تفاوت تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین چیست؟

در برخی موارد، تیرآهن هاش با نام تیرآهن بال پهن نیز شناخته می شود. سایزهای مختلفی از این مقطع تولید شده و در بخش های گوناگون سازه به کار می رود. شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که تفاوت تیرآهن هاش با تیرآهن معمولی چیست؟ با صرف نظر از ویژگی های مکانیکی و عناصر تشکیل دهنده، مهم ترین تفاوت ظاهری تیرآهن هاش را می توان در شکل و ابعاد بال های آن مشاهده کرد. تیرآهن‌های هاش، نسبت به تیرآهن‌های معمولی بال بلند و پهن‌تری دارند به همین دلیل قیمت هاش نیز ممکن است بیشتر باشد. البته در این مقاله مرکزآهن، تیرآهن معمولی موضوع اصلی بحث نیست؛ بلکه قصد داریم با ارائه یک جدول، مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین را انجام دهیم و تفاوت این دو محصول را از نظر وزن، ضخامت بال و جان، مقاومت، قیمت و کاربرد بررسی کنیم.

مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین

برای پاسخ به این سوال که تیرآهن هاش چیست، باید گفت این محصول نوعی مقطع فولادی با بال های پهن و تقریبا موازی است که در مدل های سبک و سنگین تولید می شود. مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین نشان می دهد که این دو مقطع، با وجود شباهت ظاهری، از نظر نوع استاندارد، وزن، ضخامت بال و جان، ظرفیت باربری، قیمت و کاربرد تفاوت های مهمی دارند. تیرآهن هاش سبک که با علامت HEA شناخته می شود، وزن و ضخامت کمتری دارد و معمولا در بخش هایی از سازه به کار می رود که کاهش بار مرده و کنترل هزینه اهمیت بیشتری دارد. در مقابل، تیرآهن هاش سنگین یا HEB به دلیل سطح مقطع و ضخامت بیشتر، برای تحمل بارهای بالاتر و استفاده در اعضای اصلی سازه مناسب است.

برای بررسی دقیق فرق تیرآهن هاش سبک و سنگین، نباید تنها به نام یا سایز اسمی آن ها توجه کرد؛ زیرا دو مقطع HEA و HEB با سایز یکسان، وزن، ابعاد و مشخصات فنی متفاوتی دارند. تفاوت هاش سبک و سنگین می تواند بر هزینه خرید، حمل و نصب، وزن نهایی اسکلت و عملکرد سازه تاثیر بگذارد. در ادامه، تفاوت تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین را از نظر انواع، وزن، ضخامت بال و جان، مقاومت و قیمت بررسی می کنیم تا انتخاب میان این دو محصول ساده تر شود.

تفاوت تیرآهن هاش سبک و سنگین در انواع

در مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین، نخست باید به تفاوت نوع استاندارد آن ها توجه کرد. تیرآهن هاش سبک با علامت HEA یا IPBL شناخته می شود و در مقایسه با مدل سنگین، ضخامت بال و جان کمتری دارد. در مقابل، تیرآهن هاش سنگین با علامت HEB یا IPB عرضه می شود و به دلیل ضخامت و وزن بیشتر، برای اعضای باربر اصلی سازه مناسب تر است. هر دو نوع در سایزهای مختلف تولید می شوند، اما وزن و مشخصات هندسی آن ها در یک ارتفاع اسمی یکسان نیست.

اصلی ترین فرق تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین در نوع طراحی مقطع و میزان فولاد مصرف شده در آن ها است. هاش سبک برای سازه هایی مناسب است که کاهش وزن و کنترل هزینه اهمیت بیشتری دارد، اما هاش سنگین در ستون ها، تیرهای اصلی، سازه های صنعتی و پروژه های با بارگذاری بالا کاربرد دارد. بنابراین در بررسی مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین نمی توان تنها به نام یا سایز محصول توجه کرد و باید استاندارد مقطع، جدول وزن، ضخامت بال و جان و ظرفیت باربری آن نیز بررسی شود.

علاوه بر HEA و HEB، نوع دیگری با عنوان HEM یا تیرآهن هاش فوق سنگین نیز وجود دارد که ضخامت، وزن و ظرفیت باربری بیشتری دارد. با این حال، در مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین معمولا تمرکز اصلی بر مدل های HEA و HEB است؛ زیرا مصرف گسترده تری در پروژه های ساختمانی و صنعتی دارند. در نهایت، تفاوت تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین در انواع آن ها نشان می دهد که هر مقطع برای سطح مشخصی از بارگذاری طراحی شده و انتخاب آن باید مطابق محاسبات سازه انجام شود.

تفاوت کاربرد تیرآهن هاش سبک و سنگین

تیرآهن هاش سبک و سنگین دارای کاربردهای مختلفی هستند و به دلیل ویژگی‌ های فیزیکی و مکانیکی متفاوتی که دارند برای نیازهای مختلف در صنایع و سازه‌ ها کاربرد دارند. در ادامه، تفاوت‌ های کاربرد تیرآهن هاش سبک و سنگین شرح می‌ دهیم:

کاربرد تیرآهن هاش سبک 

ساخت سقف‌ های فلزی: تیر هاش سبک به علت وزن کم و ابعاد کوچک برای ساخت سقف‌ های فلزی در ساختمان‌ ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد. این کاربرد امکان ساخت ساختمان‌ هایی با سقف‌ های سبک‌ تر و مقاوم در برابر بارهایی مانند باد و زلزله را فراهم می‌ کند.

تجهیزات حمل و نقل: تیرآهن هاش سبک در صنایع حمل و نقل برای ساخت بدنه و قسمت‌ های کم وزن و سازه‌ هایی که نباید سنگین باشند، مورد استفاده قرار می‌ گیرند. این کاربرد به افزایش کارایی و سبکی وسایل حمل و نقل کمک می‌ کند.

انشعابات برق و تلفن: تیرآهن هاش سبک در انشعابات برقی و تلفنی برای نصب لوله‌ ها و کابل‌ ها به کار می‌ رود. این تیرآهن‌ ها به دلیل وزن کم و سبکی خود، مناسب برای نصب در سیستم‌ های توزیع انرژی و ارتباطات هستند.

کاربرد تیرآهن هاش سنگین 

سازه‌ های سنگین: تیرآهن هاش سنگین به دلیل استحکام و مقاومت بالاتری که دارند برای سازه‌ های سنگینی مانند پل‌ ها، ساختمان‌ های صنعتی و انواع سازه فولادی به کار می‌ روند. این تیرآهن‌ ها علاوه بر تحمل بارهای سنگین برای ایجاد سازه‌ های با دوام و ایمن مناسب هستند.

سیستم‌ های آسانسور و تجهیزات مکانیکی: تیرآهن هاش سنگین در سازه‌ ها و پروژه‌ هایی که نیاز به سیستم‌ های آسانسور، تجهیزات مکانیکی عظیم و سیستم‌ های تاسیساتی دارند، استفاده می‌ شوند. این تیرآهن‌ ها به عنوان عناصر حامی و باربر در این اجزاء به کار می‌ روند.

تفاوت تیرآهن هاش سبک و سنگین در وزن

یکی از اصلی ترین معیارها در مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین، وزن هر متر از این مقاطع فولادی است. تیرآهن هاش سبک یا HEA به دلیل کمتر بودن ضخامت بال و جان، وزن پایین تری نسبت به تیرآهن هاش سنگین یا HEB دارد. برای مثال، دو تیرآهن HEA و HEB با ارتفاع اسمی یکسان، وزن متفاوتی دارند و معمولا وزن مدل HEB بیشتر است. این اختلاف وزن به طور مستقیم بر وزن نهایی اسکلت، هزینه حمل و نقل، بار مرده ساختمان و قیمت خرید تیرآهن تاثیر می گذارد.

البته سبک بودن تیرآهن HEA به معنای ضعیف بودن آن نیست؛ بلکه این مقطع برای پروژه هایی طراحی شده است که نیازی به استفاده از تیرآهن با ضخامت و ظرفیت باربری بسیار بالا ندارند. در مقابل، هاش سنگین به دلیل وزن بیشتر، در ستون ها، قاب های صنعتی، پل ها و سازه هایی با بارهای سنگین مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین هنگام بررسی فرق تیرآهن هاش سبک و سنگین باید وزن واقعی هر سایز را از جدول اشتال یا جدول وزنی کارخانه کنترل کرد.

تفاوت تیرآهن هاش سبک و سنگین در ضخامت بال و جان

مهم ترین عامل ایجاد تفاوت وزنی و مقاومتی میان تیرآهن های HEA و HEB، ضخامت بال و جان آن ها است. در تیرآهن هاش سبک، ضخامت جان و بال کمتر در نظر گرفته می شود؛ در حالی که تیرآهن هاش سنگین دارای بال ها و جان ضخیم تری است. عرض بال در بسیاری از سایزهای هم نام می تواند نزدیک به یکدیگر باشد، اما افزایش ضخامت اجزای مقطع در مدل HEB باعث افزایش سطح مقطع، وزن و ظرفیت تحمل نیرو می شود.

در بررسی مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین باید توجه داشت که جان تیرآهن نقش مهمی در تحمل نیروهای برشی دارد و بال ها نیز بخش قابل توجهی از تنش های خمشی و فشاری را تحمل می کنند. به همین دلیل، هاش سنگین در بخش هایی از سازه که تحت بارگذاری شدید قرار دارند، عملکرد مناسب تری ارائه می دهد. انتخاب ضخامت بال و جان نباید صرفا بر اساس تجربه یا قیمت انجام شود؛ بلکه مهندس محاسب باید با توجه به دهانه، نوع بارگذاری، ارتفاع سازه، محل استفاده مقطع و ضوابط طراحی، نوع مناسب تیرآهن هاش را مشخص کند.

تفاوت تیرآهن هاش سبک و سنگین در مقاومت

تفاوت مقاومت تیرآهن هاش سبک و سنگین بیشتر به ابعاد هندسی، سطح مقطع، ضخامت بال و جان، ممان اینرسی و مدول مقطع آن ها مربوط می شود. اگر هر دو محصول از یک گرید فولادی تولید شده باشند، مقاومت تسلیم ماده اولیه آن ها می تواند یکسان باشد؛ اما هاش سنگین به دلیل سطح مقطع و ضخامت بیشتر، معمولا ظرفیت بالاتری برای تحمل بارهای فشاری، خمشی و برشی دارد. بنابراین نباید مقاومت فولاد را با ظرفیت باربری کل مقطع یکسان در نظر گرفت.

در مقایسه تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین، تیرآهن HEB معمولا برای ستون ها، تیرهای اصلی، سازه های صنعتی و بخش هایی که تحت بارگذاری زیاد قرار دارند انتخاب می شود. تیرآهن HEA نیز برای اعضایی مناسب است که کاهش وزن سازه اهمیت دارد و ظرفیت مقطع سبک پاسخگوی بارهای طراحی است. همچنین مقاومت نهایی هر تیرآهن تنها به سبک یا سنگین بودن آن بستگی ندارد و عواملی مانند سایز مقطع، طول آزاد عضو، نحوه اتصال، شرایط مهاربندی، گرید فولاد و کیفیت تولید نیز بر عملکرد آن تاثیر می گذارند.

تفاوت تیرآهن هاش سبک و سنگین در قیمت

قیمت تیرآهن هاش سبک و سنگین عمدتا بر اساس وزن، سایز، برند تولیدکننده، گرید فولاد، نرخ ارز و شرایط بازار تعیین می شود. از آنجا که تیرآهن HEB در یک سایز مشابه وزن بیشتری نسبت به HEA دارد، قیمت هر شاخه آن نیز معمولا بالاتر است. البته ممکن است قیمت هر کیلوگرم این دو محصول نزدیک به یکدیگر باشد، اما اختلاف وزن شاخه باعث تفاوت در مبلغ نهایی خرید می شود.

هنگام بررسی فرق تیرآهن هاش سبک و سنگین از نظر قیمت، تنها نباید هزینه اولیه خرید را در نظر گرفت؛ زیرا تغییرات قیمت آهن نیز می تواند بر مبلغ نهایی هر شاخه تاثیر بگذارد. استفاده از هاش سنگین در بخشی که مقطع سبک پاسخگوی نیاز سازه است، می تواند وزن اسکلت و هزینه حمل، نصب و اجرای فونداسیون را افزایش دهد. در مقابل، انتخاب هاش سبک برای عضوی که به ظرفیت بیشتری نیاز دارد، ممکن است ایمنی و عملکرد سازه را با مشکل مواجه کند. به همین دلیل، اقتصادی ترین گزینه مقطعی است که ضمن تامین الزامات طراحی، کمترین وزن و هزینه اجرایی را ایجاد کند. پیش از خرید نیز باید وزن باسکول، جدول وزنی محصول و مشخصات درج شده در فاکتور بررسی شود.

جدول تفاوت تیرآهن سبک و سنگین

معیار مقایسه	تیرآهن هاش سبک HEA	تیرآهن هاش سنگین HEB
نوع مقطع	هاش سبک یا IPBL	هاش سنگین یا IPB
وزن	وزن کمتر در سایز مشابه	وزن بیشتر در سایز مشابه
ضخامت بال	ضخامت کمتر	ضخامت بیشتر
ضخامت جان	جان نازک تر	جان ضخیم تر
سطح مقطع	سطح مقطع کمتر	سطح مقطع بیشتر
ظرفیت باربری	مناسب بارهای سبک و متوسط	مناسب بارهای متوسط و سنگین
مقاومت خمشی و فشاری	کمتر از HEB در سایز مشابه	بیشتر از HEA در سایز مشابه
بار مرده سازه	کمتر	بیشتر
قیمت هر شاخه	معمولا کمتر به دلیل وزن پایین تر	معمولا بیشتر به دلیل وزن بالاتر
هزینه حمل و نصب	کمتر و حمل آسان تر	بیشتر و نیازمند تجهیزات قوی تر
فرآیند تولید	نورد گرم	نورد گرم
کاربرد اصلی	سازه های سبک، تیرها و ستون های با بار متوسط	ستون های اصلی، پل ها، سازه های صنعتی و اعضای باربر
مزیت اصلی	کاهش وزن سازه و کنترل هزینه	ظرفیت باربری و استحکام بیشتر
محدودیت اصلی	مناسب نبودن برای بارگذاری بسیار سنگین	افزایش وزن سازه و هزینه خرید
معیار انتخاب	مناسب بودن برای محاسبات سازه و کاهش وزن	نیاز سازه به ظرفیت باربری و مقاومت بالاتر

تیرآهن هاش سبک بهتر است یا هاش سنگین؟

نمی توان به طور قطعی گفت تیرآهن هاش سبک بهتر است یا هاش سنگین؛ زیرا هر یک برای شرایط و کاربرد مشخصی طراحی شده اند. تیرآهن هاش سبک زمانی انتخاب مناسب تری است که کاهش وزن مرده سازه، سهولت حمل و نصب و کنترل هزینه ها اهمیت داشته باشد و محاسبات سازه ای نیز ظرفیت آن را تایید کند. این مقطع در برخی تیرها، ستون های با بار متوسط، سازه های سبک تر و پروژه هایی که محدودیت وزن دارند قابل استفاده است. در مقابل، تیرآهن هاش سنگین برای ستون های اصلی، دهانه های با بار زیاد، سازه های صنعتی، پل ها و اعضایی که به ظرفیت خمشی، فشاری یا برشی بیشتری نیاز دارند مناسب تر است. در نتیجه، تفاوت تیرآهن هاش سبک و هاش سنگین به معنای برتری مطلق یکی بر دیگری نیست. بر اساس نکات مطرح شده در راهنمای خرید هاش، انتخاب نهایی باید بر اساس نقشه های اجرایی، بارهای وارد بر سازه، سایز مورد نیاز، جدول اشتال، شرایط اتصال و نظر مهندس محاسب انجام شود. خرید تیرآهن سنگین تر از مقدار مورد نیاز، هزینه پروژه را افزایش می دهد و انتخاب مقطع سبک تر از مقدار محاسبه شده نیز می تواند ایمنی سازه را کاهش دهد.

تیرآهن هاش سبک و سنگین از پرکاربردترین مقاطع بال پهن در پروژه های ساختمانی و صنعتی هستند که با وجود شباهت ظاهری، تفاوت های مهمی با یکدیگر دارند. مقایسه تیرآهن هاش سبک و سنگین نشان می دهد که مدل HEA وزن و ضخامت کمتری دارد و برای پروژه هایی مناسب است که کاهش بار مرده، سهولت اجرا و کنترل هزینه اهمیت بیشتری دارد. در مقابل، تیرآهن HEB به دلیل ضخامت بیشتر بال و جان، سطح مقطع بزرگ تر و ظرفیت باربری بالاتر، معمولا در ستون های اصلی، پل ها و سازه های صنعتی استفاده می شود. تفاوت هاش سبک و سنگین همچنین بر قیمت هر شاخه، هزینه حمل و وزن نهایی اسکلت تاثیر می گذارد. در نهایت، هیچ یک از این دو مقطع به طور مطلق بر دیگری برتری ندارد و انتخاب میان آن ها باید بر اساس محاسبات سازه ای، نوع بارگذاری، محل مصرف، مشخصات فنی و نظر مهندس محاسب انجام شود.

سوالات متداول