مراحل ساخت اسکلت فلزی برای فعالان حوزه ساخت‌وساز یکی از موارد مهمی است که بر کیفیت نهایی پروژه آن‌ها تأثیرگذار خواهد بود. اسکلت فلزی بسیار مستحکم و مقرون‌به‌صرفه است و میتوان آن را برای انواع ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری به کار برد. البته اگر مراحل اجرای اسکلت فلزی به‌درستی انجام نشود می‌تواند ایمنی ساختمان را به خطر بیاندازد. به همین دلیل در این مقاله سعی داریم نحوه صحیح انجام مراحل ساخت اسکلت فلزی را توضیح دهیم. در ادامه مواردی مانند انواع اسکلت فلزی، نحوه ساخت پایه و فوندانسیون با میلگرد و بتن، نحوه ساخت ستون‌ها و تیرها با تیرآهن، نحوه ساخت سقف سازه با تیرچه و نحوه ساخت اسکلت فلزی با قوطی را به شما خواهیم گفت.
اسکلت فلزی چیست؟
اسکلت فلزی که به اسم اسکلت فولادی یا سازۀ فلزی هم نامیده میشود از تیر و ستونهایی تشکیل یافته که جنس المانهای عمودی و افقی آن فلز است. در ابتدا از چدن در اسکلتهای فلزی استفاده میشد تا اینکه آهن کمکربن جای چدن را گرفت و درنهایت نیز فولاد، به فلز اصلی بهکاررفته در این اسکلتها تبدیل گردید.
استفاده از اسکلت فلزی سبب میشود علاوه بر کاهش وزن ساختمان، سرعت اجرای پروژه بالا رود. اسکلت فلزی گزینه‌ای مناسب برای ساخت ساختمان‌های بلند محسوب میشود. همچنین به کمک اسکلتهای فلزی میتوان ساختمان‌هایی با طراحی متنوع ساخت.
با انواع اسکلت ساختمانی آشنا شوید
یک مهندس ساختمان ضمن آگاهی از انواع اسکلت‌بندی ساختمان باید با در نظر داشتن شرایط اقتصادی و آب‌وهوایی، عوامل فنی سازه‌ای و همچنین درخواست کارفرما بهترین نوع اسکلت را برای سازه انتخاب نماید. انواع اسکلت در ساختمان‌سازی امروزی به سه مورد زیر خلاصه میشود که هریک معایب و مزایای خاص خود را دارند:
- اسکلت بتنی
- اسکلت فلزی
- اسکلت چوبی
استفاده از اسکلت چوبی بسیار محدود بوده و بیشتر برای خانه‌های کوچک در شرایط آب و هوایی معتدل به کار می‌رود. بیشترین رقابت در انتخاب اسکلت‌بندی یک پروژه ساختمانی میان اسکلت بتنی و اسکلت فلزی خواهد بود که میتوان با مقایسه‌ای بین سازه‌های بتنی و فولادی بهترین تصمیم‌گیری را میان این دو گزینه انجام داد.
مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی
مراحل اجرای اسکلت فلزی را میتوان به‌طور خلاصه به‌صورت زیر بیان کرد:
- ساخت پایه و فوندانسیون
- ساخت ستون فولادی
- نصب تیرهای فلزی
- سیستمهای سقف
- سیستم بادبند
- نازککاری
ساخت پایه و فوندانسیون با میلگرد و بتن
اولین گام در مراحل اجرای اسکلت فلزی ساخت پایه و فوندانسیون با میلگرد و بتن است. برای این کار ابتدا لازم است تحمل فشار خاک بنا با استفاده از نمونه‌گیری‌های سطحی و زیرسطحی صورت بگیرد تا بتوان فوندانسیون متناسب را انتخاب نمود.
به‌طور مثال فوندانسیون منفرد یا نواری بهترین گزینه برای بارهای متوسط یا کم خواهد بود؛ اما برای خاک با استحکام پایین لازم است از فوندانسیون گسترده (رادیه) یا شمع استفاده شود تا بتواند بارهای زیاد را تحمل کند.
در ادامه مراحل ساخت پایه و فوندانسیون با میلگرد و بتن، خاک‌برداری صورت گرفته و پس‌ازآن زمین محل پروژه را با استفاده از دوربین Nevo یا شیلنگ تراز صاف و هم‌ارتفاع می‌نمایند. درنهایت نیز محل قرارگیری فوندانسیون را مشخص و آن قسمت را با ملات سیمان و سنگ صاف کرده و بتن مگر با ضخامت 10 الی 15 سانتی‌متر روی آن می‌ریزند تا سطح زمین از فوندانسیون اصلی ساختمان جدا گردد.
آرماتوربندی و قالب‌بندی مراحل بعدی هستند که برای ساخت پایه و فوندانسیون با میلگرد و بتن انجام می‌شوند. درنهایت نیز بتن‌ریزی با در نظر گرفتن مراحل زیر صورت می‌گیرد:
- بتن باید چندین مرتبه توسط میکسر هم زده شود.
- بتن‌ریزی باید از فاصله نزدیک صورت گیرد.
- برای متراکم کردن بتن باید از ویبره در مراحل مختلف بتن‌ریزی کمک گرفت.
- پس از اتمام بتن‌ریزی باید سطح بتن را مرطوب نگه داشت تا ترک نخورد.
ساخت ستون‌ها و تیرها با تیرآهن
ساخت ستون‌ها و تیرها با تیرآهن یکی از اصلی‌ترین مراحل ساخت اسکلت فلزی است. ستون‌ها بارهای سازه را مستقیماً به فوندانسیون انتقال می‌دهند و باید توانایی انتقال این نیرو را داشته باشند. به همین دلیل برای ساخت ستون‌های فلزی معمولاً از تیرآهن‌های مدل IPE، IPB، قوطی و ناودانی تک یا دوبل با شماره‌های مختلف استفاده میشود.
انتخاب بین ساخت اسکلت فلزی با قوطی یا تیرآهن، از سازه‌ای به سازه‌ی دیگر متفاوت خواهد بود. هزینه تمام‌شده پروژه نیز به میزان استفاده از آن‌ها بستگی دارد. به‌طور مثال قیمت تیرآهن از قیمت نبشی و ناودانی کمتر است و قیمت قوطی و پروفیل از دیگر مقاطع بیشتر خواهد بود.
از مراحل ساخت ستون میتوان به برش ستون و پروفیل‌هایش، مونتاژ، برش ورق‌های ستون، مونتاژ ورق‌ها روی ستون و درنهایت ساخت نشیمن تیرها و مونتاژ نمودن آن‌ها بر روی ستون اشاره کرد.
محل قرارگیری ستون‌ها باید قبل از بتن‌ریزی فوندانسیون و یا قرار دادن بیس پلیت، توسط دوربین‌های نقشه‌برداری مشخص گردد. ستون‌ها باید به‌خوبی به فوندانسیون متصل شوند و شکاف محل اتصال باید به‌دقت پر گردد. در هنگام نصب ستون‌ها را با استفاده از جرثقیل بلند کرده و در محل جانمایی شده جوش می‌دهند. سپس سایر نبشی‌ها و صفحات توسط عملیات جوشکاری به پایه ستون و صفحه آن اتصال می‌یابند.
صفحات فولادی (بیس پلیت) در امتداد ستون‌ها جوش داده می‌شوند و در مواردی توسط بولت به داخل فوندانسیون اتصال یابند. باید دقت کرد که فاصله بین بیس پلیت و پی نیز توسط گروت پر گردد. روش اتصال نیز می‌تواند بر قیمت نهایی سازه تأثیرگذار باشد. باید دید هزینه جوشکاری از قیمت بو لت‌های موردنیاز بیشتر خواهد بود یا کمتر.
تیرها در دو نوع تیر اصلی و فرعی در اسکلت فلزی به کار می‌روند. نقش تیرها در اسکلت فلزی انتقال بار از کف و سقف به ستون است. اندازه دهانه تیرها اغلب 3 تا 9 متر خواهد بود. پس از ساخت ستون‌ها، تیرهای متصل به ستون باید به‌صورت تراز و طبق نقشه‌های اجرایی متصل شوند. تیرها توسط جوش یا پیچ به ستون متصل می‌گردند. پس از اتصال تیرها عملیات زنگ‌زدایی و رنگ‌آمیزی قطعات ساخته‌شده نیز انجام میشود.
سقف سازه با تیرچه‌ها
ساخت سقف سازه با تیرچه‌ها یکی از انواع مختلف سیستمهای سقف است که در ساخت سازه‌های فلزی به کار می‌رود. سیستمهای سقف در برابر بارهای عمودی مقاومت کرده و در برابر بارهای جانبی (زلزله و باد) از سازه محافظت می‌نماید. در حال حاضر یکی از سیستمهای سقف رایج مورداستفاده در ایران سقف تیرچه بتنی است که معمولاً بار را به‌صورت یک‌طرفه به تیرها منتقل میکند. قیمت تیرچه بتنی به قیمت میلگرد، آهن‌آلات و سیمان بستگی دارد و در واحد طول اعلام می‌گردد. علت وابستگی قیمت تیرچه بتنی به قیمت میلگرد، به کار رفتن میلگرد زیگزاگ یا خرپا در ساخت آن است.
ناودانی و نبشی در ساخت بادبندها
ساخت بادبندها یا مهاربندهای عرضی یکی از مراحل آخر ساخت اسکلت فلزی است. بادبندها با انتقال نیروهای جانبی به ستون، ساختمان را در برابر زلزله و باد مستحکم می‌نمایند. معمولاً ناودانی‌ها یا نبشی‌ها در ساخت بادبندها مورداستفاده قرار می‌گیرند. طبق محاسبات این ناودانی یا نبشی‌ها می‌توانند به‌صورت تکی یا جفت به کار روند. می‌توانید در سایت فروشگاهی آهنگر از قیمت ناودانی و نبشی اطلاع یابید.
بادبندها مابین ستون‌ها و تیرها قرار گرفته و از یک سر ستون به ستون دیگر به حالت چپ و راست متصل می‌گردند. سپس توسط جوش در دو طرف محکم می‌شوند. مهاربندی بست با توجه به نوع و میزان نیروهای وارده می‌تواند در انواع ضربدری، همگرا، واگرا، K شکل، هشتی شکل (۸) و هفتی شکل (۷) انتخاب شود.
استفاده از اسکلت فلزی در ساخت یک سازه مزایای بسیار زیادی ازجمله مقاومت بالا در برابر فشارها و نیروهای کششی، خواص ارتجاعی بالا، خواص یکنواختی خوب، ضریب نیروی لرزه‌ای بالا، وزن کمتر، دوام بالاتر، اشغال فضای کمتر، امکان مقاوم‌سازی، سرعت اجرای بالا و پرت مصالح کمتر دارد. البته توجه به این نکته ضروری است که تمام این فواید درگروی اجرای صحیح یک سازه فلزی بوده و در صورت که مراحل ساخت اسکلت فلزی به‌صورت غیراصولی پیش رود می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری را در پی داشته باشد؛ بنابراین رعایت اصول و ضوابط مهندسی در مراحل ساخت یک اسکلت فلزی الزامی است.