قرن‌هاست که سازه فولادی بسیار مورد توجه قرار گرفته و حتی در زمان‌های جنگ نیز از این سازه‌ها برای انبارها، پناهگاه‌های نظامی و… استفاده می‌شد. امروزه تمامی کشورها برای ساخت و تولید سازههای فولاد در حال رقابت هستند و بیشتر آن‌ها به دنبال ساخت بهترین سازههای فولاد با کیفیت بالا هستند. فولادها کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند و بیش از گذشته مورد استفاده قرار گرفته‌اند. انواع سازههای فولادی وجود دارد که در ادامه بیشتر با آن‌ها آشنا خواهیم شد، علاوه بر اینها در این مقاله مزایای سازه فولاد، ویژگی‌ها آن و نکات دیگر را ذکر خواهیم لطفاً با ما همراه باشید.
سازه فولادی چیست؟
شاید برای برخی از افراد سوال پیش آید که سازه فولادی چیست؟ از آنجایی که سازه با قطعات فولادی ساخته شده است به آن سازه فولادی گفته می‌شود، فولادها برای بالا بردن استحکام و حمل بار به یکدیگر متصل شده‌اند و در نهایت سازه فولادی به وجود آمد. می‌توان گفت این نوع سازه نسبت به سازههای دیگر مانند بتنی نیاز به هزینه‌های زیادی ندارد. علاوه بر اینها به دلیل استفاده از آهن و فولاد استحکام زیادی دارد و قابل اطمینان نیز است.
امروزه از سازههای فولادی برای ساخت و ساز‌های مدرن و کلاسیک بسیار استفاده می‌شود که برخی از آن‌ها عبارتند از: ساختمان‌های بزرگ و بلند، برج‌ها، ساختمان‌های مسکونی، ترمینال‌ها، فردوگاه‌ها، کارخانه‌های صنعتی، ساختمان‌های صنعتی، شرکت‌های بزرگ، قفسه‌های لوله، پل‌ها و زیر ساخت‌ها. برای تمامی این مکان‌ها از سازههای فولادی بسیار عالی استفاده می‌شود، البته امروزه با تلاش مهندسان سازههای فلزی جدید را در اکثر مکان‌ها می‌توان اجرا نمود. اگر می‌خواهید ساختمان بزرگی بسازید، می‌توانید انواع سازههای سبک ساختمانی را مشاهده کنید و یکی را انتخاب نمایید. توجه داشته باشید که سازه فولادی نسبت به سازههای دیگر مانند بتنی، چوبی و… عملکرد بهتری دارد، همچنین قابل اعتماد نیز می‌باشد.
مواد تشکیل دهنده سازههای فولادی
با انجام عملیات حرارتی مختلف می‌توان فولادهای متنوعی تولید کرد. معمولا بیشتر فولادها از دو نوع مواد اصلی آهن و کربن تولید می‌شود، اما مواد دیگری نیز در تولید این محصولات نقش دارند که مهم‌ترین‌شان عبارتند از: گوگرد، فسفر، کروم، نیکل و منگنز. درصدهای مختلفی از این نوع موادها در ساخت فولادها استفاده می‌شود که هر کدام مقاومت فولاد را در برابر عوامل مختلف مانند خوردگی، خمش، ضربه، و… بالا می‌برد.
انواع گریدهای مختلف فولاد
برای ساخت سازه فولادی مقاطع مختلفی در نظر گرفته شده است که هر یک از آن‌ها شامل لوله فولادی، میلگرد، تیرآهن و… می‌باشد.
✅ فولادهای کربنی
در سازه فولادی باید از لوله نیز استفاده شود، این لوله‌ها با فولادهای کربنی ساخته می‌شوند. به دلیل استفاده از کربن در فولاد صنایع زیادی آن را خریداری می‌کند.
✅ فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا
مقاومت این نوع فولادها در برابر خوردگی و زنگ زدگی زبانزد است. علاوه بر اینها از عناصر مختلفی مانند ورق آلیاژی در تولید آن‌ها استفاده می‌شود که سختی فولاد را بالا می‌برد. برخی از مهم‌ترین عناصر آلیاژی این فولادها عبارتند از: نیکل، منگنز، وانادیوم، تنگستن و مولیبدن.
مزایای استفاده از سازه فولادی چیست؟
مزایای استفاده از سازه فولادی نسبت به سازههای دیگر بیشتر است. در این مقاله به برخی از مزایای این نوع سازه به همراه توضیحاتشان اشاره می‌شود.
✅ نیاز به فضای کمتر در ساخت این سازه نسبت به سازههای دیگر
از نظر فضای مفید این سازه نسبت به سازههای دیگر فضای کمتری را اشغال می‌کند و یک کارایی بسیار عالی برای سازنده محسوب می‌شود. البته اگر سازنده قصد ساخت سازه در مکانی با فضای کم را داشته باشد، باید سازه فولادی را انتخاب کند. چرا که سازههای بتنی فضای بیشتر را اشغال می‌کنند، اما سازههای فولادی امکان بهینه و استفاده بیشتر از فضا را فراهم می‌کنند.
✅ قابلیت اطمینان در سازه فلزی
سازههای فولادی نسبت به دیگر سازه‌ها مورد اطمینان هستند و تا حدود خطرات و خسارات‌ها را کاهش خواهند داد. این سازه به شما در مواردی مانند شکل پذیری، کشش بسیار زیاد، سازگاری بالا، کنترل کردن کیفیت و… اطمینان خواهد داد. طبق بررسی‌های انجام شده بر روی سازههای فولادی و بتنی، سازه فولادی نسبت به سازه بتنی از استحکام بیشتری برخوردار است و در موارد مختلف استحکام بسیار بالایی از خود نشان می‌دهد.
علاوه بر اینها در ساخت فولاد از مواد مختلفی مانند همگن، الاستیک و مواد دیگر استفاده می‌شود، این محصولات به طراحی بهتر و قابل اعتمادتر فولاد کمک کرده است. در ساخت سازههای بتنی از مواد ناهمگن استفاده نمی‌شود، به همین دلیل با گذشت زمان احتمال ترک خوردگی این نوع سازه‌ها نیز بالا می‌رود.
✅ کاهش خطاهای دستی و سرعت ساخت بالا
تمامی قطعات فولادی که در کارخانه‌ها تولید می‌شوند به صورت پیش ساخته هستند و اتصال آن‌ها باید با پیچ، پرچ، جوش قطعات و موارد دیگر انجام شود. با ساخت سازههای فولادی خطاهای دستی کمتر خواهد شد، علاوه بر اینها هزینه‌ها نیز کاهش پیدا می‌کند و سرعت ساخت و ساز بیشتر از قبل می‌شود.
✅ قابل استفاده بودن اسکلت ساختمان پس از تخریب
فولادهایی که برای ساختمان‌ها و یا مکان‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند، پس از تخریب نیز می‌توان از آن‌ها استفاده نمود. این فولادها سبب کاهش هزینه‌ها در ساخت ساختمان‌ها دیگر می‌شود و به راحتی می‌توان سازه دیگری ساخت.
معایب سازههای فولادی
درست است که سازه فولادی مزایای زیادی دارد، اما این نوع سازه‌ها معایبی نیز دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا خواهید شد.
✅ مقاومت کم در برابر آتش
طراحی فولادها به گونه‌ای است که غیر قابل احتراق تولید می‌شوند، اما مقاومت چندانی در برابر حرارت با دمای بالا ندارند. معمولا دمای بیش از 420 سانتی گراد برای فولادها مناسب نیست و امکان تغییر شکل فولادها با این دما نیز وجود دارد. علاوه بر اینها احتمال فروپاشی فولادها در دمای بالا بسیار زیاد است. فولادها گرمای زیاد را جذب می‌کنند و احتمال آتش سوزی در محیط‌های ساختمان بسیار بالا می‌رود.
به همین دلیل سازندگان باید ساختمان را در برابر آتش سوزی مقاوم کنند، که این مورد می‌تواند هزینه‌های زیادی در بر داشته باشد. البته نوع طراحی سازههای فولادی نیز بسیار مهم است و در کاهش یا افزایش آتش تاثیر زیادی دارند.
✅ افزایش قیمت آهن در برخی کشورها
در اکثر کشورها بخصوص ایران آهن بسیار گران است، به همین دلیل کمتر کسی آن را برای ساخت و ساز انتخاب می‌کند. بالا بودن قیمت آهن توانایی خرید آن را پایین آورده، اما با این حال در ساخت ساختمان‌های بزرگ یا برج‌ها بزرگ برای اسکلت سازی از فولاد استفاده می‌شود. البته سازه فلزی ساختمان ممکن است بزرگ یا کوچک باشد و این موارد تاثیر زیادی در کاهش یا افزایش هزینه‌ها دارند.
✅ حساسیت سازه فلزی به کمانش
در واقع کمانش یک نوع فروپاشی است که احتمال رخ دادن آن بر اثر خمش یا فشار بار زیاد است. استفاده از فولادها برای ستون به دلیل تجهیزات بالا در بیشتر مواقع از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. چرا که باید از تجهیزات زیادی که مقاوم در برابر کمانش هستند استفاده گردد.
انواع سازههای فولادی
زمانی که صحبت از ساخت و ساز به میان می‌آید، انتخاب بهترین نوع سازه نیز اهمیت زیادی دارد. چندین سازه وجود دارد که می‌توان یکی از آن‌ها را برای ساخت و ساز انتخاب کنید، در این میان انتخاب سازه فولادی یک انتخاب عالی محسوب می‌شود. این نوع سازه انواع مختلفی دارد و لازم است تا با آن‌ها آشنا شوید؛ زیرا هر کدام ویژگی‌ها، کاربردات و مزایای خاص خود را دارند. بنابراین باید بدانید کدام یک از سازه برای مکان مورد نظر شما مناسب است. سازه فولادی به چهار نوع تقسیم می‌شود که عبارتند از:
1. سازه معلق
کاربرد این نوع سازه بیشتر برای پل‌های مختلف است، علاوه بر اینها برای سقف‌های طویل و بزرگ نیز از سازه معلق استفاده می‌شود. اسکلت بندی این سازه‌ها بسیار عالی و قابل اعتماد انجام می‌شود سازه را با کابل‌های کشیده آویزان می‌کنند.
2. سازه قابی
همانطور که از نام این سازه پیداست، یک قاب اسکلت فلزی را تشکیل می‌دهد. در این سازه ستون‌ها به صورت عمودی و تیرها به شکل افقی هستند و بیشتر برای ارتفاعات زیاد کاربرد دارند. البته استفاده کردن از این سازه برای ارتفاعات بالا ضروری است، زیرا پشتیبان عالی برای دیوارها، سقف و تمامی طبقات محسوب می‌شود.
معمولا قیمت بالا یا پایین آهن تاثیر زیادی در ساخت و ساز با این سازه دارند. اگر قیمت آهن بالا باشد احتمال استفاده از سازه قابی برای ساختمان و برج‌ها نیز پایین خواهد آمد. سازه قابی کاربردهای فراوانی دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- قابل استفاده برای انبارها، مناطق مسکونی، ساختمان‌های تجاری و…
- قابل استفاده برای ساختمان‌های بسیار بالا با تعداد طبقات زیاد
- استفاده برای ساختمان‌های آسمان خراش
- استفاده در سازههای موقت و دائمی
- و…
توجه داشته باشید که این نوع سازه برای تمامی مکان‌ها قابل استفاده است، اما باید مقاوم سازی شود. زیرا زمانی که حرارت بالا باشد سازه قابی نرم و در نهایت از بین می‌رود.
3. سازه خرپایی
ظاهر این سازه مثلث شکل است و مقاومت بالایی در برابر فشار، ضربه، حرارت و… دارد. این نوع سازه بیشتر در سه نوع ساده، مرکب و پیچیده تولید می‌شود و از محبوبیت زیادی برخوردارند. برای اکثر ساخت و سازها امکان استفاده مجدد از این سازه وجود دارد.
4. سازه پوسته‌ای
سازه فلزی نیز یکی دیگر از انواع سازههای فولادی است که کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد. اما این سازه نسبت به سه نوع سازه دیگر از ضخامت کمتری برخوردار است. به دلیل استفاده از ورق‌های نازک در ساخت این سازه وزن بسیار کمی دارد و بیشتر برای ساخت انبارها، ساخت سیلو، مخازن و… مناسب است. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر راجع به اجرای سازه فولادی سازه پوسته و… با مشاوران شرکت سازه فلزی در ارتباط باشید.
انواع ورق برای ساخت سازه های فولادی
1️⃣ ورق st37
این نوع ورق با درصد کمی از کربن تولید شده، به همین دلیل مقاومت و استحکام بسیار عالی دارد. در بیشتر مواقع از این محصول برای ساخت سازههای فولادی به دلیل مقاومت بالای آن استفاده می‌شود. در واقع ورق st37 جزء خانواده ورق‌های سیاه محسوب می‌شود و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. قیمت ورق st37 بسیار مناسب است، همچنین با وجود قیمت عالی نسبت به سایر فولادها خواص مکانیکی مناسبی دارد و توانسته نظر اکثر مهندسان را به سمت خود جلب نماید.
چندین نوع ورق st37 وجود دارد که هر یک از آن‌ها قیمت مناسب و کیفیت عالی دارند. البته قیمت این محصولات به عوامل مختلفی از جمله نوسانات در بازار بستگی دارد. با وجود ویژگی‌های خاص و قیمت مناسب یک محصول عالی برای ساخت سازههای فولادی به شمار می‌رود.
2️⃣ ورق st52
ورق st52 نیز جزء خانواده ورق‌های سیاه محسوب می‌شود. این نوع ورق در ساخت انواع سازههای سبک و مقاوم، ساخت سازههای فلزی، سازههای فلزی دکوری و… کاربرد فراوانی دارد. این نوع ورق‌ها ضد سایش هستند و کاربرد زیادی در صنایع مختلف بخصوص ساخت سازههای فولادی دارند. استفاده از منگنز در این ورق سبب شده تا در برابر بسیاری از عوامل از جمله ضربه و خمش مقاومت بالایی داشته باشد. علاوه بر اینها قابلیت جوشکاری را نیز دارد و توسط با ماشین کاری می‌توان آن را شکل داد.
شاید برای شما سوال پیش آید که عدد 52 در پایان نام این وجود نشان دهنده چیست؟ در جواب این سوال باید گفت این عدد حداقل استحکام کششی این محصول را نشان می‌دهد و مهندسان با خیال راحت می‌توانند ورق مد نظر خود را انتخاب نمایند. قیمت ورق st52 نیز مانند دیگر ورق‌های سیاه مناسب است، اما عوامل مختلفی در قیمت این محصول تاثیر گذار هستند. برای مثال کیفیت ورق st52 بسیار مهم است و هر چه بالاتر باشد بر قیمت این نوع ورق تاثیر دارد. با این حال این محصول برای ساخت سازههای فلزی بسیار عالی بوده و تاکنون نظر بسیاری از مهندسان را به سمت خود جلب کرده است.
3️⃣ ورق St44
فولاد از جمله پر کاربردترین محصولاتی است که امروزه در اکثر صنایع از آن استفاده می‌شود. ورق ST44 نیز جزء بهترین فولادها به شمار می‌رود که اکثر افراد آن را به عنوان ورق 1.0044 نیز می‌شناسند. این فولاد کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد و از آن بیشتر برای تولید تیرآهن، انواع لوله، میلگرد و… استفاده می‌شود. اما اکثر مهندسان به دلیل ویژگی‌های خاص این محصول و قیمت مناسبی که دارد آن را برای ساخت انواع سازههای فلزی خریداری می‌کنند.
علاوه بر اینها این محصول برای سازههای فلزی کوچک، سازه فلزی پیچ و مهره، انواع سازههای فلزی و سبک بسیار مناسب است. قیمت ورق ST44 در بازارهای داخلی و خارجی مناسب است، البته خرید این محصول از شرکت تولید بسیار مقرون به صرفه‌تر نسبت به بازار است.
4️⃣ ورق st60
ورق st60 به قدری مستحکم و قوی است که از آن برای ساخت پل، کشتی و دیگر تجهیزات استفاده می‌شود. این محصول در برابر زنگ زدگی و خوردگی بسیار مقاوم است، علاوه بر اینها حرارت زیاد نیز نمی‌تواند به آن آسیبی برساند. به دلیل داشتن ویژگی‌های عالی یک محصول مناسب برای ساخت سازههای فلزی محسوب می‌شود. قیمت ورق st60 بستگی به عوامل مختلفی از جمله مواد اولیه، کیفیت ورق، نوع ورق، اندازه آن و… بستگی دارد.
نرخ ارز و دلار در کشور ما نیز تاثیر زیادی بر قیمت این محصولات خواهند داشت، علاوه بر اینها دستمزد نیروی انسانی نیز سبب کاهش یا افزایش قیمت ورق st60 می‌شود. این محصول علاوه بر کاربرد در ساخت سازههای بزرگ و سخت در ساخت سازههای سبک و ارزان نیز کاربرد فراوانی دارد.
سخن پایانی
شرکت نورد و تولید قطعات فولادی جزء بزرگترین و قدرتمندترین شرکت‌ها در زمینه ساخت فولاد محسوب می‌شود. اگر قصد سازههای فلزی را دارید حتما سری به این شرکت بزنید و کیفیت محصولات آن را بررسی کنید. ساخت ساختمان‌ها و دیگر مکان بسیار مهم است و باید از بهترین مواد استفاده شود، زیرا ارتباط مستقیمی با جان مردم دارند. در این مقاله به طور کامل راجع به سازه فلزی یا فولادی توضیح دادیم، امیدواریم تمامی مطالب سودمند بوده و شما را به آنچه که می‌خواستید رسانده باشد.
