تاثیر انواع اتصالات در سازه های فلزی و فولادی

ضعف در اتصالات سازه های فولادی موجب پایین آمدن مقاومت ساختمان در برابر زلزله می شود. بنابراین، نحوه اتصالات سازه ها در مقاومت آن ها نقش موثری دارد  اتصالات مختلف تیر آهن و ستون بتنی، با توجه به خواص مختلفی دسته بندی می شوند :

وضعیت چشمه اتصال

در وضعیت چشمه اتصال دو حالت وجود دارد:
1. در حالت اول، تیر ها از داخل چشمه عبور داده شده و از طریق لوازم جانبی متصل می شوند.
2. در حالت دوم نیز تیرها از داخل چشمه عبور می کنند، اما تیر هایی که از دو طرف وارد می شوند، با دو حالت پیوسته و گسسته از داخل چشمه عبور خواهند کرد.

درجه گیرداری اتصال

منظور از درجه گیرداری در اتصالات سازه های فولادی، میزان انتقال لنگر به اتصال است. درجه گیرداری اتصال به سه دسته اتصال گیردار، اتصال مفصلی و اتصال نیمه گیردار تقسیم می شود.سایر خواص موثر در دسته بندی انواع اتصالات در سازه های فلزی

 و فولادی شامل موارد زیر می شود:
• مکانیسم گسیختگی اتصال
• تشکیل مفصل پلاستیک تیر
• گسیختگی برشی چشمه اتصال
• تشکیل مفصل پلاستیک در ستون
• شکل پذیری اتصال

انواع سازه های مختلط

مزایای سازه مختلط سبب شده است که میزان استفاده از آن ها در ساخت و ساز ها و اتصالات سازه های فولادی بالا رود.

سازه مختلط با تیرآهن و ستون بتنی

در این مدل از سازه ها، تیر آهن را به بتن آرمه وصل می کنند. در زمینه‌ رفتار سازه های مختلف ابهامات زیادی وجود دارد، به همین خاطر آیین نامه های چندانی در رابطه با استفاده از این سازه ها وجود ندارد.

سازه مختلط با مصالح مختلف

در سازه مختلط با مصالح مختلف، از ترکیب بتن و فولاد استفاده شده است. این سازه ها به دو دسته سازه های مرکب با ستون فولاد توخالی مملو از بتن و سازه های بتن مسلح تقسیم می شوند. در سازه های بتن مسلح از میلگردهای آجدار استفاده می شود. استفاده از این میلگرد ها استحکام بین بتن و فولاد را بالا می برند.

از سازه های مرکب با ستون فولاد توخالی مملو از بتن، معمولا در ساخت ساختمان های بلند استفاده می شود. شکل پذیری قاب های فولادی، وزن پایین و سختی ستون های مختلف بتنی و فولادی از جمله مزایای این سازه ها محسوب می ‌شود. در این قالب از ستون های ها توخالی استفاده می شود. علت به کارگیری این نوع ستون ها به خاطر وارد کردن بتن درون آن ها است.

سازه مختلط با طبقات متعدد بتن و فولاد

تحمل وزن در سازه های مختلط با طبقات متعدد بتن و فولاد بسیار بالا است، به همین خاطر از این ستون ها در طبقات زیرین ساختمان استفاده می شود. در صورت به کارگیری سازه‌های مختلط با طبقات متعدد بتن و فولاد، باید به نوع اتصالات سازه های آهنی توجه ویژه‌ای داشت.

سازه مختلط با هسته بتنی و اسکلت فولادی

از سازه های مختلط با هسته بتنی و اسکلت فولادی در ساختمان های بلند استفاده می شود. استفاده از هسته های بتنی در این نوع سازه ها موجب پایین آمدن وزن آن ها شده است. همچنین، نحوه اتصال دیوار بتنی و تیرهای فولادی در این نوع سازه ها بسیار مهم است، چراکه باید مقاومت آن در برابر نیروهای جانبی بالا باشد.

استفاده از سازه های مختلط فولاد و بتن چه مزایایی دارد؟

از جمله مزایای استفاده از سازه مختلط بتن و فولاد در اتصالات سازه های فولادی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• به کارگیری حجم پایین مصالح در این نوع سازه ها موجب پایین آمدن هزینه ها می شود.
• استفاده از اسکلت فولادی اولیه، سرعت به کارگیری این سازه ها را بالا می برد.
• به علت ظرفیت بالای فولاد در جذب انرژی، جذب انرژی در این سازه ها نسبت به سازه های بتنی بیشتر است.
• مدت زمان ساخت سازه های فولادی نسبت به سازه های بتنی کمتراست. استفاده از فولاد در این سازه ها موجب بالا رفتن سرعت ساخت آن ها می شود، اما در سازه های بتنی، به خاطر عملیات بتن ریزی زمان زیادی تلف می شود.
• وزن این سازه ها پایین است، چراکه در ساخت سازه مختلط جایگزینی فولاد به جای بتن، وزن سازه را به مقدار چشمگیری کاهش می دهد.
• در این نوع سازه ها قابلیت استفاده از هر نوع مهاربند فولادی وجود دارد و نصب مهاربند های مختلف فولادی، مانند بادبندهای فولادی واگرا به سادگی امکان پذیر است.