فولاد ساختمانی چیست
فولاد ساختمانی به نوعی از فولاد اشاره دارد که به طور خاص برای استفاده در صنایع ساخت و ساز طراحی و تولید شده است. این نوع فولاد به دلیل ویژگیهای خاصی که دارد، از جمله استحکام بالا، مقاومت در برابر بارهای سنگین و قابلیت شکلپذیری، به عنوان یکی از مصالح اصلی در ساخت ساختمانها، پلها و دیگر سازهها مورد استفاده قرار میگیرد. قیمت فولاد ساختمانی نیز تحت تأثیر عواملی همچون نوسانات بازار جهانی و وضعیت عرضه و تقاضا قرار دارد.چرا فولاد ساختمانی
ویژگیهای کلیدی فولاد ساختمانی، آن را به یکی از مهمترین محصولات فولادی در صنعت تبدیل کرده است. برخی از مهمترین ویژگیهای آن عبارتند از:- استحکام بالا: فولاد ساختمانی از مقاومت کششی و فشاری بالایی برخوردار است که به سازههای ساخته شده با آن، توان تحمل بارهای سنگین را میدهد.
- قابلیت شکلدهی مناسب: این فولادها به راحتی خم، برش و جوش داده میشوند. این خاصیت، انعطافپذیری بالایی را برای طراحی و اجرای سازههای مختلف فراهم میکند.
- قابلیت جوشکاری : این فولادها قابلیت جوشکاری خوبی داشته و این امکان را میدهد که قطعات مختلف فولادی به طور محکم و بادوام به هم متصل شوند.
- دوام و پایداری: فولاد ساختمانی در برابر خوردگی و زنگزدگی مقاوم است و طول عمر بالایی دارد. سازههای ساخته شده با این نوع فولاد میتوانند سالها بدون نیاز به تعمیرات اساسی دوام بیاورند.
- قابلیت بازیافت: فولاد ساختمانی به طور کامل قابل بازیافت است که آن را به انتخابی سازگار با محیط زیست تبدیل میکند.
انواع فولاد ساختمانی
فولاد ساختمانی براساس ویژگی های مختلفی همچون ترکیب شیمیایی و فرآیند تولید و کاربرد دسته بندی و عرضه میگردند که هریک از این انواع ، ویژگی های خاصی دارند که هر کدام از آنها را برای استفاده در بخش های مختلف صنعت ساختمان سازی کاربرد دارند و در ادامه به بررسی دقیق تر انواع فولاد ساختمانی پرداخته و جزییات آنها را مرور خواهیم کرد .انواع فولاد ساختمانی بر اساس ترکیبات شیمیایی
ترکیب شیمیایی فولاد تاثیر بسیار مستقیمی بر خواص مکانیکی ، استحکام ، انعطاف پذیری و مقاومت آن فولاد در برابر عوامل محیطی و حوادث طبیعی دارد که هر کدام بسته به میزان کربن و عناصر آلیاژی موجود در ترکیب خود ، ویژگی منحصر به فرد خود را دارد .فولاد های ساختمانی بر اساس میزان کربن و عناصر آلیاژی موجود در ترکیب خود ، به فولاد ساختمانی کربنی " رایج ترین نوع فولاد های ساختمانی " و فولاد ساختمانی آلیاژی " تقسیم کرد . انتخاب نوع مناسب فولاد ساختمانی بر اساس ترکیب شیمیایی ، نقش مهمی در عملکرد سازه و طول عمر آن دارد که در ادامه به بررسی دقیق آن در قالب جدول میپردازیم . فولاد های ساختمانی کربنی این نوع فولاد ساختمانی یکی از پر کاربرد ترین انواع فولاد در صنعت ساختمان سازی میباشد| نوع فولاد | درصد کربن | ویژگیها | کاربردها |
|---|---|---|---|
| فولاد کمکربن | حداکثر 0.3% | چقرمگی بالا، انعطاف پذیری زیاد، جوش پذیری بسیار خوب | تیرها، میلگردها، ورقهای ساختمانی |
| فولاد متوسطکربن | 0.3% تا 0.6% | استحکام و سختی بیشتر نسبت به فولاد کمکربن، جوش پذیری خوب | پل ها، قطعات تحت بار سنگین |
| فولاد پرکربن | بیش از 0.6% | سختی بالا، انعطافپذیری کم، جوشپذیری متوسط | ابزارهای برش، قطعات خاص سازه ای |
| نوع فولاد | ویژگیها | کاربردها |
|---|---|---|
| فولاد کروم-نیکل | مقاومت بالا در برابر خوردگی | مناسب برای محیط های مرطوب |
| فولاد مولیبدندار | استحکام و سختی بالا | مناسب برای شرایط دمایی شدید |
| فولاد منگنزدار | چقرمگی و استحکام بالاو مقاوم به ضربه | استفاده در پلها و سازه های صنعتی |
انواع فولاد ساختمانی بر اساس فرآیند تولید
فرآیند تولید فولاد تاثیر قابل توجهی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن فولاد دارد و تعیین کننده نوع کاربرد آن در ساختمان سازی است . فولاد های ساختمانی از نظر فرآیند تولید به دو دسته فولاد ساختمانی نورد گرم و فولاد ساختمانی نورد سرد تقسیم میشوند که در ادامه به بررسی دقیق هرکدام پرداخته و جزییات دقیقی از ویژگی های هر یک از آنها خدمت شما عزیزان ارائه میدهیم . فولاد ساختمانی نورد گرم از ویژگی های این نوع فولاد ساختمانی میتوان به موارد ذیل اشاره کرد :- در دمای بالای 1000 درجه سانتی گراد تولید میشود
- شکل پذیری بالا و هزینه تولید پایین دارد
- مناسب برای تیر آهن ، میلگرد ، ورق های ضخیم و سازه های بزرگ
- در دمای اتاق یا کمی بالاتر تولید میشود
- سطح صاف تر ، دقت ابعاد بالا و استحکام بیشتر
- استفاده در سازه های سبک ، نمای ساختمان و قطعات دقیق
-
- میلگرد: این نوع فولاد با سطح مقطع دایرهای در قطرهای مختلف تولید میشود و کاربردهای فراوانی در بتنآرمه دارد. میلگردها به دو دسته ساده و آجدار تقسیم میشوند.
- تیرآهن: تیرآهنها از مهمترین مقاطع طولی فولادی هستند که در اشکال مختلف I و H تولید میشوند و در اسکلتبندی ساختمانها، پلها و سایر سازهها کاربرد دارند.
- نبشی: نبشیها از دو ضلع عمود بر هم با مقطع مساوی یا نا مساوی تشکیل شدهاند و در ساخت خرپا، فریمها و اتصالات به کار میروند.
- ناودانی: ناودانیها مقطعی U شکل دارند و در مواردی مانند ساخت خرپا، تیرچهها و ستونها استفاده میشوند.
- پروفیل قوطی: قوطیها یا پروفیلها از مقاطع طولی توخالی با مقطع مربعی یا مستطیلی هستند و کاربردهای متنوعی در ساختمانسازی و ماشینسازی دارند.
- لوله: لولهها پروفیلهای دایرهای توخالی هستند که دارای سایزبندی مختلف و کارایی متنوع میباشند.
-
-
- ورق: ورقهای فولادی ساخته شده از st37 با ضخامتهای مختلف در ابعاد گوناگون تولید میشوند و در ساخت صفحه ستون و انواع اجزای ساختمانی کاربرد دارند.
- تسمه: از تسمه فولادی معمولاً در اتصالات ساختمانی و جاهایی که سازه نیاز به تقویت دارد استفاده میشود.
-
کاربرد فولاد ساختمانی
فولاد ساختمانی طیف وسیعی از کاربردها را در بر میگیرد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اسکلت ساختمانها: فولاد به دلیل تحمل بارهای سنگین و قابلیت ایجاد دهانههای بزرگ بدون نیاز به ستونهای میانی زیاد، مادهای ایدهآل برای ساخت اسکلت اصلی ساختمانها به شمار میرود.
- پلها: استحکام، دوام و شکلپذیری بالای فولاد، آن را به مادهای پرکاربرد در ساخت انواع پلها تبدیل کرده است.
- ساختمانهای بلندمرتبه: به دلیل دارا بودن استحکام بالا و نسبت استحکام به وزن مناسب، از فولاد در ساخت آسمانخراشها و ساختمانهای مرتفع استفاده میشود.
- سازههای صنعتی: استحکام و انعطافپذیری فولاد، آن را به گزینهای مناسب برای ساخت انواع سازههای صنعتی مانند کارخانهها، انبارها و سکوهای نفتی تبدیل میکند.
مزایای استفاده از فولاد ساختمانی
انتخاب فولاد ساختمانی برای پروژههای عمرانی، مزایای متعددی را به همراه دارد که به موارد زیر اشاره شده است:- استحکام و دوام بالا: فولاد مادهای بسیار مستحکم و بادوام است که میتواند در برابر عوامل محیطی و شرایط کاری سخت، پایداری خود را حفظ کرده و طول عمر بالایی داشته باشد.
- سرعت بالای اجرا: سهولت در برش، اتصال و برپایی سازههای فولادی، سرعت اجرای پروژههای ساختمانی را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
- کاهش ابعاد سازه: استحکام بالای فولاد این امکان را فراهم میسازد تا اسکلت سازه با ابعاد کوچکتری نسبت به سایر مصالح مانند بتن طراحی و اجرا شود. این ویژگی میتواند منجر به افزایش فضای قابل استفاده در سازه گردد.
- مقاومت در برابر آتشسوزی: در مقایسه با برخی مصالح دیگر، فولاد از مقاومت مناسبی در برابر آتشسوزی برخوردار است. این ویژگی به حفظ ایمنی ساکنین و اسکلت اصلی سازه در صورت بروز آتشسوزی کمک میکند.
- قابلیت بازیافت: فولاد قابلیت بازیافت کامل دارد و این موضوع موجب کاهش اثرات زیستمحیطی ناشی از مصرف منابع و تولید ضایعات میشود.
- هزینه قابل قبول: با در نظر گرفتن طول عمر بالا، سهولت اجرا و سایر مزایای فولاد، میتوان گفت که علیرغم هزینه اولیه نسبت به برخی مصالح دیگر، استفاده از آن در بلندمدت از نظر اقتصادی نیز توجیهپذیر است.
معایب استفاده از فولاد ساختمانی
در کنار مزایای فراوان، فولاد ساختمانی معایبی نیز دارد که باید در نظر گرفته شوند، از جمله:- حساسیت به خوردگی: در صورت عدم رسیدگی و پوشش مناسب، فولاد در معرض خوردگی و زنگزدگی قرار میگیرد. استفاده از پوششهای مناسب و اجرای صحیح آنها میتواند این مشکل را تا حد زیادی برطرف سازد.
- استعداد بالای هدایت حرارت: فولاد رسانای خوبی برای گرما است و این ویژگی میتواند در برخی شرایط منجر به تغییرات دما در سازه و آسیب به مواد دیگر شود.
- عایق صوتی ضعیف: در مقایسه با برخی مصالح دیگر، فولاد به خوبی عایق صدا نیست و این میتواند در فضاهای پر سر و صدا به عنوان یک مشکل مطرح شود.
استانداردهای فولاد ساختمانی
استانداردهای مرتبط با فولاد ساختمانی عبارتند از:- ASTM A36: برای فولاد کربنی ساختاری.
- EN 10025: مشخصات فولادهای ساختاری در اروپا.
- IS 2062: فولاد کربنی ساختمانی در هند.
- ISO 4992: الزامات برای فولادهای ساختمانی.
- AISC: استانداردهایی برای طراحی و ساخت سازه های فولادی.
