سازه های فولادی

شرح و نحوه انجام کار:

در این پروژه، دانشجویان گرامی باید یک قاب فولادی یا تیرورق مشخص (با ابعاد و بارگذاری تعیین‌شده توسط استاد) را به دو روش کاملاً مستقل تحلیل و طراحی نمایند:

۱. تحلیل و طراحی دستی: ابتدا با استفاده از روابط تعادل استاتیکی، جداول اشتال، محاسبه ممان اینرسی مقطع، تعیین ضریب طول مؤثر ستون، محاسبه مقاومت‌های اسمی و طراحی اعضای کششی، فشاری و خمشی (یا تیرورق و سفت‌کننده‌ها) بر اساس ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان به صورت گام‌به‌گام و مکتوب انجام شود.

۲. تحلیل و نرم‌افزاری (SAP2000 یا ETABS): مدل‌سازی هندسی سازه در نرم‌افزار، تعریف مشخصات مصالح فولادی و مقاطع استاندارد، اعمال دقیق ترکیبات بار آیین‌نامه‌ای، اجرای تحلیل خطی و استخراج نیروهای داخلی (برش، ممان و نیروی محوری).

۳. مقایسه و تحلیل نتایج: مقادیر حاصل از نیروی‌های داخلی و ابعاد مقاطع طراحی‌شده در روش دستی باید با خروجی‌های نرم‌افزار مقایسه شده و در قالب یک گزارش فنی شامل جدول تطبیقی نتایج، بررسی درصد خطای احتمالی، و تحلیل دلایل اختلاف (مانند اثر تغییرشکل برشی، توزیع بار یا فرض‌های آیین‌نامه‌ای) ارائه گردد.

بررسی کلیات سازه‌های فولادی، مزایا، معایب و تشریح کامل روش‌های طراحی و ترکیب بارها.

بررسی خواص مکانیکی فولاد و نحوه استخراج مشخصات هندسی مقاطع از جداول اشتال.

بررسی اعضای کششی، محاسبه سطح مؤثر و کنترل حالت‌های حدی تسلیم و پارگی.

بررسی پدیده کمانش موضعی و نحوه طبقه‌بندی مقاطع فولادی بر اساس فشردگی اجزا.

بررسی کمانش کلی ستون‌ها، تاثیر شرایط تکیه‌گاهی و محاسبه مقاومت فشاری طراحی.

بررسی رفتار خمشی تیرها و طراحی تیرهای فولادی دارای اتکای جانبی کامل.

بررسی کمانش پیچشی-جانبی و اصول طراحی تیرهای فولادی فاقد اتکای جانبی کافی.

بررسی رفتار تیر-ستون‌ها و نحوه کنترل پایداری با استفاده از معادلات برهم‌کنش.

معرفی تیرورق‌ها، تعیین ابعاد مقطع و کنترل مقاومت برشی ورق جان.

بررسی کمانش ورق جان و طراحی سفت‌کننده‌های عرضی در تیرورق‌ها.

بررسی انواع جوش‌های سازه‌ای، ضوابط محاسباتی مقاومت جوش و طراحی اتصالات.

شناخت پیچ‌های سازه‌ای و طراحی اتصالات پیچی تحت اثر برش، کشش و برش توام.

بررسی اتصالات صلب و مفصلی تیر به ستون و طراحی ورق‌های تقویتی ناحیه اتصال.

اصول و ضوابط طراحی وصله‌های اجرایی برای تیرها و ستون‌های فولادی.

طراحی کامل صفحه کف ستون، کنترل تنش در بتن و محاسبه ضخامت ورق و بولت‌ها.

جمع‌بندی جامع کل دوره سازه‌های فولادی، حل مثال‌های تلفیقی و رفع اشکال نهایی.

لینک جلسات درس سازه های فولادی