تیرآهن لانه زنبوری و موارد استفاده آن در ساخت و ساز

تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

تیرآهن در چهار شکل مختلف ساخته میشود و تیرآهن لانه زنبوری یکی از تیرآهن های موجود در بازار است. تیرآهن لانه زنبوری دارای حفره‌هایی به شکل شش ضلعی منتظم در سطح خود است که وزن کمتری نسبت به تیرآهن معمولی دارد. برای ساخت تیرآهن های لانه زنبوری، تیرآهن های معمولی را از وسط به صورت طولی و به صورت روندی علامت‌گذاری میکنند و سپس برش میدهند. هر نیمه تیرآهن دربرگیرنده سه ضلع از شکل شش ضلعی منتظم است. پس از برش، دو تیرآهن با جوشکاری به یکدیگر وصل میشوند. تیرآهن لانه زنبوری در مقایسه با تیرآهن معمولی با وزن برابر، دارای استحکام، مقاومت اینرسی، مقاومت خمشی و انعطاف بیشتری است.

برش تیرآهن لانه زنبوری 

انواع سایزبندی تیرآهن لانه زنبوری

تیرآهن لانه زنبوری در سایزهای 8، 10، 12، 14، 16، 18، 20، 22، 24، 27، 30، 33، 36، 40، 45، 50، 55 و 60 در بازار موجود است. ضخامت تیرآهنهای لانه زنبوری 2 میلی متر، 2.5 میلی متر و 3 میلی متر و ارتفاع آنها 1.5 متر با عرضهای 1 متری و 1.5 متری در بازار خرید و فروش میشود.

مزایای استفاده از تیرآهن لانه زنبوری 

1. تیرآهنهای لانه زنبوری به دلیل توخالی بودن، وزن کمتری دارند. کاهش وزن تیرآهن موجب کاهش وزن سازه‌ها میشود. مولفه‌های نیروی زلزله ارتباط مستقیمی با وزن سازه دارد، هرچه وزن سازه کمتر باشد، مولفه‌های نیروی زلزله هم کاهش مییابد. تیرآهن لانه زنبوری در افزایش امنیت و مقاومت و استحکام سازه نقش اساسی دارند.
2. کاهش وزن سازه علاوه بر کاهش اثرات مولفه‌های نیروی زلزله، باعث کم شدن نیروی وارد به ستونها و مصالح ساختمانی میشود.
3. فضای خالی شش ضلعی منتظم بر روی مقطع تیرآهن لانه زنبوری، بهترین انتخاب به عنوان عبور لوله‌های تاسیسات است. لوله‌های گاز، لوله‌های آب و کابل‌های برق را میتوان از این حفره‌ها عبور داد.
4. استفاده از تیرآهنهای لانه زنبوری مقرون به صرفه است. علاوه بر وزن کمتری که دارند موجب کاهش مصرف مصالح ساختمانی میشوند.
5. در مقایسه با تیرآهن معمولی با وزن برابر، دارای استحکام، مقاومت اینرسی، مقاومت خمشی و انعطاف بیشتری است که در این صورت ارتفاع تیرآهنهای لانه زنبوری افزایش می‌یابد.

کاربرد تیرآهن لانه زنبوری

1. قابل استفاده در ساخت سقف، راه پله، پارکینگ و پل سازی است.
2. قابل استفاده در دهانه‌های مهاربندی نشده است.
3. تیرهای فرعی که دو سر آنها مفصلی است.
4. مناسب در طراحی قابهای خمشی است.

تیرآهن لانه زنبوری در سقف‌های تیرچه و بلوک استفاده میشوند. تیرآهنهای لانه زنبوری دارای ضعف شدیدی در ظرفیت برشی است که امکان استفاده از تیرآهنهای لانه زنبوری به عنوان المانهای اصلی باربر جانبی ساختمان در قابهای خمشی (خمشی معمولی، متوسط و ویژه)، دهانه‌های مهاربندی شده (چه واگرا و چه همگرای معمولی و چه ویژه) و کلیه دهانه‌هایی که در مسیر انتقال نیروی زلزله به پایه ساختمان مشارکت دارند، به هیچ عنوان مجاز نیست. تیرآهنهای لانه زنبوری در ساخت سقف، راه پله، پارکینگ و پل سازی استفاده میشود و در اکثر مواقع برای جبران ضعف‌های این نوع تیرآهن، تیرآهنهای لانه زنبوری با بتن مدفون میشوند. ضعف‌های تیرآهن شامل کاهش مقاومت برشی، ایجاد خمش ثانویه، ناپایداری پیچشی جانبی، اثرات تغییر شکلهای ثانویه، کمانشهای موضع بال، کمانش موضعی جان میشود. 

بهبود عملکرد تیرآهن لانه زنبوری

وجود فضای خالی شش ضلعی منتظم در تیرآهن لانه زنبوری، باعث ایجاد تنشهای خمشی ثانویهای میشود که در اغلب موارد این تنش بزرگتر و بیشتر از تنشهای اصلی میباشد. پوشاندن تیرآهن با بتن و فولاد و یا پر کردن حلقه های کناری با ورق تا حد زیادی به مقاومت تیرآهن های لانه زنبوری می افزاید ولی زمانی که استفاده از آن بیشتر از حد معمول باشد، دیگر صرفه اقتصادی ندارد. در این حالت استفاده از رفتار مرکب بتن و فولاد جایگزین میشود که با افزایش مقاومت و سختی تیرآهنهای لانه زنبوری، بسیار مقرون به صرفه هستند.

معایب استفاده از تیرآهن لانه زنبوری

• وجود فضای خالی شش ضلعی منتظم در تیرآهن لانه زنبوری، موجب تحمل تنشهای برشی در محل تکیه‌گاه‌های پل به ستون و یا اتصال تیرآهن تودلی به پل لانه زنبوری میشود.
• قابل استفاده در سازه‌های اسکلتی فلزی به عنوان پل و فقط در یک دهانه یا به صورت پله‌ای پیوسته و طویل است.
• باعث افزایش ارتفاع سازه میشود؛ در صورت عدم رعایت استانداردهای مربوط به ارتفاع ساختمانی، احتمال خرابی سازه افزایش می‌یابد.
• اتصالات نقش مهمی در انتقال بار از یک عضو به عضو دیگر یا از یک عضو به اعضای دیگر را دارند و در صورت بروز خطا در اتصالات، از مقاومت آن سازه کاسته میشود. 
• تیرآهن های لانه زنبوری به شکلی هستند که در صورتی که تحت تاثیر تغییرات لنگر خمشی قرار بگیرند، تغییر شکلهای ثانوی برشی رخ میدهد و در صورت اعمال نیروهای جانبی مانند زلزله امکان تغییر مکان جانبی سازه امکانپذیر است.
• بروز تنش باشدت زیاد در حوضه تنشی مانند گوشه سوراخ‌ها، تیرآهنهای لانه زنبوری را در برابر اثرات ناشی از پدیده خستگی کم‌توان میکند. 

عوامل موثر بر قیمت تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

• نرخ ارز اصلی ترین عامل تاثیرگذار بر تیرآهن لانه زنبوری است که رابطه مستقیمی بین قیمت تیرآهن و نرخ ارز وجود دارد.
• تعادل بین عرضه و تقاضا موجب ثبات قیمت میشود. اگر عرضه بیشتر از تقاضا باشد، موجب کاهش قیمت و اگر تقاضا بیشتر از عرضه باشد، موجب افزایش قیمت میشود.
• قیمت جهانی فولاد بر قیمت سراسر دنیا اثر میگذارد.
• سیاستهای اقتصادی داخلی و بین‌المللی بر قیمت جهانی فولاد به طور موقت یا دائمی تاثیر میگذارد.