اسکلت فلزی
اسکلت هایی که در محوطه پروژههای ساختمانی تولید میشوند بخاطر محدودیت در تامین برق مکفی و بکار گیری دستگاههای جوش مدرن با نرخ نفوذ بالا و استاندارد، عدم وجود ابزار صنعتی سنگین، تیمهای مجرب، رنگ آمیزی و زنگ زدایی صحیح و ... نه تنها فاقد کیفیت هستند بلکه کاملاً دست و پاگیر و دارای پروسهای زمان بر هستند که بلاشک منجر به ایجاد ترافیک در معبر و تزاحم همسایگان میشود. روش سنتی ساخت اسکلت در محل از لحاظ اتصال و برپایی نیز علاوه بر موارد ذکر شده هزینه بالایی از بابت جرثقیل دارد. با توجه به زلزله خیز بودن کشور ما و حوادث ناگواری که در سالهای گذشته خصوصاً دربم صورت گرفت رویکرد و نگرشی جدید به تولید صنعتی و استاندارد اسکلت ساختمانی پدید آمده است، زیرا این نوع ساختمانها با طراحی خاص و اجرا بصورت صنعتی و مدرن، مقاومت شایانی در مقایسه با اسکلت های سنتی دارند. نکته دیگر اقتصادی و پایینتر بودن هزینه تولید و نصب نسبت به روش سنتی معمول در کل است که در مواقع کمبود عرضه و افزایش قیمت تیرآهن درصدی قابل توجه میگردد. با توجه به گستره طراحی در تیر ورقها و سازههای پیش ساخته، محاسبات، فضا سازی و بارگذاری نیز با آزادی عمل بالایی صورت میپذیرد.
سرعت اجرای اسکلت فلزی
سرعت اجرای سازههای با اتصالات پیچ و مهرهای نسبت به اتصالات جوشی بالاتر و کاملا قابل لمس میباشد و زمان ساخت سازههای پیچ و مهرهای کمتر از سازههای با اتصالات جوشی است و با توجه به مدت زمان بالای اجرای پروژههای کشورمان این نوع از سازهها جهت کاهش زمان ساخت پیشنهاد میگردد. در این گونه از سازهها بدلیل حذف کامل جوشکاری در محل نصب سازه اسکلت فلزی، فقط با جایگذاری قطعات و بستن تعدادی پیچ و مهره محدود میشود که این عامل باعث افزایش چشمگیر سرعت نصب میشود و خطاهای نصب به حداقل خود میرسد.
کیفیت ساخت اسکلت فلزی
کیفیت ساخت سازهاسکلت فلزی با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشههای طراحی شده و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازههای جوشی که در محل نصب سازه ساخته میشوند نمیباشد. دانستن این نکته میتواند تا حد زیادی درباره کیفیت سازه های فولاد یا اطمینان بخش باشد و آن هم یکسان بودن محصول تولیدی در چرخه تولید فولاد از نظر کیفی است.
انواع اتصالات در ساختمان های اسکلت فلز
- انواع اتصالات تیر به ستون در اسکلت فلزی
- انواع اتصالات پای ستون در اسکلت فلزی
- اتصال دو تیرآهن به هم و تولید ستون یا تیر دوبل در اسکلت فلزی
- اتصالات بادبندها به ستونها وتیرها در اسکلت فلزی
مزایای ساختمان فلزی
مقاومت زیاد: مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند، حائز اهمیت فراوان می باشد.
خواص یکنواخت: فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جویی در مصرف مصالح را باعث میشود.
دوام: دوام فولاد بسیار خوب است، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد. برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.
خواص ارتجاعی: خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد. فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید. مثلا ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود. حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد.
شکل پذیری: از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید، در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی، عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات آن جلوگیری میکند.
پیوستگی مصالح: قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید، قابل کنترل نبوده و احتمالا ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود.
مقاومت متعادل مصالح،مقاومت: مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالا تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.
انفجار: در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود. نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود، ولی ساختمان کلا ویران نخواهد گردید. در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد.
تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی: اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط، اجراء و.... میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد.
شرایط آسان ساخت و نصب: تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است.
سرعت نصب: سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد.
پرت مصالح: با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.
اشغال فضا: در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی می باشد، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود.
ضریب نیروی لرزه ای: حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند. در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است. تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند، زیاد است. درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند. بعبارت دیگر در زمین های نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا بزرگ است، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند. عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.
معایب ساختمانهای فلزی
ضعف در دمای زیاد: مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد. اگر دکای اسکلت فلزی از 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد، تعادل ساختمان به خطر می افتد.
خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است.
تمایل قطعات فشاری به کمانش: با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .
جوش نامناسب: در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش، پرچ، پیچ صورت میگیرد. استفاده از پیچ و مهره وتهیه، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست. اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران، استفاده از ماشین آلات قدیمی، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر، گران بودن هزینه آزمایش جوش و...... برزگترین ضعف میباشد. تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است.
