کاربرد انواع فولاد در ساختمان ؛ فولاد ساختمانی چیست ؟
دسترسی سریع به محتوای مقاله
ساخت‌وساز یکی از مهم‌ترین صنایعی است که در آن از فولاد استفاده می‌شود. صنایع ساختمانی بیش از 50 درصد از نیاز جهانی فولاد را به خود اختصاص داده‌اند. کاربرد فولاد در ساختمان به دلیل استحکام، بافت و شکلی است که این مقاطع فولادی دارند. این خصوصیات به معماران آزادی عمل بیشتری در طراحی می‌دهد. ترکیب استحکام، دوام، زیبایی، ابعاد دقیق و انعطاف‌پذیری، به معماران پارامترهای گسترده‌تری برای ایده‌های جدید می‌دهد.
این روزها، عملکرد یک ساختمان می‌تواند به طرز چشمگیر و سریع تغییر کند. مستأجر ممکن است بخواهد تغییراتی ایجاد کند که بارهای کف را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد. برای ایجاد طرح‌های جدید داخلی بر اساس نیازهای مختلف و استفاده از فضا، ممکن است دیوارها مجدداً طراحی شوند. سازه‌های ساخته‌شده از فولاد می‌توانند چنین تغییراتی را تحمل کنند.
کاربرد آهن و فولاد در ساختمان سازی
ساختمان‌ها از خانه‌ها و پارکینگ‌های اتومبیل گرفته تا مدارس و آسمان‌خراش‌ها برای استحکام خود به فولاد تکیه می‌کنند. از فولاد نیز در سقف‌ها و به‌عنوان روکش فلزی برای دیوارهای خارجی استفاده می‌شود. پیش بینی شده است که جمعیت جهان در 30 سال آینده 2 میلیارد نفر افزایش یابد. از 7.7 میلیارد در حال حاضر به 9.7 میلیارد در سال 2050، این امر با گسترش سریع شهرنشینی همراه خواهد بود.
فولاد نه‌تنها مقرون‌به‌صرفه، در دسترس و ایمن است ، ویژگی‌های ذاتی آن مانند استحکام، تنوع‌پذیری ، دوام و 100 درصد بازیافت‌پذیری آن باعث می‌شود عملکرد بسیار عالی در کل طول عمر ساختمان‌ها فراهم شود. فولادهای پیشرفته با استحکام بالا که در ساخت ورق فولادی مورداستفاده قرار می‌گیرند نیز در تعدادی از صنایع مرتبط کاربردهایی دارد. سکوهای نفت فلات قاره، پل‌ها، مهندسی عمران و ماشین‌آلات ساختمانی، واگن ریلی، مخازن تحت‌فشار، نیروگاه‌های هسته‌ای، حرارتی و آبی، همه این موارد از ویژگی‌های فولادهای مدرن بهره می‌برند. با کاربرد انواع آهن آلات صنعتی و تجاری در این لینک آشنا شوید.
کاربرد فولاد در ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها
امکان استفاده از فولاد در ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها بدون حد است. متداول‌ترین کاربرد فولاد در ساختمان سازی در زیر ذکر شده است.
کاربرد فولاد در ساختمان سازی
مقاطع فولادی: این فلزات یک چارچوب سفت و محکم برای ساختمان را تشکیل می‌دهند و 25٪ فولاد مورداستفاده در ساختمان‌ها را تشکیل می‌دهند.
ورق و محصولات ورق: 31 درصد فولاد به‌صورت انواع ورق فولادی در بام، پرلین، دیوارهای داخلی، سقف، روکش فلزی و پنل‌های عایق برای دیوارهای خارجی استفاده می‌شود. انواع ورق فولادی شامل ورق سیاه، ورق اسیدشویی، ورق هاردوکس، ورق قلع اندود، ورق استیل، ورق سرد، ورق گالوانیزه و ورق روغنی می‌شوند.
میلگرد: این‌ها استحکام کششی و سفتی را به بتن اضافه می‌کنند و 44 درصد از فولاد را در ساختمان‌ها تشکیل می‌دهند. به این دلیل در اینجا از فولاد استفاده می‌شود که به‌خوبی به بتن متصل می‌شود، ضریب انبساط حرارتی مشابهی داشته و محکم و نسبتاً مقرون‌به‌صرفه است. از بتن برای تهیه پایه‌ها و زیرزمین‌های عمیق استفاده می‌شود. بتن در حال حاضر جز مصالح ساختمانی اولیه جهان است. با تفاوت میلگرد صنعتی و ساختمانی در این لینک آشنا شوید.
فولاد غیر سازه‌ای: فولاد همچنین در بسیاری از کاربردهای غیر سازه در ساختمان‌ها مانند تجهیزات گرمایش و سرمایش یافت می‌شود. وسایل و اتصالات داخلی از قبیل نرده ، قفسه‌بندی و پله‌ها نیز از جنس فولاد ساخته‌شده‌اند.
نبشی: کاربرد نبشی در ساختمان سازی برای پشتیبانی از تیرها و سکوهای دیگر است. از دیگر کاربردهای این محصول در صنعت ساخت و ساز به‌عنوان تکیه‌گاه افقی و عمودی در سازه‌ها است.
کاربرد فولاد در زیر ساخت ها
شبکه‌های حمل‌ونقل: برای پل‌ها ، تونل‌ها ، مسیر ریلی و در ساخت ساختمان‌هایی مانند ایستگاه‌های سوخت‌رسانی، ایستگاه‌های قطار، بندرها و فرودگاه‌ها به فولاد نیاز دارد. حدود 60 درصد فولاد مورداستفاده در این موارد به‌صورت میلگرد و مابقی به‌صورت مقاطع، ورق و ریل است.
آب و برق (سوخت ، آب ، نیرو): بیش از 50 درصد فولاد مورداستفاده برای این موارد در خطوط لوله زیرزمینی برای توزیع آب به داخل مسکن و خارج آن و توزیع گاز است. بقیه نیز عمدتاً به‌صورت میلگرد برای نیروگاه‌ها و پمپاژ خانه‌ها استفاده می‌شود.
ویژگی های سازه های فولادی
سازه‌های فلزی به‌طور قابل‌توجهی سبک‌تر از معادل‌های بتنی هستند و به پایه‌های کمتری احتیاج داشته و اثر محیطی ساختمان را کاهش می‌دهند. مواد کمتر و سبک‌تر بدان معنی است که حرکت آن‌ها راحت‌تر است و باعث کاهش حمل‌ونقل و استفاده از سوخت می‌شوند. پایه ستون فولادی، در صورت لزوم، می‌توانند در پایان عمر یک ساختمان استخراج و بازیافت شده و مجدداً مورداستفاده قرار گیرد.
فولاد همچنین از نظر انرژی نیز کارآمد است ، زیرا گرما به‌سرعت از پشت‌بام تابش می‌یابد و باعث ایجاد محیط خانه‌ای سردتر در مناطق آب و هوایی گرم می‌شود. در آب‌وهوای سرد، دیوارهای پانل فولادی دوجداره به‌خوبی می‌توانند عایق‌بندی شوند تا حاوی گرمای بهتر شود.
استفاده از فضای کم
توانایی فولاد برای به حداکثر رساندن فضای داخلی با باریک‌ترین پوسته ممکن به این معنی است که سازه‌های فولادی نازک‌تر و کوچک‌تری موجود است. عمق تیرآهن فولادی تقریباً نیمی از تیرهای چوبی است که فضای خالی بیشتری قابل‌استفاده بوده و امکان استفاده از مواد و هزینه کمتری را در مقایسه با سایر مواد ایجاد می‌کند. ضخامت دیوارهای حاصل از فولاد می‌توانند نازک‌تر باشند، زیرا استحکام فولاد به این معنی است که نیازی به ساخت دیوارهای آجری جامد و پرمصرف نیست. این مسئله مخصوصاً برای محل‌هایی که دارای محدودیت فضایی است بسیار مناسب است.
زیبایی و تنوع
چارچوب باریک فولادی ساختمان‌هایی حس رها بودن ایجاد می‌کند. انعطاف‌پذیری و قابلیت چکشخواری آن باعث می‌شود تا معماران به دنبال یافتن شکل و بافت‌های متمایز باشند. خصوصیت زیبایی فولاد توسط سایر خصوصیات فولاد نظیر عملکرد آن تکمیل شده است.
مقاوم در برابر زلزله
زمین‌لرزه‌ها از نظر بزرگی، فرکانس، مدت‌زمان و مکان قابل پیش‌بینی نیستند. فولاد ماده انتخابی برای طراحی در مواقع زلزله است زیرا ذاتاً شکل‌پذیر و انعطاف‌پذیر است. به‌جای خرد کردن یا خرد شدن ، زیر بارهای شدید خم می‌شود. بسیاری از اتصالات تیرآهن به ستون در یک ساختمان فولادی به‌طور عمده برای پشتیبانی از بارهای گرانشی طراحی‌شده‌اند. اما آن‌ها ظرفیت قابل‌توجهی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی ناشی از باد و زمین‌لرزه را نیز دارند.
بازیافت‌پذیر
هنگامی‌که یک ساختمان فولادی در حال تخریب است ، می‌توان از اجزای آن در سیستم بازیافت صنعت فولاد برای ذوب شدن و استفاده مجدد بهره برد. فولاد بدون از بین رفتن خواصی که دارد، می‌تواند به‌صورت نامحدود بازیافت شود. فولاد موجب صرفه‌جویی در استفاده از منابع خام طبیعی می‌شود. زیرا امروزه حدود 30 درصد از فولاد از فولاد بازیافت شده ساخته می‌شود.
طول عمر بالا
فولاد سازه هنگام ساخت‌وساز مسکونی یک ماده مستحکم است. استحکام و خصوصیات مکانیکی فولاد با گذشت زمان از بین نمی‌رود و به دلیل بار سنگین خم یا شکسته نمی‌شوند. ساختمان‌هایی که از فولاد ساخته‌شده‌اند برای چندین دهه قوی و زیبا باقی خواهد ماند زیرا فولاد سازه باعث پوسیدگی، فاسدشدن و حتی ترک نمی‌شود.
جمع بندی
کاربرد فولاد در ساختمان سازی به دلیل خواص منحصربه‌فرد این ماده مانند طول عمر بالا، استحکام فوق‌العاده، خاصیت بازیافت پذیری، زیبایی و تنوع روزبه‌روز در حال افزایش است. این ویژگی‌ها سبب شده تا انواع آهن و فولاد به شکل‌هایی نظیر میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی، پروفیل و غیره در ساختمان سازی مورداستفاده قرار گیرند.