سازه های فلزی و کاربرد آن

سازه های فلزی و کاربرد آن ها موجب شده است که به یکی از محبوب ترین و پرکاربردترین مصالح ساخت و ساز در جهان تبدیل شوند به طوری که سال های زیادی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در ساخت این سازه های فلزی یا به اصطلاح فولادی از دو آلیاژ مهم آهن و کربن استفاده می شود که به همین دلیل دارای انواع مختلفی می باشند. از این سازه ها نه تنها در بخش ساختمان سازی بلکه در صنایع مختلفی مانند صنعت حمل و نقل، پتروشیمی، کارخانجات و... نیز استفاده می شود. ویژگی و مزایای این نوع سازه ها به حدی زیاد است که سبب شده مهندسان در بسیاری از پروژه ها هیچ متریال و مصالح دیگری را جایگزین آن نکنند و تنها از این سازه ها برای رسیدن به اهداف خود بهره ببرند. در ادامه مطلب قصد داریم که در مورد سازه های فلزی و کاربرد آن به صورت جامع و کامل صحبت کنیم. 

---

 بررسی مزایای سازه های فلزی و کاربرد آن

قبل از اینکه بخواهیم در مورد انواع سازه های فلزی و کاربرد آن بگوییم باید به این نکته اشاره کنیم که مهم ترین و اصلی ترین فلزی که در این سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد فولاد است. در واقع زمانی که بر حسب یک طرح مشخص شده، اجزای مختلف فولاد در کنار یکدیگر قرار می گیرند و بهم متصل می شوند به یک شکل و سازه منسجم تبدیل شده و می توانند کارایی های متنوعی داشته باشند برای مثال می توان به ساختمان های کوچک و بزرگ، پل ها یا مخازن نگهداری انواع سیالات و... اشاره کرد.

سال های زیادی است که از سازه های فلزی بیش از هر مصالح دیگری بخصوص بتن در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود، که دلیل آن مزایا و ویژگی های منحصربفردی است که این سازه ها دارند. فولاد یکی از مستحکم ترین و مقاوم ترین متریال و مصالحی است که می توان با اطمینان خاطر از آن در ساخت انواع ساختمان های بلند و کوتاه استفاده کرد همچنین از دیگر مزایای آن می توان به امکان شکل دهی، جوشکاری و چکش خواری اشاره کرد.

معرفی روش های ساخت سازه های فلزی

همانطور که در ابتدای مطلب سازه های فلزی و کاربرد آن اشاره کردیم سازه های فلزی یکی از کاربردی ترین مصالح برای ساخت انواع ساختمان ها بشمار می روند که از روش های مختلفی برای ساخت آنها استفاده می شود و ما در ادامه به معرفی این روش ها خواهیم پرداخت.

• ·      ساخت در محل: یکی از روش های ساخت سازه های فلزی در محل است در این روش تمامی مواد و متریال مورد نیاز در محل آماده و طبق طرح ساخته می شوند. این روش نسبت به سایر روش ها  به صرفه و کم هزینه تر است و برای تمامی پروژه ها قابل اجراست.
• ·      ساخت در کارخانه: در این روش تمامی قطعات در کارخانه تولید و آماده می شوند و سپس به محل احداث پروژه منتقل شده و در آنجا متصل می شوند. از آنجایی که قطعات سازه در کارخانه تولید می شوند کیفیت بیشتری دارند و در زمان کوتاه تری امکان ساخت سازه صورت می گیرد.
• ·      روش پیش ساخته: همانطور که از نام این روش مشخص است بخش اعظمی از پروژه در کارخانه آماده می شود و سپس به محل مورد نظر انتقال داده و احداث می گردد. این روش کم هزینه و مقرون ب صرفه است.
• ·      روش اتصال با جوشکاری: در روش جوشکاری قطعات مورد نیاز سازه با دستگاه جوش به یکدیگر متصل می شوند و مزیت آن اتصال بسیار مستحکم و قوی است.
• ·      روش پیچ و مهره: در این روش اتصال قطعات سازه با پیچ و مهره است، در پروژه های ساده و کوچک از این روش استفاده می شود تا سرعت بالاتری داشته باشد.

بررسی مشخصات و ویژگی های سازه فولادی قابی

سازه های فلزی و کاربرد آن ها باعث ایجاد انواع مختلفی از سازه ها شده است که یکی از رایج ترین و مهم ترین آنها سازه فولادی قابی است. در واقع قاب فولادی یک اسکلت فلزی در ساختمان می باشد که از تعدادی ستون افقی و عمودی به شکل شبکه مستطیلی ساخته شده است. وظیفه اصلی این قاب پشتیبانی از دیوارها، طبقات و سقف است که همگی آنها به اسکلت متصل می باشند. این نوع سازه امکان ساخت بزرگ ترین برج ها، ساختمان های مسکونی، سازه های ورزشی و... را برای متخصصان فراهم ساخته است.

در این سازه های فلزی برای ساخت ستون و تیر آهن ها از پروفیل های فولادی استفاده می شود که با روش پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند اما ناگفته نماند که در برخی موارد از روش جوشکاری نیز استفاده می شود که از نظر سازمان نظام مهندسی منسوخ شده و مورد تایید نمی باشد. در نهایت باید بگوییم که ساختمان فلزی با سازه فلزی قابی تفاوت دارد زیرا در ساختمان فلزی، تمام بخش های آن از فلز تشکیل شده است اما در سازه فلزی قابی، تنها اسکلت و چارچوب ساختمان از فولاد است.

سازه فولادی پوسته ای چیست و چه ویژگی های دارد؟

در ادامه مطلب سازه های فلزی و کاربرد آن باید در مورد یکی دیگر از انواع سازه های فولادی صحبت کنیم که به سازه فولادی پوسته ای معروف است. در واقع این نوع از سازه ها به شکل کره یا استوانه طراحی و تولید می شوند و برای ساخت انواع مخازن، سیلوها کاربرد دارند. سازه پوسته ای به شکل های هندسی مختلفی ساخته می شوند و دلیل محبوبیت آنها نیز همین امر است. از مزایای سازه پوسته ای می توان به وزن سبک، انعطاف پذیری بالا، استحکام و مقاومت بالا در برابر فشارهای خمشی، زیبایی منحصربفرد، ساخت سریع و آسان، عدم نیاز به ستون اشاره کرد.

نقل قول: " با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، محبوب ترین ساختمان‌های فلزی فولادی در جهان عبارتند از: برج خلیفه در دبی، برج مربعی شکل شان هینگ در چین، موزه هنرهای معاصر در کلیولند که از این سازه های ساخته شده اند." برداشته شده از سایت مرکز آهن

سازه های فولادی معلق چه ویژگی های دارند؟

اگر بخواهیم در مورد یکی دیگر از سازه های فلزی و کاربرد آن صحبت کنیم باید به سازه فولادی معلق اشاره کنیم. این سازه ها دارای سطح افقی می باشند که وظیفه پشتیبانی از آنها توسط کابل های آویزان شده سهمی شکل انجام می شود. در واقع قدرت سازه فولادی معلق برگرفته از همین کابل های قوی و محکم است. برای افزایش کارایی این سازه ها کارشناسان طبق نمودار لحظه ای، فرم سهمی شکل آن را طراحی میکنند تا نزدیک به آن باشد. اغلب کاربرد این سازه ها در پل های معلق، اسکلت سقف و یا عرشه پل است.

معرفی سازه فولادی خرپا  و اجزای آن

اگر می خواهید یکی دیگر از سازه های فلزی و کاربرد آن را بشناسید، باید به سازه فولادی خرپا اشاره کنیم. برای ساخت این سازه ها از تیر و المان های دیگر استفاده می شود که به شکل مشبک ساخته می شوند. خرپا ها معمولا شامل پنج واحد مثلثی شکل می باشند که اجزای آنها صاف و مستقیم است که انتهای آنها در مفصل به یکدیگر متصل می شود. خرپاها به چند دسته دو بعدی، سه بعدی، چندگانه، پرات، وارن و کی تقسیم می شوند.

سخن نهایی

سازه های فلزی و کاربرد آن سبب شده است که رایج ترین نوع سازه ها در میان سایر متریال باشند و اکثر مهندسان برای ساخت و ساز از آنها استفاده کنند. این سازه ها قابلیت انعطاف پذیری بالای دارند و به هر طرح و شکلی ساخته می شوند و بر خلاف بتن با محیط زیست سازگارند و به راحتی امکان بازیافت در آنها وجود دارد.