سازه های فولادی سازه هایی هستند که از فولاد ساخته شده اند. فولاد یک آلیاژ از آهن و کربن است که به دلیل مقاومت، استحکام، و انعطاف پذیری بالا، در ساخت انواع سازه ها از جمله ساختمان ها، پل ها، برج ها، و حتی مجسمه ها استفاده می شود.
فولاد یکی از قوی ترین مصالح ساختمانی است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی در برابر بارها و نیروهای سنگین مقاوم باشند.
فولاد دارای استحکام کششی بالایی است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی در برابر نیروهای کششی مانند باد و زلزله مقاوم باشند.
فولاد دارای انعطاف پذیری بالایی است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی در برابر نیروهای ضربه ای و ارتعاشی مقاوم باشند.
پیشنهاد مطالعه:در صورت تمایل میتوانید مقاله سازه های بتنی و آب بندی بتن چیست؟ را مطالعه فرمایید.
انواع سازه های فولادی:
سازه های فولادی به انواع مختلفی تقسیم می شوند. این انواع عبارتند از:
این سازه ها از تیرها و ستون های فولادی تشکیل شده اند.
این سازه ها از خرپاهای فولادی تشکیل شده اند.
این سازه ها از صفحات نازک فولادی تشکیل شده اند.
این سازه ها از شبکه های فولادی تشکیل شده اند.
سازه های فولادی در ساخت ساختمان های بلند، ساختمان های مسکونی، تجاری، و ساختمان های صنعتی کاربرد دارند.
سازه های فولادی در ساخت پل های بزرگ، پل های معلق، و پل های خرپایی کاربرد دارند.
سازه های فولادی در ساخت برج های مخابراتی، تلویزیونی، و برج های مسکونی کاربرد دارند.
سازه های فولادی در ساخت انواع دیگر سازه ها مانند مخازن، تونل ها، و سازه های زیرزمینی کاربرد دارند.
سازه های فولادی دارای مقاومت بالایی در برابر بارها و نیروهای سنگین هستند.
سازه های فولادی دارای استحکام بالایی در برابر نیروهای کششی هستند.
سازه های فولادی دارای انعطاف پذیری بالایی هستند.
فولاد نسبت به بتن دارای وزن سبک تری است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی وزن کمتری داشته باشند و هزینه ساخت آنها کاهش یابد.
سازه های فولادی را می توان به سرعت و با استفاده از تجهیزات مدرن ساخت.
فولاد نسبت به بتن دارای قیمت بالاتری است. این امر باعث می شود که هزینه ساخت سازه های فولادی بیشتر باشد.
فولاد در برابر خوردگی حساس است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی، به طور منظم از خوردگی محافظت شوند.
فولاد در برابر آتش سوزی حساس است. این امر باعث می شود که سازه های فولادی در برابر آتش سوزی آسیب پذیر باشند.
برج ایفل یکی از مشهورترین سازه های فلزی جهان است که در سال 1889 ساخته شد و به عنوان بلندترین ساختمان پاریس نیز شناخته می شود. ارتفاع این برج به 324 متر می رسد و نام ایفل از طراح و سازنده آلمانی آن، گوستاو ایفل، گرفته شده است.
شایان ذکر است در این ساخت و ساز از 18000 قطعه فولادی استفاده شده است که توسط 2.5 میلیون پیچ و مهره و پرچ به یکدیگر متصل شده اند. برای ساخت این برج در مجموع 7300 تن فولاد استفاده شده است. یکی از جنبه های جالب این برج این است که در هنگام وزش باد بین 5 تا 7 سانتی متر در نوسان است.
برج خلیفه در حال حاضر با ۱۶۳ طبقه و ارتفاع ۸۲۸ متر بلندترین ساختمان جهان که در شهر دبی واقع شده است. ساختار اصلی برج از بتن مسلح ساخته شده است که در آن 31400 تن میلگرد و سایر قطعات فولادی استفاده شده است. اگرچه این برج در سال 2009 ساخته شد، اما همچنان به عنوان یکی از مدرن ترین سازه های بتنی جهان شناخته می شود.
برج ویلیس که به عنوان برج سیرز نیز شناخته می شود، یک سازه نمادین است که به یکی از بلندترین ساختمان های شیکاگو تبدیل شده است. این ساختمان با 1450 فوت ارتفاع، بیش از 20 سال است که عنوان بلندترین ساختمان جهان را به خود اختصاص داده است.
این شگفتی معماری در سال 1973 تکمیل شد و با استفاده نوآورانه از سازه های فولادی، انقلابی در طراحی این برج ایجاد کرد. نمای بیرونی مشکی و طراحی لوله همراه برج، آن را در هر کجای شیکاگو قابل تشخیص می کند.
استادیوم ملی پکن یکی از زیباترین ساختمان هایی است که به لانه پرنده معروف است. ساختار این استادیوم از پیچ و تاب قطعات فلزی است. هدف از ساخت این ورزشگاه میزبانی بازی های المپیک، مراسم افتتاحیه و اختتامیه و سایر جشن های مرتبط با بازی های المپیک است. و ساخت آن مصادف با بازی های المپیک پکن در سال 2008 بود.
پس از برگزیده شدن در یک مسابقه بین المللی در سال 2002، این پروژه توسط ژاک هرتزوگ و پیر دئورون سوئیسی و با همکاری گروه طراحی و تحقیقات معماری ArupSport چین طراحی شد. بودجه برای ساخت این ورزشگاه حدود 500 میلیون دلار برآورد شده است.
پل بندرگاه سیدنی بزرگترین (نه طولانی ترین) پل فولادی جهان و معروف ترین بنای بین المللی استرالیا است. وزن کل فولاد کار 52800 تن و 39000 قوس است. سقف 49 متری آن دارای هشت لاین باورنکردنی، دو خط قطار، یک مسیر پیاده روی و یک مسیر دوچرخه سواری است.
اینها تنها چند نمونه از سازه های فولادی معروف در جهان هستند. سازه های فولادی در سراسر جهان کاربرد دارند و در ساخت انواع سازه ها از جمله ساختمان ها، پل ها، برج ها، و حتی مجسمه ها استفاده می شوند.
فولاد و بتن دو ماده اصلی هستند که در ساخت سازه ها استفاده می شوند. هر دو ماده دارای مزایا و معایب خاص خود هستند که باید در هنگام انتخاب ماده مناسب برای یک پروژه خاص در نظر گرفته شوند.
فولاد یک آلیاژ از آهن و کربن است که به دلیل مقاومت، استحکام، و انعطاف پذیری بالا، در ساخت انواع سازه ها کاربرد دارد.
بتن یک ماده مخلوط است که از سیمان، شن، ماسه، و آب تشکیل شده است. بتن به دلیل مقاومت، دوام، و قیمت مناسب، در ساخت انواع سازه ها کاربرد دارد.
در اینجا برخی از تفاوت های اصلی فولاد و بتن آورده شده است:
| ویژگی | فولاد | بتن |
| مقاومت | مقاومت کششی بالا | مقاومت فشاری بالا |
| استحکام | استحکام کششی بالا | استحکام فشاری بالا |
| انعطاف پذیری | انعطاف پذیری بالا | انعطاف پذیری کم |
| وزن | وزن سبک | وزن سنگین |
| قیمت | قیمت بالا | قیمت مناسب |
| حساسیت به خوردگی | حساسیت به خوردگی | مقاوم در برابر خوردگی |
| مقاومت در برابر آتش سوزی | مقاوم در برابر آتش سوزی | مقاوم در برابر آتش سوزی |
انتخاب فولاد یا بتن برای یک پروژه خاص به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع سازه، شرایط محیطی، و بودجه پروژه. در اینجا برخی از عواملی که باید در هنگام انتخاب ماده مناسب در نظر گرفته شوند آورده شده است:
فولاد برای ساخت سازه هایی که نیاز به مقاومت و استحکام بالایی دارند، مانند پل ها، برج ها، و ساختمان های بلند، مناسب تر است. بتن برای ساخت سازه هایی که نیاز به مقاومت فشاری بالایی دارند، مانند ساختمان های مسکونی و تجاری، مناسب تر است.
فولاد در برابر خوردگی حساس است. بنابراین، برای سازه هایی که در معرض شرایط محیطی خورنده قرار دارند، مانند سازه های دریایی، بتن مناسب تر است.
فولاد نسبت به بتن دارای قیمت بالاتری است. بنابراین، برای پروژه هایی که بودجه محدودی دارند، بتن مناسب تر است.
در نهایت، انتخاب فولاد یا بتن برای یک پروژه خاص یک تصمیم مهندسی است که باید توسط یک مهندس متخصص انجام شود.
