اسکلت فلزی پیکره اصلی ساختمان است. ساختمان‌هایی که با استفاده از این سازه، ساخته می‌شوند، بسیار مستحکم و مقاومت بالایی دارند. اسکلت فلزی از فولاد، تیر و ستون‌هایی ساخته می‌شوند که به صورت عمودی به هم متصل می‌شوند. این اسکلت باعث بالا بردن سرعت اجرای ساخت و ساز می‌شود و وزن ساختمان را نیز بسیار کاهش می‌دهد. در ادامه با مراحل اجرای این سازه آشنا می‌شوید.

 

مراحل اجرای اسکلت فلزی

مراحل اجرای اسکلت فلزی

مراحل اجرای اسکلت فلزی

سازه فلزی به سیستم‌هایی گفته می‌شود که در آن‌ها المان‌های عمودی و افقی که قاب‌ها را تشکیل می‌دهند از فلز ساخته شده‌اند. با این تعریف ساده به سراغ مراحل ساخت سازه فلزی می‌رویم:

  1. ساخت پایه و فوندانسیون
  2. ساخت ستون فولادی
  3. نصب تیرهای فلزی
  4. سیستم‌های سقف
  5. سیستم بادبند
  6. نازک کاری

ساخت پایه و فوندانسیون

ساختمان فلزی با ساخت فوندانسیون یا پی آن آغاز می‌شود. انواع فوندانسیون انتخابی باید بر اساس ظرفیت تحمل خاک بنا انتخاب و طراحی شود. در بررسی خاک از اکتشاف سطحی و زیر سطحی برای ارزیابی وضعیت خاک که ساختار قاب فولادی در آن استوار است استفاده می‌گردد.

برای مثال هنگامی که بارهای متوسط یا کم به پایه منتقل می‌شوند، توصیه می‌گردد که از پی نواری یا منفرد استفاده شود. این پی‌ها باعث انتقال بارهایی به خاک می‌شوند که می‌توانند از بارهای منتقل شده پشتیبانی کنند. اگر خاک دارای استحکام ضعیفی باشد و بار تحمیلی هم زیاد باشد بهتر است از فوندانسیون گسترده یا شمع استفاده گردد. فوندانسیون‌ها با نقشه‌های سازه میلگردگذاری و بتن‌ریزی می‌شوند.

ساخت ستون فولادی

از مهم‌ترین مراحل ساخت اسکلت فلزی، قرار دادن ستون‌های فولادی است. ستون‌های فلزی در مقاطع IPB، IPE، قوطی و ناودانی تک یا دوبل با نمره مختلف طبق میزان بار وارده از تیرهای اصلی انتخاب می‌شوند. مهم‌ترین نکته برای نصب ستون، متصل کردن فوندانسیون و ستون وشکاف بین این دو است.

با توجه به پایه و اتصالات ستون، صفحات فولادی را تا انتهای ستون‌ها جوش می‌دهند. هم چنین ممکن است با استفاده از بولت به داخل پی وصل شوند. بهترین شکل بیس پلیت، شکل مستطیلی و مربعی است، زیرا به انتقال نیروها از ستون به بیس پلیت و از بیس پلیت به فوندانسیون بهتر عمل می‌کنند. فاصله بین بیس پلیت و فوندانسیون نیز با گروت پر می‌شود.

ساخت ستون فولادی در اسکلت فلزی

ساخت ستون فولادی در اسکلت فلزی

نصب تیرهای فلزی

مقاطع مختلف تیر پیش‌ساخته مانند قوطی، نبشی، ناودانی و … به صورت تک یا دوبل در طی مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرها معمولا بارها را از کف و سقف به ستون‌ها انتقال می‌دهند. اعضای تیر فولادی تا 18 متر طول نیز می‌توانند داشته باشند، اما معمولی‌ترین اندازه دهانه تیرها از 3 تا 9 متر است. اتصال بین تیر و ستون از دو روش جوش و پیچ انجام می‌گیرد. اما از نظر سازه‌ای اتصال تیر به ستون می‌تواند با روش‌های مختلفی انجام شود که بر اساس نوع و میزان بار تعیین می‌شود، برای مثال اتصال مفصلی برای عدم حضور نیروی خمشی و اتصال گیردار به دلیل حضور نیروی خمشی به کار می رود. علاوه بر این تیرها خود دو نوع اصلی و فرعی دارند که بار تیرهای فرعی به تیرهای اصلی منتقل می‌شود.

سیستم‌های سقف

انواع مختلفی از سیستم سقف وجود دارد که در ساخت سازه‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعد از اینکه تیرها ساخته شدند باید نوع سیستم سقف انتخاب و سپس اجرا شود. سیستم‌های سقف هم می‌توانند بارهای عمودی را پشتیبانی کنند و هم مانند دیافراگم عمل کنند و در اثر استفاده از بادبندها، در برابر بادهای جانبی مقاومت کنند. برخی از انواع سقف که در ایران محبوب هستند شامل سقف تیرچه بلوک و عرشه فولادی است. این دو سقف هر دو دارای عملکرد مشابه سازه‌ای هستند و بار را به صورت یکطرفه به تیرها انتقال می‌دهند.

ساخت بادبندی

یکی دیگر از مراحل ساخت اسکلت فلزی استفاده از بادبندها است. از بادبند و یا مهاربند برای مقاومت سازه در مقابل زلزله و یا باد و نیروهایی از این قبیل استفاده می‌شود. بادبندها، باعث انتقال نیروی جانبی به ستون می‌شوند. مقطع فولادی مورد استفاده در بادبندها نیز ناودانی یا نبشی به صورت تک یا دوبل می‌باشد، آن‌ها از طریق جوش یا با استفاده از صفحه فلزی به نام پلیت از یک سمت به بادبند و از سمت دیگر به ستون یا تیر منتقل می‌شوند. شکل مهاربندی بست به نوع و میزان نیروهای وارده انتخاب می‌شود که معمولا به شکل همگرا، واگرا، ضربدری، هشتی شکل، هفتی شکل و K شکل است.

مزایای اسکلت فلزی

مزایای اسکلت فلزی

نازک کاری

مرحله اجرای قاب فولادی و اعضایی که در آن نقش دارند سفت کاری نامیده می‌شود. اما این قسمت مربوط به اعضای غیرسازه‌ای هستند که نازک کاری نامیده می‌شوند. مراحل نازک کاری ساختمان هم در سازه‌های بتنی و هم در سازه‌های اسکلت فلزی مشابه است. این مراحل شامل عایق کاری، اندود کاری، برق کاری، کانال کشی، دیوارسازی خارجی و داخلی، کاشی کاری، نصب تاسیسات، سنگ کاری، نماسازی، سنگ کاری، نقاشی و موارد دیگر است.

مزایای اسکلت فلزی

از مزایای این سازه می‎‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

  • اسکلت فلزی یک گزینه خوب برای ساخت سازه‌های طویل است.
  • ساخت و اجرای آن آسان است.
  • دوام و استحکام آن بالا است و برای مدت زمان طولانی می‌توان از آن استفاده کرد.
  • وزن آن در مقابل اسکلت بتنی کمتر است و در نتیجه وزن ساختمان کاهش می‌یابد.
  • ساختمان‌های ساخته شده با این سازه در مقابل عواملی مانند انفجار مقاوم هستند.
  • فلز دارای خواص یکنواختی است، زیرا با نظارت دقیق تولید می‌شود. این متریال به دلیل موادی که در تولید آن به کار رفته است همگن می‌باشد.
  • استفاده از اسکلت فلزی باعث کاهش حجم فوندانسیون می‌شود.
  • می‌توان از این سازه در شلوغ‌ترین مکان‌ها نیز استفاده کرد.
  • سازه‌های فلزی قابلیت شکل‌پذیری بالایی دارند به همین دلیل است که در برابر ضربه و نیروی دینامیکی آستانه تحمل بالایی دارند.
  • کیفیت سازه‌ای که با استفاده از اسکلت فلزی ساخته می‌شود بالا است ومیزان پرتی مصالح بسیار کاهش پیدا می‌کند.
  • سرعت اجرای قطعات فلزی بالا است و نسبت به قطعات بتنی در کمترین زمان اجرا می‌شوند.
  • با اجرای اسکلت فلزی می‌توان سطح زیر بنا را بالا برد.
  • اگر هر گونه عیب و ایرادی در اسکلت فلزی وجود داشته باشد بدون تخریب می‌توان آن را برطرف نمود.
  • استحام این سازه‌ها در مقابل زلزله بالا است.
  • از قطعات اسکلت فلزی می‌توان مجددا استفاده کرد بخصوص اگر با روش پیچ و مهره اجرا شده باشند.
ساخت بادبندی در اسکلت فلزی

ساخت بادبندی در اسکلت فلزی

معایب اسکلت فلزی

  • اگر جوشکاری مناسب و نظارت دقیق مهندسی صورت نگیرد، باعث می‌شود که مقاومت سازه به اندازه کافی بالا نرود.
  • فولاد در مقابل خوردگی و زنگ زدگی مقاومت لازم را ندارد، که در نتیجه خوردگی قطعات ممکن است ابعاد آن‌ها کاهش پیدا کند و به تعمیر و نگهداری نیاز داشته باشند.
  • اگر دمای اسکلت فلزی به 500 تا 600 درجه برسد، مقاومت و تعادل ساختمان به خطر می‌افتد.
  • در اسکلت فلزی تعداد قطعات فلزی نسبت به ابعاد آن‌ها کمتر است، به همین دلیل گرانش آن‌ها نسبت به کمانش یک عیب بزرگ است.