اسکلت فلزی چیست؟

اسکلت ساخته شده از تیر و ستون‌های عمودی و افقی‌شکل که به کمک پرچ، پیچ و مهره و یا جوشکاری به همدیگر متصل شده‌اند، اسکلت فلزی نام دارد. تیرهای فولادی، اعضای سازه افقی به حساب می‌آیند و در برابر بارهای وارده به صورت به محور خود، به صورت جانبی مقاومت می‌نمایند.

در مقابل، ستون‌ها اعضای سازه‌ای عمودی محسوب می‌شوند که بارهای فشاری وارد شده را به زمین منتقل می‌کنند. اسکلت فلزی، به طور معمول مطابق با استانداردهای آمریکا (AISC) و یا کانادا (CSA) طراحی و تولید می‌گردد.

اسکلت فلزی و مراحل ساخت آن

مراحل اجرای اسکلت فلزی

اغراق نیست اگر اظهار کنیم مهم‌ترین قسمت هر ساختمانی را فونداسیون آن تشکیل می‌دهد؛ چراکه بدون وجود فونداسیون سازه دارای هیچ پایه‌ و اساسی نخواهد بود. حال تصور کنید اجرای فونداسیون توسط فرد متخصص انجام نگیرد و یا مراحل ساخت آن با دقت و یا مطابق با استانداردهای لازم انجام نشود.

پر واضح خواهد بود که کیفیت ساختمان نهایی کاهش بسیاری پیدا خواهد کرد و امنیت آن را به خطر خواهد انداخت. در ادامه مراحل اجرای فونداسیون اسکلت فلزی را مطابق با استانداردهای مشخص بررسی خواهیم کرد:

  • خاک‌برداری- اولین بخش و مرحله از اجرای فونداسیون اسکلت‌های فلزی، خاکبرداری است. برای خاکبرداری ناهمواری‌ها و یا مانع‌هایی همچون سنگ و کلوخ صاف از سطح زمین برداشته شود. همچنین در صورت وجود پستی و بلندی، سطح آن صاف گردد. به آن معنا که در صورت وجود پستی و حفره در زمین، لازم است ابتدا خاکریزی با هدف ایجاد سطح صاف انجام گیرد. در مرحله بعد، سطح زمین کاملا مرطوب و آب‌پاشی و پس از آن فشرده‌سازی می‌گردد. این امر با هدف آماده‌سازی برای گودبرداری صورت می‌گیرد.
خاک برداری؛ اولین مرحله ساخت اسکلت فلزی
  • پیاده سازی نقشه فونداسیون ساختمان- پس از خاک‌برداری، نوبت به پیاده‌سازی نقشه فونداسیون می‌رسد. برای این مرحله در ابتدا شمال جغرافیایی را مشخص می‌کنند و پس از آن به کمک نقشه فونداسیون، آن را منطبق می‌نمایند. پس از آن یک محور مبنای طولی یا عرضی را تعیین می‌نماید و مابقی نقشه فونداسیون ساختمان مطابق با این محور پیاده سازی و اجرا خواهد شد.
  • گودبرداری محل فونداسیون- یکی از مهم‌ترین مراحل اجرای فونداسیون اسکلت فلزی، گودبرداری محل می‌باشد. در این مرحله، در ابتدا شرایط خاک در محیط آزمایشگاه بررسی می‌شود. شرایط خاک شامل مواردی همچون مقاومت فشاری، چسبندگی ذرات، مقدار آب زیرزمینی و غیره می‌شود. همچنین محاسبه ارتفاع خاک حائز اهمیت بسیاری است. لازم به ذکر است که باید برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های گود در خلال کار، جداره‌های گودبرداری شمع‌بندی و مستحکم خواهد شد. اقدام دیگری که برای رفع این مشکل بکار گرفته می‌شود، اجرای مرحله به مرحله گودبرداری است. به آن معنا که در ابتدا قسمت ستون گودبرداری می‌شود و پس از قرارگیری ستون، دیگر نواحی گودبرداری خواهد شد.
  • اجرای بتن مگر- یکی از انواع بتن‌های پرکاربرد در عمران، بتن مگر است. همانند انواع دیگر بتن، این بتن نیز از شن، ماسه، سیمان و آب به تولید می‌رسد. لازم به ذکر است که بتن مگر در زیرسازی استفاده می‌شود؛ چراکه از استحکام لازم برخوردار نیست. با هدف جداسازی پی اصلی از سطح زمین، چیزی در حدود 10 تا 15 سانتی‌متر از این بتن اجرا می‌گردد.
اجرای بتن مگر؛ از انواع بتن‌های پرکابرد در ساختمان
  • آرماتوربندی- آرماتوربندی از مهم‌ترین مراحل اجرای اسکلت فلزی است و با فاصله 4 سانتی‌متری از بتن مگر قرار می‌گیرد. آرماتوربندی به کمک اتصال میلگردهای آجدار به هم‌دیگر انجام می‌شود.
  • قالب بندی فونداسیون- پس از آرماتور بندی، نوبت به قالب بندی فونداسیون می‌رسد. برای انجام این مرحله از تخته‌هایی صاف، مسطح، بدون آسیب‌دیدگی و بدون گره استفاده می‌کنند. شیوه نصب این تخته لازم است به نحوی باشد که امکان خروج آب اضافه از اطراف و یا زیر آن وجود داشته باشد. وظیفه دیگر این تخته‌ها آن است که بتن را به حالت پایدار نگه دارند و نسبت به تغییرات دمایی، صدمات و لرزش‌های مقاوم نمایند. تخته‌های مورد استفاده در قالب بندی‌ها، لازم است پس از خشک و سفت شدن بدون وارد کردن آسیب به بتن، جداسازی گردند. جلوگیری از نشت‌های نامطلوب و کاهش سریع رطوبت، محافظت نسبت به سرما و گرما و غیره، از مزایای قالب‌بندی به حساب می‌آید.
  • اجرای بیس پلیت- بیس پلیت صفحه‌ای قرار گرفته در زیر ستون است و سبب تقسیم بار ستون بر فونداسیون خواهد شد. در کناره‌های بیس پلیت، حفره‌ها یا سوراخ‌هایی وجود دارد که در اتصال به آرماتور کاربری دارد. افزون بر آن در قسمت مرکزی این صفحه سوراخی وجود دارد هوای اضافه در زمان هواگیری را خارج می‌نماید. برای آن‌که از نشست ستون در زمین جلوگیری شود، لازم است زیر صفحه‌ها به حالت خلا باشد. نظر به موارد گفته شده، اهمیت قرارگیری بیس پلیت در جای مشخص خود، پر کردن زیر آن با بتن شل و محکم کاری پیچ‌ها، توجیه می‌شود.
  • اجرای بتن ریزی- بتن ریزی لازم است که به شکل هماهنگ و همزمان انجام شود. نکته قابل توجه آن است که بتن‌ها باید تمامی بخش‌های آرماتور و فونداسیون را پوشش دهند. پیش از آن‌که فرآیند پاشش انجام گیرد، لازم است بتن در تراک میکسر به خوبی برای چندین مرتبه مخلوط شود. پس از مخلوط نمودن، برای آن‌که از خرابی بتن و جداسازی ذرات آن جلوگیری شود، لازم است بتن از فاصله نسبتا کم پاشیده شود. بهتر آن است که بتن توسط نوعی ناودانی مخصوص تحت عنوان شوت، به محل مورد نظر ریخته شود.
  • اجرا و ساخت اسکلت فلزی- پس از اجرای بتن ریزی، نوبت به اجرای اسکلت فلزی خواهد رسید. براساس نقشه طراحی شده برای سازه، محل قرارگیری ستون در ابتدا تعیین می‌گردد و سپس در محل موردنظر ساخته می‌شود.
اجرای اسکلت فلزی بر اساس نقشه

برای ستون از مقاطعی همچون قوطی پروفیل یا تیرآهن استفاده می‌کنند. همچنین تیرآهن بلافاصله پس از قرارگیری ستون، در محل خود تثبیت و مطابق با نقشه سازه اجرا می‌گردند. تیرها معمولا به شکل افقی و یا شیبدار اجرا می‌گردند و بارهای قائم را به ستون‌ انتقال می‌دهند.

در اثر انتقال بار در این اعضا تنش کششی تولید می‌شود. تیرهای مختلفی همچون تیر اصلی یا شاه تیر و تیر فرعی یا تیره در اسکلت‌های فلزی استفاده می‌شود. شاه تیر به ستون متصل می‌گردد و شامل اعضای افقی اصلی می‌باشد. لازم به ذکر است که اعضای افقی اصلی شامل تیرآهن‌ معمولی و تیرآهن بال پهن می‌شوند. اتصال تیرچه به شاه تیر خواهد بود و تحمل بار وارده از سقف را به شاه تیر، عهده‌دار است. همچنین اتصالات تیر به ستون به 3 شکل ساده، صلب و نیمه صلب انجام می‌گیرد.

جمع بندی

اسکلت فلزی متشکل از اجزایی همچون تیر و ستون است که به کمک جوشکاری به هم‌دیگر متصل شده‌اند و اساس یک ساختمان را تشکیل می‌دهند و به جهت تحمل نیروی وارده به سازه، حائز اهمیت بسیاری هستند. مراحل اجرای آن شامل خاک برداری، پیاده سازی نقشه، گودبرداری، اجرای بتن مگر، آرماتوربندی، قالب بندی، اجرای بیس پلیت، بتن ریزی و نهایتا اجرای اسکلت فلزی به کمک تیر و ستون می‌شود.

سوالات متداول

مراحل اجرای فونداسیون اسکلت فلزی چیست؟

این مراحل شامل خاک‌برداری، پیاده‌سازی نقشه، گودبرداری، اجرای بتن مگر، آرماتوربندی، قالب بندی، اجرای بیس پلیت و بتن ریزی می‌شود.

اتصالات اسکلت فلزی چگونه انجام می‌شود؟

در اسکلت فلزی اتصالات به کمک پیچ و مهره، پرچ یا جوشکاری انجام می‌گیرد.