ساختمان ‌سازی صنعتی است که مدام در حال پیشرفت می ‌باشد و باید بتواند نیاز جمعیت رو به رشد جهان را پاسخ بدهد. این صنعت مهم می ‌بایست در کمترین زمان بتواند بیشترین بازدهی را داشته و در کنار سرعت بالا باید دارای کیفیت، استحکام، زیبایی و خلاقیت هم باشد. از این جهت فناوری ‌های زیادی برای رسیدن به این مهم ابداع شدند که برخی از آنها واقعا باعث بهبود و پیشرفت این صنعت شده ‌اند. فناوری ‌های نوین ساختمانی که کم هم نیستند برای کمک به صنعت ساخت ‌و ساز وجود دارند که مهندسان و معماران با استفاده از آنها هیچ محدودیتی برای ساخت و خلق ساختمان‌ های جدید ندارند. با استفاده از این فناوری ‌ها می ‌توان ساختمان ‌های هر چه زیباتر، با کیفیت ‌تر، متنوع‌ تر و سریع ‌تر ساخت. در ادامه این مقاله تعدادی از مهمترین و کاربردی ‌ترین فناوری ‌های نوین ساختمانی را معرفی خواهیم کرد.

نوآوری های جدید در صنعت ساختمان

چند نمونه از بهترین‌ های این تکنولوژی ‌به شرح زیر است:

• واقعیت مجازی یا Virtual Reality در صنعت ساختمان

اولین تکنولوژی نوین که به صنعت ساخت ‌و ساز کمک می ‌کند همین واقعیت مجازی است. واقعیت مجازی بین انسان یا دنیای واقعی و دنیای مجازی ارتباط ایجاد میکند. به این ترتیب که با ایجاد صوت و تصویر از یک پدیده، حواس آدمی را تحت تاثیر قرار داده و باعث می ‌شود انسان آن پدیده مجازی را به صورت واقعی ببیند و حس کند. به واسطه فناوری واقعیت مجازی میتوان طراحی‌ های مختلف را ایجاد و آنها را قبل از ساخت حس و بررسی کرد و اگر نقصی در آنها وجود داشته باشد، قبل از ساخته شدن می ‌توان به اصلاح آنها پرداخت. مزایای واقعیت مجازی در صنعت ساخت ‌و ساز بسیار زیاد هستند. به عنوان مثال بدون صرف هیچ‌ گونه هزینه برای ساخت مدل میتوان یک ساختمان را طراحی و شبیه ‌سازی کرد. احتمال خطا در اینگونه فناوری بسیار بسیار کم و یا حتی صفر است.

• پرینت سه بعدی در ساختمان جایگزینی برای ماکت

قبل از ابداع این فناوری، برای نشان دادن یک طرح، مدلی از آن را هر چند هم پیچیده به صورت ماکت در می‌ آوردند. این کار باعث ایجاد زحمت بسیار زیاد برای طراحان میشد و اگر با طرح آنها موافقت نمی ‌شد تمام زحمت آنها به باد میرفت. اما اکنون با پرینت سه‌ بعدی امکان درست کردن ماکت به صورت مجازی وجود دارد و طراحان می ‌توانند با استفاده از این پرینت حتی پیچیده ‌ترین طرح ها را ایجاد و بررسی کنند، خطاهای آن را بگیرند و اصلاح کنند. پرینت سه بعدی با استفاده از دستگاه و نرم‌افزار‌های مخصوص انجام می ‌گیرد و خروجی آن به صورت طرحی که روی کاغذ چاپ شده باشد بیرون می ‌آید.

• فناوری بتن خودترمیم شونده، یک شگفتی در معماری

بتن یکی از مصالح مهم در ساخت‌ و ساز به شمار میرود که باعث استحکام، مقاومت و عایق بودن می‌ شود. اما نکته منفی که راجع به آن وجود دارد این است که به مرور زمان امکان ترک برداشتن آن بر اثر ضربات و یا شرایط مختلف وجود دارد. از این رو محققان نوعی بتن تولید کردند که در صورت ترک برداشتن به طور خود به ‌خودی ترمیم می‌ شود که به آن بتن خود ترمیم شونده یا بیوبتن می ‌گویند. نحوه عملکرد بیوبتن به این صورت است که باکتری‌ های موجود در بتن به هنگام ترک خوردن بتن فعال شده و در واکنش با رطوبت محیط و کربنات کلسیم به سنگ آهک تبدیل می ‌شود که همان هم باعث ترمیم شدن بخش ‌های ترک خورده می ‌شود.

• هوش مصنوعی در ساختمان سازی Artificial intelligence

هوش مصنوعی یکی از فناوری ‌های نوین بوده که انقلاب عظیمی در صنعت ساختمان‌ سازی ایجاد کرده است. هوش مصنوعی نوعی سیستم فوق هوشمند است که میتواند همه کارهای مربوط به انسان را به عهده می‌ گیرد. بکی دیگر از مزایای هوش مصنوعی در ساختمان ‌سازی ایجاد یک برنامه ‌ریزی دقیق و بدون اشکال است. قبل از به وجود آمدن هوش مصنوعی، عملیات برنامه ‌ریزی توسط مهندس پروژه انجام می ‌شد ولی برای کارهای با حجم شغلی زیاد احتمال خطا در برنامه ‌ریزی وجود دارد که میتواند کل پروژه را تحت تاثیر قرار دهد. از همین رو استفاده از هوش مصنوعی در ساختمان‌ های پیچیده بسیار توصیه می ‌شود.

فناوری هوش مصنوعی میتواند نقشه‌ ها و طرح ‌های مهندسین را آنالیز کرده و در صورت وجود هر گونه خطا هشدار لازم را به آنها می ‌دهد. با این کار جلوی خسارات جبران ‌ناپذیری که بعدها ممکن است به‌ خاطر وجود خطاها به وجود بیایند گرفته می‌ شود. با استفاده از هوش مصنوعی عملکرد پروژه به صورت دقیق و واضح در دست مهندسین هست که در این صورت نیازی به نظارت حضوری روزانه نخواهند داشت.

لوله فولادی یکی از رایج ترین انواع لوله در صنعت می باشد. لوله فولادی یک استوانه توخالی است که برای حمل یا نگهداری مواد و مایعات دیگر استفاده می شود. به عبارت دیگر لوله فولادی وسیله ای برای محافظت از مواد داخل لوله از محیط خارجی آن و همچنین وسیله ای برای انتقال مایعات است.

با توجه به نیاز و تقاضای صنایع مختلف، انواع لوله های فولادی با رعایت برخی مشخصات و استانداردها تولید می شود. با توجه به نیاز صنایع مختلف، گاهی اوقات نیاز است که لوله های فولادی به طول مورد نیاز بریده و مورد استفاده قرار گیرند.

لوله فولادی چیست؟

 لوله فولادی یک استوانه بلند با دو سر باز و مقطع دایره ای است. لوله فولادی توخالی و از فولاد ساخته شده است. لوله های فولادی کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارند. لازم است بدانید که استفاده از لوله های فولادی به انتقال مایعات و سیالات محدود نمی شود و از این لوله ها می توان برای انتقال مواد جامد در فواصل کوتاه نیز استفاده کرد. روش هیدروفرمینگ برای شکل دادن به لوله های فولادی استفاده می شود. فرآیند هیدروفرمینگ لوله به سه روش انجام می شود: 1. هیدروفرمینگ فشار کم 2. هیدروفرمینگ فشار بالا 3. هیدروفرمینگ با فشار متغیر.

هر چه کیفیت و ضخامت این لوله ها بیشتر باشد، می توان حجم زیادی از مواد را با اطمینان و زمان کوتاه تری انتقال داد و هزینه بالای خرید و نصب این لوله ها در مدت زمان کوتاهی جبران می شود. لوله فولادی در مواد مختلفی مانند پلاستیک، فولاد، بتن، پی وی سی، فولاد، آلومینیوم و ... تولید می شود.

انواع لوله های فولادی

 لوله های فولادی با توجه به مشخصات خود به انواع مختلفی تقسیم می شوند. هر یک از انواع لوله های فولادی با توجه به ویژگی هایی که دارند در صنایع مختلف کاربردهای متنوعی دارند. رایج ترین انواع لوله های فولادی عبارتند از:

لوله گاز
یکی از مهمترین لوله های فولادی لوله گاز است. لوله گاز یک لوله فولادی یا پلی اتیلن است که برای انتقال گاز استفاده می شود. این محصول در صنایع مختلف قابل استفاده بوده و عمدتاً برای خطوط انتقال گاز از نقطه ای به نقطه دیگر استفاده می شود. به طور کلی لوله گاز به دو صورت نورد گرم و نورد سرد در کارخانه تولید می شود. مزایای استفاده از لوله های گاز بسیار متنوع است، اما باید بدانید که لوله های گاز به دو دسته توکار و روکار تقسیم می شوند.

لوله مسی
یکی از پرکاربردترین لوله ها در صنعت لوله مسی است. از لوله های مسی به عنوان خطوط آبرسانی در منازل استفاده می شود. لوله های مسی برای سیستم های تهویه، سیستم های لوله کشی و سیستم های گرمایش استفاده می شود. بارزترین ویژگی لوله های مسی مقاومت بالا در برابر خوردگی است. انواع لوله های مسی عبارتند از: لوله مسی کلاف دار، لوله مسی منشعب، لوله مسی مویرگی و لوله مسی کلاف.

لوله مارپیچ
لوله های اسپیرال لوله های فولادی نورد گرم و مارپیچی هستند که در سایزهای 8 تا 120 اینچ تولید می شوند. در فرآیند تولید لوله مارپیچ، نوار فولادی به شکلی که با مرکز لوله زاویه دارد، نورد می شود. برای استحکام بیشتر در برابر فشار وارد شده به دیواره لوله مارپیچ، نوع جوش بسیار مهم است. بنابراین مهمترین قسمت تولید لوله های مارپیچ، جوشکاری دیواره لوله می باشد. از مزایای لوله مارپیچ می توان به مقاومت در برابر شکستگی و ترک خوردگی لوله، چکش خواری، عدم نیاز به تجهیزات سنگین برای تولید، عدم محدودیت در طول لوله فولادی و ... اشاره کرد.

لوله مانیسمن
لوله مانیسمن که در بازار به مانیسمن معروف است، نوعی لوله بدون درز است. کاربرد اصلی لوله مانیسمان در صنایع حساس می باشد. مواد اولیه ساخت لوله مانیسمان به صورت شمش است که با گرما، کشش، نورد، عبور از زره و همچنین روش های گریز از مرکز به محصول نهایی تبدیل می شود. روش های خاص تولید لوله مانیسمان باعث می شود که قیمت لوله مانیسمان نسبت به سایر لوله های موجود در بازار گران شود.

کاربرد لوله های فولادی

همانطور که گفته شد لوله های فولادی مقاومت بالایی در برابر فشار و خوردگی دارند و کاربرد اصلی لوله های فولادی انتقال مایعات می باشد. هرچه ضخامت و کیفیت لوله های فولادی بیشتر باشد، تحمل فشار نیز بالاتر است. از لوله های فولادی در صنعت ساختمان سازی استفاده می شود و از لوله های فولادی برای انواع لوله کشی توکار استفاده می شود. از دیگر کاربردهای لوله های فولادی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده در ساخت لوازم خانگی
استفاده در صنعت خودرو
استفاده در صنعت ساختمان
داربست
استفاده در ساخت پل
استفاده در صنعت کشاورزی
استفاده در مراکز تفریحی
استفاده در ساخت تجهیزات پزشکی

تیرآهن یکی از محصولات نهایی فولادی و یکی از مهمترین مصالح ساختمانی در ساخت سازه های با اسکلت فلزی می باشد. از تیرآهن به عنوان ستونی برای تحمل بارهای مختلف بر سازه استفاده می شود. تیرآهن علاوه بر کاربرد در سازه های ساختمانی در پروژه های مختلف دیگر نیز کاربرد دارد. تیرآهن یکی از مقاطع فولادی است که از 2 قسمت جان تیرآهن (پشت به پشت) و بالهای آن که لبه ها و کناره های یکسانی را در بر می گیرد تشکیل شده است. تیرآهن فولادی در برابر نیروهای برشی مقاومت می کند و بال ها در برابر لنگر خمشی مقاومت می کنند. بر اساس استاندارد جهانی، تیرهای فولادی از ST37، ST44 و ST52 ساخته می شوند.

تیرآهن چه انواعی دارد؟

انواع تیرآهن بر اساس استاندارد

 انواع تیرآهن بر اساس استاندارد ساخت به 4 دسته INP، IPE، IPB و CPE تقسیم می شوند.

انواع تیرآهن از لحاظ وزن

تیرها بر اساس وزن به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

تیرآهن سبک (L)
تیرآهن سنگین (V)
علامت V نشان دهنده سنگینی و علامت L نشان دهنده سبک بودن است.

انواع مختلف تیرآهن چه کاربردهایی دارد؟

در واقع تیرآهن یکی از عناصر اساسی و بسیار مهم در ساخت و ساز است. تیرها مسئول حمل تنش و فشار خمشی بر روی ساختمان هستند. به کاربردهای تیرهای فولادی در ساختمان توجه کنید:

استفاده از تیرهای فولادی در چارچوب سازه های فولادی
در ساخت و ساز ساختمان می توان از هر یک از 4 نوع تیرچه فولادی که در بالا ذکر شد در چارچوب اسکلت فلزی برای مقاوم سازی ساختمان طبق نقشه، طراحی و محاسبات طراح ساختمان استفاده کرد.

اجرای تیر آهن در پایین ستون
میلگرد برای صفحات زیر ستون و صفحات فولادی با ضخامت های مختلف قابل استفاده است.

استفاده از تیر آهن در ستون ها
تیرهای بال پهن با سطح مقطع تقریباً مربعی را می توان به عنوان ستون در سازه ها استفاده کرد. ستون نیروهای باد عمودی و افقی را به شالوده ساختمان منتقل می کند. ستون ها در ساختمان های اسکلت فلزی به 3 روش استفاده می شوند:

ستون های وسط اگر آنها را مرکز مربع در نظر بگیریم بار کل مربع را منتقل می کنند.
ستون های جانبی که نیمی از بار مربع را حمل می کنند.
ستون های گوشه ای که بار یک چهارم مربع را حمل می کنند.

استفاده از تیرآهن در تیرهای اصلی (شاه تیر)
اعضای افقی سازه فولادی را تیرآهن می نامند و یکی دیگر از کاربردهای تیرآهن در ساختمان سازی استفاده از آن به عنوان تیر اصلی یا تیر اصلی است. تیر اصلی با اتصال برشی یا ساده به ستون ها متصل می شود.

استفاده از تیرآهن در تیرهای میانی یا جانبی
تیرها اعضای میانی یا ستون هایی در ساختمان هستند که از تیرهای کوچک به عنوان تیرهای میانی استفاده می شود. وظیفه اصلی تیر ثانویه اتصال غیر مستقیم تیر اصلی به ستون ها و انتقال بار به تیر اصلی است.

ورق برش خورده یا ورق برش یکی از ورق های فولادی است که به صورت ورق های نازک به کمک نورد سرد و گرم تولید می شود. ورق های تولید شده تحت نورد گرم دارای سطح ناصاف و غیر روغنی و گوشه های منحنی هستند.

در مقابل سطح ورق های تولید شده با نورد سرد صیقلی بوده و گوشه های آن کاملاً تیز است. در فرآیند نورد گرم، بیلت تا دمای 926 درجه سانتیگراد گرم می شود. پس از نرم شدن فولاد، با عبور از غلتک به صورت رول یا کلاف با اندازه معین تولید می شوند.

با توجه به اینکه ورق های نورد گرم پس از کاهش دما دچار انقباض می شوند، اندازه و شکل نهایی ورق ها دقیق نخواهد بود. برعکس ورق های نورد سرد پس از گرم شدن نه به صورت ناگهانی بلکه آهسته و در دمای محیط کاهش دما خواهند داشت و در نهایت به صورت کلاف در می آیند.

این ابعاد دقیق و دیگر مزایای این ورق باعث افزایش قیمت آن می شود. ورق نورد سرد نسبت به نورد گرم مقاومت بیشتری دارد و در برابر تغییر شکل و شکستگی استحکام بیشتری دارد. اگر فشار داخلی ورق قبل از برش یا جوش آزاد نشود، ورق تاب می یابد

کاربرد ورق برشی چیست؟

کاربرد ورق های برش خورده شامل موارد زیر می‌شود:

صنایع ساختمانی
صنعت کشتی سازی
ساخت مخازن و تانکرهای بزرگ
تولید لوازم خانگی
صنعت برق
معماری
ساخت سوله

ابعاد استاندارد ورق برشی

 ابعاد و اندازه ورق ها از استاندارد خاصی پیروی می کند. اندازه ورق های تولید شده به ترتیب در عرض 100، 150، 152 و 200 سانتی متر خواهد بود.