کاربرد هر سایز تیرآهن به استاندارد، نوع و وزن آن بستگی دارد. به طور کلی تمامی مقاطع فولادی و از جمله تیرها باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید شوند. در این استانداردها کاربرد هر سایز تیرآهن تعیین نشده است؛ اما مشخص شده که هر مقطع فولادی با چه ویژگی‌های فنی و ظاهری تولید شود تا بتواند به خوبی در پروژه عمل کند. بر اساس این معیار تیرها در انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند و کاربرد هر سایز تیرآهن تعیین می‌شود.
در این مقاله به استانداردهای مختلفی که در کشور ایران برای تولید تیر و انواع آن ملاک قرار می‌گیرد، می‌پردازیم و با کاربرد هر سایز تیرآهن آشنا خواهیم شد. البته قبل از آن که با کاربرد هر سایز تیرآهن آشنا شوید، باید بدانید که منظور از سایز تیر چیست.
آشنایی با ساختار و سایز انواع تیرهای آهن
کاربرد هر سایز تیرآهن به نوع آن بستگی دارد. انواع تیرها در ساختار خود از سه ضلع تشکیل شده‌اند. ضلع میانی که اصلی‌ترین قسمت تیر به شمار می‌رود، جان نام دارد و ابعاد آن روی کاربرد هر سایز تیرآهن به شدت اثرگذار است. در دو طرف ضلع جان هم دو بخش دیگر قرار می‌گیرند که به نام بال تیر شناخته می‌شوند.
منظور از سایز تیر، ارتفاع ضلع جان است که بیشترین نقش را در استحکام آن ایفا می‌کند. کاربرد هر سایز تیرآهن هم براساس این مشخصه تعیین می‌شود.
برای تعیین طول جان به صورت دقیق‌تر فاصله‌ی بین لبه دو بال را با وسیله‌ای به نام کولیس اندازه‌گیری می‌کنند. این مشخصه مهم‌ترین ویژگی هر تیر به شمار می‌رود. تا جایی که این مقطع فولادی را براساس سایز جان آن نام‌گذاری می‌کنند و کاربرد هر سایز تیرآهن هم بر همین مبنا مشخص می‌شود.
برای مثال منظور از تیر ۱۸ در بازار مقطعی است که سایز ضلع جان آن برابر با ۱۸ سانتی‌متر مربع است. افزون بر این، کاربرد هر سایز تیرآهن هم متفاوت است و این مشخصه در هنگام تعیین قیمت تیرآهن هم در نظر گرفته می‌شود.
جالب است بدانید که حتی میزان کاربرد هر سایز تیرآهن متفاوت است. برخی از سایزها پرکاربردتر و برخی کم مصرف‌تر هستند. قبل از این‌که با کاربرد هر سایز تیرآهن بیشتر آشنا شوید، بهتر نگاهی به انواع استاندارد این مقطع فولادی هم داشته باشید.
آراد آهن مرکز فروش تیرآهن کارخانه جات معتبر به قیمت درب کارخانه.
برای مشاهده لیست قیمت تیرآهن کارخانه جات معتبر بر روی دکمه زیر کلیک کنید. همچنین جهت دریافت مشاوره رایگان کارشناسان فروش ما با شماره ۳۴۰۵۵-۰۳۱ تماس بگیرید .
انواع استانداردهای تولید تیرهای فولادی
برای تولید تیرهای فولادی چندین نوع استاندارد در سطح جهانی تدوین شده است. در این استانداردها مشخص خواهد شد که هر نوع از تیرآهنی با چه مشخصات فنی و ظاهری تولید شود. به علاوه کاربرد هر سایز تیرآهن هم با نوع استاندارد آن مرتبط است.
انواع استانداردی که به این منظور ملاک قرار می‌گیرند، عبارتند از:
استاندارد IPE:
همانطور که گفته شد کاربرد هر سایز تیرآهن به استاندارد تولید آن بستگی دارد. یکی از استانداردهای که به منظور تولید این مقاطع فولادی ملاک قرار می‌گیرد، استاندارد IPE است. این استاندارد در کشورهای اروپایی تدوین شده است و کاربرد هر سایز تیرآهن تولید شده مطابق با این استاندارد در ایران به شدت زیاد است.
مقاطعی که مطابق با این استاندارد ساخته می‌شوند، از نظر ظاهری شبیه به حرف انگلیسی I هستند. به این معنی که در آنها طول ضلع جان بیشتر از دو بال است. به علاوه در این تیرها ضخامت در تمام طول بال‌ها یکسان و بدون تغییر می‌ماند که این ساختار روی کاربرد هر سایز تیرآهن تاثیر می‌گذارد. تیرهای تولید شده با این استاندارد در سایزهای ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۴، ۱۶، ۱۸، ۲۰ …… ۶۰ سانتی متر در بازار یافت می‌شوند. در نظر داشته باشید که کاربرد هر سایز تیرآهن IPE متفاوت است.
استاندارد INP:
استاندارد INP یکی دیگر از استانداردهایی است که به کشورهای روسیه و چین تعلق دارد و کاربرد هر سایز تیرآهن را مشخص می‌کند. مقاطعی که با این استاندارد تولید می‌شوند، هم شبیه به حرف انگلیسی I هستند و از این رو شباهت بسیاری به تیرهای IPE دارند؛ اما کاربرد هر سایز تیرآهن آنها متفاوت است. چرا که این دو مقطع از نظر ضخامت بال ساختاری مختلف دارند.
در تیرهای تولید شده با استاندارد IPE بال‌ها دارای ضخامت یکسانی هستند؛ اما در تیرهای ساخته شده مطابق با استاندارد INP ضخامت بال‌ها به تدریج کم خواهد شد.
این مقاطع فولادی در اندازه‌های ۸ تا ۶۰ سانتی‌متر تولید می‌شوند و کاربرد هر سایز تیرآهن INP هم متفاوت تعیین می‌شود.
استاندارد IPB:
این استاندارد هم توسط کشورهای اروپایی تدوین شده است؛ اما مقاطع فولادی تولید شده مطابق با آن؛ تفاوت اساسی با دیگر مقاطع دارند و کاربرد هر سایز تیرآهن IPB هم فرق دارد. چرا که در این مقاطع بال‌ها بزرگتر درنظر گرفته می‌شوند و از این نظر با ضلع جان برابری دارند. این تیرها شکلی شبیه به حرف انگلیسی H پیدا می‌کنند.
مسلم است که کاربرد هر سایز تیرآهن IPB یا هاش کاملا متفاوت است. چرا که این مقاطع فولادی مقاومت بالاتری در مقایسه با مقاطع تولید شده توسط سایر استانداردها دارند. این تیرها در سایزهای بین ۱۰ تا ۱۰۰ سانتی‌متر تولید می‌شوند و کاربرد هر سایز تیرآهن هاش بیشتر در سازه‌های عظیم و پل‌های بزرگ دیده می‌شود.
تیر CNP:
نوع دیگری از تیرها هم وجود دارند که به نام لانه زنبوری یا CNP شناخته می‌شوند. کاربرد هر سایز تیرآهن لانه زنبوری در صنعت عمران بسیار زیاد است. برای ساخت این تیرها عملیات برش و جوشکاری روی تیرهای اولیه انجام می‌گیرد. بر روی ضلع جان این نوع تیرها سوراخ‌های شش ضلعی دیده می‌شود که باعث کاهش وزن نهایی تیر و افزایش مقاومت آن خواهد شد. با این وجود همچنان کاربرد هر سایز تیرآهن لانه زنبوری هم به وزن آن بستگی دارد.
کاربرد هر سایز تیرآهن:
هر سایز این مقطع فولادی مقاومت و استحکام مختلفی در برابر نیروهای جانبی از خود نشان می‌دهد. به طور کلی کاربرد هر سایز تیرآهن در اسکلت بندی و به منظور افزایش مقاومت ساختمان‌های شهری و عمرانی دیده می‌شود.
در ایران تیرهای ساخته شده براساس استاندارد IPE بیشترین آمار مصرف را در پروژه‌های عمرانی به خود اختصاص می‌دهند؛ اما اگر بخواهیم آماری براساس میزان کاربرد هر سایز تیرآهن ارائه دهیم، باید بگوییم که سایزهای ۱۶،۱۴، ۱۸ و ۲۰ پرکاربردترین‌ها به شمار می‌روند.
البته در نظر داشته باشید که کاربرد هر سایز تیرآهن تنها به موارد ساختمانی محدود نمی‌شود و از این مقاطع در دیگر صنایع هم استفاده می‌کنند. در ادامه نگاهی به کاربرد هر سایز تیرآهن خواهیم داشت:
آراد آهن مرکز فروش تیرآهن کارخانه جات معتبر به قیمت درب کارخانه.
برای مشاهده لیست قیمت تیرآهن کارخانه جات معتبر بر روی دکمه زیر کلیک کنید. همچنین جهت دریافت مشاوره رایگان کارشناسان فروش ما با شماره ۳۴۰۵۵-۰۳۱ تماس بگیرید .
کاربرد تیر سایز ۱۲:
تیرهای آهن در این اندازه در گروه پرفروش‌ترین‌ها قرار می‌گیرند و در بسیاری از سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد هر سایز تیرآهن که معادل با ۱۲ سانتی‌متر باشد، در ساخت ستون‌ها، پوشش دهی سقف‌ها و تیرها دیده می‌شود. این تیرها به ازای هر متر وزنی بین ۱۰.۴ تا ۲۶.۸ کیلوگرم دارند.
وزن کلی آنها هم در هر شاخه ۱۲ متری با ۱۲۴.۸ کیلوگرم برابر است. میزان کاربرد هر سایز تیرآهن از جمله تیر۱۲ روی قیمت آن هم اثر می‌گذارد.
شایان ذکر است که هرچه تیر وزن بیشتری داشته باشد، کیفیت بالاتری دارد و کیفیت هم نوع کاربرد هر سایز تیرآهن را تعیین می‌کند. در کشور ما کارخانه ذوب آهن اصفهان یکی از بزرگترین و بهترین تولیدکنندگان مقاطع فولادی به شمار می‌رود که محصولات خود را تحت استاندارد IPE و با بیشترین وزن ممکن تولید می‌کند. برای مثال وزن تیر ۱۲ ذوب آهن اصفهان برابر با ۱۲۶ کیلوگرم است. کاربرد هر سایز تیرآهن ذوب آهن به دلیل کیفیت و وزن بالا بیشتر به عنوان ستون یا تیر خواهد بود.
کاربرد تیر سایز ۱۴:
کاربرد هر سایز تیرآهن که معادل با ۱۴ سانتی‌متر است، در ایران رواج بیشتری در مقایسه با سایر اندازه‌ها دارد. چرا که اکثر ساختمان‌هایی که در کشور ما بنا می‌شوند، وزن و ارتفاعات چندانی ندارند. از آن‌جایی که کاربرد هر سایز تیرآهن بسته به میزان مقاومت آن مشخص می‌شود، از این مقطع فولادی در ساخت ستون، خرپا، مهاربند، نعل، پوشش‌دهی سقف و غیره استفاده می‌کنند.
هر متر از این مقاطع فولادی براساس استاندارد با وزنی بین ۱۲.۹ تا ۳۳.۷ کیلوگرم تولید می‌شند و به طور کلی وزن هر شاخه ۱۲ متری از این سایز تیر حدود ۱۵۴.۸ کیلوگرم است.
تاکید می‌کنیم که کاربرد هر سایز تیرآهن از جمله تیر سایز ۱۴ به وزن آن بستگی دارد. به طور کلی هرچه تیر، وزن بیشتری داشته باشند، مقاومت بالاتری پیدا کرده و در نتیجه در موقعیت‌های پرفشارتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرهای سایز ۱۴ کارخانه ذوب آهن وزنی برابر با ۱۵۵ کیلوگرم دارد و از این رو در سازه‌های سنگین‌تر کاربرد پیدا می‌کنند.
کاربرد تیر سایز ۱۶:
کاربرد هر سایز تیرآهن که برابر با ۱۶ سانتی‌متر باشد، در ساخت ستون‌ها، خرپاها، نعل‌ها، پوشش دهی سقف‌ها، پل‌های لانه زنبوری و غیره است. مقاومت این تیر به دلیل سایز و وزن متوسط آن در حد میانگین است و از این رو هم در سازه‌های سبک و هم در سازه‌های سنگین می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد.
وزن هر متر از این تیر ۱۵.۸ کیلوگرم و وزن هر شاخه ۱۲ متری از آن برابر با ۱۸۹.۶ کیلوگرم است. از آن‌جایی که وزن روی کیفیت و موارد کاربرد هر سایز تیرآهن ذوب آهن اثر می‌گذارد، تیر ۱۶ این برند با بالاترین وزن ممکن، یعنی ۱۹۰ کیلوگرم تولید می‌شود. در نظر داشته باشید که کاربرد هر سایز تیرآهن که اگرچه در صنایع مختلف دیده می‌شود؛ اما معمولا در صنعت ساختمان سازی رایج‌تر است.
کاربرد تیر سایز ۱۸:
کاربرد هر سایز تیرآهن که برابر با ۱۸ سانتی‌متر باشد، به وزن آن بستگی دارد. وزن این تیر در هر متر از آن بین ۱۸.۸ تا ۴۹.۱ کیلوگرم متغیر است. کاربرد هر سایز تیرآهن از جمله تیر ۱۸ این گونه مشخص می‌شود که در سازه‌های سنگین‌تر به عنوان تیر فرعی و در سازه‌های سبک‌تر به عنوان ستون اصلی مورداستفاده قرار می‌گیرند.
کاربرد تیر سایز ۲۰:
تیرهای سایز ۲۰ از دیگر مقاطع فولادی پرمصرف هستند که در استانداردهای مختلفی تولید می‌شوند. پیداست که وزن این تیرها در مقایسه با سایزهای کوچک‌تر، بیشتر است. کاربرد هر سایز تیرآهن با طول جانی برابر با ۲۰ بیشتر به وزن آن بستگی دارد؛ اما به طور کلی در سازه‌های عظیم و طبقات پایینی به عنوان ستون اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. وزن هر متر از این تیرها بین ۲۲.۴ تا ۶۰ کیلوگرم است.
نحوه تشخیص مقدار تیرآهن مورد نیاز برای سازه‌های مختلف
بعد از صحبت درباره سایز تیرآهن‌ها، لازم دانستیم تا به این سوال نیز پاسخ دهیم که چگونه سایز تیرآهن مورد نیاز در سازه مشخص می شود؟
در ابتدا باید بدانید که از این مقاطع فولادی برای سازه‌های مختلف، به سه شکل تیر اصلی، فرعی و کلاف استفاده می‌شود که هرکدام از آنها، وظایف مشخصی داشته و ویژگی‌های منحصربه فرد خود را طلب می‌کنند. بنابراین دلیل اهمیت این موضوع، مدیریت هزینه‌ها است زیرا سایز تیرآهن باید جوابگوی میزان مقاومت مورد نیاز ساختمان باشد. پس با مشخص کردن مقدار تیرآهن مورد نیاز برای سازه‌های مختلف، علاوه‌بر به حداقل رساندن هزینه خرید این مقاطع باعث ایجاد مقاومت لازم جهت تحمل بار ساختمان نیز می‌شویم که البته قبل از تعیین مقدار تیرآهن مورد نیاز باید به یکسری نکات و عوامل موثر در این انتخاب، توجه کنیم.
شناخت عوامل موثر در مشخص کردن مقدار تیرآهن
قبل از تعیین سایز تیرآهن و مقدار آن باید حتما به نکات زیر توجه کنید:
• نوع اسکلت ساختمان
اولین و مهم‌ترین نکته در محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی، نوع اسکلت‌بندی ساختمان است که به دو دسته اسکلت فلزی و بتنی تقسیم می‌شود. همچنین عوامل تاثیرگذار در انتخاب نوع اسکلت بندی شامل زمان اجرای پروژه، بودجه در نظر گرفته شده، شرایط آب و هوایی و نقشه ساختمان است. از طرفی در اسکلت‌بندی‌های فلزی، تیرآهن مهم‌ترین مقطع فولادی به شمار می‌رود که این موضوع، اسکلت‌بندی‌های بتنی را به صرفه‌تر می‌کند اما اکثر پیمانکاران اسکلت فلزی را ترجیح می دهند زیرا مدت زمان اجرای پروژه در این نوع سازه کمتر بوده و بازگشت سرمایه سریع‌تر انجام می‌شود.
• تعداد طبقات
یکی دیگر از عوامل مهم در تعیین مقدار تیرآهن، تعداد طبقات ساختمان است، چراکه با افزایش تعداد طبقات مسلما تعداد تیرآهن مورد نیاز برای بخش‌های مختلف سازه، افزایش خواهد یافت.
• عملکرد و نوع تیرآهن
همانطور که گفتیم تیرآهن‌ها نقش‌های مختلفی در سازه دارند که باید آن را مشخص کرد. همچنین نوع این مقاطع فولادی نیز در تعیین مقدار آن تاثیرگذار است؛ به‌طور مثال، تیرآهن لانه زنبوری و تیرآهن معمولی یا همان IPE در سایزهای پایین، برای بخش‌هایی از سازه استفاده می‌شوند که قرار نیست بار زیادی را تحمل کنند.
• قیمت تیرآهن
یکی دیگر از عوامل در محاسبه تیرآهن مورد نیاز ساختمان، قیمت روز تیرآهن، به خصوص برای سازه‌هایی با اسکلت فلزی است زیرا هزینه تیرآهن‌های مصرفی در این سازه‌ها بیشترین سهم در هزینه‌های نهایی ساختمان را دارند.
معرفی روشی برای تعیین تیرآهن مصرفی ساختمان‌ها
به نکات مهمی از سایز تیرآهن، کاربردها و حتی عوامل موثر در تعیین میزان این مقاطع فولادی پرداختیم اما سوال اینجاست که چه روشی برای محاسبه اینکار وجود دارد؟
اول از این باید بدانید که، نوع ساختمان از لحاظ بتنی یا فلزی بودن، مهم‌ترین عامل در محاسبه میزات تیرآهن مورد نیاز ساختمان است که البته انتظار ما در استفاده از تیرآهن برای سازه هم نباید فراموش کرد، چراکه این موضوع عاملی منحصربه فرد بوده و تعداد هر تیرآهن برای ساختمان‌های مختلف فرق دارد. همچنین نمی‌توان یک فرمول کلی را برای همه ساختمان‌ها به کار برد و در واقع برای محاسبه این مقطع فولادی و همچنین انتخاب هر سایز تیرآهن، باید از مهندسین سازه کمک گرفت. به این نکته هم توجه داشته باشید که هنگام محاسبه تیرآهن به کیفیت ساختمان هم دقت کنید تا برای کم کردن هزینه‌ها، مقاومت سازه پایین نیاید.
اما متدوال‌ترین روشی که برای محاسبه وجود دارد، روش وزن تیرآهن است که ما در ادامه به توضیح آن می‌پردازیم.
محاسبه تعداد تیرآهن بر اساس وزن
این را بدانید که میزان تیرآهن مورد نیاز در همه سازه‌ها، به طورکلی در واحد وزن محاسبه می‌شود که جدول اشتال، مرجع اصلی محاسبه مجموع وزن تیرآهن مورد نیاز است. بنابراین برای محاسبه، ابتدا میزان بار وارده بر هر بخش از سازه را مشخص و سپس با مراجعه به جدول اشتال، تیرآهن مناسب برای هر بخش را مشخص می‌کنیم. در این جدول هر سایز تیرآهن، وزن آن در هر متر و حداکثر بار قابل تحمل برای آن درج شده که پس از انتخاب سایز مناسب تیرآهن با ضرب کردن وزن هر متر آن در طول مورد نظر، وزن تیرآهن مورد نیاز در هر بخش از سازه نیز مشخص می‌شود. در همین راستا برای راحتی کار شما عزیزان و همچنین آشنایی بیشتر با جدول اشتال، مقاله‌ای را با عنوان جدول اشتال تیراهن تهیه کرده‌ایم که می‌توانید آن را مطالعه کنید.
این نکته هم فراموش نکنید که در تعین وزن تیرآهن نیز یکسری عوامل تاثیر گذار وجود دارد که باید نسبت به آن آگاهی داشته باشید. بنابراین از مهم‌ترین آنها باید به مواردی چون همگرا یا واگرا بودن بادبندها، نوع قاب مورداستفاده (خمشی یا خمشی ویژه)، استفاده از سیستم دوگانه (بادبند به علاوه قاب خمشی)، تعداد سقف‌ها، نوع سقف در سازه بتنی و فولادی، تعداد دهانه‌ها در هر راستا، فاصله ستون‌ها از هم، نوع خاک فونداسیون، میزان زلزله‌خیز بودن محل پروژه و برند تولیدی تیرآهن، اشاره کرد.
در انتها نیز می‌خواهیم به تخمین وزن تیرآهن مورد نیاز در هر مترمربع سازه فولادی و بدون در نظر گرفتن وزن میلگرد در سقف اشاره کنیم که به شرح زیر است:
|
وزن اسکلت |
نوع سازه |
|
۷۰-۴۰ کیلوگرم |
سازه دارای قاب ساده با مهاربند |
|
۸۰-۴۵ کیلوگرم |
سازه دارای قاب ساده با مهاربند |
|
۱۰۰-۶۰ کیلوگرم |
سازه دارای قاب خمشی متوسط |
|
۱۱۰-۷۰ کیلوگرم |
سازه دارای قاب خمشی ویژه |
|
۱۲۰-۶۰ کیلوگرم |
سازه دارای دوگانه (ترکیب قاب |
محاسبه سایز تیرآهن فرعی مورد نیاز ساختمان
|
سایز تیرآهن |
طول تیرفرعی |
|
۱۳ |
تا ۵ متر |
|
۱۶ |
۵-۶ متر |
|
۱۶-۱۸ |
۶-۷ متر |
|
۱۸-۲۰ |
۷-۸ متر |
|
۲۰-۲۴ |
۸-۹ متر |
• محاسبه سایز تیرآهن اصلی (پل)
|
سایز تیرآهن |
طول جان تیرآهن |
|
۱۴-۱۸ |
تا ۶ متر |
|
۱۶-۲۴ |
۶-۷ متر |
|
۱۸-۳۰ |
۷-۸ متر |
|
۲۰-۴۰ |
۸-۹ متر |
|
۲۴-۵۰ |
۹-۱۱ متر |
