آشنایی با نحوه محاسبه وزن تیرآهن

تیرآهن یکی از مهم‌ترین پروفیل‌های ساختمانی است که استفاده اصلی آن در صنعت ساختمان سازی است. البته از این مقطع فولادی در پروژه‌های صنعتی نیز استفاده می‌شود. این پروفیل وظیفه دارد، تنش‌های حاصل از نیروهای وارد شده بر آن را تحمل کند و انتقال دهد. در واقع ساخت هیچ ساختمانی بدون این پروفیل ممکن نیست و این محصول جزئی اصلی از هر ساختمانی محسوب می‌شود. همچنین ساخت سازه بدون محاسبه وزن تیرآهن استفاده شده در آن به دلیل فرآیندهای مهندسی امکان‌پذیر نیست.

جنس این محصول معمولا از آلیاژهای مختلف فولادی است و با دو شکل از سطح مقطع L یا H شکل ساخته می‌شود. معمولا برای طراحی ستون، خرپا و تیرها بهترین گزینه استفاده از تیرآهن است. در صورتی که در صنعت ساختمان سازی مشغول به فعالیت هستید لازم است درباره این محصول، وزن و قیمت آن اطلاعات لازم را داشته باشید، زیرا بخش بزرگی از وزن هر ساختمان را وزن تیرآهن آن تشکیل می‌دهد.

در این بلاگ از دانشنامه مجموعه و فروشگاه اینترنتی آهن مال به بررسی انواع مختلف تیرآهن‌های مجود در بازار ایران و نحوه محاسبه وزن تیرآهن خواهیم پرداخت.

انواع تیرآهن و شناخت تفاوت‌های آن‌ها

همان‌طور که پیش‌تر هم اشاره شد این پروفیل فولادی یکی از مهمترین مصالح ساختمانی است که در ساختمان سازی و پروژه‌های صنعتی کاربرد دارد. این پروفیل از دو بخش تشکیل شده است که آن‌ها را بال و جان می‌نامند. جان بخش اصلی و میانی تیرآهن است که بخش بیشتری از وزن را تحمل می‌کند. لبه‌ها و کناره‌های آن را بال می‌نامند.

انواع این محصول بسته به نوع استفاده، وظایف و نقشی که در صنعت ساختمان دارد متفاوت است. از این رو تیرآهن‌های مختلف برحسب خصوصیات مکانیکی و شکل ظاهری به چهار دسته IPE ‌،INP ،IPB  و لانه زنبوری تقسیم می‌شوند.

1. تیرآهن IPE:

این نوع از محصول که شکلی شبیه I انگلیسی دارد و مطابق استانداردهای اروپا تولید می‌شود و به تیرآهن نیم پهن یا سبک نیز معروف است. ضخامت بال‌های این شکل از محصول در ابتدا و انتهای آن ثابت است و تغییری نمی‌کند. این نوع از تیرآهن معمولا ارتفاعی بین ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر دارد. ضمنا طول استاندارد این محصول بین ۸ تا ۱۶ متر است و عرض آن از ۴۶ میلی‌متر آغاز شده و تا ۲۲۰ میلی‌متر از آن موجود است.

همچنین لازم به ذکر است که تولید این نوع از محصول در ایران و اروپا انجام می‌شود. به همین دلیل است که معمولا نقشه‌های ساختمانی تهیه شده در ایران براساس این نوع تیرآهن رسم می‌شود و محبوبیت این پروفیل در بازار ایران بیش از دیگر انواع خانواده محصولاتی است.

2. تیرآهن INP:

این محصول به نام نرمال یا تیرآهن پروفیل نیز نامیده می‌شود. این نوع از محصول شکلی شبیه به تیرآهن IPE دارد و I شکل است. البته این محصول با نمونه قبلی تفاوتی نیز دارد و آن در ضخامت بال‌های آن است. در این نوع از تیرآهن ضخامت بخش بال محصول با فاصله گرفتن از قسمت جان آن، کاهش می‌یابد و نازک‌تر می‌شود.

این محصول معمولا در ساخت ستون یا خرپاها به کار می‌رود. ضمنا این نوع از تیرآهن براساس استاندارهای روسیه و چین ساخته می‌شود و معمولا در همین بازارها نیز عرضه و تهیه می‌شود. همچنین ارتفاع این محصول فولادی، مشابه نوع قبلی یعنی تیرآهن IPE در بازه ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر قرار دارد. عرض این پروفیل نیز در بازه ۴۲ تا ۲۱۵ میلی‌متر و همچنین طول آن بین ۸ تا ۱۶ متر است.

ضمنا علامت INP16 بر روی یکی از این نوع تیرآهن‌ها نشان دهنده ارتفاع این محصول است که ۱۶ سانتی‌متر می‌باشد.

3. تیرآهن IPB:

تیرآهنی H شکل است که طول بال‌ها در آن نسبت به مدل IPE بیشتر شده است و اندازه بال با ارتفاع برابری می‌کند اما وزن آن از دو دسته قبلی کمتر است. این شکل از محصول که به نام‌های بال پهن یا هاش نیز شناخته می‌شود، خود به سه دسته تقسیم می‌شود. البته نام‌گذاری این محصول به تیرآهن هاش، به دلیل شکل ظاهری این محصول و برابری اندازه جان و بال در آن است.

سه دسته سبک، سنگین و فوق سنگین که هرکدام از این دسته‌ها علائم اختصاری خود را دارند. این دسته‌ها عبارتند از:

• بال‌پهن سنگین HEB
• بال‌پهن سبک HEA
• سنگین TPB

ضمنا این نوع از خانواده محصولاتی معمولا ارتفاعی بیشتر از انواع قبلی دارد و ارتفاع آن از ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر متغیر است. همچنین در صورتی که از علائم V یا L  در انتهای معرفی این پروفیل استفاده کنند، از وزن آن سخن گفته‌اند. به طور مثال، تیرآهن IPBV نشان‌دهنده محصولی عریض و سنگین است در صورتی که IPBL تیرآهنی عریض سبک را نشان می‌دهد.

4. تیرآهن لانه زنوبوری یا CPE:

مدل محصول لانه زنبوری تیرآهنی کمتر شناخته شده است که کاربرد کمتری نیز دارد. این نوع از تیرآهن دارای حفره‌هایی توخالی است که این امر آن را مانند لانه زنبور نشان می‌دهد و باعث نام‌گذاری آن به این اسم شده است. تیرآهن‌های معمولی یا بال پهن را بریده و پس از جوش دادن به شکل شش ضلعی یا لانه زنبوری درمی‌آورند. این شکل از محصول به این دلیل طراحی شده است تا وزن بیشتری را تحمل کند اما به دلیل اینکه ساخت آن در کارخانه و تحت نورد نمی‌باشد، برای هر استفاده‌ای توصیه نمی‌شود.

البته این پروفیل فولادی به دلیل داشتن حفره‌های توخالی وزنی سبک‌تر دارد که آن را از نظر اقتصادی مقرون به ‌صرفه‌تر می‌نماید. ضمنا به دلیل وجود حفره در این تیرهای آهنی، امکان رد کردن سیم و لوله‌های تاسیساتی و برقی از آن ممکن است.

طول این نوع تیرآهن بین ۱۲ تا ۱۸ متر است و ارتفاع آن از ۸۰ میلی‌متر تا ۳۰۰ میلی‌متر متغیر است. عرض آن بستگی به نوع پروفیل استفاده شده در آن دارد. در صورتی که بر روی این محصول علامت CNP18 نوشته شده باشد، از تیرآهن نرمال ۱۸ برای ساخت آن استفاده شده است و ارتفاع ۲۷ سانتی‌متر دارد.

وزن انواع تیرآهن:

وزن تیرآهن‌های مختلف با توجه به نوع و سایز آن متفاوت است. ابتدا باید براساس چهار دسته محصول موجود، یکی را انتخاب کرد و سپس سایز مورد نظر از آن را یافت تا از وزن تیرآهن مورد نظر اطلاع دقیقی کسب شود. در ادامه وزن این چهار دسته از انواع محصول را در سایزهای مختلف آن برای شما ذکر می‌کنیم:

1. وزن تیرآهن IPE در سایزهای مختلف:

در صورتی که نیاز باشد تا برای طول‌های دیگری از این تیرآهن وزن آن محاسبه شود، کافی است وزن یک متر از آن را که در جدول آمده است در طول تیرآهن ضرب کنید.

2. وزن تیرآهن IPB در سایزهای مختلف:

این نوع تیرآهن همان‌طور که مطالعه کردید در سه دسته تقسیم بندی شده است. دسته‌های مختلف این شکل از محصول وزن‌های متفاوتی دارند. در صورتی که نیاز دارید تا درباره آن اطلاعاتی را به دست آورید، جدول زیر را مشاهده کنید:

• وزن تیرآهن HEB – IPB در سایزهای مختلف:

• وزن تیرآهن HEA – IPBL در سایزهای مختلف:

3. محاسبه وزن تیرآهن لانه زنبوری:

برای محاسبه وزن یک تیرآهن لانه زنبوری نیاز است وزن یک متر از تیرآهن استفاده شده در ساخت آن را از جدول اشتال پیدا کرده و در طول تیرآهن لانه زنبوری ضرب کنیم. برای تشخیص نوع محصول استفاده شده برای ساخت آن نیاز است تا روی بدنه تیرآهن لانه زنبوری را مشاهده کنیم. مثلا در صورتی که روی محصول نوشته باشد، IPE18 یعنی این محصول از یک تیرآهن نیمه پهن با طول ۱۸ متر ساخته شده است.

4. محاسبه وزن تیرآهن دوبل:

در صورتی که تیرآهن استفاده شده دوبل باشد برای به دست آوردن وزن آن از این فرمول استفاده می‌شود. وزن یک متر از محصول استفاده شده براساس جدول اشتال ضربدر دو برابر طول تیرآهن مورد استفاده.

مزایای استفاده از تیرآهن

• امکان توسعه سازه پس از اتمام آن
• امکان اتصال چندین قطعه به یکدیگر
• پیش ساخته و آماده بودن آن و سادگی دسترسی به آن
• سرعت بالا و سادگی در اجرا و نصب
• کاربرد فراوان در ارتفاعات

معایب استفاده از تیرآهن

• به دلیل امکان زنگ زدن آهن، ممکن است این سازه در برابر عوامل خارجی خوردگی پیدا کند. این امر می‌تواند موجب افزایش هزینه‌های محافظت و نگهداری از ساختمان و سازه بشود زیرا در صورت خوردگی تیرآهن از ابعاد این قطعه فلزی کاسته می‌شود و می‌تواند منجر به خسارات زیادی ‌شود.
• یکی از نقاط ضعف دیگر موجود در قطعات فلزی، تمایل این قطعات به کمانش است. تیرآهن نیز به عنوان سازه‌ای فلزی از این قاعده مستثنی نیست.
• در حالت استاندارد، اتصال قطعات فلزی باید با پرچ و پیچ انجام گیرد اما متاسفانه این استاندارد معمولا در سازه‌های ساخته شده در کشور ما رعایت نمی‌شود. برای اتصال قطعات فلزی و آهنی معمولا از جوشکاری استفاده می‌شود که می‌تواند در صورت عدم کنترل توسط مهندس ناظر مشکل‌ساز باشد و سازه را با خسارت بسیار روبه‌رو کند.

همانطور که مشاهده کردید، تیرآهن نیز به عنوان یکی دیگر از سازه‌های فلزی از مهم‌ترین اجزا در صنعت ساختمان سازی محسوب می‌شود. این محصول پروفیلی مانند هر محصول دیگری انواع و اقسام مختلفی دارد که برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلف این محصول براساس شکل و ظاهر آن دسته‌بندی می‌شوند و به طور کلی در چهار دسته جای می‌گیرند.

ضمنا مشاهده کردید که وزن تیرآهن‌های مختلف، تفاوت بسیاری دارد و این موضوع موجب کاربردهای مختلف آن‌ها می‌شود. ویژگی مهمی که می‌تواند در ساخت یک سازه، تغییرات زیادی را منجر شود. در صورتی که می‌خواهید شروع به ساخت و ساز کنید، لازم است پیش از اقدامات شروع کار، با مواد اولیه مورد نیاز خود آشنا شوید و به خوبی آن‌ها را مورد بررسی قرار دهید، تفاوت انواع آن‌ها را بشناسید تا بتوانید براساس نوع خواسته و هدف خود از ساخت و ساز، ماده اولیه مناسب‌تری را برای شروع کار خود انتخاب کنید. به این ترتیب می‌توانید از سازه‌ای با هزینه‌ی کمتر، سازه‌ی مستحکم‌تر و دقیق‌تری را داشته باشید.

یکی از بهترین تولیدکنندگان انواع تیرآهن در ایران را می‌توان کارخانه ذوب‌آهن اصفهان دانست. این کارخانه استاندارهای لازم در تولید محصولات مرغوب فولادی را کاملا رعایت می‌کند. البته ممکن است برحسب ابعاد پروژه در دست احداث خود و محدودیت‌های حداقل وزن قابل خرید از کارخانه ذوب آهن اصفهان، امکان سفارش مستقیم محصول از این کارخانه را نداشته باشید. مجموعه و فروشگاه اینترنتی آهن مال امکان تهیه و خرید انواع تیرآهن‌های تولید شده توسط این کارخانه با بهترین قیمت ممکن، پرهیز از تقلبات رایج، صدور ضمانت‌نامه و ارسال و تحویل در محل مورد نظر شما را فراهم نموده است. برای مشاهده محصولات عرضه شده از این کارخانه در مجموعه و فروشگاه اینترنتی آهن مال لطفا از طریق این لینک به سالن مجازی کارخانه ذوب آهن اصفهان در وب‌سایت آهن مال مراجعه نمائید.

همچنین مشاورین خبره مجموعه و فروشگاه اینترنتی آهن مال آماده ارائه مشاوره تخصصی در ارتباط با تهیه تیرآهن مناسب برای پروژه شما به صورت تلفنی و یا حضوری هستند. آهن مال در تلاش است تا برای فعالان محترم حوزه ساخت و ساز تجربه خرید مطمئن و راحت محصولات آهنی را خلق کند. با ما تماس بگیرید.