آهن آلات به‌نوعی اساس هر سازه را شکل می‌دهند و در اقسام مختلفی تولید می‌شوند. از طرفی، استانداردهای ناظر بر تولید آن‌ها نیز بسیار متنوع هستند که برای کنترل کردن اصول تولید و کیفیت ساختشان تدوین شده‌اند. اما تیرآهن و ورق را باید از پرکاربردترین انواع این محصولات به‌ویژه در صنعت ساخت و ساز بدانیم. برای انتخاب کردن محصولات مناسب، باید انواع و کاربردهایشان را بشناسید. لذا ادامه این مطلب را به کم و کیف انتخاب و جزئیات کاربردی آن‌ها اختصاص داده‌ایم. با ادامه این راهنمای کاربردی همراهمان باشید.
مفهوم آهن آلات
این عنوان در واقع، مجموعه وسیعی از محصولات فلزی را در بر می‌گیرد که برای اتصال دادن مصالح ساختمانی مختلف و پشتیبانی کردن از آن‌ها به کار می‌روند. آن‌ها نقش مهمی در تضمین پایداری، کارکرد و زیبایی سازه‌ها دارند. برخی از اقسام این محصولات را در ادامه می‌خوانید.
بست‌ها
این دسته آهن آلات برای اتصال دادن ایمن چوب، دیوار و سایر مواد استفاده می‌شوند. آن‌ها را با طول‌ها، قطرها و سبک‌های مختلفی تولید می‌کنند. مثلاً انواع پیچ و مهره‌ای برای اتصالات قوی به‌ویژه در سازه‌های فلزی استفاده می‌شوند. آن‌ها را با دندانه‌ها (درشت یا ریز)، سبک‌های سر (شش ضلعی و …) و جنس (فولاد یا فولاد ضدزنگ) مختلفی عرضه کرده‌اند.
ورق‌ها
ورق فلزی را غالباً از جنس فولاد گالوانیزه یا آلومینیوم می‌سازند. این محصولات نقش مهمی در کاربردهای مختلف ساختمانی ایفا می‌کنند. آن‌ها در واقع، راهکاری سبک، چندمنظوره و مقاوم در برابر شرایط محیطی مختلف هستند. برخی از انواع رایج ورق فلزی عبارتند از:
- ورق‌های مسطح: با ضخامت‌ها و عرض‌های مختلفی عرضه شده‌اند و برای ساخت پنل‌های روکش فلزی یا کانال‌کشی به کار می‌روند.
- ورق‌های راه راه: این آهن آلات دارای پروفیل موج‌دار هستند که بر استحکامشان می‌افزاید. آن‌ها برای کاربردهای سقف و روکش دیوار در مناطق در معرض دید کاربرد دارند.
- روکش فلزی: به‌عنوان پایه‌ای برای دال‌های کف بتنی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود و پلتفرمی سبک و محکم ایجاد می‌کند.
تیرآهن
این آهن آلات در واقع، سازه‌های فولادی هستند که ستون فقرات سازه‌ها را می‌سازند. آن‌ها چارچوب ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌ها را فراهم و وزن بسیار زیادی را تحمل می‌کنند. در نتیجه، باعث ثبات ساختاری آن‌ها می‌شوند.
انواع مقاطع آهن آلات کدامند؟
تیرها را باید اجزای باربر افقی بدانیم که وزن سازه را به طول دهانه حمل می‌کنند. آن‌ها در اشکال مختلفی عرضه شده‌اند که هر کدام ظرفیت حمل بار و مقاومت خمشی مشخصی دارند. مقاطع رایج تیرآهن را می‌توانیم به‌صورت زیر خلاصه کنیم.
- تیرآهن نوع I: دارای سطح مقطع I شکل متمایز است که استحکام و کارایی زیادی برای توزیع وزن فراهم می‌کند.
- تیرهای W: مشابه تیرهای I هستند اما با فلنج‌های پهن‌تر برای افزایش پایداری جانبی.
- تیرهای L (زاویه‌دار): مقاطع L شکل دارند که غالباً برای قاب‌بندی، حمایت کردن از دیوارهای غیرحمال یا ایجاد براکت به کار می‌روند.
در زیر به برخی از اقسام خاص آهن آلات می‌پردازیم که به‌نوعی زیرمجموعه‌ای از عناوین فوق هستند.
تیرآهن IPE
IPE تیرآهنی فولادی از نوع نورد گرم و تولیدشده بر مبنای استاندارد اروپایی با سطح مقطع I شکل است. تیرهای IPE را با عنوان «IPE xx» مشخص می‌کنند که در آن «xx» ارتفاع کلی تیر را بر حسب میلیمتر نشان می‌دهد (مثل IPE 200). ابعاد و خواص تیرهای IPE طبق استاندارد EN 10365 تعریف شده‌اند. کاربرد این آهن آلات در پروژه‌های ساختمانی به دلیل نسبت مقاومت به وزن و سازگاری مناسبشان رایج است. این محصولات غالباً برای تیرها، ستون‌ها و سایر کاربردهای سازه‌ای مناسب هستند.
تیرآهن INP یا اروپایی
از تیرهای فولادی نورد گرم استاندارد اروپایی با مقطع U شکل است. این محصول مشابه تیر I شکل است اما با فلنج‌های باریک‌تر. عنوان تیرهای INP را همانند تیرهای IPE به‌صورت «INP xx» مشخص می‌کنند که «xx» نمایانگر ارتفاع بر حسب میلیمتر است. ابعاد و خواص این آهن آلات طبق استاندارد EN 10025-1/2 تعریف می‌شوند. تیرهای INP را در کاربردهایی استفاده می‌کنند که تیرهایی قوی با مشخصاتی متراکم‌تر از تیرهای IPE لازم دارند. آن‌ها برای تیرچه‌های کف، پرلین‌ها و سایر عناصر نگهدارنده مناسب هستند.
تیرآهن IPB یا H
تیرآهن هاش یا پهن آهن آلاتی هستند که طول بال‌هایشان بیشتر از بال‌های تیرهای IPE است. این محصول شکلی مانند حرف H دارد. از طرفی، قرار گرفتن حرف V در کنار عنوان تیر آهن به این معنی است که محصول از نوع سنگین‌وزن است و در مقابل، یعنی برای وزن کم، حرف L را در عنوان آن به کار می‌برند.
تیرآهن CPE یا لانه زنبوری
تیر لانه زنبوری محصولی با وزن نسبتاً کم و مشبّک است که از ساختار سلولی شش‌ضلعی تشکیل شده است. این طراحی استحکام و سفتی زیادی نسبت به تیرهای جامد دارد و در عین حال، سبک است. تیرآهن‌های لانه زنبوری را از جنس مواد مختلفی مانند فولاد، آلومینیوم یا مواد کامپوزیت می‌سازند. آن‌ها را در کاربردهایی استفاده می‌کنند که در آن‌ها صرفه‌جویی در وزن بسیار مهم است؛ مانند سازه‌های هوافضا، خودرو و ….
تیرآهن نیم پهن
آهن آلاتی سبک و مشابه INP هستند اما جانشان ضخامت کمتری دارد و عرض بالشان بیشتر است. البته این محصولات را نیز با عنوان IPE می‌شناسند و سایز استانداردشان را با ابعاد زیر مشخص می‌کنند:
- طول: 8 تا 16 متر
- ارتفاع: 80 و 100 تا 600 میلیمتر و
- عرض: 46 تا 220 میلیمتر
اقسام تیرآهن‌ها بر اساس سایز
این آهن آلات را بر مبنای اندازه‌شان در بازار با اندازه‌های زیر می‌شناسند:
- سایز 12: وزنشان از 10.4 تا 26.8 کیلوگرم به ازای هر متر است و عمدتاً برای ساخت ستون؛ پوشش سقف و تیر کاربرد دارند.
- تیرآهن 14: وزنشان حدود 12.9 تا 33 کیلوگرم است و عمده کاربردشان برای خرپا، نعل و پوشش سقف است.
- سایز 16: این آهن آلات وزنی حدود 15 تا 41 کیلوگرم دارند و برای ساخت خرپا، پوشش سقف و پل لانه زنبوری به کار می‌روند.
- آهن سایز 18: حدود وزنی این محصول 18 تا 49 کیلوگرم است و کاربردهایش مشابه تیر آهن‌های 14 و 16 هستند.
- تیرآهن سایز 20: مقاومتش بیشتر از سایر محصولات است و وزنی حدود 22 تا 60 کیلوگرم دارد.
کلام پایانی
آهن آلات در واقع، اجزای تضمین‌کننده استحکام و ثبات سازه‌های مختلف خانگی و صنعتی هستند. مشخصات فنی و ساختاری این محصولات را متناسب با کاربردهای مختلف، مهندسی کرده‌اند؛ لذا برای انتخاب کردن محصول مناسب باید شرایط کاربری و مشخصاتی نظیر وزن، طول و ابعاد مورد نظرتان را به‌طور دقیق مشخص کنید. این محصولات ممکن است از نظر کارخانجات تولیدکننده نیز تفاوت‌هایی داشته باشند. البته برخی تولیدکنندگان همه اقسام آن‌ها را تولید نمی‌کنند. با انتخاب کردن محصولات مناسب برای پروژه مورد نظرتان، از استحکام، عملکرد و طول عمر سازه‌هایی که می‌سازید مطمئن خواهید بود.
