دانلود مقاله فولاد

دانلود مقاله فولاد

معرفی مقاله

این مقاله با کاربری مسکونی،بازیربنای۳۶۴  درهر طبقه، ودر ۶ طبقه و در شهر اصفهان واقع شده است. هندسه سازه منظم است و در دو وجه شرقی وغربی دیوارهانمادار و در دو وجه شمالی و جنوبی سازه دیوارها بدون نما هستند.ارتفاع کف تا کف طبقات پارکینگ و بالاتر۳٫۴ m و ارتفاع زیر زمین ۳٫۱ m می باشد. ضخامت سقف (سقف تیرچه بلوک) ۳۰ cm و ارتفاع جان پناه ۷۰ cm است. ساختمان در منطقه ای با زلزله خیزی متوسط قرار دارد. همچنین فرض می شود که سازه در زمینی با خاک تیپ احداث شده است.

مشخصات سازه ای مقاله

برای طراحی سازه به مشخصات مصالح و مقاطع نیاز است. در این مقاله سعی شده است که مشخصات مصالح مشابه مشخصات بکار رفته در مقاله های ساختمانی رایج در کشور باشد. در هر مقاله باید مشخصات مصالح فولادی و بتنی و خاک محل احداث مقاله مشخص باشد.

بیشتر مشخصات فوق از طریق آزمایش بدست می آیند. البته مقادیری همانند مدول ارتجاعی و وزن واحد حجم برای هر مقاله نیاز به نتایج آزمایشگاهی ندارند، زیرا برای فولادها و بتن های مختلف مقادیر اسمی  ثابتی دارند. اما مشخصاتی همانند f’_c و F_y به نوع بتن و میلگردهای مصرفی بستگی دارد. f’_c به عیار بتن و طرح اختلاط بستگی داشته و F_y به تیپ میلگردها بستگی دارد. در هر صورت مقادیر فرض شده اسمی بوده و اساسا تمام مشخصات آزمایشگاهی کمیت های تصادفی و آماری هستند و در طراحی ناچار به استفاده از مقادیر اسمی هستیم.

در طراحی سازه از مقاطع IPE برای تیرها و از مقاطع ۲IPE برای ستونها و از مقاطع ۲UNP برای بادبندها استفاده خواهد شد. معمولا در اکثر ساختمانهای رایج در کشور از چنین مقاطعی استفاده می شود. انتخاب مقاطع به شرایط بازار و عوامل اجرایی بستگی دارد. باری سقف سازه مطابق صورت مقاله از تیرچه بلوک با بلوک cm 25 استفاده خواهد شد که در بخش مربوطه سقف و تیرچه های آن طراحی خواهد شد.

تعیین سیستم های باربر

در سازه مقاله مشاهده می شود که در جهت طولی ساختمان نما وجود دارد. با اینکه امکان استفاده از بادبند های واگرا می باشد، اما از قاب خمشی استفاده می کنیم و در جهت عرضی از مهار بندی همگرای X استفاده می کنیم . بادبند ها دردهانه های میانی محور های A  و E  قرار داده شده است که مزیت آن کم شدن نیروی بلند شدگی ( uplift) ستون ها به دلیل بیشتر بودن نیروی ثقلی در این ستون ها است. بار تیرچه ها روی قاب های خمشی قرار داده خواهد شد،دلیل چنین وضعیتی، جوش شدن تیرهای حمال روی بال ستون است که از لحاظ اجرایی مناسب تر بوده و از ایجاد اتصال تیر حمال روی جان ستون جلوگیری خواهد شد. و همچنین در این حالت به دلیل اینکه تیر های خمشی سهمی از نیروی زلزله را میبرند و در ضمن بار های ثقلی را نیز تحمل می کنند اما در طول زمان بهره برداری ، این بار های ثقلی هستند که بر آنها اثر می کنند، پس در این حالت بار های ثقلی همواره به تیر هایی اثر می کنند که ظرفیت بزرگتری دارند و در زمان سرویس دهی ، سازه از لحاظ بار های ثقلی عملکرد بسیار مطلوبی دارد و از طرفی چون این تیر ها برای کنتل نیروی زلزله نیز طراحی شده اند در هنگام وقوع زلزله خدشه ای به عملکرد آنها وارد نمی شود. در این حالت تنها باید به این نکته توجه داشت که ممکن است به علت بزرگی برخی از دهانه ها و یا سطح بارگیر زیاد برخی تیر ها،مقطع مورد نیاز تعدادی از تیر های خمشی به طور غیر متعارفی بزرگ می شوند که در این حالت در آن چند مورد می توان جهت تیر ریزی را تغییر داد.در این حالت تیر های جهتY تنها نقش رابط بین قابها را خواهند داشت. البته تیر های کناری علاوه بر رابط بودن باید بار دیوار های جانبی را نیز تحمل کنند. اتصالات تیر در جهت تیر(قاب خمشی) ، به جز در مورد تیر های محور۳ واقع بین دو محور  B و  C  که تیر های نیم طبقه پله است، به صورت صلب هستند. از آنجایی که این ایر ها با سایر تیر های قاب هم تراز نیستند بهتر است به صورت مفصلی اجرا شوند.در جهت  Yبه دلیل استفاده از قاب ساده،تمام اتصالات تیر به ستون مفصلی هستند. در جهت X  بار جانبی توسط قاب خمشی تحمل می شود. بار پله نیز روی تیر های پا گرد به صورت بار متمرکز وارد می شود.اساساًاتصالات تیرهای پله به سازه مفصلی بوده و پله تنها بار ثقلی را منتقل می کنند. به منظور کاهش جابجایی قاب های خمشی و سبک تر شدن آنها اتصالات پای ستون در جهت این قابها صلب فرض می شود و در جهت قاب ساده، به دلیل وجود بادبندها و عدم انتقال ممان قابل توجه به دلیل کوچک بودن جابجایی از اتصالات مفصلی استفاده شده است. لازم به ذکر است که اتصال تیر به تیر در پاگرد نیز بصورت مفصلی است. . اصولا برای جلوگیری از ایجاد پیچش در اتصالات تیر به تیر بهتر است اتصالات مفصلی باشند. در اتصالات سازه های فولادی اتصالات گیردار تیر به تیر بسیار مشکل است، بنابراین بهتر است در سازه های فولادی اتصالات تیر به تیر بصورت مفصلی در نظر گرفته شوند.