فولاد یا پولاد آلیاژی از آهن است که درصدی از آن از کربن تشکیل شده است. فولاد را می توان با تغییر در عناصر آلیاژی، کربن و عملیات حرارتی کنترل کرد که همین ویژگی در کنار قابلیت هایی همچون استحکام، خمش، کشش نهایی زیاد و قیمت مناسب آن را به یکی از اولین و مهم ترین گزینه ها در ساخت صنایع متنوع از ساختمان سازی، سازه های زیرساختی، کشتی ها و قطارها گرفته تا ماشین آلات، سکوهای نفتی، پل ها و سلاح های نظامی بدل کرده است. صنایع ساختمانی به تنهایی بیش از نیمی از مصرف فولاد را در جهان به خود اختصاص داده است. بخش حمل و نقل (اتومبیل، کامیون، حمل و نقل هوایی، صنایع کشتی سازی و راه آهن) در رتبه بعدی قرار دارد. سایر صنایع و محصولات فلزی نیز هر کدام حدود 14 درصد از مصرف فولاد در جهان را به خود اختصاص داده اند.
قطعات فولادی سازه چیزی است که به ساختمان های ما همچون خانه ها و فضاهای تجاری جان می دهد و و در حال حاضر اولین ابزار در بین مصالح اولیه ساختمانی در جهان است. بدون فولاد ساخت و ساز با دوام و محکم در دنیای امروز تقریباً امکان پذیر نمی باشد. ساختمان ها از آسمان خراش ها و آپارتمان گرفته تا اتاقی کوچک برای استحکام خود به فولاد تکیه می کنند. ویژگی های خاص فولاد که پیشتر ذکر شد در کنار عواملی چون قابلیت چسبندگی به بتن، دوام، تنوع پذیری، ایمنی، قابلیت بازیافت صد در صدی، در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن، آزادی عمل زیادی به طراحان معماری برای خلق ایده های جدید می دهد. چنانچه یک سازه ی ساخته شده نیاز به تغییر و باز طراحی مجدد داشته باشد سازه های فولادی می توانند این تغییرات را تحمل کنند. فولاد از نظر کشش و برش هشت برابر قوی تر از بتن است. فولاد بر خلاف بتن ارتجاعی است و مقاومت بهتری در برابر تنش های کششی، فشاری و خمشی دارد.
سازه های فولادی به طور قابل توجهی سبک تر از معادل های بتنی هستند و به پایه های کمتری احتیاج دارند که این امر به کاهش اثر محیطی ساختمان می انجامد. هنگامی که یک ساختمانی فولادی تخریب می شود فولادهای به کار رفته در آن را بدون از بین رفتن خواصی که دارد به صورت نامحدود بازیافت و برای استفاده مجدد از آن بهره برد. امروزه حدود 30 درصد از فولاد مورد مصرف، از فولادهای بازیافت شده ساخته می شوند.
امکان استفاده از فولاد در قسمت های مختلف ساختمان ها و زیر ساخت ها بی نهایت است. رایج ترین کاربرد فولاد در ساختمان سازی به شرح ذیل است.
مقاطع فولادی: اسکلت های سفت و محکم ساختمان هستند که معمولاً از ستون ها و تیر هایی تشکیل شده است که به یکدیگر پرچ، پیچ و مهره یا جوش داده می شوند. مقاطع فولادی 25٪ فولاد مورد استفاده در ساختمان ها را شامل می شود.
میلگرد: استحکام، کشش و سفتی را به بتن اضافه می‌کنند و 44 درصد از مصرف فولاد در ساختمان ها را تشکیل داده است.
نبشی: کاربرد نبشی در ساختمان سازی برای پشتیبانی از تیرها و سکو های دیگر است. از دیگر کاربردهای این محصول در صنعت ساخت و ساز به عنوان تکیه‌گاه افقی و عمودی در سازه ها می توان نام برد.
ورق و محصولات ورق: 31 درصد از مصرف فولاد به صورت انواع ورق فولادی در بام، دیوارهای داخلی، سقف، روکش فلزی و پنل های عایق برای دیوارهای خارجی استفاده می شود.
محصولات غیر سازه ای: فولاد در بسیاری از کاربردهای غیر سازه در ساختمان ها از قبیل تجهیزات گرمایش و سرمایش نیز یافت می شود. وسایل و اتصالات داخلی از قبیل نرده ، قفسه بندی و پله ها نیز از جنس فولاد ساخته شده‌اند.
توانایی فولاد برای به حداکثر رساندن فضای داخلی با باریک ترین پوسته ممکن به این معنی است که سازه های فولادی می توانند نازک تر و کوچک تر ساخته شوند. استحکام فولاد نیاز به ساخت دیوارهای آجری جامد و پرمصرف را به حداقل می رساند. این مسئله مخصوصاً برای محل هایی که دارای محدودیت فضایی هستند بسیار مناسب است.
چارچوب باریک فولادی ساختمان ها حس رها بودن ایجاد می‌کند. انعطاف پذیری و قابلیت چکش خواری آن باعث می شود تا معماران به دنبال یافتن شکل و بافت های متمایز باشند. خصوصیت زیبایی فولاد توسط سایر خصوصیات فولاد نظیر عملکرد آن تکمیل شده است.
زمین لرزه ها از نظر بزرگی، فرکانس، مدت زمان و مکان قابل پیش بینی نیستند. فولاد ماده انتخابی برای طراحی در مواقع زلزله است؛ زیرا ذاتاً شکل پذیر و انعطاف پذیر است. به جای خرد کردن یا خرد شدن، زیر بارهای شدید خم می شود. بسیاری از اتصالات تیر آهن به ستون در یک ساختمان فولادی به طور عمده برای پشتیبانی از بارهای گرانشی طراحی شده اند. اما آن ها ظرفیت قابل توجهی برای مقاومت در برابر بارهای جانبی ناشی از باد و زمین لرزه را نیز دارند.
فولاد هنگام ساخت و ساز مسکونی یک ماده مستحکم است. استحکام و خصوصیات مکانیکی فولاد با گذشت زمان از بین نمی رود و به دلیل بار سنگین خم یا شکسته نمی شوند. ساختمان هایی که از فولاد ساخته شده اند برای چندین دهه قوی و زیبا باقی خواهند ماند، زیرا سازه فولادی دچار پوسیدگی، فاسد شدن و حتی ترک نمی شود.
کاربرد فولاد در ساختمان سازی به دلیل خواص منحصر به فرد این ماده مانند طول عمر بالا، استحکام فوق العاده، خاصیت بازیافت پذیری، زیبایی و تنوع روز به روز در حال افزایش است. این ویژگی ها سبب شده تا انواع آهن و فولاد به شکل هایی نظیر میلگرد، تیر آهن، نبشی، ناودانی، پروفیل و غیره در ساختمان سازی مورد استفاده قرار گیرند.
