هدف اصلی استفاده از آهن و فولاد در صنعت ساختمان، تشکیل اسکلتی است که همه چیز را درکنار هم نگه دارد.
از فولاد سازه‌ای عموماً به‌عنوان مادۀ تقویت‌کننده برای مقاومت در برابر کشش و شکل پذیری بتن استفاده می‌شود. در این قسمت از دانشنامۀ عصرآهن، انواع مقاطع فولادی و ویژگی‌های مربوط به هر کدام بررسی خواهد شد.
برای مطالعه بیشتر تا انتهای مقاله همراه ما باشید.
فهرست مطالب
در بازار آهن ایران انواع مقاطع فولادی توسط تولیدکنندگان معتبر برای خرید، تولید می‌شوند. هر کدام از این مقاطع کاربرد و استفادۀ منحصر به خود را دارد و بر اساس نوع کاربری انتخاب می‌شود.
قطعات فولادی در قالب‌های ریخته‌گری به صورت پیوسته و بدون اتصال تولید می‌شوند که اشکال مختلف آن‌ها در ادامه شرح داده شده است. برای آشنایی بیشتر با انواع مقاطع فولادی در ادامه با ما همراه باشید.
اشکال مختلف انواع مقاطع فولادی
اعضای فلزی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی هستند که با شکل و سطح مقطع همچنین کیفیت مکانیکی و شیمیایی مربوط به خود مشخص می‌شوند.
انتقال بارهای افقی و قائم از طریق اعضای فولادی سازه‌ای انجام می‌شود. انواع مقاطع فولادی در قالب‌های ریخته‌گری پیوسته و بدون اتصال تولید می‌شوند که اشکال مختلف آن به شرح زیر است:
- مقاطع زاویه‌دار؛
- مقاطع قوطی شکل؛
- مقاطع T شکل؛
- مقاطع I شکل؛
- مقاطع طویل مثل میلگرد؛
- مقاطع تخت؛
- مقاطع صفحه‌ای.
انواع مقاطع فولادی تولید شده توسط کارخانجات فولاد زیاد است؛ اما عمده‌ترین مقاطع فولادی مصرفی در صنعت ساخت‌وساز شامل میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی، پروفیل و ورق که هر یک از این‌ها در دسته‌بندی بالا قرار می‌گیرد.
مقاطع زاویه دار
این مقاطع به صورت "L" شکل بوده و در دو نوع تولید می‌شوند:
• مقاطع زاویه‌دار با زاویۀ برابر که دارای پایه‌هایی با ابعاد برابر هستند؛
• مقاطع زاویه‌دار با زاویۀ نابرابر که دارای پایه‌هایی با ابعاد مختلف هستند.
مقاطع زاویه‌دار در ساخت خرپاها برای سقف به کار برده می‌شوند.
مقاطع زاویه‌دار با زاویۀ برابر در سایزهای 20x20x3 میلی‌متر تا 200x200x25 میلی‌متر و مقاطع زاویه‌دار با زاویه نابرابر در ابعاد 30x20x3 میلی‌متر تا 200x150x18 میلی‌متر موجود هستند.
مقطع نبشی و ناودانی جزو مقاطع زاویه‌دار به شمار می‌روند.
مقطع ناودانی
ناودانی محصولی است که با استفاده از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود. شکل مقطع ناودانی متشکل از یک صفحۀ عمودی همراه بال‌هایی افقی و رو به بالا است.
شکل هندسی مقطع ناودانی باعث ایجاد مقاومت ساختاری زیادی در سازه می‌شود و آن را به یک مقطع ایده‌آل جهت ساخت قاب و مهاربند تبدیل می‌کند. از ناودانی در ساخت ماشین آلات و محفظۀ وسایل نقلیه نیز استفاده می‌شود.
کاربردهای ناودانی در زیر آمده است:
- مقطع ناودانی در پروژه‌های ساخت و ساز استفاده می‌شود؛
- از انواع سایزهای آن در ساخت کشتی‌ها و ماشین آلات استفاده می‌شود؛
- در ساخت راه پله کاربرد دارد.
مقطع نبشی
نبشی یک مقطع فولادی به شکل L با زاویۀ 90 درجه است. مقطع نبشی مناسب برای کاربری سازه‌ای، ساخت و تعمیر در پروژه‌ها است.
این عضو فلزی می‌تواند دارای بال مساوی و یا بال‌های نامساوی باشد. مقاطع نبشی، دارای دو بال بوده که هر دو در انتها به هم متصل هستند و به‌طور گسترده‌ای در قاب‌های فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این مقاطع در اندازه‌های مختلف از 100x45 میلی‌متر تا 400x100 میلی‌متر در دسترس هستند.
بخوانید: چگونه از نبشی کشی برای تقویت و استحکام سازه استفاده می‌کنند؟
مقاطع قوطی شکل
مقاطع قوطی از دیگر انواع مقاطع فولادی در دو گروه لوله فولادی با مقطع دایره‌ای و قوطی با مقطع مستطیلی و مربعی تقسیم می‌شوند. از این اعضا در ساخت ستون، تیر و خرپا استفاده می‌شود.
این مقاطع در طیف وسیعی از ابعاد و سایزها تولید می‌شوند. در بسیاری از موارد استفاده از این مقاطع از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه نیست؛ بنابراین باید در انتخاب خود دقت کنید.
مزایای لوله فولادی:
- نسبت به وزن، قدرت تحمل بالایی دارند؛
- دارای مقاومت یکنواخت؛
- مقاومت بالا در برابر بارگذاری پیچشی (انتخابی مناسب برای استفاده در مهاربند)؛
- افزایش شکل‌پذیری سازه؛
- نصب این قطعات به آسانی رخ می‌دهد؛
- در ساخت ستون و اعضای مرکب کاربرد بسیاری دارد.
اندازه این مقاطع لوله‌ای با اندازه‌گیری قسمت خارجی و ضخامت مقطع به دست می‌آید.
برای بررسی لوله و قوطی اصفهان روی لینک کلیک کنید.
مقاطع T شکل
در مقاطع T شکل، بال و جان مقطع به شکل "T" ساخته می‌شود و از این مقاطع در خرپاها برای تقویت سازه استفاده می‌کنند؛ همچنین برای ساخت این نوع مقاطع می‌توان از دو مقطع زاویه‌دار کنار هم استفاده کرد.
اندازه مقاطع T شکل از 20x20x3 میلی‌متر تا 150x150x10 میلی‌متر متفاوت است؛ همچنین این مقاطع در انواع ضخامت تولید و عرضه می‌شوند.
مقاطع I شکل
مقاطع I شکل که به آن‌ها تیر یا تیرچه‌های فلزی نیز گفته می‌شود، به‌عنوان تیر و ستون در ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاطع در اندازه‌های مختلف از 75x50 میلی‌متر تا 600x210 میلی‌متر تولید می‌شوند.
تیرهای سازه‌ای دارای اشکال و ابعاد مختلفی هستند؛ بنابراین هر کدام بر اساس ویژگی و مشخصات هندسی نام گذاری شده‌اند.
تیرآهن در انواع مختلف تولید می‌شود. این مقطع از جمله پرکاربردترین انواع مقاطع فولادی در سازه است. برای بررسی انواع تیرآهن تولیدی کارخانجات فولاد ایران روی لینک کلیک کنید.
سازه فولادی ساخته شده با قاب فلزی متشکل از تیر و ستون است که برای مقاومت در برابر بارهای جانبی مانند باد و زلزله در محور افقی و عمودی مهاربندی می‌شود.
تمامی پروفیل‌ها و انواع مقاطع فولادی استاندارد همراه با ویژگی در مقررات و آیین‌نامه‌های مربوط به ساختمان معرفی شده‌اند. مؤثرترین و متداول‌ترین مقاطع در طراحی تیرهای سازه‌ای مقاطع I شکل هستند.
مقاطع I شکل شامل بال و جان هستند که در شکل زیر، ضخامت جان با حرف D، ضخامت بال با حرف C، عرض بال با حرف B و ارتفاع تیر با حرف A مشخص شده است.
بخوانید: همه چیز درباره ی تیرآهن های ساختمانی
قسمت جانِ تیر، مقاومت در برابر نیروهای برشی را افزایش می‌دهد و از شکستن، گسیختگی یا ریزش جلوگیری می‌کند.
مقاطع تخت
مقاطع تخت نیز در ساخت درها و پنجره‌ها استفاده می‌شود. این مقاطع با طول عرض تعیین می‌شوند که از 10 تا 400 میلی‌متر متغیر است؛ همچنین ضخامت مقاطع تخت از 3 میلی‌متر تا 40 میلی‌متر می‌باشد.
مقطع ورق
ورق در انواع ورق آجدار، ورق روغنی، ورق گالوانیزه، ورق سیاه و ورق رنگی تولید می‌شود.
ورق‌های آجدار از ورق‌های فولادی ساده تولید می‌شوند. در ساخت این ورق‌ها از دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که با اعمال فشار روی ورق‌های ساده روی آن‌ها آج ایجاد می‌کنند. این ورق‌ها بیشتر در ساخت سقف‌ها استفاده می‌شوند.
مقاطع صفحه‌ای
مقاطع صفحه‌ای گسترده، از ورق‌های فلزی سبک ساخته می‌شود که به کمک دستگاه، برش داده شده و صاف می‌شوند. به‌طور کلی در این مقاطع، یک شبکه لوزی شکل از ورق‌ها ساخته می‌شود.
صفحات فلزی کاربرد فراوانی در سازه‌های فلزی دارند. از این مقاطع برای اتصال تیرهای فلزی و اعضای کششی در خرپا، سقف و غیره استفاده می‌شود. ضخامت این صفحات از 5 تا 50 میلی‌متر متغیر است.
میلگرد
میلگرد، دارای مقطع دایره‌ای شکل است که به‌عنوان تقویت‌کننده در سازه‌های بتنی و کوره‌های فلزی استفاده می‌شود. قطر این میلگردها از 5 تا 250 میلی‌متر متغیر است.
میلگرد در انواع مختلفی تولید می‌شود که هر کدام در کاربری مخصوص خود مصرف می‌شوند. میلگرد ساده، میلگرد آجدار و میلگرد صنعتی از انواع میلگردهای موجود در بازار هستند.
میلگردهای با مقاومت بالا (HYSD)
میلگردهایی با مقاومت بالا (HYSD) از فولاد با مقاومت بالا ساخته می‌شوند. این نوع میلگردها نوآوری بزرگی در بخش فولاد به حساب می‌آیند و به‌عنوان تقویت‌کنندۀ اصلی در کلیه کارهای بتنی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها، عملیات بتنی پیش ساخته، پایه‌ها، جاده‌ها و غیره به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاطع در اندازه‌های مختلف از قطر 6 تا 50 میلی‌متر موجود هستند.
از جمله مزایای میلگرد با مقاومت بالا (HYSD) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• این مقاطع بدون هیچ ترکی می‌توانند تا 180 درجه خم شوند؛
• مقاومت و دوام بالایی دارند؛
• با استفاده از این میلگردها، 30 تا 40 درصد از هزینه‌ها کاهش می‌یابد؛
• برای هر نوع کار بتنی مناسب هستند؛
• اتصال عالی با بتن ایجاد می‌کنند؛
• با استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی قابل جوشکاری هستند.
بخوانید: جوشکاری میلگرد و هر آنچه که باید درباره آن بدانید
میلگردهای فولادی معمولی
میلگرد در انواع مختلفی تولید می‌شود؛ ولی بیشترین میلگردی که در بازار و در صنعت عمران استفاده می‌شود، میلگرد آجدار است. برای آشنایی با انواع میلگرد به مقالۀ زیر مراجعه کنید.
میلگردهای فولادی معمولی با استفاده از فولاد سبک تولید می‌شوند. این نوع از میلگردها شبیه به میلگردهای HYSD هستند با این تفاوت که نسبت به مقاطع HYSD مقاومت بسیار کمتری دارند.
بخوانید: معرفی انواع میلگرد | آشنایی با کاربرد هر کدام در سازه
میلگردهای حرارتی
میلگردهای حرارتی (TMT) با استفاده از گرمای مکانیکی و با یک تکنیک خاص تولید می‌شوند. در این فرآیند میلگردهای فولادی داغ با پاشیدن ناگهانی آب، سرد می‌شود.
سطح میلگرد خنک می‌شود؛ اما قسمت داخلی یا هستۀ آن هنوز گرم است. با استفاده از تکنیک ترکیب دماهای مختلف، میلگرد مقاومت بیشتری به دست می‌آورد و در زمان تسلیم، مقاومت خوبی را از خود نشان می‌دهد.
علاوه بر این موادی مانند مس، فسفر، کروم و غیره در فرآیند تولید میلگردهای TMT افزوده می‌شود که مقاومت به خوردگی آن را بهبود می‌بخشند.
البته میلگردهای ضدزنگ هم کاربرد و طرفدار بسیاری دارند و اگر در سازه استفاده شود، مقاومت ساختمان بهتر خواهد بود؛ همچنین از هزینه‌های تعمیر و بازرسی ساختمان بعد از گذشت چندین سال، کاسته می‌شود.
قیمت میلگردهای ضدزنگ بیشتر از میلگرد معمولی است؛ به‌همین علت بیشتر مهندسین و پیمانکاران، استفاده از نوع معمولی را ترجیح می‌دهند.
میلگردهای جوش شده شبکه‌ای
میلگردهای جوش شده شبکه‌ای فولادی یک سری میلگردهای معمولی هستند که عمود بر یکدیگر قرار گرفته و در تمام نقاط جوش داده می‌شوند.
این مقاطع به‌عنوان تقویت‌کننده برای صفحات کف، پوشش‌های کانال کوچک، روسازی‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود.
به این مقطع، صفحه مش‌بندی شده نیز می‌گویند که در اندازه‌های مختلف تولید می‌شوند. در ساخت این مقطع از میلگرد با سایز کم استفاده می‌شود.
بخوانید: آشنایی با مش بندی فولادی | انواع کاربرد آن در سازه بتن مسلح
معرفی بهترین آهن در ساختمان سازی
تا اینجای مقاله انواع آهن در ساختمان سازی را معرفی کردیم؛ اما سؤالی که در این بین به‌وجود می‌آید این است که بهترین مقطع آهنی کدام است.
مقاطع نام‌برده شده که در صنعت ساختمان هم مورد استفاده قرار می‌گیرد اعم از میلگرد، تیرآهن، تیرآهن هاش، نبشی، ناودانی، ورق و انواع مختلف هر کدام از این مقاطع است.
حال اگر بخواهیم از بین این مقاطع گفته شده یکی را به‌عنوان بهترین مقطع نام ببریم، غیرممکن است. چراکه هر یک استفاده و کارایی منحصربه‌فردی دارند و در اعضا و قسمت‌های لازم استفاده می‌شوند.
ولی اگر بخواهیم پرفروش‌ترین و پرمصرف‌ترین مقطع را انتخاب کنیم قطعاً میلگرد در ردیف اول خواهد بود. دلیل پرفروش بودن میلگرد، حجم زیاد ساخت سازه‌های بتن‌آرمه و نیاز به مقطع میلگرد است.
به‌ترتیب بعد از میلگرد، تیرآهن، نبشی و ناودانی مصرف زیادی دارند. انواع آهن در ساختمان سازی توسط تولیدکنندگان داخلی تولید شده و در بازار عرضه می‌شود.
برای اطلاع از قیمت روز آهن و خرید انواع مقاطع آهنی می‌توانید به وب‌سایت عصرآهن مراجعه کنید.
سخن آخر
فولاد جزو مصالحی است که برای اهداف مهندسی طراحی شده و به‌طور گسترده در صنعت ساختمان استفاده می‌شود.
رفتار آن قابل پیش‌بینی است و تابع استانداردها و کدهای مختلفی که توسط آیین‌نامه‌ها تعیین شده است، تولید می‌شود. شکل، مقطع، ترکیب شیمیایی و خصوصیات مکانیکی آن نیز مشخص است.
قیمت انواع مقاطع فولادی به‌صورت لحظه‌ای در سایت عصرآهن به‌روزرسانی می‌شود؛ همچنین برای تهیه و خرید انواع مقاطع آهنی نظیر تیرآهن و میلگرد می‌توانید با مشاورین ما در عصرآهن با شماره 0414180 در تماس باشید.
ما در مجموعۀ عصرآهن در زمینۀ خرید اقلام مربوطه راهنمای شما خواهیم بود.