تیرآهن ها مقاطع فولادی بسیار پر کاربردی بوده که همواره در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند تا استحکام کافی را برای سازه فراهم آورند و وظیفه تحمل بارهای وارده بر سازه، به خصوص در قسمت چارچوب ها، را بر عهده دارند.
این مقاطع پر مصرف با توجه به استانداردهای تولید به گروه های IPB، IPN، IPE و CNP تقسیم می شوند. این تقسیم بندی تنها یکی از طبقه بندی های رایج تیرآهن ها می باشد. همچنین در این تقسیم بندی، تیرآهن ها از نظر سایز و شکل ظاهری دارای تفاوت های قابل ملاحظه ای می باشند.
هر کدام از استانداردهای تیرآهن در چه سایز هایی تولید می شود؟
در مقاله های قبلی در مورد انواع تیرآهن و کاربرد و تولیدشان صحبت کرده ایم. به طور خلاصه تیرآهن ها بر حسب استاندارد ساخت به چهار دسته تقسیم می شوند که به شرح زیر می باشند:
تیرآهن IPE
شاید بتوان گفت که این نوع تیرآهن، متداول ترین نوع و پرمصرف ترین مدل بین تیرآهن ها می باشد که به آن تیرآهن ساده یا معمولی نیز اطلاق می شود. این تیرآهن دارای سطح مقطع I شکل بوده و استاندارد تولید آن مطابق با استاندارد اروپایی می باشد. همچنین این نوع تیرآهن دارای ضخامت بال یکسان در سر تا سر آن می باشد. تیرآهن های IPE دارای سایزهای متداول بین 8 تا 60 سانتی متر می باشند.
تیرآهن INP
همانند تیرآهن IPE، این نوع تیرآهن نیز دارای سطح مقطع I شکل بوده اما تفاوت اساسی آن با نوع IPE در ضخامت بال های تیراهن می باشد که تیرآهن نوع INP دارای ضخامت بال متفاوت نسبت به تیرآهن IPE می باشد به گونه ای که با فتاصله گرفتن از قسمت جان میلگرد INP، ضخامت ان نیز کاهش می یابد. این نوع تیرآهن بر اساس استانداردهای روسی و چینی تولید شده و دارای سایزهای بین 8 تا 60 سانتی متر می باشد. به دلیل شباهت های زیاد تیرآهن های INP و IPE به هم، باید در خرید و به کار بردن آن بسیار دقت شود.
تیرآهن IPB
این نوع تیرآهن به دلیل شکل مقطع آن که به صورت H است، به تیرآن هاش نیز معروف است و خود دارای سه نوع هاش سبک، هاش سنگین و هاش فوق سنگین می باشد. تیرآهن هاش یا IPB در سایزهای 10 تا 100 سانتی متر تولید می شود. این تیرآهن به دلیل بال با طول بیشتر به دو نوع قبلی، استحکام و مقاومت بالاتر در برابر نیروهای خمشی، برشی و نیز حرکات زمین را دارا می باشد.
تیرآهن CNB
تیرآهن CNB که همان تیرآهن های لانه زنبوری هستند، دارای حفراتی بر روی سطح قسمت جان بوده که این حفرات به شکل شش ضلعی می باشند. وجود حفرات در این نوع تیرآهن سبب کمتر بودن وزن آن نسبت به سایر انواع تیرآهن ها می شود اما دارای ارتفاعی تا حدود 1 و نیم برابر بیشتر از انواع دیگر تیرآهن ها دارند که این امر یک مزیت در جهت افزایش استحکام خمشی می شود.
پر مصرف ترین سایز تیرآهن
اگر چه سایز تیرآهن های تولید شده در هر نوع از تیرآهن دارای محدوده وسیعی می باشد اما برخی از سایزها کاربرد و اهمیت بیشتری برای مهندسان داشته و محبوبیت بالایی دارند که سبب استفاده بیشتر آنها نسبت به سایر سایز ها می شود. مقاومت و تحمل بار تیرآهن های سایز 12 ، 14 و 16 از مهمترین مشخصه های آنها به حساب می‌آید. این سایز های متداول به شرح زیر می باشند:
تیرآهن 12
تیرآهن 12 یکی از پر کاربردترین تیرآهن ها در ایران بوده که طول بال آن 64 میلی متر و طول جان آن 120 میلی متر است و وزن هر متر از آن برابر 4/10 کیلوگرم می باشد. همچنین شاخه 12 متری آن وزنی در حدود 8/124 کیلوگرم دارد. یکی از بزرگ ترین تولید کننده های تیرآهن سایز 12 در کشور، کارخانه ذوب آهن اصفهان می باشد که تیرآهن های تولیدی این کارخانه دارای وزن 126 کیلوگرم برای شاخه 12 متری هستند.
تیرآهن 14
این نوع تیرآهن دارای طول جان 140 میلی متر و نیز طول بال 73 میلی متر مطابق با استاندارد تولیدی IPE می باشد. همچنین هر متر از این تیرآهن دارای وزن حدود 9/12 کیل.گرم بوده و بنابراین شاخه 12 متری از تیرآهن سایز 14، دارای وزن 8/154 کیلوگرم می باشد. این تیرآهن در کارخانه ذوب آهن در شاخه 12 متری و به وزن 155 کیلوگرم تولید می شود.
تیرآهن 16
تیرآهن 16 به دلیل برخورداری از طول جان 160 میلی متری، در دسته تیرآهن های سایز متوسط قرار می گیرد. این نوع تیرآهن مطابق با استاندارد IPE، دارای وزن 8/15 کیلوگرم برای هر متر از آن بوده که شاخه 12 متری از آن، 6/189 کیلوگرم وزن دارد. ضخامت جان تیرآهن سایز 16 به اندازه 5 میلی متر و ضخامت بال آن حدود 4/7 میلی متر است. همچنین وزن تیرآهن 16 کارخانه ذوب آهن اصفهان در شاخه 12 متری معادل 190 کیلوگرم می باشد. تیرآهن 16 به دلیل وزن بیشتری که نسبت به تیرآهن های 12 و 14 دارد، استحکام و مقاومت بیشتری را ارائه می دهد.
تیرآهن 18
تیرآهن 18 دارای طول جان 180 میلی متر و طول بال 91 میلی متر می باشد. ضمن اینکه هر متر از این تیرآهن دارای وزنی در حدود 8/18 کیلوگرم بوده و در نتیجه، شاخه 12 متری آن دارای وزنی معادل 6/225 کیلوگرم می باشد. لازم به ذکر است که این تیراهن پرکاربرد در کارخانه ذوب آهن در شاخه 12 متری و به وزن 225 کیلوگرم تولید می شود.
تیرآهن 20
از دیگر سایز های متداول در بین تیرآهن ها، تیرآهن 20 می باشد که نسبت به سایز های 12 تا 18 پرکاربرد نبوده اما نسبت به سایر سایزها، تیرآهنی پر مصرف محسوب می شود. این تیرآهن دارای طول جان 200 میلی متر بوده و وزن هر متر از این تیرآهن بین 4/22 تا 60 کیلوگرم متغییر است. همچنین شاخه 12 متری آن دارای وزنی بین 8/268 تا 720 کیلوگرم می باشد.
بیشترین کاربرد هر سایز از تیرآهن
تفاوت بین طول جان، طول بال و نیز وزن بین سایزهای مختلف تیرآهن ها، سبب گستردگی در کاربرد آنها می شود. علاوه بر کاربرد این سایزها ، در مقاله ای جداگانه به بررسی کاربرد تیرآهن دست دوم پرداخته ایم که دانستن این اطلاعات خالی از لطف نخواهد بود. بر این اساس، کاربرد اصلی مهم ترین سایز تیرآهن ها به شرح زیر می باشد:
کاربرد تیرآهن 12
استفاده در ساخت ستون ها، تیر ها و نیز پوشش سقف ها در انواع سازه ها، اصلی ترین کاربرد تیرآهن 12 می باشد. بررسی اینکه این تیرآهن به طور دقیق در چه محل باید قرار گیرد به محاسبات طراحی سازه مربوط شده اما به طور کلی، از تیرآهن سایز 12 در سازه های بزرگ به عنوان ستون استفاده نمی شود و بیشتر کاربرد آن به صورت تیر خواهد بود.
کاربرد تیرآهن 14
تیرآهن 14 به دلیل برخورداری از وزن بیشتر نسبت به تیرآهن 12، مقاومت بیشتر ی را نسبت به آن ارائه می دهد. از جمله مهم ترین کاربردهای تیرآهن 14 نیز می توان به ساخت ستون و تیر اشاره کرد اما همانند تیرآهن 12 باید توجه داشت که در سازه های بزرگ، استفاده از آن به عنوان ستون، اجتناب می شود ولی می توان از آن به عنوان تیرعای فرعی استفاده کرد. ساخت نعل، خرپا، پوشش سقف ها و نیز ساخت پل ها با تیراهن 14 لانه زنبوری، از دیگر کاربردهای مهم این سایز تیراهن می باشد.
کاربرد تیرآهن 16
تیرآهن سایز 16 به دلیل وزن و استحکام بالایی که دارد می تواند برای ساخت ستون ها و تیرهای فرعی بسیار مناسب باشد اما باید توجه داشت که در کاربرد به عنوان ستون، علارقم استحکام بالای این سایز، توانایی تحمل بارهای وارده را داشته باشد و مطابق با محاسبات طراحی استفاده شود. ساخت خرپا، نعل و نیز پل های لانه زنبوری از دیگر کاربردهای آن می باشد.
کاربرد تیرآهن 18
این سایز از تیرآهن به دلیل اینکه دارای وزن و استحکام بالاتری در بین تیرآهن های ذکر شده می باشد، به عنوان ستون اصلی در سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد اما باز هم باید به حداکثر توان تحمل بار آن متناسب با نیروهای وارده به تیرآهن توجه داشت.
کاربرد تیرآهن 20
این تیرآهن حتی از تیرآهن 18 نیز سنگین تر بوده و توانایی تحمل بار بسیار بیشتری دارد و بنابراین به دلیل وزن بالای آن، در سازه های بزرگ و یا در طبقات زیرین سازه به کار برده می شود.
سوالات متداول
پرکاربرد ترین سایز تیراهن کدام است؟ تیرآهن های با سایز 12، 14، 16، 18 و 20 در بین انواع مختلف تیرآهن های تولیدی بر اساس استانداردهای گوناگون، رایج ترین تیرآهن ها می باشند.
کاربرد هر سایز تیرآهن چیست؟ تیرآهن ها با توجه به وزن و استحکامی که دارند در بخش های مختلفی نظیر ستون ها، تیرها، نعل ها، خرپا و نیز پل ها به کار برده می شوند. تیرآهن های سایز پایین تر در سازه های بزرگ کمتر به عنوان ستون مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع مدل های تیرآهن کدام اند؟ تیرآهن ها بر اساس استاندارد ساخت که یکی از استانداردهای تقسیم بندی آنهاست به انواع بال کوتاه، بال پهن و نیز لانه زنبوری تقسیم می شوند که در هر یک سایزهای 12 تا 20، پرکاربرد ترین سایز می باشد. این استاندارد تیراهن ها را به انواع مدل های IPE، INP، IPB و CNB تقسیم بندی می کند.
