میلگرد
ورق
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
تیرآهن لانه زنبوری و هر آنچه بهتر است بدانید!
امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و افزایش صنعت ساختمان‌سازی، استفاده از مقاطع فولادی، روز به روز در حال افزایش است. تولید مقاطع فولادی نیز در این عرصه رشد چشمگیری داشته است. یکی از این مقاطع، تیرآهن‌های لانه زنبوری یا تیرشبکه است. تیرآهن لانه زنبوری یکی از انواع تیرآهن‌ها است که در جهت ایمنی و استحکام سازه‌های مختلفی از آن استفاده می‌شود. این تیرآهن در کنار مزایای بسیاری که دارد، ممکن است مانند هر محصول دیگری دارای معایبی باشد.
فهرست
تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
یکی از انواع تیرآهن‌ها، تیرآهن لانه زنبوری است که با هدف تحمل کمان خمشی بیشتر، بدون تغییرشکل تیرآهن، ساخته شده است. وجه اسمیه‌ی تیرآهن لانه زنبوری، ظاهر آن است که شباهت زیادی به لانه زنبور دارد. در واقع این تیرآهن در طول خود از حفره‌هایی تشکیل شده است که شبیه به لانه زنبور است.ساختار تولید این تیرآهن‌ها به گونه‌ای است که با ایجاد برش‌هایی بر روی تیرآهن، آن‌را می‌برند سپس در اندازه‌های مختلف بر اساس شکل ظاهری که دارند، مجدد جوش داده می‌شوند. یکی از هدف‌های بریدن و دوباره جوش دادن تیرآهن، بالا رفتن تحمل تیرآهن در برابر لنگرهای خمشی نسبت به تیرآهن نورد شده‌ی اولیه است.با انجام این عمل بر روی تیرآهن، ارتفاع اولیه از 18 سانتی‌متر به 27 سانتی‌متر، قابل افزایش است. می‌توان گفت ارتفاع تیرآهن لانه زنبوری، 1.5 برابر تیرآهن اولیه است.
مزایای استفاده از تیرآهن‌های لانه زنبوری
کاربرد تیرآهن لانه زنبوری با توجه به مزایای مختلفی که دارد، تعیین می‌شود. تیرآهن زنبوری نسبت به تیرآهن‌های ديگر از مقاومت خمشی بیشتری برخوردار است. به کارگیری این تیرآهن در جهت ایمن سازی ساختمان است. به دلیل برخورداری از وزن کمتر نسبت به تیرآهن‌های اولیه، باعث پایین آمدن وزن کلی ساختمان می‌شود. استفاده از این تیرآهن همچنین، مصرف کم فولاد، کاهش مولفه‌های نیروی موثر بر زلزله و در نتیجه ایمن شدن سازه در مقابل زلزله را به دنبال دارد. به طور کلی این تیرآهن نسبت به تیرآهن‌های ديگر از ساختار منعطف تری برخوردار است. از مزایای ديگر تیرآهن مذکور می‌توان به وزن سبک و ارتفاع بالای آن اشاره کرد که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است. حفره‌های موجود در تیرآهن زنبوری کمک بسیاری به عبور کابل‌های برق و لوله‌های تاسیساتی می‌کند. از طرف دیگر این حفره‌ها در حمل‌ونقل بهتر تیرآهن بسیار موثر هستند.
بیشتر بدانید: مراحل اجرای سقف شیروانی فلزی چگونه است؟
معایب تیرآهن زنبوری
این نوع از تیرآهن مانند هر محصول تولیدی دیگری در کنار مزایایی که دارد، معایبی هم دارد. در زیر به چند نمونه از معایب احتمالی این تیرآهن اشاره می‌کنیم.
- تیرآهن لانه زنبوری نسبت به مقاطع دیگر، ضریب اطمینان کمتری دارد بنابراین باید در محاسباتی که برای طراحی سازه انجام می‌شود، این مسئله اعمال شود.
- در صورت عدم جوشکاری مناسب در دو قسمت برش خورده‌ی تیرآهن، ممکن است باربری سازه، به میزان قابل توجه ای کاهش یابد.
- در تنش‌های تناوبی قطعه، نسبت به تنش تسلیم، خستگی پديده شکست، کمتر است.
- در این تیرآهن‌ها، تمرکز تنش در گوشه‌ها اتفاق می‌افتد. بهتر است هنگام طراحی تیرآهن لانه زنبوری، برای پدیده خستگی که هنگام وقوع زلزله، در تعداد سیکل پایین اتفاق می‌افتد، راه‌کاری در نظر گرفت.
جدول مزایا و معایب تیراهن لانه زنبوری
| ویژگی | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| مقاومت خمشی بالا | افزایش ایمنی ساختمان در برابر بارهای خمشی | ضریب اطمینان کمتر در محاسبات طراحی |
| وزن کمتر | کاهش وزن کلی ساختمان | مخاطره کاهش باربری سازه در صورت عدم جوشکاری مناسب |
| مصرف کم فولاد | اقتصادی بودن استفاده | خستگی پدیده شکست کمتر در تنش‌های تناوبی |
| کاهش مولفه‌های نیروی زلزله | افزایش ایمنی در برابر زلزله | تمرکز تنش در گوشه‌ها |
| ساختار منعطف | انعطاف پذیری در طراحی | نیاز به راهکارهای خاص برای پدیده خستگی در تیرآهن لانه زنبوری |
| حفره‌های کابل‌ها و لوله‌ها | سهولت در عبور کابل‌ها و لوله‌ها |
بیشتر بدانید : ساختمان اسکلت فلزی و مراحل اجرایی آن
کاربرد تیرآهن لانه زنبوری
با توجه به ویژگی‌های این تیرآهن، در سازه‌هایی که وزن پایین و مقاومت خمشی بالا مدنظر است، از تیرآهن زنبوری استفاده می‌شود. به عنوان مثال از این تیرآهن‌ها می‌توان در طراحی قاب خمشی سوله‌ها استفاده کرد. یکی از بهترین کاربرد تیرآهن لانه زنبوری، استفاده در تیرآهن‌های مرکب است.
-
روش‌های تقویت تیر لانه زنبوری
تیرآهن‌های لانه زنبوری، به دلیل وجود حفره‌هایی که در طول آن‌ها وجود دارد، از مقاومت برشی کمی برخوردار هستند. برای حل این مسئله که یکی از عیب‌های تیرآهن‌های لانه زنبوری محسوب می‌شود راهکارهای مناسبی وجود دارد. بهره‌گیری از روش‌های تقویت تیرآهن باعث افزایش میزان کاربرد تیرآهن لانه زنبوری می‌شود. در ادامه به بیان روش‌هایی برای تقویت این تیرآهن‌ها می‌پردازیم.
-
تقویت تیرآهن زنبوری با بهره‌گیری از بتن و فولاد
یکی از مسائلی که در تیرآهن لانه زنبوری، مطرح است، وجود تنش‌های خمشی ثانویه حاصل از برش است. این تنش‌ها در کنار تنش‌های خمشی اصلی، در محل حلقه‌ها وجود دارند. حتی گاهی اوقات اتفاق می‌افتد که این تنش‌های ثانویه، از تنش‌های خمشی اصلی بزرگتر هستند. همین امر باعث کاهش کارایی تیرآهن می‌شود. برای حل این مشکل، یکی از روش‌های تقویت تیرآهن که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هم هست؛ استفاده از ترکیب بتن و فولاد است. به این صورت که در نقاطی که تنش ثانویه بالا است، داخل تیر را از بتن پر می‌کنیم. این کار کشش حلقه‌های خالی را تغییر می‌دهد و همین امر باعث افزایش سختی و مقاومت تیرآهن می‌شود.
-
تقویت تیرآهن لانه زنبوری با استفاده از ورق
همان‌طور که گفته شد، این تیرآهن‌ها در برابر تنش‌های برشی که در محل تکیه‌گاه حفره‌ها ایجاد می‌شود، ضعیف هستند. برای تقویت این نقص می‌توان با استفاده از جوش دادن ورق، داخل حفره‌ها را پر کرد. تولید کنندگان برای اجتناب از این عیب تیرآهن لانه زنبوری، چاره‌ای اندیشیده اند. آن‌ها اقدام به تولید تیرآهنی با استفاده از ورق واسطه کرده‌اند. در این روش جهت بریدن قطعات بالا و پایین تیرآهن، از ورق واسطه استفاده می‌شود. به این صورت که ورق واسطه بین دندانه‌ها جوش خورده می‌شود. تولید تیرآهن با استفاده از ورق واسطه، از تیرآهن‌های ديگر مقاوم‌تر است.
جهت اطلاع از قیمت تیرآهن IPE فولاد البرز ایرانیان (فایکو) میتوانید کلیک کنید.
روش تولید تیر آهن‌های لانه زنبوری
برای تولید تیر آهن لانه زنبوری، ابتدا قسمت جان در تیرآهن معمولی نورد می‌شود. در مرحله‌ی بعد با استفاده از شابلون خط منکسر کشیده می‌شود. سپس در مرحله‌ی برش، برای جلوگیری از تاب برداشتن تیرآهن، با زدن تک خال جوش در قسمت‌های مختلف، روی یک شاسی افقی، تیرآهن را مستقر می‌کنند. در انتها با استفاده از دستگاه برش برنول، اقدام به برش تیرآهن در امتداد خط منکسر می‌کنند. در این مرحله تیرآهن به دو قسمت تقسیم شده است. قسمت بالا به اندازه یک دندانه جابه‌جا می‌شود، در این حالت دندانه‌های بالا و پایین در مقابل هم قرار می‌گیرند. در نهایت با استفاده از جوش قوسی نیمه اتوماتیک، دو طرف را پر می‌کنند. لازم به ذکر است این نوع جوش، یکی از جوش‌های خوب و بی عیب و نقص و با صرفه است. در مرحله‌ی بریدن تیرآهن، جهت انجام برش می‌توان از روش کوپال نیز استفاده کرد. در این روش، با استفاده از یک دستگاه قطع کن سنگین که به گیوتین مجهز است، تیرآهن در حالت سرد قطع می‌شود.
رعایت نکات مهم در استفاده از تیر آهن زنبوری
با توجه به مطالب گفته شده، متوجه شدیم که این نوع تیرآهن دارای مزایا و معایبی است که برای بهره‌گیری درست از کاربرد تیرآهن لانه زنبوری بهتر است نکاتی را رعایت کنیم.
- دقت کنید در بادبندهای سازه، به هیچ وجه از این تیر آهن استفاده نکنید.
- تا حد امکان از تیرآهن لانه زنبوری در تیرهای خمشی استفاده نکنید.
- بهتر است در تیرآهن دوبل زنبوری، از قرار گرفتن حفره‌ها در مقابل یکدیگر اجتناب کنید. در واقع حفره باید در مقابل قسمت بسته قرار بگیرد.
- تیرآهن لانه زنبوری را نباید به عنوان مقاطع فشرده در نظر گرفت.
آشنایی با تیرآهن inp و جدول اشتال آن
جمع بندی تیرآهن لانه زنبوری چیست
تیرآهن لانه زنبوری یکی از مقاطع فولادی است که در کنار برخورداری از مزایا و کاربردهای مختلف، معایبی نیز دارد. البته با توجه به اهمیت این نوع تیرآهن در جهت افزایش استحکام سازه‌های ساختمانی، طراحان و تولید کنندگان در جهت تقویت این نوع تیرآهن قدم برداشته‌اند. به عنوان مثال در این تیرآهن‌ها، با نصب ورق‌های میانی، بین دو قطعه‌ای که بریده شده است، ممان اینرسی و مدول مقطع را افزایش می‌دهند. از موارد دیگر این‌که برای برطرف کردن تنش‌های برشی در این تیرآهن‌ها، در محل تکیه‌گاه‌ها و در وسط دهانه تیر، ورق تقویتی جوش می‌دهند. این مقاله در جهت افزایش میزان آگاهی و آشنایی شما با تیرآهن زنبوری و مزایا و معایب آن فراهم آمده است. امیدواریم برای شما مفید واقع شده باشد و با کاربرد تیرآهن لانه زنبوری بیشتر آشنا شده باشید.
نظر شما