بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن

تیرآهن های بال پهن در ساخت و ساز انواع سازه ها و ساختمان ها کاربرد دارند. این تیرآهن ها از ورق های فلزی ساخته شده اند و در اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. تیرآهن های بال پهن مزایای بسیاری نسبت به تیرآهن های معمولی دارند که در این مقاله به بررسی آن ها می پردازیم. بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن از اهمیت بسیاری برخوردار است. با مطالعه ساختار این تیرآهن ها، می توان به بهبود کیفیت سازه ها و افزایش دوام و استحکام آن ها کمک کرد.

از مزایای تیرآهن های بال پهن می توان به استحکام و مقاومت بسیار بالا در برابر نیروهای خمشی و برشی اشاره کرد. همچنین، فرآیند تولید و ساخت این تیرآهن ها به نسبت تیرآهن های معمولی کمتر و سریع تر است.

آشنایی کامل با تیرآهن بال پهن و انواع آن

تیرآهن بال پهن یا هاش، یکی از محصولات فلزی است که در ساخت و ساز انواع سازه‌ها و ساختمان‌ها کاربرد دارد. این نوع تیرآهن دارای شکل ظاهری  H و  I می‌باشد و از ورق‌های فلزی ساخته شده است.

در بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن در مقایسه با تیرآهن معمولی باید گفته شود که این محصول دارای عرض بیشتری است که باعث افزایش مقاومت و استحکام آن می‌شود.

تیرآهن بال پهن در دو گروه  HEA و HEB   قرار می گیرد. نام تیرآهن بال پهن سبک HEA  و نام تیرآهن بال پهن سنگین HEB  می باشد. به علاوه، میزان ضخامت تیرآهن از نوع HEB  بیشتر از HEA است.

علاوه بر این دو نوع، نوع دیگری از تیرآهن با بال پهن وجود دارد که در ایران تولید نمی‌شود؛ اسم این نوع   HEM است و در ضخامت با دیگر انواع تفاوت دارد.

مواد سازنده تیرآهن های بال پهن

تیرآهن های بال پهن از جمله محصولاتی هستند که از فلزات استفاده می‌کنند. فولاد، یکی از مهمترین فلزاتی است که در تولید تیرآهن های بال پهن به کار می‌رود. فولاد، به دلیل مقاومت بالا و قابلیت انعطاف پذیری، برای ساخت سازه‌های بلند و بزرگ بسیار مناسب است. این فلز، به صورت طبیعی در خاک و سنگ‌ها وجود دارد و با استفاده از فرآیندهایی مانند کوره آهن، به فولاد تبدیل می‌شود.

آلیاژها نیز از جمله موادی هستند که در تولید و بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن به کار می‌روند. این مواد، با ترکیب دو یا چند فلز مختلف، خواصی را به فلز تزریق می‌کنند که قبلاً در آن وجود نداشته است. آلیاژهای مختلفی برای ساخت تیرآهن های بال پهن استفاده می‌شود که هر کدام از آن‌ها خواص و مزایای خاص خود را دارند.

با توجه به اینکه تیرآهن های بال پهن برای ساخت سازه‌های بلند و بزرگ به کار می‌روند، لازم است که مواد سازنده آن‌ها دارای مقاومت و استحکام بسیار بالایی باشند.

بنابراین، استفاده از فلزاتی همچون فولاد و آلیاژها، به عنوان مواد اصلی تولید تیرآهن های بال پهن، امری بسیار مهم و حیاتی است.

روش های ساخت تیرآهن های بال پهن

در مبحث برزسی ساختار تیرآهن های بال پهن باید بیان کنیم که این محصول با استفاده از روش ریخته گری تولید می‌شود. در این روش، فلزات مختلفی از جمله آهن، کربن، منگنز و سایر عناصر مورد نیاز در یک قالب و با دمای بالا ذوب می‌شوند. سپس، مواد مذاب به شکل یک نوار بلند و باریک درآمده و سپس به شکل مورد نظر خم می گردند.

در فرآیند خم کردن، نوار آهنی که به شکل تیرآهن بال پهن درآمده است، به شکل مورد نظر خم می‌شود. این فرآیند با استفاده از دستگاه‌های خم کننده انجام می گیرد.

در این دستگاه، تیرآهن به شکلی خم می‌شود که بتواند نیروهای فشاری و خمشی را تحمل کند. سپس، تیرآهن ها به طول مورد نظر برش داده می‌شوند و آماده استفاده خواهند شد.

در بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن به طور کلی می توان گفت روش تولید آن با استفاده از ریخته گری و فرآیند خم کردن، به عنوان یکی از روش‌های موثر و کارآمد در تولید تیرآهن ها به شمار می آید.

معایب و مزایای تیرآهن های بال پهن

بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن دارای مزایای زیر می باشد.

• مقاومت بالا: تیرآهن های بال پهن به دلیل داشتن بال های پهن و جان ضخیم، مقاومت بالایی دارند. این مزیت باعث شده که این نوع تیرآهن در پروژه‌های ساختمانی و پل‌ها استفاده شود.
• قابلیت تحمل بار بالا: تیرآهن های بال پهن به دلیل داشتن مقطع بزرگ، دارای قابلیت تحمل بار زیادی هستند. به همین جهت این نوع تیرآهن در پروژه‌هایی که نیاز به تحمل بار بالایی دارند، مورد استفاده قرار گیرد.
• طول عمر بالا: تیرآهن های بال پهن به دلیل اینکه از مقاومت و قابلیت تحمل بار زیادی برخوردار هستند، میزان طول عمر آنها بالا می باشد. همین مزیت شرایطی را به وجود آورده تا این نوع تیرآهن در پروژه‌هایی که نیاز به طول عمر بالایی دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

در بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن همچنین می توان به این نتیجه رسید که آنها دارای معایبی نیز هستند.

• قیمت بالا: تیرآهن های بال پهن به دلیل برخورداری از مقاومت و قابلیت تحمل بار بالا، قیمت بالایی دارند. این معایب باعث شده است که این نوع تیرآهن در پروژه‌هایی که بودجه محدودی دارند، مورد استفاده قرار نگیرند.
• وزن بالا: تیرآهن های بال پهن چون دارای بال های پهن و ضخیم هستند به همین جهت میزان وزن آنها بالا می باشد. این معایب باعث شده است که این نوع تیرآهن در پروژه‌هایی که نیازمند وزن کمتری هستند، استفاده نشود.
• نیاز به تجهیزات خاص برای برش و اتصال: تیرآهن های بال پهن به دلیل ضخامت بال ها، نیاز به تجهیزات خاصی برای برش و اتصال دارند. با توجه به معایب ذکر شده این نوع تیرآهن در پروژه‌هایی که نیاز به برش و اتصال ساده دارند، استفاده نشود.

کاربردهای تیرآهن های بال پهن

براساس بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن باید ذکر کنیم که این تیرآهن ها به دلیل داشتن بال های پهن به نسبت نوع معمولی، در ساختمان سازی کاربرد بسیار زیادی دارند.

این تیرآهن ها با توجه به ساختار و استاندارد های آنها، برای ایجاد سازه هایی با ارتفاع بالا و بار برداری سنگین، مورد استفاده قرار می گیرند.

تیرآهن بال پهن نسبت به تیرآهن معمولی، در برابر بارهای سنگین و شوک های مختلف، مقاوم تر است و به همین دلیل در ساختمان هایی با نیروهای بالا، به کار گرفته می شود.

تیرآهن بال پهن در صنعت خودروسازی نیز کاربرد دارد. این تیرآهن ها برای ساخت بدنه خودروها، قطعات و تجهیزات مختلف، مورد استفاده قرار می گیرند.

تیرآهن های بال پهن به دلیل مقاومت بالایی که در برابر ضربه، خمش و کشش دارند، برای ساخت قطعاتی از جمله قاب، پایه و اجزای دیگر بدنه خودرو، استفاده می شوند.

تیرآهن های بال پهن در صنعت خودروسازی به دلیل ویژگی هایی از جمله مقاومت بالا، وزن کم و قابلیت فرم دهی، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.

همچنین، این تیرآهن ها با برخورداری از قابلیت اتصال به قطعات دیگر، برای ساخت قطعاتی از جمله تیرهای سقفی، ستون ها و قطعات دیگر بدنه خودرو، به کار می روند.

سخن پایانی

با توجه به بررسی ساختار تیرآهن های بال پهن، مشخص شد که این نوع تیرآهن دارای مزایا و کاربردهای بسیاری است. با توجه به شکل آن، تیرآهن بال پهن دارای مقاومت بالایی در برابر بارهای عرضی و عمودی است. همچنین، به دلیل شکل آن، این نوع تیرآهن در ساخت سازه هایی با ارتفاع بالا بسیار موثر می باشد.

تیرآهن های بال پهن به علت برخورداری از مقاومت بالا، در ساخت سازه های پل، ساختمان های بلند، تله کابین، برج های بادی و غیره کاربرد دارند.

همچنین، وزن پایین آنها باعث شده تا نسبت به تیرآهن های دیگر، در ساخت سازه هایی که نیاز به وزن کمتری دارند نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

با توجه به مزایای ذکر شده که تیرآهن بال پهن دارد، این نوع تیرآهن به عنوان یکی از مهمترین مصالح ساختمانی در صنعت ساختمان سازی به شمار می رود. به همین دلیل، تولید و استفاده از این نوع تیرآهن در بسیاری از کشورها رو به افزایش است.