امروزه اجرای سازه های فلزی و آهنی از متداول‌ترین روش‌ها برای ساخت و ساز انواع سازه می‌باشد. سازه های فلزی از اجزایی چون آهن، تیرآهن و ستون ساخته می‌شوند که به صورت عمودی و افقی به یکدیگر متصل هستند.
سرعت اجرای پروژه در این نوع سازه‌ها بالا است و قطعات آهنی به مقدار قابل توجهی از وزن ساختمان می‌کاهد.
فهرست مطالب
مراحل ساخت سازه های فلزی
مراحل ساخت سازه های فلزی از ابتدا تا انتها، به ترتیب به صورت زیر می‌باشد:
• ساخت فنداسیون سازه های فلزی
• نصب ستون‌های آهنی
• نصب تیرهای آهنی
• ساخت سقف قاب‌های فلزی
ساخت فنداسیون سازه های فلزی
ساخت سازه های فلزی با ساخت فنداسیون (پی) آن شروع می شود. بعد از خاک برداری و قبل از ساخت اسکلت فلزی، زمین مورد نظر باید از نظر مقاومت فشاری مورد ارزیابی قرار گیرد.
برای انجام این‌کار، مهندسین اقدام به بررسی مقاومت زمین می کنند، به‌نحوی‌که از لایه‌های مختلف زمین نمونه گرفته و آن را برای بررسی میزان تحمل وزن ساختمان به آزمایشگاه می‌فرستند.
سپس بعد از تعیین مقاومت فشاری خاک، محاسبات پی سازی طبق آن انجام می‌شود.
به‌طورکلی، ساخت پی برای ساختمان های آهنی، براساس ظرفیت تحمل خاک صورت می‌گیرد.
همچنین برخی آزمایشات از قبیل بررسی مقاومت سطحی و زیرسطحی، جهت ارزیابی وضعیت خاک لازم و ضروری است. به‌عنوان مثال، هنگامی که بارهای متوسط یا سبک در نظر گرفته می‌شود، بهتر است که از صفحات بتونی مسلح استفاده شود. این صفحات بارهایی را به خاک انتقال می‌دهند که توانایی تحمل وزن سازه را دارد.
اگر خاک ظرفیت و استحکام پایینی داشته و بار سازه نیز زیاد باشد، بهتر است که از شمع زنی برای ساخت پی سازه های فلزی استفاده شود. پایه شمع، بار سازه را به خاک مستحکم و قابل اطمینان منتقل می کند. از نشست سازه فلزی و ریزش آن نیز جلوگیری می‌کند.
ساخت ستون های آهنی
ساخت ستون‌های آهنی مرحله بعدی ساخت سازه های فلزی است. استحکام آهن، براساس میزان بار واردشده مشخص می‌شود. برای انتخاب اندازه و شکل مقطع ستون‌های آهنی، انتخاب‌های متعددی وجود دارد.
ستون‌های آهنی، معمولاً از قبل تولید و جهت نصب به کارگاه منتقل می٬شوند.
مهمترین نکته در نصب ستون، اتصال بین پایه، ستون و شکاف بین ستون‌ها است. با توجه به پایه و اتصالات ستون، صفحات پایه تا انتهای ستون‌ها جوش داده می‌شوند.
در ضمن مطلوب‌ترین شکل‌های صفحه پایه، مربع و مستطیل است. چرا که این صفحات بیشترین فاصله بین پیچ‌ها را دارند.
از آنجایی که نصب ستون های آهنی در یک مرحله به دلایل سازه‌ای نگران‌کننده است، این ستون‌ها در دو یا سه طبقه تهیه شده و نصب‌می شوند. علاوه‌بر ساده‌تر کردن تولید ستون های آهنی، روند نصب را نیز آسان‌تر می‌کنند.
فاصله بین شکاف کف و ستون در حدود 60 سانتی متر است. در هنگام استفاده از ستون‌های آهنی گرد از اتصال جوش استفاده می شود تا به هر دو قسمت ستون آهنی در بالا و پایین اتصال داشته باشد.
لیست قیمت تیرآهن تمامی کارخانجات در بازار امروز
نصب تیرهای آهنی
تیرهای آهنی در بخشهای مختلف و به‌صورت پیش ساخته تهیه می‌شود. سپس به محل ساخت منتقل و در چند مرحله نصب می‌شوند.
ظرفیت سازه ای تیرهای آهنی به گونه‌ای است که می توانند تا 18 متر طول داشته باشند. همچنین انواع مختلف اتصال تیر به ستون وجود دارد که بر اساس نوع بارهای وارد شده به ستون انتخاب می‌شود.
به عنوان مثال، اگر مفصل فقط تحت نیروهای عمودی قراربگیرد، از اتصالات ساده استفاده می‌شود. اتصال بدون ورق (انعطاف پذیر)، صفحه باله‌ای شکل و شکاف دو زاویه‌ای، نمونه‌هایی از اتصالات ساده است که در شکل زیر نشان داده شده است.
اگر مفصل در معرض هر دو نیروی عمودی باشد (نیروی برشی و نیروی پیچشی)، اتصالات صفحه انتهایی با عمق کامل باید مانند شکل زیر در نظر گرفته شوند.
اگر در اتصال تیر به تیر احتمال نگرانی وجود داشته باشد، از اتصال صفحه به ستون برای اتصال صفحه‌های فلزی ثانویه به اولیه استفاده می‌شود.
از آنجا که اتصال بالای تیرهای ثانویه از سیستم کف پشتیبانی می‌کند، بنابراین باید با اتصال بالای تیرهای اولیه همسطح شود. این کار می‌تواند از طریق جوش دادن به بالای صفحه ثانویه بدست بیاید.
از طرف دیگر، در ساخت سازه های فلزی، پیش‌بینی شده است که ستون به صفحه اولیه جوش داده می‌شود. سپس صفحه ثانویه بدون نیاز به اتصال تیرهای فلزی ثانویه وصل می شود.
بخوانید: صفر تا صد اتصالات در سازه های فولادی
ساخت سقف طبقات در سازه های فلزی
انواع مختلفی از سیستم های طبقاتی برای ساخت سقف سازه های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این نوع سازه‌ها معمولاً به هنگام ساخت تیرها، کف‌های طبقات نیز نصب می‌شوند.
نه تنها سیستم‌های کف فشارهای اعمال شده عمودی را تحمل می‌کنند، بلکه مانند دیافراگم عمل کرده و به کمک مهاربندها در برابر فشارهای جانبی، مقاومت می‌کنند.
نمونه‌هایی از سیستم‌های کف شامل تیرهای کامپوزیت با فاصله کوتاه، تیرهای کامپوزیت سلولی با اسلب و عرشه های آهنی، تیرهای با واحدهای بتونی پیش ساخته، تیرها و صفحات کامپوزیت با طول بلند و صفحه های فلزی، تیرهای کامپوزیت با بتن پیش ساخته می‌شوند.
ساخت مهاربند و روکش فلزی در سازه های فلزی
در سازه های فلزی از مهاربندها برای مقاومت در برابر فشارهای جانبی سازه، استفاده می‌کنند. این مهاربندها فشارهای جانبی را به ستون‌ها و سپس به پایه‌ها انتقال می‌دهند.
برای روکش ساختمان های آهنی نیز، می‌توان از انواع روکش‌های مختلف مانند روکش آجری و روکش ورقی برای محافظت از قسمت داخلی سازه استفاده کرد.
