تیرآهن لانه زنبوری یا cpe چیست؟

تیرآهن لانه زنبوری یا cpe چیست؟
تیرآهن لانه زنبوری که به آن تیرآهن شبکه نیز گفته‌ می‌شود یکی از پرکاربردترین تیرآهن‌ها به شمار می‌آید. این نوع تیرآهن به دلیل شکل ایجاد شده بعد از بریدن و جوش‌ دادن، که شامل حفره‌های توخالی در طول خود بوده و شبیه به لانه زنبور می‌باشد، به تیرآهن لانه زنبوری معروف شده‌است. تیرآهن لانه زنبوری از لحاظ شکل حفره دارای تنوع مناسبی می‌باشد و به انواع شش‌ضلعی، دایره‌ای و غیره تقسیم می‌شود.
از آنجایی که تیر لانه زنبوری معمولا در اسکلت‌های فلزی و با اهداف مشخص به کار می‌رود، حداکثر طول آن نیز با توجه به این موارد تعیین می‌شود؛ اما به صورت کلی حداکثر طول تیر لانه زنبوری حدود 12 تا 20 متر بوده و ارتفاع آن نیز تقریبا 1.5 برابر تیرآهن‌های معمولی است.

هدف اصلی از ساخت تیر لانه زنبوری چیست؟
شاید برای خیلی از شما سوال ایجاد شود که هدف از تبدیل تیرآهن معمولی به این نوع تیرآهن و تولید این محصول چیست؟ به طور کلی هدف از تولید تیرآهن‌های لانه زنبوری این است که این نوع تیرآهن بتواند لنگر خمشی بیشتری را نسبت به تیرآهن اولیه نورد شده تحمل کند و همچنین سازه دارای وزن کمتری باشد.

نحوه تولید تیرهای لانه زنبوری
ساخت تیرهای لانه زنبوری به این ترتیب می باشد که ابتدا جان تیرآهن نورد شده به صورت زیگزاگ بریده شده و پس از یک جابجایی به طوری که قسمت های برآمده روی هم قرار بگیرند دوباره جوشکاری می شوند.


برای اولین بار در سال 1910 آقای هورتن از شرکت پل و آهن شیکاگو پیشنهاد کرد که به این ترتیب تیرآهن را به دو قسمت تقسیم کنند تا بتوان از این طریق مدول مقطع را افزایش داد. در کتاب مقررات ملی ساختمان ایران مبحث دهم، ضمیمه الف، ابعاد و هندسه برش تیر لانه زنبوری آمده است.

روش‌های برش تیرآهن لانه زنبوری
برای ساخت و بُرش تیرآهن لانه‌زنبوری، از دو روش استفاده می‌کنند:
روش سرد یا کوپال
در این روش، شش ضلعی‌های ترسیم‌شده روی جان تیرآهن، به وسیله‌ی گیوتین بُرش می‌خورند و تیرآهن لانه‌زنبوری تولید می‌شود.
روش گرم یا نوبل
در این روش، ابتدا با ایجاد خال‌جوش روی خطوط ترسیم‌شده بر جان تیرآهن، محل بُرش را مشخص می‌کنند. سپس، قسمت بالا و پایین محصول به اندازه‌ی یک دندانه جابه‌جا می‌شود و با قرار گرفتن لبه‌ها روی هم، شش ضلعی ایجاد می‌شود. در پایان، برای تقویت آن، حفره‌ها را با ورق پُر می‌کنند. از آن‌جایی که این روش، مقرون‌به‌صرفه‌ است، بین تولید‌کنندگان بسیار پرطرفدار است.

شکل های مختلف تیرآهن لانه زنبوری
در تصاویر زیر می‌توانید انواع مختلف این محصول را مشاهده کنید.
شکل1- تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های دایره‌ای

شکل 2-تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های شش‌ضلعی

شکل3-تیرآهن لانه‌زنبوری با حفره‌های سینوسی


مزایای تیرآهن لانه زنبوری
از مهم‌ترین مزایای تیرآهن لانه زنبوری می‌توان به افزایش دوام، تطبیق‌پذیری، هزینه‌ی کم و همچنین وزن سبک آن اشاره کرد که در ادامه به تشریح هرکدام می‌پردازیم:
مقاومت و افزایش دوام
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که می‌توان برای تیرآهن لانه زنبوری در نظر گرفت، سختی تیر است؛ بدون این که تغییری در وزن ماده ایجاد شود. مقاومت و افزایش دوام این محصول باعث می‌شود که در برابر عوامل مختلف و لرزش‌های متداول، طول عمر بالاتری داشته باشد و مدت زمان طولانی‌تری بتوان از این تیرآهن در سازه‌های مختلف استفاده کرد.
تطبیق‌پذیری
این محصول، تطبیق‌پذیری عالی با سازه‌های مختلف دارد. از آنجایی که این محصول در اشکال مختلف ساخته می‌شود، قابلیت تطبیق‌پذیری عالی در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، مانند پارکینگ‌های چندطبقه و یا حتی پل‌ها دارد.
وزن سبک این محصول
وزن سبک تیرآهن زنبوری، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی است که باعث محبوبیت آن شده است. بسیاری از شرکت‌های ساختمانی به دنبال این هستند که از تیر کمتر استفاده کنند؛ بنا بر این، تیرآهن لانه زنبوری با ساختار خاص و همچنین کمترین میزان فلز استفاده‌شده در آن، علاوه بر این که سبک است، از مقاومت و پایداری بالایی نیز برخوردار است.
هزینه‌ی پایین استفاده
استفاده از تیرآهن زنبوری برای بسیاری از سازه‌ها، هزینه‌ی کمتری نسبت به سایر محصولات دارد.

معایب تیرآهن لانه زنبوری
علاوه بر مزایای گفته‌شده، لازم است نگاهی هم به معایب تیر لانه‌زنبوری داشته باشیم. ایجاد حفره‌ها در جان، باعث کاهش مقاومت بُرش در محل اتصال پُل به ستون‌ها می‌شود.
به همین دلیل، برای پوشاندن حفره‌ها از ورق‌های فلزی استفاده می‌شود. در ساخت تیرآهن لانه‌زنبوری باید استانداردهایی که باعث افزایش ارتفاع سازه می‌‌شوند، رعایت شود.
عدم رعایت این استانداردها، قطعا موجب خرابی محصول می‌شود. از مهم‌ترین معایب تیرآهن لانه‌زنبوری می‌توان موارد زیر را برشمرد:
    کاهش خواص فولاد و مقاومت در اثر جوشکاری
    ضریب اطمینان و ایمنی پایین نسبت به مقاطع فولادی دیگر

تقویت تیرآهن لانه زنبوری
این که وجود حفره‌های خالی در نوع لانه زنبوری باعث تمایز آن از سایر محصولات می‌شود، اما مشکلات زیادی هم خواهد داشت.
برای تقویت تیرآهن و همچنین رفع این مشکلات، روش‌های مختلفی وجود دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
تقویت تیرآهن زنبوری با استفاده از ورق
در برخی موارد، علاوه بر تنش‌های اصلی، ممکن است تنش‌های خمشی در تیرآهن زنبوری ایجاد شود. این تنش‌ها باعث کاهش کارایی تیر می‌شوند. برای جلوگیری از این کار، بهترین روش این است که حلقه‌های کناری تیر که دچار تنش خمشی  هستند با ورق پُر شوند؛ به خصوص زمانی که از این تیرها به صورت یکسره استفاده شود.
تقویت تیرآهن زنبوری با استفاده از بتن و فولاد
در محل تیکه‌گاه تیرآهن زنبوری، نیروی بُرشی و همچنین لنگر خمشی زیاد است؛ بنا بر این، تنش‌های خمشی به شدت افزایش پیدا می‌کنند. در چنین مواقعی از نظر اقتصادی به صرفه است که محل‌هایی که دچار تنش شده‌اند با بتن پُر شود. این امر، سختی و مقاومت تیر را  افزایش می‌دهد و همان‌طور که اشاره شد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

مشاوره انجام پایان نامه عمران ارشد و دکترا تمامی گرایش ها

خرید کتابهای دست دوم مهندسی عمران

خرید کتاب دست دوم معماری

خدمات گروه معماری هفت:
گروه معماری هفت متشکل از مهندسان معمار خبره در زمینه های زیر در خدمت شما عزیزان است:
طراحی ساختمان مسکونی
طراحی ساختمان اداری
طراحی ویلا
طراحی نما
اصلاح پلان
انجام پایان نامه معماری
انجام پروپوزال معماری
شیت بندی

با ما تماس بگیرید... 09122257213

مقالات دیگر

_______________________________________________________