طراحی سازه فولادی خاص

طراحی سازه پادوک مجموعه سوارکاری آریا، جز طراحی سازه فولادی خاص به شمار  می رود. متراژ سقف این پروژه نزدیک به 1000 متر مربع می باشد. وزن آهنی مصرفی به ازای هر متر مربع 30 کیلوگرم می باشد. پداستال های اجرا شده هر کدام در حدود 2 متر مکعب بتن ریزی داشت که مدت زمان اجرای پداستال ها و فونداسیون حدود 45 روز به طول انجامید. هدف از طراحی سازه یاد شده، مسقف نمودن پادوک باشگاه سوارکاری آریا بود. در ابتدا طرح های متفاوتی چه از نظر سازه و چه از نظر معماری مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت خرپایی که در تصاویر قابل مشاهده می باشد به عنوان طرح نهایی از سوی کارفرما محترم پذیرفته شد. برای طراحی خرپا ها، ابتدا از مقاطع قوطی استفاده شد اما در قسمت نیم دایره ها قطر المان واسط میان خرپا ها بزرگ شد و از نظر معماری جلوه مناسبی نداشت. بنابراین در طرح نهایی سازه از مقاطع I شکل نورده شده استفاده شد که البته با توجه به ضعیف بودن این مقاطع حول محور ضعیفشان در اجرا مشکلاتی را به وجود آورد. با توجه به این موضوع که در اتصال هفت خرپای نیم دایره از کل عرض مقطع I می توان برای اتصالات پیچی استفاده کرد، در نتیجه قطر اتصال واسطه کوچکتر از حالتی بود که خرپاها با قوطی طراحی شدند و از نظر معماری مناسب تر بود. با توجه به طرح معماری و هندسه سه بعدی سازه در راستای عرضی مشکلی از نظر بحث پایداری وجود نداشت اما در راستای طولی با استفاده از مهاربند های شورون همگرا و ضربدری این پایداری تامین شد. در طراحی هندسه خرپاها علاوه بر زیبایی، مساله اقتصادی نیز مد نظر بود و هندسه خرپا دقیقا متناسب با نیروی وارده می باشد. در طراحی پرلین های سازه برای رفتار بهتر مقاطع قوطی شکل در برابر پیچش و با توجه به شیب زیاد سقف (حدودا 20 درجه) از مقاطع قوطی استفاده شد. بارهای ثقلی وارده بر این سازه شامل بار مرده و بار برف و بار جانبی غالب بار باد می باشد. پیچ های مورد استفاده در این پروژه برای اتصال خرپاها رده 10.9 و برای سایر اتصالات رده 8.8 می باشد.

چالش اصلی طراحی سازه این پروژه، در قسمت نیم دایره های انتهایی بود که هفت خرپا در مرکز یک نیم دایره به یک واسطه به صورت اتصال فلنجی باید متصل می شدند.  یکی از خواسته های مهم کارفرما در طراحی سازه فوق، پیچی بودن کلیه اتصالات بود. به عبارت دیگر اسکلت قابلیت باز شدن و مونتاژ در محل دیگری را داشته باشد. در کلیه المان ها طراحی اتصالات پیچی چالشی نداشت و فقط در اتصال پرلین ها، از پیچ های پرمقاومت آلنی استفاده شد تا امکان طراحی اتصالات پیچی برای پرلین ها که قوطی شکل بودند هم فراهم شود.