در ساختمان های مدرن، سازه های قابی بتنی از معمول ترین انواع آن محسوب می گردد. به طور معمول، سازه ی این ساختمان ها شامل قاب یا اسکلت بتنی می باشد. اعضای افقی، تیر ها و اعضای قائم، ستون ها می باشند. همچنین باید افزود که سازه های بتنی شامل دال ها بوده که به صورت کف و به کار می روند. در این بین، ستون ها از مهم ترین اجزا بوده؛ چرا که آن ها بار عمده ی ساختمان را بر دوش می کشند.
آنچه در این مقاله می‌خوانید
سازه های قابی بتن آرمه، قابی بوده که اجزای آن، سفت و محکم و به یکدیگر وصل می شوند. این اتصال، با نام گیردار شناخته می شود. انواع دیگری از اتصالات، مفصلیبوده که بیشتر در سازه های فولادی کاربرد دارد. اما در سازه های بتنی در اغلب موارد، اتصالات گیردار می باشند. سازه های بتنی وظیفه ی تحمل بار های متفاوتی را که در طول عمر سازه به آن ها وارد می گردد، دارند. این بار ها عبارتند از:
- اول، بارهای مرده.
- دوم، بار های زنده یا بار های وارده.
- سوم، بار های باد.
- چهارم، بار های دینامیکی.
- پنجم، بار های زلزله.
اصلی ترین قسمت های سازه های قابی بتنی:
اول، دال ها:
این اجزا، المان های صفحه‌ای بوده که بار ها را به وسیله ی خمش تحمل می کند. به طور معمول، این اجزا بار های قائم را تحمل می نمایند. تحت بار های افقی به علت ممان اینرسی زیاد، به تحمل نیرو های زلزله و باد پرداخته و سپس نیرو ها را به تیر ها منتقل خواهد کرد.
دوم، تیر ها:
تیر ها نیز می توانند بار هایی که ناشی از دال ها، وزن دیوار های بنایی و وزن خود را تحمل کرده و ممکن است از سمت سایر تیر ها و یا ستون ها پشتیبانی کند. در وهله ی اول، تیر ها به عنوان اجزای خمشی شناخته خواهند شد.
سوم، ستون ها:
ستون ها اعضای قائمی بوده که به تحمل بار ناشی از تیر ها و ستون های بالاتر می پردازد. بار هایی که تحمل شده اند، امکان دارد محوری یا برون محوری می باشد. ستون ها از اهمیت بیشتری نسبت به تیر ها و دال ها به لحاظ سازه ای دارند. علت این امر آن است که اگر یک تیر بشکند، آسیب موضعی به طبقه وارد خواهد شد؛ اما اگر یک ستون دچار شکستگی گردد، ساختمان به طور کامل فرو خواهد ریخت.
چهارم، پایه ها یا فونداسیون:
پایه ها اجزایی هستند که بارها را منتقل می کنند. بار ستون ها و دیوار ها از طریق آن ها به زمین سخت انتقال داده خواهند شد.
پنجم، دیوار های برشی:
از المان های مهم دیگر در ساختمان های بلند، دیوار های برشی شناخته می شوند. در حقیقت دیوار های برشی ستون های بسیار بزرگی بوده که بار هایی مانند زلزله و باد را تحمل می نمایند. جالب است بدانید که این المان ها بار های قائم را نیز تحمل می کنند. مسئله ی مهم دیگر درباره ی دیوار های برشی به تحمل بار های افقی در راستایی که ضلع بزرگتری دارند، می پردازند.
ششم، چاه آسانسور:
چاه آسانسور، محفظه‌ای قائم و بتنی بوده که آسانسور در داخل آن به حرکت می پردازد. این شفت ها، المان های سازه ای بوده که مقاومت در برابر بار های افقی را بالا می برند و توانایی تحمل بار های قائم را نیز دارند.
سازه های قابی ساختمان های بتنی و انواع آن:
اول، قاب های سازه ای صلب:
این قاب ها در محل ساخته شده و امکان دارد به صورت یکپارچه یا غیر یکپارچه بتن ریزی گردند. این قاب ها به تامین پایداری بیشتر پرداخته و تا حد زیادی در برابر دوران مقاومت می نماید.
دوم، قاب های سازه ای مهاربندی:
این قاب ها به دلیل مهاربندی، می توانند در برابر نیرو های جانبی مقاومت کرده و برای مقاومت در برابر بار های جانبی مورد استفاده قرار می گیرند. قاب های سازه ای مهاربندی شده، دارای عملکرد مؤثر تری نسبت به قاب های سازه ای صلب خواهند داشت.
از جمله مزایای سازه های قابی:
- اول، استفاده ی بهینه از فضا.
- دوم، ساخت آسان و سریع.
- سوم، صرفه ی اقتصادی در ساختمان های بلند.
- چهارم، ساخت با فولاد یا بتن مسلح.
امروزه سازه های فلزی قابی به علت داشتن مزیت های زیادی مانند مقرون به صرفه بودن و سرعت نصب بالا، بیشتر از سازه ها ی دیگر مورد توجه کارفرمایان قرار گرفته است. شما می توانید یکی از انواع سازه های فلزی قابی را با توجه به ساختمان مورد نظر انتخاب نمایید.
سازه های فلزی قابی:
در حال حاضر و با پیشرفت تکنولوژی در صنعت ساخت و ساز، می توانید انواع سازه های مختلف را انتخاب کنید. سازه های فلزی قابی به علت داشتن برتری و مزایای زیاد از پر طرفدار ترین انتخاب ها برای کارفرمایان می باشد. دلیل این امر آن است که زمان و سرعت ساخت برای کارفرمایان و دارای اهمیت زیادی می باشد. در سال های اخیر، بسیاری از شرکت های تولید سازه های فلزی توانسته اند به تولید مقاوم ترین و با کیفیت ترین سازه های فلزی قابی دست یابند. این در حالی است که تمام نیاز ها و خواسته های کارفرمایان و مشتریان نیز در نظر گرفته شود. استفاده از سازه های فلزی قابی در ساختمان هایی مانند مراکز فرهنگی، برج های رادیویی، مراکز خرید، سالن های اجتماعات و مراکز تفریحی را مشاهده خواهید کرد.
انواع سازه های فلزی قابی:
انواع قاب ها در اسکلت فلزی در سازه های فلزی قابی، قابل مشاهده می باشد. در ادامه به انواع سازه های فلزی قابی اشاره خواهیم کرد.
اول، سازه های فلزی قابی با تیر های افقی:
در این مدل، اسکلت ساختمان به صورت بسته و ستون ها به شکل افقی ساخته می شوند. توجه داشته باشید که استفاده از این نوع قاب بندی، برای ساختمان هایی با حداقل ۳ طبقه کاربرد دارند.
دوم، سازه های فلزی قابی با تیر های مورب:
آن ها به دو حالت طراحی و ساخته می گردند:
الف) حالت سوله:
در این حالت فاصله ی بین قاب ها ۵/۴ تا ۱۰ متر در حال تغییر است. این سازه های فلزی در ساختمان های یک طبقه ای به کار می روند. برای ساخت سوله هایی با دهانه ی ۹ تا ۶۰ متر می توان از آن استفاده نمود. از نمونه های دیگر: انبار های بزرگ، کارگاه ها و سردخانه ها می باشد.
ب) حالت خرپا:
امروزه استفاده از این حالت در ساختمان ها بسیار کمرنگ تر شده و حالت سوله جایگزین خوبی برای حالت خرپا شده است.
با این حال، شما می توانید بسته به نوع ساختمان، یکی از آن ها را انتخاب و طراحی کنید.
مزایای استفاده از سازه های فلزی قابی:
همان طور که پیش از این گفته شد، استفاده از سازه فلزی قابی به علت داشتن مزایای زیاد، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفه است.
از جمله مزایای سازه های فلزی قابی:
- اول، استفاده بیشتر از فضای زیر پوشش.
- دوم، قیمت بسیار مناسب.
- سوم، داشتن وزن بسیار کم در مقایسه با دیگر سازه های بتنی.
- چهارم، استفاده ی بهینه در مصالح مصرفی و ساختمانی.
- پنجم، پیوستگی مصالح.
- ششم، استحکام و مقاومت بالا.
- هفتم، خواص ارتجاعی بالا.
- هشتم، ضریب نیروی لرزه ای سازه فلزی قابی.
- نهم، سرعت نصب.
- دهم، شکل پذیری.
- یازدهم، جا به جایی راحت در حمل و انتقال این سازه.
معایب استفاده از سازه های فلزی قابی:
از جمله معایب این سازه ها:
اول، جوش نامناسب:
در صورتی که جوشکاران مهارت زیادی نداشته باشند و به علت گران بودن هزینه های آزمایش جوش، در سازه های فلزی قابی، جوش های نامناسب ایجاد خواهد شد.
دوم، ضعف در دمای زیاد:
در دمای بالای ۶۰۰ درجه سانتی گراد، این فلز، مقاومت خود را از دست داده و تغییر حالت خواهد داد.
سوم، تمایل قطعات فشاری به کمانش:
به علت استفاده از قطعات کوچک تر، معمولا کشش فشاری بسیار کمتر می شود.
چهارم، خوردگی فلز در برابر عوامل خارجی:
در صورت تماس قطعات فلزی با رطوبت جوی، به تدریج پوسیده شده و درنهایت خورده می شوند.
اتصالات سازه های فلزی قابی چگونه است؟
اول، اتصال نقطه ای:
در این نوع اتصال، نقاط مقعر و محدب با یکدیگر جفت و جور شده و به زبان ساده تر به آن اتصال کفشکی می گویند.
دوم، اتصال پیچی:
در اتصال پیچی، سوراخی در پای ستون ایجاد شده و پلیت وارد می شود. پلیت را به کمک مهره ای بسته و در این صورت، سطحی را برای ایجاد ارتعاشات سازه فلزی فراهم می شود.
سوم، اتصال ریلی:
در این اتصال، صفحه ای را زیر ستون قرار داده که بتواند حرکات ریلی مانندی با بیس پلیت ایجاد نماید.
هزینه ی طراحی و تولید سازه های فلزی قابی:
همان طور که پیش از این اشاره شد، هزینه ی طراحی و تهیه ی سازه های فلزی قابی، مناسب و مقرون به صرفه تر خواهد بود. در این حالت با بودجه ی کمتری نسبت به سازه های بتنی و غیره، سازه مورد نیاز ساختمان را تهیه و خریداری خواهید کرد. توجه داشته باشید که مناسب و کم تر بودن هزینه ی این سازه ها در مقایسه با سازه های دیگر به معنای عدم کیفیت و مقاوم نبودن آن ها نخواهد بود. علت پایین بودن هزینه ی آن ها وجود هزینه ی مواد اولیه ی تشکیل دهنده ی سازه فلزی کم می باشد.
فضای و سرعت نصب سازه های فلزی قابی:
فضای سازه های فلزی قابی، بسیار کمتر از دیگر سازه ها می باشد. فضای اشغال شده یا فضای مرده، در زیر ساختمان هایی با سازه های بتنی بسیار بیشتر از سازه فلزی قابی بوده؛ چرا که مسئله ی اشغال فضا و داشتن فضای مرده در ساختمان، مهم ترین موضوع بهینه سازی فضا می باشد که مورد توجه کارفرما و معماران است.
باید افزود که قطعات سازه های فلزی قابی، نسبت به انواع دیگر، در زمان کمتری نسبت به دیگر سازه ها قابل نصب می باشد. در مدت زمان کمتری تولید و تهیه سازه های فلزی صورت می پذیرد؛ درنتیجه استفاده از سازه های فلزی می تواند در مدت زمان کمتری به بنا کردن و ساختن ساختمان کمک کند.