اسکلت فلزی

نوآوران سازه طراح وسازنده اسکلت های فلزی

اسکلت فلزی رو همه دیدیم و تقریبا حدود آشنایی رابا این نوع سازه داریم.دراین مقاله سعی داریم بابرسی کامل این نوع سازه(اسکلت فلزی) بیشترآشنا شیم ومطالب مهم رادراسکلت فلزی بیان کنیم.چنانچه قصداجرای اسکلت فلزی را دارید مطالب وعکس وویدیو هارو ببینید.

اسکلت فلزی
اسکلت فلزی

مطالب مهم در اسکلت فلزی به شرح زیرمیباشد

  • اجزای مهم دراسکلت فلزی
  • هزینه اجرای اسکلت فلزی
  • تفاوت اسکلت فلزبابتن

اسکلت فلزی یکی ازقدیمی ترین و مقاوم ترین سازه های ساختمانی است که همچنان محبوبیت خودش را از دست نداده است و همچنان ساختمان های بلند قامت و برج های بلندو عظیم از این نوع اسکلت ساخته میشود.

-انواع اتصالات تیربه ستون در اسکلت فلزی:

A:اتصال گیره دار:اتصالی است که به انظمام تحمل نیروی برش حاصل ازبارعمود،توانایی تحمل لنگرحاصل از زلزله رانیز دارد.

اتصال گیردار((کله گاوی)) اتصال گیردار((کله گاوی))

B:اتصال مفصلی:یک نوع اتصال ساده که فقط برای تحمل بار عمود طراحی میشود،دراین محل اتصال هیچگونه لنگری وجود ندارد،معمولا دراتصال مفصلی تیر به ستون یک نبشی درزیر تیر ویک نبشی در روی تیر قرارمیگیرد

C:اتصال بادبندها:این نوع اتصال مختص بادبندهادراسکلت فلزی هستند،وظیفه آنها تحمل و انتقال بارهای جانبی ازتیر به ستون و از ستون به زمین است،مانند زلزله،باد و….

 

اسکلت های فلزی با 3نوع اتصال به هم نصب میشوند

1-اتصال جوشی:در این نوع اتصال کلیات تیرها و ستونها در محل احداث نصب و بعد از نصب توسط جوشکاران ماهرقطعات تیر وستون را به هم فول جوش میکنند.

A-مزایا اتصال جوشی:استحکام بالا-ایجاد اتصال پیوسته-قابل تحمل و وزن بالا-مقاومت دربرابر بارهای دینامیکی-هزینه کمتری نسبت به اتصال پیج و مهره

B:معایب اتصال جوشی:نیازبه نیروی جوشکار حرفه ای-نیاز به بازرسی دایم-عدم امکان جداسازی بعد ازاتصال و فول جوش-زمان اجرا بیشتر نسبت به پیچ .مهره

2-اتصال پیچ ومهره:دراین نوع اتصال کلیات قطعات اعم از تیرها،ستونها درکارگاه مجهز جوشکاری شده وتوسط ورق های سوراخ شده  در محل احداث نصب میگردد

B-مزایا اتصال پیچ و مهره ای:نصب راحت(بازوبسته مردن)-امکان تعویض وجایگزینی-سرعت نصب بالا-کیفیت جوش بالا-

B:معایب اتصال پیچ و مهره:استحکام پایین تر نسبت به اتصال جوشی-عدم پیوستگی دراتصال ها-امکان هرزشدن پیچ و مهره هاو یا شل شدن آنها

3-اتصال پرچی:این روش در قدیم رایج بوده و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمیگیرد.

اجزای مهم اسکلت فلزی کدامند؟

تعریف اجزای کششی،خمشی،ترکیبی و فشاری در اسکلت فلزی

اجزای کششی:این قطعات شامل میلگرد،پروفیل،بادبندها وخرپاها هستندکه برای تحمل و انتقال بار در امتدادافزایش طول استفاده میشود

اجزای فشاری:شامل ستونها،بال فوقانی تیرهاکه برای تحمل و انتقال بارهااستفاده میگردد.

اجزای خمشی:شامل تیرها،تیرهای اصلی،شاه تیرهاوتیرچه ها که برای بار اصلی در محور طولی وانتقال باراصلی به ستونها بکارمیروند.

اجزای ترکیبی:شامل اجزای هستند که درمعرض  بارهای خمشی،فشاری،کششی قرار میگیرند.

ستونها:

در اسکلت فلزی، ستون‌ها برای انتقال بارها به سازه کاربرد دارند و می‌توانند به انواع مختلفی تقسیم شوند. در زیر تعدادی از انواع ستون‌های استفاده شده در اسکلت‌های فلزی آورده شده است:

1.ستون‌های باکس ورق:
– این نوع ستون‌ها دارای قطاع‌های مستطیلی ومربعی با شکل مستطیلی  ومربعی در مقطع عرضی هستند.

این نوع ستونها برای اسکلت های کاملا اصولی و مهندسی و ساختمان های عظیم بکار میرود.

2.ستون‌های Hیا هاش:
– ستون‌هایی با ورق های ضخامت بالامونتاژشده که شکلی متقارن دارند.
– این نوع ستون‌ها به عنوان یک گزینه مناسب نیز برای ساختمان‌ها مطرح هستند.این نوع ستونها معمولا در ساختمان هایی که تا 6طبقه ارتفاع دارن مناسب و طراحی محاسباتی میگردد

3.ستون‌های IPE یا تیراهن:
– ستون‌هایی تشکیل شده ازدو یاسه عدد تیراهن بهم دوخته شده.این نوع ستونها میتوانند بهم چسبیده یا بصورت پاباز اجرا کرد. 

درحالت چسبیده بصورت مقطعی جوش زده میشوند،بطورمثال طول جوش اگه 10سانتی مترباشد به همان مقدار جا میگذاریم و دوباره جوش میدهیم

4.ستون‌های ترکیبی:

– ستون‌هایی که مقطع عرضی آنها از ترکیب چند شکل هندسی مختلف می‌باشد، مثلاً مربع و مستطیل.
– این نوع ستون‌ها ممکن است برای ارائه زیبایی به طراحی ساختمان یا برای انتقال بارهای خاص مورد استفاده قرار گیرند.معمولاً در ساختمان‌هایی با طراحی خاص و جذاب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

5.ستون‌های نازک،دایره،پروفیل:
– ستون‌هایی با مقطع عرضی باریک که برای فضایی با محدودیت از نظر فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند فضاهای باز و یا ساختمان‌های با طراحی خاص.البته این نوع ستونها از نظر مهندسی قابل تایید نیستن.

همچنین، ستون‌های فلزی می‌توانند به صورت جداگانه و یا به صورت ترکیبی با دیگر عناصر سازه مانند تیرها و سیستم‌های دیوار برشی استفاده شوند تا به انتقال بارها و استحکام سازه کمک کنند.

تیرها در اسکلت فلزی:

در اسکلت فلزی ساختمان‌ها، انواع مختلفی از تیرها استفاده می‌شود، هرکدام با ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود. در زیر، تعدادی از انواع معمول تیرها در اسکلت فلزی ذکر شده است:

A-تیرورق:معمولا اکثرا در طراحی ها این نوع تیر پرکاربردترین تیر اجرایی در اسکلت فلزی میباشد،با توجه به نقشه سازه ضحامت ورق جان . بال ها انهارا سفارش داده ئ با جوش بهم دیگه متصل و فول جوش مینمایم این نوع تیر ها بعنوان تیرهای اصلی درسازه استفاده میشود

B-تیرIPE:این نوع تیرها در سازه های معمولی بعنوان تیر فرعی استفاده میشود یا تیر اصلی استفاده میشود.البته در خیلی از طراحی ها این نوع تیر ها را با ورق در قسمت های بال و جان تقویت میکنند

  1.  
  2. مهاربندها،بادبندها

سیستم مهاربندی سازه فولادی بخش کوچکی از ساختمان سازه فولادی و یک بخش ضروری است. در سازه فولادی پورتال، مهاربندی سازه فولادی عملکردهای حیاتی دارد.

استحکام ساختاری طولی  سازه قاب فولادی پورتال  در جهت طول نسبتاً ضعیف است، بنابراین برای اطمینان از صلبیت طولی و پایداری طولی، لازم است مهاربندی‌هایی در جهت طولی نصب شود. وظیفه اصلی سیستم مهاربندی انتقال باد، بار جرثقیل و بار زلزله وارد شده به سازه طولی از محل عمل آن به سازه باربر اصلی و در نهایت به فونداسیون می باشد. در همان زمان، قاب افقی به یک سیستم هندسی غیرقابل تغییر متصل می شود تا اطمینان حاصل شود که سازه می تواند بار را تحمل کند. در این مقاله به معرفی مهاربندی  سازه های فولادی  از سه جنبه آرایش مهاربندی، فرم مهاربندی، طراحی میله مهاربندی می پردازیم.

چیدمان مهاربندی

مهاربندی های افقی بالایی باید در سطح بالایی تیر و مهاربندی های بین ستونی باید بین ستون ها تنظیم شود. این مهاربندی ها باید در یک اتاق نصب شوند. از آنجایی که نیروی حاصل از نیروی مهار پوست به تیر سقف در نهایت توسط سیستم مهاربندی متعادل می شود، بنابراین لازم است صفحه نگهدارنده تا حد امکان به صفحه ای که زنگ در آن قرار دارد نزدیک باشد، که می تواند از خروج از مرکز کل انتقال نیروی طولی سقف جلوگیری کند. سیستم. برای بریس قیچی متقاطع، اگر میله از فولاد گرد انتخاب شده باشد، می توان آن را با سوراخ کردن تار در نزدیکی فلنج بالایی، یا جوش دادن صفحه اتصال روی فلنج بالایی به طور مستقیم به عنوان نقطه اتصال به دست آورد. اگر از فولاد زاویه ای استفاده شود، صفحه اتصال همچنان می تواند به فلنج بالایی جوش داده شود.

فرم مهاربندی

سیستم مهاربندی  سازه قاب فولادی پورتال سبک  شامل مهاربندی افقی سقف و مهاربندی بین ستونی است. با توجه به مکانیسم کار، می توان آن را به مهاربندی انعطاف پذیر و مهاربندی صلب تقسیم کرد. با توجه به ساختار، مهاربندی بین ستونی به مهاربندی های متقاطع مورب و مهاربندی های ستون متصل به صلب تقسیم می شود. اجزای مهاربندی انعطاف پذیر سیم طناب های فولادی گالوانیزه، فولاد گرد، فولاد نواری یا فولاد زاویه ای هستند. به دلیل طول نسبتاً زیاد اجزاء، به سختی می توان آنها را فشرده کرد. تحت تأثیر بار طولی در یک جهت، با کشیده شدن قطعه دیگر از کار خارج می شود. اما یک لوله مربع یا یک لوله گرد می تواند کشش و فشار را به عنوان قسمت مهاربندی سفت و سخت تحمل کند. ساختار مهاربند متقاطع شامل مزایای انتقال نیرو ساده و مستقیم، مواد کمتر و استحکام بیشتر است. این یک سیستم مهاربندی استاندارد برای سقف ها، دیوارهای جانبی و شیروانی در  ساختمان های سازه های فولادی سبک است . با توجه به الزامات عملکرد و ظاهر ساختمان، مهاربندی های متقاطع را نمی توان در برخی از سوله ها قرار داد و در این زمان می توان مهاربندی های پورتال را تنظیم کرد. این نوع مهاربندی را می توان به صورت طولی در فضای بین دو ستون جانبی یا بین ستون های داخلی سازه چند دهانه ثابت کرد. تکیه گاه ستون با پایه ستون ثابت به فونداسیون حول محور ضعیف بیشتر برای محافظت از سازه ساختمان استفاده می شود. به عنوان مثال، بیشترین مورد استفاده، سازه اسکلت فلزی است که نیاز به باز بودن دیوار برای ورود و خروج خودروها دارد. این ساختمان ها معمولاً بسیار طولانی هستند و دارای لبه های کم ارتفاع و خلیج های زیادی هستند.

تفاوت اسکلت بتنی و اسکلت فلزی درچیست؟

تفاوت هایی زیادی ما بین اسکلت فلزی و اسکلت بتنی وجود داردوهرکدام از این سازه ها دارای معایب و مزایایی نیز میباشندودراخر این مقاله میپردازیم به انتخاب این دو نوع سازه پرطرفدار

ابتدا بگم که سازه های بتنی تشکیل شده از میلگرد های فولادی،وبتن میباشد.درابتدا میلگردها توسط آرماتوبندها بسته،خم میشوندو در انتها با بتن ریزی نهایی اسکلت بتنی ما آماده میشود

تفاوت اسکلت فلزی و اسکلت بتنی

مزایا اسکلت فلزی:یکی از مزایای اسکلت های فلزی مقاومت بالا آنها دربرابر زلزله میباشد که با توجه به انعطاف خاص در فلز این امر باعث گردیده درحین زلزله اسکلت تخریب نگردد.

طول عمر بالا در اسکلت فلز-قدرت کششی بالا-استفاده از حداکثر فضای بنا .سرعت اجرای دوبرابری نسبت به بتن.وزن پایین تر نسبت به اسکلت های بتنی-ظرافت بالاتر-و در آخراسکلت های فلزی بعد از اتمام طول عمرشان نیز قطعات آهنی شان نیز قابل فروش  است و میتوانند هزینه قابل چشم گیری را به ما عودت دهد

معایب اسکلت فلزی:رسانای گرمای زیاد((ذوب شدن دردماهای بالا))-زنگ زدگی((در صورتی که پوشش های مناسب را روی اسکلت اعمال نکرده باشیم،مانند،ضدزنگ،ضدحریق و….و درآخر یکی از دلایلی که اکثرا از اسکلت فلز به اسکلت بتنی روی آوردن هزینه  ساخت و اجرای اسکلت فلزی  بیشتر از اسکلت بتنی میباشد.که این امر باعث گردیده کارفرمایان و سازنگانی که کارشان ساخت وفروش است اسکلت بتن  را اجرا کنند

مزایای اسکلت بتنی: بتاسکلتنی هزینه کمتری را در اجرا به خود اختصاص میدهد نسبت به اسکلت فلزی-دوام زیاد دربرابر حرارت با دمای بالا-مقاوم دربرابر همه نوع آب و هوایی-کمانش کمتر نسبت به اسکلت فلزی -هزینه نگهداری کمتر نسبت به اسکلت فلزی 

معایب اسکلت بتنی:وزن بسیار بالا اسکلت بتنی-تحمل کمتر نیروی کششی در اثر زلزله-عدم امکان ترمیم بعد از اجرا-اشغال  فضای بنا  خیلی زیاد توسط ستونها و تیر ها در اسکلت بتنی -زمان اجرای طولانی -درزمان وقوع زلزله  با ریشتر های بالا احتمال خورد شدن و ترک خوردن در ستونها و تیر ها

اسکلت فلزی بهتره یا اسکلت بتنی ؟

هرکدام از این سازه با توجه به موقیعت مکانی محل احداث دارای ویژگی های خاص خودشون هستند طبق طراحی که شده اند مورد استفاده قرار میگیرند.پس ما باید با توجه به سازه مورد نیازمان آن سازه را انتخاب نماییم ،همه ی عوامل در اجرای اسکلت تاثیر گذارند از جمله هزینه که میخاید بکنید- زمانی که برای اجرا دارید-مقاومت و میزان زلزله خیز بودن منطقه-و از همه مهمتر اشغال نشدن فضا توسط تیرها وستونها میباشد.پس باتوجه به نیازهایمان بیایم نوع اسکلت مان را انتخاب نمایم.

فلز
بتن
بتنی
فلزی

برای ساخت ویلا از چه نوع اسکلتی استفاده کنیم؟

باتوجه به اینکه اگه محل احداث چنانچه در معرض رطوبت قرار ندارد و متراژ زیر بنا کمتر از 400 متر است((برآورد هزینه ای)) بهترین انتخاب انتخاب اسکلت فلزی است

لذا اسکلت فلزی فضای کمتری از حجم بنا رو اشغال میکندو روند اجرایی سریعی دارد و در این متراژهای پایین  هزینه های اجرا تقریبی با اسکلت بتن برابر است پس بهتراست گزینه مناسب که همون اسکلت فلزی است را انتخاب نماییم ((نکته))معمولا در ویلا ها با توجه به اینکه پیچیدگی در اجرا و نماهای  پیچیده بهتر عمل میکند

بهترین سقف برای اسکلت فلزی چیست؟

چه نوع سقف هایی برای اسکلت فلزی مناسب است؟

A-عرشه فولادی-B-سقف تیرچه کرومیت-C-سقف دال بتنی-D-سقف شیروانی 

برای سقف اسکلت فلزی چه سقفی بزنیم؟بهترین ومقاوم ترین سقف برای اسکلت فلزی سقف عرشه فولادی است.

گزینه بعدی سقف دال بتنی است.این نوع سقف در سازه های بتنی و فلزی طرفدار های خاص خودشو را دارد

سقف تیرچه کرومیت:این نوع سقف از مابقی سقف های قید شده مقرون بصرفه تر میباشد ومعمولا مختص اسکلت های فلزی میباشد

سقف آخر،سقف شیروانی است که با توجه به سبک انتخابی  این نوع سقف انتخاب میشود.سقف شیروانی یک نوع سقف سبک وبرای مناطق باران خیز مورد استفاده قرار میگیرد،سقف شیروانی در مدل های مختلفی اجرا میگردد.

انواع سبک و مدل های سقف شیروانی:سقف سینوسی-سقف پرچینی-سقف دوشیب یا هشتی-سقف فرانسوی-سقف چهارشیب-

سقف عرشه فولادی
سقف عرشه فولادی
photo_2024-02-20_12-28-59
سقف تیرچه کرومیت فلزی

هزینه ساخت اسکلت فلزی

هزینه ساخت اسکلت فلزی به عواملی اعم از نوع طراحی محاسباتی توسط مهندس طراح

میزان متراژ بنا و تعداد طبقات دارد،هرچقدرطبقات بیشتر وزن  وضخامت اهن و ورقها بیشتر میگردد

نوع اتصال اسکلت فلزی((پیج ومهره))((اتصال جوشی))

موقعیت اجرایی احداث سازه((دسترسی آسان))

بریم برای محاسبه یک سازه با حدود میانگین ،قیمت اجرا شده اسکلت فلزی در سال 1402 باتوجه به اتصالات جوشی،اتصال گیردار نوع آهن ها از ورق و تیراهن مخلوط باشد ومیزان دستمزد وکرایه ماشین آلات((جرثقیل))-رنگ آمیزی

درهرمتر مربع اسکلت فلزی میانگین مقدار80 الی 100 کیلوگرم آهن استفاده میگردد که با ضرب این عددبه قیمت روز آهن 30.000هزارتومان به علاوه  دستمزد اجرا به مقدار کیلویی 7.000هزارتومان .حدود هزینه بابت اجرای اسکلت فلزی در هر متر مربع از طبقات معادل 2.900.000 الی 3.6000.000باید درنظر گرفت.

یعنی اگه ما یک ساختمان 5طبقه داشته باشیم و هر طبقه 200 متر مربع باشد5*200=1000متر کلی داریم

1000متر مربع *3.0000.000=3.0000.000.0000میلیارد تومان کل هزینه اسکلت فلزی ما میشود.

مراحل ساخت سازه واسکلت فلزی جوشی

در این مقاله سعی داریم بصورت مختصراز مراحل صفرتا صد اجرای سازه فلزی برای آشنایی شماوموارد مهم در زمینه استانداردها نوشته شده است لازم به ذکر میباشددر هر استان از کشور نحوه طراحی هاومدل های اجرا باهم دیگه تفاوت دارند. 

برای ساخت صفرتاصد یک سازه فلزی جوشی اولین کار طراحی  سازه هستش که این امر توسط مهندس عمران محاسبات سازه به انجام میگردد.

البته بایستی قبل از طراحی سازه طراحی معماری انجام گردد لذا تا جانمایی ستونها،جانمایی اتاق ها و….. ومتراژکلی بنا مشخص گردد.

نمونه ای از طراحی محاسباتی سازه فلزی

بعد از طراحی سازه نوبت به نقشه برداری از زمین مورد نظر و محل احداث است که بایستی نقشه بردار محل اجرای نوارهای فنداسیسون را مشخص کرده وهمچنین محل دقیق آکس ستونهارو مشخحص نمایید،بعدازمشخص نمودن محل فنداسیون نوبت به گود برداری یامسطح کردن زمین میرسه،مرحله ی بعدی اجرای بتن مگر میباشد ((ضخامت بتن مگربایستی 10سانتی متر باشد)) 

بعد از طراحی سازه،گودبرداری وبتن مگر، شروع به اجرای فنداسیون میکنیم،در این مرحله فنداسیون توسط آرماتوربندهای ماهر بایستی انجام گردد،با توجه به طراحی ابعاد وحجم آرماتورمشخص شده میلگردها بهم بافته میشوند و در ادامه قالب بندی میشود.

بعد از قالب بندی نوبت به گذاشتن صفحه ستونها میباشد،این کار بایستی به طوری دقیق انجام گردد،که در ستون گذاری به مشکلی برنخوریم.

بعداز گذاشتن صفحات و بتن ریزی فنداسیون،مراحل به عمل آوری بتن را انجام میدیم ،این کار با توجه به دمای هوا منطقه و طبق جدول و در مبحث 9 توجه گردد.بعد از اتمام فنداسیون استارت اسکلت فلزی رو میزنیم.

مراحل ساخت اسکلت فلزی:

1-ساخت ستونها:این عملیات به شکل های متفاوتی به انجام میگردد،نوع ستون در نقشه سازه مشخص گردیده است جفت کردن انواع تیرآهن ها(ساده)-جفت کردن انواع تیرآهن ها با ورق تقویت-مونتاژ کردن ستونهای باکس با ورق در ابعاد مختلف -ساخت ستونهای Hبا استفاده از ورق هاتوجه داشته باشید نوع جوش در هرکدام از این نوع ستونهامیتواند باهم تفاوت داشته باشد.

ویدیو هایی از مونتاژ ستونهای فلزی

مرحله بعد از ساخت ستونها ،ساخت تیرهای اسکلت میباشد.دراسکلت فلزی چندین نوع تیر وجود داردکه هرکدام ازاین  نوع تیرها با توجه به محاسبات سازه باید ساخته یا سفارش داده شود.

تیرآهن:ساده ترین تیرها در اسکلت فلزی میباشدکه در کارخانه های ساخت فولاد به شکل های متفاوت و در سایز های مختلفی ساخته و روانه ی بازار میشوند نام وبا نام لاتین ((IPE)) شناخته میشود.

تیرورق:در طراحی های سازه عظیم و اصولی معمولا این نوع تیرها محاسبه میگردد.تیر ورق ها با تشکیل 3 عدد ورق ((دوعددبال پایینی و بالایی))ویک عدد ورق جان،ضخامت این  و عرض این ورق ها باتوجه به طول ومیزان فشارو کشش انها نیز متفاوت میباشد  تیرورق هارو با نام لاتین ((PG))میشناسند.

درادامه بعد از تکمیل شدن آیتم های ستونها و تیرهای اسکلت رنگ آمیزی اسکلت را انجام میدهیم،بهترین رنگ برای اسکلت فلزی رنگ سوله هستش حداقل ضخامت رنگ روی آهن باید80 میکرون باشد.

مرحله آخراسکلت فلزی نصب و جوشکاری آن است .

بعداز نصب سکلت فلزی و اتمام جوشکاری میپردازیم به اجرای سقف:

برای اجرای سقف با توجه به طراحی نقشه سازه و یااینکه میتوانید یک نوع از سقف های قید شده دراین صفحه را اجرا نمایید،لازم به ذکر میباشد که اجرای هر نوع سقف برای اسکلت فلزی باید از قبل طراحی یاپیشبینی شده باشد.

خوشحال میشیم نظراتتون ببینیم