در دنیای مهندسی عمران و سازه، شناخت دقیق مشخصات فنی پروفیل‌های فولادی نقش حیاتی در طراحی و اجرای پروژه‌های ساختمانی دارد. یکی از ابزارهای کلیدی در این زمینه، جدول اشتال تیرآهن (Stahlbau Profil) است که اطلاعات جامعی از ابعاد، وزن، سطح مقطع، ممان اینرسی و سایر ویژگی‌های پروفیل‌های فولادی از جمله تیرآهن‌ها را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد.
تیرآهن‌ها بسته به شکل، کاربرد و استاندارد تولید به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که از میان آن‌ها تیرآهن IPE، IPB و INP پرکاربردترین و شناخته‌شده‌ترین‌ها در صنعت ساخت‌وساز هستند. قیمت شاخه تیرآهن که با توجه به وزن آن متغییر است براساس ویژگی‌های منحصر به فرد در طراحی هندسی و مقاومت ساختاری و همچنین کاربردهای مختلف هر یک از انواع تیرآهن ها متفاوت است.
در این مقاله، قصد داریم نگاهی دقیق‌تر به مشخصات این سه نوع تیرآهن بیندازیم و از طریق جدول اشتال، اطلاعات فنی و کاربردی آن‌ها را بررسی کنیم تا انتخاب مناسبی برای پروژه‌های عمرانی فراهم شود.
فهرست محتوا
اشتال تیرآهن چیست؟
اشتال در واقع نام کتابی آلمانی است که شامل جداول استاندارد پروفیل‌های فولادی از جمله تیرآهن، ناودانی، نبشی و… می‌باشد. این جداول اطلاعات کاملی در مورد ابعاد، وزن، سطح مقطع، ممان اینرسی و سایر ویژگی‌های مکانیکی و هندسی مقاطع فولادی ارائه می‌دهند. استفاده از جدول اشتال به مهندسان کمک می‌کند تا در طراحی سازه‌ها، انتخاب دقیقی از نوع و سایز پروفیل داشته باشند.
در میان انواع پروفیل‌های معرفی‌شده در جدول اشتال، سه نوع تیرآهن IPE، IPB و INP از کاربردی‌ترین مقاطع در پروژه‌های عمرانی هستند:
- تیرآهن IPE: تیرآهن I شکل با بال‌های مساوی و ضخامت یکنواخت، مطابق استاندارد اروپا. این نوع تیرآهن در ایران بسیار رایج است و به آن “تیرآهن معمولی” هم می‌گویند.
- تیرآهن IPB: به آن تیرآهن بال‌پهن نیز گفته می‌شود. نسبت به IPE، عرض بال‌ها بیشتر است و برای ساخت ستون‌ها و باربری‌های سنگین گزینه‌ی مناسبی است.
- تیرآهن INP: این تیرآهن نیز I شکل است، اما بال‌های آن نازک‌تر و دارای شیب هستند. استاندارد آن مربوط به کشور چین و روسیه است. امروزه کمتر از آن استفاده می‌شود و بیشتر در گذشته کاربرد داشته است.
جدول اشتال برای این سه نوع تیرآهن به صورت دقیق، ویژگی‌های فنی هر سایز از این مقاطع را مشخص کرده و انتخاب مناسب برای طراحان و مجریان سازه‌ها فراهم می‌سازد.
جدول اشتال تیرآهن IPB
| IPB (mm) | h (mm) | b (mm) | s=r1 (mm) | t (mm) | r2 (mm) | c (mm) | h-2c (mm) | A (cm²) | G (kg/m) | Jx (cm⁴) | Wx (cm³) | ix (cm) | Jy (cm⁴) | Wy (cm³) | iy (cm) | rT (mm) |
| ۱۰۰ | ۱۰۰ | ۱۰۰ | ۶ | ۱۰ | ۱۲ | ۲۲ | ۵۶ | ۲۶ | ۲۰.۴ | ۴۵۰ | ۸۹.۹ | ۴.۱۶ | ۱۶۷ | ۳۳.۵ | ۲.۵۳ | ۲۷.۸ |
| ۱۲۰ | ۱۲۰ | ۱۲۰ | ۶.۵ | ۱۱ | ۱۲ | ۲۳ | ۷۴ | ۳۴ | ۲۶.۷ | ۸۶۴ | ۱۴۴ | ۵.۰۴ | ۳۱۸ | ۵۲.۹ | ۳.۰۶ | ۳۳.۴ |
| ۱۴۰ | ۱۴۰ | ۱۴۰ | ۷ | ۱۲ | ۱۲ | ۲۴ | ۹۲ | ۴۳ | ۳۳.۷ | ۱۵۱۰ | ۲۱۶ | ۵.۹۳ | ۵۵۰ | ۷۸.۵ | ۳.۵۸ | ۳۸.۹ |
| ۱۶۰ | ۱۶۰ | ۱۶۰ | ۸ | ۱۳ | ۱۵ | ۲۸ | ۱۰۴ | ۵۴.۳ | ۴۲.۶ | ۲۴۹۰ | ۳۱۱ | ۶.۷۸ | ۸۸۹ | ۱۱۱ | ۴.۰۵ | ۴۴.۴ |
| ۱۸۰ | ۱۸۰ | ۱۸۰ | ۸.۵ | ۱۴ | ۱۵ | ۲۹ | ۱۲۲ | ۶۵.۳ | ۵۱.۲ | ۳۸۳۰ | ۴۲۶ | ۷.۶۶ | ۱۳۶۰ | ۱۵۱ | ۴.۵۷ | ۴۹.۹ |
| ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۹ | ۱۵ | ۱۸ | ۳۳ | ۱۳۴ | ۷۸.۱ | ۶۱.۳ | ۵۷۰۰ | ۵۷۰ | ۸.۵۴ | ۲۰۰۰ | ۲۰۰ | ۵.۰۷ | ۵۵.۵ |
| ۲۲۰ | ۲۲۰ | ۲۲۰ | ۹.۵ | ۱۶ | ۱۸ | ۳۴ | ۱۵۲ | ۹۱ | ۷۱.۵ | ۸۰۹۰ | ۷۳۶ | ۹.۴۳ | ۲۸۴۰ | ۲۵۸ | ۵.۵۹ | ۶۱ |
| ۲۴۰ | ۲۴۰ | ۲۴۰ | ۱۰ | ۱۷ | ۲۱ | ۳۸ | ۱۶۴ | ۱۰۶ | ۸۳.۲ | ۱۱۲۶۰ | ۹۳۸ | ۱۰.۳ | ۳۹۲۰ | ۳۲۷ | ۶.۰۸ | ۶۶.۶ |
| ۲۶۰ | ۲۶۰ | ۲۶۰ | ۱۰ | ۱۷.۵ | ۲۴ | ۴۱.۵ | ۱۷۷ | ۱۱۸ | ۹۳ | ۱۴۹۲۰ | ۱۱۵۰ | ۱۱.۲ | ۵۱۳۰ | ۳۹۵ | ۶.۵۸ | ۷۲.۲ |
| ۲۸۰ | ۲۸۰ | ۲۸۰ | ۱۰.۵ | ۱۸ | ۲۴ | ۴۲ | ۱۹۶ | ۱۳۱ | ۱۰۳ | ۱۹۲۷۰ | ۱۳۸۰ | ۱۲.۱ | ۶۵۹۰ | ۴۷۱ | ۷.۰۹ | ۷۷.۶ |
| ۳۰۰ | ۳۰۰ | ۳۰۰ | ۱۱ | ۱۹ | ۲۷ | ۴۶ | ۲۰۸ | ۱۴۹ | ۱۱۷ | ۲۵۱۷۰ | ۱۶۸۰ | ۱۳ | ۸۵۶۰ | ۵۷۱ | ۷.۵۸ | ۸۳.۲ |
| ۳۲۰ | ۳۲۰ | ۳۰۰ | ۱۱.۵ | ۲۰.۵ | ۲۷ | ۴۷.۵ | ۲۲۵ | ۱۶۱ | ۱۲۷ | ۳۰۸۲۰ | ۱۹۳۰ | ۱۳.۸ | ۹۲۴۰ | ۶۱۶ | ۷.۵۷ | ۸۳.۱ |
| ۳۴۰ | ۳۴۰ | ۳۰۰ | ۱۲ | ۲۱.۵ | ۲۷ | ۴۸.۵ | ۲۴۳ | ۱۷۱ | ۱۳۴ | ۳۶۶۶۰ | ۲۱۶۰ | ۱۴.۶ | ۹۶۹۰ | ۶۴۶ | ۷.۵۳ | ۸۲.۹ |
| ۳۶۰ | ۳۶۰ | ۳۰۰ | ۱۲.۵ | ۲۲.۵ | ۲۷ | ۴۹.۵ | ۲۶۱ | ۱۸۱ | ۱۴۲ | ۴۳۱۹۰ | ۲۴۰۰ | ۱۵.۵ | ۱۰۱۴۰ | ۶۷۶ | ۷.۴۹ | ۸۲.۷ |
| ۴۰۰ | ۴۰۰ | ۳۰۰ | ۱۳.۵ | ۲۴ | ۲۷ | ۵۱ | ۲۹۸ | ۱۹۸ | ۱۵۵ | ۵۷۶۸۰ | ۲۸۸۰ | ۱۷.۱ | ۱۰۸۲۰ | ۷۲۱ | ۷.۴ | ۸۲.۳ |
| ۴۵۰ | ۴۵۰ | ۳۰۰ | ۱۴ | ۲۶ | ۲۷ | ۵۳ | ۳۴۴ | ۲۱۸ | ۱۷۱ | ۷۹۸۹۰ | ۳۵۵۰ | ۱۹.۱ | ۱۱۷۲۰ | ۷۸۱ | ۷.۳۳ | ۸۱.۹ |
| ۵۰۰ | ۵۰۰ | ۳۰۰ | ۱۴.۵ | ۲۸ | ۲۷ | ۵۵ | ۳۹۰ | ۲۳۹ | ۱۸۷ | ۱۰۷۲۰۰ | ۴۲۹۰ | ۲۱.۲ | ۱۲۶۲۰ | ۸۴۲ | ۷.۲۷ | ۸۱.۶ |
| ۵۵۰ | ۵۵۰ | ۳۰۰ | ۱۵ | ۲۹ | ۲۷ | ۵۶ | ۴۳۸ | ۲۵۴ | ۱۹۹ | ۱۳۶۷۰۰ | ۴۹۷۰ | ۲۳.۲ | ۱۳۰۸۰ | ۸۷۲ | ۷.۱۷ | ۸۱.۱ |
| ۶۰۰ | ۶۰۰ | ۳۰۰ | ۱۵.۵ | ۳۰ | ۲۷ | ۵۷ | ۴۸۶ | ۲۷۰ | ۲۱۲ | ۱۷۱۰۰۰ | ۵۷۰۰ | ۲۵.۲ | ۱۳۵۳۰ | ۹۰۲ | ۷.۰۸ | ۸۰.۷ |
| ۶۵۰ | ۶۵۰ | ۳۰۰ | ۱۶ | ۳۱ | ۲۷ | ۵۸ | ۵۳۴ | ۲۸۶ | ۲۲۵ | ۲۱۰۶۰۰ | ۶۴۸۰ | ۲۷.۱ | ۱۳۹۸۰ | ۹۳۲ | ۶.۹۹ | ۸۰.۲ |
| ۷۰۰ | ۷۰۰ | ۳۰۰ | ۱۷ | ۳۲ | ۲۷ | ۵۹ | ۵۸۲ | ۳۰۶ | ۲۴۱ | ۲۵۶۹۰۰ | ۷۳۴۰ | ۲۹ | ۱۴۴۴۰ | ۹۶۳ | ۶.۸۷ | ۷۹.۶ |
| ۸۰۰ | ۸۰۰ | ۳۰۰ | ۱۷.۵ | ۳۳ | ۳۰ | ۶۳ | ۶۷۴ | ۳۳۴ | ۲۶۲ | ۳۵۹۱۰۰ | ۸۹۸۰ | ۳۲.۸ | ۱۴۹۰۰ | ۹۹۴ | ۶.۶۸ | ۷۸.۷ |
| ۹۰۰ | ۹۰۰ | ۳۰۰ | ۱۸.۵ | ۳۵ | ۳۰ | ۶۵ | ۷۷۰ | ۳۷۱ | ۲۹۱ | ۴۹۴۱۰۰ | ۱۰۹۸۰ | ۳۶.۵ | ۱۵۸۲۰ | ۱۰۵۰ | ۶.۵۳ | ۷۷.۹ |
| ۱۰۰۰ | ۱۰۰۰ | ۳۰۰ | ۱۹ | ۳۶ | ۳۰ | ۶۶ | ۸۶۸ | ۴۰۰ | ۳۱۴ | ۶۴۴۷۰۰ | ۱۲۸۹۰ | ۴۰.۱ | ۱۶۲۸۰ | ۱۰۹۰ | ۶.۳۸ | ۷۷ |
جدول اشتال تیرآهن INP
| INP | h (mm) | b (mm) | s=r1 (mm) | t (mm) | r2 (mm) | c (mm) | h-2c (mm) | A (cm²) | G (kg/m) | Jx (cm⁴) | Wx (cm³) | ix (cm) | Jy (cm⁴) | Wy (cm³) | iy (cm) | a1 (mm) | rT (mm) |
| ۸۰ | ۸۰ | ۴۲ | ۳.۹ | ۵.۹ | ۲.۳ | ۱۰.۵ | ۵۹ | ۷.۵۷ | ۵.۹۴ | ۷۷.۸ | ۱۹.۵ | ۳.۲ | ۶.۲۹ | ۳ | ۰.۹۱ | ۶۲ | ۱۱.۲ |
| ۱۰۰ | ۱۰۰ | ۵۰ | ۴.۵ | ۶.۸ | ۲.۷ | ۱۲.۵ | ۷۵ | ۱۰.۶ | ۸.۳۴ | ۱۷۱ | ۳۴.۲ | ۴.۰۱ | ۱۲.۲ | ۴.۸۸ | ۱.۰۷ | ۷۸ | ۱۳.۳ |
| ۱۲۰ | ۱۲۰ | ۵۸ | ۵.۱ | ۷.۷ | ۳.۱ | ۱۴ | ۹۲ | ۱۴.۲ | ۱۱.۱ | ۳۲۸ | ۵۴.۷ | ۴.۸۱ | ۲۱.۵ | ۷.۴۱ | ۱.۲۳ | ۹۴ | ۱۵.۴ |
| ۱۴۰ | ۱۴۰ | ۶۶ | ۵.۷ | ۸.۶ | ۳.۴ | ۱۵.۵ | ۱۰۹ | ۱۸.۲ | ۱۴.۳ | ۵۷۳ | ۸۱.۹ | ۵.۶۱ | ۳۵.۲ | ۱۰.۷ | ۱.۴ | ۱۰۸ | ۱۷.۴ |
| ۱۶۰ | ۱۶۰ | ۷۴ | ۶.۳ | ۹.۵ | ۳.۸ | ۱۷.۵ | ۱۲۵ | ۲۲.۸ | ۱۷.۹ | ۹۳۵ | ۱۱۷ | ۶.۴ | ۵۴.۷ | ۱۴.۸ | ۱.۵۵ | ۱۲۴ | ۱۹.۵ |
| ۱۸۰ | ۱۸۰ | ۸۲ | ۶.۹ | ۱۰.۴ | ۴.۱ | ۱۹ | ۱۴۲ | ۲۷.۹ | ۲۱.۹ | ۱۴۵۰ | ۱۶۱ | ۷.۲ | ۸۱.۳ | ۱۹.۸ | ۱.۷۱ | ۱۴۰ | ۲۱.۶ |
| ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۹۰ | ۷.۵ | ۱۱.۳ | ۴.۵ | ۲۰.۵ | ۱۵۹ | ۳۳.۴ | ۲۶.۲ | ۲۱۴۰ | ۲۱۴ | ۸ | ۱۱۷ | ۲۶ | ۱.۸۷ | ۱۵۶ | ۲۳.۶ |
جدول اشتال تیرآهن IPE
در ادامه جدول اشتال تیرآهن IPE مطابق با استاندارد، برای شما آورده شده است. توجه داشته باشید که واحدها به صورت میلی‌متر (mm)، سانتی‌متر مربع (cm²)، کیلوگرم بر متر (kg/m)، سانتی‌متر چهارم (cm⁴) و… درج شده‌اند.
| ارتفاع (h) | عرض بال (b) | ضخامت جان (s) | ضخامت بال (t) | شعاع انحنای داخلی (r) | فاصله h-2c | سطح مقطع (A) | وزن هر متر (G) | ممان اینرسی حول محور x (Jx) | مدول مقطع x (Wx) | شعاع ژیراسیون x (ix) | ممان اینرسی حول محور y (Jy) | مدول مقطع y (Wy) | شعاع ژیراسیون y (iy) | a1 | rT |
| ۸۰ | ۴۶ | ۳.۸ | ۵.۲ | ۵ | ۵۹ | ۷.۶۴ | ۶ | ۸۰۱ | ۲۰ | ۳.۲۴ | ۸.۴۹ | ۳.۶۹ | ۱.۰۵ | ۶۳ | ۱۲.۲ |
| ۱۰۰ | ۵۵ | ۴.۱ | ۵.۷ | ۷ | ۷۴ | ۱۰.۳ | ۸.۱ | ۱۷۱۰ | ۳۴.۲ | ۴.۰۷ | ۱۵.۹ | ۵.۷۹ | ۱.۲۴ | ۷۹ | ۱۴.۶ |
| ۱۲۰ | ۶۴ | ۴.۴ | ۶.۳ | ۷ | ۹۳ | ۱۳.۲ | ۱۰.۴ | ۳۱۸۰ | ۵۳ | ۴.۹ | ۲۷.۷ | ۸.۶۵ | ۱.۴۵ | ۹۶ | ۱۶.۹ |
| ۱۴۰ | ۷۳ | ۴.۷ | ۶.۹ | ۷ | ۱۱۲ | ۱۶.۴ | ۱۲.۹ | ۵۴۱۰ | ۷۷.۳ | ۵.۷۴ | ۴۴.۹ | ۱۲.۳ | ۱.۶۵ | ۱۱۲ | ۱۹.۳ |
| ۱۶۰ | ۸۲ | ۵ | ۷.۴ | ۹ | ۱۲۷ | ۲۰.۱ | ۱۵.۸ | ۸۶۹۰ | ۱۰۹ | ۶.۵۸ | ۶۸.۳ | ۱۶.۷ | ۱.۸۴ | ۱۲۹ | ۲۱.۷ |
| ۱۸۰ | ۹۱ | ۵.۳ | ۸ | ۹ | ۱۴۶ | ۲۳.۹ | ۱۸.۸ | ۱۳۲۰۰ | ۱۴۶ | ۷.۴۲ | ۱۰۱ | ۲۲.۲ | ۲.۰۶ | ۱۴۵ | ۲۴ |
| ۲۰۰ | ۱۰۰ | ۵.۶ | ۸.۵ | ۱۲ | ۱۵۹ | ۲۸.۵ | ۲۲.۴ | ۱۹۴۰۰ | ۱۹۴ | ۸.۲۶ | ۱۴۲ | ۲۸.۵ | ۲.۲۴ | ۱۶۲ | ۲۶.۴ |
| ۲۲۰ | ۱۱۰ | ۵.۹ | ۹.۲ | ۱۲ | ۱۷۷ | ۳۳.۴ | ۲۶.۲ | ۲۷۷۰۰ | ۲۵۲ | ۹.۱۱ | ۲۰۵ | ۳۷.۳ | ۲.۴۸ | ۱۷۹ | ۲۹.۱ |
| ۲۴۰ | ۱۲۰ | ۶.۲ | ۹.۸ | ۱۵ | ۱۹۰ | ۳۹.۱ | ۳۰.۷ | ۳۸۹۰۰ | ۳۲۴ | ۹.۹۷ | ۲۸۴ | ۴۷.۳ | ۲.۶ | ۱۹۶ | ۳۱.۸ |
| ۲۷۰ | ۱۳۵ | ۶.۶ | ۱۰.۲ | ۱۵ | ۲۱۹ | ۴۵.۹ | ۳۶.۱ | ۵۷۹۰۰ | ۴۲۹ | ۱۱.۲ | ۴۲۰ | ۶۲.۲ | ۳.۰۲ | ۲۲۰ | ۳۵.۶ |
| ۳۰۰ | ۱۵۰ | ۷.۱ | ۱۰.۷ | ۱۵ | ۲۴۸ | ۵۳.۸ | ۴۲.۲ | ۸۳۶۰۰ | ۵۵۷ | ۱۲.۵ | ۶۰۴ | ۸۰.۵ | ۳.۳۵ | ۲۴۵ | ۳۹.۵ |
| ۳۳۰ | ۱۶۰ | ۷.۵ | ۱۱.۵ | ۱۸ | ۲۷۱ | ۶۲.۶ | ۴۹.۱ | ۱۱۷۷۰۰ | ۷۱۳ | ۱۳.۷ | ۷۸۸ | ۹۸.۵ | ۳.۵۵ | ۲۷۰ | ۴۲.۱ |
| ۳۶۰ | ۱۷۰ | ۸ | ۱۲.۷ | ۱۸ | ۲۹۸ | ۷۲.۷ | ۵۷.۱ | ۱۶۲۷۰۰ | ۹۰۴ | ۱۵ | ۱۰۴۰ | ۱۲۳ | ۳.۷۹ | ۲۹۴ | ۴۴.۷ |
| ۴۰۰ | ۱۸۰ | ۸.۶ | ۱۳.۵ | ۲۱ | ۳۳۱ | ۸۴.۵ | ۶۶.۳ | ۲۳۱۳۰۰ | ۱۱۶۰ | ۱۶.۵ | ۱۳۲۰ | ۱۴۶ | ۳.۹۵ | ۳۲۶ | ۴۷.۱ |
| ۴۵۰ | ۱۹۰ | ۹.۴ | ۱۴.۶ | ۲۱ | ۳۷۸ | ۹۸.۸ | ۷۷.۶ | ۳۳۷۴۰۰ | ۱۵۰۰ | ۱۸.۵ | ۱۶۸۰ | ۱۷۶ | ۴.۱۲ | ۳۶۵ | ۴۹.۴ |
| ۵۰۰ | ۲۰۰ | ۱۰.۲ | ۱۶ | ۲۱ | ۴۲۶ | ۱۱۶ | ۹۰.۷ | ۴۸۲۰۰۰ | ۱۹۳۰ | ۲۰.۴ | ۲۱۴۰ | ۲۱۴ | ۴.۳۱ | ۴۰۴ | ۵۱.۸ |
| ۵۵۰ | ۲۱۰ | ۱۱.۱ | ۱۷.۲ | ۲۴ | ۴۶۷ | ۱۳۴ | ۱۰۶ | ۶۷۱۲۰۰ | ۲۴۴۰ | ۲۲.۳ | ۲۶۷۰ | ۲۵۴ | ۴.۴۵ | ۴۴۲ | ۵۴ |
| ۶۰۰ | ۲۲۰ | ۱۲ | ۱۹ | ۲۴ | ۵۱۴ | ۱۵۶ | ۱۲۲ | ۹۲۰۸۰۰ | ۳۰۷۰ | ۲۴.۳ | ۳۳۹۰ | ۳۰۸ | ۴.۶۶ | ۴۸۱ | ۵۶.۵ |
کاربرد جدول اشتال تیرآهن
جدول اشتال تیرآهن‌های IPE، IPB و INP ابزاری ارزشمند در طراحی و اجرای پروژه‌های ساختمانی است. این جدول با ارائه مشخصات دقیق هر نوع تیرآهن، به مهندسان کمک می‌کند که بسته به نیاز پروژه، پروفیل مناسب را از نظر ابعاد، وزن و مقاومت انتخاب کنند. در این میان، هر یک از این تیرآهن‌ها کاربردهای خاص خود را دارند:
۱. کاربرد تیرآهن IPE
تیرآهن IPE که به “تیرآهن معمولی” نیز شناخته می‌شود، دارای بال‌هایی با ضخامت یکنواخت و استاندارد اروپایی است. کاربردهای اصلی آن عبارت‌اند از:
- ساخت تیرهای فرعی در سقف‌های فلزی و بتنی
- اجرای اسکلت‌های سبک ساختمان‌ها
- استفاده در پروژه‌های ساختمانی مسکونی و اداری
- تقویت سازه‌ها و ساخت خرپاها
- ساخت پل‌های سبک و متوسط
۲. کاربرد تیرآهن IPB
تیرآهن IPB یا تیرآهن بال‌پهن (HEB, HEA)، دارای بال‌های عریض‌تر نسبت به IPE است و ظرفیت باربری بالاتری دارد. این ویژگی باعث شده کاربردهای زیر را داشته باشد:
- ساخت ستون‌های باربر در ساختمان‌های مرتفع و برج‌ها
- اجرای فریم‌های سنگین صنعتی و تجاری
- ساخت پل‌های بزرگ و سکوهای نفتی
- اجرای قاب‌های مقاوم در برابر زلزله
- ساخت سازه‌های فلزی با دهانه‌های بزرگ
۳. کاربرد تیرآهن INP
تیرآهن INP که دارای بال‌های باریک‌تر و شیب‌دار است، استاندارد روسی و چینی دارد. امروزه کاربرد آن نسبت به گذشته کمتر شده ولی همچنان در برخی پروژه‌ها به کار می‌رود:
- اجرای سازه‌های سبک و موقت
- ساخت سوله‌ها و سالن‌های کوچک
- استفاده در پروژه‌های قدیمی یا پروژه‌هایی که با استانداردهای خاص اجرا می‌شوند
- تولید تجهیزات صنعتی سبک
بیشتر بخوانید: علامت اختصاری تیرآهن
راهنمای استفاده از جدول اشتال تیرآهن
جدول اشتال یک مرجع مهندسی مهم و دقیق است که به کمک آن می‌توان اطلاعات فنی مقاطع فولادی مختلف از جمله تیرآهن‌های IPE، IPB و INP را استخراج کرد. مهندسان عمران، معماران و مجریان پروژه‌های ساختمانی از این جدول برای انتخاب مقاطع مناسب بر اساس نیاز سازه استفاده می‌کنند. برای بهره‌گیری صحیح از این جدول، آشنایی با نحوه خواندن آن ضروری است.
در ادامه به مراحل و نکات مهم در استفاده از جدول اشتال اشاره می‌کنیم:
۱. شناخت مقطع مورد نیاز (IPE، IPB یا INP)
ابتدا باید بدانید که چه نوع تیرآهنی برای پروژه‌تان مناسب است:
- برای تیرهای معمولی با بارگذاری متوسط از IPE استفاده کنید.
- برای ستون‌ها و سازه‌های سنگین‌تر از IPB (بال‌پهن) بهره ببرید.
- اگر نیاز به تیرآهن با طراحی سبک یا خاص دارید، INP گزینه‌ی مناسبی است.
۲. یافتن سایز مقطع در جدول
هر نوع تیرآهن در جدول اشتال دارای سایزهای استانداردی مانند IPE180، IPB200، INP160 و… است. هر سایز شامل اطلاعات فنی زیر می‌شود:
- ارتفاع مقطع (h)
- عرض بال (b)
- ضخامت جان (t_w)
- ضخامت بال (t_f)
- وزن هر متر (kg/m)
- مساحت سطح مقطع (cm²)
- ممان اینرسی (Ix و Iy)
- مقدار مدول مقطع (Wx و Wy)
۳. بررسی ظرفیت باربری و ممان اینرسی
مهم‌ترین بخش جدول، ممان اینرسی (I) و مدول مقطع (W) است. این اعداد نشان‌دهنده میزان مقاومت تیرآهن در برابر خم شدن و پیچش هستند.
هرچه این مقادیر بیشتر باشد، تیرآهن مقاوم‌تر است.
۴. انتخاب تیرآهن مناسب با توجه به بارگذاری
با مقایسه مقادیر جدول با مقدار باری که در طراحی سازه محاسبه شده، می‌توانید مناسب‌ترین سایز و نوع تیرآهن را انتخاب کنید.
به عنوان مثال، اگر ممان خمشی مورد نیاز شما ۱۰۰۰ cm⁴ باشد، باید از جدول اشتال تیرآهنی را انتخاب کنید که Ix ≥ ۱۰۰۰ cm⁴ داشته باشد.
۵. توجه به وزن تیرآهن و تأثیر آن بر وزن کل سازه
وزن تیرآهن نیز در جدول ذکر شده است. برای کاهش هزینه و افزایش بهره‌وری، بهتر است تیرآهنی انتخاب شود که ضمن تأمین مقاومت کافی، وزن کمتری داشته باشد.
استفاده از جدول اشتال برای تیرآهن‌های IPE، IPB و INP، یک مهارت ضروری در طراحی سازه‌هاست. این جدول با ارائه جزئیات دقیق، به مهندسان کمک می‌کند تا بهترین انتخاب را بر اساس شرایط پروژه، نوع بارگذاری و الزامات فنی داشته باشند. آشنایی با نحوه استفاده از این جدول، باعث افزایش دقت در طراحی و کاهش خطاهای اجرایی خواهد شد.
نحوه محاسبه وزن با جدول اشتال تیرآهن
یکی از کاربردهای مهم جدول اشتال، محاسبه وزن دقیق تیرآهن‌هاست. در پروژه‌های عمرانی، محاسبه وزن تیرآهن برای برآورد هزینه، حمل‌ونقل و طراحی فونداسیون بسیار ضروری است. جدول اشتال این امکان را فراهم می‌کند که با مراجعه به اطلاعات درج‌شده برای هر مقطع، وزن تیرآهن را به‌راحتی محاسبه کنیم.
۱. اطلاعات مورد نیاز از جدول اشتال
برای محاسبه وزن تیرآهن، کافی است به ستون “وزن واحد طول” که معمولاً با واحد کیلوگرم بر متر (kg/m) مشخص شده، مراجعه کنید. این مقدار در جدول برای هر نوع و سایز تیرآهن مشخص است.
مثال:
در جدول اشتال، وزن تیرآهن IPE 200 برابر با ۲۵.۳ kg/m ذکر شده است.
یعنی هر یک متر از این تیرآهن ۲۵.۳ کیلوگرم وزن دارد.
۲. فرمول کلی محاسبه وزن تیرآهن
فرمول ساده است:
وزن کل تیرآهن = وزن هر متر (از جدول) × طول تیرآهن (متر)
۳. مثال‌های کاربردی
مثال ۱:
می‌خواهیم وزن یک تیرآهن IPE 240 به طول ۶ متر را محاسبه کنیم.
وزن هر متر طبق جدول اشتال برابر با ۳۶.۲ kg/m است.
طول تیرآهن = 6 متر
۳۶.۲ × ۶ = 217.۲ کیلوگرم
وزن کل تیرآهن IPE 240 با طول ۶ متر برابر با ۲۱۷.۲ کیلوگرم است.
مثال ۲:
محاسبه وزن یک تیرآهن IPB 300 به طول ۱۲ متر
وزن هر متر = 85 kg/m
۸۵ × ۱۲ = 1020 کیلوگرم
وزن کل تیرآهن IPB 300 برابر با ۱۰۲۰ کیلوگرم است.
۴. نکات مهم
دقت به نوع تیرآهن بسیار مهم است. وزن IPE، IPB و INP حتی در سایزهای مشابه، با هم متفاوت هستند.
اگر جدول اشتال در دسترس نبود، می‌توان با استفاده از فرمول چگالی آهن × سطح مقطع × طول تیرآهن نیز وزن را حدودی تخمین زد.
چگالی آهن معمولاً حدود ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
با استفاده از جدول اشتال و دانستن وزن واحد هر متر تیرآهن، می‌توان در مدت زمان کوتاهی وزن کلی هر تیرآهن IPE، IPB یا INP را محاسبه کرد. این محاسبات در تهیه لیست متره، برآورد هزینه و حمل‌ونقل مصالح کاربرد فراوانی دارد.
سخن پایانی
شناخت دقیق مشخصات تیرآهن‌ها و توانایی استفاده از جدول اشتال، یکی از مهم‌ترین مهارت‌ها برای مهندسان عمران، معماران و مجریان پروژه‌های ساختمانی است. با تسلط بر نحوه خواندن و استفاده از این جدول، می‌توان تصمیمات دقیق‌تری در انتخاب نوع تیرآهن، محاسبه وزن و برآورد هزینه‌ها گرفت. همچنین استفاده درست از جدول اشتال، باعث افزایش بهره‌وری در طراحی سازه، کاهش خطاهای اجرایی و صرفه‌جویی در زمان و منابع می‌شود. بنابراین پیشنهاد می‌شود در هر پروژه‌ای، جدول اشتال به عنوان یک ابزار حرفه‌ای و مرجع فنی همیشه در دسترس باشد.
