سازه های فولادی،اجرای سازه فولادی و اصول طراحی آن
سازه‌های فولادی یکی از پرکاربردترین و مقاوم‌ترین انواع اسکلت در صنعت ساختمان‌سازی هستند که به دلیل سرعت اجرای بالا، مقاومت زیاد در برابر بارهای مختلف و عمر طولانی، مورد توجه بسیاری از مهندسان و معماران قرار گرفته‌اند. در این مقاله از سایت آهن 666 به بررسی کامل سازه‌های فولادی، مراحل اجرای آن و اصول طراحی استاندارد می‌پردازیم.
- فهرست مطالب
- سازه فولادی چیست؟
- مزایای استفاده از اسکلت فلزی
- انواع اتصالات در سازه‌های فولادی
- مراحل اجرای سازه‌های فلزی
- اصول طراحی سازه فولادی
- تفاوت سازه فولادی با سازه بتنی
سازه فولادی چیست؟
سازه فولادی (Steel Structure) به مجموعه‌ای از اعضای فولادی مانند تیر، ستون، بادبند و اتصالات گفته می‌شود که با اتصال به یکدیگر، چارچوب اصلی یک ساختمان را تشکیل می‌دهند. این نوع اسکلت‌ها معمولاً با استفاده از پروفیل‌های ساختمانی مانند تیرآهن، هاش، ناودانی و نبشی ساخته می‌شوند و توسط پیچ، مهره یا جوش به هم متصل می‌گردند.
مزایای استفاده از سازه فلزی در ساختمان‌سازی
- مقاومت بالا در برابر نیروهای کششی و فشاری
فولاد یکی از مقاوم‌ترین مصالح ساختمانی در برابر نیروهای کششی، خمشی و فشاری است که باعث عملکرد بهتر سازه در برابر زلزله می‌شود. - سرعت اجرای بالا
قطعات فولادی در کارخانه ساخته شده و در محل پروژه نصب می‌شوند، بنابراین زمان اجرای پروژه تا حد زیادی کاهش می‌یابد. - قابلیت اجرا در طبقات زیاد
به دلیل سبک بودن و مقاومت زیاد، سازه‌های فولادی گزینه مناسبی برای برج‌سازی و ساختمان‌های بلندمرتبه هستند. - اشغال فضای کمتر
برخلاف ستون‌های بتنی، ستون‌های فلزی فضای کمتری اشغال می‌کنند و در نتیجه سطح مفید داخلی ساختمان افزایش می‌یابد.
انواع اتصالات در سازه فولادی
- اتصال با پیچ و مهره
- امروزه اغلب اسکلت‌های فلزی با پیچ و مهره نصب می‌شوند که مزایای زیادی از جمله قابلیت باز و بسته شدن، افزایش سرعت نصب و مقاومت بیشتر در برابر زلزله دارد.
- اتصال با جوش
در روش سنتی‌تر، اعضای فولادی با جوش به هم متصل می‌شوند. این روش نیاز به مهارت بالا دارد و باید طبق استانداردهای جوشکاری انجام شود. - اتصال ترکیبی
در برخی پروژه‌ها، بسته به شرایط، از ترکیب هر دو روش جوش و پیچ‌ومهره استفاده می‌شود.
مراحل اجرای سازه‌های فولادی
- تهیه نقشه و طراحی سازه
در ابتدا با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی مانند ETABS و SAP، اسکلت فلزی طراحی می‌شود. - برش و آماده‌سازی قطعات
پروفیل‌های موردنیاز (تیرآهن، ستون، بادبند) در کارخانه طبق نقشه برش خورده و آماده نصب می‌شوند. - نصب ستون‌ها
ابتدا ستون‌ها در محل مشخص‌شده روی بیس‌پلیت قرار گرفته و تراز می‌شوند. - نصب تیرها و مهاربندها
پس از نصب ستون‌ها، نوبت به نصب تیرها و سپس بادبندها می‌رسد. این کار باید به‌صورت دقیق و طبق نقشه اجرایی انجام شود. - کنترل کیفیت و آزمایش اتصالات
تمامی جوش‌ها و پیچ‌ومهره‌ها باید طبق دستورالعمل استاندارد آزمایش شده و تأییدیه بگیرند.
اصول طراحی سازه‌های فولادی
- در نظر گرفتن بارهای وارده
بارهای مرده، زنده، باد و زلزله باید در طراحی لحاظ شوند. - رعایت ضریب ایمنی
در طراحی باید ضرایب اطمینان در برابر خمش، برش و کمانش در نظر گرفته شود. - کنترل جابه‌جایی و خیز تیرها
نباید مقدار خیز تیر یا ستون از حد مجاز فراتر برود تا باعث ایجاد ترک یا شکست سازه نشود. - استفاده از مصالح استاندارد
تمامی مصالح مورد استفاده باید دارای استاندارد ملی و کیفیت تاییدشده باشند.
تفاوت سازه فولادی با سازه بتنی
ویژگی‌ها سازه فولادی سازه بتنی
زمان اجرا سریع‌تر کندتر
وزن کلی ساختمان سبک‌تر سنگین‌تر
انعطاف‌پذیری در طراحی بیشتر کمتر
مقاومت در برابر زلزله بسیار مناسب مناسب
نیاز به نیروی متخصص بالا (به‌ویژه در جوشکاری) متوسط
جمع‌بندی
سازه‌های فولادی به‌دلیل مقاومت بالا، اجرای سریع، اشغال فضای کمتر و سازگاری با طراحی‌های پیچیده، نقش مهمی در ساخت‌وسازهای مدرن دارند. اما برای بهره‌برداری حداکثری از این نوع اسکلت، رعایت اصول طراحی مهندسی و اجرای دقیق طبق استانداردها ضروری است. اگر قصد اجرای سازه فولادی دارید یا در حال مقایسه بین اسکلت فلزی و بتنی هستید، حتماً از مشاوره مهندسان خبره استفاده کنید.
برای دریافت قیمت روز انواع تیرآهن، هاش و نبشی و مشاوره تخصصی درباره انتخاب بهترین نوع فولاد ساختمانی، با ما در سایت آهن 666 همراه باشید.
