سازه های فولادی اجرای سازه فولادی و اصول طراحی آن

ساختار فولاد چیست؟

طراحی ساختمان فولادی

سیستم انجماد (شامل سیستم فضایی)

با توجه به روش طبقه بندی شکل

طراحی با توجه به عناصر فضاهای داخلی ساختمان

توجیه اقتصادی سازه های فلزی

بررسی میزان مصرف فولاد در سازه های فلزی

حمل و نقل کالا در ظروف فلزی

تعریف سنگ فلزی

فولاد به عنوان ماده ای با خواص منحصر به فرد و منحصر به فرد، از دیرباز در ساخت و ساز ساختمان ها مورد استفاده قرار گرفته است. توانایی اجرای دقیق، مشخصه های سازه ای خاص، نسبت مقاومت وزنی مناسب و همچنین اجرای سریع سازه های فولادی با جزئیات و جزئیات معماری، فولاد را به ماده ای منحصر به فرد و مقرون به صرفه در پروژه های ساختمانی تبدیل می کند. ; بنابراین، اگر نقاط ضعف محدود این ماده مانند مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در برابر آتش سنگین به درستی در نظر گرفته شود و کنترل شود، امکانات وسیع تری نسبت به هر ماده دیگری در اختیار طراح قرار می گیرد. . باید انجام شود.

سازه فولادی چیست؟

فولاد آلیاژی از آهن و کربن با کمتر از ۲ درصد کربن است. فسفر در فولاد ساختمانی عمومی؛ اکسیژن گوگرد حاوی حدود 3 درصد کربن و سایر ناخالصی ها مانند نیتروژن و مواد دیگر است. فولادسازی شامل افزودن عناصر و حذف عناصر ناخواسته در اکسیداسیون و کوره بلند است. چهار روش اصلی برای ساخت فولاد وجود دارد: روش کوره ای. نحوه دمیدن روش کوره الکتریکی اکسیژن; روش خلاء

آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی می کند ممکن است شامل موارد زیر باشد:

– تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت

– وجود خواص الاستیک و پلاستیک

– پلاستیسیته

– خواص ضربه و گشتاور

– خاصیت خم شدن

– خواص فنری و برگشتی

– خاصیت چقرمگی

– خواص سختی استاتیکی و دینامیکی

– اقدامات متقابل با وضوح بالا

– ضریب کشش بالا

– قابلیت جوشکاری

– همگنی

– امکان استفاده از زباله

– امکان تقویت مقاطع در صورت لزوم

دوست خوب کجا

انتخاب نوع مقطع، روش ساخت، روش بهره برداری و محل ساخت، خواص و ویژگی های متفاوتی را در ساخت قاب باربر ایجاد می کند. هر سیستم سازه ای و مواد مورد نیاز برای آن سیستم را می توان در فاز طراحی مواد و ویژگی ها و ویژگی های سیستم و قضاوت صحیح طراح از هر ماده مورد استفاده قرار داد. این مشکل به ویژه در ساختمان های فولادی اهمیت دارد. پارامترهای سازه ای زیر در طراحی کلی و ستون بندی ساختمان بسیار مهم هستند.

گیره درست کرد

– مرتب سازی و ترتیب بخش ها

– پشتیبانی از فواصل

– اندازه دهانه های سقف

– نوع صحافی

– نوع سیستم سختی گیر

– محل

ساختمان های ساخته شده از سازه های فولادی بسیار بادوام هستند.

سیستم تقویتی (سیستم فضای داخلی)

برای استفاده بهینه از خواص مورد نظر ساختمان فولادی، سیستم فضای داخلی باید به صورت زیر اعمال شود:

– از قطعات پیش ساخته تشکیل شده است، بنابراین مونتاژ و نصب سریعتر سازه کل زمان ساخت را کوتاه می کند.

– اجزاء باید سبک باشند تا وزن کل ساختمان تا حد امکان کمتر باشد.

– نوع سیستم انتخاب شده باید با سیستم زیرساخت انتخاب شده سازگار باشد.

– می توان آن را در برابر آتش به صورت اقتصادی محافظت کرد.

فضای داخلی یک خانه فلزی معمولاً به شرح زیر است:

– سقفش

– ما نداریم

– دیوار بیرونی

– دیوارهای داخلی

– سیستم حمل و نقل (پله و آسانسور) است که با هماهنگی دقیق و علمی می توان به صرفه ترین روش ساخت و اجرای ساختمان دست یافت.

طراحی به روش کراوات

تمام ساختمان ها باید طوری ساخته شوند که در برابر زلزله و باد یا سایر نیروهای عمودی مقاومت کنند.سیستم تشخیص باید:

– انتقال حقوق جانبی به بنیاد.

– تغییرات را به موقعیت های افقی محدود کنید.

در ساختمان های مرتفع باید دقت خاصی داشت تا از تغییرات ناشی از باد جلوگیری شود. مقدار نیروی افقی اعمال شده در اثر باد به عوامل زیر بستگی دارد:

– سرعت باد

– شکل آیرودینامیکی ساختمان

– حالت صورت

– روش های سخت شدن

یک قاب فولادی سازه ای را می توان به یکی از روش های زیر متصل کرد:

– سیستم قاب صلب

– سیستم قاب سیم پیچ

– دیوارهای بتنی به صورت دیوارهای بنایی یا سیمانی

انتخاب روش نصب مناسب در طراحی سازه بسیار مهم است و می تواند کل طراحی ساختمان طویل را تحت تاثیر قرار دهد. معلق بودن اعضای هوا یا دیوارهای بتنی به شکل دیافراگم صلب، نقاط ثابتی را در ساختمان ایجاد می کند و در نتیجه آزادی فضا و عملکرد ساختمان را در داخل ساختمان محدود می کند.

طراحی با توجه به عناصر موجود در فضای داخلی خانه

انتخاب سیستم مناسب برای اجزای داخلی خانه به عوامل زیادی بستگی دارد. در ساخت سقف های بر پایه تیرهای فولادی اغلب از روش های زیر استفاده می شود:

– دال بتنی در محل بر روی قالب مناسب ریخته می شود

– دال بتن آرمه

– پوشش فلزی با بتن داخلی

ترکیب عملکرد بین دال بتنی و تیر فولادی که در هر سه روش امکان پذیر است، ساخت و ساز را به صرفه تر می کند. مشکل حفاظت در برابر حریق اعضای فولادی سقف باید در کاربردهای سقف مورد توجه قرار گیرد. استفاده از سقف های کاذب به خوبی جواب می دهد. در ساختار قاب فلزی؛ دیوارهای بیرونی معمولاً انعطاف پذیر نیستند و بسته به شرایط حاکم از مصالح مختلفی برای ساخت این دیوارها استفاده می شود.

نیاز به محافظت در برابر آتش، خوردگی و عایق صدا

گفته می شود هزینه ای که برای حفاظت ساختمان های فلزی در برابر حریق و خوردگی و عایق صوتی لازم است بسیار زیاد است اما با استفاده از روش های معقول و مناسب برای هر ساختمان بسته به نوع سیستم می توان این هزینه را کاهش داد. ایجاد سیستم اطفای حریق ضروری و ضروری است | آنچه از نظر اقتصادی در این مورد حائز اهمیت است استفاده از روش صحیح برای حفاظت از اجزای فلزی است. اکثر عناصر داخلی ساختمان مانند سقف و دیوارهای داخلی و خارجی می توانند به عنوان سیستم حفاظت از حریق در ساختمان مورد استفاده قرار گیرند. تیرها و ستون های فلزی ممکن است به طور مناسب بین این واحدها دفن شوند، در غیر این صورت اسکلت فلزی ساختمان باید به طور مناسب محافظت شود.

از آنجایی که رطوبت کم باعث می شود تا قطعات داخلی ساختمان فولادی کمتر دچار زنگ زدگی شوند، حفاظت در برابر خوردگی این قطعات مشکل جدی نیست. بنابراین حفاظت در برابر خوردگی فقط برای قطعات و اجزای خارجی در معرض رطوبت جو ضروری و ضروری است.

مشخصات آکوستیک ساختمان به ویژگی های اجزای داخلی آن مانند نوع سقف و سیستم جداکننده دیوارها و پیشروها بستگی دارد.

در این میان سیستم باربر چارچوب ساختمان نقش کوچکی را ایفا می کند.

توجیه اقتصادی سازه های فولادی

در ارزیابی اقتصادی ساختمان فولادی و بتنی تنها در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی کار کافی نیست، بلکه باید سایر عوامل موثر بر این موضوع را نیز بررسی کرد.

در اقتصاد ساختمان موارد زیر موثر است:

قیمت زمین: به دلیل کوچک بودن مقطع در ساختمان های فولادی، اسکلت سازه فضای کمتری را اشغال می کند و در مقایسه با سازه های بتنی، ساختمان های فلزی مساحت موثرتری در پلان دارند. بنابراین هزینه زمین به ازای هر متر مربع مفید ساختمان در ساختمان های فلزی کمتر خواهد بود.

مواد موجود

ارزش نهایی ساختمان: هر چه دوره ساخت ساختمان کوتاهتر باشد، ارزش نهایی ساختمان کمتر می شود. با توجه به روش های مختلف ساخت، متوجه می شویم که ساخت سازه های فلزی در مقایسه با سایر روش ها زمان کمتری می برد.

ارزش اسکلت اصلی سازه (سفتی)

اثر اضافه

تأثیر قرارگیری تجهیزات و امکانات

این عوامل چگونه بر استفاده بهینه از یک ساختمان تأثیر می گذارد؟

هزینه تغییرات و بهسازی داخلی ساختمان ها

هزینه های تخریب (برای ساختمان های موقت)

بررسی کاربرد فولاد در ساختمانهای فلزی

در ساختمان های فلزی هزینه با توجه به میزان فولاد مصرفی در هر متر مربع سطح (تصویر افقی) یا هر متر مکعب محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان فولاد مصرفی به عوامل زیر بستگی دارد:

– تعداد اراضی

– بارهای کف (مرده و زنده)

– دهانه های اطراف ستون ها

– ضخامت سقف

– سیستم سازه ای (سیستم انتقال بار مستقیم و جانبی)

انتقال بار در سازه های فولادی

سازه های فولادی شامل تیرها و ستون های زیادی به صورت قاب و همچنین آرماتورهای زیادی برای پایداری بیشتر است. البته بارهای افقی و عمودی از طریق این عناصر منتقل می شوند. به نحوی که:

– سقف بار عمودی را حمل می کند و آن را به صورت افقی از طریق جرز به تکیه گاه جرز منتقل می کند.

– سیستم تکیه گاه قائم (ستون ها) بار را از دو تکیه گاه انتهایی تیر به فونداسیون منتقل می کند.

– سیستم های مهاربندی عمودی و افقی نیز بارهای باد، زلزله، فشار زمین و غیره را به فونداسیون منتقل می کنند.

ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاه ها و نحوه قرارگیری تیرها (نورپردازی) به عوامل زیر بستگی دارد:

– انواع قطعات قابل استفاده با توجه به طراحی معماری

– فاصله پایه تکیه گاه تا دهانه تیر مطابق با پروژه ساختمانی.

– روش انتقال بار با استفاده از قطعات بلبرینگ

– انتخاب سیستم پشتیبانی (سخت، نیمه صلب، ساده)

گنجینه سنگ فلزی

ستون معمولاً عنصری است که در ساختمان به صورت عمودی نصب می شود، تکیه گاه های کف از طبقات به وسیله تیر و تیر به آن منتقل شده و سپس به کف منتقل می شود.

ستون های فلزی به صورت عمودی در سازه ها نصب می شوند.

شکل ستون

شکل مقطع ستون به طور کلی به مقدار و محل بارگذاری شده بستگی دارد. برای ساخت ستون های فلزی از انواع پروفیل ها و صفحات استفاده می شود. به طور کلی ستون ها از نظر شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند:

پروفیل های نورد شامل انواع تیرها و قوطی ها می شود: بهترین پروفیل رول برای ستون ها تیر عریض یا قوطی مربعی شکل است. زیرا از نظر مقاومت بهتر از سایر مقاطع عمل می کند به علاوه در بسیاری از موارد اتصال تیرها به راحتی بر روی آنها انجام می شود

مقطع مرکب: اگر سطوح مقطع و خواص یک پروفیل برای پایداری ستون کافی نباشد (مقاومت در برابر بارهای ورودی و لنگرهای احتمالی)، چندین پروفیل با هم ترکیب می شوند تا یک ستون مناسب (بخش مرکب) تشکیل شود. ،

نحوه ساخت ستون (بخش مشترک)

ستون‌ها را می‌توان در صورت نیاز با ترکیب‌ها و اتصالات مختلف پروفیل‌ها ساخت، اما رایج‌ترین اتصال برای ستون‌های ساختمانی سه نوع است:

برای ترکیب دو نمایه برای یک حرف، ابتدا دو درخت را در یک طرف به صورت افقی ترکیب کنید. سپس دو سر در مرکز ستون به هم چسبانده شده و ستون چرخانده شده و جوشکاری مانند قبل انجام می شود. سپس ستون برگردانده شده و در وسط گیر می کند. همین عمل در سمت دیگر ستون انجام می شود و جوشکاری تا زمانی که اتصال مورد نیاز ستون آماده شود ادامه می یابد. این روش جوشکاری برای جلوگیری از اعوجاج ستون در اثر حرارت زیاد مداوم می باشد و در صورت عدم نیاز به جوش در ستون حداقل جوشکاری به صورت زیر انجام شود.

الف) حداکثر فاصله بین قطعات جوش داده شده در طول تکیه گاه نباید از 60 سانتی متر بیشتر باشد.

ب) طول اولین و آخرین جوش میله باید برابر با بزرگترین عرض مقطع بوده و به صورت یکنواخت انجام شود.

ج) طول موثر هر جوش شکسته نباید کمتر از 4 برابر بعد جوش یا 40 میلی متر باشد.

سازه های فولادی اجرای سازه فولادی و اصول طراحی آن

د) تماس بین دو بدنه پروفیل نباید از شکاف 1.5 میلی متر تجاوز کند، اما کمتر از 6 میلی متر نباشد. در عین حال، تحلیل تکنیکال نشان می دهد که فضای کافی برای ملاقات وجود ندارد. در این صورت این مجرای هوا باید با مواد پرکننده مناسب از جمله ورق های فولادی با روکش سیاه ثابت پر شود.

اتصال دو پروفیل با یک ورق کامل روی بالها: در پروفیل های کامپوزیت که ورق اتصال در دو پروفیل در پروفیل های کامپوزیت متصل می شود. فاصله جوش های عرضی (غیر پیوسته) که ورق را به پروفیل ها متصل می کنند نباید از 30 سانتی متر بیشتر باشد. حداکثر اندازه فاصله ذکر شده برای فولاد معمولی t22 است که t ضخامت ورق است.

اتصال دو پروفیل با بند فولادی (رشته): رایج ترین نوع ستون در ایران، ستون های مرکب است که در آن دو ستون با فاصله از یکدیگر قرار می گیرند و میله های افقی یا سمت چپ و راست دو نیمرخ به هم متصل می شوند. البته دسته های چپ و راست که یک مثلث را تشکیل می دهند مقاومت بهتری نسبت به مقاومت های مربوطه دارند.

در مورد چنین ستون هایی به ویژه در مورد ستون های موازی باید به نکات زیر توجه کرد:

الف) ابعاد قسمت ستون افقی نباید کمتر از مقادیر زیر باشد:

L: طول وصله باید حداقل فاصله مرکز تا مرکز دو پروفیل باشد.

ب: عرض درز نباید از 42% طول آن کمتر باشد.

T: ضخامت وصله نمی تواند کمتر از 1.35 طول آن باشد.

ب) جوشکاری باید در اطراف تمام وصله ها انجام شود و در بالای تماس با بال های پروفیل، طول کل خط جوش در هر طرف صفحه نباید از طول صفحه کمتر باشد.

ج) محدوده و ابعاد محدودیت ها بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود.

د) در انتهای ستون باید از ورقی استفاده شود که طول آن حداقل برابر با عرض ستون باشد تا علاوه بر تقویت پایه، محل مناسبی برای اتصالات اتصالات هوا نیز وجود داشته باشد. به ستون

ه) در محل اتصال تیر یا پل با ستون، لازم است ورق تقویتی با اندازه کافی به بالهای ستون جوش داده شود.

روش نصب گوشه ای روی پایه ستون ها (بیس پلیت) برای نصب ستون

هنگام محاسبه ابعاد پایینی ستون، فاصله حداقل پله از لبه پایینی ستون و ضخامت جوش مورد نیاز برای نگه داشتن ستون و صفحه انتهایی ستون و ستون ضخیم است.ابعاد باید به دقت بررسی شود. . سپس با توجه به فرم های ذکر شده شروع به نصب گوشه ها و در نتیجه ستون ها نمود. روی صفحه پایه، موقعیت پایین ستون و موقعیت محور را کنترل می کنیم. پس از آن لبه های اتصال را روی بیس پلیت به یکدیگر جوش می دهیم، پس از آن ستون را نصب می کنیم و اقدام به نصب سایر لبه های لازم و جوش می کنیم. مزیت روبرو بودن دو گوشه روی صفحه پایه علاوه بر سرعت عمل و نصب بهتر، تماس مستقیم با پره های گوشه ستون در محل اتصال جوشکاری است. روشی مناسب تر و اصولی تر. واضح است که قبل از جوشکاری ستون باید تراز و عمود باشد و عمودی در دو جهت بررسی شود. پس از نصب ستون، به دلیل ارتفاع ستون و آزادی سر ستون، تا زمان نصب پل، حرکت ستون در اثر نیروی باد و وزن خود امکان پذیر است. ، که این می تواند تاثیر منفی داشته باشد و باعث ضعف در اتصالات و اتصالات پایین ستون شود. برای این منظور، پس از نصب، ستون ها باید توسط میلگردها یا طناب های موقت مهاربندی شوند.

گسترش ستون ها

ساختمان های فلزی اغلب در چند طبقه ساخته می شوند و طول پروفیل ها برای ساخت ستون ها محدود است. با توجه به بار ورودی و دهانه بین ستون ها و قرارگیری ستون های کناری، مقاطع مختلفی برای ساخت ستون ها به دست می آید. ابعاد مقطع هر طبقه ممکن است با سایر طبقات متفاوت باشد. از این رو، اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای انبساط باید دقیقاً انجام شود. محل مناسب برای وصله زدن ستون ها در طول امتداد آنها حداقل 45 تا 60 سانتی متر بالاتر از کف هر طبقه یا 1.6 سانتی متر ارتفاع کف است. این ارتفاع حداقل اندازه مورد نیاز برای دسترسی به ناحیه جوش و برای قرار دادن اتصالات مورد نیاز برای اتصال قطب یا اتصال بادگیر است.

چگونه ستون را طولانی کنیم

ابتدا سطح تماس دو ستون به خوبی سمباده و با سنگ کاری صاف می شود تا در تماس کامل با یکدیگر یا با صفحه لکه قرار گیرند. اگر نمایه های دو ستون یکسان نباشد، تفاوت بین دو علامت ستون باید با قرار دادن یک صفحه در ستون بالایی (تراز) پر شود. سپس پچ پنل ها را نصب کرد و جوشکاری های لازم را انجام داد. اگر ابعاد مقطع دو پروفیل متصل به قدری متفاوت باشد که بیشتر سطوح آنها با یکدیگر تماس نداشته باشد، باید از صفحه توزیع فشار افقی بین دو پروفیل استفاده شود. این صفحه معمولاً باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند فشار را بدون تغییر بیش از حد شکل خود توزیع کند. کلیه اندازه ها و ضخامت های صفحات و همچنین میزان جوش مورد نیاز باید طبق محاسبات و بر اساس نقشه ساختمانی انجام شود.

ستون هایی با بخش های دایره ای

به عنوان یک قاعده کلی، مقاطع لوله ای (گرد) با قطر 2 تا 12 اینچ معمولاً برای ستون ها استفاده می شود. استفاده از یک قطعه لوله زمانی که جوش داده می شود راحت تر است. لوله ها عمدتاً در فونداسیون برخی منابع هوا، دکل های مختلف و خرپاهای سبک استفاده می شوند. این مقاطع عموماً پایدار هستند زیرا تکانه زاویه ای آنها در همه جهات یکسان است. با تغییر ضخامت قطعات لوله می توان اینرسی متفاوت بدست آورد.

کلمات پایانی

سازه های فولادی در بسیاری از ساختمان ها کاربرد فراوانی دارند و به دلیل استحکام و مقاومت بالا در برابر زلزله و خطرات، بسیار مورد توجه پیمانکاران و فعالان ساختمانی قرار گرفته اند. در این مقاله، هیچ چیز