کاربرد تیرآهن به اندازهای گسترده به حساب میآید که این مقطع فولادی را به یکی از معروفترین مصالح ساختمانی تبدیل کردهاست. باید بدانید تنوع کاربرد در این پروفیل بسیار بالا نیست اما حجم مصرف بسیار بالا تیرآهن در همان کاربردهای محدود، موجب شده این مقطع فلزی از اهمیت بالایی در صنعت ساختمان سازی برخوردار باشد؛ به طوری که قیمت تیرآهن یکی از عوامل مهم در تعیین قیمت مسکن است.در ادامه به بررسی کاربردهای مختلف تیرآهن میپردازیم. تیر آهنها وظیفهی استحکام و مقاومت سازه را برعهده دارند و در مقابل فشارهای تنشی و خمشی استحکام ساختمان را تضمین میکنند.
بیشترین موارد کاربرد تیرآهن
در این بخش از مقاله میخواهیم به چند مورد از کاربردهای آن اشاره کنیم:
استفاده در ستونها: از تیرآهنهایی با بال پهن که مقطع آنها مربع شکل است به صورت عمودی به عنوان ستون در ساخت و ساز استفاده میکنند.
استفاده در کفی ستونها: تیر آهنها دارای ضخامتهای مختلفی هستند به همین دلیل میتوان از آنها در صفحات کفی ستونی و صفحات فولادی نیز استفاده کرد.
اسکلت سازه فولادی: میتوان از انواع تیر آهنهای ذکر شده برای مقاومسازی ساختمان در قسمت اسکلت سازه بهره برد.
تیرهای اصلی: از تیر آهن به عنوان تیرهای اصلی یا شاهتیر نیز استفاده میشود که به شکل افقی در سازه قرار میگیرد. وظیفهی تیرهای اصلی، انتقال بار اصلی از تیر فرعی به ستونها میباشد.
تیرهای کلاف: تیر کلاف به شکل افقی قرار میگیرد و قرا گیری آن به این صورت است که دو تیر عرضی در قسمت سقف به خرپای سقف متصل میشود تا بار تیر اصلی از این راه به ستونها انتقال یابد.
تیرکهای میانی و فرعی: تیر آهنهای کوچک را برای تیرها میانی به کار میروند. نوع استفاده از تیرآهن در تیرکهای میانی نیز به صورت افقی میباشد و وظیفه دارد تا به صورت غیرمستقیم تیر اصلی را به ستونها متصل کند تا بار به تیر اصلی منتقل شود.
تیرهای باریک کرومیت: از تیر آهنها به عنوان تیر باریک کرومیت استفاده میشود. این نوع تیرها از تیرکها باریکتر است اما طول بیشتری دارند.
ساخت خرپا: از دیگر کاربردهای تیر آهن میتوان به استفاده در ساخت خر پا نیز اشاره کرد.
هر سایز تیرآهن چه کاربردی دارد؟
بعد از انتخاب نوع مقطع فولادی بر اساس نیاز، باید به سایز آن توجه داشته باشید. معمولا سایزهای کوچکتر در پروژههای کوچکی که تعداد طبقات زیادی ندارند، به کار میرود و سایزهای بزرگتر برای پروژههای سنگین مانند ساختمانها چند طبقه، برجها و پلها مورد استفاده قرار میگیرد.
ٰدر ادامه کاربرد هرکدام از سایزهای تیرآهن را بررسی میکنیم.
- سایز ۱۲: ساخت ستون و تیر، پوشش سقف طبقات.
- سایز ۱۴: ساخت ستون و تیرهای رفعی سازه، ساخت خرپا، ساخت نعل، پوشش سقف.
- سایز ۱۶: ساخت تیرهای فرعی، ساخت نعل، پوشش سقف، استفاده در پلهای لانه زنبوری، ساخت خرپا؛ همچنین قیمت تیرآهن 16 به نسبت سایزهای بالاتر مناسب تر است.
- سایز ۱۸: ساخت ستون اصلی سازه، کاربرد در ساخت قسمتهای مختلف سازههای سنگین؛ به دلیل وزن بالاتر، قیمت تیرآهن 18، از سایزهای کوچکتر بیشتر است.
- سایز ۲۰: استفاده در طبقات زیرین سازه و سازههای بزرگ و سنگین.
آنچه در لیست بالا گفتیم، کاربردهای عمومی سایزهای مختلف تیرآهن بود. در هر پروژه باید با توجه به شرایط و نقشه تعیین کرد که هر قسمت به چه نوع محصولی در چه سایزی نیاز دارد.
کاربرد تیرآهن در صنعت ساختمان سازی
تیرآهن در واقع اصلیترین المان ساختمانهای اسکلت فلزی به حساب میآید. انواع مختلف این پروفیل از جمله IPE، INP و IPB یا بال پهن کاربرد مشابهی دارند و در ساخت اسکلت فلزی ساختمان به کار میروند و استفاده از هر کدام با توجه استانداردهای تاکید شده در قوانین و همچنین ارتفاع ساختمان متفاوت است. به عنوان مثال کاربرد تیرآهن لانه زنبوری برای مقاومت در برابر لنگر خمشی در طراحیها قرار میگیرد و البته وزن سازه را تا حد زیادی کاهش میدهد.
در ساخت اسکلت ساختمان در ابتدا از چدن و یا فولاد کم کربن استفاده میشد. با گذشت زمان، فولاد جایگزین این ۲ آلیاژ شد و در حال حاضر هنگام صحبت در مورد ساختمانهای اسکلت فلزی، در واقع از سازه فولادی صحبت میکنیم. اسکلت فولادی مقاومت به مراتب بالاتری نسبت به اسکلت چدنی و یا حتی بتنی دارد و پیاده سازی سازههایی با ارتفاع بسیار بالا بدون این مقطع فولادی امکان پذیر نیست.
یکی از مهمترین مزایای به کار بردن تیرآهن در اسکلت ساختمان را میتوان امکان توسعه مجدد دانست و البته باید در نظر داشته باشید اجرا و نصب تیرآهن زمان کمتری نسبت به انواع دیگر اسکلتها میگیرید.
مهمترین معایب کاربرد تیرآهن در سازهها را شاید بتوان مقاومت پایین در دمای ۵۰۰-۶۰۰ درجه سانتیگراد دانست که امکان ایجاد فاجعه در زمان آتش سوزی را بالا میبرد. خوردگی در برابر عوامل خارجی و تمایل به کمانش نیز از دیگر معایب استفاده از تیرآهن در اسکلت ساختمان است.
