5/5
1رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

رفتار اجزای مختلف یک سازه بر اساس مواد سازنده و شکل هندسی آن مشخص می‌ شود. تیرآهن ها مقاطعی هستند که به نوعی از پایه و اساس مقاطع مورد نیاز برای ساخت خانه به حساب می آیند. بر همین اساس با محاسبه سطح مقطع و طول اجزای مختلف میتوان میزان تحمل بار در جز مورد نظر را مشخص کرد. سطح مقطع نشان‌ دهنده فشاری است که در زمان وارد آمدن بار مشخص به جزء سازه‌ ای منتقل می‌ شود. برای محاسبه فشار و تعیین ظرفیت اجزای ساختمانی در شرایط مختلف باید از سطح مقطع جزء مورد نظر آگاهی داشته باشیم. یکی از اجزای سازه‌ ای تیرآهن است که با توجه به نیاز در اشکال و اندازه‌ های مختلف تولید می‌ شود. از نمونه‌ های بارز تیرآهن می‌ توان به تیرهای I، مستطیلی، جعبه‌ ای و … اشاره کرد.

pdf محاسبه سطح مقطع تیرآهن

محاسبه سطح مقطع تیرآهن

انواع تیرآهن

تیرآهن یکی از اجزای اصلی و حائز اهمیت در تمامی سازه‌ های صنعتی و معمولی است. تیرآهن قادر است بارهای وارده بر محور خود را به اجزای پشتیبان از جمله دیوار، ستون، فونداسیون و غیره منتقل کند. این جزء سازه‌ ای انواع مختلفی دارد که بر اساس نوع پشتیبانی، شرایط بارگیری، مواد اولیه و شکل سطح مقطع دسته‌ بندی می‌ شوند. برای محاسبه سطح مقطع تیرآهن باید با علائم اختصاری مربوط به انواع مختلف آن و برخی اطلاعات اولیه آشنا بود.

به‌ طور کلی، تیرآهن بر اساس استانداردهای بین‌ المللی به دو نوع INP و IPE تقسیم می‌ شود. استاندارد IPE مختص تیرآهن هایی است که در کشورهای روسیه و چین تولید می‌ شوند. از لحاظ ظاهری نیز شکل بال‌ های این تیرآهن ها تا حدی متمایز است؛ بال تیرآهن های IPE در ابتدا نازک‌ تر و در انتها پهن‌ تر می‌ باشد. به‌ عبارت‌ دیگر هر چه به انتهای تیر نزدیک شوید، پهنای بال آن بیشتر خواهد بود. ارتفاع این نوع تیرآهن نیز از 100 تا 1000 میلی‌ متر متغیر است.

از سوی دیگر، تیرآهن های مبتنی بر استاندارد INP بیشتر در ایران و اروپا مورد استفاده قرار می‌ گیرند. ضخامت ابتدایی و انتهایی بال تیرآهن های INP کاملاً یکسان است و از آن‌ ها برای مصارف عمومی از جمله ساخت ستون، خرپا و غیره استفاده می‌ شود. ارتفاع این تیرآهن ها از 80، 100 تا 600 میلی‌ متر در نظر گرفته می‌ شود. با در نظر گرفتن این استانداردها، تیرآهن ها را می‌ توان به چهار دسته تقسیم کرد: معمولی (با علامت اختصاری INP)، تیرآهن H (با علامت اختصاری IPB)، نیمه پهن (با علامت اختصاری IPE) و تیرآهن لانه‌ زنبوری (با علامت اختصاری CPE).

تعیین و محاسبه سطح مقطع

امروزه مهندسین حوزه‌ های مختلف می‌ توانند به‌ راحتی و تنها با رجوع به مراجع موجود اطلاعات کافی در خصوص ابعاد و ویژگی‌ های پروفیل‌ های ساختمانی کسب کنند. یکی از مشهورترین منابع موجود در این زمینه جدول اشتال است. این جدول توسط یک مهندس آلمانی به نام مارتا اشنایندر تهیه‌ شده و در دسترس عموم قرار دارد. تمامی اطلاعات درج‌ شده در این کتابچه بر اساس استانداردهای بین‌ المللی ارائه‌ شده‌ اند و مشخصات هندسی پروفیل‌ های مهم از جمله تیرآهن، با استفاده از علائم اختصاری مخصوص قابل‌ مشاهده هستند.

جدول اشتال مخصوص انواع تیرآهن، شامل تیرآهن های سری I (IPEo، IPEv و IPE)، سری INL، سری IPB و CNP می‌ باشد و تمامی اندازه‌ های موجود را در برمی‌ گیرد. در صورت آگاهی از نوع تیرآهن و ابعاد آن می‌ توانید به‌ راحتی به اطلاعات کامل آن از جمله سطح مقطع (A)، گشتاور اینرسی (S)، وزن واحد طول (G)، شعاع ژیراسیون (r)، ارتفاع (h)، قطر (d)، محیط (p)، فاصله مرکز سطح تا سطح بیرونی (e) و … دست‌ یابید.

برای مثال تیرآهن INP120 را در نظر بگیرید. شکل و اطلاعات موجود در جدول اشتال برای این تیرآهن به‌ صورت زیر در دسترس هستند. در اینجا INP نشان‌ دهنده نوع شکل تیرآهن، 120 ارتفاع محصول و 14.2 مترمربع نیز سطح مقطع آن است.

تعیین و محاسبه سطح مقطع

در حال حاضر برای دسترسی آسان به اطلاعات کتابچه و جداول اشتال، نسخه کامپیوتری این کتابچه به‌ صورت آنلاین قابل‌ استفاده است. شما می‌ توانید با مراجعه به آن و وارد کردن نوع و ابعاد تیرآهن مورد نظر خود، باقی اطلاعات مربوط را به دست آورید. برای مثال با وارد کردن کلمه اختصاری IPB و نمره پروفیل 100 (نمره پروفیل تیرآهن های شکل IPB از 100 تا 1000 متغیر است) به نتایج مد نظر دست خواهید یافت و مشاهده خواهید کرد که سطح مقطع این نوع پروفیل 26 سانتی‌ متر مربع و از نوع بال‌ پهن است.

محاسبه سطح مقطع تیرآهن بدون استفاده از جدول اشتال

در صورتی‌ که تمایل داشته باشید سطح مقطع تیرآهن مورد نظر خود را با استفاده از فرمول‌ های مربوط محاسبه کنید، می‌ توانید با مراجعه به فرمول‌ های زیر و بدون ارجاع به جدول اشتال به هدف خود دست‌ یابید. با این‌ حال، از آنجایی‌ که اطلاعات جدول اشتال کامل هستند و برای محاسبه گشتاور اینرسی، فشار بار، مقاومت برشی و غیره، نیازمند اطلاعات کامل در خصوص ویژگی‌ های هندسی جزء مورد نظر هستید، بهتر است در صورت امکان به جدول اشتال مراجعه شود. برخی از فرمول‌ های کلی محاسبه سطح مقطع تیرآهن های مختلف عبارتند از:

محاسبه سطح مقطع تیرآهن I

محاسبه سطح مقطع مستطیلی توخالی

محاسبه مساحت سطح مقطع مستطیلی

محاسبه سطح مقطع تیرآهن T

جمع‌ بندی

تیرآهن یکی از اجزای اصلی سازه‌ های عمومی و صنعتی است که بر اساس شکل و کاربرد انتخاب می‌ شود. هر تیرآهن تحت تأثیر تنش‌ های برشی، تنش‌ های خمشی، تسلیم موضعی بین جان و بال، تنش‌ های برشی ناشی از خمش و کمانش جانبی بال تحت‌ فشار قرار می‌ گیرد. یکی از اجزای اصلی برای محاسبه مقاومت تیرآهن برابر این عوامل، سطح مقطع است. برای محاسبه سطح مقطع تیرآهن دو راه وجود دارد. بهترین و ساده‌ ترین راه، استفاده از اطلاعات هندسی کاملی است که در جدول اشتال درج‌ شده‌ اند. با این‌ حال، شما می‌ توانید با مراجعه به فرمول‌ های محاسبه مساحت سطح مقطع نیز، سطح مقطع تیرآهن مورد نظر را پیدا کنید.

5/5
1رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید

0

سوالات و نظرات کاربران

نمایش موافق ترین ها
    0

    سوالات و نظرات کاربران

    اختیاری

    اشتراک گذاری

    تماس 03135155000 03135156000 0