با توجه به اینکه استفاده از انواع تیرآهن در سازه های ساختمانی صورت مستقیم ایمنی سازه را تعیین می کند، می توان اهمیت چگونگی تولید تیرآهن را درک کرد. قطعا در تولید تیرآهن استاندارد های خاصی لحاظ شده و تکنیک های مختلفی به کار گرفته می شود. در ادامه به بررسی روند ساخت انواع تیرآهن می پردازیم.
روش های تولید تیرآهن
احتمالا تا کنون شنیده اید که تیرآهن به روش نورد گرم تولید می شود. حال باید بدانید که روش نورد گرم تنها یکی از روش های تولید تیرآهن است. این مقاطع فولادی به چند روش نورد گرم و نورد سرد، جوش کاری، پرچ و اکستروژن تولید می شوند. اگر انواع تیرآهن های فولادی را بر اساس شیوه ساخت آن ها دسته بندی کنیم، به چهار نوع تیر آهن نورد شده، جوش داده شده، اسکترود شده و پرچ شده تقسیم می شوند.
در ساخت تیرآهن های نورد شده و اسکترود شده، ماده اولیه تا دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد گرم شده و با استفاده از جک های هیدرولیکی به سمت غلتک های بزرگ فرستاده می شود. این غلتک ها ماده اولیه داغ را صاف کرده و به شکل مقاطع فولادی در می آورند، پس از اینکه تیر آهن ها شکل مورد نظر را به خود بگیرند، در طول های استاندارد برش می خورند.
احتمالا با خود فکر می کنید که فرایند تولید تیرآهن با روش های نورد شده و استکرود شده منطقی تر است و تولید این مقاطع با جوش کاری عاقلانه به نظر نمی رسد. این در حالی است که می توان ورق های فلزی برش داده شده را با ابزارهای جوش کاری صنعتی به یک دیگر جوش داد. در روش پرچ نیز ورق های فلزی بریده شده به یک دیگر پرچ می شوند. نوع خاصی از تیرآهن با نام تیرآهن لانه زنبوری وجود دارد که فرآیند تولید آن کاملا متفاوت است.
قبل از هر چیزی باید بدانید که تیرآهن لانه زنبوری چیست. این نوع سطح مقطع در واقع همان تیرآهن معمولی است که روی جان آن حفره های کوچکی ایجاد شده است. این مقاطع برای کاهش وزن و افزایش کارایی بهینه شده اند. در تولید این نوع تیرآهن یک برش خطی با الگوی مشخص روی قسمت جان ایجاد شده و بر اساس آن دو قسمت نیم شده تیرآهن با دوره تناوب متفاوت رو به روی هم قرار می گیرند.
فرایند نوردکشی در تولید تیرآهن
همان طور که در بندهای قبل اشاره کردیم اولین مرحله از تولید تیرآهن ، پختن شمش های مورد نظر است. به این صورت که شمش ها وارد کوره داغ شده و پس از پخته شدن با استفاده از جک های مخصوص وارد مرحله رافینگ می شوند. در این مرحله از قطر شمش کم شده و به طول آن افزوده می شود. پس از اینکه شمش ها تغییر شکل یافتند، از سه قفسه مخصوص نورد ابتدایی، میانی و پایانی عبور می کنند و در نهایت به شکل مورد نظر در می آیند.
در مورد نحوه عملکرد قفسه های نورد لازم است بدانید قفسه ابتدایی از سطح مقطع شمش کاسته و به طول آن می افزاید. دو قفسه میامی و پایانی نیز با تغییر شکل شمش ها فرم نهایی مقاطع فولادی را مشخص می کنند. در کل می توان مراحل ساخت تیر آهن را به سه مرحله کلی نوردکشی، سایزینگ، کنترل و بسته بندی تقسیم کرد. در ادامه راجع به مرحله نوردکشی و نحوه فرم دهی تیرآهن صحبت می کنیم. در ادامه مراحل بعدی را شرح می دهیم.
فرآیند سایزینگ تیرآهن
فرآیند سایزینگ در مراحل تولید تیرآهن از اهمیت بسیاری برخوردار است. در واقع تعیین اندازه تیرآهن شامل عرض جان ارتفاع و ضخامت تیرآهن باید از همان ابتدا مشخص شود. حتما می دانید که تیرآهن در سایزهای مختلفی عرضه می شود. قطعا هر چه ابعاد تیرآهن دقیق تر باشد، مقاطع تولید شده کیفیت بیشتر و شرایط بهتری خواهند داشت.
در بند قبل اشاره کردیم که تیرآهن های تولید شده در روش های مختلف باید در نهایت برش داده شوند. تیرآهن ها به دو روش گرمایی برنول و کوپال برش داده می شوند. در روش گرمایی برنول با استفاده از دستگاه مخصوص شعله ای از گاز استیلن و اکسیژن به مقاطع فولادی تابیده و تیرآهن را برش می دهد. روش کوپال یا برش گیوتین نیز با استفاده از یک دستگاه قطع کن فرایند برش تیرآهن انجام می شود.
فرایند کنترل و بسته بندی تیرآهن
بسته بندی آخرین مرحله از تولید تیرآهن است. از آنجا که استفاده از این مقاطع فولادی بخش قابل توجهی از ایمنی سازه های مختلف را فراهم می کند، لازم است پس از تولید از جهات مختلفی از جمله از لحاظ فنی، کیفی، تلورانس ابعادی و در کل از لحاظ ظاهری مورد ارزیابی قرار گیرند. اگر تیرآهن های تولید شده با استانداردهای تعریف شده در تولید آن ها مطابقت داشته باشند، وارد فاز بسته بندی شده و با برگه مشخصات و شناسه محصول در بندیل های مشخص روانه بازار می گردند.
اهمیت تولید تیرآهن باکیفیت
قطعا وقتی مراحل تولید تیرآهن را بررسی می کنیم، کیفیت آن برایمان از اهمیت بسیاری برخوردار است. در گذشته تیر آهن ها با وزن های نسبتا زیاد تولید می شدند. طبیعتا افزایش وزن هر یک از مقاطع فولادی به کار رفته در سازه های ساختمانی تأثیر قابل توجهی بر افزایش بار مرده ساختمان دارد و این مسئله از لحاظ ایمنی ایراد دارد. در عصر تکنولوژی امروز روش های بسیار نوینی برای ساخت تیرآهن به کار گرفته می شود. ساخت تیرآهن لانه زنبوری نمادی از این پیشرفت تکنولوژی است.
در نظر داشته باشید کاهش وزن تیرآهن نباید بر استحکام آن تأثیر منفی بگذارد. در نهایت می توان گفت هر چه وزن تیرآهن کمتر و استحکام آن بیشتر باشد، ایمنی سازه نیز بهتر تآمین می شود. با توجه به این مهم می توان حساسیت و دقت در تولید تیرآهن را توجیه کرد.
معمولا روش های ساخت این مقاطع در کارخانجات تولید تیرآهن یکسان است و همه تولید کننده ها در عصر امروز از فناوری و تکنولوژی روز بهره می برند؛ بنابراین آنچه در این بین مورد توجه قرار می گیرد استفاده از تکنیک ها و ابزارهای ساخت تیرآهن است که در هر کارخانه، منحصر به فرد است. با توجه به اینکه فناوری مدام در حال پیشرفت است، همگام شدن با تکنیک های جدید و استفاده از جدیدترین ابزارها به تولیدکنندگان کمک می کند که محصولاتی با سطح کیفی و فنی بسیار بالا تولید کنند.
استفاده از تجهیزات جدید مانند تجهیزات سی ان سی و ابزارهای جوش کاری نوین ضمن تولید محصولات با کیفیت ، قیمت تمام شده تیرآهن را کاهش داده و از این طریق فروش نیز چند برابر خواهد شد. در مورد استانداردهای لازم در ساخت تیرآهن باید بدانید استانداردهای مربوط به هر مقطع فولادی به نوع کاربری و منطقه استفاده آن بستگی دارد.
هزینه تمام شده تولید تیرآهن
تا اینجا راجع به روش های ساخت تیرآهن، مراحل تولید آن، اهمیت ساخت تیرآهن باکیفیت و رعایت استانداردهای لازم در آن صحبت کردیم. حال اگر راجع به هزینه تمام شده ساخت تیرآهن صحبت کنیم، خالی از لطف نخواهد بود. اگر به عنوان یک مشتری به دنبال خرید تیرآهن باشید، طبیعتا قیمت آن برای شما از اهمیت بسیاری برخوردار است.
قیمت تیرآهن بر اساس استانداردهای تعریف شده در بازار جهانی آهن تعیین می شود؛ اما با توجه به اینکه در تولید این مقاطع تکنیک ها و استانداردهای مختلفی لحاظ می شود، قیمت تمام شده آن در کارخانجات مختلف، با یک دیگر متفاوت است؛ بنابراین می توان گفت قیمت تیرآهن پس از قیمت جهانی آهن، نرخ ارز ، میزان عرضه و تقاضا به سطح کیفی تیرآهن، مشخصات فنی و ظاهری و هزینه تمام شده آن بستگی دارد. هر چه از تکنیک های جدیدتر در تولید تیرآهن استفاده کنید، هزینه تمام شده آن کمتر خواهد شد.
جمع بندی
تیرآهن به عنوان یک سطح مقطع فولادی بسیار پرکاربرد صنعت ساختمان شناخته می شود. این محصول به روش های مختلفی تولید شده و مهم ترین مراحل تولید آن در سه فرایند اصلی نوردکشی، فرم دهی و بسته بندی خلاصه می شود. با توجه به اینکه تیرآهن وزن ساختمان را تحمل می کند، استحکام آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این راستا می توان تولید تیرآهن سبک و مستحکم بر اساس استانداردهای جهانی تعریف شده را توجیه کرد.
کارخانجات تولیدکننده تیرآهن سازوکار خاص خود را در تولید این مقاطع آهنی دارند؛ به همین خاطر قیمت عرضه تیرآهن درکارخانه های مختلف متفاوت است. هنگام خرید این محصولات باید به کیفیت فنی و ظاهری و مشخصات تیرآهن توجه کنید.
