اجرای سازه های فولادی

اجرای سازه های فولادی

اسلاید 1: مادسیج، شبکه آموزشی پژوهشی دانشجویان ایرانMadsg.comمادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایران!!

اسلاید 2: رضا راستی دکترای مهندسی عمران – زلزلهاستادیار دانشگاه اجراي سازه های فولادی

اسلاید 3: فهرست مطالب 1- تهیه فولاد 2- انواع فولاد 3- پروفیل های فولادی 4- مقادیر هندسی پروفیل های فولادی 5- مشخصات مکانیکی پروفیل های فولادی 6- کلیات طراحی سازه های فولادی

اسلاید 4: مقدمه:فولاد الیاژی از آهن ، کربن و چند فلز دیگر استآهن فلزی بسیار ناپایدار است، خالص آن وجود ندارد، بسیار گران و دارای مقاومت کم و نرم و نامناسب است.آهن با اضافه شدن کربن پایدار میشود. به آهن پر کربن چدن گویندفولاد ساختمانی دارای 0/2 درصد کربن است

اسلاید 5: آهن:آهن – آیرون Iron – آیزن Eisen آلمانیپنج درصد پوسته زمین آهن است- 95 درصد تولید فلز دنیا آلیاژ آهن یعنی فولاد است.دركوه‏هاي آيدا واقع درسرزمين تروا (تركيه) و دركناردرياي اژه جنگل انبوه وسيعي آتش مي‏گيرد. گفته مي‏شود كه سطح زمين آن نواحي ازآهن غني بوده است. به ‏اين جهت حرارت حاصل ازحريق سبب ذوب آهن موجود در منطقه شده و کربن ناشی از سوختن چوب پس از اتمام حريق فولاد منجمد شكل‏پذير در محل باقي مي‏ماند

اسلاید 6: آهن ازسنگ آهن‏هاي زيراستخراج مي‏شود1- سنگ معدن ماگنتيت: اين سنگ معدن كه حاوي ماگنتيت به فرمول (اكسيدفروفريك) است، پرعيارترين سنگ معدن آهن مي‏باشد و داراي تا 65 درصد آهن است. رنگ اين كاني سياه است.2- سنگ معدن هماتيت: اين سنگ معدن حاوي كاني هماتيت به فرمول (اكسيدفريك) است. 0 تا60 درصدآهن دارد. اين سنگ معدن دربيشتركشورها يافت مي‏شود. رنگ اين كاني قرمزاست. (بافق، گل گهر سیرجان، خراسان )3-سنگ معدن‏هاي هيدراته: اين سنگ‏ها حاوي كاني‏هاي ليمونيت هستند و اغلب در نقاط باتلاقي يافت مي‏شوند. اين نوع سنگ ‏آهن مي‏تواند تا50 درصد سنگ‏ آهن داشته باشد. رنگ كاني ليمونيت قهوه‏اي مايل به زرد است. (بندر عباس، نطنز، کردستان، آذربایجان غربی)4- سنگ معدن كربناته: اين سنگ معدن حاوي سيدريت به فرمول (كربنات آهن) است وحداكثر تا 45 درصد آهن دارد. رنگ كاني اين سنگ آهن سياه مايل به قهوه‏اي است.

اسلاید 7: تهیه فولاد:فولادهاي ساختماني بيشتر ازكوره‏هاي بلند تهيه مي‏شود. جهت سوزاندن كربن آهن خام مذاب از هوای داغ و یا اكسيژن صنعتي استفاده مي‏شود. درروش هواي داغ، هواي داغ بافشاري بين07 تا2 كيلوگرم برسانتيمترمربع به‏مدت 18 تا20 دقيقه به‏درون مبدل دميده مي‏شود. هواي مورد نياز500 مترمكعب به‏ازاي هرتن فلز مذاب است. درصورتي كه از اكسيژن صنعتي استفاده شود، اكسيژن ازطريق لوله‏اي كه به فاصلة075 تا 3.6 متر بالاي فلز مذاب قرارگرفته است، با فشار به داخل فلز مذاب دميده مي‏شود. دراين روش دماي فلزمذاب تا3000 درجة سانتيگراد هم مي‏رسد. دركارخانةذوب آهن اصفهان فلزمذاب حاصل ازكورة بلند را پس ازخالي شدن از كوره درظرف‏هاي خمره ‏مانند ريخته و به‏ وسيلة واگن‏هاي مخصوص به ‏قسمت مبدل مي‏برند. دراين قسمت درحدود80 تن فلز مذاب به ‏مدت 45 دقيقه تحت دمش اكسيژن از بالا قرارگرفته وتبديل به فولاد مي‏شود.

اسلاید 8: انواع فولاد:مقدار كربن فولاد مهم‏ترين عامل تعيين‏كنندة خواص مكانيكي آن است. باكم و زياد كردن كربن مي‏توان فولادهايي بااستحكام و شكل‏پذيري مختلف به ‏دست آورد.زياد شدن كربن استحكام فولاد را افزايش مي‏دهد درحالي‏كه شكل‏پذيري آن ‏را كاهش مي‏دهد. 1- فولادنرم(ساختماني) كه داراي0.09 تا0.29 درصدوزني كربن است.2- فولادباكربن متوسط(فولاداعلاي ساختماني) كه داراي0.30 تا0.59 درصد وزني كربن است.3- فولادپركربن(فولادابزار) كه داراي 0.6 تا1.7 درصد وزني كربن است.فولادهاي نرم وبا كربن متوسط ضمن داشتن استحكام قابل توجه از نظر قابليت تغييرشكل و نرمي نيزخواصي كه دركارهاي ساختماني و صنعتي مورد نظراست را برآورده مي‎نمايند.ازفولاد باكربن زياد درساختن ابزارماشين‏كاري، چاقو، اره، ساچمه، فنر و نظايرآن استفاده مي‏نمايند. وجود منگنز در فولاد باعث بالارفتن استحكام آن مي‏شود و از طرف ديگر منگنز سختي فولاد را بالا برده وشكل دادن آن را دشوار مي‏سازد.

اسلاید 9: شکل دهی فولاد (ریخته گری)دراين روش فولاد مذاب را به‏ صورت شمش، شمشال ويا لوحه (ورق ضخيم) درمي‏آورند. براي تهية شمش، فولاد مذاب را در قالب‏هايي به حجم تا 800 ليتر ازجنس چدن با پوششي ازآجرهاي نسوز مي‏ريزند. بااستفاده ازريخته‏گري مداوم به‏صورت پيوسته، از فولاد مذاب نيمرخ‏هاي طويلي با ضخامت5 تا 30 سانتيمتر ساخته مي‏شود.

اسلاید 10: شکل دهی فولاد (نورد)هرگاه يك قطعة فولادتحت اثرچنان تغيير شكلي قرار گيردكه پس از حذف عامل تغييرشكل‏دهنده، شكل اولية خود راپيدا نكند، اين تغييرشكل راتغييرشكل خميري مي‏نامند.درنورد گرم، قطعات نورد برحسب نوع فولاد و محصول مورد نياز 900 تا1150 درجةسانتيگراد گرم میشود تا فولاد مقاومت دربرابر تغييرشكل خود را تاحد مناسبي ازدست بدهد. دراين ‏صورت با مصرف انرژي كمتر قادر به نوردكردن می شود.درروش نورد، پس ازگرم‏كردن فولاد تا دماي مناسب، آن ‏رابه دفعات متعدد از بين استوانه‏هاي درحال دوران مي‏گذرانندكه پس از طي مراحل لازم به شكل مورد نظردرمي‏آيد.درشكل1، مراحل مختلف نوردتيرآهن نشان داده شده است.

اسلاید 11: مراحل مختلف نوردتيرآهن

اسلاید 12: پروفیل های فولادی گرم نورد شدهنورد:نورد گرمنورد سردريخته گري:قالب ريزيفشاري