تیرآهن چیست و چرا در سازه‌های فولادی حیاتی است؟

تیرآهن به عنوان مقطع فولادی اصلی در اسکلت فلزی شناخته می شود و وظیفه انتقال بارهای خمشی و برشی از تیرهای فرعی به تیرهای اصلی و نهایتا ستون و فونداسیون را بر عهده دارد. نتیجه اش؟ ایستایی سازه، قابلیت شکل پذیری بهتر در زلزله و اجرای سریع تر نسبت به برخی سیستم های بتنی اتفاق می افتد.

برای اطلاع از نوسانات بازار و بررسی قیمت تیرآهن امروز، دسترسی به اطلاعات به‌روز و دقیق اهمیت زیادی دارد؛ چرا که قیمت این مقطع فولادی به عواملی همچون نوع تیرآهن (IPE، INP، IPB)، وزن شاخه، ابعاد و طول تیرآهن، کارخانه تولیدکننده و نرخ ارز وابسته است. انتخاب صحیح تیرآهن نیازمند شناخت دقیق مشخصات فنی و نیاز سازه‌ای پروژه است.

در این مقاله، با انواع تیرآهن، مشخصات فنی، مراحل تولید، کاربردها، مزایا و استانداردهای مرجع مربوط به تیرآهن آشنا می شوید، پس در ادامه با اهن اینجا همراه باشید.

تیرآهن چیست؟

تیرآهن یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مقاطع فولادی ساختمانی است که در ساخت انواع سازه‌های فولادی، پل‌ها، سوله‌ها، برج‌ها و حتی سازه‌های صنعتی سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول در واقع یک پروفیل طویل فلزی است که برای تحمل نیروهای خمشی و برشی طراحی شده و وظیفه آن، انتقال بار از قسمت‌های بالایی سازه به ستون‌ها و در نهایت به فونداسیون می‌باشد. به بیان ساده‌تر، تیرآهن همان ستون فقرات یک سازه فولادی است که ایستایی، تعادل و مقاومت را برای کل اسکلت فراهم می‌کند.

از نظر ساختار، تیرآهن از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

1. بال‌ها (Flanges) که در قسمت بالایی و پایینی تیر قرار دارند و وظیفه تحمل نیروهای کششی و فشاری را بر عهده دارند.
2. جان (Web) که بخش میانی تیر است و نیروهای برشی را تحمل می‌کند.

این ترکیب باعث می‌شود تیرآهن در برابر خم شدن (Bending) و برش (Shear)، مقاومت بالایی داشته باشد، بدون آن‌که وزن بیش از حدی به سازه تحمیل کند.

در فرآیند طراحی سازه‌ها، مهندسان بر اساس نوع بارگذاری، دهانه سازه و کاربری ساختمان، نوع و سایز مناسب تیرآهن را انتخاب می‌کنند. برای مثال، در سازه‌هایی با دهانه بلند یا بارهای سنگین، استفاده از تیرآهن‌های بال پهن (IPB) یا تیرآهن لانه‌زنبوری رایج‌تر است، در حالی که برای ساختمان‌های متداول شهری، تیرآهن IPE انتخاب اصلی محسوب می‌شود.

از نظر فرآیند تولید، تیرآهن با روش نورد گرم (Hot Rolling) ساخته می‌شود. در این روش، شمش فولادی یا بیلت در دمای بالا حرارت داده شده و از میان غلتک‌های صنعتی عبور داده می‌شود تا به شکل مورد نظر (مقطع I یا H) برسد. نتیجه این فرآیند، محصولی با استحکام بالا، سطح صاف و ابعاد دقیق است که مطابق با استانداردهای ISIRI 1791 (استاندارد ملی ایران) یا DIN 1025 (استاندارد آلمان) تولید می‌شود.

از نظر خواص مکانیکی، تیرآهن‌ها معمولاً از فولادهای گرید ST37، ST44 و ST52 یا معادل اروپایی آن‌ها یعنی S235، S275 و S355 تولید می‌شوند. هرچه گرید فولاد بالاتر باشد، میزان مقاومت تسلیم و استحکام کششی بیشتر است، اما در مقابل، جوش‌پذیری و شکل‌پذیری ممکن است کاهش یابد. به همین دلیل انتخاب گرید مناسب باید متناسب با نوع پروژه و الزامات طراحی انجام شود.

از دیدگاه مهندسی، شکل I یا H تیرآهن باعث می‌شود تا این مقطع در برابر لنگر خمشی مقاومت بسیار بالایی داشته باشد، زیرا بیشترین تنش‌های کششی و فشاری در بال‌ها متمرکز می‌شوند و جان تیر، بارهای برشی را جذب می‌کند. این ویژگی هندسی، نسبت به مقاطع توپر، عملکرد بسیار اقتصادی‌تری ایجاد می‌کند و موجب کاهش وزن سازه و صرفه‌جویی در مصرف فولاد می‌شود.

در پروژه‌های ساختمانی، تیرآهن‌ها معمولاً به‌صورت شاخه‌های ۱۲ متری عرضه می‌شوند و بسته به نوع طراحی، به شکل تیر ساده، تیر مرکب یا تیر دوبل (دوتایی) مورد استفاده قرار می‌گیرند. در تیرهای مرکب، دو پروفیل IPE با ورق تقویتی به هم جوش داده می‌شوند تا ظرفیت خمشی و برشی تیر افزایش یابد.

در مجموع، تیرآهن یکی از حیاتی‌ترین اجزای هر سازه فلزی است که علاوه بر افزایش استحکام کلی سازه، امکان اجرای دهانه‌های بلندتر، ارتفاع طبقات بیشتر و اجرای سریع‌تر اسکلت فلزی را فراهم می‌سازد. به همین دلیل، انتخاب صحیح نوع، سایز و برند تیرآهن می‌تواند تأثیر مستقیمی بر ایمنی، دوام و هزینه نهایی پروژه داشته باشد.

در ایران، برندهایی همچون ذوب آهن اصفهان، فایکو، شاهین بناب و آریان فولاد از تولیدکنندگان اصلی تیرآهن هستند که محصولات خود را مطابق استانداردهای بین‌المللی عرضه می‌کنند. استفاده از تیرآهن این کارخانه‌ها تضمین‌کننده کیفیت بالا، دقت ابعادی و دوام طولانی‌مدت در پروژه‌های عمرانی است.

مشخصات فنی تیرآهن

در بررسی مشخصات فنی تیرآهن، مجموعه‌ای از عوامل هندسی، مکانیکی و متریالی وجود دارد که عملکرد این مقطع فولادی را در سازه تعیین می‌کند. آگاهی از این ویژگی‌ها برای انتخاب درست نوع تیرآهن، طراحی مطمئن و اجرای دقیق سازه حیاتی است. در ادامه، مهم‌ترین مشخصات فنی تیرآهن را به‌صورت گام‌به‌گام بررسی می‌کنیم:

1. ابعاد هندسی تیرآهن
   ابعاد هندسی شامل ارتفاع جان (h)، عرض بال (b)، ضخامت جان (tw) و ضخامت بال (tf) است. این پارامترها نقش مستقیم در ظرفیت خمشی، برشی و پایداری تیر دارند. هرچه ارتفاع جان بیشتر باشد، مقاومت تیر در برابر خمش افزایش می‌یابد و هرچه ضخامت بال بالاتر باشد، مقاومت در برابر پیچش و خستگی بیشتر خواهد شد.
2. وزن واحد طول تیرآهن
   وزن تیرآهن، که به صورت کیلوگرم بر متر طول بیان می‌شود، از مهم‌ترین پارامترها در طراحی و برآورد هزینه است. وزن بیشتر، معمولاً به معنای ظرفیت بالاتر و در نتیجه افزایش قیمت نهایی است. در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی، مهندسان همواره سعی می‌کنند بین وزن، مقاومت و هزینه تعادل برقرار کنند.
3. جنس فولاد و گرید متریال
   تیرآهن‌ها در ایران و جهان معمولاً با گریدهای فولادی ST37، ST44، ST52 یا معادل اروپایی آن‌ها S235، S275، S355 تولید می‌شوند.
   – ST37 یا S235: فولاد نرم با شکل‌پذیری بالا و مقاومت تسلیم حدود 235 مگاپاسکال.
   – ST52 یا S355: فولاد مقاوم‌تر با استحکام کششی بالا، مناسب برای سازه‌های سنگین.
   انتخاب گرید مناسب تأثیر مستقیم بر مقاومت نهایی، قابلیت جوشکاری و انعطاف‌پذیری تیرآهن دارد.
4. مقاومت خمشی (Bending Strength)
   تیرآهن باید توانایی تحمل لنگر خمشی (M) را بدون تغییر شکل دائمی داشته باشد. این مقاومت بستگی به ممان اینرسی (I) و فاصله الیاف از محور خنثی (y) دارد. فرمول محاسبه تنش خمشی به‌صورت σ = M*y/I است. افزایش ممان اینرسی با انتخاب تیرآهن‌های بال‌پهن (IPB) یا لانه‌زنبوری می‌تواند ظرفیت خمشی را به‌طور چشمگیری بالا ببرد.
5. مقاومت برشی (Shear Strength)
   بخش جان تیرآهن (Web)، اصلی‌ترین قسمت تحمل‌کننده نیروهای برشی است. ضخامت جان باید به اندازه‌ای باشد که در برابر برش‌های عرضی و برش‌های متمرکز ناشی از بارهای نقطه‌ای مقاومت کند. در تیرهای سنگین، استفاده از سخت‌کننده‌های جان در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها مرسوم است.
6. پایداری پیچشی جانبی (Lateral Torsional Buckling)
   یکی از پارامترهای مهم در تیرهای با دهانه بلند، پایداری پیچشی جانبی است. این ویژگی به عرض بال‌ها، ارتفاع تیر و طول دهانه بدون مهار بستگی دارد. تیرآهن‌های بال‌پهن (H-Beam) نسبت به IPE یا INP پایداری بیشتری در برابر پیچش دارند و برای دهانه‌های باز مناسب‌ترند.
7. استاندارد تولید و تلرانس ابعادی
   تیرآهن‌ها بر اساس استانداردهای مختلفی تولید می‌شوند. در ایران، ISIRI 1791 مرجع اصلی است که ابعاد و تلرانس‌های مجاز را مشخص می‌کند. در اروپا نیز EN 10034 برای شکل و تلرانس ابعاد و EN 10025 برای خواص مکانیکی فولاد استفاده می‌شود. رعایت این استانداردها باعث دقت ابعادی بالا، کیفیت سطحی مناسب و سهولت در مونتاژ و جوشکاری می‌شود.
8. طول شاخه تیرآهن
   تیرآهن‌ها معمولاً در شاخه‌های ۱۲ متری تولید می‌شوند. اما در سفارش‌های صنعتی یا پروژه‌های خاص، می‌توان طول‌های متفاوتی نیز سفارش داد. انتخاب طول مناسب باعث کاهش پرت مصالح و بهینه‌سازی هزینه حمل‌ونقل و نصب می‌شود.
9. ظرفیت تحمل بار مجاز (Allowable Load Capacity)
   ظرفیت نهایی هر تیرآهن بر اساس ابعاد، گرید فولاد، طول دهانه و نوع بارگذاری (متمرکز یا گسترده) تعیین می‌شود. همچنین این مقدار با روش‌های طراحی بر اساس مقاومت نهایی (LRFD) یا حدود مجاز (ASD) محاسبه می‌گردد.
10. ترکیب شیمیایی فولاد
    نسبت کربن، منگنز، سیلیسیم، گوگرد و فسفر در فولاد بر ویژگی‌های مکانیکی تیرآهن تأثیر می‌گذارد.
    منگنز و سیلیسیم باعث بهبود سختی و مقاومت سایشی می‌شوند.
    کنترل دقیق ترکیب شیمیایی، شرط اصلی کیفیت پایدار در تولید تیرآهن است.
    کربن بالا مقاومت را زیاد می‌کند اما جوش‌پذیری را کاهش می‌دهد.

جدول مشخصات فنی تیرآهن

نوع تیرآهن	ارتفاع جان (mm)	عرض بال (mm)	ضخامت جان (mm)	ضخامت بال (mm)	وزن تقریبی (kg/m)	گرید فولاد	استاندارد تولید
IPE 16	160	82	4.5	7.3	15.8	ST37 / S235	ISIRI 1791 / DIN 1025
IPE 20	200	100	5.6	8.5	21.3	ST37 / S275	ISIRI 1791 / DIN 1025
IPE 24	240	115	6.2	9.8	26.2	ST52 / S355	ISIRI 1791 / EN 10034
IPB 30 (HEA)	290	300	7.5	11	57.6	S275 / S355	EN 10025 / DIN 1025
INP 18	180	90	5.2	7.5	18.9	ST44 / S275	DIN 1025
IPB 40 (HEB)	400	300	11	19	128	S355	EN 10034 / EN 10025

انواع تیرآهن

تیرآهن‌ها بسته به شکل مقطع و کاربرد سازه‌ای به چند نوع اصلی تقسیم می‌شوند. رایج‌ترین آن‌ها شامل تیرآهن IPE، INP، IPB (بال‌پهن) و تیرآهن لانه‌زنبوری هستند. هرکدام از این مدل‌ها ویژگی خاصی از نظر مقاومت، وزن و نحوه اجرا دارند. در ادامه، به معرفی کوتاه هر نوع می‌پردازیم:

تیرآهن IPE

تیرآهن IPE پرکاربردترین نوع تیرآهن در ساخت‌وسازهای شهری و صنعتی است و مطابق با استاندارد اروپا (DIN 1025 – IPE Series) تولید می‌شود. این نوع تیرآهن دارای دو بال موازی و یک جان میانی صاف و مستقیم است که ساختاری متقارن و متعادل به آن می‌دهد. بال‌های آن از ابتدا تا انتها دارای ضخامت یکنواخت هستند، به همین دلیل در بازار ایران با عنوان تیرآهن بال‌موازی شناخته می‌شود.

فرآیند تولید تیرآهن IPE از طریق نورد گرم فولاد خام انجام می‌شود. در این روش، شمش یا بیلت فولادی در دمای بالا حرارت دیده و از بین غلتک‌های نورد سنگین عبور داده می‌شود تا شکل نهایی تیر با ابعاد دقیق به دست آید. پس از نورد، تیرآهن وارد مرحله خنک‌کاری تدریجی، صاف‌کاری و برش به طول استاندارد (معمولاً ۱۲ متر) می‌شود.

در ایران، استاندارد ISIRI 1791 معادل استاندارد اروپایی IPE به شمار می‌رود و کارخانه‌های معتبری مانند ذوب‌آهن اصفهان، فایکو، شاهین بناب و آریان فولاد این مدل تیرآهن را با دقت ابعادی بالا و کیفیت فولاد کنترل‌شده تولید می‌کنند. تیرآهن IPE معمولاً در سایزهای ۱۲ تا ۳۶ سانتی‌متر ارتفاع جان ساخته می‌شود و هر سایز دارای وزن و مشخصات هندسی مشخص مطابق جدول اشتال است.

این مقطع به دلیل طراحی ساده و استاندارد، پایه بسیاری از تیرهای ترکیبی و پروژه‌های سازه‌ای محسوب می‌شود و به عنوان مرجع اصلی در طراحی اسکلت فلزی شناخته می‌شود.

ویژگی های تیرآهن IPE

تیرآهن IPE به دلیل ساختار استاندارد و رفتار مکانیکی متعادل، یکی از محبوب‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان است. این نوع تیرآهن بر اساس استاندارد اروپایی DIN 1025 – IPE Series تولید می‌شود و دارای ویژگی‌های فنی و هندسی خاصی است که آن را از سایر مدل‌ها متمایز می‌کند. در ادامه، مهم‌ترین ویژگی‌های تیرآهن IPE را بررسی می‌کنیم:

1. بال‌های موازی با ضخامت یکنواخت
   اصلی‌ترین ویژگی تیرآهن IPE، بال‌های موازی (Parallel Flanges) آن است. در این نوع مقطع، ضخامت بال در تمام طول خود ثابت باقی می‌ماند که باعث یکنواختی تنش در هنگام خمش و سهولت در اتصال جوشی و پیچی می‌شود. این طراحی هندسی باعث شده تیرآهن IPE به عنوان مدل پایه طراحی سازه‌های فولادی شناخته شود.
2. جان صاف و بدون انحنا
   بخش میانی تیرآهن که به آن جان (Web) گفته می‌شود، در تیرآهن IPE کاملاً صاف و عمود بر بال‌ها است. این ویژگی موجب تقسیم متعادل نیروهای برشی در جان تیر و پایداری هندسی بالا در بارگذاری‌های طولی می‌شود.
3. دقت ابعادی بالا در تولید
   تیرآهن IPE با تلرانس هندسی دقیق و بر اساس جدول‌های استاندارد اشتال ساخته می‌شود. این دقت در ابعاد باعث می‌شود در هنگام مونتاژ، برش و جوشکاری کمترین خطا رخ دهد و کیفیت اجرای سازه‌های فلزی افزایش یابد.
4. وزن بهینه و تناسب بین مقاومت و جرم
   یکی از مزیت‌های مهم تیرآهن IPE، نسبت مناسب بین مقاومت خمشی و وزن واحد طول است. این ویژگی باعث می‌شود در پروژه‌هایی که صرفه‌جویی در وزن سازه اهمیت دارد، این مقطع گزینه‌ای کاملاً اقتصادی و کارآمد باشد.
5. تطابق با استانداردهای بین‌المللی
   تیرآهن IPE مطابق با استانداردهای معتبر جهانی نظیر DIN 1025، EN 10034 و در ایران ISIRI 1791 تولید می‌شود. این انطباق استانداردی، تضمین‌کننده کیفیت، خواص مکانیکی پایدار و قابلیت جایگزینی آسان در پروژه‌های بین‌المللی است.
6. سهولت در طراحی و تحلیل سازه‌ای
   با توجه به اینکه تمامی نرم‌افزارهای طراحی و تحلیل سازه مانند ETABS، SAP2000 و Tekla Structures از پروفیل IPE پشتیبانی می‌کنند، این مقطع در محاسبات ممان اینرسی، مرکز برش و تنش مجاز به‌راحتی قابل استفاده است.
7. قابلیت ترکیب با دیگر مقاطع فولادی
   تیرآهن IPE به‌راحتی می‌تواند در ساخت تیر مرکب، تیر دوبل یا ستون مرکب به کار رود. به دلیل یکنواختی بال‌ها و شکل استاندارد، اتصال دو یا چند تیرآهن IPE به‌صورت جوشی یا پیچ‌ومهره‌ای بسیار دقیق و بدون نیاز به اصلاح لبه انجام می‌شود.
8. ظرفیت تحمل خمش متعادل
   مقطع I شکل این تیرآهن موجب می‌شود تا تنش‌های فشاری در بال بالا و تنش‌های کششی در بال پایین به‌طور متناسب توزیع شوند. این تعادل تنش، باعث افزایش عمر خستگی تیر و کاهش تمرکز تنش در محل‌های بحرانی می‌شود.
9. طول شاخه و وزن استاندارد
   تیرآهن IPE معمولاً در شاخه‌های ۱۲ متری تولید می‌شود و دارای وزن مشخص بر اساس سایز است. برای مثال، IPE 16 حدود ۱۵.۸ کیلوگرم در هر متر وزن دارد و IPE 30 نزدیک به ۳۶.۲ کیلوگرم بر متر است. این نظم در وزن و اندازه، محاسبات سازه‌ای را ساده‌تر و دقیق‌تر می‌کند.
10. کیفیت سطحی و دوام بالا
    سطح تیرآهن IPE در فرآیند نورد گرم دارای کیفیت یکنواخت و بدون تخلخل است. این موضوع علاوه بر زیبایی ظاهری، مقاومت تیر در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی سطحی را در شرایط نگهداری مناسب افزایش می‌دهد.

در مجموع، ویژگی‌های هندسی دقیق، وزن بهینه، دقت تولید و انطباق با استانداردهای جهانی باعث شده تیرآهن IPE به عنوان یکی از اصلی‌ترین مقاطع فولادی در ساخت اسکلت فلزی شناخته شود و پایه طراحی بسیاری از سازه‌های عمرانی و صنعتی باشد.

کاربرد های تیرآهن IPE

وقتی صحبت از ساخت‌وساز ایمن، سریع و اصولی می‌شود، نام تیرآهن IPE تقریباً همیشه در میان است. این مقطع فولادی به خاطر ساختار استاندارد و وزن بهینه‌اش، در بیشتر پروژه‌های ساختمانی و صنعتی حضور پررنگی دارد. شاید برایتان سؤال باشد که دقیقاً تیرآهن IPE در کجاها استفاده می‌شود و چرا تا این اندازه محبوب است؟ در ادامه با زبانی ساده و درعین‌حال تخصصی، به بررسی کاربردهای آن می‌پردازیم.

• اسکلت فلزی ساختمان‌ها
  بیشترین کاربرد تیرآهن IPE در ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌های چندطبقه است. این تیرها به عنوان تیرهای اصلی و فرعی، وظیفه انتقال بار سقف به ستون‌ها را بر عهده دارند. از آنجایی‌که اتصال تیرآهن IPE به ستون به‌صورت جوشی یا پیچ‌ومهره‌ای آسان است، اجرای آن در پروژه‌های مسکونی و اداری سرعت بالایی دارد.
  تجربه آهن اینجا نشان داده که در پروژه‌های شهری با دهانه‌های متوسط، استفاده از IPE به‌دلیل نسبت مناسب وزن به مقاومت، بهترین تعادل میان امنیت سازه‌ای و صرفه اقتصادی را ایجاد می‌کند.
• سازه‌های صنعتی و سوله‌ها
  در پروژه‌های صنعتی، دهانه‌های بلند و بارهای سنگین از ویژگی‌های اصلی هستند. در چنین شرایطی، تیرآهن IPE معمولاً برای ساخت تیرهای سقفی، قاب‌های خمشی و مهارکننده‌های جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  به عنوان مثال، در یکی از پروژه‌های تأمین فولاد توسط آهن اینجا در منطقه صنعتی البرز، استفاده از تیرآهن IPE در قاب‌های سوله باعث شد تا زمان نصب تا ۲۰٪ کاهش پیدا کند و پایداری قاب در برابر باد افزایش یابد.
• پل‌ها و مسیرهای عبوری سبک
  تیرآهن IPE در ساخت پل‌های سبک شهری، پل‌های عابر پیاده و پلکانی فلزی نیز کاربرد دارد. این تیرها در چنین پروژه‌هایی به عنوان عضو اصلی باربر به کار می‌روند، چون علاوه بر مقاومت خمشی مناسب، در وزن کل سازه نیز صرفه‌جویی می‌کنند.
• نعل درگاه‌ها و تیرهای سقفی در سازه‌های کوچک‌تر
  در ساختمان‌های کم‌ارتفاع، تیرآهن IPE به‌عنوان نعل درگاه در پنجره‌ها و درها یا تیر فرعی سقف‌ها استفاده می‌شود. به دلیل ابعاد استاندارد و سطح صاف بال‌ها، اجرای گچ‌کاری و پوشش نهایی در این بخش‌ها آسان‌تر است و ظاهر سازه تمیزتر به نظر می‌رسد.
• تیرهای مرکب فولاد و بتن
  یکی دیگر از کاربردهای رایج تیرآهن IPE، در ساخت تیرهای مرکب (Composite Beams) است. در این سیستم، تیرآهن به همراه یک دال بتنی کار می‌کند تا مقاومت خمشی و برشی بیشتری ایجاد کند. وجود بال‌های موازی و صاف در IPE باعث می‌شود تا برشگیرها (Studs) به راحتی روی بال بالا جوش داده شوند و اتصال فولاد به بتن به بهترین شکل ممکن انجام شود.
• ساخت تیرهای دوبل و خرپاهای فولادی
  در برخی پروژه‌ها که به مقاومت بیشتر نیاز است، دو تیرآهن IPE را به‌صورت دوبل (Double Beam) در کنار هم قرار می‌دهند. این روش باعث افزایش ظرفیت تحمل بار بدون تغییر قابل‌توجه در وزن کلی سازه می‌شود. همچنین تیرآهن IPE در ساخت خرپاهای فولادی سقف و کف نیز به دلیل هندسه ساده و سازگاری بالا با اتصالات مثلثی به‌کار می‌رود.
• قاب‌های فلزی در سازه‌های موقت و کارگاهی
  در پروژه‌های عمرانی، بسیاری از سازه‌های موقت مانند داربست‌های سنگین، قالب‌های نگهدارنده و فریم‌های پشتیبان جرثقیل‌ها از تیرآهن IPE ساخته می‌شوند. دلیلش این است که این تیرها هم نسبت مقاومت به وزن مناسبی دارند و هم پس از اتمام پروژه، می‌توان آن‌ها را باز، جابجا و مجدداً استفاده کرد.
• زیرسازه پل‌ها، رمپ‌ها و کف‌های صنعتی
  در کف‌سازی‌های سنگین مثل پارکینگ طبقاتی، رمپ‌های فلزی و طبقات کارگاهی، تیرآهن IPE به عنوان تیر فرعی در کنار تیرهای اصلی به‌کار می‌رود. به‌دلیل توزیع متعادل بار و هندسه استاندارد، از تغییر شکل‌های ناخواسته جلوگیری می‌کند و باعث افزایش طول عمر مفید کف سازه می‌شود.

در مجموع، تیرآهن IPE با طراحی استاندارد، سهولت اجرا و عملکرد قابل اعتماد، در طیف گسترده‌ای از پروژه‌های ساختمانی، صنعتی و زیرساختی به‌کار می‌رود. نکته جالب اینکه تقریباً هر جایی که صحبت از اسکلت فلزی مقاوم و سبک باشد، ردپایی از IPE دیده می‌شود.

تیرآهن INP

تیرآهن INP یکی از مدل‌های متداول تیرآهن در ایران است که بر اساس استاندارد چین و روسیه (DIN 1025 – INP Series) تولید می‌شود. این نوع تیرآهن در ظاهر شباهت زیادی به تیرآهن IPE دارد، اما تفاوت اصلی آن در شکل بال‌هاست؛ در تیرآهن INP، بال‌ها از محل اتصال به جان تا لبه، به‌صورت شیب‌دار و باریک‌شونده ساخته می‌شوند. این ویژگی باعث می‌شود مقطع تیر، در نگاه از روبه‌رو، شکلی کاملاً مشخص و متمایز از نوع اروپایی خود داشته باشد.

فرآیند تولید تیرآهن INP نیز مانند سایر مقاطع نوردی، از طریق نورد گرم بیلت‌های فولادی انجام می‌شود. در این فرآیند، شمش فولادی در دمای بالا حرارت دیده و از میان غلتک‌های مخصوص نورد I شکل عبور داده می‌شود تا شکل نهایی تیر با بال‌های شیب‌دار ایجاد گردد. پس از شکل‌دهی، تیر در مرحله‌ی خنک‌کاری کنترل‌شده، صاف‌کاری و برش به طول استاندارد ۱۲ متری آماده عرضه می‌شود.

از نظر هندسی، بال‌های شیب‌دار تیرآهن INP باعث می‌شود ضخامت مقطع از مرکز بال تا لبه به‌تدریج کاهش یابد. این تفاوت ضخامت، هم در رفتار خمشی تیر و هم در نحوه اتصال آن به سایر اجزای سازه تأثیر دارد. برای مثال، در هنگام اتصال تیر به صفحات ستون یا نبشی‌ها، نیاز است لبه‌های نازک‌تر بال با دقت بیشتری در محل جوش یا پیچ قرار گیرند تا از تمرکز تنش جلوگیری شود. به همین دلیل، نصب تیرآهن INP نسبت به مدل IPE به دقت اجرایی بالاتری نیاز دارد.

از نظر خواص مکانیکی، تیرآهن INP معمولاً از فولاد با گریدهای ST37، ST44 یا ST52 تولید می‌شود که بسته به کارخانه سازنده و نوع پروژه، مقاومت تسلیم آن بین ۲۳۵ تا ۳۵۵ مگاپاسکال متغیر است. این مقاطع معمولاً در سایزهای ۱۲ تا ۳۰ سانتی‌متر ساخته می‌شوند و وزن هر شاخه آن‌ها نسبت به IPE کمی کمتر است؛ بنابراین در پروژه‌هایی که وزن سازه باید پایین نگه داشته شود، انتخاب مناسبی محسوب می‌شوند.

از لحاظ اجرایی، تیرآهن INP بیشتر در سازه‌های سبک، سوله‌ها، نعل‌درگاه‌ها و قاب‌های فرعی سقف‌ها کاربرد دارد. در ساختمان‌های چندطبقه که بار وارده نسبتاً زیاد است، معمولاً تیرآهن IPE یا IPB به‌دلیل بالاتر بودن مقاومت خمشی ترجیح داده می‌شود، اما در پروژه‌های کوچک‌تر، استفاده از INP کاملاً به‌صرفه و اقتصادی است. علاوه بر این، در مناطق جنوبی و شرقی کشور، بسیاری از سازه‌های صنعتی با استفاده از تیرآهن INP ساخته می‌شوند زیرا تولید داخلی و واردات گسترده این مقطع از کشورهای آسیایی باعث شده قیمت آن مناسب‌تر از سایر مدل‌ها باشد.

از دیگر کاربردهای رایج این تیرآهن می‌توان به ساخت اسکلت‌های فلزی سبک، چارچوب ماشین‌آلات، سازه‌های کارگاهی موقت و پل‌های کوتاه شهری اشاره کرد. در برخی موارد نیز برای افزایش مقاومت خمشی، دو تیرآهن INP را به‌صورت دوبل و متصل با ورق تقویتی استفاده می‌کنند تا بتوانند دهانه‌های بزرگ‌تر را پوشش دهند.

در پروژه‌های صنعتی تأمین‌شده توسط آهن اینجا، تیرآهن‌های INP معمولاً از برندهای معتبری چون ذوب‌آهن اصفهان، فایکو و ظفر بناب تهیه می‌شوند تا ضمن داشتن دقت ابعادی بالا، مطابق با استانداردهای DIN 1025 و ISIRI 1791 باشند. این مقاطع به‌دلیل سادگی طراحی، وزن کم، سهولت حمل‌ونقل و قیمت مناسب، یکی از گزینه‌های محبوب مهندسان در پروژه‌های سبک و نیمه‌سنگین هستند.

به‌طور خلاصه، تیرآهن INP انتخابی ایده‌آل برای پروژه‌هایی است که در آن‌ها وزن، هزینه و سرعت اجرا اهمیت بالایی دارد. این مقطع اگرچه نسبت به مدل‌های بال‌پهن یا IPE ظرفیت خمشی کمتری دارد، اما در عوض، اجرای آسان، قیمت مناسب و سازگاری با پروژه‌های سبک باعث شده همچنان جایگاه خود را در میان مقاطع فولادی ساختمانی حفظ کند.

تیرآهن IPB یا H (HEA/HEB/HEM)

تیرآهن IPB که با نام تیرآهن بال‌پهن یا تیرآهن H شکل نیز شناخته می‌شود، یکی از مقاطع فولادی قدرتمند در صنعت ساختمان‌سازی و پروژه‌های سنگین عمرانی است. نام‌گذاری آن به “H” به دلیل شکل مقطع کاملاً متقارن و شبیه حرف H انگلیسی است که حاصل طراحی خاص و دقیق این نوع تیرآهن می‌باشد.

این نوع تیرآهن در سه مدل HEA، HEB و HEM تولید می‌شود که تفاوت آن‌ها در ضخامت بال و وزن واحد طول است. به زبان ساده، HEA سبک‌ترین، HEB متوسط و HEM سنگین‌ترین نوع تیرآهن IPB محسوب می‌شود. همین تنوع باعث شده تا مهندسان بتوانند متناسب با شرایط بارگذاری، نوع مناسب را انتخاب کنند.

فرآیند تولید تیرآهن IPB معمولاً از طریق نورد گرم بیلت‌های فولادی با مقطع بزرگ‌تر انجام می‌شود. در این فرآیند، فولاد در دمای بالا از میان غلتک‌های صنعتی مخصوص مقاطع بال‌پهن عبور داده می‌شود تا شکل نهایی H را پیدا کند. این روش تولید، علاوه بر کنترل دقیق ابعاد، باعث می‌شود بال‌ها و جان تیر، یکپارچه و بدون درز جوش باشند که از نظر مقاومت مکانیکی اهمیت زیادی دارد.

از نظر ابعادی، تیرآهن‌های IPB در دامنه‌ای بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر ارتفاع جان و با عرض بال تقریباً برابر با ارتفاع جان ساخته می‌شوند. همین ویژگی باعث می‌شود این مقطع در مقایسه با تیرآهن‌های معمولی (مانند IPE)، ظاهری حجیم‌تر و مستحکم‌تر داشته باشد. در پروژه‌های بزرگ، معمولاً از سایزهای بالاتر مثل HEB 300، HEM 400 یا حتی بزرگ‌تر استفاده می‌شود.

استانداردهای تولید تیرآهن IPB شامل DIN 1025، EN 10025 و EN 10034 است. این استانداردها ابعاد، تلرانس‌ها و خواص مکانیکی فولاد را مشخص می‌کنند تا هر تیرآهن در هر کارخانه‌ای که تولید شود، کیفیت و عملکرد یکنواختی داشته باشد. در ایران نیز کارخانه‌هایی مانند ذوب آهن اصفهان، آریان فولاد و فایکو تولیدکننده مدل‌های مختلف تیرآهن H هستند که محصولاتشان مطابق با همین استانداردهای بین‌المللی عرضه می‌شود.

از نظر مهندسی، تیرآهن IPB به عنوان یکی از دقیق‌ترین و مقاوم‌ترین مقاطع نوردی شناخته می‌شود. به دلیل ابعاد متناسب و دقت در کنترل کیفیت، نصب و مونتاژ این نوع تیرآهن در پروژه‌های بزرگ صنعتی و ساختمانی با دقت بالا و انحراف حداقلی انجام می‌شود. همچنین این نوع تیرآهن معمولاً در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که پایداری، تعادل و ظرفیت باربری بالا در اولویت طراحی قرار دارد.

به‌طور کلی، تیرآهن IPB را می‌توان نماد قدرت، دقت و ایمنی در سازه‌های فولادی مدرن دانست. طراحی خاص آن باعث شده تا به یکی از اجزای اصلی در ساخت اسکلت‌های سنگین، پل‌ها و سازه‌های مرتفع تبدیل شود.

ویژگی های تیرآهن IPB یا H (HEA/HEB/HEM)

تیرآهن IPB که با عنوان تیرآهن بال‌پهن (H-Beam) نیز شناخته می‌شود، یکی از مقاوم‌ترین و مهندسی‌شده‌ترین مقاطع فولادی است که در پروژه‌های سنگین و سازه‌های مرتفع مورد استفاده قرار می‌گیرد. طراحی دقیق، ابعاد متقارن و ظرفیت باربری بالا، از مهم‌ترین دلایلی است که این مقطع را به یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها در ساخت اسکلت‌های فلزی تبدیل کرده است. در ادامه، به‌صورت جامع ویژگی‌های فنی و مهندسی این نوع تیرآهن را بررسی می‌کنیم:

1. مقطع کاملاً متقارن و هندسه H شکل
   تیرآهن IPB دارای دو بال پهن و ضخیم در بالا و پایین و یک جان میانی نسبتاً ضخیم است که به‌صورت کاملاً متقارن طراحی شده‌اند. این تقارن هندسی باعث می‌شود تا تیرآهن بتواند بارهای محوری، خمشی و برشی را به‌صورت یکنواخت تحمل کند. همین ساختار H شکل، دلیل اصلی پایداری بالا در برابر پیچش و خمش است.
2. بال‌های پهن‌تر نسبت به تیرآهن IPE
   عرض بال در تیرآهن IPB تقریباً برابر با ارتفاع جان است، درحالی‌که در IPE این نسبت بسیار کمتر است. این ویژگی موجب افزایش ممان اینرسی (Moment of Inertia) حول محور قوی می‌شود و در نتیجه تیرآهن IPB توانایی تحمل بارهای سنگین‌تر و دهانه‌های بلندتر را دارد.
3. سه رده وزنی مختلف (HEA، HEB، HEM)
   تیرآهن‌های IPB در سه مدل وزنی اصلی تولید می‌شوند:
   HEA: سبک‌ترین نوع، با ضخامت بال و جان کمتر، مناسب برای سازه‌های با بار متوسط.
   HEB: مدل استاندارد و پرکاربرد، با ضخامت متوسط و ظرفیت تحمل بار بالا.
   HEM: سنگین‌ترین نوع، با بال و جان ضخیم‌تر برای پروژه‌های صنعتی و سازه‌های مرتفع.
   این تقسیم‌بندی باعث می‌شود طراحان بتوانند بهینه‌ترین انتخاب بر اساس نوع بارگذاری را انجام دهند.
4. مقاومت فوق‌العاده در برابر خمش و فشار محوری
   به‌دلیل بال‌های ضخیم و موازی، تیرآهن IPB در برابر نیروهای فشاری و خمشی مقاومت بسیار بالایی دارد. این ویژگی آن را برای ستون‌ها، تیرهای سنگین و قاب‌های فلزی بزرگ ایده‌آل می‌کند. همچنین به‌خاطر سطح مقطع گسترده، توزیع تنش در آن متعادل‌تر است و احتمال تمرکز تنش (Stress Concentration) کاهش می‌یابد.
5. پایداری پیچشی جانبی بالا
   مقطع H به دلیل اینرسی زیاد حول محور ضعیف و عرض زیاد بال‌ها، پایداری بالایی در برابر پیچش جانبی و کمانش پیچشی-خمشی (LTB) دارد. در پروژه‌هایی با دهانه بلند یا قاب‌های بدون مهار جانبی، این ویژگی نقش مهمی در جلوگیری از ناپایداری سازه‌ای ایفا می‌کند.
6. یکپارچگی ساختاری در تولید (بدون درز یا جوش)
   تیرآهن IPB به روش نورد گرم پیوسته تولید می‌شود، بنابراین جان و بال‌ها کاملاً یکپارچه و بدون جوش هستند. این یکنواختی ساختاری باعث می‌شود تیرآهن در برابر خستگی فلز (Fatigue) و ارتعاش‌های طولانی‌مدت مقاوم‌تر باشد و دوام سازه‌ای بالاتری داشته باشد.
7. دقت ابعادی و تطابق با استانداردهای جهانی
   تیرآهن IPB طبق استانداردهای DIN 1025، EN 10034 و EN 10025 ساخته می‌شود. رعایت دقیق تلرانس‌ها در ابعاد بال، ضخامت جان و شعاع گوشه‌ها، باعث می‌شود این تیرها در مونتاژ سازه، به‌صورت دقیق در محل خود قرار بگیرند و خطای اجرایی به حداقل برسد.
8. وزن بالا در عین بهره‌وری سازه‌ای زیاد
   هرچند تیرآهن IPB نسبت به IPE وزن بیشتری دارد، اما ظرفیت باربری آن نیز به‌مراتب بالاتر است. به همین دلیل، در پروژه‌هایی که استحکام و پایداری سازه‌ای اهمیت دارد، استفاده از این مقطع کاملاً توجیه‌پذیر است. در واقع، نسبت مقاومت به وزن در IPB یکی از بهترین‌ها در بین مقاطع فولادی ساختمانی محسوب می‌شود.
9. قابلیت استفاده در مقاطع مرکب و ترکیبی
   ساختار متقارن تیرآهن IPB باعث می‌شود بتوان آن را به‌راحتی در تیرهای مرکب فولاد و بتن (Composite Beams) یا ستون‌های دوبل (Double Columns) به کار برد. اتصال این تیرآهن به دیگر اجزای سازه با پلیت، نبشی یا سخت‌کننده‌های جوشی به‌صورت استاندارد انجام می‌شود.
10. در دسترس بودن در سایزهای متنوع
    تیرآهن IPB در بازه‌ای گسترده از HEA100 تا HEM1000 تولید می‌شود، به همین دلیل از پروژه‌های سبک ساختمانی تا سازه‌های عظیم صنعتی و پل‌ها قابل استفاده است. این تنوع سایز، به طراح اجازه می‌دهد تا برای هر دهانه و نوع بار، گزینه‌ای دقیق و اقتصادی انتخاب کند.
11. قابلیت ترکیب با سیستم‌های سازه‌ای مدرن
    مقطع H یکی از سازگارترین پروفیل‌ها با سیستم‌های سازه‌ای پیش‌ساخته، اسکلت‌های پیچ‌ومهره‌ای و سازه‌های مدولار است. بال‌های صاف و ضخیم آن، امکان نصب دقیق اتصالات صنعتی را فراهم می‌کند و همین موضوع سرعت اجرای پروژه را افزایش می‌دهد.
12. دوام بالا و مقاومت در شرایط محیطی سخت
    فولاد مورد استفاده در تیرآهن IPB، دارای ترکیب شیمیایی کنترل‌شده با درصد پایین گوگرد و فسفر است که مقاومت آن را در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی سطحی افزایش می‌دهد. با انجام پوشش ضدزنگ یا رنگ صنعتی، این مقاطع می‌توانند سال‌ها در شرایط مرطوب یا صنعتی دوام بیاورند.

در مجموع، تیرآهن IPB یا H به دلیل طراحی دقیق، مقاومت بالا، یکپارچگی ساختاری و قابلیت استفاده گسترده در انواع سازه‌ها، یکی از مهم‌ترین اعضای خانواده مقاطع فولادی است. این نوع تیرآهن نه‌تنها از نظر فنی برتری دارد، بلکه از لحاظ اقتصادی نیز انتخابی ایمن، مطمئن و بلندمدت برای پروژه‌های عمرانی و صنعتی محسوب می‌شود.

کاربرد های تیرآهن IPB یا H (HEA/HEB/HEM)

وقتی صحبت از سازه‌های سنگین، مرتفع و ایمن می‌شود، نام تیرآهن IPB یا H همیشه در صدر گزینه‌ها قرار دارد. این مقطع فولادی به دلیل طراحی خاص و مقاومت بالایش، در پروژه‌هایی به‌کار می‌رود که استحکام، پایداری و تحمل بارهای سنگین در اولویت است. در ادامه با مهم‌ترین کاربردهای این نوع تیرآهن در پروژه‌های عمرانی و صنعتی آشنا می‌شویم:

• ستون‌های سازه‌های فولادی
  یکی از اصلی‌ترین کاربردهای تیرآهن H، استفاده در ساخت ستون‌ها (Columns) است. عرض زیاد بال‌ها و ضخامت قابل‌توجه جان باعث می‌شود این مقطع بتواند بارهای محوری و خمشی را به‌صورت هم‌زمان تحمل کند. در اسکلت‌های فلزی مرتفع، ترکیب تیرآهن H با پلیت‌های کف‌ستون و ورق‌های تقویتی، پایداری بسیار بالایی ایجاد می‌کند.
• قاب‌های سنگین صنعتی و سازه‌های نیروگاهی
  در پروژه‌هایی مانند کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و سازه‌های پتروشیمی، از تیرآهن IPB برای ساخت قاب‌های سنگین، مهارکننده‌ها و فریم‌های باربر اصلی استفاده می‌شود. این تیرآهن به‌دلیل ممان اینرسی بالا و پایداری پیچشی مناسب، بهترین گزینه برای تحمل نیروهای زیاد و ارتعاش‌های صنعتی است.
• پروژه‌های مرتفع و اسکلت فلزی برج‌ها
  در ساخت برج‌ها و ساختمان‌های چند ده‌طبقه، تیرآهن H نقش مهمی در سیستم‌های قاب خمشی و مهاربندی فلزی دارد. استفاده از مدل‌های HEB و HEM باعث می‌شود سازه بتواند در برابر نیروهای جانبی زلزله و باد پایداری بیشتری داشته باشد.
  در بسیاری از پروژه‌های بلندمرتبه‌ای که آهن اینجا تأمین آن را برعهده داشته، تیرآهن H به‌عنوان مقطع اصلی ستون‌ها انتخاب شده تا ضمن کاهش ارتعاش طبقات، ایمنی سازه تضمین شود.
• سازه‌های پل و زیرساخت‌های حمل‌ونقل
  در ساخت پل‌های جاده‌ای و ریلی، تیرآهن H به‌عنوان عضو اصلی عرشه یا تیر باربر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضخامت بال و جان آن باعث می‌شود تیر بتواند بارهای سنگین کامیون‌ها و قطارها را بدون تغییر شکل محسوس تحمل کند. علاوه بر این، در سازه‌های زیرگذر و روگذر شهری نیز از این نوع تیرآهن برای اجرای تیرهای طولی و عرضی عرشه استفاده می‌شود.
• فریم‌های نگهدارنده در سوله‌ها و سطوح صنعتی سنگین
  در سوله‌هایی که دارای جرثقیل سقفی یا ماشین‌آلات سنگین هستند، تیرآهن IPB معمولاً برای ساخت فریم‌های عمودی و افقی به‌کار می‌رود. این مقطع می‌تواند وزن تجهیزات را به ستون‌ها منتقل کرده و پایداری قاب در حین حرکت جرثقیل را تضمین کند.
• سازه‌های دریایی و اسکله‌ها
  محیط‌های دریایی به‌دلیل رطوبت و فشار بالا، نیازمند مقاطع مقاوم و پایدار هستند. تیرآهن H در ساخت اسکله‌ها، دیوارهای نگهدارنده و فریم‌های سازه‌های ساحلی استفاده می‌شود. ضخامت بال و چقرمگی فولاد این مقطع، آن را در برابر خوردگی، فشار آب و نیروهای جانبی امواج مقاوم کرده است.
• پلتفرم‌های فلزی و طبقات صنعتی
  در کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها و انبارهای بزرگ، از تیرآهن H برای ساخت پلتفرم‌ها و طبقات فلزی استفاده می‌شود. عرض زیاد بال‌ها، اجرای اتصالات پیچ‌ومهره‌ای و جوشی را آسان کرده و باعث می‌شود فریم‌ها به‌صورت دقیق و سریع در محل نصب شوند.
• سازه‌های خاص با بارگذاری غیرمتقارن
  در پروژه‌هایی مثل تونل‌ها، سازه‌های معدنی و فریم‌های تاسیساتی زیرزمینی که بارها به‌صورت نامتقارن یا فشاری وارد می‌شوند، تیرآهن IPB به‌دلیل رفتار متعادل در برابر خمش دوطرفه و بارهای پیچیده انتخابی هوشمندانه است.
• ساخت ستون‌های مرکب (Composite Columns)
  در سیستم‌های سازه مرکب فولاد و بتن، تیرآهن H معمولاً به‌عنوان مقطع داخلی ستون استفاده می‌شود. این ترکیب باعث افزایش چشمگیر ظرفیت فشاری و سختی جانبی ستون‌ها می‌گردد. بال‌های پهن تیرآهن H امکان اتصال مطمئن میلگردها و بتن‌ریزی یکنواخت را فراهم می‌کند.
• پروژه‌های خاص با نیاز به پایداری طولانی‌مدت
  در پروژه‌هایی مانند سازه‌های زیرزمینی، پل‌های دائم و سازه‌های زیر فشار مستمر، تیرآهن H به دلیل دوام بالا، مقاومت خستگی عالی و پایداری هندسی طولانی‌مدت به‌کار می‌رود. این مقطع حتی پس از سال‌ها بارگذاری مداوم، دچار تغییر شکل قابل ملاحظه‌ای نمی‌شود.

تیرآهن لانه زنبوری (سلولی)

تیرآهن لانه زنبوری که در برخی منابع با نام تیرآهن سلولی (Cellular Beam) شناخته می‌شود، یکی از خلاقانه‌ترین انواع تیرآهن‌های فولادی است که با هدف افزایش مقاومت خمشی و کاهش وزن سازه طراحی شده است. نام «لانه زنبوری» از ظاهر خاص این تیر گرفته شده؛ زیرا در امتداد جان آن، حفره‌هایی با شکل شش‌ضلعی یا دایره‌ای ایجاد می‌شود که نمایی شبیه کندوی زنبور به تیر می‌دهد.

فرآیند ساخت تیرآهن لانه زنبوری، با برش دادن یک تیرآهن معمولی (اغلب IPE) به‌صورت زیگزاگ یا دایره‌ای و سپس جوش دادن دو نیمه برش‌خورده روی یکدیگر انجام می‌شود. با این روش، ارتفاع مؤثر تیر افزایش پیدا می‌کند و در نتیجه ممان اینرسی مقطع (Moment of Inertia) بالا می‌رود. نکته جالب این است که این افزایش مقاومت، بدون افزایش قابل توجه وزن به دست می‌آید، یعنی تیر سبک می‌ماند اما قدرت خمشی آن بیشتر می‌شود.

از نظر ظاهری، تیرآهن لانه زنبوری دارای جان سوراخ‌دار (Perforated Web) است. این سوراخ‌ها معمولاً به شکل شش‌ضلعی (مطابق نام سنتی آن) یا دایره‌ای طراحی می‌شوند. انتخاب شکل و ابعاد سوراخ‌ها بستگی به نوع بارگذاری و محل استفاده تیر دارد.
در مدل‌های صنعتی‌تر، سوراخ‌ها به‌صورت کاملاً منظم و کنترل‌شده با ماشین‌های CNC ایجاد می‌شوند تا از بروز تمرکز تنش یا شکست موضعی جلوگیری شود.

فرآیند تولید این تیرآهن در چند مرحله انجام می‌شود:

1. انتخاب تیرآهن مادر (معمولاً IPE یا IPB).
2. برش جان تیر با الگوی زیگزاگی یا دایره‌ای.
3. جدا کردن دو نیمه حاصل از برش.
4. جابه‌جایی نیمه‌ها به‌طوری که حفره‌ها روی هم قرار گیرند و ارتفاع تیر افزایش یابد.
5. جوش دادن دو نیمه در طول مقطع برای ایجاد تیر جدید.

نتیجه این فرآیند، تیرآهنی با ارتفاع حدود ۱.۵ برابر تیر اولیه است که در برابر خمش بسیار مقاوم‌تر است. البته چون جان تیر دارای حفره است، مقاومت آن در برابر نیروهای برشی و متمرکز کاهش پیدا می‌کند؛ به همین دلیل در نقاطی که بارهای برشی بالا وجود دارد (مانند نزدیک تکیه‌گاه‌ها)، از ورق‌های تقویتی یا سخت‌کننده‌های فولادی استفاده می‌شود.

از نظر استاندارد، تیرآهن‌های لانه زنبوری طبق دستورالعمل‌های مهندسی و بر اساس استاندارد DIN 1025 و EN 10025 طراحی و ساخته می‌شوند. هرچند این نوع تیر در کارخانه‌های بزرگ فولادسازی نیز تولید می‌شود، اما در ایران معمولاً کارگاه‌های صنعتی و پروژه‌های عمرانی با استفاده از تیرهای IPE اقدام به ساخت آن می‌کنند تا متناسب با نیاز پروژه، ارتفاع و ابعاد سوراخ‌ها را تنظیم کنند.

از نظر ابعاد، تیرآهن‌های لانه زنبوری معمولاً از سایز IPE 14 تا IPE 30 ساخته می‌شوند، و پس از برش و جوش، ارتفاع آن‌ها بین ۱.۴ تا ۱.۶ برابر تیر اصلی افزایش پیدا می‌کند. به‌عنوان نمونه، تیرآهن IPE 20 پس از تبدیل به لانه زنبوری به ارتفاعی حدود ۳۰۰ میلی‌متر می‌رسد.

در پروژه‌های تأمین‌شده توسط آهن اینجا، تیرآهن‌های لانه زنبوری معمولاً از برندهای معتبری مانند ذوب‌آهن اصفهان، شاهین بناب و فایکو تهیه شده‌اند تا از نظر کیفیت فولاد، یکنواختی جوش و دقت ابعادی مطابق استاندارد باشند.

ویژگی های تیرآهن لانه زنبوری (سلولی)

تیرآهن لانه زنبوری (سلولی) حاصل ترکیب مهندسی دقیق و خلاقیت در طراحی سازه‌های فولادی است. هدف از ساخت این نوع تیر، افزایش مقاومت خمشی و کاهش وزن سازه بدون نیاز به استفاده از فولاد اضافی است. در ادامه، تمام ویژگی‌های فنی و ساختاری این مقطع فولادی را با جزئیات بررسی می‌کنیم:

1. افزایش ارتفاع مؤثر تیر نسبت به تیر اصلی
   مهم‌ترین ویژگی تیرآهن لانه زنبوری، افزایش ارتفاع مقطع پس از برش و جوش مجدد است. معمولاً ارتفاع تیر جدید حدود ۱.۵ برابر تیر اولیه (مادر) می‌شود. این افزایش ارتفاع باعث بالا رفتن ممان اینرسی (Moment of Inertia) تیر و در نتیجه افزایش چشمگیر مقاومت خمشی آن در برابر بارهای طولی می‌شود.
2. کاهش وزن و مصرف فولاد در سازه
   در فرآیند ساخت تیرآهن لانه زنبوری، بخش‌هایی از جان تیر برش داده می‌شود، بنابراین وزن نهایی تیر نسبت به تیر با مقطع توپر کمتر است. این موضوع موجب کاهش وزن کلی اسکلت فلزی و در نتیجه کاهش بار مرده ساختمان و هزینه فولاد مصرفی می‌شود، بدون اینکه عملکرد خمشی کاهش یابد.
3. وجود حفره‌های منظم در جان تیر
   حفره‌های دایره‌ای یا شش‌ضلعی ایجاد شده در جان تیر، علاوه بر خاصیت فنی، به آن ظاهر خاصی شبیه کندوی زنبور می‌دهند. این حفره‌ها موجب عبور آسان لوله‌های تاسیساتی، کابل‌ها و کانال‌های برق و تهویه می‌شوند، که یکی از دلایل پرکاربرد بودن این تیر در سازه‌های صنعتی و تجاری است.
4. افزایش مقاومت خمشی با وزن ثابت
   یکی از مزیت‌های بزرگ تیر لانه زنبوری این است که مقاومت خمشی افزایش یافته ولی وزن تغییر چندانی نمی‌کند. با افزایش فاصله بین بال‌های بالا و پایین، بازوی مقاوم مقطع (Lever Arm) بیشتر شده و ظرفیت تحمل لنگر نیز بالاتر می‌رود. این یعنی بدون افزایش فولاد مصرفی، تیر می‌تواند دهانه‌های بزرگ‌تری را پوشش دهد.
5. ممان اینرسی بالا و پایداری سازه‌ای بیشتر
   با توجه به افزایش ارتفاع و کاهش وزن نسبی، این تیرها دارای ممان اینرسی زیاد هستند. این ویژگی باعث کاهش تغییر شکل (Deflection) در دهانه‌های بلند و افزایش پایداری سازه‌ای (Structural Stability) می‌شود. در واقع، تیرآهن لانه زنبوری بهترین گزینه برای سازه‌هایی است که نیاز به مقاومت زیاد با حداقل وزن دارند.
6. نیاز به تقویت در نواحی برشی
   از آن‌جایی که در تیر لانه زنبوری، بخشی از جان حذف شده، ظرفیت برشی تیر کاهش می‌یابد. بنابراین در نواحی نزدیک تکیه‌گاه‌ها یا نقاطی که بارهای متمرکز زیاد وارد می‌شود، از ورق‌های تقویتی یا سخت‌کننده‌های جان (Stiffeners) استفاده می‌شود تا از کمانش موضعی یا شکست برشی جلوگیری شود.
7. قابلیت تنظیم و طراحی بر اساس نیاز پروژه
   برخلاف تیرهای نوردی آماده (مثل IPE یا H)، تیرآهن لانه زنبوری می‌تواند به‌صورت سفارشی تولید شود. مهندسان با تغییر الگوی برش، فاصله سوراخ‌ها و ارتفاع نهایی می‌توانند تیر را متناسب با شرایط بارگذاری خاص طراحی کنند. این ویژگی باعث می‌شود هر تیر دقیقاً برای پروژه موردنظر بهینه‌سازی‌شده باشد.
8. کاربرد دو مدل اصلی: سوراخ شش‌ضلعی و دایره‌ای
   دو مدل متداول از تیرهای لانه زنبوری وجود دارد:
   مدل شش‌ضلعی (Honeycomb): رایج‌تر در ایران، ساخته‌شده با برش زیگزاگی.
   مدل دایره‌ای (Cellular Beam): جدیدتر و صنعتی‌تر، برش با ماشین CNC.
   مدل دایره‌ای به‌دلیل حذف گوشه‌های تیز، تمرکز تنش (Stress Concentration) کمتری دارد و در پروژه‌های حساس‌تر ترجیح داده می‌شود.
9. دوام بالا و قابلیت تعمیرپذیری آسان
   در صورت آسیب‌دیدگی موضعی، تیرهای لانه زنبوری به‌راحتی قابل تقویت یا ترمیم با جوشکاری هستند. از طرف دیگر، به‌دلیل کاهش وزن و کاهش تنش‌های داخلی، این مقاطع دوام بلندمدتی در برابر خستگی فلز (Fatigue) دارند.
10. سهولت نصب و ترکیب با سایر اعضای فولادی
    طراحی منظم و تقارن تیر باعث می‌شود نصب آن در سازه آسان باشد. همچنین می‌توان تیر لانه زنبوری را با سایر اعضای فولادی مانند تیرهای IPE، نبشی‌ها و ورق‌های اتصال ترکیب کرد. در صورت نیاز به دهانه‌های بلندتر، این تیرها قابلیت استفاده در سیستم‌های تیر مرکب فولاد و بتن (Composite Beam) را نیز دارند.
11. افزایش فضای عبور تاسیسات بدون افزایش ارتفاع سازه
    یکی از دلایل محبوبیت تیرآهن لانه زنبوری در پروژه‌های مدرن، ایجاد فضای عبور برای تاسیسات مکانیکی و برقی در درون جان تیر است. این ویژگی باعث می‌شود بدون افزایش ارتفاع کلی طبقات، مسیر عبور تأسیسات بهینه شود و نیاز به داکت یا ارتفاع اضافه از بین برود.
12. قابلیت استفاده در دهانه‌های بلند با حداقل خمش
    در ساختمان‌هایی که فاصله بین ستون‌ها زیاد است (مانند سالن‌های صنعتی و انبارها)، تیرآهن لانه زنبوری گزینه‌ای ایده‌آل است. با افزایش ارتفاع مقطع، تیر در دهانه‌های بزرگ دچار تغییر شکل کمی می‌شود و عملکرد آن در پایداری کف‌ها و سقف‌ها بسیار مطلوب است.
13. هندسه زیبا و جلوه معماری خاص
    ظاهر متفاوت و سوراخ‌دار تیرآهن لانه زنبوری باعث شده در پروژه‌های معماری مدرن نیز مورد توجه باشد. برخی طراحان از این تیر نه‌فقط به عنوان عضو سازه‌ای، بلکه به‌عنوان جزء نمایان معماری (Exposed Structure) استفاده می‌کنند تا ترکیبی از عملکرد مهندسی و زیبایی بصری ایجاد شود.
14. امکان تولید از برندهای معتبر داخلی
    تیرآهن‌های لانه زنبوری معمولاً از تیرهای تولیدی برندهای شناخته‌شده مانند ذوب‌آهن اصفهان، فایکو، شاهین بناب، ظفر بناب و آریان فولاد ساخته می‌شوند. این امر باعث می‌شود کیفیت فولاد پایه تضمین‌شده و خواص مکانیکی تیر در سطح استاندارد باقی بماند.

کاربرد های تیرآهن لانه زنبوری (سلولی)

تیرآهن لانه زنبوری (سلولی) به دلیل طراحی خاص، وزن کمتر، مقاومت خمشی بالا و قابلیت عبور تأسیسات، یکی از پرکاربردترین مقاطع در سازه‌های فلزی مدرن است. این نوع تیر با ترکیب هوشمندانه‌ی اقتصاد در مصرف فولاد و کارایی سازه‌ای بالا، هم در پروژه‌های ساختمانی و هم در پروژه‌های صنعتی به‌کار گرفته می‌شود. در ادامه، تمام کاربردهای اصلی آن را با جزئیات بررسی می‌کنیم:

• پوشش دهانه‌های بلند در سقف‌ها و سالن‌ها
  یکی از مهم‌ترین کاربردهای تیرآهن لانه زنبوری، استفاده در دهانه‌های بلند ساختمان‌ها و سوله‌ها است. به دلیل افزایش ارتفاع مقطع و ممان اینرسی بالا، این تیر بدون افزایش قابل‌توجه وزن، می‌تواند فواصل زیادی بین تکیه‌گاه‌ها را پوشش دهد. در سالن‌های صنعتی، انبارها و ساختمان‌های چندطبقه با دهانه‌های وسیع، استفاده از این نوع تیر موجب کاهش تعداد ستون‌ها و افزایش فضای مفید داخلی می‌شود.
• سقف‌های کامپوزیت (مختلط فولاد و بتن)
  تیرآهن لانه زنبوری معمولاً در سیستم‌های سقف‌های کامپوزیت (Steel-Concrete Composite Slabs) به‌کار می‌رود. در این سیستم، تیر لانه زنبوری به‌عنوان تیر فرعی یا اصلی نقش انتقال بار بتن را دارد. بال‌های یکنواخت آن، شرایط ایده‌آلی برای جوشکاری برشگیرها (Shear Studs) فراهم می‌کند تا اتصال بتن و فولاد کامل و ایمن باشد.
• عبور تاسیسات از میان جان تیر
  وجود حفره‌های شش‌ضلعی یا دایره‌ای در جان تیر باعث شده این نوع مقطع به انتخابی ایده‌آل برای پروژه‌هایی تبدیل شود که نیاز به عبور لوله‌های تاسیساتی، کابل‌ها، کانال‌های تهویه یا سیم‌کشی برق دارند. مهندسان تأسیسات می‌توانند بدون نیاز به افزایش ارتفاع سازه یا سوراخ‌کاری دستی تیر، سیستم‌های خود را از میان حفره‌ها عبور دهند. این ویژگی، زمان اجرا را کاهش و هزینه تمام‌شده پروژه را پایین‌تر می‌آورد.
• سازه‌های صنعتی و کارگاهی با بارگذاری سنگین
  در پروژه‌های صنعتی مانند کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها و کارگاه‌های تولیدی، تیرآهن لانه زنبوری به‌دلیل نسبت مقاومت به وزن بالا برای اجرای سقف‌ها، سکوها و طبقات فلزی استفاده می‌شود. این مقطع می‌تواند بارهای سنگین تجهیزات صنعتی را تحمل کرده و در عین حال وزن کلی اسکلت را پایین نگه دارد.
• سقف پارکینگ‌ها و سازه‌های چندطبقه
  در پارکینگ‌های طبقاتی و ساختمان‌های چندمنظوره، تیر لانه زنبوری به‌عنوان عضو باربر اصلی در سقف‌ها به کار می‌رود. علاوه بر تحمل بار خودروها و ترافیک سنگین، این تیر به مهندسان اجازه می‌دهد تأسیسات مکانیکی و روشنایی پارکینگ را از درون جان تیر عبور دهند. به همین دلیل، در طراحی‌های مدرن پارکینگ‌ها به‌عنوان یک عضو اصلی در سازه سقف استفاده می‌شود.
• پل‌های سبک و مسیرهای عبوری عابر پیاده
  تیرآهن‌های لانه زنبوری در ساخت پل‌های سبک شهری و پل‌های عابر پیاده نیز کاربرد دارند. این تیرها به دلیل ارتفاع بیشتر و وزن کمتر نسبت به تیرآهن‌های معمولی، می‌توانند دهانه‌های طولانی‌تر را با خمش کمتر پوشش دهند. همچنین ظاهر منظم و زیبا با حفره‌های هندسی باعث می‌شود این پل‌ها جلوه معماری جذاب‌تری نیز داشته باشند.
• سازه‌های نمایشگاهی و تجاری
  در سالن‌های نمایشگاهی، مراکز خرید و فضاهای باز با سقف بلند، تیر لانه زنبوری به‌دلیل قابلیت پوشش دهانه زیاد و ایجاد فضای باز بدون ستون، بسیار محبوب است. وجود حفره‌ها در جان تیر باعث می‌شود نور و سیستم تهویه به‌راحتی از میان آن عبور کند و فضای داخلی سازه سبک‌تر و زیباتر به نظر برسد.
• طبقات میان‌سازه (Mezzanine Floors)
  در کارخانه‌ها و انبارهای صنعتی، برای ایجاد طبقات نیم‌طبقه یا سکوی فلزی (Mezzanine) از تیرهای لانه زنبوری استفاده می‌شود. این تیرها به دلیل وزن کم و ظرفیت بالای خمشی، امکان ساخت طبقات اضافی را بدون افزایش قابل‌توجه وزن کلی سازه فراهم می‌کنند.
• خرپاهای فلزی سبک (Trusses)
  در برخی طراحی‌ها، تیرهای لانه زنبوری در ترکیب با نبشی‌ها و میلگردها برای ساخت خرپاهای سبک سقف و کف مورد استفاده قرار می‌گیرند. سوراخ‌های جان تیر علاوه بر کاهش وزن، امکان عبور المان‌های خرپا از میان تیر را فراهم می‌کند و نصب سریع‌تر و سبک‌تر را ممکن می‌سازد.
• سازه‌های با نیاز به زیبایی معماری و دید باز
  در پروژه‌های مدرن معماری، تیر لانه زنبوری تنها به‌عنوان عضو سازه‌ای به کار نمی‌رود، بلکه به‌عنوان المان تزئینی و سازه‌ای نمایان (Exposed Structure) نیز استفاده می‌شود. ترکیب فرم هندسی منظم حفره‌ها با نورپردازی سقف، جلوه‌ای زیبا و صنعتی به فضا می‌دهد که در پروژه‌های دفاتر اداری مدرن، فضاهای آموزشی و مراکز فرهنگی دیده می‌شود.
• پروژه‌های بازسازی و سبک‌سازی ساختمان‌ها
  در بازسازی ساختمان‌های قدیمی، زمانی که نیاز به افزایش مقاومت سقف‌ها بدون افزایش وزن کلی وجود دارد، از تیرهای لانه زنبوری استفاده می‌شود. این تیرها به‌راحتی جایگزین تیرهای معمولی می‌شوند و با حداقل تغییر در اسکلت اصلی، ظرفیت باربری سازه را بهبود می‌دهند.
• سازه‌های موقت و قابل جابه‌جایی
  به دلیل وزن پایین و قابلیت نصب آسان، تیرآهن لانه زنبوری در سازه‌های موقت، غرفه‌های نمایشگاهی و سکوهای قابل‌حمل نیز کاربرد دارد. این مقاطع می‌توانند پس از اتمام پروژه باز و در سازه دیگری دوباره مورد استفاده قرار گیرند، که از نظر اقتصادی بسیار به‌صرفه است.

در یک نگاه کلی، تیرآهن لانه زنبوری (سلولی) در جایی به کار می‌رود که دهانه زیاد، وزن کم و زیبایی بصری اهمیت دارد. این مقطع نه‌تنها باعث صرفه‌جویی در مصرف فولاد و کاهش هزینه‌ها می‌شود، بلکه به مهندسان امکان طراحی فضاهای بازتر، سبک‌تر و کارآمدتر را می‌دهد.
در بسیاری از پروژه‌هایی که توسط آهن اینجا تأمین شده‌اند، تیرهای لانه زنبوری با برندهای معتبر مانند ذوب‌آهن اصفهان، شاهین بناب و فایکو، عملکردی فوق‌العاده از نظر پایداری، دقت اجرا و دوام طولانی‌مدت از خود نشان داده‌اند.

جدول مقایسه ویژگی‌های انواع تیرآهن

درک تفاوت میان انواع تیرآهن‌ها برای انتخاب مقطع مناسب در هر پروژه بسیار مهم است. هر نوع تیرآهن (IPE، INP، IPB، لانه‌زنبوری) از نظر شکل هندسی، مقاومت، وزن، کاربرد، استاندارد تولید و نحوه اتصال ویژگی‌های خاص خود را دارد. جدول زیر به‌صورت جامع، مقایسه‌ای میان این چهار مدل پرکاربرد ارائه می‌دهد تا بتوانید متناسب با نیاز سازه، گزینه دقیق‌تری انتخاب کنید:

نوع تیرآهن	شکل ظاهری و ساختار هندسی	ویژگی‌های اصلی	مقاومت خمشی و برشی	وزن نسبی (در مقایسه)	پایداری پیچشی و جانبی	کاربردهای متداول	استاندارد تولید	مزیت اصلی	محدودیت یا نکته اجرایی
IPE (بال‌موازی اروپایی)	دارای دو بال موازی با ضخامت یکنواخت و جان صاف	متعادل‌ترین نوع تیرآهن با دقت ابعادی بالا	مقاومت متوسط تا بالا برای سازه‌های ساختمانی	متوسط	خوب	ساختمان‌های شهری، اسکلت فلزی، تیر و ستون	DIN 1025 / ISIRI 1791	وزن بهینه و اجرای آسان	محدودیت در دهانه‌های بسیار بلند
INP (بال شیب‌دار روسی-چینی)	بال‌ها با شیب داخلی، ضخامت بال از ریشه به لبه کاهش می‌یابد	سبک‌تر از IPE، قیمت اقتصادی‌تر	مقاومت خمشی کمتر از IPE، برش مشابه	سبک	متوسط	سازه‌های سبک، سوله‌های کوچک، نعل‌درگاه‌ها	DIN 1025 – INP Series	وزن کم و هزینه پایین	نیاز به دقت بالا در اتصالات و جوشکاری
IPB یا H (بال‌پهن – HEA/HEB/HEM)	مقطع H شکل متقارن با بال‌های پهن و ضخیم	قوی‌ترین نوع تیرآهن، سه مدل وزنی HEA/HEB/HEM	بسیار بالا، مناسب برای بارهای محوری و خمشی زیاد	سنگین	بسیار بالا	ستون‌ها، تیرهای سنگین صنعتی، برج‌ها، پل‌ها	DIN 1025 / EN 10025 / EN 10034	پایداری بالا و ظرفیت باربری زیاد	وزن بالا و هزینه بیشتر در حمل و نصب
لانه زنبوری (سلولی)	تیر با جان سوراخ‌دار (دایره‌ای یا شش‌ضلعی)، ارتفاع بیشتر از تیر مادر	سبک، خمش بالا، قابلیت عبور تأسیسات	خمشی بالا، برشی کمتر (نیاز به تقویت در تکیه‌گاه)	سبک	خوب	دهانه‌های بلند، سقف‌های کامپوزیت، سالن‌ها	بر اساس DIN 1025 + طراحی کارگاهی	صرفه‌جویی در فولاد، عبور آسان تاسیسات	کاهش مقاومت برشی در جان و نیاز به سخت‌کننده

مراحل تولید تیرآهن

تولید تیرآهن یکی از پیچیده‌ترین و دقیق‌ترین فرآیندهای نورد در صنعت فولاد است، زیرا محصول نهایی باید علاوه بر داشتن مقاومت بالا، از نظر ابعادی، سطحی و ساختاری نیز کاملاً مطابق استانداردهای بین‌المللی باشد. در ادامه، مراحل تولید تیرآهن را به ترتیب و با جزئیات فنی کامل توضیح می‌دهیم:

1. تأمین مواد اولیه (شمش یا بیلت فولادی)
   فرآیند از انتخاب شمش فولادی (Billet) یا بلوم (Bloom) با ترکیب شیمیایی کنترل‌شده آغاز می‌شود. این مواد معمولاً از فولاد با گریدهای ST37، ST44 یا ST52 ساخته می‌شوند که ترکیب آن‌ها شامل کربن، منگنز، سیلیسیم، گوگرد و فسفر در محدوده‌های مجاز است. کیفیت شمش تأثیر مستقیم بر استحکام، جوش‌پذیری و دقت ابعاد تیرآهن دارد.
2. پیش‌گرم کردن شمش‌ها در کوره نورد
   شمش‌ها درون کوره پیش‌گرم (Reheating Furnace) تا دمای حدود ۱۱۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. این مرحله باعث نرم شدن فولاد و آماده شدن آن برای تغییر شکل پلاستیک می‌شود.
   گرمایش باید یکنواخت باشد تا در هنگام نورد، ترک‌های سطحی یا درونی در شمش ایجاد نشود. کوره‌ها معمولاً با سوخت گاز طبیعی یا مازوت کار می‌کنند و مجهز به سیستم کنترل دما و اکسیژن هستند.
3. نورد اولیه (Roughing Mill)
   شمش داغ‌شده از کوره خارج و وارد قفسه‌های نورد اولیه می‌شود. در این مرحله، شمش طی چند پاس متوالی از بین غلتک‌های سنگین فولادی عبور می‌کند تا به تدریج از مقطع مربعی به مقطعی مستطیلی تبدیل شود. هدف اصلی این مرحله، کاهش تدریجی ضخامت و افزایش طول شمش است.
   در پایان نورد اولیه، شمش به بیلت خام (Bloom) با سطح مقطع مناسب برای شکل‌دهی تیر تبدیل می‌شود.
4. نورد میانی (Intermediate Mill)
   در این مرحله، مقطع بیلت بیشتر شکل می‌گیرد و خطوط ابتدایی مقطع I یا H روی آن ایجاد می‌شود. عملیات نورد میانی شامل چندین مرحله عبور از غلتک‌های با طرح متفاوت است تا ضخامت جان و بال‌ها به ابعاد مورد نظر نزدیک شوند.
   در این مرحله همچنین از سیستم‌های خنک‌کننده بین‌پاسی برای حفظ دمای مناسب و جلوگیری از تابیدگی استفاده می‌شود.
5. نورد نهایی (Finishing Mill)
   در نورد نهایی، مقطع تیرآهن به شکل دقیق خود (I یا H) می‌رسد. غلتک‌های این بخش دارای شیارهای دقیق مهندسی‌شده هستند که تمام جزئیات بال و جان تیر را شکل می‌دهند.
   در این بخش، کنترل دقیق بر ضخامت بال، ارتفاع جان، شعاع گوشه‌ها و تلرانس‌های ابعادی انجام می‌شود. کیفیت سطح تیرآهن نیز در این مرحله تثبیت می‌شود تا در نهایت محصولی با سطح صاف، بدون موج و ترک حاصل گردد.
6. برش به طول استاندارد
   پس از خروج از قفسه‌های نورد نهایی، تیرآهن‌ها وارد دستگاه اره گرم (Hot Saw) می‌شوند تا به طول‌های استاندارد (معمولاً ۱۲ متر) بریده شوند.
   در برخی پروژه‌های خاص، مشتریان تیرآهن‌هایی با طول‌های سفارشی نیز سفارش می‌دهند که در همین مرحله مطابق نیاز برش می‌خورند. دقت برش در این مرحله اهمیت زیادی دارد تا از اختلاف طول شاخه‌ها و مشکل در مونتاژ جلوگیری شود.
7. خنک‌کاری و صاف‌کاری (Cooling & Straightening)
   تیرهای بریده‌شده وارد بستر خنک‌کننده (Cooling Bed) می‌شوند تا به‌صورت طبیعی یا با جریان هوای کنترل‌شده، خنک شوند.
   سپس تیرها از دستگاه‌های صاف‌کاری (Straightening Machine) عبور داده می‌شوند تا هرگونه تابیدگی، خمش یا انحراف طولی اصلاح شود. این مرحله برای اطمینان از دقت هندسی و کیفیت نهایی تیرآهن ضروری است.
8. بازرسی ابعادی و کنترل کیفیت (Quality Control)
   هر تیرآهن پس از خنک شدن، توسط تجهیزات اندازه‌گیری لیزری و دستگاه‌های دیجیتال از نظر ابعاد، تلرانس، ضخامت بال و جان، انحراف طولی، و کیفیت سطح بررسی می‌شود.
   علاوه بر آن، تست‌های کششی (Tensile Test)، سختی (Hardness Test)، ترک‌یابی (Ultrasonic Test) و آنالیز شیمیایی بر روی نمونه‌ها انجام می‌گیرد تا از انطباق با استانداردهای ISIRI 1791، DIN 1025 یا EN 10025 اطمینان حاصل شود.
9. بسته‌بندی و علامت‌گذاری (Bundling & Marking)
   تیرهای تأییدشده به‌صورت دسته‌های منظم (Bundles) بسته‌بندی می‌شوند. هر بسته دارای برچسب مشخصات فنی شامل نام کارخانه، سایز تیرآهن، گرید فولاد، شماره ذوب، وزن و تاریخ تولید است.
   این مرحله اهمیت زیادی دارد چون قابلیت ردیابی محصول (Traceability) را در پروژه‌ها تضمین می‌کند.
10. انبارش و ارسال به بازار
    تیرآهن‌های آماده پس از بسته‌بندی در انبارهای روباز یا سرپوشیده نگهداری می‌شوند. شرایط نگهداری باید طوری باشد که از زنگ‌زدگی، رطوبت مستقیم و تغییر دمای ناگهانی جلوگیری شود.
    سپس بسته‌ها با استفاده از جرثقیل‌های سقفی یا لیفتراک بارگیری شده و از طریق کامیون یا واگن ریلی به بازار یا پروژه‌های عمرانی ارسال می‌شوند.

کاربردهای تیرآهن

تیرآهن به عنوان یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان و سازه، نقش حیاتی در انتقال بار و حفظ پایداری دارد. تقریباً هیچ اسکلت فلزی بدون استفاده از تیرآهن قابل تصور نیست. از پروژه‌های مسکونی گرفته تا سازه‌های صنعتی عظیم، این مقطع فولادی در بخش‌های مختلفی به‌کار می‌رود و عملکردی متفاوت ولی حیاتی ایفا می‌کند. در ادامه، به بررسی جامع و فنی کاربردهای تیرآهن در سازه‌ها و پروژه‌های مختلف می‌پردازیم:

• اسکلت فلزی ساختمان‌ها
  اصلی‌ترین و پرکاربردترین بخش استفاده از تیرآهن، ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌های چندطبقه است. تیرآهن در این سیستم به‌عنوان تیر اصلی (Main Beam) و تیر فرعی (Secondary Beam) عمل کرده و بار سقف و طبقات را به ستون‌ها منتقل می‌کند.
  در واقع، بدون وجود تیرآهن، اسکلت فلزی استحکام لازم برای تحمل نیروهای قائم و جانبی را نخواهد داشت. مدل‌های IPE و IPB بیشترین استفاده را در این بخش دارند؛ چون هم از نظر اجرا ساده هستند و هم مقاومت مناسبی در برابر خمش و کمانش دارند.
• نعل درگاه‌ها و بازشوهای سازه‌ای
  در سازه‌های بتنی یا آجری، هنگام ایجاد درها و پنجره‌ها، برای تحمل وزن بالای بازشو، از تیرآهن به عنوان نعل درگاه (Lintel Beam) استفاده می‌شود. این تیرها معمولاً از نوع IPE یا INP سایز کوچک‌تر هستند و به‌صورت افقی در بالای بازشو نصب می‌شوند تا بار مصالح بالایی را به دیوارهای جانبی منتقل کنند.
• پل‌ها و مسیرهای عبوری سنگین
  در پروژه‌های پل‌سازی شهری و جاده‌ای، تیرآهن از اجزای اصلی سازه محسوب می‌شود. از مدل‌های H-Beam یا IPB سنگین (HEB و HEM) برای تحمل بارهای سنگین کامیون‌ها، قطارها و تجهیزات استفاده می‌شود. این تیرها در ساخت تیرهای عرشه (Girders) و تیرهای عرضی پل‌ها نقش دارند و باید توانایی تحمل بار خمشی بالا و ارتعاشات مداوم را داشته باشند.
• سوله‌ها و سازه‌های صنعتی
  تیرآهن یکی از پایه‌های اصلی ساخت سوله‌های صنعتی، کارگاه‌ها، انبارها و سکوهای فلزی است. در این نوع سازه‌ها، تیرآهن معمولاً در قالب تیرهای سقفی، فریم‌های قوسی و ستون‌های باربر به کار می‌رود.
  استفاده از مدل‌های IPE و لانه‌زنبوری (Cellular Beam) باعث کاهش وزن سازه و افزایش دهانه قابل پوشش می‌شود. در پروژه‌های صنعتی که دهانه‌های بلند دارند، تیرآهن‌های لانه‌زنبوری یا بال‌پهن IPB به دلیل ممان اینرسی بالا، انتخابی ایده‌آل محسوب می‌شوند.
• قاب‌ها و ستون‌های فلزی سازه‌ای
  تیرآهن‌ها در بسیاری از پروژه‌ها علاوه بر تیر، به‌عنوان ستون‌های عمودی (Columns) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقاطع IPB یا H شکل به دلیل عرض بال زیاد، مقاومت فشاری بالایی دارند و در قاب‌های فولادی سنگین برای تحمل بارهای قائم و محوری استفاده می‌شوند. در پروژه‌های صنعتی و برج‌ها، معمولاً دو تیرآهن I شکل با ورق تقویتی به‌صورت دوبل (Double Section) یا ستون مرکب (Built-up Column) استفاده می‌شوند تا ظرفیت باربری افزایش یابد.
• تیرهای مرکب فولاد و بتن (Composite Beams)
  در بسیاری از ساختمان‌های مدرن، سیستم‌های سازه‌ای به‌صورت ترکیبی از فولاد و بتن اجرا می‌شود. در این سیستم‌ها، تیرآهن در کنار دال بتنی سقف به‌کار می‌رود تا عملکردی مشترک ایجاد کند. استفاده از برشگیرهای فولادی (Shear Studs) روی بال تیر باعث می‌شود بتن و فولاد به‌صورت یکپارچه عمل کرده و ظرفیت خمشی افزایش یابد.
• تیرهای لانه زنبوری در دهانه‌های بلند
  در پروژه‌هایی که طول دهانه‌ها زیاد است و نیاز به کاهش وزن وجود دارد، از تیرآهن لانه زنبوری (سلولی) استفاده می‌شود. این تیرها علاوه بر انتقال بار، به دلیل وجود حفره در جان تیر، امکان عبور تاسیسات را فراهم می‌کنند و به همین دلیل در سالن‌های صنعتی، پارکینگ‌های طبقاتی و مراکز تجاری بسیار محبوب هستند.
• پلتفرم‌ها و سکوهای فلزی (Steel Platforms)
  در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، تیرآهن برای ساخت سکوها، پلکان‌ها و مسیرهای نگهدارنده تجهیزات استفاده می‌شود. این سکوها باید وزن تجهیزات و نیروهای دینامیکی را تحمل کنند؛ بنابراین معمولاً از تیرآهن‌های IPB با گرید فولادی S355 یا ST52 استفاده می‌شود که مقاومت بالایی در برابر ارتعاش و خستگی دارند.
• سازه‌های زیرساختی و عمرانی
  تیرآهن در پروژه‌های زیرساختی مانند تونل‌ها، خطوط راه‌آهن، پل‌های زیرگذر و سازه‌های نگهدارنده خاک (Retaining Structures) نیز به کار می‌رود. در این موارد، تیرها نقش تکیه‌گاه‌های موقت یا دائم را ایفا می‌کنند و معمولاً در برابر فشارهای جانبی و نیروی برشی طراحی می‌شوند.
• تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌های قدیمی
  در بازسازی ساختمان‌های قدیمی یا مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی، از تیرآهن برای افزایش مقاومت خمشی و فشاری اعضای موجود استفاده می‌شود. گاهی دو تیرآهن I شکل در دو طرف عضو بتنی نصب می‌شوند تا سختی و پایداری آن افزایش یابد. این روش به‌ویژه در پروژه‌های نوسازی شهری و تقویت پل‌های قدیمی کاربرد زیادی دارد.
• خرپاها، اسکلت‌های سبک و سازه‌های موقت
  تیرآهن در ترکیب با نبشی‌ها و تسمه‌ها برای ساخت خرپاهای فولادی استفاده می‌شود. همچنین در سازه‌های موقت مانند سکوهای نمایشگاهی، داربست‌های صنعتی و پل‌های اضطراری به دلیل استحکام بالا و قابلیت مونتاژ و دمونتاژ سریع، انتخابی کاملاً اقتصادی است.
• پایه و فریم ماشین‌آلات سنگین
  در صنایع مکانیکی و ماشین‌سازی، از تیرآهن برای ساخت فریم نگهدارنده دستگاه‌ها، مسیر جرثقیل‌ها و ریل‌های صنعتی استفاده می‌شود. مقاطع IPB و IPE سنگین به‌دلیل تحمل ارتعاش‌های مکرر و نیروی فشاری بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای این کاربردها هستند.
• سازه‌های معماری و نمایان (Exposed Structures)
  در طراحی‌های مدرن معماری، تیرآهن نه‌تنها به عنوان عضو باربر بلکه به عنوان المان بصری و تزئینی نیز استفاده می‌شود. تیرهای با رنگ صنعتی و سطح پرداخت‌شده در پروژه‌های لوکس و صنعتی مدرن، به فضا حس قدرت و صلابت می‌دهند.

مزایای استفاده از تیرآهن

استفاده از تیرآهن در سازه‌های فولادی، نه تنها به دلیل استحکام بالا بلکه به دلیل کارایی مهندسی، دوام طولانی و صرفه‌جویی اقتصادی مورد توجه طراحان و مجریان پروژه‌ها است. این مقطع فولادی به عنوان یکی از اصلی‌ترین اجزای سازه، نقشی تعیین‌کننده در ایمنی و پایداری ساختمان دارد. در ادامه، مزایای استفاده از تیرآهن را به‌صورت جامع و با نگاهی فنی بررسی می‌کنیم:

• مقاومت بالا در برابر نیروهای خمشی و برشی
  تیرآهن به دلیل طراحی I شکل یا H شکل، دارای ممان اینرسی بالا است که موجب می‌شود بتواند بارهای خمشی را بدون تغییر شکل زیاد تحمل کند. جان تیر وظیفه تحمل نیروهای برشی را دارد و بال‌ها نیز بارهای فشاری و کششی را خنثی می‌کنند. همین ترکیب، تیرآهن را به عضوی ایده‌آل برای تحمل بارهای سنگین در دهانه‌های متوسط و بلند تبدیل کرده است.
• وزن مناسب در مقایسه با ظرفیت باربری
  یکی از مزایای مهم تیرآهن، نسبت عالی مقاومت به وزن (Strength to Weight Ratio) است. این ویژگی باعث می‌شود در مقایسه با مصالحی مانند بتن، سازه‌های فولادی سبک‌تر اما مقاوم‌تر باشند. کاهش وزن کلی سازه، موجب کاهش نیروی زلزله، کاهش بار فونداسیون و صرفه‌جویی در مصرف مصالح پی می‌شود.
• سرعت بالای اجرا در پروژه‌ها
  تیرآهن‌ها به صورت مقاطع آماده و استاندارد در بازار موجودند و نیازی به قالب‌بندی یا عمل‌آوری طولانی مانند بتن ندارند. این ویژگی موجب کاهش چشمگیر زمان اجرا، تسریع در روند ساخت و افزایش بهره‌وری کارگاه می‌شود. به همین دلیل، در پروژه‌هایی با زمان محدود، تیرآهن یکی از انتخاب‌های اصلی مهندسان است.
• سهولت در نصب، برش و اتصال
  تیرآهن‌ها قابلیت برش، سوراخ‌کاری و جوشکاری بالایی دارند. اتصالات آن‌ها می‌تواند پیچی، جوشی یا ترکیبی باشد که به‌راحتی در محل پروژه اجرا می‌شود. این انعطاف‌پذیری بالا در اتصالات، امکان طراحی و مونتاژ سازه‌های پیچیده را فراهم می‌کند و حتی در سازه‌های مدولار و پیش‌ساخته نیز قابل استفاده است.
• دوام بالا و طول عمر زیاد
  تیرآهن در صورت رعایت پوشش ضدزنگ و نگهداری صحیح، دارای عمر مفید بسیار طولانی است. مقاومت بالای فولاد در برابر بارهای دینامیکی و چرخه‌های تنش مکرر باعث می‌شود که تغییر شکل یا تخریب در طول زمان بسیار ناچیز باشد. در نتیجه، سازه‌های فولادی دارای تیرآهن، در برابر خستگی فلز (Fatigue) و خزش (Creep) عملکردی بسیار مطمئن دارند.
• امکان طراحی سازه‌های سبک با دهانه‌های بلند
  با استفاده از تیرآهن‌های بال‌پهن (IPB) یا تیرهای لانه‌زنبوری، می‌توان دهانه‌های بزرگ‌تر را با وزن کمتر پوشش داد. این مزیت، در ساخت سالن‌های صنعتی، پل‌ها و پارکینگ‌های طبقاتی اهمیت زیادی دارد. افزایش ممان اینرسی در تیرآهن‌های بال‌پهن باعث می‌شود بدون افزایش شدید وزن، سازه بتواند بارهای بیشتری را تحمل کند.
• قابلیت بازیافت و بازاستفاده
  فولاد از معدود مصالحی است که پس از پایان عمر سازه، قابل بازیافت و استفاده مجدد است. تیرآهن‌های استفاده‌شده را می‌توان پس از جداسازی، تمیزکاری و بازرسی، دوباره در پروژه‌های دیگر به‌کار برد. این ویژگی، علاوه بر صرفه‌جویی اقتصادی، باعث کاهش ضایعات صنعتی و حفاظت از محیط‌زیست می‌شود.
• هماهنگی با سیستم‌های سازه‌ای مختلف
  تیرآهن‌ها قابلیت ترکیب با دیگر عناصر فولادی و حتی مصالح دیگر مانند بتن را دارند. در سیستم‌های تیر و ستون فلزی، قاب خمشی، قاب ساده، یا سازه‌های مختلط فولاد و بتن، تیرآهن به‌راحتی قابل استفاده است. همین انعطاف در طراحی، باعث شده تا مهندسان بتوانند بسته به نوع پروژه، از تیرآهن در سیستم‌های مقاوم جانبی، قاب‌های خمشی یا سازه‌های مرکب بهره ببرند.
• کاهش بار مرده و بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه
  وزن کمتر تیرآهن نسبت به بتن باعث می‌شود نیروی زلزله کمتری به سازه وارد شود. همچنین خاصیت شکل‌پذیری فولاد (Ductility) سبب می‌شود در هنگام زلزله، تیرآهن بتواند انرژی لرزه‌ای را جذب و مستهلک کند. این ویژگی، باعث افزایش ایمنی سازه‌های فولادی در برابر زلزله می‌شود.
• ظرافت و زیبایی در طراحی‌های معماری
  به دلیل سطح صاف و هندسه دقیق تیرآهن‌ها، بسیاری از معماران از آن به‌عنوان بخشی از طراحی نمایان (Exposed Structure) استفاده می‌کنند. تیرهای فولادی رنگ‌شده یا گالوانیزه، علاوه بر عملکرد سازه‌ای، جلوه‌ای صنعتی و مدرن به فضا می‌بخشند.
• امکان توسعه و تغییر در طول زمان
  سازه‌هایی که با تیرآهن ساخته می‌شوند، در آینده به‌راحتی قابل توسعه و تقویت هستند. می‌توان با اضافه کردن تیرهای جدید، ورق‌های تقویتی یا اتصال اعضای جدید، ظرفیت باربری سازه را افزایش داد، بدون اینکه نیاز به تخریب بخش‌های اصلی وجود داشته باشد.
• کنترل کیفیت دقیق در کارخانه و یکنواختی در تولید
  تیرآهن‌ها تحت نظارت دقیق تولید می‌شوند و تمامی ابعاد، تلرانس‌ها و خواص مکانیکی طبق استانداردهایی مانند ISIRI 1791، DIN 1025 و EN 10025 کنترل می‌شوند. این موضوع باعث می‌شود در پروژه‌های بزرگ، یکنواختی در مقاومت و کیفیت مصالح تضمین شود.
• مقاومت بالا در شرایط جوی و محیطی
  با استفاده از پوشش‌های ضد خوردگی مانند رنگ اپوکسی، گالوانیزه گرم یا رنگ صنعتی زینک ریچ، تیرآهن‌ها می‌توانند در محیط‌های مرطوب، صنعتی یا دریایی نیز عمر مفید بالایی داشته باشند. این موضوع، آن‌ها را برای پروژه‌های ساحلی، سوله‌های صنعتی و پل‌های روباز بسیار مناسب می‌کند.
• صرفه‌جویی اقتصادی در بلندمدت
  اگرچه هزینه اولیه ساخت سازه فولادی با تیرآهن ممکن است نسبت به سازه بتنی بالاتر باشد، اما در بلندمدت به‌دلیل کاهش زمان اجرا، سهولت تعمیرات، قابلیت بازیافت و افزایش عمر سازه، هزینه کلی پروژه کاهش می‌یابد.
• سازگاری با تکنولوژی‌های مدرن ساخت
  تیرآهن‌ها به‌راحتی با سیستم‌های طراحی و تحلیل مدرن مانند ETABS، SAP2000، Tekla Structures و Revit هماهنگ هستند. این موضوع باعث دقت بیشتر در طراحی، کاهش خطاهای محاسباتی و اجرای دقیق‌تر پروژه‌ها می‌شود.

استانداردهای مربوط به تیرآهن

رعایت استانداردهای تولید تیرآهن یکی از مهم‌ترین شاخص‌های تضمین کیفیت، ایمنی و قابلیت اعتماد در سازه‌های فولادی است. هر تیرآهن باید بر اساس مجموعه‌ای از استانداردهای ابعادی، مکانیکی و شیمیایی تولید شود تا در زمان طراحی و اجرا، عملکردی دقیق و قابل پیش‌بینی داشته باشد. استانداردها، نحوه تولید، تلرانس‌های ابعادی، ترکیب شیمیایی فولاد، مشخصات مکانیکی (مثل استحکام و درصد ازدیاد طول) و روش‌های آزمایش را تعیین می‌کنند.

در ایران، مرجع اصلی تولید تیرآهن، استاندارد ملی ISIRI 1791 است که از استاندارد DIN 1025 آلمان اقتباس شده. در سطح بین‌المللی نیز استانداردهایی نظیر EN 10025، EN 10034، ASTM A36 و JIS G3101 برای تیرآهن‌ها به‌کار می‌روند. در ادامه، مهم‌ترین این استانداردها را معرفی می‌کنیم:

1. استاندارد ISIRI 1791 (استاندارد ملی ایران)
   این استاندارد به عنوان مرجع اصلی تولید تیرآهن در ایران شناخته می‌شود و شامل مشخصات هندسی، تلرانس‌های مجاز، وزن واحد طول، خواص مکانیکی و روش‌های آزمون است. تیرآهن‌های IPE، INP و IPB که در ایران تولید می‌شوند، همگی باید با الزامات این استاندارد مطابقت داشته باشند.
2. استاندارد DIN 1025 (استاندارد آلمان)
   یکی از قدیمی‌ترین و دقیق‌ترین استانداردها برای تولید تیرآهن در جهان است. در این استاندارد، مقاطع مختلف از جمله IPE، INP، IPB (HEA/HEB/HEM) با جزئیات کامل از نظر ابعاد، وزن، زاویه بال و ضخامت جان تعریف شده‌اند. بسیاری از کارخانه‌های ایرانی، تیرآهن‌های خود را مطابق با DIN 1025 تولید می‌کنند.
3. استاندارد EN 10025 (استاندارد اروپا برای خواص مکانیکی فولاد)
   این استاندارد مربوط به ترکیب شیمیایی و گرید فولاد ساختمانی است (مانند S235، S275، S355). مشخص می‌کند که هر گرید چه مقدار استحکام تسلیم، مقاومت کششی، ازدیاد طول و درصد عناصر آلیاژی دارد. تیرآهن‌هایی که با فولاد گرید S355 ساخته می‌شوند، برای سازه‌های سنگین و صنعتی مناسب‌تر هستند.
4. استاندارد EN 10034 (ابعاد و تلرانس‌ها)
   این استاندارد اروپایی مربوط به تلرانس ابعاد، تابیدگی، انحراف و شکل تیرآهن‌های I و H است. رعایت آن موجب می‌شود تیرها در زمان نصب و مونتاژ، به‌صورت دقیق در جای خود قرار گیرند و از مشکلات اجرایی جلوگیری شود.
5. استاندارد ASTM A36 (استاندارد آمریکا)
   این استاندارد آمریکایی، به فولادهای ساختمانی با استحکام تسلیم حداقل ۲۵۰ مگاپاسکال اشاره دارد. تیرآهن‌هایی که با فولاد ASTM A36 ساخته می‌شوند، به دلیل جوش‌پذیری بالا و قابلیت خمکاری مناسب، در پروژه‌های بین‌المللی و صنعتی پرکاربرد هستند.
6. استاندارد JIS G3101 (استاندارد ژاپن)
   این استاندارد برای فولادهای ساختمانی مورد استفاده در تیرآهن‌هاست و گریدهایی مانند SS400 و SM490 را تعریف می‌کند. تیرآهن‌های ژاپنی معمولاً از نظر یکنواختی سطح، تلرانس دقیق و مقاومت کششی، در بالاترین سطح کیفیت قرار دارند.
7. استاندارد EN ISO 6892-1 و EN 10164 (روش‌های آزمون مکانیکی و کیفیت داخلی)
   این استانداردها مربوط به آزمایش‌های مکانیکی (تست کشش و خمش) و بررسی کیفیت داخلی تیرآهن از نظر درجه جدایش گوگرد (Z-quality) هستند. در سازه‌هایی با بارگذاری سه‌بعدی (مثل پل‌ها و برج‌ها)، استفاده از تیرآهن‌های دارای کیفیت Z25 یا Z35 الزامی است.

جدول مقایسه استانداردهای تولید تیرآهن

ردیف	نام استاندارد	کشور یا منطقه تدوین‌کننده	نوع تیرآهن تحت پوشش	دامنه پوشش و مشخصات کلیدی	ویژگی بارز و کاربردی
1	ISIRI 1791	ایران	IPE، INP، IPB	ابعاد هندسی، وزن واحد طول، تلرانس ابعاد و خواص مکانیکی	استاندارد مرجع ملی برای تولید تیرآهن در ایران
2	DIN 1025	آلمان	IPE، INP، IPB (HEA/HEB/HEM)	تعریف کامل ابعاد، ضخامت بال، زاویه جان و وزن مقاطع	یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین استانداردهای اروپایی
3	EN 10025	اروپا	تمام مقاطع فولادی ساختمانی	ترکیب شیمیایی و گرید فولاد (S235، S275، S355)	تعیین مقاومت تسلیم و کششی فولاد تیرآهن
4	EN 10034	اروپا	I و H	تلرانس ابعادی، انحراف طولی، تابیدگی و دقت هندسی	تضمین کیفیت هندسی تیر در هنگام نصب و مونتاژ
5	ASTM A36	آمریکا	I-Beam، H-Beam	فولاد ساختمانی با حداقل استحکام تسلیم 250 MPa	مناسب برای پروژه‌های صنعتی و بین‌المللی
6	JIS G3101	ژاپن	I-Beam، H-Beam	فولادهای ساختمانی با گرید SS400، SM490	سطح صاف و مقاومت بالا، پرکاربرد در سازه‌های دقیق
7	EN ISO 6892-1 / EN 10164	اروپا	تمام تیرآهن‌های فولادی	روش آزمون کشش و کنترل کیفیت در عمق تیر	ارزیابی خواص مکانیکی و کیفیت درونی تیرآهن

نکات مهم در انتخاب و خرید تیرآهن مناسب برای پروژه‌های ساختمانی و صنعتی

انتخاب تیرآهن مناسب یکی از تصمیمات حیاتی در طراحی و اجرای سازه‌های فولادی است. اشتباه در انتخاب نوع، سایز یا برند تیرآهن می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌ها، کاهش ایمنی و کاهش دوام سازه شود. در ادامه، تمام نکات کلیدی و فنی که باید پیش از خرید و استفاده از تیرآهن در نظر گرفته شوند را به‌صورت یکپارچه و تحلیلی بررسی می‌کنیم:

1. نوع سازه و کاربری پروژه
   نخستین گام، شناخت دقیق نوع پروژه است. در سازه‌های ساختمانی معمولی، معمولاً از تیرآهن IPE به‌دلیل تعادل بین وزن و مقاومت استفاده می‌شود. اما برای سوله‌ها و سازه‌های صنعتی بزرگ که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، تیرآهن IPB یا H گزینه‌ای ایده‌آل است. در پروژه‌های سبک، تیرآهن INP به‌علت وزن کمتر و قیمت اقتصادی‌تر کاربرد دارد. انتخاب نوع تیرآهن بر اساس نوع بارگذاری و دهانه سازه، یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش پایداری و ایمنی سازه است.
2. گرید فولاد و خواص مکانیکی
   تیرآهن‌ها بر اساس گرید فولاد (مثل ST37، ST44 یا ST52) ساخته می‌شوند. هر گرید، مقاومت خاصی در برابر نیروهای خمشی، کششی و فشاری دارد. به‌عنوان مثال، فولاد ST37 یا S235 برای ساختمان‌های معمولی مناسب است، در حالی‌که ST52 یا S355 برای سازه‌های سنگین، پل‌ها و ساختمان‌های بلندمرتبه کاربرد دارد. انتخاب نادرست گرید فولاد ممکن است منجر به شکست سازه یا افزایش هزینه‌های غیرضروری شود، بنابراین همواره باید با توجه به نقشه‌های سازه و محاسبات فنی صورت گیرد.
3. سایز و ابعاد تیرآهن
   تیرآهن‌ها در سایزهای مختلف از ۱۲ تا ۶۰ سانتی‌متر ارتفاع جان تولید می‌شوند. سایز انتخابی باید متناسب با دهانه، نوع بارگذاری و فاصله ستون‌ها باشد. برای دهانه‌های کوتاه و سقف‌های سبک، تیرهای IPE14 تا IPE18 کفایت می‌کنند، اما برای دهانه‌های بلند یا بارگذاری زیاد، معمولاً از IPE24 تا IPE30 یا HEB300 تا HEM400 استفاده می‌شود. انتخاب سایز اشتباه می‌تواند باعث افزایش خمش، تغییر شکل یا ناپایداری سازه شود.
4. برند و کارخانه تولیدکننده
   کیفیت تیرآهن ارتباط مستقیم با کارخانه تولیدکننده دارد. برندهایی مانند ذوب‌آهن اصفهان، فایکو، شاهین بناب، ظفر بناب، آریان فولاد و کوثر اهواز از معتبرترین تولیدکنندگان کشور هستند. محصولات این کارخانه‌ها دارای استاندارد ISIRI 1791 و نشان حک‌شده روی بدنه تیر هستند که اصالت و کیفیت آن‌ها را تضمین می‌کند. تیرآهن‌های فاقد نام کارخانه یا دارای زنگ‌زدگی سطحی معمولاً از کیفیت پایین‌تری برخوردارند و نباید در پروژه‌های اصلی استفاده شوند.
5. استاندارد تولید و هماهنگی با طراحی سازه
   هر پروژه باید با تیرآهنی ساخته شود که مطابق استاندارد طراحی سازه باشد. به عنوان مثال، در پروژه‌هایی که طراحی بر اساس DIN 1025 آلمان انجام شده، استفاده از IPE یا IPB ضروری است. همچنین، در سازه‌هایی که از فولاد S355 استفاده می‌شود، تیرآهن باید بر اساس استاندارد EN 10025 و EN 10034 تولید شده باشد. رعایت این هماهنگی مانع از بروز خطا در نصب و افزایش ایمنی سازه می‌شود.
6. کیفیت سطح و سلامت ظاهری تیرآهن
   پیش از خرید، باید تیرآهن از نظر تابیدگی، ترک، زنگ‌زدگی، موج‌دار بودن سطح و له‌شدگی در لبه‌ها بررسی شود. تیر سالم باید سطحی صاف، رنگ فولادی طبیعی و یکنواختی در ضخامت بال و جان داشته باشد. وجود هرگونه عیب ظاهری می‌تواند نشانه ضعف در فرآیند نورد یا انبارداری نامناسب باشد که در آینده منجر به کاهش استحکام و جوش‌پذیری تیر می‌شود.
7. وزن واقعی تیرآهن و مقایسه با جدول اشتال
   وزن تیرآهن باید با مقادیر مندرج در جدول اشتال (Stahl Table) مطابقت داشته باشد. وزن کمتر از مقدار استاندارد، نشانه استفاده از فولاد بی‌کیفیت یا کاهش ضخامت بال و جان است. اختلاف وزن بیش از ۳ درصد از مقدار جدول اشتال می‌تواند در محاسبات سازه‌ای و طراحی بارگذاری تأثیر منفی بگذارد. حتماً وزن تیر را قبل از خرید بررسی و با جدول مقایسه کنید.
8. شرایط محیطی و نوع پوشش سطحی
   محل اجرای پروژه نقش زیادی در انتخاب نوع تیرآهن و نوع پوشش ضدزنگ دارد. در مناطق مرطوب یا ساحلی، بهتر است از تیرآهن گالوانیزه یا رنگ‌شده با اپوکسی صنعتی استفاده شود تا از خوردگی جلوگیری شود. در مناطق خشک، استفاده از پوشش زینک ریچ یا رنگ آستر ضدزنگ کافی است. انتخاب نوع پوشش مناسب باعث افزایش عمر مفید سازه و کاهش هزینه‌های نگهداری خواهد شد.
9. قیمت روز تیرآهن و شرایط بازار
   قیمت تیرآهن وابسته به عوامل متعددی مانند نرخ ارز، قیمت جهانی فولاد، هزینه انرژی و میزان عرضه و تقاضا است. برای خرید اقتصادی، حتماً قیمت روز را از منابع معتبر بررسی کنید. آگاهی از قیمت بازار قبل از خرید باعث می‌شود تصمیم مالی هوشمندانه‌تر و مطمئن‌تری بگیرید.
10. دریافت مشاوره فنی پیش از خرید
    پیش از نهایی کردن خرید، حتماً با کارشناسان فنی و مهندسان سازه مشورت کنید. عوامل زیادی مانند نوع بار، شرایط اجرا، اقلیم، ارتفاع سازه و روش نصب بر انتخاب تیرآهن تأثیر دارند. مشاوران آهن اینجا با تجربه در تأمین انواع تیرآهن برای پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، می‌توانند در انتخاب نوع، سایز و برند مناسب تیرآهن به شما کمک کنند تا خریدی دقیق و اقتصادی داشته باشید.

قیمت تیرآهن امروز چقدر است؟ + عوامل موثر بر آن

قیمت تیرآهن مانند سایر مقاطع فولادی، عددی ثابت و همیشگی نیست؛ بلکه تحت‌تأثیر مجموعه‌ای از عوامل فنی، اقتصادی و بازاری تعیین می‌شود. درک این عوامل به مهندسان، پیمانکاران و خریداران کمک می‌کند تا تصمیمی آگاهانه و به‌موقع برای خرید داشته باشند. در حقیقت، تغییرات قیمت تیرآهن تنها به وزن و سایز مربوط نمی‌شود، بلکه عواملی مانند نرخ ارز، وضعیت بازار جهانی فولاد، هزینه انرژی و حمل‌ونقل نیز در تعیین نهایی قیمت نقش مهمی دارند:

1. سایز و وزن تیرآهن
   نخستین عامل مؤثر بر قیمت، سایز و وزن هر شاخه تیرآهن IPE است. تیرهای بزرگ‌تر مثل IPE 24 یا IPE 30 به دلیل وزن بیشتر و مصرف فولاد بالاتر، قیمت بالاتری دارند. در مقابل، تیرهای سبک‌تر مثل IPE 12 یا IPE 14 برای سازه‌های کوچک‌تر مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. هرچه ضخامت بال و جان بیشتر باشد، وزن مخصوص تیر افزایش می‌یابد و در نتیجه قیمت نهایی نیز بالاتر می‌رود.
2. کارخانه تولیدکننده و برند محصول
   تفاوت در کیفیت تولید، دقت ابعادی و ترکیب فولاد باعث می‌شود کارخانه‌های مختلف قیمت‌های متفاوتی برای تیرآهن ارائه دهند. برای مثال، محصولات ذوب‌آهن اصفهان به دلیل رعایت دقیق استانداردهای اروپایی و کیفیت یکنواخت، معمولاً از سایر برندها گران‌تر هستند. در مقابل، کارخانه‌هایی مانند بناب، اهواز یا یزد به دلیل هزینه تولید کمتر، قیمت رقابتی‌تری دارند. برند تولیدکننده در خریدهای کلان اهمیت زیادی دارد، زیرا روی دوام و دقت نصب تأثیر مستقیم می‌گذارد.
3. نرخ ارز و قیمت جهانی فولاد
   بازار فولاد ایران به‌شدت از نوسانات نرخ ارز و قیمت جهانی شمش فولاد تأثیر می‌پذیرد. از آن‌جایی که مواد اولیه مانند شمش فولادی یا فروآلیاژها بر اساس قیمت دلاری معامله می‌شوند، افزایش نرخ ارز به‌صورت مستقیم موجب رشد قیمت در بازار داخلی می‌شود. همچنین قیمت‌های جهانی فولاد در بورس فلزات لندن (LME) مبنای تعیین قیمت پایه در ایران است، و تغییرات جهانی در کمتر از چند روز در بازار داخلی بازتاب پیدا می‌کند.
4. قیمت شمش فولادی (Billet)
   شمش فولادی ماده اولیه اصلی تولید تیرآهن است و هرگونه تغییر در قیمت آن مستقیماً بر قیمت نهایی تأثیر می‌گذارد. در ایران، قیمت شمش در بورس کالا تعیین می‌شود و کارخانه‌های نورد طبق این نرخ محصولات خود را قیمت‌گذاری می‌کنند. اگر قیمت شمش افزایش پیدا کند، هزینه تمام‌شده تولید نیز بالا می‌رود و در نهایت قیمت تیرآهن در بازار رشد می‌کند.
5. هزینه‌های حمل‌ونقل و فاصله جغرافیایی
   هزینه حمل‌ونقل یکی از عوامل مهم در تعیین قیمت نهایی است. به‌دلیل طول زیاد هر شاخه تیرآهن (۱۲ متر)، حمل آن نیازمند تریلی مخصوص است. هرچه فاصله محل پروژه تا کارخانه بیشتر باشد، هزینه حمل افزایش می‌یابد. برای مثال، حمل تیرآهن از اصفهان به استان‌های جنوبی یا شمالی معمولاً گران‌تر از ارسال به مناطق مرکزی است. در پروژه‌های بزرگ، این هزینه می‌تواند درصد قابل‌توجهی از قیمت نهایی را تشکیل دهد.
6. عرضه و تقاضای بازار داخلی
   در فصل‌های پررونق ساخت‌وساز مانند بهار و تابستان، افزایش تقاضا باعث رشد قیمت می‌شود، در حالی که در ماه‌های سرد سال معمولاً بازار آرام‌تر است و قیمت‌ها ثابت یا نزولی می‌شوند. از سوی دیگر، محدودیت عرضه از سوی کارخانه‌ها نیز می‌تواند عامل مهمی در افزایش نرخ‌ها باشد. در مواقعی که عرضه کاهش یابد ولی تقاضا همچنان بالا باشد، بازار دچار جهش قیمتی می‌شود.
7. وضعیت اقتصادی و سیاست‌های کلان کشور
   شاخص‌های اقتصادی مانند تورم، سیاست‌های ارزی، تعرفه‌های صادراتی و نرخ بهره بانکی بر بازار فولاد تأثیر مستقیم دارند. در دوره‌هایی که دولت صادرات فولاد را تشویق می‌کند، بخشی از تولید داخلی به بازارهای خارجی می‌رود و موجودی داخلی کاهش می‌یابد، در نتیجه قیمت در داخل بالا می‌رود. در مقابل، کاهش نرخ ارز یا سیاست‌های کنترلی ممکن است موجب ثبات یا افت موقت قیمت‌ها شود.
8. هزینه انرژی و مواد اولیه مصرفی در تولید
   تولید تیرآهن فرآیندی پرانرژی است. قیمت گاز، برق و سوخت مصرفی در کوره‌های نورد از عوامل اصلی هزینه تولید محسوب می‌شود. افزایش تعرفه انرژی یا قطعی سوخت در فصول سرد، موجب رشد هزینه تولید و در نهایت بالا رفتن قیمت محصول می‌شود. علاوه بر انرژی، مواد مصرفی مانند غلتک‌های نورد و روان‌سازهای صنعتی نیز در هزینه نهایی مؤثرند.
9. کیفیت سطح، دقت تولید و انطباق با استانداردها
   تیرآهن‌هایی که با کیفیت سطح بالا، وزن دقیق و تلرانس ابعادی پایین تولید می‌شوند، معمولاً قیمت بیشتری دارند زیرا فرآیند کنترل کیفی دقیق‌تری روی آن‌ها انجام می‌شود. کارخانه‌هایی که از خطوط نورد مدرن و سیستم خنک‌کاری اتوماتیک استفاده می‌کنند، محصولات یکنواخت‌تر و با دوام‌تری ارائه می‌دهند. تیرآهن‌های دارای نشان استاندارد ملی ایران (ISIRI 1791) یا استاندارد اروپایی (EN 10024) همواره قیمت بالاتری نسبت به محصولات غیراستاندارد دارند.
10. شرایط بازار بورس کالا و معاملات داخلی
    بخش زیادی از معاملات فولاد از طریق بورس کالای ایران انجام می‌شود. قیمت پایه اعلام‌شده در بورس، مبنای اصلی قیمت‌گذاری در بازار آزاد است. هر زمان که در بورس، تقاضا برای خرید زیاد و عرضه محدود باشد، رقابت بین خریداران افزایش می‌یابد و در نتیجه قیمت تیرآهن بالا می‌رود. در مقابل، در زمان‌های کاهش تقاضا، کارخانه‌ها برای فروش سریع‌تر ناچار به ارائه تخفیف می‌شوند.
11. نوسانات فصلی و شرایط آب‌وهوایی
    فعالیت پروژه‌های عمرانی در ایران تا حد زیادی وابسته به فصل است. در ماه‌های بارانی یا سرد، کارگاه‌های ساختمانی با ظرفیت پایین‌تری فعالیت می‌کنند و همین موضوع موجب کاهش تقاضا و افت نسبی قیمت می‌شود. اما در نیمه اول سال، به‌ویژه از اردیبهشت تا شهریور، افزایش تعداد پروژه‌ها معمولاً باعث بالا رفتن قیمت تیرآهن در بازار می‌شود.
12. بازار صادراتی و تغییرات لجستیک بین‌المللی
    ایران یکی از صادرکنندگان فعال مقاطع فولادی به کشورهای همسایه مانند عراق، افغانستان و کشورهای حوزه خلیج فارس است. هر زمان که صادرات افزایش پیدا کند، عرضه داخلی کاهش می‌یابد و قیمت در بازار داخل بالا می‌رود. همچنین هزینه‌های حمل بین‌المللی، تعرفه‌های صادراتی و نوسانات سیاسی منطقه نیز می‌توانند به‌صورت غیرمستقیم بر قیمت تیرآهن تأثیر بگذارند.

برای تصمیم گیری جهت خرید حرفه ای و دیدن قیمت لحظه ای تیرآهن، می توانید به ما در آهن اینجا اعتماد کنید، شما در صفحه قیمت تیرآهن با مقایسه سایز، گرید و برند تولیدی، انتخاب بهینه و کم ریسک تری خواهید داشت، همچنین در صورت نیاز، کارشناسان آهن اینجا آماده ارائه مشاوره تخصصی هستند، پس با این اوصاف، پیشنهاد می کنیم سری به صفحه قیمت تیرآهن بزنید:

جمع بندی

تیرآهن به دلیل ظرفیت خمشی و برشی بالا، پایداری پیچشی مناسب، سرعت اجرا و قابلیت تقویت و ترکیب با بتن، گزینه ای ایده آل برای سازه های فولادی است. با شناخت انواع تیرآهن، مشخصات فنی و استانداردهای مرجع می توان انتخابی دقیق و اقتصادی انجام داد و ریسک های اجرایی را کاهش داد.

برای داشتن خریدی آگاهانه و انتخاب مقطع فولادی متناسب با نیاز پروژه، بهره‌مندی از مشاوره تخصصی امری ضروری است، کارشناسان مجرب و حرفه‌ای ما در آهن اینجا با تسلط کامل بر بازار آهن و شناخت دقیق نیازهای فنی، آماده‌اند تا مشاوره‌ای سودمند و کاربردی به شما ارائه دهند. این مشاوره به شما کمک می‌کند تا با اطمینان بیشتر، انتخابی دقیق‌تر و اقتصادی‌تر داشته باشید.