تیرآهن مناسب برای ساختمان سه طبقه
فهرست مطالب
اگر حتی جزء فعالان صنعت ساختمان نباشید؛ قطعا می‌دانید که تیرآهن اصلی‌ترین مصالح ساختمانی است که برای برپایی یک سازه اسکلت فلزی به آن نیاز دارید. این محصول در واقع نوعی مقطع فولادی است که به اشکال مختلفی تولید و به بازار عرضه می‌شود. هر کدام از انواع تیرآهن برای ساخت یک نوع سازه خاص مناسب است و کاربرد مشخصی دارد.
به عنوان مثال برای ساخت یک ساختمان 3 طبقه، به نوعی خاصی از تیرآهن نیاز دارید که در اجرای یک پروژه بزرگ چندین طبقه کارایی ندارد. اگر قصد دارید در آینده نزدیک یک ساختمان 3 طبقه بسازید؛ اما با مراجعه به بازار آهن و آشنایی با انواع تیرآهن دچار سردرگمی در مورد نوع محصول مورد نیازتان شده‌اید حتما این مقاله را تا انتها بخوانید. در این مقاله توضیح می‌دهیم که چه نوع تیرآهنی برای برپای یک ساختمان اسکلت فلزی سه طبقه مناسب است؟
انواع تیرآهن
قبل از اینکه بحث اصلی این مقاله را شروع کرده و به پرسش مطرح شده در بخش قبلی پاسخ دهیم؛ باید بدانیم که به طور کلی چند مدل تیرآهن در کارخانجات و واحدهای صنعتی تولید و به بازار روانه می‌شود. در یک دسته‌بندی کلی، تیرآهن‌ها بر اساس نسبت بال به عرض به زیر مجموعه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آنها عبارتند از:
تیرآهن معمولی IPE: این نوع تیرآهن محصولی است که بر اساس استاندارد اروپا و ایران تولید می‌شود و ضخامت بال و جان آن یکسان است. از آنجایی که این نوع تیرآهن بر اساس استانداردهای داخلی تولید می‌شود؛ حجم زیادی از فروش تیرآهن در بازار ایران را به خود اختصاص داده است. برای اجرای پروژه‌های چند طبقه استفاده از این نوع تیرآهن به شدت توصیه می‌شود.
تیرآهن INP: این نوع تیرآهن برخلاف تیرآهن‌های IPE بر اساس استانداردهای داخلی و اروپایی تولید نمی‌شوند. بلکه مبنای ساخت آنها استاندارد چین و روسیه است. در یک تیرآهن INP هر چقدر به سمت جان محصول پیش بروید؛ ضخامت بال بیشتر می‌شود. بنابراین می‌توان گفت که در این مدل تیرآهن، بال‌ها دارای شیب ملایمی هستند. همین موضوع سبب شده که از تیرآهن INP برای مصارف خاصی استفاده شود.
تیرآهن IPB: به این محصول گاهی اوقات تیرآهن بال پهن یا تیرآهن هاش نیز گفته می‌شود. در این مدل از تیرآهن، طول بال و جان با یکدیگر برابر است.
ارتفاع اغلب تیرآهن‌هایی که در دسته محصولات معمولی به بازار عرضه می‌شوند بین 80 تا 600 میلی‌متر است. از این محصولات می‌توان کاربردهای مختلفی را انتظار داشت؛ اما عموما از آنها در ساخت ستون‌ها، نعل درها، پوشش سقف، ساخت پل با استفاده از تیرآهن لانه زنبوری و… استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی
استفاده از تیرآهن در صنعت ساختمان مزایای زیادی دارد که عمده آنها عبارتند از:
- افزایش تعداد طبقات ساختمان و توسعه آن پس از پایان کار
- اتصال بین چند قطعه با یکدیگر
- افزایش سرعت اجرای پروژه‌های ساختمانی در مقایسه با روش‌هایی مانند اسکلت بتنی
- قابلیت استفاده در ارتفاع بالا
- نیاز به فضای کمتر نسبت به روش‌هایی مانند بتن‌ریزی
- امکان تولید بخش‌هایی از اسکلت در مکان کارگاه و سپس انتقال به محل اجرای پروژه
استفاده از تیرآهن برای یک ساختمان سه طبقه
برای ساختمان‌هایی که زیاد مرتفع نیستند؛ مانند سازه‌های 2 تا 4 طبقه، بهترین شیوه اسکلت‌بندی استفاده از تیرآهن است. این شیوه اجرا، نه تنها ماندگاری و استحکام سازه را افزایش می‌دهد؛ بلکه موجب می‌شود که وزن کلی ساختمان در مقایسه با روش بتن‌ریزی به شدت کمتر شود. حتما می‌دانید که برای ساخت یک سازه 3 طبقه، ابتدا نیاز است که مرحله گود‌برداری با دقت هر چه تمام‌تر انجام شود.
سپس مراحلی مانند بتن مگر، آرماتوربندی، بتن‌ریزی و صفحه‌گذاری به ترتیب انجام شده و در مرحله بعد نوبت ساخت ستون‌ها می‌رسد. همانطور که در بالا نیز به آن اشاره شد؛ یکی از کاربردهای اصلی تیرآهن در صنعت ساختمان، اجرای ستون‌هاست. بنابراین با ورود به این مرحله نیاز به خرید تیرآهن دارید.
اندازه و نوع تیرآهن مورد نیاز در این مرحله، بستگی به ارتفاع ستون‌ها دارد. سپس باید اندازه مورد نیاز را روی تیرآهن پیاده کرده و از تیرآهن‌هایی با شمار کمتر در مرحله صفحه‌گذاری طبقات دوم و سوم استفاده کرد. با این شیوه، هم ضخامت ستون‌ها کمتر می‌شود و هم بار مرده وارده به ساختمان کمتر خواهد شد.
نحوه محاسبه تیرآهن برای سازه‌های یک طبقه
حال که با انواع تیرآهن آشنا شدید؛ بهتر است بدانید که چطور می‌توان حجم تیرآهن مورد نیاز برای ساخت یک ساختمان یک طبقه را محاسبه کرد؟ برای پاسخ به این سوال باید ابتدا نوع سازه و ویژگی‌های آن را تعیین کنید. ساختمان‌ها هم می‌توانند به شیوه اسکلت بتنی و هم اسکلت فولادی ساخته شوند. سوالی که در بالا مطرح شد مربوط به سازه‌های اسکلت فلزی است نه اسکلت بتنی.
به طور کلی عوامل زیادی وجود دارد که میزان نیازتان به تیرآهن را تعیین می‌کند. شهر محل اجرا پروژه، نوع سقف، تعداد دهانه‌ها، نوع خاک محلی که ساختمان در آن احداث شده است و… از جمله مهم‌ترین فاکتورهای تاثیرگذار بر روی میزان مصرف تیرآهن هستند. با وجود لحاظ کردن این فاکتورها، بازه تخمینی زیادی بین وزن آهن مصرفی وجود دارد به گونه‌ای که:
- وزن تیرآهن مصرفی با مهاربند همگرا بین 40 تا 70 کیلوگرم بر متر مربع
- وزن تیرآهن مصرفی با مهاربند واگرا بین 45 تا 8 کیلوگرم بر متر مربع
- وزن تیرآهن مصرفی با قاب خمش متوسط بین 60 تا 100 کیلوگرم بر متر مربع
- وزن تیرآهن مصرفی با قاب خمش ویژه بین 70 تا 110 کیلوگرم بر متر مربع
- وزن تیرآهن مصرفی در سیستم‌های دوگانه بین 60 تا 120 کیلوگرم بر متر مربع
بنابراین به طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که برای هر متر مربع از بنا، به صورت میانگین به 60 کیلوگرم تیرآهن نیاز است. از آنجایی که عوامل زیادی در این تخمین نقش دارند؛ عدد ذکر شده خیلی دقیق نیست و فقط از آن می‌توان برای برآورده‌های اولیه هزینه ساخت استفاده کرد. معماری ساختمان و فاصله دهانه از مهم‌ترین فاکتورهایی هستند که در محاسبه میزان تیرآهن مورد نیاز باید به آنها توجه شود.
