چهار نوع سازه فولادی چیست؟

در حوزه ساخت و سازهای مدرن ، سازه های فولادی ستون فقرات محیط ساخته شده ما را تشکیل می دهند ، از آسمان خراش های بلند و فرودگاه های گسترده گرفته تا انبارهای کاربردی و پل های ظریف. تطبیق پذیری ، استحکام و سازگاری فولاد آن را به یک ماده بی نظیر برای مهندسان و معماران تبدیل می کند. درک انواع اساسی سازه های فولادی برای انتخاب مناسب ترین و کارآمدترین سیستم برای هر پروژه معین بسیار مهم است.

1. سازه های قاب فولادی

توضیحات:
سازه های قاب فولادی شاید رایج ترین و قابل تشخیص ترین نوع باشد. این سیستم از یک چارچوب اسکلت از ستون های فولادی عمودی و پرتوهای افقی یا خرپایی های افقی استفاده می کند ، به سختی برای تشکیل یک ساختار تحمل بار و بار وصل شده است. این قاب از تمام بارهای گرانش (به عنوان مثال ، کف ، سقف) و بارهای جانبی (به عنوان مثال ، باد ، زمین لرزه) پشتیبانی می کند. دیوارها و روکش های ساختمان غیر ساختاری هستند و به قسمت بیرونی قاب وصل شده اند.

برنامه ها:

• ساختمانهای مرتفع: نسبت استحکام به وزن فولاد باعث می شود ساختمانهای بلندتر با پایه های کمتری داشته باشند.

• ساختمانهای تجاری و اداری: فضاهای داخلی بزرگ و بدون ستون را برای برنامه های کف انعطاف پذیر امکان پذیر می کند.

• ساختمانهای صنعتی: از ماشین آلات سنگین و جرثقیل های سربار پشتیبانی می کند.

• ساختمانهای مسکونی: به طور فزاینده ای در ساخت و سازهای خانگی پیش ساخته و مدولار مدرن محبوب است.

2. سازه های خرپای فولادی

توضیحات:
یک خرپا یک چارچوب مثلثی از اعضای مستقیم است که در اتصالات وصل می شوند. این طرح ذاتاً کارآمد است ، زیرا در درجه اول به عنوان تنش محوری یا فشرده سازی از طریق اعضای خود بارها را منتقل می کند و لحظات خمشی را به حداقل می رساند. این اجازه می دهد تا خرپاها مسافت های بسیار طولانی با حداقل مواد داشته باشند و آنها را فوق العاده سبک و قوی می کند. خرپاها به طور معمول برای سقف ، پل و برجها استفاده می شود.

برنامه ها:

• سیستم های سقفی: برای ساختمانهای بزرگ مانند آشیانه هواپیما ، عرصه های ورزشی و انبارها.

• پل ها: هر دو پل راه آهن و جاده اغلب از طرح های خرپای فولادی برای عناصر اصلی پشتیبانی خود استفاده می کنند.

• برج های انتقال و برج های ارتباطی: خواص سبک و با استحکام آنها برای این برنامه ها ایده آل است.

• سازه های صنعتی: به عنوان سازه های پشتیبانی برای نوار نقاله و سایر تجهیزات استفاده می شود.

3 سازه های شبکه فولادی

توضیحات:
همچنین به عنوان قاب های فضایی یا سازه های مشبک شناخته می شود ، ساختارهای شبکه چارچوب های سه بعدی تشکیل شده از اعضای بهم پیوسته که در الگوهای هندسی مرتب شده اند. آنها به عنوان یک صفحه بزرگ و سفت و سخت قادر به استفاده از دو جهت هستند و بارها را در چندین گره و اعضا توزیع می کنند. این منجر به یک سیستم بسیار سبک وزن می شود که می تواند مناطق عظیمی را با حداقل پشتیبانی داخلی پوشش دهد.

برنامه ها:

• سقف های بزرگ: ایده آل برای مراکز همایش ، پایانه های فرودگاه ، سالن های سالن و دهلیز که فضای بدون ستون مورد نظر است.

• گنبدها: برای سازه های نمادین مانند سیارات و گنبدهای ورزشی استفاده می شود.

• سایبان ها و نما: هم یکپارچگی ساختاری و هم یک ظاهر هندسی از نظر زیبایی شناسی را فراهم می کند.

4. سازه های قوس فولادی

توضیحات:
سازه های قوس از یک طراحی منحنی برای پشتیبانی از بارهای در درجه اول از طریق فشرده سازی استفاده می کنند. هندسه ذاتی یک قوس ، بار را به صورت خارج به حوزه های آن یا ابعاد آن منتقل می کند. قوس های فولادی را می توان به عنوان دنده های جامد یا به عنوان قوس های خرچنگ (ترکیبی از اصول قوس و خرپا) ساخت. آنها برای پشتیبانی از بارهای گسترده در دهانه های بزرگ بسیار کارآمد هستند.

برنامه ها:

• پل ها: پل های قوس فولادی به دلیل قدرت و جذابیت زیبایی شناسی مشهور هستند ، که اغلب برای عبور از دره های گسترده یا رودخانه ها استفاده می شود.

• سیستم های سقفی: برای ساختمانهایی مانند ایستگاه های قطار ، استادیوم ها و آشیانه های هواپیما که در آن یک دهانه بزرگ و شفاف لازم است.

• ورودی ها و بناهای تاریخی: غالباً برای تأثیر بصری چشمگیر و ظرافت ساختاری آنها استفاده می شود.

تحلیل تطبیقی

سوالات متداول (متداول)

س: مزایای اصلی استفاده از سازه های فولادی چیست؟
پاسخ: مزایای اصلی شامل استحکام و دوام بالا ، نسبت مطلوب قدرت به وزن ، سرعت ساخت و ساز به دلیل پیش ساخت ، انعطاف پذیری طراحی و این واقعیت است که فولاد 100 ٪ قابل بازیافت است.

س: ساختارهای فولادی چگونه از آتش محافظت می شوند؟
پاسخ: در حالی که فولاد غیر قابل اعتماد است ، استحکام آن در دماهای بالا کاهش می یابد. روشهای حفاظت مشترک شامل تابلوهای مقاوم در برابر آتش یا اسپری (روکشهای داخل بدن) است که هنگام گرم شدن برای عایق کردن اعضای فولاد گسترش می یابد.

س: آیا سازه های فولادی مستعد ابتلا به خوردگی هستند؟
پاسخ: بله ، اگر در معرض رطوبت و اکسیژن قرار بگیرند ، فولاد می تواند زنگ بزند. محافظت از خوردگی ضروری است و به طور معمول از طریق نقاشی ، گالوانیزه (استفاده از روکش روی) یا استفاده از فولاد هوازدگی ، که یک پتینه محافظ زنگ زده است ، حاصل می شود.

س: تفاوت بین خرپا و یک قاب فضایی چیست؟
پاسخ: یک خرپا در اصل یک ساختار مسطح دو بعدی است ، در حالی که یک قاب فضایی یک ساختار سه بعدی است که می تواند بارها را در چندین جهت حمل کند. یک قاب فضایی را می توان به عنوان چندین خرپا در فضا به هم پیوست.

س: چگونه پایداری در ساخت و ساز ساختار فولاد مورد توجه قرار می گیرد؟
پاسخ: فولاد ترین مواد بازیافت شده در جهان است. سازه های فولادی مدرن برای جداسازی و استفاده مجدد طراحی شده اند و فرآیند ساخت ، زباله های بسیار کمی تولید می کند ، زیرا برش ها بازیافت می شوند. ماهیت سبک فولاد همچنین اندازه پایه و انرژی حمل و نقل را کاهش می دهد.

در نتیجه ، انتخاب یک نوع خاص از ساختار فولادی - چه قاب ، خرپا ، شبکه یا قوس - یک تصمیم اساسی است که توسط نیازهای دهانه ، نیازهای عملکردی ، دید معماری و ملاحظات اقتصادی ایجاد می شود. هر سیستم مجموعه ای منحصر به فرد از خواص را ارائه می دهد که مهندسان برای ایجاد سازه های ایمن ، کارآمد و ماندگار از آن استفاده می کنند. $ $