انواع آهن آلات مصرفی ساختمانی و کاربرد آنها

مقدمه:

به تمام محصولات فولادی که به صورت مستقیم و غیرمستقیم در ساختمان کاربرد دارند، آهن آلات ساختمانی گفته می‌شود. آهن آلات ساختمانی اشکال و جنس‌های مختلفی دارند که هر کدام از آنها بسته به نوع نیاز در جایی از ساختمان کاربردهای متفاوتی دارند. به طور کلی معمولا آهن آلات کاربردهای مختص به خود را دارند و به سختی می‌توانید هر کدام را جایگزین دیگری کنید. از این رو شما حین طراحی باید به طور کامل مقصودتان از آیتم مورد نظر را در نظر بگیرید. از این رو دیگر انواع آهن آلات ساختمانی نیز بر حسب شکل سطح مقطع آنها نامگذاری می گردند. باید توجه داشت دسته ای از محصولات فولادی نیز هستند که شکل سطح مقطع مشخصی نمی توان برای آنها در نظر گرفت. به عنوان مثال توری ها یا رابیتس های گالوانیزه. اگرچه این محصولات در ساختمان به کار می روند اما در زمره پروفیل ها به حساب نمی آیند. در ادامه ی این مقاله با پله همراه باشد تا با انواع آهن آلات آشنا شوید .

با این حساب دو دسته اصلی در آهن آلات ساختمانی مشاهده می شوند:

انواع آهن آلات از نظر فرم در ساختمان سازی

آهن‌آلات به عنوان مصالح اساسی در صنعت ساخت و ساز، به تفکیک انواع و اشکال مختلف در پروژه‌های ساختمانی به کار می‌روند. در زیر، توضیحاتی درباره انواع مهم آهن‌آلات از جمله پروفیل، تیرآهن، میلگرد، ورق، نبشی و ناودانی، لوله، شمش و قراضه آورده شده است:

پروفیل

پروفیل‌ها آهن‌آلاتی با شکل معین هستند که به عنوان اجزای ساختمانی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروفیل‌ها در اشکال مختلف از جمله مستطیلی، مربعی، دایره‌ای و… می‌آیند و به منظور ساخت اجزای مختلف سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربردهای آنها می‌توان به ستون‌ها، بالشتک‌ها، بارگذاری‌های سقفی و دیواری اشاره کرد

در ساختمان سازی از پروفیل های ساختمانی (Profile) به وفور استفاده می شود. این محصولات از جنس فولاد هستند و
با سطح مقطع های متفاوت و توخالی به شکل مربع یا مستطیل تولید می شوند. نام دیگر پروفیل، قوطی است که از آن در ساخت راه پله، در و پنجره استفاده می کنند.

در ساختمان سازی انواع پروفیل ها با توجه به سطح مقطعشان با نام های زیر شناخته می شوند:

• پروفیل‌ های باز
• پروفیل‌ های بسته

تیرآهن

تیرآهن‌ها، آهن‌آلاتی با شکل حرف “I” هستند و از آنها در ساختارهای بلند مانند پل‌ها، ساختمان‌ها و بناهای دارای بار تحمیلی زیاد استفاده می‌شود. تیرآهن‌ به عنوان اجزای اصلی در سیستم‌های انتقال بار و بارگذاری سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تشکیل دهنده عمده بخش های اسکلت های ساختمانی تیرآهن ها هستند؛ بنابراین با توجه به توسعه و پیشرفت تصاعدی صنایع عمرانی و افزایش حجم ساختمان سازی شهری در جهان‌ امروز، می توان تیر آهن را به عنوان یکی از پرکاربردترین آهن آلات صنعتی بر شمرد. تیر آهن ها نسبت به سایر انواع آهن آلات از خلوص آهن بیشتری برخوردار هستند. در واقع درصد عمده ای از ساختار این محصولات از آهن تشکیل شده است تا از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آهن در جهت افزایش بازدهی و کارایی این آهن آلات استفاده شود.

پرکاربرد ترین تیرآهن‌های مورد استفاده در بازار را می تواند با توجه به اهداف مختلف طبقه بندی کرد. به طور کلی پرمصرف ترین نوع تیرآهن را باید از چهار دسته زیر انتخاب کرد:

• IPE
• IPB
• INP
• CNP لانه زنبوری

میلگرد

میلگرد‌ جزو آهن‌آلات گرد با بخش عرضی گرد هستند و به عنوان اجزای تسلیح در بتن‌ریزی و تقویت سازه‌ها و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آهن‌آلات به تثبیت و تقویت بتن در برابر فشار و کشش کمک می‌کنند.

میلگردها را بعد از تیر آهن می توان پرکاربردترین آهن آلات ساختمانی به شمار آورد. البته معمولا در پروژه های عمرانی که تیر آهن به میزان چشمگیری استفاده شود، احتمالا میزان‌ مصرف میلگرد نیز در آن پروژه به حد قابل توجهی وجود داشته باشد. میلگردها به عنوان عناصر اصلی در قالب بندی بتن ریزی سازه ها از اهمیت بالایی در یک پروژه عمرانی برخوردارند.

حساسیت استفاده از این آهن تلاش در بخش هایی نظیر آرماتور بندی، باعث شده تا تولید آن در مقیاس های اندازه ای متنوع صورت بگیرد. در واقع انواع میلگرد در یک بازه گسترده از سایز تولید می شود که هر نمونه سایز دارای اختلاف کمی با نمونه قبلی یا بعدی آن دارد. انواع میلگردهای 14، 16، 18، 24 و 32 میلی متری از پر مصرف ترین مقیاس های میلگرد هستند که از کوچک تا بزرگ متناسب با نوع پروژه در ساخت سازه کار می شوند.

ورق فولادی

ورق های فولادی (Steel Sheets) نیز جزء انواع آهن آلات ساختمانی محسوب می‌ شوند که به شکل رول یا کلاف به فروش می رسند. این ورق ها از طریق نورد گرم شمش فولادی و بر اساس استانداردهای بین المللی سازمان DIN آلمان و ASTM آمریکا و گوست روسیه (GOST) تولید می شوند.

این نوع از آهن آلات ساختمانی بر اساس متریال روکش شده و نحوه تولید در دسته بندی های زیر قرار می گیرند:

ورق سیاه

این نوع از ورق های فولادی که به ورق نورد گرم نیز شناخته می شوند، در دمای بالا رول می شوند که ضخامت آن ها کاهش پیدا کند. از ورق سیاه به دلیل کیفیت پایین تر آن نسبت به ورق سرد بیشتر در موارد غیر ساختمانی برای تولید محصولات صنعتی استفاده می شود.

ورق سیاه یکی از پرکاربردترین ورق‌های موجود در بازار است.

ورق سرد

این نوع از آهن آلات ساختمانی تحت روش سرد و از طریق دستگاه های نورد سرد کشیده می شوند. این ورق ها به دلیل سطح با کیفیت تر خود نسبت به ورق های گرم در ساختمان سازی کاربرد بسیاری دارند.

از جمله روق هایی که طی نورد سرد تولید می‌شوند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

•  گالوانیزه و عرشه فولادی
• ورق روغنی
•  رنگی
• ورق آلوزینک
•  قلع اندود

ورق گالوانیزه

ورق گالوانیزه دارای روکشی از روی است که در برابر زنگ‌ زدگی، پوسیدگی و خوردگی مقاومت بالایی دارد. از ورق گالوانیزه به جز استفاده در ساختمان سازی، در صنعت خودرو سازی و لوازم خانگی، صنایع برق و الکتریک و همچنین ساخت گاردریل استفاده می‌شود.

سیم مفتول

سیم مفتول فولادی (Steel Wire Rod) از جمله آهن آلاتی است که از فولاد کم‌ کربن همراه با عناصر دیگر ساخته می شود. این محصول با توجه به میزان و نوع آلیاژ عناصر موجود در خود دارای انواعی است که سیم مفتول سیاه یکی از پرکاربردترین این نوع از آهن آلات ساختمانی محسوب می شود.

این محصول در آرماتور بندی ساختمان کاربرد گسترده ای دارد و به دلیل درصد پایین کربن موجود در آن از شکل پذیری بالا و مقاومت پایینی در برابر زنگ‌ زدگی و خوردگی برخوردار است. به همین دلیل از دو روش زیر برای افزایش مقاومت این سیم استفاده می شود:

• پوشش دادن قسمت فولادی سیم مفتول با گالوانیزه
• به کار گیری عناصر نیکل و کروم در ترکیبات آن برای تولید سیم مفتول ضد زنگ

نبشی

آهن‌آلات نبشی (L شکل) و ناودانی (U شکل) به عنوان اجزای ساختمانی با شکل زاویه‌ای و u شکل به کار می‌روند. این آهن‌آلات در تقسیم بخش‌ها، اتصالات زاویه‌ای، سفره‌ها و اجزای تشکیل‌دهنده سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند

نبشی آهن یا نبشی فولادی که به لاتین Steel angle bar نام دارد از پروفیل های دیگر باز ساختمانی می باشد که می توان نام برد. نبشی فولادی نیز مثل ناودانی به نوعی در ساختمان سازی کاربردهای ثانویه دارد. استفاده در قاب سازی، تقویت اسکلت، نبشی کشی و یا وال پست از جمله کاربردهای نبشی محسوب می شود. معروف ترین برندهای این محصول را می توان نبشی شکفته مشهد، نبشی ناب تبریز، نبشی آریان فولاد، نبشی فولاد منظومه و نبشی اسپیرال در نظر گرفت.

ناودانی

این دسته از محصولات فولادی، نوعی فرآورده تولید شده با روش نورد گرم هستند. ناودانی‌ها یک سطح افقی دارند که به آن جان گفته می‌شود و دو بال در طرفین بر جان عمود شده‌اند. این محصول در ابعاد و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شود. ناودانی‌ها می‌توانند از جنس آهن یا انواع آلیاژها مانند استیل باشند.
همچنین استفاده از ناودانی آلومینیوم و گالوانیزه هم در ساختمان سازی رایج است. این محصولات در سه نوع ساده، مشبک و اروپایی در بازار وجود دارند. این دسته از آهن آلات ساختمانی برای ساخت تیر حمال، ساخت خرپا، ساخت دیوار، ساخت سقف یا به عنوان تیرچه استفاده می‌شوند.

لوله

لوله‌های آهنی در سیستم‌های تأسیساتی مانند سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی، آب و فاضلاب و گاز استفاده می‌شوند. این آهن‌آلات برای انتقال مایعات، گازها و سایر محتویات در ساختمان‌ها و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند

لوله های فلزی (Metal Pipes) برای انتقال آب گرم، گاز و سیستم فاضلاب در ساختمان استفاده می شوند. این نوع از آهن آلات ساختمانی با توجه به متریال خود در سه دسته زیر قرار می گیرند:

•  چدنی
•  آهنی
•  فولادی

معمولا از لوله های چدنی و فولادی در سیستم فاضلاب استفاده می شود. البته لوله های فولادی مقاومت کششی و فشاری بالاتری دارند؛ ولی احتمال خوردگی آن ها نیز زیادتر است.

به همین دلیل برای افزایش مقاومت آن‌ ها این لوله ها را با روکش روی به صورت گالوانیزه تولید می کنند. لوله های گاز رسانی در داخل ساختمان از اهمیت بسیاری برخوردار هستند و باید ایمنی بالایی داشته باشند‌. به همین دلیل این نوع لوله ها از فولاد سیاه یا فولاد گالوانیزه انتخاب می‌ شوند.

شمش و قراضه

شمش‌ها و قراضه‌ها آهن‌آلات با شکل معین برای تقویت اجزای سازه‌ها و تسلیح بتن استفاده می‌شوند. این آهن‌آلات در ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌ها به کار می‌روند تا مقاومت و دوام آنها افزایش یابد.

همه این انواع آهن‌آلات با توجه به خواص مکانیکی و شکل‌های خاص خود، در تامین نیازهای مختلف ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند

نتیجه گیری

آهن، در اشکال و آلیاژهای مختلف آن، بخشی جدایی ناپذیر از تاریخ بشر و زندگی معاصر است. از عصر آهن باستان تا به امروز، این فلز همه کاره در پیشرفت های تکنولوژیکی، پیشرفت های اجتماعی و شگفتی های معماری نقش اساسی داشته است. معرفی انواع مختلف آهن، از آهن فرفورژه گرفته تا فولاد آلیاژی، نقش های متنوعی را که هر نوع در شکل دادن به دنیای ما ایفا می کند، نشان می دهد.

منبع: ورق آلات –خباززاده – آهنک