شاخۀ: کاردانش زمینۀ: صنعت زیرگروه: معماری

نقشه کشی اسکلت فلزی شاخۀ: کاردانش زمینۀ: صنعت گروه تحصیلی: عمران زیرگروه: معماری رشتۀ مهارتی نقشه کشی ساختمان کد 6184 نام استاندارد مهارتی: نقشه کشی سازه کداستاندارد متولی: 0-32/54/1/4 شمارۀ درس: نظری 9986/2 و عملی 9987/2 فاطمه پاکخو شاهین تاجالدینی فرنوش دباغی ان مریم عبادی و حاجرحیم وجدانی نقشهکشی اسکلت فلزی/ مؤلفان: فاطمه پاکخو شاهین تاجالدینی فرنوش دباغی ان مریم عبادی و حاجرحیم وجدانی 1394 120 ص.: مصور. ( شاخۀ کاردانش شمارۀ درس نظری 9986/2 و عملی 9987/2 ( متون درسی شاخۀ کاردانش زمینۀ صنعت گروه تحصیلی عمران زیرگروه ساختمان و معماری 1. نقشهکشی اسکلت فلزی. الف. عنوان. 1394

همكاران محترم و دانشآموزان عزيز: پيشنهادها و نظرهای خود را دربارۀ محتواي اين كتاب به نشاني تهران صندوق پستي شمارۀ 4874/15 دفتر تأليف کتابهاي درسی فني و حرفهاي و كاردانش ارسال فرمايند. tvoccd@roshd.ir پیامنگار )ایمیل( وبگاه )وبسایت( www.tvoccd.medu.ir وزارت آموزش و پرورش سازمان پژوهش و برنامهریزی آموزشی برنامهريزي محتوا و نظارت بر تأليف: دفتر تألیف کتابهای درسی فنی و حرفهای و کاردانش عنوان و کدكتاب: نقشهکشی اسکلت فلزی 609/15 مؤلفان: فاطمه پاکخو شاهین تاج الدینی فرنوش دباغی ان مریم عبادی وحاج رحیم وجدانی ويراستار فنی: کمیسیون تخصصی برنامهریزی و تألیف کتابهای درسی رشتۀ نقشهکشی ساختمان نظارت بر چاپ و توزیع: ادارۀ کل نظارت بر نشر و توزیع مواد آموزشی سازمان پژوهش و برنامهریزی آموزشی تهران ایرانشهر شمالی ساختمان شمارۀ 4 آموزش و پرورش )شهید موسوی( تلفن: 9 88831161 دورنگار: 88309266 کد پستی: 1584747359 وبسایت: www.chap.roshd.ir صفحهآرا رسام و طراح جلد: مریم عبادی زهرا نامی ناشر: شرکت چاپ و نشر کتابهای درسی ایران: تهران کیلومتر 17 جاد ۀ مخصوص کرج خیابان 61 )داروپخش( تلفن: 5 44985161 دورنگار: 44985160 صندوق پستی: 139 37515 چاپخانه: شرکت چاپ و نشر کتابهای درسی ایران»سهامی خاص«نوبت و سال چاپ: پنجم 1394 حق چاپ محفوظ است. شابک: 978-964-05-2323-0 978-964-05-2323-0 ISBN:

باید باورمان شود که ما می توانیم. امام خمینی «قد س سر ه الشریف«

1 مقدمه ای بر چگونگی برنامه ریزی کتاب های پودمانی برنامه ریزی تألیف»پودمان های مهارت«یا»کتاب های تخصصی شاخه ی کاردانش«برمبنا ی استاندارد های کتاب»مجموعه برنامه های درسی رشته های مهارتی شاخه ی کاردانشمجموعه هشتم«صورت گرفته است. براین اساس ابتدا توانایی های هم خانواده) Power )Harmonic موردمطالعه و بررسی قرارگرفته است. سپس مجموعه مهارت های هم خانواده به صورت واحد های کار تحت عنوان) Unit ( دسته بندی می شوند. درنهایت واحد های کار هم خانواده با هم مجددا دسته بندی شده و پودمان مهارتی )Module( را تشکیل می دهند. دسته بندی»توانایی ها«و»واحد های کار«توسط کمیسیون های تخصصی با یک نگرش علمی انجام شده است به گونه ای که یک سیستم پویا بربرنامه ریزی و تألیف پود مان های مهارت نظارت دائمی دارد. به منظورآشنایی هرچه بیشترمربیان هنرآموزان و هنرجویان شاخه ی کاردانش و سایرعالقه مندان و دست اندرکاران آموزش های مهارتی با روش تدوین»پودمان های مهارت«توصیه می شود الگوهای ارائه شده در نمون برگ های شماره )1( ) 2 (و) 3 ( مورد بررسی قرارگیرد. درارائه دسته بندی ها زمان مورد نیاز برای آموزش آن ها نیز تعیین می گردد با روش مذکور یک پودمان به عنوان کتاب درسی مورد تأیید وزارت آموزش وپرورش در»شاخه کاردانش«چاپ سپاری می شود. Mو...( 2 و هرپودمان نیز به تعدادی Mو 1 به طور کلی هراستاندارد مهارت به تعدادی پودمان مهارت ( Pو...( 2 تقسیم می شوند. نمون برگ Pو 1 Uو...( 2 و هر واحدکار نیزبه تعدادی توانایی ویژه ( Uو 1 واحدکار) شماره )1( برای دسته بندی توانایی ها به کارمی رود. در این نمون برگ مشاهده می کنیم که در هرواحدکار چه نوع توانایی هایی وجود دارد. درنمون برگ شماره )2( واحد های کار مرتبط با پودمان و درنمون برگ شماره )3( اطالعات کامل مربوط به هرپودمان درج شده است. بدیهی است هنرآموزان ارجمندو هنرجویان عزیز شاخه ی کاردانش و کلیه همکارانی که درامرآموزش های مهارتی فعالیت دارند می توانندمارا درغنای کیفی پودمان ها که برای توسعه آموزش های مهارتی تدوین شده است رهنمون و یاور باشند. سازمان پژوهش وبرنامه ریزی آموزشی دفتر تألیف کتاب های درسی فنی وحرفه ای وکاردانش P=Power U=Uonit M=Module

مقدمه همواره سازه و طراحی معماری چه دریک سرپناهی ساده و چه درفضایی محصور و بزرگ جداناشدنی اند. یک معماری مطلوب باید مانند آن چه که ویتروویوس در روم باستان فرمان داده دارای ثبات و استحکام)دوام سازهای( سودمندی)عملکرد( و جذابیت و زیبایی باشد که از این میان پایداری و دوام از اصلیترین و مهمترین معیاراست که از طریق ساخت و ساز درست تأمین میشود. به سادهترین زبان سازه درساختمان به معنی برپایی و نگهداری ساختمان است. سازه این عمل را با تحمل بار ساختمان درمقابل نیروی جاذبه انجام میدهد. در هرصورت ساختمان از مصالحی تشکیل شده است که باید دربرابر نیروهای طبیعی مانند وزن ساختمان باد آتش و... پایدار باشد. هرمصالحی درساختمان تحت شرایط مختلف به طورمتفاوتی عمل میکند ولی باوجود این تمام مصالح ساختمانی کیفیتهای مشترکی دارند. تنها نکتهی مشترک آنها این است که مصالح درمقابل فشارتغییرفرم میدهند گرچه این تغییرآنقدر کوچک است که فقط با وسایل اندازهگیری معین میشود اما همیشه وجود دارد. شناخت انواع سازههای ساختمانی اولین گام درکلیهی مراحل طراحی و اجرای ساختمان است و شناخت رفتارهای سازهای از مهمترین عوامل مؤثر درانتخاب صحیح محاسبهی دقیق طراحی درست و اجرای مطمئن و ایمن ساختمان میباشد. کتابحاضر تحت عنوان»نقشهکشی اسکلت فلزی«متشکل از دو واحدکار شامل مباحثی درمورد اتصاالت سازههای فلزی وقابهای خرپاییو سوله و چگونگی ترسیم هریک از آن بوده و سعی براین دارد تا هنرجویان را با مقدمات اولیهی اجرای ساختمان و تهیهی نقشههای آن آشنا نماید. درعینحال از کلی ه صاحبنظران هنرآموزان و هنرجویان پژوهشگر درخواست میکنیم نظرات سازندهی خود را دراختیار مؤلفین قراردهند تا دربازنگری و ا عمال اصالحات پیشنهادی سطح آموزش جوانان این مرز و بوم ارتقاء یابد. درآخرازکلی ه عزیزانی که دربه سرانجام رسیدن این کتاب راهنماییهای خود را از ما دریغ نکردند تشکرمینماییم. مؤلفین

فهرست عناوين صفحه 1 واحد کار اول : ترسیمنقشههایجزئیاتاسکلتفلزیودتایلهایمربوطبهآن 2 پیشآزمون 4-1-1 ساختمانهایاسکلتی 4 1-2- ساختمانهایاسکلت فلزیباسازههایقابیشکل 5-1-3 اعضایسازههایاسکلتفلزی 6-1-4 آشناییبااعضایسازههایفلزی 11-1-5 شناختاعضایسازههایفلزیبرحسبکاربریآنها 16-1-6 اتصاالتستونبهصفحهیزیرستون 16-1-7 وسایلاتصالدرسازههایاسکلتفلزی 18-1-8 انواعاتصاالتجوشی 21-1-9 امتداددادنستون 26-1-10 اعضایباربرافقیدرساختمانهایاسکلتفلزی 28-1-11 سقفطاقضربی 29-1-12 پالنتیرریزی 33 1-13- تیرریزی پله 35-1-14 ترسیمپالنتیرریزیسقفطاقضربی 38-1-15 نیمرخهایمناسبجهتتیر 41-1-16 تیرهایالنهزنبوری 47-1-17 تیرهایمرکب 49 1-18- تیرهایمشبک )باجانباز( 49-1-19 اتصالپلبهستون 65-1-20 اتصالتیربهتیر 70 1-21- اتصالدوتیرجهتافزودنطولآنها )امتداددادنتیر( 71-1-22 مهاربندیجانبیساختمانها 79 آزمونپایانیواحدکاراول واحدکاردو م: ترسیمنقشههایتیرهایمشبکوقابها 83 پیشآزمون 84 86-2-1 خرپا 104-2-2 قابهایفلزیشیبدار 118 آزمونپایانی 120 منابعومآخذ

هدف کلی پودمان شناخت نقشه هاي جزئيات اسكلت فلزي و تيرهاي مشبك و قاب ها و اندازه گذاري ودتايلهاي مرتبط واحدکار شماره توانایی عنوان توانایی نظری ساعت جمع عملی 110 70 4 توانايي ترسيم نقشه هاي جزئيات اسكلت فلزي و اندازه گذاري ودتايلهاي مرتبط 40 1 48 36 12 6 توانايي ترسيم نقشه هاي تيرهاي مشبك و قاب ها 2 158 106 52 جمع

واحدکاراو ل توانایی ترسیم نقشه های جزئیات اسکلت فلزی دتایل های مرتبط و اندازه گذاری آن ها هدف کلی شناخت پروفیل های ساختمانی ترسیم انواع اتصاالت فلزی و تعیین مشخصات آن ها هدف های رفتاری: فراگیر پس از گذراندن این واحد کار باید بتواند: نماید. 1 -انواع سازه های اسکلت فلزی را نام ببرد. 2 -اعضاء سازه های اسکلت فلزی را نام ببرد. 3 -پروفیل های ساختمانی را از نظر شکل ظاهری دسته بندی نماید. 4 -انواع اتصال ستون به فنداسیون و ستون به تیر را توضیح دهد. 5 -وسایل اتصال مقاطع فلزی را نام ببرد. 6 -عالئم اختصاری اتصاالت جوشی را طبق آئین نامه فوالد روی نقشه ها مشخص نماید. 7 -نحوه ی امتداد دادن تیرهای هم نمره و غیر هم نمره را ترسیم نماید. 8 -پالن تیرریزی سقف های طاق ضربی را همراه عالئم و جداول مربوط ترسیم نماید. 9 -انواع اتصاالت دو تیر هم نمره و غیر هم نمره را با استفاده از روش زبانه کردن انتهای تیرها ترسیم 10 -شکل های مختلف بادبند فلزی را ترسیم نماید. 1

پیش آزمون سؤاالت تشریحی - 1 انواع اتصاالت ستون بر فنداسیون را نام ببرید. - 2 روش های ساخت پروفیل های مورد نیاز در ساختمان را نام ببرید. 3- ابعاد بیس پلیت به چه عواملی بستگی دارد 4- منظور از بارهای افقی و قائم چه نوع بارهایی است 5- برای ساخت ستون از چه پروفیل هایی استفاده می شود پاسخ:............................................. 2

سؤاالت چهار گزینه ای 1 -عالمت روبرو برای بیان... میباشد. محوربندی پالن محل قطع اجزای ساختمان قسمتهایی که باید برچیده شوند نقاط برش خورده 2- نام نیمرخ روبرو... میباشد. IPB UNP IPE INP 3 -عامل اتصال صفحه زیر ستون به فنداسیون کدام است شبکهی میلگرد رکابی بولت ادکا 4- به منظور مقابله با نیروی جانبی در ساختمانهای اسکلت فلزی بکار میرود. بادبند میلگرد ممان منفی تیر نعل درگاه میلگرد رانشی 5- پروفیل مورد استفاده در بازوی پله چه نام دارد نعلدرگاه شمشیری تیر پوشش تیرچه 6- موقعیت بادبندها در کدام پالن مشخص میشود موقعیت آکس بندی تیرریزی فنداسیون 7- درتیرآهن IPE180 عدد بعد از IPE...تیر آهن میباشد. پهنای بال ضخامت ارتفاع طول - 8 PLAN FRAMING یعنی... پالن فنداسیون پالن فنداسیون نواری پالن آکسبندی پالن تیرریزی 3

شکل 1-1 1-1- ساختمان های اسکلتی ساختمان های اسکلتی شامل قاب هایی هستند که از اتصال تیرها و ستون ها به وجود می آیند)شکل 1-1 (. این قاب ها در واقع حجم کلی ساختمان را تشکیل می دهند و وظیفه انتقال کل بارهای زنده و مرده را به عهده دارند. ساختمان های اسکلتی خود بر حسب نوع مصالح اعضای باربر به صورت ساختمان های اسکلت فلزی بتنی چوبی و غیره دسته بندی می شوند)شکل 1-2(. شکل 1-3 شکل 1-2 سازه: مجموعه اعضای باربر )اسکلت( هر ساختمان را سازه ی آن ساختمان گویند. منظور از ساختمان های فلزی در این درس سازه های قابی جهت مصارف غیرصنعتی مانند ساختمان های اداری و مسکونی می باشد)شکل 1-3 ( شکل 1-4 1-2- ساختمان های اسکلت فلزی با سازه های قابی شکل در این نوع ساختمان ها وزن کف و سر بارهای وارد بر آن به وسیله تیرهای پوشش به پل های فلزی و از طریق پل ها به ستون فلزی و از ستون به فنداسیون و نهایتا به زمین انتقال می یابد)شکل 1-4 (. 4

1-2-1- مزایای ساختمان های اسکلت فلزی سازه های اسکلت فلزی به دلیل مزایای زیادی که دارند کاربردهای فراوان و متنوعی پیدا کرده اند که بعضی از این مزایا عبارتند از : -استحکام و خواص خوب مکانیکی و مقاومت باالی فوالد در کشش و فشار - امکان تولید قطعات سازه های فوالدی به صورت پیش ساخته - امکان توسعه در صورت نیاز -قابلیت کاربرد در ارتفاع زیاد -سرعت نصب و اشغال فضای کمتر -عالوه بر موارد فوق به دلیل تولید در کارخانه و شرایط بهتر کنترل کیفیت مشخصات بهتری نسبت به بتن و سایر مصالح بنایی دارد. 1-2-2- معایب سازه های فوالدی -حساسیت فوالد در برابر عوامل جوی - مقاومت کم آن در مقابل آتش سوزی این معایب را می توان با اتخاذ تدابیر حفاظتی الزم مانند استفاده از ضدزنگ و پوشاندن مقاطع فلزی با بتن جبران نمود. واحدکاراو ل 1-3- اعضای سازه های اسکلت فلزی اعضای باربرساختمان های فلزی شامل: اعضای قائم مانند ستون ها اعضای افقی مانند تیرهای اصلی )شاه تیرها( و تیرهای پوشش )تیرچه ها( اعضای قطری مانند بادبندها مهارهای جانبی و اتصاالت فلزی که این اعضا را به هم متصل می سازند)شکل 1-5(. 5 شکل 1-5

1-4- آشنایی با اعضای سازه های فلزی محصوالت فوالدی کاربرد وسیعی در صنعت ساختمان دارند به همین دلیل به شکل های متنوعی تولید می شوند تا در هر قسمتی از سازه با مناسب ترین شکل موجود مورد استفاده قرار گرفته و از حداکثر ظرفیت باربری آن ها استفاده شود)شکل 1-6 (. طول معمول پروفیل های ساختمانی 6 12 تا 14 متر می باشد که در کشورهای مختلف با استانداردهای متفاوتی تولید می شوند. استاندارد اروپایی از جمله معروفترین آن ها می باشد که در بسیاری از کشورها از جمله ایران رعایت می شود محصوالت فوالدی استاندارد اروپایی به شرح زیر است. شکل 1-6 شکل 1-7 1-4-1- نیم رخ های تیپ I از مهم ترین نیم رخ های مصرفی در ساختمان های فلزی می باشند زیرا به دلیل بزرگ بودن ممان اینرسی نسبت به محور xx مقاومت خمشی زیاد حول این محور وجود دارد. این نیم رخ ها در تیپ های INP IPE IPB تولید می شوند)شکل های 1-7 و 1-8 (. 1-4-2- نیم رخ ناودانی ] این نیم رخ تا ارتفاع 40 سانتی متر نورد می شود و در ساخت ستون های مرکب تیرهای مشبک خرپا و بادبند به کار می رود عیب آن اینست که دارای یک محور متقارن بوده و به صورت تک مقاومت خمشی زیادی ندارد و بنابراین بهتر است به عنوان یک عضو خمشی )تیر(به صورت دوبل مورد استفاده قرار گیرد)شکل 1-9 (. h: ارتفاع مقطع b: عرض بال s: ضخامت جان t: ضخامت بال شکل 1-8 مشخصات هندسی نیم رخ ها شکل 1-9 6

1-4-3- نیم رخ نبشی L یکی از مهم ترین نیم رخ های ساختمان بوده و بیشترین کاربرد آن به صورت تک یا دوبل در ساخت مقاطع مرکب می باشد)شکل 1-10 (و)شکل 1-11 ( نبشی درطول های 15 متری 12 6 تولید می شود. نبشی با بال مساوی: پهنای بال های آن با هم برابرندمانند L 80 80 8mm )شکل 1-12 (. نبشی با بال نامساوی: پهنای یکی از بال ها بیشتر است. مانند L 90 60 8mm )شکل 13-1(. عالئم اختصاری نبشی در نقشه های فنی به صورت L می باشد و دوعدد اول بعد از آن پهنای بال ها و عدد سوم ضخامت آن را نشان می دهد. واحدکاراو ل 1-4-4- نیم رخ سپری این نیم رخ ها با شکل مقطع با دو اندازه متفاوت قاعده و ارتفاع تولید می شود. سپری هایی که قاعده شان دو برابر ارتفاع مقطع آن هاست. این نیم رخ ها از ابعاد 30 60 میلی متر تا 60 120 میلی مترتولید می شوند )شکل 1-14(. سپری هایی که قاعده و ارتفاع یکسان دارند. این نیم رخ ها در ابعاد 20 20 میلی مترتا 140 140 میلی متر تولید می شوند)شکل 1-15(. عیب عمده ی نیم رخ سپری مقاومت خمشی کم و سطوح مایل بال هاست که اتصاالت آن را مشکل می کند)شکل 1-16 (. شکل 1-10 شکل 1-13 شکل 1-12 شکل 1-11 7 شکل 1-16 شکل 1-15 شکل 1-14

شکل 1-17 شکل 1-18 شکل 1-19 این نیم رخ بیشتر در ساخت خرپا )به صورت تک یا دوبل( در و پنجره سقف شیروانی و اسکلت سقف کاذب به کار می رود)شکل 1-17 (. عالمت اختصاری آن به صورت یا می باشد و اعداد بعد از عالمت فوق به ترتیب پهنای قاعده و ارتفاع آن را نشان می هد. 1-4-5- نیم رخ Z در کارهای ساختمانی برای زیرسازی سقف های شیب دار به کار می رود و در کشتی سازی نیز استفاده می شود. در نقشه های فنی با Z نشان داده می شود و عدد بعد از آن ارتفاع Z را نشان می دهد)شکل 1-18(. 1-4-6- ورق و تسمه ورق های فوالدی تا عرض 3 متر در ضخامت های مختلف تولید می شوند و در ساخت تیرهای مرکب و مشبک به عنوان عضو اصلی یا به صورت ورق اتصال کاربرد وسیعی دارند. به دلیل عامل خوردگی و زنگ زدگی حداقل ضخامت ورق هایی که در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد 5 تا 6 میلی متردر نظر گرفته می شود. به ورق هایی که عرض آن ها کمتر از 160 میلی متر باشد تسمه گویند. معموال ورق ها و تسمه ها در طول 12 متر و ورق های عریض تا طول 15 مترتولید می شود. ورق و تسمه در نقشه های فنی با عالمت اختصاری PL L w t نشان داده می شوند که اعداد بعد از PL به ترتیب بیان گر طول عرض و ضخامت آن می باشند. )شکل 1-19 ( 1-4-7- میلگرد و مقاطع چهار گوش شش ضلعی میلگرد از قطر 5 تا 220 میلی متر نیم رخ های چهار گوش از مقطع 6 6 تا 150 150 میلی متر و مقاطع شش ضلعی با ب عد s از 13 تا 103 میلی متر ساخته می شوند)شکل 1-20 (. عالئم اختصاری و مفاهیم مربوط به نیم رخ های ساختمانی فوق در جدول 1-1 خالصه شده است. 5 220 6 a 150 13 S 103 شکل 1-20 8

جدول 1-1 عالئم اختصاری و مفاهیم مربوط به نیم رخ های ساختمانی ردیف نوع پروفیل شکل عالمت استاندارد فرم نشان دادن در نقشه های اجرایی توضیحات تیرآهن معمولی)نرمال( تیرآهن معمولی با ارتفاع 14 سانتیمتر INP14 INP 1 تیرآهن نیم پهن تیرآهن نیم پهن با ارتفاع 16 سانتیمتر IPE16 IPE 2 تیرآهن بال پهن)سبک وزن( تیرآهن بال پهن با ارتفاع 20 سانتیمتر ازنوع سبک IPB L وزن)اروپایی( 20 IPB L 3 تیرآهن بال پهن)متوسط وزن( تیرآهن بال پهن با ارتفاع 18 سانتیمتر ازنوع متوسط IPB18 وزن)اروپایی( IPB 4 تیرآهن بال پهن)سنگین وزن( تیرآهن بال پهن با ارتفاع 22 سانتیمتر ازنوع سنگین IPB V وزن)اروپایی( 22 IPB V 5 ناودانی ناودانی با ارتفاع 16 سانتیمتر )اروپایی( UNP16 UNP 6 تیرآهنZ تیرآهنZ با ارتفاع 18 سانتیمتر Z18 Z 7 نبشی با دو بال مساوی نبشی با عرض بال های 60 میلی مترو ضخامت 6 میلی متر L70x70x7 L 8 نبشی با دوبال نامساوی نبشی با عرض بال بزرگ 100 وعرض بال کوچک 50 میلی مترو ضخامت 10 میلی متر L100x50x10 L 9 قوطی)چهارگوش( قوطی چهارگوش توخالی به ابعاد بیرونی 100 میلی متر و ضخامت 9 میلی متر 100x100x9 10 پروفیل توخالی دایره شکل)لوله( لوله با قطر 100 میلی متر و ضخامت 8 میلی متر 100x8 11 سپری باارتفاع و قاعده ی مساوی سپری با قاعده و ارتفاع 40 سانتی متر T40x40 T 12 سپری باارتفاع و قاعده ی نامساوی سپری با قاعده 80 و ارتفاع 40 سانتی متر T80x40 T 13 میلگرد ساده میلگرد ساده با قطر 10 میلی متر 10 14 میلگرد آج دار میلگرد آج دار با قطر 10 میلی متر 12 15 چهارگوش توپر چهارگوش توپر با اضالع مساوی و برابر 100 100x100 میلی متر 16 تسمه 80x6 تسمه با عرض 80 میلی متر و ضخامت 6 میلی متر )PL( 17 ورق )پلیت( ورق)پلیت( با طول 400 و عرض 200 و ضخامت 10 میلی متر PL400x200x10 PL 18 9

1-4-8- مشخصات هندسی نیم رخ های ساختمانی این مشخصات جهت استفاده طراحان در جدول هایی خالصه شده است جدول 1-2 قسمتی از جدول مربوط به پروفیل INP می باشد. برای استخراج مشخصات هندسی نیم رخ های ساختمانی با توجه به نوع پروفیل ها به جدول مربوط به آن مراجعه نموده و مشخصات آن را برداشت می کنیم. جدول -1 2 برخی مشخصات INP200 را نشان می دهد. به عنوان مثال برای پیدا کردن عرض بال )b( تیر آهن INP200 از ستونI شماره 200 را انتخاب می کنیم عدد مقابل آن در ستون b عرض بال را نشان می دهد. تمرین: مشخصات هندسی شامل ارتفاع جان و عرض بال INP180 INP200 INP220 را از جدول 1-2 به دست آورید. الزم به تذکر است که نیم رخ های فلزی بر حسب کاربردشان دارای اشکال متنوعی می باشند مانند حایل های فلزی شکل 21-1 و ریل راه آهن شکل 1-22.در کتب فنی به چنین جدول هایی جدول اشتال نیز می گویند. شکل 1-21 جدول 1-2 I 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 h 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 b 42 50 58 66 74 82 90 96 106 113 119 125 s 3.9 4.5 5.1 5.7 6.3 6.9 7.5 8.1 8.7 9.4 10.1 10.8 t 5.9 6.8 7.7 8.6 9.5 10.4 11.3 12.2 13.1 14.1 15.2 16.2 r 2 2.3 2.7 3.1 3.4 3.8 4.1 4.5 4.9 5.2 5.6 6.1 6.5 شکل 1-22 10

1-5- شناخت اعضای سازه های فلزی بر حسب کاربری آن ها نامگذاری اعضای باربر ساختمان ها بر حسب موقعیت شان در سازه و نوع نیروی وارد بر آن می باشد. 1-5-1- ستون ستون در ساختمان به صورت قائم نصب می شود و وزن طبقه یا طبقات فوقانی را به زمین انتقال می دهد و معموال به عنوان عضو فشاری شناخته می شود. عضو فشاری عضوی است که بر دو سر آن نیروی فشار تأثیر می گذاردو تمایل دارداز طول آن بکاهد)شکل 1-23 (. 1-5-2- انواع ستون ها ستون های فلزی بر اساس موقعیت شان در پالن دسته بندی می شوند. هر ستون در پالن ستون گذاری با حرف c مخفف column نشان داده می شود و تیپ های C 1 از یکدیگر تفکیک می گردند.,C 2,C 3 مختلف ستون به صورت... شکل 1-24 قسمتی از پالن ستون گذاری ساختمانی را نشان می دهد که از جهت های شمال و جنوب محدود شرق و غرب نامحدود می باشد در آن تیپ های C 1 مختلف به همراه سطح بارگیری مربوط به هر کدام از آن ها مشخص شده است) C 3 ستون میانی را نشان می دهد(. C 2 ستون کناری و ستون گوشه شکل 1-23 واحدکاراو ل 11 شکل 1-24

1-5-3- مقاطع مختلف ستون مقطع مناسب برای ستون به عوامل مختلفی نظیر محاسبات روش های اجرا و حتی شرایط بازار بستگی دارد بنابراین نوع ستون ها را می توان از یک پروفیل تک مانند IPB و یا ترکیبی از چند پروفیل انتخاب نمود)شکل 1-25 (و)شکل 1-26 (. ستون نیروهای وارد بر ساختمان را به فنداسیون منتقل می کند. صفحات تقویتی به منظور افزایش ظرفیت باربری ستون مورد استفاده قرار می گیرند. ابعاد این صفحات با توجه به محاسبات فنی تعیین می شود)شکل 1-27 (. شکل 1-25 شکل 1-27 شکل 1-26 12

شکل 1-28 پروفیل هایی که به عنوان ستون مورد استفاده قرار می گیرند را به همراه مقاطع آن ها نشان می دهد. واحدکاراو ل IPB قوطی)مربع شکل( ستون مرکب )2IPE+2PL( قوطی)مستطیل شکل( لوله ستون مرکب )3IPE+2PL( ستون مرکب )2IPB+2PL( شکل 1-28 ستون مرکب )4L+PL( 13

شکل 1-29 الف پروفیل های به هم چسبیده شکل 1-29 ب اتصال دوپروفیل با ورق 1-5-4- ساخت ستون های مرکب )مقاطع مرکب( امروزه با افزایش تعداد طبقات و وزن ساختمان ها معموال از ترکیب دو یاچند پروفیل برای ساخت ستون استفاده می شود. در ساخت ستون های مرکب از نیم رخ های مختلفی استفاده می شود. در این جا به روش ساخت ستون های مرکب با استفاده از پروفیل های I شکل که بیشترین کاربرد را دارد اشاره می شود. الف(اتصال دو پروفیل به هم )دوبله کردن(: پروفیل های مورد نظر را کنار هم و روی سکوی کار قرار داده و برای جلوگیری از پیچش ابتدا وسط و انتهای آنها را در هر دو طرف خال جوش می زنند سپس جوشکاری را طبق مشخصاتی که در نقشه داده می شود انجام می دهند)شکل 1-29 (. در صورتی که به جوش سرتاسری ستون نیاز نباشد و یا در نقشه های محاسباتی مشخصات دیگری ذکر نشده باشد حداقل مشخصات جوش به ترتیب زیر باید رعایت گردد)شکل 30-1(. 1- L طول بست: حداقل طول وصله بایستی برابر با فاصله مرکز تا مرکز دو نیم رخ باشد. 2- b عرض بست : حداقل عرض بست 42 3- درصد طول آن انتخاب شود و ضخامت آن نبایستی کمتر از 1/40 طول تسمه انتخاب گردد. 4- در ابتدا و انتهای ستون حتما از ورقی با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده شود. 5- در محل اتصال تیر به ستون نیز از ورق تقویتی با ابعاد کافی روی بال ستون استفاده شود. ب( اتصال دو پروفیل همراه با قیدهای موازی و مورب در اتصال ستون ها به فاصله معینی از یکدیگر قرار می گیرند و به وسیله بست های افقی یا مورب به هم وصل می شوند. الزم به تذکر است که بست های مورب که شکل های مثلثی به وجود می آورند نسبت به بست های افقی مقاوم ترند)شکل 1-31 (. شکل 1-30 14

رعایت نکات زیر در استفاده از این ستون ها خصوصا ستون های دارای بست افقی ضروری است. 1 -در تمام لبه های دارای سطح تماس وصله با نیم رخ ها عمل جوشکاری طبق مشخصات فنی انجام شود )مجموع طول خط جوش در هر طرف تمسه نباید از طول تسمه کمتر شود(. 2- ابعاد و فاصله ی قیدها بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود. 3- در ابتدا و انتهای ستون حتما از ورقی با طول حداقل برابر فاصله محور به محور ستون استفاده شود تا عالوه بر تقویت پایه محل مناسبی جهت اتصال بادبندها و سایر اتصاالت باشد)شکل 1-32 ( 4 -در محل اتصال تیرها به ستون از ورق تقویتی با ابعاد کافی روی بال ستون استفاده شود. L( 1 طوری انتخاب شود که طول آزاد ستون در حد 5- فاصله ی بین تسمه ها) فاصل قیدهای دو انتهای ستون حداقل به سه قسمت مساوی تقسیم شود یا این که محاسبات فنی اندازه ی دیگری را کمتر از اندازه فوق بدهد)شکل 1-33 (. واحدکاراو ل شکل 1-33 ستون مرکب با بست مورب شکل 1-32 ستون مرکب با بست موازی 15

شکل 1-34 شکل 1-35 ج(اتصال دو پروفیل با دو ورق سرتاسری برای تقویت بیشتر ستون های مرکب می توان از ورق های سراسری به جای قیدهای موازی و مورب استفاده نمود در استفاده از چنین مقاطعی ستون ها به صورت چسبیده به هم و یا با فاصله از یکدیگر مورد استفاده قرارمی گیرند)شکل 1-34 (و )شکل 1-35 ( L: 1 طول جوش در دو انتهای ستون بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود و ب عد جوش حداقل 0.7t می باشد که t ضخامت ورق است. L: 2 طول جوش های میانی حداقل برابر 10t می باشد و حداقل ب عد جوش بر اساس مالحظات آئین نامه ای بدست می آید. e :فاصله بین جوش های میانی حداقل برابر 30 سانتی متر می باشد. 1-6- اتصاالت ستون به صفحه زیر ستون برحسب نوع اتصال ستون به فنداسیون از تیپ های مختلف اتصاالت استفاده می شود. این تیپ ها معموال ترکیبی از نبشی لچکی ناودانی و ورق های ضخیم در پای ستون می باشند.اتصال ستون به فنداسیون به صورت مفصلی و گیردار می باشد. شکل -1 اتصال ستون به صفحه زیرستون را نشان می دهد. 1-7- وسایل اتصال در سازه های اسکلت فلزی هر سازه اسکلت فلزی ترکیبی از پروفیل های جدا از هم می باشد که باید به طریق مناسبی به یکدیگر متصل و یکپارچه شوند. 1-7-1- انواع وسایل اتصال وسایلی که برای اتصال اعضای سازه های فلزی به کار می روند عبارتند از: پرچ پیچ جوش)شکل های 1-36 و 1-37(. استفاده از هر کدام از این وسایل در هر سازه ای به عوامل زیادی از جمله نوع و شرایط بارگذاری امکانات موجود در کارگاه وجود کارگر ماهر و متخصص هزینه طرح و غیره بستگی دارد.به طور کلی می توان گفت امروزه پیچ و پرچ بیشتر در سازه های دارای بار متحرک مانند پل ها استفاده می شود و در ساختمان های معمولی جوش اتصال مناسبی را فراهم می آورد. شکل 1-37 شکل 1-36 16

1-7-2- پرچ از قدیمی ترین وسایل اتصال اعضای سازه های فلزی است.پرچ دارای یک تنه ی استوانه ایی کوچک است که یک سر آن دارای کالهک می باشد.پرچ ها معموال از فوالد نرمه ساخته می شوند هنگام استفاده از پرچ ابتدا آن را تا دمای سرخ شدن گرم می کنند سپس با کمک انبر مخصوص درون سوراخ اتصال قرار داده با ثابت نگه داشتن سر کالهک دار آن سر دیگر را می کوبند تا به شکل کالهک درآید و پرچ محکم گردد پرچ پس از نصب و در حین سرد شدن منقبض می گردد و باعث فشرده شدن قطعات فوالدی به یکدیگر و استحکام بیشتر اتصال می گردد)شکل 1-38 (. معایب پرچ: امروزه پرچ کاری به دالیل زیر از رونق افتاده است. 1 -پیشرفت فنی جوشکاری 2- تولید پیچ هایی با مقاومت فنی باال 3- نیاز به نیروی انسانی زیاد و ماهر 4- نیاز به نظارت و کنترل دقیق 5- تولید سروصدای زیاد به هنگام کوبیدن پرچ 6- خطر آتش سوزی در کارگاه 1-7-3- پیچ یک اتصال پیچی از نظر انجام کار سریع تر و عملی تر از سایر اتصاالت است و با توجه به سرعت و آسانی اجرا بر دیگر اتصاالت برتری دارد.اجزای تشکیل دهنده هر اتصال پیچی شامل سرپیچ تنه ی پیچ واشر و مهره می باشد)شکل 1-39 (. 1-7-4- جوش از رایج ترین وسایل اتصال در اسکلت های فلزی می باشد که به روش های مختلفی اجرا می شود. جوشکاری فرآیندی است که در طی آن قطعات فلزی با حرارت شدید و کنترل شده به حالت مذاب درآمده و به یکدیگر متصل می گردند)شکل 1-40 (. جوشکاری با قوس الکتریکی: معمولی ترین روش جوش کاری خصوصا برای فوالد ساختمانی استفاده از انرژی برق است برای این منظور اغلب از قوس الکتریکی استفاده می شود)شکل 1-41 (. شکل 1-38 شکل 1-40 شکل 1-41 واحدکاراو ل 17 شکل 1-39 الف شکل 1-39 ب

قوس الکتریکی عبارتست از تخلیه جریان الکتریکی نسبتا بزرگ بین نوک الکترود و فلز مبنا که حرارت خیلی زیادی به همراه دارد. در جوشکاری با قوس الکتریکی قطعاتی که جوش می شوند قسمتی از مدار الکتریکی به نام مدار جوش را تشکیل می دهند )شکل 1-42 (. شکل 1-42 مدار جوش قوسی شکل 1-43 اتصال لب به لب شکل 1-44 اتصال روی هم 1-8- انواع اتصاالت جوشی اتصاالت جوشی بر حسب موقعیت قطعات متصل شونده به یکدیگر به صورت زیر دسته بندی می شوند. اتصال لب به لب: اغلب برای متصل کردن انتهای ورق های مسطح با ضخامت های نسبتا مساوی به کار می رود در این روش قبل از جوشکاری لبه ی قطعات را آماده می کنند و در صورت لزوم پخ می زنند سپس آن ها را به دقت در یک راستا قرار داده از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده می شود )شکل 43-1(. اتصال روی هم: از معمول ترین نوع اتصال می باشد )شکل 1-44 (. مزایای این اتصال عبارتند از : 1 -سادگی جف و جور کردن: ساخت این گونه اتصاالت نیاز به دقت زیادی نسبت به سایر اتصاالت جوشی ندارد. قطعات می توانند روی هم جابه جا شوند تا خطاهای کوچک ساخت را پوشش دهند. 2 -سادگی اتصال دادن :لبه های قطعاتی که متصل می شوند نیاز به آماده سازی خاصی ندارند و اغلب با برش عادی بریده می شوند. 3- اتصال روی هم صفحات با ضخامت های متفاوت)شکل 1-45 (. الف ب پ ت شکل 1-45 نمونه هایی از اتصال روی هم ث 18

اتصال سپری: در ساخت نیم رخ های مرکب به شکل T و I تیر ورق ها لچکی ها و به طور کلی قطعاتی که تحت زاویه با هم جفت و جور می شوند به کار می رود )شکل 1-46 (. اتصال گوشه )گونیا(: در ساخت مقاطع جعبه ایی مستطیل شکلی که به صورت تیر یا ستون ساخته می شوند کاربرد دارد )شکل 1-47 (. اتصال پیشانی: این اتصال نقش باربری ندارد و بیشتر برای نگه داشتن دو یا چند صفحه در یک امتداد به کار می رود )شکل 1-48 (. انواع جوش:نوع جوش به شکل اتصال قطعاتی که به هم وصل می شوند بستگی دارد. جوش شیاری: برای متصل کردن قطعاتی که روی یک سطح و در امتداد هم قرار گرفته اند به کار می رود استفاده از جوش شیاری با هدف انتقال کل نیرو از قطعات متصل شده به نقطه اتصال می باشد بنابراین مقاومت جوش شیاری باید در حد مقاومت قطعات متصل شونده باشد برای چنین منظوری درز جوش طوری طراحی می شود که جوش در تمام عمق قطعه نفوذ نماید به چنین جوشی جوش نفوذی کامل گویند)شکل 1-49 (. در صورتی که جوش در تمام ضخامت قطعات متصل شونده نفوذ نکند به آن جوش شیاری با نفوذ ناقص گفته می شود )شکل 50-1(. شکل 1-51 انواع درز جوش های آماده سازی شده جهت جوش شیاری را نشان می دهد. جوش گوشه: به دلیل سادگی انجام کار و قابلیت استفاده از آن در حالت های مختلف کاربرد فراوانی دارد. شکل 52-1 استفاده از جوش گوشه در اتصال روی هم را نشان می دهد. واحدکاراو ل شکل 1-46 اتصال سپری شکل 1-47 اتصال گوشه شکل 1-48 اتصال پیشانی شکل 1-52 جوش گوشه شکل 1-50 جوش شیاری با نفوذ ناقص شکل 1-49 جوش شیاری با نفوذ کامل ساده جناغی یک طرفه جناغی دو طرفه نیم جناغی نیم جناغی یک طرفه الله ای 19 الله ای دو طرفه نیم الله ای شکل 1-51 نیم الله ای دو طرفه

شکل 1-53 انواع جوش گوشه را نشان می دهد. صفحات روی هم صفحات وصله اتصال کام اتصال گونیا تیغه ی نشیمن ورق زیرسری تیرها صفحات کف ستون اتصال لوله نبشی جان به تیر مقاطع ترکیبی و تیر ورق ها شکل 1-53 انواع جوش گوشه و موارد استفاده ی آن جوش کام و انگشتانه: این جوش ها گاه به تنهایی و گاه به صورت ترکیبی با سایر انواع جوش ها نظیر جوش گوشه برای تقویت مقاومت برشی در اتصال صفحات روی هم به کار می روند)شکل 1-54 (. شکل 1-55 ترکیبی از جوش گوشه و جوش کام و انگشتانه را در اتصال روی هم نشان می دهد. شکل 1-55 جوش های کام و انگشتانه در ترکیب با جوش گوشه جوش انگشتانه شکل 1-54 جوش کام 20

1-9- امتداد دادن ستون ساختمانهای اسکلت فلزی معموال در چندین طبقه طراحی و احداث میشوند ولی طول نیمرخهای نورد شدهایی که در ساخت ستون مورد استفاده قرار میگیرند محدود بوده بنابراین برای ساخت ستونهای بلند ناچار به اتصال پروفیلهای ستون به یکدیگر میباشیم. همچنین در یک ساختمان چند طبقه ستون هر طبقه عالوه بر وزن طبقه خود بار ستون طبقات باالتر را نیز تحمل مینماید. بنابراین ستونهای طبقات فوقانی به مراتب بار کمتری را تحمل میکنند و از مقاطع کوچکتری استفاده میشود پس با توجه به شرایط بارگذاری در ساختمان امکان تغییر مقطع ستون در طبقات وجود دارد. محل مناسب برای اتصال 1 ستونها جهت طویل کردن آنها حداقل ارتفاع 45 تا 60 سانتیمتری باالتر از کف یا 6 ارتفاع طبقه میباشد. این حداقل ارتفاعی است که هم از نظر دسترسی برای اجرای اتصاالت جوش پرچ یا پیچ مناسب بوده و هم با اتصاالت تیر به ستون و بادبند تداخل نخواهد داشت)شکل 1-56 (. 1-9-1- روش اجرای وصله ی ستون ها الف- ستون های هم نمره: ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا کرده و با سنگ زدن صاف می نمایند تا کامال در تماس با یکدیگر قرار گیرند آنگاه ستون ها با صفحه های اتصال در قسمت بال و جان به وسیله جوش پرچ یا پیچ به هم متصل می شوند)شکل 57-1(. روش ترسیم اتصال ستون ها ی هم نمره 1- مقیاس ترسیم را تعیین نمایید هر دو نمای پروفیل های ستون را طوری ترسیم نمایید که خطوط آکس دو پروفیل در یک امتداد قرار گیرند. 2 -ورق های اتصال در قسمت بال و جان را طبق مشخصات داده شده ترسیم نمایید. 3- مشخصات ستون و ورق های اتصال را ذکر نمایید. 4 -یک مقطع افقی از محل اتصال ترسیم کنید. 5 -مقیاس و مشخصات ستون ها و ورق های اتصال را ذکر کرده در صورت لزوم اندازه گیری نمایید)شکل 1-58 (. شکل 1-58 واحدکاراو ل امتداد دادن دو ستون همنمره امتداد دادن دو ستون غیرهمنمره شکل 1-56 21

شکل های 1-59 و 1-60 اتصال دو پروفیل هم شماره ی IPE وUNP با استفاده از جوش را نشان می دهد. شکل 1-59 22

شکل 1-60 ب(ستون های غیر هم نمره: ابتدا روی بال های ستون با نمره ی کوچک تر را با صفحات هم سو کننده)هم رو کننده(می پوشانند تا ارتفاع مقطع دو ستون برابر شود )شکل 1-61 (. شکل 1-61 23

روش ترسیم اتصال ستون های غیر هم نمره 1 -مقیاس ترسیم را تعیین نمایید. 2 -نمای قائم ستون های غیرهم نمره را در محل اتصال طوری ترسیم کنید که خطوط آکس دو پروفیل در یک امتداد قرار گیرند 3 -ورق های هم رو کننده را در دوطرف تیر آهن ضعیف تر ترسیم نمایید. 4 -ورق های اتصال بال وجان را ترسیم نمایید. 5 -یک مقطع افقی از محل اتصال ترسیم نمایید و مشخصات اتصال را روی آن بنویسید )شکل 1-62 و 1-63 (. شکل 1-62 شکل 1-63 24

ج( ستون های غیر هم نمره با استفاده از پلیت: در صورتی که اختالف ارتفاع دو نیم رخ ستون در محل اتصال بیش از یک تا دو نمره باشد به طوری که قسمت کمی از سطح آن دو روی هم و در تماس با یکدیگر قرار گیرد از یک یا دو صفحه افقی ضخیم برای تقسیم فشار در بین دو نیم رخ استفاده می شود)شکل های 1-64 و 1-65 (. واحدکاراو ل شکل 1-65 شکل 1-64 تمرین 2 : شکل 1-66 نمای افقی اتصال ستون های هم نمره را نشان می دهد. مطلوبست ترسیم نمای a-a و b-b از محل اتصال به طول یک متر با مقیاس 1/10. ستون: 2IPE160 ابعاد صفحه های اتصال: PLA=450 120 8 mm شکل 1-66 PLB=250 120 8 mm تمرین 2 : شکل 1-67 نمای افقی اتصال ستون های غیرهم نمره را نشان می دهد. مطلوبست ترسیم نمای a-a و b-b از محل اتصال به طول یک متر با مقیاس 1/10. ستون طبقه پایین تر 2IPE200 ستون طبقه باالتر 2IPE180 ابعاد صفحه های اتصال: PLA=500 200 10mm شکل 1-67 PLB=300 240 10mm PLC=300 150 10mm 25

1-10- اعضای باربر افقی در ساختمان های اسکلت فلزی اعضای باربر افقی قطعات سازه ایی هستند که بارهای عمود بر محور طولی خود را تحمل می کنند و در اثر این بارها در مقاطع مختلف نیروی برشی و لنگر خمشی به وجود می آید. بارهای وارد بر تیرها مجموع بارهای مرده و زنده می باشد. بارهای مرده وارد بر تیرها شامل وزن خود تیر نیز می گردد)شکل 1-68 (. 1-10-1- انواع تیر در سازه های اسکلت فلزی تیرها بر حسب وظیفه ایی که دارند و نوع باری که با آن ها وارد می شود دسته بندی می شوند. تیرچه: تیر سبکی است که بار سقف را به شاه تیرها )پ ل( انتقال می دهد )شکل 69-1(. شاهتیرها )پ ل(: عضو باربر اصلی در سقف می باشد که بارهای ناشی از تیرچه را به ستون ها انتقال می دهد. تیرهای پیرامونی: تیرهایی هستند که در پیرامون سقف قرار می گیرند وعالوه بر بار کف وزن دیوارهای محیطی ساختمان را تحمل می کنند. شکل 1-70 نامگذاری تیرهای سقف را بر حسب موقعیتشان نشان می دهد. شکل 1-69 شکل 1-68 شکل 1-70 26

تیر نعل درگاهی:اگر در سطح دیوار بازشو)در یا پنجره( وجود داشته باشد برای حفظ ایستایی و انتقال وزن دیوار باالی بازشو از تیری استفاده می شود که به آن تیر نعل درگاه گویند. این تیرها بایستی حداقل 50 سانتی متر بزرگتر از عرض بازشو باشند و دو سر آن روی بالشتک بتنی قرار گیرد و برای حفظ انسجام دیوار هنگام زلزله از شاخک هایU شکل استفاده شود)شکل 1-71 (. در صورتی که چند بازشوی مجاور با تیغه های آجری از هم جدا شده باشند از تیر نعل درگاه سراسری استفاده می شود)شکل 1-72 (. برای تیرهای نعل درگاه می توان از نیم رخ های مختلفی استفاده کرد معموال برای تیغه ها و دیوارهای غیر باربر دوجداره از یک یا دو نیم رخ نبشی و ناودانی به صورت چسبیده به هم استفاده می شود)شکل 1-73 (. برای دیوارهای باربر از دو نیم رخ UNP یا INP که به وسیله میلگرد یا تسمه به هم متصل شده اند استفاده می شود)شکل 1-74 (. شکل 1-71 شکل 1-72 واحدکاراو ل شکل 1-74 شکل 1-73 27

1-11- سقف طاق ضربی از قدیمی ترین نوع سقف می باشد برای اجرای آن ابتدا تیرهای فلزی به فاصله ی 120-80 سانتی متری از یکدیگر قرار داده می شوند و حدفاصل بین تیرها با قوس های آجری پوشانده می شود)شکل 1-75 (. سقف طاق ضربی به دلیل غیر همگن بودن مصالح آن مقاومت خوبی در مقابله با نیروهای جانبی ندارد و برای افزایش مقاومت و یکپارچگی سقف از میلگردهای مهاری به صورت ضربدری استفاده می شود به طوری که برای هر 25 متر مربع از سقف یک ضربدر با میلگردهایی به قطر 12 میلی متر استفاده می شود)شکل 1-76 (. شکل 1-75 شکل 1-76 28

1-12- پالن تیرریزی پالنی است محاسباتی که نوع پوشش سقف تیرهای اصلی جهت تیرچه ها و فاصله ی بین آن ها را در سقف نشان می دهد. در ساختمان های بنایی وزن سقف به وسیله دیوارهای باربر به پی انتقال می یابد. نحوه ی ترسیم پالن تیرریزی سقف ضربی در ساختمان های بنایی فرض کنید پالن محاسباتی تیرریزی سقف شکل 1-77 به صورت شکل 1-78 در اختیار شما قرار گیرد. برای ترسیم پالن تیرریزی ابتدا پالن اولیه ای که در آن دیوارهای باربر محل در و پنجره فضاهای بدون سقف مانند پاسیو و پیش آمدگی سقف مشخص شده با خط نازک در مقیاس 1/100 ترسیم کنید سپس تیرهای کناری را روی دیوارهای طولی )دیوارهایAB وCD (با خط نقطه ضخیم ترسیم کنید )شکل 1-79 (. فاصله آکس دیوارهای AC و BD )طول دهانه= L=425 (را بر عددی بین 80 تا 120 تقسیم کنید تا خارج قسمت عدد صحیحی مانند n به دست آید تعداد تیرهای پوشش برابر است با n+1. در دهانه ی 425 سانتی متر فاصله ی تیرها 85 سانتی متر و تعداد تیرها 6 عدد خواهد بود)شکل 1-80 (. پس از تیرریزی سقف تیرهای پوشش ابتدا و انتهای دهانه را با میلگرد هایی به قطر حداقل 12 میلی متر با فاصله ی 1/5 تا 2 متر به تیرهای ما قبل آخر مهار کنید تا از رانش تیرهای کناری جلوگیری شود. به این میلگردها اصطالحا میلگردهای رانش گفته می شود)شکل 81.)1- به ازای هر 25 متر مربع مساحت سقف دو عدد میلگرد به قطر حداقل 12 میلی متر به صورت ضربدری ترسیم کنید. میلگردهای ضربدری روی تیرهای پوشش قرار گرفته وبه آن ها جوش می شوند)شکل 1-82 (. شکل 1-77 \پالن اتاق نگهبانی شکل 1-78 پالن پالن محاسباتی شکل 1-79 طول دهانه فاصله ی آکس تا آکس دیواهای باربر می باشد 425=455-30 واحدکاراو ل 29 شکل 1-82 شکل 1-81 شکل 1-80

مصالح فلزی سقف را به روش زیر پوزیسیون بندی کنید تعدادنیم رخ های هم شکل هم نمره و هم طول را را که در پالن ترسیم شده با خط رابط مشخص کرده و در بیرون پالن با شماره داخل یک دایره به قطر 5 تا 7 میلی متر بنویسید. نوع و تعداد نیم رخ های مربوط را مشخص کنید به این عمل پوزیسیون بندی گفته می شود)شکل 1-83 (. پالن را مرکبی کنید برای ترسیم نهایی )مرکبی کردن یا استفاده از برنامه اتوکد( از خطوطی با ضخامت های زیر استفاده کنید. پ ل های اصلی با خط نقطه ی 0.6 تیرهای پوشش با خط نقطه ی 0.4 خطوط رابط پوزیسیون ها با ضخامت 0.1 و متن ها با ضخامت 0.2 نوشته شود. پوزیسیون:برای خالصه کردن اطالعات در جدول آهن مصرفی نیم رخ های هم شکل هم نمره و هم طول را تحت عنوان یک پوزیسیون دسته بندی می کنند. جدول مصرفی آهن سقف را تنظیم کنید این جدول بر اساس پوزیسیون های مربوط به پروفیل های فلزی در پالن تیرریزی شکل 83-1 به صورت زیر تنظیم می شود. ابتدا جدولی مطابق جدول 1-2 ترسیم نمایید. تعداد سطرهای آن به تعداد پوزیسیون ها و تعداد ستون های آن به تنوع مصالح فلزی مصرف شده بستگی دارد پس در هر ردیف طول و تعداد قطعات مشابه هر پوزیسیون را تعیین نموده آنگاه طول کل مصالح فلزی را به تفکیک نوع آن هاحساب کرده در سطر»جمع کل طول«بنویسید در سطر بعدی وزن واحد طول هر پوزیسیون وسطر زیر آن حاصل ضرب وزن واحد طول و طول کل هر پوزیسیون را بنویسید. در سطر آخر جمع کل وزن پروفیل های مصرفی را بنویسید. جدول 1-2 pos L m N طول پروفیلهای مصرفی) m ( IPE120 IPE140 12 1 3.20 6-19.20-2 4.20 2 8.40 - - 3 5.30 2 - - 10.60 4 1.00 4 - - 4.00 جمع کل طول) m ( 8.40 19.2 14.60 وزن واحد طول) kg ( 10.40 12.9 0.888 وزن کل) kg ( 87.36 247.68 12.965 جمع کل وزن) kg ( 348.005 kg شکل 1-83 30

پالن تیرریزی نعل درگاه را ترسیم کنید. پالن دیوارهایی که دارای بازشو هستند را ترسیم کنید)شکل 84-1(. تیرریزی باالی بازشوها را ترسیم نمایید. نوع و تعداد پروفیل های مصرفی را مانند تیرریزی سقف مشخص کرده پوزیسیون بندی نمایید)شکل 1-85 (. جدول آهن مصرفی را کامل کنید)جدول 1-3 (. جدول 1-3 pos L m طول پروفیل های مصرفی) m ( N شکل 1-84 IPE120-1 1.70 4 6.80-2 2.60 2 5.00-3 1.40 4 5.60 - جمع کل طول) m ( 17.40 - وزن واحد طول) kg ( 10.40 - وزن کل) kg ( 180.96 - )kg( جمع کل وزن 180.96 kg تمرین: شکل 1-86 پالن مربوط به ساختمان بنایی با سقف طاق ضربی می باشد پالن تیرریزی سقف و نعل درگاه آن را ترسیم و جدول آهن مصرفی را تنظیم نمایید. شکل 1-85 شکل 1-86 31

با فرض مشخص بودن نوع وجهت تیرهای پوشش و تیرهای کناری مطابق شکل 1-87 اقدام به تعیین فاصله و سپس تیرریزی سقف نمایید. پس از ترسیم پالن تیرریزی سقف ومهاربندی آن با مشخص شدن تعداد و اندازه پروفیل های مصرفی آن ها را پوزسیون بندی نموده در پایان جدول آهن مصرفی را تشکیل دهید)شکل 1-88 و جدول 1-4 (. شکل 1-87 شکل 1-88 جدول 1-4 pos L m N طول پروفیلهای مصرفی) m ( IPE200 IPE180 IPE160 IPE140 14 1 4.50 1 4.50 - - - - 2 5.20 6-31.20 - - - 3 9.00 1 - - 9.00 - - 4 4.80 1 - - - 4.80-5 4.20 5 - - - 21.00-6 1.00 6 - - - - 6.00 7 6.70 2 - - - - 13.40 8 6.30 2 - - - - 12.60 جمع کل طول )m( 4.5 31.20 9.00 25.8 32 وزن واحد طول) kg ( 22.4 18.8 15.8 12.9 1.21 وزن کل) kg ( 100.8 586.6 142.2 332.8 38.72 جمع کل وزن) kg ( 1201.12 kg 32

1-13- تیرریزی پله پله عمومی ترین وسیله دسترسی به طبقات ساختمان می باشد در هر سیستم پله دو سطح وجود دارد. سطح شیب دار )ردیف پله( و سطح افقی )پاگرد(. به همین دلیل تیرریزی جعبه پله با تیرریزی سقف متفاوت است. تیرریزی پله: در هر بازوی پله متناسب با عرض آن از دو یا چند تیر شیب دار موسوم به شمشیری استفاده می شود.در شکل 89-1 روش ساخت آن نشان داده شده است. در ابتدا و انتهای شمشیری پله از تیرهای عرضی تکیه گاهی استفاده می شود و فضای بین تیرهای فوق را با مصالح سقف می پوشانند تا اسکلت اصلی پل کامل شود.در پایان برای جلوگیری از رانش تیرهای شمشیری آن ها را با میلگرد به هم مهار می کنند واحدکاراو ل شکل 1-89 مراحل سه گانه ساخت تیر راه پله )شمشیری( 33

نحوه ی ترسیم پالن تیرریزی پله پالن تیرریزی پله بر اساس پالن معماری پله ترسیم می شود. با توجه به پالن معماری پله تیرهای شمشیری )شکل 1-90 ( را در دو طرف ردیف پله و در قسمت داخلی قاب پله )خطوط AB و CD (ترسیم نمایید. تیر انتهای پاگرد )EF( را روی آکس دیوار باربر یا ستون ها ترسیم کنید و تیرهای انتهای ردیف پله را در ابتدا و انتهای هر ردیف پله ترسیم کنید)تیرهای GH وIJ (. نیم رخ های فلزی را پوزیسیون بندی کرده مشخصات آن ها را بنویسید)شکل 1-91 (. شکل 1-90 شکل 1-91 34

تمرین 1 : پالن تیرریزی پله دو طرفه شکل 1-92 را ترسیم نماییدتیرهای شمشیری و انتهای پله و پاگرد را از نوع IPE160 انتخاب کنید. تمرین 2 : پالن تیرریزی پله سه طرفه شکل 1-93 را با استفاده از نیم رخ های IPE160 ترسیم نمایید. 1-14- ترسیم پالن تیرریزی سقف طاق ضربی در ساختمان های اسکلت فلزی برای ترسیم پالن تیرریزی سقف ابتدا پالن آکس بندی را با استفاده از پالن معماری ترسیم کرده و سپس با نظر مهندس محاسب یا استفاده از نقشه های محاسباتی سقف تیرریزی را به روش زیر ترسیم نمایید. روش ترسیم پالن تیرریزی سقف طاق ضربی در ساختمان های اسکلت فلزی شکل 94-1 پالن معماری و شکل 1-95 نقشه محاسباتی سقف می باشد. شکل 1-92 شکل 1-93 واحدکاراو ل 35 شکل 1-94 شکل 1-95

پالن آکس بندی را ترسیم نمایید و محل راه پله و فضاهای بدون سقف مانند پاسیو داکت و...را مشخص نمایید آن گاه محل ستون ها و جهت آن ها را با نظر مهندس محاسب یا با استفاده از نقشه ی محاسباتی تیرریزی سقف تعیین کنید )شکل 1-96 (. تیرریزی پ ل های اصلی و تیرهای فرعی هر دهانه را با فواصل مساوی ترسیم نموده سپس تیرریزی راه پله را ترسیم نمایید)شکل 1-97 (. شکل 1-96 شکل 1-97 36

با ترسیم میلگردهای ضربدری و رانشی مهاربندی سقف را کامل نمایید. سپس مقاطع فلزی را بر حسب طول ونوع پروفیل پزیسیون بندی نمایید)شکل 1-98(. واحدکاراو ل شکل 1-98 37

جدول پروفیل مصرفی را بر اساس پوزیسیون بندی انجام شده در مرحله قبل تنظیم نمایید)جدول 1-5 ( جدول 1-5 pos L m N طول پروفیلهای مصرفی) m ( IPE180 IPE160 IPE140 12 PL130 10 1 4.60 2 9.20 - - - - 2 4.60 1 4.60 - - - 9.20 3 2.40 1 2.40 - - - - 4 2.40 1-2.40 - - - 5 2.00 1 2.00 - - - - 6 2.00 1-2.00 - - - 7 4.30 5-21.50 - - - 8 4.30 1 4.30 - - - - 9 2.70 7 - - 18.90 - - 10 4.10 10-41.00 - - - 11 2.00 3 - - 6.00 - - 12 1.80 2 - - 3.60 - - 13 5.20 2 - - - 10.40-14 5.60 2 - - - 11.20-15 5.00 2 - - - 10.00 16 1.00 5 - - - 5.00 - جمع کل طول )m( 22.5 66.9 28.5 36.60 9.20 18.80 15.80 12.90 0.888 وزن واحد طول) kg ( 7875 kg/m 3 وزن کل) kg ( 423.0 1057.02 367.65 32.5 94.2 جمع کل وزن) kg ( 1974.37 kg 1-15- نیم رخ های مناسب جهت تیر تیرها از نظر باربری جزء اعضای خمشی محسوب می شوند.مقطع نیم رخ های مناسب برای تیر در شکل های -1 99 و 1-100 نشان داده شده است. به طور کلی شکل و ابعاد مقطع هر تیر به مقدار بار و طول دهانه ی آن بستگی دارد همچنین مالحظات اقتصادی وشرایط اجرایی پروژه از پارامترهای مه م انتخاب نوع تیر می باشند. I شکل 1-99 تیرچه تیرورق 38

تیرجعبه ناودانی نبشی تیرالنه زنبوری تیر مرکب)مشبک( شکل 1-100 تیرچه ها: تیرچه های فلزی معموال از تیرچه های با جان باز تیرهای معمولی وتیرهای النه زنبوری بصورت تک انتخاب می گردد)شکل 1-101 (. تیر تک تیرچه باجان باز شکل 1-101 تیر النه زنبوری 39

شاه تیرها: شاه تیرها به صورت تیرهای معمولیINP IPE به صورت تک یا دوبل و تیرهای النه زنبوری به صورت تک یا دوبل انتخاب می گردند )شکل 1-102 (. تیرهای مرکب می تواند ترکیبی از تیرآهن معمولی با ورق باشد یا اینکه مانند تیرهای جعبه ایی فقط از ورق ساخته شده باشد )شکل 1-103 (. شکل 1-102 نیم رخ های تقویت شده نیم رخ تقویت شده با ورق جان تیر جعبه ای تیر ورق شکل 1-103 40

1-16 -تیرهای النه زنبوری با افزایش ارتفاع تیر )عضو خمشی( مقاومت خمشی آن افزایش می یابد. یکی از مقرون به صرفه ترین راههای افزایش ارتفاع در تیرهای نورد شده تبدیل آن ها به تیرهای النه زنبوری می باشد. این تیرها در طول خود دارای حفره هایی هستند که به النه ی زنبور شباهت دارد. به همین دلیل این گونه تیرها النه زنبوری نامیده می شوند)شکل 1-104 (. 1-16-1- مزایا و معایب تیرهای النه زنبوری: با افزایش ارتفاع تیر مقاومت خمشی آن نیز افزایش می یابد ودر نتیجه تیر النه زنبوری در مقایسه با قبل از النه زنبوری شدن دارای مقاومت بیش تری خواهد بود و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. از فضای ایجاد شده در جان تیر)حفره ها( می توان برای عبور لوله های تأسیساتی و برق استفاده کرد)شکل 1-105 (. از معایب تیرهای النه زنبوری وجود سوراخ در جان تیر است که باعث کاهش مقاومت برشی تیر می شود. برای رفع این مشکل حفره های نزدیک به تکیه گاه ها و قسمت هایی از تیر که محل اتصال تیرهای فرعی به تیر النه زنبوری می باشد را با ورق های فوالدی می پوشانند)شکل 106-1(. عالمت اختصاری تیرهای النه زنبوری: در نقشه ها و مدارک فنی تیرهای النه زنبوری با افزودن حرف c مخفف Cast به عالمت اختصاری تیر نورد شده مشخص می گردد CNP160( یعنی تیرآهن INP160 که النه زنبوری شده است(. شکل 1-105 الف واحدکاراو ل شکل 1-104 شکل 1-105 ب شکل 1-106 41

1-16-2- روش ساخت تیرهای النه زنبوری: ابتدا جان تیرآهن نورد شده را به صورت زیگزاگ بریده سپس قطعات به دست آمده به اندازه یک دندانه نسبت بهم جابجا می شوند شکل 1-107. در نهایت با جوش نفوذی کامل اتصال را کامل می کنند. شکل 1-108 جوش دوطرفه با نفوذ کامل را نشان می دهد. شکل 1-107 ب شکل 1-108 شکل 1-107 الف در تیرهای النه زنبوری تعیین ارتفاع تیر وشکل حفره ی ایجاد شده در جان تیر آهن به محاسبات فنی و زاویه برش α بستگی دارد. این زاویه معموال بین 45 تا 60 درجه متغیر است. شکل 1-109 تصاویر متنوعی از تیرهای النه زنبوری را نشان می دهد. با افزایش مقدارc مقاومت برشی تیر کم می شود شکل 1-109 42

ساخت تیرآهن النهزنبوری به روش پانیر: نمای طولی تیرآهن را ترسیم کرده h و سطح آن را به فاصله شطرنجی نمایید. h 4 ازنقطه a خط شکستهای که طول قسمت افقی آن وشیب قسمت مورب آن 2 2 به )2 1 عمودی و 1 افقی( باشد را ترسیم نموده و سپس اضالع افقی را شماره گذاری نمایید )به طریق مشابه میتوانید ترسیم خطوط شکسته را از نقطه b شروع کنید(. شکل را دوباره ترسیم کرده و خط شکسته را با دو خط نازک نزدیک به هم 3h رسم کنید تا حالت برش نشان داده شود. نیمهی باالیی را ترسیم کرده و نیمهی پایینیرا به اندازه یک دندانه ( 4 ) جابهجا کنید.در نهایت ارتفاع تمام شدهی تیرآهن 1/5 برابر میشود)شکل 1-110 (. واحدکاراو ل شکل 1-110 ساخت تیرآهن به روش لیتسکا: در این روش ارتفاع تیرآهن النه زنبوری بر اساس لنگر خمشی تعیین می شود. بدین صورت که به ازای لنگر مقاوم خمشی مورد نیاز ارتفاع کل تیرآهن النه زنبوری مشخص می گردد. سپس فواصل افقی و عمودی الزم در جدولی تنظیم می شود تا در کارگاه ساخت تیرهای النه زنبوری مورد استفاده قرار گیرد. معموال فاصله ی عمودی با حرف v و فاصله ی افقی به صورت کسری از e بیان می شود. 43

روش ترسیم تیرآهن النهزنبوری به روش لیتسکا: نمای طولی تیرآهن و دو خط کمکی افقی به فاصله v از باال و پایین ترسیم نمایید. سپس خطوط عمودی به e درطول تیرآهن و خط الگو ترسیم نمایید. مراحل بعدی مطابق ترسیم تیر 6 فاصلهی به روش پانیر است)شکلهای 1-111(. H 2 تعیین می گردد ارتفاع تیرآهن النه زنبوری از رابطه =2(h-v( شکل 1-111 در بیشتر مواقع الزم می شود که تیرهای النه زنبوری شده در یک مرحله ترسیم گردند. از جمله در ترسیم اتصاالت تیر به ستون هنگامی که تیرها به صورت النه زنبوری باشند)شکل 1-112 (. شکل 1-112 اتصال ساده تیر خورجینی النه زنبوری به ستون 44

روش ترسیم تیرالنهزنبوری به روش پانیر در یک مرحله: نمای طولی تیرآهن را ترسیم نمایید به صورتی که ارتفاع آن 1/5 برابر ارتفاع تیرآهن اولیه باشد )تیرآهن اولیه IPE200 در نظر گرفته شده است(. خط آکس و دو خط کمکی افقی دیگر به فاصله از لبه خارجی بال باالیی و h پایینی و خطوط عمودی را نیز به تناوب به فاصله و ترسیم نمایید و بقیه مراحل 4 2 را مطابق شکل 1-113 ادامه دهید. واحدکاراو ل h 4 h شکل 1-113 روش ترسیم تیرالنه زنبوری به روش لیتسکا در یک مرحله:میخواهیم تیرآهن IPE200 را با شرط 36=e و 7=v در یک مرحله النه زنبوری کنیم. H 2 ارتفاع تیر النه زنبوری را محاسبه نمایید. از فرمول =2(h-v( نمای طولی تیرآهن با ارتفاع محاسبه شده خط آکس دو خط کمکی به فاصلهی v از لبهی خارجی بال باالیی و پایینی و خطوط عمودی را به تناوب به e و ترسیم نمایید. e فاصلهی e 6 ترسیم و بقیهی مراحل را مطابق شکل 3 نقطه b خط افقی به طول 12 از = 3 1-114 ادامه دهید. شکل 1-114 45

استفاده از ورق واسطه در تیرهای النه زنبوری برای افزایش بیشتر ارتفاع:در تیرهای النه زنبوری می توان بین دو نیمه ی النه زنبوری شده ی تیرآهن از ورق واسطه استفاده نمود و ارتفاع کل تیرآهن را تا دو برابر ارتفاع تیر نورد شده ی اولیه افزایش داد. الزم به ذکر می باشد که در ساخت و جوش کاری این تیرها باید دقت کافی به عمل آید و جوش تمام لبه ها به صورت نفوذی کامل و از دو طرف انجام گیرد. شکل 1-115 H=2h 1-16-3 -روش های برش تیرهای النه زنبوری برای ساخت تیرهای النه زنبوری از دو روش زیر استفاده می شود. روش سرد )کوپال(: در این روش با استفاده از قطع کن سنگین که به گیوتین مخصوص مجهز است تیرآهن در امتداد خط منکسر بریده می شود. روش گرم )برنول(: در این روش ابتدا با استفاده از شابلون نصف شش ضلعی خط منکسر را روی جان تیرآهن و در امتداد طولی آن ترسیم کرده سپس برای جلوگیری از تاب برداشتن تیرآهن آن را روی یک شاسی افقی مستقر و در چند نقطه با خال جوش زدن مهار نموده آنگاه با استفاده از شعله ی بنفش رنگ قوی حاصل از احتراق گاز استیلن و اکسیژن اقدام به برش تیرآهن در امتداد خط منکسر می نمایند )شکل 1-116(. شکل 1-116 46

1-17- تیرهای مرکب به کارگیری تیرهای مرکب در موارد زیر بهترین راه حل می باشد. 1 -هنگامی که بار سقف سنگین و یا طول دهانه تیر زیاد باشد. 2 -پروفیل نورد شده ی مناسب در بازار وجود نداشته باشد. 3 -استفاده از پروفیل های موجود در بازار مقرون به صرفه نباشد. 4 -امکان استفاده از تیرهای النه زنبوری )به دلیل ضعیف بودن مقطع آن ها در مقابل نیروهای برشی( وجود نداشته باشد )شکل 1-117(. 1-17-1- روش های ساخت تیرهای مرکب متداول ترین روش های ساخت تیرهای مرکب عبارتند از: الف( تقویت تیر نورد شده با ورق بال: این تیر مرکب از اتصال صفحاتی به بال پروفیل های رایج ساخته می شود)شکل 1-118 (. رعایت نکات زیر در استفاده از ورق های تقویت بال نیم رخ های تک یا دوبل ضروری می باشد. -ضخامت ورق تقویتی محدودیتی ندارد. -ورق های تقویتی به طور کامل با بال ها اتصال داشته باشند)به هم چسبیده باشند(. -ضخامت جوش 75 درصد ضخامت ورق باشد و جوشکاری طبق نقشه ی اجرایی انجام گیرد)شکل 1-119 (. -ورق تقویتی از هر دو طرف و در قسمت عرض نیزجوش شود)شکل 1-120 (. -ابعاد ورق بر طبق محاسبات فنی تعیین گردد. شکل 1-117 واحدکاراو ل شکل 1-118 شکل 1-120 شکل 1-119 47

الزم به ذکر می باشد که سایر نیم رخ ها مانند تیرهای النه زنبوری ناودانی و... را می توان به صورت تک یا دوبل به همراه ورق تقویتی بال به عنوان تیر مرکب مورد استفاده قرار داد. جهت بیان مشخصات نیم رخ ها ورق های اتصال و طول و ب عد جوش معموال یک نمای طولی و یک برش از پروفیل ترسیم می شود)شکل 1-121 (. تقویت تیرآهن دوبل با ورق روی بال تقویت تیر النهزنبوری با ورق روی بال شکل 1-121 ب( تقویت تیر نورد شده با ورق جان: در این روش تیرآهن نورد شده از وسط جان بریده می شود و از اتصال ورق مناسب به دو قسمت بریده شده ارتفاع تیرآهن افزایش می یابد. این روش برای پروفیل های شماره 20 به باال اقتصادی خواهد بود)شکل 1-122 (. ج(تیر ورق: این نوع تیرها از ورق های جدا از هم که ابعاد آن ها از طریق محاسبات فنی تعیین شده ساخته می شوند. تیرورق حداقل از دو ورق بال و یک ورق جان تشکیل می شود )شکل 1-123(. تیر ورق با ورق جان دوبل شکل 1-123 تقویت نیم رخ نورد شده و تیر ورق با ورق جان شکل 1-122 48

1-18- تیرهای مشبک )باجان باز( استفاده از تیرهای مرکب در دهانههای خیلی بزرگ به دلیل وزن زیاد آنها و سایر مسائل فنی و اجرایی مقدور نیست. تیرهای مشبک با ترکیب نیمرخهای ساختمانی مانند نیمرخهایI و بر اساس اصول ساخت خرپاها تولید و در دهانههای بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند)شکلهای 1-124 و 1-125(. واحدکاراو ل شکل 1-125 شکل 1-124 1-19- اتصال پل به ستون رفتار سازه ایی اعضای باربر ساختمان های اسکلتی به نحوه ی اتصال آن ها به یکدیگر بستگی دارد به طوریکه بعضا نوع اتصال در تعیین مشخصات هندسی مقطع تیر یا ستون مؤثر است. ساختمان های فوالدی بر حسب نوع اتصاالت پل به ستون به سه دسته کلی تقسیم می شوند. اتصال ساده )مفصلی( اتصال نیمه ص لب اتصال صلب 1-19-1- اتصال ساده )مفصلی( اتصال تیر به ستون در چنین حالتی به وسیله یک جفت نبشی جان شکل 1-126 یا نبشی نشیمن )زیرسری( به همراه نبشی فوقانی )باالسری( ضعیفتر که روی بال فوقانی تیرآهن نصب میشود )شکل 1-127 (. شکل 1-126 49

در حالت دیگر نبشی نشیمن تقویت )سخت( شده به همراه نبشی فوقانی اجرا می گردد )شکل 1-128 ( که در حالت اخیر نبشی نشیمن به وسیله ورق هایی موسوم به لچکی تقویت می شوند)شکل 1-129 (. اتصال ساده طوری طراحی می شود که در تکیه گاه لنگر مقاومی به وجود نیاید و پس از بارگذاری انتهای تیر در محل اتصال به ستون اجازه دوران زاویه ای داشته باشد که البته مقدار این دوران بسیار کم خواهد بود در چنین اتصالی لنگر حداکثر در وسط دهانه به وجود می آید. به اتصال ساده اصطالحا اتصال برشی نیز گفته می شود)شکل 1-130 (. شکل 1-127 شکل 1-128 شکل 1-129 شکل 1-130 50

انواع اتصال ساده: بر حسب شکل اتصال پل به ستون اتصاالت ساده به صورت اتصال ممتد )خورجینی(و اتصال غیر ممتد دسته بندی می شوند. الف- اتصال ممتد )خورجینی( تیر به ستون: در این اتصال پل ها به صورت سراسری از طرفین ستون عبور کرده و از پایین به کمک نبشی نشیمن و از باال به وسیله یک نبشی ضعیف تر به بال ستون اتصال می یابند. در اغلب ساختمان های اسکلت فلزی چنین اتصالی شامل دو شاه تیر می باشد که به موازات یکدیگر از طرفین ستون عبور می نمایند. در این اتصال تیرها مانند خورجین در دو طرف ستون قرار می گیرند به همین دلیل به آن اتصال خورجینی نیز می گویند)شکل 1-131 و 1-132 (. واحدکاراو ل شکل 1-131 51

شکل 1-132 شکل 1-133 ایزومتریک اتصال پل به ستون به صورت خورجینی )ممتد(را نشان می دهد.چنانچه در شکل دیده می شود در این گونه اتصاالت تیرهای فرعی به صورت تودلی به پل اصلی اتصال می یابند.اتصال خورجینی در نقشه تیرریزی سقف مطابق شکل 1-134 نشان داده می شود. 52

شکل 1-133 دتایلD1 شکل 1-134 ب-اتصال غیر ممتد تیر به ستون: در این نوع اتصال پل ها در فاصله بین ستون ها قطع می گردند و از طرف دیگر ستون ادامه می یابند. این اتصال خود به سه نوع تقسیم می شود. شکل 1-135 53

اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن: در این اتصال ابتدا در کارگاه یا کارخانه نبشی را در ارتفاع مورد نظر به بال و جان ستون جوش داده سپس تیر را روی آن نصب و جوش می دهند. سعی می شود اتصال طوری اجرا شود که نبشی نشیمن تا حد امکان انعطاف پذیر باشد و از دوران تیر در تکیه گاه جلوگیری نشود.عرض نبشی نشیمن نباید از 7/5 سانتی متر کمتر باشد )در آئین نامه 10 سانتی متر در نظر می گیرند(.برای ثابت نگه داشتن تیر در محل خود و تأمین تکیه گاه عرضی و جلوگیری از غلتیدن تیر نبشی کمکی دیگری در باالی آن نصب و جوش می شود و ابعاد این نبشی ظریف بوده و فقط دولبه انتهایی بال های آن به صورت عرض به بال تیر و ستون جوش می شود از این اتصال در عکس العمل هایی تا حدود 15 تن استفاده می شود. شکل 1-136 نمای اتصال ساده غیر ممتد پل تک به ستون را همراه نقاط مناسب جهت جوش نبشی های نشیمن و فوقانی به ستون را نشان می دهد. شکل 1-136 با توجه به انعطاف پذیری اتصال در اتصاالت مفصلی بهتر است که انتهای تیر به فاصله کمی )حدود 2 سانتی متر( از ستون روی نبشی نشیمن مستقر گردد. تا آزادی دوران داشته باشد)شکل 1-137 (. اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن تقویت شده: در اتصال ممتد و غیر ممتد در صورتی که مقدار نیروی وارد شده از طرف تیر در محل تکیه گاه زیادتر از حد تحمل نبشی نشیمن باشد می توان از نبشی پاورق تقویت شده با مقطع Tشکل استفاده کرد)شکل 1-138(. در صورت استفاده از نبشی نشیمن آن ها را به وسیله ضخامت مثلثی یا مستطیل شکل تقویت می کنند ضخامت این صفحات در حدود ضخامت بال تیر انتخاب می شود برای سهولت جوشکاری در هنگام نصب بهتر است طول نبشی نشیمن 2 تا 3 سانتی متر بزرگتر از عرض پ لی باشد که روی آن نصب می گردد. 54

شکل 1-137 شکل 1-138 55

در صورتی که به جای نبشی نشیمن تقویت شده از ورق سختشده استفادهشود مشخصات فنی ورق بر اساس محاسبات یا از جدولهای محاسباتی استخراج میگردد )شکل 1-139(. مشخصات فنی ورق نشیمن سختشده به صورت زیر بیان میشود. hs ارتفاع ورق سخت کننده tf ضخامت ورق نشیمن w عرض نشیمن سخت شده ts ضخامت ورق سخت کننده bs طول ورق نشیمن شکل 1-140 ایزومتریک اتصال پل به ستون با استفاده از نشیمن )ورق( سخت شده را نشان می دهد. شکل 1-139 شکل 1-140 56

ج- اتصال ساده به وسیله نبشی جان: در این اتصال دو عدد نبشی از یک طرف به انتهای تیر و از طرف دیگر به ستون جوش می شوند. شکل های 1-141 و 142-1 اتصال به کمک نبشی جان و خصوصیات جوش را نشان می دهد. طول برگشت جوش در باال و پایین حداقل دو برابر ب عد جوش می باشد اتصال غیر ممتد در پالن تیرریزی سقف مطابق شکل 1-143 نشان می دهد. واحدکاراو ل شکل 1-141 شکل 1-142 شکل 1-143 57

اتصال تیرهای زوج به ستون به دلیل زیاد بودن واکنش تکیه گاهی فقط با استفاده از نبشی جان امکان پذیر نیست. برای این منظور مطابق شکل های 1-144 و 1-145 از نبشی نشیمن انعطاف پذیر برای کمک به نبشی جان استفاده می شود. مشخصات نبشی های جان و نشیمن بر اساس مشخصات تیر تعیین می گردد. شکل 1-144 اتصال IPE زوج با نبشی جان و نشیمن شکل 1-145 اتصال UNP زوج با نبشی جان و نشیمن نحوه ی ترسیم اتصال ساده ی پل به ستون محل اتصال پل به ستون را درپالن تیرریزی مشخص کنید و آن را نامگذاری نمایید )شکل 1-146(. 58

اتصال را با مقیاس 1/10 ترسیم کرده مشخصات پ ل ها و ستون را روی آن بنویسید و نمای مورد نظر را تعیین کنید)شکل 1-147 (. مشخصات مربوط به اتصاالت را طبق نظر مهندس محاسب یا دفترچه محاسبات تعیین کنید. خطوط آکس ستون و تیر را به صورت دو محور عمود بر هم ترسیم نمایید. با توجه به جهت دید نمای قائم ستون و اتصاالت مربوط به آن مانند ورق تقویت بال یا جان ستون را با مقیاس 1/10 ترسیم نمایید. به همین ترتیب ابتدا پ ل های اصلی و اتصاالت آن و سپس پ ل های فرعی و اتصاالت مربوط به آن را ترسیم نمایید و در پایان مقیاس و مشخصات فنی دتایل را بنویسید )شکل 1-148 (. واحدکاراو ل شکل 1-147 شکل 1-146 ورق تقويت ستون PL700 200 10mm ورق تقويت تير النه زنبوری PL 500 160 8mm نبشی نشیمن پل L120 120 12mm نبشی فوقانی پل L80 80 8mm نبشی نشیمن تیر فرعی L100 100 10mm نبشی فوقانی تیرفرعی L60 60 6mm شکل 1-148 59

تمرین ترسیم اتصال ساده پل به ستون 1- نمای جانبی شکل 148 1 ترسیم نمایید. 2- دراتصال شکل 1-149 ستونها به هم چسبیده و سایر مشخصات به شرح زیر میباشد. نبشی نشیمن: L150 150 15mm نبشی فوقانی: L80 80 8mm نبشی های تودلی: 10 100 L100 mm ورق تقویت ستون: PL700 200 10 mm شکل 1-149 تیراصلی : PL800 220 10mm CPE180 + تیر فرعی: PL500 160 10mm + CPE140 مطلوب است ترسیم نماهای قائم و جانبی در مقیاس 1/10. 3- در شکل 1-150 فاصله آکس تا آکس ستون های دوبل 16 سانتی متر ورق تقویت بال ستون: PL700 160 10mm ورق تقویت تیر النه زنبوری: PL800 200 8 mm نبشی نشیمن: L120 120 12mm+1/2PL100 100 10mm نبشی فوقانی: L80 80 8mm نبشی تودلی: 10 100 L100 mm مطلوب است ترسیم نمای قائم و جانبی در مقیاس 1/10. 1-19-2- اتصال نیمه ص لب عیب اتصال ساده این است که تیر باید برای لنگر حداکثری که در قسمت کوچکی از ناحیه میانی آن تولید می شود طرح گردد. به عبارت دیگر فقط در طول کمی از تیر از ظرفیت باربری )مقاومت خمشی ) آن به طور کامل استفاده می شود. افزایش ص لبیت اتصال باعث کمتر شدن دوران انتهای تیر نسبت به ستون و کاهش لنگر میانی و افزایش لنگر در دو انتهای تیر می شود. در واقع با ص لب شدن اتصال لنگر میانی تعدیل شده در طول تیر پخش می شود و امکان استفاده از تیر آهن ضعیف تر را فراهم می کند. شکل 1-151 و 1-152 اتصال نیمه ص لب تیر به ستون را نشان می دهد. شکل 1-150 شکل 1-151 60

شکل 1-153 دیاگرام لنگر تیر تحت بار یکنواخت را در انواع اتصاالت نشان می دهد. دیده می شود که با افزایش درصد گیرداری در انتهای تیر لنگر انتهایی افزایش و لنگر میانی کاهش پیدا می کند. در اتصال باگیرداری 75 درصد مقدار لنگر در وسط و تکیه گاه ها یکسان بوده و نصف لنگر خمشی در حالت اتصال ساده می باشد که بیشتر صرفه جویی در استفاده از تیر را به دنبال دارد. لنگرگیرداری متغیر 2 pl 2 = 0.125pl 8 0% گیرداری 50% گیرداری 75% گیرداری شکل 1-152 شکل 1-153 % 100 گیرداری 2 0.042 pl 2 0.0625pl 2 pl = 0.083pl 12 2 pl = 0.0625pl 16 2 pl = 0.042 pl 24 2 0.083pl 2 2 2 شکل 1-154 1-19-3- اتصال ص لب )گیردار( با افزایش ص لبیت اتصال دوران زاویه ای )چرخشی( انتهای تیر و ستون کاهش می یابد به طوری که در اتصال کامال ص لب زاویه بین تیر و ستون همواره ثابت است )شکل 1-154 (. الزم به ذکر است اتصال کامال ص لب کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا ایجاد چنین اتصالی در شرایط کارگاهی سخت و گاهی ناممکن است. روش های متفاوتی برای گیردار کردن اتصال تیر به ستون وجود دارد که بر اساس محاسبات فنی و با توجه به درصد گیرداری اتصال طرح می شوند. 61

شکل 1-155 یک نوع اتصال گیردار جهت پل های تک و دوبل و شکل 1-156 دیاگرام لنگرخمشی در اتصاالت ص لب را نشان می دهد. شکل 1-155 2 pl m = 12 2 pl m = 24 شکل 1-156 نحوه ی ترسیم اتصاالت گیردار محل اتصال را در پالن تیرریزی مشخص نمایید )شکل 1-157 (. کروکی اتصال را با مقیاس 1/10 ترسیم کنید و مشخصات ستون و پل ها را روی آن بنویسید. سایر مشخصات را نیز از دفترچه ی محاسبات استخراج نمایید )شکل 1-158 (. شکل 1-158 شکل 1-157 PL400 150 15mm ورق باالسری)فوقانی( PL400 240 10mm ورق زیرسری)تحتانی( ورق های نشیمن)سخت کنندهها( به شکل 2PL150 100 10 mm و با مشخصات L100 100 10mm نبشیجان ورقهای سختکننده جان ستون 2PL100 100 10mm 62

برای ترسیم نمای a-a محورهای آکس تیر و ستون را ترسیم کنید و به ترتیب نمای طولی و اتصاالت ستون و تیر را طبق روش ترسیم اتصال پل به ستون در حالت ساده ترسیم نمایید)شکل 1-159 (. سپس مشخصات فنی نیم رخ ها را نوشته محل برش ها را تعیین کنید )برش های A-A وB-B برای بیان جزئیات دقیق اتصال گیردار ترسیم می شوند(. نمای جانبی)برش 1-1( را نیز ترسیم کنید )شکل 1-160 (. برای نشان دادن مشخصات ورق های فوقانی و تحتانی تیرها در اتصال گیردار برش های افقی A-A و B-B را با مقیاس 1/10 ترسیم کنید )شکل 1-161 (. واحدکاراو ل شکل 1-160 شکل 1-159 شکل 1-161 63

شکل 1-162 ایزومتریک اتصال گیردار پ ل دوبل به ستون را نشان می دهد. شکل 1-162 تمرین: در شکل 1-163 پلهای دوبل IPE200 با اتصال گیردار پلهای تک از نوع CPE160 با اتصال ساده ورق اتصال روی تیر ازنوع PL400 160 15 mm دو عدد لچکی 1/2PL100 100 10mm ورق اتصال زیر تیر PL400 240 10 mm دوعدد لچکی 1/2PL100 100 10mm نبشی نشیمن L120 120 12 mm L80 80 8mm نبشی فوقانی ورق تقویت جان تیر النهزنبوری PL600 200 10 mm ورقهای سخت کننده جان ستون PL140 40 10mm مطلوبست ترسیم نمای A-A B-B اتصال فوق با مقیاس 1/10. شکل 1-163 64

1-20- اتصال تیر به تیر اتصال دو تیر به یکدیگر به دو شکل کلی اجرا می گردد. الف( اتصالی که جهت انتقال بار از یک تیر به تیر دیگر انجام می گردد که در این حالت معموال امتدادهای دو تیر بر هم عمودند و اصطالحا به آن اتصال تیر به تیر یا تیر به شاه تیر گویند )شکل 1-164 (. ب(اتصال دو تیر به منظور افزایش طول آن )شکل 1-165(. اتصال شاه تیرها به یکدیگر: برای اتصال دو تیر اصلی به یکدیگر بهتر است که شاه تیر با دهانه بزرگتر در داخل شاه تیر با دهانه کوچکتر قرار گیرد در این حالت به علت کوتاه بودن دهانه لنگر خمشی کمتری ایجاد شده در نتیجه می توان از تیرآهن ضعیف تری استفاده نمود. اتصال شاه تیرها با ارتفاع یکسان به روش زبانه کردن آن ها انجام می گردد. واحدکاراو ل شکل 1-164 شکل 1-165 65

زبانه کردن تیر: محل اتصال دو تیر تحت تأثیر نیروهای برشی کشش و فشاری قرار می گیرد از این نظر باید سعی شود با اتصال کامل دو قطعه به یکدیگر سطح تماس آن ها را تا حد امکان افزایش داد برای این منظور با توجه به شرایط اتصال از روش های زیر اقدام به زبانه کردن بال تیرآهن می نمایند. به طور خالصه زبانه کردن یعنی برداشتن قسمتی از بال تیرآهن در اتصال به منظور جفت و جور شدن بهترآن ها )شکل 1-166(. زبانه کردن بال باال و پایین زبانه کردن نیمی از بال باال و پایین زبانه کردن نیمی از بال باال یا پایین زبانه کردن بال باال یا پایین شکل 1-166 )الف( شکل 1-167 )الف( زبانه کردن بال باالیی در اتصال دو تیر غیر هم نمره )ب( زبانه کردن بال پایینی در اتصال دو تیر غیر هم نمره و )ج( زبانه کردن بال باال و پایین به طور هم زمان در اتصال دو تیر هم نمره را نشان می دهد. )ج( شکل 1-167 )ب( 66

شکل 1-168 اتصال تیرانتهایی به تیر اصلی )کنسول ( از روش زبانه کردن را نشان می دهد. واحدکاراو ل اتصال دو تیر غیر هم نمره با زبانه کردن بال باالیی اتصال دو تیر غیر هم نمره با زبانه کردن بال پایینی شکل 1-168 اتصال تیرهای پوشش به تیر اصلی: در این اتصال در صورتی که اختالف ارتفاع دو نیم رخ زیاد باشد نیازی به زبانه کردن نیست و تیرچه به کمک نبشی به جان تیراصلی جوش می شود که اصطالحا به آن اتصال تودلی گویند)شکل 1-169(. شکل 1-169 67

ممکن است بنا به مالحظات اجرایی الزم شود که تیر پوشش در بال باال یا بال پایینی هم تراز پل نصب شود که در این صورت از روش زبانه کردن استفاده می شود)شکل 1-170 (. در اتصال تیرچه به تیر اصلی هر اندازه اتصال را گیردار کنیم لرزش در تیر پوشش کمتر خواهد بود )شکل 1-171 (. شکل 1-170 شکل 1-171 68

در اتصال تیرهای النه زنبوری به یکدیگر و تیرهای نورد شده به تیرهای النه زنبوری محل اتصال جان تیرآهن النه زنبوری شده به وسیله ورق تقویت می شود )شکل 1-172 (. واحدکاراو ل شکل 1-172 69

1-21- اتصال دو تیر جهت افزودن طول آن ها )امتداد دادن تیر( در کارگاه های ساختمانی بنا به دالیل زیر اقدام به اتصال طولی تیرها می شود )شکل 1-173 (. 1- طول استاندارد پروفیل برای اجرا کافی نباشد. 2- با توجه به شرایط بارگذاری تغییر ارتفاع پروفیل موجود الزامی باشد. 3- جهت کاهش ضایعات شکل 1-174 یک اتصال طولی استاندارد تیرهای هم نمره را نشان می دهد که از چهار ورق تشکیل شده است ورق ها با اتصال جوشی مقاومت کافی را به وجود می آورند ابعاد ورق های اتصال در نقشه های محاسباتی ذکر می شود. شکل 1-175 اتصال طولی تیرهای هم نمره به وسیله ی پیچ و پرچ را نشان می دهد. شکل 1-174 شکل 1-173 طویل کردن تیر به وسیله ی پیچ طویل کردن تیر به وسیله ی پرچ شکل 1-175 70

نحوه ی ترسیم اتصال تیر به تیر مقیاس ترسیم را تعیین نمایید. یک نمای طولی از اتصال را ترسیم کنید )شکل 1-176 (. یک برش قائم از نمای ترسیم شده را رسم کنید )شکل 1-177(. مشخصات ورق ها و نبشی های اتصال را بیان نمایید و در صورت لزوم شکل را اندازه گیری کنید. واحدکاراو ل شکل 1-177 شکل 1-176 تمرین- نمای طولی و برش قائم اتصال تیرآهن IPE200 و IPE140 را در حالت های زیر با مقیاس 1/10 ترسیم نمایید. 1 -زبانه کردن بال باالیی IPE200 2 -زبانه کردن بال پایینی IPE200 3 -اتصال تودلی 1-22- مهاربندی جانبی ساختمانها روشهای مختلفی برای مقابله با اثر نیروهای جانبی بر سازههای فلزی وجود دارد که استفاده از بادبند یکی از این روشها است. برای این منظور کافی است با افزودن اعضای قطری به یک یا چند دهانه سازه آن را به صورت اشکال مثلثی درآوریم )شکل 1-178( با انجام این عمل هسته مرکزی مهاربندی شده ABCD مستحکم و سازه تغییر ناپذیر خواهد شد. 71 شکل 1-178

راستی بادبند چگونه مقاومت سازه را در مقابل نیروهای جانبی افزایش می دهد انجام یک آزمایش ساده شما را در رسیدن به این سوال یاری خواهد کرد. چهار قطعه چوب با ابعاد 5 20 150 میلی متر را مطابق شکل 1-179 به هم میخ می نمایند تا قاب ABCD ساخته شود. قاب ساخته شده را مطابق شکل 1-180 روی میز کار مستحکم نموده به آن نیرو وارد کنید. خواهید دید که زاویه بین اضالع عمودی و افقی تغییر نموده قاب از حالت مربع خارج شده و به شکل متوازی االضالع در می آید )شکل 181-1(. حال به قاب مورد نظر یک عضو قطری اضافه نمایید و آزمایش را تکرار کنید خواهید دید که این بار قاب تغییر شکل نمی دهد مگر این که عضو قطری AD بشکند یا خم شود )شکل 1-182(. نتیجه: در اشکال مثلثی زوایای مثلث بدون تغییرطولی اضالع تغییر نخواهد کرد.با افزودن عضو قطری B مقاومت قاب افزایش خواهد یافت. شکل 1-179 شکل 1-180 شکل 1-181 شکل 1-182 72

انواع بادبند: استفاده از بادبند شکل ضربدری گرچه بهترین نوع مهاربندی جانبی می باشد ولی به دلیل مالحظات معماری و وجود در و پنجره استفاده از این نوع بادبند در تمام دهانه ها امکان پذیر نیست و به دیوارهای دو طرف راه پله و آسانسور و دیوارهای پیرامونی که در مجاورت همسایه قرار دارند محدود می شود. بنابراین بر حسب فرم و موقعیت بازشوها و مالحظات معماری می توان از اشکال 1-183 به جای بادبند ضربدری استفاده نمود. واحدکاراو ل مهاربندی 7 مهاربندی 8 مهاربندی لوزی مهاربندی ذوزنقه مهاربندی k شکل 1-183 شکل های 1-184 و 1-185 استفاده از بادبند در سازه های فلزی را نشان می دهد. 73 شکل 1-185 شکل 1-184

پروفیل مورد استفاده در بادبند: از همه ی نیم رخ هایی که در مقابل کشش و فشار مقاومت خوبی داشته باشند می توان به صورت تک یا دوبل به عنوان اعضای بادبند استفاده نمود.شکل 1-186 تعدادی از نیم رخ ها را نشان می دهد. شکل 1-187 شکل 1-186 مورد استفاده بادبند: استفاده از بادبند فلزی برای مهار بندی انواع سازه ها متداول است.در برخی از آن ها مانند ساختمان های مسکونی فقط از بادبند قائم استفاده می شود )شکل 1-187 (. در پل ها و کارخانه ها عالوه بر بادبند قائم از بادبند افقی نیز استفاده می شود.در سازه های صنعتی عالوه بر بادبندی قائم از بادبندی افقی نیز جهت مقابله با نیروهای جانبی استفاده می شود )شکل های 1-188 و 1-189(. نحوه ی ترسیم بادبند درساختمانهای اسکلت فلزی برای تعیین بادبند و نشان دادن دهانه های دارای بادبند از پالن آکس بندی و ستون گذاری استفاده می شود. پس از ترسیم پالن دهانه های مهاربندی را به صورت یا و با خط نقطه قوی ترسیم BR 1 نمایید.تیرهای مختلف بادبند را با عالمت اختصاری BR 2 و... تفکیک کنید. در تعیین موقعیت بادبند حتی االمکان باید سعی شود بادبندها نسبت به مرکز پالن به صورت قرینه قرار گیرند )شکل 1-190 (. شکل 1-188 بادبند افقی شکل 1-189 بادبندقائم شکل 1-190 74

پس از تعیین موقعیت بادبند در پالن نمای تیپهای مختلف به کار گرفته شدهی بادبند را به صورت شماتیک و جداگانه ترسیم نموده نیمرخهای آن را مشخص نمایید و نقاط مهم مانند اتصاالت بادبندی را جهت ترسیم نقشه جزئیات آن تعیین کنید)شکل 1-191(. ترسیم دتایلهای مربوط به اتصاالت بادبند: در این مرحله جزئیات اتصال اعضای بادبند به یکدیگر و به سایر اعضای سازه مانند تیر و ستون از نقاطی که در مرحله قبل روی دهانههای بادبندی شده مشخص گردیده با مقیاس 1/10 ترسیم میگردد و در آن کلیه مشخصات اجرایی اتصاالت بیان میشود. دستورالعمل ترسیم دتایلهای بادبند باتوجه به دتایل مربوط به تعداد اعضایی که در نقطه مورد نظر به همدیگر متصل شدهاند خط آکس ترسیم نمایید. به طوری که امتداد آنها از یک نقطه عبور نماید. پس با توجه به شکل و ابعاد اعضای نمای طولی عضو و اتصاالت مربوط را ترسیم نمایید. در پایان مشخصات اعضا و ابعاد جوش ورز را بیان نمایید. واحدکاراو ل شکل 1-191 75

شکل های 1-192 و 1-193 و 1-194 و 1-195 و 1-196 دتایل های مربوط به شکل 1-191 را نشان می دهند. شکل 1-192 شکل 1-193 76

شکل 1-194 شکل 1-196 شکل 1-195 77

مرکبی کردن ترسیم های بادبندی: عالمت اختصاری بادبند در پالن با خط نقطه قوی )0.4( ترسیم می شود. در ترسیم نمای شماتیک بادبند نیز از نوک 0.4 استفاده می شود. در ترسیم دتایل اعضای فلزی مانند تیر ستون نبشی و... با نوک 0.4 و خطوط مربوط به اندازه گذاری و معرفی اتصاالت با نوک 0.2 و متن اندازه و مشخصات با نوک 0.4 و متن مربوط معرفی دتایل با نوک دتایل با نوک 0.6 ترسیم می شود. مقیاس اندازه گذاری مرکبی کردن دتایل ها و کلیه نقشه های جزئیات مربوط به اسکلت فلزی با مقیاس 1/10 یا 1/20 ترسیم می شوند و ابعاد اتصاالت روی آن ها داده می شود و به صورت زیر مرکبی می گردند. 1 -مقاطعی که با توجه به جهت دید به ناظر نزدیکترند و یا برش می خورند با نوک 0.6 ترسیم می شوند)شکل 1-197(. 2 -مقاطع دورتر با نوک 0.4 3 -متن اندازه با نوک 0.2 4 -خطوط اندازه رابط با نوک 0.1 شکل 1-197 78

آزمون پایانی واحد کار او ل سؤاالت تشریحی 1- ساختمان های اسکلتی را تعریف نمایید. 2- -اعضای باربر ساختمان های اسکلت فلزی را نام ببرید. 3- مزایا و معایب تیرآهن INP را نام ببرید. 4- برای ساخت ستون مرکب در شکل 1-198 از چه پروفیل هایی استفاده شده است. 5- اتصال ستون به صفحه ی زیرستون در شکل 1-199 چه نوع اتصال می باشد. 6- مزایای اتصال روی هم در جوشکاری را نام ببرید. 7- مناسب ترین محل اتصال جهت امتداد دادن ستون های فلزی در طبقات کجاست. 8- علت استفاده از میلگردهای ضربدری در سقف های طاق ضربی را توضیح دهید. 9- اتصال سقف طاق ضربی به شناژ بتنی با مشخصات شکل 1-200 را با مقیاس 1/10 ترسیم نمایید. 10- تعدادتیرهای شمشیری پله در هر بازو به چه عاملی بستگی دارد 11- به نظر شما پروفیل هایی که برای ساخت تیر و ستون مورد استفاده قرار می گیرند چه تفاوت هایی با هم دارند 12- مزایا و معایب تیرهای النه زنبوری را نام ببرید 13- انواع اتصاالت ساده تیر به ستون در ساختمان های اسکلت فلزی را با رسم شکل نام ببرید 14- علت زبانه کردن بال تیرها را توضیح دهید. شکل 1-199 شکل 1-198 شکل 1-200 79

15- برش A-A از شکل 1-201 را با مقیاس 1/10 ترسیم و مرکبی نمایید. 16- روش های اجرایی اتصال کنسولی تیر به ستون را با رسم شکل توضیح دهید. 17- اتصال بادبندی شکل 1-202 در مقیاس 1/10 و با رعایت اصول نقشه کشی ترسیم و مشخصات آن را بنویسید. شکل 1-200 80

سؤاالت چهارگزینهای 1- زیر دیوارهای باربر آجری از پی... استفاده میشود. مرکب گسترده نواری نقطهای 2- کدام یک از اجزای زیر بار زنده است رانش زمین میز ستون بازشوها 3- اعضای باربری هستند که بارهای ساختمان را تحمل و به پی و زمین منتقل میکنند فقط تیر اسکلت بلت بیس پلیت 4- در ساختمانهای فلزی برای اتصاالت از... و... و برای زیر ستون از... استفاده میشود. تسمه-لچکی-بلت نبشی-تسمه-پلیت لچکی-نبشی-مالت ماسه سیمان نبشی-پلیت-بلت 5- ستونها بر چه اساسی تیپ بندی میشوند میزان تحمل بار وارده-ارتفاع ستون-نوع شکل مقطع ستون ارتفاع ستون-مقطع ستون-عرض ستون محل قرارگیری ستون-میزان تحمل بار-نوع پروفیل نوع ستون-ارتفاع ستون-میزان تحمل بار 6- برای یکپارچه شدن بهتر بتن و همگن عمل کردن آن از چه چیزی استفاده میشود آب میلگرد سیمان سنگدانه 7- به میلگردهای افقی و عمودی به کار رفته در پی... میگویند. مش شناژ میلگرد راستا خاموت 8- برای افزایش چسبندگی بین میلگرد و بتن باید در انتهای میلگرد... ایجاد کرد. آرماتور قالب پوشش بتن سیمان 9- تير 14 IPE به روش پانير النه زنبوري شده است. ارتفاع تير چند سانتيمتر افزایش ميیابد 28 7 21 14 10- براي مقابله با چه نيرويي در قسمت تكيهگاه پل النه زنبوري دو يا سه النه توسط ورق فلزي پوشيده و جوش ميشود كششي خمشي برشي فشاري 11- ارتفاع نهايي تير النه زنبوري با تيرآهن 30 IPE به روش پانیر با ورق اضافی چند ميليمتر ميشود 500 420 600 450 12- برش سرد در ساخت تير النه زنبوري چه نام دارد پانير ليتسكا برنول كوپال 13- چرا تير را النه زنبوري ميكنند استفاده از فضا هاي خالي ايجاد شده تحمل نيروي فشاري و كششي بيشتر هرسهمورد سبك تر شدن تيرو مقرون به صرفه بودن 14- هدف اصلي از ساخت تير النه زنبوري چيست عبور لوله هاي تأسيساتي سبك شدن وزن هرسهمورد تحمل نيروي خمشی بيشتر 81

واحدکاراو ل دو م واحد توانایی ترسیم نقشه های تیرهای مشبک و قاب ها هدف کلی شناخت انواع قاب و خرپا ترسیم اتصاالت و تعیین مشخصات آنها هدف های رفتاری: فراگیر پس از گذراندن این واحد کار باید بتواند: 1 -دالیل استفاده از سازه های خرپایی را نام ببرد. 2 -خرپاها را بر حسب کاربردشان دسته بندی نمایید. 3 -اتصاالت اعضای خرپا به یکدیگر وبه سایر اعضای باربر سازه ای را ترسیم نماید. 4 -پوشش سقف)الپه ریزی( در خرپا و قاب را توضیح دهد. 5 -انواع قاب های شیب دار را نام ببرد. 6 -روش های جلوگیری از رانش پایه ها در قاب های شیب دار را توضیح دهد. 7 -انواع اتصال تیر به ستون در گوشه قاب را نام ببرد. 8 -روش های اتصال ستون به فنداسیون در قاب ها را توضیح دهد. 9 -روش های اتصال ستون به فنداسیون در قاب ها را توضیح دهد. 10 -روش های مهاربندی جانبی خرپا و قاب را توضیح دهد. 83

پیش آزمون سؤاالت تشریحی - 1 انواع پروفیل های مصرفی در ساختمان را به صورت شماتیک ترسیم نمایید. - 2 چند نوع پوشش سقف را نام ببرید. 3- برای پوشش سقف دهانه های بزرگ از چه مصالحی استفاده می شود 4- کاربرد خرپا در چه فضاهایی است. 5- برای پوشش سقف سالن ورزشی از چه مصالحی استفاده می شود پاسخ:............................................. 84

سؤاالت چهارگزینه ای 1- از خرپا در چه مواردي استفاده ميشود بادبند ساختمان مسکونی نعلدرگاه پوشش کارخانه 2- فرم كلي خرپاي فضايي از چند عضو تشكيل ميشود 8 6 4 2 3- چرا خرپا به طور مفصلي و با شبكههاي مثلثي ساخته ميشود مقاومت كمتري دارد. متعادل و پايدار است. هزينه كمتري دارد. راحت تر اجرا ميشود. 4- چرا خرپا به طور مفصلي و با شبكه هاي مثلثي ساخته ميشود مقاومت كمتري دارد. متعادل و پايدار است. هزينه كمتري دارد. راحت تر اجرا ميشود. 5- سيستم نگهدارنده ساختمان چه ناميده ميشود بادبند سازه سقف پي 6- کدام تعریف خرپاي فضايي نيست خرپایي که پایه ی آن بر اساس هرم است. خرپایي كه در سه وجه گسترده میشود. خرپاي دو بعدي كه به صورت مثلث ساخته ميشود. خرپايي كه داراي طول و عرض و ارتفاع است. 7- حداکثر فاصلهی ستونها در ساختمانهای فلزی چند متر است 7/5 10 5/5 4 80-8- فاصله تقريبي محور تا محور خرپاها از يكديگر چند متر است 2 تا 7 1 تا 3 3 تا 6 2 تا 4 9- فاصله بين دو پایهی خرپا چه ناميده ميشود تراورس دهانه ستون الپه 10- بادبند افقي در سقفهاي سوله معموال با چه نوع پروفيلي انجام ميشود ناوداني سپري ميلگرد نبشي 85

شکل 2-1 شکل 2-2 2-1- خرپا بشر با دیدن پرواز پرندگانی که مسیرهای طوالنی را می پرند به قدرت بال های آن ها پی برد و با دقت در استخوان بندی آن ها در یافت اسکلت بندی بال های پرندگان از استخوان های تو خالی شبیه مثلث تشکیل شده است که در عین ظرافت و سبک بودن ازقدرت زیادی برخوردارند. سازه هایی را که با الهام از این سیستم ساخته می شوند خرپا گفته می شود)شکل 2-1 (. 2-1-1 -تعریف خرپا به مجموعه ای از میله های مستقیم که با اتصال مفصلی شبکه های مثلثی شکل را به وجود آورده اند خرپا گویند. امروزه خرپاها به شکل های مختلف در اسکلت بندی هواپیما کشتی پ ل سقف و... به کار می روند)شکل 2-2 (. سازه های خرپایی در برابر نیروهای خارجی مقاومت بسیار باالیی دارند و از لحاظ اقتصادی یز مقرون به صرفه هستند. اعضای خرپاهای فلزی با پیچ و جوش و خرپای چوبی با میخ و پرچ به هم متصل می شوند. اتصال اعضای سازه های خرپایی به یکدیگر به صورت مفصلی می باشد و شکل مثلث تنها شکل هندسی پایداری است که با چنین اتصالی در مقابل نیروهای خارجی مقاومت کرده و شکل کلی آن تغییر نمی کند. مگر این که یکی از اعضا خم شده یا بشکند)شکل 2-3 (. بنابراین خرپا همواره مجموعه ای از مثلث ها است در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و شکل های متنوعی را به وجود آورده اند )شکل 2-4 (. حالت پایدار شکل 2-3 حالت ناپایدار خرپای چتری پوشش سقف کارخانه سیمان شکل 2-4 انبار کشاورزی 86

- 2-1-2 انواع خرپا از نظر روش ساخت الف( خرپای صفحه ای: اگر تمام اعضای شبکه مثلثی تشکیل دهنده ی خرپا در یک صفحه قرار داشته باشند خرپا را صفحه ای گویند)شکل 2-5(. واحدکاراو ل جدول 2-1 -انواع معمول خرپاهای صفحه ای مورد استفاده در تیرها پل ها شکل 2-5 خرپای صفحه ای به صورت گسترده در ساخت پ ل ها سقف ها مورد استفاده قرار می گیرد. خرپای پ ل)مسطح(: شکل کلی خرپاهایی که در ساخت پ ل ها و شاه تیر به کار می روند شکل مستطیل و یا ذوزنقه بوده و دارای اعضای فوقانی و تحتانی موازی )پارالل(می باشند. جدول 2-1 انواع معمول خرپای تخت که در ساخت پ ل ها و شاه تیرها مورد استفاده قرار می گیرد بر حسب جنس و طول دهانه آمده است. خرپای سقف )شیب دار(: بیشتر خرپاهایی که در ساخت سقف ها به کارمی روند به صورت شیب دار طراحی و اجرا می شوند. جدول 2-2 انواع خرپاهای شیب دار را نشان می دهد. شرح جنس شکل خرپا نوع پرات )Pratt( دهانه تا حدود 60 متر فوالد هاو )Howe( درگذشته مورد استفاده بوده ولی در حال حاضر به ندرت استفاده می شود. چوب یا فوالد وارن )Warren( نوع بسیار معمول دهانه تا حدود 60 متر فوالد بالتیمور )Baltimore( برای دهانه های بیش ازحدود 100 متر به کار می رود. فوالد خرپای k برای دهانه های بیش ازحدود 100 متر به کار می رود. فوالد جدول 2-2 -انواع معمول خرپاهای صفحه ای مورد استفاده در سقف ها)شیب دار( شرح جنس شکل خرپا نوع پرات )Pratt( هاو )Howe( دهانهی حداکثردرحدود 30 متر دهانهی حداکثردرحدود 30 متر معموال فوالد در بعضی موارد چوب معموال چوب فینک )Fink( معموال دهانه به حداکثرحدود 20 متر محدود می شود. معموال فوالد قوسی )Bowst ring( دندانه ای Saw Tooh معموال برای سقف مناره سوپرمارکت ها وگاراژها به کار برده می شود. ممکن است دهانه به 30 متر برسد. سمت شیب تند خرپا برای استفاده از نور خارج استفاده می شود. معموال فوالد چوب یا فوالد 87

عالوه بر این در ساخت خرپاهای سقف سعی می شود شکل کلی آن ها طوری طراحی گردد تا بتوان حداکثر روشنایی طبیعی را از سقف تأمین نمود )شکل 2-6 (. ب( خرپای فضاکار )فضایی(: در صورتی اعضای خرپا در یک صفحه قرار نداشته باشند به آن خرپای فضایی )فضا کار( گویند. با اضافه کردن اعضای دیگر شبکه ایی مثلثی شکل به وجود می آید )شکل 2-7 (. با اتصال چندین شبکه مثلث بندی شده به یکدیگر خرپای فضایی ساخته می شود که به دلیل استحکام زیاد برای پوشش سقف های با دهانه بزرگ مانند کارخانه ها استخرها نمایشگاه ها و... استفاده می شود)شکل 2-8 (. شکل 2-6 شکل 2-7 2-1-3- نامگذاری اعضای خرپای صفحه ای نامگذاری اعضای خرپا بر اساس موقعیت مکانی راستای عضو و نوع نیروی محوری آن می باشد. شکل 2-9 دیاگرام یک خرپای تخت و شیب دار را نشان می دهد. دیاگرام: شکل تک خطی سازه که آرایش اعضای باربر را جهت محاسبات فنی مدل می کند. شکل 2-8 شکل 2-9 88

2-1-4- نیم رخ های خرپا: برای ساخت خرپا از نیم رخ های فوالدی مانند نبشی ناوانی قوطی و سپری و پروفیل های I شکل به صورت تک یا دوبل استفاده می شود)شکل 2-10 (. از پروفیل های لوله ایی بیشتر در جرثقیل سازی ساخت پ ل های عابرپیاده و خرپای فضایی استفاده می شود )شکل 2-11 و 2-12 (. 2-1-5- ترسیم خرپا : پس از انجام محاسبات سازه ای شکل کلی قاب خرپا به صورت خطی )دیاگرام( ترسیم شده نامگذاری اعضا و محل دتایل ها روی آن نشان داده می شود )شکل 2-13 (. سپس سایر مشخصات فنی مانند پالن های سازه ای و دتایل های مربوطه نوع و تعداد مهاربندی ها اتصاالت و... در دفترچه های محاسباتی ذکر می شود تا نقشه کش بتواند کلیه ترسیمات را به درستی رسم نماید. نقشه های خرپا را می توان به دو گروه تقسیم کرد. گروه اول پالن های آکس بندی فنداسیون ستون گذاری تیرریزی و ترسیم نما است که معموال در مقیاس 1/100 یا 1/50 ترسیم می شوند و گروه دوم دتایل ها که در مقیاس 1/20 یا بزرگتر ترسیم می گردند. شکل 2-11 شکل 2-12 واحدکاراو ل شکل 2-10 89 شکل 2-13