یکی از مهم ترین مشخصه های تیرآهن به عنوان مصالحی پرکاربرد در ساختمان ها و سازه های گوناگون، مقاومت آن است که باید مورد بررسی قرار گیرد. از آن جایی که از تیرآهن در قسمت های مختلف سازه استفاده می شود، در صورت نداشتن مقاومت کافی ممکن است با ضعف رو به رو شده و این موضوع در نهایت به آسیب دیدن کل سازه منجر گردد. پس به طور معمول، مقاومت تیرآهن های مورد استفاده از قبل مورد بررسی قرار گرفته و تعیین خواهد شد. در نتیجه از تیرآهن هایی با مقاومت مناسب برای تحمل بار متناسب استفاده خواهد شد.

از جمله رایج ترین تیرآهن هایی که در ساخت سازه های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند، تیرآهن هایی در سایز 12، 14، 16 و 18 می باشند. اگر چه سایز تیرآهن های تولیدی از 8 تا 60 وجود دارد، اما این تیرآهن ها بیش ترین کاربرد و استفاده را دارند. با توجه به اهمیت این موضوع، در این جا قصد داریم به بررسی مقاومت تیرآهن های 12، 14، 16 و 18 پرداخته و کاربردها و موارد استفاده آن ها را توضیح خواهیم داد. پس در ادامه با ما همراه باشید تا با این تیرآهن ها، مقاومت و کاربردشان آشنا شوید.

 

محاسبه مقاومت تیرآهن ها

قبل از بیان هر چیز در مورد مقاومت تیرآهن های مذکور، باید به روش محاسبه مقاومت تیرآهن و البته عوامل تاثیر گذار بر این فاکتور مهم بپردازیم. عوامل مختلفی از جمله شکل و ساختار ظاهری تیرآهن، استانداردهای رعایت شده توسط کارخانه سازنده و کیفیت مواد اولیه مورد استفاده مهم ترین این فاکتورها هستند. بنابراین، تیرآهن ها با توجه به میزان رعایت هر کدام از این عوامل در ساخت شان، دارای مقاومت متفاوتی هستند. به طور کلی، مقاومت تیرآهن های گوناگون با استفاده از تست های مختلف محاسبه می شود.

از جمله مهم ترین این تست ها مربوط به میزان تحمل بار تیرآهن ها، مقاومت در برابر تنش و فشار و هم چنین میزان مقاومت در برابر کشش است. با انجام این آزمایشات کلی که با استفاده از دستگاه های مخصوص انجام می گیرند، مقاومت تیرآهن ها محاسبه شده و می توان از آن ها در ساخت و ساز استفاده نمود.

البته این روش یعنی استفاده از تست های گوناگون برای محاسبه مقاومت تیرآهن در برخی موارد استفاده می شود. برای مثال، هنگامی که تیرآهن هایی با ساختار جدید را تولد می کنند. اما زمانی که کارخانه های تولیدی تیرآهن های خود را بر اساس استانداردهای خاصی تولید می کنند، روش آسان تری برای فهمیدن مقاومت آن ها وجود دارد. این روش استفاده از جدول هایی است که تمام ویژگی های تیرآهن از جمله مقاومت آن ها را در خود دارند. با توجه به این که طبق هر استاندارد باید از روش و مواد خاصی برای تولید تیرآهن استفاده نمود، مقاومت نهایی محصول تولیدی در هر روش از قبل اندازه گیری شده است. به این ترتیب، مقاومت تیرآهن های تولیدی با هر استاندارد را می توان از این جدول ها مشاهده نمود. در ادامه به صورت اختصاصی به مقاومت تیرآهن های سایز 12، 14، 16 و 18 خواهیم پرداخت.

 

مقاومت تیرآهن 12

تیرآهن 12 یکی از انواع پرکاربرد تیرآهن هایی است که در ساختمان ها و سازه های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که می دانید، ملاک شماره گذاری تیرآهن ها جان تیرآهن است. بنابراین، تیرآهن 12 دارای جان 12 سانتی متری است. در بیش تر موارد به خصوص در کشور ما، این تیراهن ها تحت استاندارد IPE ساخته می شوند. به عبارتی، ضخامت تیرآهن در همه اجزای آن از جمله بال ها و بدنه به یک اندازه بوده و ثابت است. مقاومت تیرآهن 12 نسبت به سایزی که دارند بسیار مناسب است و می توان در ساخت سازه های گوناگون از آن ها استفاده نمود. البته باید به استاندارد ساخت ان ها و هم چنین برند تولید شان توجه داشته باشید. چرا که در بیش تر موارد این عامل ها هم در مقاومت تیراهن 12 تاثیرگذار هستند. تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP را مطالعه کنید.

کاربردها و موارد استفاده از تیرآهن 12

این تیرآهن ها با توجه به این که طبق چه استانداری ساخته می شوند، دارای وزن متفاوتی هستند. هم چنین مقاومت گوناگونی هم خواهند داشت. این موارد باعث تفاوت در کاربرد و استفاده از این تیرآهن ها می شود. اما به طور کلی از تیرآهن 12 بیش تر در ساخت بخش هایی مانند سقف ساختمان ها و ایجاد ستون های آن استفاده می شود. این که تیرآهن 12 به عنوان ستون استفاده شده یا در پوشش های سقفی به کار گرفته شود، بیش تر به حجم و سنگینی سازه بستگی دارد. در سازه های بزرگ و سنگین، این تیرآهن در بخش های گوناگون اسکلت قرار می گیرد اما از آن به عنوان ستون استفاده نمی شود. اما در سازه های سبک تر امکان استفاده از این تیرآهن ها به عنوان ستون های اصلی هم وجود دارد. علاوه بر این، در برخی مواقع از آن ها به صورت شیب دار جهت افزایش مقاومت سازه های سنگین استفاده می شود.

  مقاومت تیرآهن 12  

مقاومت تیرآهن 14

تیرآهن 14 سایز بعدی رایج تیرآهن ها است که کاربرد بسیار گسترده ای در ساخت سازه ها و ساختمان های مختلف دارد. این نوع تیراهن دارای جان 14 سانتی متری است. تیرآهن 14 با توجه به استاندارد مورد استفاده در ساخت دارای وزن های گوناگونی است. این مورد تا حد زیادی بر مقاومت تیرآهن 14 تاثیر دارد، اما تنها مورد تاثیر گذار نیست. بلکه فاکتورهای دیگر از جمله برند سازنده تیرآهن و نوع مواد اولیه مصرفی هم در کیفیت و مقاومت این تیرآهن ها تاثیر دارند. تیرآهن های 14 در ابعاد طولی گوناگونی تولید می شوند که رایج ترین آن ها 6 و 12 متر است. بسته به این طول در سازه های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند.

با توجه به این که این تیرآهن ها دارای سایز بزرگ تری نسبت به تیرآهن های 12 هستند، وزن بالاتری هم به ازای یک تیر داشته و در نتیجه قیمت بالاتری هم خواهند داشت. از طرف دیگر، مقاومت تیرآهن 14 هم از تیرآهن های 12 بیش تر بوده و در موارد مورد نیاز به این میزان مقاوت باید مورد استفاده قرار بگیرند. با توجه به این که این نوع تیرآهن ها دارای یک سایز متوسط و مطلوب هستند، کاربردهای گوناگونی هم در بخش های مختلف ساختمان و به خصوص در ایجاد اسکلت های فلزی دارند. در ادامه به طور کامل کاربردها و موارد استفاده از تیرآهن 14 را برای شما بیان خواهم کرد.

کاربردها و موارد استفاده از تیرآهن 14

مانند سایر انواع تیرآهن‌ ها، از تیراهن 14 هم به طور عمده در ایجاد اسکلت های فلزی مربوط به ساختمان ها استفاده می شود. این نوع تیراهن در بخش های گوناگون سازه از جمله ستون ها، پوشش های سقفی و تیرها کاربرد دارد. همان گونه که در بخش های قبل هم اشاره کردیم، این که از تیرآهن 14 در چه بخشی از سازه استفاده شود، بستگی به میزان سنگین بودن و حجم سازه دارد. در سازه های نه چندان سنگین می توان از تیراهن 14 به عنوان ستون های اصلی استفاده کرد. اما با افزایش حجم سازه، نیاز به مقاومت بیش تری در ستون ها به وجود آمده و دیگر این نوع تیرآهن به عنوان ستون پاسخ گو نیست. در این گونه موارد از تیرآهن 14 به عنوان پوشش های سقفی یا تیرهای فرعی استفاده می شود تا نیرو را به ستون ها منتقل نماید.

  مقاومت تیرآهن 14  

مقاومت تیرآهن 16

این مقاطع دارای جان 16 سانتی متری هستند. این تیرآهن ها هم مانند تیرآهن 14 کاربرد بسیار فراوانی در حوزه ساخت و ساز دارند. البته این ویژگی به طور کلی به تیرآهن های متوسط مربوط می شود. چرا که هم از آن ها در بخش های بدنه اسکلت های فلزی استفاده می شود و هم به عنوان ستون در برخی اسکلت های سبک تر کاربرد دارند. اما از تیرآهن های با سایز خیلی پایین یا خیلی بالا معمولا می توان در یک بخش از ساختمان استفاده نمود. به هر حال، تیرآهن های 16 از مقاطع بسیار پرکاربرد در ساختمان ها هستند. نکته قابل توجه برای راهنمایی خرید تیرآهن این است که قبل از خرید باید به مقاومت آن ها توجه داشته باشید. مقاومت تیرآهن 16 هم مانند سایر انواع آن، هم با استاندارد تولید، هم با مواد اولیه و هم برند سازنده در ارتباط است.

از آن جایی که تیرآهن های 16 دارای سایز بزرگ تر نسبت به تیراهن های 12 و 14 هستند که در بخش های قبل به آن ها پرداختیم، مقاومت بیش تری هم نسبت به این تیرآهن ها دارند. به این ترتیب، با توجه به مقاومت مورد نیاز در ساختمان، باید نسبت به انتخاب تیراهن مناسب برای آن اقدام شود. البته ضخامت تیرآهن هم فاکتور دیگر است که در تعیین مقاومت تیرآهن 16 نقش دارد. زیرا این تیرآهن ها از نظر ضخامت هم دارای تنوع هستند. بدون شک، ضخامت بیش تر تیرآهن باعث افزایش مقاومت آن خواهد بود. اما از طرف دیگر، افزایش قیمت آن را هم در پی خواهد داشت. در ادامه به موارد استفاده از تیرآهن های 16 در ساختمان ها و اسکلت های فلزی خواهیم پرداخت.

کاربردها و موارد استفاده از تیرآهن 16

تیرآهن 16 در قسمت های مختلف ساختمان استفاده می شود. از جمله مهم ترین کاربردهای این نوع تیرآهن ها استفاده برای ایجاد ستون ها، ساخت خرپا، ایجاد نعل پوشش های سقفی و تیرها می باشد. با توجه به این که ستون ها محورهای اصلی در سازه های فلزی هستند، تنها در مواردی می توان از تیرآهن 16 به عنوان ستون استفاده نمود که مطمئن باشیم مقاومت لازم برای این کار را دارا است. از طرف دیگر، می تواند از این تیراهن ها به عنوان تیرهای فرعی در اسکلت های فلزی استفاده نمود. این تیرها هم از اهمیت بالایی برخوردار هستند و هم به صورت افقی و هم عمودی در سازه قرار می گیرند. به طور معمول، در ساختمان هایی که دارای حجم نسبت بالایی هستند، از این تیرآهن ها جهت قرار دادن تیرهای فرعی استفاده می شود.

کاربرد دیگر تیرآهن های 16، ساخت خرپا در ساختمان ها و یا سازه های دیگری مانند پل های بزرگ می باشد. خرپا به سازه هایی گفته می شود که در ان برای افزایش مقاومت سازه، تیرآهن ها را به صورت زیگزاگی یا مثلثی در کنار هم قرار می دهند. این نوع چینش می تواند تا حد زیادی باعث افزایش مقاومت کلی سازه گردد. ایجاد نعل های گوناگون مورد دیگری است که از تیرآهن های 16 برای ساخت شان استفاده می شود. در قسمت های درگاهی ساختمان، برای این که فشار از درگاه برداشته شده و به طرفین انتقال یابد، از نعل استفاده می شود. برای این کار هم در بیش تر موارد تیرآهن های 16 مورد استفاده قرار می گیرند. هم چنین در سازه های بزگ و سنگین، ‌امکان استفاده از تیرآهن های با این سایز برای پوشش های سقفی وجود دارد.

  مقاومت تیرآهن 16  

مقاومت تیرآهن 18

این تیرآهن ها دارای جان 18 سانتی متری می باشند و به همین دلیل هم این گونه نام گذاری شده اند. مقاومت تیرآهن 18 بسیار بالا بوده و توان تحمل وزن و بار زیادی دارد. از طرف دیگر این تیرآهن ها دارای استحکام بالایی هم هستند و در برابر تغییرات محیطی آسیب پذیر نیستند. همین موضوع باعث می شود که این تیرآهن ها در ساختمان ها قرار گرفته و تا چندین سال به راحتی وزن سازه را تحمل نمایند. از طرف دیگر، کار با این تیرآهن ها با سرعت بالایی انجام می گیرد و در کل سرعت ساخت سازه را افزایش می دهد. البته مانند سایر تیرآهن های تولیدی در سایزهای دیگر، مقاومت این نوع هم با توجه به استانداردهای کارخانه سازنده و مواد اولیه مورد استفاده تفاوت خواهد داشت.

به طور کلی، با توجه به این که عرض تیرآهن های 18 نسبت به سایر تیرآهن هایی که تا این جا بیان کردیم بیش تر است، مقاومت بالاتری هم نسبت به آن ها دارند. همین موضوع سبب شده است که کاربرد این تیرآهن ها هم تا حد زیادی با سایزهای پایین تر تفاوت داشته باشد. البته تیراهن های 18 در برابر تنش و خم شدگی هم مقاومت بالایی دارند. به همین دلیل، در مکان هایی که استرس زیادی بر روی سازه وجود دارد، از این تیرآهن ها استفاده می شود. اگر چه در این موارد ممکن است تیرآهن های با سایز کم تر هم جواب گوی وزن ساختمان باشند، اما ممکن است نتوانند در برابر تنش و خمش مقاومت نمایند. حال که توضیحاتی در مورد مقاومت تیرآهن 18 ارائه دادیم، در ادامه به تعدادی از مهم ترین کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

کاربردها و موارد استفاده از تیرآهن 18

همان گونه که اشاره کردیم، تیرآهن 18 دارای سایز و در نتیجه وزن سنگین تری نسبت به سایر تیرآهن هایی است که تا این جا بیان کردیم. همین موضوع هم سبب مقاومت و قدرت بیش تر آن جهت تحمل بار گردیده است. به همین دلیل، از این تیرآهن ها در اکثر موارد به عنوان ستون های اصلی سازه استفاده می شود. البته همان طور که از ابتدای مطلب بیان کردیم، این که از چه تیرآهنی در چه بخشی از ساختمان استفاده شود، در وهله اول بستگی به حجم و سنگینی آن دارد. در همین ارتباط، ممکن است حتی در برخی از سازه های بزرگ از تیرآهن 18 به عنوان تیر فرعی هم استفاده شود.

  مقاومت تیرآهن 18    

سوالات متداول

  1. مقاومت تیرآهن های فولادی به چه شکل اندازه گیری می شوند؟ مقاومت این تیرآهن ها به وسیله انجام تست های گوناگون فشار، خمش و تحمل بار با استفاده از دستگاه های مخصوص محاسبه می شود. البته در صورتی که این تیراهن ها طبق استانداردهای بین المللی ساخته شده باشند، می توان از روی جدول‌ های آماده مقاومت آن ها را مشاهده نمود.
  2. مقاومت تیرآهن 12 به چه میزان است؟ این تیراهن ها دارای جان 12 سانتی متر هستند و مقاومت بالایی دارند. از آن ها برای پوشش های سقفی، تیرهای فرعی و حتی ایجاد ستون ها استفاده می شود.
  3. تیرآهن 14 چه کاربردی دارد؟ این تیرآهن ها با توجه به استاندارد رعایت شده در تولیدشان و مواد اولیه استفاده شده، دارای مقاومت های گوناگونی هستند. از آن ها هم برای ساخت ستون، پوشش های سقفی و سایز اجزای اسکلت فلزی استفاده می شود.
  4. با توجه به مقاومت تیرآهن 16 از آن در چه مواردی استفاده می شود؟ این سایز از تیرآهن ها مقاومت بالایی داشته و از آن ها در موارد گوناگونی از جمله ساخت ستون، خرپا، نعل و تیر فرعی ساختمان ها استفاده می شود.
  5. مهم ترین کاربردهای تیراهن 18 چیست؟ مقاومت تیرآهن 18 به دلیل وزن بالایی که دارد، از سایزهای کوچک تر خود بیش تر است. از این نوع تیرآهن ها عموما برای ساخت ستون های اصلی استفاده می شود. اما بسته به نوع سازه، ممکن است در بخش های دیگر هم مورد استفاده قرار بگیرد.