انواع تیرآهن I (آی)

در مدل های مختلف، تیر I به عنوان یک مقطع با یک فلنج باریک و یک شبکه پهن برای مقاومت در برابر خمش تحت نیروهای محوری استفاده می شود، طبق استاندارد EN 10079، نماد تیر عریض حرف I است. : 2007 [1] به عنوان تیر باله باریک شناخته می شود – یا نوع H و باله پهن – بنابراین، طبق این استاندارد، تیرهای نورد گرم I را در یک پیکربندی هندسی مانند حرف I، با عرض منبع نور توصیف می کند. ب). ) باید کمتر از 0.66 s =) و در هیچ مورد کمتر از 300 میلی متر باشد. از سوی دیگر، تیرآهنهای H واحدهایی با دهانه 0.66 (یا 300 میلی متر) یا بیشتر هستند. بخش هایی با بال های پهن تر از h = 0.80 گاهی اوقات ستون یا تیرهایی با بال های موثر نامیده می شوند.

از آخرین قیمت آهن مطلع شوید

مفهوم تشعشع نوع I چگونه بوجود آمد و چه کسی این قسمت را اختراع کرد؟ بدون شک می توان آن را یکی از آخرین محصولات انقلاب صنعتی دانست، اما پاسخ سریع به این سوال کار آسانی نیست، زیرا ریشه های آن در منطق های مختلف تکنولوژی مدرن سرایت کرده است. در هر صورت، به جای استفاده از تحقیقات نظری در مورد بهینه‌سازی مواد، منجر به استفاده از روش‌ها و مدل‌هایی شد که توسط محققین برجسته آن زمان، کلود لوئیس ناویر، در سال 1826 “نظریه فنی تیرها”، I The ایده، توسعه یافت. بخش تیر و تکامل آن مهندسان را به تجربه و پیشرفت تکنولوژی الهام بخشید.

اخیراً اهمیت مقاطع I-beam و کارایی سازنده این گونه مقاطع مشخص شده است که منجر به استفاده گسترده از این مقاطع در رایج ترین نوع خطی مقاومت لرزه ای شده است. بنابراین، برخی از پارامترهای عملکردی ضروری می توانند عملکرد ساختاری مقطع را علاوه بر ارزیابی اثرات تولید شده توسط نیمه محصول اولیه و فرآیند نورد، تعریف کنند.

این پارامترها می توانند تیرهای پروفیل های مختلف را با لیست های مقاطع مختلف (به عنوان مثال مقایسه مقطع اروپایی) یا پروفیل های مختلف (به عنوان مثال مقایسه مقطع اروپایی و آمریکایی) مقایسه کنند. در نهایت، ما از پارامترهای مشابه مستقیماً برای شناسایی ویژگی‌های خاص عملکرد و مقاطع بهینه مرتبط با دسته‌های خاص استفاده می‌کنیم. چنین مراحلی را می توان در مرحله طراحی برای بهینه سازی مقطع نورد گرم یا نورد سرد با ابعاد دقیق انجام داد.در زیر ابعاد استاندارد (میلی متر و اینچ) برای تیرهای I آورده شده است.

پس زمینه

2- تاریخچه

سطح مقطع تیرهای فولادی I در میدان راه آهن به لطف توسعه قطارها متولد شد، در ابتدا راه آهن با ترکیب عناصر چوبی با تیرهای فولادی ایجاد شد که ریل های فولادی در فرآیند نورد ایجاد شدند.

به دلایل مختلف، مهندس انگلیسی ویلیام جسوپ در سال 1789 این مقاله را با عناصر چدنی جایگزین کرد که مشخصه آن بخش I متشکل از دو لبه و یک تیغه عمودی بود. به دلایل فنی مربوط به بهره وری پایین فرآیند تولید، همراه با استحکام کششی مواد، استفاده از آنها به طور قابل توجهی محدود شد، بنابراین این روش به طور کامل با ظاهر اولین محصولات فولادی نورد گرم جایگزین شد. با معرفی پروفیل I، اولین ریل های فولادی یا پروفیل های I با روکش فولادی تحت یک فرآیند تکاملی سریع قرار گرفتند که به زودی پیکربندی فعلی پروفیل I گسترده، معروف به ریل ویگنولا را به دست آورد و در حال تولید شد. در سال 1831 با سرهنگ آمریکایی رابرت استیونز.

تقریباً به طور همزمان، جزئیات گروه I در کشتی سازی و مهندسی عمومی وارد برنامه راه آهن شد. دو مهندس پیشگام در هر دو حوزه اسکاتمن و سر ویلیام فیربرن هستند که با استفاده از فعالیت های مشاوران علمی مهندس انگلیسی ایتون هاجکینسون، مطالعه ای جامع را انجام دادند و در 30 مطالعه و آزمایش تجربی با هدف انتخاب بهترین اطلاعات برای هر دو نوع انجام دادند. تیرهای فولادی و تیرهای راه آهن و فولاد نورد گرم برای کشتی سازی نتایج تحقیقات Fآیrbآیrn و Hodgkinson در قسمت های سازه ای به ویژه برای نصب پل های طولانی نیز مورد استفاده قرار گرفت.

از اواسط قرن نوزدهم، با توسعه فرآیند تولید نورد گرم، مقاطع تیرآهن I جایگزین بخش‌های چوبی مستطیلی یا گرد سابق و مقاطع چدن T شکل در ساخت‌وسازهای مسکونی و صنعتی شدند. ، در روش جدیدی که جیم وات در اوایل قرن 19 معرفی کرد، توجه ها را به خود جلب کرد.

3. تعیین و اندازه گیری مواد

استفاده از محصولات داغ به ویژه پانل های آتش نشانی I-section در انواع مهندسی رشد کرده است تا جایی که تولید آنها از ابتدا با تعیین انواع و اندازه های خاص طراحی شده است.

اگرچه در ابتدای قرن نوزدهم، پروفایل های مختلفی در تعداد شرکت های صنعتی ایجاد شد، اما روند همگن سازی بخشی که من در سطح ملی کار می کنم (به عنوان مثال در کشور آلمان، فرانسه و در خارج از کشور) ). ایتالیا)، و در پایان قرن بیستم با ایجاد بخش “NORMAL PROFILE” کدی ایجاد شد که با حروف “PN” و “NP” نشان داده شد.

با تایید مستقیم در مراجع آن زمان (Colombo, 1877, Bobe, 1880 and Breymann, 1925) که اولین فهرست از مقاطع I با باله های لبه مورب به نام تیرهای IPN استفاده شد. سپس، مطالعات دقیق مواد و محصولات مورد استفاده در ساخت و ساز فولادی از OPTEDA (اوایل 1800) تا 1950 توسط مؤسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا و انجمن ساختمان فولاد بریتانیا انجام شد.

سپس، پس از تأسیس انجمن زغال سنگ و فولاد اروپا (ECSC) (1951)، فرآیند استانداردسازی واحدهای حرارتی در اروپا پدیدار شد، با مجموعه‌های رایج «واحدهای اروپایی» بدون رسوبات مورب که با حروف اول «PE» نشان داده می‌شوند یا به سادگی نشان داده می‌شوند. به عنوان “E”.

از دهه 1960، با استانداردهای اروپایی ES 19-57 و 53-62، قطعات اروپایی با استفاده از دانه‌های ریز (IPE) و دانه‌های با چگالی بالا (HE) تولید می‌شوند که با «قوانین» زیادی در طول مشخص می‌شوند. (H) ) در میلی متر بیان می شود. صنایع مشابه از دهه 1970 از این نمادها استفاده کرده اند، اما به جای سفرهای کوتاه، فهرستی از ابعاد مقطعی برای درختان اروپایی سنگین (با علامت M)، O و سبک (با علامت A) تعیین کرده ایم.

4- الزامات سازه ای و بخش های عملیاتی

با استفاده از یک روش کارآمد نشان داده شده توسط آزمایشگاه Fآیrbآیrn، ارزیابی اصل صافی در طول خمش آسان است. راز قسمت اول بارندگی مربوط به فرآیند فشرده سازی مواد تولید شده توسط نورد است (شکل 1) که می تواند مساحت را به میزان زیادی افزایش دهد. آنها بر اساس استفاده از ابزار و یکی از جهت های اصلی با کمک محور اصلی (Y-Y) شناسایی می شوند. یک محصول انعطاف پذیر (شمش یا بیلت) استفاده می شود به طوری که بخش از ناحیه مرکزی تا لبه به شدت تغییر شکل می دهد (شکل 2) و به سمت تغییر شکل دو مرکز افقی بال ها حرکت می کند. یا به آنها پره می گویند و تعریف قسمتی از قسمت فلزی فولاد (50 تا 75 درصد کل پروفیل تیر را دارد) و به نام تیر فولادی در هنگام نورد شکل می گیرد، هدف نهایی. تغییر قبوض در طول نورد. سطح مقطع تیر I است (شکل 3)

فرآیند سنتی نورد تیر چدن I

شکل 1: سیستم تبدیل I-beam سنتی

نحوه ایجاد یک تیرآهن I در فرآیند نورد گرم

شکل 2: نحوه ساخت انواع I-beams در فرآیند نورد گرم

پروسه نورد گرم و تکمیل تیر آهن I

شکل 3: فرآیند نورد گرم و شستشو تیر آهن I

توزیع لیست های ستون اروپایی مطابق با (شکل 4)، با افزایش ارتفاع (و/یا سطح مقطع)، با افزایش کارایی تیرهای فولادی در مقاومت در برابر نیروهای خمشی، آهن انجام شده است. تیرها از نظر مقاومت و شکل پذیری ارزیابی می شوند. برای مقاطع فلزی باریک I (جدول 1، شکل های 5 و 6) سری IPE، عملکرد از نظر شکل پذیری خمشی (ρIy) از 16 تا 45 با افزایش ارتفاع از 80 میلی متر (IPE80) به 600 میلی متر (IPE600) متغیر است. ). . به همین ترتیب، این پارامتر با افزایش ارتفاع، از 8 به 48 برای توزیع سری تیرهای باله پهن HEB تغییر کرد.

مقاطع استاندارد اروپا و پارامترهای عملکرد سازه.

شکل 4: مقاطع استاندارد اروپایی و اندازه گیری عملکرد سازه.

جدول 1: عملکردهای ساختاری برخی از استخوان های اروپایی

ویژگی های طراحی برخی از تیرهای اروپایی

افزایش مقاومت خمشی حتی برای مقاطع HEA تیر با تیرهای متعدد از HE100A به HE1000A از 9 به 55% افزایش می یابد. افزایش تولید با توجه به مقاومت (ρWy) کم است، یعنی مدول لایه الاستیک به طور متوسط ​​از 4 تا 10 برابر عملکرد مقطع مربعی با افزایش طول افزایش می یابد. با تجزیه و تحلیل این رفتار با توجه به محور ضعف (جدول 2، شکل 7 و 8)، خط تولید (ρIz = Iz / Iz، (SQ، مربوط به اعوجاج مسائل ساده یک ویژگی کلی است، زیاد افزایش نمی یابد، اما این وضعیت به اندازه مقاطع با طول تا 300 میلی متر است. این امر به ویژه برای سلول های گسترده ای از سطوح مقطع سرور I و HE صادق است. ، اگرچه مقدار کمی برای سری عناصر IPE نیز یافت می شود. از 20% به 40% به طور متوسط ​​به قسمتی برابر با یک مربع کاهش می یابد. ).

مشاهده قیمت روز انواع تیرآهن

با بسته بندی بیشتر قطعات از پیش ساخته شده تیر، روند کشش تیرهای فولادی به طور قابل توجهی شاخص های انحراف بخش بازار را کاهش می دهد که با ثابت پیچشی (IT) برابر با 5-10٪ از نیمه تولید مشخص می شود. محصولات نهایی (جدول 2، شکل 10).

جدول 2 (ویژگی های سازنده برخی از تیرهای آهن اروپایی)

رفتار ساختاری برخی از تیرهای آهن اروپایی

در نهایت افزایش نسبت ارتفاع به عرض سطح مقطع تیر مستقیماً بر پارامتر خمشی یکنواخت تیر تأثیر می گذارد. همانطور که در شکل (11) مشاهده می شود، اگر انحنای غیر یکنواخت متوسط ​​باشد، سطح مقطع تیرهای HE را می توان به عنوان مقاطع باله پهن “واقعی” تعریف کرد. در واقع برای قطعات بیشتر از 600 تا 650 میلی متر، نسبت شعاع بیشتر از 4 است که با ضخامت پارچه تیرچه در دو محور اصلی تیر بسیار متفاوت است. در عوض، بخش توخالی و HD جدید (بال و ستون عریض) و HP (پره پهن برای لوله‌های بار) برای قطعات تحت فشار بدون در نظر گرفتن اندازه استفاده می‌شوند که نشان‌دهنده تطبیق پذیری است. به عنوان مثال برای ساختمان های بلند و پایه ها توصیه می شود.

شکل. (7). عملکرد خمشی در محور ULS Z-Z تیر

خروج به خم در تیرآهن ماهی ULS Z-Z

فرم. (8). عملکرد خمشی ULS تیرها.

فرم. (8). عملکرد خمشی ULS تیرها.

(شکل 9). عملکرد تنش در محور Z تیر

کشش روی محور Z خورشید

شکل 10. تابع پیچشی برای تیر در محور Z

عمل پیچشی تیرآهن در محور Z

شکل 11 – خمش ناهمگن مقاطع مختلف تیر

حتی خم شدن قسمت های مختلف تیر

از طرفی مقاطع تیر HE با ارتفاع بالای 600 میلی متر مشابه مقاطع تیر IPE برای تولید قطعاتی که در ممان های خمشی و ساختمان هایی با طبقات دارای فضاهای متوسط ​​تا بزرگ استفاده می شوند، مناسب هستند. در این موارد، حتی بخش‌های جدید تیرهای HL (تیرهای با باله‌های بسیار گسترده) قابل تطبیق هستند. این مقاطع در مقایسه با مقاطع تیر HE، اگرچه دارای انحنای غیر همگن هستند، اما به دلیل عرض بیشتر پره ها، پایداری جانبی را افزایش می دهند که برای تمامی سری تیرها برابر با 400 میلی متر است.

با مقایسه یک تیر باریک (IPE) و یک تیر عریض (HE) در لیستی از مقاطع اروپایی، مشخص شد که عملکرد لنگر خمشی مربوط به محور صلب است که با مقطع گذشته مقایسه شده است. نیم. جزئیات اساسی هستند، نه همیشه. در مقابل، راندمان با یک حد ضعیف افزایش می‌یابد و به حداکثر مقدار برای تیرآهن I در ارتفاع 300 میلی‌متر می‌رسد.

روش پیشنهادی برای مقاطع IPE است که دارای یک سطح مقطع (وزن و جنس) هستند و به ما امکان می دهد به سرعت بهترین بخش چوب را برای ویژگی های عملکرد IPE شناسایی کنیم. با توجه به سری مقاطع اروپایی، مشخص شد که در روش محاسبه، مقاطع تیر IPE تحت نیروهای خمشی مختلف، مقاطعی هستند که بالاترین عملکرد را در حین خمش دارند و برخلاف مقاطع تیر HE، با توجه ویژه. تیر آهن سبک وزن. در مدل IPE، هم خمش و هم چرخش در ارزیابی در نظر گرفته می شود. در شکل زیر محدوده خمشی تیر فولادی I تا حداکثر نقطه بحرانی نشان داده شده است

در نهایت علاوه بر مباحث ارائه شده، روش تحلیل پیشنهادی که در اینجا برای تیرهای نوع I اروپایی ارائه شده است، اطلاعات کاملاً جامع بوده و به عنوان گامی تکمیلی در مطالعه تیرهای I می توان این اطلاعات را فهرست کرد. داده های فنی سایر تیرهای I-تولید شده بین المللی برای مقایسه استفاده شد.

2- پیشینه تاریخی 3. تعیین و استانداردسازی مواد

در همه انواع تیرها از تیرآهن I با تیرهای باریک و تار پهنی استفاده می شود که می تواند تحت نیروهای محوری خم شود، نماد تیر عریض طبق استاندارد EN 10079 حرف I است. : 2007 [1] به عنوان یک تیر باریک – نوع H یا یک هرم عریض – شناخته می شود، بنابراین طبق این استاندارد، پرتوهای افت حرارتی را با پیکربندی هندسی مشابه حرف I تعیین می کند، که عرض پرتو کجاست. (ب) 0.66 بیشتر از h =) و در هر صورت کمتر از 300 میلی متر. تیرهای H مقاطعی با باله های 0.66 (یا 300 میلی متر) یا بیشتر هستند. مقاطع با عرض بیشتر از H = 0.80 به عنوان ستون یا تیر با مقاطع بتنی نامیده می شود.

مفهوم نوع من چگونه بود و چه کسی این قسمت را اختراع کرد؟ البته می توان آن را یکی از محصولات مدرن انقلاب صنعتی دانست، اما پاسخ سریع به این سوال کار آسانی نیست، زیرا ریشه آن در منطق های مختلف مهندسی مدرن ظاهر می شود. در هر صورت، به جای مطالعه نظری در مورد بهینه سازی مواد در نتیجه استفاده از روش ها و مدل های توسعه یافته توسط محققان مشهور آن زمان، مانند کلود لوئیس ناویر، نظریه فنی تیرها تحت عنوان نیروی خمشی در سال 1826 منتشر شد. ایده بخش I Beam و پیشرفت آن باعث شد تا مهندسان به تجربه و پیشرفت تکنولوژیکی دست یابند.

در حال حاضر اهمیت مقطع I-beam و استفاده موثر از این مقاطع، گسترش استفاده از این مقاطع در بسیاری از خطوط مقاومت در برابر زلزله مشخص شده است. بنابراین، برخی از جنبه های مهم کار نیز می تواند عملکرد ساختار قطعه را بر اساس اولین نیمه محصول و ارزیابی اثرات به دست آمده از خودرو تعریف کند.

این پارامترها امکان مقایسه تیرها از پروفیل های مختلف متعلق به لیست های بخش های مختلف (مثلاً مقایسه بخش های اروپایی) یا پروفیل های مختلف (مثلاً مقایسه بخش های اروپایی و آمریکایی) را فراهم می کند. سرانجام، همین پارامترها به طور مستقیم در شناسایی ویژگی های عملکرد خاص و مقطع بهینه مربوط به یک دسته خاص استفاده می شوند. قطعات نورد گرم یا نورد سرد با ابعاد دقیق نیز می توانند در مرحله طراحی بهینه شوند. در زیر ابعاد استاندارد I-beam بر حسب میلی متر و اینچ آورده شده است.

انواع تیرآهن I (آی)

سابقه تاریخی

2- داده های تاریخی

در زمینه راه آهن، تیر آهن از توسعه قطار I-section متولد شد، در اصل خط راه آهن با ترکیب عناصر چوبی با یک تیر فلزی ساخته شد که ریل آهنی آن به صورت یک حلقه ماشینکاری شده بود.

به دلایل مختلف، در سال 1789، این نوع برش توسط مهندس انگلیسی ویلیام جسوپ با عناصر چدنی جایگزین شد که با بخش I، متشکل از دو لبه و یک تیغه طولی مشخص می شود. دلایل فنی مربوط به راندمان پایین فرآیند ساخت، همراه با استحکام کششی مواد، استفاده از آنها را بسیار کاهش داد، بنابراین این روش به طور کامل با ظهور اولین محصولات فولادی نورد گرم جایگزین شد. با ظهور I-section، اولین ریل های فولادی یا I-sections زرهی، توسعه و تولید سریعی را پشت سر گذاشتند و به زودی پیکربندی فعلی بخش بال را پذیرفتند. I بزرگ ریل Vignoles نامیده می شود. توسط سرهنگ آمریکایی رابرت استیونز در سال 1831.

تقریباً در همان زمان، بخش اول به طور خاص در زمینه ساخت وسایل نقلیه و مهندسی عمران وارد سیستم های راه آهن شد. دو مهندس برجسته در همین زمینه اسکاتمن و سر ویلیام فیربرن هستند که با استفاده از خدمات مشاوران علمی مهندس انگلیسی ایتون هاجکینسون، مطالعه جامعی انجام دادند و 30 مطالعه علمی و تجربی با هدف انتخاب بهترین اطلاعات انجام دادند. برای هر دو نوع از چدن و ​​خطوط راه آهن و فولاد نورد گرم برای حمل و نقل. نتایج تحقیقات Fآیrbآیrn و Hodgkinson در بخش ساخت و ساز ساختمان به ویژه در نصب پل های طولانی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

از اواسط قرن 19 با توسعه فرآیند تولید فولاد نورد گرم، بخش I-beam در ساخت و سازهای مسکونی و صنعتی برای جایگزینی الوارهای مربع یا گرد استفاده شده است. و بخش چدن T شکل در اوایل دهه 1800 با روش جدیدی که توسط جیم وات معرفی شد مورد توجه قرار گرفت.

3. تعیین مواد و استانداردسازی

رشد استفاده از مواد مورد استفاده به ویژه کابل های مقطع I در زمینه های مختلف فنی از ابتدا با تولید آنها از طریق تعریف نوع و اندازه سازگار بوده است.

اگرچه در آغاز قرن نوزدهم بیشتر اطلاعات در سطح صنعتی تولید می شد، اما فرآیند همگن سازی تیرهای گروه I در سطح ملی انجام شد (به عنوان مثال در کشورهای آلمان، فرانسه و. ایتالیا)، و در پایان قرن بیستم، کدگذاری برای تولید اجزای “NORMAL PROFILE” انجام شد که با حروف “PN” و “NP” نشان داده شدند.

(Colombo, 1877, Bobe, 1880 and Breman, 1925) با تایید مستقیم در دستورالعمل های آن زمان که از اولین فهرست مقاطع I با بال های مورب به نام تیرهای IPN استفاده شد. سپس، مطالعات دقیق مواد و محصولات مورد استفاده در سازه های فولادی از OPTEDA (اوایل دهه 1800) تا دهه 1950 توسط مؤسسه فولاد سازه آمریکا و انجمن ساختمان فولاد بریتانیا انجام شد.

سپس، پس از تشکیل انجمن زغال سنگ و فولاد اروپا (ECSC) (1951)، فرآیندی برای استانداردسازی مقاطع نورد گرم در اروپا آغاز شد، با مجموعه‌های رایج «قطعات اروپایی» و «اختراعات» که با «مشخص‌شده» مشخص نشده‌اند. دنده”. PE” یا به سادگی به عنوان “E” نشان داده شده است.

از دهه 1960، قطعات اروپایی با باله‌های باریک (IPE) و باله‌های پهن (HE) بر اساس استانداردهای اروپایی ES 19-57 و 53-62 به ترتیب بر حسب میلی‌متر تولید می‌شوند. از دهه 1970، این مارک ها در کارخانه های مشابه مورد استفاده قرار گرفتند. اما با یک غلتک سنگین (M)؛ O و یک حرکت کوتاه در موقعیت پرتو سری I (مشخص شده با A). تصمیم گرفت.

4- الزامات سازه ای و شاخص های کلیدی عملکرد

با استفاده از اثرات ساختاری نشان داده شده توسط آزمایشگاه Fآیrbآیrn، ارزیابی تئوری تیر صفحه با افزایش ممان خمشی آسان است. راز سطح مقطع ورق در واقع مربوط به فرآیند فشرده سازی ماده به دست آمده در حین نورد مطابق (شکل 1) می باشد که می تواند سطح مقطع را برای استفاده مشابه از ماده به میزان قابل توجهی افزایش دهد. یکی از جهت های اصلی تمایز توسط محور اصلی (Y-Y) تعریف می شود. یک محصول نیمه تمام (شمش یا بیلت) از مقطع مربع استفاده می شود، به طوری که سطح مقطع از ناحیه مرکزی به حاشیه تغییر می کند (شکل 2)، و دو مرکز افقی مشترک تغییر شکل می دهند. بال ها یا دنده نامیده می شود و به عنوان قسمت عمودی مقطع فولادی (50% تا 75% کل پروفیل فولاد) تعریف می شود و به آن شبکه فولادی می گویند که در هنگام نورد تشکیل می شود، هدف نهایی از نورد تغییر شکل است. به سطح مقطع تیر (شکل 3).

فرآیند نورد تیر فولادی سنتی I

شکل 1: فرآیند نورد I-beam سنتی

نحوه ساخت I-beam در کارهای گرم

شکل 2: نحوه ساخت انواع I-beam در فرآیند نورد گرم

فرآیند نورد گرم و تکمیل تیر آهن I.

شکل 3: فرآیند نورد گرم و تکمیل تیر آهن I

مقاطع لیست تیرهای اروپایی مطابق با (شکل 4) طراحی شده اند، با افزایش ارتفاع (و/یا سطح مقطع)، توانایی تیر فولادی برای حمایت از مقاومت خمشی افزایش می یابد. تیرها از نظر مقاومت و شکل پذیری ارزیابی می شوند در سری تیرهای IPE برای مقطع فلزی باریک I (جدول 1، شکل های 5 و 6)، عملکرد شکل پذیری خمشی (ρIy) از 16 تا 45 متغیر است و ارتفاع از 80 میلی متر (IPE80) به 600 افزایش می یابد. میلی متر میلی متر (IPE600). . بر این اساس، این پارامتر با ارتفاع از 8 تا 48 برای مقاطع سری پرتو HEB متفاوت است.

استانداردهای اروپایی و پارامترهای عملکرد سازه.

شکل 4: مقاطع استاندارد اروپایی و پارامترهای عملکرد سازه.

جدول 1: کارایی سازه های تیر نازک اروپایی.

مشخصات ساختاری برخی از تیرهای اروپایی

افزایش عملکرد خمشی حتی برای پروفیل های تیر HEA با دنده های گسترده از HE100A تا HE1000A از 9 به 55 درصد افزایش می یابد. ضریب افزایش بهره وری از نظر استحکام (ρWy) کمتر است، یعنی مدول مقطع الاستیک که به طور متوسط ​​10-4 برابر بیشتر از عملکرد مقطع مربع است با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. رفتار با توجه به محور ضعیف (جدول 2، شکل 7 و 8)، لغزش در خم شدن (ρIz = Iz / Iz، (SQ، مربوط به مشکلات انعطاف پذیری در خم شدن یک ویژگی کلی است که به شدت افزایش نمی یابد، اما این حالت حداکثر برای بخش ارتفاع حدود 300 میلی متر است. این امر به ویژه برای دنده های پهن سطوح مقطع I و HE صادق است. کاهش راندمان برای مقاطع ارتفاع متوسط ​​در محدوده کم است (h> 300 میلی متر)، اگرچه مقدار کمی از آن است. همچنین برای پروفیل تیر سری IPE یافت شد.در تمام مقاطع با ابعاد تار تیر ذکر شده، نازک شدن مقطع مجاور تیر تیر، مقاومت برشی پروفیل تیر را از 20% به 40% کاهش می دهد که در مقایسه با صلیب مربع معادل است. بخش با کارایی (ρAvz = Avz / Av, (SQ) از 0.6 به 0.8 با ارتفاع عنصر افزایش یافته است (جدول 2، شکل 9).

قیمت روز انواع تیرآهن را مشاهده کنید

علاوه بر این، با چرخش بخش پریفرم، کشش تیر فولادی به طور قابل توجهی عملکرد پیچشی بخش بازار را کاهش می دهد که با ثابت پیچشی (IT) 5-10٪ از محصول نیمه تمام مشخص می شود. (جدول 2، شکل 10).

جدول 2 (عملکرد سازه برخی از تیرهای فولادی اروپایی)

عملکرد سازه برخی از تیرهای فولادی اروپایی

در نهایت افزایش نسبت سطح مقطع تیر بر پارامتر انحنای ناهمگن تیر تأثیر مستقیم دارد. همانطور که در شکل (11) مشاهده می شود، اگر انحنای ناهمگن متوسط ​​باشد، سطح مقطع تیرهای HE را می توان به عنوان مقاطع باله “واقعا” عریض در نظر گرفت. در واقع المان های ارتفاع 600 تا 650 میلی متر دارای نسبت شعاع بزرگتر از 4 هستند که از نظر ضخامت تار تیر در دو محور تیر اصلی بسیار متفاوت هستند. برعکس، تنوع کمی با سطح توخالی و HD جدید (زبان و ستون عریض) و HP (زبان عریض برای شمع های بار) بدون توجه به اندازه آنها مشخص می شود که نشان داده شده است که به طور خاص برای اعضای پیش تنیده استفاده می شوند. به عنوان مثال، توصیه می شود در ساختمان های بلند و شمع های زیرزمین قرار گیرد.

فرم (7). ظرفیت خمشی ULS تیر در محور Z-Z

عملکرد خمشی در محورهای تیرهای ULS Z-Z

طراحی. (8). ULS نشانه های درختان را نشان می دهد.

فرم. (8). ویژگی های ULS برای خمش تیر.

(شکل 9). عملکرد تنش محور Z تیر

عمل کششی در محور Z تیر

شکل 10. عملکرد پیچشی تیر خارج از محور Z

رفتار پیچشی پرتو در امتداد محور Z

شکل 11 – کاهش منسجم در قسمت های مختلف تیر

خمش ناهمگن قسمت های مختلف تیر

از سوی دیگر، مقطع تیر HE با ارتفاع بیش از 600 میلی متر، مشابه مقطع تیرآهن IPE، به ویژه برای تولید قطعات مورد استفاده در هنگام خمش و در ساختمان هایی با طبقات متوسط ​​و بزرگ مناسب است. در این حالت، بخش جدید پرتو HL (طبقه های بسیار عریض) قابل تنظیم است. این مقاطع در مقایسه با مقاطع تیر HE اگرچه دارای خمش غیر همگن هستند، اما به دلیل عرض بیشتر پره ها که برابر با 400 میلی متر برای کل گروه تیرها است، پایداری جانبی را افزایش می دهند.

با تحلیل تیرهای باریک (IPE) و تیر عریض (HE) در فهرست مقاطع اروپایی، بازده لنگر خمشی نسبت به محور قوی مشاهده شد که در مقایسه با مقطع نیمه نهایی ارزیابی می‌شوند. مشخصات اصلی، اینکه آیا ثابت نیست. اما با افزایش ارتفاع تا 10 برابر قدرت و 50 برابر تغییر شکل افزایش می یابد. در مقابل، راندمان مقاطع پرتو I با ارتفاع 300 میلی متر در محدوده ضعیف افزایش یافته و به حداکثر مقدار می رسد.

روش پیشنهادی برای مقاطع IPE با سطح مقطع یکنواخت (هزینه و جنس یکسان) یکنواخت است و امکان تعیین سریع مقطع تیر بهینه برای ویژگی های تیر IPE را فراهم می کند. با اشاره مجدد به لیست مقاطع تیر اروپایی، روش کمی مقاطع عملکرد لنگر خمشی بالا و مقاطع تیر HE را با تأکید ویژه بر وزن سبک انواع تیرهای IPE تحت نیروهای خمشی لنگر خمشی یکنواخت یافت. ارزیابی تیر فولاد IPE، نیروهای خمشی و پیچشی را در نظر می گیرد. شکل زیر محدوده خمشی تیر I را تا حداکثر نقطه بحرانی نشان می دهد

در نهایت، علاوه بر مباحث ارائه شده، روش های تحلیلی ارائه شده در اینجا برای مقاطع تیر I نوع اروپایی، داده ها بسیار جامع هستند و امیدواریم بتوانیم از این داده ها به عنوان گام بعدی در مطالعه تیرهای I استفاده کنیم. فهرست شود. مشخصات فنی سایر تیرهای I-تولید شده بین المللی برای مقایسه استفاده شد.