تیرآهن
نقد و بررسی : تیرآهن
تیرآهن و عوامل اثرگذار بر قیمت تیرآهن
سازه‌های اسکلت فلزی به دلیل استحکام بالای آنها در کشش و فشار اعمال‌شده استفاده بسیاری دارند. تیرآهن نیز ازجمله مقاطع پرکاربرد و مهم‌ترین نوع پروفیل‌های ساختمانی در سازه‌های اسکلت فلزی است که انواع متعددی نیز دارد.
مراحل ساخت تیرآهن:
در ابتدا شمش‌ها را توسط یک جک هیدرولیکی در ردیف‌های مشخص به داخل کوره‌ها هدایت کرده و کوره را در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد جهت نورد آماده می‌کنند. سپس شمش‌های پخته‌شده روی رول‌ها قرار گرفته و به‌طرف مرحله رافینگ هدایت می‌شوند. رافینگ در 3 مرحله از قطر شمش‌ها کاسته و به طول آنها می‌افزاید. بعد از مرحله رافینگ (استندها) قفسه‌های نورد قرار دارند که این مرحله متشکل از 10 تا 18 استند با کالیبر مشخص است. مرحله آخر نورد، قسمت قیچی متراژ است که جهت برش محصولات تولیدشده در طول‌های مشخص به‌کار می‌رود. سپس محصولات تولیدی در زیر گیوتین‌های بسته‌بندی به طول 12 متری طبق استاندارد برش داده می‌شوند.
روش‌های برش تیرآهن:
برش تیرآهن به 2 روش صورت می‌گیرد که عبارت‌اند از:
1-برش به روش کوپال
این روش توسط دستگاه قطع‌کن سنگین صورت می‌گیرد که مجهز به برش گیوتین بوده و انواع پروفیل‌های فولادی را در امتداد خط منکسر قطع می‌نماید.
2-برش به روش برنول
این برش به‌وسیله‌ی لوله برنول صورت می‌گیرد که شعله‌ی بنفش‌رنگی که از گاز استیلِن و اکسیژن تولیدشده را منتشر می‌نماید. این نوع برش تحت عنوان «هوابرش» نیز شناخته می‌شود.
کاربرد تیرآهن معمولی (IPE):
ازجمله کاربردهای تیرآهن IPE یا تیرآهن معمولی عبارت‌‌است از:
1-ساخت تیر به‌صورت تک و دوبل به‌عنوان تیر اصلی برای اتصال به ستون و تیر فرعی برای اتصال به تیرهای اصلی
2-ساخت ستون
3-ساخت اعضای خرپا
4-ساخت نعل درگاه‌ها
5-پوشش سقف‌ها به‌صورت تیرهای فرعی و اصلی (پل یا شاه‌تیر)
6-ساخت پل‌های لانه‌زنبوری
7-اتصال دو تیر عرضی در سقف یا خرپای سقف به‌عنوان تیر کلاف
انواع تیرآهن:
تیرآهن‌ها دارای انواع مختلف و با مشخصات هندسی و کاربری متفاوتی هستند که بسته به نوعشان، قیمت تیرآهن هم متفاوت است. انواع تیرآهن عبارت‌اند از:
1-تیرآهن معمولی (IPE)
تیرآهن معمولی (I Profile European) یا تیرآهن بال نیم پهن با سطح مقطع I شکل در ایران کاربرد زیادی دارد. این تیرآهن طبق استاندارد اروپا تولید می‌شود. مشخصات تیرآهن معمولی، ثابت بودن ضخامت بال آن است. انواع سایز تیرآهن معمولی در کارخانه‌ها با ارتفاع مقطع 80 تا 600 میلی‌متر تولید می‌شوند. این تیرآهن محصولی از نورد گرم فولاد با مقطع عرضی معين است كه از قسمت ميانی به نام جان و دو لبه موازی به نام بال تشكيل شده است.
2-تیرآهن نرمال (INP)
تیرآهن نرمال (I Normal Profile) با سطح مقطع I شکل است که ضخامت بال آن با فاصله گرفتن از جان تیرآهن کاهش می‌یابد. تفاوت اصلی آن با تیرآهن معمولی در ضخامت بال است. مشخصه این تیرآهن طبق استاندارد کارخانه‌های روسیه و چین است. تیرآهن نرمال در کارخانه‌ها با ارتفاع مقطع 80 تا 600 میلی‌متر تولید می‌شود. کاربرد تیرآهن نرمال در چند سال گذشته کاهش چشمگیری داشته است که این امر به دلیل عملکرد سازه‌ای بهتر تیرآهن معمولی (IPE) نسبت به تیرآهن نرمال و همچنین تولید انبوه تیرآهن معمولی در کشور و کاهش خروج ارز از کشور است.
3-تیرآهن بال‌پهن (IPB)
تیرآهن IPB (I Profile Broad) یا تیرآهن هاش (H) یا تیرآهن‌های عریض که در آنها طول بال‌ها نسبت به تیرآهن IPE افزایش یافته و تیرآهن بال‌پهن نامیده می‌شوند. تیرآهن هاش در کارخانه‌ها با ارتفاع مقطع 100 تا 1000 میلی‌متر تولید می‌شود. تحمل تیرآهن بال‌پهن تک نسبت به تیرآهن معمولی تک در برابر اعمال بارهای وارده بیشتر است.( جهت مشاهده قیمت هاش روی متن لینک شده کلیک کنید)
مزایا و معایب تیرآهن:
تیرآهن نیز مانند سایر مقاطع فولادی دارای مزایا و معایبی است که به شرح زیر است:
مزایای تیرآهن معمولی:
- > بعد از اتمام اجرای سازه، همچنان امکان تقویت تیرها وجود دارد.
- > اتصال چندین قطعه به یکدیگر توسط تیرآهن امکان‌پذیر است.
- > این قطعات به‌صورت پیش‌ساخته در کارخانه‌ها موجود هستند.
- > اجرا و نصب تیرآهن سرعت بالایی دارد.
- > تیرآهن در ارتفاع زیاد کاربرد فراوانی دارد.
معایب تیرآهن معمولی:
1-تضعیف مقاومت تیرآهن در دمای بالا: با بالا رفتن دما در شرایط وقوع آتش‌سوزی، مقاومت ساختمان‌های فلزی کاهش می‌یابد. اگر در شرایطی دمای اسکلت فلزی از دمای ۵۰۰ به دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد باعث به خطر افتادن تعادل ساختمان می‌شود.
۲- امکان خوردگی تیرآهن در برابر عوامل خارجی: قطعات فلزی استفاده‌شده در ساختمان‌ها در برابر شرایط جوی از خود واکنش نشان داده و باعث کاهش ابعاد قطعات فلزی و خوردگی فولاد می‌شود؛ به‌این‌ترتیب مخارج محافظت و نگهداری ساختمان افزایش می‌یابد. پدیده اکسیداسیون در فولاد باعث خوردگی فولاد و در شرایط اضطراری باعث تخریب سازه و تحمیل خسارات جانی و مالی فراوانی می‌شود. اگر سازه اسکلت فلزی در مناطق با رطوبت زیاد مانند بندرها اجرا شده باشد جهت پیشگیری از پدیده مخرب زنگ‌زدگی، رنگ‌آمیزی قطعات سازه اسکلت فلزی توسط رنگ‌های ضدزنگ (سُرنج) باعث کاهش چشمگیر اثر مخرب رطوبت بر سازه اسکلت فلزی می‌شود.
۳-تمایل قطعات فلزی به کمانش: تمایل قطعات فلزی به کمانش به‌ویژه در ستون‌های بلند (لاغر) از نقاط ضعف قطعات فلزی ازجمله تیرآهن است.
۴- اتصال نامناسب قطعات: اتصال قطعات فلزی به 3 روش اتصال جوشی، پیچی و پرچی صورت می‌گیرد؛ اما در کشور ما اغلب اتصالات با جوش صورت می‌گیرد که در این میان به دلیل عدم مهارت برخی از جوشکاران و عدم کنترل توسط مهندسین ناظر، بعدها پس از بهره‌برداری از ساختمان اسکلت فولادی، در ساختمان مشکلاتی ایجاد خواهد شد.
تیرآهن لانه‌زنبوری چیست؟
تیرآهن لانه‌زنبوری نوعی از تیرآهن است که به‌منظور افزایش مقاومت خمشی در تیرهای نرمال، آنها را به شکل لانه زنبور برش می‌دهند. این تیرآهن جزو تیرآهن‌های نورد شده در کارخانه نیست. دلیل نام‌گذاری تیرآهن لانه‌زنبوری ماهیت تصویری این محصول است. فضاهای خالی موجود در جان تیرآهن چون لانه زنبور است و وجود همین شش‌ضلعی‌ها در تیرآهن لانه‌زنبوری علت اصلی نام‌گذاری محصول است. تولید تیرآهن لانه‌زنبوری کارگاهی است و در نقشه‌ها معمولاً علامت اختصاری تیرآهن لانه‌زنبوری با حروف (CNP) نمایش داده می‌شود.
نحوۀ طراحی تیرآهن لانه‌زنبوری:
ابتدا جان تیرآهن نورد شده را به‌صورت زیگزاگ بریده، سپس قطعات به‌دست‌آمده به‌اندازه یک دندانه نسبت به هم جابجا می‌شوند. درنهایت با جوش نفوذی کامل این اتصال کامل می‌شود. در تیرهای لانه‌زنبوری تعیین ارتفاع تیر و شکل حفرۀ ایجادشده در جان تیرآهن به محاسبات فنی و زاویه برش α بستگی دارد. این زاویه معمولاً بین ۴۵ تا ۶۰ درجه متغیر است.
مزایای تیرآهن لانه‌زنبوری یا تیرآهن CNP:
مزایای تیرآهن لانه‌زنبوری عبارت است از:
- > مقرون‌به‌صرفه و کاملاً اقتصادی
- > تحمل بار بالا
- > مقاومت بیشتر
- > افزایش استحکام و مقاومت بدون بار اضافه
- > افزایش بار خمشی
- > کاربردهای متنوع در انواع صنایع به‌ویژه پل‌سازی، حمل‌ونقل، عمران و غیره
معایب تیرآهن لانه‌زنبوری:
در کنار مزایای مختلف، تیر لانه‌زنبوری دارای معایب و اشکالاتی در اجرا و بهره‌برداری نیز هست. در ساخت تیر لانه‌زنبوری می‌بایست اصول کاملاً رعایت گردیده در غیر این صورت احتمال تخریب تیر زیر بار واردشده وجود خواهد داشت. ایراد اساسی که بر تیر لانه‌زنبوری وارد است، وجود حفره‌ها است که باعث کاهش مقاومت برشی تیر در محل اتصال پل به ستون یا اتصال تیرآهن تودلی (تیر فرعی) به پل لانه‌زنبوری می‌شود. معمولاً این عیب باعث ممنوعیت استفاده از تیر لانه‌زنبوری می‌شود. برای رفع این عیب و تأمین مقاومت برشی ازدست‌رفته، بعضی از حفره‌ها را با ورق فلزی پر می‌کنند. تیر لانه‌زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می‌تواند به‌صورت پل، فقط در یک دهانه یا به‌صورت پل ممتد به کار رود.
عوامل مؤثر بر قیمت تیرآهن:
- > همان‌طور که می‌دانید یکی از عوامل کلیدی در قیمت تیرآهن، نرخ ارز و به‌خصوص دلار است. با افزایش نرخ دلار در این سال‌ها در ایران، قیمت تیرآهن نیز افرایش پیدا کرده است.
- > برند تیرآهن هم در قیمت آن مؤثر است؛ برای مثال قیمت تیرآهن ذوب‌آهن اصفهان در مقایسه با سایر تولیدکنندگان بالاتر است.
- > میزان عرضه و تقاضای کلیه مقاطع فولادی روی قیمت آنها مؤثر است. برای مثال اگر میزان عرضه تیر در بازار بیشتر از نیاز بازار باشد، بالطبع شاهد کاهش قیمت تیرآهن خواهیم بود.
- > قیمت مواد اولیه از عوامل دیگری است که روی قیمت تیرآهن تأثیر دارد. قیمت این مواد اولیه خود تحت تأثیر عوامل مشابهی مثل نرخ ارز، میزان عرضه و تقاضا، وارداتی یا تولید داخل بودن هستند.
محاسبه وزن تیرآهن معمولی:
در کشورهای مختلف، مهندسین و مجریان پروژه‌های عمرانی جهت تحلیل و طراحی و انجام استاندارد محاسبات از جدول اشتال که به‌عنوان مهم‌ترین منبع مشترک و کارآمد است استفاده می‌نمایند. جدول تحمل بار تیرآهن از کاربردی‌ترین جداول برای مهندسین ساختمان‌سازی محسوب می‌گردد که می‌توان برخی از موارد را در کتابچه اشتال استخراج نمود. مسلماً با افزایش ارتفاع مقطع تیرآهن، مقاومت آن در برابر بار افزایش می‌یابد؛ به‌عنوان‌مثال مقاومت تیرآهن 16 نسبت به مقاومت تیرآهن 14 بیشتر است. برای مشاهده جدول وزنی تیرآهن طبق وزن‌های استاندارد اشتال کلیک نمایید.
تولیدکنندگان تیرآهن:
تولیدکنندگان مختلف تیرآهن به شرح زیر است:
- > کارخانه ذوب‌آهن اصفهان
- > کارخانه فولاد خوزستان
- > کارخانه فولاد فایکو
- > کارخانه فولاد ناب تبریز
- > کارخانه فولاد یزد
- > کارخانه فولاد فردوس باختر
- > کارخانه فولاد شاهین بناب
- > کارخانه فولاد کوثر اهواز
- > کارخانه فولاد آریا ذوب
- > آریان فولاد
- > کارخانه فولاد کرمانشاه
- > کارخانه فولاد ظفر بناب ( جهت مشاهده قیمت تیرآهن بناب روی متن لینک شده کلیک کنید)
می‌توان گفت در میان تولیدکنندگان داخلی، قیمت تیرآهن ذوب‌آهن اصفهان مرجع قیمتی محسوب می‌شود. تیرآهن ذوب‌آهن بالاترین کیفیت را در میان تولیدکنندگان داشته و وزن آن به جدول اشتال نزدیک‌تر است. بعد از ذوب‌آهن، قیمت تیرآهن فایکو کمی پایین‌تر بوده اما کیفیت به نسبت خوبی نیز دارد. کارخانه ظفر بناب فقط تیرآهن 12 تولید می‌کند که گرچه سبک بوده اما در میان ساختمان‌سازها طرفدار زیادی دارد.
نقد وبررسی
نقد بررسی یافت نشد...