تیرآهن IPE و کاربردهای آن

کاربرد تیرآهن IPE در صنایع ساختمانی بسیار گسترده و گوناگون است. مطمئنا برای همه شما پیش آمده است که در حال عبور از خیابان، ساختمانی نیمه‌کاره را دیده‌اید که تیرآهن‌های زیادی روبه‌روی آن روی زمین ریخته شده است. اگر کمی با ساخت‌وساز و صنایع عمرانی آشنا باشید قطعا با کاربردهای گسترده تیرآهن در صنایع مختلف آشنا هستید.

تیرآهن IPE نمونه‌ای از تیرآهن‌های عرضه شده توسط شرکت‌های فولاد است که بر اساس استاندارد IPE که در کشورهای اروپایی تعریف شده تولید و روانه بازار می‌شوند. کشور ایران نیز در سال‌های اخیر موفق شده در تعریف استاندارد IPE نقش داشته و تیرآهن IPE را با کیفیت مناسبی روانه بازار کند. این تیرآهن‌ها دارای شکل I بوده و همه قسمت‌های آن از ضخامت یکسانی برخوردار است. در ادامه این مقاله درباره مشخصات تیرآهن IPE، استاندارد ساخت، کاربردها و فرایند تولید آن توضیح بیشتری خواهیم داد. تا انتهای مطلب با ما همراه باشید. 

مشخصات ظاهری تیرآهن IPE

تیرآهن IPE که به تیرآهن معمولی نیز معروف است، دارای سطح مقطعی به شکل I است که به آن تیرآهن نیم‌پهن نیز گفته می‌شود. 

ضخامت بال‌ها در آن یکسان است. این مقاطع بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 1791 با نام تیرآهن نورد گرم، بال نیم‌پهن موازی تولید می‌شوند. استانداردهای بین‌المللی این محصول شامل DIN 1025-5 و EN 10034 می‌شوند.

پارامترهای تعیین‌کننده مشخصات تیرآهن IPE عبارتند از:

• H: ارتفاع بال تیرآهن
• B: عرض بال تیرآهن
• S: ضخامت جان تیرآهن
• T: ضخامت بال تیرآهن
• A: سطح مقطع تیرآهن

ابعاد تیرآهن IPE

برای نام‌گذاری تیرآهن IPE از عنوان تیرآهن به همراه عددی در جلوی آن استفاده می‌شود. مثلاً تیرآهن IPE 140 به تیرآهن با ارتفاع 140 میلی‌متر اشاره دارد. تیرآهن‌های معمولی IPE در ایران در سایزهای 120 تا 300 میلی‌متر تولید می‌شوند که در بازار با اندازه‌های 12 تا 30 سانتی‌متر شناخته می‌شوند. این مقاطع مطابق با استانداردهای جهانی در سایزهای 80 تا 600 میلی‌متر قابل‌ تولید هستند. همچنین، تیرآهن‌های IPE دارای عرض 46 تا 220 میلی‌متر بوده و معمولاً در طول 12 متر تولید می‌شوند. 

مشخصات استاندارد IPE تیرآهن

خاستگاه تیرآهن IPE کشورهای اروپایی است. اما امروزه این محصول در کشورهای مختلف دنیا نظیر ترکیه، لهستان، کره، آلمان و اسپانیا تولید و به بازارهای جهانی عرضه می‌شود. 

کشورهای چین و روسیه نیز در کنار نوع دیگر تیرآهن که براساس استاندارد INP ساخته‌ شده و دارای بال‌های باریک‌تری نسبت به جان تیرآهن است، اقدام به عرضه تیرآهن IPE می‌کنند. در هنگام خرید محصولات چینی و روسی حتما مراقب نوع استاندارد به‌ کار رفته در ساخت تیرآهن باشید.

تیرآهن IPE یکی از سبک‌ترین پروفیل‌های فولادی اروپایی است. با این حال استفاده از ضخامت یکسان در جان (مرکز قسمت عمودی) تیرآهن و بال‌ها (قطعات افقی انتهایی) باعث می‌شود که استقامت محصول در مقابل نیروی برشی تا حد زیادی افزایش یابد. معمولا عرض بال‌های تیرآهن IPE برابر با نصف ارتفاع آن است. این امر مقاومت تیرآهن در برابر خم‌شدگی زیر فشار را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

این نوع تیرآهن در طول‌های مختلفی در دسترس است. ویژگی‌هایی نظیر وزن، اندازه بال و ضخامت تیرآهن بر اساس طول قسمت عمودی این محصول که جان نام دارد، تعیین می‌شود. تیرآهن IPE در ارتفاع‌های 80 تا 600 میلی‌متری موجود است. ضخامت این نوع تیرها بسته به طول از 5.2 تا 19 میلی‌متر قابل تغییر است. همچنین وزن تیرآهن IPE از 6.11 تا 125 کیلوگرم بر متر متغیر است. سطح مقطع بال‌های این قطعه نیز از 0.328 تا 2.01 سانتی‌مترمربع را شامل می‌شود. شما می‌توانید بر اساس نیاز خود طول مورد نظر را انتخاب کرده و اقدام به خرید محصول کنید. پرکاربردترین تیرآهن IPE طول 140 آن است که در میان معماران ایرانی به تیر آهن 14 معروف است.

برای مشاهده مشخصات کامل جدول اشتال تیرآهن کلیک نمایید

کاربردها و نحوه تولید تیرآهن IPE

تیرآهن IPE یکی از پرکاربردترین انواع تیرآهن در صنایعی نظیر ساختمان‌سازی، پل‌سازی، پروژه‌های عمرانی بزرگ و حساس و آهنگری است. این که شما برای سازه خود نیاز به چه نوع تیرآهنی پیدا کنید، به مهندس طراح بستگی دارد. استانداردی که او در طراحی نقشه استفاده می‌کند، با توجه به کاربرد بوده و شما باید تیرآهن مناسب را خریداری کنید. تیرآهن IPE در مقایسه با انواع دیگر یعنی INP و IPB پرکاربردتر بوده و مهندسان ایرانی معمولا نقشه‌های خود را بر اساس استاندارد IPE رسم می‌کنند.

بسته به تشخیص مهندس سازه می‌توان از یکی از انواع تیرآهن‌ها استفاده کرد. تیرآهن‌ها یکی از پرکاربردترین قطعات فولادی در پروژه‌های عمرانی هستند به خصوص پروژه‌هایی که نیاز به اسکلت فلزی دارند. با توجه به نوع سطح مقطع تیرآهن که می‌تواند به شکل I، H، U و T باشد، کاربرد آن نیز متفاوت است. تیرآهن IPE از نوع I بوده و به‌نام تیرآهن معمولی نیز خوانده می‌شود. این نوع تیرآهن دارای استحکام و مقاومت بالایی در برابر نیروهای برشی و خمشی است. به‌همین دلیل در ساخت سقف سازه‌ها، ستون، خرپا، بیم، پل لانه زنبوری و درگاه دارای کاربرد زیادی است.

به‌دلیل کاربرد فراوان تیرآهن IPE در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی و نیز تعداد بالای سفارش‌ها، قیمت تیرآهن بر قیمت تمام شده و پروژه بسیار تاثیرگذار است. همچنین کیفیت مواد اولیه استفاده شده در ساخت و دقت به‌ کار رفته در این فرایند از اهمیت به‌سزایی برخوردار است. چرا که ایمنی سازه در گرو ایمنی اسکلت آن بوده و یکی از اجزای اصلی هر پروژه ساختمانی، تیرآهن است.

ماده اصلی برای تولید این محصول، شمش‌های فولادی با سطح مقطع مربعی و طول و ضخامت مشخص است. کارخانه تولیدکننده تیرآهن IPE که در ایران کارخانه ذوب آهن اصفهان است، کوره‌های خود را تا دمای 1100 درجه گرم کرده و با استفاده از جک‌های هیدرولیکی شمش‌ها را وارد کوره می‌کنند. این مرحله شروع نورد گرم شمش‌ها است. شمش‌ها مدت زمان معینی در کوره‌ها قرار می‌گیرند تا نرم شده و برای نورد ابتدایی یا رافینگ آماده شوند. در این مرحله با استفاده از غلتک‌های استاندارد، شمش‌ها در سه مرحله پهن شده و به ضخامت مورد نظر می‌رسند. شمش‌های پهن‌شده روی استندها یا قفسه‌های نورد قرار گرفته و به‌وسیله 10 تا 18 استند کالیبر شده یکنواخت شده و بدنه ای محکم و یکپارچه به دست می‌آورند. توجه کنید که خروجی این مرحله هنوز تیرآهنی که ما می‌بینیم، نیست.

خروجی استندها یک تیر آهن بلند و باریک است که با استفاده از قیچی‌های مخصوص در طول‌های استاندارد مطابق سفارش مشتری برش‌زده می‌شود. در مرحله آخر تیرآهن‌های به‌دست آمده سرد شده و بال‌ها و جان آن‌ها به یکدیگر متصل می‌شود. پس از انجام تست‌های کیفیت و استحکام استاندارد، تیرآهن‌های IPE بسته به سفارش مشتری بسته‌بندی شده و به بازار عرضه می‌گردند.

تیرآهن IPE یا نیم پهن با استفاده از استاندارد تعریف شده در کشور که همان استاندارد اروپایی است، در کارخانه‌های داخلی ساخته می‌شود. هرچند که همه طول‌های موجود در بازار، محصول داخل نبوده و هنوز نیاز به واردات این محصول وجود دارد اما جای امیدواری برای پیشرفت تولید و خودکفایی در این عرصه باقی است. استاندارد IPE استانداردی مشخص است که در کشور ما تعریف می‌شود. اما تکنولوژی ساخت این محصول گران بوده و بسیاری از شرکت‌های داخلی قادر به خرید تکنولوژی و ابزارهای ساخت نیستند. به‌همین دلیل محصولات تولیدی برندهایی از جمله ذوب آهن که دارای بودجه بیشتر و امکانات به‌روزتری است، از جمله باکیفیت‌ترین محصولات در بازار کشورمان هستند.

برای مشاهده قیمت تیرآهن کلیک نمایید.

مزایا و معایب تیرآهن IPE

تیرآهن IPE بیشترین کاربرد را در ساخت سازه‌های اسکلت فلزی در ایران دارد. این امر به دلیل وزن پایین و استحکام مناسب این نوع تیرآهن است که آن‌ها را از نظر اقتصادی نیز برای پروژه‌های کوچک و بزرگ مقرون‌به‌صرفه کرده است. 

مهم‌ترین مزایای تیرآهن IPE عبارت‌اند از:

• نسبت استحکام به وزن بالا
• قابلیت جوشکاری مناسب
• سرعت بالای نصب و اجرا
• امکان اتصال چندین قطعه به هم توسط تیرآهن
• کاربرد در ارتفاع زیاد برای ساخت سازه‌های بلند
• امکان تقویت تیرها پس از اجرا و اتمام سازه

با این‌ حال، برخی عوامل نیز سبب ضعف این تیرها در سازه می‌شوند و کارایی آن‌ها را تهدید می‌کنند. مهم‌ترین معایب تیرآهن IPE شامل موارد زیر می‌شوند:

• مستعد خوردگی و زنگ زدن
• افت خواص در مواجهه با دمای بالاتر از 500 درجه سانتی‌گراد
• امکان رخ دادن کمانش در صورت استفاده در ستون‌های بلند
• نیازمند بازرسی از محل جوش و اطمینان از ایجاد اتصال مناسب

نکات مهم در هنگام خرید تیرآهن IPE

در هنگام خرید مقاطع فولادی، باید به یک سری نکات مهم توجه کرد تا بتوان از اصالت کالا و نیز کیفیت آن اطمینان حاصل کنید. این اطلاعات در هنگام خرید تیرآهن شامل آگاهی از مشخصات فنی و ساختاری آن‌ها، تشخیص شکل ظاهری تیرآهن‌ها، نحوه صحیح خواندن برگه کنترل کیفی محصول و اطلاع از علائم اختصاری کارخانه سازنده و اطلاعات درج‌شده بر روی پلاک محصول می‌شوند.

یکی از رایج‌ترین اشتباهاتی که در هنگام خرید تیرآهن IPE رخ می‌دهد، عدم‌تشخیص این محصول با تیرآهن INP یا تیرآهن I شکل با بال شیب‌دار است. این دو نوع محصول هر دو دارای مقطعی به شکل حرف I هستند اما بال‌های تیرآهن IPE موازی و بدون شیب بوده و بال‌های تیرآهن INP دارای شیب است و با دور شدن از قسمت جان، ضخامت بال کاهش می‌یابد.

ضمن اینکه، در هنگام خرید باید به وزن هر شاخه تیرآهن، نوع آلیاژ به‌کاررفته در آن و استانداردهای تولید نیز توجه کرد. چراکه ممکن است در نقشه‌های مهندسی محصولات به‌کاررفته بر اساس نوع خاصی از استاندارد باشند اما در هنگام خرید، به‌اشتباه استاندارد دیگری از تیرآهن خریداری شود.

برترین برندهای تیرآهن IPE موجود در بازار

با وجود اینکه این نوع تیرآهن بیشترین استفاده را در بین انواع تیرآهن‌های فولادی در کشور دارد، رقابت زیادی نیز بین شرکت‌های تولیدکننده این محصول برای معرفی باکیفیت‌ترین تیرآهن IPE وجود دارد. با این‌ حال، اکثر تولیدکنندگان این نوع تیرآهن را با کیفیت مناسبی تولید می‌کنند که قیمت تمام‌شده آن‌ها نیز به‌صرفه است.

برخی کارخانه‌های تولیدکننده تیرآهن، این محصولات را با وزن سبک‌تر از آنچه در جدول اشتال تیرآهن آورده شده است تولید می‌کنند اما این به معنای عدم برخورداری تیرآهن‌های تولیدی از کیفیت مناسب نیست. با این‌ حال، هرچه وزن تیرآهن به وزن مندرج در جدول اشتال نزدیک‌تر باشد، هم کیفیت محصول بالاتر بوده و هم قیمت آن بیشتر است. در این راستا، تیرآهن IPE ذوب آهن اصفهان دارای وزن مطابق با جدول اشتال است و به همین دلیل بهترین برند تیرآهن موجود در بازار شناخته می‌شود. 

برترین کارخانه‌های تولیدکننده تیرآهن IPE در ایران عبارتند از:

• کارخانه ذوب آهن اصفهان
• کارخانه فولاد خوزستان
• کارخانه فولاد شاهین بناب
• کارخانه ظفر بناب
• کارخانه فولاد البرز ایرانیان (فایکو)
• کارخانه فولاد ناب تبریز
• کارخانه فولاد آریا ذوب
• کارخانه فولاد یزد
• کارخانه فولاد کرمانشاه
• کارخانه آریان فولاد

لیست ذکر شده بخشی از برترین برندهای تیرآهن IPE موجود در بازار است.

کلام آخر درباره تیرآهن IPE و کاربردهای آن

به‌دلیل وجود تکنولوژی و مواد اولیه مورد نیاز در داخل کشور، تیرآهن IPE یکی از محصولات داخلی است. به‌همین دلیل استفاده از این محصول در ساختمان‌سازی متداول‌تر بوده و بیشتر مورد علاقه مهندسین راه و ساختمان است. با توجه به کاربرد فراوان تیرآهن نیمه پهن در بازارهای داخلی و خارجی، انتظار می‌رود که تلاش بیشتری در زمینه تولید و بومی‌سازی این محصول صورت گیرد تا نیاز به واردات آن به صفر رسیده و شاهد صادرات محصول تولید شده باشیم. 

سؤالات متداول

در ادامه به برخی سوالات کاربران درباره تیرآهن IPE پاسخ خواهیم داد. با ما همراه باشید.

1- تیرآهن IPE چیست و چه کاربردی دارد؟

تیرآهن IPE که به آن تیرآهن معمولی یا تیرآهن اروپایی نیز گفته می‌شود، دارای مقطعی به شکل I بوده و ارتفاع بال‌های آن نصف جان است. از تیرآهن ipe برای ساخت سقف سازه‌ها، ستون، خرپا، بیم، پل لانه زنبوری و درگاه استفاده می‌شود.

2- تیرآهن ipe چه مزایایی دارد؟

نسبت استحکام به وزن بالا، قابلیت جوشکاری مناسب، سرعت بالای نصب و اجرا، امکان اتصال چندین قطعه به هم توسط تیرآهن، کاربرد در ارتفاع زیاد برای ساخت سازه‌های بلند و امکان تقویت تیرها پس از اجرا و اتمام سازه از مزایای استفاده از این نوع تیرآهن است.

3- بهترین تیرآهن ipe موجود در بازار کدام است؟

بهترین تیرآهن IPE موجود در بازار ایران متعلق به کارخانه ذوب اصفهان است. بااین‌حال، تیرآهن‌های تولیدی توسط کارخانه‌های فایکو، شاهین بناب، ظفر بناب، ناب تبریز، کرمانشاه و آریان فولاد نیز از کیفیت مطلوبی بهره می‌برند.