فهرست مطالب
روش‌های مختلفی برای ساخت اسکلت ساختمان وجود دارد که یکی از رایج‌ترین‌های آن‌ها، ساخت اسکلت فلزی است. در این مطلب به شرح مراحل ساخت سازه فلزی خواهیم پرداخت.
در کشور ما، عمدتا از اسکلت‌های بتنی یا فلزی برای ساختمان‌سازی استفاده می‌شود که هر یک از این دو روش، مزایا و معایبی دارند. اما اسکلت فلزی به دلیل سرعت بالاتر، مقاومت بیشتر و برخی مزایای دیگر، امروزه مورد اقبال بیشتری قرار گرفته و برای ساخت اسکلت انواع سازه‌های کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اما اگر با مراحل ساخت و اجرای سازه فلزی آشنا نیستید، در طول این مطلب قصد داریم به طور مفصل به این موضوع بپردازیم. پس با ما همراه باشید.
چرا اجرای سازه فولادی گزینه بهتری است؟
اجرای سازه فولادی روشی ایمن‌تر در ساختمان‌سازی محسوب می‌شود؛ چراکه قطعات این نوع از سازه‌ها به طور کلی در کارخانه‌های تخصصی با استانداردهای روز و نظارت تیم‌های کنترل کیفیت تولید می‌شود و در نتیجه به شدت مطمئن‌تر است.
همچنین در طراحی و اجرای سازه‌های بتنی، فرآیند کار به دلایلی مانند نیاز به آرماتور بندی، نسبتا زمان‌بر است، در حالی که در اجرای سازه فولادی، از آنجا که قطعات در کارخانه برش خورده و مونتاژ می شوند کار به شدت سریعتر پیش می‌رود.
در مجموع باید گفت که اجرای سازه فولادی در شاخصه‌های مختلفی از سرعت نصب و کیفیت گرفته تا انعطاف‌پذیری و نصب راحت، نسبت به دیگر روش‌های ساخت‌و‌ساز برتری دارد. اما مراحل اجرای سازه فلزی چیست؟
ساخت اسکلت فلزی
پیش از پرداختن به مراحل ساخت اسکلت فلزی، به طور مختصر قصد داریم به انواع روش‌های اسکلت‌بندی ساختمان اشاره کنیم. به طور کلی رایج‌ترین اسکلت‌بندی‌های ساختمان در دنیا عبارتند از:
- اسکلت فلزی
- اسکلت بتنی
- اسکلت چوبی
اسکلت چوبی
از اسکلت‌بندی چوبی، عموما در کشورهای خارجی از جمله در آمریکای شمالی، کشورهای شمال اروپا یا استرالیا استفاده می‌شود. این نوع از اسکلت‌بندی بستگی خاصی به شرایط آب‌وهوایی کشور دارد و معمولا برای ساختمان‌های کم ارتفاع وکوچک، ساخت اسطبل، گاراژ و موارد مشابه کاربرد دارد.
قیمت پایین‌تر چوب، سبکی و شکل‌پذیری خوب آن سبب شده تا در عموم مناطق آمریکای شمالی، منازل ویلایی با اسکلت چوبی ساخته شوند، ولی این سازه‌ها در برابر آتش‌سوزی، طوفان و بلایایی طبیعی دیگر مقاومت خوبی ندارند و به همین دلیل، این روش در کشورهایی مانند کشور ما چندان مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
اسکلت بتنی
در اسکلت‌بندی بتنی که یکی از انواع رایج اسکلت‌بندی در ایران است، ساختار کلی ساختمان از بتن یا بتن آرمه ساخته می‌شود. بتن آرمه مخلوطی از سیمان، ماسه، شن و فولاد به شکل میلگرد است که مقاومت بالایی دارد.
در سازه‌هایی با اسکلت بتنی، ستون‌ها، تیرهای اصلی و فرعی، راه پله، سقف، پی و فونداسیون و دیوار برشی از بتن ساخته می‌شوند.
اسکلت فلزی
در ساخت اسکلت فلزی که مانند اسکلت بتنی یکی از رایج‌ترین شیوه‌های اسکلت‌بندی ساختمان در کشور ماست، عموما از آهن‌آلات و تیرآهن استفاده می‌شود.
این مدل از اسکلت‌بندی به عنوان یکی از مقاوم‌ترین شیوه‌های ساخت اسکلت ساختمان، در کشورهای زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسته به روش اجرا، برای انواع ساختمان‌های مرتفع و بزرگ تا ساختمان‌های کوچک کاربرد دارد.
انتخاب نوع اسکلت ساختمان تا حد زیادی بستگی به شرایط آب‌وهوایی، وضعیت زمین محل ساخت، عوامل اقتصادی و مالی، شرایط و کیفیت اجرا و برخی مسائل دیگر دارد. اما امروزه در کشور ما یکی از بهترین شیوه‌های اسکلت‌بندی، ساخت اسکلت فلزی است.
ساخت اسکلت فلزی که با نام‌های دیگری مانند سازه فولادی نیز شناخته می‌شود، مراحل مختلفی دارد که در بخش بعدی به طور مفصل به شرح آن‌ها می‌پردازیم. اما به طور کلی باید بدانید اجرای سازه فلزی به دو روش انجام می‌شود.
در روش بیشتر رایج در ایران، در زمان ساخت اسکلت فلزی، تیرها و ستون‌ها با جوشکاری به هم متصل می‌شوند. اما در روش دوم که بیشتر برای سازه‌های غول‌پیکر کاربرد دارد، اجزای سازه فلزی با استفاده از پیچ و مهره‌هایی مخصوص به یکدیگر وصل می‌شوند.
به طور کلی مراحل ساخت سازه فلزی عبارت است از اجرای پی و فونداسیون و نصب صفحه ستون‌ها، برپا کردن ستون‌ها، اتصال تیرآهن‌ها، ساخت راه‌پله، ساخت بادبند و مهاربند و در نهایت دیگر مراحل کار ساختمان شامل نازک‌کاری و تیغه‌کشی. در بخش بعد هر مورد را به طور مفصل شرح می‌دهیم.
مراحل ساخت و اجرای اسکلت فلزی
در درجه اول و برای ساخت اسکلت فلزی، کارفرما بایستی برای برخی از اقدامات اولیه جهت اجرای پروژه اقدام کند و این شامل اخذ مجوزهای مربوطه از نهادهای قانونی است. همچنین در مواردی، پیش از ساخت اسکلت فلزی نیاز به تخریب سازه‌های قدیمی یا گودبرداری است. تخریب ساختمان‌های قدیمی باید با رعایت تمامی قوانین و مقررات ایمنی انجام شود.
خاکبرداری برای اجرای پی یا فونداسیون نیز باید با توجه به وضعیت خاک و آزمایش آن انجام پذیرد تا در آینده مشکلی برای ساختمان پیش نیاید.
ساخت پی یا فونداسیون
در مراحل بعدی ساخت اسکلت فلزی، پایه و فونداسیون ساختمان بر اساس نقشه قبلی با میلگرد و بتن اجرا می‌شود. معمولا بعد از خاکبرداری محل ساخت ساختمان، سطح آن را با استفاده از دوربین Nevo یا شیلنگ تراز به خوبی صاف می‌کنند چراکه صاف بودن این بخش و هم‌سطح بودن همه نقاط آن اهمیت زیادی برای اجرای سازه فلزی دارد.
برای پی ساختمان معمول از بتن مگر یا بتن لاغر با ضخامت 10 تا 15 سانتی‌متر استفاده می‌شود تا سازه فلزی روی قرار گیرد و نه روی زمین.
ساخت اسکلت فلزی با آرماتوربندی و قالب‌بندی پی، جهت نصب صفحه ستون‌ها شروع می‌شود. این صفحه ستون‌ها از اهمیت زیادی برخوردارند و باید با دقت بالایی در محلی که مهندسان محاسبه کرده‌اند اجرا شوند. دقت در این بخش از اجرای سازه فلزی اهمیت زیادی دارد چراکه نباید صفحه ستون‌ها بعد از بتن‌ریزی جابجا شوند.
معمولا برای اجرای بولت‌های صفحه ستون‌ها از شابلون‌های دقیقی استفاده می‌شود که از هر نوع اشتباه در این کار جلوگیری کند. در این بخش از ساخت سازه فلزی معمولا از نایلون یا گونی برای پوشاندن صفحه ستون‌ها استفاده می‌کنند. از طرفی منافذ آن‌ها را گریس‌کاری می‌کنند تا در باز و بسته کردن مهره‌ها بعد از فرآیند بتن‌ریزی، مشکلی پدید نیاید.
در نهایت بتن‌ریزی انجام می‌شود. گفتنی است بتن در این فرآیند بایستی به خوبی توسط میکسر هم‌زده شود. همچنین بتن‌ریزی باید از فاصله نزدیکی انجام شود.
بهتر است در مراحل مختلف بتن‌ریزی، از ویبره برای متراکم‌کردن بتن استفاده شود و با اتمام فرآیند بتن‌ریزی نیز جهت جلوگیری از ترک خوردن سطح آن باید همواره آن را مرطوب نگهداشت.
ساخت سازه فلزی در کارخانه
بعد از کسب مجوز قانونی ساخت و مشخص شدن و طرح و پلن سازه، همزمان با فرآیند اجرای فونداسیون و احداث پی، ساخت سازه فلزی و اجزای آن در کارخانه آغاز می‌شود. ساخت سازه فلزی در کارخانه خود مراحل مختلفی دارد که در ادامه به طور مختصر به هر یک می‌پردازیم.
در درجه نخست باید نقشه سازه فلزی و نوع و اندازه اتصالات و اجزای آن در اختیار مهندسان کارخانه قرار بگیرد. بعد از این کار، سفارش متریال و مواد اولیه لازم برای اجرای سازه فولادی انجام می‌شود. در این مرحله انواع ورق و مقاطع فولادی مورد نیاز سفارش داده می‌شوند.
در گام بعدی اجرای سازه فولادی در کارخانه، قطعات و مواد اولیه با استفاده از روش‌های مختلف برش‌کاری، جوشکاری، سوراخ‌کاری به اشکال مورد نیاز و مطابق با نقشه طرح درمی‌آیند و در نهایت فرآیند مونتاژ و سرهم‌کردن آن‌ها انجام می‌شود.
در این مرحله برخی اقدامات نهایی مانند تمیزکاری سطوح چرب و زنگ‌زده، عایق‌کاری و برخی اقدامات مشابه انجام می‌شود.
در صورت نیاز و بنابر سفارش کارفرما، رنگ‌آمیزی قطعات سازه فلزی در این مرحله در کارخانه انجام می‌شود و با پایان کار، فرآیند کنترل کیفی و بازرسی نهایی قطعات انجام می‌شود تا در صورت تایید، قطعات سازه بارگیری و به محل نصب منتقل شود.
نصب ستون‌ها
با رسیدن سازه فلزی از کارخانه به محل نصب، کار برپایی سازه فلزی با نصب ستون‌ها آغاز می‌شود. ستون‌ها یکی از بخش‌های اساسی سازه فلزی و نماد مقاومت و استحکام آن هستند. وظیفه ستون‌ها، انتقال بارها و فشارهای وارده به پی یا فونداسیون است و برای این مهم، خود باید سطح مقاومت بالایی داشته باشند.
ستون‌های مربعی و H شکل از جمله رایج‌ترین و بهترین انواع ستون فلزی هستند که در این بخش از اجرای سازه فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. توجه داشته باشید که نصب ستون‌ها از جمله مهمترین و حساس‌ترین مراحل ساخت سازه فلزی است که باید با نظارت دقیقی انجام شود. معمولا این کار با استفاده از جرثقیل و توسط افراد ماهر و متخصص انجام می‌گیرد.
نصب تیرها
راه پله
در گام بعدی و برای ساخت اسکلت فلزی باید راه‌پله‌ها نصب شوند. طراحی راه‌پله با الگوی خاصی انجام می‌گیرد و باید افراد ماهری آن را انجام دهند چراکه زاویه و ارتفاع پله‌ها باید با دقت بالایی محاسبه و اجرا شود تا بعد از نصب مشکلی پیش نیاید.
مهاربند یا بادبند
در گام نهایی ساخت اسکلت فلزی نیز مهاربند یا بادبند‌ها برپا می‌شوند. وظیفه مهاربند یا بادبند انتقال فشارهای جانبی ناشی از طوفان و زلزله به تیرها و ستون‌هاست. در ساخت بادبند از انواع میلگرد، نبشی، ناودانی، تسمه و نیمرخ‌های نورد شده استفاده می‌شود.
مزایا اجرای سازه فولادی چیست؟
از جمله مزایای اجرای سازه فولادی باید به وزن کم و ساختار ساده در عین مقاومت بالا اشاره کرد. این امور موجب سهولت و کاهش زمان اجرای اسکلت می گردد.
از سویی، کلیه اجزا سازه فلزی در کارخانه تهیه و پس از مونتاژ به کارگاه ساختمانی منتقل می شود. این مسئله باعث می‌شود تا سرعت و کیفیت اسکلت کار بسیار بالا برود.
دیگر مزایای سازه فولادی عبارتند از:
- بهبود فضای مفید معماری ساختمان
- افزایش سرعت پیشرفت کار
- امکان اصلاح و رفع عیب در هر مرحله، با کمترین میزان تخریب مصالح
- امکان تقویت مقاومت اسکلت با استفاده از جوشکاری و یا پیچ و مهره ورق تقویت در بخش‌های مختلف
- سهولت اجرا در مکان‌های شلوغ با فضای محدود.
معایب اجرای سازه فولادی چیست؟
از آنجایی که به مزایای اجرای سازه فولادی اشاره کردیم، بد نیست نگاهی به معایب این سازه‌ها نیز داشته باشیم. از جمله مهمترین معایبی که برای اجرای سازه فولادی برشمرده شده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- احتمال کمانش قطعات تحت فشار (که با طراحی صحیح و پیش بینی درست بارگذاری ها این احتمال کاهش می یابد)
- زنگ زدگی و خوردگی فولاد فلز در شرایط جوی نامناسب (این امر با انتخاب درست نوع رنگ و رنگ آمیزی مناسب برطرف می گردد)
- افزایش هزینه نسبت به اسکلت بتنی
توجه داشته باشید که عمده این موارد در نتیجه طراحی های غیر اصولی و غیر استاندارد ناشی می‌گردد در نتیجه طراحی های غیر اصولی و غیر استاندارد ناشی می‌گردد. برای مثال با مطالعه دقیق شرایط پروژه، می توان سازه را از حیث ضخامت ورق یا ابعاد قطعات به نحوی طراحی و سپس تولید کرد که نه تنها در فرایند نصب و ساخت، بلکه در طی حوادثی همچون طوفان و زلزله نیز کمانش در قطعات رخ ندهد. شرایط جغرافیایی نیز موضوعی است که باید به تناسب محل ساخت ساختمان به آن توجه داشته باشید. شرایط آب و هوا، خاک منطقه، وزش باد و میزان بارش برق بر روی طراحی و اجرای اسکلت تاثیر گذار می باشد.
برای جلوگیری از خوردگی فولاد در برابر شرایط نامناسب جوی از ضد زنگ و رنگ های مخصوص استفاده می شود که به صورت چند لایه و با دستگاه های پاشش مخصوص روی فولاد را می پوشاند و از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری می شود تا استفاده از فولاد برای اسکلت در شرایط جوی نامناسب نیز امکان پذیر باشد.
قیمت اجرای سازه فولادی به چه مواردی بستگی دارد؟
قیمت اجرای اسکلت فلزی به عوامل بسیاری از جمله سطح زیربنای پروژه، نوع سقف انتخابی کارفرما و مهندس طراح پروژه، نوع اسکلت فولادی، شهر و منطقه اجرای پروژه، نوع اتصالات در نظرگرفته شده برای پروژه، قیمت روز آهن‌آلات از جمله قیمت ورق و مقاطع فولادی و دستمزد ساخت اسکلت فولادی توسط کارخانه بستگی دارد.
