تمامی محصولات فولادی که در صنعت ساخت‌وساز استفاده می‌شوند را آهن‌آلات ساختمانی می‌نامند. امروزه مصرف آهن‌آلات در ساختمان‌سازی یک امر حیاتی و واحب به حساب می‌آید چرا که آن‌ها از اجزای اصلی و بسیار مهم در فرآیند شکل‌گیری پیکرۀ ساختمان می‌باشند. در واقع این مصالح از دیرباز تا کنون در مواردی چون: فونداسیون، اسکلت، مقاوم سازی، زیر سازی، درب، پنجره و غیره استفاده می‌شود.
برای خرید یونولیت سقفی باکیفیت به مجموعه یونیپلکس مراجعه کنید!
تاریخچه آهن
آنچه که باستان‌شناسان تا به امروز دریافته‌اند این است که استفاده از آهن توسط انسان‌ها به بیش از 5000 سال پیش می‌رسد. ابزارآلات، محصولات متنوع و مصنوعات آهنی در بین النهرین و مصر باستان مورد استفاده پادشاهان و مردم قرار می‌گرفت. آن‌ها این عنصر بسیار مهم را از سنگ آهن به صورت خالص به‌دست می‌آوردند.
رفته رفته با شناخت بیشتری که نسبت به آهن کسب کردند به جهت رفع عیب آن یعنی شکننده بودن آهن در حالت خالص، از افزودن عناصر دیگری به آن آلیاژهای آهن را به وجود آوردند. به این ترتیب امروزه آهن‌آلات به دو دسته‌ی اصلی فولادی و چدنی تقسیم بندی می‌شود.
آهن‌آلات در ساختمان‌سازی علاوه بر تنوعی که دارند، دارای ابعاد و اندازه‌های متفاوتی نیز می‌باشند که این گستردگی در تنوع و سایز به دلیل کاربردهای مختلف و نقشی است که در ساختمان ایفا می‌کنند.
آهن آلات ساختمانی
همانطور که بیان شد آهن‌آلات را در انواع گوناگون، شکل‌ها و جنس‌های متعددی می‌توان دسته‌بندی کرد. بدیهی است هریک از این دسته‌بندی‌ها دارای خاصیت‌های منحصر به‌فردی بوده که در کارایی و کاربرد آن‌ها در ساخت و ساز تاثیر بسزایی خواهد داشت.
فولاد
پولاد یا فولاد یک آلیاژ بسیار مهم از ترکیب آهن و کربن می‌باشد. فولادها را براساس ترکیبات شمیایی که دارند به انواع کربنی، ضد زنگ و آلیاژی تقسیم بندی می‌کنند. از مهم‌ترین خاصیت‌های فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استحکام کششی و مقاومت بسیار زیاد
- دارای مقاومت بالا در موارد خوردگی و ساییدگی
- فراوانی تنوع و قابلیت بالای در دسترس بودن
- دارای شکل‌پذیری (قابلیت چکش‌خواری)
آشنایی با انواع بتن و کاربردهای در ساختمان سازی!
انواع آهن آلات ساختمانی
فولادهای ساختمانی به صورت کلی مواد فولادی یا آهنی هستند که در صنعت ساختمان‌سازی در شکل‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و انواع آن‌ها به شرح زیر می‌باشد:
تیر آهن
تیر آهن یکی از اصلی‌ترین انواع آهن‌آلات ساختمانی محسوب می‌شود. در واقع پس از شکل‌گیری فولاد به حالت تیر درآمده که به آن تیرآهن اطلاق می‌گردد. تیرآهن یا Steel Beam با شکل سطح مقطعی شبیه به حروف I و H در زبان انگلیسی در بازار موجود می‌باشد.
تیرآهن دارای 4 ابعاد به اندازه‌های 12، 14، 16 و 18 بوده و به نام‌های تیرآهن لانه زنبوری، تیرآهن بال باریک، تیرآهن اچ و تیرآهن معمولی شناخته می‌شوند.
میلگرد
میلگرد یک نوع پروفیل فولادی با سطح مقطع دایره و توپر می‌باشد. میلگردهای ساختمانی دارای آج بوده و به آن میلگرد آجدار می‌گویند. از میلگرد آجدار یا Deformed Steel Rebar که به عنوان یکی از انواع آهن‌آلات ساختمانی محسوب می‌گردد در فونداسیون و سازه‌های بتنی به جهت افزایش مقاومت نیروی کششی و برشی بتن استفاده می‌گردد.
میلگردهای آجدار را به محصولات دیگری چون: میلگرد زیگزاگی، انواع خاموت، رکابی‌ها و سنجاقی تبدیل می‌کنند.
صفحه ستون
صفحه ستون یا Base Plate ورقه‌های آهنی است که در اتصال ستون‌ها به پی نقش موثری دارند. وظیفه‌ی این ورق فولادی انتقال فشار وارده از ستون به فونداسیون بوده و ابعاد آن به طور عمده معادل 30*30 و دارای ضخامتی معادل 10تا 20 میلی‌متر می‌باشد.
نبشی
پروفیلی با سطح مقطع مشابه حرف L در زبان انگلیسی است که دو ضلع آن بر هم عمود می‌باشد.
این پروفیل در ساختمان‌سازی بسیار کاربرد داشته و در اتصالات گیردار و نیم‌گیردار به خصوص در اتصال تیرها به ستون مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ناودانی
یک نوعی از پروفیل فولادی است که سطح مقطع آن مشابه حرف U در زبان انگلیسی است که دو بال به صورت عمودی بر روی سطح افقی قرار گرفته است. ناودانی‌ها در سایزهای 8،10،12،16 در بازار به فروش می‌رسند. آن‌ها مقاومت بسیار خوبی در برابر تنش‌ها و کرنش‌ها دارند و در کنار تیرآهن برای تقویت سازه و همچنین در کنار پروفیل‌های مخصوص درب و پنجره قرار می‌گیرند.
قوطی
پروفیل آهنی یا قوطی آهن، پروفیل‌های فولادی هستند که انواع بسیار زیادی از آن‌ها به لحاظ ابعاد و اندازه قابل مشاهده می‌باشد. این پروفیل دارای چهارگوشه بوده و به صورت ستونی و عمودی ساخته می‌شود. قوطی آهن توخالی است و به عنوان چهارچوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در گذشته به جای قوطی آهنی از چوب استفاده می‌کردند.
توری مش
توری مش که دارای رشته‌های فلزی درهم تنیده شده است به شکل یک توری بزرگ بوده و به عنوان یکی از آهن‌آلات ساختمانی به شمار می‌رود. تار و پودهای فلزی موجب افزایش مقاومت توری شده و از آن‌ها در داخل بتن به جهت افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می‌کنند.
انواع لوله ها
لوله‌های فولادی دارای مقاطعی دایره‌ای و توخالی می‌باشند. کاربرد اصلی این لوله‌ها در صنعت ساختمان‌سازی انقال گازها و میعانات بوده و عموما در طول‌های 6 و 12 متر به فروش می‌رسند.
سیم مفتولی
سیم مفتول یا Steel Wire Rod به‌عنوان محصول نهایی در کارخانجات نورد فولاد می‌باشد که به صورت کلاف بسته بندی می‌شوند. از سیم مفتولی در بستن آرماتورها به یکدیگر، بستن قالب‌ها و انواع اتصالات به صورت موقتی استفاده می‌شود. این مفتول فلزی دارای انعطاف بالایی بوده و به راحتی بریده می‌شود به همین دلیل کارکردن با آن بسیار ساده می‌باشد.
خرید لایت فرم با قیمت مناسب برای پروژه‌های ساختمانی از مجموعه تخصصی یونیپلکس!!
کاربرد آهن آلات در ساختمان سازی
آهن‌آلات دارای کاربرد گسترده در صنعت ساختمان‌سازی می‌باشد و امکان جایگزین کردن آن‌ها نیز با انواع مصالح ساختمانی غیر ممکن می‌باشد. از آن‌ها می‌توان در ساخت ابزارآلات یا ماشین‌آلات صنعتی، انواع سازه‌های عظیم مسکونی و تجاری، آسمان خراش‌ها، پل و غیره استفاده کرد.
کاربردهای زیاد آهن‌آلات یا مقاطع فولادی ساختمانی به دلیل آن است که دارای وزن سبک، استحکام خوب و قیمت مناسب هستند. به همین جهت به‌شکل گسترده‌ای در صنعت ساختمان‌سازی مورد استقبال مهندسین و فعالان این حوزه قرار می‌گیرند. از پرکاربردترین مقاطع فولادی در ساختمان می‌توان به میلگردها، تیر آهن، انواع نبشی، انواع ناودانی و قوطی‌های پروفیل اشاره کرد.
سازه‌های فولادی
از دیگر کاربردهای آهن‌آلات در ساختمان‌سازی سازه‌های فولادی می‌باشند. از مزایای این سازه‌ها می‌توان به خاصیت‌های جوش‌پذیری، شکل‌پذیری آسان آن‌ها اشاره کرد. این سازه‌ها را می‌توان به چهار دسه‌ی کلی تقسیم بندی کرد:
سازه ی فولادی معلق
Suspension Structure که در ساخت پل‌های معلق و یا سقف‌های بسیار طولانی که نیاز به نیروی کششی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این سازه نیروکششی به واسطه‌ی کابل‌های کششی تامین می‌گردد.
سازه ی فولادی قابی
Framed Structure یک سازۀ فولادی است که برای ساخت ساختمان‌هایی که قرار است ارتفاع زیادی داشته باشند بسیار به صرفه می‌باشد.
سازه ی فولادی خرپایی
Truss Structure دارای ظاهری به شکل مثلث بوده و توانایی تحمل نیروی مششی و فشاری بالا را دارد و از آن در سقف‌های سوله‌ها، سالن‌ها و غیره استفاده می‌کنند.
سازه ی فولادی پوسته ای
Shell Structure یک سازه بسیار سبک بوده و از آن در ساخت سیلوها و مخازن نگهداری سیالات استفاده می‌شود.
این نوع سازه‌ها درکنار مزیت‌های بی‌شماری که دارند از ضعف بسیار شدید در برابر حرارت و آتش‌سوزی برخوردار هستند فلذا استفاده از این نوع سازه‌ها در مناطقی که احتمال حریق بالا است، ممنوع می‌باشد.
آشنایی با انواع خاک در ساختمان سازی و کاربردهای آن!!
سخن پایانی
در این مقاله به کاربرد آهن در ساختمان‌سازی و انواع آهن‌آلات ساختمانی چون: مقاطع و سازه‌های فولادی پرداخته شد. فراموش نکنید که مقاطع فولادی در حالت کلی بسیار مقاوم و با دوام هستند اما پوشش‌های ثانویه بر روی سطح آن‌ها نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد چرا که بزرگترین ضعف این مصالح زنگ زدگی است. بنابراین پوشش‌های ضدزنگ به افزایش مقاومت فولاد کمک شایانی خواهد کرد.
همچنین در نظر داشته باشید به دلیل نوساناتی که قیمت آهن در بازار فروش دارد، زمان انتخاب این مصالح بسیار مهم می‌باشد. بنابراین مهندسین محترم می‌بایست این مصالح پرکاربرد را به عنوان یک پارامتر متغیر در قیمت گذاری‌های خود در نظر بگیرند.
