تیرورق چیست
تیرآهن در ساختمان‌سازی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما گاهی ابعاد و خواص مکانیکی تیرآهن‌های استاندارد، نیازهای پروژه را برآورده نمی‌کند. در چنین شرایطی دست به ساخت تیرهایی زد که مطابق نیازها سفارشی شده باشند. به این تیرها، تیر ورق گفته می‌شود.
تیر ورق چیست؟
تیر ورق (Plate Girder) یک تیر فولادی است که از سه ورق، شامل دو ورق به عنوان بال و یک ورق به عنوان جان، تشکیل شده است. همچنین برای افزایش بیشتر مقاومت و استحکام ماده، از سخت‌کننده‌ها (Stiffener) در ساخت آن استفاده می‌شود. وظیفه بال‌ها این است که در مقابل نیروهای کششی و خمشی مقاومت کنند. ضخامت و طول تیرورقها بسته به کاربرد و ماهیت آنها متغیر بوده و این مسئله، تفاوت اصلی آن با تیرآهن است.
روش ساخت
به‌طور کلی، تیرورقها از اتصال ورق ساخته می‌شوند. نکته قابل اهمیت برای ساخت تیرورقها، کیفیت و مرغوبیت ورق و کیفیت جوشکاری مورد استفاده است. تا قبل از دهه 1950 میلادی که جوشکاری گسترش نیافته بود، بیشتر اتصالات با استفاده از اتصالات مکانیکی انجام می‌گرفت؛ اما با گسترش این صنعت، جوشکاری مرغوب کمک بسیار شایانی در افزایش عمر و مقاومت قطعات انجام داد.
انواع تیر ورق‌ها
همان‌طور که اشاره شد، تیر ورق‌ها عموماً به دو روش مکانیکی و جوشکاری تولید می‌شوند. امروزه تیر ورق‌های تولید شده به روش جوشکاری به دلیل سهولت و سرعت تولید بالاتر، بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و رایج‌تر است.
تیرورق با اتصال مکانیکی
در روش مکانیکی اتصالات انجام شده از طریق برگرداندن قسمت‌های خاص قطعه و بدون جوشکاری انجام می‌شود. در این حالت قسمت‌های اضافه‌شده و خاصی از بال‌ها با شکل دادن فلزات و آماده‌سازی، اتصال داده می‌شود. این قسمت‌‌ها باید توانایی تحمل بارهای برشی افقی و عمودی را داشته باشند. همچنین در این حالت، مقاطع زاویه‌ای به عنوان سخت‌کننده‌ها استفاده می‌شوند.
تیرورق با اتصال جوشی
برای ساخت تیر ورق‌ها به روش جوشکاری ابتدا ورق سیاه را با دستگاه‌های مخصوص از جمله CNC برش می‌دهند. با استفاده از روش جوشکاری زیرپودری، قطعات فلزی یعنی ورق‌ها از محل درز روی شاسی به یکدیگر جوش داده شده و سپس بقیه درزهای قطعه به یکدیگر جوش داده می‌شوند. نکته مورد اهمیت در این مرحله، بازرسی و کنترل جوش‌ها می‌باشد.
پس از آماده شدن ورق‌ها، نوبت به مونتاژ کردن آنها می‌رسد. فرآیند مونتاژکاری با استفاده از خال جوش شروع و با جوشکاری کامل پایان می‌یابد. در ادامه فرآیند تاب‌گیری بر روی جان و بال‌ها انجام گشته و در نهایت یک فرآیند تکمیلی جوشکاری بر روی تیرورق انجام می‌شود.
شکل ظاهری
تیر ورق‌ها می‌توانند به شکل Iو یا H باشند. بسته به کاربرد، ابعاد و نحوه ساخت آنها با یکدیگر متفاوت است. یکی از قسمت‌های مهم تیر ورق‌ها، سخت‌کننده‌ها هستند. از سخت‌کننده‌ها برای جلوگیری از کمانش موضعی و افزایش مقاومت در زمانی که جان ورق تحت فشار قرار دارد، استفاده می‌شود. به طور کلی سخت‌کننده‌ها به دو دسته عمودی و افقی تقسیم می‌شوند. سخت‌کننده عمودی نیز خود شامل دو دسته میانی و انتهایی است.
نام دیگر سخت‌کننده عمودی، سخت‌کننده عرضی است که در این حالت عمود بر بال قرار می‌گیرد. همچنین سخت‌کننده عمودی انتهایی در دو انتهای تیر قرار گرفته و نیروهای دریافت‌شده را به تکیه‌گاه منتقل می‌کند و از خرد شدن بدنه جلوگیری می‌کند. از نوع میانی آن در هنگامی که خطر ناشی از کمانش به دلیل ضخامت کمتر از یک هشتادوپنجم عمق است استفاده می‌شود. در سخت‌کننده افقی، سخت‌کننده موازی بال‌ها قرار گرفته و به آن سخت‌کننده طولی نیز می‌گویند. این نوع سخت‌کننده در زمانی استفاده می‌شود که احتمال کمانش بدنه وجود داشته باشد.
مزایا و معایب استفاده از تیرورق
از جمله مزایای استفاده از تیر ورق می‌توان به وزن سبک که در نتیجه آن قابلیت حمل و نصب راحت‌تر، سرعت تولید بالا، انعطاف‌پذیری در طراحی، قابلیت استفاده در انواع سازه‌ها، مقرون به صرفه بودن، مقاومت بالا در برابر شکست ناشی از خستگی، نگهداری آسان‌تر و کاهش خطر کمانش و شکست‌های ناگهانی اشاره کرد.
همچنین معایب آن شامل امکان کاهش استحکام و مقاومت در دماهای بالا، نیاز به پوشش‌دهی و حفاظت در مقابل خوردگی، هزینه‌های اضافه جهت پوشش‌دهی در کاربرد تزئینی، محدودیت استفاده در سازه‌های خیلی بزرگ و پایداری کمتر نسبت به نیروهای لرزه‌ای هستند.
کاربردهای تیر ورق
از تیر ورق‌ها می‌توان در سازه‌های فولادی مانند پل‌ها، سوله‌ها و برج‌ها، سازه‌های صنعتی مانند کارخانه‌ها و انبارها، صنایع پتروشیمی، سازه‌های باربری، ساختمان‌ها، کشتی‌ها و صنعت راه‌آهن استفاده کرد.
تفاوت تیر ورق با تیرآهن
هر تیر ورقی نوعی تیرآهن است، اما هر تیرآهنی تیر ورق نیست. تیر ورق همان تیرآهنی است که در ابعاد متفاوت و مشخص برش داده شده است. به‌طور کلی سایز تیرآهن‌ها بر اساس استاندارد بوده اما تیر ورق‌ها در هر سایزی قابل ساخت هستند. تیرآهن‌ها به روش نورد گرم و ریخته‌گری تولید می‌شوند، در حالیکه تیر ورق‌ها از طریق اتصال مکانیکی یا اتصال با جوشکاری ورق‌ها تولید می‌شوند.
تیرآهن شامل یک جان و دو بال است اما تیر ورق علاوه بر یک جان و دو بال، دارای سخت‌کننده نیز هست. تحمل بار نیروهای دینامیکی در تیر ورق‌ها بیشتر است. تیرآهن‌ها برای پشتیبانی و تقویت مورد استفاده قرار می‌گیرند، درحالی‌که تیر ورق‌ها به عنوان تیر اصلی استفاده می‌شوند. تیرآهن نسبت به تیر ورق حوزه کاربرد گسترده‌تری داشته و هزینه تولید آن کمتر است.
انتخاب تیرورق یا تیرآهن؟
در انتخاب تیر مناسب جهت پروژه‌های ساختمانی، عواملی دخیل است که باید توسط مهندس طراح برآورد و محاسبه شود. میزان بار وارد شده بر تیر مهم‌ترین معیاری است که باید در انتخاب تیر به آن توجه داشت. تیرآهن‌های استاندارد به جهت سهولت در ساخت، قیمت پایین‌تر و کاربردی‌تر بودن، بیشتر از تیر ورق مورد استفاده قرار می‌گیرند. مجموعه فرداد فولاد خراسان تامین‌کننده انواع مقاطع فولادی و تیرآهن‌های استاندارد از جمله تیرآهن اصفهان و تیرآهن فایکو است.
نظرات کاربران