اعضای سازه فولادی

سازه های فولادی

فولاد به عنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد، مدت هاست در ساخت ساختمان ها 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 ظرافت های معماری، فولاد را به عنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است.

به نحوی که اگر ضعف های محدود این ماده، نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزی های 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.

اعضای سازه های فولادی

یک قاب فولادی از سه نوع عضو تشکیل شده است.

• ستون ها
• تیرها
• اعضای مهاربندی

ستون های یک ساختمان نیروهای قائم اعمال شده از طریق طبقات را به فونداسیون منتقل می کنند. ستون ها هم در فشار و هم در کشش عمل می کنند.

مقاطع I شکل

• مقاطع IPE که برای کارهای سبک به کار می روند.
• مقاطع IPB که برای کارهای سنگین به کار می روند.
• مقاطع ساخته شده به وسیله ورق که برای کارهای خیلی سنگین به کار می رود.

مقاطع سازه ای چهارگوش

• مقطع IPB می تواند با ورق های جوش شده به بال ها، به صورت یک مقطع قوطی شکل تبدیل شود.
• مقاطع قوطی شکل را می توان توسط ورق ساخت که در طبقات مختلف ضخامت ورق ها متفاوت است.
• مقاطع قوطی شکل ساخته شده از دو ناودانی که برای ستون های فرعی مناسب هستند.

ستون های مرکب با بست موازی

این نوع ستون ها می تواند به صورت دوبل چسبیده یا دوبل به صورت پاباز باشند طبق آیین نامه ستون های پاباز باید در بارگذاری با هم عمل کنند که این یک پارچگی به سیله قیودی که در طول ستون ها و انتهای آنها به کار می رود انجام می شود.

مقاطع IPB دارای ممان اینرسی نسبتاً مساوی و دارای رفتار یکسان در برابر کمانش در دو جهت هستند به همین دلیل مقاطع بسیار مناسبی برای ستون ها هستند و کاربرد این مقطع باعث صرفه جویی در مصرف فولاد در ساختمان می شود.

تیرها

تیرها و شاهتیرها، اعضای سازه ای افقی هستند که گاهی به صورت شیبدار نیز اجرا می شوند. وظیفه تیرها و شاهتیرها انتقال بارهای قائم به صورت برشی و لنگر خمشی به تکیه گاه است، تیرها را می توان از مقاطع نورده شده مانند پروفیل های IPE یا IPB و نیز می توان به وسیله تیر ورق (با یک جان و دو بال) یا به صورت یک تیر خرپاییی که تشکیل شده است از دو بال فوقانی و تحتانی و یک سری اعضای مورب و قائم به کار برد. تیرهای خرپایی فقط در شاه تیر ها به کار می رود.

در طراحی تیرها تنها رعایت تنش های مجاز کافی نبوده بلکه تغییر مکان (خیز) تیر نیز باید کنترل شود که از یک مقدار معینی تجاوز نکند. خیز به وجود آمده در تیرها در اثر بار مرده و زنده به وجود می آید که می توان با یک تغییر شکل معکوس خیز ناشی از بار مرده را جبران کرد.