اهمیت استانداردها در ساخت پله با پروفیل فولادی

ساخت پله با پروفیل فولادی

سازه‌های پلکان فلزی معمولاً به‌عنوان سازه‌های ثانویه شناخته می‌شوند که از ساخت پله با پروفیل فولادی بهره می‌برند.
سازه‌های اصلی شامل عناصر حیاتی هستند که برای استحکام و پایداری کلی قاب سازه ضروری‌اند.
این عناصر معمولاً شامل تیرها، ستون‌ها، دیوارها، دال‌ها و اجزای دیگر می‌شوند و قاب اصلی نقش پشتیبانی از سایر اجزای ساختمان را بر عهده دارد.

هر سازه‌ای که از پروفیل فولادی ساخته شده و توسط ساختار اصلی پشتیبانی شود و نیازی به تقویت استحکام یا سختی آن نداشته باشد، به‌عنوان سازه ثانویه شناخته می‌شود.

عناصر اساسی در ساخت پله با پروفیل فولادی شامل پله‌ها، ارتفاع‌ها، شمشیری‌ها، پاگردها و تکیه‌گاه‌ها است.
این اجزا می‌توانند به شکل‌های مختلف پیکربندی شوند تا پلکان‌هایی با عملکردهای متنوع ایجاد کنند؛ از پلکان‌های ساده گرفته تا طرح‌های برجسته معماری.
استاندارد BS 5395، که کد راهنما برای طراحی، ساخت و نگهداری پله‌های مستقیم و چرخشی است، رهنمودهایی برای این منظور ارائه می‌دهد.

هندسه ساخت پله با پروفیل فولادی

هندسه ساخت پله با پروفیل فولادی معمولاً براساس الزامات مقررات ساختمانی تعیین می‌شود.
رابطه بین ارتفاع، کف پله و شیب باید به گونه‌ای باشد که پلکان از لحاظ ایمنی و راحتی برای استفاده مناسب باشد.
مهم است که تمامی ارتفاع‌ها در یک مسیر پلکان به‌طور یکنواخت باشند و این امر طبق تحمل‌های تعریف‌شده در بند 5.5 استاندارد BS 5359 رعایت شود.
همچنین، رابطه بین ارتفاع و پیشروی در طول خط راه رفتن نباید تغییر کند و باید مطابق با تحمل‌های مشخص‌شده باشد.

حداقل عرض خالص پلکان باید برای تردد یک‌طرفه گاه‌به‌گاه 600 میلی‌متر، برای تردد یک‌طرفه منظم و تردد دوطرفه گاه‌به‌گاه 800 میلی‌متر، و برای تردد دوطرفه منظم 1000 میلی‌متر باشد. پلکان‌هایی که به‌طور مکرر توسط تعداد زیادی از افراد همزمان استفاده می‌شوند (مانند پلکان‌های عمومی در ساختمان‌های عمومی)، باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که پیشروی بزرگ و ارتفاع کمی داشته باشند تا حداکثر شیب 33 درجه به دست آید.
پلکان‌هایی که به‌عنوان مسیر فرار استفاده می‌شوند، ممکن است نیاز به عرض خالصی بیش از 1000 میلی‌متر داشته باشند.

تمامی پلکان‌ها باید دارای حداقل سه و حداکثر 16 پله در هر مسیر باشند و عرض خالص پاگردها نباید از عرض خالص پلکان کمتر باشد.
طول پاگرد نیز باید کمتر از عرض خالص پلکان یا 850 میلی‌متر نباشد، هر کدام که بزرگ‌تر است.
پروفیل‌های فولادی در ساخت پله‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کنند و موجب استحکام و دوام بالای سازه‌های پلکانی می‌شوند.

دینامیک سازه‌های پله‌ای فولادی

در ساخت پله با پروفیل فولادی، تحریک قدم‌برداری بار دینامیکی اصلی است که تأثیر زیادی بر رفتار پله‌ها دارد.
پله‌ها می‌توانند انواع مختلفی از تحریک قدم‌برداری را تجربه کنند، از جمله تأثیر یک نفر در حال راه رفتن، گروهی از افراد که به طور همزمان بالا یا پایین می‌روند، و بار ضربه‌ای که زمانی که کسی از ارتفاع به پله پایین‌تر می‌پرد، ایجاد می‌شود.

محدودیت‌های هندسه طراحی پله‌های فولادی منجر به رویکردهای متفاوت افراد در هنگام صعود یا نزول می‌شود.
برخی افراد ممکن است فرکانس قدم‌های خود را افزایش دهند تا سرعت خود را حفظ کنند، در حالی که دیگران به فرکانس معمول 25 قدم پایبند خواهند بود.

علاوه بر این، برخی افراد ممکن است دو یا چند پله را به طور همزمان طی کنند که این امر منجر به بار ضربه‌ای بالاتر می‌شود، اما فرکانس قدم‌برداری را کاهش می‌دهد.
به دلیل این تنوع‌ها، ارائه دستورالعمل خاصی برای صعود یا نزول از پله‌ها چالش‌برانگیز است.

پله‌های باریک به دلیل سبک بودن، نسبت سفتی به جرم پایینی دارند. بنابراین، این پله‌ها دارای فرکانس‌های طبیعی پایینی هستند و معیارهای خدمات ارتعاشی به مهم‌ترین ملاحظه طراحی تبدیل می‌شود.
به همین دلیل، مهم است که قبل از ساخت پله با پروفیل فولادی، رفتار دینامیکی آن با استفاده از تحلیل عناصر محدود شبیه‌سازی شود تا اطمینان حاصل گردد که نیازهای دینامیکی و راحتی کاربران را برآورده می‌کند.

طراحی پله با پروفیل فولادی

در ساخت پله با پروفیل فولادی، فولاد سازه‌ای ماده‌ای است که معمولاً برای طراحی پله‌های فولادی صنعتی استفاده می‌شود.
معمولاً از درجه‌های S275 یا S355 بهره می‌برند. پس از انتخاب ماده مناسب، مرحله بعدی طراحی اجزای مختلف پله است که شامل پله‌ها، پاگردها، رونده‌ها و نرده‌ها می‌شود.

رونده‌ها، تیرک‌هایی هستند که از پله‌ها، پاگردها و نرده‌ها پشتیبانی می‌کنند و باید به گونه‌ای طراحی شوند که بارهای پله را تحمل کنند.
معمولاً از مقاطع I-beam برای طراحی آنها استفاده می‌شود، اما مقاطع کانال و توخالی مستطیلی نیز قابل استفاده هستند.
این تیرک‌ها معمولاً تحت تنش‌های خمش، برش، محوری و پیچشی قرار می‌گیرند.

بار ناشی از پله می‌تواند به صورت بارهای متمرکز یا توزیع‌شده به رونده‌ها منتقل شود، بسته به روش اتصال انتخاب‌شده. رونده‌ها می‌توانند با پیچ یا جوش به صفحه پایه یا سازه اصلی متصل شوند.

پله‌ها و پاگردها قسمت‌هایی از پله هستند که افراد بر روی آنها قدم می‌زنند و باید به گونه‌ای طراحی شوند که سطحی امن و راحت برای راه رفتن فراهم کنند.

پله‌ها معمولاً با استفاده از صفحات فولادی مشبک طراحی می‌شوند تا سطوح مقاوم در برابر لغزش ارائه دهند.
برای افزایش سفتی صفحات، می‌توان از مقاطع زاویه‌ای یا کانال استفاده کرد.

پاگردها نیز پلتفرم‌هایی هستند که افراد برای استراحت و تغییر جهت از آنها استفاده می‌کنند و باید به گونه‌ای طراحی شوند که سطحی هموار و پایدار داشته باشند.

اشکال ساخت و ساز

در ساخت پله با پروفیل فولادی، پله‌ها که شامل پله‌ها و پاگردها هستند، توسط رونده‌ها پشتیبانی می‌شوند تا یک پله را تشکیل دهند.
معمولاً برای هر ارتفاع طبقه، دو پرواز پله لازم است که به صورت 180 درجه نسبت به یکدیگر قرار می‌گیرند و باید در فضایی با ابعاد حداکثر 6 متر در 3 متر قرار گیرند (هرچند که پله‌های بزرگ‌تر در ساختمان‌های مجمع مجاز هستند). هر انتهای پرواز پله به یک پاگرد متصل می‌شود.

ساده‌ترین روش ساخت پله با پروفیل فولادی شامل قرار دادن پله‌ها درون یک بازشو در ساختار اصلی کف است.
در این حالت، هم پاگرد کف و هم پاگرد نیمه‌طبقه می‌توانند به طور مستقیم توسط ساختار اصلی پشتیبانی شوند، که این امکان را می‌دهد که پرواز پله‌ها بین پاگردها کشیده شود.
پاگرد کف می‌تواند به عنوان بخشی از پله یا بخشی از ساختار کف طراحی شود. پله‌ها می‌توانند بالای رونده‌ها یا در سطح آنها قرار گیرند.

زمانی که پله‌ها در سطح رونده‌ها قرار داشته باشند، عمق رونده‌ها که نتیجه ابعاد حداقل طراحی است، از نظر سازه‌ای کافی خواهد بود. علاوه بر این، اگر از صفحات فولادی تا شده برای هر دو قسمت پله‌ها و پاگردها استفاده شود، پله به طور ذاتی دارای سفتی کافی خواهد بود تا به طور مناسب به نیروهای دینامیکی پاسخ دهد. این روش ساخت بسیار کارآمد است.

با این حال، اگر پله‌ها در لبه یک دال کف قرار گیرند، پشتیبانی از پاگردها، به ویژه پاگردهای نیمه‌طبقه، بسیار حیاتی می‌شود.