مدرسین
درس سازههای فولادی یکی از ارکان کلیدی مهندسی عمران است که در این پکیج یکپارچه، از مفاهیم پایهای تا پیشرفتهترین مباحث طراحی سازههای فلزی را بر اساس ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان پوشش میدهد. دانشجویان در این درس با فلسفه حالتهای حدی، مشخصات هندسی مقاطع، طراحی اعضای کششی، کمانش موضعی، طراحی ستونها و تیرها آغاز کرده و در ادامه با سرفصلهای تخصصیتر نظیر طراحی تیرورقها، اتصالات جوشی و پیچی، اتصالات صلب و مفصلی تیر به ستون، جزئیات وصلههای اجرایی، صفحات کف ستون (Base Plate)، و اعضای تحت اثر توام نیروها آشنا میشوند. رئوس مطالب درس سازه های فولادی به صورت زیر است:
۱. کلیات، تاریخچه، مزایا و معایب سازههای فولادی و روشهای طراحی
۲. مشخصات هندسی مقاطع و کاربرد جداول اشتال
۳. طراحی اعضای کششی خالص و کنترل تسلیم و پارگی
۴. پدیده کمانش موضعی و طبقهبندی مقاطع بر اساس فشردگی (فشرده، غیرفشرده، لاغر)
۵. طراحی ستونها و اعضای تحت فشار محوری (کمانش کلی و طول مؤثر)
۶. طراحی تیرها با اتکای جانبی کامل (رفتار خمشی و برشی)
۷. طراحی تیرها بدون اتکای جانبی و پدیده کمانش پیچشی-جانبی
۸. طراحی تیر-ستونها
۹. طراحی تیرورقها
۱۰. طراحی اتصالات جوشی
۱۱. طراحی اتصالات پیچی
۱۲. طراحی اتصالات صلب و مفصلی تیر به ستون و ورقهای تقویتی ناحیه چشمی
۱۳. طراحی وصله تیرها و ستونها برای انتقال برش، خمش و فشار
۱۴. طراحی ورقهای نشیمن (Base Plate) ستونها و بولتها
این دوره شامل 4 فصل، 19 درس و 6:00 ساعت محتوا میباشد.
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
پاسخ به پرسش