مقاوم سازی ساختمان با استفاده از فولاد پر مقاومت hss

مقاوم سازی ساختمان با استفاده از فولاد پر مقاومت hss ، امروزه مبحث مقاوم سازی ساختمان ها یکی از مباحث بسیار مهمی است که توجه مهندسان معمار و سازه را به خود جلب کرده و بیشتر آن ها در پی آن هستند که بتوانند به نوعی مقاوم سازی ساختمان را انجام دهند. هزینه تخریب و ساخت مجدد سازه ها بسیار بالا بوده و برای برخی از سازه ها مقرون به صرفه نمی باشد.

 

از این رو مقاوم سازی آن ها با استفاده از روش های مختلف بسیار سودمندتر خواهد بود. البته شرایط سازه در انتخاب مقاوم سازی ساختمان یا تخریب و ساخت مجدد آن بسیار مهم است. یکی از متریالی که در مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد، فولاد پر مقاومت hss می باشد. از این رو در این مقاله از وب سایت رادیاب قصد داریم تا به بررسی موضوع مقاوم سازی ساختمان با استفاده از فولاد پر مقاومت hss می پردازیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مطلب با رادیاب همراه باشید. 

 

فولاد چه مصالحی می باشد؟!

فولاد یکی از مهمترین مصالح ساختمانی می باشد که از ان هم در سازه های فولادی و همچنین در سازه های بتنی به عنوان میلگرد استفاده می شود. اگر بخواهیم توضیحات بیشتری درباره فولاد بیان کنیم، باید اشاره داشته باشیم که فولاد نوعی آلیاژ است که ترکیبات آن به صورت زیر می باشد:

• ۹۵ درصد آهن
• 2 درصد کربن
• منگنز
• کروم و …

نکته بسیار مهمی که باید بدانید، این است که کربن میزان سختی یک فولاد را تعیین خواهد کرد. لازم به ذکر می باشد که آهن خام به ‌تنهایی کاربردی ندارد و قابل ‌استفاده نیست به دلیل آن که شکل پذیری آن بالا است و به تنهایی مقاومت و سختی مناسبی ندارد. هرچه میزان کربن موجود در فولاد بیشتر باشد، به همان میزان مقاومت فولاد بیشتر خواهد شد.

 

بنابراین وجود کربن در فولاد از اهمیت بسیاری برخوردار است. ممکن است گمان کنید پس هر چه قدر میزان کربن در فولاد بیشتر شود سختی و مقاومت آن نیز به طور قطع بیشتر و بیشتر خواهد شد. باید اشاره شود که خیر این گونه نمی باشد و میزان کربن در فولاد باید با یک مقدار مشخص تغییر نماید. در واقع باید اشاره شود که با اضافه‌ تر شدن درصد کربن، فولاد شکننده ‌تر شده و قابلیت جوش ‌پذیری و شکل ‌پذیری آن به شدت کاهش خواهد یافت.

 

فولاد های ساختمانی فولادهای st-37 و st-52 هستند که میزان کربن آن ها مشخص بوده و علاوه بر شکل پذیری بالا از مقاومت و سختی مناسبی نیز برخوردار می باشند. نکته بسیار مهمی که باید بدانید این است که استفاده از این ماده در صنعت ساخت ‌و ساز رایج است و جزء مهم ‌ترین و اصلی ‌ترین مصالح ساختمانی به شمار می آید. در کل به دلیل این که معادن سنگ ‌آهن فراوانی وجود دارد و هم چنین به دلیل ویژگی ‌های فولاد مانند مقاومت بالا، یکسان بودن این مقاومت در تنش- کرنش، شکل ‌پذیری خوب آن و …. مهندسان سازه از این ماده برای ساخت ساختمان ها، پل ها، سوله ها و … استفاده می کنند.

انواع فولاد ساختمانی:‌

موسسه آهن و فولاد آمریکا AISI دسته بندی خاصی را برای تقسیم بندی فولادهای مختلف ارائه داده است که در زیر به بررسی آن ها می پردازیم:

• فولاد کربن:

فولادهای کربن یکی از پر مصرف ترین انواع فولاد می باشند و خود آن ها به سه دسته فولاد کم‌ کربن، فولاد متوسط کربن و فولاد پرکربن تقسیم می ‌شود. معمولا برای کارهای ساختمانی از فولاد متوسط کربن بهره می برند.

• فولاد آلیاژی:

فولاد آلیاژی علاوه بر کربن مقدار محدودی از عناصر مس، کروم، سیلیکون، منگنز، آلومینیوم، تیتانیوم و یا نیکل نیز دارد که بر روی مقاومت آن تاثیر بسزایی گذاشته اند.

• فولاد ضد زنگ :

یکی دیگر از انواع فولاد، فولاد ضد زنگ می باشد. قابل ذکر می باشد که این نوع از فولاد چیزی بین 10 تا 20 درصد کروم دارد و مقاومت آن در برابر خوردگی حدود 200 برابر فولاد سبک یا معمولی می باشد. فولاد ضد زنگ خود به 5 دسته زیر تقسیم بندی می شود:

1. فریتیی
2. آستنیتی
3. داپلکس
4. مارنزیتی
5. فولاد رسوب سخت شونده

 

• فولاد ابزار:

این نوع از فولاد مقادیر مختلفی از عناصر وانادیوم، کبالت، مولیبدن یا تنگستن دارد و معمولا برای ابزار آلات مختلف از آن استفاده می شود.  

 

اهمیت مقاوم سازی ساختمان ها:

بسیاری از سازه ها و ساختمان های مسکونی و تجاری بنا به دلایل مختلف به مقاوم سازی نیاز دارند. در واقع برخی از سازه ها و ساختمان های ما در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله و باد و همچنین بارهای ثقلی نظیر بار برق و بار مرده و زنده نیاز به مقاوم سازی دارند تا بهره برداری از آن ها بتواند به بهترین شیوه ممکن انجام شود.

 

قابل ذکر می باشد که ساختمان ‌هایی که بر اساس آیین ‌نامه ‌های قدیمی طراحی و ساخته ‌شده ‌اند به صورت معمول در برابر نیروهای وارده بر سازه به خصوص بارهای جانبی مقاومت مطلوب و مناسبی نداشته و در این راستا اگر مقاومت آن ها به هر دلیلی افزایش پیدا نکند، می ‌تواند خسارات جبران ‌ناپذیر مالی و جانی بر جای بگذارد که در این صورت ممکن است خسارات وارده دیگر قابل جبران نباشد.

 

برخی از سازه ها هستند که به هر دلیلی نمی توان آن ها را تخریب کرد و به صورت مجدد ساخت! به همین دلیل در این قسمت مقاوم سازی و بهسازی آن ها بسیار کاربردی خواهد شد و می تواند کمک بسزایی به ساکنان نماید. از طرف دیگر برخی از سازه های در حال ساخت نیز به دلیل مشکلات طراحی یا ایجاد مشکل در اجرا نیز ممکن است به مقاوم سازی نیاز داشته باشند.

 

بنابراین افزایش مقاومت سازه فقط و فقط مختص ساختمان های قدیمی نخواهد بود. باید اشاره شود که روش ‌های افزایش مقاومت ساختمان، بسیار گوناگون می باشد که هرکدام خصوصیات خودشان را دارند و برای یک سازه با یک کاربری خاص مناسب می باشد. انتخاب روش های مناسب برای مقاوم سازی ساختمان ها به مهندسان سازه در این زمینه نیاز دارند تا بتوانند تمامی اجزای یک سازه را تحلیل کرده  و با توجه به نوع تحلیل های صورت گرفته نوع مقاوم سازی را مشخص نمایند.

 

 

 

لازم به ذکر می باشد که متخصصان و مهندسان سازه با توجه به اینکه آیا ساختمان از جنس اسکلت فولادی یا از اسکلت بتنی ساخته ‌شده است، نیز نوع روش مقاوم سازی یا افزایش مقاومت سازه را انتخاب می نمایند. به عنوان مثال اگر ساختمان دارای اسکلت بتنی باشد نمی ‌توان برای آن از مهاربند استفاده کرد و استفاده از دیوار برشی روشی معقولانه‌ تر است ولی برای ساختمان ‌هایی که اسکلت فلزی دارند برای افزایش مقاومت از مهاربندهای همگرا یا واگرا و یا کمانش تاب استفاده می شود. 

 

فولاد پر مقاومت hss چیست؟

فولادهای پرمقاومت یا hss یکی از انواع فولادها می باشد که زیر مجموعه ای از فولادهای ابزاری به شمار می آیند و به صورت معمول به منظور ساخت ابزارهای برشی از آن ها استفاده خواهد شد. فولادهای پر مقاومت به صورت معمول در ساخت مته و تیغه ‌های صفحه اره گردبر کاربرد بسیاری فراوانی داشته و بر اساس تعریفی از استاندارد ASTM  ، این فولادها به دلیل قابلیت هایی که دارند در ماشین کاری مواد در سرعت ‌های نسبتاً بالا به این طریق نام گذاری شده ‌اند. این فولادها، آلیاژهای پایه آهن پیچیده ‌ای از موارد زیر را دارند:

• کربن
• کروم
• مولیبدن
• تنگستن

حتی ممکن است در برخی از موارد درصد بالایی از کبالت نیز در این فولادها وجود داشته باشد. برای تهیه فولادهای پر مقاومت hss ، عناصری مانند کروم, مس، منگنز، مولیبدن، نیکل و فسفر را به فولاد اضافه می کنند و همچنین مقدار کربن را افزایش می‌ دهند؛ پس از آن تحت عملیات گرمایی مناسب و عملیات استحکام رسوبی این نوع از فولاد را تولید خواهند کرد.

 

نکته بسیار مهمی که باید بدانید این است که در گذشته تهیه فولادهای پر مقاومت فقط از طریق عملیات استحکام رسوبی و یا افزودن عناصر آلیاژی نظیر نیکل، کروم، مولیبدن و … با درصد بالا امکان پذیر بود. در واقع این عملیات می توانست مقاومت فولاد را افزایش دهد اما با این وجود باعث تردی بیش از حد فولاد نیز خواهد شد. لازم به ذکر است که به علت حضور عناصر آلیاژی، طبیعی است که این فولادها قیمت بالایی نیز داشته باشد.  

 

مقاوم سازی ساختمان با استفاده از فولاد پر مقاومت hss:

تولید و استفاده از فولادهای پر مقاومت به چندسال گذشته باز می گردد و در طی چند سال گذشته استفاده از آن ها بسیار رایج شده است. در واقع تولید این نوع از فولادهای خاص تقریبا ۶۰ سال است که گسترش‌ یافته و مهندسان در وسایل و تجهیزات مختلف نیز از این نوع فولاد بهره می برند. این فولاد، مقاومت بسیار بالا و شکل ‌پذیری مناسبی داشته و می تواند تمام نیازهای یک سازه را بر طرف نماید و همچنین از مکانیسم ‌های تشكیل محلول جامد، ریز كردن دانه‌ ها و ایجاد رسوبات با عناصر میكرو آلیاژی به‌ طور همزمان برای تولید آن ها استفاده می ‌شود.

 

با بررسی مشخصات این نوع فولاد و و همچنین تایید قابلیت استفاده از آن به ‌راحتی می ‌توان سبب اقتصادی ‌تر شدن پروژه ‌های ساخت ‌و ساز نیز شد! از آن جایی که مقرون به صرفه بودن هزینه های ساخت و ساز از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد، بنابراین استفاده از روش های خاص برای رسیدن به این منظور مهم است! فولادهای پر مقاومت نسبت به گذشته تغییرات بسیاری داشته است و قطعا در ساخت و طراحی آن ها نیز از تکنولوژی های به روز و جدیدی استفاده می شود.

 

لازم به ذکر است که اخیراً نسل جدیدی از این فولادها توسط افراد متخصص به وجود آمده اند که از نظر عکس ‌العمل در مقابل بارهای جانبی و مشخصات تنش- کرنش تفاوت بسیاری با فولادهای قدیمی یا سنتی دارند. از جمله ویژگی ها و نکات بسیار مهمی که در خصوص مقاوم سازی ساختمان ها با استفاده از فولاد پر مقاومت hss باید بدانید، به شرح زیر می باشد:

• این نوع از فولاد نسبت به فولاد نرمه در برابر پوسیدگی مقاومت بیشتری از خود نشان می ‌دهد
• سختی و مقاومت بالایی دارد
• قابلیت نورد سرد را نیز دارا می باشد.
• فولاد پر مقاومت در برابر کشش مقاوم است
• این فولاد خاصیت جوش پذیری بالایی دارد و ….

تمامی خصوصیات و ویژگی های ذکر شده در بالا بیان می کند که استفاده از فولاد hss در مقاوم سازی و ساخت و ساز سازه ها بسیار مفید بوده و به عنوان یک گزینه مناسب به شمار می آید.

 

مزایای استفاده از فولاد پر مقاومت در ساخت ‌و ساز چه می باشد؟!

مهندسان سازه اذعان دارند که استفاده یا بهره گیری از فولادهای ساختمانی در ساخت و ساز از مزایای بسیاری برخوردار است و این مزایا سبب شده اند که بهره گیری از این نوع فولادها بسیار رایج گردد. از جمله مزایای بهره گیری از فولاد hss در ساخت و مقاوم سازی سازه ها می توان به موارد زیر اشاره داشت:‌

• صرفه‌ جویی در مبالغ هزینه شده برای ساخت و ساز ساختمان ها
• نصب این نوع فولادها در محل های ساخت آسان است
• حمل و نقل های آن سهل و برای آن با مشکل مواجه نخواهید شد.
• این فولادها معمولا سبک بوده و بدین ترتیب سبب کاهش جرم کلی سازه می شود.
• فولادهای hss برای زیبایی سازه‌ ها به دلیل سبک و نازک بودن بسیار مناسب هستند.
• استفاده از آن ها سبب صرفه‌ جویی در مصرف فولاد در ساختمان‌ سازی می شود که این موضوع می توان هم برای مقام سازی ساختمان ها و هم برای ساخت مجدد آن ها بسیار مناسب باشد.
• کوچک ‌تر شدن مقاطع طراحی و صرفه اقتصادی به دلیل مقاومت نهایی بالاتر نیز یکی دیگر از ویژگی ها و مزایای بسیار مهم این فولادها به شمار می آید.
• کاهش زمان ساخت ‌و ساز نیز از دیگر مزایای آن است.
• استفاده از فولاد پر مقاومت hss سبب افزایش کیفیت ساخت ‌و ساز و مقاوم سازی ساختمان ها خواهد شد.
• مقاومت مناسب و بالا در برابر بارهای جانبی و ثقلی را برخوردار است.

 

 

فولاد های پر مقاومت از کیفیت و دمای بالایی برخوردار می باشد و استفاده از آن ها برای ساخت و ساز ساختمان ها و همچنین مقاوم سازی سازه ها بسیار رایج است. شما عزیزان می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر درباره فولادها و مقاوم سازی سازه های مختلف به وب سایت رادیاب مراجعه کرده و با کارشناسان در این باره مشورت نمایید.