طراحی سازه های فلزی
تعداد واحد 3

مدرس: دکتر شروان عطایی
حل تمرین: مهندس مهدی قمری نژاد

نمرات دانشجویان
مرجع ها:

طراحی سازه های فولادی، شاپور طاحونی

مجموعه درس های ESDEP

سیلابس درس:

مبتنی بر روش تنش مجاز مبحث 10 مقررات ملی ساختمان

1-بارگذاری مرده، زنده، باد، زلزله (مبحث ششم+آیین نامه 2800 زلزله)

2-تحلیل سازه (تقریبی، اجزای محدود با ANSYS یا SAP)

3-خواص فولاد

• تقسیم بندی فولاد (از نظر مقاومت، از نظر آلیاژ، از نظر اندازه ذرات و عملیات مرغوب نمودن)
• آزمایش کششی برای مقاومت
• آزمایش ضربه نمونه شیاردار تیز (V شکل) برای شکل پذیری
• فرضیه های انهدام (تنش اصلی حداکثر (رانکین)، تنش برشی حداکثر(ترسکا)، کرنش اصلی حداکثر، ثبات انرژی تغییرشکل (فون میسس))
• تنش های پسماند (ناشی از تولید، ساخت (خم کردن، پرس سرد)، برش، سنگ زنی، تراش و جوشکاری)
• نیمرخ های ساختمانی (INP، IPE، IPB، IPB_l، IPB_v)

4-طراحی اعضای کششی

5-طراحی اعضای فشاری (کمانش کلی)

• طول موثر ستون
• تنش مجاز فشاری
• طراحی ستون مرکب (بست موازی، بست مورب)

6-کمانش موضعی

• اجزای فشاری (با یک لبه متکی، با دو لبه متکی)
• اجزای خمشی (جان)
• اجزای برشی (جان)

7-اتصالات پیچی

• انواع اتصال (اتکایی (معمولی)، اصطکاکی (پیشتنیده))
• انواع پیچ از نظر مقاومت (معمولی A307، پرمقاومت A325، اعلا A490)
• بارهای وارد بر اتصال (برشی، کششی، برشی-کششی، برشی-پیچشی(بار خارج محور)، برشی-خمشی)

8-اتصالات جوشی

• روش های جوشکاری (از نظر منبع حرارت، از نظر روش محافظت حین اجرا، از نظر مکانیزاسیون)
• انواع جوش (شیاری(با نفوذ کامل، با نفوذ نسبی)، گوشه، کام و انگشتانه)
• انواع اتصال (لب به لب، پوششی، سپری، گونیا، پیشانی)
• بازرسی و کنترل جوش (چشمی، مایع نافذ، آلتراسونیک، جریان گردابی، رادیوگرافی، ذرات مغناطیسی)
• بارهای وارد بر اتصال (برشی، برشی-پیچشی(بار خارج محور)، برشی-خمشی)

9-خستگی

• تعریف خستگی (جوانه زنی و رشد ترک در اثر بارهای نوسانی)
• عوامل موثر در مقاومت خستگی (تنش، هندسه، کیفیت ساخت، عوامل محیطی)
• طبقه بندی خستگی جزئیات ساختمانی مطابق گروه های 14 گانه یوروکد و گروه های 8 گانه AISC
• طبقه بندی خستگی جوش ها (جوش طولی، جوش عرضی لب به لب، جوش عرضی گوشه، ملحقات)
• منحنی های S-N
• روش های افزایش مقاومت خستگی جزئیات ساختمانی (بهبود شکل هندسی، حذف تنش پسماند)

10-طراحی تیر با اتکای جانبی (خمش+برش+تغییرمکان+نیروی متمرکز)

• تقسیم بندی مقاطع (فشرده، غیرفشرده، لاغر)
• تنش مجاز خمشیمقاطع I , U حول محور قوی (فشرده با اتکای جانبی، غیرفشرده با اتکای جانبی، فشرده و غیرفشرده بدون اتکای جانبی)
• تنش مجاز خمشی مقاطع U , I حول محور ضعیف، تسمه، ورق مستطیلی، مقاطع توپر (فشرده با اتکای جانبی، غیرفشرده)
• تنش مجاز خمشی مقاطع قوطی و لوله با مقطع مستطیلی و دایره (فشرده با اتکای جانبی، غیرفشرده)
• تنش مجاز برشی +عمل میدان کششی
• نیروی متمرکز (لهیدگی جان، جاری شدن جان)
• تغییرمکان
• تیر تقویت شده با ورق (خستگی)
• تیر مرکب تیر فلزی-دال بتنی (خستگی، برشگیر)
• تیر با جان باز (تیر لانه زنبوری)
• تیرچه فلزی
• تیر نعل درگاهی(خمش دومحوره (کج))

11-پیچش (خالص و تابیدگی)

• پیچش خالص(مقاطع دایروی توپر و توخالی، مقاطع توپر غیرمدور، مقاطع جدار نازک بسته و چند سلولی، مقاطع جدار نازک باز)
• پیچش تابیدگی (مقاطع جدار نازک باز)
• محاسبه تنش نرمال و برشی ناشی از تابیدگی در مقطع I شکل (حل معادله دیفرانسیل، استفاده از جدول)

12-تیر بدون اتکای جانبی

13-تیر ستون

14-اتصالات 

تکالیف:

پروژه ها:

• نوشتن دفترچه محاسبه یک قاب مربوط به یک نقشه ساختمان فلزی معمولی
• نوشتن کپسول کمک آموزشی هر کدام از سیلابس ها: نمونه (1)
• تحلیل قاب سه طبقه با ansys و بارگذاری (مرده، زنده، باد، زلزله) و طراحی دال، تیر و ستون آن.