امروزه در صنعت ساختمان‌سازی از سطح مقطع‌های فولادی متعددی استفاده میشود که هر کدام از ویژگی‌ها، مزیت‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی برخوردارند. ناودانی و تیرآهن از جمله سطح مقطع‌های بسیار پرکاربرد هستند که در بخش‌های مختلف ساختمان به کار رفته و می‌توانند از تنوع بالایی برخوردار باشند.
تیرآهن یا تیرهای فولادی به منظور تحمل نیروهای موجود در سازه به کار می‌روند و از مقاومت بالایی برخوردارند در حالی که ناودانی‌ها عمدتاً به منظور امورات پشتیبانی در ساختمان یا مصارف سبک مانند چارچوب درب و پنجره‌ها به کار می‌روند. در ادامه این مطلب از فولاد آذر آذین به بررسی کامل مقایسه ناودانی سنگین با تیر آهن پرداخته میشود.
تیرآهن و انواع آن
تیر آهن در حقیقت نوعی پروفیل فولادی است که از دو بخش شامل جان تیرآهن (پشت تا پشت) و بال‌ها تشکیل میشود که جان در برابر نیروهای برشی و بال‌ها در مقابل گشتاور خمشی مقاومت خوبی دارند. بال‌ها به شکل عمودی بر روی جان تیرآهن قرار می‌گیرند و همین امر باعث میشود در تمام طول خود دارای سطح مقطع یکسانی باشند. تیرآهن‌ها می‌توانند به دو شکل مقطع I و H وجود داشته باشند. تیرآهن‌ها می‌توانند بر اساس فاکتورهای متعددی دسته‌بندی شوند که مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر می‌باشند:
از نظر استانداردهای تولید این سطح مقطع شامل انواع تیرآهن IPE، تیرآهن I7، تیرآهن INP، تیرآهن IPB و تیرآهن لانه زنبوری میباشد.
تیرآهن از نظر سایز و ابعاد می‌تواند انواع مختلفی همچون تیرآهن سایز 12، 14، 16، 18، 20، 22، 24، 27 و 30، 32 و 36 داشته باشد.
از نظر جنس مواد سازنده نیز این مقاطع انواع مختلفی دارند و بر اساس استانداردهای جهانی از جنس ST37، ST44 و ST52 ساخته می‌شوند.
ناودانی و انواع آن
ناودانی (Channel beam) نیز از جمله سطح مقطع‌های فولادی است که به شکل حرف انگلیسی U بوده و از یک سطح افقی به نام جان و دو سطح عمودی با نام بال تشکیل شده است. مقاومت در برابر تنش‌های فولادی، اشغال فضای کم، سرعت نصب بالا در پروژه، کم بودن وزن، تحمل در برابر ضربه و کارآمد بودن در طولانی‌مدت از مهم‌ترین مزیت‌های ناودانی‌ها هستند. ناودانی‌ها نیز همچون تیرآهن و سایر سطح مقطع‌های فولادی بر اساس پارامترهای مختلفی دسته‌بندی می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر می‌باشند:
از نظر استاندارد این سطح مقطع شامل مواردی همچون ناودانی‌های استاندارد فرانسه NF A 45-255، ناودانی‌های استاندارد DIN EN ISO 12944-3، ناودانی استاندارد اروپایی DIN-1026، ناودانی استاندارد UNP و ناودانی استاندارد UPE و … هستند.
از نظر شکل ظاهری این سطح مقطع‌ها به دو دسته ناودانی موازی (C) و ناودانی بال مخروطی (U) تقسیم می‌شوند.
از نظر سایز و ابعاد نیز ناودانی‌ها می‌توانند از تنوع بالایی برخوردار باشند در سایزهای مختلفی همچون سایز 6، 8، 10، 12، 14 و … وجود داشته باشند.
از نظر وزن و کاربرد نیز ناودانی‌ها به دو دسته سنگین و سبک تقسیم می‌شوند.
مطلب مرتبط: ناودانی سنگین چیست؟
مقایسه ناودانی سنگین با تیر آهن
همان‌طور که گفته شد ناودانی‌های سنگین و تیرآهن‌ها از جمله سطح مقطع‌های بسیار کاربردی هستند که امروزه در انواع پروژه‌های صنعتی و غیر صنعتی به کار می‌روند. این مقاطع در کنار شباهت‌های متعددی از نظر خواص مکانیکی، نحوه تولید، سایزبندی و … می‌توانند تفاوت‌های متعددی نیز داشته باشند. از جمله مهم‌ترین پارامترهایی که در مقایسه ناودانی سنگین با تیر آهن بررسی می‌شوند می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
تفاوت در شکل ظاهری
می‌توان گفت بارزترین و مشهودترین وجه تمایز ناودانی‌های سنگین و تیرآهن‌ها، شکل ظاهری آن‌ها است. همان‌طور که گفته شد شکل ظاهری تیر آهن به شکل حروف انگلیسی H و I خواهند بود در حالی که شکل ظاهری ناودانی‌ها همانند حروف انگلیسی U و C هستند. در اصل نحوه اتصال بال به جان در این مقاطع متفاوت خواهد بود. در تیرآهن بال‌ها از وسط به جان متصل می‌شوند در حالی که در ناودانی سنگین بال‌ها به صورت عمود بر روی لبه جان قرار می‌گیرند.
تفاوت در کاربردها
ساختار و شکل ظاهری متفاوت تیرآهن‌ها و ناودانی باعث میشود که کاربردهای متعددی نیز داشته باشند. تیرآهن‌ها به واسطه نحوه تولید و نوع طراحی خود می‌توانند استحکام و مقاومت بالایی داشته باشند و می‌توانند بار و وزن بیشتری تحمل کنند. ناودانی‌ها در مقایسه با تیرآهن شکل ظاهری متفاوت‌تری داشته و برای کارهای سبک‌تر به کار می‌روند. در حقیقت ناودانی‌ها به منظور پشتیبانی قسمت‌های مختلف و یا ساخت و تولید چهارچوب‌ها و … به کار می‌روند. البته باید توجه داشت که مقایسه کاربرد ناودانی و تیرآهن زمانی می‌تواند معتبر و مستند باشد که از نظر سایز و وزن و ضخامت نیز یکسان باشند.
تفاوت در قیمت
در مقایسه ناودانی سنگین با تیر آهن، قیمت نیز می‌تواند یک فاکتور و پارامتر مهم و حیاتی باشد. در حقیقت قیمت هر کدام از این سطح مقطع‌ها می‌تواند تحت تاثیر فاکتورها و پارامترهای مختلفی همچون استاندارد تولید، جنس سطح مقطع، شکل ظاهری، سایز و ابعاد، برند تولید کننده، وزن، کاربردها، کیفیت ساخت و … باشد. به صورت کلی و با توجه به موارد گفته شده و کاربردهای هرکدام از این مقاطع می‌توان گفته تیرآهن‌ها از قیمت بیشتری برخوردار هستند.
کاربرد تیرآهن و ناودانی در اسکلت فلزی
هر چند که تیرآهن‌ها و ناودانی‌های سنگین کاربردهای متعددی در صنایع خودروسازی، کشتی سازی، ابزارآلات و تجهیزات صنعتی و… دارند اما مهم‌ترین کاربرد آن‌ها در صنعت ساختمان‌سازی خواهد بود. این مقاطع در ساخت اسکلت‌های فلزی می‌توانند بسیار کاربردی باشند.
تیرآهن‌ها در کنار سطح مقطع‌های مربعی به عنوان اصلی‌ترین متریال در ساخت ستون‌ها در اسکلت‌های فلزی به کار می‌روند و می‌توانند چهارچوب اصلی سازه را تشکیل دهند. همچنین بعد از اجرای ستون‌ها و چهارچوب اصلی می‌توان از تیرآهن‌ها برای اتصال ستون‌ها به همدیگر استفاده کرد. این تیرها که به شکل افقی نصب می‌شوند می‌توانند وزن و بارها را به ستون‌ها منتقل کرده و استحکام کششی سازه را بالا ببرند.
از ناودانی‌های سنگین در اسکلت‌های فلزی برای ساخت مهاربندها استفاده می‌شوند که وظیفه اصلی آن‌ها تحمل بارهای جانبی است. همچنین ناودانی یکی از مقاطع فولادی است که برای اجرای وال پست مورد استفاده قرار می‌گیرد و میزان ایمنی سازه را افزایش می‌دهد. استفاده از ناودانی در ساخت دیوار، مقاومت و استحکام آن را افزایش داده و از تاب خوردگی و ریزش آن جلوگیری می‌کند.
بیشتر بخوانید: انواع ناودانی صنعتی
جمع‌بندی
ناودانی سنگین و تیرآهن از جمله سطح مقطع‌های بسیار کاربردی هستند که در ساختمان‌سازی و بسیاری از صنایع دیگر به کار می‌روند و هر کدام می‌توانند ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای منحصربه‌فردی داشته باشند. برای مقایسه ناودانی سنگین با تیر آهن می‌توان به مواردی همچون شکل ظاهری، نوع کاربردها، قیمت و همچنین استانداردهای تولید و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها اشاره کرد. هر کدام از این مقاطع در ساختمان‌های اسکلت فلزی می‌توانند کاربردهای ویژه‌ای داشته باشند و به عنوان ستون اصلی، مهاربند، خرپا و … به کار گرفته شوند.
