ما در عصری زندگی می کنیم که تحت سلطه شگفتی های فناوری است. در قرن گذشته ، معماری از سازه های سنگی کوتاه و چوبی تا برج های عظیم فلزی تکامل یافته است. فولاد قبلاً در ساخت وسایل روزانه مورد استفاده قرار می گرفت. اما اخیراً انسان ارزش آن را برای استفاده در ساختمانها درک کرده است. فولاد محصولی "سبز" محسوب می شود زیرا کاملاً قابل بازیافت است. پروفیل ها ، ورق ها ، تیرآهن ها عنصر های کلیدی ما در این زمینه هستند که قیمت و نرخ این متریال ها همچون قیمت انواع نبشی با توجه به اینکه از چه نوع و چه استانداردی دارند متغیر خواهد بود.

سازه های فولادی موضوع بسیار مهمی برای مهندسان عمران است. فولاد آلیاژی از کربن و آهن می باشد. به دلیل سختی و استحکام کششی در ساخت و سازها و سایر کاربردها کاربرد دارد. به دلیل استحکام کششی بالای فولاد، در بتن افزوده می شود وگرنه بتن در فشرده سازی بسیار قدرتمند است. بسیاری از سازه ها در کل جهان از فولاد ساخته شده اند. سازه های فولادی در شکل های مختلف مانند آهن زاویه ای، کانال ها ، قطعات های W شکل، I شکل ، دایره ای، توخالی و بسیاری موارد دیگر وجود دارد. در ساخت و سازهای مدرن، سازه های فولادی تقریباً برای هر نوع سازه از جمله ساختمان صنعتی، ساختمان مرتفع ، سیستم پشتیبانی تجهیزات ، زیرساخت ها ، پل ، برج ، ترمینال فرودگاه ، کارخانه صنعتی سنگین ، قفسه لوله و غیره استفاده می شود.

v1

 

ویژگی های فولاد ساختاری

فولاد ساختاری مهمترین نوع فولاد در ساخت سازه های فولادی به شمار می رود که دارای ویژگی های زیر است:

1) دسترسی فولاد ساختاری

استقبال گسترده از فولاد باعث شده است تا بتوان به راحتی به عنوان یک آلیاژ خام و اجزای از پیش ساخته شده آن را پیدا کرد. قطعات ساخته شده اغلب توسط فروشندگان به فروش می رسد (که بسیاری از کارخانه ها بصورت محلی و خارج از کشور می فروشند) ، و اجازه می دهد تیرها و سازه ها به طور مستقیم خریداری شوند. سازه های فولادی را می توان به محض توافق در مورد طرح معماری سفارش داد و در زمان انتظار رسیدن آنها به محل صرفه جویی می شود. این کار زمان بیشتری را برای بررسی اندازه گیری ها و پیدا کردن فضای مناسب برای شما فراهم می کند .

2) وزن فولاد ساختاری

وزن سبک آن باعث می شود که فولاد روی زمین به راحتی جابجایی شود و از طریق جرثقیل بالا برده شود و میزان سوخت تلف شده برای رسیدن به محل را کاهش دهد. علاوه بر این می توان ساختمانهای تشکیل شده از سازه های فولادی را به مراتب آسان تر تخریب کرد به طوری که بیش از 80٪ کل ساختار قابل استفاده مجدد باشد.

3) استحکام فولادهای ساختاری

با توجه به نسبت مقاومت به وزن زیاد فولادهای سازه ای، فولاد کمتری در یک تکیه گاه یا تیر مورد نیاز است که این هزینه های مواد را کاهش داده و ماهیت پایدار آن را بهبود می بخشد. سازه های فولادی می توانند در مقابل اثرات و نیروهای فیزیکی قوی مقاومت کنند و سرنشینان ساختمان را ایمن نگه دارند، اما دچار سایش نمی شوند و نیاز به تعویض ندارند. این استحکام اضافی می تواند از طریق طراحی مناسب و نه مقدار فولاد مورد استفاده حفظ شود. تیرهای فولادی اغلب در ساخت و سازهای مدرن مورد استفاده قرار می گیرند زیرا از هر نوع تیر چوبی سبک تر ، قوی تر و دارای هدر رفت کمتری هستند.

4) قیمت فولادهای ساختاری

مقررات مدرن درمورد چگونگی کارآمد بودن ساخت و ساز بسیار خاص است: این قوانین اغلب در طولانی مدت باعث کاهش مزایای تعمیر و نگهداری یا هزینه های مواد می شوند. با اینکه قیمت بتن در مقایسه با قیمت متفاوت فولاد بسیار ثابت باقی می ماند، اما هزینه های تعمیر و تقویت تیر یا ستون بتونی معمولاً باعث می شود فولاد در طول عمر ساختمان ارزان تر باشد برای مثال میتوان به قیمت ورق های ساختمانی اشاره داشت که از فولاد و آهن ساخته شده در سال های اخیر افزایش یافته است.  عامل این مسأله را موارد بالا میتوان اشاره کرد.

 

v2

 

مزایای سازه های فولادی نسبت به سایر سازه ها

سازه های فولادی در مقایسه با سازه های آجری ، بتونی و چوبی مزایای زیر را ارائه می دهند:

  • مقاومت و دوام: اجزای سازه فولادی سبک تر و قوی تر از محصولات دارای وزن و محصولات بتونی هستند. تولید فولاد با وزن معمولی 30٪ تا 50٪ سبکتر از معادل چوبی است. این امر باعث می شود ساخت سازه های فولادی به مراتب قوی تر و بادوام تر از گزینه های سنتی چوبی باشد. قوطی و پروفیل یکی از این مقاطع که در مقاومت و استحکام سازه ها تاثیر به سزایی دارد ، همین امر موجب شده است که قیمت پروفیل سبک شاهد نوساناتی با توجه به بحث عرضه و تقاضا در بازار باشد.
  • ساخت آسان در اندازه های مختلف: داربست های فولادی در اندازه های مختلفی موجود است. این بدان معنی است که می توان آنها را برای تحمل بارهای خاص در ساختمان ها در انواع و اندازه های مختلف سفارش داد.
  • مقاوم در برابر آتش: سازه های فلزی در برابر آتش بسیار مقاوم هستند و خطر آتش سوزی در ساختمان را کاهش می دهند.  همچنین در صورت بروز آتش سوزی انتشار آتش را عقب می اندازد. پوشش های ویژه مقاوم در برابر شعله برای افزایش این خاصیت از سازه های فولادی عمل می کنند.
  • مقاوم در برابر رطوبت و آب و هوا: سازه های فولادی بسته به میزان کربن فولاد می تواند از مقاومت در برابر رطوبت خوبی برخوردار باشد. پوشش گرم روی و عملیات پودر اضافی برای افزایش مقاومت در برابر زنگ زدگی باعث می شود تا یک جزء سازه ای از جنس فولاد حتی در برابر اثرات آب نیز مصون بماند.
  • نصب آسان: قاب های فولادی به گونه ای ساخته شده اند تا به درستی با یک انتهای چرخان در انتهای دیگر قرار بگیرند. همچنین نیازی به نیروی عظیم در اماکن ساختمانی نیست. این امر در زمان ساخت و ساز سرعت می بخشد و فقط طی چند هفته می توان پروژه های بزرگ را به پایان رساند. ایمنی و استحکام بالا: سازه های فولادی نسبت به سایر مصالح ساختمانی مقاوم در برابر آتش هستند. همچنین ، فولاد تحت تأثیر حشرات ، موریانه ها و جوندگان بی تأثیر قرار می گیرد. نیازی به عملیات با مواد شیمیایی نیست. علاوه بر این ، ساختمانهای دارای سازه فولادی به خوبی پایه ریزی شده اند و بنابراین ، در برخورد با رعد و برق احتمال آسیب دیدن کمتر آنها وجود دارد. آنها همچنین در برابر آتش مقاوم هستند و می توانند در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله ایمن باشند.
  • انعطاف پذیری طراحی: سازه های فولادی به طراحان ساختمان انگیزه می دهد تا بهینه فکر کنند و از فضای موجود بهترین استفاده  را کنند. می توان سازه های فولادی را کاملاً در بام های غیر متعارف و طرح های خلاقانه شکل داد. این ویژگی از فولاد به ایجاد خانه های منحصر به فرد کمک می کند. بعلاوه ، نسبت مقاومت به وزن بالا در سازه فولادی امکان ساخت فضای باز بدون ستون را فراهم می کند.
  • مقاوم در برابر زلزله: زمین لرزه ها از نظر بزرگی ، فرکانس ، مدت زمان و مکان قابل پیش بینی نیستند. فولاد ماده انتخابی برای طراحی است زیرا ذاتاً نرم و انعطاف پذیر است. به جای خرد شدن ، زیر بارهای شدید خم می شود. بسیاری از اتصالات تیر- ستون در یک ساختمان فولادی به طور عمده برای پشتیبانی از بارهای گرانشی طراحی شده اند. اما آنها همچنین ظرفیت قابل توجهی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی ناشی از باد و زمین لرزه دارند.
آب و هوا رعد و برق ساخت و ساز شعله معماری