تاکنون به این مسئله فکر کرده‌اید که اگر بدن انسان اسکلت استخوانی را نداشت چه اتفاقی رخ
می‌داد؟ قطعا بدن فرم منسجمی نداشت و انسان نمی‌توانست بایستد و راه برود. ساختمان نیز برای
داشتن یک شکل منسجم و ایستادگی نیاز به یک اسکلت دارد. تیرآهن هاش یکی از مهمترین و
ضروری‌ترین مصالح ساختمانی که برای ساخت یک سازه لازم است. زیرا این مقطع فولادی اسکلت
اصلی یک ساختمان را تشکیل می‌دهد. این نوع تیرآهن بر اساس ضخامت به دو دسته تقسیم و نام
گذاری می‌شوند. در سال 1856 برای اولین شرکت (Bethlehem) تیرآهن هاش یا بال‌پهن را تولید کرد،
و یکی از مهمترین محصولات و تیرآهن‌های این برند بود. طبق اسناد تاریخی تیرآهن هاش در جنگ
جهانی اول به عنوان یک ماده‌ی مورد نیاز، کاربرد داشت. زیرا این نوع تیرآهن در مقایسه با تیرآهن l در
برابر زلزله ایمن‌تر بوده و سرعت نصب بالاتری دارد. برای دریافت قیمت هاش می توانید به
سایت پیوان مراجعه کنید.
معرفی انواع تیرآهن هاش
تیرآهن هاش از دو قسمت «بال پهن» و «جان» تشکیل شده است، که جان تیرآهن وظیفه مقاومت در برابر نیروی‌های برشی و بال‌هاوظیفه استقامت این محصول را بر عهده دارند. شاید بپرسید که چرا به آن تیرآهن هاش گفته می‌شود؟ زیرا هنگامی که جان تیرآهن به شکل افقی بر روی زمین گذاشته شود به صورت H انگلیسی دیده می‌شود.
تیرآهن هاش یا «بال‌پهن» از نظر شکل، تحمل وزن و کاربرد تفاوت‌های زیادی با تیرآهن های معمولی دارد. و یک مقطع فولادی بسیار ضروری و پرکاربرد هنگام ساختن ساختمان به حساب می‌آید. این نوع تیرآهن در سه نوع سبک، سنگین و فوق سنگین یا تیرآهن hea, heb و hem تقسیم بندی می‌شود که در ادامه با مشخصات آن‌ها بیشتر آشنا می‌شویم:
تیرآهن هاش سبک (HEA~IPBL)
- سایز 100 الی 1000 میلیمتر
- ارتفاع مقطع 96 الی 990 میلیمتر
- طول بال 100 الی 300 میلیمتر
تیرآهن هاش سنگین (HEB~IPB)
- سایز 100 الی 1000 میلیمتر
- ارتفاع مقطع 100 الی 1000 میلیمتر
- طول بال 100 الی 300 میلیمتر
تیرآهن هاش فوق سنگین (HEM~IPBV)
- سایز 100 الی 1000 میلیمتر
- ارتفاع مقطع 1۲0 الی 1008 میلیمتر
- طول بال 106 الی 30۲ میلیمتر
مزایا استفاده از تیرآهن هاش
- به علت بزرگتر بودن سطح مقطع و مساوی بودن پهنای بال با ارتفاع تیر به عنوان ستون یا تکیه گاه می‌توان از آن استفاده کرد.
- در برابر زلزله و رانش زمین و نیروهای برشی مقاومت دارد.
- نصب راحت و آسانی دارد
- ضریب خطا و میزان آهن مصرفی را هنگام ساختن سازه کاهش می‌دهد، پس مقرون به صرفه است.
معایب استفاده از تیرآهن هاش
- در دماهای بالا مقاومت بسیار کمی دارد
- در برابر زنگ زدگی و اکسایش آهن چندان مقاوم نیست، پس برای ضدزنگ شدن آن هزینه‌ای پرداخت شود.
- قیمت فرایند جوش دادن آن کمی بالا است
کاربردهای تیرآهن هاش
از تیرآهن هاش در صنعت و ساختمان سازی به وفور استفاده می‌شود، مثل کشتی‌سازی، سد‌سازی، پل‌سازی و همچنین در پالایشگاه‌ها. در ادامه چند نمونه از کاربرد تیرآهن هاش و دلیل استفاده از آن را بیان می‌کنیم:
زیرا به دلیل سطح مقطع پهنی که دارد، تنش، لرزش و نیروی کمتری را به ساختمان منتقل می‌کند، پس برای ایمن کردن ساختمان از زلزله باید از تیرآهن هاش استفاده کرد.
در برج سازی تیرآهن‌ها باید طویل و بلند باشند، تیرآهن هاش 100 متری بهترین گزینه برای ساختن برج‌های بلند است.
در پالایشگاه به صورت بست تیرآهنی از تیرآهن هاش استفاده می‌شود.
خرپا در واقع جایگزین ستون در سازه‌های بلند است، به همین دلیل در ساخت خرپا از تیرآهن هاش استفاده می‌کنند.
پل‌ها باید بسیار مستحکم و عمر طولانی داشته باشند، به همین دلیل از تیرهای فولادی و بتنی در ساخت پل از تیرآهن هاش سنگین استفاده می‌شود.
نحوه تولید تیرآهن هاش
به فرایندی که محصول یا قطعه فلزی در دمای بالاتر از 1100 درجه سانتی گراد قرار بگیرد و حالتی موم سان یا نرم پیدا کند نورد یا رولینگ می‌گویند. از فرآیند نورد گرم در تولید تیرآهن هاش نیز استفاده می‌شود. پروسه تولید تیرآهن، چندین مرحله‌ی گوناگون نورد وجود دارد:
- افزایش دما و رسیدن به درجه 1100
- قالب دهی
- عبور از ایستگاه‌های چند مرحله‌ای تا برای تحت فشار قرار گرفتن آماده شود.
- کاهش لبه‌ها و ضخامت بال
- ریسایز یا همان سایزینگ نهایی
با توجه به این که در مرحله‌ی آخر، نیروی زیادی به محصول وارد می‌شود، ارتفاع تیرآهن هاش در تمام فرآیند یکنواخت است. روش تولید این محصول، تأثیر قابل توجهی در کیفیت نهایی آن دارد.
جدول اشتال تیرآهن
جدول اشتال جدولی است که توسط یک مهندس ساختمان نابغه طراحی شده و در آن تمام مشخصات فنی و ابعاد تیرآهن و دیگر پروفیل‌های فولادی مثل نیروهای برش، کشش، ممان اینرسی، جرم و … گردآوری شده است.
به عنوان مثال راهنمای حروف جدول اشتال تير آهن
- h = ارتفاع جان تیرآهن
- b = عرض بال
- s = ضخامت جان
- r = شعاع انحناء داخل جان به بال
- c = ضخامت بال + انحناء داخلی
- h-2c = ارتفاع جان – ضخامت دوبال
- A = محیط سطح مقطع
- G = وزن یک متر
- Jx= ممان اینرسی محور
- xWx = مدول مقطع محور x
- Ix = شعاع چرخش در محور x (ژیراسیون)
- JY = ممان اینرسی محور y
- WY = مدول مقطع محور y
- IY = شعاع چرخش محور y (ژیراسیون)
- A1 = مساحت سطح مقطع
- RT = شعاع تنش
معرفی برندها و تولیدکنندگان هاش
کشور ما به دلیل معادن سنگ آهن فراوانی که دارد، کارخانه‌های متعددی در زمینه‌ی تولید انواع محصولات آهنی مانند تیرآهن هاش و تیرآهن معمولی فعالیت دارند. مهمترین کارخانه‌های تولیدکننده‌ی این محصول همراه با قیمت هاش در پیوان عبارتند از:
-
کارخانه‌ی ذوب آهن اصفهان برترین کارخانه تولید هاش:
هم اکنون به عنوان بزرگترین کارخانه تولیدکننده محصولات آهنی و فولادی شناخته می‌شود، این کارخانه فعالیت خود را از سال 1350 شمسی آغاز کرده است. سایز تیرآهن هاش این کارخانه معمولا بین 1۲ تا 30 بوده و تمامی محصولات این شرکت طبق استاندارد ملی ایران تولید می‌شود.
-
کارخانه فولاد البرز ایرانیان (فایکو):
شرکت فولاد البرز ایرانیان یا شرکت فایکو یک تولید کننده فعال انواع محصولات و مقاطع فولادی به روش نورد گرم است، که محصولات خود را اشکال، ابعاد و مشخصات متفاوت تولید می‌کنند. عمده محصول تولیدی این کارخانه تیرآهن ipe با ضخامت جان و بال ثابت و در سایزهای بین 14 تا 24 است.
-
کارخانه فولاد غرب آسیا:
سالانه انواع محصولات فولادی مثل بیلت‌های فولادی، ورق‌های عریض فولادی، مفتول و شمش‌های فولادی که تولید این کارخانه است به کشورهای دیگر صادر می‌شود. تیرآهن هاش این کارخانه طبق استاندارد DIN 1025-5 ساخته می‌شود.
-
فولاد خوزستان:
فولاد خوزستان به عنوان دومین تولید کننده فولاد خام در ایران پس از فولاد اصفهان شناخته می‌شود. در این کارخانه انواع تیر آهن و شمش بلوم بیلت‌ها تولید شده است.
فولاد البرز ایرانیان که با نام تجاری فایکو شناخته می‌شود، انواع تیر آهن بال پهن و مقاطع فولادی را در اشکال مختلف تولید می‌کند.
معرفی تیرآهن هاش سبک
در ابتدا تیرهای معمولی به صورت شاخه‌های بلند تولید می‌شدند؛ اما به دلیل ابعاد طویل این تیرآهن‌ها، سازه تحمل خود را از دست داده و دچار شکست شدند. از همین در سال 1856، تیرآهن‌های کوتاه‌تری به نام
تیر هاش سبک وارد بازار شد.
تیر آهن بال پهن به شکل H ساخته شده و در دو نوع
هاش سبک و
هاش سنگین به فروش می‌رسد. بهترین پروفیل نورد شده برای ستون، تیر هاش سبک است؛ چرا که از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل کرده و اتصال تیرها به راحتی بر روی آن‌ها انجام می‌گیرد.
اندازه بال تیر هاش سبک با ارتفاع آن برابر بوده و مقطع ساده آن برای ستون استفاده می‌شود. طول این نوع پروفیل بین 8 تا 16 متر و ارتفاع آن 100 تا 1000 میلی متر است. بال تیرآهن هاش
سبک ضخامت کمتری داشته و جزو تیرآهن‌های کم وزن‌تر به شمار می‌رود. این
تیر هاش سبک دارای ارتفاع کمتری نسبت به عرض بوده و ضخامت آن در محدوده 5 تا 16.5 میلیمتر متغیر است. همچنین ضخامت بال این تیر هاش در بازه 8 تا 31 میلی متر قرار دارد.
کاربرد تیرآهن هاش سبک
تیر هاش سبک به طور کلی در موارد زیر استفاده می‌شود:
1- ساختمان سازی
تیر اهن هاش سبک دارای سطح مقطع‌های پهنی است که تنش کمتری را انتقال می‌دهد. این عدم انتقال نیرو سبب خنثی شدن نیروهای وارده به سازه از جمله نیروی رانش زمین است که برای ساختمان‌های ضد زلزله حتما استفاده می‌شود. همچنین این
تیر هاش به دلیل استحکام بالا می‌تواند در اندازه‌های بلند هم استفاده شده و باعث مستحکم سازی سازه شود.
2- پالایشگاه
از تیرآهن هاش سبک به صورت بست تیرآهنی در پالایشگاه‌ها نیز استفاده می‌کنند.
3- نعل درگاه‌ها
نعل درگاه به شکل تیر یک دست از جنس آهن ، چوب، آجر یا بتن است که در بالای درگاه قرار می‌گیرد. پنجره یا چارچوب در برای ثابت ماندن، نیاز به جسمی محافظ دارد؛ از همین رو برای مستحکم کردن آن‌ها از
تیر هاش سبک استفاده می‌شود.
4- خرپا
به طور کلی وزن سقف‌ها را باید ستون به دوش بکشد. اما در صورت حذف ستون، از خرپا برای استحکام بیشتر استفاده می‌شود. از طرفی در نیم رخ خرپاها هم به تیر آهن به صورت تک و یا دوبل نیاز می‌شود؛ به همین دلیل
تیر هاش سبک در خرپا ها هم کاربرد دارد.
معرفی تیرآهن هاش سنگین
تیر آهن هاش در واقع پروفیل نوردشده‌ای است که پس از گالوانیزه شدن، در سایز 100 تا 1000 میلیمتر و با طول 12 متر تولید می‌شود. این نوع تیر آهن‌ها نسبت به تیر آهن‌های معمولی بال بلندتر و پهن‌تری دارد. این تیر آهن‌ها به تیر آهن اچ معروف هستند؛ چرا که شکل ظاهری آن‌ها شبیه به H انگلیسی است. از طرفی اندازه بال و ارتفاع آن تقریبا با یکدیگر برابر بوده و سبب استحکام ساختمان می‌شود. تیر آهن هاش سنگین وزن زیادی داشته و ارتفاع سطح مقطع آن‌ها بین 100 تا 1000 میلی متر است. همچنین طول بال
تیراهن هاش سنگین گالوانیزه شده بین 100 تا 300 میلی متغیر است. البته توجه داشته باشید که میتوانید در
جدول وزن تیرآهن هاش سنگین، انواع تیر آهن‌ها را با وزن‌های مختلف انتخاب کنید. برخی از تیر آهن‌های هاش سنگین با عنوان تیرآهن فوق سنگین هم شناخته می‌شود. این نوع تیر آهن‌ها سطح مقطع و طول بازوی بیش‌تری دارند. طول سطح مقطع تیر آهن‌های فوق سنگین بین 120 تا 1008 میلی و طول بازوی آن بین 106 تا 302 میلی متر متغیر است.
فواید تیرآهن هاش سنگین
به طور کلی مهندسان به دلایل زیر، از
تیرآهن هاش سنگین استفاده می‌کنند:
- استقامت بیشتر سازه سطح مقطع تیر آهن هاش سنگین عریض‌تر از تیر آهن‌های معمولی بوده و ضخامت بیش‌تری هم دارد؛ از همین رو آستانه تحمل و استقامت آن در برابر بارهای وارد شده طولانی‌تر است.
- نصب آسان یکی از خصوصیات مهم تیر آهن اچ، نصب آسان آن است؛ چرا که با انتخاب درست تیرآهن هاش سنگین با استفاده از جدول وزن تیرآهن، میتوانید زمان انجام پروژه را به طور قابل توجهی کاهش دهید.
- ضریب خطای کمتر یکی از بهترین ویژگی‌هایی که مهندسان را دچار مشکل می‌کند، ضریب خطای زیاد در محاسبه است. از همین رو استفاده از تیر آهن‌های هاش سبک و هاش سنگین، برگ برندهای برای کاهش ضریب خطای ساختمان است.
کاربرد تیرآهن هاش سنگین
امروزه تیرآهن هاش جایگزین مناسبی برای تیر آهن‌های معمولی به شمار می‌رود. تیر آهن هاش سنگین دارای مقاومت خمشی فوق‌العاده‌ای است که از آن در صنعت و ساختمان سازی استفاده می‌شود. تیر آهن هاش سنگین در فعالیت‌های مختلف عمرانی، اسکلت ساختمانی یا به عنوان ستون و تکیه‌گاه عمودی استفاده می‌شود. همچنین بهترین انتخاب برای ضد زلزله کردن سازه است؛ چرا که مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر رانش زمین، حرکات زمین و نیروهای برشی و خمشی دارد. تیرآهن اچ سنگین همچنین در صنعت پل سازی، اسکله سازی، پتروشیمی، کشتی‌سازی، سد‌سازی و دیگر سازه‌های غول‌پیکر هم استفاده می‌شود.
تفاوت تیرآهن هاش سنگین با هاش سبک
تیر آهن هاش به دو شکل هاش سبک و هاش سنگین تولید می‌شود. این دو تیرآهن به منظور مشخصی استفاده شده و تقریبا کاربرد یکسانی دارد. اما نباید از تفاوت های آن‌ها هم غافل شوید. اصلی‌ترین
تفاوت هاش سنگین و هاش سبک در میزان ضخامت آن‌ها است. تیر آهن هاش سنگین وزن بیش‌تری نسبت به تیر آهن هاش سبک داشته و برای سازه‌های بزرگتر استفاده می‌شود. همچنین قیمت تیر آهن هاش سنگین هم بیشتر از تیرآهن هاش سبک است.
