تولید تیرآهن‌های انعطاف‌پذیر
شاید این سوال برای شما پیش آمده باشد که هنگام طراحی با فولاد ساختاری، آیا باید تمام مسیرهای مستقیم در محصولات مانند تیرآهن‌های فولادی، شامل زاویه و مفاصل باشند؟ پاسخ به این سوال این است که با توجه به مزیت فولاد و قابلیت‌های ارائه شده توسط آن و با توجه به قابلیت انعطاف‌پذیری تیرآهن‌های فولادی لازم به استفاده مداوم از مفاصل در ساخت نخواهد بود. نکته‌ای که وجود دارد این است که هیچ چیز مانع تیرآهن‌های فولادی از خم شدن نخواهد شد.
آلیاژهای استفاده شده در تیر آهنهای فولادی ضد زنگ ممکن است برای بسیاری از صنایع مورد‌نیاز باشد. یک تیرآهن ضد زنگ قادر خواهد بود تا مقاومت بیشتری نسبت به بارهای عمودی سنگین داشته باشد. تمام منحنی‌ها و جابه‌جایی‌های ارائه شده توسط این مواد می‌تواند عناصر منحصر به فردی را به طراحان معمار معرفی کند. وجود خمیدگی در تیرآهن‌های فولادی با توجه به نوع مواد، هدف نهایی استفاده و ابزار کاربردی آن متفاوت خواهد بود. گاهی اوقات بهترین ابزار برای کار این است که به طور دقیق با فرایند کار ماشین تراشکاری آشنا شوید. استفاده از ماشین‌آلات مختلف برای این کار باعث خواهد شد تا خمیدگی ساختاری در آن‌ها ایجاد شود.
انعطاف و خمیدگی در تیرآهن‌ها
خمیدگی در تولید تیرآهن‌های انعطاف‌پذیر به معنای خم شدن آن‌ها در محور عمودی خواهد بود. اگر در نظر بگیریم که بار را به صورت عمودی در لبه‌های تیرآهن قرار داده‌ایم، اقدام به معرفی یک زاویه جدید در قرارگیری بار در آن‌ها کرده‌ایم. نیرو در این فرایند در راستای محور عمودی تیرآهن‌ها ظاهر خواهد شد. در نگاه اول شاید تفاوت میان منحنی و خمیدگی در تولیدات فولادی بسیار ناچیز به نظر برسد. با این حال هر دوی آن‌ها شامل ویژگی‌های مشترکی می‌شوند. اما منحنی لرزش در کل تیرآهن معمولا بسیار کم می‌باشد. خمیدگی در تیرآهن‌های فولادی اجازه می‌دهد تا آن‌ها در برابر بارهای سنگین و حتی بالاتر از آن مقاومت کنند، همین عامل سبب کاربرد تیرآهن‌های فولادی در ساختمان‌سازی شده است.
منحنی در تیرآهن‌ها
طبق بررسی‌های انجام شده، تا زمانی که وزن و نیروی وارد شده بر سطح تیرآهن‌های فولادی با آن مطابقت داشته باشد، نیرو به صورت کاملا یکسان می‌تواند بر روی لبه‌های فلنج باقی بماند. در هر صورت به یاد داشته باشید که هر یک از تیرآهن‌ها شامل یک منحنی لرزش می‌باشند. علاوه بر آن شما اغلب می‌توانید منحنی‌های پشتیبان را در حمایت از پل‌ها و سقف‌ها مشاهده نمایید.
قوس‌های موجود در هنگام ساخت از انتها به ابتدا، تقویت‌کننده فوق‌العاده‌ای در ساختار به شمار می‌روند، همین عامل موجب کاربرد تیرآهن در ساخت پل شده است. یکی دیگر از مواردی که در تیرآهن‌های فولادی وجود دارد، خمیدگی و انعطاف‌پذیری آن‌ها در امتداد یک محور افقی می‌باشد. آن‌ها می‌توانند یک قوس دایره‌ای را در ساختار ایجاد کنند. وجود منحنی‌های جابه‌جایی در ساختار یک راه آسان برای تغییر جهت یک پل در صورت نیاز و یا ایجاد ویژگی‌های معماری غیر معمول در یک ساختمان و در میان برنامه‌های کاربردی دیگر می‌باشد.
ایجاد منحنی در سازه‌های تیرآهن‌های فولادی
سازندگان فولاد می‌توانند با استفاده از تعدادی از تکنیک‌ها، برای ایجاد خمیدگی و انعطاف در تیرآهن‌های فولادی اقدام کنند. مهمترین این تکنیک‌ها عبارتند از:
- حرارت
- ماشین کامبرین
- غلتک‌های زاویه‌ای
در ادامه هر یک از موارد فوق را توضیح خواهیم داد.
1. حرارت
اعمال حرارت به هر قسمت از تیرآهن‌ها منجر به خم شدن آن ناحیه می‌شود. با این حال اقدام برای اعمال نیروی فشار نیاز به برخی مهارت‌های تخصصی خواهد داشت. به گونه‌ای که حتی ممکن است نتایج یکسان در آن تولید نشود، مگر اینکه به وسیله افراد متبحر انجام گیرد.
2. ماشین کامبرین
یک دیگر از روش‌های ایجاد انعطاف در تیرآهن‌ها، استفاده از ماشین تراشکاری می‌باشد. این کار بسیار شبیه به هیدرولیک در ترمز پرس می‌باشد. در این فرایند در بخش تحت عملیات ماشینکاری ضربه وارد می‌کنند، به صورتی که انتهای تیرآهن ثابت نگه داشته شده است.
این روش می‌تواند نتایج دقیق‌تری نسبت به روش حرارت ارائه دهد. در دنیای مهندسی ساخت و ساز، کامبر به عنوان یک قوس یا خمیدگی کوچک در تیرآهن‌ها شناخته می‌شود. وجود این زاویه مثبت برای زمانی است که یک قله در مرکز تیرآهن وجود دارد. به طور معمول زاویه مثبت در تیرآهن‌های فولادی یا خرپاها دیده می‌شود. وجود این زوایا به منظور پشتیبانی از سقف‌های تخت و یا قسمت‌هایی که در آن بارهای بسیار بزرگ در دهانه حمل می‌شود، می‌باشد.
به طور هدفمند زمانی از این محصولات استفاده می‌شود که کمبود آن‌ها در برنامه‌های ساختاری احساس می‌شود. تیرآهن‌های دارای خمیدگی به شما اجازه می‌دهند تا از همان‌ها به جای استفاده از تیرآهن‌های بزرگ‌تر استفاده کنید.
با توجه به قیمت تیر آهن، این امر باعث ساخت سبک‌تر و صرفه‌جویی در هزینه‌های ساخت پروژه‌های ساختمانی و یا حتی پل سازی خواهد شد. تیرآهن‌های فولادی توسط نورد و یا با استفاده از دستگاه‌های کامبر به یک تیرآهن مستقیم تولید می‌شوند.
استانداردهای طراحی در عمق مجاز و طول تیرآهن‌ها محدودیت‌های بسیاری را اعمال می‌کند. به صورتی که آن‌ها را واجد شرایط برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی می‌سازد، با این حال آن‌ها می‌توانند به سرعت و در مقادیر زیاد تولید شوند. تیرآهن‌های مورد استفاده در پروژه‌های عظیم‌تر، زمان بیشتری را برای تولید صرف می‌نمایند. زیرا آن‌ها از ورق‌های فولادی ساخته شده و با یکدیگر جوش داده می‌شوند. این در حالی است که صفحات فلنج ممکن است به صورت نورد گرم دارای انحنای جزئی شوند.
در تولید تیرآهن‌ها در این نوع، وب به کمک برش پلاسما در یک هندسه پیچیده باعث می‌شود تا آن‌ها به صورت کاملا محکم حفظ شوند. در این موارد، تیرآهن‌های پشتیبان دارای مزایای بالقوه‌ای مانند عمر طولانی‌تر، ظرفیت بار بیشتر، کاهش وزن و بهره‌وری در ساخت و کاهش هزینه‌ها خواهند شد.
3. غلتک‌های زاویه‌ای
خمیدگی در تیرآهن‌ها را به وسیله برخی از غلتک‌های زاویه‌ای ایجاد می‌کنند. این کار باعث خواهد شد تا انعطاف و منحنی‌های خمش در تیرآهن‌ها به صورت دقیق‌تر اجرا شود. استفاده از انواع تیرآهن‌های انعطاف‌پذیر بسته به نوع پروژه متفاوت خواهد بود. در بسیاری از موارد شما می‌توانید تیرآهن‌های خود را به صورت سفارشی از تامین کنندگان درخواست کنید. با این حال تیرآهن‌های شامل خمیدگی و انعطاف‌های طولانی ممکن است در هنگام بارگیری دردسرهای بسیاری ایجاد کنند. در این صورت به چندین بار حمل بار نیاز خواهد بود. در این صورت بهتر است برای خرید میلگرد و تیرآهن‌های فولادی سفارشی از نزدیک‌ترین و معتبرترین تولید‌کننده درخواست نمایید. نزدیکی آن‌ها به محل پروژه شما می‌تواند به صورت قابل توجهی منجر به کاهش هزینه‌های شما شود.
