بررسی میزان مصرف فولاد و آهن در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی ، هزینه با توجه به میزان مصرف فولاد در هر متر مربع مساحت کف ( تصویر افقی ) یا متر مکعب ساختمان محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان مصرف فولاد به عوامل زیر بستگی دارد :

–  تعداد طبقات

–  بار اعمال شده به طبقات ( مرده و زنده )

–   دهانه ها در اطراف ستون

–   ضخامت سقف

–  سیستم سازه ای ( سیستم انتقال بارهای قائم و جانبی )

 

مقدار آهن آلات مصرفی برای ساخت اسکلت فلزی

در صورتیکه از اسکلت فلزی استفاده کنیم، میتوانیم برای هر یک از حالتهای ممکن، مقدار آهن آلات مصرفی را جداگانه مورد محاسبه قرار دهیم، در ادامه با هر یک از این حالات، آشنا خواهید شد:

چنانچه اسکلت فلزی با مهاربندی هم‌مرکز باشد، بدون در نظر گرفتن وزن آرماتور سقف، وزن آهن‌آلات مصرفی در سازه حدودا ۷۰-۴۰ کیلوگرم به ازای هر مترمربع در نظر گرفته میشود. در حالت دیگر، چنانچه اسکلت فلزی بصورت مهاربندی غیر هم‌ مرکز باشد، بدون در نظر گرفتن وزن آرماتور سقف میزان آهن‌آلات مصرفی در سازه فلزی حدودا ۷۵-۵۰ کیلوگرم به ازای هر مترمربع است.

 

چنانچه اسکلت فلزی با قاب خمشی متوسط و معمولی باشد، بدون لحاظ کردن وزن آرماتوربندی سقف میزان آهن‌آلات مصرفی حدودا ۱۰۵-۶۵ کیلوگرم به ازای هر مترمربع می شود. همچنین در سازه های فولادی با قاب خمشی ویژه و معمولی بدون در نظر گرفتن وزن آرماتور سقف حدودا ۱۱۵-۷۰ کیلوگرم آهن آلات به ازای هر مترمربع سازه مورد نیاز خواهد بود.

باید در این بخش متذکر شویم که برای ساختمان‌های بلندتر و دارای سیستم‌های دوگانه نمی‌توان میزان مشخصی از مقدار آهن‌آلات مصرفی تعیین کرد، چرا که این ساختمان‌ها دارای کاربردهای ویژه‌ای هستند. ولی اگر بخواهیم در مورد میزان آهن‌آلات مصرفی برای این ساختمان‌ها نیز، مقداری را مشخص کنیم، به میزان ۱۲۰-۷۰ کیلوگرم به ازای هر مترمربع در نظر گرفته میشود. شرکت کویر سوله با بیش از دو دهه تجربه در زمینه طراحی و ساخت سوله صنعتی، آماده است تا با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و تیمی مجرب، پروژه‌های شما را به بهترین شکل ممکن اجرا کند.

 

 

انواع تیرآهن مورد استفاده در ساختمان

در ساخت سازه‌ها از ۵ نوع تیرآهن استفاده می‌شود که شامل موارد زیر است:

 

شاه تیر (تیر اصلی)

تیرچه (تیر فرعی)

نعل درگاه

تیرآهن کناری (تیر لبه‌ای)

لاپه (Purlin)

میزان باری که بر تیرها وارد می‌شود، با توجه به محل استفاده از آن‌ها متفاوت است. لذا بارها به صورت یکنواخت به تیرآهن وارد نمی‌شود و گاهی به صورت خطی یا ترکیبی به آن وارد می‌شود. اگر نسبت طول بر عرض دال سقف بیش از ۲ باشد، دال را یکطرفه و در غیر این صورت دال ۲ طرفه خواهد بود. بنابراین میزان باری که به تیرآهن وارد می‌شود با توجه به نوع دال قابل پیش‌بینی است.

 

محاسبه سایز تیرآهن فرعی مورد نیاز ساختمان

 

در ساختمان سازی از تیرآهن فرعی نیز استفاده می‌شود. همانطور که در قسمت قبلی ذکر شد، این تیرآهن نقش تحمل بار ثقلی را بر عهده دارد. در جدول زیر محاسبه سایز تیرآهن فرعی مورد نیاز ساختمان آورده شده است:

 

سایز تیرآهن        طول تیرفرعی

۱۳        تا ۵ متر

۱۶        ۵-۶ متر

۱۶-۱۸  ۶-۷ متر

۱۸-۲۰  ۷-۸ متر

۲۰-۲۴  ۸-۹ متر

سایزهای تیرآهن در جدول بالا با هر دو حالت با ورق تقویت و بدون ورق تقویت ذکر شده است. فاصله بین تیرهای فرعی نیز در تعداد تیرآهن مصرفی تاثیر دارد. فاصله استاندارد میان تیرها معمولا ۱۴۰ تا ۱۸۰ سانتی‌متر است. یعنی به صورت متوسط ۱.۵ متر است. چنانچه از تیرآهن در سقف کامپوزیت استفاده شود حداقل فاصله مجاز آن‌ها ۲۰ برابر ضخامت بتن سقف خواهد بود. چنانچه فاصله استاندارد میان تیرآهن‌ها کمتر باشد، تعداد آن‌ها باعث بالارفتن سایز تیرآهن خواهد بود.

 

محاسبه سایز تیرآهن اصلی (پل)

تیرآهن‌های اصلی بین دو ستون قرار می‌گیرند. وظیفه اصلی این تیرآهن‌ها انتقال بار تیرهای فرعی به ستون است. تیر اصلی به دو صورت استفاده می‌شود که عبارتند از تیرهای خمشی و ساده. تیرهای ساده بار ثقلی را تحمل می‌کنند و تیرهای خمشی دو نیروی بار ثقلی و زلزله را تحمل می‌کنند. در جدول زیر سایز تیرآهن و طول تیر را ذکر نموده‌ایم:

 

سایز تیرآهن        طول جان تیرآهن

۱۴-۱۸  تا ۶ متر

۱۶-۲۴  ۶-۷ متر

۱۸-۳۰  ۷-۸ متر

۲۰-۴۰  ۸-۹ متر

۲۴-۵۰  ۹-۱۱ متر

در بام، تیرهای کناری سبک‌تر از طبقات هستند و صرفا دیوار جانپناه روی آن قرار دارد. تیرهای آهن نما در پشت بام را سنگین‌تر در نظر بگیرید تا بعدا برای اجرای تاج نما از اسکلت جوش استفاده شود.