سازه های فولادی
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 ۲ درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عموما” در حدود ۳ 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.