تفاوت تیرآهن و تیر ورق در نحوه ساخت و کارایی آن است. به صورتی که از تیرورق ها به عنوان تکیه گاه اصلی و از تیرآهن برای تحمل سازه استفاده می شود. وظیفه تیر ورق، انتقال فشار به ستون هایی است که روی آن قرار دارد. به طور کلی و بیان ساده تر می توان گفت تیر ورق، همان تیرآهن سفارشی شده است که در ابعاد و اندازه های مختلف به کار گرفته می شود.
تیر ورق و تیرآهن دو مقطع پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز هستند که البته با هم شباهت هایی نیز دارند که گاه هر دو تیرآهن نامیده می شوند اما فرق تیرآهن و تیر ورق در ضخامت و ابعاد و امثال این هاست که در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است.
تير ورق چیست؟
تیروروق در حقیقت تیرچه ای است که از متصل شدن سه ورق به هم و تشکیل شدن یک قطعه به شکل حرف I انگلیسی ایجاد می شود. این تیر ها برای تحمل فشار و بار های سنگین طراحی شده اند و بیشتر برای ساخت پل مورد استفاده قرار می گیرند. طبق این که عملکرد سازه چه خواهد بود، ضخامت تیرورق مشخص می شود.
از تیرورق بیشتر در مواقعی استفاده می شود که برای حمل بار های سنگین به مقطع های عمیق تر و سختی بالاتر احتیاج باشد. هر چه میزان عمق مقطعی بیشتر شود، در تولید بخش نورد گرم محدودیت هایی به وجود می آید.
در این زمان باید از مقطع هایی استفاده کرد که بتوانند لنگر های خمشی و نیرو های برشی بالا را تحمل نمایند. در زمان ساخت تیرورق باید به دو نکته توجه کرد. این دو نکته استفاده و فولاد مناسب برای تیر و همینطور نوع کیفیت و جوشکاری برای ساخت تیرورق می باشد.
معرفی اجزای تیرورق
به طور کلی سه بخش در تیر وجود دارد و باید تیرها شکلی مشابه حرف I انگلیسی باشند. اجزای تیروروق به شرح زیر است:
- تیغه یا جان تیر web plate
- فلنج يا بال تير flanges plate
- استيفنر ها يا سخت كننده ها يا بلبرينگ طولی و میانی stiffeners
تيغه يا جان تير web plate
به صفحه عمودی تیرچه تیغه یا جان تیر می گویند. این بخش از تیر در حقیت بال ها را در فاصله مشخصی از هم نگه می دارد. ضخامت این تیغه و ارتفاع آن بسته به شرایط سازه ای دارد که تیر ورق در آن استفاده می شود. همینطور میزان بار اعمال شده روی تیر یکی از عامل های تعیین کننده در ضخامت و ارتفاع تیغه به حساب می آید.
در تیر ورق یا جان تیر نیرو ها و بارهای برشی وارد شده روی بال را تحمل می کنند ولی برای تحمل بارهای خمشی نمی توان روی آن حساب کرد. زمانی که نیرو ها و بار روی تیغه اعمال می شود، هر چه تیغه نازک و طول بیشتری داشته باشد، مستعد کمانش بیشتر می شود. از استیفنر یا سخت کننده برای جلوی کمانش استفاده می شود که در ادامه به شرح آن می پردازیم.
فلنج یا بال تیر flanges plate
فلنج يا بال تیر در تیر ورق در حقیقت دو صفحه فولادی دیگر می باشد که توسط جوش یا روش های دیگر به بدنه یا تیغه متصل می شود. این بال ها به صورت افقی و عمود بر تیغه در دو طرف تیغه وجود دارند. وظیفه بال ها تحمل بار های خمشی است.
استیفنر ها یا سخت کننده
در تیرورق از سخت کننده ها برای افزایش ظرفیت ساختار تیر و جلوگیری از خرابی سطحی از کمان به کاربرده می شود. به طور کلی سخت کننده ها به دو دسته سخت کننده عمودی و افقی تقسیم می شوند.
سخت کننده عمودی
سخت کننده عمودی به عنوان سخت کننده عرضی و عمود بر بال های تیر ورق قرار می گیرد. این نوع از سخت کننده ها همینطور به دو نوع سخت کننده انتهایی و میانی طبقه بندی می شوند.
سخت کننده انتهایی
این سخت کننده در دو طرف انتهایی آخر تیر قرار گرفته و نیرو ها را از تیر دریافت می کنند و به تکیه گاه منتقل می کنند. در تیرورق بخش هایی از انتهای بدنه تیر تحت نیرو ها و بارهای فشاری قرار گرفته که ممکن است منجر به خرد شدن آن شود. سخت کننده انتهایی مانع از خرد شدن بدنه تیر می شود. سخت کننده های انتهایی به سخت کننده بلبرینگ نیز شناخته می شوند.
سخت کننده میانی
زمانی که نیروهای متمرکز روی تیر وارد می شوند، سخت کننده میانی مانع تخریب تیر می شود. زمانی که ضخامت بدنه تیر ورق کمتر از یک هشتاد و پنجم عمق آن باشد، احتمال دارد به دلیل کمان آن دچار تخریب شود.
سخت کننده افقی
در تیر ورق این سخت کننده ها به صورت موازی با بال ها قرار می گیرند. اسم دیگر این سخت کننده ها، سخت کننده طولی می باشد. با قرار گرفتن این نوع سخت کننده ها مقاومت تیغه و بدنه در مقابل کمان بیشتر می شود. سخت کننده های افقی به دو شکل پیوسته و ناپیوسته می باشند. سخت کننده افقی پیوسته، همه سخت کننده های تراورس را به هم متصل نموده و فشار ها و نیرو های وارده از سمت بال و تیغه را می گیرد.
دلیل استفاده از سخت کننده ها در تیرورق
دلایل بهره گیری از سخت کننده ها در تیرورق به شرح زیر است:
- تنش برش وارد شده را کاهش می دهد.
- ظرفیت باربری تیر را افزایش می دهد.
- افزایش ظرفیت تحمل فشار خمشی
- سبب می شود که تیغه یا بدنه دچار کمانش نشود.
- سبب انتقال نیروی کششی روی تیغه و استحکام تیغه می شود.
مزایا استفاده از تیرورق
در این بخش قصد داریم تا اطلاعات کاملی را در رابطه با مزیت های تیرورق در اختیار شما عزیزان قرار دهیم:
- سرعت بالا در ساخت
- تحمل بارهای سنگین
- مقاومت بالا در مقابل شکستگی های ناشی از خستگی
- ساخت آسان در مقایسه با پل های خرپایی
- نگهداری راحت
معایب تیرورق نیز به شرح زیر هستند:
- از جهت ظاهری، معماری کمتری دارند.
- در زمان قرار دادن کمی مدیریت آن سخت است.
- تولید آن باید طبق طراحی باشد.
- این تیرآهن برای پشتیبانی دهانه های بزرگ استفاده می شود مگر در شرایطی که با بهره گیری از اتصالات برای فلنج و تیغه
وظیفه و نحوه عملکرد هر کدام
تیرآهن و تیر ورق از جهت نوع عملکرد و وظیفه ای که برای سازه دارند باهم متفاوت می باشند. انتقال فشار به ستون هایی که روی آن قرار دارد از جمله وظایف تیرورق و انتقال نیرو به تیر ورق از جمله وظایف تیرآهن است که بعد از تیر ورق، آن را به ستون انتقال می دهد. از جهت عملکرد باید بدانید این دو تیرآهن با هم هیچ تفاوتی ندارند و هر دو یک هدف را دنبال می کنند. هدف هر دو مقاومت در برابر نیرو های وارده بر سازه می باشد. تیرآهن به علت وجود استیفنر نقش کلی در مقاومت و میزان استحکام سازه دارد و به همین دلیل است که اکثر کاربرد آن به عنوان عضو پشتیبان برای تیرآهن کوچکتر است.
تفاوت تیر ورق و تیرآهن از جهت میزان ظرفیت تحمل فشار
تیر ورق، نیروهای دینامیکی و نیرو های نورد را تحمل کرده و همین موضوع سبب شده که از تیرورق برای ساخت پل استفاده شود. تیرورق به دلیل توانایی تحمل بار های سنگین و فشار نیروهای وارده متغیر اغلب برای کاربری سنگین از آن استفاده می شود. می توان گفت از تیرآهن در تمامی پروژه ها استفاده می شود.
تفاوت تیرآهن با تیرورق از نظر ابعاد
تیرورق ها به طور معمول از جهت اندازه از تیرآهن بزرگتر می باشد اما نمی توان به طور دقیق گفت که معیار این اندازه چه میزان است. اگر تیری به عنوان تیراصلی و افقی سازه استفاده شود، آن را تیرورق و تکیه گاه سازه ای کوچک تر را تیرآهن می گویند. در بازار و در فعالان صنعت ساختمان به همه تیرها مثل تیرآهن و تیرورق، تیرآهن گفته می شود. تیرورق ها در تکیه گاه اصلی سازه به کار برده ولی تیرآهن به عنوان تحمل سازه بهره برده می شود. به علت بالاتر بودن وزن و ابعاد تیرورق، حمل و نقل آن به نسبت تیرآهن دشوار تر است.
تفاوت تیرآهن با تیرورق از نظر سایز
تیرآهن با این که مطابق استاندارد های از پیش تعیین شده ساخته می شود، اندازه های مختلفی را شامل شده که به طور معمول از سایز 8 تا 32 در بازار فولاد موجود می باشد. با وجود این که تیرورق ها را با هر سایزی که می خواهید می توانید سفارش دهید. تیرورق ها را در سایز و ضخامت و های گوناگون برش زده و مورد استفاده قرار می دهند.
کاربرد تیر ورق
استفاده از تیرورق به عنوان تکیه گاه برای بارسنگین به گونه ای که عمودی و با فاصله زیاد باشد کاربرد دارد. از لحاظ قیمت اقتصادی مقرون و به صرفه است که به علت استفاده از ورق سیاه نوسان قیمت دارد.
به طور کلی از تیرورق یا Plate Grider برای کاربرد های گوناگونی استفاده می شود که مهم ترین آن ها به شرح زیر است:
- ساخت پل های راه آهن و جاده ای
- صنعت کشتی سازی
- ساخت سکوهای نفتی و گازی
- تست بالابر
- سالن های صنعتی با دهانه های بزرگ
- ساخت سوله
- جرثقیل
- برج
- ساخت پل جاده ای(تیر ورق با دهانه 30 متر) و پل های راه آهن، پل بزرگراه ها (به عنوان تیرهای حمال)
- تست بار
- ساخت روگذر با دهانه بزرگ
- مقاومت بسیار در مقابل شکستگی های ناشی از خستگی
نتیجه گیری
به طور کل تیرورق و تیرآهن در نحوه ساخت و کارایی با هم متفاوت هستند و کاربرد های مختلفی دارند. تیروررق و تیرآهن علاوه بر تفاوت، شباهت هایی نیز دارد اما از جهت کاربرد با هم متفاوت هستند که در مقاله به شرح کاربرد تیرورق و تیرآهن پرداخته ایم.
سوالات متداول
تیرورق و تیرآهن از جهت ابعاد با هم چه تفاوتی دارند؟
به طور کل تیرورق از تیرآهن بزرگتر است.
آیا تیرورق مشابه تیرآهن است؟
تیروررق همان تیرآهن سفارشی شده است که دارای تفاوت های مختلفی با تیرآهن می باشد.
اصلی ترین تفاوت تیرورق و تیرآهن در چیست؟
اصلی ترین تفاوت تیروررق و تیرآهن از نظر ابعاد و ضخامت می باشد.
