مقاله تحلیلی: مزایا و مفاهیم ستون‌ ها و دال‌های کامپوزیت

دال‌های کامپوزیت

• شامل عرشه‌ فولادی پروفیل با یک بتن مصلح درجا بر روی آن
• عرشه (ورقه‌های پروفیل شده) تنها به عنوان قالب دائمی بتن عمل نمی‌کند، بلکه پیوستگی برشی کافی با بتن دارند، به گونه‌ای که هنگامی که بتن مقاومتش را به دست آورد، دو مصالح با هم به صورت مرکب عمل می‌کنند.
• دهانه بین 3 تا 4.5 متر بر روی تیرها یا دیوارهای تکیه‌گاهی
• اگر در طول ساخت، دال تکیه‌گاه نداشته باشد، عرشه به تنهایی وزن بتن و بارهای ساخت را نگه می‌دارد.
• اگر دال تکیه‌گاه داشته باشد، تمام بارها توسط بخش کامپوزیت تحمل می‌شود.
• در حالت عادی، معمولا دال های کامپوزیت به صورت تکیه‌گاه ساده طراحی می‌شوند.

ورق‌های فولادی پروفیل شده

• عمق آن‌ها از 45 میلی‌متر تا بیش از 200 میلی‌متر است.
• مقاومت‌هایی در بازه‌ 235 نیوتون بر میلی‌متر مربع تا 460 نیوتون بر میلی‌متر مربع دارند.
• ضخامت آن‌ها از 0.8 میلی متر تا 1.5 میلیمتر است.
• شکل‌‌های متنوع قفل و بست بین بتن و فولاد را فراهم می‌آورد.
• عرشه‌ها ممکن است برای پایدارسازی تیرها در مقابل کمانش پیچشی جانبی در طول ساخت هم استفاده شوند.
• عرشه‌ها ساختمان را به صورت یکپارچه و مانند یک دیافراگم برای انتقال بار باد به دیوارها و ستون‌ها در می‌آورد.
• معمولا بار ساخت و ساز موقت در انتخاب پروفیل عرشه‌ها تعیین کننده است.

ستون‌های کامپوزیت

 یک ستون کامپوزیت فولادی – بتنی یک عضو فشاری است که ترکیبی از یک بتن روی یک مقطع فولادی گرم نورد یا یک مقطع لوله‌ای فولادی گرم نورد شده پر شده با بتن می‌باشد. حضور بتن چند مزیت برای مقطع ایجاد می‌کند:

• حفاظت در برابر آتش
• مقاومت در برابر یک بار محوری کوچک
• کاهش لاغری موثر عضو فولادی که مقاومت آن در برابر نیروی محوری را افزایش می‌دهد.

سختی خمشی ستون‌های فولادی H یا I شکل در جهت جان نسبت به جهت موازی بال‌ها بسیار بیش‌تر است. عملکرد شکل‌پذیری ستون‌های فولادی دایره‌ای بسیار بهتر از عملکرد ستون‌های نوع مستطیل شکل است. در مقاطع لوله‌ای پر شده با بتن نیاز به فولاد بیش‌تر برای مسلح سازی بتن نمی‌‌باشد. در مقاطع با پوشش بتنی هم بتن مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می‌‌کند.

با وجود این که کمانش موضعی مقاطع فولادی حذف می‌‌شود، اما همچنان امکان کمانش کلی ستون کامپوزیت وجود دارد و باید در نظر گرفته‌شود. مقاومت فشاری پلاستیک یک مقطع کامپوزیت نشان دهنده‌ حداکثر بار قابل اعمال به یک ستون کامپوزیت کوتاه است.

جنبه‌های استفاده از سازه‌های کامپوزیت

• معماری
• اقتصادی
• کاربردی
• انعطاف پذیری ساختمان
• مونتاژ

معماری

• دهانه‌های بزرگتر
• دال‌های نازک‌تر
• ستون‌های لاغرتر
• فرصت‌های بهتر برای طراحی

اقتصادی

• کاهش ارتفاع که ارتفاع کل ساختمان را کاهش می‌دهد
• دهانه‌های طولانی تر با ارتفاع یکسان
• تعداد طبقات یکسان با ارتفاع ساختمان ثابت
• کاهش زمان ساخت
• صرفه‌جویی در هزینه‌ها و ساخت سریع تر ساختمان
• کاهش هزینه‌های تامین مالی
• آماده‌سازی سریع تر برای بهره‌برداری و در نتیجه افزایش درآمد اجاره

کاربرد

•محافظت در برابر آتش برای مقاطعی که بتن فولاد را در برابر آتش پوشانده است.

انعطاف‌پذیری ساختمان و خدمات

• تعمیر در طول عمر ساختمان
• تعمیر سرویس‌ها بدون تجاوز به حریم خصوصی دیگر ساکنان
• جای‌دادن امکانات خدماتی

1. در سقف‌ها
2. در یک طبقه‌ فرعی
3. در یک باکس که در طول دیوارها حرکت می‌کند

مونتاژ

• سکوهای فولادی برای کار
• مسلح سازی ورق‌های فولادی پروفیل شده
• سرعت و سادگی ساخت و ساز
• محصولاتی با کیفیت کنترل شده که از دقت بالاتر ما را مطمئن می‌سازد

ساخت و ساز مرکب

• ظرفیت تکیه‌گاهی بیشتر
• سختی بالاتر
• باز توزیع پلاستیک

مثال‌ها

 برج میلنیوم (وین – اتریش)

• 55 طبقه
• ارتفاع کل 202 متر
• مساحت طبقه همکف 38000 متر مربع
• هزینه‌ حدود 145 میلیون یورو
• زمان ساخت: 8 ماه

 منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.