تیرآهن لانه زنبوری چیست و کاربرد، مزایا و معایب تیرآهن لانه زنبوی

تیرآهن لانه زنبوری یکی از انواع تیرآهن است که به صورت عمده در صنعت ساختمان­سازی استفاده می­شود. به علت برخی ویژگی­های منحصر به فرد این نوع تیرآهن از آن به صورت گسترده در صنعت ساختمان­سازی، پل سازی و حمل و نقل استفاده می­شود. آیا با روش ساخت این تیرآهن آشنا هستید؟ ویژگی­‌های منحصر به فرد این تیرآهن حاصل روش تولید آن می­باشد. در ادامه به بررسی روش ساخت، ویژگی­ها و کاربردهای تیرآهن لانه زنبوری می­پردازیم.

قیمت روز تیرآهن و هاش معمولی را میتوانید در لینک قیمت تیرآهن مشاهده کنید.

روش تولید تیرآهن لانه زنبوری

با افزایش جمعیت اهمیت ساخت برج­های بلند بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت.  در ساخت سازه­های بلند وزن زیاد مصالح به کار رفته مشکل بزرگی است، یکی از راه حل­هایی که برای رفع این مشکل  ارائه شد ابداع تیرآهن لانه زنبوری بود. این تیرآهن با برش دادن تیرآهن معمولی و اتصال آن مطابق شکل ساخته می­شود.

معمول ترین شکل تیرآهن شبکه همین نوع لاینه زنبوری است که در تصویر زیر مشاهده میکنید. تیرآهن ابتدا مطابق مرحله ۱ برش میخورد. سپس دو تکه تیرآهن مطابق مرحل دو از هم جدا و در مکان جدید قرار میگیرند. در نهایت یک مرحله جوشکاری کار ساخت تیراهن لانه زنبوری را به اتمام میرساند. در نهایت هم اضافات شاخه برش میخورد. از دیگر اشکال معمول این کالا به نوع دایره ای آن میتوان اشاره کرد.

مراحل-ساخت-تیرآهن-لانه-زنبوری

این تیرآهن در ساختار خود دارای حفره­هایی مشابه لانه زنبور است که نامگذاری آن نیز به همین علت است. برای ساخت تیرآهن لانه زنبوری، روی  تیرآهن IPE  به کمک یک شابلن به صورت زیگزاگ  مشخص می­شود، با استفاده از دستگاه برش هوا (گاز استیلن) روی خطوط مشخص شده برش داده می­شود. طبق استاندارد زاویه سوراخ­های لانه زنبوری در این تیرآهن­ها بین ۴۵ تا ۶۰ درجه است که مقدار دقیق آن با توجه به مقدار تنش برشی افقی تعیین می­شود. پس از برش تیر اولیه به دو پروفیل بالایی و پایینی تقسیم می­شود، پروفیل بالایی را به کمک دستگاه جابه­جا کرده و جوری در مقابل پروفیل پائینی قرار می­دهند که کاملا بر هم منطبق شوند سپس با جوش دو طرف تیرآهن جدید را پر می­کنند. جوش نیمه قوسی اتوماتیک، روشی مقرون به صرفه، سریع و مناسب است.

قیمت تیرآهن لانه زنبوری بر پایه قیمت تیرآهن IPE تعیین می‌شود.

ویژگی­‌های تیرآهن CPE

تبدیل تیرآهن نوردی ساده به تیرآهن لانه زنبوری معایب و مزایای خود را دارد. با توجه به نوع کاربرد، لزوم استفاده یا عدم استفاده از این محصول مشخص می­شود. طی فرآیند با ثابت ماندن وزن،  ارتفاع تیرآهن افزایش می­یابد (ارتفاع تیرآهن لانه زنبوری ۱.۵ برابر تیرآهن معمولی است) همین موضوع در برخی موارد خاص سبب کاهش کاربری این تیرآهن می­شود.

مزایا و معایب

تیرآهن CPE نسبت به IPE مدول مقطع، ممان اینرسی و مقاومت خمشی بیشتری دارد. در عین حال به صورت کلی استفاده از تیرآهن لانه زنبوری باعث کاهش وزن کلی ساختمان، مصرف کمتر فولاد، کاهش مولفه­های نیروی زلزله و در نتیجه منعطف­تر و ایمن شدن سازه در برابر زلزه می­شود. همچنین وزن مرده سازه نیز کم می­شود که سبب کم شدن نیروی وارده به ستون­ها می­شود.

وجود حفره در این تیرآهن برای عبور کابل­های برق و لوله­های تاسیساتی بسیار مناسب است علاوه بر این وجود حفره­ها امکان حمل و نقل این تیرآهن را راحت­تر کرده است. وزن کمتر و ارتفاع بیشتر، تیرآهن لانه زنبوری را به یک گزینه مقرون به صرفه از نظر اقتصادی تبدیل کرده­است. در کنار همه مزایای ذکر شده، تیرآهن لانه زنبوری معایبی دارد که باید در طراحی سازه به آن­ها توجه کرد. حفره­ها محل تمرکز تنش­های برشی در محل تکیه­گاه­های پل یا اتصال تیرآهن­ها هستند، برای رفع این مشکل بعضی از حفره­ها را به کمک ورق یا جوش پر می­کنند.

در صورتی­که حین ساخت در محل اتصال دو قسمت تیرآهن جوشکاری مناسب انجام نشده باشد، باربری سازه به مقدار قابل توجهی کاهش می­یابد. ضریب اطمینان (Safety factor) تیرآهن لانه زنبوری نسبت به سایر مقاطع فولادی کمتر است و باید در محاسبات طراحی سازه اعمال شود. به علت بروز تمرکز تنش در گوشه­ها در طراحی این تیرها باید ملاحظاتی در مقابل پدیده خستگی در تعداد سیکل پایین که در اثر وقوع زلزله ایجاد می­شود، در نظر بگیریم.

خستگی پدیده شکست قطعه در تنش های تناوبی کمتر از تنش تسلیم است.

تقویت تیرآهن لانه زنبوری

گاهی اوقات تیرآهن لانه زنبوری علاوه بر تنش­های خمشی تحت تنش­های برشی نیز قرار می­گیرد، در صورتی که تنش­های برشی از تنش­های خمشی بزرگ­تر باشند، در تیرآهن مشکل ایجاد شده و از کارآیی ورق کاسته می­شود. برای حل این معضل، داخل حفره­ها را به کمک ورق و به وسیله جوش به طور کامل پر می­کنند، این تیرآهن­ها از تیرآهن­های بدون ورق بسیار مستحکم­تر هستند.

در تیرآهن، علاوه بر تنش­های خمشی اصلی در حفره­ها، تنش­های خمشی ثانویه حاصل از تنش­های برشی نیز به وجود می­آیند، در صورتی­که تنش­های ثانویه از تنش­های اصلی باشند کارآیی تیرآهن کمتر می­شود برای رفع این مشکل تیر باید تقویت شود، استفاده از ورق در بسیاری از موارد توجیه اقتصادی ندارد به همین علت ترکیب فولاد و بتن برای تقویت تیر به کار برده می­شود. داخل حفره­های تیرآهن لانه زنبوری در نقاطی که تنش­های ثانویه قابل ملاحطظه هستند از بتن پر شده و به این ترتیب مقاومت تیر افزایش می­یابد.

ابعاد تیرآهن شبکه CPE

ابعاد تیرآهن لانه زنبوری با توجه به نیاز و محاسبات انجام شده در طراحی سازه، مشخص می­شود. ارتفاع تیرآهن لانه زنبوری، ۱.۵ برابر تیر معمولی است. معمولا برحسب نیاز تیرآهن معمولی را خریداری کرده و برش می­دهند. علاوه بر این در کارخانه­ها نیز تیرآهن لانه زنبوری در ابعاد ۱۴، ۱۶ و ۱۸ ساخته می­شود.

وزن مخصوص تیرآهن لانه زنبوری به کمک فرمول زیر محاسبه می­شود:

وزن مخصوص تیرآهن لانه زنبوری در جدول اشتال   طول شاخه :وزن تیرآهن لانه زنبوری

کاربرد CPE

از این تیرآهن اغلب در سازه­‌های فولادی استفاده می­کنند. کاربرد تیرآهن لانه زنبوری در مواردی است که وزن کم و مقاومت خمشی بالا مورد نیاز باشد. در سوله­ها در طراحی قاب خمشی از تیرآهن CPE استفاده می­شود. نکته حائز اهمیت در به کار بردن از این تیرها، مقاومت برشی کم آن­هاست به همین علت نباید در بخش­هایی که تحت نیروهای برشی شدید قرار می­گیرند مورد استفاده قرار گیرند. در ساختمان­سازی اغلب از تیرهای مقاوم به تنش برشی در طرف دیوار بادبند و از تیرآهن لانه زنبوری در قاب خمشی استفاده می­کنند.

با توجه به اینکه تیرآهن لانه زنبوری و معمولی تفاوت­های جزئی دارند، قیمت آن­ها نیز مقداری با هم متفاوت است. قیمت تیرآهن CPE به ضخامت محصول، سایز و نوع آن دارد. برای کسب اطلاعت بیشتر در مورد تیرآهن می­توانید با کاشناسان آیرومارت تماس بگیرید.