روش‌های ساخت و ساز تیرآهن‌های فولادی

متداول‌ترین عضو خانواده مصالح ساختمانی برای ساخت و ساز، تیرآهن‌های فولادی می‌باشند. تیرآهن‌های فولادی دارای یک مقطع افقی می‌باشند که به شکل حرف انگلیسی “I” ساخته شده و به دو طرف هسته مرکزی متصل می‌باشد. 

انواع استانداردهای جهانی تیرآهن با‌ اندازه‌ها و طول‌های مختلف همراه می‌باشند و می‌توانند وزن‌های متفاوتی را تحمل کنند. استفاده از تیرآهن‌های فولادی در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیست و یک در شهرهای شیکاگو و کلیولند توسعه یافت. 

کاربرد و مزایای تیرآهن‌های فولادی امروزه بسیاری از سازندگان و طراحان را مجاب کرده است تا از این تیرآهن‌های فولادی برای پروژه‌های ساختمانی خود استفاده نمایند. 

ساختمان ساخته شده از تیرآهن‌های فولادی

قاب اصلی این ساختمان‌ها از تیرآهن‌های فولادی می‌باشد و به عنوان حمایت از ساختمان عمل می‌کند.  به عنوان مثال در یک ساختمان ساخته شده از تیرآهن‌های فولادی، یک تراس دارای یک عضو تیرآهن با چهار بخش روی زمین می‌باشد. بین ستون‌ها تیرآهن‌های فولادی در یک الگوی افقی تا دیوار و سقف نصب شده‌اند. بعد از نصب و راه‌اندازی از ورقه‌های عایق برای درب و پنجره‌ها استفاده می‌کنند. 

استفاده از نورد، جوشکاری یا اکستروژن می‌تواند منجر به ساخت تیرآهن‌های استاندارد شود. یکی دیگر از روش‌های ساخت تیرآهن‌های فولادی این است که به وسیله غلتک و یا جوشکاری قطعات با ورق‌های فولادی تولید می‌شوند. “سفت و محکم” به عنوان یک واژه توصیف کننده برای مقاومت تیرآهن‌های فولادی شاید گزینه مناسبی باشد.

ساختار قاب‌بندی ساختمان‌ها 

ساختار قاب‌بندی ساختمان‌های ساخته شده از تیرآهن‌های فولادی، بسیار سخت و محکم بوده که باعث خواهد شد ثبات چرخشی فراهم شود، در نتیجه این امر باعث افزایش تحمل تیرآهن‌ها در بارهای عمودی و دوام کل ساختار خواهد شد. اتصالات مشترک در قاب‌بندی سخت و مستحکم می‌تواند با ثبات کامل و اتصالات محکم از چرخش جلوگیری کند و یا بسته به نوع محل می‌تواند با اتصالات پین اجازه چرخش آزادانه را به سایر عناصر ساختمانی بدهد. 

از واژه سفت و محکم برای تیرآهن‌های فولادی استفاده می‌شود زیرا اتصالات تیرآهن‌ها به ستون کاملا سفت و سخت بوده و این ویژگی را به کل ساختار اضافه می‌کند. 

این قاب طراحی شده است تا قسمت انتهایی تیرآهن بدون نیاز به قطعات جانبی برای مقاومت باربری جانبی مفید واقع شوند.  تیرآهن‌های فولادی پایداری کل ساختار را با استفاده از اتصالات سخت ارائه می‌دهند. 

معمولا در ساختار و قاب‌بندی ساختمان، با اتصال تیرآهن‌ها به ستون به پایان می‌رسند. اتصال جوش داده شده می‌تواند در ساختمان مورد استفاده قرار گیرد، این باعث می‌شود که در مناطق فعال لرزه‌ای مقاوم‌تر و موثرتر عمل کند. اتصالات جوش تداوم لحظه‌ای کاملی را در ساختار فراهم می‌کند، اما کمی گران‌تر از اتصالات پیچ و مهره‌ای می‌باشد. بهترین روش برای اتصالات جوش در تیرآهن‌ها این است که این کار در محل سایت انجام شود. 

اتصالات سفت و سخت تیرآهن‌های فولادی، نیروهای برشی و حرکات را به ستون‌ها منتقل می‌کند. مفاصل به عنوان یک واحد چرخانده می‌شوند و اعضا با یکدیگر رابطه زاویه‌ای دارند و به صورت همزمان در هماهنگی با یکدیگر می‌باشند. استفاده از تیرآهن‌های فولادی در قاب‌بندی ساختمان می‌تواند بارهای عمودی سنگین را نگه دارد.  شاید بهتر باشد بگوییم بدون تیرآهن‌های فولادی و ساختار سفت و سخت آن ها، ساخت آسمان خراش‌ها امکان‌پذیر نمی‌شد.

مزایای ساختمان‌های فلزی

استفاده از تیرآهن‌های فولادی در ساختار ساختمان‌ها بسیار موثر و کارآمد می‌باشد. ساکنان طبقات پایین در ساختمان‌های ساخته شده از تیرآهن‌های فولادی قادر به احساس ارتعاشات نمی‌باشند و این موضوع در ساختمان به عنوان یک موهبت به شمار می‌رود. 

مزایای استفاده از تیرآهن‌های فولادی

مزایای استفاده از تیرآهن‌های فولادی عبارت است از:

1. دهانه‌های بزرگ
2. عملکرد مناسب در حالت بارگیری و شرایط لرزه‌ای
3. در دسترس برای سازندگان
4. حمایت از ساختار ساختمان

استفاده از تیرآهن‌های فولادی در ساختمان باعث می‌شود که ساختن مناطق وسیع آزاد از ستون‌ها به‌سادگی امکان‌پذیر باشد. تیرآهن‌های فولادی می‌تواند با ایجاد فضای باز مناسب برای انبارها، و ساختمان‌های بزرگ مانند سوله‌ها و سالن‌های ورزشی مناسب عمل کند. 

تیرآهن‌های فولادی برای ساختمان‌های غیرعایق و یا عایق‌بندی شده نیز بسیار مناسب می‌باشد. با این حال برای استفاده از تجهیزات سنگین معمولا نیاز به استفاده از جرثقیل می‌باشد. بسته به ساخت و ساز و نوع تیرآهن‌ها ممکن است نیاز به جوشکاری در محل باشد. همچنین تیرآهن‌های فولادی از سایر سازه‌ها و عناصر فولادی پیچیده‌تر می‌باشند، اما از آنجایی که معمولا برای ساختمان‌های بزرگ از آن استفاده می‌شود، ثبات آن نیز بیشتر می‌باشد. ساختمان‌های چند طبقه، سالن‌های ورزشی، انبارها و بسیاری از ساختمان‌ها امروزه با استفاده از تیرآهن‌های فولادی ساخته شده‌اند. 
شما ممکن است فکر کنید که تنها تیرآهن‌های فولادی برای ساخت و ساز شما مناسب می‌باشند، با این حال می‌توانید از عناصر دیگری نیز برای ساخت استفاده نمایید. 

انواع برنامه‌های کاربردی ساختمان با استفاده از ساختار مستحکم

ساختمان‌ها با استفاده از قاب‌بندی مستحکم برای اهداف مختلف به کار می‌روند. استفاده از تیرآهن‌های فولادی بدون شک فضای باز مناسبی را ایجاد می‌کند. ساختار و شکل فیزیکی تیرآهن‌های فولادی سبب خواهد شد تا دستیابی به بسیاری از طرح‌های ساختمانی میسر واقع شود. از آنجایی که قاب‌بندی سفت و سخت حساس به ارتعاش نمی‌باشد، ساکنان این نوع ساختمان‌ها قادر به احساس ارتعاشات نخواهند بود. استفاده از تیرآهن‌های فولادی برای ساختمان‌هایی که در آن‌ها تجهیزات و امکانات ویژه‌ای قرار می‌گیرد، بسیار مناسب خواهد بود. به عنوان مثال بیمارستان‌ها و یا ساختمان‌های اداری از جمله این ساختمان‌ها می‌باشند. 

تیرآهن‌های فولادی یکی از قوی‌ترین و پایدارترین عناصر ساختمان سازی می‌باشند، این مسئله باعث ایجاد ساختمان‌های بزرگ می‌شود. این ویژگی در فولاد به چشم می‌آید، زیرا می‌تواند در برابر وزن‌های مختلف مقاوم‌تر عمل کند. همچنین این ویژگی در فولاد باعث طراحی همه‌جانبه و انعطاف‌پذیری آن می‌شود، تیرآهن‌های فولادی قادر خواهند بود تا بارهای بیشتر در طبقات فوقانی را به‌سادگی تحمل کنند، زیرا نیروی چرخشی وارد شده به آن‌ها به ستون‌ها منتقل خواهد شد. استفاده از تیرآهن‌های فولادی در  ساختار ساختمان‌ها بسیار رایج می‌باشد، اکثر پیمانکاران و کارگران ساختمانی با این نوع ساخت و ساز آشنا می‌باشند.

امروزه از تیرآهن‌های فولادی در قاب‌بندی و ساختار بسیاری از ساختمان‌هایی که در اطراف خود مشاهده می‌کنید، استفاده شده است، این به آن دلیل است که دنیای ما بدون آن‌ها کاملا متفاوت خواهد بود.