مشخصات تیرآهن هاش به همراه انواع آن
یکی از مصالح پرکاربرد در ساخت انواع سازه ها، تیرآهن هاش است. این تیرآهن که از آن تحت عنوان بال پهن نیز یاد می شود دارای کاربردهای مختلفی است.
تیرآهن IPB ،تیرآهن هاش یا تیرآهن بال پهن یک نوع تیرآهن فولادی است که در ساختمان ها و پل ها استفاده می شود. این تیر دارای شکل مقطع H است که دو بال و یک جان را شامل می‌شود. مشخصات تیرآهن IPB شامل ابعاد، وزن، مقاومت و ضریب انعطاف‌پذیری آن هستند. برای محاسبه این مشخصات، می‌توان از جداول استاندارد یا فرمول‌های ریاضی استفاده کرد. تیرآهن IPB یک نوع تیر فولادی با کارایی بالا و قابلیت اتصال آسان به سایر عناصر سازه‌ای است که از مقاومت بالایی نیز برخوردار است. از این رو بررسی انواع تیرآهن هاش، مشخصات، استاندارد و روش تولید، مزایا و معایب کاربرد آن در سازه می تواند دید بهتر برای خرید این محصول فراهم کند.
مشخصات تیرآهن هاش
مشخص ترین تفاوت میان تیرآهن معمولی و هاش شکل ظاهری آن ها است؛ بدین صورت که تیرآهن های معمولی به صورت I انگلیسی و هاش‌ها به شکل H انگلیسی هستند.
تیر فولادی مقطع H نوعی محصول مقرون به صرفه با توزیع سطح مقطع بهینه تر و نسبت مقاومت به وزن معقول تر است. با توجه به آرایش زاویه راست تمام قسمت های تیر H، به دلیل مقاومت خمشی قوی، ساخت ساده، صرفه جویی در هزینه و وزن سبک سازه ای در تمام جهات، به طور گسترده در ساختمان های سازه های فولادی استفاده شده است.
تیرآهن H یک پروفیل نورد شده است و در مقایسه با تیرآهن های معمولی دارای یک بال بلندتر و پهن تر است و از این رو به آن تیرآهن بال پهن نیز می گویند. بال و ارتفاع آن نیز تقریبا با یکدیگر برابر است و استحکام بالایی دارد. در ایران، ذوب آهن اصفهان نیز به جمع تولید کنندگان این محصول پیوسته است. سایز هاش های تولیدی این کارخانه، عموما در محدوده سایزهای 12 الی 30 است.
انواع تیرآهن هاش
تیرآهن های هاش از دو بال پهن و یک جان تشکیل می شوند. جان تیرآهن، وظیفه حفظ مقاومت در مقابل نیروهای برشی را ایفا می نماید.
این نوع تیرآهن در انواع سبک و سنگین تولید و عرضه می گردد. تفاوت این دو را می توان میزان ضخامت آن ها دانست؛ بدین صورت که هاش سنگین ضخامت بیشتری نسبت به هاش سبک دارد. همچنین هاش سنگین همانطور که از اسم آن پیداست وزن بالاتری نسبت به هاش سبک دارد. به صورت کلی وزن هاش ها به ضخامت بال، جان و همچنین طول مقطع بستگی دارد. برای به دست آوردن وزن این نوع فولاد می توان یک کیلو از آن را در طول شاخه که عموما ۱۲ متر است ضرب کرد.
ویژگی های تیرآهن هاش
شکل مقطع تیر H مقرون به صرفه و معقول با خواص مکانیکی خوب است. در مقایسه با تیرهای I معمولی، دارای مزایای مدول بخش بزرگ، سبک وزن و صرفه جویی در فلز است که می تواند وزن ساختمان سازه را 30-40٪ کاهش دهد. در زیر ویژگی های خاص این تیرآهن آورده شده است.
- فلنج عریض و سفتی جانبی بزرگ؛ مقاومت خمشی قوی، حدود 5٪ -10٪ بزرگتر از I-beam
- دو سطح فلنج با یکدیگر موازی هستند که باعث سهولت اتصال، پردازش و نصب می شود.
- در مقایسه با تیرهای I جوش داده شده، دارای مزایای کم هزینه، دقت بالا، تنش پسماند کم، بدون نیاز به مواد جوشکاری گران قیمت و بازرسی جوش است.
- وزن سازه فولادی H نورد گرم 15 تا 20 درصد سبک تر از سازه فولادی سنتی است.
- در مقایسه با سازه بتنی، سازه فولادی H نورد گرم می تواند مساحت استفاده را تا 6% افزایش دهد.
تیرآهن IPB یکی از انواع تیرآهن های استاندارد اروپایی است که با تیرآهن های IPE و INP تفاوت هایی دارد. تیرآهن IPB دارای بال های برابر و ضخامت یکسان است که باعث می شود مقاومت برشی و خمشی آن بالاتر باشد. تیرآهن IPE نیز دارای بال های برابر است اما ضخامت آن کمتر از IPB است و برای کاربردهای سبک تر مناسب است. تیرآهن INP دارای بال های نامساوی است که باعث می شود مقاومت خمشی آن در یک جهت بیشتر از جهت دیگر باشد. این نوع تیرآهن برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت خمشی یک طرفه دارند مناسب است. علاوه بر این موراد این تیرآهن ها تفاوت های دیگر از لحاظ وزن، ساختار و شکل ظاهری با یکدیگر دارند که می تواند این موارد را در ادامه مشاهده کنید.
ویژه:
تفاوت تیرآهن IPB ,IPE و INP از نظر ظاهری، سایز، ضخامت و قیمت
مزایای تیرآهن هاش
مزایای تیرآهن هاش را می توان به صورت موارد ذیل دسته بندی کرد:
- هاش ها به دلیل داشتن سطح مقطع بزرگتر و برابر بودن بال و ارتفاع می توانند به عنوان ستون و تکیه گاه مورد استفاده قرار گیرند.
- این نوع تیرآهن در برابر رانش زمین و نیروهای برشی دارای مقاومت است؛
- پروژه های ساختمانی در زمانی کوتاه پیش خواهند رفت؛
- برای صرفه جویی در هزینه ها و کم‌کردن ضریب خطا می توان از این نوع هاش استفاده کرد؛
- هاش در انواع ساخت کشتی، ماشین آلات فوق سنگین، ساخت سد، ساختمان های بلند و آسمان خراش ها، پل های ماشین رو که طول بلندتری دارند.
قیمت تیرآهن هاش
قیمت تیرآهن هاش به نوع آهن، میزان کیفیت و درصد خلوص آن وابسته است. همچنین با توجه به اینکه بخش زیادی از این نوع فولاد در کشورهای خارجی تولید می شود بنابراین نوسانات نرخ ارز نیز در قیمت این فولاد تاثیرگذار است.
مراحل تولید تیرآهن هاش
همه تیرآهن ها به روش نورد گرم تهیه می شوند و عملا تفاوتی میان فرآیند و ساز و کار تولید آن ها با یکدیگر وجود ندارد. اما بسته به نوع ماده اولیه استفاده شده، فرآیند تولید می تواند کمی دارای تفاوت باشد.
ماده اولیه ای که در تولید تیرآهن هاش به کار می رود اسلب های مستطیلی و یا اسلب های اچ (H) شکل هستند. برای تولید هاش، فرآیند نورد گرم به کار گرفته می شود که طی آن با افزایش دما به 1100 درجه سانتی گراد ماده حالت نرم شدگی به خود می گیرد که به شرح ذیل است:
- افزایش دمای شمش ها
- قالب دادن به شمش ها
- عبور دادن آن ها از ایستگاه های چند مرحله ای
- کم‌کردن ضخامت و لبه بال
- سایزینگ پایانی
دامنه کاربرد تیرآهن هاش
تیر H عمدتاً برای اعضای تیر و ستون در سازه های صنعتی و عمرانی استفاده می شود که از جمله کاربرد آن می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- پشتیبانی باربر سازه های صنعتی
- شمع های فولادی و ساختار پشتیبان مهندسی زیرزمینی
- ساختار تجهیزات صنعتی مانند پتروشیمی و برق
- اجزای پل فولادی با دهانه بلند
- ساختار قاب تولید کشتی و ماشین آلات
- پشتیبانی از تیرهای قطار، اتومبیل و تراکتور
- تسمه نقاله بندر، براکت بافل با سرعت بالا
تیرآهن هاش یا بال پهن، یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که اهمیت و کاربرد آن در سال های اخیر افزایش یافته است. امروزه در ایران علاوه بر ذوب آهن کارخانه های مختلفی برای تولید این محصول دست به کار شده اند و با برنامه ای دقیق می توان در آینده میزان واردات این محصول را کاهش داده و در تولید داخلی آن به خودکفایی برسیم.