سازه فلزی | هدف از استفاده از ماکارونی به عنوان عنصر سازه ای
1-در واقع ماکارونی بر خلاف فولاد و بتن عنصر سازه ای ناشناخته ای می باشد . این بدان معنی است که خصوصیات ماکارونی شامل حداکثر تنش کششی ، حداکثر تنش فشاری ، مدول الاستیسیته ، نحوه کمانش ماکارونی و دیگر خصوصیات ماکارونی که مورد نیاز برای طراحی و تحلیل سازه می باشند ، ناشناخته می باشد و تنها راه بدست آوردن این ویژگیها ایجاد و ابداع آزمایش های ساده و دقیق می باشد .
2-ماکارونی بر خلاف بتن و فولاد دارای ضعف های زیادی می باشد و این ضعف ها کار را برای طراح مشکل تر می کند و اینجاست که ابداعات و خلاقیت هنرنمایی می کنند و برای رسیدن به رکورد های بالا بهینه سازی سازه ها مطرح می گردد .
3- ارزان بودن ماکارونی نسبت به مصالحی چون فولاد و بتن .
اهداف کلی طرح :
1-این طرح در وهله اول به عنوان یک طرح آموزشی می تواند بسیار مفید و سودمند برای دانشجویان رشته مهندسی عمران ایفای نقش نماید ، زیرا این امکان را به دانشجویان می دهد که ، با استفاده از مصالح ارزان ، سبک و قابل دسترس ( ماکارونی به جای بتن و فولاد ) دست به طراحی و ساخت سازه های مختلف زده و با این کار کلیه دروس فراگرفته در رشته سازه را به عمل تجربه نمایند .
2-دانشجویان می بایست با استفاده از مسائل تئوریک فرا گرفته در دروس مقاومت مصالح و آزمایشگاه های مربوط به آن تلاش نمایند تا خصوصیات عنصر سازه ای جدید را کشف نمایند .
3-دانشجویان می بایست با استفاده از تحلیل سازه ها و با بکارگیری نرم افزار های کامپیوتری به طراحی و آنالیز سازه مورد نظر بپردازند.
طراحی و ساخت یک سازه بهینه که تحت عنوان بهینه سازی سازه ها مطرح است .
سازه فلزی | سازه های فشاری
نوعی پل با دهانه کوتاه ، که اکثر اعضای آن در فشار می باشند . از مزیت های این رشته از مسابقات طراحی اعضای فشاری و بررسی پدیده کمانش در آنها می باشد .
Tower Crain
دراین نوع از سازه های ماکارونی ، هدف طراحی جرثقیلهایی است که بر روی برجهای بلند به کار گرفته می شوند . این سازه ها باید قادر باشند با داشتن ارتفاع معین شعاع خاصی را تحت پوشش قرار دهند .
سازه فلزی | پل با بار متمرکز
این سازه از به هم پیوستن دو خرپای دوبعدی به وجود می آید و بارگذاری از وسط دهانه صورت می گیرد . این نوع پل هر سه نوع عضو فشاری ، کششی و خمشی را دارا می باشد .
سازه فلزی | پل با بار گسترده
پل به شکل ظاهری خرپا می باشد ، که بارگذاری به صورت گسترده و یکنواخت در تمام طول دهانه صورت می گیرد . در عمل می توان چنین فرض کرد که تمام وسایل نقلیه به دلیل ترافیک به صورت ثابت بر روی پل قرار گرفته اند .
سازه فلزی | پل با بار متحرک
این نوع از سازه های ماکارونی در واقع پیشرفته ترین و کامل ترین حالت از سازه ها می باشد ، که در آن طراحان اقدام به طراحی یک پل واقعی می کنند . بار قرار گرفته بر روی پل به صورت متحرک می باشد ، که این امر با عبور دادن یک وسیله نقلیه کوچک با سرعت معین ، که بر روی آن وزنه قرار داده می شود ، صورت می گیرد .
سازه های فلزی | تفاوت سازه های فلزی و سازه های بتونی
سازه با اسکلت بتنی بهتر است یا اسکلت فولادی ؟
هر روز هنگام عبور از خیابان‌های شهر شاهد ساخت و سازه های روز افزونی هستیم، ساختمانهای مختلف از یک طبقه تا چند طبقه که جلوی آنها انواع مصالح دیده میشود؛ سازه هایی که گاه از بتن ساخته میشوند و گاه از فولاد.
دهها سال است که بحث و اختلاف سلیقه در بین ساختمان سازان و مهندسین سازه در انتخاب و برتری سازه های فولادی و سازه های بتنی نسبت به یکدیگر باعث گردیده که این سئوال و ابهام همواره ذهن متخصصین و حتی مردم عادی رابه خود جلب نماید و بهمین دلیل کارفرمایان و سازندگان بعضاً تا آخرین لحظات قبل از طراحی سازه خود در انتخاب نوع سازه با تردید مواجه میشوند . شاید استمرار این ابهام به این دلیل باشد که اصولاً انتخاب نوع سازه تابعی است از مسائل اقتصادی ، اقلیمی ، فنی ، اجرایی و دلایل دیگر و به عبارتی هیچکدام از این نوع سازه ها برتری مطلقی نسبت به یکدیگر نداشته باشند ، بلکه در هر شرایطی هر کدام به یک برتری نسبی بر دیگری دست یابند.
در ابتدا یک تقسیم بندی کلی از سازه های متداول در کشور نموده و سپس بررسی اجمالی از را می نمائیم :
الف) سازه های سنتی ( سازه های با مصالح بنایی )
ب) سازه های بتنی
ج) سازه های فلزی
الف) سازه های سنتی ( سازه های با مصالح بنایی ):
همانگونه که از نام این سازه های سنتی پیداست طراحی و محاسبات در سازه های سنتی بر خلاف سازه های بتنی و سازه های فلزی بیشتر از اینکه محاسباتی و علمی باشد تجربی بوده و آئین نامه ها و محدودیت های اجرایی در سازه های سنتی نیز بر اساس نمونه های آماری و تجربی تعیین گردیده است . که در سازه های سنتی باید حداقل های آئین نامه 2800 طراحی در برابر زلزله و مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان را رعایت نموده که حداکثر طبقات مجاز در سازه های سنتی در تمام شرایط و مناطق دو طبقه حداکثر ارتفاع مجاز هشت متر از سطح زمین می باشد بعلاوه در طراحی و اجرای پلان معماری باید محدودیت و ضوابط مربوطه به سازه های سنتی بر اساس آئین نامه 2800 ایران رعایت گردد .در سازه های سنتی وظیفه تحمل بارهای قائم بر عهده دیوارها می باشد وکلاف و شناژهای قائم و افقی نیز با دو هدف ذیل اجرامیشوند .
1 ) زنجیر کردن و اتصال تمام اعضاء افقی و عمودی سازه شامل دیوارها و سقف به یکدیگر
2) ایجاد اتصال مناسب و تراز و توزیع مناسب بار سقف بر روی دیوار که این وظیفه بیشتر توسط کلاف یا شناژ های افقی ، تأمین می گردد .
سازه فلزی | برتری های ساختمانهای بنائی سازه فلزی
مصالح سنتی با توجه به سابقه استفاده در کشور به اندازه کافی موجود میباشد، مانند آجر که در اکثر نقاط ایران تولید میشود و کافیست کیفیت آن استاندارد شود.
درمقایسه با بتن و سازه های فولادی نیاز به استاد کار سطح بالا وجود ندارد .
مصالح بنایی در مقایسه با بتن حساسیت کمتری در مقابل سرما و گرما دارد و با کمترین تمهیدات قابل اجرا است.
روا داری در سازه های بنایی بیشتر است و با توجه به کنترل کم و نظارت غیر مستمر ساختمانهای مسکونی این مورد یک حسن بشمار می رود.
با توجه به صرفه جویی در مصرف آهن آلات وابستگی ارزی، کم خواهد بود .
آسانی امکان تعمیر و ترمیم در نقاطی از کشور که کیفیت ساختمان سازی پایینی دارند در صورت بروز اشکال، حتی ترمیم مقدور است.
چون در این سیستم از دیوارهای ضخیم تر استفاده می شود از نظر جلوگیری از انتقال حرارت مناسب می باشد که در نتیجه مصرف انرژی سوخت نیز کاهش پیدا خواهد نمود.
تامین آسایش و آرامش نسبی با توجه به اینکه مساله برودتی و گرمایش نسبتا بطور طبیعی تامین می شود، مقایسه بازارهای سنتی با پاساژهای جدید روشنگر موضوع می باشد.
کم بودن احتمال پوسیدگی و زنگ زدگی و مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی در مقایسه با ساختمانهای فولادی،آجر وسنگ که قسمت اصلی سازه های بنائی را تشکیل می دهند در مقا بل پوسیدگی عمر زیادی دارند و احتمال زنگ زدگی نیز وجود ندارد.
وبا لاخره داشتن هزینه کمتر یعنی اقتصادی بودن بعلت مصرف کم آهن آلات.
علی ایحال با توجه به تجربی بودن دستورالعمل ها و آئین نامه های اجرایی در این روش ، مطمئناً هیچ مرجع علمی قادر به تضمین سازه های سنتی نیست و لذا تنها اجرای این نوع سازه ها در مناطق محرم با محدودیت های فنی و تکنولوژی توصیه می شود .
ب) سازه 
های بتنی :
طراحی سازه های بتنی در کشور به روش های حدی نهایی بوده که در این روش ضرایب تقلیل بار بترتیب به مقاومت بتن و فولاد اعمال می گردد و ضرایب افزایش بار نیز براساس ترکیب بار منظور می گردد .
حال به بررسی مزایا و معایب سازه های بتنی می پردازیم :
