مرکز تیر اهن شیراز

فرآیند تولید تیرآهن نقش زیادی در قیمت هر کیلوگرم از این محصول فولادی دارد. به همین دلیل قبل از خرید آن لازم است اطلاعات کافی در مورد نحوه تولید و قیمت آن کسب کنیم.

نحوه تولید تیرآهن، کاربرد و برش آن

فرآیند تولید تیرآهن نقش زیادی در قیمت هر کیلوگرم از این محصول فولادی دارد. به همین دلیل قبل از خرید آن لازم است اطلاعات کافی در مورد نحوه تولید و قیمت آن کسب کنیم. علاوه بر روش های تولید تیرآهن، آشنایی با انواع تیرآهن از نظر شکل ظاهری، مشخصات، استاندارد و کشور تولید کننده آن از دیگر پارامترهای مهم در انتخاب این مقطع فولادی می باشد.

معرفی تیرآهن

به طور کلی به قطعاتی که تحت اثر بارهای جانبی قرار دارند، تیر می گویند. تمامی انواع تیرها معمولا به شکل افقی قرار می گیرند، اما حالات استثنایی نیز وجود دارد. منظور از تیرآهن، تیری است که از فولاد ساخته شده باشد. تیرآهن، یکی از مهم ترین مقاطع فولادی در ساختمان سازی است. شکل مقطع آن به شکل حرف I یا H است و وظیفه آن، مقاومت در برابر نیروهای برشی و لنگرهای خمشی می باشد. همچنین سطح مقطع تیرآهن ها از دو بال عمود بر جان تشکیل شده است.

انواع تیرآهن

تیرآهن ها در انواع مختلفی تولید می شوند و از نظر ظاهری، خواص مکانیکی و نوع کاربرد، بسیار متفاوت هستند. مهم ترین دسته بندی تیرآهن را در ادامه معرفی می کنیم:

تیرآهن IPE که پرکاربردترین تیرآهن در ساخت و ساز می باشد، شباهت زیادی به حرف I انگلیسی دارد. تولید این نوع تیرآهن بر اساس استانداردهای اروپایی بوده و بال های آن ضخامت ثابتی دارد.

تیرآهن INP بر اساس استاندارد آمریکا طراحی شده و در کشورهای چین و روسیه تولید می شود. تفاوت تیرآهن INP و تیرآهن IPE در ضخامت بال های آن ها است؛ به طوری که ضخامت بال های تیرآهن IPE ثابت می باشد، اما بال های تیرآهن INP شیب دار بوده و به همین دلیل، ضخامت در تمام طول بال برابر نیست.

تیرآهن IPB یا تیرآهن هاش نیز یکی دیگر از انواع تیرآهن پرکاربرد در ساخت و ساز می باشد. در این نوع تیرآهن که سطح مقطعی شبیه به حرف H دارد، طول جان و بال برابر است.

همچنین تیرآهن ها را می توان از نظر نحوه و محل استفاده، به سه نوع تیر اصلی، تیر فرعی و تیرکلاف تقسیم بندی کرد:

تیر اصلی: تیر اصلی به صورت افقی به ستون ها وصل می شود. وظیفه آن انتقال بار جانبی از تیرهای فرعی به ستون ها است.

تیر فرعی: تیر فرعی به صورت افقی به تیرهای اصلی متصل می گردد تا انتقال بار به تیر اصلی انجام شود.

تیرکلاف: تیر کلاف نیز به صورت افقی نصب می شود و وظیفه انتقال نیرو از تیر عرضی به ستون را بر عهده دارد. تیر کلاف به دو تیر عرضی متصل می شود که در سقف و خرپای ستون ها قرار دارد.

تفاوت تیر و تیرچه چیست؟

تفاوت اصلی تیر و تیرچه در نوع اتصال و کاربرد آن است. وظیفه تیر، انتقال بار به ستون است، اما با استفاده از تیرچه، بارها به تیرهای اصلی منتقل می گردند و مستقیماً به ستون ها متصل نمی شوند. اینگونه می توان گفت که تیر، اصلی ‌ترین عضو باربر یک سقف و تکیه گاه افقی اصلی سازه است که وزن تیرچه ‌ها و عناصر دیگر ساختمان را تحمل می کند. اما تیرچه عضو پیش ساخته ‌ای (متشکل از بتن و آرماتورهای فولادی) است که به صورت افقی بین ستون ‌های ساختمان، دیوارها و یا تیرهای ساختمان قرار می‌گیرد و در ترکیب با تیرچه های دیگر، سقف و یا کف را در برابر نیروهای زنده و مرده پشتیبانی می‌کند. در واقع، تیرچه شکلی از تیر است که معمولاً فواصل نسبتاً کوتاهی را پوشش می‌دهد.

تیر و تیرچه از نظر اندازه نیز با یکدیگر تفاوت دارند. به طور کلی می توان گفت تیرها از نظر اندازه، بزرگتر از تیرچه هستند؛ اما پارامتر اندازه به تنهایی تعیین کننده نیست، بلکه در بیشتر موارد نحوه استفاده از تیرها تفاوت این دو عضو را تعیین می کند. به این صورت که اگر از تیری به عنوان تکیه گاه اصلی در حالت افقی استفاده شود به آن تیر اصلی می گویند و اگر به عنوان تکیه گاه کوچک در سازه مورد استفاده قرار گیرد، تیرچه نامیده می شود.

نحوه ساخت تیرآهن

تولید تیرآهن ممکن است فرآیند نسبتا ساده ای به نظر برسد، اما تحقیقات، تجربه و تلاش بسیاری برای تک تک تیرهای موجود انجام می شود. مرز باریکی میان تیرهای فولادی بی کیفیت و تیرهای فولادی اصولی و مقرون به صرفه وجود دارد و اطمینان از کیفیت تیرها کار بسیار سختی می باشد.

اگر با صنعت فولاد آشنایی دارید، احتمالا می دانید که نورد گرم یکی از روش های ساخت تیرآهن ها می باشد؛ اما راه های دیگری نیز برای تولید تیرآهن وجود دارد. به طور کلی می توان گفت تیرآهن های فولادی را از روش های نورد، اکستروژن، جوش یا پرچ تولید می کنند که در ادامه به شرح هرکدام می پردازیم.

تولید تیرآهن با فرآیند نورد: تیرآهن ها می توانند از روش نورد گرم یا سرد تولید شوند. در ساخت تیرهای نورد گرم، شمش آهن را در دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد ذوب می کنند و سپس، عملیات نورد و پرداخت روی آن انجام می گیرد. تفاوت در روش نورد سرد نیز مربوط به فرآیند پرداخت می باشد که طولانی تر از نورد گرم است. در نورد سرد، فولادِ سرد شده خروجی نورد گرم، طی فرآیندی در دمای محیط، نوردکاری می‌ شود.

نورد تیرآهن به روش گرم معمولا برای ساخت تیرهای H استفاده می شود. طی این فرآیند در خط تولید تیرآهن برای کاهش سطح مقطع ورق فولادی از غلتک های چرخان استفاده می شود. پس از مرحله نورد است که شمش فولاد به شکل تیرآهن در می آید. در انتهای مراحل تولید تیرآهن نیز این مقطع فولادی بسته به نیاز برش داده می شود.

تولید تیرآهن با جوشکاری و پرچ: تیرآهن ها را می توان با جوشکاری نیز ساخت. در این فرآیند، ورق های فلزی طبق ابعاد مورد نظر بریده شده و با استفاده از ابزارهای جوش صنعتی به یکدیگر جوش داده می شوند.

در روش ساخت تیرآهن با استفاده از پرچکاری نیز ورق های فلزی بریده می شوند، سوراخ هایی در قطعات فلزی ایجاد می شود و توسط پرچ ها کنار هم نگه داشته می شوند.

تیرآهن در سازه

تیرآهن عضو پیش ساخته ای است که امکان بروز ایراد و اشکال در قطعه را به صفر نزدیک می کند.

ساخت سازه های اسکلت فلزی (به خصوص اگر از تیرآهن در آن ها استفاده شود)، بسیار سریع تر از سازه های دیگر به انجام می رسد.

تیرآهن ها بهترین گزینه برای ساخت سازه های مرتفع می باشند.

یکی دیگر از مهم ترین مزایای تیرآهن، امکان توسعه در فاز بعدی است.

تیرآهن ها و کلیه پروفیل های آهنی، فضای کمتری را نسبت به مقاطع سازه های بتنی اشغال می کنند؛ بنا بر این، صرفه اقتصادی بیشتری دارند.

از جمله مهم ترین معایب استفاده از تیرآهن نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

یکی از معایب تیرآهن، عدم مقاومت در برابر خوردگی در شرایط جوی نامناسب و محیط های مرطوب است که برای محافظت و نگهداری از آن، نیاز به هزینه جانبی می باشد.
تیرآهن ها در برابر خمش، مقاومت بالایی ندارند.
مشکل دیگر تیرآهن، عدم کنترل کافی بر اتصال بین قطعات است. برای این منظور از پیچ و مهره یا جوشکاری استفاده می شود.