تفاوت مصالح ساختمانی استفادهشده در برجسازی با ساختمانسازی
به گزارش گروه رسانههای دیگر خبرگزاری آنا در صنعت ساخت و ساز، مصالح فولادی با انواع شکلها و قابلیتهای مختلف، یکی از اساسیترین عناصر به شمار میروند. حال اگر بخواهیم تعریفی ساده و جامع از مصالح فولادی داشته باشیم میتوانیم بگوییم به هر نوع مواد فولادی که مهندسان در طراحی زیربنا، ساختار و یا جزئیات آن در نظر میگیرند، مصالح فولادی میگویند. اکنون ما در این مقاله سعی داریم به صورت تخصصیتر به تفاوتهای مصالح فولادی به کار گرفته شده در ساختمانها و برجها بپردازیم.
تفاوت کلی انواع مصالح فولادی در چیست؟
انواع مصالح فولادی بنابر هدف استفاده از آنها دارای سه تفاوت اصلی هستند:
آلیاژ به کار رفته در تولید:
انواع آلیاژها با توجه به عناصر به کار رفته در آنها خواص مکانیکی متفاوتی را از خود نشان میدهند. خواصی مثل مقاومت به سایش، مقاومت به خوردگی، مقاومت به ضربه، مقاومت کششی، قابلیت شکلپذیری و قابلیت جوشکاری جزو این موارد هستند. این تفاوتها باعث میشود که هر کدام از این آلیاژها برای انجام کاری خاصی کاربرد داشته باشند.
شکل و اندازه:
در نگاه اول شاید به نظر برسد که همه میلگردها و یا همه تیرآهنها شبیه به هم هستند. اما با یک نگاه دقیقتر متوجه میشویم که حتی مصالح ساختمانی که در یک دسته قرار میگیرند در جزییات با هم متفاوت هستند. مثلا طول بال تیرآهنها، شکل آج میلگردها و یا ضخامت قوطیها بنابر هدف استفاده از آن متفاوت است و در بارگذاریها نیز تغییرات زیادی ایجاد میکند.
روش تولید:
روش تولید انواع مصالح فولادی بر قابلیتهای آن تاثیر میگذارد. مثلا عواملی مانند دما و فشار نورد، عملیاتهای حرارتی، تکنولوژیهای امروزی پوشش دهی و نحوه فرم دهی قابلیتهای منحصر به فردی به هر فلز میدهد.
انواع مصالح فولادی و کاربرد آنها در ساختمان سازی و برج سازی
حالا که علتهای تغییر خواص و مزیتهای مصالح فولادی را از نظر گذرانیم، وقت آن رسیده است که به سراغ بررسی موردی هر کدام از آنها برویم و نکات تکمیلی هر مورد را به دقت بررسی کنیم. فراموش نکنید که هر کدام از این مقاطع فولادی، براساس استانداردها و روشهای ساخت متفاوت، در انواع گوناگونی تولید و عرضه میشوند.
تیرآهنها
تیرآهنها پروفیلهایی فولادی هستند که مقطع آنها به شکل H یا I میباشد. تیرآهنها را از جهات مختلف میتوان دستهبندی کرد که بر اساس شکل مقطع به سه نوع IPE، INP و IPB تقسیم میشوند. که البته نوع IPE و INP در دسته بندی کلیتر زیر مجموعه شکل I و نوع IPB زیر مجموعه شکل H میباشد. به طور معمول در ایران برای ساخت ساختمانها از تیرآهنهایی با مقطع I شکل استفاده میشود. این نوع از تیرآهنها در مقایسه با نوع دیگر از مقاومت کمتری برخوردار هستند اما قیمت مناسبتری دارند.
ویژگی تیرآهن H :
تیرآهنهای H به خاطر بزرگتر بودن طول بالهایشان در مقابل نیروهای وارده در جهات مختلف مقاومت بیشتری دارند. در حالی که تیرآهنهای I تنها از یک جهت مقاومت خوبی نشان میدهند. این مسئله باعث میشود که تیرآهنهای H در ساختمانهای بلندتر، پلها و ستونهای باربر کاربرد بیشتری داشته باشند.
این نوع از تیرآهن را میتوان تا طول 100 متر هم به کار برد و این یک مزیت قابل توجه در برج سازی محسوب میشود.
بهترین جنس تیرآهن برای برج سازی:
تیرآهن را میتوان از نظر نوع جنس به سه دسته تقسیم کرد.
- ST37
- ST44
- ST52
شباهت این سه نوع جنس این است که هر سه دارای درصد کربن پایینتر از 0.25% هستند. همچنین در فرآیند ساخت آنها به جز عملیات نرماله کردن و تنشگیری عملیات دیگری انجام نشده. این امر باعث میشود که تیرآهنها قابلیت شکلپذیری، برشکاری و جوشکاری بهتری از خود نشان دهند.
اما با توجه به اینکه عدد به کار برده شده پس از حروف ST، نشاندهنده مقاومت کششی آن بر اساس کیلوگرم بر میلیمتر مربع است، میتوانید حدس بزنید که نوع ST52 در مقابله با نیروهای کششی آستانه تحمل بالاتری دارد. در واقع بر اساس این دستهبندی، تیرآهن نوع ST52 برای استفاده در ساختمانهای بلند و سازههای بزرگتر قابل قبولتر است.
به طور خلاصه باید بگوییم تیرآهنهای مورد استفاده در صنعت برج سازی معمولا از نوع H یا IPB و کرد با جنس پایهی ST52 هستند. و سایر انواع آنها را میتوان در ساختمان سازی استفاده.
میلگردها
میلگرد پروفیلی است که سطح مقطعی دایرهایشکل دارد. میلگردها یکی از اجزای اصلی مصالح فولادی در کشور ما محسوب میشوند. آنها به عنوان نگهدارنده، رابط، شبکه و غیره استفاده میشوند. یکی از وظایف اصلی میلگردها افزایش مقاومت کششی بتنهاست و معمولا در ستونها و پیریزی اصلی ساختمان نقش دارند؛ پس باید به خواص و انواع آنها توجه ویژهای کرد.
- بهترین نوع میلگرد برای برجسازی:
میلگردهایی که در کشور ما وجود دارند با توجه به توانایی مقاومت در برابر نیروی کششی، به چهار دسته A1، A2، A3 و A4 تقسیم میشوند. تفاوتهای ظاهری و آلیاژی و همچنین فرآیندهای تولید متفاوت آنها باعث شده که هر کدام برای نوعی از سازهها پیشنهاد شوند. اما این تفاوتها تا چه اندازهای است؟
- میلگرد A1:
این نوع از میلگرد را با توجه به خواص شکل پذیری، نرم بودن و قابلیت مناسب جوش کاری به عنوان میلگرد داکتیل یا ساده میشناسند. این میلگرد هیچ گونه آج بر روی سطح خود نداشته و مناسب انجام عملیاتهای آهنگری و خم و برش میباشد و کمتر برای استفاده در سازهها پیشنهاد میشود.
- میلگرد A2:
این نوع میلگرد با داشتن آجهای موازی پیچشی قابل تشخیص است. تنش جاری میلگرد A2 برابر 3000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و تنش گسیختگی آن برابر 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است که این نوع میلگرد را در رده نیمه سخت قرار میدهد. میلگرد A2 یکی از میلگردهای مناسب برای صنعت ساختمان سازی است. ویژگی اصلی این نوع میلگرد مقاومت آن در برابر نیروی برشی است. بهتر است این نوع میلگردها را در قسمتهایی مثل کمرکشهای دیوارههای برشی، خاموتها و یا در نقاطی استفاده کنید که تنش برشی بیشتری بر میلگرد وارد میآید.
- میلگرد A3:
این نوع میلگرد با توجه به تنش جاری 4000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و تنش گسیختی 6000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع از لحاظ سختی در رده بالاتر از نوع A1 و A2 قرار میگیرد و در نتیجه مقاومت بالاتری در مواجه با نیروهای کششی وارده بر بتن از خود نشان میدهد. به علاوه میلگرد A3 دارای آج شبکهای یا ضربدری است که موجب بالا رفتن مقاومت چسبندگی آن به بتن میگردد و استفاده آن را در ساختمانهای بلندتر و سازههای سنگینتر توجیه پذیر میکند.
- نقطه ضعف میلگرد A3:
هرچند میلگرد A3 نیز مانند نوع A2 یکی از مصالح فولادی رایج و مناسب در ساختمان سازی کشور ما است اما استفاده از آن در سازههای سنگین مثل برجها توصیه نمیشود زیرا میلگرد A3 در برابر نیروی برشی مقاومت مناسبی ندارد. در واقع در ساختمانهای بلند، تنشها و موجهای مختلفی در ارتفاع سازه ایجاد میشود و این تنشها با تبدیل شدن به نیروی برشی در شبکهها و خرپاها میتوانند باعث شکستن این نوع از میلگردها شوند.
- بهترین میلگرد برای برج سازی:
ترمکس، یک فرآیند نوین تولیدی است که در آن با استفاده از شمشهای درصد پایین کربن، میلگردهایی در دسته فولاد S500 و دارای مقاومت کششی 6500 تولید میشود که قابلیت شکلپذیری و جوشکاری مناسبی نیز دارند. این همان چیزی است که سازههای بزرگ به آن احتیاج دارند.
یعنی مقاومت کششی بالا همراه با قابلیت شکلپذیری و جوشکاری. در فرآیند ترمکس میلگرد پس از عملیات نورد گرم در معرض نازلهای آب قرار گرفته و دمای آن به سرعت پایین میآید. این عمل باعث مارتنزیته شدن سطح میلگرد یا به زبان سادهتر باعث ایجاد سختی سطحی بالاتر میگردد.
ویژگی این نوع نورد این است که شکنندگی حاصل شده در سطح میلگرد باعث نمیشود که شکلپذیری عمقی آن از بین برود. این نوع از میلگردها در دسته A4 قرار میگیرند.
- میلگرد A4:
از قابلیتهای این نوع میلگرد کاهش میزان مصرف میلگرد و در نتیجه کاهش وزن و حجم سازههای فلزی یک برج است که فاکتوری مهم در استانداردهای بین المللی محسوب میشود. بهعلاوه قابلیت مناسب این نوع میلگرد برای جوشکاری باعث تقویت اتصالات شبکهها میشود.. از لحاظ ظاهری میلگرد نوع A4 دارای آج مرکب یا هفت و هشت میباشد که میتواند استحکام چسبندگی آن را در بتن بالا ببرد.
اکنون میتوان نتیجه گرفت که میلگرد A4 گزینه مناسبتری برای برج سازی است. البته این نکته را هم نباید نادیده بگیریم که همه میلگردها بجز A1 را میتوان در ساختمانهای معمول استفاده کرد.
سایر مصالح فولادی
در نهایت توجه داشته باشید که پروفیلهای مورد استفاده در سازههای فلزی، با توجه به میزان مقاومتهای مکانیکی آزمون شده، در ردهبندیهای مختلف قرار میگیرند که به طور کلی هرچه سازه بزرگتر باشد، باید مصالح فولادی دارای مقاومت بالاتری انتخاب کرد. برای پی بردن به این نکات، باید به نقشههای از پیش تعیینشده و استانداردهای محصولات فولادی توجه کنید.
سخن پایانی
مصالح فولادی گوناگونی در ساختمانسازی و برج سازی به کار میروند؛ نکته اینجاست که برخی از مصالح، با توجه به ویژگیهای ساخت و آلیاژهای به کار رفته، استحکام بیشتری دارند و در نتیجه در برج سازی بیشتر استفاده میشوند. از طرف دیگر، برخی از انواع مصالح فولادی به سبب مقاومت نهچندان زیاد، در ساخت انواع سازههای کوچکتر به کار میروند.
برگرفته از : https://esfahanahan.com
انتهای پیام/ر/4127
انتهای پیام/