انواع تیرآهن یکی از المان‌های پرکاربرد آهن‌آلات است که در ساختمان‌سازی بیشترین استفاده را دارد. این جزء اصلی پروفیل ساختمانی در پروژه‌های صنعتی مختلف به انواع مختلفی دسته‌بندی می‌شود. در واقع انواع سایز تیرآهن با توجه به کاربرد هر یک به نسبت بال و عرض آن در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پیش‌تر گفتیم که تیرآهن چیست و در این مقاله قصد داریم که به معرفی انواع تیرآهن ساختمانی و کاربرد آنها با توجه به دسته‌بندی‌های پروژه‌های ساختمانی بپردازیم.
انواع تیرآهن و ویژگی های آن
تیرآهن، عضو اصلی در سازه ساختمانی است. از این‌رو وظیفه اصلی انواع تیرآهن ساختمانی، متحمل شدن تنش‌های نیروی برشی و لنگر خمش بار ساختمان است. در طراحی ساختمان، انواع تیرآهن و ویژگی‌های آن به‌عنوان یک عضو بلند و محکم، مسئول حفظ و نگهداری بارهای مختلف وارده در سازه‌های ساختمان است.
با توجه به انواع سایز تیرآهن و استاندارد آن، به 3 نوع دسته‌بندی می‌شود. در ادامه به معرفی این محصولات خواهیم پرداخت.
نوع تیرآهن IPE (استانداردی اروپا و ایران)
به دلیل تایید استاندارد این نوع تیرآهن در ایران، معمولاً اکثر مهندسان این تیراهن IPE را در طراحی‌های نقشه‌های خود استفاده می‌کنند. از این‌رو مصرف بیشتری در مقایسه با سایر انواع تیرآهن ساختمانی دارد. این نوع تیرآهن ارتفاع بین ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر را دارا است و ضخامت بال و جان آن معمولاً یکسان است.
نوع تیرآهن IPB (تیرآهن بال پهن یا هاش)
تیرآهن IPB ،HEA یا HEB در ۲ نوع بال پهن سنگین و بال پهن سبک در بازار موجود است. ارتفاع این نوع تیرآهن بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر است. تیرآهن بال پهن IPB به‌دلیل مقاومت بالاتر و راحتی کاربرد آن در اتصال تیرها در شرایط اجرایی ساختمان‌سازی، بهترین نوع پروفیل در انواع تیرآهن ساختمانی است. از این‌رو برای مواردی که الزام به مقاومت بالاتر چون صنایع سدسازی، پل‌سازی و یا حتی برج‌سازی می‌باشد، این نوع تیرآهن کاربرد بیشتری خواهد داشت. در مورد تیرآهن IPBV و IPBL نیز علامت‌های V و L مربوط به سنگین و سبک بودن این انواع سایز تیرآهن هستند. در واقع IPBV تیرآهن عریض سنگین و IPBL تیرآهن عریض سبک است. با توجه به نوع کاربری ساختمان و لزوم مقاومت بار ساختمان‌سازی باید یکی از این انواع تیرآهن و ویژگی‌های آن که با کاربری مورد نظر مناسب است را انتخاب و خریداری نمایید.
نوع تیرآهن INP (استانداردی روسیه و چین) تیرآهن INP با نام تیرآهن نوع اروپایی و پروفیل نرمال نیز معروف است. شکل تیرآهن INP به این صورت است که ابتدای بال آن نازک و انتهای تیر ضخیم هستند. به گونه‌ای که ضخامت بال آن با فاصله از جان تیر کمتر می‌شود. ارتفاع این نوع تیرآهن بین ۸۰ تا ۶۰۰ میلی‌متر است. در میان این ۳ نوع تیرآهن، تیرآهن INP ارتفاع متوسطی در مقابل دو نوع دیگر دارد.
کاربرد انواع تیرآهن ساختمانی
در صنعت ساختمان‌سازی به شکل استفاده افقی تیرآهن در ساختمان، تیر و به شکل عمودی استفاده از آن ستون می‌گویند.
مزایای استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی عبارت است از:
- ارتقای مقاومت سازه و استحکام آن
- کمتر شدن میزان استفاده از آهن در ساختمان سازی
- سرعت بالای اجرای آن
- سریع تر شدن طول مدت پروژه
- کاربرد راحت تر در ارتفاع زیاد
- قابلیت توسعه سازه پس از اتمام
با توجه به نوع تیرآهن استفاده شده در ساختمان‌سازی که ۳ نوع سایزهای آن را بیان کردیم و همچنین نوع تیرآهن لانه زنبوری و تیرآهن ذوبی، کاربرد هر یک تقریبا مشابه هستند و شاید در برخی موارد چون ارتفاع و نوع مقاومت ساختمانی متفاوت باشند.
کاربرد اصلی تیرآهن‌ها در انواع ساختمان‌های دارای اسکلت فلزی است که مورد استفاده در ستونها، نعل درگاه‌ها، خرپاها و تیر در پوشش سقف است.
تیرآهن لانه زنبوری به دلیل شکل ظاهری آن و فضاهای توخالی آن به این اسم معروف شده است. کاربرد و معروفیت اصلی این نوع تیرآهن به مزیت آن در مورد تحمل بیشتر لنگر خمشی و افزایش ارتفاع تیر باز می‌گردد. به این معنا که استفاده از این نوع تیرآهن ارتفاع پروفیل IPE را از ۱۸ سانتی‌متر به ۲۷ سانتی‌متر افزایش می‌دهد که این نکته باعث تغییر و تبدیل تیرآهن معمولی به نوع بهتر تیرآهن لانه زنبوری خواهد شد.
این مزیت تیرآهن لانه زنبوری باعث افزایش مدول مقطع و ممان اینرسی تیرآهن خواهد شد و به همین ترتیب میزان مقاومت خمشی تیر نیز افزایش خواهد یافت. در نتیجه این قسمت تیرآهن، یک بخش با ارتفاع بالاتر و مقاومت بیشتر که در ساختمان‌سازی بسیار موثر و کارآمد است. البته شاید برخی از مهندسان و طراحان ساخت، مسئله خالی بودن حفره‌های تیرآهن لانه زنبوری را به عنوان عیب اصلی آن در میان تمام انواع تیرآهن ساختمانی بدانند و در فرایند ساختمان‌سازی از آن استفاده نکنند. اما قابل ذکر است که اگر چه این یک عیب این نوع تیرآهن است؛ اما می‌توان با ورق‌های تقویتی توسط جوش به صورت کامل آن را پر کرد. با این امر هم این عیب معمول این نوع تیرآهن لانه زنبوری رفع خواهد شد و هم این مسئله که استحکام این نوع تیرآهن‌ها بسیار قوی‌تر و بیشتر شده و این امر به کمک ورق تقویت تیرها صورت گرفته است.
با توجه به کاربرد انواع تیرآهن ساختمانی، تولید این محصول در برخی از کارخانه جات صورت می‌گیرد که البته خرید آن به صورت مستقیم انجام می‌شود. برخی از این تولیدکنندگان دارای نماینده فروش بوده که باید فرایند خرید از سوی این افراد صورت گیرد. البته با توجه به انواع سایز تیرآهن و مدل‌های هر یک باید با توجه به وارداتی و یا تولید کشور اقدام کرد. به عنوان مثال تیرآهن IPE وارداتی کشورهای آلمان، کره و اسپانیا است، باید با توجه به نوع مکانی تیرآهن و با توجه به کارخانه جات تولیدی داخل کشور در مورد راحتی و سختی فراهم کردن این انواع تیرآهن‌ها تصمیم‌گیری شود. مهم‌ترین کارخانه تولید تیرآهن در ایران، ذوب آهن اصفهان است که می‌توان با توجه به تولیدات و کیفیت هر یک از آنها خرید را انجام دهید.
جمع بندی
انواع تیرآهن ساختمانی که به عنوان قطعات اصلی و اولیه احداث هر نوع پروژه ساختمانی به شمار می‌رود، با گسترش شهرنشینی کاربرد وسیع‌تری یافته است. به دلیل اهمیت این نوع قطعات در صنعت ساختمان‌سازی، باید با توجه به نوع کاربری ساختمان و انواع سایز تیرآهن برای حفظ و رعایت استانداردهای لازمه به استفاده از آنها در ساختمان‌سازی پرداخت.