اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه

اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه یکی از مدرن‌ترین و مقاوم‌ترین اسکلت‌های ساختمانی است و برای افزایش دوام سازه‌های یک طبقه انتخابی ایده‌آل به شمار می‌آید. این نوع از اسکلت با تیر آهن‌های مختلفی اجرا می‌شود و مزایای زیادی را برای یک پروژه ساختمانی به ارمغان می‌آورد. مهم‌ترین مزیت اسکلت فلزی کاهش هزینه‌های احداث ساختمان است. شما عزیزانی که می‌خواهید اسکلت‌های فلزی را در پروژه‌های مد نظر خود پیاده سازی کنید، در ادامه با میزان حجم تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان یک طبقه، انواع تیر آهن و مراحل اجرای این نوع از اسکلت‌ها آشنا می‌شوید.

اهمیت نصب و اجزای اسکلت فلزی

اسکلت‌ فلزی جزو اسکلت‌های پرکاربرد ساختمانی هستند و در مقایسه با اسکلت‌های بتنی مزایای زیادی دارند. این نوع از اسکلت‌ها ضمن این که وزن ساختمان را کاهش می‌دهند و حجم فونداسیون را نیز کم می‌کنند، به سرعت قابل اجرا هستند و پیشرفت پروژه را سریعتر می‌کنند. شما حین اجرای مراحل مختلف نصب اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه می‌توانید عیوب هر مرحله را از بین ببرید؛ بدون این که نیاز به تخریب سازه داشته باشید.

در حال حاضر جهت افزایش میزان سطح زیربنا این نوع از اسکلت‌ها انتخابی بسیار مناسب هستند. چنانچه دقت و کیفیت کار در اجرای اسکلت‌های فلزی ساختمان یک طبقه بالا باشد، ساختمان‌ها دوام و طول عمر زیادی خواهند داشت. با وجود این مزایا بکارگیری اسکلت‌های فلزی به جای سایر اسکلت‌های ساختمانی اهمیت فوق العاده‌ای در پایداری ساختمان دارد.

انواع تیرآهن مناسب برای اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه

در ساختمان‌های یک طبقه‌ای که نیاز به اسکلت فلزی دارند، مهندسین ناظر نوع ساختمان و طرح و نمای کلی ساختمان را در نظر می‌گیرند تا بهترین نوع تیرآهن را تعیین کنند. انواع گوناگونی از تیر آهن‌ها برای ساختمان اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند که عبارتند از:

➕ تیرآهن IPE

تیرآهن‌های IPE نوعی تیرآهن ساختمانی هستند که ضخامت بال در قسمت ابتدایی و انتهایی آن‌ها یکنواخت است. این نوع از تیرآهن‌ها جزو تیرآهن‌های پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی به شمار می‌آیند. جهت اجرای ستون، خرپا، تیر و نعل درگاه از این نوع از تیرآهن‌ها استفاده زیادی می‌شود.

➕ تیرآهن INP

نوع دیگری از تیرآهن‌های موجود در بازار، تیرآهن INP است. اگر به ظاهر این تیرآهن‌ها نگاهی بیندازید، متوجه می‌شوید قسمت ابتدای آن‌ها دارای بال‌های نازک است و به تدریج در انتهای این تیرآهن بال ضخیم‌تر می‌شود. این نوع از تیرآهن‌ها محصولی از کشور چین و روسیه هستند و در صنعت ساختمان سازی کاربرد دارند. جهت اجرای اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه می‌توانید از تیرآهن INP استفاده کنید.

➕ تیرآهن IPB

تیرآهن بال پهن یا تیرآهن هاش دارای انواع مختلفی هستند و جزو مصالح ساختمانی پرکاربرد به شمار می‌آیند. طول بال این تیرآهن‌ها نسبت به مدل‌های قبل بیشتر است. شما باید قبل از انتخاب بهترین تیرآهن اسکلت فلزی ساختمان‌های یک طبقه با مهندسین ناظر ساختمان در ارتباط باشید و با آن‌ها مشورت کنید.

حجم تیرآهن مصرفی برای ساختمان یک طبقه

حجم تیرآهن مصرفی در هر کدام از پروژه‌های ساختمانی به عوامل متعددی بستگی دارد. نوع ساختمان و میزان باری که به ساختمان وارد می‌شود، مهم‌ترین عامل در تعیین میزان تیرآهن مصرفی در هر متر مربع است. به طور کلی برای هر یک متر مربع از ساختمان‌هایی که اسکلت فلزی دارند، به ۴۰ الی ۷۰ کیلوگرم تیرآهن نیاز دارید.

از آنجایی که پروژه‌های مختلف با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند، نمی‌توان تعداد و میزان دقیق تیرآهن مصرفی در ساختمان‌های یک طبقه اسکلت فلزی را تعیین کرد. زمانی که شما مراحل اجرای این نوع از ساختمان‌ها را آغاز کنید، مقدار دقیق تیرآهن مشخص می‌شود.

محاسبه تیرآهن برای ساختمان یک طبقه مستلزم در نظر گرفتن چندین فاکتور مهندسی و ساختاری است. این موارد شامل بارهای وارد بر ساختمان، نوع سقف، فاصله بین ستون‌ها، طول دهانه تیرها و نوع مصالح استفاده‌شده است. در ادامه، یک روش کلی برای انجام محاسبه تیرآهن را توضیح می‌دهیم:

1. مشخص کردن بارهای وارد بر ساختمان

بارهای وارد بر تیرآهن شامل موارد زیر هستند:

• بار مرده (Dead Load): وزن خود تیرآهن، سقف، دیوارها و سایر اجزا.
• بار زنده (Live Load): بار ناشی از افراد، مبلمان و تجهیزات.
• بارهای جانبی: مانند باد یا زلزله (اختیاری، بسته به محل ساختمان)

2. تعیین دهانه و نوع تیرآهن

• طول دهانه: فاصله بین ستون‌ها (مثلاً 4 متر).
• نوع تیرآهن: بر اساس طول دهانه، از تیرآهن IPE، IPB یا تیرآهن دوبل استفاده می‌شود.

3. محاسبه بار کل وارد بر تیر

بار کل وارد بر تیر از ضرب بارهای مرده و زنده در عرض تأثیر تیر به دست می‌آید. برای مثال، اگر بار کل سقف 600 کیلوگرم بر مترمربع و عرض تأثیر 2 متر باشد:

$$\text{بار کل وارد بر تیر}=600\text{کیلوگرم بر مترمربع}\times 2\text{متر}=1200\text{کیلوگرم بر متر (یا 1.2 تن بر متر)}$$

4. انتخاب تیرآهن مناسب

• WW: بار کل وارد بر تیر (تن بر متر)
• LL: طول دهانه تیر (متر)
• MM: ممان خمشی (تن‌متر)

نکته: با توجه به ممان خمشی، مقدار ممان اینرسی (I) و مدول مقطع (S) تیرآهن مورد نیاز را از جداول مهندسی پیدا کنید.

5. بررسی تیرآهن پیشنهادی

فرض کنید طول دهانه 4 متر است و بار کل 1.2 تن بر متر:

M=81.2×42​=2.4تن‌متر

مطابق جدول اشتال، تیرآهن IPE180 با مدول مقطع کافی می‌تواند این بار را تحمل کند.

6. بررسی وزن تیرآهن

وزن تیرآهن را می‌توانید از طول آن و وزن مخصوص پروفیل انتخاب‌شده محاسبه کنید. برای مثال:

• تیرآهن IPE180 دارای وزن حدود 18.8 کیلوگرم بر متر است.
• برای دهانه 4 متری:

$$\text{وزن تیرآهن}=18.8\text{کیلوگرم بر متر}\times 4\text{متر}=75.2\text{کیلوگرم}$$

در نظر داشته باشید اگر بارهای وارد بیش از حد استاندارد باشند، ممکن است نیاز به استفاده از تیرآهن دوبل یا تیر ورق باشد. همچنین در صورت طراحی دهانه بزرگ‌تر یا بارهای غیرمعمول، حتماً محاسبات دقیق‌تری با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی (مانند SAP2000 یا ETABS) انجام دهید. پیشنهاد می‌کنیم برای انجام محاسبات دقیق در پروژه‌های ساختمانی خود از مشاوران متخصص سامان دژ کمک بگیرید.

مراحل اجرای اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه

نصب اسکلت فلزی ساختمان‌های یک طبقه همچون سایر ساختمان‌ها نیازمند طی کردن مراحلی است. برای نصب و اجرای اسکلت فلزی در ساختمان‌های یک طبقه مراحل زیر طی می‌شوند:

طراحی و اجرای فوندانسیون کلی

اولین و مهم‌ترین مرحله اجرای اسکلت‌های فلزی، مرحله فوندانسیون است. در این مرحله آرماتور گذاری طبق نقشه پروژه انجام می‌شود و پس از آن قالب بندی فوندانسیون آغاز می‌شود. در این مرحله بعد از گودبرداری و ریختن بتن در خاک صفحه ستون‌ها نصب می‌شوند‌.

نصب بولت‌های صفحه ستون در اسکلت فلزی

دومین مرحله برای ساخت اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه نصب بولت‌های صفحه ستون است‌. نصب صفحه ستون باید با دقت و مهارت بالایی انجام شود. به گونه‌ای که بعد از بتن ریزی نیازی به جابجایی صفحات نباشد. در بسیاری از مواقع از شابلون جهت نصب دقیق صفحه ستون‌ها استفاده می‌شود.

مرحله نصب ستون‌ها در اسکلت فلزی

در گام بعد لازم است ستون‌های اسکلت فلزی نصب شوند‌. ستون جزو مهم‌ترین بخش‌های سازه اسکلت فلزی است و بارهای وارد شده را به پی یا فونداسیون منتقل می‌کند. بنابراین باید مقاومت لازم جهت انتقال بار را داشته باشد. از نظر مهندسی روش‌های مختلفی برای اجرای صحیح ستون‌های سازه وجود دارد که هر روش متناسب با نوع سازه انتخاب می‌شود.

نصب تیرها در ساخت اسکلت فلزی

پس از نصب ستون نوبت به نصب تیرهای اسکلت فلزی می‌رسد. تیرها در دو نوع اصلی و فرعی روی صفحه ستون نصب می‌شوند. این قطعات دارای سطح افقی و شیبدار هستند و وظیفه انتقال بارهای قائم به ستون‌های ساز اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه را به عهده دارند‌.

شاه تیر یا تیر اصلی در اسکلت فلزی به ستون متصل می‌شود و دارای اعضای افقی اصلی است. تیرچه یا تیرهای فرعی نیز به تیرهای اصلی متصل می‌شوند و بار  سقف سازه را به شاه تیر منتقل می‌کنند. لازم به ذکر است که اتصال تیر به ستون به سه روش ساده نیمه سلب و سلب انجام می‌گیرد. شما می‌توانید با نبشی جان، نبشی نشیمن و نبشی نشیمن تقویت شده این قطعات را به ستون‌ها وصل کنید.

مهاربند یا بادبند در ساخت اسکلت فلزی

مرحله بعد در اجرای اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه نصب مهاربند یا بادبند است. مهاربندها جزو قطعاتی هستند که در نقشه سازه اسکلت فلزی مشخص می‌شوند. مهاربند به افزایش دادن میزان استحکام سازه می‌پردازد. این مرحله جزو حساس‌ترین مراحل نصب اسکلت فلزی است و با فرآیند جوشکاری انجام می‌شود.

پس از نصب مهاربند تقریباً کار شما به پایان رسیده است؛ اما باید جوش یا پیچ و مهره‌های سازه اسکلت فلزی را مورد بررسی قرار دهید تا اگر عیبی در اتصالات سازه وجود دارد، برطرف شود.