تیرآهن دوبل چیست؟

تیرآهن دوبل چیست؟

به طور کلی ستون در یک سازه، وظیفه انتقال نیروهای اعمال شده را دارد و از عناصر سازنده و باربر به شمار میرود. به این ترتیب باید ساخت و ساز تحت ضوابط و استانداردهای خاص انجام بپذیرد. ستون انواع مختلفی دارد و از نظر جنس ماده سازنده، شکل سطح مقطع، نوع میلگرد، ضریب لاغری، نحوه بارگذاری و مهاربندی دسته بندی می شود.

فولاد در سازه هایی با اسکلت فلزی پرکاربرد است و همچنین در ساختمان هایی با اسکلت بتنی نیز کاربرد دارد و برای افزایش مقاومت کششی بتن مورد استفاده قرار میگیرد. فولاد از مقاومت کششی و فشاری بالایی برخوردار است، اما در شرایط بحرانی احتمال خمش و کمانش آن نیز وجود دارد. به این دلیل باید در طراحی و کارگزاری فولاد محاسبات دقیق در ساختمان سازی انجام گیرد.

تحریریه آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان): خط تولید تمام اتوماتیک تیرآهن فولادی: مرجع فروش و عرضه کلیه آهن آلات و مقاطع فولادی (تماس 58336-021)

آنچه در این مقاله خواهیم خواند:

پارامترهای مهم در کمانش ستون های فولادی

از مباحث مهم در کمانش ستون های فولادی باید به پارامترهای از جمله طول(ضریب لاغری)، مساحت سطح مقطع، روش اتصال و شکل سطح مقطع بسیار مهم و مورد توجه می باشد.

کمانش یا Buckling، به واکنش عضو تحت فشار مانند بتن، دیوار بتنی و مهاربند و … گفته میشود. اگر اعضای تحت فشار به حداکثر مقاومت فشاری خود برسند، در حقیقت پیش از شکست بر اثر تنش تسلیم فشاری، تحت اثر کمانش، دچار شکست میشود.

مقاومت فشاری ظرفیت تحمل یک جسم در مقابل نیروهای فشاری محوری مستقیم می باشد. وقتی نیروی وارد شده به حد مقاومت فشاری یک ماده برسد ماده منهدم می شود. به عنوان نمونه بتن مقاومت فشاری بسیار بالایی دارد و اندازه گیری میزان مقاومت فشاری تحت روش های آزمایشی خاص و شرایط ویژه انجام می گیرد.

برای ساخت ستون عموما مقاطع I و H مرسوم ترین شکل سطح مقاطع فولادی هستند و کاربرد دارند. اما ستون های فولادی میتوانند به کمک پروفیل های دایره ای، L شکل یا پروفیل مربعی نیز تولید شود. طراحی ستون و تیرآهن دوبل باید براساس استانداردهای مختلف انجام گیرد و تمام الزامات مورد نیاز برای طراحی آن به وسیله مقررات ملی ساختمان و طرح و اجرای ساختمان های فولادی انجام میگیرد.

هرچند که کاربرد ستون هایی با مقطع I و H مرسوم است، اما در مواردی انواع مقاطع نورد شده به ستون ها متصل میشود یا با ورق اتصال پیدا میکند و مقاطع مرکب ساخته میشود. مقاطع مرکب معمولا از اتصال ورق ها با یکدیگر ساخته میشوند و از اتصال دو یا چند تیرآهن مثل تیرآهن IPE، نبشی و ناودانی می باشد. این مقاطع با کمک ورق های سراسری یا تسمه های فولادی موازی یا مورب متصل شده اند.

کاربرد تیرآهن دوبل چیست؟

از تیرآهن دوبل در ساخت و ساز استفاده میشود و مقاطع مرکب در ساخت ستون های دوبل کاربرد دارند. از جمله این موارد کاربردی میتوان به شرایطی اشاره کرد که امکان دسترسی به تیرهای بال پهن یا قوطی وجود ندارد و در اینجا میتوان از ستون های دوبل استفاده کرد.

در بحث کمانش گفته شد که از پارامترهای مهم در ساخت و ساز، شکل سطح مقطع و مساحت آن است. چنانچه مقاطع موجود مساحت مورد نظر را نداشته باشند، میتوان به کمک دوبل کردن، سطح مقطع آنها را افزایش داد. استفاده از مقاطع دوبل یا مرکب، در مواردی نسبت به ساخت ستون از ورق فولادی نیز استفاده میشود که بسیار سریعتر و آسان تر می باشد.

فرآیند تولید ستون دوبل

ستون دوبل در ساختمان سازی کاربرد زیاد و متفاوتی دارد و به سه شکل متفاوت نیز تولید میشود.

1.   در روش اول، تیرآهن های  IPE در کنار یکدیگر قرار میگیرند و روی شاسی قرار داده میشوند. در این روش تیرآهن ها به هم چسبیده می شوند، به طوری که بال های دو تیرآهن در کنار یکدیگر قرار میگیرند. بال ها به هم جوش داده میشوند و جوشکاری برای هر دو سمت تیرآهن انجام میگیرد و برای ممانعت از ایجاد پیچش در تیرآهن، به طور سراسری جوشکاری انجام نمیشود. جوشکاری ستون های دوبل باید طبق قوانین و ضوابط مشخصی باشد، از جمله اینکه باید حداکثر فاصله میان طول جوش ستون دوبل نباید بیشتر از 30 سانتیمتر باشد. فاصله بین بدنه دو پروفیل نیز نباید از 1.5 میلیمتر بیشتر باشد و اگر فاصله بیشتر از این مقدار باشد، باید با مصالح پرکننده ضخامت مورد نظر را ایجاد کرد.

2.   برای اتصال تیرآهن ها و ساخت تیرآهن دوبل میتوان از ورق سراسری نیز استفاده کرد. تیرآهن ها در این روش کنار هم قرار داده میشوند و با یک ورق به هم متصل میشوند. در این روش جوشکاری غیر ممتد کاربرد دارد و در این روش ضروری است ورق تقویتی حداقل از هر طرف به اندازه 2 سانتیمتر از لبه ستون فاصله داشته باشد تا جوشکاری انجام گیرد.

3.   اتصال تیرآهن ها همچنین به کمک بست های موازی یا مورب امکان پذیر است. این دو روش، مقاومت تیرآهن را افزایش میدهد. در روش اول، ضخامت اجرای مقطع را بیشتر در نظر میگیرند که تاثیر قابل توجهی در مقاومت فشاری و خمشی ستون ها نخواهد داشت. اما در روش دوم، فاصله بین مقاطع را بیشتر در نظر میگیرند و از ورق یا تسمه برای اتصال آنها استفاده میشود. به این ستون ها اصطلاحا ستون باز گفته میشود که افزایش فاصله تیرها ممان اینرسی مقطع را بالا میبرد.

این دسته از ستون های مرکب یا تیرآهن دوبل در ایران متداول تر است و برای آن از بست چپ و راست که به شکل مثلث هستند، استفاده میشود. به این ترتیب مقاومت بیشتری خواهند داشت.

ستون هایی که به وسیله ورق یا تسمه متصل میشوند، ستون مشبک نام دارند و برای این ستون ها انواع مختلفی از تسمه یا قید اتصالی را میتوان به کار برد. قیدهای مورب تک، قید های مورب مضاعف، قیدهای مورب و افقی و ورق مشبک از جمله این قیدها هستند.

استفاده از بتن برای پر کردن مقاطع مرکب

به دلیل معایبی که استفاده از بتن و فولاد به صورت جداگانه دارند، جهت بهبود مقاطع ترکیبی از این دو ماده استفاده میشود. پر کردن مقاطع مرکب با بتن مزایای زیادی دارد که امروزه بسیار مورد توجه است. از مزایای آن میتوان به سادگی در نصب و اجرا اشاره کرد. این روش همچنین صرفه اقتصادی خوبی دارد و عملکرد لرزه ای مناسبی دارد. ستون های فلزی مشبک شکل پذیری بالایی دارند، اما دارای نقطه ضعف هایی نیز هستند. از جمله اینکه در محل مفصل پلاستیک با پر کردن بتن می توان تا حد زیادی این نقیصه را برطرف نمود.

شما می‌توانید برای مشاوره خرید انواع فولاد ضد زنگ و فولاد آلیاژی برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336، شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.