اسکلت فلزی چیست؟ بررسی نحوه اجرای انواع اسکلت فلزی
ساختمان اسکلت فلزی یکی از مهمترین انواع اسکلت ساختمانی محسوب می‌شود. یکی از مهمترین بخش‌های هر ساختمان که باعث ایجاد استحکام آن می‌شود، اسکلت‌بندی آن است. امروزه اسکلت‌بندی ساختمان‌ها به دو شیوه بتنی و فلزی ساخته می‌شود.
ساخت اسکلت فلزی به دلیل مزایای بسیار زیادی که دارد به یکی از مهمترین بخش‌ها در احداث ساختمان‌های مسکونی و تجاری و انواع پروژه‌های ساختمانی، تبدیل شده است و هر روز بیشتر از گذشته مورد توجه قرار می‌گیرد. اسکلت ساختمان در واقع از ستون‌های عمودی و تیرهای افقی تشکیل شده که به هم متصل می‌شوند تا به عنوان اعضای باربر ساختمان به کار گرفته شوند. برای آشنایی بیشتر با انواع اسکلت‌های فلزی، مزایا و معایب آن و روش اجرای اسکلت فلزی با این مقاله همراه شوید. همچنین در ادامه درباره مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی از ابتدا تا انتها صحبت خواهیم کرد.
اسکلت فلزی ساختمان چیست؟
همان‌طور که گفته شد اسکلت ساختمان (فلزی)، که به اسم اسکلت فولادی یا سازه فلزی هم شناخته می‌شود، ستون‌های عمودی و تیرهای افقی هستند که مسئولیت تحمل فشار و نیرو‌های وارده بر ساختمان را بر عهده دارند. امروزه ساخت اسکلت فلزی به دلیل پایداری، مقرون به صرفه بودن و مقاومت بالا نسبت به سایر اسکلت‌بندی‌های ساختمان مانند اسکلت‌بندی بتنی و چوبی ترجیح داده می‌شود.
تاریخچه استفاده از اسکلت فولادی به اواخر 1800 باز می‌گردد. البته در گذشته به جای فولاد ابتدا از چدن و سپس اسکلت آهنی ساختمان از نوع چکش خوار استفاده می‌کردند که بسیار سنگین بود. اما با پیشرفت تکنولوژی، فولاد کم‌کربن جایگزین آنها شد. استفاده از فولاد باعث شده که ساخت اسکلت فلزی مزایای بیشتری پیدا کند. در ادامه مزایای ساخت اسکلت فلزی ساختمان و معایب آن را بررسی خواهیم کرد.
مزایای ساختمان اسکلت فلزی
علت استفاده روزافزون از اجرای اسکلت فلزی، مزایای بسیار زیاد آن است که برخی از آنها عبارت‌اند از:
- اجرای اسکلت فلزی توسط اسکلت کار ساختمان در مقایسه با اسکلت بتنی وزن کمتری به سازه تحمیل می‌کند.
- از آنجایی که فولاد مقاومت بالایی دارد، اسکلت فولادی نیز مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد.
- در صورت مراقبت مناسب، ساختمان‌های ساخته شده با اسکلت‌فلزی، عمر و دوام طولانی‌تری خواهند داشت.
- سرعت ساخت اسکلت ساختمان (نوع فلزی) به دلیل نصب راحت‌تر قطعات، نسبت به اسکلت‌های بتنی بیشتر است.
- به دلیل خواص ارتجاعی فولاد، اجرای اسکلت فلزی جوشی باعث می‌شود سازه در برابر ضربات و تنش‌ها از خود خواص ارتجاعی و مقاومت بیشتری نشان دهد.
- اسکلت‌فلزی فضای کمتری نسبت به اسکلت بتنی اشغال می‌کند و با استفاده از اجرای اسکلت فلزی جوشی می‌توان زیربنای ساختمان را افزایش داد.
- در صورت وجود عیب و ایراد می‌توان بدون تخریب اسکلت آهنی را تعمیر کرد.
- ساخت و اجرای اسکلت فلزی یک مزیت دیگر دارد؛ فلزها خواص یکنواختی دارند به همین دلیل باعث مقاومت متعادل مصالح می‌شوند.
معایب ساختمان اسکلت فلزی
اسکلت فلزی ساختمان در کنار مزایای بسیار زیادی که دارد، معایبی نیز دارد. برخی از آنها عبارت‌اند از:
- مهمترین عیب ساخت و اجرای اسکلت فلزی، امکان خوردگی و زنگ‌زدگی فولاد است که ممکن است باعث کاهش ابعاد و مقاومت قطعات فلزی و اسکلت ساختمان شود و در نتیجه نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد.
- در دماهای بالای 500 تا 600 درجه مقاومت اسکلت ساختمان از جنس فلز کاهش پیدا می‌کند و در صورت آتش سوزی امکان ریزش ساختمان وجود دارد.
- نحوه اجرای اسکلت فلزی جوشی اهمیت دارد؛ اگر قطعات اسکلت‌فلزی به صورت مناسبی توسط اسکلت کار ساختمان به هم جوش نخورده باشند، برای ساختمان مشکل ایجاد می‌کنند. با توجه به اهمیت این موضوع ما در مقاله ای جداگانه به موضوع جوشکاری اسکلت فلزی پرداختیم.
انواع اسکلت فلزی ساختمان
به‌طورکلی دو نوع اسکلت فلزی ساختمان در دنیا وجود دارد. نوع اول اسکلت فلزی ساختمان پیچ‌ومهره‌ای و نوع دوم اسکلت فلزی ساختمان متریال جوشی است که در ادامه آنها را بررسی خواهیم کرد. البته قبلا به طور مختصر درباره اجرای اسکلت فلزی جوشی صحبت کردیم؛ می‌خواهیم در ادامه مفصلا درباره مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی از ابتدا تا انتها بحث کنیم.
1. اسکلت پیچ‌ومهره‌ای ساختمان
در این مدل تمامی بخش‌های اسکلت فلزی ساختمان و متریال‌ها در کارخانه و کارگاه تولید می‌شود. سپس برای ساخت و اجرای اسکلت فلزی با سیستم حمل‌ونقل به محل ساخت‌وساز ارسال می‌شود. در مرحله بعدی ستون‌ها تیرها و متریال‌ها به وسیله پیچ‌ومهره به هم متصل می‌شوند و اسکلت فلزی اولیه ساختمان شکل می‌گیرد. اسکلت ساختمان پیچ و مهرهای بهترین و ایده‌آل‌ترین گزینه در مقایسه با دیگر موارد است. سرعت بالای ساخت و اجرای اسکلت فلزی و امکان استفاده از آن در ساختمان‌هایی که نیاز به اجرای سریع دارند یکی از مهمترین موارد از کاربرد اسکلت ساختمان پیچ و مهرهای است. البته حساسیت زیادی برای ساخت اسکلت ساختمان پیچ‌ومهره‌ای وجود دارد. لازم است که برای ساختمان‌هایی که نقشه پیچیده دارند استفاده شوند. قطعات نیز تماما باید به‌درستی و با کیفیت بالا برش بخورند.
مزایا و معایب اسکلت پیچ و مهرهای
از آنجایی که جزئیات ساختمان اسکلت فلزی و قطعات اسکلت پیچ و مهرهای در کارخانه تولید می‌شوند، کارهای نصب و اجرای آن کم هزینه است. همچنین نصب آن سر و صدای کمی ایجاد می‌کند و نیازی به کارگر ماهر و اسکلت کار وجود ندارد. یکی دیگر از مزایای اسکلت ساختمان پیچ و مهرهای این است که قابلیت استفاده مجدد آن وجود دارد. همچنین به دلیل تولید قطعات در کارخانه، شرایط آب و هوایی بر روند کار ساختمان و جزئیات ساختمان اسکلت فلزی تاثیر نمی‌گذارد.
بزرگترین عیبی که در هنگام کار با اسکلت ساختمان پیچ و مهرهای ممکن است با آن مواجه شوید، این است که به دلیل عدم وجود دقت کافی در هنگام ساخت، سوراخ‌ها با یکدیگر منطبق نباشند. در این صورت نیاز به تولید مجدد قطعه وجود دارد که زمان زیادی را تلف خواهد کرد. به عبارت دیگر مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی از ابتدا تا انتها مجددا انجام خواهد شد.
2. اسکلت فلزی جوشی
این اسکلت فلزی همان‌طور که از نامش مشخص است بر پایه جوش و دستگاه جوش انجام می‌شود. جوشکاری آن نیز باید با سرعت و دقت بالا انجام شود. اجرای اسکلت فلزی جوشی معمولا توسط جوشکاران معمولی قابل انجام نیست و نیاز به اسکلت کار دارد. زیرا در صورتی‌که ستون و تیر به‌درستی جوش نخورند، تحت‌تأثیر شرایط بد آب‌وهوایی و رطوبت و یا حتی برف‌وباران می‌تواند دچار مشکل و ریزش پی ساختمان شود. معمولا بیشتر کاربرد اجرای اسکلت فلزی جوشی برای پروژه‌هایی که در متراژ کم اجرا می‌شوند است. ضمن این که در اجرای نقشه ساده شما کار آسان‌تری با این روش جوش دارید.
جدول مقایسه اسکلت فلزی جوشی با پیچ‌ومهره‌ای
| اسکلت فلزی جوشی |
اسکلت پیچ‌ومهره‌ای |
ویژگی‌ها / نوع اسکلت فلزی |
| محل تولید قطعات و متریال‌ها |
کارخانه و کارگاه |
محل ساختمان |
| نیاز به کارگر ماهر |
ندارد |
بله |
| قابلیت استفاده مجدد |
بله |
خیر |
| تأثیر شرایط آب‌وهوایی بر روند کار |
ندارد |
دارد |
| میزان هزینه‌های نصب و اجرا |
کم |
بیشتر |
| دقت در ساخت و اجرا |
بالا |
متوسط |
| کاربرد مناسب |
ساختمان‌هایی با نقشه پیچیده و نیاز به سرعت بالا |
پروژه‌هایی با متراژ کم و نقشه‌های ساده |
| مشکلات ممکن در اجرا |
عدم دقت در سوراخ‌ها |
عدم دقت در جوشکاری |
| سرعت اجرا |
بالا |
متوسط |
| نیاز به اسکلت کار |
ندارد |
بله |
| اثرات آب و هوا بر روند کار |
ندارد |
تأثیر دارد |
| مراحل تولید قطعات |
کارخانه |
محل ساختمان |
مقاطع فلزی کاربردی در اسکلت فلزی
در جزئیات ساختمان اسکلت فلزی بر حسب کاربری مورد نظر از مقاطع فولادی متفاوتی استفاده می‌شود که مهمترین آنها عبارتند از:
تیرآهن
تیرآهن مهمترین مقطع فولادی در ساخت سازه اسکلت‌فلزی و هر نوع ساختمانی مانند راه پله اسکلت فلزی است. تیرآهن به دلیل خواص و مقاومت بسیار خوبی که دارد به عنوان عنصر اساسی در جزئیات ساختمان اسکلت فلزی و جهت تحمل و انتقال بارها و فشارهایی که به ساختمان وارد می‌شود به کار گرفته می‌شود. به همین علت قیمت تیرآهن یکی از موارد بسیار تاثیرگذار در قیمت نهایی اسکلت فلزی است.
پروفیل‌های فلزی
پروفیل‌های فلزی که بیشتر با عنوان قوطی فلزی شناخته می‌شوند، مقاطع فلزی توخالی هستند که در ساخت جزئیات ساختمان اسکلت فلزی و بخش‌های مختلف آن به کار برده می‌شوند و قیمت پروفیل هم مثل تیرآهن از موارد تاثیر گذار بر قیمت نهایی اسکلت فلزی است.
ورق فلزی
یکی دیگر از بخش‌های جدایی ناپذیر در مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی ، ورق‌های فلزی یا فولادی هستند. به طور معمول در ساخت ساختمان ورق‌های سیاه، روغنی و گالوانیزه برای مصارف گوناگونی به کار برده می‌شوند. برای استعلام قیمت ورق گالوانیزه، قیمت ورق روغنی، ورق رنگی، قیمت ورق سیاه و سایر ورق های فولادی بکار برده شده در اسکلت فلزی ساختمان کلیک کنید.
مراحل اجرایی اسکلت فلزی
تا به اینجای مقاله با اسکلت فلزی ساختمان آشنا شدید و تقریبا همه چیز را درباره آن فهمیدید. در ادامه مقاله مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی از ابتدا تا انتها برای بنای یک ساختمان را بررسی خواهیم نمود. توجه داشته باشید این مراحل ساخت ساختمان برای انواع دیگر اسکلت ساختمان تا حد زیادی مشابه هستند.
خاکبرداری در ساختمان اسکلت فلزی
اولین بخش ساخت و اجرای اسکلت فلزی خاکبرداری ساختمان است. در این مرحله موانعی که پیش و روی اسکلت کار قرار دارند حذف می‌شوند. یک سطح زمین را در نظر بگیرید که هموار نیست. کلوخ، سنگ، پستی‌وبلندی در آن وجود دارد. حین مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی این پستی‌ها و بلندی‌ها حذف می‌شوند. زمین ناهموار صاف و هموار می‌شود. همین‌طور در مکان‌هایی که حفره و گودی وجود خواهد داشت. برای ایجاد یک سطح هموار از عملیات خاکریزی استفاده خواهد شد. ضمن این که بعد از خاکریزی روی زمین آب می‌ریزند که این سبب می‌شود به‌خوبی فشرده‌سازی انجام گیرد.
اجرای نقشه فونداسیون
البته این مرحله از مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی خود یک بخش جداگانه نیست و شامل یکی از مراحل بعد از خاکبرداری است. ابتدا شمال مشخص شده و سپس نقشه را با فونداسیون پیش و رو مطابقت می‌دهند. در مرحله بعدی یک محور مبنای طولی یا عرضی مشخص شده و بقیه نقشه بر اساس این محور پیاده‌سازی خواهند شد. می‌دانیم که استحکام سازه در فونداسیون مشخص خواهد شد. در اجرای اسکلت فلزی معمولا اتصال آن اهمیت زیادی دارد.
از این رو نباید فاصله میلگردها تا سطح آزاد بتن کمتر از 4 سانتی‌متر باشد. ضمن این که پس از آن باید قالب‌بندی با دقت و سرعت خوبی انجام شود. نصب بولت مرحله بعدی است برای این که اسکلت فلزی پیش برود لازم است که بولت‌ها روی صفحه ستون نصب شوند. در این خصوص قبلا در صفحه ای جداگانه صحبت کردیم که نحوه نصب رول بولت به چه صورت باید باشد.
گودبرداری
یکی از مهمترین، حساس‌ترین و اساسی‌ترین بخش‌ها در مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی و پیاده‌سازی اسکلت ساختمان و همین‌طور راه‌اندازی پروژه عمرانی گودبرداری ساختمان است. باید شرایط سنجیده شود. مواردی چون چسبندگی ذرات خاک، مقاومت فشاری و… ضمن این که ارتفاع خاک اندازه‌گیری شده و ممکن است در این پروسه، دیواره‌های گود در حین کار دچار ریزش شوند. برای رفع این مشکل شمع‌بندی و استحکام سازی انجام می‌شود. همین‌طور می‌توان عملیات گودبرداری مرحله‌به‌مرحله را انجام داد.
بتن مگر
بتن مگر مثل دیگر مدل‌ها از ترکیب شن، ماسه، سیمان و آب است. برای زیرسازی استفاده خواهد شد و معمولا به دلیل این که استحکام بالایی ندارد از سطح زمین برای جدا کردن پی، 10 تا 15 سانتی‌متر بتن مگر ایجاد می‌گردد. در این حالت مقاومت سازه‌ای بالا می‌رود.
آرماتوربندی در ساختمان اسکلت فلزی
مرحله کلیدی و احتمالا یکی از حساس‌ترین مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی آرماتوربندی خواهد بود. این کار از جزئیات ساختمان اسکلت فلزی، بر اساس نقشه در محل اجرای فونداسیون و توسط اسکلت کار ساختمان پیش می‌رود؛ فاصله هرکدام از آرماتورها از بتن مگر 4 سانتی‌متر خواهد بود.
اسکلت فلزی بهتر است یا نوع بتنی؟
یکی از اصلی ترین سوالاتی که نه تنها در ذهن افراد متخصص که همیشه در ذهن مردم عادی نیز وجود دارد، تفاوت هایی است که بین اسکلت بتنی و فلزی وجود دارد. طبیعتا هر کدام از این دو اسکلیت فلزی یا نوع بتنی مزایا و معایب خاص خود را دارند. اگر به دنبال اطلاعات بیشتر در زمینه این تفاوت ها هستید پیشنهاد می شود مطلب اسکلت فلزی یا بتنی را مطالعه کنید تا به طور کامل با این تفاوت ها و ویژگی های اسکلت فلزی و همچنین بتنی آشنا شوید و در آخر انتخاب کنید که کدام مناسب تر است.
مراحل اصلی اجرای فونداسیون ساختمان اسکلت فلزی
می‌دانیم که استحکام سازه در فونداسیون مشخص خواهد شد. در اجرای یک متریال فلزی معمولاً اتصال آن اهمیت زیادی دارد. ازاین‌رو نباید فاصله میلگردها تا سطح آزاد بتن کمتر از 4 سانتی‌متر باشد. ضمن این که پس از آن باید قالب‌بندی بادقت و سرعت خوبی انجام شود. نصب بولت مرحله بعدی است برای این که ساخت ساختمان با اسکلت فلزی پیش برود لازم است که بولت‌ها روی صفحه ستون نصب شوند. از شابلون‌هایی برای اجرای دقیق بولت‌ها استفاده می‌شود. مرحله بعدی در یک پروژه ساختمان اسکلت فلزی، نصب ستون است. ستون‌های مربعی و هاچ شکل اجرا می‌شوند.
همین‌طور در این مرحله باید یک نظارت دقیق و حرفه‌ای روی پروژه انجام شود. نصب تیرها نیز بخش کلیدی و مهم دیگری است. تیرها به‌صورت افقی و شیب‌دار اجرا می‌شوند. وظیفه آنها انتقال بارهای قائم به ستون‌ها است. راه پله اسکلت فلزی اگر نیاز باشد باید پس از نصب تیرها اجرا شود. به‌هرحال راه پله اسکلت فلزی نیز در این‌گونه پروژه‌ها از متریال فولادی است. موضوع مهم و بخش نهایی در مراحل ساخت اسکلت فلزی و بخش‌بندی‌های ساختمان اجرای بادبند در اسکلت فلزی خواهد بود.
اجرای بادبند در اسکلت فلزی از اهمیت زیاید برخوردار است و در مراحل انتهایی کار قرار دارد. توضیح اجرای بادبند در اسکلت فلزی: معمولاً از میلگرد، ناودانی و نبشی، نیم‌رخ‌های نوردی و همین‌طور تسمه‌ها برای اجرای بادبند در اسکلت فلزی استفاده می‌شود. فرایند ساخت و اجرای اسکلت فلزی نیز با عملیات جوشکاری در ساختمان فلزی پیش می‌رود و اجرای اسکلت فلزی جوشی در محل انجام خواهد شد. برای استعلام قیمت میلگرد، ناودانی و دیگر محصولات فولادی از سایت پیوان دیدن کنید.
جمع بندی
برای ساخت یک سازه پس از بنای فونداسیون در درجه اول نیاز به بنای اسکلت آن به وسیله اسکلت کار ساختمان است. این اسکلت به طور معمول از دو جنس بتن یا فلزی ساخته می‌شود. اسکلت آهنی ساختمان به دلیل وزن کمتر و مقاومت بالاتر در برابر ضربه و فشار معمولا محبوب‌تر از انواع اسکلت بتنی است. البته که هر کدام از انواع اسکلت فلزی و بتنی ویژگی‌های خود را داشته و انتخاب یکی از آنها برای ساخت سازه بستگی به شرایط و ویژگی‌های پروژه دارد. چنانچه در این زمینه نیاز به کسب مشاوره از متخصصان را دارید، می‌توانید با شماره 45171-021 تماس گرفته و مشاوره رایگان بگیرید.
pdf منبع بخشی از مقاله
میلگرد
ورق فولادی
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
