فولاد ساختمانی چیست، آشنایی با انواع و مشخصات آن

در دنیای امروز، سازه‌های فولادی را در همه جا می‌بینیم و از آنها استفاده می‌کنیم. راه‌آهنی که هر روزه مسافران زیادی را جابه‌جا می‌کند یا بلندترین برج‌ها و ساختمان‌های شهر، با استفاده از فولاد ساختمانی ساخته شده‌اند. به دلیل ویژگی‌ها و کاربردهای فراوان آن، فولاد ساختمانی اساس ساخت و ساز جامعه مدرن را تشکیل می‌دهد.

اما فولاد ساختمانی دقیقا چیست و چه تفاوتی با فولاد نرم دارد؟ در ادامه این مقاله به این سوالات پاسخ می‌دهیم و درباره مشخصات و کاربرد فولاد ساختمانی صحبت می‌کنیم. در ادامه همراه وبلاگ آیرومارت باشید.

فولاد ساختمانی چیست؟

به طور کلی، فولاد یکی از ضروری‌ترین مواد دنیای مدرن است که از آلیاژ آهن و کمی کربن تشکیل می‌شود. البته گاهی اوقات عناصر دیگری نیز وجود دارند. به دلیل استحکام کششی بالا و قیمت پایین، فولاد جز مهمی است که در زیرساخت‌ها، ابزارها، کشتی‌ها، اتومبیل‌ها، ماشین‌آلات، لوازم خانگی و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولاد ساختمانی نیز نوعی فولاد است که یکی از مهمترین مصالح ساختمانی محسوب می‌شود. این فولاد به گونه‌ای طراحی شده است که نسبت استحکام – وزن خوبی داشته باشد. قیمت مقرون به‌صرفه فولاد ساختمانی باعث شده تا بتواند به عنوان یک جز سازه‌ای اصلی در ساختمان‌ها، جاده‌ها و پل‌ها به کار رود.

مشخصات فولاد ساختمانی

۱. نسبت استحکام به وزن بیشتر

به طور کلی، فولاد از نظر نسبت استحکام به وزن بر هر مصالح ساختاری معمولی مانند سنگ، سیمان یا چوب غالب است. فولاد ساختمانی نسبت به انواع دیگر فولاد، استحکام بیشتری دارد.

۲. شکل پذیری خوب

شکل پذیری، توانایی مواد برای تحمل بارهای بدون شکست است. به دلیل خاصیت ارتجاعی فولاد، پس از خم شدن می‌تواند به شکل اولیه خود بازگردد. مواد سخت و شکننده می‌توانند به طور ناگهانی خراب شوند، بنابراین مناسب نیستند. ولی فولاد ساختمانی شکل‌پذیری خوبی دارد و در برابر بار نمی‌شکند.

۳. چقرمگی بالا

توانایی یک ماده برای جذب انرژی را چقرمگی می‌گویند. فولاد ساختمانی چقرمگی بالایی دارد، بنابراین برای کاربردهای ساختمانی بسیار مناسب محسوب می‌شود. تفاوت اصلی فولاد نرم و فولاد ساختمانی در این است که فولاد سازه‌ای برای حمل بارهای سخت‌تر، کاربردهای بیشتری دارد.

۴. جوش پذیری خوب

یکی از مهمترین مشخصات فولاد ساختمانی، جوش پذیری است. برای اتصال قطعات فلزی در اسکلت‌بندی، باید قطعات جوش پذیری بالایی داشته باشند که فولاد این ویژگی را فراهم می‌کند.

مزایا و معایب فولادهای ساختمانی

مزایا:

•  نسبت استحکام به وزن بالا
•  تولید آسان و با مقدار بالا
•  دارای شکل و قالب‌گیری شده
•  قیمت مقرون به‌صرفه
•  عمر طولانی

معایب:

•  مستعد خوردگی
•  هزینه بالا برای مقاومت کردن آن در برابر خوردگی
•  خستگی
•  کاهش قدرت در دماهای بالا

انواع فولاد ساختمانی

فقط یک نوع فولاد ساختمانی وجود ندارد. بسته به نیاز مصرف کننده، اشکال و درجه‌های مختلفی استفاده می‌شوند. فولادهای ساختمانی بر اساس شکل مقطع طبقه‌بندی می‌شوند، مانند شکل‌های پرکاربرد I، T، C. علاوه بر شکل آنها، عیار فولاد به طور مستقیم بر خواص مکانیکی آن تاثیر می‌گذارد. بنابراین، با توجه به نوع طراحی باید گریدهای مختلف فولاد ساختمانی انتخاب شوند.

چندین نوع فولاد را می‌توان شکل داد و به عنوان تیر، میله، صفحه یا پروفیل استفاده کرد. در اینجا مواد تشکیل دهنده فولاد ساختمانی را معرفی می‌کنیم:

۱. فولاد کربنی

این نوع فولاد نیازی به افزودن هر عنصر آلیاژ دیگری ندارد و محتوای مس آن از ۰.۴ درصد تجاوز نمی‌کند. ما پیش‌تر درباره اینکه آلیاژ چیست صحبت کرده‌ایم و اگر درباره آلیاژ اطلاعی ندارید، خواندن این مطلب برای شما مفید است.

انواع فولاد کربنی به طور کلی بر اساس محتوای کربن خود به عنوان فولادهای کم کربن (<0.3٪)، کربن متوسط (۰.۳-۰.۶٪)، کربن بالا (۰.۶-۱٪) و کربن فوق العاده بالا (۱.۲۵-۲٪) طبقه بندی می‌شوند.

۲. فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا

این نوع فولادها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که خواص مکانیکی بهتری داشته باشند و نسبت به فولادهای کربنی در برابر خوردگی جوی مقاوم‌تر باشند. این فولادها تا ۲ درصد منگنز دارند. بخش‌های کوچکی از سایر عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن، نیتروژن، وانادیم، نیوبیم و تیتانیوم را می‌توان در ترکیب‌های مختلف برای تغییر خواص استفاده کرد.

فولادهای هوازده زیرگروه فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا به حساب می‌آیند و جزو فولادهای ساختمانی پرکاربرد محسوب می‌شوند. این نوع فولاد با تشکیل لایه‌ای غیرفعال بر روی سطح، مقاومت بالایی در برابر خوردگی جوی دارد.

۳. فولاد آهنگری

آهنگری به معنی فرآیند شکل دادن به فلز در حالت جامد است و با اعمال انرژی مکانیکی و حرارتی به شمش یا بیلت فولادی انجام می‌شود. این فرآیند ساختاری یکنواخت را به وجود می‌آورد که با حذف حفره‌ها و حباب‌های گاز، استحکام کلی را افزایش می‌دهد.

۴. فولادهای آلیاژی کوئنچ و تمپر شده

نوعی فولاد است که بیشتر در ساخت و سازهای ساختمانی استفاده می‌شود. با توجه به نام آن، این نوع فولاد مراحل عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ را پشت سر گذاشته است.

کاربرد فولاد ساختمانی

شاید در ابتدا با شنیدن فولاد ساختمانی، فرض کنید که این فولاد فقط در ساختمان به کار می‌رود. درست است که انواع میلگرد و تیرآهن به عنوان عضو اصلی ساختمان سازی به شمار می‌روند و قیمت آهن و قیمت امروز میلگرد از عوامل موثر بر هزینه‌های ساخت و سازند، ولی، فولاد ساختمانی مناسب‌ترین فلزی است که اکثر معماران، طراحان، مهندسان، پیمانکاران و سازندگان تجهیزات، در هر نوع پروژه‌ای از آن بهره می‌برند. قیمت فولاد ساختمانی نسبتا پایین است و به همین دلیل گزینه مناسبی برای ساخت و ساز به شمار می‌رود. همچنین، به دلیل دوام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و کششی، در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهمترین کاربردهای آن عبارتند از:

۱. ساخت و ساز

به طور کلی فولاد ساختمانی در طراحی و ساخت مکان‌های صنعتی استفاده می‌شود. این فولاد نسبتِ مقاومت به وزن بالایی دارد که استفاده از آن را در ساخت سازه‌های بزرگ مانند ساختمان‌ها، انبارها، پل ها و کارخانه‌ها بسیار عالی می‌کند. هر ساله حدود ۲۵ درصد از فولادهای ساختمانی در ساخت و ساز ساختمان‌ها استفاده می‌شود.

۲. معدن

جالب است بدانید فولاد ساختمانی در معدن نیز کاربردهای فراوانی دارد. بیشتر اجزای زیرسازه معدن با استفاده از این فولاد تقویت می‌شوند. در ساخت کلیه بخش‌های سازه‌ای معادن مانند صفحه‌ها و دیگ‌های بستر سیال، فولاد ساختمانی به کار می‌رود. فولاد ساختمانی به دلیل سطح صافی که دارد، به راحتی تمیز می‌شود.

۳. حمل و نقل

فولاد ساختمانی برای تولید کامیون‌ها، گیربکس‌ها، قطارها، ریل‌ها و کشتی‌ها، زنجیر لنگر و اجزای موتور جت استفاده می‌شود. اکثر این وسایل حمل و نقل، مقدار قابل توجهی فولاد ساختمانی دارند. فولادهای ساختمانی به دلیل خاصیت ارتجاعی، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام کششی، شکل پذیری، چکش خواری و مقرون به صرفه بودن، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۴. صنایع دریایی

به عنوان مثال، اکثر وسایل نقلیه دریایی با استفاده از فولاد ساختاری ساخته می‌شوند. در زیردریایی‌ها، قایق‌ها، سوپرتانکرها، نردبان‌ها، کف‌پوش‌های فولادی و پله‌ها، فولاد ساختاری به کار می‌رود. فولاد ساختاری می‌تواند در برابر فشارهای خارجی مقاومت کند و از این‌رو در بخش دریایی استفاده‌های زیادی دارد.

۵. انرژی

در بسیاری از ساختمان‌های صنعتی در منابع انرژی تجدیدپذیر و غیر قابل تجدید مانند برج‌های انتقال، خطوط لوله، توربین‌های بادی، آهنرباهای الکتریکی، هسته‌های ترانسفورماتور، چاه‌های نفت و گاز، از فولاد ساختمانی استفاده می‌شود.

خرید قطعات فولادی از آیرومارت

در آیرومارت انواع قطعات فولادی و آهن آلات به فروش می‌رسند. ما شرایطی را فراهم کرده‌ایم تا شما بتوانید قیمت روز تیرآهن و قطعات فولادی را مشاهده کنید و به صورت آنلاین محصول مورد نظر خود را سفارش دهید. همچنین با وجود نمودار قیمت، امکان مقایسه قیمت‌ها برای شما فراهم شده است. جهت کسب اطلاعات بیشتر کافیست با شماره ۰۲۱۴۵۳۰۶ تماس بگیرید تا مشاوران آیرومارت شما را به صورت رایگان راهنمایی کنند.