تیر آهن لانه زنبوری یکی از پر مصرف ترین و کارآمد ترین مصالحی است که در امور ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع تیر آهن ها در واقع اصلی ترین و مهم ترین پروفیل های ساختمانی به شمار می روند که در پروژه های مختلف من جمله پروژه های ساختمان سازی و صنعتی کاربرد گسترده ای دارند. اساسی ترین کار تیر آهن های لانه زنبوری تحمل کردن تنش های ایجاد شده در اثر نیرو های برشی و لنگر خمشی می باشد.

این تیرآهن ها را می توان در انواع مختلفی در بازار مشاهده کرد که شامل تیر آهن لانه زنبوری و تیر آهن هاش می باشد. برای این که بتوان این تیر آهن ها را تولید نمود از روش نورد گرم جهت شکل دادن فلزات به کار رفته در آن استفاده می شود که در طی آن ابتدا شمس فولادی بلوم را که مقطع و طول معینی دارد در داخل کوره های حرارتی نورد قرار داده و بعد از این که حرارت آن به میزان مورد نظر رسیده و از مجموعه غلتک ها و قفسه های ابتدایی عبور کردند، مقطع آن ها کاهش و طولشان افزایش داده خواهد شد.

در مرحله آخر هم آن ها را از قفسه های میانی و نهایی نورد عبور داده و به شکل تیر آهن در می آورند. در نهایت این تیر آهن ها به اندازه های مورد نظر برش داده شده و جهت عرضه به بازار بسته بندی می شوند. در ادامه قصد داریم تا جزئیات بیش تری از تیر آهن های لانه زنبوری را مورد بررسی قرار دهیم پس تا انتهای این مطلب از رادیاب با ما همراه باشید.

تیر آهن های لانه زنبوری چگونه تولید می شوند؟

فلسفه اصلی تولید تیر آهن های لانه زنبوری افزایش ارتفاع تیر آهن ها بدون به کار بردن هیچ گونه مصالح اضافی است به گونه ای که نیروی خمشی مقطع و یا ممان اینرسی دورانی بیش تر شود. تکنولوژی های نوینی که برای برش تیر آهن ها وجود دارد با استفاده از پانچ و یا شعله ایجاد شده در اثر ترکیب اکسیژن و متان، تیر آهن نورد شده را به شکل زیگزاگ برش می دهند و بعد از آن، یکی از تکه های برش داده شده را به اندازه نصف برش بر روی نیمه دیگر تیر آهن در جایی که با یکدیگر تماس یافته اند جوش داده می شوند.

از آن جایی که در تیر آهن های لانه زنبوری می توان ممان اینرسی را بدون افزایش دادن وزن تیر آهن ها افزایش داد، به همین علت در مصرف مصالح مختلف به میزان زیادی صرفه جویی خواهد شد. در صورتی که از این نوع تیر آهن های لانه زنبوری در ساخت سازه ها استفاده شود، دیگر نیازی به استفاده از پروفیل های نورد شده سنگین نیز نخواهد بود.

برای این که بتوان تیر آهن های لانه زنبوری را تولید کرد می بایست تعدادی از مراحل را طی نمود. در ابتدا جان تیر آهن های نورد شده را به شکل زیگزاگ برش داده و این تکه های برش داده شده را به گونه ای جا به جا می کنند که بخش های بر آمده در مقابل یکدیگر قرار بگیرند و سپس این تکه به هم جوش داده خواهند شد.

در واقع با تقسیم کردن تیر آهن به دو قسمت جداگانه می توان مدول مقطع را افزایش داد که این مطلب نخستین بار توسط آقای هورتون از شرکت آهن شیکاگو پیشنهاد داده شد. هدف اصلی از ساخت تیر آهن های لانه زنبوری این است که تیر آهن قابلیت تحمل کردن ممان خمشی بالاتری با تغییر شکل کم و همچنین وزن پایین تری در مقایسه با تیر های نورد شده دیگر را داشته باشد.

از تیر آهن های لانه زنبوری در چه مکان هایی استفاده می شود؟

همان طور که پیش از این نیز اشاره کردیم، از تیر آهن های لانه زنبوری در امور مختلفی در زمینه ساختمان سازی و همچنین صنایع مختلف استفاده می شود و در واقع کاربرد های آن بسیار متنوع و گسترده می باشند. به همین علت پیش از این که اقدام به تهیه این نوع از تیر آهن ها نمایید لازم است تا اطلاعات لازم در مورد کاربرد های مختلف آن ها کسب کرده و سپس با توجه به نیاز خود اقدام به خرید آن ها نمایید.

به طور کلی بیش ترین کاربرد های تیر آهن های لانه زنبوری در تیر های شبکه های یک لایه فضا کار، تیر های طولی و یا عرضی در عرشه پل ها، تیر های قاب های لنگر گیر و مقاوم سازی ساختمان با استفاده از مهاربند شده، تیر ها و تیرچه های مختلط در بتن، تیر های ماشین آلات ساختمانی، تیر های با مقطع های ظاهری یکسان و یا مقاطع متغیر در قاب های صفحه ای همراه با تیر های شیب دار، اجزا فشاری همچون ستون ها، اجزا فشاری خمشی مانند تیر- ستون ها و سایر کاربرد های دیگر می باشد.

در حال حاضر، تیر آهن های لانه زنبوری در ایران به عنوان تیر های فرعی سقف ها و همچنین تیر های اصلی که تنها کارکرد آن ها تحمل کردن بار های ثقلی می باشد به کار می روند. با این که تا به امروز اطلاعات کاملی در مورد قاب های برش گیر ساخته شده با استفاده از تیر های لانه زنبوری وجود ندارد اما تعداد زیادی از قاب های خمشی با کمک تیر های لانه زنبوری ساخته می شوند.

هزینه اضافی جهت ساختن تیر های لانه زنبوری شامل هزینه های صرف شده در برش و مونتاژ و جوش دادن این تیر ها از ارزش فولاد صرفه جویی شده به دنبال به کار گیری تیر های لانه زنبوری مقدار کم تری را شامل می شود. همین به صرفه بودن تولید این تیر ها باعث شده است تا از آن ها در امور مختلف و در زمینه های گسترده در داخل کشور استفاده گردد.

مزایا و معایب استفاده از تیر آهن های لانه زنبوری

استفاده از تیر آهن های لانه زنبوری می تواند مزیت های زیادی را برای کاربران آن به همراه داشته باشد. زمانی که یک تیر آهن معمولی را به تیر آهن لانه زنبوری تبدیل کنیم، مقاومت خمشی تیر در کنار ممان اینرسی و مدول مقطع آن افزایش پیدا می کنند. کاربرد این نوع از تیر آهن ها باعث می شود تا از مصالح و،وزن مصالح به کار رفته در ساخت و ساز کاسته شده و تیر ها نیز سبک باشند، به همین دلیل هم استفاده از این تیر آهن ها می تواند هزینه های صرف شده برای ساخت و ساز را کاهش داده و از نظر اقتصادی هم بسیار مقرون به صرفه می باشند.

همچنین با به کار بردن این نوع تیر آهن ها، فضاهایی در جان تیر ایجاد می شود که می توان از آن ها لوله های تاسیسات و برق را عبور داد. لازم به ذکر است که برای ساختن تیر آهن های لانه زنبوری که کاربرد آن ها در نهایت به افزایش ارتفاع تیر ختم می شود می بایست کلیه استاندارد ها به طور کامل رعایت شوند، چرا که اگر از آن ها چشم پوشی شود ممکن است تیر ها بر اثر میزان باری که به آن ها وارد می شود خراب شوند و باید حتما این خطر را مد نظر قرار داده و از بروز آن جلوگیری نمود.

با وجود تمامی مزایایی که وجود دارد، به کار بردن تیر آهن های لانه زنبوری در موارد خاصی می تواند معایبی هم داشته باشد. استفاده از این نوع تیر آهن ها باعث می شود که ظرفیت برشی تیر ها در نقطه تکیه گاه پل به ستون کاهش پیدا کند. برای این که بتوان این عیب را برطرف کرد دو و یا سه حفره را که نزدیک به تکیه گاه تیر قرار دارند پر کرده و جوشکاری می کنند.

علاوه بر این روش دیگری هم برای رفع کردن این مشکل وجود دارد و به این صورت است که ورقه ای به شکل مستطیل را بر روی دو و یا سه حفره در نزدیک تکیه گاه قرار داده و آن را جوشکاری می کنند تا به این ترتیب ظرفیت برشی تیر تغییری پیدا نکند. لازم به ذکر است با توجه به این که برش در ناحیه تکیه گاه انجام شده و تیر آهن لانه زنبوری را هم در قسمت نزدیک به تکیه گاه ها نمی توان برش داد، به همین دلیل می بایست جان تیر ها را در آن قسمت ها تقویت نمود.

علاوه بر این ها، برای این که بتوان تیر آهن های لانه زنبوری را همراه با رعایت نمودن کلیه استاندارد های تعیین شده و به طور کامل و بدون ایراد ساخت می بایست از کارگران با مهارت و تجربه بالا در این امر استفاده نمود. چنان چه استاندارد های تعیین شده به طور کامل رعایت نشده و مورد غفلت قرار گیرند، شکی نیست که تیر ها در زیر فشار حاصل از بار وارد شده به آن ها آسیب دیده و کاملا خراب خواهند شد. بنابراین لازم است تا این مورد را کاملا جدی تلقی کرده و در رعایت آن نهایت دقت و توجه را به کار بست.

جمع بندی

این روز ها با توجه به مزایای و کاربرد های گسترده ای که در استفاده از تیر آهن های لانه زنبوری وجود دارد، کاربرد آن ها روز به روز در عرصه های مختلفی نظیر مقاوم سازی ساختمان و صنایع مختلف در حال افزایش می باشد. حفره هایی که در سطح این تیر آهن ها وجود دارند به شکل توخالی بوده و نمایی از لانه زنبور ها را تداعی می کنند که دلیل نام گذاری آن ها به این اسم نیز همین ظاهر آن ها می باشد.

دلیل به کار بردن این تیر ها در سازه های مختلف، ایجاد کم ترین تغییر شکل و بیش ترین ممان خمشی در آن می باشد و همچنین وزن آن ها نیز در مقایسه با سایر تیر های مشابه کم تر می باشد. کاربرد تیر آهن های لانه زنبوری از نظر اقتصادی بسیار به صرفه می باشد، زیرا کلیه هزینه های صرف شده در برش و جوشکاری و مونتاژ آن ها از ارزش فولاد مصرفی آن کم تر تمام می شود.