سازه های فولادی1

طراحی سازه‌های فولادی در طول 100 سال گذشته دست خوش تغییرات فراوانی شده و سیر تکاملی خود را از میان روش‌هایی مبتنی بر شناخت اولیه از مصالح فولاد و برخی مباحث ابتدایی علم ریاضیات تا مباحث گسترده‌تری مبتنی بر شناختی عمیق‌تر و گسترده‌تر از فولاد و همچنین بکارگیری علوم نظری و آزمایشگاهی مختلف پیموده و تجربیات متعدد و گرانمایه‌ای را کسب نموده است.

روند طراحی حاضر، به صورت عمده، ترکیبی است از مباحث تئوری مطرح در علومی همچون پایداری سازه‌ها، مقاومت مصالح، تحلیل سازه‌ها و تئوری ورق‌ها و پوسته‌ها و همچنین تجربیات آزمایشگاهی و عملی مختلف، برای در نظر گرفتن یک حاشیه‌ی ایمنی مناسب، به صورت قوانینی تدوین شده و در آیین‌نامه‌های طراحی مختلف ذکر شده‌اند.

روش‌های تنش مجاز و حالات حدی تا به امروز به عنوان دو روش اصلی طراحی شناخته شده و به صورتی مجزا در آیین‌نامه‌ها ارائه می‌شدند. در دهه‌ اخیر، آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌های فولادی از جمله AISC روش تنش مجاز را با روشی تحت عنوان مقاومت مجاز جایگزین نموده و روابط و ضوابط مربوط به دو روش حدی و مقاومت مجاز را در کنار یکدیگر و در آیین‌نامه‌ای واحد ذکر نموده‌اند. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان نیز به عنوان آیین‌نامه‌ی رسمی کشور، تا سال‌ها، تنها روش تنش مجاز را در خود جای داده بود ولی اخیراً در پی انتشار ویرایش سوم این آیین‌نامه در سال 1387 توسط وزارت مسکن و شهرسازی، در کنار روش تنش مجاز، روابط و ضوابط طراحی با استفاده از حالات حدی نیز ارائه گردید. این ویرایش از مبحث دهم با هدف پیمودن دوره‌ی گذار از روش کلاسیک تنش مجاز به روش‌های دقیق‌تر حدی و مقاومت مجاز تالیف شده بود و این دوره‌ی گذار، اکنون در سال 1392 با انتشار ویرایش چهارم این مبحث به پایان خواهد رسید و دو روش مذکور به عنوان تنها روش‌های رسمی و قانونی شناخته خواهند شد. تغییر اساسی دیگری که در ویرایش 1392 مبحث دهم اعمال شده است، تطبیق آن با ویرایش 2010 آیین‌نامه‌ی AISC است.

ایجاد تغییرات در مبحث دهم  مقررات ملی ساختمان و ضوابط طراحی سازه‌های فولادی، ما را بر آن داشت تا همگام با این تغییرات پیش رویم. این تغییر نگرش در شیوه‌ی طراحی نیازمند ایجاد زمینه‌های آموزشی در سطح دانشگا‌ه‌ها و مهندسین مرتبط با این حوزه است. در این راستا سعی خود را بر آن داشتیم تا نگارش این کتاب به گونه‌ای باشد که خوانندگان بتوانند از یک سو با ضوابط جدید طراحی سازه‌های فولادی آشنا شوند و از سوی دیگر تشابه و تغییرات آن‌ها را با ضوابط پیشین طراحی مقایسه نمایند. مولفین بر این باور هستند که با این شیوه مخاطبین راحت‌تر با روش‌های جدید ارتباط برقرار می‌نمایند.

کتاب پیش رو، مجموعه‌ای است که با هدف آشنایی مهندسان و دانشجویان عزیز با مبانی طراحی با استفاده از سه روش فوق، درک مباحث مربوط به ضوابط مطرح شده در آیین‌نامه‌ها و آموزش چگونگی استفاده از آن‌ها نگاشته شده است. در تدوین مباحث این کتاب، حفظ شیوایی و روانی متون و پرهیز از پیچیدگی مطالب، به عنوان یک اصل مهم در دستور کار مولفین بوده است. بنابراین در فصل‌های مختلف کتاب، بیش از آن‌که به بیان مباحث تئوریک و آزمایشگاهی پیچیده‌تر که در پس روابط و الزامات آیین‌نامه‌ای نهانند پرداخته شود، به ذکر مفاهیم و نتایج کاربردی حاصل از این مباحث بسنده شده و خوانندگان مشتاق برای ادامه‌ی مطالعات به سایر مراجع فارسی و یا لاتین ارجاع داده می‌شوند.

 در هر فصل از کتاب، پس از تشریح مفاهیم مورد نیاز در طول فصل، ضوابط و روابط آیین‌نامه‌ای و الزامات روش‌های حدی، مقاومت مجاز و تنش مجاز ذکر شده و همزمان مقایسه‌ای بین این سه روش و همچنین ضوابط مندرج در مبحث دهم، نشریات سازمان برنامه و بودجه و آیین‌نامه‌های دیگر از جمله نشریات مختلف موسسه‌ی AISC نیز بیان شده است. در قسمت‌های مختلف هر فصل نیز پس از بیان مباحث مورد نیاز، مثال‌های مفیدی به صورت مقایسه‌ای طرح و حل شده است تا به درک هر چه بهتر مباحث کمک نماید. همچنین در انتهای فصل تمریناتی با هدف تثبیت آموخته‌های خواننده و تکمیل مثال‌ها آورده شده است. حل این تمرینات و مثال‌ها توسط خواننده اقدامی است که به باور مولفین برای نیل به اهداف کتاب بسیار مفید خواهد بود.

کتاب حاضر در 2 جلد و 10 فصل تدوین یافته که فصول گنجانده شده در هر جلد به شرح زیر می‌باشند:

جلد اول

فصل 1- مقدمه‌ای بر طراحی سازه‌های فولادی

فصل 2- طراحی اعضای کششی

فصل 3- طراحی اعضای فشاری

فصل 4- طراحی اعضای خمشی

فصل 5- طراحی تیر ستون‌ها

جلد دوم

فصل 6- کاربرد جوش در طراحی اتصالات

فصل 7- کاربرد پیچ در طراحی اتصالات

فصل 8- طراحی اتصالات

فصل 9- طراحی مقاطع مرکب

فصل 10- طراحی تیر ورق‌ها

در نگارش کتاب پیش رو سعی شده تا اکثر مطالب مطرح در زمینه‌ی طراحی سازه‌های متعارف فولادی پوشش داده شود، ولی مطالعه‌ی این کتاب به هیچ وجه به معنای بی‌نیازی از مطالعه‌ی دقیق و عمیق دیگر مراجع معتبر و بخصوص آیین‌نامه‌ها و راهنماهایی که بسته به مورد در قسمت‌های مختلف ذکر شده‌اند، نبوده و مطالعه‌ی آن‌ها در کنار این کتاب بسیار مفید خواهد بود.

در پایان، هر چند تمامی تلاشمان را در جهت به حداقل رساندن مشکلات و ایرادات؛ اعم از نگارشی، فنی و محتوایی متمرکز کرده‌ایم، ولی به هر حال دور از نظر ماندن تعدادی از این مشکلات همچنان محتمل است. به خصوص آنکه کتاب، اولین چاپ خود را تجربه می‌کند. از این رو دست تمامی اساتید و دانشجویان عزیز را در جهت ارائه‌ی پیشنهادها و رهنمودهای گرانقدرشان برای رفع نقایص باقی مانده به گرمی می‌فشاریم و از این بابت نیز پیشاپیش عذر خواهی می‌نماییم.

                                                                                          سعید شجاعی