استاندارد تیر آهن IPE چیست؟

تیرآهن یکی از مهم‌ترین عناصر مورداستفاده در سازه های ساختمانی و صنعتی است که به آن Structural Beam هم می‌گویند. این المان به‌عنوان پروفیل پرکاربرد ساختمانی در ایجاد استحکام در قسمت‌های مختلف و به‌صورت تیر اصلی، فرعی و کلاف در ساختمان کاربرد دارد.

یکی از انواع تیرآهن های پرکاربرد صنعت ساختمان سازی، تیرآهن IPE (استاندارد اروپا I-Section beam parallel flanges European) است. اگر قصد دارید با یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین استانداردهای تیرآهن مورداستفاده در ایران یعنی استاندارد IPE آشنا شوید و مطلع شوید که IPE چیست و از مشخصات و ویژگی‌های آن اطلاعات کسب کنید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

شناخت بهتر تیرآهن IPE

از لحاظ شکل ظاهری در کل دو نوع تیرآهن I و H در بازار موجود هستند که جدا از اینکه قیمت تیرآهن بسته به نوع آن متفاوت است، هرکدام بر اساس بال و عرض و استانداردها در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. تیرآهن I تیرآهن‌هایی هستند که نسبت جان به بال در آن‌ها بیشتر است. گاهی به تیرآهن‌های I تیرآهن معمولی نیز می‌گویند. به تیرآهن H تیرآهن هاش نیز می‌گویند که نسبت بال به جان در آن‌ها بیشتر است. تیرآهن H به دلیل اینکه سطح مقطع بیشتری را فراهم می‌کنند نسبت مقاومت به وزن آن‌ها بالاتر بوده و استحکام و مقاومت بالاتری در برابر ارتعاشات و بارهای وارده را تحمل می‌کنند و در نتیجه مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.

اکثر کارخانجات انواع تیرآهن را با چهار استاندارد IPE ، INP ، IPBL و IPBV تولید و عرضه می‌کنند. تیرآهن‌های با استاندارد IPE و INP زیرمجموعه تیرآهن‌های I و تیرآهن با استاندارد IPB در دسته تیرآهن‌های هاش قرار می‌گیرند.
لازم به ذکر است که تیرآهن دارای دو بال افقی و یک جان عمودی است که جان عمودی تیرآهن در برابر تنش برشی و بال‌های افقی تیرآهن در برابر ممان خمشی مقاوم هستند. این المان وظیفه تحمل تنش های حاصل از نیروهای وارد بر سازه را بر عهده دارد.

در تیرآهن ارتفاع بال را با h، عرض بال را با b، ضخامت جان با ts و ضخامت بال را با tg ، سطح مقطع را با A، وزن هر متر را با G مشخص می کنند، همچنین V به معنی سنگین بودن تیر و l به معنی سبک بودن آن است.
عدد درج شده کنار استاندارد تیرآهن نشان‌دهنده ارتفاع بال تیرآهن به میلی‌متر است. برای مثال IPE12 نشان‌دهنده تیرآهن با استاندارد IPE با ارتفاع بال 120 میلیمتر است. استانداردهای مختلف تیرآهن در المان های مختلفی با یکدیگر تفاوت دارند. برخی از این تفاوت ها مطابق ذیل است:

مشخصات فیزیکی نظیر ابعاد، اندازه‌ها و مقادیر ایستایی در هرکدام از استانداردها متفاوت است.
طول رواداری که به معنای طول تیرآهن و فاصله دو برش عمود بر محور طولی تیرآهن است، در استانداردهای مختلف متفاوت است.
رواداری وزن که به معنی اختلاف بین وزن محاسبه شده و وزن واقعی تیرآهن است در استانداردهای مختلف، متفاوت است.
انحرافات مجاز در استانداردهای مختلف نظیر انحراف بال، خمیدگی جان، تقارن بال‌ها نسبت به جان، راست بودن و قائم بودن متفاوت است.
مهم‌ترین عناصر آلیاژی مورداستفاده در تیرآهن کربن، کروم، منگنز، نیکل، تیتانیم، مس، فسفر و گوگرد، مولیبدن و تیتانیم است. البته میزان هرکدام از عناصر مطابق استاندارد به تیرآهن اضافه می‌گردد. هرکدام از عناصر به-منظور کاربردی به تیرآهن اضافه می‌شوند. برای مثال کربن به‌منظور تمرکز بر ساییدگی، سختی، کشش و مقاومت در برابر خوردگی مؤثر و کروم بر ضدزنگ بودن تیرآهن تأثیر خواهد داشت.

مشخصات تیرآهن IPE

از بارزترین مشخصات تیرآهن IPE که به شکل I است، آن است که اگر از دو سر تیرآهن به آن نگاه کنیم، ضخامت بال‌ها در ابتدا و انتها کاملاً یکنواخت است. ارتفاع بال تیرآهن با این استاندارد بین 80 تا 600 میلی‌متر متغیر است. تیرآهن IPE در ایران به تیرآهن نیم پهن موازی نیز شناخته می‌شوند.
به طور معمول نقشه‌های ساختمانی تهیه شده در ایران عموماً بر اساس این نوع از تیرآهن‌ها است و این نوع تیرآهن‌ها مشتریان بیشتر و محبوبیت بالاتری دارند. وزن سبک‌تر در کنار مقاومت خمشی بالاتر، این مقطع را به‌عنوان یکی از پرکاربردترین محصول در سازه‌ها معرفی کرده است.
تفاوت میان تیرآهن IPE و سایر تیرآهن ها نظیر تیرآهن‌های با استاندارد INP در آنجاست که در تیرآهن‌هایی با استاندارد INP اگر به این تیرآهن‌ها بنگریم بال ها در ابتدا نازک و رفته‌رفته ضخیم‌تر می‌شوند، به عبارتی شیب ملایمی در ضخامت این بال‌ها دیده می‌شود حال‌آنکه در تیرآهن‌های IPE ضخامت بال‌ها از ابتدا تا انتها یکسان بوده و شیبی دیده نمی‌شود.
امروزه تیرآهن‌های IPE از کشورهای لهستان، اسپانیا، آلمان و کره وارد کشور می‌شوند. اندازه استاندارد محصول IPE شامل 8 تا 16 متر طول، ارتفاع بین 80 تا 600 میلیمتر و عرض از 46 میلیمتر شروع و تا 220 میلی‌متر ادامه دارد. تیرآهن‌های IPE در انواع مختلفی چون فولاد 37، 44 و 52 تهیه می‌شوند.

جدول ذیل مربوط به مشخصات و گرید انواع تیرآهن IPE است.

کاربرد تیرآهن IPE

تیرآهن IPE در ساختمان‌ها به‌صورت ستون، خرپا، نعل درگاه، تیر در پوشش سقف‌ها و پل‌های لانه‌زنبوری مورداستفاده قرار می‌گیرند.

مزایا و معایب استفاده از تیرآهن

تیرآهن‌ها در سازه‌های مرتفع کاربرد دارند. همچنین این مقاطع نسبت به بتن فضای کمتری را اشغال کرده و قادر خواهند بود چندین قطعه را به یکدیگر متصل کنند. نصب و اجرای این مقاطع سریع است. استفاده از تیرآهن در صنعت ساختمان سازی موجب کاهش مصرف آهن در سازه می شود، استحکام سازه را بالاتر می برد، در سازه ایجاد یکنواختی می کند. یکی از مهم‌ترین مزایای این مقاطع پیش‌ساخته بودن آن است.

این مقطع علاوه بر مزایای زیادی که دارند دارای معایبی نیز می‌باشند که عبارت‌اند از:

• کاهش مقاومت در دمای بالا
• ایجاد آسیب و خوردگی درصورتی‌که در شرایط جوی نامناسب قرار داشته باشد
• استفاده از جوش مشکلاتی در برخواهد داشت و استفاده از پیچ و پرچ حرفه‌ای نسبت به اتصالات جوشی توصیه می‌شود. می‌باشد.
• معمولاً راهنمای خرید تیرآهن در کشورمان بر اساس استاندارد IPE است. بهترین نوع تیرآهن موجود در بازار نیز تیرآهن ذوب‌آهن اصفهان است. عموماً در تیرآهن‌های تولید شده این کارخانه برند حک می‌شود و آن را از سایر تیرآهن‌های بازار متمایز می‌کند. این برند تحت عنوان ESCO روی بال‌های تیرآهن در فاصله دو متری حک می‌شود.
• در مجموع، اسکلت ساختمان‌ها فلزی یا بتنی است و هرکدام مزایا و معایب خود را دارد. برای انتخاب نوع اسکلت مهندس محاسب می‌بایست به بررسی موارد زیادی توجه کند. مسائلی نظیر عوامل اقتصادی، شرایط اجرایی، ارتفاع اسکلت، خصوصیات آب‌وهوایی، عوامل فنی و ... از جمله موارد انتخاب نوع سازه ساختمان می باشد.

برای بررسی قیمت و خرید تیرآهن هاش وارد لینک روبرو شوید - قیمت تیرآهن هاش