معرفی کوتاه از سازه های فولادی (مرجع)

[EN-EZEL 13039]

دليل نامگذاري تيرهاي لانه زنبوري ، شكل گيري اين تيرها پس از عمليات ( بريدن و دوباره جوش دادن ) و تكميل پروفيل است . اينگونه تيرها در طول خود داراي حفره هاي توخالي (در جان) هستند كه به لانه زنبور شبثه است ؛ به همين سبب به اينگونه تيرها لانه زنبوري مي گويند.

 

هدف از ساخت تيرهاي لانه زنبوري :

 

هدف اين است كه تير بتواند ممان خمشي بيشتري را با خيز (تغيير شكل ) نسلتا كم ، همچنين وزن كمتر در مقايسه با تير نورد شده مشابه تحمل كند ؛ براي مثال ، با مراجعه به جدول تيرآهن ارتفاع پروفيل ipe-18 را كه 18 سانتيمتر ارتفاع دارد ، مي توان تا 27 سانتيمتر افزايش داد.

 

محاسن و معايب تير لانه زنبوري :

 

باتوجه به مثال گفته شده در بالا با تبديل تيرآهن معمولي به تيرآهن لانه زنبوري ، اولا : مدول مقطع و ممان انرسي مقطع تير افزايش مي يابد . ثانيا : مقاومت خمشي تير نيز افزوده مي گردد . در نتيجه ف تيري حاصل مي شود با ارتفاع بيشتر ، قويتر و هم وزن تير اصلي . ثالثا : با كم شدن وزن مصالح و سبك بودن تير ، از نظر اقتصادي مقرون به صرفه تر خواهد بود. رابعا : از فضاهاي ايجاد شده (حفره ها) در جان تير مي توان لوله هاي تاسيساتي و برق را عبور داد. در ساختن تير لانه زنبوري مه منجر به افزايش ارتفاع تير مي شود ، بايد استاندار كاملا رعايت گردد ؛ در غير اينصورت ، خطر خراب شدن تير زير بار وارد شده حتمي است.

 

از جمله معايب تير لانه زنبوري ، وجود حفرهاي آن است كه مي تواند تنشهاي برشي را در محل تكيه گاهها پل به شتون يا اتصال تيراهن تودلي (تير فرعي) به پل لانه زنبوري تحمل كند ؛ بنابراين ، براي رفع اين عيب ، اقدام به پر كردن بعضي حفره ها با ورق فلزي و جوش مي كنند تا اتصال بعدي پل به ستون يا تير فرعي به پل به درستي انجام شود. تير لانه زنبوري در ساختمان اسكلت فلزي مي تواند به صورت پل فقط در يك دهانه يا به صورت پل ممتد به كار رود . براي ساختن تير لانه زنبوري دو شيوه موجود است : الف ) شيوه برش پانير ب) شيوه برش لتيسكا

 

روشهاي مختلف برش تير آهن :

 

1- برش به روش كوپال : با استفاده از دستگاه قطع كن سنگين كه به گيوتين مخصوص مجهز است ، تيرآهن به شكل سرد در امتداد خط منكسر قطع مي شود.

 

2- برش به روش برنول : برش در اين حالت به صورت گرم انجام مي گيرد ؛ به اين صورت كه كارگر ماهر برش را با شعله بنفش رنگ قوي حاصل از گاز استيلن و اكسيژن ، به وسيله لوله برنول ، انجام مي دهد.

 

بريدن تيرهاي سبك به وسيله ماشينهاي برش اكسيژن شابلن دار نسبتا ساده است . در ايران تيرهاي لانه زنبوري را بيشتر با دست تهيه مي كنند.

 

 

روشهاي ساختن تير لانه زنبوري و تقويت آن :

 

روش تهيه تيرهاي لانه زنبوري از اين قرار است كه ابتدا در روي جان تيرآهن نورد شده با استفاده از اگو كه بصورت 5. شش ضلعي از ورق آهن سفيد يم ميليمتري (شابلن) با توجه به استاندارد ساخته شده خط مي گردد ؛ سپس تيرآهن را روي يك شاسي افقي با زدن تك خال جوش در نقاط مختلف براي جلوگيري از تاب برداشتن قرار مي دهند . آن گاه با استفاده از دستگاه برش (برنول) در امتداد خط منكسر اقدام به برش مي كنند تا پروفيل به دو قسمت بالا و پايين تقسيم شود. حال اگر قسمت بالا را به اندازه يك دندانه جابجا كنيم و دندانه هاي دو قسمت با و پايين را به دقت مقابل هم قرار دهيم و از دو طرف كارگر ماهر آنرا جوشكاري كند با استفاده از جوش قوسي نيمه اتوماتيك براي اتصال دو نيمه بريده شده ؛ يك جوش خوب ، بي عيب ؛ سريع و مقرون به صرفه خواهد بود . همان طور كه در مطالب قبلي نيز گفتم ، تير ساخته شده در محل تكيه گاهها با توجه به حفره هاي خالي آن در مقابل تنشهاي برشي ضعيف مي شود . براي جبران اين نقيصه ، با توجه به منحني نيروي برشي نيز به پر كردن حفره ها با ورقهاي تقويتي اقدام مي كنيم.لازم به ذكر است كه حداقل بايد يك حفره با ورق در تكيه گاه به وسيله جوش كامل پر شود. در پايان يادآور مي شوم كه يك نوع ديگر از پروفيلهاي لانه زنبوري را پس از بريدن قطعات بالا و پايين ورق واسطه اضافه مي كنند كه اين ورق ورق واسطه بين دندانه ها جوش مي شود . در نتيجه ، تير حاصل به مراتب قويتر از تيري است كه بدون ورق واسطه ساخته مي شود .

 

 

 

تقويت تيرهاي لانه زنبوري به كمك رفتار مركب بتن و فولاد

 

در تيرهاي لانه زنبوري علاوه بر تنشهاي خمشي اصلي در محل حلقه ها تنشهاي خمشي ثانويه حاصل از برش در مقطع ايجاد ميگردد كه گاهي اين تنش از تنشهاي خمشي اصلي در تير بزرگترند. اين تنشها از كارايي تير مي كاهند و براي مقابله با آنها بايد حلقه هاي كناري را با ورق پر كرد خصوصا هنگامي كه از اين نوع تيرها بصورت يكسره استفاده مي شود در محل تكيه گاهها كه هم نيروي برشي و هم لنگر خمشي زياد مي باشد تنشهاي خمشي بشدت افزايش ميابد و نياز به تقويت تير در اين محلها مي باشد كه از لحاظ اقتصادي قابل توجيه نمي باشد. در اين پروژه براي مقابله با اين ضعف در تيرهاي لانه زنبوري رفتار مركب بتن و فولاد تهيه شده هست . به اين ترتيب كه داخل تير فلزي در نقاطي كه تنشهاي ثانويه قابل ملاحظه مي باشند از بتن پر مي شود و كشش حلقه هاي خالي را به عمل تغيير مي دهد و اين امر سختي و مقاومت تير را افزايش مي دهد و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه مي باشد .

[EN-EZEL 13039]

محصول کوره ذوب آهن، چدن است که معمولاً دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزیی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

روشهای تهیه فولاد روش بسمه:

 

در این روش ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند، تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به صورت گازهای SO2 و CO2 از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار P4O10) و (SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و بهترکیبات زودگداز Mg3(PO4)2 و MgSiO3 تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد.

 

روش کوره باز (یا روش مارتن) : در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن از MgO و CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌ها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب‌تری به دست آورد.

 

روش الکتریکی : از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می‌توان نسبت به دو روش قبلی، بالاتر برد. این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر، بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده‌ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می‌کنند.

 

انواع فولاد و کاربرد آنها

 

از نظر محتوای کربن، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود:

 

فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از 2/0 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت و... بکار می‌رود.

 

فولاد متوسط : این فولاد بین 2/0تا 6/0 درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می‌شود.

 

فولاد سخت : فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی، تیر، وسایل جراحی، مته و... بکار می‌رود.

 

اصطلاح فولاد (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود 1،5 درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

 

کاربرد انواع مختلف فولاد

 

از فولادی که تا 0. 2 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط 0. 2 تا 0. 6 درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که 0. 6 تا 1. 5 درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

 

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد

 

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن،گوگرد،فسفر، سیلیسیم، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبالمی‌شود:

 

1- سوزاندن ناخالصی‌های چدن

 

2- افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

 

منگنز، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن (CO2) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولاً دی‌اکسید سیلسیم (SiO2) است، بکار می‌برند:

 

MnO + SiO2 -------> MnSiO3

 

 

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولاً چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولاً اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید کلسیم (CaO) است، اضافه می‌کنند:

 

(MgO + SiO2 -------> MgSiO2

 

6MgO + P4O10 -------> 2Mg3(PO4)2

 

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها

 

معمولاً جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولاً از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

 

بالای این ظرف، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند باز می‌گردانند.

 

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن

 

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

 

اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO2 رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف، رو می‌آید. دمای توده مذاب، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده، تمامی‌ این فرایند، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود ومعمولاً محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

 

تبدیل آهن به فولاد

 

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم،کروم،تیتانیم، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن،تنگستن یافلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرارمی‌گیرند. در دمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کربید آهن (Fe3C) به نام «سمانتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:

 

Fe3C

هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن، جابجا شده، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.

فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتاً وسیعی تنظیم کرد. همچنین، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلاً بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

[EN-EZEL 13039]

دمای بین پاسی دمای بین پاسی عبارتست از دمای قطعه در ناحیه جوشکاری درست قبل از اعمال پاس دوم و یا بین هر دو پاس متوالی. در عمل حداقل دمای بین پاسی اغلب برابر است با دمای پیشگرم قطع، هرچند که طبق تعریف این مورد الزامی نمیباشد.

اهمیت دمای بین پاسی:

اهمیت دمای بین پاسی از نظر تأثیر بر خواص مکانیکی و میکروساختار قطعه، اگر بیشتر از اهمیت دمای پیشگرم نباشد از آن کمتر هم نیست.

بعنوان مثال استحکام تسلیم و استحکام کششی فلز جوش تابعی از دمای بین پاسی میباشند. مقادیر بالای دمای بین پاسی باعث کاهش استحکام فلز جوش میشود. علاوه بر این دماهای بین پاسی بالا اغلب باعث بهبود خواص ضربه و تافنس جوش میشود. هرچند که در صورت افزایش این دما به بالاتر از ۲۶۰ درجه سانتیگراد این اثر عکس خواهد شد.

 

حداکثر دمای بین پاسی:

هنگامی که دستیابی به خواص مکانیکی مشخصی در فلز جوش مد نظر باشد٫ کنترل حداکثر دمای بین پاسی اهمیت ویژه ای میابد. درصورتیکه طراح حداقل استحکام را برای قطعه ای که ممکن است در اثر شرایط جوشکاری به دماهای بین پاسی بالایی برسد٫ مشخص کرده باشد، باید حداکثر دمای بین پاسی نیز تعیین گردد. در غیر اینصورت ممکن است استحکام جوش بشدت کاهش یابد. کنترل حداکثر دمای بین پاسی همچنین در جوشکاری فولادهای کونچ و تمپر شده (مانند A514 ) نیز اهمیت خاصی دارد. بدلیل اینکه عملیات حرارتی خاصی روی این فولادها اجرا شده است٫ دمای بین پاسی باید در محدوده مجاز کنترل شود تا به خواص مکانیکی مورد نظر در فلز جوش و HAZ دست یابیم. البته کنترل حداکثر دمای بین پاسی در همه موارد الزامی نیست. در مورد فلزات حساس٫ حداقل دمای بین پاسی باید به حد کافی باشد تا از ایجاد ترک جلوگیری نمای، در حالیکه حداکثر دمای بین پاسی نیز جهت دستیابی به خواص مکانیکی مناسب باید کنترل شود. برای رسیدن به یک تعادل بین ایندو٫ پارامترهای زیر نیز باید مد نظر قرار گیرد: زمان بین اعمال پاسها٫ ضخامت فلز پایه، دمای پیشگرم٫ شرایط محیطی٫ خصوصیات انتقال حرارت و حرارت ورودی حین جوشکاری. برای مثال جوشهایی با سطح مقطع کوچکتر طبیعتاً دمای بین پاسی را افزایش میدهند. بدین صورت که با ادامه عملیات جوشکاری دمای قطعه بدلیل انتقال حرارت کمتر، بطور مداوم افزایش میابد. بعنوان یک قانون کلی اگر سطح مقطع جوش کمتر از ۱۳۰ سانتیمتر مربع باشد، دمای بین پاسی در اثر اعمال هر پاس ( درصورت ثابت بودن سرعت عملیات ) افزایش میابد. در حالیکه اگر سطح مقطع بیشتر از ۲۶۰ سانتیمتر مربع باشد، دمای بین پاسی در صورت عدم وجود منبع حرارتی دیگری، در خلال جوشکاری کاهش میابد.

 

اندازه گیری و کنترل دمای بین پاسی:

 

یک روش پذیرفته شده برای کنترل دمای بین پاسی استفاده از دو شمع حرارتی یکی با دمای ذوبی برابر با حداقل دمای بین پاسی یا دمای پیشگرم و دیگری با دمای ذوبی برابر با حداکثر دمای بین پاسی میباشد. جوشکار ابتدا ناحیه اتصال را گرم میکند تا زمانی که شمع حرارتی اول ذوب شده و رسیدن به دمای پیشگرم را تایید کند. پس از اینکه قطعه به دمای پیشگرم رسید پاس اول اجرا میشود. درست قبل از اعمال پاس دوم ( و پاسهای بعدی) حداقل و حداکثر دمای بین پاسی توسط شمعهای حرارتی در محلهای مناسب کنترل میشود. بدین صورت که شمع اولی (با دمای ذوب کمتر) باید ذوب شود (نشاندهنده رسیدن به حداقل دمای بین پاسی) در حالیکه شمع دوم ( با دمای ذوب بیشتر) نباید ذوب شود ( نشاندهنده عدم عبور دمای بین پاسی از حداکثر تعیین شده). اگر شمع حرارتی مربوط به دمای ذوب کمتر ذوب نشود باید حرارت بیشتری به قطعه اعمال گردد و درصورتیکه شمع حرارتی مربوط به دمای بیشتر ذوب شود باید قطعه در هوای محیط به آهستگی سرد شود تا حدی که دیگر شمع دمای بالاتر ذوب نشده ولی شمع اولی ذوب شود. در این هنگام میتوان پاس بعدی را اعمال کرد.

 

محل اندازه گیری دمای بین پاسی:

محل اندازه گیری دمای بین پاسی در استانداردها مشخص شده است. بعنوان مثال در AWS D 1. 1 و AWS D 1. 5 چنین آمده که دمای بین پاسی باید در فاصله ای حداقل برابر با ضخامت قطعه ضخیمتر ( اما نه کمتر از ۳ اینچ یا ۷۵ میلیمتر) در تمامی جهات از نقطه جوشکاری، اندازه گیری شود. این حالت برای اندازه گیری حداقل دمای بین پاسی قابل درک است. اما وقتی کنترل حداکثر دمای بین پاسی نیز ضروری باشد، دمای ناحیه مجاور جوش ممکن است بسیار بالاتر از حد مشخص شده باشد. در این حالت بهتر است دما در فاصله یک اینچی از کناره گرده جوش ( Weld Toe ) اندازه گیری شود. در موارد دیگری نیز صنایع خاص دستورالعملهای مخصوص به خود را دارند. بعنوان مثال در صنایع کشتی سازی٫ دمای بین پاسی معمولاً در فاصله یک اینچی از کناره گرده جوش و در ۳۰۰ میلیمتر اول از نقطه آغاز جوشکاری اندازه گیری میشود. در این حالت خاص پیشگرم از طرف مقابل محل اندازه گیری اعمال میشود تا از پیشگرم شده کامل ضخامت قطعه اطمینان حاصل شود.

[EN-EZEL 13039]

نوشته شده توسط زابل عباسی

چکیده

با گذشت حدود 50 سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ایران هنوز نقایص زیادی در اجرای ساختمانهای فولادی جدید مشاهده می شود. در یک بررسی اولیه عوامل زیر را می توان به عنوان دلایل اصلی نقایص ذکر کرد:

1- عدم طرح دقیق اتصالات جوشی با توجه به عملکرد مورد نظر آنها

2-عدم انطباق اجرای معمول ساختمان با آیین نامه ها و دستورالعمل ها

3-کیفیت پایین جوش به علت عدم وجود آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای مهندسان و جوش کاران

4-نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوش کاری در ساختمانهای شهری در کشور.

در این مقاله بعد از مرور خرابی های سازه های فولادی در زلزله های گذشته ایران و جهان سعی گردیده تا طراحی و اجرای معمول و سنتی سازه های فولادی جوش شده در کشور با حالت قابل قبول آن مقایسه گردد. برای این منظور از آیین نامه های معمول طراحی سازه های فولادی ایران و آیین نامه های طراحی کشورهای صنعتی زلزله خیز استفاده شده تا مشخص شود که چه مواردی از اجرا یا آیین نامه ها و دستورالعملهای اجرایی همخوانی ندارد. علاوه بر آن مطالعه ای بر روی نقاط ضعیفی که ناشی از اجرای جوش می باشد انجام گرفته و در پایان پیشنهاداتی برای بهبود وضع موجود و کاهش خطرات ناشی از زلزله ها در این نوع سازه ها ارایه گردیده است.

مقدمه

سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربر ساخته شده از نیمرخهای فولادی یا ورق می باشد که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل یافته ای که برای تولید نیم رخ های فولادی به کار گرفته می شود این مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضای مرکب از نیم رخ و ورق برای یکپارچه نمودن اعضا(شامل تیر و ستون و مهار بندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرد.وسایلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر به کار می رود شامل پیچ و پرچ و جوش است.در این میان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ(1994)تصور بر این بود که در صورت رعایت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی این سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع این زلزله این فرض را زیر سوال برد.در این زلزله مشاهده شد که در بسیاری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک یا بعضا شکست شده است.این مساله باعث شد تا تحقیقات گسترده ای در مورد علت این پدیده صورت گیرد که این تحقیقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف دیگر مشاهده و تحقیق درباره وضعیت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ایران از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جو شکاری در صنعت ساختمان هنوز نقایص زیادی در این زمینه مشاهده می شود.

 

 

 

عملکرد لرزه ای ساختمانهای فولادی

براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هایی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمایند.

 

با توجهبه منحنی نیرو-تغییر مکان سازه ها و توجه به این مطلب که سطح بین منحنی نیرو-تغییر مکان و محور تغیی رمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوب تری دارد.فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند میزان زیادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده است که در سازه های فولادی در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و یا انهدام خواهد شد.در زلزله منجیل (1369) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخریب کامل شدند. رفتار این سازه ها در این زلزله ثابت کرد که در بسیاری از موارد سازه های موجود دارای سیستم مقاوم زلزله مناسبی نیستند.استفاده از تیرهای خورجینی(تیرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سیستم حاصل و مدل صحیح برای این اتصالات باعث شده این سیستم از نظر مهندسی زلزله بسیار آسیب پذیر تلقی گردد.درس حاصل از این زلزله کیفیت پایین ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخیر تلاشهایی برای اصلاح آن به عمل آمده است.در زلزله نورث ریچ آمریکا مشاهده شد که در بسیاری ازساختمانهای فولادی اتصال تیرها و ستونها دچار ترک و یا بعضا شکست شد.بیشتر این ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است.

 

صنعت جوشکاری ساختمان در ایران

با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایرن به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروز انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود :

1- عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها

2- کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان

3- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور

4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها

[EN-EZEL 13039]

صنعت جوشکاری ساختمان در ایران

 

با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایرن به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروز انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود :

1- عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها

2- کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان

3- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور

4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها

1- عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها

در بسیاری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده در آیین نامه تطابق ندارد.این موارد ناشی از موارد متعددی است که از میان آنها به موارد زیر می توان اشاره کرد:الف) آشنا نبودن مهندسان سازه به مسایل اجرایی و در نتیجه ارایه نقشه ها و جزییات غیرقابل اجرا ب) گران تر بودن هزینه اجرای جزییات آیین نامه نسبت به روش سنتی اجرا پ)آگاه نبودن کارفرما و یا مهندس مجری طرح به جزییات آیین نامه و عدم توانایی در تمیز دادن حالات مختلف از یکدیگر بعد از اجباری شدن آیین نامه2800(1368) اهمیت وجود سیستم مقاوم در برابر زلزله از یک طرف و محدودیتهای معماری برای استفاده از سیستم مهاربندی از طرف دیگر باعث استفاده روزافزون از سیستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در این سیستم اتصال تیر به ستون از نوع گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال برش و لنگراز تیر به ستون وجود داشته باشد.در این نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زیرسری که در محل اتصال به ستون برای ایجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجاییکه متاسفانه عملیات جوشکاری در محل کارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گیرد کنترل کیفیت جوش بخصوص در هنگام مونتاژ درارتفاع زیاد از سطح زمین حتی به صورت عینی(Visual) امکان پذیر نمی باشد. همچنین معمولا در محل اتصال ورق به ستون به جای جوش نفوذی از جوش گوشه استفاده می شود در نتیجه هنگام زلزله این نقاط علاوه بر تحمل نیروی کمتر در حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی که در یک عضو فشاری ازدومقطع در کنار یکدیگر استفاده می شود باید هم پایداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاخیچکدان تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای این منظور این مقاطع باید در فواصل مشخص به یکدیگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش یابد. بسیاری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به یکدیگر وصل نمی شوند و در نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بین جوش دومقطع در ستونهای ترکیبی را مقرر نموده است.اما در موارد زیادی مشاهده می شود که فاصله بین جوش ستونها بیشتراز این مقدار است.

 

2- کیفیت پایین جوش

به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان یکی از مهمترین اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشور کیفیت پایین جوشکاری ساختمان می باشد.عوامل مختلفی در این امر تاثیر می گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نیروی انسانی غیرمجرب از عولمل اصلی پایین آمدن کیفیت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتیجه عوامل برشمرده شده مشکلات عدیده ای گریبانگیر اتصالات جوشی می باشد.در بسیاری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن یا مواد نامناسب دیگر است و یا اینکهروی فلززنگ زده یا رنگ خورده جوش داده می شود.گاه در فاصله بین پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نیز خودداری می شود و یابدون برداشتنگل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهایی که در کارهای ساختمانی بسیار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد این نوع جوش از کیفیت پایینی برخوردار است. در بسیاری از موارد در اثر استفاده از تکنیکهای نامناسب جوشکاری نقایصی چون تابیدگی و پیچش در قطعات اتفاق می افتد.عیوبی نظیر نفوذ ناقص بریدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفیت باربری قطعات می شود. یکی از متداولترین اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تیرهای لانه زنبوری می باشد.بسیاری از مجریان طرح این تیرها را در وضعیت نامطلوبی در کارگاه ساختمانی مونتاژ می کنند. در بسیاری از موارد جوش میانی تیر از کیفیت پایینی برخورداراست و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت و تقویتهای لازم درمجل تکیه گاه تیر و وسط آن صورت نمی پذیرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نیز از کیفیت پایینی برخوردار است و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .

 

3- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور

با توجه به اهمیتی که شهرداری برای مسایلی از قبیل پارکینگ و نورگیرها و مسایلی از این دست قایل است مشاهده می شود که بیشتر توجه مهندسان نیز به این امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسایل سازه ای نمی شود.البته باید به این نکته نیز اشاره شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجویان عمران مهندسانی که از دانشگاه فارغ التحصیل می شوند در این زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسوولیت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته باید به این موارد مساله سختی کار را نیز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسان از انجام بازدید از این جوشها طفره می روند. در نهایت امر اینکه آنطور که از ظواهر امر مشخص است شهرداریها نیز در این زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنند و هیچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند.

 

4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی

با توجه به عملکرد مورد نظرآنهابسیاری از کارفرمایان عمل طراحی سازه و ایجاد تمهیدات مقابله با زلزله را یک امر زاید می دانند و تلاش می کنند تا کمترین هزینه ممکن را صرف این کار نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسایل معماری دقت می کنند. این عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسان سازه اهمیت داشته باشد و طرح از حداقل اهمیت برخوردار باشد به خاطر همین موضوع مهندسان سازه اغلب کمترین وقت را صرف این عمل می نمایند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی نبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای یک ساختمان در نقشه های دیگر ساختمانها استفاده می شود. در بسیاری از موارد جزییات اتصالات موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.

 

نتیجه گیری و پیشنهادات

از بررسی های انجام شده بر روی ساخت و ساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای این سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و ... مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این موارد بهترین راه:

1- در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی

2- بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها

3- آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهینامه به جوشکاران ماهر ساختمانی

4- آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسان عمران و یا ایجاد شاخه جدیدی تحت عنوان بازرسی جوش اسکلت برای مهندسان ناظر

5- تقویت سیستم نظارتی موجود و ایجاد سیستم های نظارتی ناظربر کار مهندسان عمران نویسنده :محمد راستی

پایان

[EN-EZEL 13039]

خلاصه

آيين نامه ها و دستورالعمل هاي موجود كه عمدتاً برگرفته از دستورالعمل هايي چونFEMA مي باشد، با توجه به ساخت و سازهاي سنتي ايران، به طور كامل پاسخگوي نيازهاي مهندسين ايراني نمي باشد. از جمله اين موارد، ساختمان هاي داراي قابهاي فولادي با اتصالات خورجيني مي باشد كه روند مشخصي به طور صريح براي مقاوم سازي آنها در دستورالعمل ها وجود ندارد. استفاده از راهكار پيشنهاد شده براي در نظر گرفتن ميانقاب بصورت المان قطري با مشخصاتي كه امروزه در دستورلعمل بهسازي ايران به طور صريح بدان اشاره شده است، در قاب هاي داراي اتصال خورجيني به دليل انعطاف پذير بودن اتصال، مورد ابهام است. در اين تحقيق آثار ميانقاب بر قاب محيطي بدست آمده از مدل سازي اجزاي محدود با جواب هاي بدست آمده از روش پيشنهادي دستورالعمل بهسازي كه بعلت عدم وجود روابط مشخص براي اتصال خورجيني، تا كنون براي اين اتصال نيز مورد استفاده قرار مي گرفته است، مقايسه گرديده است. بدين منظور ساختمان هاي نمونه اي با رعايت ضوابط موجود در آيين نامه 2800 مورد مدل شده و ABAQUS آناليز و طراحي قرار گرفته و سپس زيرمجموعه هايي از قاب هاي آنها با رعايت شرايط محيطي در نرم افزار اجزاي محدود اثرات وجود ميانقاب بر قاب پيراموني مورد بررسي قرار گرفته است. براي اطمينان از صحت نتايج بدست آمده، ابتدا قابي مشابه آزمايشات مسلم و همكارانش در سال 1997 در كاليفرنيا، مدل سازي شده و ميانقابي با همان مشخصات داده شده در اين سري آزمايشات به آن اضافه شده و جوابهاي بدست آمده از تحليل اجزاي محدود با مقادير بدست آمده از آزمايش، مورد مقايسه قرار گرفته است. با توجه به تطابق قابل قبول نتايج، اين روش مدلسازي براي آناليز يك قاب دو دهانه فولادي داراي اتصال خورجيني مورد استفاده قرار گرفته است.

كلماتكليدي: ميانقابمصالحآجري،اتصالخورجيني،تحليلفزايندهاستاتيكي

مقدمه

به علت فراواني استفاده از ميانقاب ها در ساختمان هاي متداول، مطالعه اثر ميانقاب بر رفتار سازه در هنگا م زلزله يك موضوع كاربردي و مهم مي باشد .سيستم تركيبي قاب و ميانقاب را قاب مركب مي نامند . تجربه هاي مربوط به زلزله هاي گوناگون نشان مي دهد كه ميانقاب ها تأثير بسيار مهمي در رفتار سازه ها در برابر زلزله دارند . هرچند وجود ميانقاب ها باعث افزايش سختي كل سازه م ي شوند، اما اين اثر آنها همواره جنبه مثبت ندارد . در سال هاي اخير تحقيقات وسيعي بر روي قاب هاي مركب انجام شده و در آيين نامه بهسازي ايران صريحاً به در نظر گرفتن ميانقاب ها به صورت المان قطري معادل با مشخصات هندسي و مصالح تعريف شده، اشاره شده است . ايده ميله معادل به جاي ميانقاب آجري براي اولين بار در سال 1960 توسط پولياكوف مطرح شد. [ 1]. پس از آن استافورد اسميت] 2و [3 و مينستون ] 4و [5 روش هايي براي ارائه خصوصيات ميله معادل ميانقاب پيشنهاد دادند .

صانعي نژاد و هابز[ 6]در سال 1995 روش جديدي را براي آناليز قاب هاي مركب فولادي داراي ميانقاب آجري يا بتني در برابر بارهاي درون صفحه اي ارائه نمودند. اين روش براي هر دو نوع رفتار ارتجاعي و خميري قاب هاي مركب با در نظر گرفتن شكل پذيري محدود مصالح ميانقاب ها معتبر مي باشد . روش پيشنهادي مقاومت و سختي ميانقاب و همچنين ظرفيت بارب ري تا ايجاد ترك قطري را محاسبه مي كند. تحقيقات بر روي آثار مختلف ميانقاب به صورت عملي و تئوري ادامه دارد با توجه به ساخت و سازهاي مرسوم در كشور ما آنچه حائز اهميت مي باشد تطابق نتايج اين تحقيقات با روش ها ي ساخت و مصالح مورد استفاده در ايران مي باشد. از جمله، چنين ساده سازي در مورد قاب هاي فولادي داراي اتصال خورجيني به علت انعطاف پذيري اتصال مورد ابهام است. يك روش مناسب براي بررسي اثر ميانقاب ها بر سازه هاي فولادي داراي اتصال خورجيني، انجام تحليل فزاينده بر روي اين سازه ها مي باشد.

اتصالخورجيني

اتصال خورجيني در ساختمان هاي فولادي متشكل از دو نبشي براي اتصال تير به ستون، در بالا و پائين هركدام از تيرها بوده كه براي پرهيز از جوش بالاسري معمولاً نبشي پائين بزرگتر از بال تيرآهن و نبشي بالا كوچكتر از بال تير آهن انتخاب م يگردد. علاوه بر اين در اين اتصال تيرها در محل اتصال قطع نشده و به صورت يكسره ادامه م ييابد و از نظر سهولت اجرا و افزايش باربري در مقابل بارهاي ثقلي مزيت قابل ملاحظ هاي دارا مي باشند. اتصال خورجيني با جزئيات متداول، در دست هبندي اتصالات بر اساس ميزان صلبيت، در دسته اتصالات نيمه صلب محسوب مي شوند آنچه حائز اهميت است، اينست كه موارد متعددي در مقاومت، سختي، نحوه شكست، چرخش تر كخوردگي و ديگر مشخصات اين اتصال م يتواند تأثيرگذار باشد. طول نبشي ها: در نتايج آزماي شهاي مزروعي-مصطفايي[ 7] ديده مي شود با دو برابر شدن طول نبش يها مقدار لنگر نهايي و لنگر متناظر با هر چرخش2.3 تا 2.5 برابر گرديده است، شماره مقاطع نبشي، شماره نبشي ها، نوع تقويت بكار رفته براي اين اتصال و مشخصات تقويت هاي بكار رفته، مقدار جوش ها، كيفيت جوش ها، نحوه جوشكاري، حذف نبشي بالا يا كوتاهتر كردن بال آن، نحوه قرار گرفتن تيرها روي نبشي ها )فاصله هريك از تيرها تا ستون و احياناً زاويه آنها با ستون)

در آزمايشات كرمي و مقدم[ 8] سختي اوليه اين نمونه ها برابر 1800 تن متر بر راديان انداز هگيري شده و اتصال در چرخش 0.035 راديان به لنگر نهايي 7/4 تن متر مي رسد. رفتار اين نمونه تا محدوده لنگر 3 تن متر خطي است. مشاهده مي شود كه با استفاده از ورق هاي بالا و پائين و ور قهاي جان، سختي اوليه بيش از 70 درصد و مقاومت نهايي حدود 25 درصد افزايش مي يابد. نمودارهاي بدست آمده توسط طاحوني و فرجودي[ 9] نشان مي دهد كه اتصالات خورجيني بنا بر جزئيات خود داراي 25 تا 80 درصد گيرداري م يباشند فروغي، زاهدي و برخورداري[ 10 ] ميزان اين گيرداري را حدود 90 درصد بر آورد كردند. فتحي و آقاكوچك[11 ] نشان دادند كه در صورت تأمين سختي بالاتر از 1000 تن متر بر راديان، رفتار سازه حساسيت چنداني به ميزان سختي اتصال ندارد. متأسفانه تحقيقات چنداني بر روي سختي قائم اتصال خورجيني وجود ندارد و بنابر اين از تنها مرجع موجود در اين زمينه كه مربوط به شكيب و سعادت نيا[ 12 ] مي باشد، استفاده شده است. با توجه به تحقيقات موجود براي ادامه كار از مشخصات زير براي اتصال خورجيني استفاده شده است ...

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

هر گونه برداشت و کپی مطالب

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

در سایر سایتها و وبلاگهای اینترنتی ممنوع است، مگر به صورت لینک به صفحه مربوط در

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Amir R. Haddadi 9164]

روش اجرا طراحی تیر بدون اتکا .

این مطلب مفید برای دانشجویانی که واحد طراحی را هنوز پاس نکرده با

علاقه زیادی به فراگیری بیشتر در زمینه طراحی در ساختمان اسکلت فلزی دارند .

 

توضیحات بیشتر در قالب جزوه دست نویس در فایل پیوست ارائه شده است

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Amir R. Haddadi 9164]

پی و فنداسیون

ستون

تیر

تیرهای فرعی ( تیرچه)

پله

بادبند

سقف

مراحل اجرا

 

پی کنی و پی ریزی:

شرایط پی کنی و پی ریزی همانند ساختمان بنایی است با این تفاوت که در ساختمان اسکلتی دیگر کلدف بندی نداریم و پی نواری زیر دیوار باربر دیگر اجرا نمی شود وتمام اعضای باربر کناری و داخلی را ستونهای فلزی تشکیل می دهند .

 

در اینجا نیز با تو جه به مقاومت خاک وبارهای وارده می توان از انواع پی استفاده کرد که به شرح زیر آمده است .

انواع فنداسیون برای ساختمان اسکلتی

فنداسیون منفرد یا تک

فنداسیون نواری

فنداسیون رادیه (گسترده)

فنداسیون منفرد یا تک

با توجه به کاربری ساختمان ، بارهای وارده و مکانیک خاک واینکه ساختمان در منطقه زلزله خیز قرار دارد یا نه عرض و ارتفاع و طول پی زیر هر ستون مشخص می شود که یک مکعب است و این پی ها توسط کلافهای افقی که معمولاً از مقطع کوچکتری برخودارند به هم وصل می شوند تا پی ساختمان پیوسته عمل کند و بعد عملیات آرماتور بندی و مش بندی طبق آنچه در ساختمان بنایی تو ضیح داده شد انجام می پذیرد .

 

نصب بیس پلیتها

با توجه به آکس بندی که در پلان فنداسیون صورت پذیرفته ودر آن که ازتفاع داده شده است در چندین نقطه از پی ساختمان میگردهایی را می کارد و توسط شیلنگ تراز به ارتفاع داده شده در پلان فنداسیون که معمولاً آن را با (۰ ۰ .۰ ± ) نمایش می دهند علامت ها ی را می زنند که ارتفاع( ۰ .۰ ± ) یا از زمین کناری بلند تر است در آن صورت ارتفاع مربوط به زمین با علامت منفی نوشته شده و یا پایین تر از زمین کناری است .که درآن صورت با علامت مثبت نوشته می شود

 

پس ازآن که علامت گذاری تمام شد بر طبق آکسی در نقشه آورده شده ریسمانی در یک آکس طولی و یک آکس عرض می بندند به طوری در محل قرار گیری بیس پلیتها دو ریسمان کاملاً بر هم عمود باشند که محل برخورد دو ریسمان وسط بیس پلیت خواهد بود و ریسمانها در اینجا نقش تراز راهم بازی می کنند چون دو طرف ریسمان به یک تراز بسته شده است با کار تمام بیس پلیتهای یک آکس کاملاً به موازات هم و در تر از یکدیگر قرار می گیرند زیرا اگر بیس پلیتها در یک تراز نباشند به همان ترتیب سقف ساختمان نیز تراز نخواهد بود و این یک ایراد بزرگ برای ساختمان به شمار می رود .

 

بعد از عملیات بتن ریزی بیس پلیتها مجدداً باز و دوباره ملات نرمه زیر آن می ریزند و توسط پیچها تراز می کنند یعنی عملیات هواگیری انجام می دهند چون احتمال دارد هنگام بتن ریزی بتن کاملاً زیر پلیت را پر نکرده باشد .

 

فنداسیون نواری

فنداسیون نواری دو طرفه و نواری یک طرفه است که بر حسب موقعیت جغرافیایی منطقه و زلزله خیز بودن منطقه و بارهای وارده در روی فنداسیون از نوع یک طرفه یا دو طرفه استفاده می شود که نوع دو طرفه یا مشبک نسبت به نوع یک طرفه قوی تر است .

 

فنداسیون منفرد

در اینجا چیزی به نام شناژ نداریم و عرض و ارتفاع مقطع چه زیر بتن و چه در قسمتهای دیگر یکسان است ولی در نوع یک طرفه ، همانطور که از اسمش پیدا است در یک جهت پی منفرد ولی در جهت نواری است .

فنداسیون رادیه ( گسترده )

در برخی موارد بر اساس بارهای وارده و اینکه منطقه زلزله خیز و یا خاک مقاومت کافی ندارد عرض پی های نواری دو طرفه یا مشبک به قدری بزرگ می شود که مجبور هستی کل کف ساختمان آرماتور بندی وبتون ریزی کنیم که به آن پی رادیه یا گسترده گفته می شود . ودر مناطق ما برای ساختمانهای بزرگ از این نوع پی استفاده می شود .

 

نصب ستونها

قبل از اینکه ستونها نصب گردند توسط جوشکاران و با توجه به نقشه تیپ بندی ستونها در روی زمین قبلاً آماده می شوند که در زیر شرح آن آمده است .

 

باتوجه به ارتفاع فاصله دو ارتفاع و فاصله دو پروفیل که در یک ستون شرکت دارند آنها قبلاً به ارتفاع مورد نظر بریده شده و روی پروفیل قرار داده می شوند واین پروفیلها عمود بر هم هستند تا پروفیل ستون که جوشکاری می شود از زمین فاصله داشته باشد و را حتر بتوان آن برگرداند تا دو طرف آن جوشکاری شود.

بعد از اینکه دو پروفیل مورد نظر در محل قرار گرفت با توجه به اینکه چه پلیتهایی روی آن جوشکاری شود که معمولاً* در طبقات پائین برای ساختمان چند طبقه از پلیت سرتاسری استفاده می شود . عملیات جوشکاری انجام می گیرد، و پلیتها به اندازه ها و ارتفاع مورد نظر و در فواصل مشخص شده در نقشه جوشکاری می شوند که در محل اتصال سقف از پلیتهای بزرگتری استفاده می شود و اگر در محل اتصال سقف بادبند نیز اتصال داده شود از پلیتهای بزرگتر نسبت به پلیتهای سقف استفاده می شود که همه در نمای تیپ بندی ستون در نقشه داده شده است . به مثال اگر برای سقف از pl ۶۰*۲۳*۱ استفاده کنیم برای بادبندی از pl۱۲۰*۲۳*۱(b.r) استفاده می کنیم .

 

بعد از اینکه ستونها آماده شدن روی بیس پلیتها نبشی هایی را در یک جهت که باهم ریسمان هستند جوش می دهند و محل قرار گیری ستون را مشخص می کند بعد هم توسط جرثقیل ستونها روی بیس پلیت قرار داده شده و به نبشی ها تکیه داده می شوند و در واقع کار نبشی ها این است که نگذارد ستونها تکان بخورد سپس ستونها را از چهار طرف جوشکاری می کنند و شاغول می نماید بدین تزتیب ستونها جهت اتصال تیرها آماده می شود .

 

تیرریزی

با توجه نبشی های زیر سری که برای اتنصال تیرها و شاه تیرها قرار داده شده است عملیات تیر ریزی صورت می پذیرد در پلان تیر ریزی شماره تیرها و محل اتصال آنها مشخص شده است اگر تیر لانه زنبوری باشد قبلاً روی زمین توسط جوشکاران ساخته می شود ودر محل نصب می گردد ودر واقع سقف جهت اجرا آماده می شود که معمولاً* از تیرچه بلوک استفاده می شود .

 

انواع بادبند و نحوه اتصال آن

بادبندهایی که برای مقابله با نبروهای جانبی (wl) مورد استفاده قرار می گیرند عبارتنداز :

بادبند ضربدری

بادبند v شکل شامل vشکل باز و بسته است

بادبند ۸ شکل شامل ۸ شکل باز و بسته است

بادبند k شکل و …

بادبندها اعضا کششی فشاری هستند که برای مقابله با نیروهای جانبی در نظرگرفته می شوند و مانع کج شدن اسکلت ساختمان درهنگام اعمال نیروی جانبی می گردند که باید در یک ساختمان به صورت متقارن اجرا گردند یعنی در هر چهار طزف ساختمان باید بکار گرفته شوند که بر حسب دلایل معماری میتوان از انواع بادبند استفاده کرد .

 

بطور مثال در جاهایی که می خواهیم از پنجره یا نور گیر و حتی در استفاده کنیم باد بند ۸ شکل باز بهترین گزینه برای ما خواهد بود ولی از لحاظ مقاومت k شکل بهترین حالت برای یک دیوار بادبندی می باشد .

عرض وارتفاع پلیتها قبلاً با توجه به طول جوش و زاویه اتصال تیر بادبند محاسبه شده است و اینکه نوع تیر باد بند از نبشی یا ناو دانی را سالم به دو پلیت گوشه جوش می دهند و توسط لقمه که پلیت کوچکی دو ناو دانی را به هم جوش می دهند و در جهت دیگر ناودانی دو قسمت کرده ودر قسمت اتصال و تیر قبلی توسط پلیت به هم جوش می دهند و بدین ترتیب دیوار بادبندی آماده می شود .

اما اگر بادبند ۸ شکل باز یا بسته باشد تمام ناو دانی سالم و طول مورد جوش داده می شود اجرای آن راحتر است .

 

اجرای پله

برای ساختمان اسکلت فلزی معمولااز پله فلزی با شمشیری های پروفیل آهن استفاده می شود که اندازه آنها در پلان تیرریزی داده می شود و طول آن نیز مشخص و توسط جوشکار قبلاً آماده و در محل نصب می گردد .

برای پوشش بین شمشیریهای پله می توان از مصالح سقف استفاده کردمانندتیرچه بلوک که تیرچه های آن هم مثل تیرچه های سقف سفارش داده شده و حمل تا در محل مورد نظر قرار گیرد و همانند عملیات سقف تیرچه بلوک بتن ریزی می شود .

 

اجرای سقف ساختمان اسکلت فلزی

برای سقف ساختمان اسکلت فلزی میتوان از انواع سقف به شرح زیل استفاده کرد :

سقف طاق ضربی

سقف تیرچه بلوک

سقف دال بتنی پیش ساخته

سقف دال بتنی در جا و …

سقف طاق ضربی :

که دیگر منسوخ شده و مرحله از رده خارج شدن را طی می کند و کمتر سقفی را سراغ داریم که از این پوشش استفاده کند .

 

سقف تیر چه بلوک :

که با استقبال زیادی روبرو شده است زیرا در کارگاههای محلی تولید می شوند و ارزانتر تمام می شوند و در مبحث ساختمان بتنی تشریح شده است .

 

سقف دال بتنی :

این محصول به شما کمک میکند تا ارزانتر و مطمئن تر بسازید.

همچنین به ساختمان شما قابلیت آن را میدهد تا بتوانید بدون استفاده از قالببندی و شمع گذاری دهانه حد فاصل ستونها را تا 12 متر حفظ نمائید. از مزایای آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

ارزانتر از روش سنتی و هر روش دیگر

سرعت اجرائی خارق العاده

سهولت عبور تاسیسات

سبکتر از سایر سقف ها

کاهش قابل عدم نیاز به قالببندی وتیرچه ویا تیرآهن. سطح مقطع فولاد (تیر آهن و...)

 

منبع

[pme 3474]

مقدمه

فولاد بعنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد ، مدتهاست در ساخت ساختمانها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق ، رفتار سازه ای معین ، نسبت مقاومت به وزن مناسب ، در کنار امکان اجرای سریع سازه های فولادی همراه با جزئیات و ظرافتهای معماری ، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است ؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزیهای شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند ، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار می دهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست .

فولاد ، آلیاژی از آهن و کربن است که کمتر از 2 درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عموما" در حدود 3 درصد کربن و ناخالصیهای دیگری مانند فسفر ، سولفور ، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود می باشد . ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد ، از چهار روش اصلی استفاده می شود. این روشها عبارتند از : روش کوره باز ، روش دمیدن اکسیژن ، روش کوره برقی ، روش خلاء . آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی کرده می تواند شامل موارد زیر باشد : - تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت - وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک - شکل پذیری - خاصیت چکش خواری و تورق - خاصیت خمش پذیری - خاصیت فنری و جهندگی - خاصیت چقرمگی - خاصیت سختی استاتیکی و دینامیکی - مقاومت نسبی بالا - ضریب ارتجاعی بالا - جوش پذیری - همگن بودن - امکان استفاده از ضایعات - امکان تقویت مقاطع در صورت نیاز

طراحی ساختمانهای فولادی

انتخاب نوع مقطع ، روش ساخت ، روش بهره برداری و محل ساخت ساختمان ، خصوصیات و ویزگیهای متنوعی برای ساخت اسکلت باربر یک ساختمان بوجود می آورد. مزیتهای هر سیستم سازه ای و مصالح مورد نیاز آن سیستم را در صورتی می توان بکار برد که خصوصیات و ویژگیهای آن مصالح و سیستمها در مرحله طراحی به حساب آورده شود و طراح باید در مورد هر یک از مصالح به درستی قضاوت کند. این موضوع بویژه در ساختمانهایی که اسکلت فولادی دارند ضروری است. معیارهای سازه ای زیر اهمیت زیادی در طراحی کلی و ستون گذاری ساختمان دارد : - نوع مقطع - آرایش و روش قرار گیری مقاطع - فواصل تکیه گاهی - اندازه دهانه های سقف - نوع مهاربندی - نوع سیستم صلب کننده - محل قرارگیری سیستم صلب کننده

سیستم فضاسازی داخلی

برای استفاده بهینه از خواص مطلوب ساختمانهای فولادی ، سیستم فضاسازی داخلی باید بگونه ای اختیار شود که : - متشکل از قطعات پیش ساخته باشد ، بدین منظور که سرعت بیشتر نصب و برپایی سازه ، موجب کوتاه شدن زمان کلی ساخت می شود. – قطعات سبک باشد تا وزن کلی ساختمان به حداقل ممکن برسد. – نوع سیستم انتخاب شده ، سازگار با سیستم سازه ای انتخاب شده باشد. – با یک روش اقتصادی قابل محافظت در برابر آتش باشد.

فضاهای داخلی ساختمان فلزی معمولا" شامل : - سقفها - بام - دیوارهای خارجی - دیوارهای داخلی - سیستم رفت و آمد ( پله و آسانسور ) می باشد که با هماهنگی دقیق و علمی ، این امکان بوجود می آید که اقتصادی ترین روش ساخت و اجرای ساختمان بدست آید.

منبع

[pme 3474]

تمام ساختمانها باید برای مقاومت در برابر نیروی زلزله و باد و یا دیگر نیروهای افقی صلب شوند سیستم صلب کننده باید :

- نیروهای جانبی را به فونداسیون منتقل کند.

- تغییر مکانهای افقی را محدود کند.

در ساختمانهای بلند باید ملاحظات ویژه ای برای جلوگیری از ایجاد نوسانات ناشی از باد در نظر گرفته شود. بزرگی نیروهای افقی اعمال شده در اثر باد به عوامل زیر بستگی دارد:

- سرعت باد - شکل آیرودینامیکی ساختمان - وضعیت سطح نما - روشهای صلب کردن

یک قاب سازه ای فولادی را می توان به یکی از روشهای زیر مهاربندی کرد : - سیستمهای قاب صلب - سیستمهای قاب بادبندی - دیوارهای بتنی بصورت دیوارهای برشی یا هسته های بتنی

انتخاب روش صحیح مهاربندی ، اهمیت عمده ای در طراحی سازه ای دارد و حتی ممکن است کل اندیشه طراحی یک ساختمان بلند مرتبه را تحت تاثیر قرار دهد. مهار بندی به وسیله اعضای بادبندی یا دیوارهای بتنی به صورت دیافراگم صلب ، نقاط ثابتی را در ساختمان ایجاد می کند ، به گونه ای که آزادی عمل در جانمایی و معماری داخل ساختمان را محدود می کند.

طراحی با توجه به اجزای تشکیل دهنده فضاهای داخلی ساختمان

انتخاب سیستم مناسب برای اجزای داخلی ساختمان به عوامل مختلفی بستگی دارد. روشهای زیر به طور رایج در ساخت سقفهای متکی به تیرهای فولادی به کار می روند :

- دال بتنی درجا بر روی قالب مناسب

- دال بتنی پیش ساخته

- عرشه فولادی با بتن درجا

عملکرد مرکب بین دال بتنی و تیر فولادی که در هر سه روش امکان پذیر است ، سبب اقتصادی شدن ساخت می گردد. مسئله حفاظت قسمتهای فولادی سقف در برابر آتش سوزی باید در اجرای سقف در نظر گرفته شود. استفاده از سقف کاذب می تواند این کار را به خوبی انجام دهد. در سازه های اسکلت فلزی ، معمولا" دیوارهای خارجی باربر نیستند، برای ساخت این دیوارها ، بنابر شرایط موجود ، از مصالح مختلف استفاده می شود.

لزوم محافظت در برابر حریق ، خوردگی و عایق بندی صوتی

اغلب اظهار می شود که هزینه لازم برای محافظت ساختمانهای فلزی در برابر آتش سوزی و خوردگی و عایق بندی صوتی بسار زیاد است ، ولی استفاده از راههای معقول و مناسب برای هر ساختمان ، با توجه به سیستم بکار رفته در آن ، می تواند باعث کاهش این هزینه شود. ایجا یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در تمام ساختمانهای فلزی لازم و ضروری است. آنچه از اقتصادی در این مسئله حائز اهمیت است ، استفاده از روش صحیح حفاظت اجزای فلزی است. اغلب المانهای داخلی ساختمان مانند سقف و دیوارهای داخلی و خارجی آن بعنوان یک سیستم محافظت در برابر آتش سوزی در ساختمان قابل استفاده است. تیرها و ستونهای فلزی می تواند به روش مناسب در بین این اجزا مدفون شود. در غیر اینصورت باید با روش مناسب اسکلت فولادی ساختمان محافظت شود.

از آنجایی که زنگ زدگی در قطعات داخلی ساختمان فولادی با توجه به رطوبت ناچیز موجود در هوا بعید به نظر می رسد ، محافظت در برابر خوردگی برای این قطعات یک مشکل جدی محسوب نمی شود. بنابراین حفاظت در برابر خوردگی فقط برای قطعات بیرونی و اجزایی که در معرض رطوبت هوا قرار دارند لازم و ضروری است.

مشخصات صوتی یک ساختمان ، بستگی به خواص اجزای داخلی آن دارد مانند نوع سقف و سیستم دیوارهای جداکننده و تیغه ها . در این بین ، سیستم اسکلت باربر ساختمان نقش کمتری دارد رفتار اسکلت یک ساختمان بتنی و فولادی ، با یک سیستم فضاسازی داخلی مشابه ، یکسان است .

منبع

[pme 3474]

توجیه اقتصادی سازه های فولادی

در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان فولادی ، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است :

- قیمت زمین : بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی ، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه های بتنی ، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان ، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود.

- مصالح در دسترس

- ارزش نهایی ساختمان : هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد ، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه ، متوجه می شویم که در مقایسه با سایر روشها ، ساخت سازه های فلزی زمان کمتری صرف می کند.

- هزینه اسکلت اصلی سازه ( سفت کاری )

- تاثیر نازک کاری

- تاثیر نصب تجهیرات و تاسیسات

- نحوه تاثیر این عوامل در بهره برداری بهینه از ساختمان

- هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان

- هزینه تخریب ( در ساختمانهای با عمر کوتاه )

بررسی میزان مصرف فولاد در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی ، هزینه با توجه به میزان مصرف فولاد در هر متر مربع مساحت کف ( تصویر افقی ) یا متر مکعب ساختمان محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان مصرف فولاد به عوامل زیر بستگی دارد :

- تعداد طبقات

- بار اعمال شده به طبقات ( مرده و زنده )

- دهانه ها در اطراف ستون

- ضخامت سقف

- سیستم سازه ای ( سیستم انتقال بارهای قائم و جانبی )

انتقال بار در سازه های فولادی

سازه های فولادی مشتمل بر تعدادی تیر و ستون به شکل قاب و نیز شامل تعدادی تقویت کننده ، به منظور ایستایی بیشتر می باشد. بدیهی است انتقال بارهای افقی و قائم از طریق این اجزاء صورت می گیرد. به این صورت که : - سقف ، بارهای عمودی را تحمل کرده و بصورت افقی ، از طریق تیرها به تکیه گاههای تیر منتقل می کند. – سیستم باربر قائم ( ستونها ) ، بارها را از تکیه گاههای دو سر تیر به فونداسیون انتقال می دهد. – همچنین سیستم های مهاربندی قائم و افقی ، بارهای جانبی ناشی از باد ، زلزله ، فشار زمین و ... را به فونداسیونها منتقل می نمایند.

ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاهها و روش قرارگیری تیرها ( تیر ریزی ) به عوامل زیر بستگی دارد :

- نوع مقطع قابل استفاده با توجه به طراحی معماری

- فواصل تکیه گاهها و طول دهانه تیر با توجه به طراحی سازه ها

- روش انتقال بار توسط اجزای باربر

- سیستم تکیه گاهی انتخاب شده ( صلب ، نیمه صلب ، ساده )

منبع

[Amir R. Haddadi 9164]

مقاله درمورد سازه های فولادی نقل قول :

این مقاله برای آشنایی شما دانشجویان عزیز با سازه های فولادی است و دانلود و استفاده از آن برای شما عزیزان توصیه میشود در این مقاله اینگونه میخوانید:

فولاد بعنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد ، مدتهاست در ساخت ساختمانها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق ، رفتار سازه ای معین ، نسبت مقاومت به وزن مناسب ، در کنار امکان اجرای سریع سازه های فولادی همراه با جزئیات و ظرافتهای معماری ، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است ؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزیهای شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند ، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار می دهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست .

سرفصل :

 

مقدمه

 

طراحی ساختمانهای فولادی

 

طراحی با توجه به روش مهاربندی

 

طراحی با توجه به اجزای تشکیل دهنده فضاهای داخلی ساختمان

 

لزوم محافظت در برابر حریق ، خوردگی و عایق بندی صوتی

 

توجیه اقتصادی سازه های فولادی

 

بررسی میزان مصرف فولاد در ساختمانهای فلزی

 

انتقال بار در سازه های فولادی

 

تعریف ستون فلزی

 

نیمرخ ( پروفیل ) نورد شده شامل انواع تیرآهنها و قوطیها

 

چگونگی ساخت ستون

 

روش نصب نبشی بر روی کف ستونها ( بیس پلیت ) برای استقرار ستون

 

طویل کردن ستونها

 

نحوه طویل کردن ستونها

 

ستونها با مقاطع دایره ای

 

انحراف مجاز پس از نصب ستون

 

محاسن فولاد

 

مشخصات مکانیکی فولاد

 

طراحی اعضای خمشی

 

ضوابط ویژه اعضای جان تیرچه ها

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام