جدول اشتال تیرآهن ipe+ipb+inp

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.

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)
100	100	100	6	10	12	22	56	26	20.4	450	89.9	4.16	167	33.5	2.53	27.8
120	120	120	6.5	11	12	23	74	34	26.7	864	144	5.04	318	52.9	3.06	33.4
140	140	140	7	12	12	24	92	43	33.7	1510	216	5.93	550	78.5	3.58	38.9
160	160	160	8	13	15	28	104	54.3	42.6	2490	311	6.78	889	111	4.05	44.4
180	180	180	8.5	14	15	29	122	65.3	51.2	3830	426	7.66	1360	151	4.57	49.9
200	200	200	9	15	18	33	134	78.1	61.3	5700	570	8.54	2000	200	5.07	55.5
220	220	220	9.5	16	18	34	152	91	71.5	8090	736	9.43	2840	258	5.59	61
240	240	240	10	17	21	38	164	106	83.2	11260	938	10.3	3920	327	6.08	66.6
260	260	260	10	17.5	24	41.5	177	118	93	14920	1150	11.2	5130	395	6.58	72.2
280	280	280	10.5	18	24	42	196	131	103	19270	1380	12.1	6590	471	7.09	77.6
300	300	300	11	19	27	46	208	149	117	25170	1680	13	8560	571	7.58	83.2
320	320	300	11.5	20.5	27	47.5	225	161	127	30820	1930	13.8	9240	616	7.57	83.1
340	340	300	12	21.5	27	48.5	243	171	134	36660	2160	14.6	9690	646	7.53	82.9
360	360	300	12.5	22.5	27	49.5	261	181	142	43190	2400	15.5	10140	676	7.49	82.7
400	400	300	13.5	24	27	51	298	198	155	57680	2880	17.1	10820	721	7.4	82.3
450	450	300	14	26	27	53	344	218	171	79890	3550	19.1	11720	781	7.33	81.9
500	500	300	14.5	28	27	55	390	239	187	107200	4290	21.2	12620	842	7.27	81.6
550	550	300	15	29	27	56	438	254	199	136700	4970	23.2	13080	872	7.17	81.1
600	600	300	15.5	30	27	57	486	270	212	171000	5700	25.2	13530	902	7.08	80.7
650	650	300	16	31	27	58	534	286	225	210600	6480	27.1	13980	932	6.99	80.2
700	700	300	17	32	27	59	582	306	241	256900	7340	29	14440	963	6.87	79.6
800	800	300	17.5	33	30	63	674	334	262	359100	8980	32.8	14900	994	6.68	78.7
900	900	300	18.5	35	30	65	770	371	291	494100	10980	36.5	15820	1050	6.53	77.9
1000	1000	300	19	36	30	66	868	400	314	644700	12890	40.1	16280	1090	6.38	77

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)
80	80	42	3.9	5.9	2.3	10.5	59	7.57	5.94	77.8	19.5	3.2	6.29	3	0.91	62	11.2
100	100	50	4.5	6.8	2.7	12.5	75	10.6	8.34	171	34.2	4.01	12.2	4.88	1.07	78	13.3
120	120	58	5.1	7.7	3.1	14	92	14.2	11.1	328	54.7	4.81	21.5	7.41	1.23	94	15.4
140	140	66	5.7	8.6	3.4	15.5	109	18.2	14.3	573	81.9	5.61	35.2	10.7	1.4	108	17.4
160	160	74	6.3	9.5	3.8	17.5	125	22.8	17.9	935	117	6.4	54.7	14.8	1.55	124	19.5
180	180	82	6.9	10.4	4.1	19	142	27.9	21.9	1450	161	7.2	81.3	19.8	1.71	140	21.6
200	200	90	7.5	11.3	4.5	20.5	159	33.4	26.2	2140	214	8	117	26	1.87	156	23.6

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
80	46	3.8	5.2	5	59	7.64	6	801	20	3.24	8.49	3.69	1.05	63	12.2
100	55	4.1	5.7	7	74	10.3	8.1	1710	34.2	4.07	15.9	5.79	1.24	79	14.6
120	64	4.4	6.3	7	93	13.2	10.4	3180	53	4.9	27.7	8.65	1.45	96	16.9
140	73	4.7	6.9	7	112	16.4	12.9	5410	77.3	5.74	44.9	12.3	1.65	112	19.3
160	82	5	7.4	9	127	20.1	15.8	8690	109	6.58	68.3	16.7	1.84	129	21.7
180	91	5.3	8	9	146	23.9	18.8	13200	146	7.42	101	22.2	2.06	145	24
200	100	5.6	8.5	12	159	28.5	22.4	19400	194	8.26	142	28.5	2.24	162	26.4
220	110	5.9	9.2	12	177	33.4	26.2	27700	252	9.11	205	37.3	2.48	179	29.1
240	120	6.2	9.8	15	190	39.1	30.7	38900	324	9.97	284	47.3	2.6	196	31.8
270	135	6.6	10.2	15	219	45.9	36.1	57900	429	11.2	420	62.2	3.02	220	35.6
300	150	7.1	10.7	15	248	53.8	42.2	83600	557	12.5	604	80.5	3.35	245	39.5
330	160	7.5	11.5	18	271	62.6	49.1	117700	713	13.7	788	98.5	3.55	270	42.1
360	170	8	12.7	18	298	72.7	57.1	162700	904	15	1040	123	3.79	294	44.7
400	180	8.6	13.5	21	331	84.5	66.3	231300	1160	16.5	1320	146	3.95	326	47.1
450	190	9.4	14.6	21	378	98.8	77.6	337400	1500	18.5	1680	176	4.12	365	49.4
500	200	10.2	16	21	426	116	90.7	482000	1930	20.4	2140	214	4.31	404	51.8
550	210	11.1	17.2	24	467	134	106	671200	2440	22.3	2670	254	4.45	442	54
600	220	12	19	24	514	156	122	920800	3070	24.3	3390	308	4.66	481	56.5

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:

1. 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

2. 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

3. 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

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:

1. 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.

2. 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)

3. 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.

4. 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 1000 cm⁴ باشد، باید از جدول اشتال تیرآهنی را انتخاب کنید که Ix ≥ 1000 cm⁴ داشته باشد.

5. 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.

1. 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 25.3 kg/m ذکر شده است.
یعنی هر یک متر از این تیرآهن 25.3 کیلوگرم وزن دارد.

2. فرمول کلی محاسبه وزن تیرآهن

فرمول ساده است:

وزن کل تیرآهن = وزن هر متر (از جدول) × طول تیرآهن (متر)

3. مثال‌های کاربردی

مثال 1:
می‌خواهیم وزن یک تیرآهن IPE 240 به طول 6 متر را محاسبه کنیم.
وزن هر متر طبق جدول اشتال برابر با 36.2 kg/m است.
طول تیرآهن = 6 متر
36.2 × 6 = 217.2 کیلوگرم
وزن کل تیرآهن IPE 240 با طول 6 متر برابر با 217.2 کیلوگرم است.

مثال 2:
محاسبه وزن یک تیرآهن IPB 300 به طول 12 متر
وزن هر متر = 85 kg/m
85 × 12 = 1020 کیلوگرم
وزن کل تیرآهن IPB 300 برابر با 1020 کیلوگرم است.

4. 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 7850 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.