در برج سازی از چه مقاطع فولادی استفاده میشود و چرا؟
این روزها، طراحی و ساخت سازهای مدرن با همراهی بسیاری از مقاطع فولادی انجام میشود. هر فرآورده فولادی کاربرد و ویژگی های خاصی دارد و به موازات این ویژگی ها، در قسمت های خاصی از ساختمان سازی به کار میرود. نکته مهم و کلیدی اینجاست که فولاد و انواع آلیاژ های فولادی بسیاری از مشکلات معماری و ساخت و ساز سنتی را حل کرده اند و روز به روز هم پیشرفته تر و دقیق تر میشوند. در ادامه قصد داریم مهم ترین مقاطع فولادی را که در برج سازی به کار میروند، به دقت بررسی کنیم و چرایی استفاده هرکدام را از نظر بگذاریم .
مقاطع فولادی
مقاطع فولادی همان محصولات فولادی هستند که با آلیاژ های متفاوت برای ساخت انواع سازها و برج ها استفاده میشوند. هر محصول فولادی، با ترکیب عناصر فولادی متفاوتی تولید میشود و به همین سبب، کاربرد و خاصیت خاصی دارد.
آهن و کربن دو عنصر فلزی پایه در اکثر این مقاطع هستند. البته در برخی موارد، سیلیسیم، منگنز و روی هم به این فلزها اضافه میشوند. اجازه دهید با ذکر یک مثال، تاثیر میزان عناصر فلزی را بررسی کنیم:
انواع مقاطع فولادی چکش‌خوار حدود 0.15 تا 0.25 درصد کربن دارند. این میزان کربن، قابلیت های فیزیکی خاصی به فلز میدهد. از طرف دیگر، حضور عنصر کربن در درصد های 0.9 تا 1.7، آلیاژ مناسبی برای ساخت انواع ابزارهای آهنی ایجاد میکند.
فولاد استاندارد چگونه تولید میشود؟
یکی از مسائل تاثیرگذار در فرآیند تولید فولاد های باکیفیت، کم‌کردن درصد ناخالصی هاست. به عنوان نمونه، اگر کربن به‌کار رفته در فلزات، ناخالصی کمتری داشته باشد، در مجموع محصول باکیفیت تری تولید میشود. فولاد با سه روش اکسیژن، کوره الکتریکی و اپن هارت تولید میشود. تولید فولاد با این سه روش، مزیت ها و معایب خود را دارد.
در برج سازی دقیقا از چه مقاطع فولادی استفاده میشود؟
مهم‌ترین کاربرد یا وظیفه فولاد در یک ساختمان، حفظ استحکام کلی آن است. یعنی فولاد وظیفه دارد که اسکلت ساختمان را به بهترین شکل حفظ کند. در ادامه، انواع مقاطع فولادی را که در برج سازی به‌کار میروند، به همراه کاربرد دقیق آنها بررسی می‌کنیم.
1. ورق‌های فولادی مورد استفاده در برج سازی
ورق‌های فولادی کاربرد گسترده‌ای در ساختمان‌سازی دارند. بنا به برخی از آمار ها، حدود سی درصد از مقاطع فولادی که در ساختمان به کار میرود، شامل انواع ورق های فولادی میشود.
این ورق ها به انواع ورق گالوانیزه، سیاه و روغنی تقسیم‌بندی میشوند در ساخت درب، پنجره، مستحکم سازی ستون و سقف های معمولی و شیروانی کاربرد دارند.
ویژگی‌های ورق فولادی برای برج سازی
هر ورق فولادی، کاربردی مختص به خود دارد و در نتیجه در قسمت خاصی از ساختمان استفاده میشود. در مجموع، ورق های فولاد در برابر انواع رطوب، زنگ زدگی و خوردگی های احتمالی مقاوم هستند. همچنین برخی از ورق های فولادی مانند ورق سیاه، استحکام خاصی در برابر انواع ضربه دارند، به همین دلیل در قسمت‌های خاصی از ساختمان به کار میروند.
گروهی دیگر از ورق های فولاد، استحکام کششی بیشتری نسبت به سایر ورق ها دارند، در نتیجه فرآیند استفاده از آن ها بصورت دقیق تر و با کیفیت بیشتری انجام میشود.
2. تیرآهن های مورد استفاده در برج سازی
تیرآهن‌های IPE از بهترین مدل‌های پروفیل موجود در فرایند ساخت و ساز هستند. این تیرآهن‌ها تحت استاندارد خاصی به بازار عرضه میشوند. نام این استاندارد بر اسم این محصول قرار گرفته است. مقاطع فولادی IPE مزیت ها و معایب مربوط به خود را دارد.
مزیت این نوع از ورق، این است که جان بلندتر و قوی تری نسبت به بال ها دارد و در نتیجه در تیر ها مورد استفاده قرار میگیرد. از طرف دیگر، به سبب اینکه این مقاطع فلزی، به سادگی کمانش یا خم میشوند، در ستون‌ها مورد استفاده قرار نمیگیرند.
ویژگی‌های مقاطع فولادی IPE
تیرآهن های IPE در مقایسه با بتن نیاز به فضای کمتری دارند. علاوه بر این، به سبب قابلیت های خاص آنها، در ساختمان های مرتفع و برج ها بیشترین استفاده را دارند. از دیگر ویژگی های این مقاطع، امکان اتصال چند عدد از آنها به یکدیگر است.
انواع مقاطع فولادی IPB
این تیرآهن با استاندارد IPB به بازار عرضه می شود و شکلی مانند حرف انگلیسی" H " دارد. این مقاطع فلزی در سه آلیاژ کلی تولید میشوند:
- ST37
- ST44
- ST52
ویژگی‌های مقاطع فولادی IPB
مقاطع فولادی IPB برخلاف تیرآهن‌های IPE، دارای جان و بال یکسان هستند؛ به بیان دیگر، این نوع از مقاطع فولادی، عیوب مقاطع فولادی قبلی را برطرف کرده و در نتیجه علاوه بر تیر، در ساخت ستون ها استفاده میشود. البته عیب این مقاطع در این است که فقط و فقط در ساختمان‌های با ارتفاع و طبقات کم مورد استفاده قرار میگیرند، در حالی که مقاطع فولادی IPE برای ساخت سازه‌های مرتفع و برج‌ها استفاده میشوند. این محصولات سطحی پهن و مقاومت کششی بالایی نسبت به انواع تیرآهن‌های فولادی دارند.
3. انواع مقاطع فولادی دوبل
این مقاطع با اتصال دو مقطع فولادی IPE و IPB تولید میشوند؛ روش اتصال این دو مقطع، انواع جوش‌کاری است. مقاطع فولادی دوبل به دو شکل کلی تولید میشوند:
- مقاطع فولادی دوبل پا باز
این مقاطع، با فاصله ای معین از یکدیگر قرار میگیرند و به‌وسیله بسط ها و ورق های فولادی به هم متصل میشوند.
- مقاطع فولادی دوبل پا بسته
در این روش نیز مقاطع فولادی با بسط ها و ورق های فولادی به هم متصل میشوند، اما هیچ فاصله ای میان آنها نیست و دو مقطع دقیقا به هم چسبیده اند.
ویژگی‌های مقاطع فولادی دوبل در برج سازی
مهم‌ترین دلیل اتصال دو مقطع فولاد به یکدیگر، رفع عیوب هر مقطع و افزایش استحکام و مقاومت آن هاست. کارشناسان با رفع مشکل مساحت و سختی کم مقاطع، ضعف مقاطع فلزی IPE و IPB را از بین میبرند و آن ها برای ساخت و ساز آماده میکنند.
با توجه به نکات بالا، مقاطع فولادی دوبل معمولا در ستون سازه های فولادی به کار میروند و موجب افزایش استحکام آنها میشوند. گفتنی است که این مقاطع مگر در موارد بسیار خاص، کاربردی در تیرها ندارد.
4. مقاطع فولادی جعبه ای یا باکس شکل
با کنار هم قرار دادن چهار ورق فولادی یک مقطع فولادی جعبه ای به وجود می‌آید. مقاطع فولادی جعبه ای یا باکس شکل به صورت انحصاری در ساخت ستون ها استفاده میشوند.
ویژگی‌های مقاطع فولادی جعبه‌ای یا باکس‌شکل در برج سازی:
کمانش و خم‌شدگی مقاطع فولادی باکس بسیار کم است و این مسئله، ویژگی مثبت برجسته ای برای این محصول فولاد میباشد. مقاطع فولادی جعبه ای با باکس شکل مقاومت و استحکام ساختمان را در برابر زلزله ها افزایش میدهد و انتخاب مناسبی برای شهر های زلزله‌خیز است.
5.مقاطع فولادی نبشی و ناودانی
ناودانی و نبشی دو نوع از مقاطع فولادی پروفیلی هستند که در ساختمان سازی بسیار کارآمداند. این مقاطع فولادی در انواع متعددی تولید میشوند و هرکدام مزیت و ویژگی مثبت مخصوص به خود را دارند. ناودانی محصول ورق‌های نورد گرم است و پس از آن با فرآیند گالوانیزاسیون در برابر رطوبت و خوردگی ایمن میشود.
ویژگی‌های مقاطع فلزی نبشی و ناودانی در برج سازی:
ناودانی و نبشی ها در وزن و ابعاد متعددی تولید میشوند، تا در مصارف و قسمت های متفاوتی به کار بروند. این مقاطع به دو شکل کلی دوبل یا یا تک به بازار عرضه میشوند. موارد زیر، مهم ترین کاربرد های انواع ناودانی و نبشی است:
- برای مهاربند های ساختمان
- برای انواع بادبند
- برای انواع تیرها
- برای خرپا
نتیجه
مقاطع فولادی گوناگونی در طراحی و ساخت برج ها کاربرد دارند. هر مقطع فولادی، با توجه به کاربرد و ویژگی های مخصوص به خود، در قسمت خاصی از ساختمان به کار میرود و نیاز خاصی را برطرف میکند. به طور مثال، مقاطع فولادی IPB در ستون ها به‌کار میوند و مقاطع فولادی IPE معمولا در تیر ها مورد استفاده قرار میگیرند .
منبع : اصفهان آهن مرجع قیمت آهن و تمامی مقاطع فولادی
پایان مطلب
ارسال یک پاسخ