تیرآهن هاش چیست ؟

6 ماه پیش بدون دیدگاه 3559 بازدید
3.1/5
49رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

تیرآهن بال پهن IPB یا H شکل یا هاش برای اولین بار در شرکت بثهلم تولید گردید و از مهمترین دستاوردهای این واحد تولیدی به شمار می رفت چرا که با تولید آن تحول عظیمی در صنعت فولاد ایجاد گردید و به سرعت توانست از بخش های دیگر این صنعت فاصله بگیرد. در حالی که این کارخانه تولیدی تیرآهن  به دنبال ایجاد ابتکار و تحول در صنعت فولاد در اوایل قرن بیستم بود با ابتکار و تولید هاش بال پهن توانست به این هدف خود دست یابد. تیر I شکل قبل از تیر بال پهن ابداع و تولید شده بود، اما تیرآهن هاش بال پهن به عنوان یک اختراع بسیار مهم محسوب می گردید که حتی در لوگوی این کمپانی نیز مورد استفاده قرار گرفت.

در ابتدا تیرهای معمولی به طور عمده در قالب شاخه های بلند تولید می شدند و به دلیل خاصیت ضد حریق بودنشان نسبت به چوب محبوبیت بالایی داشتند، اما به دلیل آنکه ابعاد آن ها بسیار طویل بود بارها با شکست روبرو شدند. در نهایت در سال 1856 در زمانی که اولین تیر مرغوب در ترنتون برای ساختمان فدرال تولید گردید دیگر از شکست های قبلی خبری نبود و این نقطه عطفی در تولید و نورد تیرآهن به شمار می آمد.

مشاهده نسخه pdf مقاله : تیرآهن هاش چیست ؟

تیرآهن IPE یا همان تیر I شکل مدتها به عنوان مصالح پایه در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گرفت، اما بعد از آن هاش بال پهن در صنایع بثهلم با ورود موفقیت آمیز خود به بازار در اوایل قرن بیستم توانست جایگاه بسیار مهمی را در میان سایر موارد مشابه پیدا کند و برای ساخت پل ها و آسمان خراش ها به میزان بسیار زیادی مورد استفاده قرار گرفت.

خط تولید هاش در این کمپانی بسیار بزرگ بود به طوری که قادر بود تا تیرآهن های بال پهن تا عمق 36 اینچ یا 44/91 سانتی متر تولید نماید. به دلیل تقاضای بالا و محبوبیت هاش در سراسر ایالت متحده ی آمریکا، قیمت تیرآهن هاش بال پهن تولید شده این کمپانی بالا رفت. همچنین تیر بال پهن هاش در طول جنگ جهانی اول به عنوان مواد مورد نیاز در جنگ کاربرد بسیار فراوانی داشت.

تیرآهن هاش

تیر آهن بال پهن چیست؟

تیرآهن IPB= HEB, HEA یا معروف به تیر بال پهن که در بازار به نام هاش نیز شناخته می شود، در دو نوع بال پهن سبک و بال پهن سنگین می باشد. بهترین پروفیل نورد شده برای ستون، تیرآهن بال پهن IPB یا قوطی مربع شکل است، زیرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل مي كند، علاوه بر اين در اكثر شرايط اجرايي، اتصال تير ها به راحتي روي آنها انجام می شود.

هاش، تیر عریض یا دارنده ی بال های پهن (مانند H) است که طول بال هایش به نسبت تیرآهن IPE بزرگ تر می باشد. اندازه بال این پروفیل با ارتفاع آن برابر بوده و مقطع ساده آن برای تهیه ستون استفاده می گردد. همچنین از آن برای تهیه تیر و خرپا نیز استفاده می گردد. طول این نوع پروفیل بین 8 تا 16 متر بوده و دارای ارتفاع 100 تا 1000 میلیمتر است.

هاش HEB سنگین است و این بدان معنی است که این نوع تیرآهن بال پهن دارای بال ضخیم تری نسبت به تیرآهن HEA است. این نوع تیراهن در استانداردهای DIN 1025 – Euronorm 53-62 – EN 10034 – EN 10163-3, C – STN 42 5550ČSN 42 5550 – TDP: STN 42 0135 تهیه و تولید می شود. تیرآهن هاش در گریدهای ST37 و ST44 و ST52  بوده و در صنعت پل سازی، برج سازی، سد سازی و صنایع مشابهی که نیاز به مقاومت بالا داشته باشد، کاربرد دارد. جهت اطلاع از مشخصات انواع تیرآهن می توانید به مقاله مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه نمایید.

انواع تیرآهن

جان تیر

جان تیرآهن چیست؟

اگر از سطح مقطع تیرآهن به آن نگاه کنیم دو ورق که به صورت افقی در بالا و پایین تیر قرار گرفته اند بال و ورق ضخیمی که در بین این دو مقطع به صورت عمودی قرار گرفته است را جان می گوییم.

تفاوت هایی در ساختار هاش و تیر I وجود دارد که این تفاوت ها سبب اختلاف در نوع کاربرد آنها در صنعت خواهد گردید. هر دو نوع این تیراهن عناوین خود را از هند گرفته اند و بر مبنای سطح مقطع شان نام گذاری شده اند و امروزه در کل جهان کاربرد وسیعی دارند.

در حالی که هر دو نوع تیرآهن برای بخش های مختلف ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند و هر دوی آن ها دارای بال های بالا و پایین هستند اما تنها تفاوت ساختاری آن ها در بال هایشان است. در تیرآهن I بال ها دارای عرض کمتری بوده و فاصله لبه های بال تا انتها در محل تلاقی با جان نسبتا کوتاه است، اما در تیرآهن بال پهن هاش این فاصله بیشتر است.

به طور کلی تیرآهن یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان است. از این مقاطع و پروفیل ‌ها برای ساخت ستون ‌ها، تیرها، مهاربندها و… استفاده می ‌شود. تیرآهن‌ همچنین در صنایع مختلف دیگر نیز کاربرد‌های فراوانی دارد. تیرآهن‌ از نظر شکل ظاهری، به دو دسته تیرآهن‌ معمولی و تیرآهن‌ هاش تقسیم‎‌ بندی می‌ شود. اصلی ‌ترین تفاوت تیرآهن و هاش در شکل ظاهری سطح مقطع آنها می ‌باشد. این تفاوت باعث ‌شده است که خواص مکانیکی آن ‌ها مانند استحکام و آستانه تحمل بار، به طور محسوسی با یکدیگر متفاوت باشد و بنابراین هرکدام، برای یک کاربری خاص، مناسب گردد. در ادامه به بررسی تفاوت تیرآهن و هاش خواهیم پرداخت و این دو پروفیل را از نظر شکل‌ ظاهری سطح مقطع، خواص مکانیکی و نوع کاربری، با یکدیگر مقایسه خواهیم کرد.

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر شکل ظاهری

همان ‌طور که پیش ‌تر به آن اشاره شد، اصلی ‌ترین تفاوت تیرآهن و هاش در شکل سطح مقطع است. البته شکل کلی سطح مقطع این دو پروفیل، شبیه به هم هستند. شکل ظاهری سطح مقطع تیرآهن معمولی، به شکل I می ‌باشد. در حالی ‌که سطح مقطع تیرآهن هاش، همان طور که از نامش پیدا است، به شکل H می ‌باشد. این بدان معنا است که بال‌ های هاش، نسبت به تیرآهن معمولی، پهن‌ تر هستند. به طور کلی تیرآهن هاش، در دسته پروفیل ‌های بال پهن، قرار می ‌گیرد.

سطح مقطع تیرآهن ‌ها شامل یک جان و دو بال است. جان در وسط سطح مقطع قرار دارد و دو انتهای آن، به دو بال متصل ‌شده است. تفاوت تیرآهن و هاش در نسبت ابعادی جان و بال ‌ها می ‌باشد. تفاوت اصلی تیرآهن و هاش این است که ابعاد بال در تیرآهن معمولی، کمتر از جان می ‌باشد. در حالی ‌که در تیرآهن هاش، ابعاد بال برابر با ابعاد جان است. این افزایش سطح مقطع باعث‌ شده که مقاومت تیرآهن هاش در برابر تنش برشی افزایش پیدا کند. از طرفی، ممان اینرسی با افزایش طول بال، بیشتر می ‌شود. با افزایش ممان اینرسی، میزان تنش خمشی وارد شده به پروفیل نیز کمتر می ‌گردد. در نتیجه می ‌توان گفت که دیگر تفاوت تیرآهن و هاش در مقاوت بیشتر هاش نسبت به بارهای خمشی است.

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر ظاهری

تفاوت روش تولید تیرآهن و هاش

یکی از سوالاتی که شاید در زمان بررسی تفاوت تیرآهن و هاش پیش آید، روش ‌های تولید آن‌ ها است. تیرآهن ‌ها همگی به روش نورد گرم تولید می‌ شوند و تفاوتی در نوع فرآیند تولید وجود ندارد. البته بسته به نوع و شکل ماده اولیه، کمی پروسه تولید می ‌تواند متفاوت باشد. ماده اولیه ‌ای که برای تولید تیرآهن مورد استفاده قرار می‌ گیرد یا اسلب ‌های مستطیلی هستند یا اسلب ‌های اچ شکل. در فرآیند تولید تیرآهن و هاش از اسلب ‌های مستطیلی، کمی فرآیند فرم ‌دهی سخت‌ تر و پیچیده ‌تر است. چون تعداد مراحل لازم برای فرم ‌دهی محصول و رسیدن به شکل نهایی، بیشتر خواهد بود. در نورد به کمک اسلب ‌های اچ شکل، چون ماده اولیه از نظر ظاهری شبیه محصول نهایی است، پروسه نورد با سهولت بیشتری انجام خواهد شد.

 به طور کلی، نورد گرم تیرآهن در چهار مرحله انجام می ‌گردد. در مرحله اول، ماده اولیه وارد فاز نورد سنگین می ‌شود. در این مرحله، عرض محصول افزایش و طول سطح مقطع آن کاهش پیدا می ‌کند. سپس دو مرحله نورد میانی بر روی تیرآهن انجام می ‌شود که در این دو  مرحله، تیرآهن به شکل I یا H می ‌رسد. در مرحله نورد پایانی، سطح تیرآهن پرداخت می ‌شود و شکل نهایی محصول را به خود می ‌گیرد. همانطور که ذکر شد، تفاوت تیرآهن و هاش از نظر روش تولید، بسیار ناچیز است.

تفاوت تولید تیرآهن و هاش

انواع تیرآهن و هاش

برای بررسی تفاوت تیرآهن و هاش شناخت انواع هر یک از آن ‌ها ضروری است. تیرآهن ‌های معمولی I شکل دارای انواع مختلفی هستند. این تیرآهن‌ ها مطابق با دو استاندارد ipe و inp تولید و به بازار عرضه می‌ شوند. در تیرآهن‌ های معمولی ساخته ‌شده با استاندارد ipe، ضخامت بال ‌ها در سراسر طول، ثابت می ‌باشد. لازم‌ به ذکر است که این نوع تیرآهن ‌ها مطابق با استانداردهای اروپایی تولید می ‌شوند و در بازار ایران، رواج بیشتری دارند. نوع دیگر تیرآهن ‌های معمولی، تیرآهن inp هستند. در این نوع تیرآهن ‌ها، ضخامت بال‌ ها در نزدیکی جان زیاد است و با دور شدن از جان، ضخامت بال ‌ها کاهش پیدا می‌ کند. تیرآهن‌ های inp مطابق با استاندارد چین تولید می ‌شوند.

تیرآهن ‌های هاش نیز خود دارای سه نوع مختلف هستند. بسته به ضخامت جان و بال‌ های تیرآهن هاش، می ‌توان این پروفیل را به سه دسته فوق سنگین، سنگین و سبک تقسیم ‌بندی کرد. تیرآهن‌ های هاش سنگین با نماد HEB بیشترین کاربرد را در صنعت ساختمان ‌سازی دارند و به همین دلیل در بازار ایران، متدوال ‌تر هستند. با توجه به آنچه گفته شد، عامل اصلی تفاوت تیرآهن و هاش ضخامت و طول بال‌ ها و جان در سطح مقطع آنها است.

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر استحکام

یکی از موارد تفاوت تیرآهن و هاش میزان استحکام آن ‌ها است. در مقایسه این دو، می ‌توان به استحکام بیشتر هاش، نسبت به تیرآهن معمولی، اشاره کرد. به دلیل بزرگ ‌تر بودن سطح مقطع تیرآهن هاش و ضخامت بالای جان و بال این پروفیل، مقاومت آن در برابر بارهای خمشی و بارهای برشی بیشتر می ‌باشد. این افزایش استحکام در برابر بارهای خمشی، باعث ‌شده است که بتوان از تیرآهن هاش، در متراژها و طول‌ های طویل استفاده کرد. حداکثر طول مجاز برای استفاده از تیرآهن معمولی، حدود 30 متر است. در حالی ‌که برای تیرآهن هاش، حداکثر طول مجاز چیزی در حدود 100 متر می ‌باشد. این قابلیت تیرآهن هاش، باعث ‌شده است که در ساخت ستون ‌های بلند در ساختمان ‌های بلند مرتبه و برج‌ ها، بیشتر مورد توجه قرار بگیرد.

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر کاربری

یکی دیگر از موارد تفاوت تیرآهن و هاش در زمینه کاربردهای آن ‌ها است. در صنایع راه ‌سازی به‌ خصوص طراحی و ساخت پل‌ های ماشین ‌رو با طول زیاد، تیرآهن هاش پر کاربردتر است. زیرا هم مقاومتش در برابر خمش بیشتر است و هم در طول ‌های زیاد، قابل استفاده است. از طرف دیگر، در ساخت اسلکه ‌ها، ساخت سد و طراحی و ساخت ماشین ‌آلات فوق سنگین نیز از تیرآهن هاش استفاده می ‌شود. همچنین در برج‌ های بلندمرتبه و سازه‌‌ های ضد زلزله نیز به جهت افزایش استحکام و مقاومت سازه، پروفیل هاش بیشتر کاربرد دارد.

از طرفی، در پروژه‌ های ساخت ‌و ‌ساز کوچک و سبک که نیازی به طول زیاد ستون نیست، می ‌توان به منظور جلوگیری از افزایش هزینه‌ ها، از تیرآهن معمولی استفاده کرد. به طور کلی تفاوت تیرآهن و هاش از نظر کاربرد، تفاوتی فاحش است. طراح و سازنده باید با در نظر گرفتن این تفاوت ‌ها، آهن ‌آلات و مصالح مناسب را انتخاب نماید.

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر قیمت

تفاوت تیرآهن و هاش از نظر وزن و قیمت

تیرآهن هاش به دلیل سطح مقطع بزرگتر و ضخامت بیشتر بال ‌ها و جان، دارای وزن بیشتری نسبت به تیرآهن معمولی می ‌باشد. همین افزایش وزن تیرآهن باعث‌ شده است که استفاده از هاش در پروژه‌ های کوچک و سبک، به‌ صرفه نباشد. زیرا از نظر هزینه ‌ای نیز استفاده از تیرآهن هاش، بسیار پرهزینه ‌تر از تیرآهن معمولی خواهد بود. بنابراین طراحان و سازندگان باید بر اساس اصول محاسبات مهندسی و استانداردها، از بین تیرآهن معمولی و هاش، پروفیلی را انتخاب کنند که اولاً دوام و استحکام کافی را داشته باشد، دوماً تا حد امکان در اجرای پروژه، از نظر مالی صرفه ‌جویی شود. بنابراین یک طراح باید به تفاوت تیرآهن و هاش از نظر هزینه ‌ای، کاملاً مسلط باشد. در جدول اشتال، استانداردهای مربوط به وزن و سایز دقیق هریک از تیرآهن ‌های ساده و تیرآهن هاش، ارائه ‌شده است.

بررسی و ارزیابی مزایای تیرآهن هاش نسبت به تیرآهن I

همانگونه که گفته شد هاش HBE، هاش از نوع سنگین بوده و نسبت به هاش HEA بالها دارای ضخامت بیشتری می باشند. در هنگام استفاده در طول های بلند، هاش نسبت به تیراهن I کاربرد بیشتری داشته زیرا می توان آنها را در اندازه های متنوعی ساخت. تیرآهن هاش برای طول های 100 متر نیز کاربرد دارد اما تیرآهن نوع I تا طول 30 متر کاربرد دارد.

به دلیل مقاومت بالای جان هاش در برابر نیروهای برشی و استحکام بالها در برابر خمش های لحظه ای، کاربرد عمده ای را نسبت به تیراهن I دارند. این نوع تیرها دربرابر نیروهای خمشی و برشی بسیار کارامدتر از انواع مشابه رفتار می نمایند. این به دلیل آن است که در تیر I پهنای بال از عمق یا ارتفاع تیر کمتر است اما در هاش پهنای بال با ارتفاع تیر برابر است.

همچنین به دلیل بزرگ تر بودن سطح مقطع تیرآهن های بال پهن هاش از آنها می توان به عنوان ستون و یا تکیه گاه عمودی استفاده نمود. هنگامی که تیر فولادی تحت فشار قرار می گیرد تنش آن نسبت به سطح مقطعش کاهش می یابد. بنابر این با زیادتر بودن سطح مقطع هاش نسبت به تیرآهن I تنش کمتری را تحمل کرده و گزینه ایده آلی برای ستون های محسوب می شود.

جمع ‌بندی

تیرآهن ‌ها در صنعت ساختمانی، راه‌ سازی و سایر صنایع، کاربردهای فراوانی دارند. دو نوع متداول از این نوع مقاطع فولادی، تیرآهن معمولی و تیرآهن هاش هستند. ما در این مقاله به بررسی تفاوت تیرآهن و هاش پرداختیم و این دو مقطع فولادی را از نظر وزن، استحکام، کاربرد و شکل ظاهری مورد قیاس قرار دادیم. تیرآهن هاش به دلیل اینکه دارای سطح مقطع بزرگتری نسبت به تیرآهن‌ معمولی است، در برابر بارهای برشی و خمشی، مقاومت بسیار بالاتری دارد. این مقاومت بالا، باعث ‌شده است که از این مقطع فولادی، در ساختمان ‌های بلند و پروژه ‌هایی که دارای حساسیت و ریسک بالاتری هستند، استفاده شود.

3.1/5
49رای
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