تیرآهن لانه زنبوری یکی از انواع تیرآهن ها می باشد که در ساختمان سازی کاربرد قابل توجهی را در ایران تشکیل می دهد.

معایب و ضعف عمده ساختمان های فولادی با توجه به طراحی و اجرای آنها در ستون ها، پی ها، تیرها، اتصال تیر به تیر اصلی، اتصالات تیر به ستون، اعضای مهاربندی، سیستم باربر جانبی، اتصالات باد بندها، سیستم دیافراگم، کف دیوارها و راه پله ها و تیغه های داخلی است. در اکثر موارد از تیرلانه زنبوری در ساختمان های فولادی استفاده می شود.

این تیرها در مقابل برش ضعیف هستند و در محل اعمال بارهای متمرکز بایستی دو انتهای جان تیر را با ورق تقویتی پر نمود.

تیرآهن لانه زنبوری (Castellated Beam) که با نام های تیرآهن مشبک یا CPE نیز شناخته می شود، یکی از مقاطع پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی است که به‌دلیل ویژگی های منحصربه فرد خود، به‌ویژه در پوشش دهانه های بزرگ و کاهش وزن سازه، اهمیت ویژه ای دارد.

اما با توجه به نیروی برشی در تمام طول تیر ها کاربرد تیرآهن لانه زنبوری برای ساختمان های فلزی در منطقه های زلزله خیز بدون باد بند مناسب نیست. بسیاری از تیرها در سیستم قاب صلب از ورق های تقویتی بال ها در دو انتها تشکیل می شود.

این ورق ها با جوش منقطع و در اکثر مواقع با ساق ضعیف به بال های تیر وصل می شوند. البته نیروهای کششی در بال ها ناشی از خمش تیر در انتهای تیر توسط این ورق ها به ستون منتقل شوند.

مهندسین ناظرباید مراقب باشند که این فاصله ها در حد مجاز باقی بماند و در صورت لازم درخواست تغییر تیر یا حداقل از نشیمن تقویت شده استفاده بنمایند.

اتصال تیر به ستون و یا تیر به تیر ممکن است سخت ترین قسمت از وظایف مهندس ناظر در کنترل کیفیت اجرایی و اطمینان از درستی اتصال تیر به ستون باشد.

مخصوصا درمواقعی که امتداد سیستم مهاربندی وجود ندارد و صرفاً قاب خمشی قراراست در مقابل بارهای جانبی زلزله مقاومت کند.

مشخصات تیرآهن لانه زنبوری و کاربرد آهن

این نوع تیرآهن دارای کاربردهای زیادی در صنعت و ساخت و ساز می باشد و بسته به کاربرد مورد نظر خود، خرید انجام نمایید.

دوست عزیز شما می توانید برای قیمت تیرآهن لانه زنبوری مطابق با متریال مورنظر با کارشناسان آهن لند مشاوره نمایید.

همان طور که گفته شد تیر لانه زنبوری یکی از انواع مختلف و متداول تیرهای ساختمانی است که در کشور ما مورد استعمال فراوانی در اسکلت های فولادی داشته است.

فلسفه ساخت تیر لانه زنبوری اصولا برای بالا گشتاور اینرسی و مدول مقطع تیر و در نتیجه بالا بردن ظرفیت تحمل گشتاور در مقایسه با تیر نورد شده اصلی می باشد.

در زمان ها و مکان هایی که تیر اصلی موجود نبوده یا صرفه اقتصادی نداشته باشد استفاده از تیر لانه زنبوری مطرح می شود.

مثلا از یک تیر نمره ۱۶ با برش دادن و ساختن تیر لانه زنبوری و اعمال تقویت های لازم می توان جایگزینی برای تیر نمره ۲۰-۱۸ یا حتی نمره ۲۲ به وجود آورد.

• تیرهای شبکه های تک لایه فضاکار؛
• اعضا فشاری (ستون ها) و اعضا فشاری خمشی (تیر- ستون ها)؛
• تیرچه ها و تیرهای مختلط در بتن؛
• تیرهای قاب های لنگرگیر و مهاربندی شده؛
• تیرهای با شکل ظاهری یکنواخت یا متغیر در قاب های صفحه ای دارای تیرهای شیب دار؛
• تیرهای طولی یا عرضی عرشه پل ها؛
• تیرهای ماشین آلات ساختمانی.

مزایا تیرآهن لانه زنبوری

• تبدیل تیرآهن معمولی به تیر آهن لانه زنبوری‌، مدل مقطع و اینرسی مقطع تیر افزایش می ‌یابد. مقاومت خمشی تیر نیز بالاتر می رود. در نتیجه تیری با ارتفاع بیشتر‌، قوی‌ تر و هم وزن تیر اصلی به دست می آید.
• با پایین آمدن وزن مصالح و وزن تیرآهن لانه زنبوری از نظر اقتصادی به صرفه‌ تر خواهد بود.
• از فضاها و برش هایی که در جان تیر تولید شده می ‌توان لوله‌ های تاسیساتی و برق را عبور داد.
• در ساخت تیرآهن لانه زنبوری، باید استاندارد کاملاً رعایت شود و منجر به افزایش ارتفاع تیر می ‌شود. در غیر این صورت مقاومت تیرآهن لانه زنبوری پایین آمده و خطر خراب شدن تیر زیرحجم بار وارده شده حتمی است.
• از آنجایی که جان این نمونه از تیرها در قسمت‌ های توخالی است، در آخر باعث می شود که وزن سازه به میزان قابل توجهی کم شود. در اثر کاهش وزن سازه، مولفه‌ های نیروی زلزله که ارتباط مستقیم با وزن سازه دارد نیز کم می ‌شوند. در نتیجه ساختمان از ایمنی بیشتری برخوردار خواهد بود و عملکرد مناسب تری را با انعطاف پذیری بیشتر در بر خواهد داشت.
• از طرفی دیگر بهینه ‌ترین وضعیت در طراحی سازه‌ ها، اقتصادی بودن آن است که در تیرهای لانه زنبوری به دلیل اینکه هر تیر به صورت زاویه دار (زیگ زاگ)، با دستگاه برش بریده می ‌شود، با جابجایی دو قسمت ، نسبت به هم، تیر به صورت لانه زنبوری در خواهد آمد.
• صرفه جویی در مصرف فولاد صورت خواهد گرفت. از لحاظ ساخت و ساز نیز‌، این گونه تیرها مورد استقبال بیشتری قرارمی‌ گیرند. این موضوع یکی از نقاط قوت منحصر به فرد این گونه تیرها است.
• تیر لانه زنبوری به میزان قابل توجهی از ارتفاع سقف کم می کند. خصوصاً در مواقعی که محدودیت زیادی را در ناحیه سقف و در ساختمان‌ به طراحان سازه تحمیل می ‌کنند، تیرهای لانه زنبوری نسبت به سایر مقاطع نورد شده نقش انتقال بار را ایفا خواهند کرد.
• در مواردی که تیر با ارتفاع متغیر، مانند بعضی از سازه‌ های صنعتی‌ که در تیر ریزی بام، با تغییر برش، تیر مورد نظر را بسیار ساده و ارزان می ‌توان آماده کرد. که این کار تنها با برش مورب زیگ زاگ ‌ها در جان تیر ممکن خواهد شد.
• با توجه به مزایای گفته شده باعث ترغیب طراحان در استفاده از تیرهای لانه زنبوری می‌ شود و به عنوان گزینه خوبی مورد استفاده همه قرار می ‌گیرد. با وجود داشتن محاسن‌، مهندسان سعی می ‌کنند که از تیرهای لانه زنبوری استفاده نکنند.

مهم‌ترین کاربردهای تیرآهن لانه زنبوری

با توجه به این مزایا (مقاومت خمشی بالا در عین سبکی)، تیرآهن لانه زنبوری عموماً در سازه هایی به کار می رود که نیروی برش در آنها ضعیف تر و نیروی خمش غالب باشد:

• پوشش دهانه های بلند

  • سالن های صنعتی (سوله ها): مهم ترین کاربرد این تیرها، پوشش دهانه های عریض و بلند در سوله سازی، سالن های ورزشی، نمایشگاه ها و آشیانه های هواپیما است. این تیرها امکان حذف ستون های میانی و ایجاد فضای بازتر را فراهم می کنند.
  • ساختمان های چندطبقه: به عنوان تیرهای اصلی و فرعی سقف در ساختمان هایی با دهانه های بزرگ.

• پل ها و سازه های خاص

  • پل سازی: به عنوان تیرهای طولی یا عرضی در عرشه پل ها و پل های عابر پیاده، به ویژه در مواردی که نیاز به افزایش ممان اینرسی با وزن کم باشد.
  • قاب های خمشی و مهاربندی شده: استفاده در طراحی تیرهای قاب های لنگرگیر که در برابر بارهای جانبی مقاومت می کنند (البته با ملاحظات و تقویت های لازم در برابر تنش های برشی و خستگی).

• عبور تأسیسات (مزیت معماری)

  • تسهیل عبور تأسیسات: وجود حفره های شش ضلعی در جان تیر، یک مزیت معماری و اجرایی مهم است. این حفره ها فضای مناسبی را برای عبور لوله های تأسیساتی (مانند آب، فاضلاب، لوله های گرمایشی و سرمایشی) و کابل های برق فراهم می کند و نیاز به سوراخ کاری های بعدی که ممکن است به سازه آسیب بزند را از بین می برد.

• کاهش هزینه ها

استفاده از این تیرها به‌دلیل کاهش وزن فولاد مصرفی در مقایسه با تیرآهن معمولی با مقاومت مشابه، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

چگونه تیرآهن لانه زنبوری ساخته می شود؟

نحوه ساخت تیرآهن لانه زنبوری به این گونه می باشد که در ابتدا جان تیرآهن بال نیم پهن یا تیرآهن اروپایی را به صورت زیگزاگ بریده شده و بعد از یک جابجایی به صورتی که قسمت های برآمده بر روی هم قرار بگیرند و دوباره جوشکاری می شوند.

برای اولین بار در سال ۱۹۱۰ آقای هورتن از شرکت آهن شیکاگو و پل پیشنهاد کرد که به این گونه تیرآهن را به دو قسمت برش دهند تا بتوان از این روش مدول مقطع را افزایش داد.

در مبحث ۱۰ کتاب مقررات ملی ساختمان درباره ی تیرآهن های لانه زنبوری و موارد کاربرد این محصول به طور مفصل گفته شده است بنابراین لازم است قبل از خرید و استفاده از این محصول در خصوص آن اطلاعات لازم را کسب نمایید.

در سال ۱۹۴۳ تحقیقات زیادی در زمینه تیرآهن لانه‌ زنبوری صورت گرفت که در آخر مشخص شد، این نوع تیرآهن از مقاومت بالایی برخوردار است.

در اخر می‌ توان گفت که استفاده از تیرآهن لانه ‌زنبوری، محدودیت خاصی ندارد اما بهتر است با درنظرگرفتن استاندارد‌ همراه باشد؛ در غیر این صورت، پروژه با شکست روبه‌ رو خواهد شد و این امری کاملاً طبیعی است.

برای اطلاع از قیمت تیرآهن زنبوری ، تیرآهن اروپایی و تیرآهن نیمه پهن می‌ توانید به سایت آهن لند و کارشناسان فروش ما جهت مشاوره و کسب اطلاعات مراجعه کنید.

به دلیل وجود حفره ها و کاهش سطح جان، مقاومت برشی تیرآهن لانه زنبوری نسبت به نوع اولیه آن کاهش می یابد. به همین دلیل، استفاده از این تیرها در مناطق با لرزه خیزی بالا و یا در محل هایی که نیروی برشی زیادی اعمال می شود (مانند نزدیکی تکیه گاه ها)، بدون تقویت های مهندسی خاص (استفاده از ورق های تقویتی) توصیه نمی شود و نیازمند طراحی دقیق و رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه ای است.

سوالات متداول

* دلیل نامگذاری تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

دلیل نامگذاری تیرآهن لانه زنبوری, شکل دادن این تیرها بعد از انجام عملیات بریدن, دوباره جوش دادن و تکمیل این پروفیل است. این تیرها دارای حفره های توخالی در جان خود می باشند که به شبیه لانه زنبور است. به همین علت تیرآهن لانه زنبوری نام گرفته اند.

* مزایای تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

از مهم ترین مزایای این تیرآهن می توان به: افزایش مقاومت خمشی تیره لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بودن، توانایی عبور لوله‌های تأسیساتی و برق از حفره‌ها، ، تحمل بار بیشتر، قابل استفاده در صنایع مختلف ازقبیل پل‌سازی، حمل‌ونقل، … اشاره کرد.

* تیرآهن لانه زنبوری را چگونه سفارش دهم؟

شما عزیزان از طریق تماس با کارشناسان فروش آهن لند می توانید تیرآهن موردنظر خود را سفارش دهید.