عملکرد لرزه ای
1. سبک و استحکام - بالا، کاهش کنش لرزه ای
ساختمانهای سازههای فولادی عمدتاً از فولاد تشکیل شدهاند. فولاد استحکام بالایی دارد. برای برآوردن نیازهای ظرفیت باربری یکسان، وزن خود - یک ساختمان سازه فولادی تقریباً نصف یا حتی بیشتر از یک سازه بتنی سنتی سبکتر است. بر اساس فرمول محاسبه کنش لرزه ای، نیروی لرزه ای متناسب با جرم ساختمان است. وزن سبک تر خود - به طور قابل توجهی اثر لرزه ای ساختمان های سازه های فولادی را در هنگام زلزله کاهش می دهد و خطر آسیب سازه را کاهش می دهد. به عنوان مثال، در مناطقی با شدت لرزهای یکسان، نیروی لرزهای وارد بر ساختمانهای فولادی بهطور قابلتوجهی کمتر از ساختمانهای بتنی است که یک مزیت ذاتی برای مقاومت سازه در برابر زلزله ایجاد میکند.
2. شکل پذیری خوب و ظرفیت اتلاف انرژی -
فولاد شکل پذیری خوبی دارد، به این معنی که می تواند قبل از شکست تحت تنش، تغییر شکل های زیادی را متحمل شود. در ساختمان سازههای فولادی که در معرض زلزله قرار میگیرند، اجزا میتوانند انرژی لرزهای را از طریق تغییر شکل خود جذب و از بین ببرند و از شکست شکننده ناگهانی سازه جلوگیری کنند. به عنوان مثال، در یک کارخانه صنعتی سازه فولادی در یک منطقه زلزله زده -، هنگام وقوع زلزله، تیرها و ستونهای فولادی تا حدی خم میشوند و تغییر شکل میدهند، اما همچنان پایداری کلی سازه را حفظ میکنند و برای تخلیه و نجات پرسنل زمان میخرند.
3. سیستم های سازه ای انعطاف پذیر
سازههای فولادی را میتوان در سیستمهای سازهای انعطافپذیر مختلف، مانند سازههای قاب، سازههای مهاربندی شده قاب - و سازههای لولهای طراحی کرد. این سیستم های سازه ای را می توان با توجه به عملکرد ساختمان و الزامات لرزه ای بهینه کرد. در یک ساختار مهاربندی شده قاب -، مهاربندها می توانند به طور موثری سفتی جانبی سازه را افزایش دهند. در هنگام زلزله، آنها بیشتر نیروهای افقی را تحمل می کنند، در حالی که قاب یکپارچگی فضایی و ظرفیت باربری عمودی سازه را تضمین می کند. این دو با هم کار می کنند تا به طور قابل توجهی عملکرد لرزه ای سازه را بهبود بخشند.
4. گره های اتصال قابل اعتماد
گره های اتصال در سازه های فولادی بیشتر از روش هایی مانند جوش و اتصال پیچ استفاده می کنند. یک گره اتصال با طراحی معقول می تواند انتقال موثر نیروها بین اجزا را تضمین کند و دارای درجه خاصی از شکل پذیری باشد. گره های جوش داده شده می توانند اجزا را در یک کل ادغام کنند، و گره های متصل به پیچ - به چرخش خاصی از گره ها در اثر لرزه اجازه می دهد تا انرژی لرزه ای را هدر دهد. در ساختمانهای سازههای فولادی مرتفع -، گرههای اتصال ستون تیر - بهطور ویژه طراحی شدهاند که نه تنها بارهای عمودی را تحمل میکنند، بلکه تحت نیروهای افقی لرزهای نیز به طور قابل اعتماد عمل میکنند و پایداری سازه را تضمین میکنند.
عملکرد مقاومت در برابر باد -
1. مقاومت بالا، باد شدید - مقاومت بار
فولاد استحکام بالایی دارد و اجزای سازه فولادی می توانند نیروهای کششی زیاد، نیروهای فشاری و ممان های خمشی را تحمل کنند. تحت تأثیر بادهای شدید، آنها می توانند به طور موثر در برابر نیروهای افقی و گشتاورهای واژگونی ناشی از بارهای باد مقاومت کنند و از آسیب یا فروریختن سازه جلوگیری کنند. یک فانوس دریایی سازه فولادی در یک منطقه ساحلی که دائماً در طول سال مورد حمله بادهای شدید قرار می گیرد، با تکیه بر قاب سازه فولادی با استحکام - خود محکم می ایستد و عملکرد ناوبری عادی را تضمین می کند.
2. یکپارچگی ساختاری خوب
سازه های فولادی از طریق جوشکاری، اتصال پیچ و مهره و غیره یک کل محکم را تشکیل می دهند و توانایی کار مشترک هر جزء قوی است. هنگامی که بارهای باد عمل می کنند، سازه می تواند به طور مساوی نیروی باد را به فونداسیون منتقل کند و از آسیب اجزای محلی به دلیل تنش متمرکز جلوگیری کند. در یک سالن بدنسازی سازه فولادی در مقیاس بزرگ - سقف و سازه اصلی نزدیک به هم هستند. در هوای باد شدید، بار باد را می توان به طور موثری برای اطمینان از ایمنی ساختمان پراکنده کرد.
3. شکل ساختمان و ضریب شکل معقول
در مرحله طراحی ساختمان سازه فولادی، شکل ساختمان را می توان بر اساس ابزارهایی مانند آزمایش تونل باد - برای کاهش ضریب شکل بهینه کرد. شکل ساده ساختمان می تواند مقاومت در برابر باد را کاهش دهد و به باد اجازه می دهد تا به آرامی روی سطح ساختمان جریان یابد و نیروی باد بر ساختمان را کاهش دهد. ساختمانهای فوقالعاده بلند - با شکل صفحه دایرهای یا بیضوی دارای ضریب شکل کوچکتر و عملکرد مقاومت در برابر باد بهتر در مقایسه با ساختمانهای مربع شکل - هستند.
4. سفتی جانبی خوب
برای ساختمانهای بلند - و سازههای فولادی بلند، سختی جانبی سازه را میتوان با تنظیم یک سیستم مهاربندی معقول، دیوارهای برشی یا سازههای لولهای افزایش داد. تحت تأثیر بادهای شدید، یک جابجایی جانبی کوچک می تواند پایداری و عملکرد سازه را تضمین کند، از آسیب سازه ای جلوگیری کند یا بر عملکرد عادی تجهیزات داخلی به دلیل تغییر شکل بیش از حد تأثیر بگذارد. یک ساختمان اداری فوقالعاده - بلند - در شهر به کار مشترک لوله اصلی و قاب فولادی بیرونی متکی است تا از سختی جانبی کافی برای مقاومت در برابر تهاجم بادهای قوی برخوردار باشد.