لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 15
سازه های سبک فولادی LSF( ساختمان)
1- مقدمه1-1- مفهوم سیستم سازه های فولادی سبک (LSS) چیست؟سیستم سازه¬های فولادی سبک (LSS)، یک سیستم سازه¬ای پیشرفته است که در انواع ساخت و سازها مانند ویلاها، خانه های ویلایی تک خانوار و چندخانوار ، ساختمانهای مسکونی، اداری و صنعتی یک، دو و سه طبقه، هتل¬ها و هتل آپارتمانها، ساختمانهای مدارس و دانشگاهی، رستورانها و .... دارای کاربرد می¬باشد.سیستم سازه های فولادی سبک (LSS) یکی از مناسبترین سیستم¬های ساختمانی است که امروزه در جهان مورداستفاده قرار می¬گیرد. اصلی ترین عامل در سازه¬ای فولادی سبک، مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) می¬باشد. مقاطع فولادی جدار نازک، مقاطع فلزی سرد نورد شده¬ای می¬باشند که با استفاده از ورقهای فولادی نازک و با استفاده از روش Roll Forming شکل دهی می¬شوند. داشتن ضخامت یکنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روش Roll Forming برای ساخت آنهاست که باعث می¬گردد، تولید مقاطع در حجم بسیار بالا و با کیفیت مناسب و یکنواخت انجام گیرد.مقاطع فولادی جدار نازک، سبک بوده و به راحتی قابل حمل می¬باشند. بخشهای مختلف ساختمان را به راحتی می توان با این مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث میگردد که عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد.
1-2- مزایای مقاطع فولادی جدار نازکاغلب مصالح مورد استفاده در سیستم سازه های فولادی سبک قابل بازیافت بوده و 100 درصد مصالح پرتی که در طول ساخت سیستم ایجاد میگردد، قابل بازیافت می باشد.مقاطع فولادی جدار نازک مقاطع بسیار مقاومی در مقابل خوردگی، کج شدگی و ایجاد ترک می باشند.مقاطع مورد نیاز برای ساخت ساختمان با سیستم (LSS) می توانند با طول های دقیق مورد نیاز سفارش داده شوند که این کار باعث می گردد حجم عملیات و تعداد کارگر مورد نیاز در محل سایت کاهش یافته و نیز پرت مصالح به حداقل ممکن برسد. مصالح مورد نیاز برای ساخت این سیستم حداقل 60 درصد سبک تر از مصالح مرسوم در ساخت و ساز می‌باشد. جهت گیری کنونی سازه های فولادی سبک به سمت تکنیک پانل های پیش ساخته (Panelization) است که در این روش دیوارهای ساختمان در محل کارخانه و تحت شرایط کنترل شده مونتاژ شده و سپس به محل سایت جهت نصب منتقل می گردند. این روش باعث بالا رفتن سرعت نصب این سیستم در محل کارگاه می گردد. پروسه شکل دهی و ساخت مقاطع فولادی جدار نازک یک سری سوراخهای استاندارد در جان این مقاطع ایجاد مینمایند که عبور دادن سیم ها و لوله ها از داخل این سوراخها باعث ایجاد تسهیل در نصب سیستم های الکتریکی و لوله کشی ها در داخل دیوار می گردند.
2- بررسی سبکی و عدم وزن قابل توجه سازه‌های فولادی جدار نازکدر این سیستم ساختمانی بار مرده کف حدود ( (kg/m270 و در صورت نیاز به بتن سبک فوقانی جهت کاهش ارتعاشات و انتقال صدا، حدود (kg/m2)50 به آن اضافه می شود. بتن سبک فوقانی برای ساختمانهای متداول مسکونی الزامی نبوده و برای هتل¬ها و یا کاربری‌های خاص توصیه شده است. بار مردة دیوارهای خارجی حدود (kg/m2)50 (یکطرف plywood و یکطرف پانل گچی) و برای دیوارهای داخلی حدود (kg/m2)40 (دو طرف پانل گچی) می باشد. بار مرده سقف‌های شیبدار با توجه به نوع سقف حدود (kg/m2)80~ 30 می‌باشد. جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی و خارجی و کف‌ها و سقف‌های شیبدار مربوط به این سیستم سازه‌ای در شکل‌های 1 تا 4 آورده شده است.با توجه به موارد ذکر شده نتیجه می‌شود که وزن این سیستم سازه‌ای در مقایسه با سیستم سنتی حدود 30% آن می‌باشد. بنابراین با توجه به وزن کم این سیستم سازه‌ای، فونداسیون مورد نیاز برای این سازه‌ها بصورت شناژ فقط در زیر دیوارهای باربر با حداقل ابعاد مورد استفاده در فونداسیونها می باشد. و در زیر دیوارهای داخلی از یک دال بتنی به ضخامت حدود cm10 استفاده می‌شود.
3- بررسی دوام و گالوانیزاسیون سازه‌های فولادی جدار نازکعلت گالوانیزاسیون سازه‌های فولادی جدار نازک، افزایش عمر مفید مقاطع بکار رفته در برابر خوردگی می‌باشد. برای افزایش عمر مفید سازه‌ها، بهترین، موثرترین و اقتصادی‌ترین روش استفاده از گالوانیزاسیون است. بنابراین تمامی مقاطع بکار رفته در این سازه‌ها، مقاطع گالوانیزه شده می‌باشند.در این قسمت انواع پوششهای محافظ متداول در سازه‌های فولادی جدار نازک و نیز مشخصات فنی این پوششها ارائه میگردد. انواع پوششهای مورد استفاده به ترتیب ذیل می‌باشند.- پوشش گالوانیزه:در این پوشش فقط از روی استفاده می‌شود.-پوشش galfan : در این پوشش از 95 درصد روی و 5 درصد آلومینیوم استفاده می‌شود. این ترکیب بهتر از روی خالص عمل می‌کند.-پوشش galvalume : در این پوشش از 55 درصد آلومینیوم، 5/1 درصد سیلیکون و 5/43 درصد روی استفاده می‌شود. این پوشش در مقایسه با دو پوشش قبلی بهتر عمل می‌کند.
3-1- مشخصات وزنی و ضخامتی گالوانیزه میزان پوشش بر روی ورقهای فولادی بوسیله وزن پوشش کار شده بر حسب (انس بر فوت مربع) یا و یا بوسیله ضخامت پوشش کار شده اندازه‌گیری می‌شود
جدول 1- وزن و ضخامت پوشش کار شده متداول در بازار همچنین در جدول (2) میزان حداقل پوشش لازم برای اعضای سازه‌ای و غیر سازه‌ای آورده شده است.
3-2- دوام مقاطع گالوانیزه شده دوام مقاطعی که بوسیله روی گالوانیزه شده‌اند، تابعی از زمان قرارگیری در رطوبت و شرایط آب و هوایی محل می‌باشد. در حالتی که روی در محیط خشک و نسبتا تمیز نگهداری شود، میزان خوردگی آن بسیار پایین است.
3-3- کارکرد ورقه‌های گالوانیزه در ساختمانهای شهری میزان خوردگی روی در صورت عدم قرارگیری در فضای باز بسیار کم می‌باشد. بنابر تحقیقات انجام شده این میزان در حدود µm1/0 در هر سه سال می‌باشد. بنابراین اگر یک دوره 300 ساله در نظر بگیریم می‌بایست از پوششی برابر با µm10 استفاده نماییم که معادل می‌باشد. به عنوان مثال شکل 5 میزان خوردگی روی را برحسب زمان بنابر تحقیقات بعمل‌آمده روی ساختمانهای شهری لندن نشان می‌دهد.3-4- خواص محافظتی روی روی بعنوان پوشش محافظ ورقهای فولاد از دو جهت می‌تواند از فولاد محافظت نماید. یکی از جهت فیزیکی و دیگری حفاظت کاتدی می‌باشد. می باشد.3-4-1-حفاظت فیزیکی روی روی بر روی لایه فولاد به عنوان یک لایه محافظ فیزیکی عمل می‌نماید. این لایه خود مانعی برای رسیدن رطوبت به فولاد می‌شود. در صورتی که فرآیند گالوانیزاسیون بخوبی انجام شود، این پوشش نقش بسیار مهمی را در حفاظت از فولاد دارد.3-4-2- حفاظت کاتدی نقش مهم دیگر روی بعنوان پوشش محافظ، قابلیت روی در حفاظت از فولاد می‌باشد. وقتی لایه فولاد در معرض فضای باز (بر اثر بریدن یا خراش ) قرار می‌گیرد، لایه روی بصورت کاتدی از فولاد محافظت می‌کند. این قابلیت بدلیل الکترو‌نگاتیوتر بودن روی (واکنش پذیر‌تر بودن آن) می‌باشد. الکترونگاتیویته چند فلز در جدول (3) آمده است.جدول 3- خاصیت الکترونگاتیویته چندین فلز الکترونگاتیویته به تدریج از بالا به پایین کاهش می‌یابد.منیزیمرویآلومینیومکادمیومآهن یا فولادفولاد آبدیدهسربقلعمسطلا
3-4-1- فرآیند خوردگی میزان قدرت محافظت پوشش روی در محافظت از ورقهای فولاد بستگی به سرعت خوردگی روی دارد. بنابراین شناخت مکانیزم خوردگی روی کمک زیادی به شناخت عوامل موثر بر سرعت خوردگی دارد.روی خالص در ابتدای قرارگیری در معرض هوای آزاد شروع به ترکیب و واکنش می‌دهد. در واکنش با هوا، روی با اکسیژن ترکیب شده و لایه‌ای نازک از اکسید روی تشکیل می‌دهد.هنگامی که هوا مرطوب باشد، روی با آب واکنش داده و تشکیل هیدروکسید روی می‌دهد. یکی دیگر از ترکیباتی که ممکن است در فضای آزاد تشکیل شود کربنات روی است، کربنات روی از واکنش هیدروکسید روی با دی اکسیدکربن موجود در هوا بوجود می‌آید. این ترکیبات بسیار نازک و پایدار می‌باشند. بنابراین سرعت خورده شدن روی در هر شرایط آب و هوایی، بسیار پایین می‌باشد. عوامل بسیار مهمی که در سرعت خورده شدن روی موثر است، زمان قرارگیری در معرض رطوبت و میزان آلودگی هوا می‌باشد. خوردگی فقط زمانی اتفاق می‌افتد که سطح فلز مرطوب باشد. شرایط اسیدی و یا شرایط بازی قوی تاثیر بسیار زیادی روی سرعت خوردگی دارند و خوردگی را تشدید می‌نماید.
3-4-2- تاثیر مصالح ساختمانی بر پوشش فلزی
تحقیق و بررسی در مورد سازه های سبک فولادی LSF