معرفی انواع سازه ها

از اصلی‌ترین انواع سازه‌های فلزی می توان به سازه فولادی قابی,سازه فولادی پوسته‌ای,سازه فولادی معلق و سازه فولادی خرپا اشاره کرد.

که در ادامه به کاربرد,مزایا و انواع آن خواهیم پرداخت.

کاربرد سازه‌ های فلزی

فولاد یکی از اصلی‌ترین فلزها در صنعت ساخت‌ و‌ ساز به‌ حساب می‌آید. زمانیکه اجزای فولادی با شکل و قاعده خاصی کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، برحسب

قابلیت‌های خود کاربردهای مختلفی پیدا می‌کنند. به‌ طور‌ کلی می‌توان گفت که انواع سازه‌های فلزی در ساخت انواع پل‌ها، اسکلت ساختمان خصوصاً

ساختمان‌های بلند، مخزن نگهداری سیالات و سایر سازه‌های ثابت و... بکار می‌روند.

مزایای انواع سازه‌ های فلزی

علت بکارگیری از سازه‌های فلزی به ویژگی‌ها و برتری‌های آنها نسبت به بتن مربوط می‌شود. ویژگی‌های فولاد مانند استحکام و در عین‌ حال قابلیت شکل‌دهی آسان، چکش‌خواری، جوش‌پذیری، خاصیت فنری و الاستیکی آن به همراه ویژگی‌های جذاب هر یک از انواع سازه‌های فولادی از دلایل گرایش زیاد به این نوع سازه‌ها است.

که از ویژگی‌‌های انواع سازه‌‌های فولادی می‌‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

1. استحکام بسیار زیاد در برابر کشش و فشار
2. عمر طولانی
3. قابلیت مقاوم‌‌سازی بیشتر و تعویض راحت‌‌تر
4. انتقال فشار لرزه‌‌ای کمتر به ساختمان هنگام زلزله
5. نصب آسان
6. قابلیت از پیش‌ ساخته شدن
7.  خاصیت ارتجاعی و کیفیت یکنواخت انواع سازه‌‌های فولادی

انواع سازه‌ های فلزی

سازه‌‌های فولادی، دارای انواع متنوعی بوده و از انواع سازه‌‌های فلزی می‌‌توان به سازه قابی که با استفاده از تیرها و ستون‌‌ها ایجاد می‌‌شود، سازه شبکه‌‌ای که شامل سازه فولادی مشبک و گنبدی است، سازه از پیش تقویت‌ شده، سازه خرپا که با استفاده از میلگرد و اجزاء مثلثی شکل ایجاد می‌‌شود، سازه طاقی شکل، پل کمانی شکل، پل تیری، پل کابلی، پل معلق و پل خرپایی اشاره کرد. در ادامه 4 نوع اصلی از انواع سازه‌‌های فلزی مورد بررسی قرار می‌‌گیرند.

سازه فولادی قابی

یکی از انواع سازه‌‌های فولادی، سازه قابی شکل است. قاب فولادی یک تکنیک ساختمان‌ سازی است که در آن از یک اسکلت فلزی استفاده می‌شود. این اسکلت از ستون‌‌های فولادی عمودی و تیرهای افقی I شکل که به‌ صورت شبکه‌‌های مستطیلی ساخته‌ شده‌‌اند تشکیل می‌‌شود.

کار این شبکه‌‌های مستطیلی پشتیبانی از طبقات، سقف و دیوارها که همگی متصل به آن اسکلت هستند، خواهد بود. در واقع این تکنیک قاب فولادی بود که به بشر اجازه ساخت آسمان‌خراش را داد چرا که بدون این نوع سازه، ساخت ساختمانی به این حد از ارتفاع بسیار مشکل است.

پروفیل فولادی رول شده یا بخش‌های متقاطع ستون‌های فولادی، شکل حرف I را تشکیل می‌دهند. دو لبه پهن در یک ستون، ضخیم‌تر و پهن‌تر از لبه‌های یک تیر هستند. علت این مساله افزایش تحمل بار فشاری در سازه است. بخش‌های فولادی مربعی و لوله‌ای شکل نیز می‌توانند در سازه فولادی قابی استفاده شوند.

در این صورت این بخش‌ها با بتن پر می‌شوند. تیرهای فولادی با استفاده از پیچ و چفت پیچ‌دار به ستون‌ها متصل شده‌اند. به دلیل افزایش تحمل در برابر خمش لحظه‌ای، جان تیر در تیرهای I شکل اغلب پهن‌تر از جان ستون‌ها است. ورقه‌های پهن عرشه‌های فولادی نیز می‌توانند برای پوشاندن سطح فوقانی سازه فولادی قابی استفاده شوند.

کاربردهای آن ها

می‌توان جهت ساختمان‌های با ارتفاع زیاد مانند ساختمان‌های چند طبقه و آسمان‌خراش‌ها، ساختمان‌های صنعتی، انبار، ساختمان مسکونی و سازه‌های موقت استفاده کرد.

سازه فولادی پوسته ای

یکی از انواع سازه‌های فلزی اصلی سازه فولادی پوسته‌ای است. به بیان ساده، سازه فولادی پوسته‌ای سازه‌ای با حجم فضایی مانند کره یا استوانه است که برای ساخت سیلوها، مخازن نگه‌ داری سیالات در کارخانه‌‌ ها و غیره مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.

سازه فولادی معلق

سازه فولادی معلق، یکی دیگر از انواع سازه‌های فلزی است. سازه فولادی معلق به سازه‌هایی با سطح افقی گفته می‌شود؛ در آنها طبقات با استفاده از کابل‌های آویزان شده سهمی شکل با قدرت زیاد پشتیبانی می‌شوند. قدرت یک سازه فولادی معلق از شکل کابل‌های قوی تاب‌دار سهمی شکل حاصل می‌شود.

جهت کارآمدی بیشتر این نوع از انواع سازه‌های فلزی، فرم سهمی گونه آن طوری طراحی می‌شود که شکل آن کاملاً نزدیک به فرم دقیق نمودار لحظه‌ای باشد. کابل تاب‌دار، تحت شرایط فشار متقارن دارای ثبات بیشتری است زیرا کابل، قابلیت تغییر شکل جهت تنظیم کردن خود با فشار خارج از مرکز را دارد.

این قابلیت در کابل باعث فشار ثانویه در سطح افقی و تغییر شکل بیشتر می‌شود. علت وجود انحنای سهمی گونه در سازه فولادی معلق، مقاوم‌ سازی این سازه در برابر فشارهای خارج از مرکز یا جانبی مانند فشار ناشی از باد یا ارتعاش است و کاربرد سازه فولادی معلق را در ساخت عرشه پل، پل معلق و نیز در ساخت اسکلت سقف استفاده می‌‌شود.

سازه فولادی خرپا

از دیگر انواع سازه‌های فلزی، خرپاها هستند. برای شناخت سازه فولادی خرپا، ابتدا باید خود خرپا را بشناسیم! خرپا یک سازه تشکیل‌ شده از تیرها و سایر

المان‌هاست به‌ نحوی‌ که یک ساختار مشبک را تشکیل دهند. در علوم مهندسی، یک خرپای سازه‌‌ای دربردارنده اجزایی است که دو نیرو ایجاد می‌کنند (یک جزء

دو نیرویی عبارت است از سازه‌ای که در آن نیرو فقط به دو نقطه وارد می‌شود) در این نوع سازه اجزا به‌ گونه‌ای کنار هم قرار گرفته‌اند که ترکیب کلی به‌ مثابه یک

شی واحد عمل کند.

خرپا‌ها عموماً شامل 5 واحد مثلثی شکل یا بیشتر هستند. این مثلث‌ها دارای اجزاء مستقیم و صاف بوده که انتهای آنها در مفصل‌ها به یکدیگر متصل شده‌‌اند.

به این مفاصل گره Node گفته می‌‌شود. در این نوع ساختار نیروهای خارجی و واکنش‌‌ به این نیروها، فقط در ناحیه مفصل‌ها اعمال شده و منجر به ایجاد نیرو

در اجزای کششی یا فشاری می‌‌شوند.