تیرآهن هاش چیست؟ (انواع، کاربرد و مشخصات فنی)

در دنیای ساخت‌وساز، انتخاب مصالح مناسب نقشی کلیدی در استحکام، ایمنی و دوام سازه‌ها دارد. یکی از مهم‌ترین اجزای سازه‌ای که در پروژه‌های عمرانی و صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارد، تیرآهن هاش یا تیرآهن بال‌پهن است. تیرآهن هاش به دلیل شکل خاص مقطع و ویژگی‌های فنی منحصر به فرد، گزینه‌ای ایده‌آل برای تحمل بارهای سنگین و توزیع یکنواخت فشار محسوب می‌شود. در این مطلب، به معرفی تیرآهن هاش، مزایا، کاربردها و نکاتی برای انتخاب و خرید تیرآهن هاش می‌پردازیم.

فهرست محتوا

تیرآهن هاش چیست؟

تیرآهن H هاش که با نام‌های دیگری مانند تیرآهن بال‌پهن یا تیرآهن IPB نیز شناخته می‌شود، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان و سازه‌های فلزی است. دلیل نام‌گذاری این تیرآهن به “هاش” به شکل مقطع آن برمی‌گردد که شباهت زیادی به حرف H انگلیسی دارد.

برخلاف تیرآهن‌های معمولی IPE، در تیرآهن هاش، بال‌ها (لبه‌های افقی) تقریباً هم‌عرض جان (بخش عمودی) هستند که همین ویژگی موجب افزایش مقاومت سازه در برابر فشارهای سنگین می‌شود. در تیرآهن‌های معمولی، بال‌ها نسبت به جان باریک‌تر و کوتاه‌تر هستند، اما در تیرآهن هاش، بال‌ها تقریباً هم‌عرض با جان بوده و این تقارن در ساختار باعث شده است تا این تیرآهن در برابر نیروهای فشاری، خمشی و پیچشی مقاومت بیشتری داشته باشد.

انواع تیرآهن هاش

تیرآهن هاش به طور کلی در سه نوع اصلی تولید می‌شود که هر کدام بسته به ضخامت بال و جان، کاربرد متفاوتی دارند. این سه نوع عبارتند از
• هاش سبک HEA
• هاش سنگین HEB
• هاش فوق‌سنگین HEM

تیرآهن هاش سبک HEA

این نوع تیرآهن به عنوان مدل سبک شناخته می‌شود، چرا که ضخامت بال و جان آن نسبت به مدل‌های دیگر کمتر است. از HEA در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به مقاومت خیلی بالا نیست یا وزن سازه باید کاهش پیدا کند. همچنین به دلیل وزن کمتر، حمل‌ونقل آسان‌تری دارد و در سازه‌های سبک مثل اسکلت برخی ساختمان‌های کوچک یا سوله‌های متوسط کاربرد دارد.

تیرآهن هاش سنگین HEB

HEB از نظر ابعاد کلی مشابه HEA است، اما ضخامت بال‌ها و جان آن بیشتر است. به همین دلیل، مقاومت بالاتری در برابر بارهای سنگین دارد و در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که سازه باید فشار یا نیروی بیشتری را تحمل کند. این نوع، یکی از پرکاربردترین انواع تیرآهن هاش در سازه‌های میان‌وزن و سنگین به شمار می‌رود.

تیرآهن فوق‌سنگین هاش HEM

این مدل قوی‌ترین نوع تیرآهن بال پهن محسوب می‌شود و دارای ضخامت بسیار بالایی در جان و بال است و معمولاً در پروژه‌های عظیم مانند ساخت پل‌ها، برج‌های بلندمرتبه، سازه‌های صنعتی سنگین، یا سکوهای نفتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. وزن زیاد HEM ممکن است حمل و اجرای آن را دشوارتر کند، اما در پروژه‌هایی که ایمنی و تحمل بار اهمیت بالایی دارد، گزینه‌ای ایده‌آل است.

هر یک از این انواع تیرآهن هاش دارای ویژگی‌ها و مشخصات فنی دقیق‌تری هستند که در دفترچه‌های مهندسی و جدول‌ اشتال آورده شده‌اند. انتخاب بین آن‌ها باید براساس محاسبات سازه‌ای و نیاز پروژه انجام شود. مهندسان معمولاً بر اساس نوع سازه، بارهای وارده، شرایط محیطی و بودجه پروژه، بهترین گزینه را از میان این سه انتخاب می‌کنند.

کاربرد تیرآهن هاش

کاربرد تیرآهن هاش بسیار گسترده و متنوع است و به دلیل ویژگی‌های فنی، در بسیاری از پروژه‌های عمرانی، صنعتی و ساختمانی به کار می‌رود. طراحی خاص تیرآهن بال پهن موجب شده است تا مهندسان در پروژه‌هایی که نیاز به استحکام و پایداری بالاست، آن را به‌عنوان گزینه‌ای مناسب انتخاب کنند.

یکی از اصلی‌ترین کاربردهای تیرآهن هاش در ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌ است. به دلیل اینکه این سازه‌ها تحت فشارها و نیروهای جانبی مثل باد یا زلزله قرار می‌گیرند، استفاده از مقاطع فولادی با قدرت تحمل بالا ضروری است. تیرآهن هاش با بال‌های پهن خود، توانایی توزیع یکنواخت تنش و تحمل بارهای سنگین را دارد، به همین دلیل گزینه‌ای ایده‌آل برای این نوع سازه‌هاست.

همچنین در پل‌سازی و ساخت سازه‌های عظیم مانند پایگاه‌های صنعتی، پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌ها، از تیرآهن هاش استفاده می‌شود. در این پروژه‌ها، مواردی مانند دوام، استحکام و ایمنی در اولویت هستند و تیرآهن هاش با عملکرد قوی‌اش می‌تواند این نیازها را به خوبی پاسخ دهد.

از دیگر موارد کاربرد تیرآهن بال پهن می‌توان به ساخت سوله‌ها و انبارهای صنعتی بزرگ اشاره کرد. به‌خصوص در سازه‌هایی که دهانه‌های بلند دارند و باید بدون ستون میانی ساخته شوند، تیرآهن هاش نقش حیاتی ایفا می‌کند.

در پروژه‌هایی که در مناطق زلزله خیز ساخته می‌شوند، تیرآهن هاش به‌عنوان بخشی از مصالح مقاوم سازی سازه استفاده می‌شود. تیرآهن هاش با طراحی خاص خود انرژی ناشی از لرزش زمین را جذب کرده و مانع از تخریب سازه می‌شوند.

این نوع تیرآهن در سازه‌های فلزی پیش‌ساخته، سکوهای دریایی، دکل‌های مخابراتی و سازه‌های پشتیبان ماشین‌آلات سنگین صنعتی نیز کاربرد فراوان دارد. به دلیل انعطاف‌پذیری در طراحی، اتصال‌پذیری بالا و سطح صاف مناسب برای جوشکاری، اجرای پروژه‌ها با این تیرآهن سریع‌تر و دقیق‌تر پیش می‌رود.

مشخصات فنی تیرآهن هاش

در میان انواع تیرآهن، ویژگی‌های تیرآهن هاش و مشخصات فنی منحصربه‌فرد آن باعث شده است که در پروژه‌های عمرانی که نیاز به تحمل بارهای سنگین و ساخت سازه‌های مستحکم دارند، کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.
• مقطع H شکل: دارای بال‌هایی پهن و جان ضخیم، مشابه حرف H انگلیسی.
• عرض بال‌ها: تقریباً برابر با ارتفاع جان (برخلاف تیرآهن IPE که بال‌ها باریک‌ترند.)
• جنس: فولاد ساختمانی (ST37، ST44، ST52) بسته به نیاز پروژه
• وزن: متغیر با توجه به سایز و نوع (در جداول اشتال مشخص شده)
• مقاومت خمشی و پیچشی بال
• قابلیت جوش‌پذیری بالا: به دلیل سطح صاف و یکنواخت بال‌ها

وزن تیرآهن هاش

وزن تیرآهن بال پهن یکی از فاکتورهای بسیار مهم در انتخاب و طراحی سازه‌های فلزی به شمار می‌رود، چرا که تأثیر مستقیم بر مقاومت سازه، هزینه‌های حمل‌ونقل، نصب، و حتی فونداسیون ساختمان دارد. تیرآهن هاش به دلیل داشتن بال‌های پهن و جان ضخیم، در مقایسه با تیرآهن‌های معمولی وزن بیشتری دارد. این وزن بیشتر موجب استحکام بالاتر آن نیز می‌شود و به همین دلیل در پروژه‌هایی که تحمل بار زیاد اهمیت دارد، بسیار پرکاربرد است.

وزن این نوع تیرآهن بسته به نوع آن HEA ،HEB یا HEM و سایز مقطع متغیر است. به‌عنوان مثال، تیرآهن HEM که نوع فوق‌سنگین محسوب می‌شود، نسبت به HEA وزن بسیار بیشتری دارد. وزن هر متر از تیرآهن هاش را می‌توان از جدول وزنی تیرآهن هاش مشاهده کرد که در آن اطلاعات مربوط به سایز، ضخامت جان و بال، و وزن واحد طول درج شده است.

دانستن وزن دقیق تیرآهن نه‌تنها برای محاسبات سازه‌ای ضروری است، بلکه در زمان خرید نیز به محاسبه هزینه‌ها بر اساس کیلوگرم یا تن کمک می‌کند. اگرچه ممکن است وزن در نگاه اول به‌عنوان یک عامل در محاسبه قیمت تیرآهن هاش مطرح شود، اما نقش کلیدی در تضمین استحکام و پایداری سازه دارد و در پروژه‌های مهندسی، انتخاب دقیق آن می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد کل سازه کمک شایانی کند.

قیمت تیرآهن هاش

قیمت تیرآهن هاش تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد و به همین دلیل ممکن است در بازار نوسانات زیادی داشته باشد. از آنجایی که این نوع تیرآهن یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مقاطع فولادی در پروژه‌های بزرگ عمرانی و صنعتی است، درک عوامل تأثیرگذار بر قیمت آن برای خریداران و مجریان پروژه‌ها بسیار ضروری است.

یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده قیمت هاش، وزن آن است. از آنجایی که این نوع تیرآهن دارای بال‌هایی پهن و جان ضخیم است، معمولاً وزن بیشتری نسبت به تیرآهن‌های معمولی دارد.

وزن این نوع تیرآهن نیز در قیمت آن مؤثر است. به‌طور معمول، تیرآهن‌های HEA ارزان‌تر از HEB و HEM هستند، زیرا ضخامت کمتری دارند. تیرآهن‌های HEM که در دسته فوق‌سنگین قرار می‌گیرند، بیشترین قیمت را دارند و معمولاً برای پروژه‌های خاص و بسیار سنگین استفاده می‌شوند. برند و کشور تولیدکننده نیز در تعیین قیمت تیرآهن هاش نقش دارد. محصولات کارخانه‌های معتبر داخلی معمولاً قیمت مناسبی نسبت به کیفیت خود دارند.

نوسانات بازار جهانی فولاد، نرخ ارز و هزینه‌های حمل‌ونقل نیز از دیگر عواملی هستند که می‌توانند قیمت تیرآهن بال پهن را تحت تأثیر قرار دهند. تغییر در قیمت مواد اولیه مثل سنگ آهن یا قراضه فولادی، تحریم‌، تغییرات تقاضا در بازار داخل یا صادرات نیز می‌توانند قیمت‌ها را در کوتاه‌مدت دچار نوسان کنند.
در نهایت، استعلام قیمت و خرید تیرآهن هاش از مراکز معتبر و قابل‌اعتماد مانند آهن لایک، بهترین راه برای جلوگیری از پرداخت هزینه‌های اضافی یا خرید محصول بی‌کیفیت است.

مزایا و معایب آهن هاش

تیرآهن هاش نیز مانند دیگر مصالح ساختمانی، مزایا و معایب خود را دارد. بنابراین باید تمامی موارد را در هنگام انتخاب آن در نظر داشت.

مزایای تیرآهن هاش

• مقاومت بالا در برابر فشار و خمش
• توزیع یکنواخت نیرو در سازه
• بال‌های پهن و مناسب برای جوشکاری و اتصال آسان
• مناسب برای دهانه‌های بزرگ و بدون ستون میانی
• قابلیت استفاده در پروژه‌های سنگین، صنعتی
• دوام و طول عمر بالا در شرایط محیطی مختلف
• کاهش نیاز به استفاده از چندین مقطع دیگر به دلیل استحکام بالا
• کاهش لرزش و افزایش پایداری سازه در برابر زلزل

معایب تیرآهن هاش

• وزن بالا نسبت به برخی مقاطع دیگر
• قیمت بالاتر به‌دلیل مصرف بیشتر فولاد
• نیاز به ماشین‌آلات سنگین برای حمل و نصب در سایزهای بزرگ
• اشغال فضای بیشتر در طراحی سازه به‌دلیل پهنای بال‌ها
• در دسترس نبودن همه سایزها در بازار داخلی (نیاز به واردات در برخی موارد)

تفاوت تیرآهن معمولی و هاش

تیرآهن هاش (H-Beam) و تیرآهن معمولی یا IPE (I-Beam) از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی هستند، اما تفاوت‌هایی اساسی در ساختار، عملکرد و کاربرد دارند. اصلی‌ترین تفاوت این دو نوع تیرآهن، در شکل بال‌ها و ضخامت جان آن‌هاست. در تیرآهن IPE، بال‌ها نسبت به جان نازک‌تر و باریک‌تر هستند، در حالی که در تیرآهن هاش، بال‌ها پهن‌تر و ضخامت آن‌ها تقریباً با جان برابر است. این ویژگی باعث می‌شود تیرآهن هاش مقاومت بالاتری در برابر خمش و فشارهای سنگین داشته باشد.

تفاوت تیرآهن هاش و معمولی از نظر کاربرد این است که تیرآهن IPE بیشتر در پروژه‌های ساختمانی سبک و متداول استفاده می‌شود، درحالی‌که تیرآهن هاش به دلیل استحکام بالا، مناسب پروژه‌های صنعتی، سوله‌ها، پل‌ها و سازه‌های بلندمرتبه است. همچنین، به‌دلیل سطح پهن بال‌ها، تیرآهن هاش برای اتصالات جوشی یا پیچ و مهره‌ای گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.

فرایند تولید تیرآهن هاش

فرآیند تولید تیرآهن (H-Beam) یکی از مراحل دقیق و مهندسی‌شده در صنعت فولاد است که با استفاده از فناوری نورد گرم انجام می‌گیرد. تولید این مقطع فولادی با هدف دستیابی به بال‌هایی پهن و جان ضخیم، نیازمند کنترل دقیق دما و فشار است تا شکل H نهایی با استانداردهای موردنظر حاصل شود.

در مرحله اول، شمش فولادی با ابعاد مشخص، وارد کوره‌هایی با دمای بالا می‌شود تا به حالت نیمه‌مایع و آماده‌ی نورد درآید. سپس شمش گداخته از میان چندین غلتک مخصوص نورد عبور داده می‌شود تا به تدریج شکل و ابعاد آن تغییر کند. این غلتک‌ها شکل بال‌ و جان تیرآهن هاش را به‌طور همزمان شکل می‌دهند.

پس از شکل‌دهی، تیرآهن‌ها وارد مرحله برش با طول استاندارد می‌شوند. سپس طی مراحل خنک‌سازی، کنترل کیفیت، صافکاری و بسته‌بندی، آماده‌ی عرضه به بازار می‌گردند. در مجموع، تولید تیرآهن هاش فرآیندی دقیق، صنعتی و تخصصی است که نیاز به تجهیزات پیشرفته و کنترل کیفیت بالا دارد تا محصولی بادوام، مقاوم و قابل اعتماد برای سازه‌ها فراهم شود.

جمع بندی تیرآهن IPB

با توجه به اهمیت روزافزون دوام و کیفیت مصالح در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی، انتخاب مصالح مناسب یکی از کلیدی‌ترین تصمیم‌ها در فرآیند ساخت‌وساز است. تیرآهن هاش، با وجود ویژگی‌های خاص و توانایی تحمل بارهای سنگین، به یک گزینه‌ی مناسب برای سازه‌های مدرن تبدیل شده است. آنچه این مقطع فولادی را متمایز می‌کند، نه‌تنها استحکام و عملکرد فنی بالای آن، بلکه تطبیق‌پذیری آن با شرایط و نیازهای مختلف پروژه‌هاست. شناخت دقیق تیرآهن هاش و مزایا و معایب آن می‌تواند به انتخابی هوشمندانه منجر شود؛ انتخابی که در بلندمدت به صرفه‌جویی در هزینه‌ها، افزایش ایمنی و عملکرد بهتر پروژه خواهد انجامید.