مقاله ساختمان فلزی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله ساختمان فلزی دارای ۳۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ساختمان فلزی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ساختمان فلزی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ساختمان فلزی :

ساختمان فلزی

منظور از ساختمان فلزی، ساختمانی است که بار سقفها، دیوارها و جداکننده ها توسط تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد. بدیهی است کلیه اسکلت اصلی این نوع ساختمانها از پروفیلهای مختلف فلزی تهیه و ساخته می شود.

در ایران برای اتصال قطعات فلزی، معمولاً از جوش الکتریکی (جوشکاری) استفاده می شود. بعد جوش به وسیله محاسبه تعیین می گردد ولی در هر حال نباید از ۶mm کمتر باشد. در موقع انتخاب الکترود جوشکاری باید دقت کافی به عمل آید و الکترودی انتخاب شود که متناسب با جوشکاری بوده و بعد لازم را به راحتی ایجاد نماید. همچنین باید توجه نمود تا آمپر دستگاه به نحوی انتخاب گردد که قادر به ذوب نمودن الکترود انتخاب شده باشد. حداقل قطر الکترود جوشکاری برای اسکلت فلزی ۴mm پیشنهاد می گردد. باید دقت شود که جوشکاری در کلیه قسمتها یکنواخت بوده و با بعد مساوی انجام گردد و به اصطلاح زنجیره ای باشد.

اجزاء تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی
ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم زیر تشکیل می شوند :
۱- ستونها
۲- پل یا تیرهای اصلی

۳- تیرچه ها
۴- پروفیلهای اتصال مانند نبشی و تسمه و;

۱- ستونها
ستونها از مهمترین و حساس ترین اجزاء ساختمانهای فلزی می باشند. بار سقف به وسیله پلها به ستون منتقل شده و به وسیله ستون به زمین انتقال می یابد. برای ساختن ستونها می توان از پروفیلهای مختلف استفاده نمود مانند دو عدد تیرآهن I معمولی و یا یک عدد آهن بال پهن، و یا دو عدد ناودانی یا یک عدد قوطی چهارگوش و یا چهار عدد نبشی و; . در ایران برای ساخت ستونها معمولاً از دو عدد تیرآهن I معمولی استفاده می شود و آنها را به وسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند.

برای ساختن ستونها از دو عدد تیر I معمولی باید دقت کافی نمود تا ستونها کاملاً مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته در نتیجه باعث تخریب ساختمان گردد. انحنا در ستون به دو دلیل ممکن است ایجاد شود :‌ اول آنکه امکان دارد تیر آهن های مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد. دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد شود.

ورق بست
در بالا و پایین و همچنین در محل عبور پلها در طبقات برای ستونهای سراسری به جای تسمه از ورق بست استفاده می شود.
پهنای ورق بست (b) به اندازه پشت تا پشت ستون می باشد (قدری کمتر برای جوشکاری) و ارتفاع آن (h) حداقل در ابتدا و انتهای ستون برابر b می باشد. همچنین ضخامت آن حداقل ۵۰/۱ ارتفاع (h/50) در نظر گرفته می شود. ارتفاع ورق بست در قسمت میانی به اندازه ارتفاع پل به علاوه پهنای دو عدد نبشی تکیه گاهی بالا و پایین پل می باشد.

صفحه های تقویتی
گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده و نقطه برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد. در این صورت ممکن است برای تقویت ستون، ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد گردد.

اتصال ستون به صفحه فونداسیون
در مورد پی نقطه ای و نصب صفحه زیرستون، مطالبی ذکر گردیده است. یادآوری میگردد که صفحه زیر ستون باید کاملاً تراز و در یک سطح کار گذاشته شود. حال متذکر می گردد که سطح انتهایی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیرستون باید کاملاً مستوی بوده بطوریکه در هنگام قرار دادن آن روی صفحه، تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد. آنگاه ستون را بلند کرده و در محل خود قرار می دهند. آنگاه ستون توسط دوربین و یا شاقول بنایی، شاقول می شود و دور تا دور آن به صفحه زیرستون Base plate جوش می خورد. آنگاه برای تکمیل کار، ستون را توسط چند عدد نبشی به صفحه جوش می دهند. طول و عرض کلی این اتصالات نباید از روی صفحه زیرستون تجاوز نماید.

۲- پلها و یا تیرهای اصلی
پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقف توسط آنها به ستونها منتقل می گردد. به زبان دیگر به عضوی از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد، پل و یا تیراصلی می گویند.

طریقه اتصال پل به ستون
ساده ترین شکل اتصال پل به ستون آن است که پل در جهت بال تیرآهن ستون امتداد پیدا کند. در این حالت معمولاً از پلهای سراسری استفاده می شود. این پلها به وسیله یک عدد ورق بست که در محل عبور پل به ستون جوش می شود و همچنین یک عدد نبشی ۱۰ یا ۱۲ که روی ورق بست جوش می گردد به ستون متصل می شود. چنانچه بار پل در محل اتصال به ستون زیاد باشد و امکان خم نمودن نبشی تکیه گاهی وجود داشته باشد، بهتر است یک عدد صفحه مثلثی شکل بین دو بال نبشی جوش داده تا از خم شدن آن جلوگیری گردد. این روش اتصال پل به ستون را اتصال خورجینی
می نامند.

حالت دوم آن است که پل از وسط ستون عبور نماید. در این حالت باید دقت شود تا در هنگام ساختن ستون، فاصله لب به لب دو عدد تیرآهن I حداقل ۰۵cm از بال پلی که می خواهد از داخل آن عبور کند بیشتر باشد تا امکان عبور پل فراهم گردد. اصولاً امکان عبور پلهای سراسری در این نوع اتصال قدری مشکل می باشد زیرا اگر دو طرف ساختمان احداثی باز نباشد به سختی می توان یک عدد پل سراسری را از بین ستونها عبور داد. بدین لحاظ در این نوع مواقع، پل را به قطعات کوچک بریده و در جای خود قرار داده و سپس دوباره آن را جوش می دهند. این عمل چنانچه اتصالات به خوبی انجام شود اشکال نداشته و این پل مانند پل سراسری یکپارچه عمل خواهد کرد.

حالت سوم موقعی است که پل به جان ستون ختم می شود. در این حالت امکان ایجاد پلهای سراسری تقریباً ممکن نیست. زیرا در صورت اجرای پل سراسری باید سوراخی در جان تیر ایجاد شود که این خود باعث ضعف ستون می گردد. بدین لحاظ بهتر است پل در این حالت قطعه قطعه سوار گردد.

۳- تیرچه ها
در سقفهای طاق ضربی از تیرچه های آهنی (تیر آهن) و در سقفهای تیرچه و بلوک، از تیرچه های بتنی استفاده می شود.
تیرچه های بتنی موجود در سقفهای تیرچه و بلوک، از مقداری میلگرد آجدار که به وسیله بتن با عیار زیاد پوشیده شده، تشکیل گردیده است. میلگردهای مصرفی در تیرچه از دو قسمت تشکیل می شود، یک سری از این میلگردها در پایین تیرچه در ناحیه کششی قرار دارند که تعداد و قطر این میلگردها توسط محاسبه تعیین می گردد. دوم میلگردهایی که به صورت ۷ و ۸ به میلگردهای اول متصل است. این میلگردها برای اتصال بتن بالای تیرچه به تیرچه و یکپارچه شدن آنها بکار می رود.

تیرچه ها را در سقف به فاصله تقریبی ۴۰cm از یکدیگر قرار می دهند سپس داخل آنها را به وسیله بلوک پر می کنند.
برای اینکه تیرچه بوسیله وزن خود و همچنین وزن بلوک و بتن روی آن قبل از سخت شدن ایجاد شکم ننماید، (قوس به سمت پایین)، قبلاً‌ زیر آن را به وسیله تیرهای چوبی می بندند.

۴- پروفیلهای اتصال
میله مهار : در سقفهای طاق ضربی باتوجه به خیز طاق که در حدود ۲ الی ۳ سانتیمتر می باشد، طاق نیرویی در جهت محود xها به تیرهای جانبی خود وارد
می نماید که این نیرو در طاق های میانی بوسیله طاق پهلویی خنثی می شود ولی این نیرو در آخرین دهانه باعث می شود که تیر آهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد. برای جلوگیری از این کار آخرین تیرآهن را حداقل در دو نقطه به تیرآهن ماقبل آخر

می بندند و اینکار معمولاً بوسیله میلگردهایی به قطر ۱۰ الی ۱۲ میلیمتر انجام می شود. به این میلگردها، میل مهار گفته می شود. مصرف دیگر میلگرد در فونداسیون می باشد که در بخش پی توضیح داده شده است.

از نبشی برای تکیه گاه پلها و همچنین برای اتصال تیرچه ها به پلها و اتصال ستون به صفحه زیرستون استفاده می شود.
محل استفاده صفحه، برای ورق بست و وصله نمودن دو تیرآهن و; میباشد.

سقفهای تیرچه و بلوک
سقفهای تیرچه و بلوک اغلب برای ساختمانهایی است که اسکلت اصلی آن از فولاد ساخته می شود. یکی از مزایای استفاده از سقفهای تیرچه و بلوک آن است که میتوان دهانه هایی تا ۹m را پوشاند ولی معمولاً‌ در سقفهای طاق ضربی اگر دهانه از ۶m بیشتر باشد، باید از تیرهای مرکب و خرپا و; استفاده نمود. سقفهای تیرچه و بلوک کاملاً تخت و صاف بوده ولی سقفهای طاق ضربی به علت اختلاف نمره تیرآهن،‌ ناهموار است که باید با بتن سبک پر شود.

در سقفهای تیرچه و بلوک باید قبلاً‌ محل دقیق عبور تمام لوله های تأسیساتی پیش بینی شده و با وسیله ای قبل از بتن ریزی در سقف سوراخهای لازم را ایجاد کرد. زیرا در غیر این صورت باید توسط قلم و چکش بتن را سوراخ نمود که این خود باعث ضعف و ایجاد ترکهایی در بتن می گردد.
لایه های سقفهای تیرچه و بلوک به قرار زیر است :

۱- تیرچه
۲- بلوک
۳- آرماتور
۴- بتن

۱- تیرچه
تیرچه تشکیل شده است از مقداری میلگرد آجدار که بوسیله بتن با عیار زیاد پوشیده شده است. میلگردهای مصرفی در تیرچه از دو قسمت تشکیل شده است : یک سری از این میلگردها در پایین ترین قسمت تیرچه در ناحیه کششی قرار دارند. تعداد و قطر این میلگردها بوسیله محاسبه تعیین می شود. سری دوم میلگردهایی که به صورت ۷ و ۸ به میلگردهای اول متصل است. این میلگردها برای اتصال بتن بالای تیرچه به تیرچه و یکپارچه شدن آنها بکار می رود.

تیرچه ها را در سقف به فاصله تقریبی ۴۰cm از یکدیگر قرار می دهند و سپس داخل آنها را با بلوک پر می کنند. برای آنکه تیرچه به وسیله وزن خود و همچنین وزن بلوک و بتن روی آن قبل از سخت شدن ایجاد شکم ننماید (قوس به قسمت پایین) زیر آن را به وسیله تیرهای چوبی می بندند. حتی توسط این تیرهای چوبی، وسط تیرچه را چند سانتیمتر بلندتر از حالت تراز قرار می دهند تا پس از بتن ریزی و برداشتن تیرهای چوبی، کاملاً به حالت تخت در آید.

برخی مواقع برای ساختن سقف از میلگردهای مرغوب تر از فولاد ST37 استفاده می شود کد حد روانی آن تا ۵۶۰۰ kg/cm2 می رسد. بتنی که برای ساختن تیرچه مصرف می شود بسیار ریز دانه بوده و به همین دلیل با سیمان ۵۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم در مترمکعب ماسه ساخته می شود.

۲- بلوک
بین تیرچه ها،‌ بوسیله قطعاتی که به نام بلوک معروف است پر می شود. بلوک قطعه ای است توخالی به پهنای تقریبی ۴۰cm. بلوک را معمولاً از خاک رس می سازند. گاهی نیز در ساختن بلوک از بتن استفاده می شود. بلافاصله بعد از چیدن تیرچه و بلوک باید اقدام به آرماتوربندی و بتن ریزی نمود. زیرا باتوجه به اینکه بلوک جسم بسیار شکننده ای است،‌ چنانچه بین بلوک چینی و بتن ریزی فاصله زمانی ایجاد شود، بلوکها در اثر عبور و مرور و عوامل جوی شکسته و از بین می رود.

۱- آرماتوربندی
علاوه بر آرماتورهای داخل تیرچه، یک سری آرماتورهای شبکه ای (از چپ و راست) نیز قبل از بتن ریزی روی سقف می بندند. که این شبکه باید به آرماتورهای ۷ و ۸ مانند تیرچه ها متصل گردد. فاصله و قطر این آرماتورها بوسیله محاسبه تعیین
می گردد. در محل اتصال سقف اصلی به قسمتهایی از کنسول می شود، باید از میلگردهای تقویتی استفاده نمود. برای سقف نیز بعضی مواقع از میلگردهایی با حد روانی بالا استفاده میشود.

۲- بتن
روی شبکه مذکور، به ضخامت حدود ۵ الی ۱۰ سانتیمتر و همچنین حد فاصل بین بلوکها را با بتن عیار ۳۰۰ یا ۳۵۰ پر می نمایند. باید دقت شود که کلیه منافذ به وسیله بتن پر گردد. برای این کار بهتر است از ویبراتور استفاده شود.
قبل از بتن ریزی باید ترتیبی اتخاذ گردد که محل عبور کانالها و لوله ها و; از بتن پر نشود.

بادبند
در ساختمان های فلزی برای اینکه ستونها و پل ها (فرمها) در مقابل نیروی واژگونی مقاومت داشته باشند،‌ بین ستونها را بوسیله پروفیلهای فلزی، معمولاً‌ به صورت x به یکدیگر متصل می کنند. نیروی واژگونی در اثر باد بوجود می آید. در ساختمانهای بلند اگر سطح وسیعی از آن در مقابل باد قرار داشته باشد،‌ نیروهایی درجهت موازی با افق در بالاترین نقطه ستون به وجود می آید که مایل به واژگون کردن ستون می بادش. این نیرو که بصورت مثلثی به ستون اثر کرده و در پایین آن مساوی صفر است،‌ بوسیله بادبند از بالای ستون به پایین آن منتقل می شود.
برای افزایش سطح جوش در بادبند،‌ در محل اتصال تیرهای بادبند به ستون،‌ از صفحه های فلزی استفاده می شود.