سازه فولادی

سازه فولادی گونه ای از سازه است که مصالح اصلی آن که برای تحمل بارها و انتقال آن ها به کار می رود از فولاد است. اتصالات به کار رفته در این گونه سازه ها از نوع جوشی، پرچی یا پیچ و مهره می باشد و بسته به گونه اتصالات، قطعات طرح شده و کنترل های مربوط بر روی آن ها انجام می شود.
اکنون فولاد از مهم ترین مصالح برای ساخت ساختمان و پل و سایر سازه های ثابت است. مقاومت فولاد ( تنش تسلیم ) مورد استفاده در بازه۲۴۰۰kgr/cm ۲ تا
۷۰۰۰kgr/cm ۲ است که برای ساختمان های معمولی از فولاد با مقاومت
۲۴۰۰kgr/cm ۲ که به آن فولاد نرمه گفته می شود استفاده می گردد. [ ۱]
اسکلت فولادی یا قاب فولادی اصطلاحی است که در ساختمان سازی به کار می رود. ساختمان هایی با اسکلت فولادی، از ستون های عمودی و تیرهای I - شکل افقی که به شکل شبکه های مستطیلی به هم وصل شده اند، تشکیل گردیده اند. این شبکهٔ مستطیل - شکل، وظیفهٔ نگه داری طبقات، سقف ها و دیوارهایی را که به اسکلت ساختمان وصل شده اند، بر عهده دارد. توسعهٔ این فناوری، امکان ساخت آسمان خراش ها را فراهم کرده است.
استفاده از فولاد به عنوان مصالح ساختمانی حدوداً از اوایل قرن ۲۰ آغاز شد و در حین جنگ دوم جهانی به صورت قابل توجهی گسترش یافت. بعد از جنگ جهانی دوم تهیه فولاد امری به مراتب راحت تر از قبل شده بود و قیمت فولاد کاهش چشمگیری داشت که این مسئله باعث شد بسیاری از طراحان از اسکلت فلزی برای ساخت ساختمان های گوناگون استفاده نمایند.
پروفیل یا نیمرخ یا سطح مقطع یک ستون فولادی نورد شده، مانند حرف H در زبان انگلیسی است. جهت فراهم کردن مقاومت مناسب در برابر تنش های فشاری، فلنج های ستون ها دارای ضخامت و گستردگی بیشتری نسبت به فلنج های تیرها است. فولادهایی با مقاطع مربعی و دایره ای توخالی نیز به طور معمول جهت پر شدن توسط خمیر بتن استفاده می شوند. تیرهای فولادی توسط پیچ و مهره و سایر اتصالات به ستون ها وصل می شوند. در گذشته نیز از پرچ برای اتصال استفاده می شد. به دلیل بیشتر بودن لنگر خمشی در تیرها، معمولاً جان مقطع فولادی تیرهای I - شکل دارای ارتفاع بیشتری نسبت به جان ستون ها است.
از عرشه های فولادی، می توان به عنوان قالب های راه راه در زیر لایهٔ ضخیمی از بتن مسلح، برای پوشش کف طبقات سازه با قاب فولادی استفاده کرد. استفاده از قطعات بتنی پیش ساخته نیز روش متداول دیگری است. معمولاً در آخرین طبقهٔ ساختمان های تجاری، از فضای خالی بین سطح بیرونی و قطعات سازه ای کف طبقه به عنوان محلی برای کابل ها یا کانال های هوا استفاده می شود.