اسکلت فلزی جوشی

اسکلت فلزی جوشی

شکل گرفتن ساختمان بر پایه ی اسکلت فلزی از مرسوم ترین و سریع ترین نوع ساخت و ساز در ایران و جهان به شمار می رود. استفاده از مقاطع پیش ساخته و یا مقاطع ساخته شده در کارخانه وسپس اتصال آن ها در محل پروژه توسط جوشکاری جهت ساخت سازه ها و اسکلت فلزی برای ساختمان های کوچک و متوسط و در برخی مواقع سازه های عظیم بسیار مشاهده شده است.

امروزه فولاد از مهمترین مصالح برای ساخت ساختمان و پل و سایر سازه‌ها به شمار می رود. تنش تسلیم و تنش نهایی مهمترین مشخصه مکانیکی فولاد در طراحی و محاسبات ساختمان های اسکلت فلزی است. برای ساختمانهای فلزی معمولی از فولاد با حدود مقاومت ۲۴۰۰ استفاده می‌گردد. در استفاده از ST37  یا S235 مقدار تنش تسلیم حدود مقدار ذکرشده در بالا و یا حداقل مقدار استاندارد آن 235N/mm2 در نظر گرفته می شود. در صورت نیاز می توان از دیگر آلیاژهای استاندارد موجود در بازار فولاد ایران برای برخی از اعضای سازه استفاده کنید که ST52 از مرسومترین و در دسترس ترین آنهاست. می توان در طراحی، تنش تسلیم و نهایی این متریال را به ترتیب  355N/mm2 و 520N/mm2 در نظر گرفت اما تعیین مقداردقیق آن نیازمند جزئیات بیشتر است. مقدار این متغیرها را می توان با آزمایش قطعه مورد استفاده در آزمایشگاه نیز بدست آورد.

در سازه های فلزی بسته به نیاز ویا نظر طراح سازه می توان از آلیاژهای متفاوت فولاد استفاده کرد که حسب مورد می توان آن ها را از آئین نامه های مرتبط ویا کلید فولاد انتخاب و پس از تهیه متریال از کارخانجات فولاد و یا شرکت های وارد کننده، در سازه فلزی(سازه فولادی) مورد استفاده قرار داد. جزئیات بیشتر در مورد آلیاژهای آهنی را می توانید در مقالات مرتبط بخوانید. در این مقاله به طور مختصر در مورد ساختمان های اسکلت فلزی با اتصالات ثابت جوش و روند اجرای آن در شرکت پرتوگران صنعت خیام پرداخته شده است.

 

دانلود فایلPDF کلید فولاد

 

جهت انتقال نیرو بین اعضای سازه فلزی و همچنین برای انتقال دادن تنشهای محاسباتی از یک قسمت عضو به قسمتهای دیگر از اتصالات متفاوت استفاده می کنیم. همانطور که می دانید این اتصالات می توانند به صورت اتصال دائم و یا اتصال موقت باشند که هرکدام از این اتصالات در سازه های فولادی به لحاظ طراحی، اجرا و بازرسی، نکات و ظرافتهای خاص خود را دارند.

اینکه از چه نوع اتصالی در اسکلت فلزی استفاده کنیم به موارد متفاوتی بستگی دارد. این تصمیم گیری با در نظر گرفتن ابعاد سازه، روش اجرای سازه، زمان مورد نیاز، ابزار و امکانات موجود و آب و هوای محل پروژه، توسط تیم طراحی وبا همفکری تیم اجرایی انجام می شود. به صورت کلی معمولا در پروژه هایی که اکثر قطعات سازه را مقاطع آماده تشکیل می دهند و یا ابعاد و حجم سازه فلزی خیلی بزرگ نیست از نوع اتصالات جوشی استفاده می شود. از این دسته می توان به اسلکت فلزی ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری کوچک و متوسط و یا پل های عابر پیاده نام برد.

 در مقابل در اسکلت فلزی مجتمع های مسکونی، مجتمع های تجاری و سازه های صنعتی از اتصالات متفاوت از قبیل جوش برای اتصالات دائم و از اتصال مکانیکی پیچ و مهره برای اتصالت موقت استفاده می شود. در این مقاله به طور مختصر به اجرای پروژه های اسکلت فلزی جوشی اشاره شده و به سازه های فولادی پیچ و مهره ای در بخش مربوطه پرداخته شده است.

جوشکاری فرایندی است که در آن دو قطعه فلز بوسیله حرارت به یکدیگر جوش می خورند تا یک اتصال بوجود آید. این اتصال در دسته ی اتصالات دائم قرار می گیرد و کیفیت و ماندگاری آن نیازمند شناخت کامل ماهیت جوش، قطعات جوشکاری شده و متریال و روش های جوشکاری و بکارگیری آن در طراحی است. دستیابی به اتصال جوشی مناسب و رضایت بخش، احتیاج به روند سازمان یافته دارد که از طراحی اتصال وانتخاب روش جوشکاری شروع شده و با انجام عملیات جوشکاری و بازرسی آن پایان می یابد.

 

اکثر قطعات سازه دراسکلت فلزی جوشی بسیار راحت تر از نوع اسکلت فلزی پیچ و مهره ای اتصال داده می شوند و به قطعات و مصالح مازاد نیاز نداریم. در اسکلت نوع پیچ و مهره ای گاهی برای اتصالات نیاز به طراحی های پیچیده و حساس است که این موضوع نسبت به اتصالات جوش کمی زمان برتر و دشوار تر به نظر می رسد.

البته از اتصالات پیچ و مهره نسبت به سازه فلزی جوشی مقاومت بیشتری انتظار می رود، زیرا در کارخانه ساخته می شود و از دقت اجرا و کنترل بالایی برخوردار است. همچنین به دلیل پیش ساخته بودن ،در محل اجرا سرعت نصب بالاتر است. ولی استفاده از این نوع اتصالات برای هر اسکلتی پیشنهاد نمی شود و برای سازه های سبک تر و متراژ پایین سعی می شود از اتصالات جوشی استفاده کرد چون زمان زیادی برای اجرا نمی خواهد و جوشکاری برای هر بخش از آن آسان تر از طراحی پیچ و مهره است.

سازه های فلزی جوشی در ایران و در همه جهان به طور گسترده برای احداث ساختمان، پل، کارخانه، انبار و دیگر تاسیسات شهری و صنعتی استفاده می‌شوند. جوشکاری به عنوان رایج‌ترین روش اتصال فلزات به طور وسیع در ساخت سازه‌های فلزی به کار می‌رود. چنانکه در اکثر سازه های پیچ و مهره ای، لازم است قطعات با استفاده از روش های جوشکاری تولید شوند تا برای اتصال آماده شوند. کیفیت و استحکام سازه‌ها، به طراحی و سپس اتصال صحیح آن‌ها بستگی دارد و اگر دقت‌ و نظارت لازم اعمال نشود، سازه به شدت آسیب خواهد دید. از این رو طراح سازه باید از عوامل موثر در کیفیت جوشکاری مطلع بوده وآن ها را در طرح اتصالات خود به کار گیرد. در این بین؛ طراح، جوشکار و بازرس جوش نقش اساسی را ایفا می کنند.

تضمین کننده ی محاسبات سازه و طراحی اتصالات، مرحله ی اجرا یا همان جوشکاری است. لازم است در این مرحله جوشکاری به لحاظ ابعادی و کیفی مطابق استاندارد و خواسته ی طراح انجام شود، در غیر اینصورت اسکلت فلزی مقاومت لازم را در مقابل بارهای وارده تحمل نخواهد کرد و متاسفانه احتمال شکست سازه در فشارهای بحرانی از قبیل طوفان و زلزله و یا بارهای دینامیکی شدید(عبور کامیون حامل بار و یا برخورد آن با گارد ریل در پل های تقاطع غیر همسطح) وجود خواهد داشت.

 

از آن‌جا که سرزمین ما، در منطقه‌ای زلزله خیز قرار دارد و مقاومت ساختمان‌ها در برابر نیروهای ناشی از زمین لرزه حیاتی است، حساسیت مطلب دو چندان می‌شود. همچنین کیفیت جوشکاری سازه‌های فلزی چیزی نیست که قابل گذشت و سهل انگاری باشد. در صورت تخریب سازه‌ها، آسیب‌های فراوانی وارد می‌شود که در هر حال غیر قابل جبران است. از این رو در کلیه پروژه های شرکت پروتوگران صنعت خیام، مراحل اولیه تولید در محیط کارخانه انجام می شود. در این مرحله تیرها، ستون ها و دیگر اعضای سازه در ابعاد و مقاطع مورد نظر تولید می شوند. آماده سازی محل اتصال به دیگر اعضا، بازرسی جوش، زنگ زدایی و رنگ آمیزی نیز در این مرحله قابل اجرا هستند. اجرای مراحل اولیه در کارخانه باعث افزایش سرعت و دقت درتولید قطعات، جوشکاری، رنگ و اجرای تست جوش می شود.

مطابق برنامه زمان بندی مدیر اجرایی و یا سرپرست کارگاه لازم است همزمان با تولید قطعات در کارخانه، مراحل اولیه و مقدمات نصب انجام شود. این مقدمات باید از ابتدای پروژه و حتی در مرحله خاک برداری مورد توجه قرار بگیرند. مواردی که بیشترین ارتباط را با اجرای اسکلت فلزی دارند شامل ایمنی کارگاه، نصب و دسترسی جرثقیل ها به تمام نقاط پروژه، ترتیب و روند اجرای پروژه و شرایط جوی است. همواره ممکن است در هر پروژه نکاتی از دید مدیران پروژه دور بماند که با پیشرفت پروژه لازم است تصمیمات هوشمندانه و به موقع برای در نظر گرفتن تمام جزئیات گرفته شود.

در اجرای پروژهای اسکلت فلزی با اتصالات تمام جوش لازم است مجری پروژه به امکانات و نیروهای مخصوص این کار مجهز باشد تا بتواند شرایط و محیط کار را برای هرچه دقیق تر عملی شدن مراحل نصب و جوشکاری آماده و کنترل کند. البته در پروژه های کوچک تر این امر از حساسیت کمتری برخوردار است.

تصاویر پروژه های اسکلت فلزی

تصاویر تجهیزات جوشکاری

تصاویر بازرسی جوش