همه‌ چیز درباره تیر لانه زنبوری

اخبار تاریخ انتشار : 14 دی ماه 1399
اخبار آخرین بروزرسانی : 5 مرداد ماه 1400
همه‌ چیز درباره تیر لانه زنبوری

 

امروزه به دلیل تأثیر گسترده تیرآهن‌های لانه‌زنبوری بر استحكام و دوام سازه‌های مدرن، به‌کارگیری آن‌ها در ساختمان‌سازی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌ است. با نگاهی اجمالی به سازه‌های مختلف، کاربردهای گسترده این نوع تیرآهن خاص برای اهداف مختلف را مشاهده خواهید کرد. این تیرآهن‌ها می‌توانند نقش مهمی در تعیین کیفیت کلی ساختمان داشته باشند.

تیرآهن‌ لانه‌زنبوری را می‌توان در ساخت یک انبار صنعتی یا یک ساختمان چندطبقه استفاده کرد. شکی نیست که شما می‌توانید این نوع تیرآهن را در پروژه‌های آینده خود به کار ببرید؛ ولی قبل از استفاده باید بدانید تیرآهن لانه‌زنبوری چیست و چه کاربردها، مزایا و معایبی دارد. قیمت تیر لانه زنبوری چقدر است؟ دستگاه‌های برش آن کدام‌اند؟ و چه ممنوعیت‌هایی برای استفاده از تیرآهن‌ لانه‌زنبوری وجود دارد؟

 

تصویر تیرآهن لانه زنبوری

 

تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

انواع تیرآهن بر اساس شکل به 4 دسته تیرآهن معمولی، تیرآهن اروپایی، تیرآهن هاش و تیرآهن لانه زنبوری تقسیم میشوند. تیرآهن‌های لانه‌زنبوری دارای حفره‌های توخالی در مقطع جان خود بوده که به همین دلیل وزن پایین‌تری نسبت به تیرآهن‌های معمولی دارند.

 

تیرآهن لانه زنبوری در مقایسه با تیرآهن معمولی با وزنی برابر، دارای استحکام، مقاومت خمشی، مقاومت اینرسی و انعطاف بالاتری است. به همین دلیل در بخش‌هایی از ساختمان که وجود حفره تیرآهن لانه‌زنبوری مشکلی ایجاد نکند، استفاده از این نوع تیرآهن توصیه می‌شود.

 

 

تاریخچه تیر لانه زنبوری 

در زمان جنگ جهانی دوم، جهان با کمبود فولاد مواجه شد و به همین دلیل مهندسان در راستای صرفه‌جویی در استفاده از فولاد، به ایده به‌کارگیری تیرآهن‌های لانه‌زنبوری رسیدند. این تیرآهن‌ها باوجود وزن کم، استحکام بالایی دارند و استفاده از آن‌ها بسیار مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

 

کاربرد تیر لانه زنبوری

تیرآهن یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد است که در ساختمان‌سازی به‌عنوان ستون برای بالا بردن مقاومت سازه در برابر نیروهای وارده به کار می‌رود. همچنین از انواع تیرآهن  در صنایع مختلف دیگری نیز استفاده می‌شود. 

 

 

کاربردهای تیر لانه‌زنبوری بسیار است  که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. ساخت سقف، پارکینگ، راه‌پله و پل‌سازی

2. استفاده در دهانه‌های مهاربندی ‌نشده

3. تیرهای فرعی که دو سر آن‌ها مفصلی باشد

4. طراحی قاب‌های خمشی

 

تصویر کاربرد تیرآهن لانه زنبوری

 

مزایا و معایب تیر لانه زنبوری چیست؟

مزایای تیر لانه‌زنبوری نسبت به معایب آن‌ها بسیار بیشتر است؛ اما به‌هرحال این تیرها نیز در کنار مزایای بی‌شمار خود دارای معایبی هستند. در جدول زیر مزایا و معایب تیر لانه زنبوری به‌طور خلاصه آمده‌ است:

 

ویژگی‌های تیر لانه‌زنبوری

مزایای تیر لانه زنبوری

معایب تیر لانه زنبوری

طول بیشتر تا 1.5 برابر تیرآهن‌های معمولی

ضریب امنیتی کمتر و امکان گسیختگی

وزن کمتر

مقاومت برشی کمتر

کاهش مصرف فولاد

تغییر خواص فولاد به دلیل جوشکاری

تسهیل در امور تأسیساتی با حفره‌های موجود در جان

الزام جوشکاری سرتاسری

تطبیق عمق تیر با تحمل بار

ضعف جان تیر

مقاومت خمشی بالاتر

امکان لهیدگی در بخش‌های جوش خورده

ممان اینرسی بالاتر

انتقال بار کمتر و درنتیجه باربری کمتر

انعطاف بالاتر

 

مقرون‌به‌صرفه بودن

 

کاهش ضخامت سقف

 

انتقال بار بهتر به سایر عناصر سازه

 

 

چطور می‌توان تیرآهن‌های لانه زنبوری را برش داد؟

به‌منظور ایجاد طرح لانه‌زنبوری روی تیرآهن، ابتدا الگوی مشخصی روی جان تیر پیاده‌سازی می‌شود. سپس مقطع تیر توسط یکی از شیوه‌های برشی، به دو نیمه تقسیم می‌شود. درنهایت نیز لبه‌های دو نیمه در مقابل یکدیگر قرار گرفته و توسط عملیات جوشکاری به یکدیگر متصل می‌گردد. دستگاه برش تیر لانه‌زنبوری به روش گرمایی برنول یا روش برش سرد کار می‌کند. در ادامه به توضیح هریک از این روش‌ها خواهیم پرداخت.

 

روشهای برش تی لانه زنبوری

 

1. روش گرمایی برنول

در این روش احتراق گاز استیلن و اکسیژن سبب به وجود آمدن شعله بنفش رنگی می‌شود که از این شعله برای برش تیرآهن لانه‌زنبوری استفاده می‌کنند.

 

۲. روش برش سرد یا کوپال

در برش تیرآهن لانه‌زنبوری به روش برش سرد یا کوپال، یک دستگاه قطع کن سنگین مجهز به گیوتین برای تقسیم تیر به کار می‌رود.

 

تصویر برش تیرآهن لانه زنبوری

 

آیا محدودیت‌های استفاده از تیرآهن لانه زنبوری را میدانید؟

به دلیل ویژگی‌های خاص تیرآهن‌ لانه‌زنبوری، در موارد خاصی نمی‌توان از این محصول استفاده کرد:

  • در تیرهای پل دو سر مفصل که نیاز است تیرهای فرعی با برش‌های زیاد روی جان آن قرار بگیرد، نمی‌توان از تیر لانه زنبوری استفاده کرد.

  • برای اعضای باربر جانبی در قاب‌های خمشی معمولی، متوسط و ویژه نمی‌توان از تیرآهن‌های لانه‌زنبوری استفاده کرد.

  • نمی‌توان تیرآهن لانه‌زنبوری را به‌عنوان تیرهای دهانه‌های مهاربندی‌شده همگرای معمولی، ویژه و واگرا به کار برد.

 

وزن استاندارد تیر لانه زنبوری + جدول اشتال

وزن یکی از پارامترهای مهم در تولید مقاطع فولادی بوده و تمامی این مقاطع دارای وزنی استاندارد و جهانی هستند که در جدولی به نام جدول اشتال آورده شده‌اند. در جدول زیر وزن استاندارد تیر لانه‌زنبوری و تیرآهن معمولی به همراه وزن تیرآهن‌های لانه‌زنبوری کارخانه ذوب‌آهن آورده شده‌اند:

جدول اشتال تیرآهن‌های لانه‌زنبوری

سایز

وزن تیرآهن معمولی (Kg به ازای 12 متر)

وزن تیرآهن لانه‌زنبوری (Kg به ازای هر متر)

وزن تیرآهن لانه‌زنبوری ذوب‌آهن (Kg به ازای 12 متر)

8

72

6

-

10

98

8.1

-

12

125

10.4

125

14

155

12.9

155

16

190

15.8

195

18

226

18.3

225

20

269

22.4

275

22

315

26.2

325

24

369

30.7

375

27

434

36.1

425

30

507

42.2

507

33

590

49.1

-

36

686

57.1

-

40

796

66.3

-

45

932

77.6

-

50

1089

90.2

-

55

1272

106

-

60

1464

122

-

 

چگونه می‌توان عملکرد تیرآهن‌ لانه زنبوری را بهبود بخشید؟

همان‌طور که گفته شد تیرآهن‌های لانه‌زنبوری باوجود تمام مزیت‌هایشان، معایبی نیز دارند که استفاده از بتن و فولاد می‌تواند تا حدی از این معایب بکاهد. به دلیل وجود برش‌هایی در مقطع تیرآهن‌های لانه‌زنبوری، تنش‌های خمشی ثانویه‌ای ایجاد می‌کند که در برخی مواقع مقداری بزرگ‌تر از تنش‌های اصلی دارند.

وجود این تنش‌ها می‌تواند عملکرد تیر را تحت تأثیر قرار دهد که با پر کردن حلقه‌های کناری این تیرآهن‌ها با ورق، می‌توان تا حدی این مشکل را برطرف کرد؛ اما زمانی که این تیرها به‌صورت یکسره به کار گرفته شوند این کار صرفه اقتصادی نخواهد داشت. به همین دلیل استفاده از رفتار مرکب بتن و فولاد جایگزین شد. در این روش نقاط حساس تیرآهن‌های لانه‌زنبوری را با بتن پر می‌کنند که این کار علاوه بر افزایش سختی و مقاومت تیر، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

 

انواع سایز تیرآهن لانه زنبوری

در حال حاضر تیرآهن‌های لانه‌زنبوری با سایزهای 14، 16، 18، 20، 22 و 24 و ارتفاع 1.5 برابر تیرآهن‌های معمولی در بازار موجودند. لازم به ذکر است ضخامت این تیرآهن‌ها 2، 2.5 و 3 میلی‌متر بوده و عرض‌ آن‌ها 1 و 1.5 متر است.

 

تصویربکاربردن تیرآهن لانه زنبوری در ساختمان سازی

 

قیمت تیر لانه زنبوری و عوامل مؤثر بر آن

قیمت آهن‌ و مقاطع فولادی به نرخ ارز، نسبت عرضه و تقاضا، قیمت جهانی فولاد و حتی سیاست‌های اقتصادی داخلی و بین‌المللی بستگی دارد. در مورد قیمت تیرآهن چه از نوع لانه‌زنبوری و چه از انواع دیگر علاوه بر همه این‌ موارد، با تغییر سایز، ضخامت، طول و برند تولیدکننده قیمت محصول متفاوت خواهد شد.

 

استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی امری اجتناب‌ناپذیر است که مقدار استفاده از آن تأثیر بسیاری در میزان فولاد مورد استفاده در ساختمان دارد. امروزه همه ایده‌های نوآورانه به دنبال استفاده از مقاطع فولادی سبک‌تر در ساختمان هستند. درواقع با این کار وزن مرده ساختمان کم می‌شود و از این طریق می‌توان از استهلاک ساختمان و میزان خسارت‌های احتمالی در هنگام حوادثی مانند زلزله کاهش داد.

به‌کارگیری تیرآهن‌های لانه‌زنبوری می‌تواند راهکار مناسبی برای کاهش فولاد مورد استفاده در ساختمان باشد. البته با توجه به حفره‌ها و برش‌های انجام شده در تولید تیرآهن لانه‌زنبوری، امکان استفاده از آن‌ها تنها در موارد خاصی وجود دارد که در این مقاله به آن‌ها اشاره شد.

سوالات متداول

پاسخ :

در حال حاضر تیرآهن‌های لانه‌زنبوری با سایزهای 14، 16، 18، 20، 22 و 24 و ارتفاع 1.5 برابر تیرآهن‌های معمولی در بازار موجودند. لازم به ذکر است ضخامت این تیرآهن‌ها 2، 2.5 و 3 میلی‌متر بوده و عرض‌ آن‌ها 1 و 1.5 متر است.

پاسخ :

کاربردهای تیر لانه‌زنبوری بسیار است  که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. ساخت سقف، پارکینگ، راه‌پله و پل‌سازی

2. استفاده در دهانه‌های مهاربندی ‌نشده

3. تیرهای فرعی که دو سر آن‌ها مفصلی باشد

4. طراحی قاب‌های خمشی

پاسخ :

تیرآهن لانه‌زنبوری در مقایسه با تیرآهن معمولی با وزنی برابر، دارای استحکام، مقاومت خمشی، مقاومت اینرسی و انعطاف بالاتری است. به همین دلیل در بخش‌هایی از ساختمان که وجود حفره تیرآهن لانه‌زنبوری مشکلی ایجاد نکند، استفاده از این نوع تیرآهن توصیه می‌شود.

نظرات
صالح حمیدپور
صالح حمیدپور
1400/04/07
تیر لانه زنبوری همان تیرآهن معمولی برش خورده است؟
مدیر سایت
مدیر سایت
بله، به منظور  تولید تیر لانه زنبوری، حفره هایی را در جان تیرآهن معمولی ایجاد می کنند. 
محسن صالح فر
محسن صالح فر
1400/03/09
آیا میتوان از تیرآهنهای لانه زنبوری برای دهانه های مهاربندی شده استفاده کرد؟
مدیر سایت
مدیر سایت
خیر نمیتوان از تیرآهن لانه زنبوری در دهانه های مهاربندی شده استفاده کرد.
ارسال نظر جدید