بررسی میزان مقاومت تیرآهن | تاثیر نوع تیرآهن بر مقاومت آن

مقاومت تیرآهن یکی از معیارهای اصلی در هنگام استفاده از آن ها در صنعت ساخت و ساز می باشد. اجزای اصلی هر سازه فلزی، تیرآهن ها می باشند. همان طور که می دانیم در صنعت ساختمان سازی از آهن آلات در سازه های بتنی بسیار زیاد استفاده می شود. وظیفه اصلی تیرآهن در سازه ها تحمل بارهای مختلف است که به صورت استاتیکی (ثابت) و یا دینامیکی (متغیر و ناگهانی) می باشد. آنچه که درباره تیرآهن ها مهم است میزان مقاومت تیرآهن در برابر بارهای وارد شده به سازه می باشد.

مطالعه بیشتر: اعلام قیمت لحظه ای قیمت آهن در مشهد

مقاومت تیرآهن بر طبق چه روشی اندازه گیری می‌ شود؟

همه تیرآهن هایی که در ایران و در کشورهای دیگر از جمله روسیه، چین و اروپا که در زمینه فولاد پیشرو هستند از استانداردهای جهانی تایید شده پیروی می کنند. اما امروزه با توجه به پیشرفت روز افزون صنعت فولاد، تیرآهن های تقلبی و با کیفیت پایین تر در بازار عرضه شده اند. بنابراین علاوه بر کارفرمایان مدیران اجرایی هم باید دقت زیادی در هنگام خرید تیرآهن داشته باشند. چرا که برای مقاومت تیرآهن به تیرهایی نیاز است که تحت استانداردهای لازم تولید شده باشند. به عبارتی دیگر باید بتواند فشارهای تنشی و کششی را تحمل کند.

عوامل زیادی از جمله شکل و ساختار تیرآهن، استانداردی که تیرآهن بر اساس آن ساخته شده است، کارخانه سازنده تیرآهن و کیفیت مواد اولیه بر میزان مقاومت تیرآهن تاثیرگذار می باشند. تیرآهن ها با تغییر هر کدام از مواردی که ذکر شد مقاومت های مختلفی در برابر بارهای وارد شده از خود نشان می دهند.

برای مشخص کردن مقاومت تیرآهن می توان آن ها را از طریق انجام آزمایشاتی مشخص کرد. اما در خصوص تیر آهن های که کاربرد زیادی در صنعت دارند این آزمایشات انجام شده و نتایج از طریق جدول در اختیار مصرف کنندگان و طراحان قرار داده شده است. به همین ترتیب می توان مقاومت هر نوع تیرآهن را با توجه به استاندارد تولید شده، با مراجعه به جداول مربوط به دست‌آورد.

مطالعه بیشتر: قیمت تیرآهن در مشهد

عوامل موثر بر مقاومت تیرآهن

1. وزن تیرآهن

یکی از عوامل مهم و موثر در میزان مقاومت تیرآهن وزن آن می باشد. وزن طبق استاندارد تعیین شده ساخته می شود. اگر پارامتر وزن خارج از استاندارد تعیین شده ساخته شود موجب اختلال خواهد شد. پارامتر وزن بر استحکام مصالح فولادی تاثیرگذار است اما افزایش وزن موجب افزایش دوام و استحکام نمی شود. برای هر سایزی وزنی استاندرد تعیین شده است.

2. اندازه و ابعاد تیرآهن

میزان مقاومت تیرآهن در اندازه ها و ابعاد مختلف متفاوت است. هر چه ابعاد تیرآهن بزرگتر باشد، وزن مقطع به دلیل ابعاد و ماهیت آن بیشتر است. رایج ترین و پرمصرف ترین انواع تیرآهن، تیرآهن ۱۶، ۱۸ و ۲۰ است که هر کدام دارای استحکام قابل قبولی هستند.

3. آلیاژهای مورد استفاده در ترکیب تیرآهن

آلیاژ اصلی تیرآهن، فولاد کربن و فلز آهنی است. اما از عناصر و آلیاژهای مختلفی در ساختار آن در جهت بهبود عملکرد و افزایش استحکام تیرآهن استفاده شده است. به طور کلی آلیاژها برای افزایش عملکرد مثبت محصول اضافه می شوند. به عنوان مثال استفاده از کربن در مواد فولادی برای افزایش استحکام کششی و استحکام تیرآهن است. حتی زیاده روی در استفاده از کربن، تیرآهن را پیچیده می کند. بنابراین باید دوز مصرفی بر طبق اصول و استانداردها باشد.

مطالعه بیشتر: بررسی انواع تیرآهن ها و کاربردهای آنها

4. مواد اولیه مورد استفاده

همان طور که می دانیم استفاده از مواد اولیه مرغوب در تولید مواد نیز بر مقاومت آن خواهد افزود. در فرآیند تولید تیرآهن از شمش های فولادی یا ورق سیاه استفاده می شود. به کاربردن شمش های فولادی در تولید تیرآهن از کیفیت بالایی برخوردار خواهد بود چرا که از طریق استخراج و تصفیه مستقیم سنگ آهن به دست می آید. شمش فولادی در انواع بیلت، تختال و بلوم تولید شده که شمش بلوم حاصل از ضایعات ذوب آهن قراضه است که در تولید تیرآهن استفاده می شود.

مقاومت تیرآهن با تحت تاثیر قرار گرفتن برخی عوامل محیطی کاهش می یابد و موجب ضعیف شدن تیرآهن می شود. تماس با پوسیدگی، زنگ، رطوبت، اسیدها و سولفات ها در در آهن می تواند به مرور زمان منجر به کاهش عملکرد و حتی تلفات جانی و مالی شود.

مقاومت تیرآهن های پرکاربرد

1. تیرآهن 12

همان طور که در بالا اشاره شد مقاومت تیرآهن ها به عوامل زیادی از جمله ظاهر و ساختار محصول، استانداردهای تولیدی و کیفیت تولید تیرآهن بستگی دارد، بنابراین نیاز است که مقاومت تیرآهن ها را برای سایزهای مختلف بررسی نماییم. که یکی از راه های بررسی مقاومت تست آزمایشگاهی آن ها است. یکی از پرکاربردترین پروفیل ها سایز 12 تیرآهن است که در صنعت و ساخت و ساز به وفور یافت می شود. این محصول طبق استاندارد IPE ساخته شده و مقاومت خوبی برای استفاده در سقف و ستون سازه ها می باشد.

مقاومت سایز 12 تیرآهن نسبت به سایزهای بالاتر کمتر است اما در کابردهایی اعم از ستون و یا پوشش های سقفی بسیار مناسب می باشد. قیمت این نوع تیر در مقایسه با دیگر سایزها به دلیل وزن کمتر آن پایین تر است. این نوع تیرآهن در سازه های سنگین کاربردی ندارند.

2. تیرآهن 14

تیرآهن 14 سایز بزرگتر و رایج تری در مقایسه یا تیرآهن 12 است. به میزان بزرگتر بودن سایز وزن آن بیشتر و در نتیجه قیمت آن بالاتر خواهد بود. عواملی که بر مقاومت تیرآهن 14 تاثیرگذار هستند می توان به نوع مواد اولیه مورد استفاده، کارخانه تولید کننده و… اشاره نمود. از تیرآهن 14 در مواردی که نیاز به مقاومت و استحکام بالاتری می باشد، استفاده می گردد. کاربرد این نوع تیرآهن ها در ستون ها و پوشش های سقفی در سازه های سبک تر مورد استفاده قرار می گیرند.

مطالعه بیشتر: راه های تشخیص تیرآهن اصل از تقلبی

3. تیرآهن 16

مقاومت این نوع تیرآهن به استاندارد تولیدی، مواد اولیه و کیفیت ساخت کارخانه تولیدی بستگی دارد. این سایز به دلیل بزرگتر بودن آن در مقایسه با سایز 12 و 14 مقاومت بیشتری داشته و کاربرد آن علاوه بر پوشش های سقفی و ستونی در ساخت خرپا و پل های بزرگ استفاده می شود. این نوع تیرآهن برخلاف تیرآهن 12 و 14 در ساخت سازه های سنگین مورد استفاده قرار می گیرد.

4. تیرآهن 18

مقاومت تیرآهن 18 بسیار بالا بوده و به راحتی می تواند در سازه هایی با وزن سنگین مورد استفاده قرار بگیرد. اما مقاومت این محصول می تواند بر طبق مواد مصرفی و کیفیت کارخانه تولیدی متفاوت باشد. از این تیرآهن در سازه ها به عنوان ستون اصلی سازه استفاده می شود. همان طور که اشاره شد مقاومت تیرآهن 18 با استفاده از تست آزمایشگاهی بررسی می شود اما مقاومت آن ها را می توان بر اساس جداول ارائه شده بررسی نمود.