تیرآهن لانه زنبوری که با نامهای تیر CPE یا تیر شبکهای نیز شناخته میشود، نوعی تیر فولادی است که با ایجاد حفرههای توخالی (معمولاً ششضلعی، دایرهای یا سینوسی) در جان آن تولید میشود. هدف اصلی از ساخت این تیرها، افزایش مقاومت خمشی (ممان اینرسی) و کاهش خیز، بدون افزایش وزن کلی تیر است. این ویژگی، تیرآهن لانه زنبوری را به راهکاری اقتصادیتر برای سازههایی تبدیل میکند که به مقاومت بالا با وزن کمتر نیاز دارند. با حذف بخشهایی از جان تیر که نقش کمتری در تحمل لنگر خمشی دارند، وزن تیر کاهش مییابد و در عین حال، با افزایش ارتفاع مقطع، ممان اینرسی به طور قابل توجهی افزایش مییابد.
ایده اولیه تیرآهن لانه زنبوری برای اولین بار در سال ۱۹۱۰ توسط آقای هورتون (Mr. Horton) مطرح شد. با این حال، تولید و کاربرد گسترده آن از دهه ۱۹۴۰ آغاز شد و در دهه ۱۹۵۰، به ویژه پس از جنگ جهانی دوم و به دلیل کمبود فولاد، محبوبیت زیادی پیدا کرد. نیاز به سازههای سبکتر و اقتصادیتر، به توسعه و تکامل این نوع تیرآهن کمک شایانی کرد و آن را به یکی از اجزای مهم در صنعت ساختمانسازی تبدیل کرد.

تیرآهن لانه زنبوری دارای مشخصات فنی خاصی است که آن را از تیرآهنهای معمولی متمایز میکند. ارتفاع این تیرها میتواند تا ۱.۵ برابر تیرآهن معمولی (در روش پانیر) یا ۴۰ تا ۶۰ درصد بیشتر برای حفرههای دایرهای باشد. حداکثر طول معمولاً بین ۱۲ تا ۲۰ متر است. در طراحی و اجرای این تیرها، رعایت استانداردهای ملی و بینالمللی از جمله "مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان" در ایران، الزامی است. این مبحث به جزئیات طراحی، محاسبات و اجرای سازههای فولادی میپردازد و استفاده از تیرآهن لانه زنبوری نیز باید مطابق با ضوابط آن صورت گیرد تا ایمنی و پایداری سازه تضمین شود.
نمادهای استانداردی برای مشخصات فنی تیرآهن لانه زنبوری به کار میروند که در جدول زیر آمده است:
| مشخصه | نماد |
| ارتفاع بال |
h |
| ضخامت جان |
ts |
| عرض بال |
b |
| ضخامت بال |
tg |
| سطح مقطع |
A |
| وزن هر متر |
G |
نحوه تولید تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری به دو روش اصلی تولید میشود:
- روش سرد (Cold Method): در این روش، برش جان تیرآهن با استفاده از دستگاههای گیوتین یا پانچ انجام میشود. این فرآیند در دمای محیط صورت میگیرد و معمولاً برای تولید در مقیاسهای کوچکتر یا زمانی که دقت برش بالا مورد نیاز است، استفاده میشود.
- روش گرم (Hot Method): این روش که رایجتر و اغلب مقرونبهصرفهتر است، شامل برش جان تیرآهن با استفاده از شعله اکسیژن و استیلن است. پس از برش، دو نیمه تیرآهن به صورت زیگزاگ جابجا شده و سپس با جوشکاری به یکدیگر متصل میشوند تا مقطع لانه زنبوری شکل گیرد. این روش امکان تولید تیرهایی با ارتفاع بیشتر و اشکال هندسی متنوعتر را فراهم میکند.
تقویت تیرآهن لانه زنبوری
یکی از نقاط ضعف اصلی تیرآهن لانه زنبوری، کاهش مقاومت برشی در ناحیه جان، به ویژه در نزدیکی تکیهگاهها است. برای رفع این مشکل و افزایش ظرفیت برشی، روشهای تقویتی مختلفی استفاده میشود:
- پر کردن حفرهها با صفحات فولادی: در این روش، حفرههای جان تیر در نواحی تحت تنش برشی بالا، به خصوص در تیرهای پیوسته، با صفحات فولادی جوش داده شده پر میشوند. این صفحات به بازیابی مقاومت برشی کمک میکنند.
- پر کردن نواحی تحت تنش با بتن و میلگرد: در برخی موارد، به ویژه در تکیهگاهها، حفرههای جان تیر با بتن و میلگرد پر میشوند. این کار نه تنها مقاومت برشی را افزایش میدهد، بلکه میتواند به بهبود عملکرد کلی تیر در برابر بارهای وارده کمک کند. انتخاب روش تقویت بستگی به نوع سازه، میزان بار وارده و ملاحظات اقتصادی دارد.
انواع تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهنهای لانه زنبوری بر اساس شکل هندسی حفرههای ایجاد شده در جانشان به انواع مختلفی تقسیم میشوند که هر کدام ویژگیهای خاص خود را دارند:
- تیرآهن لانه زنبوری ششضلعی (Hexagonal): این نوع رایجترین شکل است و به دلیل سهولت در تولید و توزیع مناسب تنش، کاربرد وسیعی دارد. حفرههای ششضلعی امکان افزایش ارتفاع مقطع را به خوبی فراهم میکنند.
- تیرآهن لانه زنبوری دایرهای (Circular): حفرههای دایرهای از نظر زیباییشناختی ممکن است جذابتر باشند و در برخی موارد، توزیع تنش در اطراف آنها یکنواختتر است. با این حال، تولید آنها ممکن است کمی پیچیدهتر باشد.
- تیرآهن لانه زنبوری سینوسی (Sinusoidal): این نوع دارای حفرههایی با شکل موجی یا سینوسی است. تیرهای سینوسی معمولاً مقاومت برشی بهتری نسبت به انواع ششضلعی و دایرهای دارند و میتوانند در برابر کمانش جان عملکرد مناسبتری از خود نشان دهند.
انتخاب نوع حفره بستگی به نیازهای خاص پروژه دارد. حفرههای ششضلعی به دلیل سادگی تولید و کارایی بالا در افزایش ممان اینرسی، بسیار محبوب هستند. حفرههای دایرهای ممکن است در مواردی که زیباییشناسی اهمیت دارد یا نیاز به عبور تأسیسات با قطر مشخص است، ترجیح داده شوند. تیرهای سینوسی با وجود پیچیدگی بیشتر در تولید، مقاومت برشی و پایداری جان بهتری ارائه میدهند که در برخی کاربردهای خاص میتواند مزیت محسوب شود. هر سه نوع به خوبی امکان عبور لولهها و کابلهای تأسیساتی را از داخل جان تیر فراهم میکنند که یکی از مزایای مشترک و مهم تیرآهن لانه زنبوری است.
مزایای استفاده از تیرآهن لانه زنبوری
- افزایش مدول مقطع و ممان اینرسی، منجر به مقاومت خمشی و ظرفیت باربری بالاتر.
- اقتصادی بودن به دلیل وزن کمتر و کاهش مصرف فولاد.
- ایجاد فضا برای عبور تأسیسات (لولهها، کابلهای برق) و کاهش نیاز به سقف کاذب بلندتر.
- انعطافپذیری بالا و قابلیت انطباق با انواع مختلف سازهها.
- کاهش ضخامت سقف به دلیل افزایش ارتفاع مقطع و کاهش خیز.
محدودیتها و موارد عدم توصیه برای استفاده از تیرآهن لانه زنبوری
با وجود مزایای فراوان، تیرآهن لانه زنبوری دارای محدودیتهایی نیز هست:
- کاهش ظرفیت برشی در تکیهگاهها که نیاز به تقویت دارد.
- نیاز به نیروی کار ماهر در فرآیند تولید و نصب.
- تغییر خواص فولاد به دلیل جوشکاری در فرآیند تولید.
- ضریب ایمنی پایینتر در مقایسه با تیرهای توپر و امکان گسیختگی در صورت عدم طراحی صحیح.
- محدودیت در کاربردهای خاص مانند قابهای خمشی خاص، قابهای مهاربندی شده و تیرهای پل با تکیهگاه ساده و برش بالا.
کاربردهای تیرآهن لانه زنبوری
تیرآهن لانه زنبوری به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود، کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف و ساختمانسازی دارد:
- به عنوان تیرهای فرعی در سقفها برای تحمل بارهای ثقلی.
- در سازههایی که نیاز به دهانههای بلند و وزن کم دارند.
- در برخی طراحیهای خاص به عنوان ستون یا اجزای قوسدار.
- در سیستمهای فضاکار و سازههای با فرمهای پیچیده.
- در طراحی پلهها و سقفهای با دهانه بزرگ.
- در ساخت پلهای کوچک، سقف سولههای صنعتی و انبارها.
- در برخی اجزای ماشینآلات سنگین.
در ایران، به دلیل ملاحظات مربوط به مقاومت برشی، اغلب از تیرآهن لانه زنبوری به صورت مدفون در بتن استفاده میشود تا نقاط ضعف آن تا حدودی جبران شود و عملکرد بهتری از خود نشان دهد.
عوامل تاثیرگذار بر قیمت تیرآهن لانه زنبوری
عوامل متعددی بر قیمت نهایی تیرآهن لانه زنبوری تأثیرگذار هستند که شناخت آنها برای خریدی آگاهانه ضروری است:
- سایز و وزن: هرچه سایز و وزن تیرآهن بیشتر باشد، قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود.
- برند تولیدکننده: کارخانجات مختلف با توجه به کیفیت، استانداردها و شهرت برند خود، قیمتهای متفاوتی را ارائه میدهند.
- نوسانات بازار: تغییرات عرضه و تقاضا در بازار داخلی و جهانی، به طور مستقیم بر قیمتها اثر میگذارد.
- هزینه مواد اولیه: قیمت سنگ آهن، قراضه و سایر مواد اولیه فولاد، عامل مهمی در تعیین قیمت نهایی است.
- نرخ ارز: با توجه به واردات برخی مواد اولیه و تأثیر آن بر قیمتهای جهانی، نرخ ارز نقش کلیدی دارد.
- قیمت جهانی آهن: قیمتهای جهانی فولاد و آهن، معیاری برای تعیین قیمت در بازارهای داخلی است.
- اخبار سیاسی و اقتصادی: رویدادهای سیاسی و اقتصادی داخلی و بینالمللی میتوانند به سرعت بر بازار فولاد تأثیر بگذارند.
- حجم واردات و صادرات: تعادل بین واردات و صادرات نیز در تعیین قیمتها مؤثر است.
مقایسه کارخانجات تولیدکننده تیرآهن لانه زنبوری
در بازار ایران، چندین کارخانه معتبر به تولید تیرآهن لانه زنبوری میپردازند که هر یک سهمی از بازار را به خود اختصاص دادهاند:
- ذوب آهن اصفهان: از بزرگترین تولیدکنندگان فولاد، با کیفیت بالا و رعایت استانداردهای سختگیرانه، همواره مورد اعتماد بوده و محصولات آن معمولاً در رده قیمتی بالاتر قرار دارند.
- فولاد آریا ذوب: این کارخانه نیز از تولیدکنندگان مطرح در زمینه تیرآهن لانه زنبوری است و محصولاتی با کیفیت مطلوب و قیمت رقابتی به بازار عرضه میکند.
- شاهین بناب: فولاد شاهین بناب با تمرکز بر تولید انواع مقاطع فولادی، تیرآهن لانه زنبوری را نیز با استانداردهای مشخص تولید میکند. محصولات این کارخانه معمولاً تعادلی بین کیفیت و قیمت ارائه میدهند.
- فولاد خوزستان: یکی دیگر از غولهای صنعت فولاد ایران که محصولات آن در بازار شناخته شده است. تیرآهن لانه زنبوری فولاد خوزستان نیز از کیفیت بالایی برخوردار است و در پروژههای بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد.
مقایسه دقیق قیمتها باید به صورت روزانه و با توجه به سایز و مشخصات فنی مورد نیاز انجام شود. شهرآهن با ارائه قیمتهای بهروز از تمامی این تولیدکنندگان، به شما در انتخاب بهترین گزینه کمک میکند.
خرید تیرآهن لانه زنبوری از شهرآهن
شهرآهن به عنوان یک مرجع معتبر در زمینه تأمین و عرضه محصولات فولادی، مزایای متعددی را برای خریداران تیرآهن لانه زنبوری فراهم میآورد:
- تنوع محصول: دسترسی به طیف وسیعی از تیرآهنهای لانه زنبوری از برندهای معتبر داخلی با سایزها و مشخصات مختلف.
- قیمتهای رقابتی و بهروز: ارائه قیمتهای لحظهای و شفاف که به شما امکان میدهد بهترین تصمیم خرید را بگیرید.
- مشاوره تخصصی: تیم کارشناسان شهرآهن آماده ارائه مشاوره فنی و تخصصی برای انتخاب مناسبترین تیرآهن بر اساس نیاز پروژه شما هستند.
- اطمینان از کیفیت: تضمین اصالت و کیفیت محصولات عرضه شده از کارخانجات معتبر.
- فرآیند خرید آسان و مطمئن: تجربه خریدی بیدغدغه از ابتدا تا تحویل کالا.
فرآیند خرید تیرآهن لانه زنبوری از شهرآهن ساده و شفاف است:
- مشاوره با کارشناسان: ابتدا میتوانید با کارشناسان فروش شهرآهن تماس گرفته و نیازهای پروژه خود را مطرح کنید.
- دریافت پیشفاکتور: پس از مشخص شدن جزئیات، پیشفاکتور شامل مشخصات کالا، قیمت و شرایط پرداخت برای شما ارسال میشود.
- تأیید و پرداخت: با تأیید پیشفاکتور و انجام مراحل پرداخت، سفارش شما نهایی میشود.
- صدور فاکتور رسمی: فاکتور رسمی خرید برای شما صادر میشود.
- تحویل کالا: کالای خریداری شده در اسرع وقت و با هماهنگی قبلی به محل پروژه شما ارسال میشود. لازم به ذکر است که هزینه حمل و نقل معمولاً بر عهده خریدار است.
برای اطمینان از خریدی هوشمندانه و متناسب با نیازهای پروژه خود، به نکات زیر توجه کنید:
- تعیین دقیق نیازها: قبل از خرید، ابعاد، وزن، مقاومت مورد نیاز و نوع حفره (ششضلعی، دایرهای، سینوسی) را با مهندس طراح خود هماهنگ کنید.
- بررسی استانداردها: اطمینان حاصل کنید که تیرآهن انتخابی شما مطابق با استانداردهای ملی و بینالمللی، به ویژه "مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان" باشد.
- توجه به تقویتکنندهها: در صورت نیاز به تقویت برشی، روشهای تقویت مناسب را در نظر بگیرید و از تأمینکننده در مورد آن سوال کنید.
- مقایسه قیمت و کیفیت: تنها به قیمت پایین اکتفا نکنید؛ کیفیت و اعتبار برند تولیدکننده نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.
- مشاوره با متخصصین شهرآهن: از تجربه و دانش کارشناسان شهرآهن برای انتخاب بهترین گزینه بهرهمند شوید.
با رعایت این نکات، میتوانید بهترین تیرآهن لانه زنبوری را برای پروژه خود از شهرآهن تهیه کرده و از مزایای آن بهرهمند شوید.