ازه فلزی( Steel Structure ) به عنوان یکی از پرکاربرد ترین مصالح در دنیای ساختمان سازی امروزین، عنوانی کلی برای انواع سازه های ساخته شده از فولاد است. این روز ها فولاد که همان آلیاژ ساخته شده از آهن و کربن است، با قابلیت های متعدد خود به یکی از کارآمد ترین مصالح های ساختمانی بدل شده است. سازه های فولادی چنان جایگاه ویژه ای در ساخت و ساز دارند که در برخی پروژه های ساخت و ساز با هیچ یک از بقیه ی مصالح ها قابل جایگزینی نیستند. سازه فولادی قابی، سازه فولادی پوسته ای، سازه فولادی معلق و سازه فولادی خرپا از اصلی ترین انواع سازه های فلزی به حساب می آیند. در ادامه با ما همراه باشید تا با هم به بررسی انواع سازه های فلزی و فواید و معایب آن ها بپردازیم.
سازه فلزی چیست؟
به همه ی دست سازهای مهندسی در ابعاد کوچک و بزرگ سازه فلزی گفته می شود. سازه های فلزی با ساخت پل های قوسی چدنی پا به عرصه صنعت گذاشتند و هم اکنون بسیاری از سازه های معروف جهان مثل: برج ایفل، گلدن گیت، برج خلیفه دبی و …. با استفاده از سازه های فلزی ساخته شده اند. در ادامه به معرفی انواع سازه های فلزی پرداخته می شود.
انواع سازه های فلزی کدام اند؟
سازه های فلزی به چهار دسته: سازه های قاب بندی شده، سازه های پوسته ای، سازه های معلق و سازه های خرپایی تقسیم می شوند.
انواع سازه های فلزی: سازه های قابی
ساختمان های قابی رایج ترین نوع در ساختمان های مدرن به حساب می آیند. سازه های قاب بندی شده ترکیبی از ستون ها و تیر ها می باشند.در ساختار این گونه سازه ها از دو قاب صحفه ای عمود بر هم استفاده شده. ستون ها و تیر ها با استفاده از اتصالات های ساده به هم دیگر متصل می شوند.علاوه بر ساختمان های صنعتی و چند طبقه، از سازه های قاب بندی شده برای ساخت پل ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع سازه های فلزی: سازه پوسته ای
سازه های پوسته ای در ساخت مخزن های نگهداری از سیالات تحت فشار، سیلو ها و سقف های گنبدی استفاده می شود.سازه های پوسته ای در مقابل کشش، فشار و برش مقاومت می کند و تنها تفاوت آن با طاق در تحمل نیرو های کششی است.از بام های پوسته ای به طور معمول در آشیانه های هواپیما، تالار های اجتماعات، سالن ورزشی، سالن های فروشگاه ها، ساختمان های صنعتی، و انواع متنوعی از سازه های با دهانه زیاد، استفاده می شود. بیشتر پوسته ها از بتن مسلح می شود.
انواع سازه های فلزی: سازه معلق
از سازه های معلق برای ساختن پل هایی با دهانه های بلند و سقف ها استفاده می شود. مهم ترین مزیت سازه های معلق، فرم معماری آن است. چون در طبقه همکف به جز در محدوده هسته مرکزی، فضایی باز و بدون عضو قائم وجود دارد. از آن جا که اعضای آویزان در کشش هستند و می توان آن ها را از فولاد با مقاومت بالا ساخت، این اعضا دارای مقاطع ظریفی هستند پس کمتر مانع خواهند بود.
سازهه ای معلق مزایای اجرایی نیز دارند. به طور مثال: هم زمان با اجرای هسته، طرح ها و اعضای آویزان، می توان تاوه ها را در تراز زمین روی هم ساخت و بعد آن ها را دسته دسته بالا کشید و در محل خود قرار داد.
انواع سازه های فلزی: سازه خرپایی
سازه های خرپایی تشکیل شده ازاعضای کششی و اعضای فشاری می باشند که به شکل مثلثی با اتصال مفصلی به هم دیگر متصل شده اند و نیرو های درونی آن ها تماما محوری اند (فشار و با کشش مستقیم بدون خمش و برش).در سازه های خرپایی نیروی محوری کششی و فشاری ایجاد می شود. ولی در عمل این امکان وجود دارد که یک تنش خمشی در بین اتصالات اعضا ایجاد شود.
زیرا در خرپاها فرض می شود که اعضا در انتهای خود به اعضای دیگر لولا شده اند. پس (شکل مثلثی) تنها شکی پایدار خواهد بود.خرپاها از مفید ترین و معمول ترین فرم ساختمانی می باشند که در انواع ساختمان ها و ماشین ها به کار می روند.ساختمان های خرپایی در برابر نیرو های وارد آمده، مقاومت بسیاری دارند و از لحاظ اقتصادی نیز ساختن آن ها به صرفه تر است.
مزایای استفاده از سازه های فلزی چیست؟
- انعطاف پذیری و شکل پذیری بالا
- مقاومت در برابر زلزله
- استحکام بالا
- قابلیت استفاده مجدد و بازیافت
- همگن بودن فلز
- نصب سریع و آسان
- پرت و دور ریز کم
معایب از استفاده از سازه های فلزی چیست؟
· عدم مقاومت در مقابل رطوبت و امکان زنگ زدگی
· عدم مقاومت کافی در مقابل حریق و امکان تغییر شکل فلز
· امکان وجود اتصالات بی کیفیت و نادرست در سازه
