طراحی سازه های فلزی

۱. مفهوم و اهمیت

سازه‌های فلزی شامل تیرها، ستون‌ها، قاب‌ها و اتصالات فلزی هستند که معمولاً از فولاد ساخته می‌شوند. مزایای اصلی آن‌ها عبارت‌اند از:

• مقاومت بالا در برابر بارهای سنگین

• قابلیت شکل‌دهی و انعطاف بالا

• سرعت بالای اجرا

• امکان ساخت و نصب پیش‌ساخته

این سازه‌ها در ساختمان‌ها، پل‌ها، برج‌ها و سازه‌های صنعتی کاربرد زیادی دارند.

---

۲. انواع سازه‌های فلزی

1. قاب‌های فولادی ساده: تیر و ستون که بارهای ثقلی و جانبی را تحمل می‌کنند.

2. سازه‌های خرپایی: با مثلث‌بندی، برای انتقال نیروها و کاهش وزن استفاده می‌شوند.

3. سازه‌های لوله‌ای و پروفیل‌های توخالی: مقاومت بالاتر در برابر پیچش و خمش.

4. سازه‌های پیش‌تنیده یا کامپوزیت: ترکیب فولاد و بتن برای افزایش کارایی.

---

۳. مواد مورد استفاده

• فولاد ساختمانی (Steel S235, S275, S355): پرکاربردترین فولاد در سازه‌ها

• فولاد ضدزنگ و آلیاژی: برای شرایط خاص و مقاومت به خوردگی

• اتصالات جوشی یا پیچی: برای اتصال اعضای فلزی

---

۴. مراحل طراحی سازه‌های فلزی

1. تحلیل بارگذاری

   • بارهای مرده (وزن خود سازه و اجزای ثابت)

   • بارهای زنده (مردم، تجهیزات، اثاثیه)

   • بارهای جانبی (باد، زلزله، فشار خاک)

2. انتخاب مقاطع و پروفیل‌ها

   • تیرآهن، ناودانی، قوطی پروفیل، H و I شکل

   • انتخاب بر اساس مقاومت، سختی و طول دهانه

3. تحلیل استاتیکی و دینامیکی

   • تحلیل لنگر، برش و خیز تیرها

   • تحلیل قاب‌ها در برابر بارهای جانبی

   • بررسی پایداری ستون‌ها (کمانش)

4. طراحی اتصالات

   • جوش، پیچ، پرچ

   • بررسی انتقال نیرو بدون شکست

   • رعایت استانداردها و جزئیات اجرایی