در حال حاضر سازه‌های فلزی یکی از انواع رایج سازه‌ها در دنیای ساخت‌و‌ساز محسوب می‌شوند. اما برای طراحی و ساخت سازه‌های فلزی به چه نکاتی باید توجه داشت؟ برای پاسخ به این سوال، در این مقاله به ارائه اطلاعاتی درباره فرآیند انتخاب و طراحی سازه‌های فلزی پرداختیم که دعوت میکنیم آن را مطالعه کنید.

1. تعیین اینکه آیا سازه فلزی برای ساخت سازه مد نظر ما مناسب هست یا خیر

اسکلت فلزی معمولاً برای سازه‌هایی استفاده می‌شود که به ساختارهای پیچیده و توانایی مقاومت در برابر نیروهای عظیم نیاز دارند. علاوه بر این، در این گونه سازه‌ها قابلیت اجرای دهانه‌های بلند و انعطاف‌پذیری بالا در نصب و جداسازی بسیار ضروری است.

سازه اسکلت فلزی برای انواع متعددی از ساخت‌و‌سازها از جمله استادیوم‌های ورزشی، پلها، انواع سوله‌ها از جمله سوله‌های انبار، کارخانه‌ها، پارکینگ‌ها و ... مناسب است.

2. تعیین سازه مناسب

در فاز طراحی، یک طراحی جامع با در نظرگیری جنبه‌های مختلف پروژه انجام می‌گیرد. اید‌های طراحی با در نظرگیری اهداف کلی پروژه اصلی و کاربری سازه و مکانیزم‌ها و تجربیات فنی شکل می‌گیرند. برای انجام یک طراحی جامع، مهندسان باید با اعمال نظرات و اهداف اصلی، تحلیل‌های خود را انجام داده و طراحی مناسبی را تحویل کارفرما دهند.

مهندسان در این فرآیند تفاوت‌های موجود در هریک از ایده‌های طراحی سازه اسکلت فلزی را با اهداف و محدودیت‌های پروژه مطابقت می‌دهند. برای مثال مقاطعی که نیروهای اصلی وارده به سازه را تحمل می‌کنند، مانند سقف، در هنگام بارش‌های شدید، نیازمند انحنا یا شیب مناسب هستند. ساختمان‌های مرتفع نیازمند تلفیق فولاد و بتن در طراحی و ساخت هستند.

یک مدسازی مکانیکی جامع، توزیع بارهای وارده به سازه را آسانتر خواهد کرد و به عنوان مثال جهت تیرهای جانبی را، بمنظور دستیابی به عملکردهای مختلف، می‌توان تنظیم کرد. طراحان باید در طراحی‌های خود، راه‌حل‌های کارآمد برای مقابله با خطرات احتمالی و تحمل بارهای وارده به سازه را پیش‌بینی کنند.

3. برآورد سطح مقطع سازه

بعد از تعیین پلان تیرریزی و ستون‌گذاری سازه، مهندسان باید سطح مقطع سازه را با فرض اشکال و ابعاد تیرها، ستونها و مهاربندها تخمین بزنند. برای ساخت تیرهای فولادی می‌توان از مقاطع U شکل فولادی و تیرهای نورد شده یا ساخته شده با ورق فولادی استفاده کرد. ارتفاع مقطع باید از 1/20 تا 1/50 دهانه باشد. پس از تعیین ارتفاع و عرض مقطع، طراحان باید ضخامت ورق‌های فولادی را بر اساس استانداردهای ساخت ساختمان‌های فولادی محاسبه کنند. 

4. تحلیل سازه

در طول فرآیند طراحی، تحلیل سازه از طریق تحلیل الاستیک خطی با p-Δ و p-δ تحت شرایط خاص، که موجب تدقیق محاسبات می‌شود، انجام می‌گردد.

5. کنترل مشخصات فنی

خروجی طراحی سازه باید همراه با یک دفترچه محاسبات باشد. تنظیم مدل محاسبات یا طراحی می‌تواند براساس ارزیابی دوره‌ای نیروی برشی کل یا مقادیر تغییرشکل باشد.

علاوه بر این، همیشه بین مقادیر در محاسبات و واقعیت تفاوت وجود دارد. در طراحی سازه‌های اسکلت فلزی، « شرایط عملیاتی، مفاهیم و سازه‌ها، نسبت به اعداد کمّی عوامل مهمتری هستند. توجه به این نکته برای جلوگیری از خطاهای فنی ضروری است.

6. طراحی سایر قسمتهای ساختمان

اولین قدم تصمیم‌گیری درباره نوع فلزی است که برای قسمتهای مختلف ساختمان استفاده خواهد شد. اگرچه انتخاب و تامین تنها یک نوع فلز راحتتر است ولی جهت کاهش هزینه‌ها و همچنین تضمین ایمنی می‌توان انواع مختلفی از فلز را در سازه ترکیب کرد.

طراحی اتصالات یکی از کلیدی‌ترین مراحل طراحی سازه‌های فولادی است. قبل از تجزیه و تحلیل سازه، این نکات باید به دقت مورد توجه قرار گیرند. سه نوع اتصال وجود دارد: اتصال صلب، اتصال لولایی، اتصال نیمه صلب. 

7. آماده‌سازی نقشه‌ها

دو نوع نقشه برای فازهای مختلف طراحی وجود دارد:

• نقشه‌های طراحی و
• نقشه‌های تفصیلی.

نقشه‌های طراحی سازه اسکلت فلزی توسط شرکت طراح پروژه تهیه می‌شود در حالی که نقشه‌های تفصیلی توسط شرکت سازنده اسکلت فلزی براساس نقشه‌های طراحی تهیه می‌شود.

نقشه‌های طراحی پایه‌ای برای تهیه نقشه‌های تفصیلی هستند. اطلاعات و محدودیت‌های پایه طراحی، داده‌های بارگزاری، داده‌های فنی، الزامات و مشخصات فنی مصالح و طراحی، آرایش تیر و ستون و طراحی مقطع سازه و اتصالات اصلی باید با دقت بسیار بالا در طراحی‌ها مد نظر قرار گیرند. جزییات مندرج در نقشه‌های تفصیلی باید به اندازه‌ای باشد که بتوان مقاطع و اتصالات مختلف سازه فولادی را با دقت کافی ساخت و نصب کرد.

ما در آگرین‌پی به پشتوانه امکانات، تجهیزات و توان فنی و تجربی کارشناسان خبره خود قادریم خدمات طراحی، ساخت و نصب انواع سازه‌های فولادی را در بهینه‌ترین حالت ممکن متناسب با نیازها و نظرات کارفرمایان ارائه دهیم.