خانه دسته بندی مشاوره درباره ما
نویسنده تیم محتوای پیوان
تاریخ انتشار :
دسته بندی : مقالات
امتیاز کاربران

تیرآهن چیست؟ مشخصات تیرآهن و ویژگی های آن

تیرآهن (تیرآهن به انگلیسی: Girder) یکی از اجزاء و مصالح ساختمانی است که از فولاد تولید شده و به شکل بلند و مستطیلی طراحی می‌شود. این محصول به دلیل خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاص و ویژه‌ فولاد، به عنوان یکی از عناصر اصلی در ساخت و سازهای فلزی و بتنی به کار می‌رود و در برابر بارهای جانبی وارد شده به طول خود مقاومت می‌کند. به صورت کلی، تیراهن به عنوان یک عضو سازه‌ای، و به ویژه در ساخت قاب‌های فلزی و سیستم‌های استحکام بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این محصولات فولادی برای پشتیبانی از کف، سقف، پل‌ها و سایر سازه‌هایی استفاده می‌شود که باید فاصله‌های زیادی را پوشش دهند یا بارهای سنگینی را تحمل کنند. این ماده به دلیل قابلیت‌های خمشی و تحمل بالای فشار و کشش، در انتقال بار و ایجاد سازه‌های پایدار و مقاوم نقش بسزایی دارد.

این پروفیل‌های فولادی شکل چندان پیچیده‌ای ندارند و از ۲ بخش اصلی تشکیل شده‌اند. «جان» تیرآهن بخش مرکزی و اصلی تیر است که به صورت یک ورق افقی و ضخیم در وسط تیر قرار دارد. جان تیرآهن وظیفه تحمل نیروهای عمودی و برشی را بر عهده دارد. از سوی دیگر، «بال» شامل دو بخش جانبی تیر می‌شود که به صورت دو ورق عمودی در دو طرف جان قرار گرفته‌اند. بال تیراهن وظیفه تحمل نیروهای خمشی را بر عهده دارد. در تصویر زیر می‌توانید این دو بخش را مشاهده کنید. تیرها می‌توانند از مواد مختلفی مانند چوب، فلز، بتن یا ترکیبی از آن‌ها ساخته شوند. شکل و اندازه این مقطع فولادی به عملکرد و طراحی آن بستگی دارد. برای مثال، یک تیر چوبی ممکن است مقطعی مستطیلی یا دایره‌ای داشته باشد، در حالی که یک تیر فولادی ممکن است مقطعی به شکل I یا H داشته باشد. در این مقاله تمرکز ما روی نمونه‌های فولادی است،‌ چرا که بیشترین مقاومت و کاربرد را دارند. در میان اصلی‌ترین ویژگی‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مقاومت در برابر بارهای جانبی: در برابر بارهای جانبی وارد شده به طول خود مقاومت می‌کنند. این بارها می‌توانند ناشی از وزن خود سازه، بارهای زنده، بارهای مرده یا نیروهای محیطی باشند.
  • شکل و اندازه متنوع: می‌توانند از مواد مختلفی ساخته شوند و شکل و اندازه‌های مختلفی داشته باشند. این تنوع، امکان استفاده از این محصول را در کاربردهای مختلف فراهم می‌کند.
  • کارایی اقتصادی: آن‌ها یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین اعضای سازه‌ای هستند.

تیرآهن چیست-پیوان مرجع قیمت آهن-\d,hk

بررسی انواع تیرآهن

دقیقاً مثل تمام محصولات فولادی دیگر، تیرآهن‌ها هم مدل‌ها و انواع مختلفی داشته و هر کدام نیز ویژگی‌ها و کاربرد خاصی دارند. حالا که با این سازه‌های فولادی آشنایی بیشتری پیدا کردیم،‌ بیاید نگاهی دقیق‌تری به انواع تیرآهن داشته و آن‌ها را بررسی کنیم. دسته‌بندی انواع این محصولات را می‌توان به شکل‌های مختلفی انجام داد. آن‌ها را می‌توانیم بر اساس سایز، استاندارد تولید یا موارد استفاده دسته‌بندی کرد:

1) بر اساس سایز

همان‌طور که می‌دانیم، تقریباً تمام محصولات فولادی را می‌توان بر اساس سایز دسته‌بندی کرد. البته، سایز در هر کدام از این محصولات به چیز خاصی اشاره دارد. منظور از سایز تیراهن در واقع طول جان آن است؛ یعنی ارتفاعی که بین دو لبه (بال) این پروفیل‌های فولادی وجود دارد. این عدد عموماً برحسب سانتی‌متر بیان می‌شود و از آن برای دسته‌بندی انواع محصول مورد بحث استفاده می‌شود. در حال حاضر، تولید و استفاده از سایزهای بین ۱۲ تا ۲۰ در ایران بیشتر متداول است. هرچه سایز این محصول بیشتر باشد، جان آن بلندتر و ضخیم‌تر است و می‌تواند بارهای سنگین‌تری را تحمل کند.

بیشتر بدانید: تیرآهن ۱۴ چیست

2) برحسب استاندارد

برای ساخت این مقطع فلزی از استانداردهای مختلفی استفاده می‌شود. این استانداردها در واقع شکل و ویژگی‌های اصلی هرکدام از این محصولات را تعیین می‌کنند. بنابراین،‌ یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای دسته‌بندی انواع تیرهای ساختمانی، استفاده از استانداردهای ساخت آن‌ها است. در بخش بعدی به‌طور کامل‌تر به همین موضوع می‌پردازیم.

3) سایر دسته‌بندی‌ها

در بازار ایران، عموماً برای مشخص کردن تیرآهن‌ها از نام‌گذاری بر اساس استاندارد ساخت آن‌ها استفاده می‌شود. ولی به‌صورت کلی و به‌خصوص در ادبیات علمی و حرفه‌ای حوزه ساخت‌وساز، انواع بسیار مختلفی از تیرها شناخته می‌شوند که عموماً برحسب نوع استفاده نام‌گذاری شده‌اند. برای مثال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تیر بتن تقویت شده (Reinforced Concrete Beam)
  • تیر کامپوزیت (Composite beam)
  • تیرآهن آویزان (Overhanging Beam)
  • تیرهای کنسولی (Cantilever Beam)
  • تیرآهن منحنی (Curved Beam)
  • تیرهای پیوسته (Continuous Beams)
  • سایر مدل‌ها …

جدول مقایسه انواع تیرآهن

نوع تیرآهن توضیحات ویژگی‌ها کاربردها
تیر آهن معمولی از فولاد ساده ساخته می‌شود و برای بارهای متوسط ​​تا سنگین مناسب است. استفاده معمولی در ساخت و ساز، قابلیت انعطاف پذیری و استفاده گسترده، قیمت مناسب ساخت و ساز، ساخت قاب‌های فلزی، پل‌سازی
تیر آهن آبکاری پوششی از روی آن قرار می‌گیرد که از خوردگی و زنگ زدگی جلوگیری می‌کند. مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، طول عمر طولانی‌تر، استحکام و استقامت بیشتر، مقاومت در برابر عوامل محیطی ساخت و ساز، ساخت قاب‌های فلزی در محیط‌های خارجی و مرطوب
تیر آهن کامپوزیت از ترکیب فولاد با مواد دیگر مانند FRP یا CFRP تشکیل شده و خواص مکانیکی بهبود می‌یابد. وزن سبکتر، مقاومت بیشتر، مقاومت بیشتر در برابر خستگی و زنگ‌زدگی، مقاومت در برابر انفجار و آتش‌سوزی استفاده در ساخت‌وساز و صنایع مختلف مانند صنعت هواپیما، اتومبیل‌سازی و ساخت‌وساز زیردریایی
تیر آهن تقویت شده با بتن از ترکیب فولاد با بتن استفاده می‌شود که استحکام و سختی آن را افزایش می‌دهد. استحکام بالا، مقاومت بیشتر در برابر خستگی و زنگ‌زدگی، مقاومت در برابر انفجار و آتش‌سوزی ساخت و ساز، ساخت سازه‌های پل و ساختمان‌های با بارهای سنگین
تیر آهن منحنی دارای شکل منحنی بوده و برای استفاده در ساختارهایی که نیاز به این شکل دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابلیت تطبیق بهتر با شکل‌های منحنی، استفاده در طراحی‌های فرازشی و خاص، زیبایی و طراحی ظاهری منحصر به فرد طراحی ساختمان‌های خاص و معماری، ساخت و نصب اسکله‌ها و پل‌های معلق

 

انواع استانداردهای تیرآهن

این مقاطع فولادی بر اساس استانداردها و ضوابط مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند. استانداردهای تیرآهن حداقل الزامات مقاومت، سختی، دوام، ایمنی و همچنین ظاهر و وزن را مشخص می‌کند. برخی از استانداردهای رایج و پرکاربرد در ایران که از آنها برای نام‌گذاری و دسته‌بندی انواع تیرها استفاده می‌شود عبارتند از:

  • مدل لانه زنبوری (CPE): نوعی تیر فولادی است که در طول جانِ آن حفره‌های توخالی به شکل لانه زنبور وجود دارد. این حفره‌ها باعث کاهش وزن تیر و افزایش مقاومت آن در برابر خم شدن می‌شوند.
  • طرح بال باریک شیب‌دار (IPN یا INP): شبیه به نمونه‌های معمولی است، اما بال‌های آن شیب‌دار هستند. نمونه‌های IPN نسبت به نمونه‌های معمولی مقاومت بیشتری در برابر خم شدن دارند و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالایی در برابر خم شدن وجود دارد، مناسب هستند. این مدل در واقع بر اساس استاندارد روسیه و چین تولید می‌شود.
  • تیرآهن هاش (IPB): این نوع از تیرهای فولادی شکلی شبیه به حرف H دارد و دلیل آن هم بزرگ‌تر بودن اندازه بال‌های آن است. در واقع، طول بال و ارتفاع جان در این مدل با یکدیگر برابر است. این تیرهای فلزی نسبت به نمونه‌های معمولی مقاومت بیشتری در برابر خم شدن و کمانش دارند و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالایی در برابر این نیروها وجود دارد، مناسب هستند.
  • تیرآهن معمولی (IPE): نوعی تیراهن فولادی با شکلی شبیه به حرف I انگلیسی است و ضخامت بال‌های یکنواخت و یکسانی دارد. مدل های IPE یکی از رایج‌ترین انواع هستند و برای کاربردهای مختلفی مانند ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. استاندارد به کار رفته در تیرهای IPE بر اساس اروپا و ایران است.
انواع استانداردهای تیرآهن-پیوان مرجع قیمت آهن-\d,hk
استانداردها به ترتیب از چپ به راست INP، IPB، IPE، CPE

کاربردهای تیرآهن چیست؟

تیرهای فولادی به دلیل استحکام و دوام بالا، کاربردهای گسترده‌ای بخش‌های مختلفی از قبیل ساختمان‌سازی، مهندسی عمران و سایر صنایع دارند. برخی از رایج‌ترین کاربردهای تیرآهن عبارتند از:

  • سازه‌های ساختمانی: تیرهای ساختمانی به طور گسترده‌ای در ساخت ساختمان‌ها و برای پشتیبانی از کف، سقف، دیوارها و سایر اجزای سازه استفاده می‌شوند.
  • پل‌ها: این مقاطع فولادی در ساخت عرشه پل‌ها برای حمل بارهای ترافیکی استفاده می‌شوند.
  • مهندسی عمران: تیرهای فولادی در ساخت انواع سازه‌های عمرانی، مانند برج‌ها، مخازن، تونل‌ها و غیره نیز کاربردهای بسیار فراوانی دارند.
  • سایر صنایع: تیرآهن‌ها در صنایع مختلف، مانند صنایع خودروسازی، صنایع هوایی و صنایع سنگین استفاده می‌شوند. 

کانال قیمت لحظه ای آهن آلات-پیوان مرجع قیمت آهن-md,hk

معایب تیرآهن چیست؟

علیرغم تمام تعریف‌ها و مزایای یاد شده از تیرآهن‌ها، آن‌ها چندان هم بی‌عیب نیستند. پیش از استفاده از این محصولات فولادی، باید نسبت به نقاط ضعف آن‌ها هم آگاهی داشته باشیم و آن‌ها را در تصمیم‌گیری خود لحاظ کنیم. برخی از معایب تیرآهن شامل موارد زیر می‌شود:

  • خم شدن: زیر بار و وزن زیاد، پروفیل‌های فولادی ممکن است خم شود و باعث افتادگی بیش از حد و ناخوشایند و حتی خطرناک شود. این موضوع نه تنها بر زیبایی سازه تأثیر می‌گذارد، بلکه می‌تواند عملکرد آن را هم تحت تاثیر قرار دهد.
  • کمانش: وقتی فشار زیادی روی این پروفیل‌های فولادی وارد شود، ممکن است ناگهان و به طور غیرمنتظره‌ای دچار کمانش شده و خم شود. این نوع شکستن می‌تواند عواقب خطرناکی داشته باشد.
  • ترک خوردن: ترک‌های ریز و درشت ممکن است بر اثر خستگی، زنگ‌زدگی و یا فشارهای ناشی از گرما و سرما، روی آن ظاهر شوند. این ترک‌ها می‌توانند از استحکام و عمر این محصولات بکاهند.
  • لرزش: تیر آهن تحت بارهای ناگهانی یا تکان‌های مداوم ممکن است شروع به لرزیدن کند. این لرزش‌ها علاوه بر اینکه می‌توانند گوش‌خراش باشند، برای خود سازه هم خطرناک و آسیب‌زننده هستند.
  • آسیب‌پذیری در برابر عوامل محیطی: فولاد به‌کار رفته در این مقاطع فولادی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی آسیب‌پذیر است و به مرور زمان ممکن است مقاومت و استحکام خود را از دست بدهد؛ با آگاهی از این نقاط ضعف و انتخاب درست نوع و اندازه این محصول فولادی، می‌توانید از قهرمان بی‌پایه‌ی سازه خود محافظت کرده و از عملکرد و زیبایی سازه مطمئن باشید. در ادامه به صورت جامع‌تری به این موضوع پرداخته‌ایم.

جدول معایب تیرآهن

معایب تیرآهن توضیحات
خم شدن زیر بار و وزن زیاد، پروفیل‌های فولادی ممکن است خم شود و باعث افتادگی بیش از حد و ناخوشایند و حتی خطرناک شود.
کمانش وقتی فشار زیادی روی این پروفیل‌های فولادی وارد شود، ممکن است ناگهان و به طور غیرمنتظره‌ای دچار کمانش شده و خم شود.
ترک خوردن ترک‌های ریز و درشت ممکن است بر اثر خستگی، زنگ‌زدگی و یا فشارهای ناشی از گرما و سرما، روی آن ظاهر شوند و از استحکام و عمر آن‌ها کاسته شوند.
لرزش تیر آهن تحت بارهای ناگهانی یا تکان‌های مداوم ممکن است شروع به لرزیدن کند که می‌تواند آسیب‌زننده و خطرناک باشد.
آسیب‌پذیری در برابر عوامل محیطی فولاد ممکن است در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی آسیب‌پذیر باشد و به مرور زمان مقاومت و استحکام خود را از دست بدهد.

 

برای نگهداری تیرآهن به چه مواردی باید توجه کرد؟

تیرآهن‌ها، دقیقاً مثل هر بخش مهم دیگری از ساختمان، نیاز به نگهداری مراقبت منظم دارند تا مطمئن باشیم به درستی کار کرده و ایمن باقی می‌مانند. نکات زیر در زمینه نگهداری تیرآهن می‌تواند برای شما مفید باشد:

۱. بازرسی منظم

تیرهای فولادی را باید به طور دوره‌ای از نظر هرگونه نشانه‌ آسیب، فرسودگی یا نقصی مثل ترک، خوردگی، تغییر شکل یا شل بودن اتصالات و جوش‌ها، بازرسی کرد. این بازرسی‌ها باعث تشخیص زودهنگام مشکلات احتمالی پیش از وخیم شدن آن‌ها می‌شود.

۲. تعمیر به موقع

در صورت مشاهده هرگونه آسیب یا نقص در تیرآهن، تعمیر آن را به تاخیر نیندازید. بسته به نوع مشکل، اقداماتی مثل جوشکاری ترک‌ها، تعویض بخش‌های فرسوده، صاف کردن قسمت‌های تغییر شکل‌یافته، استفاده از ضد زنگ و انواع پوشش‌ها ممکن است لازم باشد.

۳. محافظت در برابر عوامل محیطی

تیرآهن‌ها را از عوامل محیطی که می‌توانند باعث آسیب یا فرسودگی شوند، محافظت کنید. استفاده از پوشش‌های محافظ، رنگ، ضدزنگ، درزگیرها یا عایق‌بندی می‌تواند نقش مهمی در افزایش طول عمر و سلامت آن‌ها داشته باشد؛ مراقبت خوب و به‌موقع از پروفیل‌های فولادی به ایمن ماندن کل سازه و جلوگیری از تحمیل هزینه‌های سنگین تعمیرات اساسی در آینده کمک خواهد کرد. با داشتن برنامه‌ای منظم برای بازرسی، تعمیر و حفاظت از تیرآهن‌ها، نگرانی کمتری در مورد سلامت و ایمنی سازه‌های خود خواهید داشت.

نگهداری از تیرآهن-پیوان مرجع قیمت آهن-\d,hk

روش‌های تست و آزمایش تیرآهن چیست

این کالای فولادی به عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای سازه‌های ساختمانی، باید به طور منظم مورد آزمایش و ارزیابی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که در شرایط مختلف می‌توانند عملکردی ایمن و قابل قبول داشته باشند. این آزمایشات می‌تواند به تشخیص زودهنگام هرگونه آسیب یا نقصی در این مقاطع فولادی کمک کرده و از بروز مشکلات جدی‌تر جلوگیری کند؛ انواع روش‌های تست و آزمایش تیرآهن عبارتند از:

1) بازرسی بصری

این روش ساده‌ترین و رایج‌ترین روش تست تیرآهن است. در این روش، مقاطع فولادی از نظر هرگونه نشانه‌ای از آسیب، فرسودگی یا نقصی مانند ترک، خوردگی، تغییر شکل یا اتصالات شل، مورد بررسی قرار می‌گیرد.

2) آزمایش‌های غیر مخرب (NDT)

این آزمایشات بدون ایجاد آسیب به تیرآهن، اطلاعات ارزشمندی در مورد وضعیت آن ارائه می‌دهند و کارایی بسیار زیادی دارند.  برخی از آزمایشات غیر مخرب که برای این دست از محصولات فولادی استفاده می‌شوند عبارتند از اولتراسونیک، تست مغناطیسی و تست اشعه ایکس.

3) آزمایش‌های مخرب (DT)

این آزمایشات برای تعیین خواص مکانیکی مانند مقاومت در برابر خم شدن، مقاومت در برابر کشش و مقاومت در برابر ضربه استفاده می‌شوند. در طی این گروه از آزمایش‌ها، یک تکه از محصول مورد بررسی قرار گرفته، تحت نیروهای مختلف قرار می‌گیرد تا تخریب شود و سپس عملکرد آن تا زمان تخریب را ارزیابی می‌کنیم. برخی از آزمایشات مخرب که برای سنجش تیرهای آهنی فولادی استفاده می‌شوند عبارتند از آزمایش‌های خمش، کشش و ضربه؛ در انتها، توجه داشته باشید که انتخاب روش مناسب تست و سنجش تیرآهن به عوامل مختلفی از جمله نوع، شرایط محیطی و کاربرد آن بستگی خواهد داشت.

مشخصات تیرآهن از نظر فنی

مشخصات فنی شامل ابعاد، وزن، مقاومت و سایر ویژگی‌های آن می‌شود. این مشخصات برای طراحی و محاسبه سازه‌های فلزی کاملاً ضروری هستند. جدول اشتال یک جدول استاندارد وزن و دیگر مشخصات انواع مقاطع فولادی است. به همین ترتیب، جدول اشتال تیرآهن یک جدول مرجع است که مشخصات فنی انواع این پروفیل‌های فولادی را در بر دارد.  این جدول بر اساس استانداردهای بین‌المللی تهیه شده است و در ایران نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جدول زیر مشخصات فنی برخی از انواع تیرآهن‌ها را به‌اختصار مرور کرده‌ایم. با این حال‌،برای مشاهده جدول اشتال و مشخصات دقیق هر یک، می‌توانید مقاله‌ی جدول وزن تیرآهن را مطالعه کنید.

نوع تیرآهن

نام تیرآهن در استاندارد ملی ایران

استاندارد تولید

ارتفاع (سایز تیرآهن) (mm)

عرض بال (mm)

وزن تیرآهن (وزن واحد طول) (kg)

تیرآهن  IPE معمولی

تیرآهن گرم نوردیده بال نیم پهن موازی (I-2)

ISIRI 1791 DIN 1025-5 EN 10034

۸۰ تا ۶۰۰

۴۶ تا ۲۲۰

۶ تا ۱۲۲

تیرآهن  IPE سبک (تیرآهن I7)

تیرآهن گرم نوردیده نیمه سبک بال نیم پهن موازی (I-7)

ISIRI 16348 EN 10034

۱۲۰ تا ۲۰۰

۶۳ تا ۹۹

۹.۱ تا ۲۰.۶

تیرآهن INP

تیرآهن گرم نوردیده بال باریک شیبدار (I-1)

ISIRI 3277 DIN 1025-1 EN 10024

۸ تا ۵۵

۴۲ تا ۲۰۰

۵.۹۴ تا ۱۶۶

هاش سبک (IPBL یا HEA)

تیرآهن گرم نوردیده بال پهن موازی سبک (I-4)

ISIRI 13781 DIN 1025-3 EN 10034 EN 10025-2

۹۶ تا ۹۹۰

۱۰۰ تا ۳۰۰

۱۶.۷  تا  27

هاش سنگین (HEB  یا IPB)

تیرآهن گرم نوردیده بال پهن موازی با وزن متوسط (I-5)

ISIRI 14484 DIN 1025-2 EN 10034 EN 10025-2

۱۰۰ تا ۱۰۰۰

۱۰۰ تا ۳۰۰

۲۰.۴ تا ۳۱۴

 

معرفی تولیدکنندگان تیرآهن در ایران

در ایران، تولید تیرآهن در اختیار چندین کارخانه بزرگ و کوچک است. این کارخانه‌ها با استفاده از تجهیزات مدرن و مواد اولیه با کیفیت، انواع این تیرهای فولادی ساختمانی را با استانداردهای ملی و بین‌المللی تولید می‌کنند؛ در این بخش بیایید به صورت بسیار مختصر مروری بر لیست بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تیرآهن در ایران داشته باشیم: 

جمع‌بندی

در این مقاله سعی کردیم مروری اجمالی بر تمام موضوعات مهم پیرامون تیرآهن بپردازیم. از تعریف این مقاطع فولادی گرفته، تا انواع، کاربردها، معایب، استانداردها و حتی روش‌های تست و سنجش کیفیت این محصولات فولادی را بررسی کردیم. در پایان متوجه شدیم که این مقاطع فولادی محصولاتی بسیار کاربردی و حیاتی هستند که در بخش‌های مختلف و به‌خصوص ساخت سازه‌های عمرانی و ساختمانی کاربرد دارند. پیوان مرجع فروش انواع محصولات فولادی است. ما در این مجموعه، تمام تلاش خود را معطوف به ارائه‌ی بهترین محصولات با استانداردهای بالا و اطمینان از کیفیت برتر کرده‌ایم. اگر هر سوالی در مورد قیمت تیرآهن یا شرایط و ویژگی‌های آن‌ها دارید، همین حالا می‌توانید با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید. ضمنا شما می‌توانید برای دیدن قیمت‌ روز این مقاطع فولادی به کانال قیمت لحظه ای آهن آلات پیوان مراجعه کنید.

  • تیرآهن چیست؟
  • منظور از جان و بال تیرآهن چیست؟

نظر شما