بررسی تفاوت تیرآهن و هاش

صنعت ساختمان ‌سازی، به عنوان یکی از صنعت های مهم، مدام در حال پیشرفت است تا جوابگوی نیاز جمعیت رو به رشد جهان باشد. برای اینکه این صنعت مهم بیشترین بازدهی، بهترین کیفیت و عالی ترین استحکام را ارائه دهد؛ نیاز است که مصالح و ابزارهای آن از جمله مقاطع آهنی و فولادی همگام با متد روز پیش روند. در میان انواع مختلف مقاطع آهنی و فولادی، تیرآهن یکی از مهمترین مقاطعی است که نقش مهم اسکلت بندی یک بنا را به عهده دارد. اکثر مردم در واقع نمی دانند که تیرآهن چیست و انواع آن کدام است و چه تفاوت ها و کاربردهایی دارند. در این مقاله برآنیم که به بررسی انواع تیرآهن، تفاوت و کاربردهایشان بپردازیم. همچنین تفاوت تیرآهن و هاش را بررسی خواهیم کرد.

تیر‌آهن چیست؟

در سال های دور، اساس ساخت و سازها، با سنگ و تیرهای چوبی بود؛ اما امروزه با پیشرفت معماری، تیرهای چوبی جای خود را به تیرهای آهنی داده اند. تیرآهن به عنوان یکی از محصولات نهایی فولاد، از پرکاربردترین و موثرترین مصالح در پروژه‌ های صنعتی و ساختمان ‌سازی است که وظیفه اصلی آن، تحمل تنش‌ های حاصل از نیروهای وارد شده بر آن است. این مقطع فولادی، انواع مختلفی دارد و کارخانه ‌های متعددی در ایران تولید‌کننده‌ این محصول هستند.

تیرآهن بر اساس استاندارد

تیرآهن دارای چهار نوع استاندارد شناخته شده است:
• تیرآهن IPE (استاندارد اروپا و ایران): این تیرآهن همان تیرآهن معمولی است که ضخامت بال ثابتی دارد و طبق استانداردهای اروپا تولید می شود. به شکل I بوده و در ستون ها کاربرد دارد.
• تیرآهن INP (استاندارد چین و روسیه): این تیرآهن طبق استانداردهای چین و روسیه تولید می شود و به شکل I در بازار یافت می شود. فرق آن با نوع قبلی در کاهش ضخامت بال با فاصله گرفتن از جان تیرآهن است.
• تیرآهن IPB (بال پهن): تیرآهن عریض یا بال پهن که به نام تیرآهن هاش نیز شناخته می شود.
• تیرآهن لانه زنبوری CPE: این تیرآهن در قسمت جان دارای مقطعی ذوزنقه ‌ای یا دایره ‌ای به شکل لانه زنبور است.

مزایا و معایب استفاده از تیرآهن

آنگونه که از شواهد و قرائن برمی آید، تیرآهن موجب افزایش مقاومت و استحکام سازه می شود و در ضمن استفاده از تیر‌آهن بسیار مقرون به صرفه و ارزان است. حال به شکل جزئی تر، بعضی از مزایا و معایب استفاده از تیر‌آهن در صنعت ساختمان ‌سازی را با هم در این بخش بررسی می‌کنیم. این موارد عبارتند از:

مزایای استفاده از تیرآهن

• قیمت مناسب و بسیار مقرون به صرفه
• نصب سریع و مناسب
• دوام خوب و مقاومت بالا
• امکان بازسازی
• اتصال چند قطعه به هم

معایب استفاده از تیرآهن

• ضعف در دمای بالا
• خوردگی در مقابل عوامل خارجی

کاربرد تیرآهن

• در اسکلت فلزی ساختمان و یا سازه های فولادی
• برای ایمن سازی سازه ها در شرایط سخت آب و هوایی

تیر‌آهن بال پهن (تیرآهن هاش) چیست؟

طبق استاندارد تعریف شده، تیرآهن به سه دسته تیرآهن IPE(معمولی)، تیرآهن INP و تیرآهن IPB(هاش) تقسیم می شود. تیرآهن بال پهن IPB که به آن تیرآهن هاش(H)، نیز می گویند؛ از طول بال و طول جان یکسانی برخودار است. این تیرآهن یکی از مقاطع بسیار مستحکمی است که با استفاده از عملیات نورد گرم تولید می شود و از جمله مهمترین و پرکاربردترین انواع تیرهای آهنی است که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این تیرآهن در مقایسه با تیرآهن های معمولی یا آی (I) دارای بال های با ضخامت و پهنای بیشتری هستند و به همین دلیل سنگین تر از تیرآهن های معمولی هستند. تیرآهن هاش به دو گروه سبک و سنگین دسته بندی می شوند. این نوع تیرآهن در صنعت برج سازی، پل سازی و صنایع از این دست کاربرد وسیعی دارد و بسیار پرطرفدار است.
این تیرآهن بعد از تیرآهن های معمولی IPE توسط شرکت بثهلم (Bethlehem) ابداع و تولید شد که یک اختراع مهم با کاربردهای فراوان در ساخت و ساز و صنعت جهان به حساب می آید. این تیر‌آهن در تولید تیر و خرپا استفاده می‌شود.

انواع تیرآهن بال پهن

تیرآهن هاش بر اساس ضخامت بال ها به سه دسته تقسیم می شود:

• تیرآهن هاش سبک (HEA): این تیرآهن ارتفاع (h) کمتری نسبت به عرض (w) دارد و نسبت به تیرآهن های هاش سنگین و فوق سنگین دارای ضخامت بال و جان کمتری است. این تیرآهن حدود 5 تا 16.5 میلیمتر ضخامت جان و حدود 8 تا 31 میلیمتر ضخامت بال دارد.
• تیرآهن هاش سنگین (HEB): این تیرآهن از ارتفاع (h) و عرض (w) برابری برخوردار است. حدود 6 تا 19 میلیمتر ضخامت جان و حدود 10 تا 36 میلیمتر ضخامت بال دارد.
• تیرآهن فوق سنگین (HEM): ارتفاع (h) این تیرآهن از عرض (w) آن بیشتر است و ضخامت جان آن حدود 20 تا 40 میلیمتر و ضخامت بالش حدود 12 تا 21 میلیمتر است.

مقطع تیرآهن هاش

تیرآهن معمولا در سایز 6 تا 14 متر تولید و به بازار عرضه می شود. از جمله معروف ترین استانداردها برای تولید پروفیل ساختمانی، استاندارد اروپایی است. در ایران نیز از این استاندارد برای تهیه انواع پروفیل استفاده می شود. هر اندازه قطر تیرآهن بیشتر باشد، بالطبع می‌ تواند مقاومت بالاتری در برابر فشار و وزن از خود نشان دهد.
این تیرآهن از سایزهای تولیدی متنوعی برخوردار است که از سایز ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلیمتر را دربرمی گیرد؛ سایزهای بالای ۷۰۰ میلیمتر، فقط برای مصارف خاص هستند.

مزایای تیرآهن هاش

1. بهترین ستون برای ساختمان محسوب می شود.
2. میزان خطا را کم می ‌کند و تیر‌آهن کمتری مورد استفاده قرار می گیرد و باعث کم شدن هزینه نهایی سازنده می شود.
3. به دلیل داشتن ابعاد بزرگ، خیلی سریع و آسان نصب و اجرا می ‌شود که برای صرفه‌ جویی در زمان مناسب است.

معایب استفاده از تیر‌آهن هاش

باوجود استحکام و مقاومت خوب؛ در برابر خوردگی و اکسیداسیون نسبت به دیگر تیرآهن ‌ها ضعیف عمل می‌ کند.
در برابر دمای بالا مقاومت پایینی نسبت به تیر‌آهن‌ های دیگر دارد.
برای نصب این تیرآهن از جوش خاصی استفاده می ‌شود که این روش جوش، قیمت بالایی نیز دارد.

کاربرد تیرآهن هاش

اختراع تیر‌آهن هاش، موجب تغییر و تحول زیادی در ساخت سازه‌ های صنعتی شد به گونه ای که امروزه در سراسر دنیا برای بسیاری از پروژه‌ های صنعتی و عمرانی که نیاز به مقاومت و استحکام بالایی دارد، از این تیرآهن استفاده می ‌شود. برخی از مهم‌ ترین کاربردهای این تیرآهن عبارتند از:

• پل ‌سازی، سدسازی، کشتی‌ سازی، اسکله ‌سازی و ستون ‌سازی
• ساخت تریلرهای کامیون
• ساخت خرپا و ساخت جرثقیل
• انواع سازه ‌های دریایی مانند سکوهای نفتی یا گاز و پتروشیمی
• انواع سوله ‌ها و انواع انبارهای چند هزار تنی چند منظوره
• ساختمان‌ سازی و برج ‌های مرتفع
• صنعت پتروشیمی و پالایشگاه‌ ها

تفاوت تیرآهن و هاش

همانطور که در مطالب قبلی ملاحظه کردید، تیرآهن و هاش هر دو تفاوت هایی با هم دارند. اما در این بخش این تفاوت ها را از جهات مختلف بررسی می کنیم.

• شکل سطح مقطع و ابعاد: اساسی ترین تفاوت تیرآهن و هاش در ظاهر و شکل آنهاست. همان ‌طور که گفته شد، تیرآهن و هاش از دو بال و یک جان ساخته ‌شده ‌اند. اما ابعاد بال تیرآهن، کوچک‌تر از جان و معمولا برابر با نصف آن است. در مقابل، هاش از نظر ابعاد دارای بال و جان برابری است.
• تفاوت در وزن: تیرآهن هاش به دلیل برخورداری از ضخامت بال و جان برابر که بیشتر از تیرآهن معمولی است، وزن بیشتری هم نسبت به آن دارد. این تفاوت در وزن، زمینه‌ ساز تفاوت در تحمل بار و خواص مکانیکی نیز می شود.
• تفاوت در استاندارد: تیرآهن مطابق استاندارد IPE و IPN تولید می شود و استاندارد انواع هاش، مطابق استاندارد IPB است. تیرآهن IPE مطابق با استاندارد اروپا و ایران تولید می ‌شود. تیرآهن IPN نیز مطابق استاندارد چین و روسیه تولید می‌شود. بین این دو، تیرآهن IPE رواج و کاربرد بیشتری در ایران دارد.
• خواص مکانیکی و تحمل بار: تیرآهن هاش به دلیل نوع هندسه مقاومت قابل توجهی در برابر نیروهای برشی و خمشی نسبت به تیرآهن معمولی دارد. تیرآهن فقط در برابر نیروهای وارده از یک ‌جهت مقاومت می کند درحالی ‌که هاش قابلیت تحمل نیروهای دو جهته را دارد. تیرآهن هاش به‌ عنوان ستون استفاده می‌ شود در حالی ‌که تیرهای معمولی به دلیل استحکام کمتر این قابلیت را ندارند.
• فرآیند ساخت: همانطور که از نام تیرآهن H، پیداست، یک مقطع ساختاری H شکل دارد که از فولاد نورد ساخته شده است و به عنوان یک تیر بال گسترده شناخته می شود. تیرآهن H قوی تر است و سطح مقطع بیشتری از تیر I دارد. تیر I دارای مقطع I شکل است که در اصل یک میلگرد فولادی نورد شده یا تیرچه با سطح مقطع به شکل حرف بزرگ I است.
• قیمت: وزن تیرآهن هاش به دلیل ضخامت بیشتر در بال ‌ها و جان؛ وزن بیشتری نسبت به تیرآهن معمولی دارد. به همین جهت قیمت بالاتری دارد که شاید کاربرد آن در ساخت و سازهای کوچک چندان مناسب نباشد. طراحان و مهندسان باید از تیرآهنی استفاده کنند که از استحکام خوبی برخوردار باشد. علاوه بر این، نسبت به ابعاد پروژه توجیه منطقی و اقتصادی داشته باشد.
• کاربرد: با توجه به ضخیم تر بودن بال و جان تیرهای H، برای ساختمان های ضد زلزله مسکونی، سکوها، پل ها و سایر ساخت و سازهای مشترک اعم از مسکونی و تجاری ایده آل هستند. این تیرآهن‌ به دلیل داشتن استحکام بالا می‌ توانند در اندازه ‌های طویل تولید شده و در سازه ‌های بلند مورد استفاده قرار گیرند.
• همچنین از این نوع تیرآهن می ‌توان در پالایشگاه ‌ها برای بست تیرآهنی، پل ‌هایی با مقاومت بالا، اسکله ‌سازی، پتروشیمی، کشتی ‌سازی، سدسازی و موارد مشابهی که نیاز به مقاومت بالا یا طول زیاد باشد، استفاده می ‌شود. از تیرآهن‌ معمولی اغلب به ‌عنوان خرپا یا چهارچوب اصلی در ساختمان ‌ها استفاده می ‌شود. این تیرآهن ‌ها به ‌طور گسترده در ساخت‌ و ساز به‌ عنوان ستون ‌هایی با طول، اندازه‌ و مشخصات متفاوت کاربرد دارد. همچنین برای ساخت قاب و ستون های پشتیبانی برای پله های برقی، آسانسور، تریلر و تخت کامیون و بالابر مناسب هستند.

سخن پایانی

با توجه به مطالبی که ارائه شد؛ می توان چنین برداشت کرد که تیرآهن معمولی و تیرآهن هاش دارای انواع مختلف و تفاوت های متعددی هم هستند، که هر کدام دارای کاربرد و مقاومت خاصی هستند که توسط کارشناسان حرفه ای مشخص می شود. به همین دلیل نوع هاش سنگین در کشورمان بیشترین کاربرد و استفاده را دارد و بیشتر تولیدکنندگان در ایران از این نوع هاش استفاده می کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر و قیمت روز تیرآهن و هاش می توانید با کارشناسان فولاد حامیران تماس حاصل کنید و یا در صفحه هر محصول اطلاعات لازم را کسب کنید.