و مقاومت در برابر فشارهای درونی و بیرونی ا‌ست، به درستی انجام دهد.

براساس استانداردها، تیرآهن در کشور ما؛ ایران در سه نوع اصلی IPE، INP، IPB  ساخته می‌شود. هر کدام از این تیرآهن‌ها علاوه بر تفاوت در شکل ظاهری، در سایزهای متفاوتی نیز تولید می‌شوند.

در ایران، کدام استاندارد در ساخت و مصرف تیرآهن ملاک قرار می‌گیرد؟ سایزهای پر مصرف تیرآهن کدامند؟ اصلاً منظور از سایزهای تیرآهن چیست؟

منظور از سایز تیرآهن چیست؟

تیرآهن‌ها از یک جان و دو بال تشکیل می‌شوند. منظور از بال کناره‌ها و لبه‌های تیرآهن است و منظور از جان، قسمتی است که میان دو لبه قرار می‌گیرد. جان در تیرآهن اصلی‌ترین بخش به شمار می‌رود.

روش تشخیص سایز تیرآهن بدون استفاده از وسایل اندازه‌گیری صنعتی به نام کولیس به صورت دقیق امکان پذیر نیست و تنها می‌توان به صورت چشمی و تقریبی سایز آن را حدس زد.  در شکل زیر ارتفاع h نشان‌دهنده‌ی سایز تیرآهن خواهد بود.

در واقع وقتی صحبت از سایز تیرآهن می‌شود، منظور ارتفاع جان آن ، یا همان فاصله‌ی بین دو لبه است  که در واحد سانتیمتر محاسبه می‌شود.

سایزهای تیرآهن مهم‌ترین ویژگی آن محسوب خواهد شد که تأثیر به سزایی نیز در قیمت گذاری تیرآهن دارد. سایزهای تیرآهن ، بسته به نوع استاندارد ساخت آن، متفاوت است. اما سایزهای انواع استانداردهای تیرآهن در کشور، کدام است؟

استاندارد تیرآهن و سایزهای آن

همان طور که اشاره شد تیرآهن مطابق با استانداردهای IPE,INP,IPB تولید می‌شوند. در ادامه به بررسی تفاوت ظاهری تیرآهن‌هایی که تحت این استانداردها و سایز ها تولید می شود، می‌پردازیم.

استاندارد IPE :

استاندارد IPE تیرآهن، در کشورهای اروپایی طراحی و ملاک ساخت، قرار می گیرد. براساس این استاندارد، تیرآهن‌ها با شکل‌های شبیه به حرف انگلیسی I تولید می‌شوند. ضخامت تیرآهن در این نوع استاندارد در تمام طول باله‌ها یکسان و یکنواخت است. تیرآهن‌های ساخته شده تحت استاندارد IPE در سایزهای ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۴، ۱۶، ۱۸، ۲۰ …… ۶۰ سانتی متر در بازار عرضه می‌شوند.

استاندارد INP:

استاندارد INP متعلق به کشورهای چین و روسیه است. و تیرآهن‌های که مطابق با این الگو تولید می‌شوند، نیز شبیه به حرف انگلیسی I خواهند بود. اما برخلاف استاندارد IPE از ضخامت یکسانی در طول بال برخوردار نیستند. بلکه ضخامت بالهایی آن از نقطه اتصال به تیرآهن تا انتهای بال از زیاد به کم تغییر خواهد کرد.

تیرآهن هایی که تحت استاندارد INP تولید می شوند نیز در سایزهای ۸ تا ۶۰ سانتی متر در بازار عرضه می‌شوند.

استاندارد IPB:

استاندارد IPB نیز در کشورهای اروپایی تدوین شده است. و تیرآهن‌هایی که تحت این استاندارد تولید می شوند، از مقاومت و استحکام بالاتری برخوردار خواهند بود. به این دلیل که با بال‌های بزرگتر و پهن‌تری ساخته می‌شوند. تیرآهن‌های IPB از نظر ظاهری شبیه به حرف انگلیسی H هستند. و با عنوان تیرآهن بال پهن یا هاش نیز در بازار شناخته می‌شوند. تیرآهن‌های هاش در انواع تیرآهن سبک HEA و تیرآهن‌های سنگین HEB  تولید می شوند و سایزهای آن بین ۱۰ تا ۱۰۰ سانتی متر متغییر است.

از تفاوت‌های تیرآهن سنگین با تیرآهن نوع سبک می‌توان به مقاومت بالاتر، بال‌های پهن‌تر و ضخامت بیشتر آن اشاره کرد.

پرمصرف ترین تیرآهن در ساختمان سازی

براساس تجربه و آمار تیرآهن‌های ساخته شده تحت استاندارد IPE  در ایران بیشترین استفاده را در پروژه‌های ساختمانی دارند. و به دلیل رایج بودن استفاده از آن‌ها به تیرآهن معمولی معروف شده‌اند. در میان سایزهای این نوع تیرآهن، سایز ۱۴، ۱۶، ۱۸، ۲۰ بیشترین استفاده را دارند.

از آن جایی که در کشور ما بیشتر ساختمان‌ها با ارتفاع معمول ساخته می‌شوند. و وزن و بار طبقات ساختمان در حد متعارف است، استفاده از تیرآهن ۱۴ جوابگوی نیاز اکثر پروژه‌های ساختمانی است و می‌توان گفت که در ایران پرمصرف ترین تیرآهن در ساختمان سازی تیرآهن ۱۴ استاندارد IPE است.

شایان ذکر است که تیرآهن‌ها مقاطع فولادی‌ای هستند که نه تنها در ساختمان سازی که در صنایع مختلف دیگر نیز کاربرد دارند.

تیرآهن سایز ۱۴:

تیرآهن سایز ۱۴ که تحت هر کدام از استانداردهای تیرآهن تولید می شوند، به عنوان مقطع فولادی نسبتاً سبک شناخته می‌شود. وزن هر متر از این تیرآهن پرکاربرد می‌تواند بین ۱۲.۹ تا ۳۳.۷ کیلوگرم متغیر باشد. بسته به کارخانه سازنده و نوع استاندارد آن مشخص می شود.

تیرآهن سایز ۱۴ به دلیل تقاضای بالا توسط بیشتر کارخانجات داخل کشور تولید می‌شود و در ساخت ستون، خرپا، نعل، پوشش سقف و … از آن استفاده می‌کنند.

تیرآهن سایز ۱۶:

سایز ۱۶ تیرآهن در میان سایر سایزهای تیرآهن در ساختمان سازی مصرف بیشتری دارد. از تیرآهن ۱۶ در ساخت ستون‌ها، خرپاها، نعل، تیر در پوشش‌های سقفی و هم چنین پل‌های لانه زنبوری استفاده می‌شود.

شایان ذکر است که قیمت تیرآهن ۱۶ با توجه به وزن آن تعیین می‌شود.

تیرآهن سایز ۱۸:

یکی دیگر از پر کاربردترین سایزهای تیرآهن ، سایز ۱۸ است. تیرآهن ۱۸ نسبت به تیرآهن ۱۶ و ۱۴ سنگین تر و بالطبع از مقاومت بالاتری نیز برخوردار است.

 وزن هر شاخه از تیرآهن سایز ۱۸ به ۲۳۰ کیلوگرم می‌رسد. وزن زیاد تیرآهن سایز ۱۸ دلیل استفاده از این سایز تیرآهن، در سازه‌های عظیم و ساختمان‌های بزرگ می باشد و کاربردهای صنعتی بیشتری دارد.

در نظر داشته باشید به دلیل وزن بالا قیمت تیرآهن ۱۸ نسبت به سایر سایزهای تیرآهن بیشتر است.

محاسبه وزن تیرآهن

وزن تیرآهن بعد از سایز، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های تیرآهن به شمار می‌رود که هم در تعیین قیمت و هم در تعیین کاربری آن، حائز اهمیت است.

وزن تیرآهن‌ها براساس استاندارد و کارخانجات سازنده متغیر است. برای محاسبه‌ی وزن تیرآهن نوع آن یکی از متغیر هایی است که باید در بگیرید و با توجه به این پارامتر از یکی از فرمول‌های زیر استفاده کنید:

فرمول محاسبه وزن تیرآهن IPE :

طول تیرآهن به متر × وزن یک متر در جدول اشتال= وزن تیرآهن نوع IPE

برای مثال  اگر قرار است وزن تیرآهن  سایز ۱۸ ، استاندارد IPE در طول ۱۲ متر را بدست آورید، باید ابتدا به جدول اشتال وزنی تیرآهن در سایت آراد آهن مراجعه نمایید. و وزن یک متر از سایزهای تیرآهن مورد نظر را پیدا کنید و سپس مطابق فرمول، وزن تیرآهن با سایز مورد نظر را بدست آورید :

 

۲۲۵.۶ = ۱۲ ×  ۱۸.۸

محاسبه فرمول وزن تیرآهن لانه زنبوری:

تیرآهن لانه زنبوری نوعی تیرآهن با ارتفاع و پهنای بسیار زیاد است. که برای کاهش وزن آن، حفره‌های به شکل شش ضلعی بر روی جان آن ایجاد می‌کنند. دلیل نامگذاری این تیرآهن شباهت بین حفره‌های شش ضلعی آن با کندوی زنبور عسل است.

استفاده از این تیرآهن به دلیل مقاومت بسیار بالا در ساختمان‌های بسیار بزرگ مثل سالن‌ها، انبارها و… و در سازه‌های عظیم چون پل‌ها کاربرد دارد.

برای محاسبه‌ی وزن تیرآهن لانه زنبوری که با علامت اختصاری CNP شناخته می‌شود، از فرمول زیر استفاده می‌کنند:

 

طول تیر لانه زنبوری در واحد متر × وزن یک متر براساس جدول اشتال = وزن تیر آهن لانه زنبوری

محاسبه فرمول وزن تیرآهن دوبل:

گاهی در ساخت ستون‌ها به دلیل وزن زیاد طبقات استفاده از تنها یک تیرآهن کافی نیست. در این مواقع دو تیرآهن IPE را به صورت موازی با یکدیگر جوش می‌دهند و در ساخت ستون از آن با عنوان تیر دوبل استفاده می‌کنند.

به دلیل استفاده رایج از تیرآهن دوبل محاسبه‌ی وزن آن نیز امری ضروری به نظر می‌رسد. برای این کار می‌توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

(طول تیرآهن× ۲ ) × وزن یک متر براساس جدول اشتال = وزن تیرآهن دوبل

جدول اشتال تیرآهن

در فرمول‌های بالا به جدول اشتال اشاره کردیم، منظور از جدول اشتال کتابچه‌ی از جدول‌های مهندسی مفیدی است که اطلاعات دقیق و کامل مهندسی مربوط به هر کدام از مقاطع فولادی از جمله انواع تیرآهن در آن ذکر شده است.

این جدول برای صرفه‌جویی در زمان و جلوگیری از خطاهای معمول در محاسبات مهندسی طراحی شده است و سازندگان می‌توانند با مراجعه به آن محاسبات دقیق‌تری و مطمئن‌تری انجام دهند.

در قسمت مربوط به تیرآهن در جدول اشتال IPE مشخصاتی چون: ضخامت، ارتفاع و عرض جان و بال، چگالی و وزن سایزهای مختلف درج شده است.

جدول وزن تیرآهن یکی از مهم‌ترین بخش‌های جدول اشتال تیرآهن است که در آن وزن هر متر از تیرآهن محاسبه و نوشته شده است.

این وزن براساس ضرب مساحت سطح مقطع تیرآهن در چگالی آهن که معادل با ۷/۸ گرم بر سانتی متر مکعب است، به دست می‌آید.

همان طور که در فرمول‌های بالا دیدید با داشتن وزن یک متر از تیرآهن و ضرب آن در طول تیرآهن به راحتی و باحذف مراحل محاسباتی زیاد می‌تواند وزن نهایی تیرآهن را به دست آورید.