طراحی سازه های فلزی

طراحی سازه‌های فلزی و سازه های اسکلت فولادی 

سازه‌های فلزی و سازه های اسکلت فولادی ازجمله روش‌های مدرن ساختمان‌سازی هستند که در بسیاری از پروژه‌های عمرانی و صنعتی استفاده می‌شوند. این سازه‌ها دارای مزایای زیادی نسبت به سازه‌های سنتی مانند بتن‌آرمه یا چوب هستند. برخی از این مزایا عبارت‌اند از:

• سرعت و سهولت نصب: سازه‌های فولادی به‌صورت قطعات آماده تولید و حمل می‌شوند که با استفاده از پیچ و مهره یا جوش به یکدیگر متصل می‌شوند. این کار باعث کاهش زمان و هزینه نصب و نیاز به تجهیزات کمتر می‌شود.
• قابلیت بازیافت: فولاد یک ماده قابل بازیافت است که می‌تواند بارها و بارها دوباره استفاده شود. این خصوصیت باعث کاهش تأثیرات زیست‌محیطی و صرفه‌جویی در منابع می‌شود.
• مقاومت و استحکام: سازه‌های فولادی دارای مقاومت بالایی در برابر بارهای خمشی، برشی، کششی و فشاری هستند. همچنین این سازه‌ها تحمل خوبی در برابر زلزله، آتش‌سوزی، رطوبت و خوردگی دارند.
• انعطاف‌پذیری و قابل‌تغییر: سازه‌های فولادی را می‌توان به شکل‌های مختلف طراحی و تغییر داد. این امکان باعث افزایش خلاقیت و زیبایی معمارانه و همچنین تطبیق با نیازهای مختلف کاربران می‌شود.

طراحی خلاقانه سازه فولادی یکی از چالش‌های مهندسین عمران است که می‌تواند به بهبود کارایی، زیبایی و پایداری ساختمان‌ها کمک کند. برای طراحی خلاقانه سازه فولادی، لازم است که مهندسین با استفاده از نرم‌افزارهای مدل‌سازی و تحلیل سازه، شکل، ابعاد و جزئیات سازه را بهینه‌سازی کنند. همچنین باید در نظر داشته باشند که سازه فولادی با محیط اطراف و نیازهای کاربران هماهنگ باشد. طراحی خلاقانه سازه فولادی می‌تواند به افزایش ارزش اقتصادی و اجتماعی پروژه‌های عمرانی منجر شود.

توانایی بالای مهندسین خبره ما در شرکت برنا بهینه تدبیر در طراحی سازه اسکلت فلزی همواره منجر به تولید مدارک فنی با در نظر گرفتن موارد مذکور شده است. طراحی سازه اسکلت فلزی شامل محاسبه ابعاد و نوع قطعات، انتخاب روش اتصال، تحلیل تأثیر بارهای خارجی و داخلی، بررسی استحکام و پایداری سازه و رعایت استانداردهای مربوطه است. استانداردهای بکار رفته درروند طراحی شامل مباحث 22 گانه مقررات ملی ساختمان به‌ویژه مباحث 6، 7، 8، 10، 11 و 12 همچنین استانداردهای بین‌المللی شامل:

• AISC 360 (Specification for Structural Steel Buildings),
• AISC 341(Seismic Provisions for Structural Steel Buildings),
• ASCE 07(Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures),
• ASCE 41 (A New Seismic Rehabilitation Standard),
• ACI 318 (Building Code Requirements for Structural Concrete,
• ACI 355 3R (Guide for Design of Anchorage to Concrete),
• ACI 355 4M (Qualification of Post-Installed Adhesive Anchors in Concrete),
• GOST 10702 (Steel bars, carbon and alloy, structural, for cold extruding and upsetting. Specifications)
• GOST 1414 (Constructional rolled steel of improved and high cutting machinability. Specification)
• GOST 1577 (Rolled sheets and wide strips of structural quality steel. Specifications)
• GOST 27772 (Structural steel structure rolled products. General specifications)
• BS EN 1990, EC0 (Basis of structural design)
• EN 1991-1-1, EC3 (Design of steel structures)
• EN 1997-1, EC7 (Geotechnical Design)
• EN 1998-1, EC8 (Design of structures for earthquake resistance)

توانایی بالا در طراحی سازه اسکلت فلزی به مهندسین این دپارتمان از شرکت امکان می‌دهد که پروژه‌های ساختمانی را با کارایی حداکثری و همچنین اقتصادی انجام دهند.

سازه‌های فضاکار چیست؟

سازه‌های فضا کار (space structures) نوعی سازه هستند که از اتصال قطعات میله‌ای در الگوهای هندسی تشکیل‌شده‌اند و به دلیل سبک بودن و مقاومت بالا در برابر بارهای خارجی، در مهندسی سازه و معماری کاربرد دارند. سازه‌های فضا کار بیشتر در پروژه‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به پوشش فضاهای بزرگ با حداقل تعداد پایه‌های داخلی دارند، مانند سالن‌های ورزشی، فرودگاه‌ها و آشیانه هواپیماها، مراکز خرید، موزه‌ها و غیره.
این سازه‌ها نسبت به بقیه سازه‌ها مزایای زیر رادارند.

مزایای استفاده از سازه های فضاکار چیست؟

• سبک بودن و کاهش وزن سازه و هزینه حمل‌ونقل.
• مقاومت بالا در برابر بارهای خارجی مانند باد، زلزله، برف و غیره.
• انعطاف‌پذیری در طراحی و امکان ایجاد شکل‌های مختلف و منحنی. بیشتر سازه‌هایی با اشکال خلاقانه و عجیب با استفاده از این سیستم ساخته می‌شوند.
• سرعت‌بالا در نصب و تعمیر به دلیل استفاده از قطعات پیش‌ساخته شده.
• فضای خالی بین لایه‌های سازه که می‌تواند جایگاه مناسبی برای عبور شبکه‌های الکتریکی، مکانیکی، حرارتی و غیره باش
• نوآورانه بودن: سازه‌های فضاکار نشان‌دهنده نوآورانه بودن و خلاقانه بودن مهندسان است. این سازه‌ها با استفاده از روش‌های جدید و خلاقانه طراحی و ساخته می‌شوند تا به چالش‌ها و نیازهای مختلف فضایی پاسخ دهند.
• اجرای دهانه‌های بزرگ: یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های اجرای سقف بر روی دهانه‌های بزرگ استفاده از سازه‌های فضاکار می‌باشد.
طراحی سازه فضائی معمولاً با استفاده از یک ماتریس سختی انجام می‌شود. در این روش، خمش و تغییر شکل زاویه‌ای مفاصل نادیده گرفته می‌شود و فقط نیروهای محوری در قطعات میله‌ای در نظر گرفته می‌شود. درواقع به‌صورت خرپایی تحلیل و طراحی می‌شوند. برای طراحی سازه فضائی، لازم است که الگوی هندسی، نوع و تعداد قطعات میله‌ای، نوع و تعداد اتصالات، شرایط مرزی و بارهای خارجی را تعیین کنید. بسته به شکل و انحنای سازه فضائی، ممکن است نیاز به استفاده از روش‌های تحلیلی یا عددی پیش بیاید. نکته قابل‌توجه در تحلیل طیفی این سازه‌ها این است که به دلیل درجات آزادی بسیار بالای این‌گونه سازه‌ها، معمولاً باید تعداد بیشتر از مودهای اولیه آن‌ها موردبررسی و استفاده قرار گیرند که انتخاب آن‌ها نیاز به تجربه طراحی این‌گونه سازه‌ها دارد.
طراحی سازه فضائی چالش‌های مختلفی را به همراه دارد. برخی از این چالش‌ها عبارت‌اند از:
• پیچیدگی طراحی و نیاز به توجه به جزئیات مهندسی، هندسی و زیبایی‌شناسی(به‌ویژه در مرحله طراحی معماری).
• جمع‌آوری داده‌ها و تحلیل آن‌ها برای ارزیابی عملکرد، مقاومت، پایداری و اثرات محیطی سازه فضائی.
• محدودیت‌های فنی مانند قوانین و مقررات وضع‌شده، پایداری سازه، تهدیدات محیط‌زیستی و خطاهای محاسباتی.
• محدودیت‌های مالی و نیاز به کاهش هزینه‌های ساخت، حمل‌ونقل، نصب و تعمیر سازه فضائی.
• محدودیت‌های منابع و نیاز به استفاده از مواد با کارایی مناسب، بادوام و قابل بازیافت.
شرکت برنا بهینه تدبیر با در اختیار داشتن متخصصان طراحی معماری و سازه‌ای، انواع خدمات مشاوره‌ای در مراحل مختلف طرح و اجرای سازه‌های فضاکار را در اختیار متقاضیان قرار می‌دهند.