انواع مقاطع فولادی شکل، اندازه و خصوصیات آن ها

هدف اصلی مقاطع فولادی در صنعت ساختمان تشکیل اسکلتی است که همه چیز را در کنار 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.

قاب سازه‌ای فولادی را به یکی از سه روش زیر در برابر نیروهای جانبی پایدار می‌کنند :

• استفاده از مهاربند فولادی
• هسته بتنی یا دیوار بتنی به صورت دیوار برشی
• استفاده از قاب خمشی

با استفاده از مقاطع فولادی در قاب فولادی موارد ذکر شده قابل اجرا می‌باشند. امروزه مقاطع فولادی در شکل‌های متنوع تولید می‌شوند که در ادامه به این موارد می‌پردازیم. قطعات فولادی در قالب های ریخته گری پیوسته و بدون اتصال تولید می شوند که اشکال مختلف آن ها در ادامه شرح داده شده است.

اشکال مختلف 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. مقاطع فولادی در قالب‌های ریخته گری پیوسته و بدون اتصال تولید می‌شوند که اشکال مختلف آن به شرح زیر است :

مقاطع زاویه دار

این مقاطع به صورت “L” شکل تولید شده و شامل دو نوع می باشند :

• مقاطع زاویه دار با زاویه برابر که دارای پایه هایی با ابعاد برابر می باشند.
• مقاطع زاویه دار با زاویه نابرابر که دارای پایه هایی با ابعاد مختلف می باشند.

این مقاطع در ساخت خرپاها برای سقف به کار برده می شوند. مقاطع با زاویه برابر در سایزهای ۲۰x20x3 میلی متر تا ۲۰۰x200x25 میلی متر و مقاطع  با زاویه نابرابر در ابعاد ۳۰x20x3 میلی متر تا ۲۰۰x150x18 میلی متر موجود می باشند.

مقاطع ناودانی

ناودانی محصولی است که از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود. شکل مقطع ناودانی متشکل از یک صفحه عمودی همراه بال هایی 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 عبارتنداز:

• 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 ۹۰ درجه است. مناسب برای کاربری سازه‌ای، ساخت و تعمیر در پروژه‌ها می‌باشد. این عضو فلزی می‌تواند دارای بال مساوی و یا بال های نامساوی باشد با همان زاویه مابین ۹۰ درجه.

مقاطع نبشی، دارای دو بال بوده که هر دو در انتها به هم متصل هستند و به طور گسترده ای در قابهای فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاطع در اندازه های مختلف از ۱۰۰×۴۵ میلی متر تا ۴۰۰×۱۰۰ میلی متر در دسترس هستند.

مقاطع قوطی شکل

مقاطع قوطی 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 می شوند و از این مقاطع در خرپاها برای تقویت سازه استفاده می شود.

هم چنین برای ساخت این نوع مقاطع می توان از دو مقطع زاویه دار کنارهم استفاده کرد. اندازه مقاطع T شکل از ۲۰x20x3 میلی متر تا ۱۵۰x150x10 میلی متر متفاوت است.

مقاطع I شکل

مقاطع I شکل که به آن ها تیر یا تیرچه های فلزی نیز گفته می شود، به عنوان تیر و ستون در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاطع در اندازه های مختلف از ۷۵×۵۰ میلی متر تا ۶۰۰×۲۱۰ 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. سازه فولادی 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 مقاطع استاندارد فولادی 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.

 

قسمت جان تیر مقاومت در برابر نیروهای برشی را افزایش می‌دهد و از شکستن، گسیختگی و یا ریزش جلوگیری می‌کند.

میلگرد های گرد

میلگردهای گرد، دارای مقطع دایره ای شکل هستند که به عنوان تقویت کننده در سازه های بتونی و کوره های فلزی استفاده می شود. قطر این میلگردها از ۵ تا ۲۵۰ میلی متر متغیر می باشد.

 

مقاطع تخت

مقاطع تخت نیز در ساخت درها و پنجره ها استفاده می شود. این مقاطع با عرضشان تعیین می شوند که از ۱۰ تا ۴۰۰ میلی متر متغیر است. هم چنین ضخامت مقاطع تخت از ۳ میلی متر تا ۴۰ میلی متر می باشد.

 

ورق های آجدار

ورق های آجدار از ورق های فولادی ساده تولید می شوند. در ساخت این ورق ها از دستگاه هایی استفاده می شود که با اعمال فشار روی ورق های ساده بر روی آن ها آج ایجاد می کنند. این ورق ها در ساخت سقف ها استفاده می شوند.

 

 

مقاطع صفحه ای

مقاطع صفحه ای گسترده، از ورق های فلزی سبک ساخته می شود که به کمک دستگاه، برش داده شده و صاف می شوند. به طور کلی در این مقاطع، یک شبکه ی لوزی شکل از ورق ها ساخته می شود.

 

صفحات فلزی

صفحات فلزی کاربرد فراوانی در سازه های فلزی دارند. از این مقاطع برای اتصال تیرهای فلزی و اعضای کششی در خرپا، سقف و غیره استفاده می شود. ضخامت این صفحات از ۵ تا ۵۰ میلی متر متغیر است.

 

میلگردهای با مقاومت بالا ( HYSD )

میلگردهای با مقاومت بالا ( HYSD ) از فولاد با مقاومت بالا ساخته می شوند. این نوع میلگردها نوآوری بزرگی در بخش فولاد به حساب می آیند و به عنوان تقویت کننده اصلی در کلیه کارهای بتونی مانند پل ها، ساختمان ها، عملیات بتونی پیش ساخته، پایه ها، جاده ها و غیره به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این مقاطع در اندازه های مختلف از قطر ۶ تا ۵۰ میلی متر موجود می باشند.

 

از جمله مزایای میلگردهای با مقاومت بالا ( HYSD ) می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• این مقاطع بدون هیچ ترکی می توانند تا ۱۸۰ درجه خم شوند.
• مقاومت و دوام بالایی دارند.
• با استفاده از این میلگردها، ۳۰ تا ۴۰ درصد از هزینه ها کاهش می یابد.
• برای هر نوع کار بتونی مناسب می باشند.
• اتصال عالی با بتن ایجاد می کنند.
• با استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی قابل جوشکاری هستند.

میلگردهای فولادی معمولی

 

میلگردهای فولادی معمولی با استفاده از فولاد سبک تولید می شوند. این نوع از میلگردها شبیه به میلگردهای HYSD هستند با این تفاوت که نسبت به مقاطع HYSD مقاومت بسیار کمتری دارند.

برای اطلاعات بیشتر در رابطه با میلگرد می توانید مقاله میلگرد چیست؟ را مطالعه نمایید.

میلگردهای حرارتی 

میلگردهای حرارتی ( TMT ) با استفاده از گرمای مکانیکی و با یک تکنیک خاص تولید می شوند. در این فرآیند میلگردهای فولادی داغ با پاشیدن ناگهانی آب سرد می شود.

بنابراین سطح میلگرد خنک می شود اما قسمت داخلی یا هسته آن هنوز گرم می باشد. با استفاده از تکنیک ترکیب دماهای مختلف، میلگرد مقاومت بیشتری به دست می آورد و در زمان تسلیم، مقاومت خوبی را از خود نشان می دهد.

علاوه بر این موادی مانند مس، فسفر، کروم و غیره در فرآیند تولید میلگردهای TMT افزوده می شود که مقاومت به خوردگی آن را بهبود می بخشند.

میلگردهای  شبکه ای

میلگردهای  شبکه ای فولادی یک سری میلگردهای معمولی هستند که عمود بر یکدیگر قرار گرفته و در تمام نقاط جوش داده می شوند. این مقاطع به عنوان تقویت کننده برای صفحات کف، پوشش های کانال کوچک، روسازی ها و غیره استفاده می شود.