برخی از پروژه‌های عمرانی بزرگ ممکن است نیاز به تیرها و ستون‌های بسیار بزرگی از لحاظ ابعاد داشته باشند که در محدوده استاندارد تیرآهن تولید شده قرار ندارد. در این مواقع از تیرورق که محصول فولادی جدید است و به وسیله ورق‌های فولادی ساخته می‌شود در این پروژه‌ها استفاده می‌شود. تیر ورق فلزی نسل جدیدی از تیرآهن فولادی است که دارای مقاومت بسیار زیادی می‌باشد. تیرورق‌ها از ورق فولادی و جوشکاری ساخته می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با این محصول فولادی، کاربردها و مزایا و معایب آن تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

مقدمه

با گسترش روز افزون صنعت جوشکاری از سال 1950 میلادی تا کنون چیزی که بیش از پیش مورد استقبال مهندسان قرار گرفته استفاده از تیر ورق برای پوشش دهانه‌های بزرگ‌تر از 15 متر است.

تیر ورق یکی از المان‌هایی است که در طیف وسیع صنعت ساخت و ساز به ویژه در ساخت پل‌ها به کار گرفته می‌شود. تیرورق‌ها اصولا برای تیرهایی با دهانه 20 تا 50 متر عملکرد مناسب و صرفه اقتصادی دارند. مهندسان برای دهانه‌های بزرگ‌تر از آن به عنوان مثال پل‌ها و روگذرها، استفاده از سیستم‌های کابلی معلق را توصیه می‌کنند.

تیرورق چیست؟

تیر ورق یا تیر ستون Plate Girder نسل جدید تیرآهن های فولادی است، که با ورق های سیاه فولادی و عملیات جوشکاری تولید می شوند و دارای مقاومت کششی و خمشی بسیار بالایی نسبت به سایر مقاطع فولادی مانند تیرآهن و ناودانی هستند. این محصول دارای از دو ورق در کناره (بال Flange) و یک ورق در وسط (جان Web Plate) تشکیل می شود. مهمترین تفاوت تیر ورق با تیرآهن های معمولی در شیوه تولید آن است که برخلاف آنها که به شیوه ریختگی و به صورت کاملا یکپارچه تولید می شدند در این شیوه با استفاده از جوش ورق فولادی ساخته خواهند شد.

این محصول برای اولین بار در سال 1950 با توجه به توسعه چشمگیر صنعت جوشکاری مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل انعطاف پذیری بالای تیر ورق از آن ها در ساخت مقاطعی دایره ای، بیضی و یا مربعی استفاده می شود که می توان سازه های خلاقانه و زیبایی را ساخت. امروزه توسعه کارگاه های کاملا اتوماتیک در سال های اخیر هزینه های ساخت تیر ورق را تا حد قابل توجهی کاهش داده است. چرا که خرپاها هنوز باید به صورت دستی ساخته شوند، و در نتیجه هزینه های بالای ساخت دارند. علاوه بر این زیبایی بصری تیر ورق ها نسبت به خرپاها لذت بخش تر است و به مراتب از حمل و نقل و نصب آسان تری نسبت به آنها دارند.

در واقع تیر ورق‌ها تیرچه هایی هستند که از متصل شدن سه ورق به یکدیگر مقطعی به شکل I تشکیل می‌شود. در واقع این تیرها در جهت فشار و بارهای سنگین عمودی طراحی و تولید می‌شوند. ضخامت تیرها بر اساس اینکه ماهیت سازه چه چیزی باشد تعیین می‌شود. به طور کلی ضخامت فلز تیرورق بسته به الزامات طراحی و ماهیت ساختار برای اجزاء مختلف تعیین می‌شود. تیرها برای دهانه‌های ساده و تا 40 متر مناسب می‌باشند.

اجزای تیر ورق

به طور کلی تیرورق از سه جزء تشکیل شده است. اجزای تیرها شامل تیغه یا جان تیر، فلنج یا بال تیر، استیفنرها یا سخت کننده‌ها یا بلبرینگ طولی و میانی که در ادامه به توضیح کلی هر کدام میپردازیم:

تیغه یا جان تیر

صفحه عمودی تیرچه را تیغه یا جان تیر میگویند. در واقع تیغه یا جان تیر بال‌های تیر را در فاصله معینی از یکدیگر نگه میدارد. ضخامت و ارتفاع این تیغه به شرایط سازه بستگی دارد که قرار است تیرورق در آن‌جا به کار برود. همچنین از دیگر عوامل تعیین کننده ضخامت و ارتفاع جان تیر، میزان بار اعمال شده بر روی تیر است. نیروها و بارهای برشی وارد شده در بال تیرها، تیغه یا جان تیر است که نیرو یا بار را تحمل می‌کند. البته لازم به ذکر است که تیغه یا جان تیر تحمل بارهای خمشی را ندارند. هر چقدر جان تیر نازک‌تر و طویل‌تر باشد با وارد شدن نیرو بر روی تیغه، تیغه مستعد کمانش بیشتری خواهد بود. در جهت جلوگیری از کمانش از تعدادی استیفنر یا سخت کننده که به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت استفاده می‌شود.

فلنج یا بال تیر

یکی دیگر از اجزای تیرورق، فلنج یا بال تیر است. اتصال دو صفحه فولادی به وسیله جوش یا روش دیگر به بدنه یا تیغه را فلنج یا بال تیر میگویند. موقعیت بال‌ها به صورت افقی در دو طرف تیغه قرار میگیرد. تحمل بارهای خمشی بر عهده بال‌ها است. تحمل نیروهای خمشی و نیروهای کششی به ترتیب بر عهده بال بالایی و بال پایینی است. ضخامت و عرض بال‌ها باید به گونه‌ای باشد که بتواند در برابر نیروها، مقاومت خوبی از خود نشان دهد.

استیفنرها یا سخت کننده‌ها یا بلبرینگ طولی و میانی

برای افزایش ظرفیت ساختاری تیر ورق و پیشگیری از خرابی‌های موضعی برآمده از کمانش از سخت کننده‌ها استفاده می‌شود. تحمل نیروها و بارهای وارده بر تیر تا هنگامی که این نیروها در تیر پخش شوند بر عهده سخت کننده‌ها می‌باشد. سخت کننده‌ها خود به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند از جمله: سخت کننده عمودی و سخت کننده افقی

سخت کننده عمودی

این نوع سخت کننده، عمود بر بال‌های تیر ورق قرار میگیرد که به دو نوع سخت کننده انتهایی و سخت کننده میانی تقسیم بندی می‌شوند.

سخت کننده انتهایی در دو انتهای تیر قرار داده می‌شود و نیروها و بارها را از تیر دریافت کرده و به تکیه گاه انتقال می‌دهند. نام دیگر سخت کننده انتهایی سخت کننده بلبرینگ است.

سخت کننده میانی مانع تخریب نیروهای متمرکز بر روی تیر می‌شوند. از سخت کننده میانی هنگامی استفاده می‌شود که ضخامت بدنه تیرورق کمتر از یک هشتاد و پنجم عمق آن باشد که به دلیل کمانش ممکن است دچار تخریب شود.

سخت کننده افقی

سخت کننده‌های افقی به موازات بال تیر ورق قرا میگیرند. سخت کننده‌های طولی نام دیگر آن‌ها است. سخت کننده‌های افقی موجب افزایش مقاومت تیغه و بدنه در برابر کمانش می‌شود. سخت کننده‌های افقی هم به دو نوع پیوسته و ناپیوسته هستند.

سخت کننده افقی پیوسته تمامی فشارها و نیروهای وارد شده از سمت بال و تیغه را میگیرد. سخت کننده افقی ناپیوسته نیرو و بار وارد شده‌ای از سمت بدنه یا بال دریافت نمیکنند. اما نقش آن‌ها فراهم کردن مقاومت کمانشی برای بدنه یا تیغه است.

دلایل استفاده از سخت کننده‌ها در تیرورق

• کم کردن نیروی تنش برشی
• افزایش ظرفیت باربری
• افزایش ظرفیت تحمل فشار خمشی
• جلوگیری از کمانش تیغه یا بدنه
• کمک به انتقال نیروی کششی روی تیغه و افزایش استحکام تیغه

انواع تیر ورق

تیر ورق ها بسته به استانداردهای مورد استفاده یا بسته به ماهیت تولید میتواند طبقه بندی‌های مختلفی داشته باشد. اما به طور کلی دو نوع تیرورق وجود دارد. 1-تیرورق تولیدشده با روش مکانیکی 2-تیرورق تولید شده با جوشکاری

تیرورق تولید شده با روش مکانیکی

این نوع تیرورقها از بال، جان و سخت کننده‌ها تشکیل شده است که با روش مکانیکی به همدیگر متصل شده‌اند. صفحات ورق‌ها به یکدیگر جوش داده نمیشود. خصوصیات ساختاری این نوع تیرها عبارتند از

• 90 درصد بار برشی توسط جان تیر تحمل می‌شود.
• اتصال جان و بال به وسیله بخش‌هایی که به بال بازگردانده می‌شود تثبیت می‌شود.
• بین زاویه جان و بال، برگشت‌هایی ارتباط برقرار می‌کند که در نهایت باید برای بارهای برشی افقی و عمودی طراحی شوند که هنگام حمل و نقل آن به جان وارد می شود.
• مقاطع زاویه‌ای در نقش سخت کننده جان در این نوع تیرها استفاده می‌شود.

تیرورق تولید شده با روش جوشکاری

این نوع تیرورقها در ساخت و ساز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند به این علت که تولید آن‌ها راحت‌تر است. کاربرد این نوع تیرها در ساخت پل است. تولید تیرورق با روش جوشکاری بسیار محکم بوده و مقاومت بارهای زیادی را در برابر حرکات جانبی دارد که این ویژگی در پل‌های راه آهن دیده می‌شود. تعیین ارتفاع، ضخامت بال و جان این نوع تیرورق‌ها از روش‌های تجربی و تقریبی استفاده می‌شود.

روش تولید و مونتاژ تیر ورق

فرآیند تیر ورق مشهد به این صورت است که ابتدا ورق های فولادی با ضخامت بالا را اندازه زده و سپس با دو روش برش سرد ورق (گیوتین) و برش گرم ورق (برش CNC) به شکل صورت تسمه در می آورند. سپس با توجه به نوع طراحی با استفاده از دستگاه های جوشکاری CO2  و جوش زیرپودری، ورق های بریده شده را به تیرآهن تبدیل می کنند. لازم به ذکر است که در این مرحله عمدتا از جوشکاری زیر پودری استفاده می شود چرا که هم میزان خطاهای انسانی کاهش پیدا کرده و هم جوش از قدرت نفوذ بالاتری برخوردار است.

به طور کلی می توان مراحل تولید تیر ورق مشهد را در هشت مرحله زیر خلاصه کرد؛

1. برشکاری (برش CNC یا گیوتین).
2. انجام جوش درزهای بر روی شاسی و بازرسی جوش درزها.
3. مونتاژ بال و جان و خال جوش کردن آن در درون قاب.
4. انجام جوش سنگین بر روی قطعه به دو صورت جوش CO2 جوش زیرپودری.
5. تاب‌گیری.
6. جوش ثانویه؛ تکمیل جوش هسته ستون و یا تیر ورق مشهد .
7. جوشکاری ملحقات ستون مانند دستک ها.
8. انجام عملیات افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی.

کاربردهای  تیر ورق

به طور گسترده از تیرورقها در صنایع مختلف به عنوان سازه‌های پیشتیبان مورد استقاده قرار میگیرد. از جمله کاربردهای تیرها میتوان به ساخت پل‌های جاده‌ای، پل‌های راه آهن، پل بزرگراه‌ها، صنعت کشتی سازی، روگذرها با دهانه‌های نسبتا بزرگ، ساخت سوله، سکوهای نفتی و گازی، تست بار، جرثقیلها، سازه‌های بالابر اشاره کرد. بیشترین کاربرد تیرورقها در ساخت پل است. استفاده از تیرورقهایی با دهانه 30 متر برای ساخت پل کاربرد دارد. اگر تیرورقها طبق اصول و ضوابط طراحی ساخته شوند می‌توان از آن‌ها به عنوان اعضای خمشی استفاده کرد. استفاده از تیرورق‌ها به عنوان اعضای خمشی علاوه بر عملکرد مناسب و بهینه در برابر نیروهای وارد شده از دیدگاه اقتصادی به صرفه‌تر از تیرهای دارای نیم رخ‌های نورد شده است.

مزایا و معایب تیرورق

در این بخش به طور مختصر به معرفی مزایا و معایب استفاده از تیرورق میپردازیم از جمله مزایای استفاده از تیرورق‌ها عبارتند از:

• سرعت بالا در هنگام ساخت
• تحمل بارهای سنگین
• مقاومت بالا در برابر شکستگیها
• نگهداری آسان
• افزایش سرعت ساخت و ساز
• پایداری بالا

از جمله معایب تیرورقها عبارتند از:

• نداشتن ظاهری زیبا از جنبه‌های معماری
• غیرقابل استفاده بودن برای دهانه‌های بزرگ
• جایگذاری سخت و دشوار
• دقت بالا در موقع طراحی و تولید

ساخت سوله با تیرورق

یکی از قدیمی ترین نوع ساخت سوله در ایران و کشورهای دیگر سوله تیرورقی است. ساخت و تولید آن با سفارش مشتری آغاز می‌شود. چرا که باید محاسبات لازم طبق آزمایشات خاک، فشار باد و برف انجام شده در اختیار سازنده سوله قرار گیرد. سوله سازی بر طبق گفته‌ها و اطلاعات درست کارفرما محاسبات مربوطه را انجام داده و دفترچه محاسباتی برای به تایید رسیدن و ساخت تولید می‌شود. پس از این مراحل تیرورقهای مورد نیاز بر اساس محاسبات خریداری می‌شوند. تیرورقهایی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند st33 تا st44، st37 و st52 است.

سوله ها از قطعات زیادی تشکیل و در کارخانه تولید می‌شوند. این قطعات پس از انتقال در محل نصب سرهم شده و در نهایت ساخت سوله انجام می‌شود. برای به هم وصل کردن اجزای سوله از اتصالاتی از جمله اتصال اصلی، اتصال فلنجی و اتصال ساعتی استفاده می‌شود. این نوع اتصالات موجب می‌شود انواع فشارهای محوری و طولی و عرضی را تحمل کنند. برخی از این اتصالات در کارخانه و برخی در محل اجرا نصب می‌شود. در ادامه به برخی از مزایا و معایب سوله تیرورق اشاره خواهیم کرد:
از جمله مزایای آن می‌توان به امکان نصب جرثقیل و اقلام سنگین در سوله، نصب و اجرای آسان، زیاد بودن نیروی متخصص در این حوزه و ساخت سازه بلند و چند طبقه اشاره کرد.

از بزرگ‌ترین ایراد آن وزن بالا است. وزن زیاد به معنای هزینه بیشتر آهن آلات و فونداسیون است. از دیگر معایب سوله تیرورقی میتوان به محدودیت ساخت در دهانه سوله ذکر کرد.

از سوله‌های تیرورقی در گذشته استفاده زیادی می شد. اما با گسترش تکنولوژی و به روز شدن سیستمهای محاسباتی ساخت سوله‌های تیرورقی کمرنگ‌تر و کم کم جای خود را به سوله‌های خرپایی دادند. سوله‌های تیرورقی به دلیل بالا بودن قدمت آن‌ها از رشد و تکنولوژی برخوردار نیستند و هیچ گونه بهینه سازی در آن‌ها وجود ندارد و برای ساخت و گرفتن تاییدیه نظام مهندسی باید از میزان بسیار زیادی فولاد در ساخت آن‌ها استفاده کرد و با توجه به نرخ افزایشی آهن آلات دیگر ساخت سوله تیرورقی صرفه اقتصادی ندارد.

قوانین ساخت سوله تیرورق

مهم ترین قانون ساخت سوله تیر ورق، وزن و دهانه ساخت سوله است. در ادامه به توضیح هر کدام پرداخته ایم:

1-وزن سوله تیر ورقی

ساخت سوله تیرورق یکی از قدیمی ترین روش های ساخت در ایران در زمینه سوله سازی است. در گذشته عدم تکامل صنعت و تکنولوژی سوله تیرورقی کاربرد زیادی داشت. اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی این مدل روش ساخت منسوخ شده و سوله های سبک خرپایی چای آن را گرفته است.
همه افرادی که در حوزه سوله سازی فعالیت دارند می دانند که ساخت سوله از نوع تیرورقی تنها راه ساخت سوله بود. سوله سنگین نام رایج دیگر سوله های تیرورق می باشد. علت این نام‌گذاری این است که در این سوله ها هر چه دهانه سوله بالاتر رود، باید از ورق‌های ضخیم‌تر و سنگین‌تر برای ساخت استفاده شود.

در ساخت این نوع سوله ها، دهانه 70 متر بیشترین دهانه ای که ساخته شده و بالاتر از این متراژ برای ساخت دهانه سوله امکان پذیر نیست و بسیار ریسک پذیر است. نکته ای که باید توجه داشته باشید این است که در ساخت این نوع سوله وزن به صورت سرسام آوری در هر متر مربع افزایش می یابد.

در گذشته به دلیل قیمت پایین آهن و تنها روش ساخت در دسترس سوله تیرورق بود به همین دلیل از این روش استفاده می کردند. اما با گذشت زمان با افزایش نرخ جهانی فولاد و همچنین محدودیت در ساخت این نوع سوله ها به ویژه در ساخت دهانه و ارتفاع، متخصصان این حوزه روش های دیگری برای ساخت سوله ابداع کردند که نتیجه آن سوله سبک خرپایی شد. داشتن مقاومت بالا و به حداقل رسیدن وزن در سوله های خرپایی به دلیل هندسه سازه و مواد مصرفی آن می باشد.

همه مواردی که در بالا ذکر شد دلایل اصلی عدم استفاده سوله تیرورق در کشورهای توسعه یافته می باشد.

در ادامه برای درک بهتر با ذکر مثال به مقایسه ساخت این نوع سوله ها با سوله خرپا پرداخته ایم. اگر سوله ای با مشخصات زیر بر طبق آیین نامه نظام مهندسی بسازیم چه مقدار فولاد باید مصرف شود؟

در ساخت سوله در مشهد، سوله ای با دهانه 60 و 100 متر و ارتفاع 9 متر بدون در نظر گرفتن ستون میانی ساخته شد. در ساخت سوله اگر طبق نقشه ها طراحی و مهندسی شوند باید در هر متر مربع این سوله حداقل 70 کیلوگرم فولاد استفاده شوند تا بتوان همه آیین نامه های مهندسی را طبق اصول اجر کرد.

با همین مشخصات سوله ای خرپا ساخته شد که در هر مترمربع آن 38 کیلوگرم فولاد مصرف شد. نکته مهم این است که هر دو سازه از لحاظ پایداری و استقامت هر دو یک شرایط را دارند.

2-دهانه سوله تیرورقی

دومین قانون از قوانین ساخت این نوع سوله ها رعایت متراژ دهانه سوله می باشد. دهانه سوله می تواند تا 60 متر بدون ستون ساخته شود اما در این حالت سازه بسیار سنگین و گران تمام می شود و ایمنی سوله کمتر می شود. کاربری سوله اگر دهانه آن کوچک باشد را می توان با قیمت های به صرفه با تیر ورق ساخت.

توصیه مهندسین و کارشناسان ما به شما این است که سوله هایی با عرض و دهانه 19 متر را با روش تیرورق بسازید و اگر دهانه سوله از 19 متر بالاتر بود به روش سوله سبک خرپایی ساخته شود. به این علت که بار مالی آن کمتر خواهد بود.

اجزای سوله تیرورق

در زیر اجزای نامبرده شده در ساخت سوله تیرورقی به کار می روند

• قاب اصلی
• بولت
• سگراد
• وال پست
• پرلین
• بادبند سقف و دیوار
• زد
• تیر
• پیچ و مهره
• آبچکان
• سایه بان
• کف ستون

چه نکاتی در هنگام ساخت سوله تیرورق باید در نظر گرفت؟

• فواصل بین قاب های سوله باید ۶ متر باشد.
• در ساخت سوله با دهانه بیش از ۲۰ متر از تیر ورق استفاده نمی شود.
• سقف سوله باید به صورت قوس دار و شیبدار ساخته شود.
• در تمام مراحل ساخت سوله، بررسی کامل باید توسط کارشناسان مربوطه انجام شود.
• در پوشش سقف سوله باید از ورق گالوانیزه و یا ساندویچ پانل استفاده شود.
• تحمل وزن بالای انواع جرثقیل ها فقط در هنگام ساخت این نوع سوله ها انجام پذیر است.
• در ساخت این نوع سوله ها به علت فاصله زیاد قاب ها ضروری است که از تیر و ستون بیشتری برای تحمل وزن سازه استفاده کرد.
• ابعاد سوله بخش مهمی در ساخت سوله تیرورقی است که بسیار مهم بوده و اصولا کارفرمایان به آن توجه نمی کنند.

در نهایت نکته آخری که باید در نظر داشته باشید این است که انتخاب ابعاد مناسب می تواند به شما در کاهش هزینه های ساخت و هزینه های جاری بعد از احداث کاهش دهید.

قیمت سوله تیر ورقی نسبت به دیگر سوله ها چه مزیتی دارد؟

• با استفاده از پیچ و مهره های اتصال، جابجایی سوله آسان شده و باعث کاهش هزینه های ساخت مجدد سوله می شود.
• نصب و اجرای جرثقیل های سقفی با تناژ بالا بر اساس نقشه محاسباتی، در سوله تیر ورقی قابل انجام است.
• سوله تیرورق به دلیل اتصالات پیچ و مهره ای آن سازه قابلیت بازیافت پیدا می کند.
• برای سازه های کوچک با طراحی ابعاد اصولی، استاندارد و دقیق قیمت تمام شده آن با افزایش عمر سازه تاثیر مستقیمی دارد.

در قیمت سوله چه عواملی تاثیرگذار هستند؟

• از جمله عوامل تاثیرگذار در قیمت سوله می توان به نوع خاک، میزان مقاومت خاک، تراکم خاک و عوامل جغرافیایی اشاره کرد
• وزن علاوه بر اینکه در ساخت سوله قوانین منحصر به خودش را دارد در قیمت سوله هم تاثیرگذار است. به عنوان مثال هر چه میزان و تناژ فولاد مصرفی در ساخت سوله کمتر باشد از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر است.
• از دیگر عوامل تاثیرگذار در قیمت سوله ابعاد، متراژ، نوع و کیفیت مواد متریال استفاده شده در ساخت سوله می توان اشاره کرد.
• از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر قیمت تمام شده ساخت سوله می توان به عرض دهانه، ارتفاع تاج، طول سوله و شیب سقف اشاره کرد.

به طور کلی هر گاه طراحی ساخت سوله تیرورقی بهینه و اصولی انجام شود اتلاف مواد دور ریز فولاد به حداقل می رسد و در هزینه های شما صرفه جویی خواهد شد. از دیگر راه های بهینه سازی مصرف فولاد که قیمت سوله را تحت تاثیر قرار می دهد استفاده از سوله های پیش ساخته می باشد. راه کار هوشمندانه ای از مدیریت تولید و عملیات که بسیاری از کارخانه های سوله سازی انجام می دهند این است که قطعات سوله خارج از نوبت ساخته و انبار می شود که این امر قابلیت سرویس دهی به مشتریان را در زمان کوتاهی میسر می سازد.

راه های جلوگیری از خوردگی تیرورق

تیرورقها پس از تولید با توجه به نوع استفاده آن‌ها ممکن است در معرض رطوبت قرار بگیرند که در نهایت موجب خوردگی و کاهش مقاومت مکانیکی قطعات می‌شود. در زیر راه حل‌هایی در جهت کاهش میزان خوردگی ارائه شده است که عبارتند از: 1-رنگ آمیزی 2-پوشش‌های فلزی 3-پوشش‌های پلیمری

رنگ آمیزی

ابتدا با استفاده از برس فلزی یا سند بلاست، سطح قطعه را از هرگونه رطوبت و آلاینده یا اکسید پاک می کنند. سپس تمام قسمت های تیر ورق مشهد به جز قسمت‌هایی که در بتن قرار می‌گیرند، با رنگ ها ضد زنگ (غالبا آبی) رنگ می شود.

پوشش‌ های فلزی

برای محافظت از تیر ورق در سازه های حساس مانند پل، معمولا از پوشش‌های فلزی استفاده می شود. در این روش عموما از دو فلز روی و آلومینیوم صورت مذاب یا گالوانیزه گرم یا به صورت پاشش استفاده می کنند.

تفاوت بین تیرورق و تیرآهن

بسیاری از افراد کلمه تیرآهن و تیرورق را باهم یکی میدانند و برای هر دو مورد کلمه تیرآهن را به کار می‌برند. در واقع این دو کلمه باهم متفاوت هستند. تکیه گاه‌های افقی و اصلی یک سازه تیرورق‌ها هستند و از تیرآهنهای کوچک‌تر حمایت می‌کنند. تمام تیرورقها می‌توانند تیرآهن باشند اما بر عکس آن ممکن نیست. در ادامه برخی از تفاوت‌های اصلی آن‌ها را طور خلاصه شرح داده‌ایم.

تفاوت تیرورق و تیرآهن از نظر اندازه

از لحاظ اندازه تیر ورقها بزرگ‌تر از تیرآهن‌ها هستند. اما معیار اصلی این اندازه دقیق قابل ذکر نیست. اگر تیری در سازه به عنوان تیر اصلی و افقی باشد آن را تیرورق می نامند و تکیه‌گاه‌های سازه‌ای کوچک‌تر از تیرآهن ساخته می‌شود.

تفاوت تیرورق و تیرآهن از نظر عملکرد

از لحاظ عملکرد تفاوتی بین تیرآهن و تیرورق وجود ندارد و هر دو هدف مشترک مقاومت در برابر نیروهای وارده بر سازه را دنبال می‌کنند.

تفاوت تیرورق و تیرآهن از نظر میزان ظرفیت تحمل فشار

تحمل نیروهای دینامیکی و نیروهای نورد توسط تیرورق اتفاق میافتد. در ساخت پل‌ها که نیروهای وارده ثابت نیستند به طور گسترده از تیرورقها استفاده می‌شود.

تفاوت تیرورق و تیرآهن از نظر وظیفه

وظیفه انتقال تیرورق که تیر اصلی سازه است؛ انتقال فشار به ستون‌هایی است که روی آن‌ها قرار دارد. درحالی که وظیفه تیرآهن که تیر ثانویه سازه است؛ انتقال نیرو به تیر ورق ها می باشد که تیر ورق ها در نهایت آن را به ستون منتقل می‌کند.

قیمت ساخت تیرورق

قیمت تیرورق در ساختمان‌های زیر 7 الی 8 طبقه بسیار بالاست و در استفاده از آن محدودیت‌هایی وجود دارد که نسبت به تیرآهن هزینه بالاتری خواهد داشت. در برج سازی تنها گزینه برای ساخت و ساز، تیرورق‌ها هستند. به این علت که هم هزینه تمام شده کمتر از تیرآهن است و هم اینکه در برج سازی نمی‌توان از تیرآهن استفاده کرد. ورق سیاه عنصر اصلی تیرورق‌ها می‌باشد. دانستن این نکته ضروری است که قیمت ورق سیاه بر روی قیمت نهایی آن تأثیرگذار است. عوامل زیادی هستند که بر روی قیمت تیر تأثیر می‌گذارد. از جمله آن‌ها می‌توان به عرضه و تقاضا، سیاست‌های کشوری، کیفیت کارخانه تولید کننده و… اشاره کرد.

میزان تقاضا

یکی از عوامل موثر بر قیمت تیرورق میزان تقاضای آن است. در عین حال فاکتورهای زیادی وجود دارد که می‌تواند بر روی میزان تقاضا تأثیرگذار باشد. به عنوان مثال می‌توان به وضعیت اقتصادی اشاره کرد. زمانی که کشور در دوره رکود اقتصادی باشد صنعت ساخت و ساز هم با رکود مواجه می‌شود.

کیفیت کارخانه تولید کننده

فرآیند تولید تیرورق هم نقش مهمی در تعیین قیمت تمام شده آن‌ها دارد. هرچه فرآیند تولید پیچیده‌تر و دستگاه‌های مورد نیاز برای تولید آن بیشتر باشد ممکن است سبب افزایش قیمت آن‌ها شود. با توجه به بازار رقابتی تیرورق‌ها اگر کیفیت محصولی پایین‌تر از محصولات کارخانه‌های دیگر باشد محصولات این کارخانه به فروش نخواهد رفت.

ضخامت تیرورق

سفارشات مشتری هم می‌تواند بر قیمت تأثیر بگذارد. از جمله عوامل موثر بر قیمت تیرورق‌ها وزن، عرض، طول، ضخامت و ارتفاع آن‌ها می‌باشد.

نوسانات ارزی

یکی دیگر از فاکتورهایی که تأثیر زیادی بر روی قیمت تیرها دارد نوسانات ارزی است. کاهش ارزش پول کشورمان سبب شده هزینه واردات مواد اولیه افزایش یابد و همین موضوع منجر به افزایش قیمت آهن از جمله تیرورق‌ها و تیرآهن‌ها شده است.

وضعیت بورس

تغییرات ارزش سهام شرکت‌های تامین کننده آهن آلات و یا محصولات فولادی از جمله عواملی هستند که بر روی قیمت تیرورق و دیگر محصولات فولادی تأثیرگذار بوده‌اند. کارخانه‌های زیادی در زمینه تولید و تامین آهن فعالیت دارند که همزمان در بازار بورس هم حضور دارند. همین علت سبب شده تغییرات بازار بورس کشور بر روی قیمت تیرورق‌ها تأثیر گذار باشد.

میزان صادرات و واردات

میزان صادرات و واردات تیرورق بر روی قیمت آن موثر است. معمولا صادرات و واردات تحت تأثیر تحولات سیاسی کشورها قرار می‌گیرد. اغلب اوقات با ایجاد شرایط ممکن است تولید آن محصول در کشور به صرفه‌تر از واردات آن باشد. اما موضوع تورم ممکن است منجر به افزایش قیمت آن‌ها شود. همان‌طور که می‌دانیم ارزش ارز دیگر کشورها نسبت به پول ایران افزایش یافته است به همین دلیل میزان تقاضا برای صادرات محصولات فولادی از جمله تیرورق‌ها و تیرآهن و… افزایش یافته است. میزان صادرات یکی از عوامل موثر بر افزایش قیمت آن‌ها است.

هزینه حمل و نقل

هزینه حمل و نقل از دو دیدگاه قابل بررسی است؛

• هزینه حمل و نقل مواد اولیه: برای جا به جایی مواد اولیه که از خارج وارد می‌شوند معمولا به دلیل حجم بسیار بالای آن‌ها از وسایل نقلیه از جمله کشتی استفاده می‌شود.
• هزینه حمل محصولات

موضوع حمل و نقل وابسته به قیمت سوخت است. تغییرات قیمت سوخت از دیگر عوامل موثر بر قیمت محصولات فولادی از جمله تیرورق‌ها است. زمان تحویل کالا به مشتری هزینه حمل بر طبق وسیله نقلیه‌ای که برای حمل کالا مورد استفاده قرار گرفته است و حجم سفاراشات حساب می‌شود.

نحوه حمل و نقل تیرورق

روش حمل و نقل تیرورق بر طبق قرارگیری پروژه و هزینه حمل ونقل آن انتخاب می‌شود. از جمله روش‌های حمل و نقل می‌توان به حمل و نقل جاده‌‌ای، حمل و نقل ریلی، حمل ونقل دریایی، حمل و نقل کانتینری و حمل و نقل ترکیبی اشاره کرد. حمل و نقل جاده‌‌ای به دلیل کم بودن هزینه و مدت زمان کم دریافت بار از محبوبیت بیشتری برخوردار است.

ساخت تیرورق به دلیل شرایط خاص آن اگر طول ساخته شده از 12 متر بیشتر باشد نیازمند استفاده از ماشین آلات خاص جهت حمل و نقل آن است که همین موضوع سبب شده حمل و نقل تیرورق‌ها سخت شود و هزینه نهایی آن افزایش یابد. کارخانجات به دلیل هزینه و سختی نقل و انتقال آن همه تلاش خود را می‌کنند که طول تیر ساخته شده از 12 متر کمتر باشد تا بتوان با تریلی‌های معمولی آهن کش آن‌ها را جا به جا کرد.

دانستن این نکته ضروری است که برای انجام اموری مانند صادرات و واردات و یا حمل و نقل مسافت‌های طولانی استفاده از حمل و نقل جاده‌ای تا حدی غیرممکن شده که بهتر است از شیوه‌های دیگری استفاده شود.

تحمل بار تیرورق و ارزیابی استقامت آن

بال تیر همان صفحات بالا و پایین تیرورق است که وظیفه آن مقاومت در برابر نیروی فشاری و کششی در برابر لنگر خمشی است. در طراحی اقتصادی و رسیدن به خمش معین باید فاصله بال‌ها را افزایش داد. اغلب تیرورق‌ها در اسکلت فلزی ساختمان‌ها و پل‌های با دهانه کوچک تا متوسط استفاده می‌شود. اگر قرار باشد برای دهانه‌های بیشتر از 20 متر از تیر استفاده شود باید تیرورق‌ها با سخت کننده تقویت شود. به طور کلی تیرورق‌ها برای دهانه‌های ساده تا 40 متر مناسب هستند.

عملکرد تیرآهن و تیرورق

ساختار تیرورق‌ها مشابه تیرآهن است. به عبارتی می‌توان گفت تیرورق‌ها نوعی تیرآهن هستند که با جوش یا پرچ جان و بال به هم اتصال پیدا می‌کنند. تیرآهن و تیرورق هر دو عضو مهمی برای حمایت سازه در برابر انحراف یا خم شدن می‌باشند. تیرآهن به عنوان یک سیستم یکپارچه که بیشتر برای سازه‌های مسکونی استفاده می‌شود. و در کف، دیوار، سقف‌ها و عرشه‌ها کاربرد دارد. تیرآهن در برابر همه شرایط به علت ظرفیت تحمل بار بالا انتخاب بسیار مناسبی برای سازه‌های کوچک می‌باشد. پشتیبانی تیرآهن‌های کوچک‌تر بر عهده تیرورق‌ها می‌باشد. اغلب برای ساخت پل هوایی مورد استفاده قرار گرفته به این دلیل که توانایی حمل بارهای سنگین را دارد.

همانطور که در بالا اشاره شد تیرورق‌ معمولا در ساختمان‌های اسکلت فلزی و اغلب در پل‌ها با دهانه کوچک تا متوسط کاربرد دارند. در سال‌های اخیر با توسعه کارگاه‌های کاملا اتوماتیک هزینه‌های ساخت تیرورق کاهش یافته است. تیرورق‌ها در مقایسه با خرپاها از لحاظ زیبایی بهتر می‌باشند. اما وزن آن‌ها سنگین‌تر بوده و حمل و نقل آن‌ها سخت‌تر است اما در برابر باد مقاومت بیشتری دارند.

استفاده از تيرورق جان موجدار در ساخت سوله

در سال‌هاي اخير ساخت سوله صنعتي پيشرفت زيادي داشته است. مهندسان براي ساخت سوله با دهانه‌هاي عظيم و سقف‌هاي بلندتر ايده‌ها و طراحي‌هاي زيادي را ارائه داده و از بين آن‌ها تيرورق با جان موجدار (سينوسي) موفق‌تر بوده است. استفاده از اين طرح چند سالي است که در دستور کار پروژه‌هاي ساخت سوله قرار گرفته است. فولاد، آلياژي از آهن با عملکرد بالا است و به دليل استقامت بالا، استحکام عالي و قابليت جوشکاري خوب و مقاومت در برابر خوردگي براي ساخت سوله، برج، پل بزرگراه‌ها و… مناسب است. آلياژ پتانسيل خوبي در کاهش چشمگير وزن دارد. از مزاياي ديگر آن مي‌توان به وجود پتانسيل براي ناپايداري جان تير، خيز بيش از حد و از هم گسيختگي در فشارهاي ناگهاني اشاره کرد.

تيرورق ساخته شده با جان موجدار ويژگي‌هاي مطلوبي دارد به همين علت يک المان ساختاري پرکاربرد است و از دهه ي 1920 نمونه‌هاي اوليه آن مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا از اين نوع تيرها با جان تير بسيار نازک در ساختار هواپيما استفاده شد و سپس در ساخت ساختمان‌ها و پل‌ها و ساخت سوله تعميم يافت. در چند سال اخير از تيرهای فولادي از نوع جان موجدار براي ساخت سوله مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اما امروزه نه تنها در ساخت سوله بلکه در ستون‌ها و سقف سوله‌هايي با مقاومت بالا هم مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

کاربرد تير ورق با جان موجدار

در زمان‌هاي گذشته يکي از کاربردهاي تيرورق با جان موجدار براي افزايش استحکام کمانش و سختي خارج صفحه‌اي با حذف کاربرد تقويت کننده‌هاي عمودي بوده است. با گذشت زمان مشخص شد که شاه تيرهايي که با تيرورق جان موجدار هستند مقرون به صرفه‌تر بوده و در زيبايي سازه نقش به سزايي دارند.

در سال‌هاي اخير تحقيقات نشان داده که در تيرورق با جان سينوسي توزيع تنش تحت خمش و برش درون صفحه‌اي آن کاسته شده است. مشخصه‌هاي متفاوت توزيع تنش در بال و جان تير تاثيري در مقاومت خمشي و برشي دارد که بايد در طراحي مدنظر قرار گيرد.

سيستم ساختاري شاه تير سوله، ساخته شده با تيرورق با جان موجدار

سوله‌هايي که با شاه تير ورقه‌اي با جان تير تخت تحمل گشتاور ساخته شده‌اند مي‌توانند مقاومت سوله در برابر طوفان‌ها و خطرات طبيعي را افزايش دهند.

از آنجايي که براي تحمل گشتاورها مقطع تيرورق بايد لاغر باشد و مقاطع باريک مستعد کمانش جان تير هستند که در نهايت موجب مي‌شود جان تير استحکام کمانشي خود را از دست بدهد و به همين علت براي اجتناب از کمانش و دستيابي به استحکام بيشتر تمرکز بر تير از نوع جان موجدار صورت مي‌پذيرد.

يکي از اهدافي که مهندسان از تيرورق با جان موجدار استفاده مي‌کنند اين است که در اين تيرها امکان استفاده از ورقه‌هاي نازک بدون نياز به تقويت کننده‌ها را فراهم مي‌سازد که موجب کاهش هزينه ساخت و توليد و بهبود عمر سازه سوله مي‌شود. از ديگر اهداف استفاده از تيرها با جان موجدار اين است که اين نوع تيرها حدود 19 تا 33 درصد سبک‌تر از تيرهاي تقويت شده مرسوم با جان تير تخت است.

انواع موج در تيرهاي با جان موجدار

انواع موج احتمالي عبارتند از مستطيلي، ذوزنقه‌اي و سينوسي. که در بين اين نوع موج‌ها انوع ذوزنقه‌اي و سينوسي توجه بيشتري را به خود جلب کرده‌اند. يک پروفايل معمولي از تيرورق با جان موجدار در تصوير زير نشان داده شده است.

هدف از ايجاد موج در تيرها چيست؟

براي کارآمد شدن سطح مقطع در مقاومت نسبت به خمش درون صفحه‌اي ضروري است که حداکثر ماده نسبت به محور خنثي دورتر قرار گيرد. با افزايش عمق سطح مقطع، عمق جان تير نيز به همان ميزان افزايش مي‌يابد و لاغرتر مي‌شود که در نتيجه آن ممکن است شاه تير به دليل کمانش جان تير در برش گسيختگي رخ دهد. به همين دليل براي کاهش نسبت لاغري که به واسطه افزايش عمق و ضخامت کم جان تير به وجود مي‌آيد به جاي استفاده از تقويت کننده‌هاي تخت، جان تير موج دار استفاده شود که يک روش عالي براي پايداري در مقابل کمانش الاستیک (elastic buckling) جان تیر می‌باشد.

روند ساخت اتوماتيک تير ورق با جان موجدار

امروزه به لطف ماشين آلات نسل جديد مي‌توان تيرورق با جان موجدار سينوسي را توسط يک روند کاملاً اتوماتيک توليد کرد. همچنين به کمک ماشين آلات جوش و برق فولاد مي‌توان طراحي متنوع‌تري از لحاظ سطح مقطع، تنوع در ضخامت جان تير، ارتفاع کمتر تير و ابعاد کوچک‌تر بال‌ها براي تيرهایی با جان سينوسي داشت. علاوه بر اين‌ها مي‌توان تيرهاي ماهيچه‌اي با زواياي مختلف را براي دهانه‌هاي سوله با دقت بيشتري به وسيله اين ماشين آلات اتوماتيک طراحي و پياده سازي کرد.

براي تیرورق با جان موجدار حدود 10 خط توليد اصلي در سراسر جهان وجود دارد که در آن‌ها روند توليد اتوماتيک تيرهايي با ابعاد زير امکان پذير است:

• ارتفاع جان تير (ميلي‌متر)-333، 500، 625، 750، 1000، 1250 و 1500
• ضخامت جان تير (ميلي‌متر)-1.5، 2، 2.5، 3، 4، 5 و 6
• ضخامت بال (ميلي‌متر)-از 6 تا 30
• پهناي بال (ميلي‌متر)-از 120 تا 450
• دهانه ي تير (ميلي‌متر)-از 2000 تا 5000
• طول موج يک موج (ميلي‌متر)-از 77.5 تا 310

حداکثر طول تيرورق با جان موجدار در اين کارخانه‌ها ، 16 متر است که اين متراژ متناظر با حداکثر بازه‌ ربات‌هاي جوشکاري است. البته معمولاً تيرها را کوتاه‌تر مي‌سازند. به اين علت که محدوديت در حمل و نقل، گالوانيزه کردن و… است. براي تيرهاي ماهيچه‌اي، حداکثر طول، 12 متر است. با پيشرفت‌هاي انجام شده در اين زمينه، جان تيرهاي موجدار تا ضخامت 6 ميلي‌متر هم قابل توليد مي‌باشند. بنابراين، زمينه‌ کاربردي اين نوع تيرها به طرز چشمگيري گسترش يافته است.

ورق‌هاي جان تير به صورت رول‌هاي بزرگ در بازار عرضه مي‌شود که به صورت نورد نشده توليد شده و به صورت اتوماتيک توسط ماشين آلات برش بريده مي‌شود. دستگاهي به نام موج ساز (corrugator) ورقه را به صورت ورق‌هاي جان تير شکل مي‌دهد. همزمان با ساخت جان ورق باله‌ها نيز به صورت موازي آماده شده و پس از آن جان تير و بال‌ها به بخش جوشکاري انتقال می‌یابند.

تیر ورق مشهد

شرکت سوله ساز توس با بیش از 30 سال سابقه در امر تولید سازه های فولادی مشهد و بهره گیری از مهندسین متخصص و تجهیزات پیشرفته تولید تیر ورق مشهد آماده خدمت رسانی به همه متقاضیان این محصول می باشد. تخصص این شرکت ساخت تیر ورق 12 متری یکپارچه بدون وصله مطابق با اصول و استانداردها بین المللی است که علاوه بر بهره جستن از مقاومت بالا، به لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. لازم به ذکر است که قیمت تیر ورق در مشهد تابعی از قیمت ورق های فولادی می باشد. برای مشاوره و  اطلاع از قیمت تیرورق در مشهد می توانید با کارشناسان فروش مجموعه سوله ساز تماس حاصل فرمایید.

کلام آخر

همانطور که در بالا اشاره کردیم یکی از اجزای اصلی در صنعت ساختمان سازی تیرورق است که سبب می‌شود نیروهای وارد شده به ساختمان تحت کنترل باشد و در نهایت سبب افزایش مقاومت ساختمان شود. تیرورق علی رغم شباهت ظاهری با تیرآهن که هر دو دارای مقطع I شکل هستند. تفاوت‌های زیادی هم دارند. به عنوان مثال تیرورقها از ورق برشی تولید می‌شود اما تیرآهن از نورد بلوم ایجاد می‌شود. در سازه‌های کوچک و ساختمان‌های کمتر از 6 الی 7 طبقه از تیرآهن استفاده می‌کنند. اما در سازه‌های عظیم از جمله پل سازی و برج سازی به دلیل مقرون به صرفه بودن از تیرورقها استفاده می‌کنند. به طور کلی تفاوت تیرورق با تیرآهن در اندازه، میزان ظرفیت تحمل فشار و وظیفه آن‌ها است.

در پایان امیدواریم که این مطلب که توسط تیم تولید محتوا مشهد آماده شده است، توانسته باشد اطلاعات مفیدی را درباره تیر ورق و کاربرد آن در اختیارتان گذاشته باشد.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]