همه ما امروزه نیاز است بدانیم هنگام آشنایی با انواع تیرآهن فولادی، چه ملاک‌هایی مهم است؟ تیرها یک شکل فولادی سازه ای هستند که برای حمل بارهای سنگین با تکیه گاه در دو نقطه یا بیشتر طراحی شده اند. با این حال، حتی تفاوت‌های هندسی به ظاهر جزئی نیز بر میزان وزن و مقاومت تیرها در برابر خمش یا کمانش تأثیر می‌گذارد. بنابراین، خوب است که ایده ای از انواع مختلف تیرهای فولادی داشته باشید تا بهتر درک کنید که چه زمانی و چرا یک مهندس سازه یک نوع تیر را بر دیگری ترجیح می‌دهد. ابتدا، با ما همراه باشید تا نگاهی به انواع تیرآهن، نحوه ساخت آن و… داشته باشیم.
مطالعه بیشتر: اعلام لحظه ای قیمت آهن در مشهد
مقدمه
در سال 1849 مهندسي به نام آلفونس هالبو تیرآهن I را اختراع كرد و تير I براي اولين بار در ساخت و ساز براي ساخت ساختمان رند مك نلي در شيكاگو در سال 1889 استفاده شد. هرگاه ساختمان یا پل جدیدی را در حال ساخت مشاهده می‌کنید، متوجه ساختار اسکلتی آن خواهید شد که از انواع تیرآهن فولادی تشکیل شده است که آن‌ها شامل شمع‌ای فونداسیون، دیوارها و سکوها (کف) این سازه‌ها هستند. تیرهای فولادی تکیه گاهی حیاتی برای ساخت ساختمان‌ها، سازه‌ها و هر پروژه ساختمانی هستند. تیرها در محدوده اندازه‌های مختلف وجود دارد، که آن را به طور خاص برای برنامه‌های خاص قابل استفاده است.
تیرهای فولادی چگونه ساخته می‌شوند؟
دو روش اصلی برای ساخت انواع تیرآهن فولادی وجود دارد: جوشکاری و نورد گرم.
1. تیرهای فولادی نورد گرم
تیرها یک محصول فولادی سازه نورد گرم هستند. فولاد در هنگام سرد بودن در برابر شکل دادن مقاومت می‌کند. بنابراین اولین قدم در ساخت تیرهای فولادی حرارت دادن فولاد است. برای انجام این کار، فولاد از طریق یک کوره با سیستم‌های کنترل خودکار مشعل برای حفظ دمای مورد نظر، با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری پیچیده عبور می‌کند.
نورد واقعی فرآیندی است که با پایه‌های آسیاب پروفیلی که سطح مقطع مورد نظر را تشکیل می‌دهند امکان پذیر شده است. فولاد از میان غلتک‌های بزرگی از طریق ترکیبی از موتورها و یاتاقان‌های نصب شده عبور می‌کند که به گونه‌ای پیکربندی شده که شکل تیر مورد نظر را ایجاد می‌کند. این نیروها به طور منظم از هزاران تن فراتر رفته و چون فولاد بسیار داغ است، به راحتی از آن عبور می‌کند. سپس هنگام سرد شدن فولاد به دقت تحت نظارت قرار می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که یکپارچگی ریزساختارها حفظ می‌شود. فرآیندهای اضافی، مانند گالوانیزه گرم، می‌تواند برای محافظت بیشتر از فولاد اعمال شود.
مطالعه بیشتر: قیمت تیرآهن در مشهد
2. جوشکاری تیرهای فولادی
یکی دیگر از روش‌های ساخت انواع تیرآهن، جوشکاری تیرهای فولادی است. می‌توان تیرها را با جوش دادن ساختار جداگانه صفحات فولادی به یکدیگر مونتاژ کرد. به این ترتیب هر فلنج به طور جداگانه به وب (صفحات برای هر پروفیل مقطع) متصل می‌شود. جوشکاری می‌تواند وزن تیر را کاهش و استحکام را افزایش دهد. ساخت تیرهای صفحه به این صورت است که آن‌ها برای ایجاد ابعاد منحصر به فرد جوش داده شده، پیچ و مهره یا پرچ می‌شوند. به عنوان مثال، تیرهای صفحه ممکن است دارای یک شبکه عمودی عمیق و فلنج‌های باریک‌تر باشند.
سازندگان فولاد سازه می‌توانند فلز را در اندازه‌ها و ابعاد دقیق خم، برش، جوش و مونتاژ کنند. اندازه و ضخامت تیرهای فولادی هم به نوع تیرآهن فولادی تولید شده و هم به الزامات دقیق برای کاربرد خاص ساختمان بستگی دارد.
برای ساخت تیرآهن چه چیزی لازم است؟
مواد اولیه برای ساخت انواع تیرآهن فولادی شامل فولاد سازه‌ای با کیفیت بالا ساخته شده از گریدهای فلزی است که استانداردهای فولاد سازه‌ای تعیین شده توسط موسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا (AISC) و تجهیزات، ابزار و تکنیک‌های مناسب برای اجرای صحیح نمودارهای مهندسی را برآورده می‌کند.
سازندگان فلز باید برای پیروی از نمودارها و نقشه‌های مهندسی و همچنین از آخرین نرم افزارهای ساخت، تجهیزات و استانداردهای ایمنی اطلاعات و تجربه کافی داشته باشند تا بتوانند تیرآهن با کیفیت تولید کنند.
مطالعه بیشتر: تیرآهن بلژیکی چیست ؟
اندازه انواع تیرهای فولادی چیست؟
انواع تیرآهن فولادی دارای اندازه‌های مختلفی می‌باشند. به طور کلی، تیرها دارای عرض، ارتفاع و طول هستند و با وزن آن‌ها بر حسب پوند بر فوت اندازه‌گیری می‌شوند و برای پاسخگویی به نیازهای مختلف ساختمان، بسیاری از سازندگان فلزی خدمات ساخت سفارشی را ارائه می‌دهند.
هنگام آشنایی با انواع مختلف اندازه‌های تیر، به عرض شروع آن‌ها توجه کنید.
- S تیرهای= 3” x 5.7# تا 24” x 121#
- W تیرهای= 4” x 13# تا 44” x 335#
- M تیرهای= 6″ x 4.4# – 12.5″ x 12.4#
- H تیرهای= 3” x 3” (کوچک), 9 to 27” (متوسط), بزرگتر از 27” (بزرگ)
ویژگی‌ها و مزایای کلیدی هر نوع تیر چیست؟
در زیر ویژگی‌های برخی از انواع تیرآهن‌های مختلف، از جمله تیرهای I، تیرهای S، تیرهای W، تیرهای H، تیرهای M، تیرهای T و تیرهای صفحه شرح داده شده است. ممکن است شنیده باشید که تیر I به عنوان تیر جهانی نامیده می‌شود، در ادامه نامهای رایج دیگر این تیرها ذکر شده است.
1-تیرهای I (تیر جهانی)
- ویژگی‌های کلیدی: در دسته تیر اصلی با مقطع I شکل قرار می‌گیرند و تیرهای H، W و S انواع تیرهای I هستند.
- مزایا: ظرفیت خمشی آن‌ها با اینکه تحت تنش زیاد هستند خوب می‌باشد (خم نمی‌شود).
2-تیرهای S (دسته S، تیرهای استاندارد آمریکایی)
- ویژگی‌های کلیدی: پایه همیشه مخروطی است و در تیر A36 S و A992 S وجود دارد.
- مزایا: از تیرهای S که از انواع تیرآهن می‌باشند برای استفاده در ماشین آلات مانند جرثقیل‌های سقفی یا راه آهن عالی است. ضخامت بیشتر در وب می‌تواند به مقاومت در برابر انواع خاصی از خمش کمک کند
مطالعه بیشتر: تیرآهن بال پهن چیست ؟
3-تیرهای W (تیر فلنج پهن)
- ویژگی‌های کلیدی: سطوح فلنج موازی است. به طور معمول پایه‌های مخروطی یا بدون مخروط دارند. عرض فلنج از عرض تیرهای S بیشتر است. طول آن تا 355 فوت است. دارای استانداردترین بخش‌های موجود و پرکاربردترین می‌باشد. در تیرهای A992 W، تیرهای A709-50 W و تیرهای A572-50 W موجود می‌باشد.
- مزایا: محبوب‌ترین تیر در ساخت و ساز مدرن است و اتصال آن با سایر تیرها و ستون‌ها آسان می‌باشد.
4-تیرهای H (پایه های H، تیرهای HP، شمع های بلبرینگ)
- ویژگی‌های کلیدی: پایه‌ها همیشه بدون نوار هستند به طوری که ضخامت آن‌ها در طول تیر یکسان است. طول آن‌ها تا 204 فوت می‌باشد. سنگین‌ترین انواع تیرآهن فولادی است.
- مزایا: قادر به تحمل بیشترین وزن با بیشترین مقاومت خمشی است.
5-تیرهای M (اشکال متفرقه)
- ویژگی‌های کلیدی: نمی‌توان آن را به عنوان یک نوع تیر استاندارد طبقه بندی کرد. در درجه اول در RV و قاب بندی خانه استفاده می‌شود. در طول‌های کمتر از 40 فوت موجود است.
- مزایا: وزن کم را برای هر فوت فراهم می‌کند.
6-تیرهای T (WT, ST)
- ویژگی‌های کلیدی: مقطع آن T شکل است. بدون فلنج پایینی باعث می‌شود که تیری کم‌تعارض باشد.
- مزایا: به عنوان فلنج فشاری برای کاهش آسیب پذیری تنش برشی عمل کرده و در برابر خم شدن مقاومت می‌کند.
7-تیرهای صفحه‌ای
- ویژگی‌های کلیدی: با پرچ کردن یا جوشکاری مقاطع I ساخته شده است. برای بارهای سنگین اقتصادی تر است و برای مقاومت برشی بحرانی پیشنهاد نمی‌شود.
- مزایا: به طور گسترده در ساخت پل برای حمل بارهای سنگین در دهانه‌های بزرگ استفاده می‌شود.
مطالعه بیشتر: تیرآهن بال نیم پهن چیست ؟
سخن پایانی
در این مقاله به ویژگی‌ها و مزایای انواع تیرآهن پرداختیم. همان طور که اشاره شد فلنج‌های روی تیرها مانند تیرهای I ممکن است برای کاهش وزن و افزایش مقاومت برشی مخروطی شکل باشند/نباشند. ضخامت بخش وب تیرهای I و H بر اساس نیازهای میرایی ارتعاش و مقاومت پیچشی متفاوت است. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات یا برای تعیین اینکه کدام نوع تیر یا درجه فلز برای کاربرد مورد نظر شما مناسب است با کارشناسان ما در مجموعه آهن آلات قربان نیا تماس بگیرید.
