نشریه شماره ۷۴

ایجاد روز افزون ساختمان‌های فولادی در ایران و فقدان ضوابط و آیین نامه‌های فنی برای طرح و اجرای این قبلی ساختمان‌ها و پدیده‌ای که به نام ساختمان‌های بساز و بفروش سایه انداخته، آینده تاریکی را از نظر ایمنی این قبیل ساختمان‌ها در نظر اهل فن مجسم می‌سازد. از آنجا که مهمترین نقطه ضعف ساختمان‌های فولادی متداول در کشور ما اتصالات و مسئله جوشکاری است. سازمان مدیریت و برنامه ریزی چند نشریه مربوط به جوشکاری منتشر کرده ولی بدون وجود آیین نامه فنی این اقدام ناقص است. نشریه شماره ۷۴ در رابطه با طراحی و اجرای ساختمان‌های فولادی در ایران بر اساس آیین نامه آمریکا منتشر شده است.

علت اینکه آیین نامه فنی یک کشور خارجی برای ساختمان‌های فولادی ملاک عمل قرار می‌گیرد این است که در ساختمان‌های فولادی بر خلاف ساختمان‌های بتن آرمه چونن مصالح فولادی در کارخانجات فولاد سازی تهیه می‌شود نحوه ساخت مصالح جنبه محلی نداشته و از نظر مشخصات فنی تقریباً در همه جا یکسان است.

نقشه‌های کلی در طراحی ساختمان‌های فولادی

نقشه‌های کلی باید طرح کاملی همراه با اندازه‌ها، نیمرخ‌ها و موقعیت نسبی اعضا مختلف را نشان دهند. ارتفاع کف‌ها، و مراکز و فاصله محورهای مختلف باید اندازه گیری شوند. این نقشه‌ها باید با مقیاسی نسبتاً بزرگ ترسیم شوند تا به خوبی و سادگی اطلاعات لازم را به بیننده انتقال دهند.

در مواردی که در اتصالات از پیچ‌های پر مقاومت استفاده می‌شود و اتصال می‌بایست نیروی برشی را تحمل نماید و نوع اتصالات یعنی اصطکاکی و غیر اصطکاکی را که باید به مورد اجرا در آید، مشخص نمایند.

نقشه‌های اجرایی در طراحی ساختمان‌های فولادی

نقشه‌های اجرایی که اطلاعات لازم برای ساختن قسمت‌های ترکیبی ساختمان از قبیل موقعیت،‌نوع و اندازه همه پرچ‌ها،‌پیچ ها و جوش‌ها را به نحو کامل در اختیار می‌گذارد باید تهیه شوند این نقشه‌ها باید به وضوح پیچ‌ها و پرچ‌هایی را که در کارخانه یا در محل کار باید در قطعات تعبیه شوند از هم متمایز نمایند. نقشه‌های اجرایی باید با توجه به بهترین و مدرنترین نوع اجرای معمولی تهیه شوند و همواره باید سرعت در اجرا و اقتصاد را مد نظر گرفت.

توجه به جوشکاری اتصالات مخصوص

در نقشه‌های کلی و اجرایی اتصالات یا گروه‌هایی از اتصالاتی که خصوصاً ترتیب روش جوشکاری در آنها مهم است باید مشخص شوند تا در اجرای کار دقت بیشتری در جوشکاری آنها به عمل آید و از ایجاد تنش‌ها و تغییر شکل‌های زیاد جلوگیری شود. منظور از طول جوش که در نقشه‌های کلی و اجرایی مشخص می‌شود طول موثر جوش است. علائم جوش به کار رفته در نقشه‌های کلی و اجرایی باید مطابق با استاندارد نشریه شماره ۳۷ دفتر تحقیقات و استانداردهای فنی سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی باشند.

انواع ساخت

سه نوع طرح ساختمان فولادی به طریقی که در زیر شرح داده‌ می‌شود مجاز است. اندازه اعضای ساختمان و نوع و قدرت اتصالات آنها بستگی به نوع طرح به کار برده شده دارد.

در نوع اول که به آن قاب صلب یا قاب پیوسته اطلاق می‌شود اتصالات کاملاً‌ صلب بوده و زاویه بین تیرها و ستون‌ها در اتصالات در اثر نیروهای وارده به ساختمان تغییر نمی‌نماید.
در نوع دوم ناشی از نیروهای وزن طرح شده و در نتیجه انتهای تیرها می‌توانند در اثر نیروهای وارده به سادگی و آزادی دوران نمایند.
در نوع سوم که به آن قاب نیمه صلب نیز اطلاق می‌شود، فرض بر این است که اتصال تیرها و ستون‌ها می‌توانند به اندازه مقدار مشخصی لنگر تحمل نمایند. در نتیجه اتصالات دارای درجه صلابتی بین صلابت نوع اول و قابیلت انعطاف پذیری نوع دوم است. طرح اتصالات باید با نوع ساختمانی که در نقشه‌های کلی ذکر شده مطابقت نمایند.

در ساختمان‌های نوع اول که بدون هیچ شرطی مجاز هستند دو روش مختلف طرح را می‌توان به کار برد. در روش اول اعضای مختلف قاب صلب یا پیوسته را باید بر اساس حداکثر قدرت تحملشان طوری طرح نمود که بتوانند نیروی وارده ضرب در ضرائب اطمینان را تحمل نمایند. در روش دوم ساختمان‌های نوع اول باید طوری طرح شوند که بتوانند تنش‌های حاصل از نیروهای وارده را که بر طبق تئوری الاستیک محاسبه می‌شوند تحمل نمایند.

در ساختمان‌های نوع دوم که اتصالات تیر و ستون‌ها برای نیروهای وزن، کاملاً قابلیت انعطاف‌پذیری دارند لنگرهای حاصل از نیروهای عرضی را می‌توان بین تعداد معدودی از اتصالات که بدین منظور طرح می‌شوند، پخش نمود.

ساختمان‌های نوع سوم به شرطی مجاز هستند که اتصالات بتوانند حداقل مقدار معینی لنگر تحمل نمایند. اعضای اصلی که به این مفصل‌ها وصل ‌می‌شوند باید برای این حداقل لنگر طرح شوند. در ساختمان‌ها‌ی نوع دوم و سوم ممکن است که تغییر شکل‌های غیر الاستیک قابل کنترل ایجاد بشود.