بررسی عواملی که بر مقاومت تیرآهن تاثیرگذارند

بررسی عواملی که بر مقاومت تیرآهن تاثیرگذارند

۵ دقیقه زمان مطالعه

مقاومت تیرآهن با طول عمر آن رابطه مستقیمی دارد؛ هر چه مقاومت مقطع بیشتر باشد دوام و طول عمر سازه بیشتر خواهد بود. این مقطع فولادی جزو مصالح با مقاومت و استحکام بالا می‌باشد و از جمله ترجیحات مهندسان سازه در انتخاب محصول است. در این دانشنامه قصد داریم مقاومت تیرآهن‌های قابل استفاده در ساخت و ساز را بررسی کنیم.

مقاومت تیرآهن به چندین عامل متعدد بستگی دارد که با رعایت و یا عدم رعایت آن ممکن است مقاومت مقطع فولادی کم و یا زیاد شود. به عبارت ساده مقاومت تیرآهن یعنی تحمل بارهای وارده، تحمل در برابر تنش و کشش و دیگر عوامل خارجی. تیرآهن تحت تاثیر نیرو و تنش‌های زیادی می‌باشد بنابراین اطلاع از میزان مقاومت و تحمل بار آن بسیار مهم است.

محاسبه مقاومت تیرآهن

استفاده از تیرآهن در پروژه‌های ساخت و ساز جهت مقاوم سازی به کار برده می‌شود. المان تیرآهن بارهای وارده را به فونداسیون و زمین وارد می‌کند. این مقطع فولادی توانایی خوبی در حمل بارهای جانبی و محوری دارد. محاسبه مقاومت تیرآهن با در دست داشتن وزن تیرآهن امکان پذیر است، به این ترتیب که با استفاده از جدول تحمل بار تیرآهن، میزان تحمل تیرآهن برآورد می‌شود.

در زیر جدول تحمل بار تیرآهن با ابعاد مختلف در اختیار شما قرار داده شده است. استفاده از این جدول برای برآورد میزان تحمل انواع تیرآهن، با توجه به موقعیت قرار گیری آن در سازه و اتصال به المان‌های دیگر بستگی دارد.

جدول تحمل بار تیرآهن
جدول تحمل بار تیرآهن

عوامل موثر بر مقاومت تیرآهن

تیرآهن به دلیل اینکه از فلز آهن تشکیل شده است علاوه بر استحکام بالای فولاد، ضعف‌هایی هم خواهد داشت چرا که مقاطع فولادی در برابر برخی عوامل خارجی دوام کافی را ندارند. در ادامه تمامی عواملی که بر مقاومت تیرآهن تاثیر مثبت و یا منفی می‌گذارد بررسی خواهیم کرد:

وزن تیرآهن

وزن تیرآهن از جمله پارامترهای مهم و تاثیرگذار در مقاومت تیرآهن است. البته افزایش و کاهش وزن بایستی براساس استاندارد باشد چرا که خارج از استانداردهای تعیین شده اختلال‌های زیادی به بار می‌آید. تولیدکنندگان تیرآهن براساس استاندارد محصول تولید می‌کنند و تیرآهن موجود در بازار آهن آلات و استفاده شده در سازه‌ها نیز استاندارد می‌باشد.

درست است که وزن در مقاومت مصالح فولادی تاثیرگذار است اما صرفا با افزایش میزان وزن، دوام و استحکام آن افزایش داده نمی‌شود. برای هر سایز تیرآهن، وزن بخصوصی تعیین شده است.

جهت اطلاع از وزن هر سایز تیرآهن به جدول اشتال باید رجوع کرد البته ما در جدول وزن تیرآهن، استاندارد تعیین شده برای هر سایز تیرآهن در شاخه‌های 6 متری و 12 متری تهیه کرده‌ایم؛ با کلیک بر روی لینک می‌توانید به آن دسترسی داشته باشید، لازم به ذکر است این جدول برای تیرآهن IPE، IPB، IPBl و IPBv فراهم شده است.

برای محاسبه وزن تیرآهن و رسیدن به میزان مقاومت و تحمل آن از سه روش می‌توان کمک گرفت؛ با استفاده از جدول وزن استاندارد، جدول وزن تولیدکننده و فرمول‌های محاسبه‌ای. با توجه به آنچه که گفته شد به راحتی می‌توان دانست چرا مقاومت تیرآهن 18 از مقاومت تیرآهن 16 بیشتر است و تحمل بالایی دارد.

سایز و ابعاد تیرآهن

هرچه سایز تیرآهن بیشتر، ابعاد آن بزرگ‌تر و به طبع آن وزن مقطع نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین مقاومت تیرآهن در ابعاد و سایزهای مختلف متفاوت است. این مقطع فولادی در انواع مختلفی ساخته می‌شود که هر کدام ابعادی دارند برای آشنایی بیشتر با این تیرآهن‌ها به دانشنامه معرفی انواع تیرآهن موجود در بازار آهن ایران رجوع کنید. سایز 16، 18 و 20 تیرآهن متداول‌ترین و پر کاربردترین انواع تیرآهن در سازه می‌باشد که هر کدام از مقاومت قابل قبولی برخوردار هستند.

آلیاژهای استفاده شده در ترکیب تیرآهن

ماده اصلی تشکیل دهنده تیرآهن فولادی کربن و فلز آهن می‌باشد. برای افزایش مقاومت تیرآهن از عناصر و آلیاژهای مختلفی در ساختار آن استفاده می‌کنند تا کارایی تیرآهن بهبود یابد. اصولا افزودن آلیاژها جهت افزایش عملکردهای مثبت در محصول می‌باشد.

کربن موجود در مصالح فولادی برای افزایش کشش المان و افزایش مقاومت تیرآهن به کار برده می‌شود. اما دوز مصرفی کربن بایستی براساس اصول و استانداردها باشد چرا که میزان زیاد کربن، جوشکاری تیرآهن را با مشکل روبرو می‌کند.

بخوانید: چگونه آلیاژهای تیرآهن بر مقاومت آن تاثیر می‌گذارند؟

ماده اولیه به کار برده شده در ساخت تیرآهن

در فرآیند تولید تیرآهن از شمش فولادی و یا ورق سیاه استفاده می‌شود. استفاده از مواد اولیه مرغوب در تولید مصالح، مقامت آن را نیز افزایش خواهد داد. شمش فولادی به دلیل اینکه از استخراج و تصفیه مستقیم سنگ آهن به دست می‌آید، کیفیت بالایی خواهد داشت.

شمش فولادی در چند نوع بیلت، تختال و بلوم در صنعت آهن آلات به تولید می‌رسد. در ساخت تیرآهن از شمش بلوم استفاده می‌کنند که خود از ذوب ضایعات و آهن قراضه حاصل شده است. کیفیت شمش بلوم به کیفیت ضایعاتی که استفاده شده بستگی کامل دارد و به نسبت آن قیمت محصول نهایی نیز افزایش می‌یابد.

ممکن است مقاومت تیرآهن با وجود برخی عوامل محیطی کمتر شود، عواملی که در تضعیف تیرآهن تاثیر بسیار زیادی خواهند داشت. پوسیدگی، زنگ زدگی، رطوبت، تماس با مواد اسیدی و سولفاتی اگر در المان آهنی دیده شود با گذر زمان به کم شدن عملکرد آن و حتی ایجاد خسارات جانی و مالی منجر می‌شود. بنابراین باید سعی گردد تا از تماس تیرآهن با این عوامل جلوگیری کامل به عمل آید.

تصویر تیرآهن فولادی

میزان تحمل بار تیرآهن

علاوه‌بر رعایت نکات و استانداردها در ساخت تیرآهن، مواردی در اجرا و کاربرد تیرآهن در سازه نیز باید رعایت گردد. برای مثال استفاده از سایز درست تیرآهن در جای درستی از سازه و یا موقعیت قرارگیری المان از اصول مهم در میزان تحمل بار وارد بر تیرآهن است.

تیرآهن قبل از اینکه به فروش برسد و در ساختمان مورد استفاده قرار بگیرد توسط تولیدکننده مورد آزمایش قرار می‌گیرد، در این آزمایش‌ها میزان مقاومت تیرآهن در برابر تنش و کشش مشخص می‌گردد. این مشخصات به عنوان سند توسط تولیدکننده ارائه می‌شود و در صورت درخواست مشتری در اختیار وی قرار می‌گیرد.

بخوانید: راهنمای خرید تیرآهن | معرفی روشی مناسب برای خرید غیرحضوری آهن آلات

جمع بندی

مقاومت تیرآهن از میزان قابل توجهی برخوردار می‌باشد به همین علت در ساخت سازه‌های فولادی مورد استفاده است. میزان استحکام و دوام تیرآهن در ساختمان به عوامل متعددی مرتبط است که در این دانشنامه به چند مورد آن اشاره کردیم. سعی شد عواملی که باعث افزایش مقاومت و همچنین کاهش مقاومت آن می‌شود را بررسی کنیم.

برای خرید و اطلاع از قیمت تیرآهن می‌توانید به وبسایت عصرآهن مراجعه کنید و در صورت نیاز به مشاوره رایگان در خصوص خرید انواع مقاطع آهنی و تولیدکنندگان آن می‌توانید با شماره 04133250280 با ما در ارتباط باشید، تیم پشتیبانی عصرآهن پاسخ گوی سوالات شما می‌باشد.

۲۱۱۳۱