تیرآهن و کاربرد آن در ساختمان
در این مقاله شما را با انواع تیرآهن و کاربردشان آشنا کرده که در ابتدا با معرفی انواع تیرچه و تیرآهن شروع می کنیم:
منظور از تیر آهن چیست؟
یک پروفیل بوده که وظیفه آن تحمل تنش های است که طی فرایند های برشی و لنگرهای خمشی ایجاد می شود. از تیر آهن در صنعت ساختمان سازی بسیار استفاده می شود.
آشنایی با انواع تیرآهن
۱. مزایا و معایب تیرآهن INP
INP 80 ,INP 100 INP 120 ,INP 140 ,INP 160 ,INP 180 ,INP 200 ,INP 220 ,INP 240 ,INP 260 ,INP 280 INP 300 ,INP 320 ,INP 340 ,INP 360 ,INP 400 ,INP 450 ,INP 500 ,INP 550,
مزایا:
- _ مناسب در سازه‌هایی با ارتفاع زیاد
- _ اتصال قطعات مختلف به هم
- _ فضای کمتری نسبت به مصالح بتنی اشغال می‌کنند.
- _ دارای نصب. اجرای راحت
- _ امکان گسترش بعد از پایان پروژه
- _ انبارداری راحت به دلیل پیش‌ساخته بودن
معایب:
- _ مقاومت کم در برابر افزایش بیش‌ازحد محیط (بیش از ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد). این افزایش دما باعث به هم خوردن تعادل سازه می‌شود.
- _ واکنش‌پذیر در شرایط جوی مانند؛ خردگی، زنگ‌زدگی و غیره که سبب افزایش هزینه نگهداری ساختمان می‌شود.
- _ احتمال ایجاد کمانش در تیرآهن
- _ احتمال ایجاد شکستگی درصورتی‌که برای اتصال قطعات از جوش استفاده کرده باشید.
۲. مشخصات تیر آهن IPE
مزایا:
_ مناسب برای ساختمان های بلند
_ اشغال فضای کمتر
_ نصب و اجرای آسان
معایب:
_ مقاوم کم در درجه حرارت های بالا
_ زنگ زدگی و خوردگی در شرایط نامساعد جوی
_ مشکل در اتصال جوش
کاربرد های مهم تیر آهن IPE
_ استفاده به صورت ستون یا خرپا
_ پل لانه زنبوری
_ تیر برای پوشش سقف
۳ نوع تیر آهن IPE
_ St 37
_ St 44
_ St 52
۳. ویژگی های تیر آهن IPB
مزایا:
کاربرد تیر آهن IPB
۴. تیر آهن لانه زنبوری (CPE)
این تیر آهن در قسمت جان دارای مقطعی ذوزنقه‌ای یا دایره‌ای به شکل لانه زنبور بوده که در این قسمت و به هم جوش داده می‌شوند.
مزایا
_ مقاومت خمشی تیر بالا
_ حد تحمل لنگر خمشی بالا بوده، به همین دلیل در ستون ها، کف، دیواره ها، تیغه های داخلی، اتصالات بادبند و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.
_ دارای تحمل بار بیشتر
_ دارای وزن سبک که این ویژگی سبب هزینه کم و اقتصادی محصول می شود.
_ امکان عبور لوله‌ها و وسایل تاسیساتی از فضاهای یا حفره های ایجاد شده
_ مناسب برای استفاده در صنایع مختلف نظیر؛ پل سازی، حمل و نقل و عمران
معایب
_ کاهش مقاومت تیر آهن در اثر جوشکاری
_ دارای ضریب اطمینان پایین نسبت به بقیه پروفیل ها
_ عدم استفاده از این تیرآهن به عنوان جزء باربر جانبی در قاب های خمشی
_ غیر مجاز برای استفاده در دهانه های مهار بندی شده
_ با ایجاد حفره در قسمت جان تیرآهن، مقاومت برشی در محل اتصال پل‌ها به ستون‌ها کاهش می‌یابد. به همین دلیل برای پوشاندن حفره‌ها یا پشتیبانی از تیر از ورق فلزی استفاده می کنند.
_ در این تیر آهن باید برای افزایش ارتفاع سازه، استانداردهایی تعیین شود. رعایت نکردن این استانداردها قطعا موجب خرابی تیرآهن خواهد شد.
کاربردهای مهم تیرآهن CPE
- مناسب سازه های فولادی
- استفاده از مواردی با وزن کم و مقاومت خمشی بالا
- طراحی قاب خمشی سوله ها و غیره
چرا تیرآهن را به شکل لانه زنبوری می‌سازند؟
- _ مقاومت و دوام بالا: یکی از ویژگی های این تیرآهن سختی بالا بدون تغییر در وزن ماده است. این ویژگی سبب مقاومت در برابر عوامل مختلف و لرزش های متداول شده و طول عمر بالاتری دارد، همچنین مدت زمان استفاده آن نسبت به بقیه تیرآهن های معمولی بیشتر است.
- _ تطبیق پذیری: این تیر آهن در اشکال مختلفی ساخته می شود به همین دلیل دارای تطبیق پذیری بالا با سازه های مختلف است.
- _ وزن سبک
- _ مقرون به صرفه
منظور از Beam در سازه چیست؟
Beam یک عنصر سازه‌ای افقی است که به‌صورت افقی اجرا می‌شود تا بار عمودی خارج‌شده از قاب ساختمان را تحمل کند. این عنصر پرتو بار را برداشته و آن را به انتهای آن توزیع می‌کند و به ستون، دیوار و وال پست‌های دو طرف تیر انتقال می‌دهد. این فقط بارهای اعمال‌شده بر روی محور پرتو را تحمل می‌کند.
انواع تیرآهن بر اساس کاربرد در ساختمان
۱. تیر به‌صورت افقی (Beam)
از تیر به‌طورکلی در ساخت خرپای سقف چوبی استفاده می‌شود. آن‌ها در ترکیب ستون‌ها و ستون‌هایی که از تیر در ساختار قاب چوبی پشتیبانی کرده، استفاده می‌کنند. تیر به‌صورت افقی بین دوپایه در دو طرف خرپای چوبی قرار دارد. همچنین برای حمایت از صفحات کف در خانه‌های قدیمی ساخته‌شده از مواد الوار، استفاده می‌شوند. اگر درمان و مراقبت مناسب انجام شود، الوار یک ماده ساختمانی مقاوم و بادوام بوده، اما با معرفی مصالح ساختمانی پیشرفته مانند؛ بتن، اکنون کاربرد آن محدودشده است.
۲. ساختار و کاربرد تیرآهن فولادی
تیرهای فولادی از فولاد مذاب ریخته شده در قالب‌ها تولیدشده و به اشکال مختلف مانند تیرها تبدیل می‌شوند. تیرهای فولادی در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی، ماده‌ای محکم، بادوام و با مقاومت بالا هستند. تیرهای فولادی در انواع ساخت‌وسازها مانند؛ ساختمان، کارگاه‌ها، خرپاهای سقف فولادی، پل‌ها، طناب‌کشی و غیره استفاده می‌شوند.
۳. عنصر تیرچه بتن‌آرمه
تیرهای بتن‌آرمه عنصر مهم سازه‌ای ساختمان بوده که برای حمل بارهای خارجی عرضی طراحی‌شدند. این قابل بارگذاری بوده که باعث ایجاد لحظه خم شدن، نیروهای برشی و در بعضی موارد پیچش در طول آن‌ها می‌شود. همان‌طور که می‌دانید بتن ازنظر فشاری قوی و ازنظر کشش بسیار ضعیف است؛ بنابراین، برای خنثی کردن این نقص، تقویت‌کننده فولاد برای ایجاد تنش‌های کششی در تیرهای بتن مسلح استفاده می‌شود. تیر RCC به‌طورکلی برای پشتیبانی از بارهای اسلب، تیرهای دیگر، دیوارها، ستون‌ها و انتقال بارها به ستون‌های پشتیبانی‌کننده آن‌ها طراحی‌شده است.
۴. تیرآهن مرکب مورد استفاده در ساخت‌وساز
این‌یک جز ساختاری است که با استفاده از دو ماده مختلف به‌هم‌پیوسته، ساخته می‌شود تا به‌عنوان یک واحد عمل کند. به‌عنوان‌مثال؛ در ساخت‌وساز ساختمان، از تیرهای ترکیبی فولاد و بتن استفاده‌شده است. این دال بتونی به فلنج پهن فولادی متصل می‌شود.
۵. منظور از تیرآهن دوتایی چیست؟
همان‌طور که از نام آن پیداست، این‌یک قسمت بوده که دو برابر است و در دو انتهای تیر قرار دارد. به‌طور خلاصه، این نوع تیرها در هر دو قسمت دارای قسمت برآمدگی هستند. پشتیبانی از غلتک و گشتاور چرخشی در هر دو انتهای تیر وجود دارد.
۶. کاربرد تیر کنسول در ساختمان
تیر کنسول را می‌توان به‌عنوان یک تیر که در یک قسمت ثابت و در انتهای دیگر آزاد است، تعریف کرد؛ به‌عبارت‌دیگر، پرتو در یک انتهای آن ثابت‌شده و انتهای دیگر آن فراتر از آن گسترش می‌یابد تا در هوا آویزان شود. در این نوع تیرها، باری که روی آن وارد می‌شود به تکیه‌گاه منتقل‌شده و می‌تواند لحظه فشار و تنش برشی را کنترل کند. انتهای آزاد تیرهای کنسول توانایی حرکت در هنگام اعمال بار است، اما در انتهای ثابت (انتها در بتن) هیچ چرخشی یا گردشی رخ نخواهد داد. بیشتر در مناطق پارکینگ اتومبیل، ساخت پل، برج و غیره استفاده می‌شود.
۷. موارد استفاده از تیرچه خرپایی
وقتی تیر با یک خرپا تقویت شود، به آن تیرچه خرپایی می‌گویند. از این نوع تیرها بیشتر برای ساخت سوله کارگاهی، سوله انبار و در مواردی که نیاز به دهانه طولانی و فضای باز وجود دارد، استفاده می‌شود.
۸. تیر مستقیم پرکاربردترین تیر در ساختمان‌سازی
تیرهای مستقیم آن‌هایی بوده که در امتداد طول دارای نیمرخ مستقیم هستند. بیشتر ساختمان با تیر مستقیم ساخته‌شده است.
۹. تیر منحنی مخصوص ساختمان‌های ساخت مداری
به تیرهایی که دارای شکل یا پروفیل خمیده هستند، تیرهای منحنی گفته شده که عموماً در صورت ساخت مداری یا منحنی شکل ساختمان استفاده می‌شود.
۱۰. نحوه عملکرد تیر بتونی درجا
این پرتوهایی است که در محل گذاشته می‌شود تا بهبود یابد. برای ریخته‌گری تیر، فرم کار در اندازه مشخصی ثابت می‌شود و بتن تازه در فرم ریخته شده و تراکم با کمک تجهیزات مختلف ارتعاشی انجام می‌شود.
۱۱. تیر بتونی پیش‌ساخته و نحوه ساخت آن
تیرهای پیش‌ساخته آن‌هایی هستند که در یک دستگاه و به دور از سازه در یک محیط کاملاً کنترل‌شده ریخته شده یا تولید می‌شوند. برای اطمینان از حداکثر مقاومت تیر، شرایط ایده آل برای ریخته‌گری فراهم شده است. آن‌ها در دستگاه ریخته شده و با یک بررسی باکیفیت بالا ساخته شده و سپس برای ساخت، به ساختمان منتقل می‌شوند.
۱۲. تیر بتونی پیش‌تنیده
همان‌طور که از نام آن پیداست این تیرها قبل از ریختن، پیش‌تنیده شده‌اند. قالب تیرهای بتونی باسیم کششی در آن تنظیم‌شده و از جک‌های هیدرولیکی برای ایجاد حالت قبل از ریخته‌گری استفاده می‌شود. درست قبل از بتن‌ریزی در تیر، سیم‌کششی طبق نیاز با کمک جک هیدرولیکی تحت‌فشار قرار می‌گیرد. بعدازآن بتن در آن ریخته و درمان شده که به این تیر پرچینی تیر بتونی پیش‌تنیده گفته می‌شود.
همان‌طور که می‌دانیم بتن ازنظر فشاری قوی بوده اما ازنظر کشش ضعیف است. یک قدرت ثابت برای کاهش نیروی کشش روی اعضای بتن وجود دارد؛ بنابراین، تیر بتن از پیش‌تنیده شده تا بیش از تنش تحت‌فشار باقی بماند.
۱۳. موارد استفاده از تیرهای لنگه
تیرهای لنگه به‌طورکلی در بالای درب، پنجره و قاب تهویه تهیه می‌شوند. این وظیفه اصلی این است که باری را که می‌تواند بر روی درب و قاب پنجره عمل کرده را محدود کند. بار را از قسمت فوقانی به دیواره کناری که در آن پشتیبانی می‌شود، توزیع می‌کند. تیر لنگه یکی از اجزای اساسی پرتو است.
برای طراحی داخلی، طراحی نقشه و طراحی نما ساختمان می توانید سفارش خود را به صورت آنلاین در سایت ما ثبت کنید!!
