دیوار باربر یا دیوار حمل بار ، دیواری است که برای حمایت از سایر عناصر ساختمانی در یک سازه ساخته می شود و همچنین وزن سازه نیز را تحمل می کند. یک دیوار تحمل کننده با رساندن وزن خود به یک سازه پی ، وزن عناصر بالای دیوار را که بر روی آن قرار گرفته است تحمل می کند و بتن، بلوک ها یا آجرها بیشترین مصالح مورد استفاده برای ساخت دیوارهای متحمل در ساختمان های بزرگ هستند.

ویژگی های اصلی دیوار حمل بار

ویژگی های اصلی دیوار تحمل کننده با عبارت اند از:

• این دیوار یک عنصر ساختاری است که میتواند بار و سنگینی سقف و طبقات فوقانی، یا به طور وزن یک خانه را تحمل کند.
• این دیوارها به پایه یا سایر اعضای اسکلت، بارها را تا انتها منتقل می کنند.
• این دیوارها می توانند از اعضای سازه مانند تیر و دیوارها در طبقات فوق پشتیبانی کنند.
• این دیوار برای حمل بار عمودی طراحی شده است، که به آن دیوار تحمل کننده می گویند.
• در هر طبقه ، این دیوارها به طور معمول بیش از یکدیگر هستند و می توانند به عنوان یک دیوار خارجی یا داخلی استفاده شوند.
• دیوارهای کف یا خط الراس این دیوارها اغلب عمود خواهند بود.

مزایای دیوار حمل بار

مزایای دیوار تحمل کننده عبارت اند از :

• ساختار دیوار حمل بار بسیار با دوام است.
• سازه های دیواری باربر مقاومت بالایی در برابر آتش دارند.
• برای این نوع ساخت و ساز ، آماده سازی یا ساخت پیش ساخته مورد نیاز نیست.
• برای ساخت و ساز دیوار بنایی ، ابزار و تجهیزات ساده و ارزان هستند.

معایب دیوار حمل بار

معایب دیوار تحمل کننده عبارت اند از :

• در حین عمل زلزله ، ساختار دیوار باربر عملکرد بدی دارد و اگر در تاریخچه فاجعه های زلزله گذشته بررسی شود، بیشتر سازه های فروریخته ساختمان های بنایی باربر هستند.
• به نیروی کار بیشتری احتیاج دارد.
• ساخت ساختار دیوار حمل آهسته است.
• ویژگی های عایق حرارتی دیوار حمل بار بسیار کم است.

انواع دیوار حمل بار

شش نوع اصلی دیوار تحمل کننده وجود دارد که در زیر آورده شده است.

• دیوار پیش ساخته بتنی
• دیوار حائل
• دیوار بنایی
• دیوار داربست فلزی تحمل بار قبل از پانل
• دیوار آجری مهندسی
• دیوار سنگی

دیوار بتنی پیش ساخته

دیوار بتنی پیش ساخته به دلیل دوامی که دارد، شناخته شده است و از مقاومت بالاتری برخوردار است. نصب دیوار بتونی پیش ساخته آسان است و از حفاظت عالی برخوردار است.

با ریختن بتن در قالب دیواری قابل استفاده مجدد، دیوارهای بتونی پیش ساخته، ساخته می شوند و سپس در یک محیط کنترل شده، پخت شده و به محل ساخت منتقل می شوند.

مشخصات

دیوارهای بتونی پیش ساخته از مشخصات زیر برخوردار هستند:

• مقاومت حرارتی
• محافظت در برابر رطوبت
• ایمنی در برابر آتش
• ماندگاری بالا
• قابلیت نگهداری بالا

دیوار حائل

دیوار حائل دارای مزایای زیادی مانند محافظت از مناطق در برابر خیس شدن و کاهش فرسایش می باشد و از دیواره نگهدارنده پشتیبانی می کند و به این دیوار، دیوار پوشش  یا دیوار نگهدارنده نیز گفته می شود.

برای مقاومت در برابر فشار جانبی زمین یا مانع شدن از مواد و مصالحی که در خاک وجود دارد، دیوار حائل طراحی و ساخته می شود.

انواع مختلفی از دیوارهای نگهدارنده  وجود دارند از جمله:

• دیوار نگهدارنده جاذبه
• دیوار نگهدارنده گهواره
• دیوار حائل کنسول
• و غیره

دیوار بنایی

دیوار بنایی، معماری نامحدودی را فراهم می کند و بادوام ترین قسمت هر سازه است و دوام مقاومت را فراهم می کند.

برای کنترل دما در فضای باز و داخلی ، دیوار بنایی نیز به آن کمک می کند و همچنین مقاومت در برابر آتش را افزایش می دهد. سختی جانبی دیواره بنایی بسیار کم است.

دیوارهای داربست فلزی تحمل بار قبل از پانل

برای ساخت روکش دیوارهای خارجی ، از دیوارهای داربست فلزی تحمل بار استفاده می شود و فلز می تواند آلومینیوم ، فولاد ضد زنگ و مس باشد.

دیوارهای داربست فلزی تحمل بار، از جاذبه ، باد و لرزه  پشتیبانی می کنند.

دیوار آجری مهندسی

دیوار آجری مهندسی از بلوک های تیرچه پیوند دو سر باز استفاده می کند و با استفاده از قالب ساخته می شود.

برای بهبود عملکرد فنی و ساختاری یک دیوار یا ساختمان ، آجرهای مهندسی به طور خاص ساخته می شوند و برای بهبود نمای ساختمان از نظر عملی کاربرد بیشتری دارند.

در ساخت و سازهایی که مقاومت در برابر آب و یخ زدگی مهم است ، از آجرهای مهندسی در چنین ساختاری استفاده می شود و از طریق بالا به پایین روی هم ساخته می شوند، آجرهای مهندسی دارای یکدست صاف با سوراخ هستند. در رنگ های آبی یا قرمز به طور گسترده ای در دسترس هستند و با شکل یکنواخت قابل شناسایی هستند.

دیوار سنگی

به عنوان یک سازه سنگی ، دیوار سنگی و مانند ساختمانی سنگ تراشی است و ساختار ساختمان را فراهم می کند و منطقه ای را محصور می کند.

دیوارهای سنگی توسط سنگ و ملات یا بدون ملات ساخته می شوند که به عنوان دیوار خشک شناخته می شود و بیشتر از این دیوارها برای مصارف بیرونی استفاده می شود.

برای کسب اطلاعات و مشورت با متخصصان تپکو می توانید در هر لحظه و زمانی تماس بگیرید.

منبع : تپکو

سیستم های سازه ای از دو قسمت تشکیل شده است: سیستم باربر اعضای قائم و سیستم باربر اعضای جانبی. در ابتدای کار بدون بررسی هیچ گونه جنبه علمی می توان گفت که هر سیستم باربر سازه ای از هردو قسمت تشکیل شده است اما گاهی با ترکیب چند سیستم مثل سیستم قاب خمشی با سیستم مهاربندی می توانیم نتایج بهتری بگیریم.

سامانه های باربر قائم در سیستم باربر سازه ای

درهر سیستم باربر سازه ای اعضای باربرقائم از طریق 4 عملیات یک بار ثقلی را دفع می کنند.

1-در مرحله اول بارهای قائم به سقف ها وارد می شود.

2-در مرحله دوم بارهای وارده ازطریق سقف ها به شاهتیرها منتقل می شود.

3-درمرحله سوم که شاهتیرها بارهای ثقلی را از سقف گرفته به دو سرتکیه گاه خود یعنی محل حضور ستونها منتقل

می کنند.

4-در مرحله چهارم ستون ها بارها را از محل اتصال تکیه گاه های شاهتیرها می گیرند و در نهایت به شالوده ها منتقل

می کنند.

سامانه های باربر جانبی درسیستم باربرسازه ای

سامانه باربر جانبی قسمتی از کل سازه است که برای تحمل بارهای جانبی ناشی از باد و زلزله به کارگرفته می شود. در ساختمان های بلند اسکلت فلزی مرکب ازتیر و ستون، استحکام و مقاومت آنها درمفابل نیروهای جانبی (باد و یا زلزله) بستگی به درجه گیرداری اتصالات تیر و ستونشان دارد.

اگر اتصالات بین تیر و ستون طوری مستحکم باشند که زاویه میان آنها تغییر نکند، ساختمان می تواند نیرو های جانبی را تحمل کند و از حالت شاقولی خارج نشود. اگر گیرداری بین تیر و ستون موجود نباشد و یا مثل اتصالات نزدیک به مفصلی باشد با وارد شدن نیروهای جانبی، زاویه بین تیر و ستون ها تغییر خواهد کرد و ساختمان به یک طرف متمایل می شود. واضح است که در این وضع، حالت تعادل پایدار نیست و سرانجام به خرابی ساختمان منجرخواهد شد.

قاب خمشی چیست؟

قاب خمشی به سیستمی می گویند که از تیر و ستون و اتصالات تشکیل شده است. هنگامی که از قاب های خمشی صحبت می کنیم باید به این نکته دقت کنیم که اتصالات صلب می باشد و همچنین تکیه گاه ها گیردار می باشند.

معایب و مزایای سیستم باربر قاب خمشی

به طور کلی میتوانیم بگوییم که این سیستم منحصر به فرد دارای معایب و حسن های متفاوتی می باشد که به ترتیب شامل موارد زیراست:

1-آزادی عمل بالا در معماری

2-انعطاف پذیری مناسب

3-مناسب تا 25 طبقه

4-اتصالات سنگین و پیچیده

5-بالا رفتن وزن سازه

6-هزینه بالا

7- تغییرمکان های جانبی زیاد (دریفت)

انواع سیستم های قاب خمشی

قاب های خمشی در طیف گستره باعت استهلاک انرژی جریان می شوند اما مسئله مهم، رفتار این قاب های خمشی با توجه به میزان استهلاک انرژی جریان است. به طور کلی می توان گفت که این سیستم قاب گونه به سه دسته معمولی، متوسط و ویژه تقسیم می شود که در زیر به توضیحی ازهرکدام می پردازیم:

سیستم قاب خمشی معمولی

قاب خمشی معمولی به قابی اطلاق می شود که اجزای تشکیل دهنده آن دارای آن چنان جزئیاتی است که تغییرشکل های فراارتجاعی اندکی را در برابر زلزله طرح از خود نشان بدهد.

سیستم قاب خمشی متوسط

قاب خمشی متوسط به قابی اطلاق می شود که در برابر نیروهای جانبی زلزله بتواند، تغییر شکل های فرا ارتجاعی محدودی را تحمل کند. در طراحی این قاب ها سعی بر آن است که در یک یا دو انتهای تیر، در خارج از محدوده اتصال تیر به ستون، مفصل های پلاستیک تشکیل شوند. مفاصل پلاستیک دارای ظرفیت دورانی به حدی باشند که دوران نظیر تغییرمکان جانبی نسبی طبقه حداقل به 2/0 رادیان باشد که حدود 1/0 رادیان آن در ناحیه فرا ارتجاعی برسد.

سیستم قاب خمشی ویژه

قاب خمشی متوسط به قابی اطلاق می شود که در برابر نیروهای جانبی زلزله بتواند، تغییر شکل های فرا ارتجاعی قابل توجهی را تحمل کند. در طراحی این قاب ها سعی بر آن است که در یک یا دو انتهای تیر، در خارج از محدوده اتصال تیر به ستون، مفصل های پلاستیک تشکیل شوند و مفاصل پلاستیک دارای ظرفیت متناظرتغییر مکان جانبی نسبی طبقه حداقل به 4/0 رادیان باشد که حدود 3/0 رادیان آن در ناحیه فرا ارتجاعی برسد.

انواع اسکلت فلزی معمولاً شامل ستون‌ های عمودی و تیرهای افقی هستند که به‌ وسیله میخ یا پیچ و مهره و یا جوش بهم متصل می‌ شوند. تیرهای فولادی افقی و ستون‌ های عمودی در  واقع اسکلت و ساختار اصلی ساختمان را شکل داده و قدرت آن را بالا می‌ برند. انواع اسکلت فلزی شامل اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای، اسکلت فلزی جوشی و اسکلت فلزی میخی است که در این مقاله قصد داریم دو نوع اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای و اسکلت فلزی جوشی را معرفی و بررسی کنیم. هرکدام از این اسکلت‌ ها کاربردهای خاص، مزایا و معایبی دارند که قرار است در این مقاله به این موارد هم پرداخته شود.

ساختمان اسکلت فلزی چیست؟

ساختمان اسکلت فلزی نوعی سازه است که برای ساخت انواع ساختمان‌ های ساده و بزرگ مثل گاراژ، ساختمان‌ های کشاورزی، سوله و انبار و ساختمان‌ های بلند چندین طبقه‌ ای مورد استفاده قرار می‌ گرفت. ولی اکنون استفاده از این سازه فلزی گسترده‌ تر شده و برای ساخت ادارات، کارخانجات، مدارس، ساختمان‌ های عمومی و منازل مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

انواع اسکلت فلزی دارای ویژگی‌ هایی از قبیل پایداری، مقرون‌ به‌ صرفگی، و مقاومت بالا هستند و به همین جهت گزینه خوبی برای بسیاری از پروژه‌ های مختلف عمرانی به شمار می‌ روند. انواع اسکلت فلزی مانند اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای و اسکلت فلزی جوشی در ادامه توضیح داده‌ شده‌ اند.

اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای

در این نوع اسکلت فلزی تمام ستون‌ ها و تیرهای فولادی از قبل در کارخانه و یا کارگاه تولید شده و بعد توسط کامیون و یا تریلی به محل ساخت‌ و ساز فرستاده می‌ شوند. در آنجا ستون‌ ها و تیرهای فولادی به‌ وسیله پیچ و مهره بهم متصل می‌ شوند و در نهایت اسکلت فلزی اولیه ساختمان را شکل می‌ دهند. اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای بهترین اسکلت فلزی در بین بقیه اسکلت‌ ها است. اندازه و سایز ساختارهای فولادی به‌ اندازه کامیون و یا تریلی بستگی دارند. طول یک کامیون معمولاً ۶ متر و طول یک تریلی بلند هم ۱۲ متر است.

سرعت ساختمان‌ سازی با اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای به‌ مراتب بیشتر از بقیه انواع اسکلت فلزی است. زیرا تنها کاری که نیاز است در محل ساخت‌ و ساز انجام شود آوردن تیر و ستون‌ های فولادی و پیچ و مهره کردن آن‌ هاست و تمام!

اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای نسبت به بقیه انواع اسکلت فلزی مورد قبول‌ تر است زیرا تمام ساختار‌های مورد نیاز ساختمان‌ سازی در کارخانه توسط ابزار صحیح و تحت شرایط کاری مناسب ساخته می‌ شوند.

کاربردهای اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای

اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای کاربردهای زیادی دارد. این سازه فلزی از پیش‌ ساخته، برای ساختمان‌ های بزرگ مثل آسمان‌ خراش که متراژ بالایی دارند مورد استفاده قرار می‌ گیرد. برای انجام پروژه‌ های بزرگ این‌ چنینی نیاز به‌ سرعت عمل بالا و دقت زیاد است و اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای این نیاز‌ها را برآورده می‌ کند. همچنین ساختمان‌ های بزرگ مثل همین آسمان‌ خراشی که مثال زدیم، اسکلت فلزی باید توان تحمل بار سنگین را داشته و به‌ اندازه کافی مستحکم باشد تا بتواند ساختمان را در شرایط مختلف سالم نگه دارد.

اگر کوچک‌ ترین خللی در ساخت اسکلت فلزی به وجود آید و یا به‌ اندازه کافی محکم نباشد و یا حتی در محل اتصال تیر و ستون‌ ها دقت کافی به عمل نیامده باشد، احتمال ریزش ساختمان در هر شرایطی وجود دارد که این امر یک فاجعه است. به این دلایل استفاده از اسکلت پیچ و مهره‌ ای قابل‌ قبول‌ تر از نوع جوشی است زیرا ایمنی کار را تا چندین برابر بالا می‌ برد.

اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای نیز برای ساختمان‌ هایی که نقشه پیچیده‌ تری دارند بیشتر استفاده می‌ شود زیرا در این ساختمان‌ ها قطعات باید با دقت و به‌ اندازه برش بخورند و این امر در کارخانه میسرتر است.

مزایا و معایب اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای

اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای مزایا و معایبی هم دارد. البته بهترین اسکلت فلزی همان است که مزایای آن بیشتر از معایب آن باشند. قطعات این اسکلت در کارخانه تهیه می‌ شود و بنابراین در محل ساخت‌ و ساز ازدحام صورت نمی‌ گیرد، و یا حتی اگر ازدحام و سد معبری صورت بگیرد خیلی سریع جمع می‌ شود. از دیگر مزایای انواع اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای این است که چون قطعات در محل صحیح تهیه می‌ شوند، بنابراین متغیرهای مختلف مثل آب‌ و هوا تأثیری روی روند کار نمی‌ گذارند.

یکی از مهم‌ ترین معایب انواع اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ ای این است که اگر قطعات به‌ درستی تهیه نشده باشند، در محل اجرا و ساخت‌ و ساز اتصال آن‌ها با مشکل مواجه می‌ شود و از این‌ رو مرجوع کردن و از نو ساختن قطعات زمان زیادی را تلف خواهد کرد.

اسکلت فلزی جوشی

در انواع اسکلت فلزی جوشی همه مراحل کار در محل ساخت‌ و ساز انجام می‌ پذیرد. قطعات تیر و ستون‌ ها در محل ساخت‌ و ساز برش خورده و برای ایجاد شکل نهایی اسکلت فلزی این تیر و ستون‌ ها بهم جوش زده می‌ شوند.

برای ایجاد انواع اسکلت فلزی جوشی بهتر است جوشکارهای متخصص و کار آزموده استخدام شوند. زیرا اگر تیر و ستون‌ ها به‌ درستی جوش نخورند، تحت تأثیر شرایط آب‌ و هوا مثل رطوبت زیاد و یا حرارت بالا از هم باز شده و حتی ممکن است باعث ریزش کل ساختمان هم بشوند.

کاربردهای اسکلت فلزی جوشی

انواع اسکلت فلزی جوشی برای ساختمان‌ های کوچک‌ تر که متراژ کمتری هم دارند استفاده می‌ شوند. برای ساختمان‌ هایی که نقشه ساده‌ تری دارند تهیه اسکلت جوشی سریع‌ تر و مقرون به‌ صرفه‌ تر خواهد بود.

مزایای ساختمان اسکلت فلزی

به‌ طور کل ساختمان اسکلت فلزی دارای مزایای متعددی است که مهندسین را وا می‌دارد برای انواع ساختمان‌ ها به‌ جای اسکلت بتنی و چوبی از انواع اسکلت فلزی استفاده کنند.

تعدادی از مزایای ساختمان اسکلت فلزی را در اینجا با هم مرور می‌ کنیم.

• ساختمان اسکلت فلزی به نسبت اسکلت بتنی سبک‌ تر است

ممکن است عجیب به نظر برسد ولی چگالی اسکلت فلزی کمتر از انواع دیگر اسکلت است و این امر حمل‌ و نقل را آسان‌ تر و هزینه حمل‌ و نقل را نیز کاهش می‌ دهد.

• انواع اسکلت فلزی عملیات ساخت‌ و ساز را سرعت می‌ بخشند

 سرعت عمل در انجام هر پروژه‌ ای برابر است با بهره‌ وری بالاتر از همان پروژه. انواع اسکلت فلزی به دلیل استحکام بالا و نیاز به زمان کم برای تهیه، بیشتر مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

• ساختمان اسکلت فلزی مقرون‌ به‌ صرفه است

اسکلت فلزی باعث کاهش هزینه‌ ها می‌ شود زیرا از نوع مواد بازیافتی است. این اسکلت به دلیل پایداری و نیاز به نگهداری کمتر، عمر بالاتری داشته و همچنین نیاز به تعمیر و جایگزینی کمتری نسبت به بقیه انواع اسکلت دارد.

• قطعات انواع اسکلت فلزی در سایزهای مختلف به‌ راحتی قابل تهیه است

قطعات فولادی انواع اسکلت فلزی در هر سایزی و برای تحمل هر نوع فشاری به‌ صورت سفارشی قابل تهیه و اجرا هستند.

• انواع اسکلت فلزی مقاوم به آتش هستند.

تحمل حرارت بالا توسط اسکلت فلزی استفاده از آن را در میان بقیه انواع اسکلت گسترده‌ تر کرده است زیرا خطر آتش‌ سوزی به‌ مراتب در این نوع اسکلت پایین‌ تر است.

• انواع اسکلت فلزی ضد حشرات و ضد حیوانات هستند.

اسکلت فلزی، ساختمان را از شر انواع حشرات و حیوانات موذی در امان نگاه می‌ دارد.

• انواع اسکلت فلزی بسیار تطبیق‌ پذیر و چند کاربردی هستند

تطبیق‌ پذیری فولاد غیر قابل‌ انکار است زیرا این فلز محکم به هر شکلی قالب می‌ گیرد. معماران انواع اسکلت فلزی را به بقیه اسکلت‌ ها ترجیح می‌ دهند زیرا می‌ توانند انواع طراحی‌ های خلاقانه را به‌ واسطه آن اجرا کنند.

• استفاده از انواع اسکلت فلزی به طبیعت کمک می‌ کند

از آنجا که اسکلت فلزی از مواد قابل بازیافت تهیه می‌ شود، بعد از اتمام عمر مفید به‌ راحتی قابل بازیافت بوده و مجدداً به چرخه ساخت‌ و ساز باز می‌ گردد. استفاده از انواع اسکلت فلزی همچنین باعث کاهش استفاده از اسکلت چوبی و قطع بی‌ رویه درختان می‌ شود.

معایب ساختمان اسکلت فلزی

ساختمان اسکلت فلزی قطعاً معایبی هم دارد ولی از آنجا که مزایای آن خیلی بیشتر است، دانستن این معایب به پیشبرد بهتر کار با این سازه کمک شایانی می‌ کند.

• رسانای حرارت

می‌ دانیم که فلزات رسانای خوبی برای حرارت هستند. بنابراین استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان‌ سازی باید به همراه تدابیر مختلفی باشد تا جلوی مشکلات احتمالی گرفته شود.

• کاهش انعطاف‌ پذیری در محل ساخت‌ و ساز

از آنجا که قطعات اسکلت فلزی در بیرون از محل اجرا و در کارخانه تولید می‌ شوند، امکان ایجاد تغییر در ساخت‌ و ساز در محل اجرا وجود ندارد و برای ایجاد هرگونه تغییر باید قطعات اسکلت فلزی مرجوع و جایگزین شوند. این امر هم از لحاظ زمان و هم از حاظ هزینه مقرون‌ به‌ صرفه نیست.

پایان کلام

این روزها استفاده از ساختمان اسکلت فلزی بسیار وسیع شده است. استفاده از اسکلت فلزی برای خلق شاهکارهای معماری و ساختمان‌ های خلاقانه برای استفاده هرچه بیشتر از انرژی به یک رقابت تنگاتنگ تبدیل‌ شده است. اسکلت فلزی باید به‌ گونه‌ای طراحی شود که جلوی هدر رفتن انرژی داخل ساختمان را بگیرد و همچنین از انرژی خارج از ساختمان مثل نور آفتاب نهایت بهره را بگیرد. معماران و مهندسان با استفاده از خاصیت فرم‌ دهی فلزات می‌توانند این ویژگی‌ ها را روی انواع اسکلت فلزی و در نهایت ساختمان اسکلت فلزی اعمال کنند.

یکی از مهم ‌ترین شیوه ‌های اجرایی نوین برای انواع سازه ‌های ساختمانی و صنعتی که کاملاً از نظر مهندسی مورد نظارت قرار می‌ گیرد اسکلت فلزی می ‌باشد. قبل از اینکه اسکلت‌ های فلزی برای پایه و تکیه ‌گاه ساختمان‌ ها استفاده شود از اسکلت ‌های چوبی استفاده می‌ شده است. اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی و علم مهندسی اکثراً از سازه‌ های فلزی ساخته ‌شده با انواع فولاد برای اسکلت‌ بندی ساختمان استفاده می‌ شود. به ‌دلیل نقش مهمی که اسکلت فلزی در ساختمان دارد نصب آن نیز باید مانند طراحی بسیار مورد توجه قرار گیرد. برخی از خطاها و سهل انگاری‌ های هنگام نصب هرگز جبران‌ پذیر نخواهند بود و همین موضوع اهمیت یادگیری نصب اسکلت فلزی برای کارگران در این زمینه را مشخص می‌ کند.

آموزش ساخت اسکلت فلزی ساختمان

با توجه به اینکه امروزه اکثر سازه‌ ها با اسکلت فلزی ساخته می‌ شوند، آموزش نصب اسکلت فلزی به افرادی که قصد فعالیت در این رشته را دارند یکی از حساس‌ ترین موارد در ساخت ساختمان است. اگر این کار به‌ درستی انجام شود ایمنی ساختمان و مقاومت آن در برابر بلایای طبیعی مانند سیل و زلزله افزایش پیدا خواهد کرد. اما در صورت عدم دقت و آگاهی لازم هنگام نصب اسکلت فلزی ممکن است موارد اشتباهی صورت گرفته و کل ساختمان به دلیل یک سهل ‌انگاری از بین برود و یا حتی خسارات جانی ایجاد شود.

معمولاً اسکلت ‌های فلزی برای ساختمان ‌های چند طبقه انتخاب می‌ شوند و به همین دلیل از نظر مهندسی اهمیت زیادی در ساختمان دارند. هر چند در ساختمان‌ های تک طبقه نیز می ‌توان از این اسکلت ‌ها استفاده کرد. تمام نکات مهندسی شده هنگام طراحی با نصب صحیح اسکلت فلزی عمل می ‌کنند و اگر این کار به‌ درستی انجام نشود این محاسبات و نتیجه آن نیز تغییر خواهد کرد. پس نصب اسکلت فلزی هم دقت و دانش کافی می ‌خواهد و هم نیاز به تجربه و مهارت دارد.

مراحل ساخت اسکلت فلزی

هر اسکلت فلزی از قسمت‌ های مختلفی تشکیل شده است که برای نصب آن باید آموزش ‌ها هم به‌ صورت تئوری و هم به ‌صورت عملی انجام شود. معمولاً سازمان فنی و حرفه ‌ای در این زمینه در هر استان از کشور در بعضی از زمان‌ های سال دوره‌ های مهارتی را برگزار می‌ کند. در این مقاله نیز ما به‌ صورت مختصر برای آشنایی شما موارد مهم در هر زمینه را توضیح خواهیم داد. اصول کلی نصب اسکلت فلزی بر اساس استاندارد های نوشته‌ شده و آیین ‌نامه ‌های مهندسی برای ساخت سازه ‌های مختلف آورده شده است که می ‌توانید از این مراجع نیز استفاده کنید.

نصب بولت‌ های صفحه‌ ستون در اسکلت فلزی

اولین و مهم ‌ترین مرحله برای بالا بردن یک ساختمان نصب اسکلت فلزی است و اولین قطعات این اسکلت شامل بولت ‌های صفحه ‌ستون می ‌باشد که باید به طور دقیق در محل خود یعنی آکس صفحه ‌ستون ‌ها نصب شوند. برای اینکه محل نصب این صفحات با دقت بالایی انجام شود و نیاز به جابجایی مجدد آن‌ ها نباشد، باید از دوربین‌ های نقشه‌ برداری برای مکان‌ یابی آن‌ ها استفاده کرد. از طرفی بولت ‌ها باید طوری در مکان خود قرار بگیرند که وقتی بتن ‌ریزی روی آن ‌ها انجام شد از جای خود تکان نخورده و جابه‌ جا نشوند. این کار با استفاده از شابلون مخصوص صفحه ستون و چهار پایه تثبیت بولت به‌ راحتی انجام می ‌شود. این شابلون صفحه‌ ای با ابعاد مشابه صفحه ستون است که جنس چوبی یا فلزی دارد و برای ثابت کردن بولت ‌ها و نصب دقیق صفحه ستون اصلی استفاده می‌شود.

روش دیگر نصب صفحه ستون اصلی به ‌طور دقیق روی فونداسیون است که در این روش ابزاری مانند جرثقیل نیاز است و به همین دلیل زمان‌ بر خواهد بود. از طرفی در این روش مشکلات اجرایی بیشتری وجود دارد و اگر دقت زیادی در اجرای آن نشود، ممکن است بعداً برای نصب تیرها با مشکل مواجه شوید.  نکته آخری که باید هنگام نصب بولت ‌ها در نظر داشته باشید این است که قبل از بتن‌ ریزی قسمت ‌های رزوه شده هر بولت باید کاملاً به گریس آغشته شده و با گونی یا نایلون بسته شوند. این کار باعث می‌ شود بعد از بتن ‌ریزی باز و بسته کردن مهره‌ های صفحه ستون به‌ راحتی انجام شود.

ساخت و نصب ستون‌ ها در مسیر نصب اسکلت فلزی

وقتی اسم ستون به گوش ما می ‌رسد واژه ‌هایی مثل مقاومت، تکیه ‌گاه و پایداری به ذهنمان خطور می ‌کند. زیرا ستون ‌ها همیشه نماد استحکام و پابرجا بودن هر چیزی هستند. بنابراین در مرحله بعدی نصب اسکلت فلزی شما باید یاد بگیرید که چگونه ستون ‌ها را به ‌درستی نصب کنید تا ساختمان پایداری از نظر مهندسی داشته باشیم. وظیفه اصلی ستون ‌ها در هر سازه انتقال بارهای وارد شده به پی یا فونداسیون آن می‌ باشد، بنابراین باید طوری نصب شوند که این نقش را به ‌خوبی ایفا کنند. بهترین نوع مقاطع برای ستون ‌ها از نظر مهندسی مربعی شکل و H شکل هستند. این مقاطع مقاومت بالاتری نسبت به شکل ‌های دیگر دارند و برای زدن ستون‌ ها هم از مقاطع نورد تک و هم از نوع مرکب آن ‌ها استفاده می‌ شود. نوع مرکب معمولاً برای تحمل نیروهای فشاری بیشتر و لنگرهای خمشی وارد شده بر ستون استفاده می ‌گردد، بنابراین اینکه از چه ستونی استفاده کنیم به بار کل سازه بستگی دارد.

مثلاً برای ساخت مقطع IPE دوبل روی یک سطح صاف دو تیرآهن را طوری باید قرار دهید که بال تیرآهن ‌ها به سمت بالا قرار بگیرند. سپس اول وسط و انتهای بال‌ ها را به هم جوش داده و سپس ستون را برگردانده و وجه زیرین را به همین ترتیب جوش دهید. این کار از پیچیدگی ستون به خاطر حرارت جوشکاری جلوگیری می ‌کند. همچنین ممکن است نیاز باشد که با ورق ‌های تقویتی برای بارهای بیشتر ستون ‌ها را مقاوم‌ سازی کنید. بعد از ساخت ستون‌ های مورد نظر طبق نقشه اجرایی آن ‌ها را در مکان دقیق خود قرار داده و جوشکاری آن را تکمیل می ‌کنیم. سپس باید زنگ‌ زدایی و رنگ ‌آمیزی ستون‌ ها را انجام دهید تا کار ستون ‌ها تکمیل شود. ممکن است برای برخی از پروژه‌ ها ستون‌ ها در مکان پروژه آماده شوند و در بعضی از پروژه‌ ها در کارگاه ساخته می‌ شوند. این موضوع بیشتر به مکان پروژه و نظر کارفرما بستگی دارد.

اگر ستون ‌ها دقیقاً به صفحه ستون به ‌صورت عضوی واحد متصل نشود، باید قبل از نصب ستون ‌ها محل دقیق نشیمن ستون با جوش دادن نبشی و ورق ‌های سخت ‌کننده روی کف ستون مشخص شوند تا ستون ‌ها دقیقاً در محل طراحی ‌شده قرار بگیرند. بعد از قرارگیری نیز باید با استفاده از شاقول تراز ستون کنترل‌ شده و بعد جوش را انجام دهیم. در غیر این ‌صورت احتمال سقوط ستون با کوچک‌ ترین باد وجود دارد.  نکته پایانی در نصب ستون‌ ها این است که اگر ارتفاع ستون ‌ها بیشتر از ۱۲ متر بود و باید ارتفاع ستون‌ های موجود را افزایش دهید، همه مراحل قبلی را دوباره برای اتصال ستون بعدی باید انجام دهید.

ساخت و نصب تیرها برای تکمیل نصب اسکلت فلزی

بعد از ستون ‌ها به سراغ ساخت و نصب تیرها می ‌رویم. ساخت و نصب تیرها به‌ طور مستقیم به نوع اتصال شامل جوشی، پیچی یا پرچی و همچنین گیردار بودن یا ساده بودن اتصالات بستگی دارد. هنگام نصب تیرها باید به نکاتی مانند طول جوش، طول تیرها، رعایت رواداری‌ های تیر، نوع جوش، بعد جوش، نوع پیچ‌ های مورد نیاز، الکترود مورد نیاز برای جوش و … توجه کامل داشته باشید.  برای ساخت و نصب تیرها معمولاً یکی از چهار روش کشویی، اسپالیسی، مفصلی و فلنجی بسته به شرایط پروژه و نظر کارفرما یا پیمانکار انتخاب می ‌شود. ساده ‌ترین روش در میان این چهار تا روش کشویی است که در نصب اسکلت فلزی کاربرد بیشتری دارد.

نصب بادبندها در اسکلت فلزی

بادبندها وظیفه مهار نیروهای جانبی اضافی مانند نیروی باد و زلزله را به عهده دارند. بنابراین یک نوع مصالح مقاوم‌ سازی به شمار می‌ آیند و به همین دلیل از اهمیت ویژه ‌ای برخور دارند و باید دقیقاً طبق نقشه اجرا شوند تا عملکرد صحیحی داشته باشند. نصب بادبندها با توجه به نوع بادبند و اسکلت فلزی انجام می ‌شود. پروفیل ‌های مشخص ‌شده برای بادبندها باید دقیقاً در محل خود قرار گرفته و جوشکاری ‌های لازم برای آن‌ ها انجام شود. معمولاً قطعات بادبندها بر اساس نوع آن بین ستون ‌ها و تیرها جوش داده می‌ شوند.

کنترل نهایی نصب اسکلت فلزی

بعد از کامل شدن مراحل نصب اسکلت فلزی باید کنترل نهایی توسط پیمانکار و مهندسین ناظر انجام شود. در این کنترل نکات زیادی مانند چک ‌لیست ‌های ساخت و نصب اسکلت فلزی، استانداردهای مورد نیاز برای نصب اسکلت فلزی، بررسی اندازه‌ ها و محاسبات انجام ‌شده باید در نظر گرفته شوند.

سخن آخر

شاید به جرات بتوان گفت نصب اسکلت فلزی مهم‌ ترین قسمت ساخت یک سازه بعد از فونداسیون آن می ‌باشد. در واقع هر نوع محاسبات انجام شده و احتمالات سنجیده شده توسط مهندس طراح در این اسکلت فلزی نهفته است. بنابراین در صورتی‌ که به‌ درستی انجام شود یک ساختمان با ایمنی بالا و مهندسی شده خواهیم داشت اما در غیر این ‌صورت اصلاً مشخص نیست این سازه چقدر دوام خواهد آورد و یا چه خسارات مالی و جانی را ایجاد می‌ کند.

اسکلت فلزی یکی از انواع اسکلت با سابقه طولانی در ایران است. از سازه فلزی در ساختمان‌های فلزی و برج‌ها استفاده می‌شود ولی استفاده از آن در سازه‌های کوتاه و ساختمان‌های چند طبقه نیز مرسوم بوده است. در حال حاضر به دلیل ارزان بودن اسکلت بتنی نسب به اسکلت فلزی، استقبال از این اسکلت کمتر صورت می‌گیرد. در این مقاله به بررسی مراحل ساخت اسکلت فلزی ساختمان دو طبقه پرداخته‌ایم.

برتری‌های اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی چیست؟

• اسکلت فلزی سازه‌ای مناسب برای سازه‌های بلند است؛ ولی با اسکلت بتنی تعداد محدودی از طبقات را می‌توان اجرا کرد.
• ماندگاری و استحکام بالای فولاد موجب می‌شود از اسکلت فلزی زمان زیادی بهره برداری شود که این شرایط برای اسکلت بتنی قابل ذکر نیست.
• اجرای سازه فولادی یا اسکلت فلزی آسان است و قابلیت اجرای آن سرعت بالایی دارد. نیاز به زمان برای گیرش بتن و اجرای مرحله بعدی زمان زیادی را برای اجرای اسکلت بنتی طلب می‌کند.
• وزن سازه‌ای که با اسکلت فلزی ساخته شده است نسبت به سازه‌ای که با اسکلت بتنی ساخته شده است بسیار زیاد کم است که از مزیت‌های آن به شمار می‌آید و در کل باعث کاهش وزن ساختمان می‌شود.
• فولاد یک ماده همگن است و تحت نظارت دقیق در کارخانه ساخته می‌شود ولی بتن در کارگاه تولید می‌شود و همگنی آن به اندازه فولاد نیست.
• از آنجایی که فولاد نسبت به بتن خاصیت ارتجاعی دارد، لذا سازه‌های فولادی یا ساختمآن‌های با اسکلت فلزی در برابر نیروهایی فشاری بزرگ مانند انفجار و نیروهای جانبی مانند زلزله مقاومت زیادی دارند.

مراحل اجرای اسکلت فلزی ساختمان دو طبقه

در ادامه به ارائه اطلاعاتی در زمینه نحوه اجرا و مراحل اجرای اسکلت فلزی در ساختمآن‌های چند طبقه پرداخته شده است که توجه شما را به آن جلب می‌کنم.

گودبرداری

گودبرداری مرحله‌ای است که چه در سازه‌های فولادی و چه در سازه‌های بتنی باید اجرا شود. اصولاً گودبرداری تا رسیدن به زمین بکر انجام می‌گیرد و برای سازه‌هایی که طبقه زیر زمین در آن‌ها ساخته می‌شود، گودبرداری بیشتر نیز انجام می‌شود.

بتن ریزی (بتن مگر)

پس از گودبرداری و نمونه برداری از خاک و انجام آزمایشات مکانیک خاک، نوبت به بتن ریزی می‌رسد. این بتن ریزی به منظور حفاظت از بتن پی و ایجاد یک سطح صاف برای ادامه روند ساخت، انجام می‌شود. بتن مگر همان‌طور که گفته شد، باید یک سطح صاف برای ادامه کار را فراهم کند به همین دلیل از عیار سیمان کمی برخوردار است تا بتواند به راحتی روان شود و سطوح را بپوشاند و در نهایت سطح صافی به دست دهد.

آرماتور بندی

پس از مرحله اجرای بتن مگر و نگهداری از آن، نوبت به آرماتوربندی می‌رسد. آرماتور بندی در هر دو سازه‌های بتنی و فولادی مشاهده می‌شود و یک ضرورت است. پس از آرماتوربندی، مشخص کردن جای صفحات نصب ستون‌ها و قالب گیری انجام می‌شود. این مرحله در دو نوع سازه تفاوتی ندارد. لازم به ذکر است که آرماتور بندی باید طبق اصول استاندارد مقررات ملی ساختمان صورت گیرد.

بتن ریزی (بتن پی)

پس از آرماتور بندی و قالب گیری، عملیات بتن ریزی آغاز می‌شود. این مرحله از بتن ریزی به منظور اجرای پی انجام می‌شود. بتن مورد استفاده از آنجایی که حجم کمی دارد، می‌تواند در کارگاه آماده شود و یا از شرکت‌های بتن سازی خریداری شود. در هر صورت پیش از اجرای بتن، باید میکسر باید به خوبی بتن را مخلوط کرده باشد تا از همگن بودن بتن اطمینان پیدا کنیم.

بتن در این مرحله باید از فاصله نزدیک روی آرماتورها ریخته شود و پس از هر مرحله بتن ریزی باید با ویبراتور، عملیات مخلوط و همگن کردن انجام شود. به منظور عدم خوردگی بتن و ایجاد ترک باید سطح آن مرطوب نگه داشته شود که به این مرحله نگهداری از بتن گفته می‌شود. پس از گیرش اولیه بتن، قالب‌ها از آن جدا می‌شوند و روند نگهداری و مرطوب کردن بتن ادامه پیدا می‌کند.

صفحه گذاری

صفحه گذاری فرآیندی است که در آن صفحات فولادی که تیرها روی آن‌ها سوار می‌شوند، بر روی آرماتورهای مخصوص محکم می‌شوند. بخشی از عملیات صفحه گذاری که هواگیری نام دارد، در زمانی که بتن هنوز کامل خشک نشده است انجام می‌شود. در مرحله هواگیری مقدار زیادی بتن شل زیر صفحات فولادی ریخته می‌شود و سپس صفحات در جای خود با فشار پیچ می‌شوند تا هیچ فضای خالی در زیر صفحات باقی نماند.

لازم به یاد آوری است که وجود فضای خالی زیر صفحات، باعث می‌شود زمانی که ستون‌ها اجرا می‌شوند با افزایش وزن، نشستی در ستون‌ها اتفاق بیفتد، به همین منظور از بتن شل زیر آن‌ها برای هواگیری استفاده می‌شود.

اجرای ستون‌ها

برای اجرای ستون‌ها از تیر آهن استفاده می‌شود که به کارخانه سفارش داده می‌شود. برای اجرای ستون‌ها ابتدا ارتفاع ستون را اندازه گیری کرده و تیر آهن‌ها را به مقدار مورد نیاز در می‌آورند و سپس تیرآهن‌های با شمار کمتری را با استفاده از صفحات فلزی برای اجرای طبقه دوم به تیر آهن‌های طبقه اول جوش می‌دهند. این کار برای کاهش بار مرده ساختمان و کاهش ضخامت ستون‌ها انجام می‌شود.

وقتی تیرها آماده شدند، با استفاده از جرثقیل به صورت عمودی در می‌آیند و در محل خود یعنی صفحات فلزی که در مرحله آرماتور بندی و صفحه گذاری، برای این کار آماده شده بودند، محکم می‌شوند. اتصال ستون به صفحه معمولاً با روش جوشکاری یا پیچ مهره انجام می‌شود. نا گفته نماند که در روی صفحات نیز از قبل نبشی‌هایی به منظور اتصال بهتر ستون به صفحه پیچ داده شده‌اند.

اجرای تیرها

تیرها قطعات فلزی بلندی هستند که ستون‌ها را به هم وصل می‌کند و در ادامه روند کار با اجرای عملیات تیرچه ریزی، کف یا سقف سازه روی تیرها سوار می‌شود. تیرآهنی که برای تیرها استفاده می‌شود متفاوت از تیرآهنی است که برای ستون‌ها استفاده می‌شود. برای اجرای تیرها ابتدا تیرها را به منظور ایجاد مقاومت بیشتر به صورت لانه زنبوری در می‌آورند. در این مرحله با استفاده از شابلون و دستگاه برش هوا گاز، برش‌هایی به شکل شش ضلعی روی بدنه تیرآهن در فواصل مشخص ایجاد می‌کنند تا مقاومت تیر را افزایش دهند، سپس از صفحات شش ضلعی باقیمانده برای اتصال تیر به ستون‌ها استفاده می‌شود.

اجرای بادبندها

می‌توان گفت که آخرین مرحله از اجرای اسکلت فلزی اجرای بادبندها است. معمولاً برای اجرای بادبندها از ناودانی‌های جفت و تک استفاده می‌شود و به صورت ضربدری از محل اتصال ستون و تیر به هم به محل اتصال ستون و تیر بعدی وصل می‌شود. در انتها نیز در محل تقاطع بادبندها از صفحات فلزی به منظور مقاومت هرچه بیشتر اسکلت در برابر نیروهای جانبی استفاده می‌شود. البته اجرای بادبندها ریز جزئیات و نکات اجرای خاص خود را دارد که طرح این موضوع در این مبحث نمی‌گنجد.

 به منظور یافتن بهترین شرکت در زمینه اجرای اسکلت فلزی کافی است به سایت تپکو مراجعه کنید.

انواع ساخت و ساز ها

امروزه ساخت و ساز در دو شکل کلی صورت میگیرد ساخت و ساز با سازه های بتنی و استفاده از سازه های فلزی برای ساخت اسکلت فلزی بنا ، سازه های بتنی عموما متداول تر هستند و بیشتر استفاده میشوند، اما دانستن اینکه ساخت اسکلت فلزی چه مزایایی بر سازه های بتنی دارد میتواند راهگشای بسیاری از سوال های ما باشد.

با توجه به توسعه کلان شهر های ایران و حرفه ای و صنعتی شدن ساخت و ساز باید به تدریج روش های مدرن در ساخت و ساز را با روش های سنتی جایگزین کنیم ، سازه های فلزی میتوانند به خوبی در برابر حوادث غیر مترقبه و در طی روال ساخت تقویت شده و در برابر حوادث ایمن شوند . سرعت تولید و توسعه بالا دارند، زمان لازم برای ساخت محصول نهایی را کاهش می دهند و میتوانند به سبک تر شدن سازه ساختمان و افزایش مقاومت ساختمان کمک کنند.

اسکلت فلزی چیست؟

اسکلت فلزی متشکل از فولاد، تیر و ستون می باشد. ستون های سازه اسکلت فلزی به دو صورت عمودی و افقی قرار گرفته اند و امروزه پیکر ساختمان های زیادی در سطح شهرهای کشور را پوشش داده اند. بنیادی ترین مصالح به کار رفته در اسکلت فلزی فولاد می باشد که در حال حاضر از پراهمیت ترین مصالح در صنایع ساخت و ساز به شمار می رود. از حائز اهمیت ترین مزایای فولاد که موجب گردیده تا در اسکلت فلزی به کار برده شود مقاومت بالا، جوش پذیری، شکل پذیری، خم پذیری، همگن بودن و ارتجاعیت محسوب می شود.

به کار بردن اسکلت فلزی در سازه ها و ساختمان ها موجب گردیده تا از وزن کمتری بهره ببرند و در برابر هرگونه ضربه، فشار و عوامل بیرونی نظیر زلزله مقاومت و استحکام بیشتری نشان دهند. پس می توان گفت سازه های دارای اسکلت فلزی دارای تعادل نسبی بیشتری می باشند.

گروه فنی قائم صنعت سپاهان سازنده و نصاب انواع اسکلت های فلزی جوشی ، پیچ و مهره ای در منتاژ های سبک و سنگین و ساخت انواع سوله و جرثقیل سقفی و دروازه ای میباشد.

پیمانکاری با هدف ساخت انواع سازه های فلزی در کاربرد های مختلف و با سابقه کاری بالای ۱۵ سال سعی در خدمت به سرمایه گذاران و هموطنان محترم داشته است.

مزایای اسکلت فلزی

مزایایی که اسکلت فلزی در مقایسه با اسکلت بتنی دارد باعث این امر گردیده است ، همانطور که در مقالات قبلی به مزایای اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی اشاره شده که در یل به اختصار بیان می گردد.

•    کاهش حجم فونداسیون
•   کاهش قابل ملاحظه وزن ساختمان
•  بالا بردن چشم گیر سرعت پیشرفت پروژه
•  امکان بازرسی و تست های غیر مخرب در کلیه مراحل انجام عملیات
•  بالا بردن میزان سطح زیر بنا
•   امکان اصلاح و رفع عیب در هر مرحله بدون تخریب و از بین رفتن مصالح
•  امکان انجام عملیات در شرایط مطلوب کارخانه و در نتیجه دقت و کیفیت بالا و مطلوب

مقاومت متعادل مصالح

قاومت فولاد در کشش و فشار یکسان و در برش نیز خوب و نزدیک به کشش و فشار است. در تغییر وضع بارها، نیروی وارده، فشاری و کششی قابل تعویض بوده و مقاطع به خوبی عکس العمل نشان می دهند. ولی مقاومت بتن در فشار مناسب بوده و در کشش و یا برش کم است. پس اگر مناطقی تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشند ، تخریب می شوند.

خواص ارتجاعی

به علت همگن بودن فولاد، خواص ارتجاعی محاسباتی آن با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد. به عنوان مثال، ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می توان با اطمینان در محاسبات وارد نمود. حال اینکه در مورد بتن این ارقام خیلی معین و قابل اطمینان نیستند.

دوام

دوام فولاد بسیار خوب است. اگر در نگهداری ساختمان های فلزی دقت کافی صورت گیرد، برای سالیان متمادی قابل بهره برداری خواهند بود.

اشغال فضا

در دو ساختمان مشابه از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون ها و تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمان بتنی هستند، یعنی سطح اشغال اسکلت یا فضای مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر است.

اسکلت‌ فلزی ساختمان

اسکلت‌ فلزی هر ساختمان ترکيبی از اعضای جدا از هم است. اين اعضا بايد به طريق مناسبی به يکديگر متصل شوند. در واقع اتصالات در ساختمان‌ اسکلت فلزی شامل اتصالات مختلف است (نظير تير به ستون و ستون به فونداسيون و…). اتصالات اسکلت فلزی شامل عناصر اتصال دهنده ( ورق‌ها، قطعات تقويتی، ورق‌های اتصال در گره، نبشی‌ها ولچک‌های اتصال) می باشد. ابعاد اتصال اسکلت‌ فلزی بايد طوری طراحی شود که تنش موجود از تنش مجاز مورد نظر کم‌تر گردد.

اجرای اسکلت فلزی

اتصالات مختلفی را در اجرای اسکلت‌ فلزی می‌توان نام برد. از جمله: اتصال پرچی، اتصال جوشی و اتصال پيچی که هر يک از آن‌ها دارای محاسن و معايبی می‌باشند. که در اينجا به دليل اتصالات جوشی فقط به معايب و محاسن جوش اکتفا شده است.

انواع اتصالات جوشی:

• اتصال لب به لب
• اتصال روی هم
• اتصال سپری
• اتصال گوشه
• اتصال پيشانی

۱) اتصال ستون به كف ستون:

فولاد سازه ای دسته ای از فولاد است که به عنوان مصالح ساختمانی برای ساخت اشکال فولادی ساختاری استفاده می شود. شکل فولادی ساختاری یک پروفیل است. که با یک مقطع خاص و با استانداردهای خاصی برای ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مطابقت دارد. برای انتقال نيروهای موجود در پای ستون اسکلت‌ فلزی طراحی می‌گردد.

برای نيروی محوری فشاری، هنگامی که انتقال نيروی فشاری به کف ستون‌ها از طريق فشار مستقيم تماسی انجام می‌شوند. بايد سطح تماس برای انتقال نيروی فشاری صاف و آماده شده باشد. به علاوه بايد اتصال کافی بين دو قطعه (ستون و کف ستون) موجود باشد تا قادر به انتقال نيروهای حين ساخت و يا هر نوع نيروی احتمالی ديگر باشد.

۲) اتصال انتقال دهنده‌ی لنگر (اتصال لنگر گير):

اتصال انتهای تيرها، شاه‌تيرها و خرپاهايی که داشتن مقداری صلبيت در تکيه گاه‌های آن‌ها مورد نظر باشد، جز اتصالات لنگر گير می‌باشد.

۳)اتصال تير به ستون:

اين اتصالات در اسکلت فلزی دو نوع‌اند:

الف) اتصال با جفت نبشی جان:

معمولا نبشی‌های اتصال را به اندازه‌ی ۱۰ تا ۱۲ ميلی‌متر از انتهای جان تير فاصله‌ی آزاد می‌گذارند تا اگر تير در حدود رواداری‌های مجاز (خطا در برش تير –انحراف ستون) بلند باشد، بدون بريدن سر آن‌ها و تنها با جابه جا کردن نبشی آن را نصب کنند.

ب) اتصال با نبشی نشيمن:

اين اتصال را برای عکس العمل‌های تير کم‌تر از ۱۵ تن به کار می‌برند. در اين اتصالات سعی می‌شود که حداقل گير داری به وجود آيد و زاويه ی بين تير و ستون تا حد امکان آزادی دوران داشته باشد. نبشی نشيمن عمل نصب و تنظيم تير را آسان می‌کند. اين نبشی را معمولا قبلا در پای کار در ارتفاع لازم به ستون جوش می‌دهند و بعد تير روی آن سوار و به آن جوش می‌شود.

در اين اتصال اسکلت فلزی، نبشی کمکی ديگری را در بالای تير نصب و جوش می‌شود. که در محاسبه در مقابل عکس العمل تکيه گاه به حساب می‌آيند . و عمل آن تنها ثابت کردن تير در محل خود و تامين تکیه گاه عرضی و جلو گيری از غلتيدن آن است. سعی می‌شود که اتصال با نبشی نشيمن تا حد امکان انعطاف پذير باشد تا از آزادی و دوران تير در تکيه گاه جلو گيری نشود. و در حقيقت، اتصال ساده و مفصلی باشد تا در تکيه گاه ايجاد لنگر نکند. معمولا عرض نشيمن نبايد از ۷.۵ سانتی‌متر کم‌تر باشد. در آيين نامه، عرض استاندارد را ۱۰ سانتی‌متر برای نشيمن انتخاب کردند. برای اين AISC نامه منضور نبشی فوقانی را با ابعاد ظريف و فقط دو لبه‌ی انتهايی بال‌های آن را (در امتداد عرض بال تير) جوش می‌دهند. ا

سکلت‌فلزی

برش ستون ھا و برش پروفيل ھای و آن ھم چنين ستون مونتاژ ھا و سپس برش ورق ھای ستون و مونتاژ آن ورق ھا روی ستون و از پس آن ساختن نشيمن تيرھا و مونتاژ آن ھا روی ستون ھا می باشد.

مزایای اسکلت فلزی

ضخامت ستون ھا ھمچنانکه بالا می رويم کاھش می يابد. در طبقات بالاتر اسکلت فلزی از تيرآھن ھای با نمره پايين تر نسبت به طبقات پايين استفاده می شود و دليل آن ھم کاھش بار در طبقات فوقانی می باشد. برای تقليل اندازه ستون روش معمول اين است اختلاف ضخامت اتصال پليت در طرفين و جوشکاری آن صورت می پذيرد.

ستونھا به وسيله قلاب ھايی که در سر آن وصل شده توسط جرثقيل بلند شده و در محل مورد نظر که قبلا آکس در روی بيس پليت مشخص شده قرار می گيرد.

پس از اينکه جوشکاری ھای اوليه صورت گرفت و ستون در محل خود قرار گرفت در اين مرحله بايد بقيه نبشی ھا و پليت ھای لازم به پايه ستون و صفحه ستون جوش گردد و در داخل نبش ها حتما لچکی هایی جوش شوند.

لچکی ذوزنقه ای: عبارت است از تکه ای از پليت به ضخامت مشخص که شکل آن تقريبا شکل بريده شده و بر دل نبشی ھای متصل شده جوش می گردد.

در حالی که بسیاری از بخش ها با نورد گرم یا سرد ساخته می شوند، دیگران با جوشاندن صفحات مسطح یا خم می شوند (به عنوان مثال، بزرگترین بخش های توخالی دایره ای از صفحات مسطح خم شده به یک دایره و جوش داده شده ساخته شده است.)

اصطلاحات زاویه ای آهن، آهن کانال و آهن ورق از زمانیکه قبل از استفاده از آهن به منظور استفاده تجاری از فولاد جایگزین شده است، مورد استفاده قرار می گیرد. آنها بعد از دورانی از قلعهای صنعتی زندگی می کنند و هنوز هم گاهی اوقات امروزه به صورت غیررسمی، با توجه به زاویه فولاد، سهام کانال و ورق، امروزه شنیده می شوند؛ با این که آنها فاقد اشتباه هستند (در مقایسه با فویل قلع که گاهی اوقات غیر رسمی برای آلومینیوم استفاده می شود فویل) در نوشتن رسمی برای زمینه های فلزکاری، اصطلاحات دقیق مانند سهام زاویه، سهام کانال و ورق استفاده می شود.

اسکلت‌ فلزی ساختاری است که از ترکیب سازمانی از اعضای فولاد و فلز سفارشی ساخته شده برای پاسخگویی به نیازهای معماری و مهندسی کاربران استفاده می شود. این نوع ساختار به طور گسترده ای در پروژه های ساخت و ساز در مقیاس متوسط ​​و بزرگ (ساختمان های پیش ساخته شده) با ویژگی های مفید فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.

اسکلت‌ فلزی شامل زیر ساختار یا اعضای یک ساختمان ساخته شده از فولاد و فلز ساختاری است. فولاد سازه ای مواد ساختمانی فولادی است که با فرم خاص و ترکیب شیمیایی با مشخصات خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

مواد اصلی فولاد سازه، آهن و کربن هستند. منگنز، آلیاژها و مواد شیمیایی خاص نیز به آهن و کربن اضافه شده است تا قدرت و دوام را افزایش دهد.

فولاد ساختاری توسط نورد گرم یا سرد ساخته میشود . یا با جوشکاری صفحات مسطح یا خم ساخته میشود.

فولاد سازه دارای اشکال، اندازه و اندازه های مختلف است. اشکال مشترک شامل I-beam، کانال ها و زاویه ها است.