انواع آهن آلات ساختمانی
انواع آهن آلات ساختمانی به عنوان اسکلت اصلی ساختمانها، نقش بسیار مهمی در استحکام و مقاومت سازه ایفا میکنند. هر یک از انواع آهن آلات دارای ویژگیها و کاربردهای خاصی هستند.
آهن به عنوان یکی از اصلیترین مواد ساختمانی، نقش بسیار مهمی در استحکام و مقاومت ساختمانها ایفا میکند. انواع مختلف آهن با ویژگیها و کاربردهای متفاوت، در بخشهای مختلف ساختمان به کار میروند. قبل از اینکه در این مقاله به معرفی انواع آهن استفاده شده در ساختمانها و کاربردهای هر یک پرداخته شود؛ ابتدا درباره آهن بدانیم.
آهن: عنصری حیاتی و پرکاربرد
آهن، با نماد شیمیایی Fe، یکی از مهمترین و فراوانترین عناصر در پوسته زمین است. این فلز نقرهای رنگ، نقش اساسی در زندگی روزمره ما و صنایع مختلف ایفا میکند. از ساخت سازههای عظیم گرفته تا تولید داروها و مواد غذایی، آهن همواره حضور پررنگی دارد.
ویژگیهای انواع آهن
- فراوانی: آهن پس از اکسیژن، سیلیکون و آلومینیوم، چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین است.
- خواص مغناطیسی: آهن از جمله فلزات فرو مغناطیس است و به راحتی جذب آهنربا میشود.
- چکشخواری و شکلپذیری: آهن را میتوان به راحتی به شکلهای مختلف درآورد و این ویژگی آن را برای ساخت ابزار و قطعات مختلف مناسب کرده است.
- رسانایی الکتریکی و حرارتی: آهن رسانای خوبی برای گرما و برق است.
- زنگزدگی: در مجاورت هوا و رطوبت، آهن به تدریج اکسید شده و زنگ میزند.
کاربردهای آهن
صنعت ساختمان و سازه: آهن به دلیل استحکام و مقاومت بالا، در ساخت ساختمانها، پلها، برجها و سازههای فلزی دیگر به کار میرود.
صنعت خودروسازی: آهن و آلیاژهای آن (مانند فولاد) در ساخت بدنه خودرو، شاسی، موتور و قطعات مختلف خودرو به کار میروند.
صنعت تولید لوازم خانگی: بسیاری از لوازم خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، اجاق گاز و … از آهن و فولاد ساخته میشوند.
صنعت کشاورزی: آهن در ساخت ادوات کشاورزی، لولههای آبیاری و … کاربرد دارد.
صنعت پزشکی: آهن یکی از عناصر ضروری برای بدن انسان است و در ساخت تجهیزات پزشکی مانند چاقوهای جراحی، سوزنها و … استفاده میشود.
صنعت الکترونیک: آهن در ساخت برخی از قطعات الکترونیکی مانند هسته ترانسفورماتورها به کار میرود.
استخراج و تولید آهن
آهن عمدتاً از سنگهای معدنی حاوی اکسید آهن استخراج میشود. فرآیند تولید آهن شامل مراحل زیر است:
- استخراج سنگ آهن: سنگهای آهن از معادن استخراج میشوند.
- کنسانتره سازی: سنگ آهن استخراج شده، خرد و سپس غنیسازی میشود تا درصد آهن در آن افزایش یابد.
- کاهش اکسید آهن: در کورههای بلند، اکسید آهن با کربن واکنش داده و آهن فلزی تولید میشود.
- تصفیه آهن: آهن خام به دست آمده، تصفیه میشود تا ناخالصیهای آن کاهش یابد.
آلیاژهای آهن
آهن به تنهایی کاربردهای محدودی دارد. برای بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی آهن، آن را با عناصر دیگر آلیاژ میکنند. فولاد مهمترین آلیاژ آهن است که با افزودن کربن به آهن به دست میآید.
انواع آهن
آهن آلات ساختمانی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
1. پروفیلهای ساختمانی
پروفیلها مقاطع آهنی با شکلهای هندسی مختلف هستند که در ساخت اسکلت ساختمان، سازههای فلزی و … به کار میروند. پروفیلها به دو دسته باز و بسته تقسیم میشوند:
پروفیلهای باز: سطح مقطع این پروفیلها تشکیل دهنده یک شکل هندسی باز است. مانند نبشی، ناودانی، تیرآهن، پروفیل زد، سی پرلین و … .
پروفیلهای بسته: سطح مقطع این پروفیلها تشکیل دهنده یک شکل هندسی بسته است. مانند قوطی پروفیل ساختمانی، لوله داربستی، ستونی ساختمانی و لوله مبلی.
2. فولادهای ساختمانی
فولاد آلیاژی از آهن و کربن است که مقاومت و استحکام بالاتری نسبت به آهن خالص دارد. فولادهای ساختمانی در انواع مختلفی تولید میشوند که هر یک کاربرد خاصی دارند.
انواع اهن در ساختمان
1. میلگرد:
میلگردها از پرکاربردترین انواع آهن در ساختمان هستند و برای تقویت بتن و افزایش مقاومت کششی آن استفاده میشوند. میلگردها در قطرها و آجهای مختلفی تولید میشوند و بسته به نوع سازه و میزان بارگذاری، از میلگردهای با آج طولی یا عرضی استفاده میشود.
2. تیرآهن:
تیرآهنها مقاطع فولادی هستند که برای تحمل بارهای خمشی و فشاری در ساختمان استفاده میشوند. تیرآهنها در شکلهای مختلفی مانند IPE، INP و هاش تولید میشوند و در ساخت ستونها، تیرها و سقفها به کار میروند.
3. نبشی:
نبشیها مقاطع فولادی هستند که دارای دو بال عمود بر هم هستند و برای اتصال قطعات فلزی و ایجاد زوایای قائمه استفاده میشوند. نبشیها در اندازهها و ضخامتهای مختلفی تولید میشوند و در ساخت اسکلت فلزی، سازههای سبک و سنگین و همچنین در ساخت در و پنجره به کار میروند.
4. ناودانی:
ناودانیها مقاطع فولادی هستند که دارای دو بال موازی و یک جان عمود بر بالها هستند. ناودانیها برای تحمل بارهای خمشی و فشاری و همچنین برای ایجاد تکیهگاه استفاده میشوند. ناودانیها در ساخت سقفها، کفها و سازههای فلزی به کار میروند.
5. قوطی:
قوطیها مقاطع فولادی توخالی هستند که در شکلهای مربع و مستطیل تولید میشوند. قوطیها برای ساخت ستونها، تیرها و سازههای فلزی سبک استفاده میشوند. قوطیها در مقایسه با مقاطع باز مانند نبشی و ناودانی، مقاومت خمشی و پیچشی بیشتری دارند.
6. ورق:
ورقهای فولادی در ضخامتها و ابعاد مختلفی تولید میشوند و برای ساخت سازههای فلزی، پوشش سقفها و دیوارها، ساخت مخازن و همچنین به عنوان پوشش محافظ استفاده میشوند. ورقها میتوانند ساده، آجدار یا دارای پوششهای دیگری مانند گالوانیزه باشند.
در انتها نتیجه گرفته می شود آهن به عنوان یکی از مهمترین مواد ساختمانی، نقش بسیار مهمی در استحکام و مقاومت ساختمانها ایفا میکند. شناخت انواع آهن و کاربردهای هر یک، به شما کمک میکند تا انتخاب مناسبتری در هنگام ساخت و ساز داشته باشید.