طراحی سازه کارگاه فولادی

ویژگی های سازه کارگاه فولادی سختی کلی و عملکرد لرزه ای خوب، سرعت ساخت آن سریع، وزن سبک و ظرفیت باربری آن بالا است. در طراحی سازه کارگاهی با توجه به ویژگی های آن می توان با استفاده از نقاط قوت و پرهیز از نقاط ضعف، نقش سازه فولادی را بهتر ایفا کرد. اینک چند مشکل در طراحی کارگاه های اسکلت فلزی صنعتی به اختصار توضیح داده می شود.

عایق حرارتی و حفاظت در برابر آتش

فولاد رسانایی حرارتی بالایی دارد و رسانایی حرارتی آن 50w (m.°C) است.

• هنگامی که دما به 100 درجه سانتیگراد یا بیشتر برسد، استحکام کششی آن کاهش می یابد و انعطاف پذیری آن افزایش می یابد.
• هنگامی که دما به 250 درجه سانتیگراد می رسد، استحکام کششی فولاد کاهش می یابد.
• هنگامی که دما به 500 درجه سانتیگراد می رسد، استحکام فولاد تا حد بسیار پایینی کاهش می یابد که باعث فروپاشی سازه فولادی می شود.

بنابراین زمانی که دمای محیط سازه فولادی به بالای 150 درجه سانتی گراد می رسد، انجام طراحی عایق حرارتی و حفاظت در برابر حریق ضروری است.

روش کلی این است که: قسمت بیرونی سازه فولادی با آجرهای نسوز، بتن یا تخته های نسوز سخت پوشیده شده است. یا اسکلت فلزی با پوشش نسوز از نوع پوشش ضخیم برس خورده و ضخامت آن بر اساس «مقررات فنی پوشش های نسوز سازه های فولادی» محاسبه شود.

طراحی سیستم پشتیبانی سقف

چیدمان سیستم پشتیبانی سقف باید با توجه به دهانه، ارتفاع، طرح شبکه ستون، ساختار سقف، تناژ جرثقیل و شدت استحکامات لرزه ای منطقه تعیین شود. به طور کلی، ساختار سقف با یا بدون سیستم پرلین باید با پشتیبانی عمودی ارائه شود. در سیستم بدون پرلین، پانل سقف بزرگ با خرپا سقف در سه نقطه جوش داده می شود که می تواند نقش تکیه گاه وتر بالایی را ایفا کند اما با توجه به محدودیت های شرایط ساخت و نصب مورد نیاز.

صرف نظر از وجود برلین یا سقف بدون سیستم پرلین، وتر بالای خرپا سقف و وتر بالای قاب نورگیر باید با تکیه گاه های جانبی وتر بالایی ارائه شود. تکیه گاه های افقی طولی باید برای کارگاه هایی با فاصله خرپا سقفی حداقل 12 متر یا جاهایی که جرثقیل های پل فوق سنگین در کارگاه یا تجهیزات ارتعاشی بزرگ در کارگاه وجود دارد، ارائه شود.

طراحی زهکشی و ضد آب سقف باید در طراحی سقف در نظر گرفته شود. حداقل شیب سقف 5 درصد است. در مناطق با برف سنگین، شیب باید به طور مناسب افزایش یابد.

طول سقف تک شیب عمدتاً به اختلاف دما در منطقه و حداکثر ارتفاع سر آب تشکیل شده توسط بارندگی بستگی دارد. با توجه به تجربه طراحی مهندسی، طول سقف تک شیب باید در 70 متر کنترل شود.

در حال حاضر دو روش متداول برای پوشش سقف سازه فولادی در بازار وجود دارد:

• سقف سفت و سخت: ورق فولادی پروفیل دو لایه رنگی با پنبه عایق داخل.
• سقف انعطاف پذیر کامپوزیت: متشکل از صفحه داخلی صفحه فولادی رنگی سقف، مانع گاز، لایه عایق حرارتی، لایه ضد آب مواد رول.

تنظیم درزهای انبساط دما

تغییر دما باعث تغییر شکل کارگاه سازه فولادی می شود و باعث ایجاد تنش دما در سازه می شود. هنگامی که اندازه صفحه کارگاه بزرگ است، برای جلوگیری از ایجاد تنش دمایی زیاد، اتصالات انبساط دمایی باید در جهت طولی و افقی کارگاه تنظیم شود و طول مقطع قابل تنظیم باشد.

مطابق با مشخصات سازه فولادی اجرا شود. درزهای انبساط دما عموماً با نصب ستون‌های دوتایی درمان می‌شوند و یاتاقان‌های غلتشی را می‌توان در پشتیبان خرپا سقف برای اتصالات انبساط دمایی طولی قرار داد.

درمان ضد زنگ

سطح سازه فولادی زمانی که مستقیماً در معرض جو قرار گیرد دچار خوردگی می شود. زمانی که در هوای کارگاه اسکلت فلزی محیط خورنده وجود داشته باشد یا اسکلت فلزی در محیط مرطوب باشد، خوردگی کارگاه اسکلت فلزی آشکارتر و جدی تر خواهد بود.

خوردگی سازه فولادی نه تنها باعث کاهش سطح مقطع قطعه می شود بلکه باعث ایجاد گودال های زنگ زدگی در سطح قطعه فولادی می شود. هنگامی که جزء تحت فشار قرار می گیرد، باعث تمرکز تنش می شود و باعث از کار افتادن پیش از موعد سازه می شود.

بنابراین باید به جلوگیری از زنگ زدگی اجزای کارگاه سازه های فولادی توجه کافی شود و اقدامات و اقدامات متقابل مربوطه از نظر چیدمان کلی، چیدمان فرآیند، انتخاب مصالح و ... انجام شود.

با توجه به محیط خورنده و شرایط محیطی کارگاه برای اطمینان از ایمنی سازه کارگاه. ایمنی. به طور کلی، پرایمرها و روکش های ضد خوردگی اغلب برای ضد خوردگی سازه های فولادی استفاده می شوند.

تعداد و ضخامت لایه های پوشش اغلب با توجه به محیط استفاده و خواص پوشش تعیین می شود. تحت تأثیر یک محیط طبیعی جوی، ساختار فولادی داخلی عمومی به ضخامت پوشش 100 میکرومتر نیاز دارد، یعنی دو پرایمر و دو لایه رویی.

برای سازه های فولادی در فضای باز یا سازه های فولادی تحت تأثیر محیط های جوی صنعتی، ضخامت کل لایه رنگ باید بین 150 میکرومتر تا 200 میکرومتر باشد. و ساختار فولادی در محیط اسیدی نیازمند استفاده از رنگ ضد اسید کلروسولفوناته است.

قسمت زیر زمین ستون فولادی باید با بتن کمتر از C20 پیچیده شود و ضخامت لایه محافظ نباید کمتر از 50 میلی متر باشد.

طراحی نما

ساختمان سازه های فولادی سبک عمدتاً دارای چهار ویژگی زیر است: مقیاس، خط، رنگ و تغییر.

نمای کارگاه سازه های فولادی عمدتاً با چیدمان فرآیند تعیین می شود. در حالی که الزامات فرآیند را برآورده می کند، نما ساده و بزرگ است و گره ها تا حد امکان ساده و یکپارچه هستند.

صفحه فولادی پروفیل رنگی باعث می شود که ساختمان کارگاه فولاد سبک سبک و پر رنگ به نظر برسد که بدیهی است که بهتر از سازه سنگین و تک سازه بتن آرمه سنتی است.

در طراحی کارگاه های فولادی سبک اغلب از رنگ های جهشی و رنگ های سرد با تمرکز بر ورودی ها و خروجی های اصلی، ناودان های بیرونی و سیلابی لبه ها استفاده می شود که نه تنها نشان دهنده عظمت کارگاه مدرن است بلکه جلوه نما را نیز غنی می کند.

برای کارگاه سازه‌های بتن مسلح سنتی، دیوارهای بیرونی به‌عنوان سنگ‌تراشی آجری نگهداری می‌شوند و تزئینات بیرونی از رنگ یا آجرهای صورت است که با روبان تکمیل می‌شود.

به دلیل تأثیر نامطلوب نورپردازی پنجره ها بر روی سقف بتنی، معمولاً در هنگام طراحی تعداد زیادی پنجره روشنایی بر روی دیوارها نصب می شود. اما این مورد برای کارگاه سازه های فولادی با دیوار نگهداری ساخته شده از صفحات فولادی پروفیل رنگی صدق نمی کند.

خطوط منحصر به فردترین ویژگی سبک معماری سازه های سبک فولادی هستند. خطوط یکنواخت یا افقی یا عمودی هستند که ساختمان‌های سازه فولادی سبک را مملو از بافت فلزی صاف می‌سازد که منعکس کننده یک فضای صنعتی قوی مدرن است.

اگر تعداد زیادی پنجره روشنایی روی دیوار نصب شود، شکل خطی دیوار از بین می رود. در عین حال، سقف سازه فولادی سبک می تواند از تعداد زیادی پانل روشنایی سقف استفاده کند، روشنایی یکنواخت است و مشکل تهویه کارگاه نیز در همان زمان قابل حل است.

نتیجه

در یک کلام طراحی کارگاه اسکلت فلزی باید بر اساس ویژگی های آن باشد. طراحی سازه ساختمان باید با توجه به ویژگی های آن انجام شود تا طراحی ایمن، قابل اعتماد، اقتصادی، معقول و زیبا باشد.