سازه های فولادی با دهانه بلند به طور گسترده در ساختمان های عمومی و کارگاه های صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود. سازه های فولادی که عمدتاً تحت بار مرده ناشی از وزن خود قرار می گیرند، به عنوان سیستم سازه اصلی بهینه برای کاهش موثر بار مرده عمل می کنند.
I. طراحی نقشه کشی سازه های فولادی
اولویت باید به عملکرد تعاونی روبنایی و زیربنایی با در نظر گرفتن اثرات لرزه ای در جهت های مختلف داده شود. محاسبه بارهای لرزه ای از طریق یک مدل سازه ای انتگرال، منطقی ترین رویکرد برای انعکاس اندرکنش روبنا-زیر سازه است. ساده سازی زیرسازی باید با بررسی کارایی پس از تبدیل معادل سختی و جرم، با اصول دینامیکی قابل اعتماد مطابقت داشته باشد.
مدل های طراحی باید با نرم افزار محاسباتی تخصصی ایجاد و تجزیه و تحلیل شوند. در طول مدلسازی، مدل محاسباتی باید به طور منطقی تعریف شود تا اطمینان حاصل شود که اتصالات بین سیستمهای سقف و تکیهگاههای اولیه با جزئیات واقعی سازه مطابقت دارند. تجزیه و تحلیل تنش یکی دیگر از ملاحظات کلیدی است: جدا از شبیه سازی وضعیت مکانیکی سازه تمام شده کاملاً مونتاژ شده، شرایط بار منحصر به فرد در سراسر ساخت و ساز نیز باید ارزیابی شود تا از شکست زودرس موضعی ناشی از تنش بیش از حد قبل از اتمام کامل سازه جلوگیری شود. شبیه سازی مرحله ساخت و ساز، بالا بردن قطعات، موارد بار در مراحل مختلف ساخت، تکنیک پیش خمیدگی برای اعضای سازه، پیش مونتاژ اجزای فولادی و روش های حذف بار را پوشش می دهد.
II. چیدمان سازه سازه های فولادی
چیدمان سازه باید از کاهش سفتی موضعی یا تغییرات هندسی ناگهانی که مناطق آسیبپذیری را در معرض نیروی داخلی متمرکز و تغییر شکل بیش از حد ایجاد میکند، جلوگیری کند. برای ارتقای مقاومت لرزه ای باید برای مکان های ضعیف بالقوه تقویت شود. بر این اساس، چیدمان سازه نیازمند توزیع متعادل جرم و سختی، یکپارچگی ساختاری و مسیرهای انتقال بار بدون ابهام است.
بارهای لرزه ای اعمال شده بر روی سیستم های سقف باید به طور موثر از طریق یاتاقان های نگهدارنده به سمت پایین منتقل شوند. چیدمان یکنواخت و متقارن عرشه های سقف، تکیه گاه ها و زیرسازه ها برای جلوگیری از نیروی داخلی متمرکز سقف و پاسخ های پیچشی برجسته توصیه می شود. سیستم های باربر فضایی برای افزایش یکپارچگی سقف و حذف بخش های ناقص سازه از تغییرات ناگهانی ابعاد یا سختی اولویت بندی می شوند. مجموعه های سقف سبک وزن با کنترل دقیق بر بار مرده واحد سیستم های محفظه سقف ترجیح داده می شوند.