هدف اصلی آهن و فولاد در صنعت ساختمان تشکیل اسکلتی است که همه چیز را درکنار هم نگه دارد. از فولاد سازه‌ای عمدتا به عنوان ماده تقویت کننده برای مقابله با مقاومت در برابر کشش و شکل پذیری بتن استفاده می‌شود. در این قسمت از دانشنامه عصرآهن، الزامات مربوط به انواع مقاطع فولادی و ضوابط فشردگی آنها بررسی خواهد شد.
فهرست مطالب
در بازار آهن ایران انواع مقاطع فولادی توسط تولیدکنندگان معتبر برای خرید وجود دارد. هر کدام از این مقاطع کاربرد و استفاده منحصر به خود را دارد و 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
اعضا 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 اعضا فولادی سازه‌ای صورت می‌گیرد. انواع مقاطع فولادی در قالب‌های ریخته گری 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
- میلگرد
- مقاطع تخت
- مقاطع صفحه‌ای
انواع مقاطع فولادی تولید شده توسط کارخانجات فولاد زیاد است اما عمده‌ترین مقاطع فولادی مصرفی در صنعت ساخت و ساز 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 تولید شده و شامل دو نوع می باشند:
• مقاطع زاویه‌دار با زاویه برابر که دارای پایه‌هایی با ابعاد برابر می‌باشند.
• مقاطع زاویه‌دار با زاویه نابرابر که دارای پایه‌هایی با ابعاد مختلف می‌باشند.
مقاطع زاویه‌دار در ساخت خرپاها برای سقف به کار برده می‌شوند.
مقاطع زاویه‌دار با زاویه برابر در سایزهای 20x20x3 میلی متر تا 200x200x25 میلی‌متر و مقاطع زاویه دار با زاویه نابرابر در ابعاد 30x20x3 میلی‌متر تا 200x150x18 میلی‌متر موجود می‌باشند. مقطع نبشی و ناودانی جزو مقاطع زاویه‌دار به شمار می‌روند.
مقطع ناودانی
ناودانی محصولی است که از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود. شکل مقطع ناودانی متشکل از یک صفحه 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 محفظه 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.
مقاطع نبشی
نبشی یک مقطع فولادی به شکل L می‌باشد. این قطعه آهنی یا فولادی دارای زاویه 90 درجه است. مناسب برای کاربری سازه‌ای، ساخت و تعمیر در پروژه‌ها می‌باشد. این عضو فلزی می‌تواند دارای بال مساوی و یا بال‌های نامساوی باشد. زاویه بین دو بال در نبشی 90 درجه است.
مقاطع نبشی، دارای دو بال بوده که هر دو در انتها به هم متصل هستند و به طور گسترده‌ای در قاب‌های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاطع در اندازه های مختلف از 100x45 میلی متر تا 400x100 میلی متر 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.
در بسیاری از موارد استفاده از این مقاطع از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی‌باشد. این مقاطع در طیف وسیعی از ابعاد و سایزها تولید می‌شوند.
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 شکل پذیری سازه
- نصب این قطعات به آسانی رخ می‌دهد.
- در ساخت ستون و اعضای مرکب کاربرد بسیاری دارد.
مقاطع فولادی در برابر جریان هوا یا آب مقاومت کمتری دارند. اندازه این مقاطع لوله‌ای با اندازه گیری قسمت خارجی و ضخامت مقطع به دست می‌آید.
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 میلی متر تا 150x150x10 میلی متر 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 می شود، به عنوان تیر و ستون در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاطع در اندازه های مختلف از 75x50 میلی متر تا 600x210 میلی متر تولید می شوند.
تیرهای سازه‌ای دارای اشکال و ابعاد مختلفی هستند. بنابراین هر کدام بر اساس ویژگی و مشخصات هندسی نام گذاری شده اند.
تیرآهن در انواع مختلف تولید می‌شود. این مقطع از جمله پرکاربردترین انواع مقاطع فولادی در سازه می‌باشد. 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 آیین نامه‌های مربوط به ساختمان معرفی شده‌اند. موثرترین و متداول ترین 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 جان تیر، مقاومت در برابر نیروهای برشی را افزایش می‌دهد و از شکستن، گسیختگی و یا ریزش جلوگیری می‌کند.
مقاطع تخت
مقاطع تخت نیز در ساخت درها و پنجره ها استفاده می شود. این مقاطع با عرضشان تعیین می شوند که از 10 تا 400 میلی متر متغیر است. هم چنین ضخامت مقاطع تخت از 3 میلی‌متر تا 40 میلی‌متر می‌باشد.
مقطع ورق
ورق در انواع ورق آجدار، ورق روغنی، ورق گالوانیزه، ورق سیاه و ... 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 بر روی آنها آج ایجاد می‌کنند. این ورق‌ها 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. به طور 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 به عنوان تقویت کننده در سازه‌های بتنی و کوره‌های فلزی استفاده می‌شود. قطر این میلگردها از 5 تا 250 میلی‌متر متغیر می‌باشد.
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 می‌باشد.
میلگردهای با مقاومت بالا (HYSD)
میلگردهای با مقاومت بالا (HYSD) از فولاد با مقاومت بالا ساخته می‌شوند. این نوع میلگردها نوآوری بزرگی در بخش فولاد به حساب می‌آیند و به عنوان تقویت کننده اصلی در کلیه کارهای بتنی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها، عملیات بتنی پیش ساخته، پایه‌ها، جاده‌ها و غیره بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاطع در اندازه‌های مختلف از قطر 6 تا 50 میلی‌متر موجود می‌باشند.
از جمله مزایای میلگردهای 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 می‌باشند.
• اتصال عالی با بتن ایجاد می‌کنند.
• با استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی قابل جوشکاری هستند.
میلگردهای فولادی معمولی
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.
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.
بنابراین سطح میلگرد خنک می‌شود اما قسمت داخلی یا هسته آن هنوز گرم می‌باشد. 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.
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 به عنوان تقویت کننده برای صفحات کف، پوشش‌های کانال کوچک، روسازی ها و غیره استفاده می شود.
به این مقطع، صفحه مش‌بندی شده نیز می‌گویند که 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
جمع‌بندی
فولاد جزو مصالحی است که برای اهداف مهندسی طراحی شده و به طور گسترده در صنعت ساختمان استفاده می‌شود. رفتار آن قابل پیش بینی است و تابع استانداردها و کدهای مختلف که توسط آیین نامه‌ها تعیین شده است، تولید می‌شود و شکل، مقطع، ترکیب شیمیایی و خصوصیات مکانیکی آن مشخص می‌گردد.
قیمت آهن آلات به صورت لحظه‌ای در سایت عصرآهن بروز رسانی می‌شود، همچنین برای تهیه و خرید انواع مقاطع آهنی نظیر تیرآهن و میلگرد می‌توانید با مشاورین ما در عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در تماس باشید. مشاورین ما در زمینه خرید اقلام مربوطه راهنمای شما خواهند بود.