یکی از اساسی‌ترین و مهم‌ترین پروفیل‌های ساختمانی که در صنعت ساخت‌و‌ساز کاربردهای زیادی دارد، تیرآهن است. وظیفه‌ی اصلی این نوع پروفیل در ساختمان، تحمل نیروهای برشی و لنگرهای خمشی است. تقسیم‌بندی این نوع پروفیل ساختمانی بر اساس نسبت بال‌ها و عرض آن صورت می‌پذیرد. تیرهای I شکل فولادی به منظور مقاومت در برابر گشتاورهای خمشی بزرگ، بسیار مفید هستند.
تعریف تیرآهن
یکی از اساسی‌ترین و مهم‌ترین پروفیل‌های ساختمانی که در صنعت ساخت‌و‌ساز کاربردهای زیادی دارد، تیرآهن است. وظیفه‌ی اصلی این نوع پروفیل در ساختمان، تحمل نیروهای برشی و لنگرهای خمشی است. تقسیم‌بندی این نوع پروفیل ساختمانی بر اساس نسبت بال‌ها و عرض آن صورت می‌پذیرد. در زیر به انواع تیرآهن اشاره می‌شود:
- IPE
- INP
- IPB
پروفیل‌های فولادی I شکل با ارتفاع‌های مختلفی که بین ۸۰ الی ۶۰۰ میلی‌متر است، تولید می‌شود. این محدوده ارتفاع برای پروفیل‌های ساختمانی IPE و INP تعریف شده است. برای پروفیل ساختمانی IPB محدوده تعریف ارتفاع آن بین ۱۰۰ الی ۱۰۰۰ میلی‌متر است.
تیرآهن
کاربرد تیرآهن
کاربرد تیرآهن در عرصه ساختمان‌سازی بسیار است. در زیر به برخی از آن‌ها اشاره شده است:
- استفاده از آن به عنوان ستون
- استفاده از آن به عنوان خرپا
- استفاده از این نوع پروفیل ساختمانی به عنوان تیر نعل درگاه
- استفاده از این نوع مصالح به عنوان شاه‌تیر یا تیرهای فرعی در سقف ساختمان
- پل‌های لانه‌زنبوری
تیرهای I شکل فولادی به منظور مقاومت در برابر گشتاورهای خمشی بزرگ، بسیار مفید هستند و از آن‌ها در پروژه‌های ساختمانی، مسیرهای ریلی و غیره استفاده می‌شود؛ اما این بدان معنا نیست که بهترین مقطع هستند و یا نسبت به سایر مقاطع از مزیت خاصی برخوردار می‌باشند. می‌توان بیان نمود که این نوع پروفیل‌ها برای برخی از کاربردها در ساختمان‌سازی بهترین هستند.
همچنین باید این نکته مهم را نیز بیان نمود که مقاطع دیگر می‌توانند برای کاربردهای دیگر مناسب‌تر باشند. به عنوان مثال، مقاطع بسته مانند استوانه یا قوطی برای مقاومت در برابر پیچ‌خوردگی مناسب می‌باشند. بال‌های هواپیما از نوع مقاطع بسته، مثالی برای این مورد است.
تیرآهن یک تیر سازه‌ای با مقاومت بالا برای دهانه‌های بزرگ است که می‌توان از آن برای ساخت ساختمان‌های مسکونی و تجاری استفاده نمود. این تیرهای I شکل محصولی سبک، در عین حال قوی و بادوام می‌باشند. همچنین از تیرآهن به منظور اتصالات کف در کاربردهای مسکونی نیز استفاده می‌شود زیرا نصب آن‌ها آسان است و کف‌های یکنواخت‌تری را فراهم می‌کند.
در رابطه با کاربردهای تجاری تیرآهن از آن‌ها به عنوان پرلین، تیر سردر و حتی شاه‌تیر نیز استفاده می‌شود.
استفاده از تیرآهن در عرصه ساخت‌و‌ساز چه مزیت‌هایی دارد؟
- می‌توان سازه ساختمانی را پس از ساخت توسعه داد
- می‌توان چند قطعه از آن را به همدیگر متصل نمود
- این نوع پروفیل‌ها از کارخانه به صورت پیش‌ساخته وارد بازار می‌شوند
- سرعت‌بالا در اجرا و نصب آن‌ها
- اشغال فضای کمتر نسبت به بتن
بهترین مزیت تیرهای دارای بال و جان مانند تیرهای I شکل یا تیرآهن این است که تمرکز مواد سازنده آن‌ها در جایی که باید حضور داشته باشند، است و دارای مقادیر مناسبی در آن محل‌ها می‌باشد. این امر باعث می‌شود که این نوع مصالح ساختمانی اقتصادی‌تر و سبک‌تر باشند.
تیرهای فولادی در درجه اول در برابر خم شدن، برش و پیچ‌خوردگی مقاومت می‌کنند. ارتفاع مقطع فولادی تعیین‌کننده تنش است. در نتیجه هرچه بال‌ها از هم دورتر باشد، بهتر است.
جان تیرآهن باید بتواند نیروی برشی را تحمل کند؛ بنابراین شما فقط باید برای تحمل این نیرو یک ضخامت کافی و مناسب را برای جان انتخاب کنید.
معایب استفاده از تیرآهن چیست؟
استفاده از تیرآهن علاوه بر مزایایی که در بالا به آن اشاره شد دارای معایبی نیز می‌باشد. برخی از مهم‌ترین این معایب در زیر بیان شده است:
- ساختمان‌های فلزی در دمای زیاد بین ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت خود را از دست می‌دهند. این امر به دلیل انعطاف‌پذیری فلزات با افزایش دما نسبت به بتن اتفاق می‌افتد.
- این نوع مصالح ممکن است در اثر شرایط جوی پس از مدتی دچار خوردگی شوند. در نتیجه از ابعاد آن‌ها کاسته شده و هزینه‌های نگهداری و محافظت از آن‌ها نیز افزایش می‌یابد.
- به دلیل کوچک بودن ابعاد مصرفی این نوع پروفیل‌های ساختمانی، احتمال بروز کمانش در آن‌ها افزایش می‌یابد.
- یکی از عیوب دیگر استفاده از این قطعات که در هنگام اتصال آن‌ها به یکدیگر خودنمایی می‌کند، جوش نامناسب است. معمولاً برای اتصال این قطعات فولادی به یکدیگر از پیچ، پرچ و یا جوش استفاده می‌شود. اگر جوشکار از مهارت کافی برخوردار نباشد و یا نظارت و کنترل‌های لازم بر این فرآیند جوشکاری صورت نپذیرد باعث وقوع مشکلاتی در فرآیند ساخت سازه می‌شود.
عوامل مؤثر بر قیمت تیرآهن
قیمت تیرآهن همان‌طور که مشخص است تحت تأثیر قیمت آهن می‌باشد. کلیه‌ی عواملی که بر قیمت آهن اثر می‌گذارد می‌تواند قیمت این نوع مصالح را تحت تأثیر خود قرار دهد. در زیر به برخی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر قیمت تیرآهن اشاره شده است:
- قیمت جهانی سنگ‌آهن
- مقدار تقاضا
- قیمت دیگر موارد تشکیل‌دهنده آهن
- هزینه‌های مربوط به حمل‌و‌نقل
- هزینه‌های مربوط به سوخت و انرژی
- تورم جهانی
- وضعیت بازار مسکن