تفاوت تیرآهن H و تیرآهن I چیست؟

تیرآهن‌ در انواع مختلف و با شکل‌های متفاوت تولید می‌شوند و هر کدام بسته به طراحی و کاربردشان، ویژگی‌های مکانیکی و مقاومتی خاصی دارند. تیرآهن‌های H و I، از جمله رایج‌ترین انواع این مقطع فولادی هستند که به دلیل طراحی خاصشان، در برابر خمش و تنش مقاومت بالایی دارند و به طور گسترده در ساخت و سازها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تیرآهن I

• شکل: شبیه حرف “I”
• ویژگی‌ها: بال‌های نسبتاً باریک‌تر و جان بلندتر.
• کاربردها: مناسب برای تحمل بارهای عمودی و ساخت اسکلت ساختمان‌ها، پل‌ها و پروژه‌های سازه‌ای.

تیرآهن H

• شکل: شبیه حرف “H”
• ویژگی‌ها: بال‌ها و جان‌های پهن‌تر و ضخیم‌تر از نوع I، که موجب توزیع بهتر بار می‌شود.
• کاربردها: بیشتر برای ستون‌های سازه‌ای و سازه‌های سنگین استفاده می‌شود.

تیرآهن لانه زنبوری

• شکل: تیرآهن‌هایی با سوراخ‌هایی شش ضلعی در جان.
• ویژگی‌ها: وزن سبک‌تر نسبت به انواع معمولی با همان ابعاد، که منجر به کاهش هزینه‌ها می‌شود.
• کاربردها: در جاهایی که نیاز به کاهش وزن سازه وجود دارد و بارها به طور افقی توزیع می‌شوند.

اجزای تیرآهن

• جان (Web): قسمت عمودی تیرآهن است که نقش اصلی را در مقاومت در برابر نیروهای برشی (عرضی) ایفا می‌کند.
• بال‌ها (Flanges): بخش‌های افقی در بالا و پایین محصول هستند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا در برابر نیروهای خمشی و جانبی مقاومت کنند.

استانداردهای رایج تیرآهن

• IPE: استاندارد اروپا و ایران که بال‌های آن به صورت موازی و دارای ضخامت یکنواخت هستند.
• INP: استاندارد چین و روسیه که بال‌های نازک‌تر و شیب‌دار دارند و به سمت انتها باریک‌تر می‌شوند.
• IPB (بال‌پهن): به عنوان H نیز شناخته می‌شود. این نوع به دلیل داشتن بال‌های پهن، سطح مقطع بزرگ‌تر و مقاومت خمشی بالاتری دارد.
• لانه‌زنبوری (CPE): با ایجاد سوراخ‌های شش‌ضلعی در جان سبک‌تر می‌شوند و برای پروژه‌هایی با نیاز به کاهش وزن و هزینه مناسب هستند.

تیرآهن هاش (H) چیست؟

تیرآهن‌ H به دلیل طراحی خاص و استحکام بالا، در سازه‌های بزرگ و سنگین استفاده زیادی دارند. ساختار این محصول به گونه‌ای است که ضخامت بال‌ها یکسان است و سطح داخلی بدون هیچ‌گونه مخروطی طراحی شده است.

دسته‌بندی تیرآهن H

1. H با بال‌های باریک: مناسب برای سازه‌هایی که نیاز به باربری بالا دارند ولی فضای محدود برای استفاده از تیرآهن با بال عریض‌تر است.
2. H با بال‌های متوسط: کاربرد متداولی در ساخت و ساز دارد و به دلیل تعادل میان عرض و ارتفاع، برای انواع مختلف سازه‌ها مناسب است.
3. H با بال‌های عریض: به دلیل عرض بیشتر بال‌ها، مقاومت بالایی در برابر نیروهای خمشی و جانبی دارد و در ساخت پل‌ها، ستون‌های باربر و پروژه‌های سنگین‌تر استفاده می‌شود.

تیرآهن آی (I) چیست؟

تیرآهن‌ I که به نام “I-beam” نیز شناخته می‌شوند، از جمله قوطی پروفیل‌های فولادی پرکاربرد در ساخت و ساز هستند. طراحی آن‌ها به گونه‌ای است که شکل ظاهری شبیه به حرف بزرگ “I” دارند، که شامل دو بال (Flanges) و یک جان (Web) است. این ساختار باعث می‌شود که این مقطع، مقاومت خوبی در برابر نیروهای خمشی و برشی داشته باشند.

ویژگی‌های تیرآهن I

• بال‌ها: دو قسمت افقی بالا و پایین که نیروهای خمشی را تحمل می‌کنند. سطح داخلی بال‌ها معمولاً دارای شیب است، به این معنی که به سمت لبه‌ها باریک‌تر می‌شوند.
• جان: قسمت عمودی مرکزی که مسئول تحمل نیروهای برشی است.

تنوع مقاطع تیرآهن I

1. وزن: سبک، متوسط و سنگین؛ بسته به نیاز به تحمل بار و کاربرد خاص.
2. عرض بال‌ها: بال‌های باریک یا عریض، که بسته به سازه انتخاب می‌شوند.
3. عمق و ضخامت جان: مقاطع مختلف از تیرآهن‌ I در ابعاد متنوعی عرضه می‌شوند تا نیازهای مختلف پروژه‌ها را برآورده کنند.

تفاوت بین این دو تیرآهن چیست؟

تیرآهن‌ H و I از جمله محصولات فولادی مهم در ساخت و ساز هستند، اما تفاوت‌های اساسی بین آن‌ها وجود دارد که باعث می‌شود در موقعیت‌ها و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند. در اینجا تفاوت‌های اصلی این دو نوع محصول فولادی را بررسی می‌کنیم:

1. ابعاد و وزن

• H: دارای جان ضخیم‌تر و بال‌های پهن‌تر و یکنواخت است. این ویژگی باعث می‌شود مقاومت بالایی در برابر نیروهای خمشی و برشی داشته باشد و برای پروژه‌های سنگین‌تر مناسب باشد. به دلیل ضخامت بیشتر و اندازه بزرگتر، وزن بیشتری نسبت به تیرآهن I دارد.
• I: دارای جان نازک‌تر و بال‌های باریک‌تر با شیب داخلی است. به همین دلیل سبک‌تر از نوع H بوده و در سازه‌هایی که نیاز به کاهش وزن دارند، ترجیح داده می‌شود.

2. شیب بال‌ها

• H: بال‌های این تیرآهن یکنواخت و موازی هستند، بدون شیب و مخروطی بودن. این طراحی باعث می‌شود که مقاومت خمشی بهتری داشته باشد.
• I: بال‌های این نوع تیرآهن معمولاً دارای شیب 1:6 تا 1:10 هستند، که به سمت انتها نازک‌تر می‌شوند. این طراحی باعث کاهش وزن می‌شود اما در مواردی که مقاومت بالا نیاز است، تیرآهن H ترجیح داده می‌شود.

3. وزن

• H: به دلیل ضخامت و پهنای بیشتر بال‌ها و جان، وزن بیشتری دارد. این وزن بیشتر به استحکام بالاتر و ظرفیت باربری بیشتر کمک می‌کند.
• I: سبک‌تر از H-Beam است و برای مواردی که کاهش وزن در سازه اهمیت دارد، مناسب است.

4. فاصله بال‌ها

• H: در برخی موارد می‌توان فاصله بین بال‌ها را تنظیم کرد. این امکان به انعطاف‌پذیری طراحی کمک می‌کند.
• I: فاصله بین بال‌ها ثابت است و امکان تنظیم آن وجود ندارد.

5. ممان اینرسی

• ممان اینرسی که بیانگر میزان مقاومت پروفیل در برابر خم شدن و تاب برداشتن است، در H-Beam و I متفاوت است. به طور کلی، تیرآهن H به دلیل ابعاد و طراحی خود، ممان اینرسی بیشتری دارد و به همین دلیل در پروژه‌های سنگین‌تر و طولانی‌تر استفاده می‌شود.

با توجه به این تفاوت‌ها، انتخاب بین تیرآهن H و I به عوامل مختلفی مانند نوع سازه، بارگذاری، فضا و هزینه بستگی دارد. H-Beam بیشتر برای ستون‌های باربر و سازه‌های سنگین به کار می‌رود، در حالی که تیرآهن I به دلیل وزن سبک‌تر، برای سازه‌های معمولی و سبک‌تر مناسب است.

خواص مکانیکی تیرآهن H و I

H-Beam و I-Beam از نظر خواص مکانیکی تفاوت‌های مهمی دارند که باعث می‌شود هر کدام در شرایط خاصی عملکرد بهتری داشته باشند. این تفاوت‌ها به مهندسان و طراحان کمک می‌کند تا برای سازه‌های مختلف، پروفیل مناسب را انتخاب کنند.

1. مقاومت در برابر پیچش

• I: سطح مقطع تیرآهن I باعث می‌شود که مقاومت کمتری در برابر پیچش داشته باشد. این ویژگی ممکن است در سازه‌هایی که تحت بارهای جانبی و پیچشی هستند، محدودیت‌هایی ایجاد کند.
• H: به دلیل طراحی با سطح مقطع بزرگ‌تر و بال‌های پهن‌تر، مقاومت بهتری در برابر پیچش دارد و می‌تواند بارهای پیچشی را به خوبی تحمل کند.

2. جوشکاری

• H: به دلیل طراحی ساده و بال‌های یکنواخت، فرآیند جوشکاری روی H-Beam ساده‌تر است. این ویژگی باعث می‌شود که این نوع تیرآهن برای اتصال و مونتاژ در محل‌های ساخت و ساز مناسب‌تر باشد.
• I: ممکن است به دلیل طراحی خاص با شیب داخلی بال‌ها، فرآیند جوشکاری پیچیده‌تری نسبت به H-Beam داشته باشد.

3. مقاومت باربری و وزن

• I: سبک‌تر از نوع H است و نمی‌تواند به اندازه H-Beam نیروهای سنگین را تحمل کند. به همین دلیل بیشتر در ساخت و سازهای سبک‌تر و به عنوان تیر (برای تحمل بارهای خمشی) استفاده می‌شود.
• H: وزن بیشتری دارد و مقاوم‌تر است. به دلیل داشتن جان ضخیم‌تر و بال‌های پهن‌تر، می‌تواند بارهای سنگین‌تری را تحمل کند. این ویژگی باعث می‌شود که تیرآهن H برای استفاده به عنوان ستون و در سازه‌های سنگین مناسب باشد.

4. حمل بارهای خمشی و برشی

• H: در تحمل بارهای خمشی و برشی بهتر از تیرآهن I عمل می‌کند، به خصوص به دلیل طراحی بال‌ها و جان که باعث توزیع بهتر نیروها می‌شود. این ویژگی به متعادل کردن بارهای کنسولی (مانند طبقات یا تیرهای اضافی) کمک می‌کند.
• I: بیشتر برای سازه‌هایی که نیاز به تحمل بارهای عمودی دارند مناسب است، اما مقاومت آن در برابر بارهای جانبی کمتر از H-Beam است.

5. مقاومت فشاری و کششی

• H: مقاومت فشاری و کششی بیشتری دارد. به دلیل داشتن سطح مقطع بزرگ‌تر و بال‌های ضخیم‌تر، کمتر تحت فشار نیروهای کششی و فشاری که بر آن‌ها وارد می‌شود خم می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که تیرآهن H انتخاب مناسبی برای ستون‌های باربر و سازه‌های سنگین باشد.
• I: به دلیل طراحی سبک‌تر، مقاومت کمتری در برابر نیروهای فشاری و کششی دارد و بیشتر در ساخت سازه‌های معمولی و سبک‌تر استفاده می‌شود.

کاربردها

هر دو نوع تیرآهن H و I برای پشتیبانی از ساختمان‌ها و سازه‌های مختلف تولید می‌شوند و تنوع زیادی دارند. با این حال:

• تیرآهن H به دلیل ویژگی‌های برتر در مقاومت فشاری، خمشی و کششی، کاربرد بیشتری در سازه‌های سنگین و صنعتی دارد.
• تیرآهن I به دلیل وزن سبک‌تر و طراحی مناسب برای بارهای عمودی، در سازه‌های سبک‌تر و تیرهای معمولی بیشتر استفاده می‌شود.

این تفاوت‌ها باعث می‌شود که مهندسان بتوانند با توجه به نیازهای خاص پروژه، محصول مناسب را انتخاب کنند و اطمینان حاصل کنند که سازه‌ها از نظر استحکام و ایمنی بهترین عملکرد را دارند.

با مراجعه به سایت آریا فلز صبا و تماس با کارشناسان مجموعه می توانید این محصولات را با بهترین قیمت و از برترین تولید کنندگان خریداری کنید.

سوالات متداول