شهرآهن

متخصصین صنعت ساختمان همواره به دنبال استفاده از مصالح ساختمانی با خواص بهتر بوده اند چندین دهه از ورود فولاد به صنعت ساختمان می گذرد با توجه به قیمت مناسب و مقاومت بالا اینگونه از مصالح بیش ا ز سایر مصالح ساختمانی بویژه مصالح بنایی مورد استفاده قرارگرفته است
در صنعت ، با کمک فرایند احیا در کارخانه های ذوب آهن ، اول از سنگ آهن ، آهن خام تولید می کنن و بعد از اون با کم و زیاد کردن یه سری از عناصر ، شمش های فولادی تولید می کنن .

وجود هر عنصری در فولاد تاثیرات خاص خودش را دارد :

۱ : کربن : با افزودن کربن به فولاد ، مقاومت فولاد تا به مقدار مشخص زیاد می شود ، ولی فولاد شکننده و ترد و مقاومتش در مقابل بارهای دینامیکی کم میشود .

۲ : منگنز : افزودن منگنز مقاومت فولاد در مقابل ضربه و سایش را زیاد میکند و شکل پذیری فولاد را هم افزایش می دهد .

۳ : سیلیسیوم : افزایش این عنصر ، مقاومت فولاد در مقابل خوردگی را افزایش می دهد .

۴ : نیکل و مس : شکل پذیری فولاد را افزایش میدهند .

فولاد کربن دار به فولادی اطلاق می شود که علاوه بر آهن، دارای کربن و آلیاژهای مختلف به قرار ذیل باشد.

حداکثر درصد : کربن: ۱/۷، منگنز: ۱/۶۵ ، سیلیکن: ۰/۶ ، مس ۰/۶

فولادهای کربن دار حد فاصل آهن خالص (صفر % کربن) و چدن ( ۱/۷% کربن ) برحسب درصد کربن به قرار ذیل دسته بندی می شوند :

فولاد کم کربن : مقدار آن کم تر از ۰/۱۵ درصد.

فولاد با کربن ملایم : مقدار آن حدود ۰/۱۵ الی۰/۲۹ درصد.

فولاد با کربن متوسط : مقدار آن حدود ۰/۳۰ الی ۰/۵۹ درصد.

فولاد با کربن زیاد : مقدار آن حدود ۰/۶۰الی ۱/۷درصد.

نکته ۱ : افزایش درصد کربن باعث افزایش تنش تسلیم، کاهش شکل پذیری و مشکلات در جوش پذیری می شود.

نکته ۲ : در صورتیکه مقدار کربن از ۳ درصد تجاوز نماید عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش، پس گرمایش و الکترودهای خاص خواهد بود

با توجه به توضیحات فوق پر کاربرد ترین فولادهای ساخته شده و مورد مصرف عبارتند از:

۱ : فولاد st37 یا فولاد نرمه : این فولاد در رده فولاد با کربن ملایم قرار دارد. این نوع فولاد دارای پله تسلیم مشخص بوده که کاربرد اصلی آن در ساخت پروفیل های ساختمانی و ساختمان سازی می باشد .

۲ : فولاد st52 یا فولادهای پرمقاومت کم آلیاژ : این فولادها با افزایش مقادیر ناچیزی آلیاژ نظیر کروم، کلمبیم، مس، منگنز، نیکل و … به فولادهای کربن دار بدست می آید. افزایش آلیاژهای فوق باعث ریزتر شدن ساختمان بلوری آهن و در نتیجه افزایش مقاومت آن می شود. این نوع فولادها مانند فولاد نرمه دارای پله تسلیم مشخص بوده و به راحتی جوشکاری می شوند. که کاربرد اصلی آن بیشتر در صنعت می باشد.

نکته ۳ : فولاد ساختمانی مورد استفاده در ایران عمدتا از انوع st37 می باشد . که با توجه به خواص مکانیکی مناسب و جوش پذیری خوب چندین سال است که مورد استفاده صنعت ساختمان است . تولید فولاد st52 در کشور با توجه به تفاوت قیمت ناچیز نسبت به st37 و مقاومت بالای آن در برخی موارد به جای st37 در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد . همچنین استفاده St52 به جای st37 معمولا موجب کاهش وزن فولاد مصرفی می شود بنابراین استفاده از این نوع فولاد می تواند مقرون به صرفه تر باشد .

نکته ۴ : به دلیل ضرورت توجه به رفتار مصالح مذکور حین زلزله ، میبایست با دقت ، نحوه استفاده در سه حالت از فولاد st52 , st37 و یا ترکیبی از آنها مورد بررسی قرار گیرد .

نکته ۵ : عدد پس از حروف st  بیانگر تنش نهایی فولاد بر حسب ( کیلوگرم بر میلیمترمربع ) می باشند :
تنش تسلیم st 37 برابر ۲۴۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی آن برابر ۳۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی مترمربع
تنش تسلیم st 52 برابر ۳۶۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی آن برابر ۵۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع

تفاوت فولاد st37 با فولاد st52 : 

۱ : فولادهای st52 دارای مقاومت بالا اما شکل پذیری پایینتری نسبت به فولاد st37 می باشند .

۲ : مقدار کربن در فولادهای st52 بیشتر بوده که این موضوع دلیل اصلی شکل پذیری کم فولاد  st52 است .

۳ : فولادهای st52 از نوع فولادهای پر مقاومت و کم آلیاژ هست و با فولاد های آبدیده و بازپخت شده (فولاد خشکه) فرق میکند .

۳ : وزن مخصوص کلیه فولادهای ساختمانی یکسان است و فرقی بین st37 و st52 وجود ندارد .

۴ : فولادهای st52 بدلیل داشتن کربن و منگنز بیشتر، دارای استحکام بیشتری میباشند و بیشتر در صنایع به کار میروند.

۵ :  استفاده St52 به جای st37 یا بصورت ترکیبی معمولا موجب کاهش وزن فولاد مصرفی در ساختمان سازی می شود .