چرا در ساخت تیرآهن از آهن خالص استفاده نمی شود ؟ در ساخت تیرآهن از آهن خالص استفاده نمی شود چون آهن خالص نرم و کم استحکام است و توان تحمل بارهای سنگین و فشارهای سازه ای را ندارد. تیرآهن ها باید در برابر نیروهای خمشی، کششی و فشاری مقاومت زیادی داشته باشند در حالی که آهن خالص به دلیل نداشتن عناصر آلیاژی مثل کربن این ویژگی‌ها را ندارد و به راحتی تغییر شکل می دهد.
به همین دلیل در تولید تیرآهن از فولاد (آهن آلیاژ شده با کربن و گاهی عناصر دیگر) استفاده می شود تا مقاومت مکانیکی، سختی و دوام سازه‌ای لازم فراهم شود.
دسترسی سریع به محتوای مقاله
ممکن است این سوال به ذهن شما نیز رسیده باشد که آیا از فلز آهن خالص میتوان تیرآهن ساخت؟ ممکن است با خود این فکر را کرده باشید که تیر آهن های مصرفی برای ساختمان سازی همان آهن خالص است که یک راست تبدیل به تیرآهن شده و برای اسکلت بندی از آن استفاده می شود. حال باید بگوییم که این موضوع درست نیست. در ادامه مطلب با ما همراه باشید تا درباره آهن مصرفی در تیر آهن صحبت کنیم و بیشتر با آن آشنا شویم.
تیر آهن یک پروفیل بسیار مهم است که از آن برای اسکلت بدنی تمام ساختمان ها استفاده می شود. تیر آهن ها مقاطعی شبیه به I یا H دارند که تحمل و انتقال بار را بر عهده داشته و برای طراحی ستون و خرپا از آن استفاده می شود. حال این سوال پیش می آید که آیا از فلز آهن خالص میتوان تیرآهن ساخت؟ باید گفت که پاسخ به این سوال خیر است.
آهن خالص بسیار نرم بوده که به راحتی خم می شود و به خود شکل می گیرد. پس نمی تواند برای تیر آهنی که قرار است وزن یک ساختمان را تحمل کند و به نوعی استخوان بندی آن باشد، خوب دیده شود. از این رو آهن را با فلزات دیگر آلیاژ می کنند. از آلیاژ آهن با کربن، فولاد و انواع چدن تولید میشود که بسیار محکم و قابل استفاده برای صنایع مختلف هستند. پس بر اساس صنایع آلیاژ مختلف استفاده می شود که برای ساختمان سازی فولاد به کار گرفته می شود.
پس اگر تا به حال به این موضوع فکر می کردید که ممکن است تیر آهن از آهن خالص باشد بر خلاف نام آن به این صورت نیست و درواقع در هر کجا که از آهن استفاده شده است آلیاژی از آن بوده است. هم چنین آهن حالص به راحتی زنگ نیز می زند که این زنگ زدن هم با آلیاژ کردن تا حدودی برطرق خواهد شد.
آهن خالص به طور طبیعی فلزی نسبتاً نرم است. دلیل این نرمی ساختار بلوری منظمی است که در آن اتم های آهن به راحتی روی یکدیگر می لغزند. در حالت خالص هیچ عنصر ناخالص یا آلیاژی وجود ندارد که این لغزش ها را محدود کند یا به ساختار مقاومت مکانیکی بدهد. به همین خاطر در صنعت نمی توان از آهن خالص به تنهایی استفاده کرد و باید آن را با عناصر دیگری مانند کربن ترکیب کرد تا سختی و استحکام آن افزایش یابد.مثل چیزی که در فولاد اتفاق می افتد.
| ویژگی | توضیح |
|---|---|
| رنگ و ظاهر | نقره‌ای خاکستری با درخشندگی فلزی |
| درصد خلوص | بیش از ۹۹.۹٪ در آهن فوق‌خالص (Pure Iron) |
| نقطه ذوب | تقریباً ۱۵۳۸ درجه سانتی‌گراد |
| چگالی | حدود ۷.۸۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| رسانایی الکتریکی | نسبتاً خوب، اما کمتر از مس و آلومینیوم |
| قابلیت مغناطیسی | بسیار بالا (از مهم‌ترین خواص آهن خالص) |
| سختی | نسبتاً نرم در حالت خالص (حدود ۴ در مقیاس موس) |
| چکش‌خواری | بالا، به راحتی نورد و شکل‌پذیر است |
| مقاومت به خوردگی | پایین، به سرعت زنگ می‌زند مگر با پوشش یا آلیاژ |
برای اینکه بهتر بدانیم تیرآهن به چه صورت ساخته می شود و آلیاژ آن چگونه تعیین می شود در این قسمت فرآیند تولید تیرآهن را شرح می دهیم تا با آن آشنا شوید. تیرآهن ها به روش نورد شده، اکسترود شده، جوش داده شده و پرچ شده تولید می شوند. در روش نورد ماده نورد شده تا دمای بالایی داغ می شود که معمولا تا ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد است.
سپس از بدون دخالت کارگر انسانی و با استفاده از جک های هیدرولیکی، تیرآهن به سمت غلتک ها فرستاده می شود و به شکل های مورد نیاز در می آید. به این مرحله نورد کشی گفته می شود. سپس وقتی تیر آهن به شکل مورد نظر رسید سطح آن را صاف و صیقلی می کنند و آن را به اندازه هایی که استاندارد است برش می زنند.
در فرآیند جوشکاری نیز ورق های فلزی کنار هم قرار داده شده و سپس با هم جوش داده می شوند و تیرآهن را به وجود می آورند. روش پرچ نیز مانند جوشکاری است که در این صورت از طریق پرچ کردن متصل می شوند. با این حال نورد بیشتر از بقیه در نظر گرفته می شود.
پیشنهاد مطالعه : انواع جوشکاری
بعد از اینکه دانستیم که آیا از فلز آهن خالص میتوان تیرآهن ساخت یا خیر و نحوه ساخت یک تیرآهن را نیز بررسی کردیم، بهتر است به انواع مختلف تیرآهن از نظر ساخت بپردازیم. تیرآهن ها به چهار نوع INP، IPB، IPE و لانه زنبوری تقسیم می شوند.
این تیر آهن شبیه به I تولید می شود و ضخامت بال تیر آهن وقتی که از جان فاصله گرفته کمتر شده و شکل آن تغییر می کند. این نوع از تیرآهن اغلب در بازار روسیه و چین تولید می شود. آن ها بال نازکی دارند و در انتها ضخیم می شوند. اگر این نوع از تیر آهن را با دقت تماشا کنید، شیب ملایمی را مشاهده می کنید که به همین خاطر به وجود آمده است. هرگاه ساختمانی ساخته می شود از قبل نوع تیرآهن در نقشه آن مشخص می شود.
این تیر آهن به صورت H طراحی شده است و در آن طول بال ها نسبت به تیرآهن های دیگر بیشتر است. این تیرآهن ها بزرگ هستند و برای تولید آن ها از فولاد بیشتری استفاده شده است. تیرآهن IPB یا هاش دو وزن متفاوت دارند که با V و L نوشته شده روی تیرآهن مشخص می شود.
پیشنهاد مشاهده : جدول وزن تیرآهن
این نوع از تیرآهن ساخت کشورهای اروپایی است و به شکل I طراحی می شود. ضخامت این تیرآهن را نمی توان تغییر داد هم چنین تا به حال مقدار زیادی از آن از اروپا به ایران وارد شده است. بیشتر ساختمان هایی که در ایران ساخته می شوند این نوع از تیرآهن در اسکلت آن ها قرار گرفته است. تمامی استانداردهای این تیرآهن مناسب بوده و محبوبیت بیشتری دارد.
شکل این تیرآهن ها به صورت کندوی زنبور عسل بوده یعنی از بریدن و جوش دادن های متوالی ساخته می شود. درواقع تکمیل پروفیل این تیرآهن به شکل لانه زنبور است. این نوع از تیر آهن با وزن کمتر امکان تحمل بار بیشتری را دارد و اگر دقت کنید برای ساختمان های بزرگ و مرتفع از این تیرآهن‌ها بیشتر استفاده می شود. با این حال باز هم در نقشه ساخت باید مشخص شود.
پیشنهاد مطالعه : آلیاژ چیست؟
همان طور که در بالا بیان کردیم آلیاژهای بسیاری برای ترکیب با آهن استفاده می شود تا آن را محکم کرده و برای اسکلت بندی ساختمان آماده کند. به عنوان مثال منگنز برای افزایش سختی و مقاومت بالای تیرآهن استفاده می شود. این فلز به جای نیکل در تیرآهن استفاده می شود. با این حال در بیشتر از ۸۰ درصد از تیرآهن ها از نیکل استفاده می شود. این فلز جز گروه ضد زنگ قرار دارد و از زنگ زدن آهن جلوگیری می کند.
مولیبدون و نیتروژن هم از خوردگی آهن جلوگیری می کند. مس هم جز آلیاژ های عالی برای تیرآهن که اگر قرار است در مجاورت آب قرار بگیرد بهتر است از مس استفاده شود. با این حال تمام این آلیاژها برای اسکلت فلزی مناسب بوده و باید دید که به کدام یک بیشتر از بقیه احتیاج داریم.
در نقشه ساختمان سازی علاوه بر اینکه نوع تیرآهن مشخص می شود، مهندس ساختمان باید آلیاژ را نیز تعیین کند در این صورت بهتر می توان یک ساختمان را ساخت و از محکم بودن آن طی سال های طولانی اطمینان حاصل کرد. پس حتما کار انتخاب تیرآهن را به فردی بسپارید که در این زمینه آگاه و متخصص باشد. هم چنین باید آن را از تولیدی مناسب خریداری کرد.
میلگرد هم در ساختمان سازی مصرف زیادی دارد و آلیاژ آن از فولاد و بسیار نزدیک به آلیاژ تیرآهن میباشد.آلیاژ فولاد در وزن آن هم تاثیر دارد .مثلا وزن میلگرد شاخه در آلیاژ های متفاوت یکسان نیست.
آیا از فلز آهن خالص میتوان تیرآهن ساخت؟ این سوالی بود که همیشه ذهن را به خود مشغول می کرد و عده ای تصور می کردند که تیرآهن با فلز خالص آهن ساخته می شود. با این حال در این مقاله پاسخ دادیم که این امکان وجود ندارد که تیرآهن فقط با آهن ساخته شود و باید آهن را آلیاژ کرده و استفاده کرد. سپس انواع تیرآهن نیز بررسی شد و بهترین آلیاژ ها برای ترکیب با آهن خالص بیان شد.
شما میتوانید جهت دریافت قیمت انواع میلگرد و تیر آهن از جمله قیمت میلگرد ،قیمت میلگرد ساده ، قیمت میلگرد کلاف آجدار ، قیمت تیرآهن IPE، قیمت تیرآهن لانه زنبوری و قیمت تیرآهن هاش،بر روی لینک های مربوطه کلیک کنید و جدیدترین قیمت میلگرد را در آهن جم دریافت کنید.
همچنین میتوانید علاوه بر قیمت تیرآهن، قیمت روز آهن شامل قیمت ورق، قیمت نبشی، قیمت ناودانی، قیمت سپری، قیمت پروفیل، قیمت لوله، قیمت خاموت، قیمت محصولات مفتولی، قیمت شمش و قیمت لوازم سوله را از آهن جم دریافت کنید. جهت دریافت اطلاعات بیشتر، میتوانید با بخش فروش و پشتیبانی آهن جم، با شماره ۰۳۱۳۳۸۶۹۲۱۱ تماس بگیرید.
نظرات
سوال یا نظر شما
شما میتوانید نظر یا سوال خود را برای کامنت کنید.نظرات ارسال شده
تینا
سلام مقالات این سایت عالیه واقعا
خیلی خوب توضیح دادید چرا آهن خالص مناسب تیرآهن نیست. قبلاً فکر می‌کردم هر چی خالص‌تر باشه، بهتره! حالا فهمیدم نرم بودنش یه ضعف حساب می‌شه
navid
ما توی کارگاه ذوب یه بار قطعه ای رو با آهن تقریباً خالص ریخته‌گری کردیم ولی زود ترک برداشت.سختی و استحکام فولاد یه چیز دیگه‌ست
معین
فقط کاش یه جدول مقایسه‌ای هم میزاشتین بین ویژگی های آهن خالص و فولاد ساختمانی، اون موقع مطلب کاملاً تو ذهن می‌موند
آهن جم
بله اضافه خواهد شد
vahid
الان بیشتر تیرآهن‌هایی که تو بازار هستن، از چه درصدی کربن استفاده می‌کنن؟ یعنی همه‌شون فولاد ساختمانی استاندارد دارن؟
آهن جم
فولاد ساختمانی هستند