آهن مرکب چیست؟

به تیرهایی که از بتن و فولاد ساخته می‌شوند آهن مرکب گفته می‌شود. در این نوع تیرها وظیفه بتن استحکام در مقابل خوردگی و آتش سوزی و وظیفه فولاد شکل پذیری و مقاومت کششی است. در گذشته از تیرآهن‌ها و دال بتن در کنار یکدیگر و بدون اتصال بین آن‌ها در ساختمان‌ها استفاده می‌شد. اما در سال‌های اخیر استفاده از این نوع تیرآهن که در آن دال بتن و تیرآهن با استفاده از وسایل و تمهیدات مناسبی به هم متصل می‌شوند بسیار رواج پیدا کرده است. درواقع تیر مرکب، تیرآهن مدفون شده در بتن است و بتن تاثیر بسیار زیادی بر دوام تیر در برابر خوردگی و آتش سوزی پیدا می‌کند.

کاربرد آهن مرکب

همانطور که گفتیم آهن مرکب عبارت است از آهن و دیگر عناصر، مانند بتن، نقره، کربن و غیره، مخلوط شده با هم. کاربردهای آهن مرکب عبارت است از:

1. ساخت ماشین آلات: آهن مرکب در ساخت انواع ماشین‌آلات مانند خودرو، بخار آهن، برش لیزر و غیره استفاده می‌شود.
2. صنعت شیشه: آهن مرکب در تولید شیشه برای برش با دقت و برای ساخت بخش‌های شیشه‌ای برای صنعت عصاره و غذا بکار می‌رود.
3. بتن آهنی: آهن مرکب به عنوان باکتریایی برای تولید بتن آهنی به عنوان عایق گرما و صدا و یا به عنوان سازه در ساخت مبانی ساختمان استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از آهن مرکب

آهن مرکب مزایای متعددی دارد، به عنوان مثال:

1. باربری: آهن مرکب میزان باربری سازه را نسبت به آهن خالص افزایش می‌دهد.
2. صرفه جویی: این آن فولاد کمتری استفاده می‌کند بنابراین می توان از نظر اقتصادی به صرفه تر باشد.
3. مقاومت: این تیر به دلیل داشتن بتن در ساختار خود در برابر آتش سوزی و خوردگی مقاومت بالاتری دارد.
4. کاهش وزن: وزن تیر آن کمتر به همین دلیل هم به هنگام اجرا کار را راحتتر می‌کند و هم از نظر هزینه مقرون به صرفه‌تر می‌شود.
5. استحکام: آهن مرکب دارای استحکام بالاتری نسبت به آهن خالص است بنابراین می‎‌تواند برای استفاده در سازه مناسب‌‎تر باشد.
6. قدرت: آهن مرکب قوی‌تر از آهن خالص است، بنابراین برای ساخت مواد سازه‌ای مانند خودروها، ساختمان‌ها، خطوط توزیع و غیره استفاده می‌شود.
7. قابل حل: آهن مرکب قابل حل با سایر مواد مصرف می‌شود، بنابراین به راحتی می‌توان با سایر مواد در مصالح ساختمانی، مصالح شیمیایی و غیره متصل کرد.
8. کم خود زن: آهن مرکب دارای خود زن کم‌تر است، بنابراین در برخی کاربردها، مانند ساخت مواد شیمیایی، می‌تواند به عنوان جایگزین بهتری برای آهن خالص پیشنهاد شود.

 اما باید توجه شود که آهن مرکب همچنان دارای خطرات محیط زیستی و بهداشتی بالایی است، بنابراین در هنگام استفاده باید موضوع به دقت بررسی شود و از آن با دقت استفاده شود.

تولید کنندگان تیرآهن در ایران

امروزه کارخانه‌های زیادی اقدام به تولید انواع تیر آهن و آهن آلات نموده‌اند که بسیاری از آن‌ها با رعایت کلیه استانداردهای تولید باکیفیت‌‎ترین انواع این محصولات را روانه بازار می‌کنند. از آن جمله می‌توان به کارخانه ذوب آهن اصفهان به عنوان معتبرترین و اولین کارخانه تولید کننده محصولات فولادی نام برد که در شهر اصفهان واقع شده است و تولید کننده قطعاتی مانند تیرآهن، انواع میلگرد و… است.

و کارخانه فولاد خوزستان نیز به عنوان دومین کارخانه مطرح کشور در تولید آهن آلات به شمار می‌رود که در نزدیکی کرمانشاه واقع شده است و مجهز به سیستم نورد گرم بوده و دارای دستگاه‌‌های بسیار پیشرفته است. تولیدات این مجموعه اغلب تیرآهن و دیگر مقاطع مانند ناودانی و نبشی است.

انواع تیرمرکب

تیرهای مرکب دارای انواع مختلفی هستند که در زیر به آن اشاره می‌‎کنیم.

تیر چسبی لمینتی یا تیر گلولام

این تیر از صفحات به هم چسبیده تولید می‌شود که تیر بزرگتری را تولید می‌کنند این تیرها دارای کاربرد گسترده‌ای در ساختمان سازی‌های کوچک دارند.

تیر ورق

“تیر ورق” (Plate Girder)، تیر بلند و راستایی است که برای پشتیبانی و توزیع بار در سازه‌های هوایی، مانند پل‌‎ها و پل‎‌های قطار، استفاده می‎‌شود. این تیر می‎‌تواند بار بزرگ و بارهای خاص را پشتیبانی کند. آن‌ها معمولا با استفاده از فولاد ضد زنگ و استفاده از تکنیک‌های خاص برای اتصال، ساخته می‎‌شوند.

تیر جعبه‌ای

این تیر از دو الوار و دو تخته چند لایه ساخته می‌‎شود. این بخش‌ها با استفاده از میخ یا پیچ و یا چسب در کنار هم قرار می‌گیرند تا هنگام فشار بار بتوانند مانند یک تیر واحد عمل کنند. تیرها از مواد دیگری مانند فولاد، پلاستیک و کامپوزیت ساخته می‌شوند.

تیرهای مرکب از نظر ساختار شامل سه گروه می‌شوند.

• تیر مرکب مخروطی
• تیر مرکب محیطی
• تیر مرکب همبسته

عملکرد تیرهای مرکب

تیر مرکب معمولا در ساختمان‌های مرکب بتنی فولادی به وسیله برشگیرهای جوش شده بر روی بال بالایی فولاد تامین می‌شود. از مهم‌‎ترین مشکلات اصلی این نوع اتصالات می‌توان به عدم امکان استفاده دوباره از اعضای سازه در ساختمان‌های دیگر و یا بازیافت آن‌ها اشاره کرد. علاوه بر این موضوع عملیات بتن ریزی برای اجرای دال بتن، آرماتور بندی و قالب بندی در محل انجام پروژه صورت می‌گیرد که بسیار زمان بر است و باعث می‌شود که از نظر اقتصادی هزینه‌های زیادی ایجاد شود.

اتصال دال بتنی

اتصال دال بتنی به فولاد در سازه‌های مرکب باعث می‌‎شود که ظرفیت باربری تیر به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کند. و یکی از روش‌های مقرون به صرفه و مناسب برای پوشش دهانه‌های دارای طول بزرگ و متوسط برای ساخت و اجرای پل‌ها و ساختمان‌ها است. با ترکیب و اتصال دو ماده متفاوت فولاد و بتن تا حد زیادی می‎توان در اعضای خمشی از خواص و مزایای هم بتن و هم فولاد بهره برد.

عملکرد مرکب بین تیر فولادی و دال بتنی تا میزان زیادی بستگی به نحوه اتصال این دو عضو با یکدیگر دارد. به توجه به نیروی برشی در محل اتصال دال بتنی و فولاد اتصال برشی را باید به روشی مناسب به وسیله برشگیرها تامین کرد.

اتصال برشی

انواع اتصالات برشی که به طور گسترده در سازه‌های مرکب استفاده می‌شوند می‌توان به ناودانی، نبشی، برشگیر گل میخ و میلگرد مارپیچ اشاره کرد. همه این برشگیرها را با جوش به بال بالایی آهن فولادی وصل می‌کنند. اما این برشگیرها معایبی از نظر محیط زیست دارند که برای طراحی سازه‌های جدید باید آن را در نظر گرفت.

اتصال جوشی

یک اتصال دائمی بین این دو عضو تیر مرکب وجود دارد که دلیل آن اتصال جوشی به بال بالایی تیر فولادی از یک سمت و مدفون شدن فولاد در بتن از سمت دیگر است. که همین امر باعث می‌شود که در پایان عمر سازه چاره‌‎ای جز تخریب کامل سازه وجود ندارد و باعث تولید انبوهی از زباله و نخاله‌های ساختمانی می‌شود. بخش زیادی از عملیات اجرای سقف‌های مرکب مانند بتن‌ریزی، آرماتوربندی، قالب بندی، نصب عرشه‌‎های فولادی در محل اجرای سازه انجام می‌شود که این امر بسیار زمان بر و نیاز به نیروی کاری زیادی دارد.

جمع بندی

در این مطلب از سایت بازگانی نجومی شما را با آهن مرکب آشنا کردیم. همانطور که بیان شد این محصول دارای ویژگی‌های خاص و کاربردهای متعددی است. اما با توجه به نوسانات بازار آهن و مقاطع فولادی به هنگام خرید این محصول باید از قیمت آن به صورت آنلاین و به روز اطلاع کسب کرد. برای این منظور می‌توانید به سایت بازرگانی نجومی مراجعه کنید. بازرگانی نجومی ارائه کننده انواع مقاطع فولادی در سراسر کشور می‌باشد. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مقاطع فولادی و آهن آلات مورد نیاز به این سایت مراجعه کنید و یا در صورت نیاز به مشاوره و راهنمایی می‌توانید از طریق شماره تماس‌‎های این مجموعه از راهنمایی کارشناسان این مجموعه بهره‎‌مند شوید.