سازه های فولادی از زمان ساخت اولین ساختمان با اسکلت فولادی در سال 1890 ، در ساخت و ساز ساختمان های تجاری بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. از آن زمان فولاد برای پروژه های بزرگ ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. در دسترس بودن فولاد استفاده از آن را آسان تر می کند. فولاد به خوبی به بتن متصل می شود و ویژگی های بسیاری دارد که باعث می شود هنگام ساخت پروژه ها ، از بتن نیز بهتر باشد. فولاد هنوز هم یکی از گزینه های مورد علاقه در ساخت و ساز است زیرا برای ساختن زمان کمتری نیاز دارد و باعث می شود ترکیب کاملی از وزن سبک ، استحکام بالا و سهولت در ساخت ایجاد شود. این یک مؤلفه مهم در پروژه های ساختمان سازی تجاری بوده است. تیرآهن های فولادی در اشکال و فرم های بی شماری که هر کدام کاربردها و مزایای خاصی دارند ساخته می شود. در سازه های فولادی، تیرهای H  و I از رایج ترین اعضای سازه ای هستند که در ساخت و ساز برای پشتیبانی از ساختمان و دیوارها استفاده می شوند.در ادامه این مقاله به بررسی تفاوت تیرآهن H و I خواهیم پرداخت.

تیرآهن هاش (H)

تیرآهن هاش همانطور که از نام آن پیداست ، تیرآهن فولادی نورد شده (RSJ) با سطح مقطع به شکل حرف بزرگ H است. این یکی از رایج ترین و پرکاربردترین سازه های فلزی است که در ساختمان مسکونی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل خواص مکانیکی برتر و استحکام بالا نسبت به وزن آن، این تیرها انتخاب مناسبی برای نیم طبقه های فلزی، پل ها و سکوها است. به علاوه آنها دارای بال های گسترده ای هستند که معمولاً در پروژه های ساخت و ساز مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند.تیر آهن هاش، تیرآهن ساختاری است که از فولاد نورد شده ساخته شده است. این تیر آهن فوق العاده قوی است. به این دلیل نام آن هاش است که از نظر سطح مقطع مانند حرف بزرگ انگلیسی H است. تیرهای هاش دارای بال وسیع تری نسبت به تیرهای I شکل است ، اما تیرآهن I دارای لبه های خمیده است. عرض تیرآهن بال آن است ، و ارتفاع آن جان تیر می باشد. تفاوت بین تیرهای H و I  در نسبت بال به جان تیر است. تیرهای H نسبت به تیرهای I سنگین تر هستند و به همین دلیل است که برخی می گویند تیرآهن هاش از تیر I بهتر است.  

تیرآهن معمولی I

بر خلاف تیرهای H ، آنها دارای بال های باریک هستند که به طور معمول دارای انتهای مخروطی برای افزایش مقاومت می باشند. این امر باعث می شود که آنها تحت فشار مستقیم بار را تحمل کنند. به دلیل استحکام کششی بالا ، از آنها در ساختمان ها و پل ها با قاب های فولادی و سایر پروژه های عمرانی استفاده می شود. تیرآهن I شکل لبه های مخروطی دارد که در تیرآهن H به این صورت نیست. به این دلیل این تیرآهن را I شکل نامیدند که سطح مقطع آن شبیه حرف انگلیسی I است. در تیرآهن  I ، ارتفاع سطح مقطع بالاتر از عرض بال آن است. تیرآهن I نسبت به تیر H سبک تر است ، در نتیجه استفاده از تیر H همیشه ایده آل نیست. ضخامت جان مرکزی در تیرآهن مهمترین چیز است ، زیرا این همان قسمتی است که نیروهای وزن برآن وارد می شود. به همین دلیل است که بسیاری از ساختمان ها به تیرهای H بیشتر از تیرآهن I احتیاج دارند. تیرآهن I توسط فولاد نورد کاری شده ساخته می شود و این بدان معنی است که تیر I معمولاً توسط ظرفیت یا اندازه تجهیزات نورد محدود می شود. تیرهای H می توانند در هر اندازه یا عرض ساخته شوند.    

تفاوت بین تیرآهن هاش و I

از نظر مبانی ساخت

تیرآهن H ، همانطور که از نام آن پیداست ، یک مقطع ساختاری H شکل دارد که از فولاد نورد ساخته شده است و به عنوان یک تیر بال گسترده شناخته می شود. تیرآهن H قوی تر است و سطح مقطع بیشتری از تیر I دارد. تیر I دارای مقطع I شکل است که در اصل یک میلگرد فولادی نورد شده یا تیرچه با سطح مقطع به شکل حرف بزرگ I است.

از نظر طراحی

از نظر طراحی ، تیرهای H دارای بال های طولانی تر ، گسترده تر و سنگین تری نسبت به تیرهای I هستند ، اما هر دو اصطلاح H-beam و I-beam را می توان در اکثر اوقات بصورت قابل تعویض استفاده کرد و هر دو به عنوان تیرهای فلزی نورد شده (RSJ) شناخته می شود. . عنصر افقی در بالا و پایین یک تیر بال آن است که طور معمول در تیرهای I باریک تر است. ارتفاع تیرآهن جان آن است که در تیرهای H ضخیم تر است و باعث می شود آنها نسبتاً تیرهای قوی تری از تیرهای I باشند. از طرف دیگر تیرهای I دارای جان های باریک و بال های مخروطی هستند.

از نظر استحکام

تیرهای H مقطع فولادی اقتصادی با سطح مقطع بهینه تر و نسبت استحکام به وزن معقول تر هستند به این معنی که می تواند استحکام بیشتری را برای هر واحد وزن فراهم کند. این امر جوشکاری تیرهای H را نسبتاً ساده تر از تیرهای I می کند. و به دلیل مساحت بیشتر در سطح مقطع ، نسبت استحکام بالایی دارند. با این حال ، تیرهای I شکل معمولاً عمیق تر از پهنای خود هستند ، که باعث می شود تحت کمانش محلی بار بیشتری تحمل کنند. بعلاوه ، تیرهای I نسبت به تیرهای H سبک تر هستند و این بدان معنی است که آنها نمی توانند به اندازه تیرهای H نیرو بگیرند.

از نظر کاربردها

از آنجا که تیرهای H دارای جان و بال های ضخیم تر هستند ، آنها برای ساختن سازه های مسکونی ، سکوها ، پل ها و سایر ساخت و سازهای مشترک اعم از مسکونی و تجاری ایده آل هستند. بال های گسترده معمولاً در پروژه های مسکونی استفاده می شوند. ابعاد درونی تیرهای H به طور ثابت ساخته شده است تا آنها را در انتخاب مواد برای قاب تریلر و کامیون مناسب کند. تیرهای I با توجه به افزایش مقاومت بال های آن ، انتخاب ارجح برای ساختمان های فلزی ، پل ها و سایر پروژه های عمرانی هستند. جدای از پروژه های تجاری و مسکونی ، از آنها برای ساختن قاب و ستون های پشتیبانی برای پله های برقی ، آسانسور ، تریلر و تخت کامیون و بالابر استفاده می شود. به نظر می رسد تیرآهن H بهتر از تیرآهن I شکل است. اما همیشه اینطور نیست و بستگی به استفاده از تیر و ساختاری که در آن استفاده می شود دارد.

مقایسه کلی تیرآهن هاش و معمولی:

تیرآهن هاش :

  1. تیرآهن H دارای جان مرکزی ضخیم تر است ، به این معنی که اغلب قوی تر است.
  2. تیرآهن H ساخته شود می تواند تا هر اندازه و ارتفاعی ساخته شود.
  3. تیر H معمولاً بسیار سنگین تر از تیر I است ، به این معنی که می تواند نیروی بیشتری را تحمل کند.
  4. فرآیند ساخت تیرهای H به گونه ای است که می تواند برای اندازه های حداکثر 330 فوت استفاده کرد.
  5. تیر H دارای لبه پخ دار است که در آن سه قطعه فلز می تواند کنار هم قرار گیرد و مانند یک قطعه فلز به نظر برسد.
  6. تیرهای H دارای بال هایی در بالا و پایین هستند که نسبت به تیرهای I  بیشتر از جان تیر بیرون آمده اند.
 

تیرآهن I :

  1. تیرآهن I معمولاً دارای جان مرکزی نازک تر است ، یعنی غالباً قادر به تحمل نیرویی به اندازه تیرهای H نیست.
  2. تیرآهن I تا آنجا که تجهیزات نورد اجازه می دهند می تواند تولید شود.
  3. تیرآهن I معمولاً سبک تر است ، اما در بعضی از ساختمان ها که وزن و نیرو روی یک دیوار ممکن است مسئله ساختاری ایجاد کند ، مطلوب می باشد.
  4. یک تیرآهن I ممکن است برای اندازه های بین 33 تا 100 فوت استفاده شود. تیرهای بلند تراغلب گزینه مناسبی نیستند زیرا ساخت آنها سخت است.
  5. تیرآهن I فقط یک قطعه فلز است و با جوش دادن یا پرچ کردن ورق های فلزی با یکدیگر ساخته نمی شود.
  6. تیرهای I دارای بال های کوتاهترهستند و به اندازه تیرهای H گسترده نیستند.

انواع تیرآهن هاش

تیرآهن هاش در دو نوع بال پهن سبک و بال پهن سنگین تولید می شود. این محصول دارای بال های پهن است و عرض جان آن بیشتر از طول آن می باشد. تیرآهن هاش بال سبک با علامت اختصاری HEB و تیرآهن هاش بال سنگین با علامت HEA شناخته می شود. بال تیرآهن هاش HEB سنگین است و این بدین معناست که بال آن پهن و ضخامت آن بیشتر از نوع HEA است.

تیرآهن هاش نوع HEA

HEA نوع سبک از تیرآهن فولادی هاش است که با یک بال تا حدودی نازک تر و سطح مقطع H شکل قابل تشخیص است. حرف آخر نمایانگر ضخامت بال است که در آن A باریکترین مدل ازمقطع های H را نشان می دهد. در تیرهای  HEA ارتفاع تیر کمتر از عرض بال است. حداکثر عرض بال 300 میلی متر استفاده می شود. پس از آن ، ارتفاع تیر فلزی افزایش می یابد و عرض بال 300 میلی متر باقی می ماند.

تیرآهن هاش نوع HEB

HEB نوع سنگین از تیرآهن فولادی هاش است که در مقایسه با تیرآهن HEA ، تیرآهن HEB از ظرفیت بار بیشتری برخوردار است و بال آن تا حدودی سنگین تر و گسترده تر از تیرهای HEA است. عرض بال آن تاحدودی با نوع  HEA برابر است و تا ارتفاع 300 میلی متر می رسد.