تیر آهن به پروفیل با مقطع I و یا H اطلاق می گردد که در صنایع ساختمانی و صنعتی کاربردهای فراوانی دارد. سطح مقطع این پروفیل به شکل I و یا H انگلیسی بوده که با توجه به نسبت اندازه بال ها نحوه اتصال بال ها به جان و ارتفاع جان شکل آن متغییر بوده و به صورت ذیل نامگذاری می گردند.
IPE تیرآهن معمولی که دارای بال های موازی که بال ها از ابتدای جان تا نوک بال دارای سطح مقطع مساوی بوده و بیشترین کاربرد آن در صنایع ساختمانی می باشد.
IPN تیرآهن با بال های موازی که اتصال بال ها به جان دارای انحنا بوده و در قسمت اتصال بال ها به جان تیرآهن، ضخامت بال ها بیشتر و تا نوک بال ضخامت کاهش پیدا میکند
HEA , HEB معروف به تیرآهن بال پهن و یا هاش که دارای بالهای بزرگتری نسبت به تیرآهن های با مقطع I بوده که به شکل ظاهری آنها بیشتر شبیه به حرفH انگلیسی می باشد و در دو نوع سبک و سنگین تولید می گردند.
تیرآهن های با مقطع I و یاH در گرید های ساختمانی S235 JR یا St37 و گرید S355 یا St52 تولید می گردند. در ایران معمولا تیرآهن های مقطع I و H در گرید اس تی 37St37 تولید می گردند.
با توجه به شکل ظاهری پروفیل های تیرآهن مقاومت خمشی این مقاطع افزایش پیدا کرده و در صنعت ساختمان معمولا از تیرآهن با مقطع I به عنوان تیر اتصال دهنده استفاده و در مقطع H معمولا به عنوان ستون استفاده می گردد.
ویژگی های پروفیل های تیرآهن
پروفیل تیرآهن با توجه به شکل ظاهری و نحوه تولید دسته بندی می گردند:
- تیرآهن IPE استاندارد اروپا و ایران که به تیرآهن بال نیم پهن موازی معروف می باشند
- تیرآهن INP استاندارد چین و روسیه که به تیرآهن بال نیم موازی معروف می باشند
- تیرآهن با مقطع هاش (H) یا تیرآهن بال پهن
طول تیرآهن ها معمولا ۱۲ متر می باشد.
تیرآهن IPE و INP به ارتفاع ۸۰-۶۰۰ میلیمتر و تیرآهن IPB به ارتفاع ۱۰۰-۱۰۰۰ میلیمتر تولید می شود. کاربرد تیرآهن در ساختمان به صورت ستون، خرپا، نعل درگاه، تیر در پوشش سقف ها و پل های لانه زنبوری استفاده می شود.
نحوه ساخت پروفیل تیرآهن
تیرآهن ها از نورد گرم شمش و یا بلوم فولادی تولیدی تولید می گردند در این پروسه شمش تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد گرم شده و پس از طی مراحل نورد که توسط غلطک های خاصی صورت می گیرد به شکل نهایی هاش و یا آی تبدیل می گردند. این فرآیند بصورت مداوم صورت می پذیرد و در انتهای نورد پس از خنک کردن به طول های دوازده متری بریده می شوند.
موارد مصرف و کاربرد پروفیل تیرآهن
تیرآهن یکی از پرمصرفترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان می باشد و معمولا در ساختمان سازی با اسکلت فلزی از تیرآهن به عنوان تیرهای متصل کننده ستون ها و از تیر با مقطع هاش H در ستون ها استفاده می گردد.
این پروفیل ها در صنعت هم کاربرد زیادی دارند مانند ساخت گاردریل جاده ها، ساخت شاسی دستگاه ها و پمپ ها، ساخت شاسی خودروهای سنگین و کشنده های سنگین، ساخت اسکلت های فلزی نگهدارنده تجهیزات صنعتی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و در ساخت اسکلت های نگهدارنده در صنایع فولاد.
از دیگر موارد مصرف تیرآهن در ساخت قطعات پل سازی و سدسازی می باشد.
از تیرهای با مقطع هاش در ساخت برج های بلندمرتبه به عنوان ستون های نگهدارنده و یا تیرهای متصل کننده استفاده می گردد.
از دیگر موارد استفاده تیر در ساخت ماشین آلات صنعتی مانند پرس های هیدرولیک و پرس های صنعتی است.