گسترش شهرنشینی و نیاز جامعه به محل سکونت و کسب وکار باعث شد تا توجه فراوانی نسبت به ساخت ساختمان‌ها صورت گیرد. ارزش یافتن ملک به مرور زمان و افزایش تدریجی قیمت ساختمان‌ها، سازندگان را به سمت احداث ساختمان‌های چندین طبقه سوق داد تا در زمینی با مساحت کم، منازل بیشتری ساخته بسازند. در این بین سازه فولادی یکی از پرکاربردترین روش‌های مرسوم در ساختمان سازی می‌باشد که در دهه‌های اخیر دستخوش تغییرات متعددی شده است. یکی از بارزترین تغییرات بعمل آمده، استفاده از تیرآهن لانه زنبوری بوده است که به عنوان تیرهای فرعی و یا بعضاً اصلی استفاده می‌گردد. در ادامه این مقاله از آراد آهن به بررسی تیرآهن لانه زنبوری و کاربردها، مزایا و معایب آن می‌پردازیم.
تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری که به‌عنوان تیر شبکه یا تیر لانه زنبوری نیز شناخته می‌شود، نوعی تیرآهن است که در آن جان تیر به‌صورت شبکه‌ای از شش‌ضلعی‌ها (شبیه به لانه زنبور) برش خورده است. این نوع تیرآهن به‌منظور کاهش وزن و افزایش مقاومت در برابر خم شدن و کمانش طراحی شده است.
(در سال‌های اخیر، با توجه به پیشرفت‌های فناوری در ساخت تیرآهن‌ها، این نوع تیر به طور گسترده‌ای در پروژه‌های ساختمان‌سازی مدرن و برج‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.)
تیرآهن لانه زنبوری به‌طور عمده از دو روش تولید می‌شود:
- روش سرد (کوپال): در این روش، ابتدا الگوهای شش‌ضلعی بر روی جان تیر معمولی ترسیم شده و سپس با استفاده از پرس یا گیوتین برش می‌خورد.
- روش گرم (نوبل): در این روش، محل‌های برش شبکه‌ها بر روی جان تیر ترسیم شده و سپس بخش‌های بالایی و پایینی تیر کمی جابه‌جا می‌شوند تا لبه‌ها بر روی هم قرار بگیرند و شبکه‌ها ایجاد شوند. پس از اتمام این فرآیند، برای افزایش استحکام و جلوگیری از افت کیفیت، حفره‌ها با ورق پر می‌شوند.
این نوع از تیرآهن دارای شبکه‌های شش ضلعی شبیه به لانه زنبور می‌باشد. هدف اصلی از ساختن تیر با حفره‌های متعدد این است که علاوه بر کاهش وزن تیر و تغییر شکل، کمترین کمان خمشی را متحمل شود. این نوع تیرآهن از طریق دو فرآیند سرد (کوپال) و گرم (نوبل) تولید می‌شود. در روش سرد، ابتدا شبکه‌های شش ضلعی بر روی جان تیر معمولی ترسیم شده، سپس توسط پرس یا گیوتین برش می‌خورد. در روش گرم نیز در ابتدا بر روی خطوط ترسیم شده مربوط به شبکه‌ها بر روی جان تیرآهن، محل برش خوردن مشخص شده و سپس قسمت‌های بالایی و پایینی تیرآهن کمی جابجا شده تا با قرار گرفتن لبه‌ها روی هم، شبکه‌های ترسیم شده ایجاد شوند. در انتها برای جلوگیری از افت کیفیت و افزایش استحکام تیرآهن حفره‌های موجود را با ورق پر می‌کنند.
کاربرد تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری به‌طور عمده در سازه‌های بتنی، به‌ویژه در سقف‌های بتنی متشکل از تیرچه و بلوک، استفاده می‌شود. در این سازه‌ها، تیرآهن لانه زنبوری در بتن مدفون می‌شود، که این امر موجب بهبود ویژگی‌های مقاومتی آن می‌شود. این ترکیب می‌تواند مشکلاتی مانند ناپایداری پیچشی و مقاومت برشی را کاهش دهد.
استفاده از تیرآهن لانه زنبوری در پروژه‌های ساخت و ساز مدرن، به‌ویژه در ساخت برج‌ها و ساختمان‌های بلند، به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد آن در کاهش وزن و افزایش استحکام، به‌طور فزاینده‌ای محبوب شده است.
علاوه بر این، تیرآهن لانه زنبوری در طاق‌های قوسی، ستون‌ها و سازه‌های دیگر نیز استفاده می‌شود.
مزایا تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری به‌دلیل طراحی خاص خود، مزایای زیادی دارد که در سازه‌های مدرن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در اینجا به برخی از مهم‌ترین مزایای این نوع تیرآهن اشاره می‌کنیم:
- افزایش ممان اینرسی و مدول مقطع: با طراحی شبکه‌ای جان تیرآهن، ممان اینرسی تیر افزایش می‌یابد که موجب مقاوم‌تر شدن تیر در برابر بارهای خمشی و کششی می‌شود.
- فضای اضافی برای عبور تاسیسات: یکی از مزایای مهم تیرآهن لانه زنبوری، امکان استفاده از فضاهای خالی برای عبور لوله‌ها و تاسیسات مختلف مانند لوله‌های برق، آب و گاز است. این ویژگی به‌ویژه در ساختمان‌های مدرن و برج‌ها مفید است.
- کاهش وزن تیرآهن: کاهش وزن تیرآهن لانه زنبوری به کاهش وزن مرده ساختمان کمک می‌کند. این امر باعث کاهش بار وارده به سایر عناصر سازه‌ای مانند ستون‌ها می‌شود.
- صرفه‌جویی در مصرف فولاد: با کاهش وزن تیرآهن، مصرف فولاد نیز کاهش می‌یابد که به نوبه خود باعث کاهش هزینه‌های تولید و ساخت‌وساز می‌شود.
- انعطاف‌پذیری بالا: تیرآهن لانه زنبوری از نظر انعطاف‌پذیری قابل تطبیق است. این ویژگی به مهندسان این امکان را می‌دهد که عمق تیرآهن را با میزان تحمل بار سازه تطبیق دهند.
(در برخی پروژه‌های خاص، این تیرآهن‌ها به‌عنوان راه‌حلی برای کاهش هزینه‌های ساخت و ساز و همچنین بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای سنگین و محیطی معرفی می‌شوند.)
- انتقال بهتر بار: تیرآهن لانه زنبوری بارهای وارده را بهتر از دیگر مقاطع نورد شده به سایر عناصر سازه‌ای منتقل می‌کند.
معایب تیرآهن لانه زنبوری
همچنین مانند هر نوع مصالح ساختمانی دیگر، تیرآهن لانه زنبوری نیز معایب خاص خود را دارد که باید در انتخاب آن‌ها در نظر گرفته شوند:
- محدودیت در کاربرد: تیرآهن لانه زنبوری بیشتر در ساختمان‌هایی با اسکلت فلزی به‌صورت پل ممتد و یا فقط در یک دهانه استفاده می‌شود. این تیرآهن‌ها برای سازه‌های با چندین دهانه یا پیچیده به‌طور معمول مناسب نیستند.
- کاهش مساحت در ناحیه جان: کاهش مساحت جان تیرآهن لانه زنبوری می‌تواند در برخی موارد باعث کاهش مقاومت در برابر تنش‌ها و بارهای کششی شود.
- ضریب ایمنی پایین‌تر: تیرآهن لانه زنبوری نسبت به سایر تیرآهن‌ها با مقاطع دیگر، ضریب ایمنی یا اطمینان کمتری دارد.
- تمرکز تنش در گوشه‌های شبکه‌ها: در تیرآهن لانه زنبوری، تمرکز تنش در گوشه‌های شش‌ضلعی شبکه‌ها بسیار مهم است. طراحی و بهینه‌سازی مناسب این بخش‌ها می‌تواند از خسارت‌های احتمالی در زمان زلزله یا آسیب‌های دیگر جلوگیری کند.
- اتصالات نامناسب: استفاده از اتصالات نادرست هنگام نصب تیرآهن لانه زنبوری می‌تواند باعث عدم انتقال نیروی مطلوب شود و در نتیجه مقاومت تیر را کاهش دهد. بنابراین، رعایت استانداردهای نصب و بازرسی دقیق حین جوشکاری بسیار ضروری است.
- امکان پدیده لهیدگی جان: زمانی که تمرکز بار در قسمت‌هایی از ساختمان زیاد است، امکان پدیده لهیدگی جان در شبکه‌های برش خورده تیر بیشتر می‌شود. در این موارد، بهتر است از تیرآهن لانه زنبوری دوبل استفاده شود.
- گسیختگی در برابر بارهای زیاد: در صورتی که تیرآهن لانه زنبوری تحت فشار زیادی قرار گیرد، احتمال گسیختگی و شکست تیر وجود دارد. این نوع گسیختگی می‌تواند در اشکال مختلفی مانند انحنا یا شکست ناگهانی باشد.
نحوه ی خرید تیرآهن زنبوری از آرادآهن
جهت استعلام قیمت تیرآهن زنبوری به سایت آراد آهن مراجعه نمایید و پس از تماس تلفنی از طریق شماره تماس ۳۴۰۵۵-۰۳۱ و گرفتن تاییدیه قیمت از کارشناسان فروش سفارش خرید خود را ثبت نمایید.
نتیجه‌گیری
تیرآهن لانه زنبوری با توجه به ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، مانند کاهش وزن، افزایش استحکام و صرفه‌جویی در فولاد، به یکی از محبوب‌ترین انتخاب‌ها در صنعت ساختمان‌سازی تبدیل شده است. اگرچه این تیرآهن‌ها مزایای زیادی دارند، اما معایب خاص خود را نیز دارند که باید در نظر گرفته شوند. انتخاب تیرآهن لانه زنبوری باید با توجه به نیازهای فنی پروژه، شرایط محیطی و هزینه‌ها انجام گیرد.
سوالات متداول
۱.تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
- تیرآهن لانه زنبوری، تیرآهنی است که جان آن به‌صورت شبکه‌ای از شش‌ضلعی‌ها (شبیه به لانه زنبور) برش خورده است تا وزن آن کاهش یابد و مقاومت آن در برابر خمیدگی و کمانش افزایش یابد.
۲. مزایای تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
- مزایای آن شامل کاهش وزن، صرفه‌جویی در مصرف فولاد، امکان عبور تاسیسات از فضاهای خالی، افزایش ممان اینرسی و مقاوم‌تر شدن در برابر بارهای خمشی و کششی است.
۳. آیا تیرآهن لانه زنبوری در همه سازه‌ها قابل استفاده است؟
- خیر، تیرآهن لانه زنبوری عمدتاً در سازه‌های با اسکلت فلزی و در مواردی با پل‌های ممتد یا دهانه‌های تک استفاده می‌شود.
۴. چه معایبی در استفاده از تیرآهن لانه زنبوری وجود دارد؟
- معایب آن شامل کاهش مساحت جان تیر، ضریب ایمنی پایین‌تر نسبت به سایر تیرآهن‌ها، تمرکز تنش در گوشه‌های شبکه‌ها و احتمال گسیختگی در برابر بارهای زیاد است.
۵. چگونه می‌توان تیرآهن لانه زنبوری را خریداری کرد؟
- برای خرید تیرآهن لانه زنبوری، می‌توانید با مراجعه به سایت آرادآهن اسپادانا، قیمت‌ها را استعلام کرده و پس از تایید قیمت، سفارش خود را ثبت کنید.
