در این مقاله به معرفی انواع فولاد ساختمانی خواهیم پرداخت، خاصیت هر یک را بررسی کرده و با اشکال آن که شامل ، نبشی ، تیرآهن ، ناودانی ، لوله ، میلگرد و ..... آشنا خواهیم شد. فولاد ساختمانی، مشتقاتی از فولاد خام است که در شکل‌های مختلف تولید شده و در ساختمان سازی از آنها استفاده می‌شود. هر کدام از این اشکال مختلف به دلیل کاربردی خاص تولید می‌شوند. مهمترین ویژگی‌های قابل کنترل این محصولات در تولید عبارتند از:
- استحکام
- اندازه
- شکل
- چگالی و وزن
- ویژگی‌های سطحی
که مورد آخر در واقع مربوط به محلی است که قرار است از آن استفاده شود. به طور مثال اگر محیط مرطوب باشد، باید لایه‌ای برای آن در نظر گرفته شود که ضد زنگ باشد. در این مقاله به بررسی موارد زیر خواهیم پرداخت:
- فولاد ساختمانی چیست؟
- انواع فولاد ساختمانی بر اساس ویژگی‌های شیمیایی
- انواع فولاد ساختمانی بر اساس شکل
بازار آنلاین خرید و فروش محصولات فولادی
فولاد ساختمانی چیست؟
برای تولید فولاد ساختمانی از آلیاژهای بسیار زیادی استفاده می‌شود. فلزاتی مثل نیکل، والادیوم، تیتانیوم و آلومینیوم عناصری هستند که بیشترین کاربرد را در تولید فولاد ساختمانی دارند. به این دسته میکروآلیاژهای فولاد هم می‌گویند. معمولاً از آنها در پل سازی، کشتی سازی، لوله‌کشی‌های فولادی و... استفاده می‌شود.
کاربرد های فولاد ساختمانی
فولاد ساختمانی در کاربرد های مختلفی استفاده می‌شود. برخی از آن کاربرد ها عبارت اند از:
- ساختمان سازی
- ساخت پل ها
- ساخت برج ها
- سازه های دیگر...
انواع فولاد ساختمانی بر اساس ویژگی‌های شیمیایی
بعد از آهن، کربن مهمترین عنصر در تولید فولاد است. مقدار کربن نقش بسیار مهمی در ویژگی‌های فولاد از جمله شکنندگی و استحکام آن و یا انعطاف آن دارد. متدهای بسیار پیشرفتهای از جمله محاسبات عددی کامپیوتری برای بررسی میزان استحکام و انعطاف این مواد وجود دارد تا از کیفیت آنها اطمینان حاصل شود. این فولادها را می‌توان بر اساس ویژگی‌های شیمیایی دسته بندی کرد.
فولادهای کربن-منگنز
در این دسته از فولادها، مواد اصلی تشکیل دهنده آنها، منگنز، آهن و کربن است. استحکام و انعطاف در این فولاد بالاست و به واسطه قیمت به صرفه، بسیار محبوب هستند.
فولاد با استحکام بالا و آلیاژ کم
یکی از پیشرفتهای اخیر تولید فولاد، رسیدن به استحکام بالا از طریق آلیاژهای ساده است. در این روش‌ها آلیاژ به واسطه اضافه شدن مقدار بسیار کمی از عناصر مختلف ایجاد می‌شود.
فولاد ضد آتش
میزان ضد آتش بودن فولاد به نقطه‌ی ذوب آن بستگی دارد. باید دقیق محاسبه شود که یک فولاد تا چه دمایی باید بالا رود تا ویژگی‌های خود اعم از استحکام را از دست ندهد. برای ساختن یک ساختمان ضد آتش، لازم است که فولادهای ساختمانی مقاوم سازی بیشتری در برابر آتش داشته باشند. فولاد به سرعت با گرم و سرد شدن منبسط و منقبض می‌شود. باید برای یک ساختمان ضد آتش تمامی این ویژگی‌ها در نظر گرفته شده و فولاد تا جای ممکن در برابر آنها مقاوم شود.
انواع فولاد ساختمانی بر اساس شکل
نوع دیگر از دسته بندی فولاد ساختمانی بر اساس شکل آنهاست. در این نوع دسته بندی جنس در نظر گرفته نمی‌شود، بلکه تنها شکل است که نوع این فولاد را مشخص می‌کند. این نوع از دسته بندی در بازار آهن و فولاد ایران بسیار رایج است و معمولاً به این نوع از دسته بندی استناد می‌شود.
تیر استاندارد آمریکایی (S شکل)
به این نوع از تیر، تیر اِس می‌گویند. برای تولید این نوع از تیر دو مرحله از رول لازم است. لبه‌های این فولاد نسبتاً نازک هستند. بر روی آن ویژگی‌های ساختاری و محل تولید آن هک می‌شود. مثلاً عبارت S12x50 به معنای آن است که عمق تیر 12 اینچ و وزن آن 50 پوند به ازای هر فوت (30 سانتی متر) است.
نبشی (L شکل)
نبشی دارای ظاهری اِل شکل است. دو لبه با زاویه‌ی 90 درجه به هم می‌رسند. ممکن است در انواع مختلف نبشی، لبه‌ها باهم مساوی یا نامساوی باشند و این بستگی به کاربرد آنها دارد. معمولاً از این نوع از فولاد ساختمانی در کف استفاده می‌شود تا عمق ساختاری کاهش پیدا کند.
تیر ستونی (H شکل)
وقتی که سازندگان نمی‌توانند سازه را بر روی کف فونداسیون کم فضا بنا کنند، به سراغ این نوع از فولاد می‌روند. این تیر به شکل اِچ است تا به خوبی به خوبی وزن را انتقال دهد. این تیرها بهترین عملکرد را در خاک‌های محکم دارند. تنها یک تیر می‌تواند وزنی در حدود 1000 تن را تحمل کند.
ناودانی (C شکل)
این نوع از فولاد ساختمانی دارای شکلی سی مانند است. البته در انواع اروپایی آن می‌توان انواع یو شکل آن را هم پیدا کرد که لبه‌های بلندتر دارند. استفاده از این نوع فولاد در اغلب موارد بسیار کاربردی و به لحاظ اقتصادی به صرفه است. در ابتدا این تیرها برای استفاده در پل سازی اختراع شدند اما به مرور زمان راه خود را به همه‌ی انواع ساخت و ساز باز کردند.
تیرآهن (I شکل)
یکی از پرکاربردترین انواع تیر است. در اصطلاح عامیانه به آن تیرآهن هم می‌گویند. شکل آن مثل تیر اچ است اما لبه‌های کوچکتری دارد. به آن تیر همه‌کاره هم گفته می‌شود. لبه‌های آن برای خنثی کردن فشار نیروها بسیار کاربردی هستند و از خم شدن بدنه‌ی اصلی تیرهم جلوگیری می‌کنند. این تیر در افزایش مقاومت ساختمان نقش بسیار مهم و اساسی دارد و ساختمان سازی بدون آن غیر ممکن است
لوله
لوله‌های ساختمانی فولادی به منظور استفاده‌های بسیار زیادی تولید می‌شوند. دو کاربرد بسیار اساسی آنها افزایش ثبات و استحکام ساختمان است. لوله‌ها در انواع و اقسام مختلف و با ابعاد بسیار متنوع تولید می‌شوند. مهندسین اغلب از این فولادها برای انتقال آب، نفت و گاز در ساختمان صنایع پتروشیمی استفاده می‌کنند.
میلگرد
یکی از مهمترین انواع فولاد ساختمانی، میلگرد است که در جنس‌ها و ابعاد بسیار گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کار اصلی میلگرد انعطاف بخشیدن به بتن ساختمان است. میلگرد قابلیت انعطاف بسیار بالایی دارد و می‌تواند کاملاً خم شود.
تی (T شکل)
تیرهای تی شکل، به عنوان خرپا مورد استفاده قرار می‌گیرند. دو لبه در انتهای خط برش این فولاد واقع شده است که به بدنه عمود هستند. اندازه‌ی لبه‌ها می‌تواند متفاوت و یا یکسان بوده و ضخامت آنها هم متفاوت و یا یکسان است. شکل ویژه‌ی آن قابلیت‌های ویژه‌ای هم به آن می‌دهد.
دیگر شکل‌ها
مهندسین امروز خود را به اشکال بالا محدود نمی‌کنند و با انجام محاسبات لازم حتی شکل مورد نظر خود را طراحی می‌کنند. فولاد این قابلیت را دارد که به راحتی در اشکل مختلف تولید شود و همین امر دست مهندسین عمران را بسیار باز می‌گذارد. تکنیک‌هایی مثل واتر جت، لیزر و برش پلاسما این امکان را تولیدکنندگان می‌دهد که فولاد ساختمانی را در شکل‌های بسیار متفاوتی تولید کنند. اشکال متفاوت باعث ایجاد کاربردهای بسیار متفاوت هم می‌شود و می تواند به زودی شکل ساختمان سازی را به کلی در دنیا تغییر دهد.
به نقل از slideshare