در عرف بازار آهن، معمولاً آهن آلات را به آهن آلات صنعتی و ساختمانی تقسیمبندی میکنند. این تقسیمبندی اگرچه کامل و دقیق نیست و یک محصول فولادی میتواند هم در حوزه صنعت مورد استفاده قرار بگیرد و هم در ساختمانسازی، اما این تقسیمبندی بسیار رایج است. تفاوت اصلی این دو گروه محصولات آهنی این است که آهن آلات ساختمانی محصولات آهنی و فولادیای هستند که بهطور مستقیم در صنعت ساختمان و ساختوساز به کار گرفته میشوند. بهخلاف آهن آلات صنعتی که بهجای اینکه در ساختمانسازی به کار روند، در ساخت و تولید دیگر محصولات صنعتی از آنها استفاده میشوند.
پروفیلهای ساختمانی
به دسته ای از آهن آلات ساختمانی که دارای سطح مقطع و طول معینی هستند پروفیل گفته میشود. پروفیلها به دو دسته باز یا بسته تقسیم میشوند. پروفیل ساختمانی باز: اگر سطح ظاهری و تشکیل دهنده مقطع یک شکل هندسی باز باشد این نوع پروفیل، پروفیل باز است. از انواع پروفیلهای باز میتوان به ناودانی، نبشی، تیرآهن و پروفیل Z اشاره کرد. پروفیل ساختمانی بسته: اگر سطح ظاهری و تشکیل دهنده یک شکل هندسی بسته مانند دایره، مربع یا مستطیل باشد به این پروفیل بسته گفته میشود که شامل قوطی، انواع لوله مانند لوله مبلی و ... میشود. قوطی: قوطی یکی از پروفیلها با سطح مقطع مربع یا مستطیل است. در بازار به آن پروفیل هم گفته میشود. در ساخت قفسههای فلزی، خودروسازی، ساخت درب و پنجره استفاده میشود. پس قوطی را میتوان یک پروفیل دومنظوره صنعتی و ساختمانی به حساب آورد.
لوله داربستی: لوله داربستی در مواردی که کار در ارتفاع است و ایجاد ساپورت موقت در سازهها استفاده میشود. لوله آب: لوله آب لولهای است که با قطرهای مختلف تولید میشود و از آن برای انتقال آب به بخشهای مختلف ساختمان استفاده میشود. این لولهها شاید پرکاربردترین انواع لوله در بخش ساختمان به حساب بیایند. البته اکنون استفاده از لولههای غیرفلزی رایجتر شده است. لوله گاز: لوله گاز با قطر کم (حدود ۲ اینچ و کمتر) یکی از پرکاربردترین لولههای مورد استفاده در بخش ساختمانسازی است. اگرچه شاید لولهکشی بخش اصلی ساختمانسازی محسوب نشود اما لوله گازی را میتوان یکی از لولههای مورد استفاده در بخش ساختمان و صنعت دانست.
مهم ترین کاربرد آهن آلات
شاید بتوان گفت که سادهترین کاربرد که درعینحال مهمترین آن هم هست، استفاده از انواع آهن آلات در ساختمانسازی است. اما این کاربردها بسیار گستردهتر بوده و از ساخت ابزارآلات گرفته تا سازههای عظیم همچون آسمانخراشها، پلها، ماشینآلات صنعتی و... همگی وابسته به استفاده از این مقاطع فولادی هستند. همچنین، بخش بزرگی از انواع معاملات و تجارت هر کشور هم مربوط به همین آهن آلات میشود بهگونهای که هرروزه شاهد حجم بالایی از معاملات در این زمینه هستیم. بنابراین، نمیتوان از کاربرد آهن آلات بهعنوان یک منبع سرمایهگذاری چشمپوشی کرد.
عوامل مؤثر بر کاربرد آهن آلات
استحکام
توانایی قالبگیری و خم کردن فولاد به شکلهای مختلف به این معنی است که فولاد یکی از کارآمدترین مصالح مورداستفاده در ساختوساز است. خواص مکانیکی فولاد از مجموعهای از ترکیبات شامل ترکیب شیمیایی و فرآیند ساخت و عملیات حرارتی آن ناشی میشود. عنصر اصلی در ترکیب فولاد ساختمانی آهن است. بااینحال، استحکام فولاد را میتوان با افزودن آلیاژهای مختلف مانند منگنز و نیوبیم بهطور قابلتوجهی افزایش داد. درحالیکه این عناصر ممکن است درنهایت فولاد را تقویت کنند، میتوانند اثرات منفی بر سایر خواص مانند شکلپذیری و جوشپذیری نیز داشته باشند. کار مکانیکی فولاد نیز در استحکام کلی آن نقش دارد. بهطورکلی، هرچه فولاد بیشتر نورد شود، مستحکمتر میشود. فولاد همچنین دارای نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی است، به این معنی که از نظر ساختاری سبکتر است. این ویژگی تأثیر زیادی بر هزینههای کلی ساختمان دارد.
هزینه
در بیشتر موارد، فولاد سازهای مقرون بهصرفهترین گزینه در ساختوساز است. در 30 سال گذشته، پیشرفت در فرآیندهای تولید فولاد، نرخ بهرهوری را بهطور تصاعدی افزایش داده است. زمان تولید یک تن فولاد به میزان قابلتوجهی کمتر است، به این معنی که بهعنوان ماده پایه، بسیار ارزانتر است.
تطبیق پذیری
به دلیل تطبیقپذیری فولاد، معماران و طراحان در حال حاضر آزادی عمل بیشتری برای به کار بستن خلاقیت در پروژهها دارند، بدون اینکه هیچگونه نیاز کاربردی را قربانی کنند. کاربردهای مدرن فولاد باعث شده است که نهفقط در ساختار، بلکه جایگاه برجستهتری در جنبههای زیباییشناسی ساختمان هم داشته باشد. برخلاف چوب و بتن، فولاد را میتوان بهراحتی به روشهای مختلف خم کرد و شکل داد. بدین ترتیب، طرحها و نماهای غیرخطی از استفاده از فولاد سازهای سود زیادی خواهند برد.
پایداری
اگرچه ممکن است این عامل چندان جلبتوجه نکند اما فولاد یکی از پایدارترین مصالح مورداستفاده در ساختمان و ساختوساز است. فولاد یک ماده قابل بازیافت است و حدود 90 درصد فولاد ساختاری از محصول بازیافتی تشکیل شده است. فولاد 100 درصد قابل بازیافت است بهگونهای که حداقل ضایعات مصرف نشدنی را در پی دارد که بر قابلیت استفاده مجدد آن تأثیر میگذارد و میتوان این کار را با حداقل پردازش انجام داد. تقریباً 50 درصد مصرف انرژی در تولید فولاد نیز در 30 سال گذشته به میزان قابلتوجهی کاهش یافته و هنوزِ هم بهطور مداوم در حال کاهش است.
مقاوم در برابر آتش
بهطورکلی، فولاد یک ماده غیرقابلاحتراق است. بااینحال، هنگامیکه بهاندازه کافی گرم شود، یکپارچگی خود را از دست میدهد. دمایی که در آن یک فولاد میتواند بیشترین بار را تحمل کند بدون اینکه یکپارچگی آن برهم بخورد، معمولاً بهعنوان دمای بحرانی شناخته میشود.
مقاوم به خوردگی
از نظر خوردگی، این احتمال وجود دارد که آب بر یکپارچگی فولاد تأثیر بگذارد. بااینحال، اقدامات پیشگیرانهای وجود دارد که میتواند برای جلوگیری از تخریب فولاد در برابر خوردگی انجام شود. رنگهای محافظ ویژه و اسپریها ازجمله این موارد هستند. این کار اغلب بهعنوان عملیات سطحی شناخته میشود. فولاد معمولاً با مواد مقاوم در برابر آتش پوشانده میشود که محافظت در برابر خوردگی آن را دوچندان میکند.