برای شناخت بیشتر مشخصات تیرآهن در ابتدا بهتر است بدانیم که تیرآهن به چه روشی ساخته می‌شود. رایج ترین فرآیند تولید تیرآهن، نوردگرم میباشد. مطابق با استاندارد تیرآهن در این فرایند ابتدا دمای محصولات نیمه نهایی مانند بلوم، شمش و یا اسلب را از طریق کوره پیش گرم افزایش داده و سپس به وسیله غلتک های نورد، عملیات نورد گرم انجام می‌شود و در نهایت عملیات خنک کاری را بر روی محصولات انجام داده و ورق های تولیدی برای مونتاژ به واحد جوشکاری و مونتاژ منتقل می‌شوند.
بعد از جوشکاری و مونتاژ ورق های فولادی و بازرسی غیرمخرب آنها، محصول نهایی بر طبق استانداردهای رعایت شده به بازار عرضه می‌شود تا مشتریان با توجه به مشخصات تیرآهن، محصول خود را انتخاب کنند.
*** مشخصات تیرآهن ipe و inp
اولین نکته مهمی که باید بدانید این است که اکثر کارخانجات انواع تیرآهن را با دو نوع استاندارد تولید و توزیع می‌کنند. اولین استانداردی که کشورهای اروپایی و ایران آن را رعایت می‌کنند، استاندارد IPE میباشد. ویژگی مهمی که این نوع از تیرآهن ها دارند، یکنواختی ضخامت بال‌ها از ابتدا تا انتها میباشد.
این نوع از تیرآهن ها در کشورمان مورد استفاده مهندسین ساخت و ساز قرار می‌گیرد و دارای محبوبیت بالایی میباشد. دومین استانداردی که معمولا کارخانجات با آن تیرآهن تولید می‌کنند، استاندارد INP میباشد. این استاندارد در کشورهای چین و روسیه رعایت می‌شود. در این نوع استاندارد برخلاف استاندارد قبلی، ضخامت بال ها از ابتدا تا انتها یکسان نیست؛ به این صورت که از ابتدا ضخامت کم است و در انتها افزایش می‌یابد.
علاوه بر دو استاندارد ذکر شده، استاندارد دیگری به نام استاندارد IPB نیز برای تیرآهن وجود دارد. این نوع از تیرآهن ها که به تیرآهن H معروف هستند در مقایسه با تیرآهن IPE طول بال بزرگتری دارند. در مشخصات تیرآهن ، ارتفاع بال با h، عرض بال با حرف b، ضخامت جان با حرف ts و ضخامت بال با حرف tg مشخص می‌شود.
| نام استاندارد | شکل مقطع | توضیحات |
| IPE | حرف I انگلیسی | ضخامت بال ثابت |
| INP | حرف I انگلیسی | ضخامت بال متغیر |
| IPB | حرف H انگلیسی | طول بال بزرگتر از دو مورد قبل |
از دیگر مشخصات تیرآهن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مشخصات فیزیکی شامل ابعاد، اندازه ها و مقادیر ایستایی اشاره کرد.
- طول و رواداری آن که به معنای طول تیرآهن که شامل فاصله دو برش عمود بر محور طولی تیرآهن است.
- رواداری وزن که به معنای اختلاف بین وزن محاسبه شده و وزن واقعی تیرآهن میباشد.
- انحرافات مجاز که شامل انحراف بال، خمیدگی جان، تقارن بال ها نسبت به جان، راست بودن و قائم بودن برشی عرضی می‌شود.
*** جدول وزنی و اشتال تیرآهن چیست؟
جدول اشتال کتابی بسیار ضروری و پرکاربرد است که یار جدا نشدنی مهندسین عمران و یا معماران ساختمان است. این کتاب در واقع جداول و استانداردهایی را در رایطه با پروفیل های ساختمانی ارائه می‌دهد. تاریخچه این کتاب به سال ۱۹۳۸ میلادی برمی‌گردد. در آن زمان خانم مارتا اشنایدر بورگر که اولین مهندس زن در رشته عمران بود، با جمع آوری اطلاعات و استانداردهای دقیق جدول اشتال را تدوین نمود. اما سوالی که پیش می‌آید این است که محتوای این کتاب را چه چیزی در بر می‌گیرد؟
از آنجایی که استاندارد استفاده شده در این کتاب تحت استاندارد DIN آلمان میباشد و پروفیل های استفاده شده در ایران نیز تحت همین استاندارد است، این کتاب در ایران بسیار کاربردی میباشد. جدول اشتال مشخصاتی نظیر انواع مقاطع فولادی نورد شده شامل سطح مقطع پروفیل، ممان اینرسی، اساس مقطع، شعاع ژیراسیون و وزن واحد طول پروفیل را مشخص می‌کند. از مهمترین مقاطع ذکر شده در این کتاب می‌توان به تیرآهن اشاره کرد.
*** وزن و سایز برخی از تیرآهن ها
باید بدانیم که تشخیص سایز تیرآهن بدون کمک ابزار اندازه گیری (کولیس) غیرممکن است. در انتخاب سایز تیرآهن باید به این نکته توجه کرد که تیرآهن مصرفی در کجا قرار است استفاده شود. به عنوان مثال برای ستون، خرپا و یا تیر در پوشش سقف های ساختمان از تیرآهن سایز ۱۴، ۱۶ و ۱۸ استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از مشخصات تیرآهن IPE طبق جدول اشتال اشاره شده است:
| وزن شاخه ۱۲ متر (kg) | وزن شاخه ۱ متر (kg) | ضخامت بال | ضخامت جان | عرض بال | ارتفاع | سایز تیرآهن |
| ۱۲۴/۸ | ۱۰/۴ | ۶/۳ | ۴/۴ | ۶۴ | ۱۲۰ | IPE12 |
| ۱۵۴/۸ | ۱۲/۹ | ۶/۹ | ۴/۷ | ۷۳ | ۱۴۰ | IPE14 |
| ۱۸۹/۶ | ۱۵/۸ | ۷/۴ | ۵/۰ | ۸۲ | ۱۶۰ | IPE16 |
| ۲۲۵/۶ | ۱۸/۸ | ۸/۰ | ۵/۳ | ۹۱ | ۱۸۰ | IPE18 |
| ۲۶۸/۸ | ۲۲/۴ | ۸/۵ | ۵/۶ | ۱۰۰ | ۲۰۰ | IPE20 |
| ۳۱۴/۴ | ۲۶/۲ | ۹/۲ | ۵/۹ | ۱۱۰ | ۲۲۰ | IPE22 |
| ۳۶۸/۴ | ۳۰/۷ | ۹/۸ | ۶/۲ | ۱۲۰ | ۲۴۰ | IPE24 |
| ۴۳۳/۲ | ۳۶/۱ | ۱۰/۲ | ۶/۶ | ۱۳۵ | ۲۷۰ | IPE27 |
| ۵۰۶/۴ | ۴۲/۲ | ۱۰/۷ | ۷/۱ | ۱۵۰ | ۳۰۰ | IPE30 |
*** منظور از تیرآهن ۱۸ چیست؟
شاید تا به حال نام تیرآهن ۱۸ را زیاد شنیده باشید. معمولا در اکثر ساخت و سازها از تیرآهن ۱۸ به دلیل ویژگی‌های خاص آن استفاده بیشتری می‌شود؛ به همین دلیل بهتر است که مشخصات تیرآهن ۱۸ را بهتر بشناسید. تیرآهن ۱۸ از نظر خواص مکانیکی دارای مقاومت بالایی است و در بسیاری از پروژه‌های برج سازی و ساختمان های مرتفع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تیرآهن ۱۸ در استانداردهای مختلفی مانند IPN، IPE و IPB عرضه می‌شود. با توجه به اینکه تیرآهن ۱۸ نسبت به سایر تیرآهن ها سنگین تر و قدرتمندتر میباشد، باید قبل از سفارش این محصول از نیاز خود نسبت به آن مطمئن شد. سایز ۱۸ تیرآهن مربوط به ارتفاع بال می‌شود. درواقع دلیل این نامگذاری به دلیل ارتفاع ۱۸۰ میلیمتری بال تیرآهن میباشد. یکی از معروفترین برندهای تیرآهن ۱۸، تیرآهن ذوب آهن اصفهان است.
*** عناصر آلیاژی مورد استفاده در تیرآهن
یکی از مهمترین مشخصات تیرآهن ، آلیاژ مورد استفاده در آن میباشد. در حقیقت در ساخت تیرآهن، آلیاژهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بر روی قیمت تیرآهن تاثیرگذار خواهند بود. مهمترین عناصر آلیاژی مورد استفاده در تیرآهن آهن، کربن و کروم می‌باشند. از عناصر دیگری مانند مولیبدن، نیکل و تیتانیم نیز در ساخت تیرآهن استفاده می‌شود. میزان هر یک از این عناصر طبق استاندارد به تیرآهن افزود می‌شود. حال به بررسی تاثیر هر یک از عناصر آلیاژی خواهیم پرداخت:
۱٫ کربن
میزان کربن در تیرآهن بسیار مهم است. این عنصر بر روی ساییدگی، سختی، کشش و مقاومت در برابر خوردگی و اکسایش تاثیرگذار است. طبق استاندارد، همچنین در مواقعی که قرار بر جوش دادن تیرآهن ها باشد، معمولا از کربن کمتر در ساختار استفاده می‌شود.
۲٫ کروم
تاثیر کروم بر روی ضدزنگ بودن تیرآهن میباشد. در واقع کروم با ایجاد یک لایه اکسیدی محافظ بر روی سطح، تیرآهن را در برابر اکسید شدن مقاوم می‌کند. کروم به دلیل ویژگی مقاومت در برابر زنگ زدن و سختی بالا در بین عناصر آلیاژی بسیار طرفدار دارد. درواقع اگر در تولید تیرآهن از کروم استفاده شود، به محصول نهایی تیرآهن ضدزنگ نیز می‌گویند. طبق استاندارد، حداکثر تا ۲۷ درصد کروم در تولید تیرآهن استفاده می‌شود.
۳٫ منگنز
از آنجایی که منگنز از عناصر تشکیل دهنده آستنیت میباشد، معمولا به عنوان جانشین نیکل در ساخت تیرآهن استفاده می‌شود. علت اصلی افزودن منگنز، افزایش سختی، مقاومت و بهبود خواص مکانیکی تیرآهن میباشد.
۴٫ نیکل
نیکل به دلیل خاصیت ضدزنگ و مقاوم در برابر خوردگی به همراه کروم مهمترین گروه در ساختار تیرآهن میباشد. این دسته از عناصر مقاوم در برابر گرما و خوردگی هستند. افزودن بیش از ۸۰ درصد نیکل به تیرآهن باعث می‌شود تا مهمترین گروه از فولادهای ضدزنگ تشکیل شوند.
۵٫ تیتانیم
برای تثبیت مقدار کاربید در تیرآهن از تیتانیم استفاده می‌شود. هنگامی که تیرآهن تحت عملیات جوشکاری قرار می‌گیرد، از تیتانیم به عنوان عنصر آلیاژی استفاده می‌شود تا با کربن ترکیب شده و کاربید تیتانیم را تشکیل دهد و از خوردگی حین جوشکاری جلوگیری کند. طبق استاندارد، افزودن ۰٫۲۵ تا ۰٫۶ درصد تیتانیم باعث می‌شود تا تیرآهن همانند کروم در برابر خوردگی مقاومت نشان دهد.
۶٫ مس
مس به دلیل ویژگی خاصی که دارد و مقاومت در برابر آب دریا و اسید سولفوریک در ساخت تیرآهن استفاده می‌شود. عموما در ساخت تجهیزات دریایی مانند اسکله کنار آب و یا کشتی های غول پیکر از مس در ساختار تیرآهن استفاده می‌شود.
۷٫ فسفر و گوگرد
افزودن فسفر به همراه گوگرد اغلب برای بهبود در عملیات ماشین کاری تیرآهن میباشد. معمولا فسفر و گوگرد باهم به ساختار تیرآهن اضافه می‌شوند و درصد آن هم بسیار ناچیز است، چراکه هرکدام به تنهایی برای ساختار مضر خواهند بود و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می‌دهند. در واقع این دو عنصر در ساختار تیرآهن مکمل یکدیگر هستند.
این مطلب بدون برچسب می باشد.
ثبت دیدگاه