ورق استیل در ساختمان سازی

  1. مطالب مفید
  2. کاربرد ورق استیل در ساختمان سازی
کاربرد ورق استیل در ساختمان سازی

ساخت و ساز یک فرصت بسیار خوب و مناسب برای رشد کاربردهای ورق استیل است. زیبایی و استحکام بالای محصولات استیل باعث محبوبیت این محصول شده است.

کاربرد ورق استیل در ساختمان سازی

یکی از بهترین انواع فولادهای کاربردی موجود در جهان، فولاد ضد زنگ است. بکارگیری این فولادها در ساخت و ساز از اوایل قرن بیستم شروع شده و تا زمان حال ادامه پیدا کرده است. به عنوان مثال در ساخت ساختمان کرایسلر در سال 1930 در نیویورک آمریکا از ورق استیل 304 استفاده شد.
انتخاب فولاد مناسب برای یک پروژه ساختمانی، از مهم ترین تصمیماتی است که باید پیش از آن گرفته شود. قبل از نتیجه گیری میان اشکال مختلف، باید تصمیم بگیرید که از چه نوع فولادی استفاده کنید. در اینجا موضوع اصلی انتخاب میان فولاد کربنی یا فولاد زنگ نزن است.

موارد استفاده از فولاد کربنی

فولاد کربنی از متداول ترین مصالح ساختمانی است. این فولاد عمدتا از ﺁهن، منگنز، کربن و فلزات مختلف تشکیل شده است. با توجه به این موضوع که اکثر فولادهای کربنی از ذوب قراضه های فولادی ساخته می شوند، از این رو دارای ناخالصی زیاد و مواد اضافی دیگری هستند. بنابراین فولاد کربنی بدون محافظ به راحتی تحت تاثیر خوردگی قرار می گیرد.

ورق استیل

در مقیاس جهانی

جایگاه سازه های ساخته شده از استنلس استیل در رده بندی محصولات فولادی تولید شده بسیار پایین است. با این وجود، نقش بزرگ و مهمی در صنعت ساخت و ساز دارند. در واقع اسکلت بندی بخش بزرگی از ساختمان های ساخته شده در سراسر جهان را تشکیل می دهند.

بکارگیری استنلس استیل ها معطوف به مکان خاصی نمی شود و در واحدهای صنعتی فعال در تمامی دنیا مصرف می شوند. استحکام و دوام بالا، زیبایی ظاهری، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون عمده ترین دلایل انتخاب فولادهای زنگ نزن توسط معماران و طراحان سازها بوده است

روش های تولید و ساخت

مقاطع سازه ای فولاد کربنی معمولا تحت فرایند نورد گرم تولید می شوند که کارﺁمدترین روش تولید برای نوع محصول و حجم تولید محسوب می شود. سطح مقاطع نورد گرم عموما خام است، اما این مقاطع در برابر هوازدگی نیاز به محافظت دارند. این امر عمدتا شامل گالوانیزه گرم یا رنگ کاری به منظور حفاظت از سطح است. در هر دو روش نیز نگهداری و تعمیر نیاز است.
در تمامی کاربردهایی که خوردگی یک مشکل تلقی می شود، حفاظت سنتی فولاد کربنی راه کار مسئله نخواهد بود. برای حل این مشکل می توان از مقاطع سازه ای استنلس استیل استفاده کرد.

مقاطع سازه ای فولاد زنگ نزن

استنلس استیل یک اصطلاح با معنای گسترده است. طبق تعریف هر نوع فولاد دارای حداقل ۵/۱۰ درصد کروم، فولاد زنگ نزن است. عمده ترین خانواده های آلیای در این فولادها عبارتند از: فریتی، ﺁستنیتی، دوپلکس، سوپر آستنیتی، مارتنزیتی و رسوب سختی.

ورق استیل در ساخت و ساز
 

گریدهای مورد استفاده

معمولا رده های آلیاژی مختلفی از استنلس استیل ها در ساختمان سازی استفاده می شود و ویژگی های هر کدام از این گریدها بنابر دارا بودن عناصر آلیاژی موجود متفاوت است. این که چه گریدی استفاده بشود بسته به شرایطی چون الگوهای آب و هوایی، میزان آلاینده ها، رطوبت، میزان نمک های موجود در محیط و.... دارد. به عنوان مثال در مناطق ساحلی و محیط های آلوده صنعتی باید از آلیاژهایی که در مقابل خوردگی حفره ای مقاوم اند استفاده شود. عنصر مولیبدن در فولادهای زنگ نزن از وقوع خوردگی حفره ای جلوگیری می کند. در بین استنلس استیل ها فولادهایی همچون گرید آستنیتی 316 (حاوی 2 درصد مولیبدن) و استیل دوپلکس 2205 (3 درصد مولیبدن) در ترکیب شیمیایی خود مولیبدن دارند. ساخت برج خلیفه در دوبی امارات که از ورق استیل 316 و پل هلیکس در کوالالامپور مالزی از استتنلس استیل دوپلکس 2205 نمونه هایی از بکارگیری فولادهای زنگ نزن مولیبدن دار در صنعت ساخت و ساز می باشد.
به طور کلی متداولترین رده های آلیاژی که در بین استنلس ها جهت ساخت سازه ها مورد استفاده قرار می گیرند، ورق استیل L 304 (1.4307) و L 316 (1.4404) است. این دو فولاد دارای بیش از ده درصد کروم هستند. در ترکیب شیمیایی هر دو، عنصر نیکل وجود دارد. البته در ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 مولیبدن نیز وجود دارد. ورق استیل L 304 یک فولاد ضدزنگ همه منظوره مناسب برای اتمسفرهای با میزان خورندگی جوی کم است. وجود مولیبدن در ترکیب ورق استیل ۳۱۶ این گرید را برای کاربردهای نزدیک به ساحل دریا مناسب می سازد.
مصرف جهانی استنلس استیل در حدود ۴ درصد از تولید جهانی فولاد است. بیش از پنجاه درصد از مقاطع تولید شده از این فولادها محصولات مسطح هستند. از این رو سازه های ساخته شده از استنلس استیل، در تجارت از جایگاه خوبی برخوردار هستند.

روش تولید استنلس استیل

روش نورد گرم همانطورکه برای تولید فولادهای کربنی مناسب است برای تولید استنلس استیل ها نیز مناسب است.. در تولید ورق استیل بر خلاف فولاد کربنی پس از نورد و صاف سازی سطح، یک مرحله اسید شویی نیز انجام می شود. این کار سطح را از ضایعات یا ﺁلودگی ایجاد شده در پروسه تولید را پاک خواهد کرد.
در صورت تقاضای کافی در بازار، ورق استیل تولید شده به روش نورد گرم رقابتی ترین روش تولید خواهد بود (قیمت پایین تر در مقایسه با نورد سرد).

روش های ساخت سازه با ورق استیل

اکستروژن داغ استیل

اکستروژن گرم فولاد یکی از روش های تولید مقاطع سازه ای از جنس استنلس استیل است. هزینه های اولیه سرمایه گذاری برای ابزار آلات و راه اندازی آن معقول و مناسب است. با توجه به محدودیت های فناوری، محدودیت اندازه بر طبق ضوابط و معیار همواره امکان پذیر نیست و موجب سنگین تر شدن مقاطع می شود. به علاوه، محدودیت هایی در مورد ابعاد مقاطع در نظر گرفته شده است. به همین دلیل اکستروژن گرم فولاد برتری خود را در مقاطع استاندارد ساختاری در مقابل سایر روش های جدید، کارﺁمد و انعطاف پذیرتر از دست داد.

جوشکاری

با توسعه فولادهای زنگ نزن کمکربن، جوشکاری استنلس استیل های آستنیتی به ویژه ورق استیل ۳۰۴ و ۳۱۶، بسیار ساده و ﺁسان انجام میشود. نقطه ضعف این فولادها ایجاد اعوجاج شدید حین جوشکاری است. برای حفظ استحکام، فرﺁیند صاف سازی لازم است. به طور کلی جوشکاری معمولی مقاطع سازه ای فولاد زنگ نزن یکی از روشهای رایج ساخت است.


جوشکاری با پرتوی لیزری (LBW)

فناوری جوشکاری لیزری دارای محدودیتی نیست و امکان تولید مقاطع سازه ای از جنس استنلس استیل به شکل دقیق را فراهم می کند. جدا از نورد گرم، امروزه جوشکاری لیزری، مؤثرترین و کارآمدترین روش تولید برای مقاطع سازه‌ای فولادی محسوب می‌شود. برخی مزایای جوشکاری شده با لیزر عبارتند از:
بدون حداقل پاس- از تولید حجم کم تا تولید حجم بالا
طول انعطاف پذیر
قدرت تحمل زیاد
صافی سطح عالی
تقاضای زیادی برای مقاطع سازه ای از جنس ورق استیل و با مقاومت به خوردگی بالا وجود دارد. همچنین کاربردهای صنعتی متعددی وجود دارد که در آنها مسائل مربوط به خوردگی باید حل شود؛ تعدادی از این موارد عبارتند از اجاق های صنعتی، کارخانه های نمک زدایی، دکل های دریایی.

کاربرد ورق استیل در ساخت و ساز

نتیجه گیری

فولادهای ضدزنگ همانند فولادهای کربنی بدلیل عملکرد عالی شان در بازار در دسترس هستند. امروزه تقریبا هر مقطعی که برای فولاد کربنی وجود داشته باشد برای فولاد زنگ نزن نیز یافت می شود. گریدهای مختلفی از استنلس استیل در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد که بسته به نوع موقعیت جغرافیایی، شرایط آب و هوایی انتخاب فولاد زنگ نزن مناسب صورت می گیرد.