دوام و توان فولاد اصل اساسی استفاده از آن در ساخت و ساز است. فولاد به هر شکلی که بخواهیم در می آید و همین آن را بسیار کاربردی کرده است. روز به روز استفاده از فولاد در ساخت و ساز بیشتر می‌شود و در آینده ای نه چندان دور شاید هیچ سازه ای در دنیا وجود نداشته باشد که در آن از فولاد استفاده نشده باشد.در این مقاله سعی شده تا با سازه های فولادی و فولاد کربنی و فولاد ساختمانی و میلگرد های فولادی شمارا آشنا کنیم.
سازه های فولادی
در ساختمان سازی مراحل زیادی وجود دارد از ساخت اسکلت گرفته تا نازک کاری و طراحی آشپزخانه. در تمامی این مراحل از فولاد استفاده می‌شود. ساختمان های فولادی نشان داده اند که مقاومت بسیار زیادی در برابر بلایای طبیعی و آتش سوزی دارند و همین امر استفاده از فولاد را دو چندان کرده است. ساختمان های فولادی مقاوم ترند زیرا بتن بسیار بسیار قوی تری نسبت به ساختمان های عادی دارند. شاید کمی سنگین تر باشند اما مقاومت آنها به مراتب بیشتر است. استفاده از فولاد به جای چوب در ساختمان سازی نقاط قوت بسیاری دارد که تنها به مقاومت مربوط نمی‌شود بلکه فولاد با محیط زیست نیز سازگاز است. فولاد کاملاً بازیافت شده و کیفیت خود را از دست نمی‌دهد. دیگر نیاز به قطع درختان نیست.
در ساختمان سازی از اشکال فولادی مختلف بسیاری استفاده می‌شود اما سه نوع استفاده از فولاد بسیار معمول است.
1- فولاد کربنی ساده
این نوع از فولاد بیشتری استفاده را در ساختمان سازی دارد. این فولاد بسیار مقاوم و با دوام است. به دلیل استحکام بسیار بالا، استفاده از آن بسیار معمول است. این فولاد بسیار منعطف است و با خم شدن ترک نمی‌خورد. البته این فولاد می‌تواند در حالت ساده و بدون پوشش دچار خوردگی و زنگ زدگی شود اما به هیچ عنوان با زلزله ترک نمی‌خورد و این مهمترین نقطه‌ی قوت این فولاد است.
ساختمان‌های فولادی تقریباً هیچ وقت نمی‌ریزند و هر شرایط آب و هوایی و محیطی سختی را تحمل می‌کنند.
مواردی در مورد فولاد کربنی
فولاد کربنی با مقدار کربن کم معمولاً 0/05 تا 0/25 درصد کربن در ساختار خود دارد. استفاده از فولاد کم کربن راحت تر است. معمولاً چگالی این فولاد 7/85 گرم به ازای سانتیمتر است. این فولاد به خاطر قدرت خم شدن و شکل پذیری خود یکی از مقاوم ترین انواع فولاد است. مقاوم سازی در برابر آتش حتماً باید مد نظر قرار گیرد تا امنیت ساختمان فولادی به حداکثر خود برسد.
2- میلگرد فولادی
یکی دیگر از پرکابردترین اشکال فولاد در ساختمان سازی میلگرد است. از میلگرد بیشتر به منظور افزایش مقاومت و تقویت بتن استفاده می‌شود. میلگرد معمولاً از فولاد کربنی ساخته می‌شود و روی آن شیارهایی ایجاد می‌کنند که بهتر و محکمتر در درون بتن قرار بگیرد. این حالت، باعث محکم نگه داشتن بتن و افزایش چشمگیر انعطاف آن می‌شود. بدون میلگرد بتن با کوچکترین تنشی می‌شکند.
انواع میلگرد
میلگردها در ابعاد و انواع بسیار متنوعی ساخته می‌شوند که هر کدام از آنها استفاده و کاربرد خود را دارند. تفاوت انواع میلگرد در میزان استحکام، جنس، برش، دوام و... است. به عنوان مثال از میلگرد ضد زنگ در مناطقی که بتن در معرض رطوبت قرار دارد استفاده می‌شود در حالی که از میلگرد ساده به راحتی می‌توان در مناطق خشک استفاده کرد. میلگرد به خاطر قابل بازیافت بودنش می‌تواند بارها و بارها بدون از دست دادن کیفیت مورد استفاده قرار بگیرد و حتی نخاله‌های آن مجدداً پس از بازیافت آماده‌ی استفاده می‌شوند. میلگرد ها درجه‌بندی‌های مختلفی هم دارند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مفتول فولادی ساده: برای تقویت بتن
- میلگرد پوشیده شده با ایپاکسی
- میلگردهای بی شکل و ساده
- میلگرد با پوشش روی
- میلگرد ضد زنگ
- میلگرد خم شده
- میلگرد با آلیاژ کروم
- میلگرد کم کربن
- و...
3- فولاد ساختمانی
در اینجا منظور از فولاد ساختمانی فولادی که مستقیماً با اسکلت سازه سر و کار دارد. قابلیت تولید فولاد اشکال و ابعاد مختلف آن را به کاربردی ترین ماده در ساختمان سازی تبدیل کرده است. فولادهای ساختمانی در شکل‌های بسیار متنوعی تولید می‌شوند که هر کدام از آنها کاربرد مخصوص خود را دارند.در میان می‌شود به مدل‌های زیر اشاره کرد:
- تیر آی شکل (I)
- تیر زد شکل (Z)
- تیر اچ شکل (H)
- تیر ال شکل (نبشی)
- تیر سی یا یو (ناودانی)
- تیر تی شکل (T)
- ورق
- پروفیل ریلی
- و...
استانداردهای فولاد ساختمانی
در مناطق جغرافیایی مختلف و در کشورهای مختلف استانداردهای متفاوتی برای فولاد ساختمانی وجود دارد. به عنوان مثال تیرآهن اروپایی Euronorm 19-57 است. یا در مثال دیگر در ایالات متحده امریکا، فولاد با آلیاژهای کربن، فلزی، مقاوم در برابر خوردگی، و انواع دیگر ارائه می‌شود. فولاد ساختمانی امریکا بسیار مقاوم و با دوام است و به هر شکلی که مهندسین بخواهند تولید می‌شود و محدودیتی در آن برای مهندسین نیست. نوع دیگری از استاندارد امریکایی میزان مقاومت در برابر آتش است که به چهار نوع کم، متوسط، زیاد و بسیار زیاد تقسیم می‌شوند. برای ساختمان های بسیار بلند و سازه‌هایی که در شرایط جوی غیر عادی هستند هم استانداردهای بسیار متنوعی وجود دارد.
رابطه‌ی جهانیان با سازه‌های فولادی
سازه‌های فولادی به سرعت در حال محبوب شدن در سراسر دنیا هستند. بسیاری از مهندسین بزرگ و معماران روی به استفاده از فولاد حتی در ساختن منازل آورده‌اند که در دو سال گذشته این روند رشد بسیار سریع بوده است. چه فولاد کربنی ساده باشد، چه میلگرد و چه هر نوع دیگری از فولاد ساختمانی، هر کدام از آنها محل بسیار مناسبی برای استفاده شدن دارند. مهمتر از همه اینکه استفاده از فولاد بسیار با محیط زیست سازگار است به طوری که هیچ ماده‌ی دیگری با چنین میزان بازیافت پذیری و دوامی در دنیا موجود نیست. با استفاده از فولاد سرعت ساخت و ساز در دنیا بسیار بالا رفته است و آمار نشان می‌دهد که بخش اعظمی از تقاضای فولاد در بازار امروز کل دنیا، از سمت ساخت و ساز است که خود به خوبی محبوبیت فولاد را نشان می‌دهد.
به نقل از americanconstructions