اسکلت فلزی یا Steel design

اسکلت فلزی یا Steel design

اسکلت فلزی یا Steel design و یا طراحی فولاد یا به طور خاص تر، طراحی فولاد سازه ای. ناحیه ای از مهندسی سازه است که برای طراحی سازه های فلزی استفاده می شود. این سازه ها شامل مدارس، خانه ها، پل ها، مراکز تجاری، ساختمان های بلند. انبارها، هواپیماها، کشتی ها و استادیوم ها است. طراحی و استفاده از قاب های فولادی معمولاً در طراحی سازه های فلزی استفاده می شود. سازه های پیشرفته تر شامل صفحات و پوسته های فولادی هستند.

در مهندسی سازه، سازه بدنه یا ترکیبی از قطعات اجسام صلب در فضا است. که یک سیستم تناسب اندام را برای پشتیبانی از بارها و مقاومت در برابر لحظات تشکیل می دهد. اثرات بارها و گشتاورها بر روی سازه ها از طریق تجزیه و تحلیل سازه تعیین می شود. یک سازه فولادی از اعضای سازه ای تشکیل شده است که از فولاد ساخته شده اند. معمولاً با پروفیل های مقطعی استاندارد و استانداردهای ترکیب شیمیایی و خصوصیات مکانیکی. عمق تیرهای فولادی مورد استفاده در ساخت پل ها معمولاً با حداکثر گشتاور کنترل می شود. و سپس سطح مقطع برای مقاومت برشی در نزدیکی تکیه گاه ها و کمانش پیچشی جانبی (با تعیین فاصله بین اعضای عرضی متصل به تیرهای مجاور) تأیید می شود. اعضای ستون فولادی باید برای جلوگیری از کمانش پس از برآورده شدن نیازهای محوری و لحظه ای ، به اندازه کافی تأیید شوند.

در حال حاضر دو روش متداول برای طراحی فولاد وجود دارد: اولین روش ، روش طراحی مقاومت مجاز (ASD) است. دوم روش بارگذاری و مقاومت فاکتور (LRFD) است. هر دو از رویکرد طراحی قدرت یا سطح نهایی استفاده می کنند.

طراحی مقاومت مجاز (ASD)

طراحی مقاومت مجاز (ASD) اصطلاحی است که توسط موسسه آمریکایی ساخت فولاد (AISC) در چاپ چهاردهم کتابچه راهنمای ساخت فولاد به کار رفته است. فلسفه طراحی مقاومت مجاز پس از چاپ نهم کتابچه که به عنوان یک استاندارد قابل قبول برای طراحی کدهای ساختمانی باقی مانده است (به عنوان مثال کد بین المللی ساختمان توسط شورای کد بین الملل) توسط AISC پشتیبانی نمی شود. این مسئله از آنجایی که تحقیقات جدید ، مفاهیم مهندسی و فلسفه طراحی در حداقل نیازها و مراجع در نسخه 9 پیری نادیده گرفته شده است، مشکلاتی را به وجود آورد. در نتیجه، سازه هایی که براساس کد با استفاده از روشهای طراحی مقاومت مجاز مطابقت داشته اند ، ممکن است در صورت بررسی با الزامات طراحی فاکتور بار و مقاومت (LRFD) ، سازگار با کد نباشند.

به ویژه در مواردی که روشهای LRFD به طور صریح تجزیه و تحلیل اضافی را تعریف می کند در روشهای طراحی استرس مجاز به صراحت تعریف شده است. طراحی مقاومت مجاز AISC یک رویکرد فاکتور شبه ایمنی را برای ارزیابی مقاومت مجاز اعمال می کند. مقاومت نهایی یک عنصر یا یک عضو بدون در نظر گرفتن روش ترکیب بار در نظر گرفته شده (به عنوان مثال ASD یا LRFD) به همان روش تعیین می شود. اثرات ترکیبی بار طراحی به روشی متناسب با فرم مورد نظر نتایج تجزیه و تحلیل تعیین می شود. ترکیبات بارگذاری ASD با مقاومت نهایی که توسط یک عامل (امگا) کاهش می یابد مقایسه می شود که فرم ریاضی مشابه طراحی مقاومت مجاز با یک ضریب ایمنی را فراهم می کند.

این طراحی مقاومت مجاز AISC سعی در ارتباط ظرفیت و سطح مقاومت الاستیک ندارد. بنابراین نامناسب است که به روش کار یا فلسفه به عنوان مقاومت مجاز یا طرح مقاومت مجاز اشاره شود.

طراحی حالت محدود (LSD)

طراحی حالت محدود (LSD) که با نام Load And Resistance Factor Design (LRFD) نیز شناخته می شود ، به روش طراحی مورد استفاده در مهندسی سازه اشاره دارد. حالت محدود شرط سازه ای است که فراتر از آن دیگر معیارهای طراحی مربوطه را برآورده نمی کند. این شرایط ممکن است به درجه ای از بارگذاری یا اقدامات دیگر بر روی سازه اشاره داشته باشد. در حالی که این معیارها به یکپارچگی سازه، تناسب استفاده ، دوام یا سایر الزامات طراحی اشاره دارد. سازه ای که توسط LSD طراحی شده متناسب است. تا تمام عملکردهایی را که ممکن است در طول عمر طراحی آن اتفاق بیفتد حفظ کند. و برای استفاده مناسب و با سطح اطمینان مناسب برای هر حالت حد مناسب باقی بماند. کدهای ساختمانی مبتنی بر LSD به طور ضمنی با نسخه های خود سطوح مناسب اطمینان را تعریف می کنند.

روش طراحی حالت محدود ، در اتحاد جماهیر شوروی شوروی توسعه یافته. و براساس تحقیق به سرپرستی پروفسور N.S Streletski ، در مقررات ساختمان اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی در سال 1955 معرفی شد.