بررسی 7 کاربرد تیرآهن در سازه های فولادی

کاربرد تیرآهن در سازه های فولادی

تیرآهنی که در سازه های فولادی استفاده می شود، معمولا در سه دسته اصلی قرار می گیرد که عبارتند از:

•  بال پهن یا W شکل
• تیر S شکل
• تیرآهن C شکل

تیرآهن W شکل دارای بال هایی با سطوح داخلی و خارجی موازی و ضخامت ثابت است. اما تیر S شکل شیب حدودی 17 درجه ای در سطوح بال داخلی خود دارد. این دسته تیرآهن طبق استاندارد آمریکایی، I-beam نامیده می شود. این مقاطع به دلیل مقاومت کمتر، کاربرد کمتری از تیر W شکل دارد. مقاطع C  شکل شبیه به دسته S است و سطح بال داخلی دارای شیب 17 درجه است.

هر یک از انواع تیرآهن، در بخش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه، انواع کاربرد تیرآهن را بررسی می کنیم.

کفی ستون

صفحات کفی ستونی صفحاتی فولادی با ضخامت های مختلف هستند که سوراخ های دریل کاری در آن ها تعبیه شده است. سوراخ ها باید کمی بزرگ تر از پیچ ها باشد تا تنظیمات جانبی ستون و کفی، به بهترین شکل انجام شود. در این ساختار، کاربرد تیرآهن اهمیت بالایی دارد و موجب افزایش پایداری کل سازه می شود.

پس از قرار دادن ورق کفی در موقعیت مشخص شده، بست های تراز زیر چهار پیچ هر یک از صفحات کفی قرار می گیرد.

کاربرد تیر ستون چیست؟

تیرآهن های بال پهن در ستون ها مورد استفاده قرار می گیرد. ستون ها همچنین ممکن است با جوشکاری یا پیچ کردن تعدادی دیگر از سایر اشکال نورد شده، که معمولا نبشی و صفحات هستند، به یکدیگر متصل شوند.

اگر سازه بیش از یک طبقه باشد، نیاز است تا ستون ها به یکدیگر متصل شوند. در این صورت، طول ستون باید به قدری باشد که از سقف طبقه بالا بیرون بزند. این کار کمک می کند تا اتصالات، در بالای تیرک اتصال دهنده های پرانتزی یا تیرآهن قرار بگیرد و با دیگر کارهای طبقه دوم تداخلی نداشته باشد. هنگامی که اندازه ستون در محل اتصال کاهش می یابد، یک صفحه بین دو انتها و با هدف تحمل وزن بار سازه استفاده می شود.

کاربرد تیرآهن به عنوان شاه تیر چیست؟

شاه تیرها، اعضای اصلی یک سازه فولادی هستند که به صورت افقی نصب می شوند. این مقاطع از یک ستون به ستون دیگر با پلیت های اتصال به یکدیگر متصل می شوند؛ این کار معمولا در بالای ستون ها انجام می شود.

شاه تیر با استفاده از نبشی، به ستون متصل می شود که یک طرف آن، در طول بال تیرآهن و طرف دیگر به ستون وصل می شود. عملکرد شاه تیر به منظور نگهداری تیرک های میانه هر طبقه است.

تیرک های میانی

نمونه دیگری از کاربرد تیرآهن برای سازه های فولادی، استفاده از آن در تیرک است. تیرک ها به‌طور کلی کوچک تر از شاه تیرها و ستون ها هستند و معمولا به ستون ها به‌عنوان اعضای میانجی متصل می شوند. اتصالات تیرآهن در یک ستون مشابه اتصال شاه تیرها به ستون هستند. تیرآهن ها به‌طور کلی برای حمل بارهای طبقه کاربرد دارند.

از آنجایی که تیرک ها معمولا به اندازه شاه تیرها مهم نیستند، روش های جایگزین دیگری نیز برای طراحی آن ها وجود دارد. ساده ترین روش این است که تیرک را بین بال های بالا و پایین، بر روی محور شاه تیر ببندیم

تیرهای باریک کرومیت

تیرک ها از یک سیستم سبک وزن استفاده می کنند که به‌عنوان پشتیبان برای کف و سقف ساخته شده اند. تیرهای خرپایی معمولا به عنوان مقاطعی با کاربردی شبیه به تیرآهن عمل می کنند. به همین دلیل، ممکن است نیاز به تیرآهن ها را در فرایند اجرایی رفع می کنند. ضمنا تیرک های کرومیت باید دارای یک سطح نشیمنگاه باشند. طول این مقاطع، از یک تیر اصلی تا تیر اصلی دیگر است.

خرپا

خرپاها بسیار سنگین‌ هستند و به صورت T انگلیسی ساخته شده اند. بر خلاف تیرک های کرومیت، خرپاها می توانند با شکل ها و سیستم های مختلف سقف سازگار باشند؛ از این رو، می توانند از کرومیت ها بسیار متنوع تر باشند.

معمولا سطح نشیمنگاه خرپا، ستون است. این مقطع ممکن است در سراسر کل ساختمان امتداد داشته باشد. پس از احداث پایه، خرپا باید با اتصال مورب بین ستون ها قرار بگیرد. این مورد نیز یک نمونه از کاربرد تیرآهن در سازه های عریض به حساب می آید.

نحوه اتصال نبشی ها

بال نبشی هایی که به عنوان اتصالات مورد استفاده قرار می گیرند، باید با توجه به سطحی که به آن ها وصل می شوند، مشخص شود. بال نبشی هایی که به تیرآهن های فولادی یا متقاطع متصل هستند، با عنوان پاهای بیرون زده شناخته می شوند. همچنین خطوطی که در آن، سوراخ ها در پاهای زاویه قرار می‌گیرند، خطوط اندازه گیری نام دارند.

در مجموع، تیرآهن یکی از پرمصرف ترین مقاطع فولادی در فرایند ساختمان سازی است. از آن جایی که سازه ها با اسکلت فولادی یا بتنی بنا می شوند، در این مطلب به طور خاص، به کاربرد تیرآهن در سازه فولادی پرداختیم.