تپکو

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.

مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی ممکن است برای بسیاری از دست اندرکاران حوزه عمرانی و یا کسانی که علاقه‌مند به موضوغات مرتبط با ساختمان‌سازی هستند، مهم باشد. ساختمان‌های اسکلت فولادی با هر نوع طرح معماری سازگار هستند و به طور معمول در انواع پروژه‌های ساختمانی (مسکونی، تجاری، اداری و موارد بیشتر) مورد استفاده قرار می‌گیرند. درست است که سازه‌های قاب فلزی بسیار بادوام، قابل اعتماد و مقرون به صرفه بود و در برابر زلزله مقاوم هستند، ولی اگر مراحل ساخت آن به درستی انجام نگیرد و بر طبق استانداردها و قوانین اجرا نشوند، خطرآفرین خواهند بود.

مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی

به طور معمول سازه فولادی به سیستم‌های ساختمانی اطلاق می‌شوند که در آن المان‌های عمودی و افقی که قاب‌ها را تشکیل می‌دهند از فلز ساخته شده باشند. حال با این تعریف ساده، حال به سراغ مراحل ساخت سازه‌های فلزی به شرح زیر می‌رویم:

• ساخت پایه و فونداسیون
• ساخت ستون فولادی
• نصب تیرهای فلزی
• سیستم‌های سقف
• سیستم بادبند
• نازک کاری

ساخت پایه و فونداسیون

سازه فلزی با ساخت فونداسیون یا پی آن آغاز می‌شود. به طور کلی، انواع فونداسیون مورد نیاز برای ساختار باید براساس ظرفیت تحمل خاک بنا انتخاب و طراحی شود. در بررسی خاک از اکتشاف سطحی و زیرسطحی برای ارزیابی وضعیت خاک که ساختار قاب فولادی در آن استوار است استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی که بارهای متوسط یا کم به پایه منتقل می‌شود، توصیه می‌تواند استفاده از پی منفرد و یا نواری باشد. این نوع پی‌ها بارهایی را به خاک انتقال می‌دهند که توانایی پشتیبانی از بارهای منتقل شده را دارند. اگر استحکام خاک ضعیف باشد و بار تحمیلی زیاد! بهتر است از فونداسیون گسترده (رادیه) یا شمع استفاده شود. فونداسیون‌ها با استفاده از نقشه‌های سازه میلگرد گذاری شده و بتن‌ ریزی می‌شوند.

نکته: بتن مگر به ضخامت ۱۰ سانتی‌متر برای صاف و تمیز کردن سطح زیر پی انجام می‌شود که باید در دستور کار قرار گیرد.

نکته: بعد از قرار گرفتن میلگردهای طولی و عرضی و خاموت‌ها، باید با استفاده از نقشه‌های سازه اقدام به بتن‌ ریزی از طریق تراک میکسر کرد.

ساخت ستون فولادی

یکی از مهم‌ترین مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی ، قرار دادن ستون‌های فولادی است. ستون‌های فلزی اغلب در مقاطع IPE، IPB، قوطی و ناودانی تک یا دوبل با نمره مختلف برحسب میزان بار وارده از سوی تیرهای اصلی (شاه‌تیر) انتخاب می‌شوند. مهم‌ترین نکته در نصب ستون، اتصال بین فونداسیون و ستون و شکاف بین این دو است. با توجه به پایه و اتصالات ستون، صفحات فولادی (بیس پلیت) تا انتهای ستون‌ها جوش داده می‌شوند. همچنین ممکن است با استفاده از بولت به داخل پی متصل شوند. باید دانست که مطلوب‌ترین شکل بیس پلیت، شکل مستطیلی و مربعی است، زیرا به انتقال نیروها از ستون به بیس پلیت و از بیس پلیت به فونداسیون بهتر عمل می‌کنند. فاصله بین بیس پلیت و فونداسیون نیز توسط گروت پُر می‌شود.

نکته: جانمایی ستون‌ها باید با استفاده از دوربین‌های نقشه‌ برداری انجام شوند. این مرحله قبل از بتن‌ریزی فونداسیون و یا قرار دادن بیس پلیت صورت می‌گیرد.

نصب تیرهای فلزی

مقاطع مختلف تیر پیش ساخته اعم از IPE و IPB، قوطی، ناودانی، نبشی و یا لانه‌زنبوی به صورت تک یا دوبل در طی مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرها معمولاً بارها را از کف و سقف به ستون‌ها منتقل می‌کنند. اعضای تیر فولادی می‌‍توانند تا ۱۸ متر طول داشته باشند، اما معمولی‌ترین اندازه دهانه تیرها از ۳ متر تا ۹ متر می‌باشند. اتصال بین تیر و ستون اغلب به دو روش جوش و پیچ انجام می‌گیرد. اما از نظر سازه‌‌ای اتصال تیر به ستون انواع مختلف وجود دارد که بر اساس نوع و میزان بار تعیین می‌شود، به عنوان مثال، اتصال مفصلی برای عدم حضور نیروی خمشی و اتصال گیردار به دلیل حضور نیروی خمشی کاربرد دارد. همچنین تیرها به دو نوعِ تیرهای اصلی و فرعی تقسیم می‌شوند، که بار تیرهای فرعی به تیرهای اصلی وارد می‌شود.

سیستم‌های سقف

انواع مختلفی از سیستم‌های سقف وجود دارند که می‌توانند در ساخت سازه‌های فلزی مورد استفاده قرار گیرند. بعد از ساخت تیرها، حال نوبت انتخاب نوع سیستم سقف و اجرای آن است. نه تنها سیستم‌‌های سقف از بارهای عمودی پشتیبانی می‌کنند بلکه عملکردی به مانند دیافراگم‌ها دارند و در اثر استفاده از بادبندها، در برابر بارهای جانبی (زلزله و باد) مقاومت می‌کنند. نمونه‌هایی از انواع سقف که در ایران بسیار محبوب هستند را می‌توان به سقف تیرچه بلوک و عرشه فولادی اشاره کرد. هر دو این سقف‎‌ها از نظر سازه ای عملکردی مشابه دارند و اغلب به صورت یکطرفه بار را به تیرها انتقال می‌دهند.

ساخت بادبندی

یکی دیگر از مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی ، اختصاص دادن بادبندها است. از بادبند یا مهاربندی عرضی برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی اعم از زلزله و باد استفاده می‌شود. بادبندها، نیروهای جانبی را به ستون منتقل می‌کنند. مقطع فولادی مورد استفاده در بادبندها نیز معمولاً ناودانی یا نبشی به صورت تک یا دوبل می‌باشند. همچنین از طریق جوش و با استفاده از پلیت (صفحه فلزی) از یک سمت به بادبند و از سمت دیگر به ستون یا تیر متصل می‌شوند. شکل مهاربندی بست به نوع و میزان نیروهای وارده انتخاب می‌شوند که معمولاً به انواع ضربدری، همگرا، واگرا، K شکل، هشتی شکل (۸) و هفتی شکل (۷) هستند.

نازک کاری

به اجرای قاب فولادی و اعضایی که نقش سازه‌ای دارند، سفت کاری می‌گویند. ولی در این قسمت صحبت ما درباره اعضای غیرسازه‌ای هستند که معمولاً با عنوان نازک کاری شناخته می‌شوند. مراحل نازک کاری ساختمان هم در سازه‌های اسکلت فولادی و هم در سازه‌های اسکلت بتنی مشابه است. این مراحل شامل عایق کاری، اندودکاری، برق کاری، کانال کشی، دیوارسازی خارجی و داخلی، کاشی کاری، نصب تأسیسات، سنگ کاری، نماسازی، نقاشی و موارد دیگر می‌باشند.

اسكلت فلزي

از آنجايي كه اسكلت اكثر ساختمان‌ها‌، فلزي يا بتني است و ساختمان‌هاي بنايي غير مسلح با محدوديت‌هاي خاص ساخته مي‌شوند‌، آشنايي با مراحل ساخت اسكلت فلزي‌‌ ‌مي‌تواند در تصميم گيري مالكين و مهندسين نقش اساسي داشته باشد.

 نكات اجرايي ‌مراحل ساخت اسكلت فلزي

براي اجراي يك ساختمان اسكلت فلزي بايد ابتدا تلاش كرد زمين مورد ساختمان سازي داراي مقاومت كافي بوده تا بتواند نيروي وزن ثقلي ساختمان را تحمل كند و دچار نشست نشود. براي اين منظور ابتدا از طرف مهندسين اقدام به عمليات برر‌سي مقاومت فشاري زمين مورد نظر مي‌نمايند. براي اين امر اقدام به گمانه زني نموده و از خاك طبقات مختلف زمين نمونه برداري كرده و براي مشخص نمودن مقدار بار قابل تحمل نمونه را به آزمايشگاه فرستاده تا مورد آزمايش قرار بگيرد.

پس از اين كه آزمايشگاه اقدام به مشخص نمودن مقاومت فشاري خاك نمود‌، مهندس طبق اين مقاومت فشاري خاك محاسبه پي سازي را انجام مي‌دهد. كه هر چه اين عدد كوچكتر باشد، بايد ابعاد پي بزرگتر و هر چه اين عدد بزرگتر باشد ابعاد پي بزرگتر مي‌شود كه معمولاً اين عدد نزديك به يك كيلوگرم بر سانتيمتر مربع است.

‌‌بعد از عمليات پي كني

بعد از خاكبرداري بايستي با بتن مگر به ضخامت ۱۰ سانتيمتر زير پي ريخته شود. بتن مگر، بتني با عيار كم سيمان در حدود ۱۵۰ كيلوگرم بر سانتيمتر مكعب است. تنها هدف از ريختن آن جدا نمودن سطح زمين از سطح پي اصلي و ايجاد سطحي صاف و يكنواخت در زير پي است. زمين را بايستي بعد از خاكبرداري تراز كرده كه به دو صورت با دوربين نيو‌ (Nevo) يا با شلنگ تراز بايستي تراز كنند. با گچ رنگ جايي كه پي قرارا مي‌گيرد مشخص مي‌كنند و زير آن را مقداري بزرگتر ار ابعاد پي و شناژ به اندازه ۱۰ الي ۲۰ سانتيمتر بيشتر با سنگ و ملات سيمان تراز مي‌كنند و بهتر است كه كل زمين خاكبرداري را تراز كنند و سطح آن را با ملات ماسه سيمان و سمگ صاف كنند. پس از ريختن بتن مگر طبق نقشه محاسباتي اقدام به آرماتوربندي مي‌نمايند.

آرماتورگذاري طبق نقشه‌هاي محاسباتي بايستي اجرا شود و آن را طبق ديتايل‌ها بايستي اجرا‌ و كنترل كرد. بعد از عمل آرماتوربندي پي اقدام به قالب‌بندي مي‌كنند. از انواغع قالب‌هاي چوبي، فلزي و .. استفاده مي‌كنند و اگر از قالب‌هاي چوبي يا فلزي استفاده كنند بايستي حتماً سطح داخل آن را چرب كرد.

بعد از قالب بندي‌، آرماتورهاي بولت كه براي اتصال صفحه ستون به آن است، در محل مورد نظر قرار مي‌گيرند. اين بولت‌ها‌ با صفحه بايستي دقيقاً طبق نقشه در يك خط يعني مركز آنها، همه از يك خط از دو طرف قرار گيرند. و همه آنها در يك تراز باشند كه نياز به استاد كار ماهر دارد. بايستي از دو طرف ريسمان كشي شود و دقيقاً در محل تقاطع ريسمان‌ها آن قدر صفحه را تغيير دهند تا دقيقاً در آن جا قرار گيرند.

انواع اتصال ستون به شالوده ‌

جزئيات اتصال ستون فلزي به شالوده بتني به نيروي موجود در پاي ستون بستگي دارد. در ستون با انتهاي مفصلي فقط نيروي فشاري و برشي از ستون به شالوده منتقل مي‌شوند. اگر‌ لنگر خمشي را ‌‌به شالوده منتقل كنند‌، در آن صورت‌، نياز به طرح اتصال مناسب براي اين كار خواهند داشت كه اتصال گيردار خوانده مي‌شود.

مرحله بتن ريزي

• بعد از اين مرحله نوبت به بتن ريزي مي‌رسد كه داراي اهميت فروان است. بتن مورد نظر يا از كارخانه تخليه بتن يا در محل آماده مي‌شود.
• مقاومت فشاري بتن حتماً بايد مورد آزمايش قرار بگيرد.
• براي آزمايش بتن كافي است نمونه مكعبي يا استوانه‌اي از آن را تهيه و براي مشخص نمودن مقاومت فشاري و كششي …به آزمايشگاه بفرستند تا مقاومتي كه مورد نظر بوده است داشته باشد.
• اگر بيشتر باشد مشكلي نيست ولي نبايد ‌مقاومت بتن از مقاومت ذكر نموده كمتر باشد.

نكاتي كه در هنگام بتن ريزي بايستي رعايت شود.

• قبل از اينكه بتن در محل ريخته شود حتماً حمل بتن (تراك ميكسر) چند بار بتن را به هم بزند و از فاصله بالا بتن را خالي نكند چون دانه بندي بتن به هم مي‌ريزد. و اگر فاصله زياد بود بايد از ناوداني‌هاي فلزي كه به آن شوت مي‌گويند استفاده كند.
• بسته به نوع كار و مقدار آرماتور مصرفي از ويبره براي تراكم كردن بتن استفاده شود. حتماً بتن ريخته شده پس از هر لايه بتن ريزي كاملاً ويبره شود تا هواي داخل بتن خارج شود.
• پس از اتمام مرحله بتن ريزي و گيرش بتن بايد سعي شود كه سطح بتن مرطوب نگه داشته شود تا آب تركيب خود را از دست نداده و سريعاً دچار ترگ خوردگي و در نتيجه ضعف بتن نشود.
• پس از گيرش بتن، اقدام به باز كردن قالب نموده و پس از اين عمليات، نوبت قرار دادن صفحات بيس پليت و تعيين آكس آنها براي فرود ستون‌ها‌ است.
• بعد از مشخص كردن آكس ستون‌ها و كار گذاري صفحه ستون‌ها، اقدام به هواگيري صفحه ستون‌ها مي‌شود. ‌اين عمليات به وسيله ريختن بتن شل در زير صفحه است و در برخي موارد هم سوراخي در وسط صفحه ستون نموده و اين عمليات اجرا مي‌شود.
• با سفت گردن پيچ‌هاي روي بيس پليت، هواي اضافي خارج مي‌شود. اين كار به اين دليل است كه فضاي خالي زير صفحه ستون باقي نماند و بر اثر فشار از ناحيه ستون‌ها دچار نشست نشود.
• براي تسريع در كار گذاشتن و سرعت بخشيدن و زود مهار شدن تير آهن ستون‌، قبلاً يك نبشي و يك ورق اتصال بر روي صفحه ستون جوش شده و به محض قرار گرفتن ستون در محل‌ و اطمينان از قائم بودن آن، عمليات جوشكاري انجام مي‌شود.

مراحل ساختن ستون‌ها

• مراحل ساختن ستون شامل برش ستون‌ها، برش پروفيل‌هاي آن، مونتاژ ستون‌ها، سپس برش ورق‌هاي ستون، مونتاژ آن ورق‌ها روي ستون‌ و پس از آن ساختن نشيمن تيرها و مونتاژ آنها روي ستون‌ها است.
• در طبقات بالاتر، از تير آهن هاي با نمره پايين‌تر نسبت به طبقات پايين استفاده مي‌شود و دليل آن هم كاهش بار در طبقات فوقاني است.
• براي تقليل اندازه ستون، روش معمول اين است اختلاف ضخامت توسط اتصال پليت در طرفين و جوشكاري آن صورت مي‌پذيرد.
• ستون‌ها‌ به وسيله قلاب‌هايي كه در سر آن وصل شده توسط جرثقيل بلند شده و در محل مورد نظر كه قبلاً آكس در روي بيس پليت مشخص شده قرار مي‌گيرد.
• پس از اينكه جوشكاري‌هاي اوليه صورت گرفت و ستون در محل خود قرار گرفت در اين مرحله بايد بقيه نبشي‌ها و پليت‌هاي لازم به پايه ستون و صفحه ستون جوش شود و در داخل نبشي‌ها حتماً لچكي‌هايي جوش شوند.
• لچكي عبارت است از تكه‌اي از پليت به ضخامت مشخص كه شكل آن تقريباً ذوزنقه‌اي شكل بريده شده و بر دل نبشي‌هاي متصل شده جوش مي‌شود.
• جوش دادن نبشي‌هاي به ستون و صفحه بيس پليت عيب اين شكل رنگ نزدن به فلزات براي جلوگيري از عمل اكسيدن شدن فلزات است.

ساخت و نصب تيرها

• به دليل اين كه توان تيرها را بالا ببرند، اقدام به لانه زنبوري كردن تيرها مي‌كنند. براي اين منظور با استفاده از شابلن كه در اختيار جوشكار قرار مي‌دهند و به كمك هوا گاز اقدام به برش مي‌كنند. قطعات جدا شده را دوباره تحت شرايطي به هم جوش مي‌كنند. سپس دو سر تير را به كمك پليت وصله مي‌كنند و اين كار به دليل آن است كه هنگام كار گذاشتن تير لانه زنبوري در دو سر نيروي برش حداكثر است‌. براي مقابله با نيروي برش اين كار صورت مي‌گيرد.
• براي سوار نمودن تيرها بر ستون‌ها قبلاً در ارتفاعات مشخص‌، تير به ستون سوار مي‌شود. در اين ارتفاعات نبشي‌هايي قرار گرفته و تيرها بر روي آنها ‌جوش مي‌شوند.
• اين نبشي‌ها هنگامي كه ستون را هنوز به صورت ايستاده قرار نداده‌ و روي زمين افتاده‌اند، صورت مي‌گيرد.

اجراي بادبند

• به طور كلي بادبند باعث مي‌شود كه مقاومت ساختمان در برابر نيروهاي افقي مانند باد و زلزله و…افزايش يابد.
• اجراي بادبند به اين صورت است كه بنا به محاسبه براي بادبند از ناوداني تك يا جفت تك يا جفت و….استفاده مي‌شود.
• بعد از اينكه نوع پرويفل طبق محاسبات انتخاب شد از يك سر ستون به پايه ديگر آن به صورت چپ و راست نصب مي‌شود و بايد از دو طرف كاملاً به وسيله ورق و جوش مهار شود. طرف ديگر نيز به همين صورت اجرا مي‌شود و در نهايت به صورت ضربدر درمي‌آيد. و محل برخورد دو ضربدر را به وسيله يك پليت، طبق نقشه محاسباتي ابعاد و ضخامت آن، مهار مي‌كنند.
• با توجه به نيرويي كه وارد مي‌شود ابعاد وصله و خود پروفيل بادبند تغيير مي‌كند. مثلاً هر چه به طبقات پايين‌تر نزديك مي‌شوند، قطورتر انتخاب شده، چون نيروي زلزله در طبقات پايين‌تر بيش از طبقات بالا است.

مزاياي ساختمان‌هاي اسكلت فلزي

مقاومت بالا

مقاومت فولاد بالا بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از بتن بزرگتر است. اين موضوع در سوله‌هاي با دهانه‌هاي بزرگ و ساختمان‌هاي مرتفع و ساختمان‌هائي كه بر روي زمين‌هاي سست احداث مي‌شوند‌، از اهميت بيشتري برخوردار است.

مقاومت متعادل مصالح

مقاومت فولاد در كشش و فشار يكسان و در برش، خوب و نزديك به كشش و فشار است. در تغيير وضع بارها‌، نيروي وارده فشاري و كششي قابل تعويض بوده و مقاطع به خوبي عكس العمل نشان مي‌دهند. ولي مقاومت بتن در فشار مناسب بوده و در كشش ‌يا برش كم است. پس اگر مناطقي تحت نيروي كششي قرار گرفته و مسلح نشده باشند‌، تخريب مي‌شوند.

خواص ارتجاعي

به علت همگن بودن فولاد‌، خواص ارتجاعي محاسباتي آن با تقريب بسيار خوبي مصداق عملي دارد. فولاد تا محدوده وسيعي از تنش‌ها از قانون هوك بخوبي پيروي مي‌كند. بعنوان مثال‌، ممان اينرسي يك مقطع فولادي را مي‌توان با اطمينان در محاسبات وارد نمود. حال اينكه در مورد بتن اين ارقام خيلي معين و قابل اطمينان نيستند.

ضريب نيروي لرزه‌اي

در قالب‌هاي بتن مسلح به علت وزن بيشتر‌، ضريب نيروي لرزه‌اي از قاب‌هاي فلزي بزرگتر است‌.

شكل پذيري

يكي از خواص مهم مصالح فلزي شكل پذيري آنهاست. فلزات قادرند تمركز تنش را كه در واقع علت شروع خرابي است و نيروهاي ديناميكي و ضربه‌ اي را تحمل نمايند‌، در حالي كه بتن ترد و شكننده بوده و عملكرد آن در مقابل اين نيروها بسيار ضعيف است.

خواص يكنواخت

فولاد در داخل كارخانه و تحت نظارت دقيق تهيه مي‌شود‌، لذا خواص آن بر خلاف بتن يكنواخت است. اطمينان در يكنواختي خواص مصالح باعث انتخاب ضريب اطمينان كوچكتر مي‌شود كه اين به نوبه خود منجر به صرفه جويي در مصرف مصالح مي‌شود‌.

دوام

دوام فولاد بسيار خوب است. اگر در نگهداري ساختمان‌هاي فلزي دقت كافي صورت گيرد‌، براي ساليان متمادي قابل بهره برداري خواهند بود.

پيوستگي مصالح

قطعات فلزي عموماً با توجه به مواد متشكه آن پيوسته و همگن هستند‌، ولي در قطعات بتني در هر زلزله به پوشش بتني روي ميلگرد صدمه وارد مي‌شود. ترك‌هائي كه در پوشش بتن پديد مي‌آيد‌، موجب ضعف قطعه شده و احتمال دارد كه ساختمان در پس لرزه يا زلزله بعدي تخريب شود‌.

وزن كم

ميانگين وزن اسكلت فولادي بين ۲۵۰ تا ۳۹۰ كيلوگرم بر مترمربع‌ يا ۸۰ تا ۱۳۰ كيلوگرم بر مترمكعب است. در حالي كه در ساختمان‌هاي بتن مسلح اين ارقام به ترتيب بين ۴۸۰ تا ۷۸۰ كيلوگرم بر مترمربع يا ۱۶۰ تا ۲۵۰۰ كيلوگرم بر مترمكعب است.

اشغال فضا

در دو ساختمان مشابه از نظر ارتفاع و ابعاد‌، ستون‌ها و تيرهاي ساختمان فلزي از نظر ابعاد كوچكتر از ساختمان بتني هستند‌، يعني سطح اشغال اسكلت يا فضاي مرده در ساختمان‌هاي بتني بيشتر است.

امكان مقاوم سازي

اعضاء ضعيف ساختمان فلزي (در اثر محاسبات اشتباه‌، تغيير مقررات و ضوابط ، اجراء و …. ) را مي‌توان با اضافه نمودن قطعات جديد‌، تقويت نمود‌، ولي در مورد اسكلت بتني اين عمل به راحتي قابل انجام نيست.

شرايط آسان ساخت و نصب

تهيه قطعات فلزي در كارخانه و نصب آن در محل‌، در هر شرايط جوي با اعمال تهميدات لازم قابل انجام است. در مورد ساختمان‌هاي بتني محدوديت‌هاي بيشتري در اين رابطه وجود دارد.

سرعت اجرا

سرعت نصب قطعات فلزي نسبت به قطعات بتني بسيار بيشتر است.

پرت مصالح

با توجه به اينكه قطعات اسكلت فلزي در كارخانه توليد مي‌شود‌، ميزان هدر رفتن مصالح نسبت به تهيه و بكارگيري بتن كمتر است.

معايب ساختمان‌هاي اسكلت فلزي

ضعف در برابر حرارت

مقاومت فلز با افزايش دما كاهش مي‌يابد. اگر دماي اسكلت فلزي به حدود ۶۰۰ درجه سانتي گراد برسد‌، تعادل ساختمان به خطر مي‌افتد.

خوردگي فلز در مقابل عوامل خارجي

ساختمان‌هاي اسكلت فلزي در مقابل عوامل جوي دچار خوردگي شده و از ابعاد مفيد آنها كاسته مي‌شود. ضمناً مخارج نگهداري و محافظت آنها هم زياد است.

تمايل قطعات فشاري به كمانش

با توجه به اينكه تعداد قطعات فلزي زياد بوده و ابعاد آنها معمولا” كوچك است‌، تمايل به كمانش در اين قطعات زياد بوده و اين موضوع يك نقطه ضعف محسوب مي‌شود.

جوش نامناسب

استفاده از پيچ و مهره و تهيه قطعات در كارخانه‌، اقتصادي‌ترين و فني‌ترين كار بوده كه در كشور ما براي ساختمان‌هاي متداول انجام چنين كاري مقدور نيست. استفاده از جوش براي اتصالات‌، به علت مهارت كم جوشكاران‌، قديمي بودن ماشين آلات‌، عدم كنترل دقيق توسط مهندسين ناظر‌، گران بودن هزينه آزمايش جوش و …… بزرگترين ضعف اسكلت‌هاي فلزي است.

براي كسب اطلاعات بيشتر يا سفارش ساخت اسكلت فلزي مي توانيد به سايت تپكو مراجعه نماييد.

اسكلت فلزي و اسكلت بتني دو روش اجراي ساختمان است كه هر كدام مزايا و معايب خود را دارد. براي انتخاب نوع اسكلت‌بندي ساختمان، مهندس محاسب بايد به موارد بسياري توجه كند. مسائلي همچون عوامل اقتصادي، شرايط اجرا، خصوصيات آب‌وهوايي محل اجرا، كيفيت اجرا، عوامل فني سازه‌اي و همچنين درخواست كارفرما.
بدون در نظر گرفتن موارد فوق و همچنين بررسي خصوصيات ساختمان با اسكلت فلزي يا بتني، نمي‌توان تصميم قطعي و درستي دربارۀ نوع اسكلت گرفت. انتخاب اسكلت‌بندي مناسب براي ساختمان بسيار حائز اهميت است، زيرا پس از شروع عمليات ساخت‌وساز امكان تغيير آن وجود ندارد؛ مگر با تخريب اسكلت قبلي.
در اين مطلب شما را با ويژگي‌هاي اسكلت فلزي و اسكلت بتني، تفاوت‌ها و نقاط ضعف و قدرت هر كدام آشنا مي‌كنيم.

ساختمان با اسكلت فلزي چيست؟ 

اسكلت فلزي، كه به اسم اسكلت فولادي يا سازۀ فلزي هم شناخته مي‌شود، به مجموعه‌اي از اعضاي باربر ساخته‌شده از نيم‌رخ‌هاي فولادي يا ورق فلزي گفته مي‌شود كه به كمك اتصالات به يكديگر وصل مي‌شوند. از آن‌جا كه روش‌هاي توليد نيم‌رخ يا همان پروفيل فولادي تكامل يافته شده و آزمون و خطاي بسياري را پشت سر گذاشته است، اين مقاطع در اغلب موارد رفتار مطلوب و مناسبي را از خود نشان مي‌دهند.
موضوع حائز اهميت در اين سازه‌ها، رفتار اتصالاتي است كه براي ساخت اعضاي مركب از پروفيل و ورق در محل گره‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
روش‌هاي مرسوم اتصالات در سازه‌هاي فلزي به اين شرح است:

• اتصالات سازه‌هاي فلزي پيچ و مهره‌اي
• اتصالات جوشي
• اتصالات پرچي (كه تقريبا در تمام نقاط جهان منسوخ شده است.)

تاريخچۀ اسكلت فلزي

استفاده از اسكلت فلزي در ساختمان‌ها پيشينه‌اي طولاني دارد. در ابتدا براي اجراي چنين سازه‌هايي از چدن استفاده مي‌شد اما پس از مدتي آهن كم‌كربن يا همان آهن چكش‌خوار جاي چدن را گرفت. با استفاده از اسكلت فلزي ساخت سازه‌هايي با طرح‌ها و شكل‌هاي مختلف و متنوع امكان‌پذير شد.
چدن و آهن كم‌كربن هم به مرور جاي خود را به فولاد دادند. امروزه فولاد بيشترين كاربرد را در اسكلت فلزي ساختمان‌ها دارد؛ تا جايي كه گاه به جاي به كار بردن عبارت «اسكلت فلزي» از «اسكلت فولادي» استفاده مي‌كنند.
مزاياي اسكلت فلزي باعث شده از آن به صورت گسترده در ساخت سوله‌ها و ساختمان‌هاي بزرگ استفاده كنند. اين نوع اسكلت در شلوغ‌ترين و كم‌حجم‌ترين مكان‌ها هم قابل اجراست و به همين دليل در شهرهاي بزرگ با استقبال خوبي از طرف معماران و مهندسان سازه مواجه شده است. اسكلت فلزي كيفيت ساخت را بالا برده و پرتي مصالح را پايين مي‌آورد.
بهترين روش اجراي اسكلت فلزي پيچ و مهره است و كشورهاي اروپايي جز در متراژ و وزن كم، اجازۀ استفاده از اتصالات جوشي را نمي‌دهند؛ زيرا به نسبت روش پيچ و مهره از مقاومت كمتري برخوردار است.

مزاياي اسكلت فلزي براي ساختمان

از مزاياي استفاده از اسكت فلزي مي‌توان به اين موارد اشاره كرد:

• اسكلت فلزي به نسبت اسكلت بتني وزن كمتري دارد، در نتيجه وزن كلي ساختمان كمتر مي‌شود.
• خواص ارتجاعي فولاد با تقريب بسيار خوبي مصداق عملي دارد . فولاد در واقعيت و خارج از شرايط آزمايشگاهي هم تا تنش‌هاي بزرگي از قانون هوك پيروي مي‌كند.
• مقاومت قطعات فلزي زياد بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از مصالح بتني بيشتر است؛ به همين علت اسكلت فلزي در دهانه‌هاي بزرگ سوله‌ها و ساختمان‌هاي مرتفع و همچنين ساختمان‌هايي كه در زمين‌هاي سست اجرا مي‌شوند، كاربرد گسترده‌اي دارد.
• اسكلت فلزي براي سازه‌هاي طويل بسيار مناسب است.
• از آن‌جا كه فلز در كارخانه‌هاي بزرگ و تحت نظارت دقيق تهيه مي‌شود، مي‌توان به يكنواخت بودن خواص آن اطمينان كرد.
• دوام فولاد بسيار خوب است. اگر از ساختمان‌هايي كه اسكلت فولادي دارند به صورت مناسب نگهداري شود، براي مدت طولاني قابل بهره‌برداري خواهند بود.
• از خواص مثبت مصالح فلزي قابليت شكل‌پذيري بالاي آن‌هاست. اين ويژگي باعث مي‌شود مصالح فلزي تمركز تنش را كه در واقع علت شروع خرابي است و همچنين نيروي ديناميكي و ضربه‌اي را تحمل كنند.
• قطعات فلزي با توجه به موادي كه آن‌ها را تشكيل مي‌دهند، پيوسته و همگن هستند.
• ساختمان با اسكلت فلزي در برابر انفجار مقاومت بهتري دارد. نيروي تخريبي حاصل از انفجار سطوح حائل را از اسكلت جدا مي‌كند و انرژي مخرب آشكار مي‌شود؛ ولي ساختمان كلا ويران نخواهد شد.
• اسكلت فلزي قابليت تقويت‌پذيري و امكان مقاوم‌سازي دارد. اگر به هر علتي مانند محاسبات اشتباه، تغيير مقررات و ضوابط، اجراي نادرست و … اسكلت از مقاومت مطلوب برخوردار نباشد؛ مي‌توان با جوش، پرچ يا پيچ كردن قطعات جديد آن را تقويت كرد يا قسمت‌هايي به آن اضافه كرد.
• شرايط ساخت و اجراي اسكلت فلزي ساده است.
• سرعت نصب قطعات فلزي نسبت به اجراي قطعات بتني سريع‌تر بوده و مدت زمان كمتري طول مي‌كشد.
• از آن‌جا كه قطعات فلزي از كارخانه تهيه مي‌شوند، پرت مصالح در آن نسبت به اسكلت بتني كمتر است.
• در دو ساختمان يك‌سان از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تيرهاي ساختمان‌هاي فلزي كوچك‌تر و كم‌حجم‌تر از ساختمان‌هاي بتني است. به همين علت سطح اشغال يا فضاي مرده در ساختمان‌هاي بتني بيشتر از ساختمان فلزي است.

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.