ستون‌ها از مهم‌ترین عناصر سازه‌ای هستند که وظیفه انتقال بارهای سازه به فونداسیون و زمین را بر عهده دارند. از آنجایی که استحکام ستون‌ها نقشی حیاتی در پایداری و امنیت ساختمان ایفا می‌کند، انتخاب مقاطع فولادی مناسب برای ساخت آنها از اهمیت بالایی برخوردار است.
تیرآهن دوبل یا ستون دوبل راه‌حلی کارآمد و مقرون به صرفه برای افزایش مقاومت ستون‌ها در سازه‌های مختلف، به ویژه ساختمان‌های بلند مرتبه ارائه می‌دهد. این نوع تیرآهن از اتصال دو تیرآهن I شکل به یکدیگر به روش‌های مختلف، مانند جوشکاری، نبشی، ناودانی و ورق فولادی ساخته می‌شود. تیرآهن دوبل با سطح مقطع بزرگ‌تر و بال های قوی‌تر، مقاومت خمشی و فشاری ستون را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این نوع تیرآهن برای تحمل بارهای سنگین در سازه‌های بلند مرتبه، مانند برج‌ها و پل‌ها، مناسب است. در مقایسه با سایر مقاطع فولادی مانند قوطی، تیرآهن دوبل با وجود افزایش استحکام، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است.
در این مقاله، به بررسی جزئیات تیرآهن‌دوبل، از جمله کاربردهای آن اشاره خواهیم کرد. همراه ما باشید تا با این مقطع فولادی کاربردی و مزایای آن بیشتر آشنا شوید.
کاربردهای تیرآهن دوبل
راه‌حلی قدرتمند برای استحکام هر چه بیشتر سازه‌های مدرن یعنی تیرآهن دوبل، عنصری با استحکام فوق‌العاده است. که نقشی کلیدی در ساخت سازه‌های مدرن و بلندمرتبه ایفا می‌کند. این نوع تیرآهن که از اتصال دو تیرآهن به یکدیگر ساخته می‌شود، مزایای متعددی را برای سازندگان و مهندسان به ارمغان می‌آورد.
موارد استفاده و کاربرد تیرآهن دوبل:
-
ساخت ستون‌ها در سازه‌های بلند
در ساختمان‌های مرتفع، بارهای سنگینی بر روی ستون‌ها اعمال می‌شود. تیرآهن دوبل با سطح مقطع بزرگ‌تر و مقاومت خمشی و فشاری بالاتر، به طور قابل توجهی پایداری و استحکام ستون‌ها را افزایش می‌دهد.
-
قاب‌های خمشی
قاب‌های خمشی، سیستم‌های باربر جانبی در سازه‌ها هستند که وظیفه تحمل و انتقال بارهای جانبی مانند زلزله را بر عهده دارند. تیرآهن دوبل به دلیل مقاومت و سختی بالا، انتخابی ایده‌آل برای ساخت این نوع قاب‌ها محسوب می‌شود.
-
اسکلت فلزی
در اسکلت فلزی سازه های مختلف، از تیرآهن‌های متعددی با مقاطع مختلف استفاده می‌شود. تیرآهن‌دوبل به عنوان یکی از این مقاطع، نقش مهمی در افزایش استحکام و مقاومت کلی اسکلت فلزی ایفا می‌کند.
-
جایگزین تیرهای بال پهن و قوطی آهن
مواقعی که دسترسی به تیرهای بال پهن یا قوطی آهن وجود ندارد، می‌توان از تیرآهن دوبل به عنوان جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه استفاده کرد.
-
افزایش سطح مقطع ستون
در بحث کمانش، یکی از پارامترهای مهم، سطح مقطع ستون است. در مواردی که سطح مقطع تیرآهن‌های موجود برای ستون کافی نباشد، می‌توان با استفاده از تیرآهن دوبل، سطح مقطع را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
نکات مهم در استفاده از تیرآهن دوبل
- دقت در جوشکاری: کیفیت جوشکاری در اتصال دو تیرآهن به یکدیگر، نقشی حیاتی در استحکام و مقاومت نهایی تیرآهن‌دوبل ایفا می‌کند. جوشکاری باید توسط افراد متخصص و با استفاده از تجهیزات مناسب انجام شود.
- مناسب بودن طول تیرآهن: طول تیرآهن های دوبل باید با دهانه سقف و سایر المان‌های سازه متناسب باشد. در غیر این صورت، ممکن است عملکرد و استحکام سازه به خطر بیفتد.
فرآیند تولید ستون دوبل یا تیرآهن دوبل
ستون های دوبل به دلیل مقاومت و ظرفیت باربری بالایی که دارند، در بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع ستون ها از ترکیب دو یا چند نیمرخ فولادی و یا ورق های فولادی ساخته می شوند. در ادامه به بررسی روش های ساخت تیرآهن های دوبل می پردازیم؛
روش های ساخت تیرآهن دوبل
-
اتصال تیرآهن ها به هم از طریق دوبله کردن
در این روش دو تیرآهن، معمولا از نوع IPE در کنار یکدیگر قرار داده شده و به هم جوش داده می شوند. جوشکاری به صورت غیر ممتد انجام می شود و حداکثر فاصله بین جوش ها 30 سانتی متر است.
-
اتصال تیرآهن ها به کمک یک ورق سراسری
در این روش دو تیرآهن در کنار یکدیگر قرار داده شده و با استفاده از یک ورق به هم متصل می شوند. ورق اتصال باید حداقل 2 سانتی متر از لبه بال ستون فاصله داشته باشد.
-
اتصال دو تیرآهن به کمک بست های موازی و مورب
در این روش برای افزایش مقاومت فشاری ستون، از دو روش استفاده می شود:
- افزایش ضخامت اجزای مقطع: این روش باعث سنگین شدن و افزایش هزینه ی اجرا می شود.
- افزایش فاصله بین مقاطع و اتصال آنها با ورق یا تسمه: به این نوع ستون ها “ستون پا باز” می گویند.
انواع ستون های دوبل با بست های موازی و مورب:
- ستون مشبک: این نوع ستون ها با استفاده از ورق یا تسمه (قید) به هم متصل می شوند.
- مقاطع مرکب پر شده با بتن: این نوع ستون ها از ترکیب بتن و فولاد ساخته می شوند و مزایای زیادی مانند سادگی در نصب و اجرا، صرفه اقتصادی و عملکرد لرزه ای مناسب دارند.
روش‌های جوشکاری و اتصال تیرآهن دوبل
دو روش متداول برای جوشکاری تیرآهن‌دوبل وجود دارد که عبارتند از:
-
جوشکاری آرک با الکترود خمیری
این روش که به عنوان جوشکاری دستی نیز شناخته می‌شود، پرکاربردترین روش برای اتصال تیرآهن‌های با ضخامت کم است. در این روش، از یک الکترود جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی و ذوب فلز استفاده می‌شود. فلز ذوب شده الکترود با فلز پایه تیرآهن مخلوط شده و پس از سرد شدن، اتصال محکمی را ایجاد می‌کند.
-
جوشکاری آرک با الکترود فلزی
این روش برای اتصال تیرآهن‌های ضخیم‌تر مناسب‌تر است. در این روش، از یک الکترود فلزی با روکش مخصوص استفاده می‌شود که به طور خودکار به فلز پایه تغذیه می‌شود. قوس الکتریکی بین الکترود و فلز پایه ایجاد شده و فلز ذوب شده، اتصال محکمی را به وجود می‌آورد.
جمع بندی
در این مقاله به بررسی تیرآهن دوبل و روش‌های ساخت آن پرداختیم. همچنین به این سوال که تیرآهن دوبل چیست و چه کاربردی دارد؟ به طور کامل جواب دادیم. فهمیدیم که تیرآهن دوبل از جمله مصالح پرکاربرد در پروژه‌های عمرانی، به خصوص ساختمان‌های چند طبقه است.
نکات کلیدی که در این مقاله به آن پرداختیم:
- تیرآهن دوبل از ترکیب تیرآهن‌های معمولی IPE و تیرآهن هاش یا همان H ساخته می‌شود.
- در ساخت تیرآهن دوبل، دقت در جوشکاری و اتصال تیرآهن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.
- تیرآهن دوبل در بسیاری از پروژه‌های عمرانی، به خصوص ساختمان‌های چند طبقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- مزایای تیرآهن دوبل شامل افزایش مقاومت و استحکام، افزایش دهانه تیر، کاهش وزن سازه و سهولت در اجرا می‌شود.
برای اطلاع از قیمت و خرید قطعات می توانید به سایت شرکت صدرا پروفیل کاوه (فولاد موحد) مراجعه فرمایید.
*** شرکت صدرا پروفیل کاوه ***
