نحوه محاسبه سطح مقطع تیرآهن

نحوه محاسبه سطح مقطع تیرآهن یکی از مهم ترین عناصر در ساختمان سازی است. تیرآهن یکی از اجزای اصلی و مهم در ساخت انواع ساختمان های مسکونی و تجاری شناخته می شود. در این بخش به بررسی نحوه محاسبه سطح مقطع تیرآهن، انواع تیرآهن ها، جدول اشتال و نحوه محاسبه سطح مقطع بدون نیاز به این جدول خواهیم پرداخت. 

محاسبه سطح مقطع تیرآهن 

همانطور که گفته شد، محاسبه سطح مقطع تیرآهن یکی از مهم ترین عملکرد ها در ساخت ساختمان های مسکونی و تجاری است. این نوع محاسبه به دو صورت انجام می گیرد. می توان از طریق جدول اشتال به محاسبه دقیقی از سطح مقطع تیر آهن دست یافت. علاوه بر این نوع جدول، می توان به صورت تقریبی نیز این عمل را انجام داد. سایت تجارت فولاد شما را با نحوه محاسبه سطح مقطع آشنا کرده و اطلاعات بیشتری در این مورد به دست می دهد. 

سایت تجارت فولاد در نظر دارد پیش از بررسی انواع روش های محاسبه سطح تیرآهن، به صحبت در مورد  ماهیت تیرآهن، ویژگی های آن و نیز انواع تیرآهن های مورد استفاده در ساخت ساختمان های تجاری و مسکونی بپردازد.

انواع تیرآهن در محاسبه سطح مقطع 

تیرآهن های مورد استفاده در ساخت سازه های صنعتی و مسکونی دارای انواع مختلفی هستند. بهتر است بدانید که تیرآهن ها بر اساس نسبت طول جان و بال، نوع پشتیبانی، شرایط بارگیری، مواد اولیه و شکل سطح مقطع به انواع مختلفی گروه بندی می شوند. هریک از تیرآهن های مورد استفاده، استانداردهای متمایزی دارند. از انواع این تیرآهن ها می توان به تیرآهن IPB ,INP ,IPE و نیز تیرآهن لانه زنبوری اشاره کرد. سایت فولاد تجارت در ادامه این بخش شما را با انواع تیرآهن های مورد استفاده آشنا خواهد ساخت. 

تیرآهن IPE

تیرآهن IPE یکی از انواع تیرآهن هایی است که در آن، ضخامت بال در تمام طول آن برابر است. این نوع تیرآهن یکی از بهترین انواع تیرآهن هایی است که در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. شرکت ذوب آهن اصفهان از بهترین تولید کننده های این نوع تیرآهن در سطح کشور شناخته می شود. 

تیرآهن INP

تیرآهن INP، برخلاف تیرآهن IPE که دارای استاندارد اروپا بود، براساس استاندارد چین و روسیه تولید می شود. در این نوع تیرآهن، ضخامت بال ثابت نبوده و بیشتر شدن فاصله ی آن از جان، ضخامت نیز کمتر می شود. این نوع تیرآهن به شکل L لاتین است. 

تیرآهن IPB 

این نوع تیرآهن به نام های هاش و یا پهن بال نیز شناخته می شود چرا که در آن طول بال بیشتر از دو نوع دیگر تیرآهن است. این نوع تیرآهن در سه نوع سبک، سنگین و فوق سنگین ساخته می شود. تیرآهن سبک با علامت L و تیرآهن سنگین با علامت V نشان داده می شود. 

تیرآهن لانه زنبوری 

تیرآهن لانه زنبوری همانطور که از نام آن پیداست همانند کندوی زنبور، دارای حفره ها و شبکه های متعددی است. این نوع تیرآهن به دو روش کارگاهی یا کارخانه ای از برش و جوشکاری تیرآهن های IPE تولید می شود. وزن کمتری داشته و نسبت به انواع دیگر تیرآهن ها دارای جان بلندتری است. 

سطح مقطع تیرآهن چیست؟ 

همانطور که گفته شد، تیرآهن ها از مهم ترین پایه و اساس ساخت ساختمان محسوب می شود. هر نوع تیرآهن، تحمل بار متفاوتی دارد. لذا بهتر است قبل از انتخاب و استفاده از تیرآهن مورد نظر، سطح مقطع آن را محاسبه کرد. سطح مقطع، فشار وارده از بار مشخص به جز سازه ای تعریف می شود. سطح مقطع تیرآهن برای محاسبه فشار و تعیین ظرفیت اجزای ساختمانی اهمیت به سزایی دارد. برای اطلاعات بیشتر می توانید به وب سایت تجارت فولاد مراجعه کرده و یا با کارشناسان فنی تماس بگیرید. 

نحوه محاسبه سطح مقطع تیرآهن 

همانطور که در بخش های قبل بدان اشاره شد، محاسبه سطح مقطع تیرآهن به دو صورت استفاده از جدول اشتال و محاسبه تقریبی صورت می گیرد. تجارت فولاد در این قسمت شما را با نحوه محاسبه با استفاده  از این دو روش آشنا می کند. 

جدول اشتال 

جدول اشتال یکی از انواع روش های محاسبه سطح مقطع تیرآهن است. مهندسین سازه به وفور از این نوع جدول برای محاسبه استفاده می کنند. در ابتدا بهتر است بدانیم که هر یک از تیرآهن ها، نیاز به شرایط و طراحی های منحصر به فردی دارند. محاسبه دقیق سطح مقطع تیرآهن، به مهندسین سازه این امکان را می دهد تا به درستی به اطلاعات دقیقی از میزان این سطح دست یابند. 

جدول اشتال برای اولین بار توسط مهندس آلمانی به نام مارتا اشنایدر در سال 1938 ابداع شد. در این نوع جدول برای هر پروفیل فولادی ساختمانی یک جدول ارائه شده است که تمامی فاکتورهای مورد نیاز برای طراحی انواع تیرآهن ها را به دست می دهد. وزن واحد طول، ارتفاع جان، طول بال و مساحت سطح مقطع از جمله عوامل بسیار مهمی هستند که در این جدول ارائه شده اند. 

جدول اشتال برای محاسبه سطح مقطع تیرآهن دارای پارامترهای بسیار مهمی است. این پارامترها عبارتند از 

H = ارتفاع جان تیرآهن، S = ضخامت جان، c= ضخامت بال + انحنای داخلی، A= محیط سطح مقطع، 

Jx= ممان اینرسی محور x، lx = شعاع چرخش در محور x، wy= مدول مقطع محور y، A1= مساحت سطح مقطع، b= عرض بال، r = شعاع انحنا داخل جان به بال، h-2c = ارتفاع جان – ضخامت دو بال، G = وزن یک متر، wx= مدول مقطع محور x، Jy= ممان اینرسی محور y، ly = شعاع چرخش محور y، RT = شعاع تنش. 

در جدول اشتال، می توان به اطلاعاتی در مورد سطح مقطع، گشتاور اینرسی، وزن واحد طول، فاصله مرکز سطح تا سطح بیرونی، محیط، قطر، شعاع ژیراسیون دست یافت. 

محاسبه سطح مقطع تیرآهن به صورت تقریبی 

محاسبه سطح مقطع تیرآهن را می توان علاوه بر جدول اشتال، به صورت تقریبی نیز محاسبه کرد. در برخی از شرایط استفاده از جدول اشتال با موانعی رو به رو می شود و یا امکان استفاده از این جدول وجود ندارد که بهتر است در چنین مواقعی به صورت تقریبی، سطح مقطع تیرآهن را محاسبه کرد. 

برای محاسبه سطح مقطع به صورت تقریبی، بهتر است بدانیم که تیرآهن از دو بال و یک جان تشکیل شده است. در ابتدا، باید مساحت جان و بال ها را به طور مجزا محاسبه کرد. پس از محاسبه جداگانه مساحت هر یک از آن ها، اعداد به دست آمده را جمع میکنیم. برای محاسبه تقریبی این سطح از فرمول ثابتی استفاده میکنیم.

 این فرمول عبارت است از: (h-tg)×Ts+Tg×b×2 

که در این فرمول، h طول جان، tg ضخامت بال، ts ضخامت جان، b طول بال می باشند. 

انواع کاربرد تیرآهن 

تیرآهن یکی از پرکاربردترین اجزای سازنده ساختمان های مسکونی و تجاری است. تیرآهن از فلز ساخته شده و امکان ترکیب آن با انواع دیگر فلزات و آلیاژ ها، استفاده از آن را بسیار گسترده تر ساخته است. همانطور که در بخش های قبل نیز به آن اشاره شد، اندازه تیرآهن ها، نوع آلیاژ های مورد استفاده در آن و استانداردها از جمله عواملی هستند که در تعیین انواع تیرآهن نقش به سزایی ایفا می کنند. 

از تیرآهن های INP و IPE به عنوان ستون ساختمان ها و در برخی موارد به عنوان پوشش سقف ها، پل های لانه زنبوری، نعل درگاه ها، خرپاها و دیگر سازه های مشابه استفاده می شود. با استفاده از تیرآهن، ساختمان اسکلت بندی مقاومی خواهد داشت. از تیرآهن ها برای اسکلت سازه فولادی استفاده می شود که تیرآهن های بال پهن، تیرآهن های اروپایی، تیرآهن های نیمه پهن و تیرآهن های لانه زنبوری از مهم ترین انواع این تیرآهن ها هستند. 

یکی دیگر از کاربردهای تیرآهن، استفاده از آن در کفی ساختمان است که اتصال نبشی به ستون را انجام داده و دارای قابلیت برش کاری و جوش بسیار بالایی است. نصب و اتصال شاه تیر نیز یکی دیگر از انواع کاربردهای آن است. با استفاده از شاه تیر، ستون ها به یکدیگر متصل می شوند. برای اطلاع از انواع کاربردهای تیرآهن ها، انواع تیرآهن های تولید شده و محاسبه سطح مقطع تیرآهن برای خرید تیرآهن با متخصصین فنی تجارت فولاد تماس گرفته و یا به سایت تجارت فولاد مراجعه کنید.