فولاد از مهمترین مصالح ساختمانی است.از مشخصات مهم فولاد که آن را نسبت به سایر مصالح ساختمانی ممتاز می سازد، مقاومت زیاد، شکل پذیری و یکسان بودن مقاومت آن در فشار و کشش است. در کنار مزایای فوق، فراوانی معادن سنگ آهن نیز از عوامل موثر در عمومیت یافتن مصرف فولاد است. مهم ترین ویژگی رفتاری فولاد، نمودار تنش–کرنش آن تحت آزمایش کشش است. در این مقاله به توضیح بیشتر حول فولاد ساختمانی خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.
مهمترین عناوین این مقاله:
- آشنایی با انواع فولاد
- آیا با فولاد نرمه (فولاد ساختمانی)آشنایی دارید؟
- موارد و اشکال مصرف فولاد ساختمانی کدامند؟
- آشنایی با کاربردهای فولاد ساختمانی
- فولاد ساختمانی کربنی چیست؟
- فولاد ساختمانی آلیاژی چه کاربردی دارد؟
انواع فولادها
فولاد کربن دار به فولادی اطلاق می‌شود که علاوه بر آهن، حداکثر درصد کربن و آلیاژهای مختلف آن شامل کربن ۱/۷٪، منگنز ۱/۶۵٪ ، سیلیکن ۰/۶٪، و مس ۰/۶٪ است. کربن و منگنز عناصر اصلی افزایش نسبت به آهن خالص هستند. فولادهای کربن دار حد فاصل آهن خالص (صفر درصد کربن) و چدن (۱/۷ ٪) بر حسب درصد کربن به شرح زیر است:
- فولاد کم کربن : مقدار آن کمتر از ۰/۱۵ ٪ است.
- فولاد با کربن ملایم: مقدار آن حدود ۰/۱۵ الی ۰/۲۹ درصد است.
- فولاد با کربن متوسط : مقدار آن حدود ۰/۳ الی ۰/۵۹ درصد است.
- فولاد با کربن زیاد: مقدار آن حدود ۰/۶ الی ۱/۷ درصد است.
فولاد نرمه ساختمانی (فولاد ساختمانی)
این فولاد در رده فولاد با کربن متوسط قرار دارد. این نوع فولاد دارای پله تسلیم مشخص بوده و پروفیل‌های ساختمانی بر اساس آن ساخته شده‌اند. افزایش درصد کربن باعث افزایش تنش تسلیم، کاهش شکل پذیری و مشکلات در جوش پذیری می‌شود. در صورتی که مقدار کربن از ۰/۳ درصد تجاوز نماید عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش، پس گرمایش و الکترودهای خاص خواهد بود.
موارد و اشكال مصرف فولاد ساختمانی
ورق و تسمه
ورق و تسمه در ساخت قطعات مركب مانند تیرهای مركب، ستون‌های مركب و تقویت آنها مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقش عمده‌ای در ساخت سازه‌های فلزی دارند. ورق‌هایی كه عرض آنها كمتر از ۱۶۰ میلیمتر است، تسمه نامیده می‌شود.
ورق‌های موجدار
برای پوشش سقف‌های مركب و دیواره‌های فولادی استفاده می‌شود.
میلگرد
انواع میلگرد مصرفی از نظر تولید به دو گروه گرم نورد شده و سرد اصلاح شده، از نظر سطح به دو گروه ساده و آجدار، از نظر جوش‌پذیری به سه گروه جوش‌پذیر، جوش‌پذیر مشروط و جوش ناپذیر، از نظر شكل‌پذیری به سه گروه نرم، نیمه سخت و سخت تقسیم می‌شوند.
نیمرخ‌های نورد شده
مهمترین نوع و شكل فولادهای ساختمانی از لحاظ نیمرخ‌های كه به روش نورد گرم یا سرد به دست می‌آیند به شرح زیر است.
تیرآهن نیمرخ
این نیمرخ از معمولی‌ترین نیمرخ‌های مصرفی در سازه‌های فلزی است و مقاومت آن در خمش زیاد است. انواع متداول آن شامل نیمرخ معمولی INP، نیمرخ بال پهن IPB و نیمرخ نیم پهن IPE است.
نیمرخ U یا ناودانی
این نیمرخ به صورت تك در مقابل خمش ضعیف است و برای جبران این ضعف در تیرهای مركب و مشبك و همچنین به صورت جفت به كار می‌برند. نیمرخ ناودانی را به شكل UNP یا CNP نمایش می‌دهند.
نیمرخ نبشی یا L شكل
نبشی به دو صورت نبشی یا بال‌های مساوی یا نامساوی ساخته می‌شود. این نیمرخ را در سازه‌های فلزی به خصوص در ساختن اشكال مركب به كار می‌برند.
نیمرخ سپری یا T شكل
این نیمرخ‌ها در دو نوع به شرح زیر هستند. سپری‌هایی كه قاعده آنها دو برابر ارتفاعشان است و سپری‌هایی كه ارتفاع و قاعده آنها با هم برابرند. مصارف این نیمرخ در كارهای ساختمانی مشابه مصارف نبشی است.
نیمرخ Z
این پروفیل را برای زیرسازی و بستن ورق‌های فلزی یا ورق‌های آزبست سیمانی در سقف‌های شیبدار به كار می‌برند.
نیمرخ‌های توخالی قوطی و لوله
این نیمرخ در ساخت ستون‌ها و مواردی كه نیاز به خصوصیات هندسی زیاد، حول هر دو محور اصلی است، استفاده می‌شود.
پرچ
پرچ‌های ساختمانی معمولاً از فولاد معمولی و فولاد منگنزدار ساخته شده و در سه نوع درجه ۱ و ۲ و ۳ تولید می‌شوند.
واشر
واشرها در كارهای فلزی ساختمان به همراه پیچ‌ها، پیچ‌های دوسر و مهره‌ها استفاده می‌شوند تا سطح و فضای باربری را افزایش داده و از ساییدگی جلوگیری شود.
کاربردهای فولاد ساختمانی
کاربردهای فولاد زنگ نزن بسیار گسترده است. فولاد زنگ نزن و به اصطلاح همان استیل است. از اشکال مختلف فولاد زنگ نزن در صنایع می‌توان به ورق، لوله، پروفیل و... اشاره کرد. از فولاد زنگ نزن برای موارد تزئینی بسیاری همچون دیوار آسانسور‌ها، دستگیره درب‌ها، ساخت ساعت، وسائل تزئینی منزل و .. استفاده می‌شود. هم چنین یکی از بیشترین کاربردهای فولاد زنگ نزن در آشپزخانه است که برای تولید سینک‌های ظرف شویی، کابینت‌ها، یخچال و فریزر، اجاق گاز، ماکروفر و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فولاد ساختمانی کربنی
به طور کلی این دسته از فولادها به دو دسته اصلی با استانداردهای مختلف تقسیم می‌شوند که به شرح زیر است.
نوع اول با دارا بودن مقاومت در مقابل سایش و حرارت در کارخانجات سیمان و آجر سازی به منظور ساخت قطعات یدکی مانند سرندهای سنگ شکن، سپرهای آسیاب، بدنه ماشین آلات و دیگر قطعات یدکی مانند شاتون دسته پیستون، شافت، دوک، پیم آچار، اهرم، میخ، دنده مارپیچی و انواع کوپلینگ و سایر قطعات مشابه به کار می‌رود.
نوع دوم فولاد سرد کشیده شده و پلیش خورده ۲-ST60 برای ساخت شافت‌های چاه عمیق، لوازم یدکی ماشین آلات در راه آهن، نساجی، ماشین سازی، کشتی سازی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فولاد ساختمانی آلیاژی
فولادهای ساختمانی آلیاژی به دو نوع مختلف با موارد مصرف مشخص، تحت استاندارهای بین المللی تعریف شده در این زمینه تقسیم شده‌اند که هر یک از آنها به شرح زیر است. نوع اول این دسته از فولادها دارای چهار استاندارد مختلف است که برای ساخت قطعات یدکی مانند پلوس، فول، میل لنگ، شاتون، اکسل ماندالین، محور، شافت، میل گاردن، دسته پیستون و وسایل یدکی هواپیما و سایر قطعات ماشین آلات به کار می‌رود. فولاد ٧٢٢٥ به علت کم شدن سختی از سطح تا مفز برای ساخت قطعاتی که ضربه خور زیاد داشته و باید حالت ارتجاعی نیز داشته باشند بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. گرچه این فولادها عملاً برای ساخت قالب‌های پلاستیکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولی استانداردهای ٦٥٨٠ و ٦٥٨٢ به علت دارا بودن کرم و نیکل بالا دارای پلیش بهتری هستند.
این فولاد برای ساخت میل لنگ، شافت، اکسل، دوک، شاتون و سایر قطعاتی که فشارهای معمولی و متوسط را باید متحمل شوند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جمع بندی
در این مقاله به شکل خلاصه درباره فولاد های ساختمانی صحبت کردیم. سازمان دهی مطالب در این مقاله به نحوی بود که ابتدا یک شناخت از این فولاد به شما دادیم و پس از آن ضمن تشریح اشکال مصرف و کاربرد های آن به معرفی دو نمونه از فولاد های ساختمانی یعنی کربنی و آلیاژی نیز پرداختیم. امیدواریم که مطالب این مقاله در راستای شناخت بیشتر فولاد های ساختمانی برای شما مفید واقع شده باشد.
در ادامه جهت استفاده از بخش های مختلف سایت فولاد 24 و مشاهده لیست تامین کنندگان این محصول به لینک های زیر مراجعه فرمایید:
منبع:گروه تامین محتوای فولاد24