

طراحی و اجرای اسکلت فلزی با کیفیت و مقاومت بالا، اجرای سریع و مقرون به صرفه موجب شده است که گزینه مناسب برای جایگزینی با اسکلت بتنی باشد. از سازههای فلزی برای اسکلت فلزی ساختمان و ساخت سوله استفاده می شود. از این رو در این مقاله از سوله کاوه پارس قصد داریم به این موضوع بپردازیم که اسکلت فلزی ساختمان چیست؟ و روشهای ساخت و مراحل اجرای اسکلت فلزی چیست. پیشنهاد میکنیم در ادامه این مطلب از شرکت سوله سازی سوله کاوه پارس زرین ما را همراهی کنید تا ضمن شناخت اسکلت فلزی، کاربردها ومزایا و معایب آن را بیان کنیم تا بتوانید با ساخت یک سازه فلزی مستحکم و ایمن ؛ در عین حال یک سوله ارزان را تجربه کنید.
ابتدا باید بدانیم اسکلت فلزی چیست؟ سازه اسکلت فلزی چیست؟ اسکلت فلزی جزء اصلی پیکره سازهها را تشکیل میدهد و از جنس فولاد؛ متشکل از تیر و ستونهایی است که بصورت عمودی و افقی به هم متصل شدهاند. در واقع اسکلت فلزی با کمک تیر و ستونها است که استحکام ساختمان را حفظ میکند. اسکلت فلزی یا سازه فلزی اغلب اوقات در کارخانه تولید میشود و سپس به محل نصب انتقال داده میشود. همین موضوع موجب کاهش هزینه ساخت هر متر مربع سوله در زمان اجرای اسکلت فلزی میشود. سازه ها و ساختمانهایی با اسکلت فلزی ساخته میشود در برابر بار و فشار وارده تحمل و مقاومت بالایی داشته و خیلی کمتر دچار آسیب با تغییر میشوند. البته بهتر است بدانید که وزن کم اسکلت فلزی موجب تعادل بهتر ساختمان نیز میشود. همچنین می توانید از طریق صفحه محاسبه وزن سوله نسبت به برآورد وزن سازه فلزی اقدام کنید.
ساختمان اسکلت فلزی چیست؟ اجزای سوله و اسکلت فلزی متشکل از عناصری است که در ادامه به آنها اشاره شده است:
سقف مناسب اسکلت فلزی به سقفی گفته می شود که اجزای اصلی آن از فولاد یا مقطع فولادی ساخته می شود. انواع سقف در اسکلت فلزی به سقف هایی اشاره دارد که روی ساختمان های سازه های فلزی نصب شده و از فولاد ساخته می شود. به منظور ساخت بهترین سقف برای اسکلت فلزی از جنس آلیاژ (روی، مس و فولاد) ساخته می شود و یکی از انواع سقف های اسکلت فلزی مستحکم و سبکی است که اغلب به عنوان سقف فلزی کاربرد دارد. به طور کلی انواع سقف های اسکلت فلزی براساس متریال، ساخت و نوع اتصال شامل سقف عرشه فولادی، سقف کامپوزیت، سقف کرومیت، سقف روفیکس و سقف طاق ضربی می شود.
استرات دیگر عضو سازه فلزی است که نقش مهمی در تقویت اسکلت فلزی دارد و برای بهبود مقاومت و پایداری سازه در برابر خمش یا تغییر شکل بر اثر بارهای وارده استفاده می شود. استرات بصورت افقی بین ستون ها، دیوار یا سقف سوله نصب می شود. وظیفه اصلی استرات، مهار قاب ها در راستای طولی سوله و جلوگیری از جابجایی و پیچش سقف در سازه های با دهانه بزرگ است. انتخاب نوع استرات مناسب نیز نقش کلیدی در ایمنی، پایداری و کارایی اسکلت فلزی دارد.
پیشنهاد می کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع استرات مقاله «استرات در سوله چیست» را مطالعه کنید.
وال پست اسکلت فلزی نیز برای افزیش مقاومت سازه کاربرد دارد، بخصوص موجب استحکام دیوارهای سازه در برابر بارهای ناشی از زلزله یا باد می شود. نحوه اجرای وال پست در اسکلت فلزی به دو شیوه افقی و عمودی است. به طور کلی در دیوارهای با طول بیش از 4 متر، اجرای وال پست در اسکلت فلزی به شکل عمودی و در سازه با دیوارهای با ارتفاع بیش از 5.3 متر نیز به صورت افقی اجرا می شود.
برای آشنایی بیشتر با انواع وال پستف مطالب «وال پست چیست» را مطالعه کنید.
بادبند دیگر عضو کلیدی اسکلت فلزی است که در جهت افزایش استحکام و مقاومت سازه در مقابل نیروهای جانبی استفاده می شود. اجرای بادبند در اسکلت فلزی به شکل ضربدری طراحی و اجرا می شود که از تغییر شکل یا خرابی سازه بر اثر نیرو یا فشارهای جانبی جلوگیری میکند. بادبند در اسکلت فلزی نقش کلیدی در استحکام سازه دارد. بادبند در اسکلت فلزی؛ بارهای وارده را به صورت یکنواخت به تیر و ستون ها انتقال می دهد و بخصوص در مناطق زلزله خیر یا با باد شدید کاربرد دارد.
برای آشنایی بیشتر با انواع بادبند؛ مطالب «بادبند چیست؟» را مطالعه کنید.
پرلین اسکلت فلزی یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در سازه های صنعتی است که با طراحی هندسی خاص، مقاومت بالا و با وزن متعادل برای سوله های صنعتی، سوله انبار و … استفاده می شود. پرلین برای انتقال بار سقف یا دیوار به سازه اصلی کاربرد دارد و به دلیل نصب آسان از جمله مقاطع فولادی متداول بین پیمانکاران ساخت سوله است. از پرلین بخصوص در محل های احداث پروژه بادخیز یا زلزله خیز موجب کاهش وزن سازه و کارایی بهتر در برابر نیروهای وارده می شود.
گل میخ یکی از قطعات فلزی مورد استفاده در سازه های فلزی است که به شکل استوانه ای ساخته می شود و بخش انتهایی آن تدر مقایسه با بدنه پهن تر در نظر گرفته می شود. از گل میخ به منظور ایجاد اتصال بین فولاد و بتن استفاده می شود. گل میخ با درصد کربن پایین، فشار ناشی از بارهای وارده را به تمام سطح سقف پخش کرده و موجب استحکام بیشتر آن می شود. برای اتصال گل میخ به عرشه نیز از جوش قوس الکتریکی استفاده می شود. انواع گل میخ نیز شامل گل میخ ساده، گل میخ طرح دار، گل میخ آنتیک، گل میخ چوبی می شود.
لچکی نوعی ورق فولادی مثلی شکل است که فلزات بین دو بال نبشی را با جوش به هم متصل می کند. اندازه بال های لچکی هم اندازه بال نبشی است و در ضخامت 10 تا 12 میلی متر طراحی می شود. بطور ویژه از لچکی برای افزایش مقاومت در پل ها استفاده می شود. ورق فولادی لچکی با جوشکاری دو قسمت ستون، موجب استحکام و مقاومت بیشتر ستون ها نیز می شود.
فونداسیون پایه و اساس سازه فلزی است و طراحی فونداسیون اسکلت فلزی به صورت اصولی نقش تعیین کننده ای در ایمنی، کیفیت و پایداری اسکلت فلزی دارد. بنابراین مراحل اجرای فونداسیون اسکلت فلزی و نحوه اجرای آن تاثیر مستقیم بر استحکام و دوام سازه دارد. در مرحله اجرای فونداسیون با تعیین محل دقیق ستون و تیرها، نیروهای وارده به شکل یکنواخت به زمین توزیع و منتقل می شود. فاصله بین ستون های سازه نیز با در نظر گرفتن باربری و نوع مصالح محاسبه می شود، که محورهای طولی و عرضی با نقشه سازه تعیین می شود. در اجرای فونداسیون لازم است که مقاومت خاک، شیب زمین محل احداث پروژه نیز بررسی شود. در واقع با اجرای اصولی فونداسیون تمام مراحل آرماتوربندی، قالب بندی و بتن ریزی نیز بدون مشکل انجام می شود و به سازه آسیبی وارد نمی شود.
پس از آشنایی با اجزاء اسکلت فلزی؛ در ادامه با انواع اسکلت فلزی که به نوعی انواع سوله است را براساس طریقه اتصال اجزاء در سازههای فلزی آشنا خواهیم شد.
🔷قاب ساده:نوعی اسکلت فلزی مناسب برای ساختمانهای کوتاه با هدف انتقال بارهای قائم
🔷قاب خمشی: اسکلت فلزی با اتصالات صلب میان تیر و ستون که مقاومت خوبی در برابر باد و زلزله دارد.
🔷سازه خرپایی: نوع دیگری از انواع اسکلت فلزی که در سازههای با دهانه بزرگ و سولههای صنعتی، سوله خرپایی پیشنهاد میشود و به توزیع بهینه نیروها نیز کمک میکند.
🔷سوله فلزی: نوعی سوله سبک که در ساخت انواع پروژههای سوله صنعتی، سوله انبار، سالن ورزشی یا کارگاههای تولید استفاده میشود.
موضوع مهم دیگری که لازم است به آن بپردازیم نحوه ساخت اسکلت فلزی است. سازههای فلزی به روشهای مختلفی ساخته میشوند و روش ساخت تاثیر مستقیم بر کیفیت ساخت و سرعت اجرای سازه دارد. در ادامه به مهمترین روشهای ساخت اسکلت فلزی پرداخته شده است:
یک نوع اسکلت فلزی؛ اسکلت فلزی پیچ و مهره است که در ساخت آن اتصالات تیر و ستونها در کارخانه و محل ساخت پیچ و مهره می شوند. این امر موجب افزایش کیفیت ساخت اسکلت فلزی و سرعت اجرای بالاتر میشود. استفاده از اسکلتهای پیچ و مهره در محلهای با شرایط اجرای سخت و عدم امکان استفاده از اسکلت فلزی جوشی پیشنهاد میشود که زمان اجرا را نیز کمتر میکند. همچنین اسکلت فلزی پیچ و مهره مقرون به صرفه است و مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره نیازی به هزینه جرثقیل ، هزینه ساخت و نصب بالا ندارد.
اسکلت فلزی جوشی نیاز به مصالح زیادی ندارد و اجزاء سازه فلزی خیلی سریع تر از اسکلت فلزی پیچ و مهره به هم متصل میشوند چرا که در اسکلت پیچ و مهرهای نیاز به طراحی پیچیده است و اتصالات زمان بیشتری میبرد. به طور کلی اسکلت فلزی جوشی برای سافتاده در سازههای سبک یا متراژ کم توصیه میشود زیرا جوشکاری آن آسان است و زمان زیادی برای اجرا نیاز ندارد. البته در ساخت اسکلت فلزی جوشی مرحله جوشکاری اهمت زیادی داشته وجوشکار باید مهارت بالایی داشته باشد تا جوشکاری را قبل، حبن و بعد از اجرا کنترل کند. اهمیت جوشکاری به این دلیل است که ممکن است بر اثر حرارت، رطوبت یا دیگر عوامل جوشها از هم باز شوند.
در این روش از ورقهای فولادی C شکل یا Z شکل برای ساخت سازههای کوچک استفاده میشود. ایت روش ساخت سازه فلزی برای کاربردهای مسکونی یا ساخت سوله سبک پیشنهاد میشود و در کنار مقاومت بالا، سرعت اجرای خوبی نیز دارد.
اجرای اسکلت فلزی فرآیندی بیش از نصب تیر و ستونها است و در واقع مراحل اجرای اسکلت فلزی شامل برنامهریزی دقیق و فراهم آمدن تجهیزات مورد نیاز است تا طراحی و ساخت سازه با کیفیت و دقت بالا انجام شود. بطور کلی مراحل اجرای اسکلت فلزی عبارتند از:
◼تخلیه قطعات: ابتدا قطعات با استفاده از جرثقیل و در نظر گرفتن اصول ایمنی تخلیه میشوند. کنترل کیفیت با استفاده از کد قطعه و نقشه مونتاژ، بازرسی چشمی را انجام داده و از آسیب دیده نبودن قطعات در حین حمل مطمئن میشود.
◼نصب ستونها: اجرای اسکلت فلزی با نصب ستون ها شروع میشود. ستونها با دقت بالا روی بیس پلیتهای فونداسیون قرار میگیرد.
◼نصب تیر ها: پس از نصب ستون ها، نوبت به اتصال شاه تیرها میشود. شاه تیرها وظیفه انتقال بار سقف به ستونها را برعهده دارد که با استفاده از جرثقیل در ارتفاع مد نظر قرار داده شده و اتصالات اولیه پیچها انجام میشود.
◼نصب مهاربندها: در اسکلت فلزی مهاربند چیست؟ در این مرحله مهاربندها و تیرهای حانبی نصب میشود که نقش مهمی در مقاومت سازه در برابر باد یا زلزله دارد.
◼آچارکشی: پس از شکلگیری اسکلت غازی واطمینان از تراز بودن آن، با استفاده از آچارهای مخصوص پیچ ها را براساس نقشههای طراحی محکم میکنند.
◼کنترل کیفیت: پس از پایان نصب و اجرای اسکلت فلزی، تیم سوله سازی بازرسی و کنترل نهایی اجزاء، اتصالات و جوشها را انجام میدهد و به کارفرما تحویل داده میشود.
هنوز اسکلت فلزی مناسب پروژه تان را انتخاب نکرده اید؟! ساخت سوله را در سوله کاوه پارس زرین، با مشاوره های تخصصی شروع کنید. ما بهترین سوله را متناسب با نیاز واقعی شما اجرا میکنیم.
عمر ساختمان اسکلت فلزی از زمان بهره برداری سازه شروع می شود و با در نظر گرفتن شرایط استاندارد میتواند بین 50 تا 100 سال و بعضا بیشتر باشد. اما این عمر مفید ساختمان اسکلت فلزی به فاکتورهایی مانند نوع مصالح به کار رفته در آن، شرایط محل احداث، کیفیت طراحی و ساخت بستگی دارد. برای برآورد عمر مفید ساختمان اسکلت فلزی نیاز به بررسی سن واقعی، سن سندی و سن بهره برداری سازه داریم. در واقع این عمر مفید به مدت زمانی که سازه فلزی بدون بروز آسیب جبران ناپذیر، چالش های ایمنی و اقتصادی بتواند پایداری خود را حفظ کند اشاره دارد. این بازه زمانی همانطور که گفتیم اشاره به کیفیت ساخت، طراحی سازه، نحوه نگهداری سازه و نوع پوشش سوله بستگی دارد. کشورهایی که دقت بیشتری بر کیفیت مصالح و ساخت سازه دارند؛ طول عمر سازه را به طرز چشمگیری افزایش می دهند. بطور مثال سازه هایی که در ساخت آنها از فولاد گالوانیزه یا آلیاژهای ضد زنگ و ضد خوردگی استفاده می شود دوام و پایداری آنها دو برابر بیشتر است. همچنین در مناطقی که تمهیدات لازم برای مقابله با رطوبت یا آلودگی پیش بینی شده باشد نیز عمر مفید سازه فلزی بیشتر خواهد بود.
جوشکاری اسکلت فلزی یکی از مراحل اساسی در صنعت سازه فلزی است و نقش کلیدی در پایداری اسکلت فلزی دارد. جوشکاری صحیح اسکلت فلزی نیاز به دانش فنی در زمینه نحوه جوشکاری اسکلت فلزی و اصول فنی آن دارد تا کیفیت و ایمنی جوشکاری تضمین شود. در نتیجه جوشکاری اسکملت فلزی نقش مهمی در مقاومت سازه ها دارد. در اغلب پروژه های سوله سازی، پایداری و مقاومت سازه ارتباط مستقیمی با نحوه جوشکاری اسکلت فلزی دارد. بطور کلی اجرای صحیح اصول جوشکاری اسکلت فلزی موجب اتصال صحیح و پایداری در برابر نیروهای واره و لرزش ناشی از آن شود. روش ها و استانداردهای تضمین کننده اطمینان جوشکاری اسکلت فلزی عبارتند از:
به منظور تعیین مقدار آهن مصرف در اسکلت فلزی باید نوع اسکلت در نظر گرفته شود و به طور کلی مقدار آهن مصرف در سازه فلزی شامل یکی از حالت های زیر است:
موضوع مهم دیگر در اجرای اسکلت فلزی، رعایت دستورالعمل های ایمنی در هنگام نصب است. قبل از شروع کار باید همه تجهیزات از جمله داربست، جرثقیل، سایر ابزارها از نظر ایمنی کنترل و تایید شود. استفاده از کلاه و کمربند ایمنی و کفش الزامی است. در هنگام نصب محل جوشکاری باید تمیز و خشک باشد و اتصال صفحه ستون ها با نظارت مهندس ناظر صورت می گیرد. پس از پایان کار، نیاز به بازبینی سازه و ارائه گزارش ایمنی ضروری است. همچنین نصب اسکلت فلزی باید براساس نقشه های مهندسی صورت گیرد و ستون ها با کمک جرثقیل در محل مناسب خود نصب، شاقول و تراز شود. در ادامه تیرها ستون ها به روش پیچی یا جوشی به هم متصل میشوند. بخشی از ایمنی در نصب سازه فلزی شامل کنترل کیفیت و ارزیابی مصالح و اتصالات است.
یکی از اصطلاحات و فرایندهای مهم در اسکلت و سازه های فلزی رواداری(Tolerance) است که میزان انحراف مجاز در ابعاد و ویژگی های سازه طراحی شده را نشان می دهد. رعایت رواداری در سازه های صنعتی بسیار اهمیت دارد و موجب افزایش دقت ابعاد و نصب صحیح اجزای سوله و در نتیجه پایداری آن می شود. در صورت رعایت رواداری می توان گفت که ایمنی سازه رعایت شده است و کارایی سازه نیز افزایش خواهد یافت. دلیل اهمیت رواداری های ساخت سوله این است که هرچه میزان انحراف بیش از مقادیر طراحی شده باشد، تاثیر منفی بر عملکرد سازه های فلزی دارد و موجب افزایش حجم کار، دوباره کاری و تاخیر در زمانبدی پروژه می شود.
نرم افزارهای طراحی سوله و سازه های فلزی شامل اتوکد(AutoCAD)، تکلا (Tekla Structures)، سالیدورک (SolidWorks) و … می شود که در طی مراحل مختلف طراحی نقشه های مهندسی سازه نقش اصلی را ایفا می کند. در واقع نرم افزارهای طراحی سازه ابزار طراحی، مدل سازی و بهینه سازی سازه ها هستند.
سازه های فلزی مزایا و معایبی دارند که آشنایی با آنها به درک بهتر این سازه کمک زیادی میکند.
✔سرعت اجرا و نصب بالا بدلیل مونتاژ قطعات قبل از نصب
✔یکپارچگی این نوع سازه در مقایسه با دیگر سازهها
✔امکان توسعه طبقات سازه به دلیل نوع اتصال تیر و ستونها
✔مقاومت بالای قطعات فلزی در مقایسه با سازه بتنی و قابلیت استفاده در سولههای با دهانه بزرگ یا ساختمانهای بلند مرتبه
✔برخورداری از خواص یکنواخت مصالح بدلیل تولید در کارخانه تحت نظارت بالا
✔پایداری و مقاومت بالا بدلیل استفاده از فولاد
✔برخورداری از خاصیت شکل پذیری و توانایی تحمل نیروی دینامیکی و ضربهای در مقایسه به سازه بتنی
✔امکان تخریب بر اثر زلزله بدلیل عدم اجرای درست اتصالات
✔اتصالات جوش در اسکلت فلزی نوعی ضعف بشمار میرود و پیشنهاد میشود در آن از پیچ و مهره برای اتصالات استفاده شود.
✔تیر، ستون و بادبند در این نوع اسکلت فلزی است و دیافراگم سقف آن بتنی است که نوعی ناهمگونی ایجاد میشود.
✔محدودیت اجرا در شرایط آب و هوایی خاص، بدلیل تاثیر آب و هوا بر جوش و امکان زنگ زدن اسکلت
✔تغییر شکل و آسیب اسکلت فلزی در برابر حرارت بالای ناشی از حوادثی مانند آتشسوزی
✔زنگ زدگی و پوسیدگی حاصل از اکسید شدن که در طولانی مدت موجب پوسیدگی و کاهش مقاومت آن میشود.
اسکلت فلزی مناسب ترین انتخاب برای پروژههای سازه فلزی است که زمان اجرا و دقت اهمیت دارد. با شناخت مزایا و معایب اسکلت فلزی میتوانید سازههای فلزی ایمن، بادوام و مقرون به صرفه را داشته باشید. اسکلت فلزی با مقاومت بالا، امکان اجرا در دهانه وسیع گزینه ای مناسب برای پروژه های بزرگ سوله صنعتی است. با وجود هزینه بیشتر اسکلت فلزی سنگین، عمر مفید خوبی دارد. در نتیجه هنگام خرید سوله با انتخاب برترین شرکت سوله سازی و پیمانکار اجرای اسکلت فلزی می توانید با خیال آسوده سازههای مقاوم داشته باشید.
اسکلت فلزی در واقع سازه فلزی است که اجزاء آن شامل تیرها، ستون ها و خرپا تحمل بار بالایی داشته و کیفیت بالای آن موجب شده در انواع پروژههای سازه ساختمانی و مهندسی از آن استفاده شود.
هزینه اجرای اسکلت فلزی به ازای هر متر مربع عدد ثابتی ندارد و به عواملی مانند وزن آهن مصرفی، نوع سیستم سازه، قیمت روز فولاد، ابعاد پروژه، نوع اتصالات (پیچی یا جوشی) و دستمزد اجرا بستگی دارد. برای برآورد دقیق، باید نقشههای سازه بررسی شوند.
ساخت ساختمانهای بلند و مرتفع؛ سوله صنعتی با تحمل بار زیاد، سوله ورزشی
سرعت اجرا و نصب بالا، یکپارچگی، امکان توسعه طبقات سازه، مقاومت بالای قطعات فلزی در مقایسه با سازه بتنی، برخورداری از خواص یکنواخت مصالح و مقاومت آن در برابر باد و طوفان .
چنانچه نکات مهم به منظور پیشگیری از زنگزدگی و خوردگی رعایت شود، سازه های فلزی عمر طولانی دارند.
لچکی در اسکلت فلزی یک ورق فولادی مثلثیشکل است که برای تقویت محل اتصال اعضای سازه به کار میرود. لچکی با جوشکاری بین تیر، ستون یا نبشی نصب شده و باعث افزایش استحکام و توزیع بهتر نیروها در محل اتصال میشود.
قیمت جوشکاری اسکلت فلزی به ازای هر کیلوگرم ثابت نیست و به نوع پروژه، روش جوشکاری، حجم کار، نوع الکترود، محل اجرا و دستمزد نیروهای اجرایی بستگی دارد. برای اعلام قیمت دقیق باید مشخصات پروژه بررسی شود.
بادبند اسکلت فلزی یکی از اعضای اصلی سازه است که برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله استفاده میشود. بادبند با انتقال نیروها به تیر و ستون، از تغییر شکل و ناپایداری سازه جلوگیری میکند.
مهاربند یا بادبند عضوی فولادی در اسکلت فلزی است که با ایجاد سختی جانبی، از جابهجایی، پیچش و تغییر شکل سازه در برابر بارهای جانبی جلوگیری میکند. مهاربندها معمولاً بهصورت ضربدری یا سایر آرایشهای مهندسی اجرا میشوند.