تیرآهن‌های مورد استفاده در ساختمان‌سازی با توجه به نیاز پروژه و تعداد طبقات بنا متفاوت هستند. اینکه چه مقدار تیرآهن برای ساخت ساختمان استفاده می‌شود، از نکات مهمی است که باید به آن توجه ویژه شود؛ زیرا این مسئله تأثیر بسزایی در هزینه‌های نهایی دارد. در این مقاله قصد داریم به مقدار تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان‌های یک تا سه طبقه بپردازیم. اگر شما نیز قصد ساخت یک بنا را دارید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
این پروفیل فولادی در گروه پرکاربردترین مقاطع فولادی قرار دارد و نقش بسیار مهمی در سازه‌های بتنی و فولادی ایفا می‌کند. تحمل بار وارد بر سازه، نیروهای خمشی و برشی از جمله وظایف این عضو مهم در سازه هستند. همین امر موجب شده است تا در انتخاب نوع و جایگزین آن دقت لازم انجام شود.
مقدار مورد نیاز این محصول بر اساس طرح مورد نظر، باید قبل از اجرایی شدن پروژه تعیین و هزینه‌های آن برآورد شود. انجام این کار بر عهده مهندس معمار است. استفاده از تیرآهن نامناسب یا انتخاب تعداد نامتناسب می‌تواند آسیب‌های جبران‌ناپذیری به سازه وارد کند.
در ساختمان‌های یک طبقه معمولا از تیرآهن‌های سایز 12 برای ستون‌ها استفاده می‌شود. اگر سایزهای بالاتری برای این ساختمان انتخاب کنیم، هزینه‌های ما افزایش می‌یابد. برای محاسبه تیرآهن مورد نیاز ساختمان یک طبقه، لازم است وزن یک تیرآهن را محاسبه کرده و در تعداد آن ضرب کنیم.
در ساختمان‌های یک طبقه به‌طور معمول از تیرآهن‌های اندازه ۱۲ برای ستون‌ها استفاده می‌شود. اگر برای این ساختمان‌ها اندازه‌های بزرگتری را انتخاب کنیم، هزینه‌های ما افزایش می‌یابد. برای محاسبه مقدار تیرآهن مورد نیاز ساختمان یک طبقه، لازم است وزن یک تیرآهن را محاسبه کرده و در تعداد آن ضرب کنیم.
ساختمان‌های سه طبقه باید مقاومت و پایداری بیشتری را تحمل کنند، بنابراین نوع تیرآهن مورد استفاده در این سازه از نکات مهم است. با در نظر گرفتن هر یک از عوامل تأثیرگذار در ساخت سازه، امکان تغییر نوع و اندازه تیرآهن وجود خواهد داشت.
در نهایت می‌توان گفت مقدار تیرآهن مورد نیاز با توجه به تعداد طبقات ساختمان تعیین می‌شود؛ برای انجام این کار مهندس باید به‌طور دقیق مقدار مقاطع فولادی مورد نیاز برای سازه، تعداد طبقات و نوع ساختمان را تخمین بزند و نحوه عملکرد تیرآهن را در سازه به‌طور دقیق مشخص کند.
برای محاسبه مقدار تیرآهن نمی‌توان فرمول مشخص و کلی ارائه داد؛ زیرا نوع اسکلت ساختمان (فلزی یا بتنی) از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر مقدار تیرآهن است. علاوه بر این، عملکرد تیرآهن و انتظاری که از نصب آن در سازه داریم نیز بسیار مهم است. به عنوان مثال، در یک ساختمان تک طبقه با اسکلت فلزی بدون در نظر گرفتن میلگردهای به کار رفته در سقف، به ازای هر متر مکعب از ساختمان به 40 تا 70 کیلوگرم تیرآهن نیاز داریم. در ساختمان‌های چند طبقه با اسکلت فلزی، این مقدار بین 40 تا 80 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب تعیین می‌شود. در اسکلت‌های بتنی به دلیل استفاده کمتر از تیرآهن، این مقدار بین 35 تا 60 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب تعیین می‌شود.
لازم به ذکر است که در ساختمان‌های بلند یا چند طبقه، استفاده از سازه فلزی به دلیل ماندگاری و استحکام بیشتر کاربرد بیشتری دارد. علاوه بر این، وزن کم اسکلت فلزی موجب کاهش وزن کل ساختمان می‌شود. همچنین، در برابر نیروهای جانبی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد.
استفاده از تیرآهن در ساختمان‌های فلزی سه طبقه به بالا پس از اجرای مراحل گودبرداری، آرماتوربندی، بتن ریزی و در هنگام ستون گذاری انجام می‌شود. در تمامی این مراحل، اندازه‌ها باید بر اساس ستون مشخص شده و این اندازه‌ها بر روی تیرآهن پیاده‌سازی شوند. در حالت کلی، مهندس طراح سازه مقدار تیرآهن‌های مورد نیاز ساختمان را محاسبه و مشخص می‌کند. این فرد در هنگام تعیین مقدار باید به کیفیت تیرآهن نیز توجه کند زیرا استحکام و دوام سازه را تضمین می‌سازد.
در واقع برای تعیین تعداد تیرآهن‌های مورد نیاز ساختمان و تعداد طبقات، باید نوع سازه (بتنی یا فلزی) مشخص شود. از آنجایی که تیرآهن به سه دسته کلی، اصلی، فرعی و کلافی تقسیم می‌شود، باید متناسب با نوع سازه و تفکیک به کار برده شوند. اسکلت فلزی به دلیل برخورداری از ویژگی‌هایی مانند استحکام و دوام، در ساختمان سازی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ البته با توجه به بالا بودن قیمت انواع تیرآهن در بازار، استفاده از اسکلت بتنی برای سازه نسبت به سازه فلزی مقرون به صرفه‌تر خواهد بود.
یکی از عوامل تأثیرگذار در تعیین تعداد تیرآهن مورد نیاز ساختمان، محاسبه جرم آن است. در واقع می‌توان با استفاده از فرمول مشخص برای هر نوع تیرآهن و با کمک جدول استاندارد اشتال، جرم مورد نیاز خود را در مورد این محصول پیدا کرد. به طور کلی برای هر نوع تیرآهن و محاسبه جرم آن می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد.
جرم تیرآهن = طول تیرآهن × جرم مخصوص تیرآهن در جدول استاندارد اشتال
تیرآهن‌ها در انواع و اندازه‌های مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند. متقاضیان با توجه به نیازهای خود، نوع و اندازه مورد نظر را خریداری می‌کنند. انواع تیرآهن به شرح زیر هستند:
این محصول با ضخامت یکسان در بال و جان تولید می‌شود. این مقطع فولادی به دلیل دریافت استاندارد ایران، پرکاربردترین نوع تیرآهن در کشور محسوب می‌شود. در واقع تیرآهن IPE برای ساختمان‌های چند طبقه بهترین انتخاب هستند.
این مقطع فولادی بر اساس استاندارد چین و روسیه تولید می‌شود. ویژگی این محصول، نازکی بال‌ها در ابتدای سازه و ضخیم‌تر شدن تدریجی آنها در انتها است. لازم به ذکر است که تیرآهن INP دارای یک شیب ملایم در ضخامت بال‌هاست.
این محصول با نام تیرآهن بال پهن یا هاش نیز در بازار شناخته می‌شود. در این نوع تیرآهن، طول بال‌ها نسبت به نوع IPE بیشتر است. این مقطع فولادی در دو نوع سبک و سنگین وزن تولید و در بازار عرضه می‌شوند.
تیرآهن‌ها مانند سایر محصولات دیگر، مانند میلگرد، سایزبندی‌های مختلفی دارند. به طور معمول، سایز تیرآهن‌ها را می‌توان در دسته‌بندی کلی از سایز 12 تا 32 تقسیم‌بندی کرد. هر یک از این سایزها کاربرد و ویژگی‌های خاص خود را دارند. از پرکاربردترین انواع این محصول می‌توان به سایزهای 14، 16 و 18 اشاره کرد. به دلیل پرمصرف بودن این محصولات در ساختمان، می‌توان گفت قیمت تیرآهن 14 یکی از عوامل تأثیرگذار در فاکتور نهایی محسوب می‌شود.
تیرآهن‌ها یکی از پرکاربردترین و پرفروش‌ترین محصولات فولادی مورد استفاده در ساخت و ساز به عنوان مصالح هستند. دقت در انتخاب تعداد مناسب تیرآهن و نوع آن می‌تواند بر روی هزینه‌های پایانی پروژه تأثیر به سزایی داشته باشد. اولین اقدام برای این کار، مشخص نمودن اسکلت بدنی سازه و تعداد طبقات آن است. اسکلت فلزی به دلیل استحکام بالایی که دارد، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما به دلیل هزینه‌های بالای تیرآهن، استفاده از اسکلت بتنی به‌صرفه‌تر است. بنابراین، به این موضوع دقت زیادی داشته باشید.
نظر شما در این زمینه چیست؟ اگر تجربه‌ای دارید، با ما در میان بگذارید.
