تیرآهن هاش چیست و انواع هاش کدام اند ؟

تیرآهن‌ها به سبب استحکام خوبی که ارائه می‌دهند و نیز کمک به انتقال بارهای وارده به سازه به ستون‌های فرعی، سبب حفظ ساختار اسکلت سازه فلزی شده و دوام و پایداری ساختمان را به دنبال دارند. این تیرآهن‌ها در انواع مختلفی موجود بوده که یکی از گونه‌های آن، تیرآهن هاش نام دارد.

خود تیرآهن هاش نیز بسته به مقدار وزن آن، به انواع هاش سبک، سنگین و فوق سنگین تقسیم می‌شود که هر یک کارایی منحصربه‌فردی را دارا هستند. تیرهای هاش دارای گشتاور هندسی اینرسی زیادی در واحد وزن بوده و در برابر خمش و پیچش مقاومت می‌کنند و ازاین‌رو به‌عنوان ستون، تیر و پل در ساخت‌وسازهای معماری و عمران استفاده می‌شوند. به منظور اطلاع از قیمت هاش به این لینک مراجعه نمایید.

تیرآهن هاش چیست ؟

تیرآهن هاش نوعی تیر فولادی بوده که به سبب سطح مقطع آن، ‌که به‌صورت حرف H است، به این نام معروف است. درواقع، قسمت‌های جان و بال این تیرآهن، به‌صورت عمود برهم به یکدیگر متصل شده و شکل هاش را پدید آوردند. از این نوع تیرآهن به دلیل مقاومت بالایی که در برابر بارهای کششی و خمشی از خود نشان می‌دهد به‌طور گسترده در ساخت ستون‌های ساختمان، ساخت اسکلت فلزی، ساخت پل و ساخت خرپا مورداستفاده قرار می‌گیرد.

تیرآهن بال پهن چیست ؟

به‌طورکلی، تیرآهن‌ها از دو قسمت اصلی جان و بال عمود بر هم و به شکل I تولید می‌شوند. حال اگر طول بال این تیرآهن‌ها پهن باشد، اصطلاحاً با آن تیرآهن بال‌پهن و یا همان تیرآهن هاش می‌گویند. بیشتر بودن طول بال هاش باعث تحمل بار بیشتر و نیز انتقال تنش کمتر این نوع تیرآهن نسبت به تیرآهن‌های معمولی می‌شود.

البته که با افزایش طول بال تیرآهن، وزن آن نیز متناسب با آن زیاد شده و بنابراین تیرآهن‌های بال‌پهن بیشتر در قسمت‌های اصلی یک سازه به کار برده می‌شوند تا استحکامات و الزامات ساختاری یک سازه فلزی به‌خوبی برآورده شده و از وارد آمدن این وزن بیشتر به سایر قسمت‌های سازه جلوگیری شود.

تیرآهن IPB چیست ؟

اصطلاح IPB درواقع یک استاندارد اروپایی مربوط به تیرآهن‌های فولادی است که تمام تیرآهن‌های هاش، آن‌هم با تمام اندازه‌های بال را در بر می‌گیرد. بنابراین تیرآهن‌های بال‌پهن در هر اندازه و وزنی در دسته‌بندی تیرآهن IPB قرار می‌گیرند. در مقابل، تیرآهن‌های IPE و IPN بر تیرآهن‌های I شکل دلالت دارند. تفاوت تیرآهن i و H را در این لینک بخوانید.

چگونگی ابداع تیرآهن هاش

هنری گری مخترعی متولد انگلیس بود که در اواخر دهه 1890 فرایندی برای نورد تیرهای فلنج پهن با ضخامت یکنواخت ایجاد کرد. اما او در ابتدا نتوانست هیچ یک از شرکت‌های فولادی آمریکایی را مجاب کند که مستقیماً فناوری او را به کار گیرند.

پس از ساخت آسیاب در آلمان و موفقیت تولید محصولات آن، شخصی به نام آقای شواب تصمیم گرفت وارد این حرفه شود. در سال 1907 ، او شروع به ساخت آسیاب کرد. اولین تیرآهن در سال 1908 نورد شد و نسل جدیدی از آسمان‌خراش‌ها توسط مهندسان و معماران طراحی شد که به راحتی می‌توانستند اندازه تیرهای مورد نیاز خود را مشخص کنند. به این تیرآهن‌ها بخش‌های Bethlehem گفته می‌شد.

تیرآهن‌های H که به صورت یک تکه هستند، بزرگ‌تر و گسترده تر از تیرآهن های I شکل معروف هستند و ساخت آن‎‌ها یک موفقیت بزرگ اقتصادی بود و به شناخته شدن شرکت Bethlehem به عنوان دومین شرکت بزرگ فولاد، پس از فولاد ایالات متحده کمک شایانی کرد. در واقع، نماد این شرکت شامل نمایشی از یک تیرآهن با فلنج پهن است.

مزایای تیرآهن هاش

وجه تمایز تیرآهن‌های هاش و به‌طورکلی تیرآهن‌های IPB، شکل سطح مقطع آن‌ها است که این تمایز، سبب افزایش وزن و بهبود برخی خواص تیرآهن‌های هاش می‌شود. این خواص یادشده عبارت‌اند از قابلیت جوش‌پذیری بهتر و نیز افزایش قابل‌توجه استحکام کششی، که تیرآهن‌های I شکل از چنین قابلیت‌هایی بی‌بهره‌اند.

این قابلیت‌ها به سبب پهن‌تر بودن طول بال تیرآهن IPB یک مزیت برای این نوع هاش حساب می‌شوند. بااین‌حال، تیرهای I به‌طورکلی در تحمل بار، تحت کمانش موضعی، بسیار خوب می‌کنند. ضمن اینکه تنوع در وزن تیرهای IPB سبب شده تا برای هر کاربرد، تیرآهن هاش با وزن متناسب آن به کار برده شود و به سبب وزن بیشتر تیرهای هاش، قابلیت تحمل بار بیشتری دارند.

کاربرد تیرآهن هاش

ازآنجایی‌که تیرهای H دارای دیواره‌ها و فلنج ‌های ضخیم‌تر هستند، برای ساخت سکوها، پل‌ها و نیز ساختمان‌های مسکونی و تجاری معمولی ایدئال هستند. همچنین، ابعاد داخلی تیرهای H ثابت است تا آن‌ها را به انتخاب ترجیحی مواد در ساختار تریلر و کامیون تبدیل می‌کند. علاوه بر پروژه‌های ساختمانی تجاری و مسکونی، از تیرآهن هاش برای ساخت سازه‌ها و ستون‌های نگه‌دارنده، ریل و آسانسور نیز استفاده می‌شود.

انواع تیرآهن هاش

تیرآهن‌های هاش با توجه به مشخصات فنی از قبیل ضخامت بال، ضخامت جان و ارتفاع، ممکن است با یکدیگر متفاوت بوده که درنتیجه این تفاوت، تفاوت در وزن را برای انواع هاش به دنبال دارد. بر این اساس، هاش به انواع زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

● هاش سبک: هاش سبک دارای ضخامت بال بیشتری نسبت به ضخامت جان است. بدین گونه که این ضخامت در ناحیه جان به حدود 5 تا 17 میلی‌متر و در قسمت بال به 8 تا 31 میلی‌متر می‌رسد. ضمن اینکه این نوع تیرآهن هاش دارای ارتفاع بیشتری نسبت به طول بال است. درنتیجه وزن این تیرآهن در مقایسه با سایر تیرآهن‌های هاش کمتر بوده و به همین دلیل به هاش سبک معروف است.

● هاش سنگین: در هاش سنگین، ضخامت بال و ضخامت جان برابر است و به‌این‌ترتیب، هاش سنگین وزن بیشتری را نیز نسبت به هاش سبک دارا است. این نوع هاش دارای ارتفاع و طول بال برابر نیز است. تفاوت هاش سبک و سنگین را در این لینک بخوانید.

● هاش فوق سنگین: در هاش فوق سنگین، قسمت جان دارای ضخامتی به‌مراتب بیشتر از ضخامت قسمت بال است و با این افزایش ضخامت، وزن این تیرآهن حتی بیشتر از هاش سنگین شده و بنابراین این نوع تیرآهن به هاش فوق سنگین معروف است. در هاش فوق سنگین، طول بال از ارتفاع تیرآهن بیشتر است.

روش تولید تیرآهن هاش

در تولید تیرآهن هاش، از فرآیند نورد کالیبر استفاده می‌شود. در اینجا، نورد کالیبر در مرحله خشن انجام می‌گیرد. مواد توسط رول‌های کالیبر نورد می‌شوند تا شکل مقطعی مشابه رول‌ها به دست آید. پس از تولید یک شکل نزدیک به H توسط نورد کالیبر، محصول توسط یک آسیاب یونیورسال و یک آسیاب لبه‌دار تمام‌کاری می‌شود. با عبور مواد از چهار رول، مقطع H شکل ایجاد می‌شود و آسیاب یونیورسال را که مجهز به یک جفت رول عمودی و یک جفت رول افقی است، برای نورد کردن تیرهای H مناسب می‌سازد. آسیاب لبه‌دار نیز به رول‌های کالیبر مجهز بوده و وظیفه تنظیم عرض فلنج محصولات را دارد.

در آسیاب یونیورسال، تغییرات ضخامت فلنج و تار را می‌توان به‌راحتی با تنظیم شکاف رول ایجاد کرد. بااین‌حال، زمانی که محصولاتی با ارتفاع و عرض فلنج های مختلف قرار است رول شوند، لازم است از رول‌های انحصاری برای این اندازه‌ها استفاده شود که نیاز به تغییر رول دارد. به‌طور خاص، ازآنجایی‌که ارتفاع صفحات با مجموع عرض رول‌های افقی و ضخامت فلنج تعیین می‌شود، تا به امروز لازم بوده است که تعداد اندازه‌های رول افقی به‌اندازه ارتفاع تار محصول باشد.

توسعه این روش برای غلبه بر این مشکل، منجر به روی کار آمدن آسیاب‌های نورد و تکنیک‌های نورد اخیر شده است که قادر به تنظیم ارتفاع صفحات توسط یک رول با عرض قابل‌تغییر بدون تغییر رول هستند. با ترکیب نورد کالیبر با نورد یونیورسال، می‌توان محصولات فولادی غیر H مانند شمع‌های ورقی، کانال‌ها، نبشی‌ها و ریل‌ها را نیز تولید کرد.

جمع بندی

تیرآهن هاش دسته‌ای از تیرآهن با سطح مقطع به شکل H است و به آن تیرآهن بال پهن نیز می‌گویند. این تیرآهن در سه نوع سبک، سنگین و فوق سنگین تولید و عرضه می‌شوند. ساخت سکوها، پل‌ها، ساختمان‌های مسکونی و تجاری معمولی ستون‌های نگه‌دارنده، ریل، آسانسور و غیره از مهم‌ترین کاربردهای این مقطع فولادی هستند.