روش محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان

برج ایفل را که همه می شناسیم. در ظاهر آن به جز میلیون ها تیر آهن و فولاد چه می بینید؟ اینجاست که به اهمیت استفاده از آهن در ساختمان سازی پی می برید  که اگر هیچ وقت توسط بشر اختراع نمی شدند الان خبری از این برج های زیبا و بی نظیر در دنیا نبود و پاریس شاید تنها با خیابان های شلوغ شبانگاهیش شناخته می شد. نقش تیر آهن در پایداری و افزایش عمر ساختمان ها را نمی توان نادیده گرفت. اما فارغ از ارزشمندی و کاربرد تیر آهن، توجه به نکاتی خاص قبل از خرید آن ها مانند کیفیت تیرآهن و نحوه محاسبه  مقدار مورد نیاز آن بسیار مهم بوده که باید مد نظر قرار گیرد. در این مقاله می خواهیم کمی درباره نحوه محاسبه تیر آهن ساختمان بحث کنیم؛ پس پیشنهاد می کنیم که تا پایان همراه ما بمانید.

انواع تیر آهن های کاربردی در ساختمان سازی

تیر های به کار رفته در ساختمان ها به سه حالت بتنی، چوبی و فلزی ساخته شده که این روزها تیرهای فلزی رواج بیشتری دارند. استحکام، مقاومت بالا، قیمت به صرفه و از همه مهم تر رایج بودن در تمام نقاط کشور عواملیست که آنها را به اجزائی  مهم در ساختمان سازی تبدیل کرده است. تیرهای فلزی از لحاظ ظاهری به دو شکل I و H در بازار عرضه می شوند که روش محاسبه تیر آهن در هر کدام متفاوت است. اگر در بازار به دنبال محصولات I شکل باشید حتما فروشنده شما را با دو سری آن یعنیINP و IPE آشنا خواهد کرد که با توجه به نیاز ساختمان و تشخیص مهندس ناظر ممکن است هر کدام از آنها انتخاب شوند. مثلا در سال های اخیر ساختمان سازان و مهندسان به این نتیجه رسیدند که بر اساس ارتفاع و نحوه ساخت ساختمان مورد نظر و یا میزان فشاری که بار ممکن است به ساختمان وارد کند تیرهای IPE به یکدیگر در کنار استفاده از ورق های فولادی، مقاطع سخت و پایداری را شکل خواهند داد اما IPE ها تنها از یک زاویه کشش مقاومت دارند که روش محاسبه تیر آهن ساختمان نیز در آنها متفاوت است.

برای مشاهده قیمت تیرآهن کلیک کنید

همین عامل موجب استقبال از H ها شدکه تحمل کشش از دو زاویه را داشته و دارای مزایایی به ترتیب زیر هستند:

• کم نمودن ضریب خطا در سازه ها
• کم نمودن هزینه های ساخت و ساز و عملیات
• کم نمودن میزان مصرف آهن استفاده شده
• کاهش هزینه در حین انجام عملیات
• شکل دهی مقاومت و استحکام بالا

از طرفی تیر آهن های کاربردی در پروژه های صنعتی بر اساس نسبت بال ها، نسبت عرض، استاندارد اروپا و همینطور استاندارد ملی در این سه دسته قرار می گیرند که شامل:

1. IPE: به شکل حرف I و بال های ثابت بوده که تحت استاندارد ایران و کشورهای اروپایی عرضه می شوند.
2. INP: به شکل حرف I با بال های متغیر بوده که طبق استاندارد چین و روسیه به بازار عرضه می شوند.
3. INB: به شکل حرف H با بال پهن بوده که مقاومت کششی بالایی نیز دارند.

روش محاسبه تیر آهن ساختمان را بشناسیم

جدول اشتال را کنار دست خود داشته باشید چراکه اگر بخواهیم وزن تیر آهن را محاسبه کنیم باید براساس نوع آن به وزن ویژه درج شده تیر آهن در جدول اشتال مراجعه کنیم. به عنوان نمونه اگر بخواهیم وزن تیر آهنی از سری IPE20 با طولی به قدر 12 متر را محاسبه کنیم باید از فرمول زیر تبعیت نماییم:

وزن تیر آهن=12*22/40 (وزن مخصوص در جدول اشتال)=268/80

از طرفی برای محاسبه تیر آهن از سری IPE18 به طول 6 متر می توان از فرمول زیر استفاده کرد:

وزن تیر آهن=6*18/8 (وزن مخصوص در جدول اشتال) =112/8

اما روش محاسبه تیر آهن ساختمان با  نوع زنبوری کمی متفاوت  است، می دانیم که تیر آهن لانه زنبوری در سازه های متفاوت جهت افزایش مقاومت خمشی به کار برده می شود. در این روش تیرهای نرمال را به شکل لانه زنبوری برش می دهند و سپس آنها را از هم باز و مجددا به هم جوش زده که در نهایت تیر آهن هایی با ظرفیت بالا و مقاومت بیشتر تولید می شوند.  

بهترین روش محاسبه تیر آهن ساختمان از نوع لانه زنبوری آنهم با طول 10 متر به صورت فرمول زیر است:

وزن تیر آهن لانه زنبوری= 10* 10/33 (وزن مخصوص در جدول اشتال) = 103/30

روش محاسبه تیر آهن ساختمان از لحاظ تعداد

عموما تعداد تیر آهن های مورد نیاز را در هر متر مربع محاسبه کرده که به عوامل زیادی بستگی دارد. یکی از اصلی ترین و مهم ترین نکاتی که باید در زمان محاسبه تعداد تیر آهن مصرفی در سازه  در نظر داشت، شناخت نوع ساختمان از منظر بتنی یا فلزی بودن آن است. باید ببینیم که قرار است چه تیرهایی با چه جنسی به کار ببریم؛ چراکه تیرهای بتنی عموما فضای بیشتری را به خود اختصاص می دهند. از طرفی در سازه های فلزی تعداد آهن آلات مورد استفاده به صورت زیر است:

اگر اسکلت فلزی با مهاربند هم مرکز شود بدون اینکه وزن آرماتور سقف را در نظر بگیریم، وزن همه آهن آلات مورد استفاده در ساختمان ها اغلب حدود 40 تا 70 کیلوگرم در هر یک متر مکعب است. البته باید این نکته را نیز در نظر داشت که محاسبه تعداد تیر آهن ها معمولا کار راحتی نیست؛ چراکه اغلب برای پروژه های مختلف متفاوت هستند.

اما در سازه های بتنی روش محاسبه تیر آهن دارای تفاوت هایی است. در سازه های بتنی اگر ساختمان دارای قاب خمشی و یا دیوار برشی باشد، بدون اینکه وزن آرماتور سقف را در نظر بگیرند عموما آهن آلات مصرفی با وزن 35 تا 60 کیلوگرم در هر متر مربع به کار می روند.

برای سازه بتنی با قاب خمشی، به طور متوسط با عدم دقت به وزن آرماتور سقف، آهن آلاتی با وزن های 40 تا 55 کیلوگرم به ازای هر متر مربع نیازمند هستیم. در سازه های بتنی نیز محاسبه تعداد دقیق تیر آهن های مورد نیاز بستگی به نوع سازه، جنس و کیفیت تیر آهن ها و البته نظر کارشناس پروژه دارد.

اما روش محاسبه تیر آهن ساختمان از منظر قیمت نیز بسیار مهم است. در این باره می توان گفت که کیفیت تیر آهن کاربردی در تعیین قیمت آن بسیار موثر است. مانند هر وسیله دیگری که  بر اساس میزان کیفیت و جنس آن هزینه ای را بابت خریدش پرداخت می کنیم، در تعیین قیمت تیر های آهن نیز باید بر اساس جنس و کیفیت آن هزینه ای را متقبل شد. 

روش محاسبه تیر آهن ساختمان از منظر باربری

سازه ها بر این اساس به 5 نوع  تیر آهن نیازمند هستند که به ترتیب زیر آمده اند:

1. تیر اصلی یا شاه تیر
2. تیر فرعی(تیرچه)
3. نعل درگاهی
4. تیر لبه ای (کناری)
5. لایه تیر

کلام آخر

هیچکسی نمی تواند اهمیتی که تیرهای آهنی در ساخت و سازها دارند را انکار کند. سطح بارگیری و تحمل تیرها به موارد زیادی وابسته است، برای مثال هیچگاه یک تیر آهن بزرگ را برای ساختمانی یک طبقه و کوچک به کار نمی گیرند البته بالعکس این مبحث نیز صادق است. مهندسان و ناظران بر یک پروژه قبل از هر چیز باید روش محاسبه تیر آهن ساختمان را از مناظر مختلف بررسی کرده  و آنها را بر پروژه نهایی اعمال کند. بنابراین قبل از نهایی کردن استفاده از تیر آهن باید بهروش ها و از مناظر مختلف آنها را بررسی کرد و با اطمینان کامل در پروژه به کار برد. اگر در حال ساخت یک ساختمان به مالکیت خود هستید به شما پیشنهاد می کنیم تا حتما قبل از خرید تیر آهن نکات گفته شده در این مطلب را رعایت و اجرا کنید تا رضایت کاملی از ساخت و ساز خود داشته باشید.