پروفیلهای تیرآهن از جمله مقاطع فولادی هستند که به علت گستردگی کاربرد در صنایع گوناگون، کمتر شخصی وجود دارد که با آنها آشنایی نسبی نداشته باشد یا دست کم نام آن را نشنیده باشد. تیرآهن انواع مختلفی دارد که در مقالات گذشته به تفصیل، به شرح هر یک پرداختهایم. تیرآهن INP یکی از انواع تیرآهنهای فولادی است که شبیه به حرف I انگلیسی است. در ادامه مطلب قصد داریم این مقطع فولادی و مزایای استفاده از آن را بیشتر بررسی نماییم. با شاهین فلز سپاهان تا انتهای مطلب همراه شوید.
تیرآهن INP چیست؟
تیرآهن INP یا بال باریک یکی از انواع تیرآهن بوده و شبیه به حرف I انگلیسی است. این تیرآهن طبق استاندارد آمریکا ساخته می شود و در کشورهای دیگر با عنوانS Beam یا S Shape نیز شناخته میشود. کشورهایی همچون چین، روسیه، اوکراین و آلمان در ساخت تیرآهنهای خود، این استاندارد را رعایت میکنند.
شکل ظاهری تیرآهنهای INP همانطور که پیشتر اشاره شد، شبیه به حرف I با بالهای شیبدار است. به صورتی که ضخامت بالهای آن در ابتدا نازک و به تدریج در انتها و در نزدیکی جان، ضخیم میشود.
در واقع، اینگونه میتوان گفت که در تیرآهنهای تولید شده بر اساس استانداردINP ، تمامی نقاط بالها ضخامت یکسان و یکنواختی ندارند و ضخامت بالهای تیرآهن در ابتدا کم و با شیب ملایم در نزدیکی جان تیرآهن، افزایش مییابد.
تیرآهن INP از سایز ۸۰ تا ۵۵۰ میلیمتر قابل تولید است، اما معمولا در ابعاد محدود به تولید میرسد. تیرآهنهای INP در ایران، توسط کارخانه ذوب آهن اصفهان و در ابعاد ۱۲ و ۱۴ تولید میگردند. سایر ابعاد این نوع تیرآهن وارداتی بوده و بیشتر از کشورهای همسایه همچون ترکیه وارد میشود.
انواع تیرآهن INP کدام است؟
انواع تیرآهنهای inp از لحاظ ابعاد به شرح زیر میباشد:
- گرید 12: این تیرآهن بر اساس استاندارد تیرآهن INP ، دارای وزنی میان ۱۰ تا ۲۶ کیلوگرم بهازای هر یک متر مربع میباشند. از این تیرآهن برای ساخت ستون و پوشش سقف استفاده میشود.
- گرید 14: یکی از پرکاربردترین نوع تیرآهن در بازار ایران است که بر اساس استاندارد اداره استاندارد ایران طراحی و تولید میشود. وزن هر مترمربع از تیرآهن گرید ۱۴ بین ۱۳ تا ۳۳ کیلوگرم است که استفاده از آن در خرپا، نعل، تیر و پوشش سقف سابقه طولانی دارد.
- گرید 16: این گرید نیز یکی از پرکاربردترین و محبوبترین گریدهای موجود در بازار است که وزن هر مترمربع آن با توجه به استانداردهای موجود بین ۱۵ تا ۴۱ کیلوگرم متغیر است. از این تیرآهن برای ساخت پوشش سقف و پل لانهزنبوری استفاده میکنند.
- تیرآهن 18: وزن هر متر این تیرآهن بین ۱۵ تا ۴۱ کیلوگرم است که استفاده آن نیز همانند گرید ۱۶ است.
- تیرآهن 20: این تیرآهن وزنی متغیر بین ۲۲ تا ۶۰ کیلوگرم دارد. این تیرآهن به علت وزن بسیار بالا و قدرت تحمل فشار زیاد بیشتر در سازههای بسیار بزرگ یا طبقات زیرین سازههای بلند استفاده میشود.
مشخصات تیرآهن بال باریک
به طور کلی، تیرآهن بال باریک طولی میان ۸ الی ۱۶ متر، ارتفاع ۸۰ الی ۶۰۰ میلیمتر و عرضهای متفاوت ۴۲ الی ۲۱۵ میلیمتر دارا است. مشخصات ابعادی تیرآهن های INP تولید شده در ایران نیز طبق استاندارد در طول ۴ تا ۱۲ متر، ارتفاع ۸۰ تا ۵۵۰ میلی متر و عرض ۴۲ تا ۲۰۰ میلی متر هستند. دیگر مشخصات این تیرآهن مطابق استاندارد ملی ایران به شماره ۳۲۷۷ با عنوان تیرآهن گرم نوردیده بال باریک شیبدار در جدولهای زیر ارائه شده است:
نوع فولاد | درصد وزنی عناصر | ||||||
کربن (حداکثر) | سیلیسیم | منگنز | فسفر (حداکثر) | گوگرد (حداکثر) | ازت (حداکثر) | کربن معادل (حداکثر) | |
S235R (فولاد ۳۷) | ۰.۱۷ | ۰.۱۲-۰.۳۵ | ۰.۲۵-۱.۴۰ | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۱۲ | ۰.۳۵ |
S۲۷۵R (فولاد ۴۴) | ۰.۲۱ | ۰.۱۵-۰.۴۰ | ۰.۴۰-۱.۵۰ | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۱۲ | ۰.۴۰ |
S۳۵۵R (فولاد ۵۲) | ۰.۲۴ | ۰.۵۵ => | ۱.۶۰ => | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۴۰ | ۰.۰۱۲ | ۰.۴۵ |
نوع فولاد | آزمون کشش | شرایط آزمون خمش ۱۸۰ درجه | ||
حداقل تنش تسلیم (N/mm2) | استحکام کششی (N/mm2) | حداقل درصد ازدیاد طول نسبی | قطر فک خمش به ضخامت نمونه | |
S235R (فولاد ۳۷) | ۲۳۵ | ۳۶۰-۵۱۰ | ۲۶ | ۱ برابر |
S۲۷۵R (فولاد ۴۴) | ۲۷۵ | ۴۱۰-۵۶۰ | ۲۳ | ۲.۵ برابر |
S۳۵۵R (فولاد ۵۲) | ۳۵۵ | ۴۷۰-۶۳۰ | ۲۲ | ۲.۵ برابر |
مزایای استفاده از تیرآهن های inp چیست؟
مزیت اصلی این تیرآهن، شکل بال آن است. هنگامی که بالها ضخامت یکسان نداشته باشند یا در تعریف دیگر مخروطی شکل باشند، منجر به آن میشوند که این نوع تیرآهن در نقاط بحرانی سازه در برابر خم شدن، مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. دیگر مزایایی که میتوان در ارتباط با استفاده از این تیرآهن به آن اشاره نمود، به شرح زیر میباشد:
- استفاده از تیرآهن inp سبب کاهش هزینههای عملیاتی میگردد.
- نصب تیرآهن INP به آسانی انجام میشود که این موضوع منجر به افزایش سرعت اجرای سازه میگردد.
- با استفاده از این نوع تیرآهن، امکان توسعه مجدد بعد از پایان پروژه وجود دارد.
- تیرآهن INP مانند سایر انواع تیرآهن از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار میباشد.
- تیرآهنهای INP فضای کمتری نسبت به سازه بتنی اشغال میکنند.
معایب تیرآهن inp شامل چه مواردی است؟
نوع بال تیرآهنهای inp در عین آنکه مزیت این مقطع فولادی به حساب میآیند، از طرف دیگر یک عیب نیز به شمار میروند؛ چراکه ضخامت زیاد بالها، اتصال این نوع تیرآهن را به دیگر اعضای سازه دشوارتر میکند و ممکن است در بعضی موارد تیرآهن IPE انتخاب مناسبتری باشد. به طور کل، معایب اصلی تیرآهن INP را میتوان در موارد زیر جست و جو نمود:
- این نوع تیرآهن، مقاومت پیچشی پایینی دارد.
- اتصال بالهای تیرآهنINP به دیگر قسمتهای سازه، دشوارتر از سایر تیرآهنها است.
- چنانچه افزایش دمای محیط تیرآهن زیاد باشد، مقاومت آنها کاهش پیدا میکند.
- در برابر شرایط جوی نامناسب، واکنش نشان میدهند و منجر به کاهش ابعاد در دمای پایین یا خوردگی در محیط مرطوب میشوند.
- از دیگر معایب این تیرآهن، تمایل آن به کمانش میباشد.
- تیرآهنINP ظرفیت ساختاری بسیار کمی در حالت افقی یا محور X نسبت به استفاده به صورت عمودی یا محور Y دارد.
- در صورتی که برای اتصالات تیرآهن از عملیات جوشکاری استفاده گردد، ممکن است مقاومت کافی را نداشته باشند و جوش از بین برود. به همین علت، بهتر است برای اتصال میان قطعات از پیچ و پرچ استفاده شود.
کاربرد تیرآهن INP
از تیرآهنهای inp به طور گسترده در صنایع زیر استفاده میشود:
- ساخت وسایل نقلیه همچون کشتی
- کاربرد در ساختمان سازی و عمران
- ساخت خرپا
- بکارگیری در ساخت سازههای عظیم همچون پلها
جدول اشتال تیرآهن inp
جدول وزن تیرآهن inp به شرح زیر میباشد:
h | b | s=r1 | t | r2 | c | h-2c | A | G | Jx | Wx | ix | Jy | Wy | iy | a1 | rT | |
mm | mm | mm | mm | mm | mm | mm | cm2 | kg/m | cm4 | cm3 | cm | cm4 | cm3 | cm | mm | mm | |
۸۰ | ۸۰ | ۴۲ | ۳٫۹ | ۵٫۹ | ۲٫۳ | ۱۰٫۵ | ۵۹ | ۷٫۵۷ | ۵٫۹۴ | ۷۷٫۸ | ۱۹٫۵ | ۳٫۲ | ۶٫۲۹ | ۳ | ۰٫۹۱ | ۶۲ | ۱۱٫۲ |
۱۰۰ | ۱۰۰ | ۵۰ | ۴٫۵ | ۶٫۸ | ۲٫۷ | ۱۲٫۵ | ۷۵ | ۱۰٫۶ | ۸٫۳۴ | ۱۷۱ | ۳۴٫۲ | ۴٫۰۱ | ۱۲٫۲ | ۴٫۸۸ | ۱٫۰۷ | ۷۸ | ۱۳٫۳ |
۱۲۰ | ۱۲۰ | ۵۸ | ۵٫۱ | ۷٫۷ | ۳٫۱ | ۱۴ | ۹۲ | ۱۴٫۲ | ۱۱٫۱ | ۳۲۸ | ۵۴٫۷ | ۴٫۸۱ | ۲۱٫۵ | ۷٫۴۱ | ۱٫۲۳ | ۹۴ | ۱۵٫۴ |
۱۴۰ | ۱۴۰ | ۶۶ | ۵٫۷ | ۸٫۶ | ۳٫۴ | ۱۵٫۵ | ۱۰۹ | ۱۸٫۲ | ۱۴٫۳ | ۵۷۳ | ۸۱٫۹ | ۵٫۶۱ | ۳۵٫۲ | ۱۰٫۷ | ۱٫۴ | ۱۰۸ | ۱۷٫۴ |
۱۶۰ | ۱۶۰ | ۷۴ | ۶٫۳ | ۹٫۵ | ۳٫۸ | ۱۷٫۵ | ۱۲۵ | ۲۲٫۸ | ۱۷٫۹ | ۹۳۵ | ۱۱۷ | ۶٫۴ | ۵۴٫۷ | ۱۴٫۸ | ۱٫۵۵ | ۱۲۴ | ۱۹٫۵ |
۱۸۰ | ۱۸۰ | ۸۲ | ۶٫۹ | ۱۰٫۴ | ۴٫۱ | ۱۹ | ۱۴۲ | ۲۷٫۹ | ۲۱٫۹ | ۱۴۵۰ | ۱۶۱ | ۷٫۲ | ۸۱٫۳ | ۱۹٫۸ | ۱٫۷۱ | ۱۴۰ | ۲۱٫۶ |
۲۰۰ | ۲۰۰ | ۹۰ | ۷٫۵ | ۱۱٫۳ | ۴٫۵ | ۲۰٫۵ | ۱۵۹ | ۳۳٫۴ | ۲۶٫۲ | ۲۱۴۰ | ۲۱۴ | ۸ | ۱۱۷ | ۲۶ | ۱٫۸۷ | ۱۵۶ | ۲۳٫۶ |
۲۲۰ | ۲۲۰ | ۹۸ | ۸٫۱ | ۱۲٫۲ | ۴٫۹ | ۲۲ | ۱۷۶ | ۳۹٫۵ | ۳۱٫۱ | ۳۰۶۰ | ۲۷۸ | ۸٫۸ | ۱۶۲ | ۳۳٫۱ | ۲٫۰۲ | ۱۷۲ | ۲۵٫۷ |
۲۴۰ | ۲۴۰ | ۱۰۶ | ۸٫۷ | ۱۳٫۱ | ۵٫۲ | ۲۴ | ۱۹۲ | ۴۶٫۱ | ۳۶٫۲ | ۴۲۵۰ | ۳۵۴ | ۹٫۵۹ | ۲۲۱ | ۴۱٫۷ | ۲٫۲ | ۱۸۸ | ۲۷٫۸ |
۲۶۰ | ۲۶۰ | ۱۱۳ | ۹٫۴ | ۱۴٫۱ | ۵٫۶ | ۲۶ | ۲۰۸ | ۵۳٫۳ | ۴۱٫۹ | ۵۷۴۰ | ۴۴۲ | ۱۰٫۴ | ۲۸۸ | ۵۱ | ۲٫۳۲ | ۲۰۲ | ۲۹٫۶ |
۲۸۰ | ۲۸۰ | ۱۱۹ | ۱۰٫۱ | ۱۵٫۲ | ۶٫۱ | ۲۷٫۵ | ۲۲۵ | ۶۱ | ۴۷٫۹ | ۷۵۹۰ | ۵۴۲ | ۱۱٫۱ | ۳۶۴ | ۶۱٫۲ | ۲٫۴۵ | ۲۱۸ | ۳۱٫۱ |
۳۰۰ | ۳۰۰ | ۱۲۵ | ۱۰٫۸ | ۱۶٫۲ | ۶٫۵ | ۲۹٫۵ | ۲۴۱ | ۶۹ | ۵۴٫۲ | ۹۸۰۰ | ۶۵۳ | ۱۱٫۹ | ۴۵۱ | ۷۲٫۲ | ۲٫۵۶ | ۲۳۴ | ۳۲٫۶ |
۳۲۰ | ۳۲۰ | ۱۳۱ | ۱۱٫۵ | ۱۷٫۳ | ۶٫۹ | ۳۱ | ۲۵۸ | ۷۷٫۷ | ۶۱ | ۱۲۵۱۰ | ۷۸۲ | ۱۲٫۷ | ۵۵۵ | ۸۴٫۷ | ۲٫۶۷ | ۲۴۸ | ۳۴٫۱ |
۳۴۰ | ۳۴۰ | ۱۳۷ | ۱۲٫۲ | ۱۸٫۳ | ۷٫۳ | ۳۳ | ۲۷۴ | ۸۶٫۷ | ۶۸ | ۱۵۷۰۰ | ۹۲۳ | ۱۳٫۵ | ۶۷۴ | ۹۸٫۴ | ۲٫۸ | ۲۶۴ | ۳۵٫۶ |
۳۶۰ | ۳۶۰ | ۱۴۳ | ۱۳ | ۱۹٫۵ | ۷٫۸ | ۳۵ | ۲۹۰ | ۹۷ | ۷۶٫۱ | ۱۹۶۱۰ | ۱۰۹۰ | ۱۴٫۲ | ۸۱۸ | ۱۱۴ | ۲٫۹ | ۲۷۸ | ۳۷٫۲ |
۳۸۰ | ۳۸۰ | ۱۴۹ | ۱۳٫۷ | ۲۰٫۵ | ۸٫۲ | ۳۷ | ۳۰۶ | ۱۰۷ | ۸۴ | ۲۴۰۱۰ | ۱۲۶۰ | ۱۵ | ۹۷۵ | ۱۳۱ | ۳٫۰۲ | ۲۹۴ | ۳۸٫۷ |
۴۰۰ | ۴۰۰ | ۱۵۵ | ۱۴٫۴ | ۲۱٫۶ | ۸٫۶ | ۳۸٫۵ | ۳۲۳ | ۱۱۸ | ۹۲٫۴ | ۲۹۲۱۰ | ۱۴۶۰ | ۱۵٫۷ | ۱۱۶۰ | ۱۴۹ | ۳٫۱۳ | ۳۰۸ | ۴۰٫۲ |
۴۲۵ | ۴۲۵ | ۱۶۳ | ۱۵٫۳ | ۲۳ | ۹٫۲ | ۴۱ | ۳۴۳ | ۱۳۲ | ۱۰۴ | ۳۶۹۷۰ | ۱۷۴۰ | ۱۶٫۷ | ۱۴۴۰ | ۱۷۶ | ۳٫۳ | ۳۲۸ | ۴۲٫۲ |
۴۵۰ | ۴۵۰ | ۱۷۰ | ۱۶٫۲ | ۲۴٫۳ | ۹٫۷ | ۴۳٫۵ | ۳۶۳ | ۱۴۷ | ۱۱۵ | ۴۵۸۵۰ | ۲۰۴۰ | ۱۷٫۷ | ۱۷۳۰ | ۲۰۳ | ۳٫۴۳ | ۳۴۸ | ۴۴ |
۴۷۵ | ۴۷۵ | ۱۷۸ | ۱۷٫۱ | ۲۵٫۶ | ۱۰٫۳ | ۴۵٫۵ | ۳۸۴ | ۱۶۳ | ۱۲۸ | ۵۶۴۸۰ | ۲۳۸۰ | ۱۸٫۶ | ۲۰۹۰ | ۲۳۵ | ۳٫۶ | ۳۶۶ | ۴۶ |
۵۰۰ | ۵۰۰ | ۱۸۵ | ۱۸ | ۲۷ | ۱۰٫۸ | ۴۸ | ۴۰۴ | ۱۷۹ | ۱۴۱ | ۶۸۷۴۰ | ۲۷۵۰ | ۱۹٫۶ | ۲۴۸۰ | ۲۶۸ | ۳٫۷۲ | ۳۸۴ | ۴۷٫۸ |
۵۵۰ | ۵۵۰ | ۲۰۰ | ۱۹ | ۳۰ | ۱۱٫۹ | ۵۲٫۵ | ۴۴۵ | ۲۱۲ | ۱۶۶ | ۹۹۱۸۰ | ۳۶۱۰ | ۲۱٫۶ | ۳۴۹۰ | ۳۴۹ | ۴٫۰۲ | ۴۲۴ | ۵۱٫۸ |
۶۰۰ | ۶۰۰ | ۲۱۵ | ۲۱٫۶ | ۳۲٫۴ | ۱۳ | ۵۷٫۵ | ۴۸۵ | ۲۵۴ | ۱۹۹ | ۱۳۹۰۰۰ | ۴۶۳۰ | ۲۳٫۶ | ۴۶۷۰ | ۴۳۴ | ۴٫۳ | ۴۶۰ | ۵۵٫۴ |
قیمت تیرآهن inp
قیمت تیرآهن INP همچون سایر مقاطع فولادی به عوامل مختلفی مانند وزن، سایز و ابعاد تیرآهن، آلیاژ به کار رفته در ساخت آن و همچنین عواملی مثل قیمت بازار جهانی آهن، نوسانات ارز و کارخانه سازنده بستگی دارد. از آنجایی که وزن این مقطع فولادی نسبتا بالا است، قیمت آن نیز بر پروژههای عمرانی تاثیر بسیاری خواهد گذاشت.
جمع بندی
در این مقاله به معرفی تیرآهن INP که یکی از انواع تیرآهن است و شبیه به حرف l انگلیسی میباشد، پرداختیم. در این تیرآهن ضخامت بالها در ابتدا نازک و به تدریج در انتها و در نزدیکی جان، ضخیم میشود. در صنایعی همچون ساختمان سازی، ساخت لوازم نقلیه و غیره به طور گسترده از تیرآهنهای inp استفاده میگردد.
منبع(Resource): I Steel Beam Sizes (IPE and INP)
سوالات متداول
تیرآهن inp چیست؟
این تیرآهن از انواع تیرآهن های فولادی است که با نام بال باریک نیز شناخته میشود و ضخامت بالهای آن در ابتدا نازک و به تدریج در انتها، ضخیم میشود.
قیمت تیرآهن inp
قیمت تیرآهن بال باریک تحت تاثیر عوامل مختلفی همچون نوع آلیاژ مصرفی، وزن، برند تولید کننده و غیره در نوسان میباشد.