وزن تیرآهن یکی از عوامل کلیدی در انتخاب نوع و سایز مناسب برای استفاده در سازه‌های فلزی است. تیرآهن به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی در پروژه‌های عمرانی، نقش بسزایی در استحکام و پایداری سازه‌ها دارد. انتخاب درست تیرآهن با توجه به وزن آن، نه تنها بر هزینه‌های پروژه بلکه بر عملکرد کلی سازه نیز تأثیرگذار است.
وزن تیرآهن‌ها به‌طور معمول بر اساس شاخه‌های 12 متری محاسبه می‌شود. در ادامه وزن تیرآهن‌های IPE (تیرآهن معمولی) را بر اساس هر شاخه 12 متری مشاهده می‌کنید:
تیرآهن HEB که به دلیل بال‌های پهن‌تر و ضخامت بیشتر، وزن بیشتری نسبت به تیرآهن IPE دارد، در سازه‌هایی با باربری سنگین‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه، وزن تیرآهن‌های HEB را بر اساس هر شاخه 12 متری مشاهده می‌کنید:
وزن تیرآهن به دلیل تأثیر مستقیم بر استحکام و مقاومت سازه، از اهمیت بالایی برخوردار است. مهندسان عمران و معماران با در نظر گرفتن وزن تیرآهن، می‌توانند میزان بار قابل تحمل و نحوه توزیع بار در سازه را تعیین کنند. وزن تیرآهن همچنین بر هزینه‌های حمل‌ونقل و نصب تأثیرگذار است، بنابراین انتخاب مناسب تیرآهن می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی پروژه کمک کند.
وزن تیرآهن تحت تأثیر چندین عامل قرار دارد که مهم‌ترین آنها شامل نوع، سایز، و جنس تیرآهن است. تیرآهن‌های مختلف مانند IPE، INP و HEB، بسته به نوع استفاده و نیازهای سازه‌ای، وزن متفاوتی دارند. در ادامه به بررسی این عوامل می‌پردازیم.
تیرآهن‌ها به سه دسته کلی IPE، INP، و HEB تقسیم می‌شوند. تیرآهن IPE به‌عنوان تیرآهن معمولی شناخته می‌شود و نسبت به سایر انواع وزن کمتری دارد. تیرآهن HEB به دلیل داشتن بال‌های پهن‌تر و ضخامت بیشتر، وزن بالاتری دارد و برای تحمل بارهای سنگین‌تر مناسب است.
هرچه سایز تیرآهن بزرگ‌تر باشد، وزن آن نیز افزایش می‌یابد. سایز تیرآهن به ابعاد بال‌ها و جان تیرآهن بستگی دارد. برای مثال، تیرآهن HEB 400 وزنی معادل 1320 کیلوگرم دارد که این وزن برای تحمل بارهای سنگین در سازه‌های بزرگ و صنعتی مناسب است.
جنس فولاد استفاده شده در تولید تیرآهن نیز بر وزن آن تأثیر می‌گذارد. بیشتر تیرآهن‌ها از فولاد کربنی ساخته می‌شوند، اما در برخی موارد از آلیاژهای خاصی برای بهبود خواص مکانیکی و کاهش وزن استفاده می‌شود.
وزن تیرآهن به‌طور معمول از طریق مشخصات فنی تولیدکننده و استانداردهای صنعتی محاسبه می‌شود. استانداردهایی مانند DIN و ASTM اطلاعات دقیقی در مورد ابعاد و وزن تیرآهن‌ها ارائه می‌دهند. با استفاده از فرمول زیر، می‌توان وزن تیرآهن را به‌صورت دقیق محاسبه کرد:
چگالی فولاد به‌طور معمول 7.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. این فرمول برای محاسبه وزن تیرآهن بر اساس ابعاد مقطع عرضی و چگالی ماده استفاده می‌شود.
وزن تیرآهن در انتخاب نوع مناسب برای کاربردهای مختلف بسیار مؤثر است. در ادامه به بررسی برخی از کاربردهای متداول تیرآهن با توجه به وزن آنها می‌پردازیم:
در ساختمان‌های مسکونی، تیرآهن‌هایی با وزن کمتر، مانند تیرآهن IPE، استفاده می‌شود. این تیرآهن‌ها به دلیل سبکی و قدرت کافی برای تحمل بارهای معمولی در ساختمان‌های کم‌ارتفاع مناسب هستند.
در سازه‌های صنعتی که نیاز به تحمل بارهای سنگین‌تری دارند، از تیرآهن‌های HEB استفاده می‌شود. این تیرآهن‌ها به دلیل وزن بالاتر و مقاومت بیشتر، گزینه‌ای ایده‌آل برای ساختمان‌های صنعتی و تجاری بزرگ محسوب می‌شوند.
برای پل‌ها و سازه‌های خاص که نیاز به مقاومت بالا در برابر بارهای دینامیکی دارند، تیرآهن‌های HEB با وزن بالا و استحکام بیشتر استفاده می‌شوند. این تیرآهن‌ها معمولاً در پروژه‌هایی با اهمیت بالای ایمنی و پایداری کاربرد دارند.
وزن تیرآهن یکی از مهم‌ترین عوامل در طراحی و انتخاب مصالح برای سازه‌های فلزی است. با در نظر گرفتن وزن تیرآهن و تطبیق آن با نیازهای سازه‌ای، می‌توان به بهینه‌سازی هزینه‌ها و بهبود عملکرد کلی سازه دست یافت. مهندسان با استفاده از محاسبات دقیق و توجه به استانداردهای موجود، می‌توانند تیرآهن مناسب را انتخاب کرده و در نتیجه سازه‌ای مستحکم و ایمن ایجاد کنند.
