معرفی قاب فولادی

قاب فولادی یا اسکلت فولادی چیست؟
سیستم قاب فولادی، یکی از روش های متداول ساخت ساختمان های فولادی به وسیله مجموعه ای از ستون های عمودی و تیرهای افقی است.

در این روش، شبکه ای مستطیلی شکل از تیر و ستون برای نگهداری از کف، سقف و دیوارهای ساختمان ایجاد می شوند که اصطلاحا به آن اسکلت سازه می گویند.

سازه قابی:
پروفیل های فولادی مورد استفاده برای ستون های سازه های قابی، اغلب از نوع IPE (تیرآهن I شکل) هستند.

بال های پروفیل ستون، ضخامت و عرض بیشتری نسبت به بال های پروفیل تیر دارند. این ویژگی، سطح مقطع کافی برای تحمل بارهای فشاری اعمال شده بر سازه را فراهم می کند.

در طرف مقابل، ضخامت جان تیرهای فولادی از جان ستون های فولادی بیشتر است. به این ترتیب، تیر می تواند بارهای خمشی بیشتری را تحمل کند.

سیستم قاب فولادی، انواع مختلفی دارد که در ادامه، برخی از پرکاربردترین آن ها را معرفی می کنیم.

قاب خمشی یا قاب صلب چیست؟
قاب صلب، قاب پیوسته یا قاب خمشی، یکی از انواع سیستم های مورد استفاده برای اجرای سازه های قاب فولادی است.

در این سیستم، انتهای اعضای باربر سازه توسط اتصالات صلب به یکدیگر متصل می شوند. از این رو، امکان دوران نسبی اعضای سازه قاب خمشی فولادی در محل اتصالات وجود ندارد.

به این ترتیب، در صورت اعمال بار بر روی سازه، اجزای مختلف آن مانند یک جسم واحد در برابر تغییر شکل و لنگرهای خمشی مقاومت می کنند.

قلب خمشی یا قاب صلب:
سازه فولادی قاب خمشی، از استحکام خوبی در برابر بارهای عمودی و جانبی بهره می برد. صلبیت این نوع سازه قابی توسط صلبیت یا سختی خمشی مجموعه تیرها و ستون ها تامین می شود.

سازه فولادی قاب خمشی معمولا دارای دهانه هایی بین 12 تا 30 متر، اتصالات پیچی یا جوشی و پروفیل های I شکل است.

بر اساس تغییر شکل های غیر الاستیک مورد انتظار، نوع اتصالات مورد استفاده، سطح کنترل کیفیت و کاربری (میزان لرزه خیزی محدوده) به انواع زیر تقسیم می شود:

• قاب خمشی ساده یا OMF.
• قاب خمشی متوسط یا IMF.
• قاب خمشی ویژه یا SMF.

از سیستم قاب صلب می توان برای ساخت سازه های فولادی با فضای آزاد بزرگ، ارتفاع زیاد و دهانه های بلند استفاده کرد.

سازه قاب فولاد نور سرد یا سازه قاب فولادی سبک:
«قاب فولادی سبک» (Light Steel Frame) یا سیستم LSF، یکی از سیستم های جدید ساختمان سازی با کاربری های مختلف است.

طی فرآیند نورد سرد، ورق های نازک فولاد گالوانیزه به پروفیل های ساختمانی مورد نیاز برای اجرای المان های باربر و غیر باربر سازه تبدیل می شوند.

پروفیل های قاب فولادی سبک به منظور اجرای ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. وزن پایین و اجرای دیوار خشک، عملکرد دینامیک سازه در برابر بارهای لرزه ای را بهبود می بخشد.

سرعت اجرای بالا (قابلیت اجرا به صورت اسکلت پیش ساخته)، کیفیت خوب اتصالات و کاهش حجم بتن ریزی مورد نیاز برای فونداسیون نیز از دیگر مزایای سازه LSF است.

سازه فولادی پیش ساخته:
سازه های فولادی پیش ساخته، سازه هایی هستند که اسکلت (اعضای اصلی و اتصالات) آن ها در کارخانه آماده می شود.

این سازه ها اغلب برای اجرای سریع ساختمان های وسیع با دهانه بلند نظیر انبارها مورد استفاده قرار می گیرند.

سیستم قاب پیش ساخته در اجرای ساختمان های مسکونی یک طبقه و کم ارتفاع نیز کاربرد دارد.

سازه قاب فولادی سبک، از محبوب ترین روش های اجرای این سیستم است. سازه فولادی پیش ساخته برای مقاومت در برابر بارهای سقف و باد طراحی می شود. کیفیت و صلبیت اتصالات این نوع سازه، تعیین کننده عملکرد آن است.

سازه فولادی با دیوار برشی و باربر:
در مهندسی سازه، به المان های عمودی طراحی شده برای مقاومت در برابر بارهای جانبی نظیر باد و زلزله، دیوار برشی می گویند.

در سازه های فولادی می توان از دیوارهای برشی آجری، بتنی یا فولادی استفاده کرد.