توجیه اقتصادی سازه های فولادی

توجیه اقتصادی سازه های فولادی
در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان فولادی ، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است :
- قیمت زمین : بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی ، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه های بتنی ، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان ، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود.
- مصالح در دسترس
- ارزش نهایی ساختمان : هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد ، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه ، متوجه می شویم که در مقایسه با سایر روشها ، ساخت سازه های فلزی زمان کمتری صرف می کند.
- هزینه اسکلت اصلی سازه ( سفت کاری )
- تاثیر نازک کاری
- تاثیر نصب تجهیرات و تاسیسات
- نحوه تاثیر این عوامل در بهره برداری بهینه از ساختمان
- هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان
- هزینه تخریب ( در ساختمانهای با عمر کوتاه )
بررسی میزان مصرف فولاد در ساختمانهای فلزی
در ساختمانهای فلزی ، هزینه با توجه به میزان مصرف فولاد در هر متر مربع مساحت کف ( تصویر افقی ) یا متر مکعب ساختمان محاسبه می شود. هزینه ساخت و میزان مصرف فولاد به عوامل زیر بستگی دارد :
- تعداد طبقات
- بار اعمال شده به طبقات ( مرده و زنده )
- دهانه ها در اطراف ستون
- ضخامت سقف
- سیستم سازه ای ( سیستم انتقال بارهای قائم و جانبی )
انتقال بار در سازه های فولادی
سازه های فولادی مشتمل بر تعدادی تیر و ستون به شکل قاب و نیز شامل تعدادی تقویت کننده ، به منظور ایستایی بیشتر می باشد. بدیهی است انتقال بارهای افقی و قائم از طریق این اجزاء صورت می گیرد. به این صورت که : - سقف ، بارهای عمودی را تحمل کرده و بصورت افقی ، از طریق تیرها به تکیه گاههای تیر منتقل می کند. – سیستم باربر قائم ( ستونها ) ، بارها را از تکیه گاههای دو سر تیر به فونداسیون انتقال می دهد. – همچنین سیستم های مهاربندی قائم و افقی ، بارهای جانبی ناشی از باد ، زلزله ، فشار زمین و ... را به فونداسیونها منتقل می نمایند.
ماهیت انتقال بار از طریق تیرها به تکیه گاهها و روش قرارگیری تیرها ( تیر ریزی ) به عوامل زیر بستگی دارد :
- نوع مقطع قابل استفاده با توجه به طراحی معماری
- فواصل تکیه گاهها و طول دهانه تیر با توجه به طراحی سازه ها
- روش انتقال بار توسط اجزای باربر
- سیستم تکیه گاهی انتخاب شده ( صلب ، نیمه صلب ، ساده )