تیرآهن‌ها از دو بخش بال و جان تشکیل می‌شوند که بخش میانی تیرآهن که بخش اصلی آن نیز به شمار می‌رود جان، و لبه‌ها و کناره‌‌های آن بال نامیده می‌شوند. درعین حال تیرآهن براساس انواع مختلفی که دارد نقش‌ و وظایف متفاوتی نیز داراست که از انواع آن می‌توان تیرآهن‌های IPE ‌،INP ، IPB و لانه زنبوری را نام برد.

انواع تیرآهن:

تیرآهن IPE:

این تیرآهن دارای استاندارد اروپا و ایران است، سطح مقطع آن به شکل I و دارای بال‌های نیمه پهن با ضخامت یکسان است که به آن‌ها تیرآهن معمولی نیز گفته می‌شود.

استفاده از پروفیل IPE در ایران بسیار رایج است همچنین از محبوبیت بسیاری در میان مصرف کنندگان برخوردار است، به همین دلیل اکثریت سازه‌های ایرانی بر اساس همین استانداردها طراحی و ساخته می‌شوند.

تيرآهن IPE ويژگی‌ها و كابردهای منحصر به فردی دارد كه از مهم‌ترين آن‌ها می‎توان به استفاده از آن به صورت ستون يا خرپا، پوشش سقف، پل لانه زنبوری و …. اشاره نموند.

تیرآهن INP:

 تیرآهن مدل INP دارا بودن استاندارد چین و روسیه و سطح مقطع I  شکل، دارای بال کوتاه است، شروع افزایش ضخامت بال از سمت ابتدا به انتها است.

پروفیل INP با پروفیل IPE دارای شباهت‌های بسیاری هستند پس باید در خرید آن‌ها دقت لازم را به عمل آورید اما تفاوت این دو پروفیل در ضخامت بال است که در پروفیل‌ INP هرچه از جان فاصله بگیریم ضخامت کاهش می‌یابد به طوری که اگر از سر تیرآهن به آن نگاه کنید شیب ملایمی را در بال‌ها مشاهده خواهید کرد.

هردو نوع این پروفیل‌ها در کشور ایران تولید شده و علاوه بر آن به صورت وارداتی نیز در کشور موجود هستند.

تیرآهن IPB:

تیرآهن IPB در بازار به عنوان تیرآهن هاش نیز شناخته می‌شود دارای دو نوع بال پهن سبک، بال پهن سنگین و سنگین می‌باشد.

• بال پهن سبک: HEB
• بال پهن سنگین: HEA
• سنگین: TPB

به طور معمول تیرآهن‌های بال پهن سنگین ضخامت بیشتری نسبت به تیرآهن های بال پهن سبک دارند. این تیرآهن‌ها در سایزهای مختلف از ۱۰ تا ۱۰۰۰ تولید شده و به بازار ارائه می‌شود.

تیرآهن هاش در گریدهای ST37 و ST44 و ST52  بوده و در صنعت پل سازی، برج سازی، سد سازی و صنایع مشابه که نیاز به مقاومت بالا دارند، کاربرد دارد.

تیرآهن لانه زنبوری:

تیرآهن لانه زنبوری به عنوان تیرآهن شبکه نیز شناخته می‌شود، به این دلیل به این تیرآهن لانه زنبوری گفته می‌شود چون دارای حفره‌های توخالی مانند لانه زنبور است.

هدف از ساخت تیرآهن لانه زنبوری  براین اساس است که تیر بتواند با کمترین تغییر شکل، کمان خمشی بیشتری را تحمل کند. این نوع تیرآهن دارای کاربرد عمده‌ به عنوان ستون در سازه‌ها و عناصر سقفی است. در تیرآهن‌های لانه زنبوری علاوه بر تنش های خمشی اصلی در محل حلقه‌ها نیز ما شاهد تنش‌های خمشی ثانویه حاصل از برش در مقطع ایجاد هستیم این تنش‌ها باعث کاهش کارایی تیرآهن می‌شوند و برای رفع این مشکل باید حلقه‌های کناری را با ورق پر کرد خصوصاً هنگامی که از این نوع تیرها به صورت یکسره استفاده می‌شود. به این ترتیب داخل تیر فلزی در نقاطی که تنش های ثانویه قابل ملاحظه‌اند از بتن پر می‌شود و این کار باعث افزایش سختی و مقاومت تیر می‌شود.

فرایند تولید تیرآهن :

فرآیند تولید تیرآهن نیز مانند اکثریت پروفیل‌های دیگر فرآیند نورد گرم است که یک روش بسیار رایج برای شکل‌دهی محصولات فلزی به حساب می‌آید، همچنین باید بدانید که نحوه تولید تیرآهن‌ها تاثیر بسزایی بر قیمت آن‌ها دارد.

در روش نورد گرم از بلوم یا شمشه‌های فلزی به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. شمشه یا بلوم (Bloom) یک فراورده میانی در صنعت فلزات به حساب می‌آید. بلوم فولادی در ساخت مقاطع فلزی از جمله تیرآهن، ریل، ناودانی و نبشی به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. در فرآیند تولید تیرآهن به دلیل تنش‌های داخلی و به دلیل اختلاف دما که در بخش ناشی از تغییرات در انتقال دما در هنگام نورد گرم، سبب می‌شود تا خمیدگی تیرآهن در زمان کشش به وجود آید . با توجه به نیاز ساختمان‌ها امروزه مهندسان فرآیندی را در نظر گرفته‌اند که در طی آن محصولات با عرض‌های مختلف تولید شود. در این مرحله ارتفاع مختلف جان و عرض باله توسط قرار گرفتن در فرآیند نورد، محصولاتی با عرض و بال‌های مختلف و دلخواه را به دست می‌آورد.

انواع برش تیرآهن:

 تیرآهن در برندها و سایزهای مختلفی تولید می‌شود که مشخص کننده قیمت این پروفیل هستند. سایز تیرآهن بسته به نیاز مصرفی، متغییر است. به طور مثال ارتفاع، ضخامت جان و وزن شاخه ۱ متری با ۱۲ متری متفاوت است. با این حال تیرآهن ، در سایزهای ۳۰ ، ۲۷ ، ۲۴ ، ۲۲ ، ۲۰ ، ۱۸ ، ۱۶ ، ۱۴ ، ۱۲ ، ۱۰ تولید می‌شود.

مزایای استفاده از تیرآهن:

استفاده از تیرآهن دارای مزایای بسیار زیادی است، یکی از این مزایای نبود خطا در کارگاه‌های ساخت تیرآهن است زیرا تیرآهن‌ها قطعاتی پیش ساخته در کارگاه‌‌های صنعتی هستند. همچنین به علت آماده بودن آن ها سرعت کار در ساختمان های اسکلت فلزی بسیار بالاتر است و اجرا و نصب تیرآهن ها با سرعت بسیار بالایی انجام می‌پذیرد. همچنین یکی دیگر از مزایای استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی و به طور کلی ساخت ساختمان‌های اسکلت فلزی این است که پروفیل‌های آهنی نسبت به مقاطع سازه‌های بتنی فضای کمتری اشغال می‌کنند و از این نظر نیز دارای صرفه اقتصادی هستند.

معایب استفاده از تیرآهن:

پس از پرداختن به مزایای استفاده از تیرآهن وارد بحث ضعف‌ها و معایب این پروفیل صنعتی می‌شویم و به تمامی ابعاد آن اشاره می‌کنیم. از اصلی‌ترین معایب استفاده از تیرآهن می‌توان به عدم مقاومت بالای آن در برابر خوردگی اشاره کرد، به طور کلی هنگامی که فلزات در معرض محرک و شرایط جوی قرار می‌گیرند از خود واکنش نشان می‌دهند، تیرآهن نیز از خانواده فلزات است و این ویژگی منفی را داراست.

اگر بخواهیم دیگر معایب تیرآهن را مدنظر قرار دهیم می‌توانیم به تمایل به کمانش آن بپردازیم که به دلیل ماهیت فلزی‌ای که دارد ایجاد می‌شود که باعث عدم کنترل کافی بر اتصالات قطعات به یکدیگر است. در دنیا به طور معمول در اغلب موارد قطعات فلزی از طریق پیچ و پرچ به یکدیگر متصل می‌شوند در برخی موارد نیز برای اتصال از جوش نیز استفاده می‌شود که ممکن در صورت عدم مهارت کافی جوشکاران یا نظارت کامل مهندسین ساختمان‌ها با مشکلات مواجه شوند.

کاربرد استفاده از تیرآهن:

تیرآهن دارای کاربردهای زیاد و متفاوتی است، اصلی‌ترین کاربرد این پروفیل استفاده آن به عنوان اسکلت فلزی ساختمان‌ها است که به عنوان ستون عمل می‌کند. مورد استفاده تیرآهن می‌توان به استفاده در ستون ها، خرپاها، نعل درکارگاه‌ها ،بیم‌ها در پوشش سقف و پل‌های لانه زنبوری می‌باشد. از دیگر کاربردهای تیرآهن استفاده آن‌ها به عنوان تیرهای اصلی یا شاه‌تیر است، تیرآهن به عنوان شاه‌تیر می‌تواند ستون‌ها متصل شود و تیرک‌های میانه را نگه‌دارد.

کارخانجات تولید تیرآهن:

تیرآهن دارای نقش بسیار مهمی در سازه‌ها است بنابراین تمامی تولید کننده‌ها باید استانداردها را رعایت کنند. از مهم‌ترین کارخانه‌های تولید کننده تیرآهن می‌توان به ذوب آهن اصفهان اشاره کرد که نیاز بازار داخل و همچنین خارج از کشور را نیز تامین می‌کند، گفتنی است که تیرآهن‌های کارخانه ذوب آهن اصفهان دارای وزن استاندارد و قیمتی بالاتر از سایرین هستند.

از جمله کارخانه‌های دیگر تولید کننده این محصول می‌توان:

• گروه ملی اهواز
• فایکو ساری
• ظفر بناب
• آرین فولاد
• ماهکار مشهد
• فولاد یزد
• فولاد سیرجان
• فولاد قزوین

را نام برد.

در سراج‌توس شما می‌توانید از طریق وب‌سایت یا تماس با پشتیبانان در لحظه از قیمت بروز انواع تیرآهن مطلع شوید و به راحتی خرید خود را انجام دهید. همچنين ميتوانيد از مشاوره تلفني مجموعه ما نيز براي پاسخ به ديگر سوالات خود استفاده نماييد.

میلگرد پروفیلی با سطح مقطع دایره‌ای و توپر گفته می‌شود با وجود اینکه بتن خاصیت کششی ضعیفی دارد اما قابلیت متراکم سازی بالایی دارد بنابراین میلگرد برای جبران مقاومت کششی پایین آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، چون نیروهای کششی می‌توانند باعث شکستن آن شوند .این پروفیل صنعتی در انواع سایزها تولید شده و در اکثریت سازه‌های ساخت دست انسان از میلگرد استفاده می‌شود مانند ساختمان‌ها که از کف تا دیواره‌های آن از میلگرد استفاده شده است.

انواع میلگردها از نظر مقاومت:

میلگردها به طور کلی به دو دسته میلگرد ساده و آجدار تقسیم می‌شوند که البته میلگرد کلاف نیز در این دسته بندی قرار می‌گیرد.

میلگرد ساده:

باتوجه به اسم میلگردهای ساده می‌توان شکل و ظاهر آنها را حدس زد، میلگردهای ساده دارای سطحی کاملاً صاف و یکنواخت هستند و در سایزهای ۶ تا ۵۰ میلیمتر برای کاربردهای مختلف در صنعت ساختمان تولید می‌شوند. اصلی‌ترین کاربرد میلگرد ساده استفاده از آن در درز انقباض‌ها برای خیابان‌ها و فرودگاه‌ها می‌باشد که از ترک خوردگی بتن جلوگیری می‌کند. میلگردهای فولادی ساده به راحتی و بدون صرف انرژی زیاد خم شده و و بدون اینکه به ساختار آن‌ها صدمه‌ای وارد شود به راحتی برش داده می‌شوند.

میلگرد آجدار:

این میلگردهای فولادی دارای مقاطع سطحی زبر و آجدار هستند، به همین دلیل به راحتی درون بتن اتصال را ایجاد می‌کنند و و احتمال جداشدگی آنها از بتن بسیار ناچیز است. مقاطع آجدار در مقاطع ۶ تا ۵۰ میلی ‌متر تولید می گردد. میلگردهای آجدار خود شامل دو نوع مختلف میلگردهای آجدار ترمومکانیکی یا TMT و میلگردهای آجدار مقاومت بالا HSD هستند.

از نظر میزان مقاومت میلگردها به صورت زیر تقسیم بندی می‌شوند:

۱.     میلگرد اروپایی:

مهم‌ترین مزیت میلگرد اروپایی قیمت آن است چون اصولا از منگنر تهیه شده و از لحاظ خم شدن کم‌ترین مقاومت را در بین آرماتورها دارد. استفاده از این نوع میلگرد در مکان‌های زلزله خیز توصیه نمی‌شود.

۲.     میلگرد فولاد کربن:

میلگرد فولاد کربن یا سیاه در برابر خوردگی و زنگ زدن مقاومت بالایی ندارد. هنگامی که دچار زنگ زدگی شود، باعث ترک خوردن بتن اطرافش و درنهایت شکستن آن می‌شود. در موقعیت هایی که ممکن است میلگرد فولاد کربن در معرض رطوبت و آب قرار گیرد انتخاب‌های بهتری نسبت به میلگرد سیاه وجود دارد.

۳.     روکش اپوکسی:

این نوع میلگرد همان میلگرد فولاد کربن است اما با یک روکش اپوکسی، هردو نوع میلگرد سیاه و میلگرد اپوکسی دارای مقاومت کشسانی یکی هستند اما میلگرد با روکش اپوکسی از ۷۰ تا ۱۷۰۰ برابر در مقابل خوردگی مقاوم‌تر است. براساس اینکه میلگرد‌های اپوکسی اندود ضخامت بسیار اندکی دارند، هرچه صدمه به پوشش بیشتر باشد، در برابر خوردگی مقاومت کمتری خواهد داشت.

۴.     میلگرد گالوانیزه:

میلگرد گالوانیزه تنها به اندازه ۴۰ برابر نسبت به میلگرد سیاه در برابر خوردگی مقاوم است اما نکته مهم در اینجاست که آسیب رسیدن به روکش میلگرد گالوانیزه بسیار سخت است و این نقطه قوت این نوع میلگرد محسوب می‌شود و این مقاومت دلیل محکمی برای گران‌تر بودن این نوع میلگرد از میلگرد با روکش اپوکسی است.

۵.     میلگرد فایبرگلاس:

فایبرگلاس لیمر یا GFRP یک نوع کامپوزیت مانند فیبر کربن است که خواص بی‌نظیری برای تقویت بتن دارد. در نتیجه هنگام استفاده از فایبرگلاس خم دادن مجاز نیست. با این حال زنگ نمی‌زند. البته این محصول قیمت بیشتری نسبت به میلگرد اپوکسی دارد.

۶.     فولاد استنلس:

از میلگرد فولاد استنلس می‌توان به عنوان گران‌ترین میلگرد نام برد. دارای قیمتی ۸ برابر میلگرد اپوکسی و بهترین آرماتور برای پروژه‌ها است با این حال، استفاده از فولاد استنلس در تمامی شرایط‌ها به جز شرایط خیلی منحصر بفرد معمولا کاربرد زیادی ندارد. خوب است کسانی که استفاده ازاین نوع میلگرد دارای کاربرد مناسب است بدانند که میلگرد استنلس ۱۵۰۰ برابر در مقابل خوردگی نسبت به میلگرد سیاه مقاوم‌تر است، همچنین نسبت به انواع دیگر میلگردها در برابر خوردگی و صدمه مقاوم است و به راحتی قابل خم است.

۷.     میلگرد تقویتی:

میلگردهای تقویتی در فرآیند نورد گرم تشکیل می‌شوند و حاصل ذوب شمش‌های فولادی هستند، این نوع میلگرد برای افزایش مقاومت درمقابل انواع نیروهای کششی مورد استفاده قرار می‌گیرد چون این میلگردها تا ۱۸۰ درجه خم می‌شوند و این نرمی به دلیل ویژگی فنی خاص این نوع میلگرد است.

۸.     میلگرد ترانس:

از دیگر دسته میلگردها این بار به میلگرد ترانس می‌پردازیم که طی فرآیندی سطح آن صیقل داده شده و این نوع میلگرد علاوه بر مصارف ساختمانی برای مصارف تزئینی نیز استفاده می‌شود. میلگرد ترانس براساس انواع مختلفی که دارد دارای کاربردهای گوناگونی نیز است که درموقعیت‌ها و مکان‌های متفاوتی استفاده می‌شوند.

از مهم‌ترین انواع میلگردهای ترانس می‌توان به دوپولیش، ترانس مفتول، میلگرد ترانس شش پر و میلگرد ترانس سنگ خورده اشاره کرد.

كاربرد انواع ميلگرد:

دانستيد كه ميلگردها براي افزايش كيفيت و استحكام بتن ها مورد استفاده قرار ميگيرند؛ حالا ميخواهيم با يكديگر كاربرد دقيق انواع آنها را مورد بررسي قرار دهيم.

·       میلگرد خرک:

خرك‌ها در واقع آرماتورهاي پايه‌داري هستند كه مهم‌ترين كاربرد آنها، نگه‌داشتن آرماتورهاي فوقاني در فونداسيون‌ها است. اين نوع ميلگردها مي‌توانند شبكه‌هاي افقي مانند را به فاصله‌هاي تعيين شده، در قالب قرار دهند. البته لازم به ذكر است كه ميلگرد خرك خاصيت مقاومتي ناچيزي نسبت به ديگر ميلگردهاي موجود را دارا است.

·       میلگرد خاموت:

ميلگرد خاموت نقش مهمي را در سازه‌ها ايفا مي‌كند؛ از مهم‌ترين نقش آن، مي‌توان به محافظت از آرماتورهاي طولي اشاره نمود. نيروي خمشي و برشي وارد شده بر سطح مقطع بتن، به مرور زمان زمينه شكستگي آن را فراهم مي‌كند. حال با استفاده از اين نوع ميلگرد، مقاومت بتن‌ها در برابر نيروهاي وارده افزايش پيدا خواهد كرد.

·       میلگرد رکابی:

اگر دو انتهاي میلگردهای خاموت باز باشد، به آن ركابي گفته مي‌شود. حال كاربرد اين ميلگرد، حفظ نمودن آرماتورهاي طولي يا عمودي در هنگام بتن ريزي ديوار است.

·       میلگرد راستا:

اين نوع ميلگرد سيمي شكل، براي افزايش مقاومت كششي بتن در انواع سازه‌هاي بتني مورد استفاده قرار مي‌گيرد. دو انتهاي اين ميلگرد، برجسته است و با طول ميلگرد زاويه ٩٠ درجه پيدا مي‌كند.

·       میلگرد سنجاقک:

اين ميلگرد با وصل شدن از طريق سيم مفتول؛ زمينه اتصال كامل خاموت و ميلگرد را فراهم مي‌سازد؛ همچنين از ديگر ويژگي‌هاي قابل توجه ميلگرد سنجاقك، مي‌توان به تقويت برشي خاموت‌ها اشاره نمود. نحوه قرارگيري آنها در ستون به صورت عمود است زيرا وظيفه همپوشاني يا كاور كردن ميلگردهاي طولي را نيز بر عهده دارند.

·       میلگرد ادکا:

با استفاده از این محصول تحمل نیروهای برشی و لنگرهای منفی در تکیه‌گاه‌های تیر ممکن می‌شود. در واقع قسمت زیرین میلگرد ادکا، وظیفه تحمل نیروی کشش ایجاد شده از خمش و قسمت مایل آن، وظیفه تحمل نیروی کشش ناشی از برش را دارد.

روش‌های تولید میلگرد:

• نورد گرم: از کاربردی‌ترین و رایج‌ترین نوع تولید می‌توان به تولید از تزریق نورد اشاره کرد که از شیوه تغییر شکل دادن استفاده می‌شود. در نورد گرم ابتدا درجه حرارت کوره به ۱۱۰۰ رسانده می‌شود. این دما، دمای ذوب شمش‌ها جهت تولید میلگرد است. شمش‌ها در دمای مطلوب به صورت مذاب درآمده و به مرحله رافینگ فرستاده می‌شود. در رافینگ توسط سه غلتک فشاری و کششی در سه مرحله از قطر نورد کاسته و پس از رسیدن به قطر مطلوب به محل قرارگیری نوارها فرستاده می‌‌شود تا آج‌زنی برای میلگردهای آجدار انجام شود. در نورد گرم باید به این نکته توجه داشت که دمای قطعه یکنواخت و با هم بالا برود.
• نورد سرد: فرآیند نورد سرد همانند نورد گرم می‌باشد با این تفاوت که دمای محصول در دمای اتاق سرد خواهد شد. در نورد سرد ما شاهد کاهش قطر و ضخامت میلگرد خواهیم بود.
• میکروآلیاژی: درسال حدود ۴۰۰ میلیون تن میلگرد در سرتاسر جهان تولید می‌شود. افزایش تقاضای جهانی به دلیل افزایش تولید زیرساخت‌ها، باعث استمرار این خط تولید می‌شود. در روش میکروآلیاژی برای افزایش مقاومت میلگرد، در پروسه تولید آلیاژهای تیتانیوم، وانادیوم و روبیدیوم به میلگرد اضافه می‌شود. این نوع اضافه کردن آلیاژها باعث افزایش سطح یکنواختی میلگرد و درنتیجه افزایش مقاومت کششی میلگرد می‌شود. برای همین بهتر است که این نوع میلگرد درمناطق زلزله خیز استفاده شود.