اخبار - یک ساختمان با اسکلت فلزی با کیفیت بالا به مصالح نیاز دارد

ساختمان سازه های فولادیاز فولاد به عنوان سازه اصلی باربر (مانند تیرها، ستون‌ها و خرپاها) استفاده می‌کنند که با اجزای غیر باربر مانند بتن و مصالح دیوار تکمیل می‌شود. مزایای اصلی فولاد، مانند مقاومت بالا، سبکی و قابلیت بازیافت، آن را به یک فناوری کلیدی در معماری مدرن، به ویژه برای ساختمان‌های با دهانه بزرگ، مرتفع و صنعتی تبدیل کرده است. سازه‌های فولادی به طور گسترده در استادیوم‌ها، سالن‌های نمایشگاهی، آسمان‌خراش‌ها، کارخانه‌ها، پل‌ها و سایر کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اشکال سازه‌ای اصلی

فرم سازه‌ای یک ساختمان اسکلت فلزی باید بر اساس عملکرد ساختمان (مانند دهانه، ارتفاع و بار) انتخاب شود. انواع رایج آن به شرح زیر است:

فرم سازه	اصل اساسی	سناریوهای قابل اجرا	مورد معمول
ساختار قاب	از تیرها و ستون‌هایی که از طریق اتصالات صلب یا لولایی به هم متصل شده‌اند تا قاب‌های صفحه‌ای را تشکیل دهند، تشکیل می‌شوند که بارهای عمودی و بارهای افقی (باد، زلزله) را تحمل می‌کنند.	ساختمان‌های اداری چند طبقه/بلند، هتل‌ها، آپارتمان‌ها (معمولاً با ارتفاع ≤ ۱۰۰ متر).	برج ۳B مرکز تجارت جهانی چین (قاب ناقص)
سازه خرپایی	از اعضای مستقیم (مثلاً فولاد نبشی، فولاد گرد) تشکیل شده که به صورت واحدهای مثلثی شکل در آمده‌اند. این نوع سازه از پایداری مثلث‌ها برای انتقال بارها استفاده می‌کند و توزیع یکنواخت نیرو را تضمین می‌کند.	ساختمان‌های با دهانه بزرگ (دهانه: ۲۰ تا ۱۰۰ متر): سالن‌های ورزشی، سالن‌های نمایشگاهی، کارگاه‌های کارخانه.	سقف ورزشگاه ملی (لانه پرنده)
خرپای فضایی/سازه پوسته مشبک	از چندین عضو که در یک الگوی منظم (مثلاً مثلث متساوی‌الاضلاع، مربع) در یک شبکه فضایی چیده شده‌اند، تشکیل شده است. نیروها به صورت فضایی توزیع می‌شوند و امکان پوشش مناطق وسیع را فراهم می‌کنند.	ساختمان‌های با دهانه بسیار بزرگ (دهانه: ۵۰ تا ۲۰۰ متر): ترمینال‌های فرودگاه، مراکز همایش.	سقف ترمینال ۲ فرودگاه بایون گوانگژو
سازه قاب صلب پورتالی	از ستون‌ها و تیرهای قاب صلب تشکیل شده است تا یک قاب "دروازه" شکل را تشکیل دهد. پایه‌های ستون معمولاً لولایی هستند که برای تحمل بارهای سبک مناسب هستند.	کارخانه‌های صنعتی یک طبقه، انبارها، مراکز لجستیک (دهانه: ۱۰ تا ۳۰ متر).	کارگاه تولیدی یک کارخانه خودروسازی
ساختار کابل-غشایی	از کابل‌های فولادی با مقاومت بالا (مثلاً کابل‌های فولادی گالوانیزه) به عنوان چارچوب تحمل بار استفاده می‌کند که با مواد غشایی انعطاف‌پذیر (مثلاً غشای PTFE) پوشانده شده است و هم قابلیت عبور نور و هم قابلیت پوشش دهانه بزرگ را دارد.	ساختمان‌های محوطه‌سازی، سالن‌های ورزشی غشایی با تکیه‌گاه هوا، سایبان‌های ایستگاه‌های عوارضی.	سالن شنا مرکز ورزشی شرقی شانگهای

مواد اصلی

فولاد مورد استفاده درساختمان‌های اسکلت فلزیباید بر اساس الزامات بار سازه، سناریوی نصب و مقرون به صرفه بودن انتخاب شود. این ماده در درجه اول به سه دسته تقسیم می‌شود: صفحات، پروفیل‌ها و لوله‌ها. زیرشاخه‌ها و ویژگی‌های خاص به شرح زیر است:

I. بشقاب‌ها:
۱. صفحات فولادی ضخیم
۲. صفحات فولادی با ضخامت متوسط
۳. صفحات فولادی طرح‌دار

دوم. پروفایل‌ها:
(I) پروفیل‌های نورد گرم: مناسب برای اجزای اصلی تحمل بار، با استحکام و سختی بالا
۱. تیرآهن‌های I شکل (شامل تیرآهن‌های H شکل)
۲. فولاد ناودانی (تیرهای C شکل)
۳. نبشی فولادی (تیرآهن‌های L شکل)
۴. فولاد تخت
(II) پروفیل‌های جدار نازک نورد سرد: مناسب برای اجزای سبک و محفظه، با وزن مرده کم
۱. تیرهای C شکل نورد سرد
۲. تیرهای Z شکل سرد نورد شده
۳. لوله‌های مربعی و مستطیلی نورد سرد

III. لوله‌ها:
۱. لوله‌های فولادی بدون درز
2. لوله های فولادی جوش داده شده
۳. لوله‌های جوش داده شده مارپیچی
۴. لوله‌های فولادی با شکل خاص

اجزای کلیدی ساختمان‌های فولادی (jpeg) (1)

مزایای سازه فولادی

استحکام بالا، وزن سبکمقاومت کششی و فشاری فولاد به طور قابل توجهی بالاتر از بتن است (تقریباً ۵ تا ۱۰ برابر بتن). با توجه به الزامات باربری یکسان، اجزای سازه فولادی می‌توانند از نظر مقطع کوچکتر و از نظر وزن سبک‌تر باشند (تقریباً ۱/۳ تا ۱/۵ برابر سازه‌های بتنی).

ساخت و ساز سریع و صنعتی سازی بالا: سازه فولادیاجزا (مانند تیرهای H و ستون‌های جعبه‌ای) را می‌توان استانداردسازی کرد و با دقت میلی‌متری در کارخانه‌ها تولید کرد. آن‌ها فقط برای مونتاژ در محل به پیچ و مهره یا جوشکاری نیاز دارند و مانند بتن، نیازی به دوره عمل‌آوری ندارند.

عملکرد لرزه‌ای عالیفولاد شکل‌پذیری بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد (یعنی می‌تواند بدون شکستن ناگهانی، تحت بار تغییر شکل قابل توجهی داشته باشد). در طول زلزله، سازه‌های فولادی از طریق تغییر شکل خود انرژی را جذب می‌کنند و خطر فروپاشی کلی ساختمان را کاهش می‌دهند.

استفاده زیاد از فضامقاطع کوچک اجزای سازه‌ای فولادی (مانند ستون‌های لوله‌ای فولادی و تیرهای H با بال باریک) فضای اشغال شده توسط دیوارها یا ستون‌ها را کاهش می‌دهند.

سازگار با محیط زیست و قابلیت بازیافت بالافولاد یکی از بالاترین نرخ‌های بازیافت را در بین مصالح ساختمانی دارد (بیش از ۹۰٪). سازه‌های فولادی تخریب‌شده را می‌توان دوباره پردازش و استفاده کرد و ضایعات ساختمانی را کاهش داد.