انتخاب و محاسبه تیرآهن مناسب برای ساختمان یک طبقه، تأثیر مستقیم بر ایمنی سازه، هزینه نهایی و سرعت اجرا دارد. از آن جا که قیمت تیرآهن نیز تحت تأثیر نوسانات بازار آهن است، بررسی قیمت به روز آن نقش مهمی در تخمین هزینه های پروژه دارد و لازم است پیش از خرید مورد توجه قرار گیرد.
اهمیت محاسبه تیرآهن در ساختمان یک طبقه
محاسبه تیرآهن زمانی دقیق انجام می شود که نوع کاربری سازه، بارهای واردشده، محل تیرهای اصلی و فرعی و ابعاد دهانه ها مشخص باشند. مهندسان سازه با استفاده از نرم افزارهای محاسباتی، سایز و مقدار تیرآهن را به گونه ای انتخاب می کنند که استحکام، وزن مناسب و ایمنی سازه تأمین شود.
سایزهای پرکاربرد تیرآهن در ساختمان یک طبقه
رایج ترین سایزهای مورد استفاده در ساختمان های کم ارتفاع، تیرآهن های ۱۲، ۱۴ و ۱۶ هستند.
- تیرآهن ۱۲: مناسب ستون ها و دهانه های کوچک
- تیرآهن ۱۴ و ۱۶: مناسب تیرهای اصلی و فواصل بلندتر
همچنین افزایش قیمت تیرآهن در سایزهای بزرگ تر، یکی از عوامل مؤثر بر تصمیم گیری در پروژه های کوچک است.
مقدار تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان یک طبقه
به طور میانگین بین ۲۵ تا ۴۰ کیلوگرم تیرآهن برای هر مترمربع ساختمان یک طبقه مصرف می شود.
این مقدار با توجه به:
- نوع سقف
- نوع اسکلت
- ابعاد دهانه ها
- تعداد ستون ها
تغییر می کند.
مقدار تیرآهن در ساختمان دو طبقه و سه طبقه
ساختمان دو طبقه: معمولاً مانند ساختمان یک طبقه از تیرآهن ۱۲ استفاده می شود؛ اما با توجه به افزایش طبقه، نیاز به تیرهای مقاوم تر وجود دارد.
ساختمان سه طبقه: برای این سازه ها با توجه به افزایش بار مرده و زنده، معمولاً سایز تیرآهن بزرگ تر انتخاب می شود و محاسبه آن باید دقیق تر انجام گیرد.
عوامل مؤثر بر محاسبه تعداد و نوع تیرآهن
- نوع سازه (فلزی یا بتنی)
- نوع تیر (اصلی، فرعی، کلافی)
- خصوصیات فنی تیرآهن مانند مقاومت، انعطاف پذیری و کیفیت فولاد
- قیمت و امکان تأمین تیرآهن در بازار
- نیازهای استحکامی و لرزه ای سازه
برای آشنایی بهتر با انواع تیرآهن و خصوصیات آن ها می توانید به مقاله ی "تفاوت تیرآهن IPB و IPE و INP" مراجعه فرمایید.
روش سریع محاسبه تعداد تیرآهن در پلان ساختمان
مرحله ۱ — شناسایی مسیرهای باربر
با بررسی پلان، محل عبور بار و نقاط قرارگیری تیرهای اصلی مشخص می شود.
مرحله ۲ — بررسی نوع سازه و سیستم سقف
سقف تیرچه بلوک، کامپوزیت یا سقف عرشه فولادی هرکدام تعداد متفاوتی تیر نیاز دارند.
مرحله ۳ — شمارش دهانه ها
هر دهانه معادل یک تیر است.
مرحله ۴ — ضرب تعداد دهانه ها در طبقات مشابه
اگر چند طبقه مشابه باشد، ضرب ساده انجام می شود.
مرحله ۵ — اصلاح براساس بازشوها و فضاهای ویژه
محل های آسانسور، راه پله یا بازشوهای بزرگ باید در محاسبه لحاظ شوند.
محاسبه تیرآهن در سیستم های مختلف سازه ای
سازه فلزی با قاب خمشی سبک
در این سازه ها تیرها علاوه بر تحمل بارهای قائم، بخشی از مقاومت جانبی را نیز تأمین می کنند. تعداد تیرها براساس فاصله ستون ها و مسیر انتقال بار تعیین می شود.
سازه فولادی با مهاربند یا بادبند
در مناطق زلزله خیز مانند تبریز یا کرمان به کار می روند. وجود مهاربندها باعث کاهش بخشی از بار وارده به تیرها می شود، اما سایز تیرآهن ها همچنان باید براساس بار جانبی تعیین گردد.
سازه صنعتی و سوله با دهانه های بلند
در این سازه ها دهانه های وسیع باعث افزایش نیاز به تیرهای سنگین تر می شود. انتخاب تیرآهن باید با توجه به ممان خمشی و کنترل خیز انجام شود.
سازه فولادی مرکب (کامپوزیت یا عرشه فولادی)
به دلیل سبک سازی سقف و افزایش مقاومت، معمولاً تعداد تیر فرعی کمتر است و تمرکز بر انتخاب سایز مناسب تیرهای اصلی است.
سازه های مرتفع و خاص (برج ها و بیمارستان ها)
در این پروژه ها کنترل های لرزه ای اهمیت بیشتری دارد و محاسبات تیرآهن فقط توسط مهندسان سازه و با نرم افزارهای تخصصی انجام می شود.
فرمول محاسبه وزن تیرآهن
فرمول کلی محاسبه وزن تیرآهن به شکل زیر است:
وزن تیرآهن = طول تیرآهن × وزن واحد طول (طبق جدول اشتال تیرآهن)
برای آن که بتوانید وزن دقیق هر سایز تیرآهن را محاسبه کنید، بهترین روش مراجعه به جدول وزن تیرآهن است؛ زیرا این جدول وزن واحد طول هر سایز را به صورت استاندارد ارائه می دهد و دقت محاسبات شما را افزایش می دهد.
تیرآهن های پرکاربرد در ساختمان سازی
IPE: ضخامت یکنواخت، مناسب ساختمان های چندطبقه
INP: استاندارد چین و روسیه، بال های نازک در ابتدا
IPB (هاش): دارای بال های پهن، قابل استفاده در سازه های سنگین
برآورد قیمت تیرآهن مصرفی ساختمان
قیمت تیرآهن براساس:
- وزن
- سایز
- برند کارخانه
- نوسانات بازار
تغییر می کند.
به همین دلیل محاسبه دقیق وزن کل تیرآهن مصرفی می تواند تأثیر زیادی در هزینه نهایی پروژه داشته باشد.
فولاد حامیران؛ تأمینکننده برتر تیرآهن در ایران
انتخاب و استفاده صحیح از تیرآهن در اسکلت ساختمان ها اهمیت بسیاری دارد و نباید به دور از محاسبات و اصول فنی صورت گیرد. برای انتخاب بهترین تیرآهن و دریافت مشاوره فنی و به روز، می توانید از تجربه و خدمات شرکت فولاد حامیران استفاده کنید.
