مزایا و معایب سازه های مختلط

*مزایا و معایب سازه های مختلط
با توجه به خواص منحصر به فرد سازه های فولادی و بتنی نمی توان هیچکدام را به دیگری ارجح دانست از سال های 1900 میلادی استفاده همزمان از مصالح فولادی و بتنی در طراحی و ساخت سازه ها مورد توجه مهندسین قرار گرفت. هدف اصلی استفاده همزمان از مزایای هر دو مصالح و پوشش معایب تک تک آنها بود. در سازه های مختلط آنچه بیش از هر چیز در طراحی موثر می باشد عملکرد همزمان هر دو مصالح در تعیین ظرفیت باربری عضو است. یعنی باید اتصال مناسب بین ورق فولادی و قطعه بتنی برقرار باشد تا از لغزش این دو بر روی یکدیگر جلوگیری شود.


در یک سقف مختلط عرشه فولادی - متال دک با وجود برشگیر (گلمیخ) های کافی امکان لغزش بین لایه بتنی و ورق فولادی وجود نداشته و خمش هر دو جنس همزمان رخ می دهد و کرنش محل تماس بین بتن و فولاد در سقف عرشه فولادی - متال دک یکسان بوده و کل مقطع دارای یک تار خنثی می باشد. در چنین مقطعی لنگر خمشی حداکثر به صورت یکجا و توسط کل مقطع مرکب تحمل می شود.
محاسبات انجام گرفته نشان می دهد که ظرفیت باربری یک عضو خمشی با مقطع مرکب حدود 30 درصد بیش از مقطعی با مشخصات یکسان ولی بدون برشگیر (گلمیخ) کافی، می باشد.
لذا موارد زیر از جمله مزایای استفاده از مقاطع مختلط با عملکرد مرکب می باشد.
1- کاهش وزن فولاد مورد نیاز
2- کاهش ارتفاع تیرها
3- افزایش سختی دال ها و مقاطع
4- دال بتنی در تیرهای فولادی متکی به دال بتنی نقش تکیه گاه ممتد جانبی را برای تیرچه فولادی ایفا می کند.
5- آزمایشات تجربی نشان داده است که رفتار تیرهای مختلط در تحمل بارهای اضافی و اتفاقی مطلوب تر از تیرهای فولادی و بتنی تنها است.
با وجود مزایای ذکر شده اعضای مختلط دارای معایبی می باشند که به چند نمونه اشاره می شود:
1- عدم وجود ظرفیت کششی در مصالح بتنی باعث می گردد تا در حالتی که بتن تحت کشش قرار می گیرد عملکرد مقطع مختلط مناسب نباشد. برای مثال در اعضای محوری که تحت کشش قرار می گیرند، ظرفیت کششی مقطع فقط بر اساس ظرفیت فولاد محاسبه می شود. همچنین در تیرهای مختلط که دال بتنی بر روی تیرچه فولادی قرار گرفته است، تحت اثر لنگر خمشی منفی بتن تحت کشش قرار گرفته و از محاسبات حذف می شود. در چنین مقطعی، ظرفیت خمشی بر اساس مقطع فولادی تنها و یا در صورت احراز شرایط مناسبی بر اساس مقطع فولادی و میلگردهای موجود در دال تعیین می گردد.
2- پدیده خزش در بتن تحت فشار باعث تغییر شکل های دراز مدت در تیرهای مختلط می گردد و باید اثر آن در محاسبه تغییر شکل ها لحاظ گردد.
3- استفاده از مقاطع مختلط برای پوشش دهانه های کوچک و اعضایی که نیاز به مقاطع بزرگی ندارند چندان به صرفه نیست و از آنها عمدتا زمانی استفاده می شود که مقاطع معمول جوابگو نباشد.
• طراحی سازه های فولادی به روش حدی
نویسندگان:
دکتر مجتبی ازهری
دکتر عموشاهی
دکتر سید رسول میرقادری

 

تماس و پشتیبانی

  • آدرس :اتوبان نیایش -سردار جنگل شمالی-خیابان قدس-پلاک 4-واحد6
  • ایمیل : info@aras-bp.com
  • تلفن 1 :44814143
  • تلفن 2 :44812019
  • تلفکس :44855801

دسترسی سریع

شبکه های اجتماعی

شرکت ساختمانی آراس بنیان پارسه

ما از کوکی ها برای بهبود وب سایت استفاده می کنیم.ادامه استفاده شما از کوکی ها در سایت رضایت شما را از کوکی ها نشان می دهد. سیاست کوکی من از کوکی ها استفاده می کنم. قبول کردن