تیرآهن به عنوان یکی از اصلی‌ترین اسکلت‌بندی ساختمان، وظیفه تحمل بار و مقاوم‌سازی بنا را بر عهده دارد. به همین دلیل شکل فیزیکی و هندسی آن، طوری طراحی شده است که از لحاظ اصول مهندسی، تمام استانداردهای لازم برای تحمل وزن بنا را داشته باشد. به همین دلیل، در طراحی تیرآهن‌ها از اصول خاصی برای مقاوم‌سازی و تحمل وزن بالای ساختمان، استفاده می‌شود.
معمولا قبل از کلنگ زنی محاسبات متنوعی انجام می‌شود که همگی در مقاوم‌سازی ساختمان تاثیر بسزایی دارند. یکی از مواردی که می‌تواند در این محاسبات نقش مهی ایفا کند، محاسبه تحمل بار تیرآهن است که در اینجا به آن خواهیم پرداخت. پس برای اطلاعات بیشتر، با ما همراه باشید.
چرا باید از تیرآهن با مقاومت بار بالا استفاده کنیم؟
یکی از مهم‌ترین وظایف تیرآهن در مقاوم‌سازی ساختمان، انتقال وزن و یا بار به فونداسیون است. این کار به لطف مقاومت خمشی بالایی انجام می‌شود که تیرآهن دارد. چرا که مقاومت خمشی بالا در تیرآهن باعث می‌شود تا بارهای سنگین و وزن بسیار بالا توسط آن به خوبی مهار شود. از طرفی دیگر، مهم‌ترین مسئله‌ای که در مورد هر بنایی وجود دارد، بحث ارتعاشات سطح زمین است. چرا که برخی ارتعاشات می‌تواند موجب عدم ثبات بنا شود.
در چنین شرایطی، تیرآهن می‌تواند به خوبی نیروی ارتعاشات را مهار کرده و جلوی آسیب‌های جدی را به بنای مورد نظر بگیرد. همین موضوع باعث شده تا تیرآهن تبدیل به یکی از پرکاربردترین و ضروری‌ترین مصالح استفاده شده در ساختمان‌ها به شمار بیاید.
ساختمان و تیرآهن ها
چه مواردی در تحمل بار تیرآهن می‌تواند تاثیرگذار باشد؟
همان‌طور که توضیح دادیم، طراحی و تولید تیرآهن بر اساس علوم مهندسی و با محاسبات بسیار دقیق انجام می‌شود. چرا که فقط در چنین شرایطی، می‌توانیم انتظار یک سازه بسیار مقاوم و در نتیجه، بنای استوار در برابر هر گونه ارتعاشات و یا فشار را داشته باشیم. در غیر این صورت، حادثه‌های فاجعه‌باری را می‌توانیم در ساختمان‌هایی که بر پایه اصول مهندسی ساخته نشده‌اند، مشاهده کنیم.
در نتیجه، چیزی که می‌تواند یک ساختمان را بسیار مقاوم‌تر کند، استفاده از سازه‌ها و تیرآهن مقاوم در برابر فشار و وزن بسیار بالا است. حالا چیزی که در اینجا نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند، نوع ساخت تیرآهن است. هر چقدر که یک تیرآهن از آخرین اصول استاندارد ساخته شده باشد، به همان اندازه در تحمل بار و وزن بیشتر، مقاوم‌تر خواهد بود.
یکی از پرمصرف‌ترین نوع تیرآهن‌های بسیار مقاوم که در اکثر سازه‌ها و ساختمان‌ها استفاده می‌شود، اندازه 14 آن است. این نوع تیرآهن می‌تواند در تحمل بار و فشار بالا، مقاومت خوبی داشته باشد. اما فقط استفاده کردن از این نوع تیرآهن، در برخی موارد کافی نبود و نیاز به استفاده از روش‌های دیگر هم وجود خواهد داشت.
برای مثال، اگر پروژه‌ای در دست ساخت باشد که باید وزن بالایی را تحمل کند، مهندسان ساختمان از روش‌های دیگری هم استفاده خواهند کرد. یکی از این روش‌ها جوش زدن تیرآهن‌ها به یکدیگر است. چرا که با استفاده از این کار، می‌توان تیرآهن‌ها را مقاوم‌تر کرد و تحمل فشار و وزنی که قرار است روی آن‌ها وارد شورد را هم، افزایش داد.
محاسبه تحمل بار تیرآهن؛ جدول تحمل بار تیرآهن
زمانی که صحبت از علوم مهندسی می‌شود، همه چیز با اعداد و ارقام دقیق محاسبه می‌گردد. این موضوع در مورد محاسبه تحمل بار تیرآهن هم صدق می‌کند. چرا که با استفاده از یک جدل استاندارد می‌تواند به طور دقیق تحمل بار تیرآهن‌ها را محاسبه کرد.
جدول اشتال تیرآهن، بهترین روش برای این محاسبات است که کاربرد بسیار زیادی در صنایع ساختمان‌سازی دارد. اکثر مهندسان ساختمان و متخصصان این حوزه، از جدول اشتال تیرآهن به خوبی استفاده می‌کنند. چرا که برخی از بناها ممکن است نیاز به استفاده از تیرآهن‌های متفاوت برای تحمل بار و یا فشار بیشتر داشته باشد.
از آنجایی که تمام بناها یک نوع ساخته نمی‌شوند، پس نوع مقاوم‌سازی‌شان هم می‌تواند کاملا فرق داشته باشد. این موضوع به عوامل بسیار زیادی مرتبط است که شامل تعداد طبقات، متراژ ساختمان، نوع طراحی هر واحد و… می‌شود. اما تنها استفاده از جدول اشتال تیرآهن نمی‌تواند مقاوم‌سازی یک بنا و یا سازه‌های آن را تضمین کند. چرا که این موضوع یک کار کاملا اصولی و عملی بوده که باید در مراحل اجرای پروژه و قرار دادن تیرآهن‌ها به درستی انجام شود.
به همین دلیل، تیرآهن‌ها باید به طور کاملا درست روی تکیه‌گاه‌ها قرار بگیرند. از طرفی دیگر، باید تمام تیرآهن‌ها به صورت کاملا استاندارد تولید شده باشند، تا بتوانیم با خیال راحت از جدول تحمل بار تیرآهن استفاده کنیم.
محاسبه تحمل بار تیرآهن
چند نوع تیرآهن بر اساس استانداردهای بین‌المللی وجود دارد؟
زمانی که بحث استاندارد در تولید هر محصولی مطرح می‌شود، بحث محاسبات دقیق و اصول کاملا مشخص شده قبلی روی کار می‌آید. در واقع استاندارد یک نوع اصول و قانون کاملا ثابت و مشخص شده است که باید محصولات بر پایه آن تولید شوند. با این که استانداردها می‌توانند با یکدیگر متفاوت باشند، اما هر کدام از آن‌ها کاملا ثابت و مشخص هستند.
در مورد تولید تیرآهن‌ها هم این موضوع صدق می‌کند. چرا که از لحاظ محاسبه تحمل بار تیرآهن هم، این محصولات باید طبق یک سری استانداردهای از پیش تعیین‌شده ساخته شوند. در غیر این صورت، نمی‌توان به راحتی با استفاده از جدول اشتال تیرآهن، مقاومت و یا تحمل بار آن‌ها را محاسبه کرد.
زمانی می‌توانیم از جدول تحمل بار تیرآهن استفاده کنیم که تمام تیرآهن‌ها طبق استانداردهای مشخص شده تولید شوند.به طور کلی 4 نوع استاندارد کلی برای تیرآهن‌ها وجود دارد که باید طبق یکی از این استانداردها ساخته شوند.
این موارد عبارت‌اند از: CNP، IPB، IPE و INP که بر اساس استانداردهای چینی، روسی و اروپایی هستند. معمولا هر کدام از این استانداردهای با یکدیگر متفاوت بوده و ویژگی خاص خودشان را دارند. تمام تیرآهن‌ها باید طبق این استانداردها ساخته شوند تا بتوانیم طبق جدول اشتال تیرآهن، میزان تحمل بار آن‌ها را محاسبه کنیم.
جمع‌بندی
همان‌طور که در این مقاله خواندید، تحمل بار تیرآهن، بستگی به شرایط مختلفی دارد که به آن‌ها اشاره کردیم.
تیرآهن‌ها به عنوان بهترین مصالح برای تحمل بار و وزن بالای ساختمان‌ها استفاده می‌شوند. در اینجا می‌توانید جدول اشتال تیرآهنی که در اختیارتان قرار دادیم را مطالعه کرده و با میزان تحمل بار توسط تیرآهن آشنا شوید.