logo
شرکت حامی آلیاژ آسیا (فولاد حامیران)
02163511
02162846000
logo

راهنمای جامع اصول طراحی سازه های فولادی  

سازه های فولادی

اصول طراحی سازه های فولادی به اصول اولیه ای اشاره دارد که در طراحی ساختمان های اسکلت فلزی باید رعایت شود. اساسی ترین اصول ایمنی و قابلیت اطمینان است، به این معنی که طراحی سازه باید پایداری و استحکام سازه را تحت بار کاری مشخص تضمین کند. علاوه بر این، اقتصاد و زیبایی شناسی سیستم نیز باید در نظر گرفته شود.

تحلیل و محاسبات جامع سازه در طول فرآیند طراحی مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که سازه می تواند بارها و نیروهای خارجی لازم مانند نیروهای لرزه ای را تحمل کند. کدها و استانداردهای طراحی سازه فولادی مربوطه نیز باید رعایت شود. طراحی سازه‌های فولادی به ابزارها و فناوری‌های پیشرفته طراحی مانند نرم‌افزار طراحی به کمک رایانه و فناوری مدل‌سازی سه‌بعدی برای بهبود کارایی و دقت طراحی نیاز دارد.

جهت اطلاع از تیرآهن h20 کلیک نمایید.

طراحی سازه های فولادی

طراحی بار برای سازه های فولادی

بار سازه فولادی نیروی خارجی و عوامل دیگری است که باعث فشار داخلی و تغییر شکل سازه یا جزء می شود. یا اثرات مستقیم مختلفی بر روی ساختمان سازه فولادی اعمال می شود تا تأثیری بر سیستم یا قطعات ایجاد کند. موارد متداول عبارتند از خود وزن سازه، بار زنده کف، بار زنده سقف، بار گرد و غبار منطقه سقف، بار وسیله نقلیه، بار جرثقیل، بار دینامیکی تجهیزات، و باد، برف، یخ، امواج و سایر بارهای طبیعی.

سازه فولادی

بارها عمدتاً شامل انواع زیر هستند

بار مرده

بار مرده نوعی بار دائمی است که مقدار آن با گذشت زمان تغییر نمی کند و یا نمی توان تغییر آن را در مقایسه با مقدار متوسط نادیده گرفت. شامل وزن خود سازه، فشار زمین، پیش تنیدگی، نشست پی، انقباض بتن، تغییر شکل جوشکاری و غیره است. اجزای سازه ای و تزئینی ساختمان غیر باربر، فشار زمین و غیره.

جهت اطلاع از قیمت قوطی آهن اهواز کلیک نمایید.

بار زنده

بار زنده یا بار متغیر، بار استفاده یا اشغال و بار طبیعی طبیعی است که به وسیله افراد، مصالح و وسایل نقلیه به سازه تحمیل می‌شود، مانند بار زنده کف ساختمان، بار زنده سقف، خاکستر سطح سقف. بار، بار وسیله نقلیه، بار جرثقیل و غیره

بار باد: بار باد که به عنوان فشار دینامیکی باد نیز شناخته می شود، فشاری است که توسط جریان هوا بر روی سازه های مهندسی ایجاد می شود. بار باد به فشار باد ضروری، توپوگرافی، ناهمواری زمین، ارتفاع از سطح زمین و شکل ساختمان مربوط می شود.

اسکلت سازه

بار برف

بار برف به فشار برف اعمال شده بر روی سطح بالایی ساختمان یا سازه برای محاسبه اشاره دارد. بار برف از تجمع برف تشکیل می شود و یک بار خود به خودی هواشناسی است. اندازه مقدار بار برف عمدتاً به میزان بارش برف در هر منطقه بر اساس داده های هواشناسی، فرم سقف، اندازه هندسی ساختمان و استفاده منظم از ساختمان بستگی دارد.

بار لرزه ای

به بار لرزه ای نیروی لرزه ای نیز می گویند. یک اصطلاح کلی برای نیروی اینرسی، فشار زمین و فشار آب که یک سازه در اثر زلزله تجربه می کند. از آنجایی که ارتعاش افقی بیشترین تأثیر را بر ساختمان ها دارد، به طور کلی تنها ارتعاش افقی در نظر گرفته می شود.

فرمول محاسبه نیروی لرزه ای

نیروی لرزه ای = وزن خود × ضریب لرزه ای

از نظر وزن ساختمان، سازه های فولادی وزن سبک تری نسبت به سازه های بتنی دارند. خود وزن سازه های فولادی معمولاً حدود دو سوم یا نیمی از وزن سیستم های فولادی-بتنی است. با توجه به قوانین محاسباتی فوق، یک ساختمان سازه فولادی سبک وزن به طور قابل توجهی نیروهای لرزه ای را کاهش داده و کاهش می دهد و در نتیجه از پایداری کل ساختمان محافظت می کند.

هدف از تجزیه و تحلیل بار این است که اطمینان حاصل شود که ساختمان می تواند تحت عوامل مختلف نیروی خارجی به طور ایمن عمل کند و هیچ آسیب یا ریزش سازه ای حتی در شرایط شدید رخ نمی دهد. همچنین می تواند به طراحان در انتخاب مواد فولادی مناسب برای طراحی کمک کند.

جهت اطلاع از فروش فولاد سمانته کلیک نمایید.

پایداری سازه در طراحی سازه های فولادی

ضریب پایداری سازه‌های فولادی (که ضریب کمانش نیز نامیده می‌شود) به نسبت حداکثر باری که یک قطعه می‌تواند در اثر نیروهای خارجی نسبت به بار نهایی تحمل کند، اشاره دارد. به طور کلی، هر چه ضریب پایداری بالاتر باشد، پایداری عنصر بهتر است. در اینجا برخی از ملاحظات حیاتی پایداری سازه وجود دارد:

ساخت سازه فولادی

  • شکل مقطع

شکل مقطع یکی از عوامل اساسی موثر بر ضریب پایداری است. بر اساس تئوری پایداری، ضریب پایداری تیر به ممان اینرسی مقطع آن مربوط می شود. در سازه های فولادی، اشکال رایج مقطع شامل مستطیل، دایره، T شکل، H شکل و لوله ای می باشد.شما می توانید برای اطلاع بیشتر از سایز بندی و دیگر اطلاعات در باره ی لوله از جدول لوله مانیسمان استفاده کنید. هر شکل مقطع دارای گشتاور مقطعی متفاوتی از اینرسی است، بنابراین میزان تأثیر بر ضریب پایداری نیز متفاوت است.

جهت اطلاع از فروش لوله مانیسمان کلیک نمایید.

  • استحکام مواد

عامل دیگری که بر ضریب پایداری تأثیر می گذارد، استحکام مواد است. به طور خاص، ضریب پایداری در سازه‌های فولادی با مقاومت تسلیم مواد جزء مرتبط است. هر چه توان بیشتر باشد، ضریب پایداری بالاتر است و بالعکس.

  • ابعاد مقطع

اندازه بخش نیز بر ضریب پایداری تأثیر می گذارد. در سازه های فولادی، زمانی که ابعاد مقطع جزء کوچک باشد، ضریب پایداری نسبتاً پایین است زیرا ایجاد کمانش موضعی آسان است. برعکس، زمانی که اندازه مقطع گسترده‌تر باشد، کمانش موضعی برای قطعه دشوارتر است، بنابراین ضریب پایداری نسبتاً بالا است.

  • طول عضو

طول عضو نیز یک عامل اساسی موثر بر ضریب پایداری است. با توجه به فرمول اویلر، ضریب پایداری زمانی که طول عضو کوچک باشد زیاد است. با این حال، ضریب پایداری به شدت کاهش می یابد زمانی که طول عضو تا حد معینی افزایش یابد. بنابراین، در سازه های فولادی، اندازه اجزا باید متناسب با وضعیت واقعی طراحی شود تا از الزامات ضریب پایداری اطمینان حاصل شود.

جهت اطلاع از قیمت ورق گالوانیزه اجدار کلیک نمایید.

اصول طراحی برای پایداری سازه

پایداری ساختار کلی ساختمان باید در نظر گرفته شود

در طراحی معماری، معمولاً ابتدا طرح صفحه ساختمان را در نظر می گیریم، مانند طرح قاب روی نقشه های معماری. اما برای اطمینان از عدم فروپاشی تاسیسات، باید سیستم پشتیبانی را در طراحی سازه فولادی به طور منطقی ترتیب دهیم. این بدان معناست که طراحی صفحه ساختمان باید با ساختار سه بعدی ساختمان مطابقت داشته باشد و نه تنها پایداری هواپیما بلکه پایداری پی ساختمان را نیز در نظر بگیرد.

طراحی سازه های فولادی

نقشه های محاسباتی باید با محاسبات واقعی مطابقت داشته باشد.

در طراحی ساختمان های چند طبقه یا بلندمرتبه، محاسبات داده ها معمولاً با استفاده از سازه های قاب انجام می شود تا اینکه از پایداری سازه فولادی شروع شود. در محاسبات واقعی، برای اطمینان از استحکام کلی سازه فولادی، باید از ضرایب ستون های قاب مجازی استفاده کنیم. برای برآورده کردن پایداری طراحی سازه فولادی، ما باید الگوهای محاسباتی خاصی را تنظیم کنیم، که می توان از آنها در محاسبات بعدی برای به دست آوردن داده های قابل اعتماد استفاده کرد.

محاسبه پایداری سازه فولادی باید با جزئیات داخلی مطابقت داشته باشد.

هنگام انجام محاسبات داده های خاص، باید از نتایج محاسباتی و طراحی ساختاری منسجم اطمینان حاصل کنیم. علاوه بر محاسبات سازه قاب اصلی، باید به جزئیات اسکلت فلزی مانند ظرفیت خمشی نقاط اتصال و خروج از مرکز میله ها نیز توجه کنیم. این جزئیات به همان اندازه مهم هستند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد vcn200 کلیک نمایید.

زیبایی شناسی برای طراحی سازه های فولادی

علاوه بر اساسی ترین پایداری بار و ملاحظات عملکردی، طراحی زیبایی شناسی ساختمان نیز یکی از اصولی است که طراحان در هنگام طراحی به آن توجه می کنند.

ظاهر یک ساختمان اولین برداشتی است که به مردم داده می شود. شکل زیبا و تناسب مناسب همگی بر جذابیت ساختمان برای مردم تأثیر می گذارد. البته انتخاب مواد مختلف نیز تاثیر قابل توجهی بر ساختار کلی خواهد داشت.

نور و نمای ساختمان نیز عامل مهمی است که طراحان را مورد آزمایش قرار می دهد. معماری معقول باید با محیط طبیعی ادغام شود، نور و دید کاملی داشته باشد و بتواند تجربه زندگی دلپذیرتری را برای مردم به ارمغان آورد.

پیشینه فرهنگی و تاریخی. کشورهای مختلف فرهنگ ها و تاریخ ها و دیگر سبک های معماری متفاوتی دارند. طراح باید با سبک معماری محلی مطابقت داشته باشد تا ساختمان را با جامعه محلی ادغام کند.

نتیجه

طراحی سازه فولادی باید ثبات را به عنوان محتوای اصلی در نظر بگیرد، منابع و عوامل موجود را به طور جامع در نظر بگیرد، نقشه‌های سازه‌های فولادی را به طور منطقی برنامه‌ریزی کند، و برای جلوگیری از مشکلات و افزایش اثر پایداری، هر سازه و قاب را به خوبی مدیریت کند. پیشینه فرهنگی و تاریخی محلی نیز باید در نظر گرفته شود تا آثار معماری ایمن، بادوام و چشمگیر ایجاد شود.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا