مناطق ویژه سازه های فولادی در ساختمان ها

نکته تخصصی مهم: این یک متن آموزشی بایگانی است، نه مشخصات طراحی فعلی، محاسبات استاتیک، اثبات ظرفیت بار، یا دستورالعمل های ساخت و مونتاژ. طراحی سالن‌ها، گنبدها، اسکلت‌ها، ستون‌های مرتفع، برج‌ها، معدن و سازه‌های لوله‌ای به طراح مجاز، ژئوتکنیک و سایر پایه‌های معتبر، اثرات واقعی، پایداری، خستگی، آتش‌سوزی و بررسی‌های خوردگی و همچنین مقررات و استانداردهای معتبر نیاز دارد.

طراحی و ساخت سازه های فولادی بخشی از پیشنهاد عمومی فعلی ساوو کوسیچ نیست. تمرکز تولید امروز شامل پنجره‌های چوبی، پنجره‌های چوبی-آلومینیومی و درب‌های سفارشی است.

هال

1. گنبدها گنبدهایی وجود دارد که تمام میله‌ها روی سطح گنبد قرار می‌گیرند که سیستم‌های فضایی را تشکیل می‌دهند، در حالی که در برخی دیگر، گنبدها با آرایش شعاعی بست‌های منفرد شکل می‌گیرند. گنبدهایی که شبکه های فضایی هستند می توانند اشکال زیر را داشته باشند:

            - گنبدهای شودلر، که در آن دنده ها شعاعی هستند و توسط تیرهای افقی به یکدیگر متصل می شوند (شکل 1)

            - گنبدهای مشبک، که سطح آن از شبکه‌ای از مثلث‌ها، بدون دنده‌های شعاعی، اما با نوارهایی با همان تعداد زاویه تشکیل شده است (شکل 2). اگر چنین گنبدی مبتنی بر یک چندضلعی منظم با تعداد اضلاع زوج باشد، سیستم بدون تثبیت خاصی ناپایدار و غیرقابل استفاده است.

            - گنبدهای زیمرمن، در جایی که وجود دارد، شبیه به گنبدهای Schwedler و مش، حلقه‌های افقی هستند، اما با افزایش ارتفاع حلقه‌ها، تعداد زوایای حلقه‌ها به تدریج کاهش می‌یابد. مزیت گنبدهای زیمرمن در مقایسه با گنبدهای شودلر و گنبدهای مشبک این است که فقط نیروهای عمودی در گوشه‌های قسمت پایینی ایجاد می‌شوند، در حالی که نیروهای افقی ناشی از باد توسط وسط دیوارها در جهت طولی دریافت می‌شوند (شکل 3).

            - گنبدهای صاف یا صفحه ای که در آنها مانند گنبدهای مشبک، تمام سطوح منفرد مثلثی هستند، در حالی که روش تکیه گاه مشابه گنبدهای زیمرمن است.4).

            - سقف چادرها، که در آن دنده ها مستطیل هستند (شکل.5).

شکل. به ترتیب 1، 2، 3، 4

Sl.5

2. سالن های ورزشی. ساخت سالن های ورزشی با توجه به شکل سالن و چیدمان صندلی ها تعیین می شود. از ستون‌ها اجتناب شود تا ناظران دید واضحی از کل فضای داخلی داشته باشند.

3. سالن های نمایشگاه. در مورد سالن های نمایشگاهی از پایه مستطیلی استفاده می شود که نحوه چیدمان بست ها ساده ترین است. گاهی اوقات ستون های داخلی ارائه می شود، اما در صورت عدم وجود ستون در سالن، آزادی بیشتری در توزیع فضا وجود دارد.

4. سالن های کارگاه. پروژه اسکلت فلزی سالن کارگاه با همکاری کارشناس بهره برداری، طراح جرثقیل و طراح اسکلت فلزی ایجاد می شود. متخصص درایو ابعاد پایه و فاصله ستون ها را با توجه به چیدمان ماشین ها و نقشه کار تعیین می کند. همچنین پرکردن دیوارها، پوشش سقف و همچنین روش های فونداسیون را طبق نظر کارشناسان ساختمانی تعیین می کند. طراح جرثقیل وزن چرخ دستی ها و جرثقیل ها، فاصله چرخ ها و نامطلوب ترین فشار چرخ را تعیین می کند. بر اساس داده های کارشناس بهره برداری و طراح جرثقیل، طراح سازه فولادی سازه نگهدارنده سالن را تعیین می کند. تکیه گاه های جرثقیل باید تا حد امکان سفت باشد و در صورت لزوم، با یک برآمدگی طراحی شده باشد، به طوری که هنگام عبور جرثقیل با بار سنگین، ریل جرثقیل حالت افقی داشته باشد و بنابراین بتوان موتور جرثقیل نسبتاً کوچکی را انتخاب کرد.

5، سالن های اره ای شکل. سالن‌های اره‌ای شکل عموماً زمانی ساخته می‌شوند که نیاز به نور یکنواخت باشد و از نفوذ مستقیم نور خورشید به داخل سالن جلوگیری شود. این امر به ویژه در سالن های تولید و انبار صنعت نساجی اهمیت دارد. سقف های اره شده دارای سطوح لعابدار هستند60در مورد90o، در حالی که شیب سطح عظیم به30o سطح لعابدار در سمتی قرار می گیرد که آفتاب نباشد، یعنی به سمت شمال. هنگام طراحی سقف های اره ای، باید یک سری مسائل را در نظر گرفت، که راه حل آن نظر معتبر سرمایه گذار است، یعنی: پوشش سقف را می توان از پانل های پیش ساخته سبک یا کاشی بر روی پایه چوبی ساخت، اتصال دهنده های اره شده می توانند مشبک باشند (شکل 1).6، قاب هایی با سه مفصل (شکل.7) یا قاب هایی روی دو مفصل با کشش (شکل 1).8). محلول شبکه کمترین وزن را دارد، اما این عیب را دارند که شبکه می چسبد، به عنوان مثال. در صنعت نساجی، پرزهای پشم را حفظ می کنند. اگر هدف این است که تا حد امکان تعداد ستون‌های کمتری در داخل ساختمان وجود داشته باشد، می‌توان از راه‌حلی با شبکه‌های با دهانه بزرگ در هر دو صفحه سقف استفاده کرد که متقابلاً از یکدیگر حمایت می‌کنند و در انتها روی تکیه‌گاه‌های شبکه‌ای تکیه می‌کنند.

شکل. 6

شکل. 7

Sl. 8

سازه برای قایق‌خانه

ساختارهای روی فرود، جرثقیل‌های گردان آویزان را حمل می‌کنند. آنها برای مونتاژ ناهموار کشتی ها برای تردد دریا و رودخانه استفاده می شوند. جرثقیل های کششی بالا و جرثقیل کابلی با این سازه ها رقابت می کنند. در شکل 9 ساختار روی لغزنده Nordseewerke Emden را نشان می‌دهد. وزن 3000 تن، ساخته شده 1912.

شکل. 9

سازه های اسکلت فولادی

ساخت اسکلت فولادی سازه ای با چندین طبقه است که ستون ها، تکیه گاه ها و تیرهای آن از فولاد، خود بارهای پی را از وزن خود مصالح دیگر و همچنین بارهای مفید به پی منتقل می کند. دیوارهای خارجی و داخلی فقط برای محصور کردن فضا عمل می کنند. اسکلت فولادی علاوه بر وزن و بار مفید خود، فشار باد را در جهات طولی و عرضی بر ساختمان دریافت می کند.

ساختارهای اسکلتی عموماً دارای شکلی هستند که ستون ها و تیرها قاب های عرضی را تشکیل می دهند. این قاب ها در جهت طولی ساختمان تقریباً به یک اندازه فاصله دارند و توسط تکیه گاه های طولی به هم متصل می شوند. فریم ها می توانند دو یا سه پست داشته باشند. اتصالات زیرسازی به ستون ها می تواند صلب یا لولایی باشد.

به منظور سفت شدن ساختمان از نظر طولی، کوپلینگ های عمودی در مزارع بدون پنجره قرار می گیرند (شکل 1).10، یا تمام تکیه گاه های دیوارهای بیرونی به طور صلب به ستون ها متصل می شوند تا یک ساختار قاب با گره های متعدد ایجاد شود (شکل 1).11).

شکل. 10

Sl.11

انتخاب مصالح برای سقف، دیوارهای داخلی و خارجی برای صرفه جویی و مصلحت راه حل از اهمیت تعیین کننده ای برخوردار است. این مواد باید اثر عایق حرارتی و صوتی داشته باشند، باید سبک و مقاوم در برابر تأثیرات جوی باشند، باید دیوارهای فولادی را از آتش، زنگ زدگی و تراکم محافظت کنند. سقف ها از بتن با آرماتور ساده یا ضربدری یا از قطعات بتنی پیش ساخته ساخته می شوند.

امکان اجرای سازه های اسکلت فولادی بسیار متنوع است. در ساخت ساختمان های بلندمرتبه و تجاری، هتل ها و بسیاری از کارخانه های صنعتی کاربرد دارند و در مقایسه با سایر روش های ساخت و ساز دارای مزایای فراوانی هستند. استحکام بالای فولاد منجر به ابعاد نسبتاً کوچک عناصر نگهدارنده می شود. از آنجایی که دیوارهای اینجا در حمل بار شرکت نمی کنند، می توانند در تمام طبقات ضخامت یکسانی داشته باشند. زمان مورد نیاز برای ساخت اسکلت فولادی کوتاه است، مونتاژ در هر شرایط آب و هوایی قابل انجام است. تغییرات در سازه را می توان به راحتی در حین مونتاژ و حتی پس از تصرف ساختمان بدون به خطر انداختن ایمنی ساختمان اجرا کرد. فرونشست زمین را می توان به راحتی با بالا بردن ستون ها بدون وقفه در عملکرد خود ساختمان یکسان کرد.

در این گونه ساخت و سازها از مصالح سبک برای سقف و دیوارها استفاده می شود و خود سازه نگهدارنده نیز سبک است، بنابراین وزن کل خود ساختمان نسبتاً کم است. در نتیجه هزینه تامین مالی پایین است. آنها را می توان به راحتی از بین برد، به طوری که قطعات فولادی جداگانه می توانند تا حدی دوباره استفاده شوند.

ستون ها و برج های بلند

ستون‌ها و برج‌های مرتفع، سازه‌های بلند و باریکی هستند که بارگیری نسبتاً کمی دارند، که فولاد ماده مناسبی برای آنهاست.

1. تیرهای روشنایی. به منظور روشنایی یکنواخت بزرگترین مناطق ممکن، به ویژه در حوزه تاسیسات راه آهن و معادن، ستون هایی با ارتفاع 25 تا 40m در حال احداث است. در بالا یک سکو وجود دارد که تاسیسات روشنایی روی آن قرار گرفته است. به منظور امکان تعمیر آن تاسیسات، قاب های صعود پیش بینی شده است (شکل 12)، تسمه های گوشه، مورب و افقی از زاویه ساخته شده اند. محاسبه برای ساخت و سازها در صنعت ساختمان انجام می شود.

شکل. 12

2. قطب برای شبکه تراموا. با توجه به نحوه کشش طناب نگهدارنده، مقاومت برابر در برابر خمش نسبت به تمام محورهای افقی لازم است. بسته به ارتفاع، ضخامت ورق از 8 تا 10 mm متغیر است.

3. تیرهای شبکه راه آهن برقی. ارتفاع آنها از 8 تا 16 m متغیر است. ارتفاع به دهانه و در نتیجه به فلش طناب نگهدارنده بستگی دارد که می تواند به صورت عمودی یا مایل روی هادی قرار گیرد (شکل 12). قسمتی که در پایین مستطیل و در بالا مربع است باید تا حد امکان کوچک باشد. بستن مورب ها از گوشه ها به طور مستقیم به کمربندها، بدون ورقه های گره دار مفید است. هر تسمه گوشه دارای یک صفحه باربری در انتهای پایینی است و کل ستون بر روی یک پایه مشترک برای هر چهار تسمه قرار دارد. ستون با انکر بولت های بتنی به فونداسیون متصل می شود.

4. تیرهای خطوط برق. در مورد خطوط مهم انتقال فشار قوی، قطب ها تقریباً منحصراً از فولاد ساخته شده اند. ارتفاع آنها به دهانه آزاد، آرایش کنسول ها، مواد و ولتاژهای مجاز، هادی ها و طناب محافظ روی قطب و همچنین به شرایط بار بستگی دارد. تعداد سیستم های جریان متناوب که از روی قطب ها منتقل می شوند نیز تأثیرگذار است. بسته به هدف، انواع قطب های زیر متمایز می شوند: قطب های پشتیبانی برای حمل هادی ها در جهت (شکل 1).13، پست های گوشه با نقاط شکست مسیر برای دریافت اجزای هادی افقی، پست های کششی (شکل 1).13) اتصال یا تقسیم قطب های مورد استفاده برای اتصال یا تقسیم هادی ها در جهات مختلف.

شکل. 13

ستون تقریباً همیشه دارای یک مقطع مربع است و از چندین قسمت در ارتفاع ساخته شده است. تسمه ها و مورب ها از زاویه ساخته می شوند. به منظور افزایش مقاومت کمانش، تسمه ها پس از مونتاژ تا حدی با بتن پر می شوند. اتصال مورب ها و تسمه ها در صورت امکان ساختاری بدون ورق گره ای انجام می شود. ستون‌های کوچک‌تر، به‌ویژه ستون‌های باربر، به تراورس‌های چوبی که مدفون هستند، متصل می‌شوند.3 m. ستون های مرتفع منحصراً بر روی یک پایه بلوک بتنی قرار می گیرند.

معادن

برای تاسیسات معدن کاری سطحی، اصطلاحات حرفه ای به کار می رود که مهمترین آنها در شکل. 14. قسمت اصلی برج صادراتی معدن برج راهنما است. ارتفاع برج به ارتفاع فرود ورودی بالای زمین، به طول سبد، به طول گذرگاه، به ارتفاع سپر و ارتفاع سقوط بین سپر و دستگیره ها بستگی دارد.

شکل. 14.1.

شکل. 14.2.

در طول سال‌ها، بسته به موقعیت ماشین محرک نسبت به برج، اشکال خاصی از برج‌های صادراتی ایجاد شده‌اند. اگر در حین رانندگی ساده، یعنی زمانی که یک سبد وجود دارد که بالا می رود و یکی که پایین می رود، سبدها در کنار هم آویزان شوند، از سمت ماشین محرک مشاهده می شود، آنگاه هر دو غلتک می توانند روی یک سکو در کنار یکدیگر قرار بگیرند و سپس برج یک طبقه است. در شکل 15 محلولی را با چهار غلتک در کنار هم نشان می دهد.

شکل. 15

اگر سبدها پشت سر هم آویزان باشند، غلتک ها باید یکی بالای دیگری قرار گیرند تا یک برج دو طبقه باشد (شکل 16). و با برج دوتایی، وقتی چهار سبد کنار هم قرار گرفته اند. با مشاهده از ماشین محرک، هر چهار غلتک می توانند در کنار هم روی یک برج یک طبقه قرار بگیرند (شکل 15).

اما اگر از ماشین نگاه کنید، چهار سبد پشت سر هم قرار می‌گیرند، یک دستگاه باید در طرف مقابل برج قرار گیرد و برج به صورت یک ساختمان دو طبقه با قسمت پایینی گسترده حل می‌شود (شکل 17). تنها زمانی که فضای کافی در نزدیکی شفت برای قرار دادن موتورخانه در کنار برج وجود نداشته باشد، موتور محرک روی خود برج قرار می گیرد.

علاوه بر برج‌های صادراتی، امکانات سطحی معدن می‌تواند شامل سالن‌هایی در کنار شفت‌ها و اتاق‌های شستشو باشد که در آن زغال سنگ فرآوری می‌شود. طراحی این تاسیسات نیازمند همکاری طراح سازه های فولادی با شرکت تامین کننده تجهیزات می باشد. اصولاً این اشیاء با سایر سازه های فولادی تفاوتی ندارند، به جز اینکه نیاز به تطبیق دائمی سازه با تجهیزات مکانیکی دارند. به عنوان مثال، در یک سالن کارگاه می توان در نظر گرفت که همه فریم ها برابر هستند، اما در سالن معدن یا لباسشویی نادر است.

شکل. 16

شکل. 17

ساخت لوله

لوله مطلوب ترین سطح مقطع برای چوب فشرده است که در همه جهات به طور مساوی پشتیبانی می شود. علاوه بر این، کمترین ضخامت دیواره را می توان با لوله ها به دست آورد. در تمام بخش‌های دیگر، این ضخامت به دلیل ناپایداری موضعی نسبت به لوله‌های استوانه‌ای محدودتر است. لوله ها به ویژه نسبت به خطر پیچ خوردگی حساس نیستند، که در مورد سایر بخش های سازه های فولادی صدق نمی کند. علاوه بر این مزایای استاتیکی لوله ها، عیب آنها شکل نامطلوب برای دریافت ممان خمشی و همچنین اتصال سخت لوله های ضخیم تر در زاویه است.

لوله ها را می توان از ورق های خمیده با درز طولی جوش داده شده یا به صورت رول های بدون درز تهیه کرد. در هر دو حالت با توجه به سختی های ساخت، قیمت لوله از قیمت پروفیل بالاتر است. به این دلایل، ساخت لوله تنها با کاهش وزن مواد قابل رقابت است. لوله ها به ویژه به عنوان ستون ساختمان ها استفاده می شوند، اگر فقط با نیروهای عادی بارگیری شوند. از لوله ها برای ستون های زیرگذرها و سازه های زیرزمینی نیز استفاده می شود. در حال حاضر اغلب از آنها برای ساخت داربست استفاده می شود. به منظور جلوگیری از خوردگی داخلی، کلیه اتصالات و اتصالات و همچنین لوله های انتهایی باید کاملاً آب بندی شوند.

نکته کاربردی: نمونه های تاریخی، ابعاد، گونه شناسی ها و ادعاهای اقتصادی یا راحتی سیستم نباید به عنوان جایگزینی برای استانداردهای فعلی، شرایط سایت، مشخصات فنی مواد و تجهیزات یا تأیید تخصصی ساخت و ساز خاص استفاده شوند.