ساخت اسکلت فلزی در مشهد

تاریخچه اسکلت فلزی

اگر چه استفاده از آهن به قرن ها قبل باز می گردد، اما از به کارگیری آن در صنعت ساخت و ساز سال های زیادی نمی‌گذرد، پیش از اختراع فولاد ساختمانی آلیاژهای دیگر آهن، چون آهن ورزیده (ترکیب آهن کمتر از 08/0 درصد کربن)، فولاد معمولی و چدن برای ساخت صنایع فلزی مورد استفاده قرار می گرفت. اولین بار در اواخر دهه ۱۸۰۰ میلادی مهندس بریتانیایی به نام هنری بسمر تحول بزرگی در تولید انبوه فولاد با هزینه کمتر ابداع کرد. در اوایل قرن ۲۰ میلادی ( اواسط جنگ جهانی دوم) محبوبیت استفاده از فولاد در ساخت و سازها افزایش چشمگیری پیدا کرد و ابتدا به عنوان پناهگاه و انبار مورد استفاده قرار می گرفت و با پایان یافتن جنگ فولاد راحت‌تر در دسترس عموم قرار گرفت و به یک استاندارد جهانی برای ساخت و ساز تبدیل شد. در سال های اخیر فولاد به یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی تبدیل شده است.

سازه فولادی

سازه فولادی یکی از انواع سازه های مهندسی پر کاربرد در صنعت ساختمان است که با استفاده از فولاد ساختمانی ساخته می شود و بهترین گزینه در بسیاری از سازه‌های بزرگ به حساب می آید.
سیستم سازه ای سازه های فولادی که به مجموعه المان ها باربر گفته می شود و وظیفه آن نگهداری از کل ساختمان و تمام المان های آن می باشد. انواع سازه های فولادی عبارتند از: سازه قابی، کششی یا کابلی، پوسته ای، غشایی یا سازه پارچه ای، خرپایی و غیره.

فولاد ساختمانی

یکی از انواع فولاد است که به عنوان یکی از مصالح اصلی سازه های فلزی استفاده می شود. مهم ترین ویژگی که فولاد ساختمانی باید داشته باشد، استحکام و دوام مناسب آن هاست البته مشخصات دیگری چون میزان چقرمگی مناسب، جوش پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام در برابر فشار وزن نیز دارای اهمیت است.
مصالح آهنی به سه دسته اصلی فولاد نرمه، فولاد مقاوم و بسیار مقاوم دسته بندی می شوند. بیشترین مصرف فولاد ساختمانی از فولاد نرمه است. معمولا در فولاد ساختمانی از کربن و آلیاژ های دیگری چون نیکل، کروم، منگنز و ... استفاده می شود که تاثیر بسیاری بر روی اکسیژن زایی، مقاومت به خوردگی، استحکام بخشی و ... دارند.  ST52،ST37و ST60 از مطرح ترین استانداردهای و دسته بندی آهن به شمار می آید کهST37  از پر استفاده ترین استاندارهای مصالح فولادی است. در این نوع فولاد به دلیل درصد کم کربن قابلیت جوشکاری خوبی وجود دارد و به دلیل شکل پذیری بالایی که فولاد ساختمانی دارند و به اشکال متنوعی در بازار دیده می شوند و در ساخت اسکلت فلزی در مشهد نیز به طور گسترده به کار می روند.

اشکال فولاد ساختمانی

ناودانی، نبشی، پروفیل، لوله، سپری ، مقطع I، میلگرد، تسمه، ورق و پرلین از انواع اشکال ساختمانی هستند.

اجزای سازه های فولادی ( قابی)

به طور کلی سازه فولادی قابی از چهار جز اصلی تشکیل می شود:
۱. تیر: یکی از مهم ترین اجزای سازه فلزی است که به صورت افقی در ترکیب با سایر اعضای سازه قرار می گیرد و تحت تاثیر بارهای اعمال شده بر راستای عمودی بر محور طولی شان قرار دارند.
۲. ستون: ستون عضوی عمودی سازه است و نیروی محوری وارده بر سازه را تحمل می کند. انتقال بار محوری از تیر و دال به عضوهای پایینی مانند کف و فونداسیون وظیفه اصلی ستون ها می باشد.
۳. اعضای کششی: این اعضا برای نگهداری و انتقال بارهای محوری کششی طراحی می شوند به طور مثال می توان مهاربندها و اعضا خرپا را نام برد.
۴. اعضای خمشی و فشاری: اتصالات از مهم ترین اعضادر سازه فولادی به حساب می آیند که معمولا تحت تاثیر ترکیبی از بارها مانند بارهای محوری، خمشی، برشی و پیچی قرار می گیرند و وظیفه کنار هم نگه داشتن عضوها در کنار هم و توزیع مناسب نیرو های اعمال شده بین آن ها را بر عهده دارند و شامل انواع اتصالات جوشی، پرچی (براساس ابزار اتصال) و اتصالات فلنجی، صفحه ای، نشیمن، اتصالات مفصلی یا ساده، اتصالات گیردار یا صلب ( براساس توزیع نیرو ها) تقسیم بندی می شوند.

روش های اتصال سازه های فولادی

اتصال به روش جوشکاری:

یکی از روش های مرسوم در نحوه اتصال قطعات فولادی استفاده از روش جوشکاری است، در این حالت باید مشخصات الکترود مصرفی با استانداردهای ملی ایران، نشریه ۶۱۲ و سایر مراجع معتبر مطابقت داشته باشد.

اتصال به روش پیچی:

اتصالات پیچی به دو روش قابل اجرا است، پیچ خودکار و پیچ مهره.
پیچ خودکار: در این روش باید از پیچ های نوک تیز و یا سرمته دار استفاده شود. در صورتی که بخواهند صفحات گچی را به فولادی متصل کنند از پیچ های سر تخت باید استفاده کرد. این نوع پیچ ها از نوع معمولی و پر مقاومت هستند. یکی از نکات مهمی که در به کارگیری این پیچ ها باید در نظر داشت، هنگام نصب پیچ باید به نحوی نصب و محکم شوند که عملکرد مناسب اتصال تامین شود.
پیچ و مهره: به کارگیری پیچ و مهره برای اتصال اعضا سازه بسیار متداول است و به نیروی کار حرفه ای نیاز ندارد. پیچ های به کار گرفته شده باید پر مقاومت باشند، پیچ A307 یکی از رایج ترین و با استحکام ترین نوع پیچ به شمار می آید.

پوشش سقف اسکلت فلزی

برای سقف اسکلت های فولادی معمولا از سه پوشش استفاده می شود:

سقف کرومیت:

این نوع سقف ساده ترین پوشش برای سقف می باشد به تیرچه فولادی نیر معروف است و دارای جان باز می باشد و به سقف های تیرچه بلوک در اسکلت های بتنی شباهت دارد. بعد از جوشکاری تیر و ستون، تیرچه های کرومیت جوش داده می شود و سپس بین تیرچه ها با بلوک سقفی که معمولا یونولیت است پر می شود. اجرای این نوع سقف سریع است، تحمل وزن زیادی دارد و اتصال آن ها به سازه باعث می شود تا سقف یکدست و یکپارچه ای ایجاد شود. 

سقف کامپوزیت:

به دلیل استفاده همزمان فولاد و بتن به آن سقف مختلط نیز می گویند. برای ایجاد یکپارچگی از برشگیر استفاده می شود. برشگیر باعث ایجاد درگیری در بتن می شود. سقف کامپوزیت با شمع بندی و بدون شمع بندی به هر دو روش طراحی و اجرا می شود. سقف های کامپوزیت مقاومت بالایی دارند وزن زیادی را تحمل می کنند و مدت زمان نصب نیز طولانی تر است.

سقف عرشه فولادی ( متال دک):

یکی از کاربردی ترین سقف ها می باشد که جز سقف کامپوزیت است در ساخت این سقف های از ورق های گالوانیزه که به صورت ذوزنقه ای نورد شده اند استفاده می شود. هزینه اجرای این نوع سقف نسبت به سقف کامپوزیت بیشتر و به بتن کمتری نیاز دارد. وزن این نوع سقف بسیار سبک، عمر و دوام بالایی دارند و سرعت اجرا آن نسبت به سقف های کمپوزیت و کرومیت بیشتر است.

ویژگی های اسکلت فلزی

فولاد در مقایسه با بتن مقاومت بیشتری دارد.
به علت همگن بودن فولاد خواص ارتجاعی محاسباتی با تقریب خوبی مانند نمونه واقعی عمل می کند و در سرتاسر آن یکسان می باشد.
در مقایسه با قالب های بتنی به دلیل سبک تر بودن ضریب نیروی زلزله کمتر است.
فولاد به دلیل شکل پذیری بالایی که دارد در برابر تنش ها ( خرابی) و نیروی دینامیکی و ضربه ای تحمل بهتری از خود نشان می‌دهد و به دلیل دوام بالای فولاد اگر ساختمان های فولادی به درستی نگهداری شوند برای سالیان زیادی قابل بهره برداری است.
وزن اسکلت های فولادی بسیار کمتر از ساختمان های بتنی است.
اسکلت های فلزی در مقایسه با اسکلت های بتنی فضای کمتری اشغال می‌کنند.
در هر مرحله از کار بدون از بین بردن مصالح می توان اسکلت فلزی را تقویت و مقاوم سازی کرد.
به دلیل ساخت قطعات اسکلت در کارخانه هنگام نصب محدودیت های کمتری وجود دارد.
سرعت نصب قطعات فلزی کمتر از قطعات بتنی است.
به دلیل ساخت کارخانه ای قطعات اسکلت فلزی، میزان هدر رفتن مصالح کمتر از مشابه بتنی است.
اسکلت های فلزی برای سازه های بلند مناسب تر هستند.
پیشرفت پروژه فلزی نسبت به بتنی سریع تر است.
در تمام مراحل ساخت و نصب اسکلت فلزی می توان بازرسی مناسب را انجام داد.

مراحل ساخت اسکلت فولادی در کارخانه

1.  آماده سازی نقشه های سازه با توجه به نقشه محاسباتی
۲. برش ورق ها (تسمه بری) با توجه به ابعاد مندرج در نقشه 
۳. پخ زنی ورق ها و اتصال قطعات توسط جوش شیاری ( تسمه سازی)
۴. برشکاری استیفنرها و اتصالات توسط دستگاه CNC و پلاسما
۵. اجرای شاسی و آماده سازی جهت مونتاژ قطعات
۶. مونتاژ قطعات و ساخت مقاطع Box، H و I
۷. تکمیل مراحل جوشکاری
۸. سوراخ کاری فلنج ها، صفحه ستون ها و اتصالات توسط دستگاه دریل رادیال و مگنت 
۹. انجام تست های مورد نیاز
۱۰. تمیزکاری سندبلاست و رنگ بر حسب نیاز پروژه
۱۱. کنترل کیفی نهایی
۱۲. ارسال قطعات به محل نصب
بهینه سازی اسکلت فلزی
استفاده از متدها و تکنیک های روز دنیا برای بهینه سازی عملکرد سازه و حداکثر نمودن مقدار ایمنی در برابر بلاهای طبیعی به ویژه زلزله از مهم ترین اهداف بهینه سازی است که توسط مهندس سازه انجام می‌گیرد.

تقسیم بندی اسکلت های فولادی

ساخت اسکلت فولادی در مشهد و دیگر شهرهای ایران از نظر نحوه اجرا به سه دسته پیش ساخته، نیمه پیش ساخته و درجا تقسیم می شوند.
در حالت پیش ساخته قطعات به طور کامل در کارخانه برش داده می شوند و توسط ماهرترین استاد کارها مونتاژ و جوشکاری شده و با بهترین رنگ ها و در ضخامت مورد نظر رنگ آمیزی می شود و برای اتصال و نصب به محل پروژه فرستاده می شود، در حالت نیمه پیش ساخته برخی قطعات در کارگاه ساخته مونتاژ و جوش کاری می شود و بقیه قطعات در پای کار ساخته و نصب می شوند.
در اسکلت های فولادی درجا کلیه قطعات در محل پروژه مونتاژ و جوش کاری می شوند و در انتها نصب می شوند.
همانطور که قبلا یادآور شدیم ساخت قطعات اسکلت فلزی در کارخانه با نظارت مستمر و با امکاناتی از قبیل تجهیزات مناسب، نیروی کار حرفه ای و مهندسین با تجربه و تیم بازرسی خبره انجام می گیرد.
توصیه می شود تا حد امکان قطعات در کارخانه ساخته شوند و سپس جهت اجرا به محل کارگاه ارسال و نصب شوند. به خصوص در پروژه های بزرگ که حجم کار و عملیات جوشکاری بالاست این موضوع بسیار اهمیت دارد و یکی از دلایلی که اتصالات پیچ و مهره در سازه های فولادی بیشتر رواج پیدا کرده است کیفیت بالای اتصالات جوشی در محل کارخانه است همچنین کنترل اتصالات پیچ و مهره توسط ناظر آسان تر و کم هزینه تر است

ویژگی بهترین کارخانه ساخت اسکلت فلزی

بهترین کارخانه ساخت اسکلت فلزی باید تمام تجهیزات پیشرفته و به روز را برای مونتاژ، جوشکاری، برشکاری، رنگ آمیزی و ... داشته باشد. این تجهیزات شامل دستگاه های برش CNC، برش پلاسما، دستگاه برش ورقی و پخ زنی، دستگاه جوش زیر پودری، دستگاه جوش اتوماتیک، کمپرسور باد برای رنگ آمیزی، جرثقیل سقفی، دریل رادیال، گیوتین و همچین بهره گیری از نیروی متخصص و مهندسین با تجربه و حرفه ایی است.

برای مشاوره تخصصی رایگان می توانید با شماره های مستقیم شرکت تماس بگیرید و یا از طریق فرم استعلام قیمت درخواست خود را ثبت کنید تا مهندسین مشاور شرکت در کوتاه ترین زمان با شما تماس بگیرند و اطلاعات لازم را در اختیارتان قرار دهند.