دو مقطع فولادی تیرآهن و هاش تفاوت های در طراحی دارند به همین دلیل قیمت تیرآهن و هاش با یکدیگر اندکی تفاوت دارد. تیرآهن‌های معمولی یا I شکل و تیرآهن های بال پهن یا هاش با اندازه‌های مختلف از انواع شمش فولادی مستطیل شکل تولید می‌شوند. پس از پیش گرم شدن در کوره در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد، اسلب یا بلوم فولادی تحت نورد قرار می‌گیرند. با انچام چند مرحله نورد ابعاد تیرآهن به ابعاد مد نظر می‌رسد.
سه محصول اصلی از این خانواده که در ایران بیشترین حجم خرید و فروش را دارند عبارتنداز: تیرآهن IPE هاش سبک و هاش سنگین. در ادامه این مطلب توضیحاتی در خصوص تفاوت تیرآهن و هاش و سایر نکان مربوط به این مقاطع ارائه شده است. ویژگی اصلی تیرآهن و هاش مقاومت در برابر تنش های خمشی است.
فرآیند نورد تیرآهن و هاش چگونه صورت میگیرد؟
روش‌های نورد تیرآهن اساسا به دو فرآیند تقسیم می‌شود که بسته به نوع مواد مورد استفاده که فرم‌های H شکل یا اسلب های مستطیلی باشد متفاوت است.
در مورد استفاده از فرم های H شکل به عنوان مواد اولیه، از آنجایی که مواد شباهت زیادی به محصول نهایی دارند فرم دهی محصول به طور یکنواخت انجام می‌شود در حالیکه در صورت استفاده از اسلب مستطیلی، محصولات سنگین‌تر با سایزهای متفاوت قابل تولید هستند بنابراین، روش استفاده از اسلب در حال حاضر بسیار مورد استفاده قرار میگیرد، هر چند این فرآیند در فرم دهی نسبت به روش قبلی مزیتی ندارد زیرا میزان بالایی نورد جهت شکل دهی مورد نیاز است.
در حین نورد این محصول، عرض افزایش می‌کند. رسیدن به عرض مشخص با توجه به ابعاد محصول ضروری است به همین دلیل لزوم استفاده از روش‌های آماده سازی اسلب برای تولید محصولات با ابعاد مختلف ضروری است. در حال حاضر استفاده از این روش‌ها به دلیل پایدار نبودن فرآیند نورد در این روش مناسب نیست، لازمه استفاده از این روش هدایت دقیق اسلب فولادی در حین نورد است زیرا در غیر صورت منجر به ایجاد ضخامت نامتعادل در بال می‌شود.
مرحله آخر، نورد برش محصول است که معمولا طبق استاندارد در شاخه‌های ۱۲ متری برش داده می‌شوند. روش تولید هاش فولادی نیز به همین ترتیب و به کمک نورد گرم می‌باشد و در شکل زیر شماتیک مراحل تولید تیرآهن دیده می‌شود:
تفاوت تیرآهن و هاش از لحاظ هندسی
تفاوت اصلی تیرآهن و هاش در شکل ظاهری آن‌هاست. به تنه ی تیرآهن جان یا web و به باله‌های آن، بال یا flange گفته می‌شود.
ابعاد بال تیرآهن کوچکتر از جان آن و معمولا برابر با نصف آن می‌باشد، در نوع هاش ابعاد بال برابر با جان آن می‌باشد. دسته هاش در مقایسه با تیرآهن‌های I شکل قابلیت تحمل بار بیشتری دارند. به دلیل مقاومت بالای هاش در برابر نیروهای برشی و استحکام بال‌ها در برابر خمش، کاربردهای سنگین‌تری نسبت به تیرآهن دارند. به دلیل بزرگتر بودن سطح مقطع تیرآهن‌های بال پهن (هاش) از آنها می‌توان به عنوان ستون و یا تکیه‌گاه عمودی استفاده نمود.با توجه به سطح مقطع بزرگتر هاش مقاومت خمشی آن افزایش می‌یابد. لذا از این نوع تیرآهن بال پهن (هاش) برای کاربردهای با طول‌های ۱۰۰ متر نیز می‌توان استفاده کرد در حالی که تیر آهن‌های I شکل تنها تا کاربردهایی با طول ۳۰ متر کاربرد دارند. تفاوت هندسی هاش و تیرآهن در شکل زیر دیده می‌شود. تفاوت هندسه تیرآهن و هاش در شکل زیر دیده می‌شود:
چالش اصلی در تولید تیرآهن و هاش
چالش اصلی در تولید تاین مقاطع، ایجاد تنش داخلی به دلیل اختلاف دما در حین فرآیند نورد و دمای محیط است که در پی آن احتمال ایجاد خمیدگی جان تیرآهن در هنگام کشش وجود دارد. برای حل این مسئله مهندسین روش‌هایی ابداع کردند که در آن امکان استفاده از فن آوری های جدید برای نورد جان و عرض تیرآهن با اندازه دلخواه و تنظیمات سفارشی با استفاده از تکنولوژی کنترل دمایی است.
در روشی کارآمدتر برای تولید هاش پس از اینکه شمش فولادی در صفحات گرمایشی کوره گرم کننده قرار می‌گیرند به وسیله دو غلتک فشاری به هم فشرده می‌شوند و غلتک سایزکننده مشخصا برای لبه دهی نورد استفاده می‌شود در مرحله بعدی شمش فولادی به ضخامت مورد نظر تبدیل می‌شود، در نهایت ارتفاع جان با استفاده از نورد فشاری توسط غلتک‌های قابل تنظیم تولید می‌شود. در حین این روش فرآیند خنک شدن بال با آب در حین فرآیند نورد تیرآهن هاش با نسبت ضخامت‌های بالای بال بدون خم شدن جان انجام می‌شود.
تفاوت تکنیکال تولید هاش و تیرآهن باعث تفاوت قیمت تیرآهن و هاش می‌شود.
انواع استاندارد تیرآهن و هاش
تیرآهن در دو استاندارد IPE و INP تولید می‌شود، این دو نوع از لحاظ هندسی تفاوت هایی دارند، این تفاوت ها در شکل زیر دیده می‌شود. استاندارد INP در ایران مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و نوع IPE آن تولید و مصرف می‌شود.
همچنین هاش در دو نوع سبک (HEA) و سنگین (HEB) بیشترین کاربرد را دارند. این مقطع در نوع دیگری نیز تولید می‌شود که به هاش فوق سنگین (HEM) معروف می‌باشد، این نوع هاش در ایران کمتر مورد مصرف قرار میگیرد. تفاوت این هاش ها در ضخامت جان آنها می‌باشد. تفاوت هندسی آنها در شکل زیر دیده می‌شود :
جدول اشتال تیرآهن و هاش
جدول وزنی و استاندارد ابعادی دقیق این مقاطع در جدول اشتال تیرآهن موجود می‌باشد. تیرآهن و هاش هر دو با سایز جان آنها بر حسب میلیمتر یا سانتیمتر شناخته می‌شود. ظبق جدول اشتال سایز معمول تیرآهن بین ۸ تا ۶۰ سانتیمتر می‌باشد و سایز معمول هاش بین ۱۰ تا ۱۰۰ سانتی متر می‌باشد. قیمت هاش با توجه به اینکه اکثر محصولات آن وارداتی می‌باشد گرانتر از قیمت تیرآهن می‌باشد.