تیرآهن دوبل چیست و چه کاربردهایی دارد؟ یکی از مهمترین قسمت های یک ساختمان که باید استحکام بسیار خوبی داشته باشد ستون است. ستون نقش بسزایی در استحکام و مقاومت ساختمان ها دارد. استفاده از تیرآهن دوبل ،ستون دوبل یا تیر جفت در اجرای انواع ستون در سازه های مختلف یکی از روش‌های رایج میباشد. این ستون ها از اتصال دو تیرآهن در کنار هم ساخته میشوند که به اصطلاح به آن تیرآهن دوبل گفته می شود.
این نوع ستون مقرون به صرفه است به همین دلیل محبوبیت زیادی دارد. ستون دوبل در سازه ها مزایای زیادی دارد که افزایش مقاومت سازه یکی از آنهاست .ستون ها می توان گفت که از مهمترین عناصر سازه هستند که وظیفه انتقال نیرو های اعمال شده به فونداسیون و زمین را بر عهده دارند .به همین علت باید برای اجرای ستون در سازه ها از مقاطع فولادی مناسب استفاده شود. گاهی اوقات برای افزایش مقاومت ستون ها از چند مقطع فولادی و اتصال آنها با ورق به یکدیگر استفاده می شود.
ستون های مرکب از اتصال دو یا چند تیر آهن یا ناودانی یا نبشی ساخته می شوند .قیمت تیرآهن و سایر مصالح استفاده شده در اجرای این نوع ستون و همچنین هزینه های سازه تاثیر گذار است. در ادامه این مقاله همراه باشید تا با تیرآهن دوبل و کاربردهای آن آشنا شویم.
Table of Contents
تیرآهن دوبل چیست؟
تیرآهن دوبل یعنی دو عدد تیرآهن I در کنار هم با بست و پلیت یا ورق به یکدیگر متصل شوند و برای ایجاد ستون در یک ساز مورد استفاده قرار گیرند. این نوع تیرآهن معمولاً به عنوان تیرآهن ستون برای ساختمان هایی که ارتفاع زیادی دارند استفاده می شود. انواع تیرآهن ها در سایز های متفاوت در طول های یکسان ۱۲ متر تولید می شوند .در صورتی که نیاز به طول بیشتر از ۱۲ متر داشته باشید باید اتصال طولی بین تیرآهن ها برقرار شود .
تیرآهن ها معمولاً در ساخت انواع ستون های فلزی و اسکلت فلزی سازه ها بسیار مورد استفاده قرار میگیرد. پرکاربردترین انواع تیرآهن در ساخت ستون فلزی تیرآهن معمولی I شکل و یا تیرآهن هاش H شکل می باشد. بر اساس مقررات ملی ساختمان در صورتی که از تیراهن معمولی برای اجرای ستون استفاده شود باید آن را به صورت دوبله به کار برد.
تیرآهن های برای دوبل شدن از طریق جوشکاری و اتصال نبشی و ناودانی و ورق فولادی به یکدیگر متصل می شوند. تیرآهن دوبل بیشتر برای ساخت قاب خمشی در سازه های بلند کاربرد دارد. استفاده از این نوع ستون استحکام سازه را افزایش می دهد اما به دلیل بالا بودن قیمت آهن آلات از جمله تیر آهن نسبت به سایر مقاطع مثل ناودانی هزینه های پروژه بیشتر میشود.
تیرآهن دوبل از لحاظ شکل ظاهری و سطح مقطع شبیه به قوطی های تو خالی می باشد. اما تفاوتی با قوطی دارد که از چهار سمت بالهای ستون بیرون آمده است. این بال ها نقش مهمی را در افزایش مقاومت و استحکام سازه ایفا می کنند .البته باید در نظر بگیریم که وجود برخی خطاها مانند انجام جوشکاری به شکل نادرست باعث می شود که اتصالات تیرآهن دوبل ضعیف شود.
کاربرد های تیرآهن دوبل
تیرآهن به علت مقاومت و استحکام مناسبی که دارد در ساخت ستون ها و اسکلت فلزی سازه ها کاربرد دارد.یکی از مهم ترین موارد در استفاده از تیرآهن دوبل دقت بالا در جوشکاری آن می باشد. جوشکاری و اتصال تیرآهن های دوبل باید به بهترین شکل ممکن صورت گیرد تا استحکام و مقاومت مورد نظر در تیرآهن دوبل به دست آید و هر گونه بی دقتی در این مورد احتمال تضعیف ایمنی سازه را در پی خواهد داشت.
در ساخت سوله با تیرآهن هم باید به کیفیت جوشکاری تیرآهن ها توجه ویژه داشت.تیرآهن دوبل در پروژه های انبوه سازی عظیم و ساختمان های بلند مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه برخی موارد مصرف تیرآهن دوبل را نام برده ایم.
- در شرایطی که دسترسی به تیرهای بال پهن یا قوطی آهن وجود ندارد می توانداز تیرآهن دوبل برای ساخت ستون ها استفاده کرد.
- استفاده از تیراهن دوبل راه حلی سریع و ساده برای اجرای ستون می باشد.
- در بحث کمانش به کمک تیرآهن دوبل می توان سطح مقطع ستون را افزایش داد.
در اسکلت فلزی از انواع تیرآهن از جمله تیرآهن دوبل استفاده میشود . طول تیرهای فلزی باید با دهانه سقف متناسب باشد . همچنین طول تیرها نباید بیش از حد زیاد باشید . برای اطلاعات بیشتر مقاله زیر را مطالعه کنید.
روش ساخت ستون دوبل چگونه است؟
ستون دوبل معمولاً از طریق دوبله کردن دو تیرآهن با روش های متفاوت ساخته می شود. یعنی دو تیر آهن با استفاده از جوشکاری و اتصال ورق سرتاسری و سایر روش ها به یکدیگر متصل می شوند. زمانی که تیرآهن ها به تنهایی نمی توانند مقاومت و پایداری سازه را فراهم کنند از تیرآهن دوبل استفاده می شود.با توجه به کاربرد تیرآهن در اسکلت فلزی سازه ها نیاز است به یکدیگر متصل شوند. در ادامه برخی روش های ساخت ستون دوبل را نام برده ایم.
ساخت تیر آهن دوبل با استفاده از روش جفت کردن
برای ساخت تیرآهن دوبل در این روش ابتدا دو تیرآهن Ipe یا معمولی را طوری که جان آنها روبروی یکدیگر قرار بگیرد روی هم و روی یک سطح کاملاً صاف قرار می‌دهند. سپس بالهای تیرآهن را از هر دو طرف به یکدیگر جوش می دهند .استفاده از جوشکاری سرتاسری در این روش ممنوع است. زیرا حرارت ناشی از جوشکاری می تواند منجر به ایجاد اعوجاج در تیرآهن شود و خواص مکانیکی و شیمیایی آن را تغییر دهد.
به همین دلیل باید جوشکاری نقطه ای و در فواصل مناسبی انجام شود. در این روش حداکثر فاصله میان بال های تیرآهن یعنی ضخامت جوش نباید بیشتر از یک و نیم میلیمتر باشد. در صورت بیشتر شدن این فاصله استفاده از مصالح پرکننده الزامی است. همچنین حداکثر فاصله میان نقاط جوشکاری باید کمتر از ۳۰ سانتی متر باشد.
تمام سایز های تیرآهن جهت دوبل کردن و استفاده در اسکلت فلزی استفاده میشوند.هر سایز تیرآهن با توجه به وزن خود میزان مقاومت متفاوتی دارد . وزن تیرآهن دوبل هم با توجه به وزن تیرآهن های معمولی که در ساختان استفاده میشوند مشخص می گردد. مثلا تیرآهن 14 برای ساخت تیرآهن دوبل بسیار استفاده میشود .برای محاسبه وزن تیرآهن دوبل 14 وزن تیرآهن ۱۴ را مشاهده کنید.
اتصال دو تیرآهن به کمک ورق سرتاسری
یکی دیگر از روش های ساخت تیرآهن دوبل استفاده از یک ورق سرتاسری می باشد. در این روش یک ورق سرتاسری به هر دو تیرآهن جوش داده می شود. در فرایند تولید تیر دوبل در این روش پس از قرار دادن تیرآهن های معمولی کنار هم یک ورق فولادی روی محل اتصال آنها در هر دو طرف قرار داده میشود و پس از آن جوشکاری می شود .
در این روش هم نباید از جوشکاری ممتد استفاده شود و لبه ورق از لبه بال هر ستون باید دو سانتیمتر فاصله داشته باشد.
اتصال دو تیرآهن از طریق بست های موازی و مورب
با استفاده از بست های موازی و مورب دو تیرآهن به یکدیگر متصل می شوند که به تیرآهن دوبله ساخته شده در این روش ستون پا باز یا ستون مشبک گفته می شود. ستون پا باز از پرکاربردترین تیرآهن های دوبل در ایران می باشد و ارزانترین نوع آن محسوب می شود. در این روش فاصله بین تیرآهن ها از سایر روش ها بیشتر است و برای اتصال آنها از جوش دادن تعدادی ورق یا تسمه استفاده می کنند .
این موضوع منجر به افزایش سطح مقطع ستون جفت و ممان اینرسی میشود. در این روش جوشکاری باید به صورت سرتاسری دور تا دور تمام تسمه ها انجام شود و عرض تسمه ها نیز نباید از نصف طول آنها کمتر باشد. در این روش استفاده از بست های چپ و راست توصیه می شود که به شکل مثلث می باشند زیرا مقاومت بهتری را ایجاد می نمایند.
جوشکاری تیرآهن دوبل
برای ساخت تیرآهن دوبل از جوشکاری استفاده میشود .با استفاده از جوش تیرآهن ها به یکدیگر متصل شده و جفت میشوند. جوش تیرآهن ها می‌تواند بصورت سرتاسری باشد یا اینکه با فاصله های ۳۰ سانتی انجام شود. نوع جوشکاری به نحوه اتصال تیرآهن ها هم بستگی دارد ،در صورتی که تیرآهن ها به کمک بست به یکدیگر متصل شوند نیاز به جوشکاری نیست . اما در روش های جفت کردن و اتصال با ورق سرتاسری از جوشکاری استفاده میشود.
برای جوشکاری و ساخت تیرآهن دوبل از دو روش جوشکاری آرک با الکترود خمیری و جوشکاری آرک با الکترود فلزی استفاده می‌کنند.
جوشکاری آرک با الکترود خمیری
در این روش از یک الکترود جوشکاری برای متصل کردن تیرآهن ها استفاده میشود که در نهایت این الکترود به شکل آرک در میاید. در این روش الکترود فلزی جریان را انتقال میدهد و جریان منتقل شده در بین نوک الکترود و قطعه مورد نظر قوس ایجاد میکند.
مقاومت الکتریکی با تولید حرارت کافی موجب ذوب شدن فلز و الکترود میشود.در نهایت فلز ذوب شده با فلز پایه مخلوط میشود و پس از دور شدن قوس ، مخلوط الکترود و فلز پایه به حالت جامد و یکپارچه در می آید. این روش پرکاربرد ترین و بهترین برای اتصال تیرآهن های با صخامت کم تر است .
جوشکاری آرک با الکترود فلزی
این روش بصورت خودکار انجام میشود و برای اتصال تیرآهن های ضخیم تر کاربرد دارد . این روش به دو صورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک است .در حالت نیمه اتوماتیک باید اپراتور با استفاده از دستگیره مخصوص سرعت جوشکاری را کنترل کند. الکترود هایی که در این روش استفاده میشوند پوشش فلزی بر سطح خود دارند که این پوشش با آرک به دو طرف تیرآهن متصل شده و آنها را جوش میدهد.
نحوه اتصال دو تیرآهن به هم
اتصال دو تیرآهن به هم و تولید ستون یا تیر دوبل توسط جوشکاری یا پلیت و بست انجام میشود .روش اتصال تیرآهن ها با توجه به نوع سازه و حجم آن و میزان مقاومت لازم انتخاب میشود که در ادامه به توضیح بیشتر آن پرداختیم.
نحوه اتصال دو تیرآهن بهم از طریق دوبله کردن و جوشکاری به این صورت است که تیرآهن ها روی یک سطح صاف چسبیده و کنار هم قرار می‌گیرند. سپس وسط و دوسر بال آنها بهم جوش داده میشود.در مرحله بعد ستون برگردانده شده و طرف دیگر آن نیز جوشکاری میشود .
نحوه اتصال دو تیرآهن به هم از طریق اتصال ورق سرتاسری هم به این صورت است که در محل اتصال تیرآهن ها یه ورق سرتاسری قرار میگیرد و دو طرف آن با جوش متصل میشود .لبه ورق ها باید از لبه بال تیرآهن ۲ سانتی متر فاصله داشته باشد و جوشکاری نباید به صورت ممتد انجام شود.
برای اتصال دو تیرآهن به هم و تولید ستون یا تیر دوبل از بست های فلزی هم استفاده میشود.در این روش بست یا تسمه های فلزی بین دو پروفیل و تیرآهن قرار گرفته و آنها بهم متصل می‌کنند.بست ها باید طولی به اندازه فاصله مرکز به مروز دو تیرآهن داشته باشند و عرض آنها از ۴۲ درصد طول کمتر نشود.ضخامت وصله ها نیز از ۰.۰۲ طول آنها کمتر نباشد .
سخن پایانی
در این مقاله در مورد تیرآهن دوبل، کاربرد ها و روش های ساخت آن صحبت کردیم. تیرآهن دوبل در بسیاری از پروژه‌های عمرانی به خصوص ساختمان های چند طبقه مورد استفاده قرار می گیرد. تیرآهن دوبل از تیرآهن های معمولی IPE و تیرآهن هاش ساخته میشود .فقط دقت در جوشکاری و ساخت تیرآهن دوبل اهمیت زیادی دارد .زیرا در صورتی که جوشکاری و اتصال تیرآهن ها به خوبی انجام نشود استحکام سازه و ستون دوبل مناسب نخواهد بود.
انواع تیرآهن های معمولی و همچنین تیرآهن هاش در بازرگانی آهن جم با بهترین قیمت عرضه می گردد. همچنین قیمت تمامی مقاطع فولادی از جمله قیمت میلگرد ،قیمت نبشی و قیمت ناودانی نیز به صورت روزانه در سایت آهن جم اعلام میشود. از اینکه تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید سپاسگزاریم.
مقاله از آهن جم_ahanjam.com
سوالات متداول
در برخی از موارد، برای ایجاد ستون در یک سازه، از دو تیرآهن I کنار هم استفاده میشود که با یک بست و پلیت به هم متصل میشوند.
از تیراهن دوبل برای اجرای ستون در ساختمان های مرتفع استفاده میشود.
