آهن پراستفاده ترین فلز در صنعت

آهن و انواع آلیاژهای آن مانند چدن، فولاد و انواع محصولات تولید شده از فولاد، جزو فلزات آهنی بشمار می‌روند. آهن به دلیل ویژگی‌هایی که دارد به‌صورت گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ایران منایع سنگ آهن به وفور وجود دارد و به همین دلیل است که صنایع تولید آهن توانسته جایگاه خود را در صنعت به خوبی پیدا کند. سنگ آهن به دلیل نرم بودن و توان اکسیداسیون بالا امکان استفاده‌ی مستقیم در صنعت را ندارد و بنابراین آلیاژ‌های آن در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌منظور رسیدن به خواص مورد نظر آهن خالص را با کربن، نیکل، کرم، کبالت ترکیب کرده و انواع آلیاژ‌های آهن تولید می‌شود.

انواع فلزات آهنی پرکاربرد در صنعت ساختمان

در دنیای امروز ساخت و ساز بدون استفاده از فلزات آهنی و محصولات تولید شده از فولاد امکان پذیر نمی‌باشد. مصالح ساختمانی اکثرا از فلزات آهنی و آلیاژهای مربوط به آن‌ها تولید می‌شوند. مانند میلگرد، تیرآهن، انواع ورق و….. مقاومت بالای این مصالح ساختمانی باعث شده تا از آن در ساخت انواع سازه‌ها استفاده شود؛ بنابراین ساخت یک بنا بدون استفاده از فلز امکان‌پذیر نیست زیرا بنا از مقاومت لازم برخوردار نخواهد بود.

بررسی کاربرد فلزات آهنی در ساختمان

فلز یکی از مهم‌ترین سازه‌هایی می‌باشد که در بسیاری از صنایع ازجمله صنعت ساخت‌وساز مورداستفاده واقع‌شده است. فلزات آهنی بخش بزرگی از فلزات مور استفاده در صنایع مختلف را تشکیل می‌دهند. انواع فلزات آهنی برای ساخت آلیاژ‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند تا در صنعت ساختمان‌سازی مورداستفاده واقع شود. استفاده از فلز در صنعت ساختمان سازی منحصر به کاربرد فلزات آهنی در ساختمان نیست. بلکه انواع مختلف فلزات مانند فلز مس، فلز آهن، فلز آلومینیوم، فلز فولاد، فلز چدن در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به‌طورکلی فلزات و محصولات تولید شده از فولاد به دلیل داشتن ویژگی‌های خاص در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. هرچند که وجود سازه‌های سنگی از باستان نشان دهنده‌ی ساخت و ساز بدون فلز است، اما استفاده از فلزات آهنی از دیرباز مورد توجه انسان قرار گرفته است. امروزه با استفاده از فلزات آهنی و محصولات تولید شده از فولاد و مصالح ساختمانی ساخت و ساز بسیار راحت‌تر و کم هزینه‌تر شده است. در ادامه مقاله سعی بر آن داریم در مورد فلزات پرکاربرد در صنعت ساختمان‌سازی بیشتر صحبت کنیم.

فولاد ساختمانی چیست؟

این فولاد از جمله فلزات آهنی با کربن متوسط است. کاربرد فلزات آهنی در ساختمان مستلزم داشتن ویژگی‌های مناسب است که با افزودن کربن آلیاژ مناسب آهن به دست می‌آید. این نوع فولاد دارای پله تسلیم مشخص بوده و پروفیل‌های ساختمانی بر اساس آن ساخته شده‌اند. به طور کلی افزودن کربن به فلزات آهنی موجب بیشتر شدن استحکام و تنش تسلیم آن‌ها می‌شود. اما این مشکل نیز وجود دارد که در صورتی که مقدار کربن از ۰/۳ درصد تجاوز نماید عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش‌، پس گرمایش و الکترودهای خاص خواهد بود.

موارد و اشكال مصرف فولاد ساختمانی

• ورق و تسمه

ورق و تسمه در ساخت قطعات مركب مانند تیرهای مركب، ستون‌های مركب و تقویت آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقش عمده‌ای در ساخت سازه‌های فلزی دارند. ورق‌هایی كه عرض آن‌ها كمتر از ۱۶۰ میلی‌متر است، تسمه نامیده می‌شود.

• ورق‌های موجدار

برای پوشش سقف‌های مركب و دیواره‌های فولادی استفاده می‌شود.

• میلگرد

انواع میلگرد مصرفی از نظر تولید به دو گروه گرم نورد شده و سرد اصلاح شده، از نظر سطح به دو گروه ساده و آجدار، از نظر جوش‌پذیری به سه گروه جوش‌پذیر، جوش‌پذیر مشروط و جوش ناپذیر، از نظر شكل‌پذیری به سه گروه نرم، نیمه سخت و سخت تقسیم می‌شوند.

• نیمرخ‌های نورد شده

مهم‌ترین نوع و شكل فولادهای ساختمانی از لحاظ نیمرخ‌های كه به روش نورد گرم یا سرد به دست می‌آیند به شرح زیر است.

• تیرآهن

این نیمرخ از معمولی‌ترین نیمرخ‌های مصرفی در سازه‌های فلزی است و مقاومت آن در خمش زیاد است. انواع متداول آن شامل نیمرخ معمولی INP، نیمرخ بال پهن IPB و نیمرخ نیم پهن IPE است.

• نیمرخ U یا ناودانی

ناودانی‌ها اگر ب صورت تنها مورد استفاده قرار بگیرند نمی‌توانند خمش را به خوبی تحمل کنند. در نتیجه برای تقویت آن‌ها را به صورت ترکیبی همراه با تیرها و یا صفحات مشبک مورد استفاده قرار می‌دهند.

• نیمرخ نبشی یا L شكل

این نوع نبشی به اشکال مختلف ساخته می‌شود. تفاوت اشکال مختلف نبشی در اندازه‌ی بال‌های آن می‌باشد. نبشی ‌ها در سازه‌های فلزی به‌خصوص در ساختن اشكال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• نیمرخ سپری یا T شكل

این نیمرخ‌ها در دو نوع به شرح زیر هستند. در نوع اول قاعده آن‌ها دو برابر ارتفاعشان بوده و در نوع دوم ارتفاع و قاعده آن‌ها با هم برابر است.