آئین‌نامه و مقررات جدید، استفاده از تیرآهن لانه زنبوری را در برخی موارد، غیر مجاز اعلام کرده‌اند. ممنوعیت استفاده از تیر لانه زنبوری به ویژه در قاب‌های خمشی و در تیرهای موجود در دهانه‌های مهاربندی‌شده تاکید شده است. از دلایل ممنوعیت تیر لانه زنبوری، وجود حفره در جان، وجود جوشکاری در طول جان و کاهش مساحت جان است که در زمان ساخت این تیرآهن ایجاد می‌شود؛ اما همه این مشکلات قابل رفع است. برای این که بدانید هر مشکل چگونه رفع می‌شود و موارد مجاز و همچنین موارد ممنوعیت استفاده از تیرآهن لانه زنبوری در چه مکان‌هایی است با ادامه مقاله همراه باشید.
نسخه صوتی مقاله دلایل ممنوعیت استفاده از تیر لانه زنبوری
منظور از ممنوعیت تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
تیرآهن لانه زنبوری، همان تیرآهن I است که به وسیله برش و جابه‌جایی جان تیرآهن، حفره‌هایی در طول جان ایجاد می‌شود. اگرچه وجود حفره‌ها مزیت این تیر برای عبور لوله‌ها و تجهیزات خدماتی است، اما از طرف دیگر منجر به محدودیت و در برخی موارد، باعث ممنوعیت استفاده از تیرآهن لانه زنبوری می‌شود.
توصیه می‌کنیم مزایا و معایب تیر لانه زنبوری و به طور کل، معرفی جامع تیراهن لانه زنبوری را در مقاله زیر بخوانید.
# حتما بخوانید
مشکل اصلی حفره‌های تیراهن لانه زنبوری این است که می‌تواند توزیع تنش در تیر را تغییر دهد. به این صورت که در محل تکیه گاه تیر، تنش ایجاد شده و ظرفیت برشی و لنگر خمشی تیر کاهش می‌یابد. همچنین، ساختن تیراهن لانه زنبوری در کارگاه‌ها امکان بروز خطا و کیفیت پایین در جوشکاری آن را افزایش می‌دهد.
همه این مسائل باعث وضع قوانین و سختگیری برای استفاده از تیرآهن لانه زنبوری شده است. در ادامه، محدودیت‌های این تیرآهن و قوانین و ممنوعیت استفاده از آن را بیشتر بررسی می‌کنیم.
دلایل ممنوعیت استفاده از تیر لانه زنبوری
۴ مشکل اصلی تیرآهن لانه زنبوری که باعث محدودیت استفاده از آن شده است و همچنین روش رفع این مشکلات به صورت زیر است:
۱- کاهش مقاومت برشی
وجود سوراخ و حفره در جان تیراهن لانه زنبوری باعث کاهش مقاومت برشی آن شده است؛ مخصوصا اگر زمان اجرای تیرآهن، حفره تیر در محل تکیه گاه آن قرار گیرد، تیرآهن در برابر تنش‌های برشی ضعیف‌تر عمل خواهد کرد.
این مسئله را در مقرارت ملی ساختمان مبحث دهم نیز می‌توان متوجه شد. در واقع با توجه به فرمول مقاومت برشی مقطع در این آئین‌نامه مشخص می‌شود: «به دلیل کاهش مساحت جان، مقاومت برشی تیرآهن لانه زنبوری به شدت کاهش پیدا می‌کند»
روش رفع مشکل: برای جبران کاهش مقاومت برشی تیر، با جوش دادن ورق تقویتی یا ترکیب بتن و فولاد، حفره تیرآهن را در محل تکیه گاه و برخی اوقات در وسط دهانه تیر پر می‌کنند. این کار باعث تامین ظرفیت برشی تیر لانه زنبوری می‌شود.
۲- کاهش مقاومت خمشی
این نوع تیرآهن به دلیل روش ساخت خاص خود، در معرض دو نوع تنش خمشی قرار می گیرد: تنش خمشی اصلی در محل حفره‌ها و تنش خمشی ثانویه به دلیل وجود خط برش در مقطع این تیر.
روش رفع مشکل: برای رفع این تنش‌ها باید حفره‌های کناری را با جوش‌دادن ورق پر کرد. همچنین با نصب ورق‌های میانی بین دو قطعه بریده شده در جان تیرآهن، ممان اینرسی و مدول مقطع افزایش می‌یابد.
۳- کاهش مقاومت و تغییر خواص فولاد در محل جوش
استفاده از جوشکاری برای تولید این تیرآهن باعث بروز برخی مشکلات می‌شود. همانطور که اشاره شد در تولید تیرآهن لانه زنبوری دو نیمه تیر I بعد از برش با جوشکاری به هم متصل می‌شوند. استفاده از جوشکاری و بالا رفتن درجه حرارت فولاد تا حدود ۴۰۰۰ درجه سانتی‌گراد باعث تغییر در خواص فولاد و مقاومت آن در محل جوش می‌شود. این جوشکاری در ایران، داخل کارگاه‌ها انجام می‌گیرد. اگر جوش‌ها بی‌کیفیت یا بدون ضوابط انجام شود، ضعف تیرآهن در محل جوشکاری به مراتب بیشتر می‌شود.
روش رفع مشکل: حتما از تیرآهن لانه زنبوری که در کارگاه‌های مجهز و با رعایت دستورالعمل‌های جوشکاری ساخته شده‌اند استفاده کنید. همچنین با نصب ورق در قسمت جوشکاری‌شده، مقاومت تیرآهن افزایش پیدا می‌کند.
۴- امکان له شدگی تیرآهن
به دلیل یکپارچه نبودن جان تیرآهن و وجود جوشکاری در آن، امکان خم شدن و لهیدگی تیرآهن لانه زنبوری در محل تمرکز بار، در نزدیگی تکیه گاه و محل اتصال تیر به سایر قسمت‌ها وجود دارد.
روش رفع مشکل: استفاده از ورق یا بتن برای تقویت تیر و پرکردن سوراخ های تیراهن در محل تمرکز بار، باعث افزایش مقاومت آن می‌شود.
استفاده از تیرآهن لانه زنبوری چه مواقعی مجاز نیست؟
با توجه به مشکلات و معایب تیرآهن لانه زنبوری، استفاده از این تیرآهن در موارد زیر مجاز نمی‌باشد.
- از تیراهن لانه زنبوری به هیچ عنوان در بادبندها استفاده نکنید.
- در هر سه نوع قاب خمشی معمولی، متوسط و ویژه، استفاده از تیراهن لانه زنبوری به عنوان اعضای باربر جانبی، مجاز نیست.
- استفاده از تیر لانه زنبوری در دهانه مهاربندی شده (هر سه نوع همگرای معمولی، واگر و ویژه) مجاز نیست.
- تیرآهن لانه زنبوری را نباید به عنوان مقطع فشرده اجرا کرد.
- در صورتی که تیرهای فرعی با برش زیاد روی جان تیرآهن قرار گیرد، نباید از تیر لانه زنبوری در آن محل استفاده کرد. مثلا در تیرهای پل دو سر مفصل نباید از تیراهن لانه زنبوری استفاده شود.
نکته ۱: استفاده از تیر لانه زنبوری در قاب‌های مفصلی، فقط در دهانه‌های غیر مهاربندی شده قابل قبول است.
نکته۲: اگر در اجرای ستون دوبل فلزی از تیر لانه زنبوری استفاده کردید، توجه کنید حفره تیرآهن‌ها مقابل یکدیگر قرار نگیرد.
موارد مجاز استفاده از تیرآهن لانه زنبوری
به جز مواردی که در بالا اشاره کردیم، استفاده از تیرآهن لانه زنبوری در موارد دیگر معمولا بلامانع است. در موارد خاص، مانند مثال‌های زیر نیز می‌توان از تیراهن لانه زنبوری استفاده کرد:
- در سیستم‌های مهاربندی، استفاده از تیرآهن لانه زنبوری در دهانه‌های غیر مهاربندی شده مجاز است.
- در تیرهای فرعی که دو سر آن‌ها مفصلی است، می‌توان از تیرآهن لانه زنبوری استفاده کرد؛ اما همانطور که بالا اشاره کردیم، در تیرهای پل که دو سر مفصل‌اند، به دلیل ایجاد تنش برشی زیاد روی جان تیرآهن، نباید از نوع لانه زنبوری استفاده شود.
- در سقف های کامپوزیت، در تیرهای فرعی سقف می‌توان از تیر لانه زنبوری استفاده کرد (در این نوع سقف نیز استفاده از مقطع لانه زنبوری همچنان در تیرهای اصلی مجاز نیست)
- در سقف‌های عرشه فولادی در تیرهای فرعی و با توجه به فاصله این تیرها نیز می‌توان از مقطع لانه زنبوری استفاده کرد.
راه‌حل نهایی برای رفع ممنوعیت تیرآهن لانه زنبوری
به جز در مواردی که آئین نامه به صراحت استفاده از تیر لانه زنبوری را ممنوع کرده است، در بقیه موارد بهترین راه حل برای رفع ممنوعیت‌های استفاده از تیرآهن لانه زنبوری، رفع عیوب آن است.
به طور مثال، استفاده از بتن، فولاد و ورق در محل ضعف تیراهن، به کاهش مقاومت برشی، کاهش خمش ثانویه، کاهش ناپایداری پیچشی جانبی، کاهش کمانش های موضعی بال و جان و همچنین کاهش اثرات تغییر شکل‌های ثانویه کمک می‌کند.
همچنین توصیه می‌کنیم نسبت به کارگاه تولیدکننده و رعایت استانداردهای ساخت تیرآهن لانه زنبوری اطمینان پیدا کنید و سپس اقدام به خرید نمایید؛ زیرا همانطور که اشاره کردیم کارخانه های تولید تیرآهن در ایران، محصولی به نام تیر لانه زنبوری ندارند و همگی در کارگاه‌ها و غالبا با استفاده از تیرآهن IPE ذوب آهن ساخته می‌شوند.
آگاهی از قیمت روز این تیراهن نیز می‌تواند تا حدودی استاندارد بودن و کیفیت آن را نشان دهد. برای مشاهده قیمت تیراهن لانه زنبوری می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید.
مشاهده قیمت و خرید تیرآهن لانه زنبوری
آهن ملل؛ توزیع کننده انواع تیرآهن به صورت آنلاین و حضوری
قیمت تیر لانه زنبوریسخن آخر
تولید تیراهن لانه زنبوری به دلیل مزیت‌های زیادی که دارد (افزایش ارتفاع مقطع و در نتیجه افزایش ممان اینترسی و مقاومت خمشی، سبک بودن، عبور تاسیسات از سوراخ‌های تیرآهن، کاهش ارتعاش کف و …) کاملا قابل توجیه است؛ در نتیجه، حذف این تیرآهن تنها به دلیل برخی ممنوعیت‌ها و معایب، عقلانی نیست. کافی است با روش‌هایی که برای هر کدام از مشکلات و معایب این تیراهن اعلام کردیم، به راحتی آن را رفع کنید.
سوالات متداول
چرا برای استفاده از تیرآهن لانه زنبوری محدودیت وجود دارد؟
زیرا وجود حفره در جان تیراهن لانه زنبوری، توزیع تنش در تیر را تغییر می‌دهد، همچنین جوشکاری در تیرآهن مقاومت آن را کاهش می‌دهد.
مهم‌ترین دلایلی که باعث ممنوعیت تیرآهن لانه زنبوری می شود کدام است؟
۴ مشکل اصلی تیرآهن لانه زنبوری که باعث ممنوعیت استفاده از آن می شود به صورت زیر است:
۱- کاهش مقاومت برشی
۲- کاهش مقاومت خمشی
۳- کاهش مقاومت و تغییر خواص فولاد در محل جوش
۴- امکان له شدگی تیرآهن
راه حل رفع ممنوعیت تیرآهن لانه زنبوری چیست؟
بهترین راه حل برای رفع ممنوعیت‌های استفاده از تیرآهن لانه زنبوری، رفع عیوب آن است؛ به جز مواردی که استفاده از تیرآهن لانه زنبوری در آئین نامه به صراحت، غیرمجاز اعلام شده است.
