کتاب راهنمای جامع اجرای سازه‌های فولادی ۱

کتاب راهنمای جامع اجرای سازه‌های فولادی ۱

مقدمه کتاب

سازه فولادی مجموعه‌ای از اعضای باربر است که به‌کمک اتصالات به‌یک‌دیگر متصل می‌شوند. اعضای باربر عموما از نیمرخ‌های فولادی و یا ورق ساخته می‌شوند.

در سازه‌های فولادی جهت ساخت اعضا و اتصال آنها به‌یک‌دیگر از پرچ، پیچ، جوش و یا ترکیبی از پیچ و جوش استفاده می‌شود. امروزه در سازه‌های معمولی استفاده از جوش جهت ساخت اعضا و اتصال آنها به یک‌دیگر و در سازه‌های مرتفع و یا صنعتی استفاده از جوش جهت ساخت اعضا و استفاده از پیچ جهت اتصال آنها به یک‌دیگر (ترکیبی از پیچ و جوش) بسیار رایج می‌باشد. در گذشته نیز استفاده از پرچ جهت ساخت اعضا و اتصال آنها به یک‌دیگر بسیار رایج بود.

با گذر زمان، پیشرفت‌های قابل توجهی در شناخت جوش و توسعه فن‌آوری‌های مربوط به آن صورت گرفته است. اما هنوز هم نگرانی‌هایی در خصوص رفتار اتصالات جوشی در ذهن مهندسین وجود دارد. صدمات به‌وجود آمده در اتصالات جوشی ساختمان‌های بلندمرتبه تحت اثر زلزله، عاملی برای افزایش این نگرانی‌ها می‌باشد. با وجود این معضلات هنوز هم نمی‌توان جانشین مناسبی برای اتصالات جوشی متصور بود. کارشناسان معتقدند اگر استانداردهای طراحی و اتصالات جوشی به‌درستی در طراحی و اجرا رعایت گردند، با توجه به خواص متالوژیک و مکانیکی ناحیه جوش شده، نمی‌بایست اشکال خاصی در رفتار اتصال جوشی به‌وجود آید. گواه این ادعا استفاده موفق از جوش در صنایع کشتی‌سازی، اتومبیل‌سازی، ظروف تحت فشار، خطوط انتقال نفت و گاز، پالایشگاه‌های نفت و گاز، صنایع پتروشیمی می‌باشد.

محتوا کتاب شامل :

• تجهیز کارگاه 
• انواع فولاد 
• نامگذاری فولادها 
• انواع سازه‌های فولادی

در مجموعه کتاب‌های راهنمای جامع اجرای سازه‌های فولادی به بیان مطالب زیر پرداخته خواهد شد.

۱- در کتاب اول، کلیات تجهیز کارگاه پروژه‌های مربوط به اجرای سازه‌های فولادی، معرفی انواع فولادها، تشریح روش‌های نام‌گذاری فولادها و معرفی انواع سازه‌های فولادی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

۲- در کتاب دوم پس از معرفی انواع اتصالات در سازه‌های فولادی و آشنایی با ابزارهای اتصال (پرچ، پیچ و جوش)، به تشریح و بحث پیرامون موارد مرتبط با جوش شامل نمادهای (علائم، نشان و یا سَمبُل) جوش‌کاری در نقشه‌ها، دستورالعمل روش جوش‌کاری (WPS)، گزارش تایید دستورالعمل جوش‌کاری (PQR)، تایید صلاحیت جوش‌کارWPQ) ، WQR یا (WQT، عیوب جوش، معيار پذيرش عيوب جوش، بازرسی جوش (روش‌‌های غیرمخرب و مخرب) و نحوه تشخيص عيوب در جوش پرداخته می‌شود.

۳- در کتاب سوم، اجرای پی و شمع فولادی، نحوه ساخت سازه‌های فولادی، بیان روش نصب انواع سازه‌های فولادی، معرفی و روش اجرای اعضای کامپوزیت سازه‌ها، آشنایی با کارهای فولادی در دیوارهای باربر با مصالح بنایی غیرمسلح و دیوارهای غیرباربر با مصالح بنایی، آشنایی با کاربرد سازه‌های فولادی در فعالیت‌های زیر آب و بهسازی خاک و معرفی روش‌های بهسازی سازه‌های فولادی مورد بررسی قرار خواهند گرفت. در خاتمه این کتاب نیز نحوه تهیه مدارک عین ساخت پروژه (As-Built) بیان
خواهد گردید.

فهرست کتاب راهنمای جامع اجرای سازه‌های فولادی ۱:

پیشگفتار

مقدمه

فصل اول / تجهیز کارگاه

۱-۱- مقدمه

۱-۲- تجهیز کارگاه

۱-۳- راه‌های دسترسی

۱-۳-۱- راه‌های ماشین‌رو

۱-۳-۲- راه‌های ساختمانی

۱-۴- بناهای مورد نیاز و فضاهای مناسب کاری در تجهیز کارگاه

۱-۵- فضای انبارها و مصالح دوره‌ای پروژه

۱-۶- پلان تجهیز کارگاه

۱-۷- نیروی انسانی

۱-۸- برچیدن کارگاه

۱-۹- تجهیزات

۱-۹-۱- کفی تریلی

۱-۹-۲- تیرفور

۱-۹-۳- جرثقیل

۱-۹-۳-۱- جرثقیل زنجیری

۱-۹-۳-۲- جرثقیل سقفی

۱-۹-۳-۳- جرثقیل دروازه‌ای

۱-۹-۳-۳-۱- جرثقیل نیم‌دروازه‌ای

۱-۹-۳-۴- جرثقیل بازویی

۱-۹-۳-۴-۱- جرثقیل بازویی دیواری

۱-۹-۳-۵- جرثقیل متحرک

۱-۹-۳-۵-۱- جرثقیل کامیونی

۱-۹-۳-۵-۲- جرثقیل متحرک چرخ‌لاستیکی

۱-۹-۳-۵-۳- جرثقیل متحرک چرخ‌لاستیکی کارگاهی (لقمه‌گیر)

۱-۹-۳-۵-۴- جرثقیل متحرک چرخ‌زنجیری

۱-۹-۳-۵-۵- جرثقیل متحرک ریلی (مخصوص   راه‌آهن)

۱-۹-۳-۶- جرثقیل برجی یا تاور کرین

۱-۹-۳-۶-۱- انواع تاور کرین

۱-۹-۳-۶-۲- مراحل نصب تاور کرین

۱-۹-۴- تجهیزات برش‌کاری

۱-۹-۴-۱- برش‌كاری مكانيکی

۱-۹-۴-۱-۱- برش‌كاری مكانيکی بدون براده‌برداری

۱-۹-۴-۱-۲- تجهیزات برش‌كاری مكانيکی با براده‌برداری

۱-۹-۴-۲- تجهیزات برش‌كاری حرارتی

۱-۹-۴-۲-۱- برش‌كاری حرارتی با شعله (اکسی- گاز)

۱-۹-۴-۲-۲- برش‌كاری حرارتی با قوس الکتریکی

۱-۹-۴-۲-۳- برش‌كاری حرارتی با لیزر

۱-۹-۴-۲-۴- برش‌كاری حرارتی با دستگاه برش CNC

۱-۹-۵- برش‌كاری در زیر آب

۱-۹-۵-۱- برش‌کاری مرطوب در زير آب

۱-۹-۵-۱-۱- برش‌کاری مرطوب در زير آب به روش شعله

۱-۹-۵-۱-۲- برش‌کاری مرطوب در زير آب به روش قوس الکتريکی با الکترودهای ميله‌ای توپُر

۱-۹-۵-۱-۳- برش‌کاری مرطوب در زير آب به روش قوس الکتريکی- اکسيژن با الکترود ميله‌ای توخالی

۱-۹-۵-۱-۴- برش‌کاری مرطوب در زير آب با پلاسما

۱-۹-۵-۲- برش‌کاری خشک در زير آب

۱-۹-۶- تجهیزات خم‌کاری

۱-۹-۶-۱- خم‌کاری ورق فولادی

۱-۹-۶-۱-۱- خم‌کن دستی

۱-۹-۶-۱-۲- خم‌کن دستی ساده ستونی

۱-۹-۶-۱-۳- خم‌کن برقی

۱-۹-۶-۱-۴- پرسِ خم‌کن مکانیکی یا هیدرولیکی

۱-۹-۶-۲- نورد

۱-۹-۷- تجهیزات جوش‌کاری

۱-۹-۷-۱- تجهیزات جوش‌کاری ذوبی با قوس الکتریکی به کمک الکترود دستی روکش‌دار (SMAW)

۱-۹-۷-۲- تجهیزات جوش‌كاری اكسی- گاز (OFW)

۱-۹-۷-۲-۱- تجهیزات جوش‌كاری اكسی- استیلن (OAW)

۱-۹-۷-۳- تجهیزات روش‌های خاص جوش‌کاری

۱-۹-۸- تجهیزات بستن پیچ و مهره

۱-۹-۸-۱- ایمپکت

۱-۹-۸-۲- تُرک متر

فصل دوم / انواع فولاد

۲-۱- مقدمه

۲-۲- تعاریف پایه

۲-۲-۱- انواع تنش‌ها

۲-۲-۲- شکل‌پذیری فولاد

۲-۲-۳- سختی، سفتی و استحکام

۲-۲-۳-۱- سختی راکول

۲-۲-۴- چِقِرمِگی

۲-۲-۵- کربن معادل

۲-۲-۶- جوش‌پذیری

۲-۲-۷- مقاومت در برابر خوردگی

۲-۲-۸- دمای بحرانی

۲-۲-۹- کوئنچ (آب‌دهی، سردایش و یا مارتِمپِر)

۲-۲-۱۰- واکنش یوتکتیک

۲-۲-۱۱- واکنش یوتکتوئید

۲-۲-۱۲- پیش‌گرم

۲-۲-۱۳- تنش‌زدایی یا PWHT

۲-۲-۱۴- آنیل یا بازپخت

۲-۲-۱۵- نرمال‌سازی

۲-۲-۱۶- همگن کردن

۲-۲-۱۷- کروی کردن

۲-۲-۱۸- دندریت

۲-۲-۱۹- سخت‌کاری

۲-۲-۲۰- پیرسختی (پیرسخت‌کاری یا رسوب‌سختی)

۲-۲-۲۱- سمانتاسیون یا سیمان‌سازی فولاد

۲-۳- فولاد

۲-۴- انواع فولاد

۲-۴-۱- انواع فولاد براساس ترکیبات شیمیایی

۲-۴-۱-۱- انواع فولاد براساس آلیاژ

۲-۴-۱-۱-۱- فولادهای ساده کربنی (فولادهای کربنی، کربن‌دار و یا غیرآلیاژی)

۲-۴-۱-۱-۲- فولادهای آلیاژی

۲-۴-۱-۲- انواع فولاد براساس طبقه‌بندی موسسه آهن و فولاد آمریکا ((AISI / SAE

۲-۴-۱-۲-۱- فولادهای کربنی (فولادهای کربن‌دار، ساده کربنی و یا غیرآلیاژی)

۲-۴-۱-۲-۲- فولاد آلیاژی

۲-۴-۱-۳- طبقه‌بندی دیگری از انواع فولادهای ساده کربنی (فولادهای کربنی، کربن‌دار و یا غیرآلیاژی)

۲-۴-۱-۳-۱- فولادهای کم کربن (فولاد نرم)

۲-۴-۱-۳-۲- فولاد‌های کربن متوسط (فولادهای ساختمانی)

۲-۴-۱-۳-۳- فولادهای کربن متوسط نرمال (فولادهای اعلای ساختمانی)

۲-۴-۱-۳-۴- فولادهای کربن بالا (فولادهای پُرکربن یا فولادهای ابزار)

۲-۴-۲- انواع فولاد براساس کاربرد

۲-۴-۲-۱- فولادهای ساختمانی و فولادهای اعلای ساختمانی

۲-۴-۲-۲- فولادهای اتومات (فولادهای خوش‌تراش)

۲-۴-۲-۳- فولادهای بهسازی شونده

۲-۴-۲-۴- فولاد مقاوم در برابر آب و هوا

۲-۴-۲-۵- فولادهای دانه‌ریز مخصوص جوش‌کاری

۲-۴-۲-۶- فولادهای سخت‌کاری شونده (کربوریزه)

۲-۴-۲-۷- فولادهای ازته شده (نیتروژنه)

۲-۴-۲-۸- فولاد فنر

۲-۴-۲-۹- فولادهای مخصوص

۲-۴-۲-۹-۱- فولادهای نسوز (مقاوم در مقابل حرارت و گداختگی)

۲-۴-۲-۹-۲- فولادهای ضدزنگ

۲-۴-۲-۹-۳- فولادهای ضدمغناطیس

۲-۴-۲-۱۰- فولادهای پایدار در برابر گرما

۲-۴-۲-۱۱- فولادهای ورق

۲-۴-۲-۱۲- فولادهای ابزارسازی

۲-۴-۲-۱۳- فولادهای پوشش‌دار

۲-۴-۲-۱۳-۱- فولاد با پوشش روی (فولاد گالوانیزه)

۲-۴-۲-۱۳-۲- فولاد با پوشش آلومینیوم- روی

۲-۴-۲-۱۳-۳- فولاد با پوشش حلب سربی و فولاد با روکش سرب

۲-۴-۲-۱۳-۴- فولاد پوشیده شده با مواد آلی

۲-۴-۳- انواع فولادهای ساختمانی براساس مقاومت

۲-۴-۴- انواع فولاد از نظر شکل

۲-۴-۴-۱- تختال یا اسلب

۲-۴-۴-۲- شمش بلوم

۲-۴-۴-۳- شمش بیلت

‌۲-۴-۴-۴- ورق و تسمه

۲-۴-۴-۵- ورق‌های موج‌دار

۲-۴-۴-۶- میله

۲-۴-۴-۷- نیمرخ‌ها یا پروفیل‌‌های نورد شده

۲-۴-۴-۷-۱- نیمرخ (پروفیل) I و H شکل

۲-۴-۴-۷-۲- نیمرخ (پروفیل) S (در استاندارد آمریکایی)

۲-۴-۴-۷-۳- پروفیل ریل راه آهن (تیر I نامتقارن)

۲-۴-۴-۷-۴- نیمرخ (پروفیل) ناودانی U شکل (Channel)

۲-۴-۴-۷-۵- نیمرخ (پروفیل) C شکل (C ریل)

۲-۴-۴-۷-۶- نیمرخ (پروفیل) نبشی L) شكل)

۲-۴-۴-۷-۷- نیمرخ (پروفیل) سپری (T شكل)

۲-۴-۴-۷-۸- نیمرخ (پروفیل) توخالی قوطی

۲-۴-۴-۷-۹- نیمرخ (پروفیل) توخالی لوله

۲-۴-۴-۷-۱۰- نیمرخ (پروفیل)پرلین Z شکل
(Z Purlins)

۲-۴-۴-۷-۱۱- نیمرخ (پروفیل)پرلین C شکل
(C Purlins)

۲-۴-۴-۷-۱۲- نیمرخ‌های (پروفیل‌های) خاص

۲-۴-۴-۸- پیچ و مهره و واشر

۲-۴-۴-۹- پَرچ

۲-۴-۵- انواع فولاد براساس دسته‌بندی‌های مختلف

فصل سوم / نام‌‌گذاری فولادها

۳-۱- مقدمه

۳-۲- روش نام‌گذاری فولادها

۳-۲-۱- روش نام‌گذاری فولادها در استانداردهای آمریکایی

۳-۲-۱-۱- نام‌گذاری فولاد در استاندارد ASTM

۳-۲-۱-۲- سیستم نام‌گذاري استاندارد ASME

۳-۲-۱-۳- سیستم نام‌گذاري AISI / SAE برای فولادهای کربنی و کم آلیاژ

۳-۲-۱-۴- روش نام‌گذاری فولادهای پُرآلیاژ در استاندارد AISI

۳-۲-۱-۴-۱- سیستم نام‌گذاری فولادهای زنگ نزن در استاندارد AISI

۳-۲-۱-۴-۲- سیستم نام‌گذاری فولادهای ابزار دراستاندارد AISI

۳-۲-۱-۵- سیستم نام‌گذاری شماره‌ای (UNS) براي فلزات و آلیاژها

۳-۲-۱-۶- روش نام‌گذاری موسسه ملی استاندارد آمریکا (ANSI)

۳-۲-۲- روش نام‌گذاری موسسه استاندارد کانادا (CSA)

۳-۲-۳- روش نام‌گذاری اروپایی فولادها

۳-۲-۳-۱- سیستم نام‌گذاری فولاد با استاندارد اروپا (CEN)

۳-۲-۳-۲- سیستم نام‌گذاری اروپایی فولادها EN 10027

۳-۲-۳-۳- سیستم نام‌گذاری اروپایی فولادها EN 10025

۳-۲-۳-۴- برچسب (نشان) CE. 289

۳-۲-۳-۵- سایر استانداردهای اروپایی مرتبط با فولادها

۳-۲-۴- نام‌گذاري فولادها در استانداردهای کشورهای صنعتی

۳-۲-۴-۱- سیستم نام‌گذاری فولادها براساس استاندارد DIN آلمان

۳-۲-۴-۱-۱- سیستم نام‌گذاری فولادها و فولادهای ریختگی براساس استاندارد عددی DIN آلمان
(DIN 17007)

۳-۲-۴-۱-۲- سیستم نام‌گذاری فولادها براساس استاندارد حرفی DIN آلمان (DIN 17006)

۳-۲-۴-۱-۳- مشخصه كامل فولادها در استاندارد حرفی DIN 17006 آلمان

۳-۲-۴-۲- نام‌گذاري فولادها براساس استاندارد فرانسه (AFNOR)

۳-۲-۴-۳- نام‌گذاری فولادها براساس استاندارد ژاپن (JIS)

۳-۲-۴-۴- نام‌گذاری فولادها براساس استاندارد روسیه (GOST)

۳-۳- نحوه مقایسه فولادها در استانداردهای مختلف (نحوه تعیین استاندارد معادل فولادها)

۳-۴- هندبوک تطبیقی استانداردهای فولاد

فصل چهارم / انواع سازه‌های فولادی

۴-۱- مقدمه

۴-۲- انواع سازه‌های فولادی

۴-۲-۱- سازه‌های قاب‌بندی شده (قابی) با مقاطع (پروفیل‌ها)تولید شده با نورد گرم

۴-۲-۲- سازه‌های قاب‌بندی شده (قابی) با مقاطع (پروفیل‌ها)تولید شده با نورد سرد (CFS) (سازه‌های با قاب فولادی سبک (LSF))

۴-۲-۳- سازه‌های خرپایی (سازه‌های با عملکرد‌برداری)

۴-۲-۴- سازه‌های پوسته‌ای

۴-۲-۵- سازه‌های کابلی

۴-۳- اعضای سازه‌های فولادی

۴-۳-۱- اعضای کششی سازه‌های فولادی

۴-۳-۲- اعضای فشاری سازه‌های فولادی

۴-۳-۳- اعضای خمشی سازه‌های فولادی

۴-۳-۴- اعضای تحت ترکیبی از بارها (تیرستون)

۴-۳-۵- اتصالات

منابع و مآخذ

کتاب راهنمای جامع اجرای سازه‌های فولادی ۱