ساختمان فلزی به ساختمان می‌گویند که اسکلت اصلی باربر آن از فولاد و تیرآهن ساخته شده است. برعکس ساختمان‌های بتنی که اجزای باربر عمودی و افقی آن یعنی ستون و تیرها از بتن مسلح ساخته می‌شود. همان طورکه از اسم این دو نوع ساختمان مشخص است تفاوت عمده آن‌ها در ساخت اسکلت یا همان مرحله سفت‌کاری ساختمان است و مرحله نازک‌کاری یعنی کارهای مربوط به ظاهر نما مانند گچ‌کاری و کف‌سازی تقریباً مشابه هم هستند. در این مقاله مراحل ساخت ساختمان فلزی را از گودبرداری تا کلید انداختن برای استفاده از ساختمان را بررسی می‌کنیم.
اجزای اصلی و نحوه اتصالات برای ساخت ساختمان فلزی
اجزا اصلی ساختمان اسکلت فلزی عبارت‌اند از: ستون‌ها، خرپاها، بادبندها، صفحه ستون (بیس پلیت)، تیرهای اصلی و فرعی که با استفاده از پیچ یا پرچ و جوش به هم متصل می‌شوند. با توجه به قیمت تیرآهن و قیمت میلگرد این دو مقطع مهمترین مقاطع فولادی در ساختمان فلزی به شمار می‌روند.
پرچ یا پیچ
پرچ یک قطعه استوانه‌ای کلاهک دار فولادی است که با کوبیدن موجب اتصال اجزای فولادی می‌شود.
پیچ شامل سرپیچ، تنه پیچ، واشر و مهره بوده و نسبت به پرچ سرعت اجرای بیشتری دارد.
جوش
جوشکاری رایج‌ترین اتصال قطعات فلزی است که به کمک حرارت و فلز پرکننده (فلز جوش) انجام می‌گیرد.
نکته: اتصالات پیچ و مهره‌ای در برابر کشش‌ها و فشارها نسبت به اسکلت‌های جوشی مقاوم‌تر هستند.
مراحل ساخت ساختمان فلزی
-
بررسی زمین پروژه
این مرحله معمولاً در ایران نادیده گرفته می‌شود ولی باید با نمونه‌برداری از خاک زمین احداث ساختمان را از نظر میزان تحمل بار و نشست بررسی کرد.
-
گودبرداری
در این مرحله زمین را جهت عمق کافی برای پارکینگ و همچنین تراز کردن و برداشتن ناهمواری‌ها، خاک‌برداری می‌کنند. در صورت احتمال ریزش جداره خاک‌برداری حتماً باید از شمع بندی استفاده کرد.
-
پیاده کردن نقشه فونداسیون
پس از رسیدن به عمق مورد نظر و صاف کردن سطح، نقشه فونداسیون را به کمک گچ یا هر ماده‌ای بروی زمین مشخص می‌کنند.
-
پی کنی
در این مرحله محل مشخص‌شده فونداسیون‌ها را تا ارتفاع پی که در نقشه مهندسی مشخص‌شده گودبرداری می‌کنند. بخش‌های عمده تشکیل‌دهنده فونداسیون‌های منفرد شامل پی‌ها و شناژهای افقی، بیس پلیت و بتن مگر می‌شود. پی‌ها شامل پی منفرد، پی نواری، پی گسترده و شمع‌ها هستند.
-
اجرای بتن مگر یا بتن نظافت
برای بسترسازی پی و جلوگیری از آلوده شدن بتن پی، به اندازه 10 الی 15 سانتی‌متر کف شالوده را با بتن عیار 100 الی 150 کیلوگرم سیمان بر مترمکعب می‌پوشانند.
-
آرماتورگذاری، قالب بندی و بتن ریزی
در این مرحله میلگرد گذاری‌های طولی و عرضی و اجرای خاموت‌ها، طبق نقشه‌های سازه اجرا شده و سپس برای بتن‌ریزی، اطراف شالوده را با تخته‌های چوبی قالب‌بندی می‌کنند. پس از اتمام همه این مراحل، به کمک ترک میکسر بتن اقدام به بتن‌ریزی شالوده‌ها می‌کنیم. برای جلوگیری از ترک خوردن بتن، به مدت ۱۰ ساعت سطح بتن را مرطوب نگهدارید.
-
نکته: حداقل فاصله میلگردها تا سطح آزاد بتن ۴ سانتی‌متر است.
-
نکته: هنگام قالب‌بندی باید به امکان خروج آب‌های اضافی در هنگام بتن‌ریزی دقت کنیم.
- نکته: در آرماتوربندی از میلگرد 16 استفاده می‌کنند. شما میتوانید در لحظه لیست قیمت میلگرد ۱۶ را استعلام بگیرید. همچنین حداقل قطر آرماتوربندی، میلگرد 10 است.
-
اجرای صفحه ستون یا بیس پلیت (baseplate)
برای اتصال ستون فلزی به فونداسیون و افزایش سطح تماس تیرآهن با پی از صفحه ستون یا بیس پلیت استفاده می‌کنند. عمل صفحه گذاری پس از محکم شدن نسبی بتن و باز کردن قالب‌ها اجرا می‌شود. اتصال صفحه ستون را به وسیله‌ی پیچ‌های مهاری (میله‌های مهاری یا بولت‌ها) به بتن متصل می‌کنند.
نکته: حداقل قطر میله‌های مهاری، میلگرد 20 است. همچنین میلگردهای سایز 16 ، 14 و میلگرد سایز ۱۲ پرفروشترین سایز های میلگرد هستند. بیشترین کاربرد میلگرد ۱۴ در ساخت و ساز و صنعت ساختمان‌سازی است.
-
ستون فلزی
ستون در ساختمان فلزی، معمولاً همان تیرآهن IPE یا پروفیل‌های قوطی است که به صورت عمودی در ساختمان اجرا می‌شود. بارهای ساختمان به وسیله تیرها به ستون، از ستون به پی و از پی به زمین منتقل می‌شوند.
-
نکته: حداکثر میزان انحراف مجاز ستون از محل فرضی، 6 میلی‌متر است.
-
تیر فلزی
پس از نصب ستون‌ها بر روی صفحه ستون، تیرها به صورت افقی به ستون‌ها متصل می‌شوند. تیرها در ساختمان‌های فلزی به دو دسته تیرهای اصلی یا شاه‌تیرها (Girder) و تیرهای فرعی یا تیرچه‌ها (joists) تقسیم می‌شوند. به این ترتیب که شاه‌تیرها مستقیماً به ستون و تیرهای فرعی به شاه‌تیرها متصل می‌شوند. مجموعه این اجزا را قاب سازه می‌گویند.
10. بادبند یا مهاربند
پس از تکمیل قاب اسکلت نوبت به اجرای بادبند می‌رسد. وظیفه بادبند در ساختمان فلزی، مقاومت در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله است. بادبندها از قطعات فلزی مانند نبشی و ناودانی، نیمرخ‌های نورد شده، تسمه‌ها و میلگردهای زوج یا تکی و به دو گروه همگرا و واگرا و به شکل مایل اجرا می‌شوند.
11. راه‌پله
در این مرحله، راه‌پله را با ساختن تیرآهن‌های شمشیری اجرا می‌کنند. پس از اجرای شمشیری‌ها اقدام به بتن ریزی می‌کنند.
12. اجرای سقف هر طبقه
سقف‌های رایج در ایران شامل سقف تیرچه و بلوک، سقف کرومیت، سقف وافل، سقف کوبیاکس، سقف یوبوت، سقف هالوکور می‌شود. دقت کنید برخی لوله‌های تأسیساتی در سقف قرار می‌گیرند.
13. دیوارچینی و نبشی کشی
پس از پایان هر سقف دیوارچینی با بلوک، سفال یا آجر شروع می‌شود. برای درگیری بیشتر اسکلت سازه با دیوار، در میان دیوار از نبشی کشی یا وال پست استفاده می‌کنند. دیوارهای خارجی 20 الی 22 سانتی‌متر و دیوارهای جداکننده داخلی 10 الی 11 سانتی‌متر هستند.
14. عایق بندی و شیب بندی بام
در این مرحله مکان‌های درگیر با آب باید عایق‌بندی و ایزوگام می‌کنند و برای جهت دادن به خروج آب اقدام به شیب بندی سطح به سوی آبراه می‌کنند.
15. عملیات نازک‌کاری و تاسیسات
عملیات نازک‌کاری که شامل همه کارهای معماری از اجرای نما تا کف سازی تقریباً در ساختمان‌های بتنی هم به همین طریق اجرا می‌شود. باید دقت کرد برخی کارهای تأسیساتی در بین سفت‌کاری و برخی حین کارهای نازک‌کاری ساختمان اجرا شود.
ساخت ساختمان فلزی یا بتنی؟ کدام بهتر است؟
هریک از این دو نوع ساختمان دارای معایب و مزایایی است که بسته به شرایط و طرح ساختمان، اقلیم و منطقه ساخت می‌توان آن را انتخاب کرد.
مزایای ساختمان فلزی
-
سرعت نصب بالا و صرفه‌جویی در زمان
-
افزایش فضای مفید ساختمان
-
امکان اجرا در ارتفاع‌های بلند
-
امکان توسعه سازه
-
توانایی اتصال چندین قطعه به هم و پیش‌ساخته کردن قطعات
-
سبک‌تر شدن ساختمان
معایب ساختمان فلزی
-
گران‌تر تمام شدن نسبت به ساختمان بتنی
-
مقاومت کم در برابر آتش‌سوزی
-
مقاومت کمتر در برابر خوردگی و نیاز به اقدامات مراقبتی
-
امکان جوش ضعیف یا اتصال نامناسب قطعات
جمع بندی مطلب مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی
پس از شروع عملیات ساخت نمی‌توان اسکلت آن را تغییر داد، بنابراین باید از ابتدا در انتخاب اسکلت‌بندی مطمئن باشید. بررسی کنید که اسکلت فلزی چه مزایا و امتیازاتی را در اختیارتان قرار می‌دهد و پروژه شما را با چه محدودیت‌هایی روبرو می‌کند. در حالت کلی معمولاً مرحله نازک‌کاری در هر دو نوع ساختمان فلزی و بتنی مشابه است و تفاوت عمده این دو نوع روش ساخت در مرحله سفت‌کاری و اسکلت‌بندی قرار دارد.
