فلزات پُرکاربرد در ساختمان سازی

در سال‌های دور، معمولا فلزات جایگاه ویژه‌ای در ساخت یک سازه نداشتند و اکثر سازه‌ها با کاه‌گل، خشت و یا حتی سنگ ساخته می‌شدند. اما در دنیای مدرن امروز، استفاده از فلزات در ساختمان‌سازی یک امر ضروری است و بدون وجود فلزات، نمی‌توان هیچ خانه‌ای را بنا کرد. ممکن است برای خیلی از افراد سوال باشد که معمولا در ساختمان سازی از چه فلزاتی استفاده می‌شود؟ در این می‌خواهیم به بررسی فلزات پرکاربرد در ساختمان سازی بپردازیم. تا انتهای این مقاله همراه ما بمانید.

فایل صوتی این مطلب

ویدئو فلزات پرکاربرد در ساختمان‌سازی

در این ویدئو شما را با فلزات پرکاربرد در ساختمان‌سازی آشنا می‌کنیم، به شما می‌گوییم که در فرآیند ساختمان سازی باید چه فلزاتی استفاده شوند. اگر فرصت کافی برای خواندن این متن ندارید، می‌توانید ویدئو زیر را مشاهده کنید:

فلزات و نگاهی گذرا به تاریخچه آن‌ها

اگرچه شواهد باستان‌شناسی نشان دهنده این است که استفاده از آهن به 5000 سال پیش از مسیح باز می‌گردد؛ اما به طور رسمی، دوره زمانی که به عصر آهن مشهور است 600 تا 1200 سال پیش از میلاد است.

استفاده اولیه از فلزات به ساخت تسلیحات جنگی در همان زمان‌های عصر آهن باز می‌گردد. سال‌ها بعد به دلیل، گسترش حمل و نقل و تقاضا برای ریل آهن در قرن 19 میلادی، استفاده از فلزات رواج یافت.

چرا استفاده از فلزات در ساختمان‌سازی ضروری است؟

اگر به آسمان خراش های اطراف خود نگاهی بیندازید؛ بدون شک متوجه مصالح ساختمانی به کار رفته در آن شده‌اید. فلزات انواع مختلفی دارند و هرکدام دارای خواص ویژه‌ای هستند و البته در برخی موارد، خواص مشترک دارند. فلزات از مقاومت بالایی برخوردارند و همین موضوع باعث شده که استفاده از آن‌ها در ساختمان‌سازی، یک امر مهم و ضروری باشد.

از دیگر ویژگی‌های فلزات می‌توان به هدایت گرمایی فوق‌العاده اشاره کرد؛ چرا که یون‌ها و الکترون‌های آن‌ها به راحتی نوسان پیدا می کنند و منجر به نوسان یافتن ذرات مجاور خود نیز می‌شوند.

علاوه بر مقاومت بالا، قابلیت شکل‌پذیری، فلزات را به متریالی ایده‌آل برای کاربردهای مختلف تبدیل کرده است. فلزات به صورت خالص، قابل استفاده نیستند اما از ترکیب آلیاژ آن‌ها در موارد مختلفی می‌توان استفاده کرد.

معرفی انواع مختلف فلزات پُرکاربرد در ساختمان سازی

در ادامه به معرفی پُرکاربردترین فلزات مورد استفاده در حوزه ساختمان‌سازی می‌پردازیم:

فولاد

فولاد محبوب ترین و پرکاربردترین فلز در صنعت ساختمان است. از مهمترین ویژگی فولاد می‌توان به این مورد اشاره کرد که فولاد 100 درصد قابل بازیافت است و همین موضوع آن را به گزینه‌ای بسیار سازگار با محیط زیست برای ساخت و ساز تبدیل کرده است.

فولاد در تعداد بی‌شماری از پروژه‌های ساختمانی، مانند صفحات عرشه، خانه‌های فلزی، ساختمان‌های آموزشی، آسمان خراش‌ها، بیمارستان‌ها و ساختمان‌های تجاری یافت می‌شود.

آلومینیوم

آلومینیوم فلزی است در سال 1824 توسط یک شیمی‌دان دانمارکی معرفی شد و در آن زمان به عنوان یک فلز گرانبها محسوب می‌شد. آلومینیوم دارای ارزش بالایی است و به صورت خالص یافت می‌شود. خصوصیات فیزیکی آلومینیوم، آن را به ماده ای مناسب برای پروژه‌های ساختمانی تبدیل کرده است.

نماد آلومینیوم A.I است و عدد اتمی آن 13 است. درجات آلومینیوم هرکدام کاربردهای مختلفی دارند و در صنایع متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مهمترین ویژگی آلومینیوم می‌توان به این اشاره کرد که نه تنها بادوام است، بلکه سبک است و عملکردی عالی دارد.

آلومینیوم را می‌توان در ساخت خانه، ساخت تلفن‌های همراه، سیستم‌های کامیپوتری و ساخت انواع لوازم خانگی مانند یخچال و اجاق گاز یافت. علاوه بر این‌ها، معمولاً در درها، قاب پنجره‌ها، پوشش سقف، سیستم‌های تهویه مطبوع، پل‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود.

تیتانیوم

تیتانیوم یکی دیگر از فلزات سبک و بسیار بادوام است که در صنعت ساخت و ساز، مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل مهمترین ویژگی تیتانیوم یعنی (مقاومت بالا در برابر خوردگی)، از این فلز بیشتر در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود. تیتانیوم را می‌توان در لوله‌ها، سقف و حتی برخی از سیستم‌های امنیتی یافت.

مس

مس قدیمی‌ترین فلز شناخته شده است که هنوز در صنعت ساختمان استفاده می‌شود. جالب است بدانید که قدمت استفاده از مس، به 5100 سال قبل از میلاد باز می گردد.

مهمترین ویژگی‌های این فلز یعنی، رسانایی، مقاومت در برابر خوردگی، دوام، انعطاف پذیری، مقاومت مس و همچنین خواص ضد باکتریایی فلز مس، آن را به یک گزینه مناسب برای پروژه‌های ساختمانی تبدیل کرده است. در صنعت ساخت و ساز، فلز مس اغلب برای سیم‌کشی برق، سیستم‌های گرمایشی، سقف‌سازی، ساخت لوله و غیره استفاده می‌شود.

برنج

برنج از نظر ظاهری طلایی رنگ است اما در رنگ‌های دیگر مانند سفید نقره‌ای هم دیده می‌شود. اگر درصد بالایی از مس در یک ماده وجود داشته باشد، رنگ آن بیشتر از رنگ طلایی به نظر می‌‌رسد؛ این در حالی است که اگر مقدار روی موجود در فلز مس بیشتر باشد، معمولا نقره‌ای رنگ به نظر می‌رسد. ممکن است در نگاه اول برای بسیاری از افراد، برنج، برنز و مس شبیه به هم هستند، اما هرکدام از این فلزات کاربردهای متفاوتی دارند.

برنج فلزی است که اغلب در دکوراسیون استفاده می‌شود. به عنوان مثال، این فلز را در دستگیره‌های درب برنجی، قفل، چرخ دنده، یاتاقان، آلات موسیقی مانند شیپور، توبا و ترومبون می‌توان دید.

فولاد نرم

فولاد نرم، نوعی فولاد است که از مقدار کمی کربن تشکیل شده است. مقدار کربن یافت شده در فولاد خفیف طور معمول دارای محتوای 0.30٪ تا 2.0٪ است. از آنجایی که این فولاد دارای کربن کمتری است، بیشتر از سایر فولادها، قابل پردازش، جوش و انعطاف‌پذیری است.

فولاد نرم را می‌توان در موارد مختلفی مانند دکوراسیون، اتومبیل و مبلمان مشاهده کرد. حتی در صنعت ساخت و ساز می‌توان فولاد نرم را به کار برد.

معایب و مزایای سازه‌های فلزی

از مهمترین مزایای سازه‌های فلزی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساختمان‌های اسکلت فلزی، به دلیل مقاومت بالای فولاد نسبت، از وزن کمتری در مترمربع زیربنا برخوردارند.
• سازه‌های فلزی دوام بالایی دارند و می‌توانند در مقابل نیرو‌های خارجی مانند زلزله، باد و طوفان مقاومت کنند.
• یک سازه‌ی فولادی، اگر به خوبی نگهداری شود، تا سال‌های سال می‌تواند دوام داشته باشد.
• ساختمان‌های فولادی بسیار انعطاف‌پذیر هستند؛ به این معنا که می‌توان بدون هیچ تغییری در خصوصیاتش، آن‌ها را به هر شکلی قالب‌بندی کرد.
• به طور کلی می‌توان گفت که ستون‌های فولادی، فضای کمتری اشغال می‌کنند و از لحاظ بسیاری از موارد مانند مسائل معماری و کمتر شدن فضای مُرده، مناسب‌تر هستند.

معایب سازه‌های فلزی

موارد زیر از مهمترین معایب سازه‌های فولادی است:

• به این دلیل که آلیاژهای آهن در سازه‌های فولادی استفاده می‌شود، احتمال خوردگی فلزات زیاد است.
• ارتعاش در سازه‌های فلزی به دلیل وزن کمتر سازه، نسبت به سازه‌های بتنی بیشتر است.
• مقاومت در برابر آتش‌سوزی در سازه‌های فولادی کمتر است؛ وقتی دمای فولاد از حدی بالاتر برود، مقاومت آن کاهش پیدا می‌کند.
• هزینه‌ی بالای و استفاده از رنگ‌های ضدزنگ و پوشش ضد حریق نسبت، یکی دیگر از معایب سازه‌های فولادی است.
• با افزایش طول ستون‌های فولادی، احتمال کمانش افزایش می‌یابد و این یکی دیگر از معایب و نگرانی سازه‌های فولادی است.

چه نوع آهن آلاتی در ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند؟

در ادامه به معرفی مهمترین آهن آلاتی می‌پردازیم که از آن‌ها در حوزه ساخت و ساز استفاده می‌شود:

میلگرد

میلگرد، میله‌ای فولادی است که دارای سطح مقطعی گرد هستند در صنعت ساخت‌و‌ساز به فور از آن استفاده می‌شود. کاربرد اصلی، میلگردها در ستون‌های بتنی است. در اصل، نقص مقاومت پایین ساختمان‌های بتنی با آمارتور بندی داخل آن و به کمک میلگرد برطرف می‌شود.

تیرآهن

تیرآهن یکی از مهمترین و پرکاربردترین پروفیل ساختمانی است که در دو نوع  مختلف تولید و روانه بازار می‌شود. تیرآهن از لحاظ شکل ظاهری معمولا به شکل حروف I و H انگلیسی است. تیرآهن هاش، لانه زنبوری و تیرآهن IPE از مهمترین انواع تیرآهن هستند.

به یقین می‌توان گفت که بدون تیرآهن، ساخت ساختمان‌های اسکلت فلزی هیچ معنایی ندارد و مهمترین وظیفه این محصول، تحمل فشار وارد شده بر ساختمان است.

ورق‌های فولادی

ورق‌های فولادی در انواع مختلفی به تولید می‌رسند و در صنایع مختلف قابل استفاده هستند.  ورق سیاه، ورق گالوانیزه، ورق رنگی، ورق روغنی و ورق اسیدشویی از انواع ورق‌های فولادی هستند.

همه این ورق‌ها به شکل مسطح و از نورد گرم فولاد یا بیلت تولید می‌شود و در نهایت نیز به شکل رول یا کلاف به بازار عرضه می شود. ورق سیاه و ورق گالوانیزه، از معروف‌ترین روق‌های نورد گرم هستند که در گریدهای مختلف تولید می شوند و در ساختمان‌سازی پرکاربرد هستند.

قوطی پروفیل

قوطی‌ها از پُرکاربردترین محصولات فولادی هستند که سطح آن‌ها به صورت مربع یا مستطیل توخالی است. این نوع محصول‌ها با توجه به نوع جنس کاربردهای گوناگونی دارند.

قوطی‌ها با سایزهای بزرگ عموما در ستون سازه های فولادی به کار می‌رود. این در حالی است که قوطی فولادی در سایزهای کوچک در ساخت میزهای غذاخوری، بدنه‌ی داخلی خودروها و درب و پنجره های فولادی استفاده می‌شود.

نبشی و ناودانی‌

نبشی‌ یکی دیگر از آهن آلاتی است که در حوزه ساختمان‌سازی از آن‌ استفاده می‌شود. شکل ظاهری نبشی‌ها شبیه به حرف انگلیسی L  است. این محصول فولادی به دو شکل، با ضلع مساوی و ضلع نامساوی تولید می‌شود.

ضلع مساوی این محصول، اغلب در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ این در حالی است که نبشی با ضلع های نامساوی اغلب کاربردهای صنعتی مانند دکل برق دارد. ناودانی‌ها، مقاطعی هستند که معمولا در پله‌های اضطراری، سوله‌ها و بخش‌های مختلف سازه‌های فولادی استفاده می‌شود.

سخن پایانی

در این مطلب به معرفی فلزات پرکاربرد در ساختمان سازی اشاره کردیم. فلزات در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی موجود در بازار، مستحکم‌تر ، ارزان‌تر، متنوع‌تر هستند و به نوعی با محیط زیست سازگارند. با استفاده از فلزات، به راحتی می‌توانید دقیقا همان چیزی را که می‌خواهید بسازید، بسیار سریع‌تر و ارزان‌تر از استفاده از مصالح ساختمانی مانند چوب. طیف گسترده‌ای از فلزات در ساخت و ساز استفاده می‌شود، اما آلومینیوم ، فولاد ضد زنگ، مس، برنج و فولاد از رایج‌ترین آن‌‎ها هستند. اگر نکته‌‌ای می‌دانید یا تجربه‌ای در این زمینه دارید، در بخش ارسال نظرات برای ما و همراهان اصفهان آهن ارسال کنید.