تیرآهن هاش چیست؟ انواع تیرآهن بال پهن و موارد مصرف آن
تیرآهن هاش h یا بال پهن یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در بازار دنیا است و به عنوان رکن اصلی اسکلت‌بندی ساختمان شناخته می‌شود. فعالان حوزه صنعت و ساختمان‌سازی به خوبی آگاه هستند که انواع تیرآهن بال پهن و یا در بازار با قیمت و کیفیت‌های مختلف عرضه می‌شود. شرکت کشتی‌سازی آمریکایی Bethlehem در قرن بیستم برای اولین بار ساختار این تیرآهن‌ها را ابداع کرد. دو ویژگی تیرآهن هاش یعنی استحکام بالا و ضدحریق بودن را می‌توان دلیل اصلی محبوبیت روزافزون آن در ساخت‌وساز و مهندسی عمران در نظر گرفت. اگر می‌خواهید به طور دقیق با این مقطع فولادی مقاوم، انواع، ویژگی‌های آن آشنا شوید
تیرآهن هاش چیست؟
به طور کلی تیرآهن پروفیلی است که وظیفه کلیدی آن تحمل تمامی تنش‌ها و جنبش‌های نیروی برشی و لنگر خمشی است و استفاده اصلی آن در ساختمان‌سازی می‌باشد. تولید این مقطع فولادی از طریق فرآیند نورد گرم انجام می‌شود که مراحل گوناگونی دارد. نحوه تولید تیرآهن بال پهن کمی با تیرآهن معمولی متفاوت است. به همین خاطر استفاده تیرآهن هاش در ساختمان‌سازی پررنگ‌تر است.
تیرآهن هاش H با علامت اختصاری IPB دارای دو بال موازی و یک جان ضخیم عمودی است. تفاوت اصلی آن با تیرآهن معمولی در ساختار بال‌های تیرآهن است. انواع تیرآهن هاش، بال‌های پهن و بزرگتری دارند و به همین خاطر به این نام معروف شده‌اند. همچنین اندازه و ارتفاع بال در آن با هم برابر هستند که نقش موثری در افزایش استحکام تیرآهن دارد. طول بال‌های این مقطع آهنی به 12 متر می‌رسد. در مجموع نوع هندسه و این چند ویژگی تیرآهن هاش سبب شده‌اند که به عنوان بهترین پروفیل برای ستون‌های ساختمان در نظر گرفته شود. البته موارد استفاده تیرآهن هاش شامل موارد دیگری هم می‌شود که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد
استاندارد تیرآهن h
یکی دیگر از نکاتی که لازم است درباره تیرآهن h بدانید، استاندارهای تولیدی این نوع تیرآهن است. سه استاندارد st37، st44 و st52 برای ساخت این نوع مقطع فولادی مد نظر هستند. در حال حاضر استفاده از استاندارد st44 برای مصارف صنعتی و ساختمانی رایج است. حتماً اطلاع دارید که بخشی از سهم مصرف تیرآهن هاش را کارخانه‌های داخلی تامین می‌کنند و برخی هم از کشورهای خارجی همچون ترکیه، چین، اسپانیا و کره وارد می‌شوند. در این میان تیرآهن‌های ساخت کشور ترکیه و اسپانیا از کیفیت بهتری برخوردار هستند.
نحوه تولید تیرآهن h
برای خرید تیرآهن اچ باکیفیت لازم است که درباره مراحل تولید و استانداردهای ساخت آن بدانید. قبل از اینکه در مورد مراحل تولید تیرآهن هاش صحبت کنیم، باید بگوییم که برای تولید مقاطع فولادی مرغوب احتیاج به استفاده از دستگاه‌ها و تجهیزات به‌روز و همچنین دانش و اطلاعات کافی است. در همین راستا سازندگان مقاطع فولادی در کارخانه‌های برتر سعی در استفاده از جدیدترین ابزارها و تکنیک‌ها دارند. مراحل ساخت و نکات اجرایی تیرآهن اچ به شرح زیر است.برای ساخت مقاطع فولادی و از جمله تیرآهن از تکنولوژی نورد گرم استفاده می‌شود.
در مرحله نوردکاری چندین غلتک وجود دارد که با فشار آنها ساختار تیرآهن شکل می‌گیرد. در واقع بعد از اینکه شمشه‌ها به داخل کوره انتقال داده می‌شوند، با افزایش دما تا حدود 1100 درجه سانتی‌گراد به مرحله ذوب می‌رسند. پس از آن با عبور دادن از بین غلتک‌های عمودی و افقی ساختار تیرآهن ایجاد می‌شود. مرحله دوم ساخت تیرآهن هاش، خنک‌کاری است. همانطور که مشخص است؛ در این مرحله باید با استفاده از آب دمای تیرآهن به اعتدال برسد. در مرحله نورد یک اختلاف درجه حرارت بین ساختار تیرآهن وجود دارد. عدم رسیدگی به این تنش حرارتی می‌تواند منجر به کمانش مقطع فولادی شود.
اما خنک‌کاری با افزایش مقاومت تسلیم، مقاومت خمشی و میزان سختی از به وجود آمدن این تبعات جلوگیری می‌کند. مرحله سوم و چهارم به ترتیب سایزینگ و کنترل و بسته‌بندی است. در فرآیند سایزینگ، ابعاد بخش‌های مختلف تیرآهن از جمله عرض جان و ارتفاع بال و ضخامت آن مشخص می‌شوند. همانطور که می‌دانید اگر سایز و ابعاد تیرآهن هاش نامتعادل باشد، مشکلاتی را ایجاد خواهد کرد. در مرحله آخر یا همان کنترل و بسته‌بندی، تمام مشخصات ظاهری و فنی تیرآهن مورد بررسی قرار می‌گیرد و بعد از تایید کیفیت آن جهت بسته‌بندی و عرضه به بازار آماده می‌شود.
درباره انواع تیرآهن بال پهن
نکته مهمی که در هنگام خرید تیرآهن هاش H باید به آن توجه کرد، انواع تیرآهن است. این محصول فلزی محکم براساس معیارهای متفاوتی دسته‌بندی می‌شود. به عنوان مثال براساس فاکتور وزن، شامل تیرآهن هاش سبک، تیرآهن هاش سنگین و تیرآهن هاش فوق‌سنگین می‌شوند. هر کدام از انواع تیرآهن بال پهن خصوصیات و موارد مصرف خاص خود را دارند که در ادامه بیشتر در مورد آنها اطلاعات کسب خواهید کرد.
تیرآهن هاش سبک (HEA~IPBL)
تیرآهن هاش سبک (HEA~IPBL) یکی از انواع تیرآهن بال پهن بوده که در این تیرآهن علامت L نشان از وزن کمتر آن نسبت به دیگر نمونه‌ها است. این تیرآهن‌ها از سایز 100 تا 1000 میلیمتر و با ارتفاع مقطع 96 الی 990 میلیمتر و طول بال حداکثری 100 الی 300 میلیمتر تولید می‌شوند. به این پروفیل فلزی، تیرآهن بال پهن سبک نیز می‌گویند و قطعاً ضخامت آن از نمونه‌های بال پهن سنگین کمتر است. با توجه به ویژگی تیرآهن هاش نوع سبک، از آن برای ساختمان‌های ضد زلزله که به جهت دریافت استاندارد خاص ساخته می‌شوند، استفاده می‌گردد.
تیرآهن هاش سنگین (HEB~IPB)
فروش تیرآهن بال پهن سنگین در بازار ایران بسیار رایج است و با ارتفاع مقطع 100 الی 1000 و طول بال 100 تا 300 میلیمتر تولید می‌شود. به طور کلی انواع تیرآهن بال پهن تفاوت آنچنانی با هم ندارد. تمام آنها ظاهری یکسانی دارند. اما قطعاَ موارد استفاده تیرآهن هاش در هر کدام از انواع آن به دلیل ضخامت و اندازه خاص، متفاوت از همدیگر است.
تیرآهن هاش فوق‌سنگین (HEM~IPBV)
در کلمه اختصاری IPBV حرف V نشان دهنده وزن سنگین تیرآهن است. در انواع تیرآهن بال پهن فوق‌سنگین ضخامت بال ضخیم‌تر از بقیه است. این مقطع فلزی محکم براساس استانداردهای فولاد کشورهای اروپایی در طول 106 تا 302 میلیمتر، ارتفاع مقطع 120 الی 1008 میلیمتر و سایز 100 الی 1000 میلیمتر تولید می‌شود. اصلی‌ترین استفاده تیرآهن هاش فوق‌سنگین، به عنوان اسکت ساختمان در ساخت‌وساز می‌باشد.
ویژگی تیرآهن هاش
در بخش اول بیان کردیم که در ساختار تیرآهن هاش و تیرآهن معمولی تفاوت‌هایی دیده می‌شود. سطح مقطع این تیرآهن عریض‌تر بوده و بخش جان در آن ضخامت بیشتری دارد. بنابراین به نوعی می‌توان گفت که این دو ویژگی تیرآهن هاش باعث برتری آن در مقایسه با تیرآهن معمولی شده‌اند. زیرا از تحمل و استقامت بیشتری در برابر بارهای وارده و ارتعاشات برخوردار است.
نصب آسان دیگر خصوصیت مهم تیرآهن اچ می‌باشد که به خاطر آن بسیار متوجه کارفرمایان قرار گرفته است. و به نوعی می‌توان گفت استفاده از تیرآهن هاش موجب کاهش زمان انجام پروژه ساختمانی می‌شود. ضمن این که میزان مصرف آهن و همینطور ضریب خطا در این ساختمان‌ها که برای کارفرما بسیار مهم است نیز کم تر خواهد بود که خود یک برگ برنده است. قابلیت جوشکاری مناسب هم در شمار بهترین ویژگی تیرآهن هاش به شمار می‌رود. انواع تیرآهن بال پهن در سایزهای مختلف در دسترس هستند و تا طول 100 متر هم می‌رسند. به همین خاطر برای مصارف زیادی قابل استفاده هستند.
در بالا به چند ویژگی مثبت تیرآهن IPB اشاره کردیم. با این حال بد نیست که درباره معایب آن هم بدانید. به عنوان مثال مقاومت کمتری در برابر خوردگی داشته و بنابراین برای حفاظت دوچندان از یک ساختمان باید هزینه بیشتری در این مورد صرف گردد. همچنین جوش تیرآهن هاش قیمت بالایی دارد و عموماً به سخت‌ترین شکل ممکن برای متخصصین این امر انجام می‌شود.
با توجه به ویژگی‌ها و مزایایی که در مورد تیرآهن h به آن اشاره داشتیم، این انتظار می‌رود که در داخل کشور از این محصول برای پروژه های مختلف بسیار استفاده شود. اما آمارها اینطور نشان نمی‌دهند و عدم استفاده کافی از این نوع تیرآهن می‌تواند چند دلیل داشته باشد. اول اینکه افراد فعال در حوزه آهن‌آلات اطلاعات کافی در مورد مزایای تیرآهن بال پهن ندارند. از طرفی این مدل تیرآهن در داخل کشور به اندازه کافی تولید نمی‌شود. در مورد بحث واردات هم باید بگوییم که با توجه به تحریم‌های ایران از سوی دیگر کشورها با مشکلاتی مواجه هستیم.
کاربرد تیرآهن هاش
در مورد تیرآهن H و خصوصیات آن مطالبی را ارائه کردیم. اکنون نوبت به معرفی کاربردهای انواع تیرآهن هاش می‌رسد. تولید این قطعه فولادی تحول بزرگی در ساخت‌وسازهای صنعتی و تجاری ایجاد کرده است. امروزه در سراسر جهان در بسیاری از پروژه‌های عمرانی و صنعتی که نیاز به مقاومت بالا یا طول زیاد است، از انواع تیرآهن بال پهن استفاده می‌شود که مهم‌ترین موارد استفاده آن به شرح زیر است.
- پل‌سازی
- سدسازی
- کشتی‌سازی
- اسکله‌سازی
- ساخت تریلرهای کامیون
- ساخت خرپا
- ساخت جرثقیل
- ستون‌سازی
- انواع سازه‌های دریایی مانند سکوهای نفتی یا گاز و پتروشیمی
- انواع سوله‌ها
- انواع انبارهای چند هزار تنی چندمنظوره
- ساختمان‌سازی و برج‌های مرتفع
- صنعت پتروشیمی
- پالایشگاه‌ها
علاوه‌بر این‌ها از انواع تیرآهن بال پهن در ساخت پل‌های ارتباطی در بحث شهرسازی استفاده شده است. بزرگترین استفاده‌های این سازه برای احداث انواع ساختمان‌های تجاری و همینطور مسکونی است. با توجه به ویژگی تیرآهن هاش می‌توان گفت که یکی از بهترین و بو بی‌نقص‌ترین گزینه‌ها در بازار آهن‌آلات است. این محصول بیشتر وارداتی است. با این حال کارخانه ذوب آهن اصفهان، فولاد البرز ایرانیان و فولاد غرب آسیا از جمله بزرگترین و مهم‌ترین تولیدکنندگان در این صنعت به شمار می‌روند.
تیرآهن هاش و موارد مصرف آن
در موارد تخصصی از تیرآهن بال پهن، به دلیل ساختار و شکل فیزیکی آنها در پالایشگاه‌ها به‌صورت بست‌های تیرآهنی بهره گرفته می‌شود. همچنین از آن می‌توان به‌عنوان خرپا برای تحمل وزن کلی ساختمان نیز استفاده کرد. در صورتی که قصد حذف و یا کم کردن ستون‌ها در میان باشد، اصلی‌ترین راهکار استفاده از تیرآهن اچ به‌صورت خرپا می‌باشد. دیگر کاربرد تیرآهن هاش استفاده از آن در پل‌سازی است که به‌صورت تیرهای فولادی در ساختار فوقانی و زیرساخت مورداستفاده قرار گرفته و استحکام سازه را دوچندان می‌کند.