چنانچه قصد ساخت یک سازه با اسکلت فلزی دارید، تیرآهن اصلی‌ترین مقطع فولادی است که در مراحل اولیه ساخت به آن نیاز پیدا خواهید کرد. تیرآهن‌ها در انواع مختلفی بر اساس استانداردهای گوناگون موجود هستند و انتخاب از بین آن‌ها نیازمند شناخت دقیقد مشخصات، خواص و کاربرد هر یک از آن‌هاست. هم‌چنین، اینکه چه مقدار تیرآهن باید برای هر نوع سازه با توجه به تعداد طبقات خریداری شود، نیاز به اطلاع دقیق و استفاده از منابع مطمئن دارد. چنین منبعی که اطلاعات جامعی در مورد انواع تیرآهن‌ها در اختیار شما قرار می‌دهد، همان راهنمای خرید تیرآهن است. در اینجا تمامی موارد یادشده را در قالب یک راهنمای جامع خرید تیرآهن مورد بررسی قرار می‌دهیم.

آشنایی با انواع تیرآهن فولادی

به‌طورکلی تیرآهن‌های فولادی از دو بال متصل به یک بدنه موسوم به جان تشکیل شده‌اند. اما تفاوت اندک در شکل بال و یا قسمت جان آن‌ها، منجر به ایجاد تیرآهن‌های با خواص و مشخصات متفاوت شده است. در ادامه این تفاوت‌ها با جزئیات مورد بررسی قرار خواهند گرفت. به‌همین دلیل با توجه به استانداردهای موجود، انواع تیرآهن‌های فولادی موجود در بازار عبارت‌اند از:

• تیرآهن معمولی یا IPE
• تیرآهن INP
• تیرآهن سنگین یا هاش (بال پهن)
• تیرآهن لانه زنبوری

تیرآهن IPE

تیرآهن‌های IPE که به تیرآهن معمولی نیز معروف‌اند، عمدتاً براساس استاندارد EN 10365 و EN 1034 که استانداردهای اروپایی هستند تولید می‌شوند و سطح مقطعی به شکل حرف I دارند. عبارت IPE نیز به I Profile Eroeenne اشاره دارد. به‌همین دلیل به تیرآهن IPE، تیرآهن اروپایی نیز گفته می‌شود. البته این تیرآهن‌ها بر اساس استاندارد ایران نیز تولید می‌شوند. مشخصه اصلی تیرآهن IPE، ضخامت ثابت و یکسان در تمامی طول بال آن است. ضمن اینکه، ضخامت بال و جان این نوع تیرآهن تقریباً یکسان است. تیرآهن‌های IPE مربوط به تولیدکنندگان داخلی در سایزهای 12 الی 30 و ارتفاع 80 تا 600 میلی‌متر در بازار موجود هستند.

از مهم‌ترین کاربردهای تیرآهن IPE می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت ستون، خرپا و نعل درگاهی
• ساخت پل لانه زنبوری
• استفاده به‌عنوان تیر در پشت ستون

تیرآهن INP

نوع دیگری از تیرآهن که مقطعی به شکل I دارد، تیرآهن INP است که بر اساس استانداردهای روسی و چین تولید می‌شود. در این نوع تیرآهن، ضخامت بال با فاصله گرفتن از قسمت جان، کمتر می‌شود و به‌عبارتی، حالت شیب‌دار پیدا می‌کند. به‌همین دلیل به تیرآهن INP، تیرآهن بال شیب‌دار نیز گفته می‌شود. چنین مشخصه‌ای، سبب می‌شود تا تیرآهن INP مقاومت بالایی در نقاط بحرانی سازه که احتمال خم شدن وجود دارد، داشته باشد. البته این تغییر ضخامت در بال معایبی هم دارد که مهم‌ترین آن، دشوار شدن امکان اتصال تیرآهن به سایر اجزای سازه است. تیرآهن‌های INP در سایزهای 12 تا 20 تولید و به بازار عرضه می‌شوند. از این نوع تیرآهن به‌دلیل تحمل بار بالای آن در ساخت انواع سقف استفاده می‌شود.

تیرآهن IPB یا هاش

تیرآهن IPB که از آن به‌عنوان تیرآهن بال پهن نیز یاد می‌شود، سنگین‌ترین نوع تیرآهن است. این محصول در بازار با نام هاش شناخته می‌شود چراکه مقطع آن به‌دلیل بال پهنی که دارد، به شکل حرف H است. این نوع تیرآهن به‌منظور افزایش استحکام و مقاومت در مقابل گشتاور خمشی و نیز مقاومت در برابر نیروهای برشی طراحی شده است.

انواع تیرآهن هاش در سایزهای 14 الی 30 تولید می‌شوند. مهم‌ترین کاربرد هاش در ساخت ستون‌های اصلی و نیز ستون‌های با ارتفاع زیاد است چراکه استحکام بالاتری نسبت به دیگر انواع تیرآهن دارد. خود تیرآهن‌های هاش براساس میزان وزن نیز به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. مهم‌ترین انواع تیرآهن هاش شامل موارد زیر می‌شوند:

• هاش سبک یا IPBL
• هاش سنگین IPB
• هاش فوق سنگین IPBV

تیرآهن CPE یا تیرآهن لانه زنبوری

تیرآهن لانه زنبوری با حفراتی به‌شکل شش‌ضلعی یا دایره در قسمت جان قابل‌ تشخیص است. وجود این حفرات سبب کاهش وزن این نوع تیرآهن می‌شود اما همچنان قادر است بارهای زیادی را تحمل کند. به‌عبارتی، اگر به‌دنبال یک تیرآهن با وزن کم و استحکام بالا هستید، تیرآهن لانه زنبوری اولویت می‌یابد. افزایش مقاومت خمشی به‌دلیل وجود همین حفرات است اما از طرفی، منجر به کاهش مقاومت تیرآهن در برابر بارهای فشاری می‌شود. یکی دیگر از مشکلات استفاده از تیرآهن لانه زنبوری، جوشکاری آن است. این تیرآهن معایب دیگری هم دارد که در برخی موارد منجر به ممنوعیت استفاده از تیرآهن لانه زنبوری می‌شود.

بهترین تیرآهن برای ساختمان کدام است؟

در پاسخ باید گفت که ممکن است در یک سازه به هر کدام از این تیرآهن‌ها نیاز پیدا کنید. مثلاً تیرآهن هاش به‌دلیل وزن و استحکام بالا، در ساخت ستون‌های اصلی طبقات پایین‌تر ممکن است استفاده شود تا یک پایه قوی و مستحکم برای ساختمان حاصل شود. در طبقات بالاتر نیز از تیرآهن‌های معمولی IPE و تیرآهن INP استفاده می‌شود. 

ضمن اینکه، هر یک از تیرآهن‌های مذکور بر اساس وظیفه و مقدار تحمل باری که باید داشته باشند، در سایزهای مناسب انتخاب و خریداری می‌شوند. بنابراین، به‌دلیل کاربرد و نقش متفاوت هر یک از انواع تیرآهن‌ها، ممکن است در یک پروژه به بیش از یک نوع از آن‌ها نیاز پیدا کنید.

بااین‌حال، تیرآهن‌های معمولی یا IPE محبوب‌ترین تیرآهن در بازار هستند. چراکه هم وزن مناسبی دارند و هم استحکام مطلوبی را ارائه می‌دهند. از طرفی، هرچه یک تیرآهن سنگین‌تر شود، بر قیمت آن افزوده می‌شود و این تیرآهن‌ها وزن و قیمت مناسبی دارند. ضمن اینکه، تیرآهن IPE حاوی یکپارچگی در ضخامت بال و جان است. بنابراین تیرآهن‌های IPE به‌دلیل وزن مناسبی که دارند و نیز برخورداری از این یکپارچگی ساختاری، بیشتر مورد توجه هستند.

نحوه محاسبه وزن تیرآهن

وزن تیرآهن چون‌که مقطع فولادی اصلی‌ترین عضو در سازه‌های فلزی است، اهمیت بسیاری دارد. اگرچه وزن بالا به‌منظور مقاومت بالاتر است اما باید توجه کرد که یک سازه باید علاوه بر استحکام مناسب، حتی‌الامکان سبک نیز باشد. بنابراین مهم است که تیرآهن‌های مورد استفاده دارای وزن استاندارد باشند. برای محاسبه وزن تیرآهن، بهترین روش رجوع به جدول اشتال تیرآهن و یا جدول وزن تیرآهن است. این جداول همچون یک مرجع کامل، اطلاعات دقیقی از وزن هر نوع تیرآهن متناسب با سایز و ابعاد آن در اختیار شما قرار می‌دهند.

گذشته از این‌ها، برخی تولیدکنندگان اقدام به تولید تیرآهن‌هایی با وزن کمتر از وزن استاندارد می‌کنند. این‌چنین، باوجوداینکه سبک‌تر هستند، مقاومت کمتری هم داشته و ممکن است در برابر بارهای اعمالی، آن میزان استحکامی که برای آن کاربرد طراحی شده‌اند را نداشته باشند.

برای محاسبه وزن تیرآهن، نوع و سایز تیرآهن موردنظر را در جدول اشتال مشخص کرده و وزن آن را پیدا می‌کنیم. این وزن برای یک متر از طول تیرآهن با آن سایز و ابعاد است. بنابراین، برای محاسبه وزن تیرآهن 12 متری، این عدد را در 12 ضرب می‌کنیم.

برای ساخت ساختمان فلزی و بتنی چقدر تیرآهن نیاز است؟

تعداد تیرآهن موردنیاز برای هر مترمربع از ساختمان به نوع ساختمان از نظر اسکلت بتنی یا اسکلت فلزی بستگی دارد. در ساختمان با اسکلت فلزی در صورتی که اسکلت آن با مهاربند هم‌مرکز شود و بدون در نظر گرفتن آرماتور سقف، به حدود 40 تا 70 کیلوگرم تیرآهن در هر مترمربع نیاز است. اما در سازه با اسکلت بتنی این مقدار متفاوت است. در سازه‌های بتنی، مقدار تیرآهن موردنیاز بدون درنظر گرفتن وزن آرماتور سقف، در حدود 35 تا 60 کیلوگرم در هر مترمربع برای ساختمان دارای قاب خمشی یا دیوار برشی است.

بهترین تیرآهن موجود در بازار کدام است؟

پس از انتخاب نوع و سایز تیرآهن، در هنگام خرید باید به برند آن نیز توجه شود. کارخانه‌های تولیدکننده معتبر، محصولات خود را مطابق بهترین و به‌روزترین استانداردها تولید می‌کنند. بنابراین، خرید تیرآهن از یک تولیدکننده معتبر می‌تواند تضمینی بر اصالت، کیفیت و سلامت محصول باشد. این کارخانه‌ها، محصولات خود را به همراه برگه آنالیز کنترل کیفی ارائه می‌کنند که در آن‌ها مشخصات فیزیکی، مکانیکی و ترکیب شیمیایی تیرآهن به صورت کامل آورده شده است.  

برای انتخاب و خرید تیرآهن به صورت مستقیم از کارخانه تولیدکننده، باید که به مسافت کارخانه از محل پروژه نیز توجه شود. باوجوداینکه اکثر کارخانه‌ها محصولات استاندارد و باکیفیتی تولید می‌کنند، در نظر گرفتن نزدیک‌ترین کارخانه به منظور کاهش هزینه حمل‌ونقل بسیار مهم است.

مهم ‌ترین تولیدکنندگان تیرآهن در ایران عبارت‌اند از:

• کارخانه ذوب آهن اصفهان
• کارخانه فولاد ناب تبریز
• کارخانه شاهین بناب (فولاد صنعت بناب)
• کارخانه فولاد البرز ایرانیان (فایکو)
• کارخانه فولاد کویر کاشان
• شرکت آریان فولاد غرب
• شرکت جهان فولاد غرب (کرمانشاه)
• شرکت مجتمع فولاد خراسان
• مجتمع فولاد البرز غرب

هزینه تیرآهن مورد نیاز ساختمان

هزینه تمام‌شده خرید تیرآهن به عوامل متعددی بستگی دارد. وزن تیرآهن، کیفیت و استانداردهای تولید، سایز و ابعاد و برند کارخانه تولیدکننده ازجمله عواملی هستند که قیمت تیرآهن را تعیین می‌کنند. هم‌چنین، عوامل دیگری نیز نظیر میزان عرضه و تقاضا، قیمت دلار، قیمت مواد اولیه و غیره به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم بر قیمت نهایی تیرآهن تأثیر می‌گذارند.

بااین‌حال، آنچه در بین این عوامل مهم است، وزن تیرآهن است. انتظار می‌رود تیرآهن‌های با سایز بزرگ‌تر دارای وزن بیشتری باشند و قیمت بالاتری نیز داشته باشند. اما چرا در سایت‌های فروش تیرآهن، آن‌هایی که سایز پایین‌تری دارند، گران‌تر هستند؟ در پاسخ باید گفت که تیرآهن‌ها در بازار به دو صورت کیلویی و شاخه‌ای به فروش می‌رسند. در حالت شاخه‌ای، هرچه سایز تیرآهن بالاتر رود، قیمت آن نیز بیشتر می‌شود. اما در حالت کیلویی، چون تیرآهن‌های سایز پایین‌تر از وزن کمتری برخوردار هستند، قیمت واحد هر کیلوگرم از آن‌ها بیشتر از قیمت هر کیلوگرم تیرآهن سایزهای بالاتر خواهد بود.

نحوه خرید تیرآهن

برای خرید تیرآهن در ابتدا باید نوع تیرآهن متناسب با کاربرد موردنظر انتخاب شود. انواع تیرآهن‌های IPE یا تیرآهن معمولی، تیرآهن بال شیب‌دار INP، تیرآهن IPB یا هاش و نیز تیرآهن لانه زنبوری برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند و هر یک خواص مخصوص به خود را دارند. اما به‌طورکلی، هاش را جزو تیرآهن سنگین و دو نوع IPE و INP را در دسته تیرآهن‌های سبک و معمولی جای می‌دهند.

حال نوبت به انتخاب سایز تیرآهن می‌رسد. در این مرحله باید بر اساس محاسبات مهندسان و پیشنهاد آن‌ها، سایز مناسب از تیرآهن خریداری شود تا علاوه‌بر برخورداری از الزامات طراحی، وزن مناسبی نیز داشته باشد.

پس از انتخاب سایز، باید که حالت تیرآهن انتخاب شود. تیرآهن‌ها به صورت کیلویی و شاخه‌ای خریداری می‌شوند. حالت شاخه‌ای برای کسانی که به تناژ کم از تیرآهن نیاز دارند مناسب‌تر است اما به‌طورکلی، خرید تیرآهن به صورت کیلویی به‌صرفه‌تر است.

سپس باید نحوه خرید مشخص شود. سه روش برای خرید تیرآهن وجود دارد که شامل خرید تیرآهن از بورس کالا، خرید تیرآهن از شرکت‌های بازرگانی و خرید تیرآهن از کارخانه می‌شوند. خرید از بورس کالا و کارخانه فرآیند پیچیده‌ای داشته و در تناژهای خیلی بالا امکان‌پذیر است. ضمن اینکه، خرید از چنین جاهایی تنها در روزهای مشخصی از هفته امکان‌پذیر خواهد بود و شما نمی‌توانید در هر زمان دلخواه اقدام به خرید کنید. بنابراین، خرید تیرآهن از شرکت‌های بازرگانی می‌تواند علاوه بر انتخاب تناژ دلخواه، در زمان تحویل کالا به شما نیز صرفه‌جویی به عمل آورد.

مرحله آخر نیز تماس با کارشناسان فروش و تهیه پیش فاکتور است. پس از تأیید پیش فاکتور، کوتاه‌ترین و اقتصادی‌ترین روش حمل‌ونقل تیرآهن از انبار یا کارخانه به محل پروژه شما توسط کارشناسان فروش به شما پیشنهاد می‌شود.

جمع‌بندی

برای خرید تیرآهن باید که به مواردی از جمله وزن، سایز و ابعاد، استاندارد تولید، نوع کاربرد و برند کارخانه تولیدکننده توجه کرد. تیرآهن‌ها انواع گوناگونی داشته که اگر به درستی به مشخصات آن‌ها توجه نشود، منجر به ایجاد اشتباه در خرید شده و می‌تواند ضررهای مالی و نیز راکد شدن ساخت‌وساز شما را به دنبال داشته باشد. راهنمای خرید تیرآهن در زمینه شناخت دقیق‌تر این محصولات و جلوگیری از بروز چنین اتفاقاتی بسیار مفید و کاربردی است.

سؤالات متداول