پاورپوینت اجرای سازه های فولادی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

اجراي سازه های فولادی

اسلاید 3 :

فهرست مطالب 

1- تهیه فولاد

2- انواع فولاد

3- پروفیل های فولادی

4- مقادیر هندسی پروفیل های فولادی

5- مشخصات مکانیکی پروفیل های فولادی

6- کلیات طراحی سازه های فولادی

اسلاید 4 :

مقدمه:

فولاد الیاژی از آهن ، کربن و چند فلز دیگر است

آهن فلزی بسیار ناپایدار است، خالص آن وجود ندارد، بسیار گران و دارای مقاومت کم و نرم و نامناسب است.

آهن با اضافه شدن کربن پایدار میشود. به آهن پر کربن چدن گویند

فولاد ساختمانی دارای 0/2 درصد کربن است

اسلاید 5 :

آهن:

آهن – آیرون Iron – آیزن Eisen آلمانی

پنج درصد پوسته زمین آهن است- 95 درصد تولید فلز دنیا آلیاژ آهن یعنی فولاد است.

دركوه‏هاي آيدا واقع درسرزمين تروا (تركيه) و دركناردرياي اژه جنگل انبوه وسيعي آتش مي‏گيرد. گفته مي‏شود كه سطح زمين آن نواحي ازآهن غني بوده است. به ‏اين جهت حرارت حاصل ازحريق سبب ذوب آهن موجود در منطقه شده و کربن ناشی از سوختن چوب پس از اتمام حريق فولاد منجمد شكل‏پذير در محل باقي مي‏ماند

اسلاید 6 :

آهن ازسنگ آهن‏هاي زيراستخراج مي‏شود

1- سنگ معدن ماگنتيت: اين سنگ معدن كه حاوي ماگنتيت به فرمول (اكسيدفروفريك) است، پرعيارترين سنگ معدن آهن مي‏باشد و داراي تا 65 درصد آهن است. رنگ اين كاني سياه است.

2- سنگ معدن هماتيت: اين سنگ معدن حاوي كاني هماتيت به فرمول (اكسيدفريك) است. 0 تا60 درصدآهن دارد. اين سنگ معدن دربيشتركشورها يافت مي‏شود. رنگ اين كاني قرمزاست. (بافق، گل گهر سیرجان، خراسان )

3-سنگ معدن‏هاي هيدراته: اين سنگ‏ها حاوي كاني‏هاي ليمونيت هستند و اغلب در نقاط باتلاقي يافت مي‏شوند. اين نوع سنگ ‏آهن مي‏تواند تا50 درصد سنگ‏ آهن داشته باشد. رنگ كاني ليمونيت قهوه‏اي مايل به زرد است. (بندر عباس، نطنز، کردستان، آذربایجان غربی)

4- سنگ معدن كربناته: اين سنگ معدن حاوي سيدريت به فرمول (كربنات آهن) است وحداكثر تا 45 درصد آهن دارد. رنگ كاني اين سنگ آهن سياه مايل به قهوه‏اي است.

اسلاید 7 :

تهیه فولاد:

فولادهاي ساختماني بيشتر ازكوره‏هاي بلند تهيه مي‏شود. جهت سوزاندن كربن آهن خام مذاب از هوای داغ و یا اكسيژن صنعتي استفاده مي‏شود. درروش هواي داغ، هواي داغ بافشاري بين07 تا2 كيلوگرم برسانتيمترمربع به‏مدت 18 تا20 دقيقه به‏درون مبدل دميده مي‏شود. هواي مورد نياز500 مترمكعب به‏ازاي هرتن فلز مذاب است. درصورتي كه از اكسيژن صنعتي استفاده شود، اكسيژن ازطريق لوله‏اي كه به فاصلة075 تا 3.6 متر بالاي فلز مذاب قرارگرفته است، با فشار به داخل فلز مذاب دميده مي‏شود. دراين روش دماي فلزمذاب تا3000 درجة سانتيگراد هم مي‏رسد.

دركارخانةذوب آهن اصفهان فلزمذاب حاصل ازكورة بلند را پس ازخالي شدن از كوره درظرف‏هاي خمره ‏مانند ريخته و به‏ وسيلة واگن‏هاي مخصوص به ‏قسمت مبدل مي‏برند. دراين قسمت درحدود80 تن فلز مذاب به ‏مدت 45 دقيقه تحت دمش اكسيژن از بالا قرارگرفته وتبديل به فولاد مي‏شود.

اسلاید 8 :

انواع فولاد:

مقدار كربن فولاد مهم‏ترين عامل تعيين‏كنندة خواص مكانيكي آن است. باكم و زياد كردن كربن مي‏توان فولادهايي بااستحكام و شكل‏پذيري مختلف به ‏دست آورد.
زياد شدن كربن استحكام فولاد را افزايش مي‏دهد درحالي‏كه شكل‏پذيري آن ‏را كاهش مي‏دهد.
1- فولادنرم(ساختماني) كه داراي0.09 تا0.29 درصدوزني كربن است.
2- فولادباكربن متوسط(فولاداعلاي ساختماني) كه داراي0.30 تا0.59 درصد وزني كربن است.
3- فولادپركربن(فولادابزار) كه داراي 0.6 تا1.7 درصد وزني كربن است.
فولادهاي نرم وبا كربن متوسط ضمن داشتن استحكام قابل توجه از نظر قابليت تغييرشكل و نرمي نيزخواصي كه دركارهاي ساختماني و صنعتي مورد نظراست را برآورده مي‎نمايند.

ازفولاد باكربن زياد درساختن ابزارماشين‏كاري، چاقو، اره، ساچمه، فنر و نظايرآن استفاده مي‏نمايند. وجود منگنز در فولاد باعث بالارفتن استحكام آن مي‏شود و از طرف ديگر منگنز سختي فولاد را بالا برده وشكل دادن آن را دشوار مي‏سازد.

اسلاید 9 :

شکل دهی فولاد (ریخته گری)

دراين روش فولاد مذاب را به‏ صورت شمش، شمشال ويا لوحه (ورق ضخيم) درمي‏آورند.

براي تهية شمش، فولاد مذاب را در قالب‏هايي به حجم تا 800 ليتر ازجنس چدن با پوششي ازآجرهاي نسوز مي‏ريزند.

بااستفاده ازريخته‏گري مداوم به‏صورت پيوسته، از فولاد مذاب نيمرخ‏هاي طويلي با ضخامت5 تا 30 سانتيمتر ساخته مي‏شود.

اسلاید 10 :

شکل دهی فولاد (نورد)

هرگاه يك قطعة فولادتحت اثرچنان تغيير شكلي قرار گيردكه پس از حذف عامل تغييرشكل‏دهنده، شكل اولية خود راپيدا نكند، اين تغييرشكل راتغييرشكل خميري مي‏نامند.
درنورد گرم، قطعات نورد برحسب نوع فولاد و محصول مورد نياز 900 تا1150 درجةسانتيگراد گرم میشود تا فولاد مقاومت دربرابر تغييرشكل خود را تاحد مناسبي ازدست بدهد. دراين ‏صورت با مصرف انرژي كمتر قادر به نوردكردن می شود.
درروش نورد، پس ازگرم‏كردن فولاد تا دماي مناسب، آن ‏رابه دفعات متعدد از بين استوانه‏هاي درحال دوران مي‏گذرانندكه پس از طي مراحل لازم به شكل مورد نظردرمي‏آيد.
درشكل1، مراحل مختلف نوردتيرآهن نشان داده شده است.

اسلاید 11 :

مراحل مختلف نوردتيرآهن

اسلاید 12 :

پروفیل های فولادی گرم نورد شده
نورد:
نورد گرم
نورد سرد

ريخته گري:
قالب ريزي
فشاري

اسلاید 15 :

كليات طراحي سازه فولادي
نقشه هاي معماري( پلانها، نماها، مقاطع)
انتخاب نوع ساختمان
انتخاب سيستم ساختمان
تعيين محل ستونها
تعيين جهت تيرريزي
محاسبات زلزله
بارگذاري قابها
تحليل قابها
طراحي بادبندها
طراحي ستونها
طراحي تيرها

اسلاید 16 :

معماري
سايت پلان
پلان پاركينگ
پلان طبقات
پلان شيب بندي بام
نماي شمالي
نماي جنوبي
مقطع
جزئيات معماري

اسلاید 17 :

انتخاب نوع ساختمان
معماري
ارتفاع كل ساختمان
دهانه ها
اتفاع طبقه همكف
نورگيري
پاركينگ
زمان ساخت
آتش سوزي
اقتصادي

اسلاید 18 :

انتخاب سيستم ساختماني
براي سيستم ساختماني در يك ساختمان فولادي يكي از سه حالت زير مطرح است:

1-قاب بادبندي-قاب بادبندي
2-قاب بادبندي- قاب خمشي
3-قاب خمشي- قاب خمشي

اسلاید 19 :

قاب خمشي(مزايا)
بارهاي جانبي بعلت پيوستگي اعضا بوسيله خمش در تيرها وستونها تحمل شده وبه تكيه گاه منتقل مي شود.
ازلحاظ سازه اي، قابهاي خمشي بعنوان سيستم مقاوم باربر جانبي، داراي انعطاف پذيري مناسبي مي باشند. تغييرشكل باعث جذب انرژي در قاب شده ودر نتيجه مقاومت در برابر نيروهاي برشي افزايش مي يابد ونيروهاي لرزه اي توسط ضريبR كاهش مي يابد.
اين نوع قابها ازلحاظ معماري از سهولت و آزادي عمل بالايي برخوردارند و بعلت عدم وجود اعضاي قطري تقسيم بندي فضاهاي داخلي براحتي انجام مي شود.

اسلاید 20 :

قاب خمشي(معايب)
تغيير شكل جانبي وتغيير شكل نسبي بين طبقات زياد است وبراي افزايش سختي لازم است تعداد ستونها افزايش يابد.
طراحي و اجراي اتصالات از ضوابط خاصي برخوردار بوده و بطور معمول پر هزينه تر و مشكلتر از اتصالات مفصلي است و بايد بطور دقيق طراحي و اجرا شوند.
رفتار ديناميكي آنها بعلت اثر نيروي شلاقي وتناوب ارتعاش پيچيده است.
در يك رديف بودن ستونها در اين قابها از اهميت بيشتري نسبت به قابهاي بادبندي برخوردار است.