استفاده از اسکلت فلزی در پروژه های ساختمانی، به دلیل مزایای فراوانی که دارد، به یکی از متداول ترین روش های ساخت وساز در دنیا و به خصوص در ایران تبدیل شده و به دلیل سرعت اجرا، استحکام بالا و انعطاف پذیری در طراحی، انتخاب اول بسیاری از مهندسان و پیمانکاران محسوب می شود. در این مقاله، با جزئیات کامل مراحل اجرای ساخت اسکلت فلزی، اصول و نکات کلیدی آن آشنا می شویم تا به شما در درک بهتر این فرآیند کمک کنیم.
اسکلت فلزی چیست؟
اسکلت فلزی، سازه ای فولادی است که اجزا و قطعات آن مانند ستون ها و تیرها، از جنس فلز ساخته شده اند. این نوع اسکلت، استحکام بالا و وزن نسبی کمی دارد و در برابر نیروهای کششی و فشاری، عملکرد بسیار مناسبی از خود نشان می دهد. در گذشته، از چدن برای ساخت اسکلت های فلزی استفاده می شد. با این حال، به دلیل شکنندگی چدن، آهن کم کربن و سپس فولاد جایگزین آن شدند؛ که در میان آن ها فولاد، به دلیل خواص مکانیکی و قابلیت جوشکاری، به متریالی محبوب در ساخت اسکلت فلزی تبدیل شده است. این سازه ها، نه تنها برای ساختمان های مرتفع و برج ها، بلکه برای پل ها، سالن های صنعتی و حتی پروژه های کوچک تر نیز کاربرد دارند.
مزایای ساخت اسکلت فلزی
استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان سازی، دارای مزایای متعددی است که در ادامه، به مهم ترین آن ها اشاره خوهیم کرد:
·سرعت اجرا
به دلیل آماده‌سازی بخش زیادی از قطعات در کارخانه، عملیات نصب سازه فلزی در محل پروژه با سرعت بالایی انجام می‌شود.
·استحکام بالا
فولاد، مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروهای کششی و فشاری دارد و می تواند وزن بارهای سنگین را به خوبی متحمل شود.
·انعطاف پذیری در طراحی
سازه های فلزی، به مهندسان این امکان را می دهند که طرح های پیچیده و مدرن را بدون وجود محدودیت اجرا کنند.
·امکان مقاوم سازی
اسکلت فلزی را می توان در صورت نیاز تقویت کرده و یا تغییراتی در آن اعمال نمود.
·کاهش وزن سازه
در مقایسه با اسکلت های بتنی، اسکلت فلزی وزن کم تری دارد؛ که همین ویژگی، به کاهش بار وارده بر فونداسیون منجر می شود.
·دوام و ماندگاری
در صورت اجرای صحیح و نگهداری مناسب، سازه های فلزی عمری طولانی خواهند داشت.
مراحل اجرای اسکلت فلزی
1.آماده سازی و مطالعات اولیه
پیش از شروع عملیات ساخت، ابتدا باید مطالعات زمین شناسی و آزمایش خاک را انجام داد تا اطلاعاتی درباره نوع خاک، ظرفیت باربری و شرایط محیطی، دراختیار تیم سازنده قرارگیرد. سپس بر اساس نتایج این آزمایش ها، نوع فونداسیون و طراحی سازه تعیین می گردد.
2.اجرای فونداسیون
فونداسیون، بخش حیاتی هر سازه محسوب شده و وظیفه آن، انتقال بارهای سازه به زمین است. مراحل اجرای فونداسیون، از خاک برداری و تسطیح زمین آغاز و به بتن ریزی ختم می شود. در این میان، برای ایجاد سطحی صاف و جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی با خاک، یک لایه بتن مگر با ضخامت 10 تا 15 سانتی متر ریخته می شود. سپس، آرماتورها بر اساس نقشه های اجرایی چیده شده و قالب های مناسب نصب می گردند. در آخر نیز، بتن ریزی باید با رعایت استانداردها و استفاده از ویبراتور برای تراکم بهتر انجام شود؛ که طی این فرایند، سطح بتن باید به صورت مرطوب حفظ شده و از ترک خوردگی جلوگیری شود.
3.ساخت و نصب ستون ها
ستون ها، اصلی ترین بخش اسکلت فلزی هستند که وظیفه انتقال بارهای عمودی به فونداسیون را بر عهده دارند و پس از اجرای فوندانسیون، نوبت به نصب آن ها می رسد. برای انجام این کار، ابتدا ستون ها بر اساس نقشه های اجرایی، از پروفیل های فولادی برش داده شده و آماده سازی می شوند. سپس، بخش های مختلف ستون ها مونتاژ و جوشکاری شده و پس از قرارگیری در محل موردنظر، به فونداسیون جوش داده می شوند. در این مرحله، استفاده از بیس پلیت و گروت برای اطمینان از اتصال قوی، ضروری است.
4.نصب تیرها
تیرهای اصلی و فرعی، اجزای افقی سازه را تشکیل داده و بارهای کف و سقف را به ستون ها منتقل می کنند. در این مرحله، تیرها ابتدا بر اساس ابعاد و اندازه های مشخص شده در نقشه های اجرایی، برش داده شده و سپس، به روش جوشی یا پیچ و مهره ای، به ستون ها متصل می شوند. تراز بودن تیرها، اهمیت بسیار زیادی در پایداری سازه دارد. به همین دلیل برای اطمینان از دقت، از ابزارهای اندازه گیری در این فرایند استفاده می شود.
5.اجرای سیستم بادبند
بادبندها یا مهاربندها، نقش مهمی در پایداری سازه در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله و باد ایفا می کنند. این اجزا، به ستون ها و تیرها متصل شده و نوع و شکل آن ها نیز، براساس طراحی سازه تعیین می شود.
6.اجرای سیستم سقف
سیستم سقف، شامل تیرچه ها و پوشش سقف است که بر اساس نقشه های اجرایی نصب می شود. این سیستم، نه تنها بارهای عمودی را به تیرها منتقل می کند، بلکه در زیبایی و کاربری سازه نیز تأثیر شایانی دارد.
7.زنگ زدایی و رنگ آمیزی
برای جلوگیری از خوردگی و افزایش عمر سازه، تمامی اجزای فلزی پس از نصب زنگ زدایی شده و با رنگ های مقاوم در برابر رطوبت و شرایط محیطی پوشانده می شوند.
نکات کلیدی در اجرای اسکلت فلزی
·کنترل کیفیت مصالح
استفاده از فولاد و بتن با کیفیت بالا، تضمین کننده دوام و پایداری سازه است.
·رعایت استانداردها
تمامی مراحل اجرا، باید دقیقاً مطابق استانداردهای مهندسی و مقررات ملی ساختمان انجام شود.
·نظارت مستمر
حضور مهندسان ناظر در تمامی مراحل ساخت، از بروز خطا و مشکلات احتمالی جلوگیری نموده و خاطر مشتریان را آسوده می سازد.
·استفاده از تجهیزات مناسب
بکارگیری ابزارهای دقیق و پیشرفته در برش، مونتاژ و نصب اجزا، سرعت و دقت کار را افزایش داده و درنهایت، سازه ای سالم و مقاوم تحویل خواهدداد.
چالش ها و مشکلات احتمالی در اجرای اسکلت فلزی
§هزینه
تهیه فولاد و تجهیزات موردنیاز، ممکن است هزینه بر باشد،؛ اما این هزینه ها در بلندمدت، با افزایش دوام و کاهش نیاز به تعمیرات جبران می شوند.
§خوردگی فلز
اگر اقدامات محافظتی مناسب نظیر رنگ آمیزی و گالوانیزه کردن انجام نشود، فلز ممکن است دچار زنگ زدگی شود.
§نیاز به نیروی متخصص
اجرای استاندارد و اصولی اسکلت فلزی، نیازمند تیم های حرفه ای با دانش فنی بالا است.