اصول، مراحل و نکات اجرایی اسکلت فلزی ساختمان

مراحل اجرای اسکلت فلزی ساختمان با فولاد شامل اجرای بیس پلیت، نصب ستون، نصب تیر و… به همراه نکات اجرایی و ایمنی مرتبط با آن را در این مقالۀ فنون عمران بخوانید.

اجرای اسکلت فلزی ساختمان

ساختمان اسکلت فلزی چیست؟

ساختمان‌ اسکلت فلزی، ساختمانی متشکل از فولاد سازه‌ای و میلگردهای تقویت‌کننده است. در اسکلت اصلی این نوع ساختمان از انواع پروفیل‌ها، ورق، میلگرد و… استفاده می‌شود که به منظور تحمل بارها و ایجاد استحکام، به کمک اتصالات جوشی یا پیچی به یکدیگر متصل می‌شوند.

فولاد آلیاژی است که از ترکیب آهن و حداکثر ۲ درصد کربن و ۱ درصد سایر فلزات یا غیرفلزات تهیه می‌شود و به دلیل استحکام بالا در فشار، خمش و چرخش درمقایسه‌با سایر مصالح، مصالح ساختمانی محبوبی در جهان است.

مزایای ساختمان اسکلت فلزی

مطلب مربوط به مزایا و معایب ساختمان اسکلت فلزی بر اساس مقالۀ منتشرشده در سایت structural.community نوشته شده و در مواقع لزوم، توضیحات تکمیلی به آن افزوده شده است:

1. قابلیت اطمینان

سازه‌های فولادی به دلیل سازگاری و یکنواختی در خواص، کنترل کیفیت بهتر به دلیل ساخت کارخانه‌ای، الاستیسیتۀ زیاد و قابلیت شکل‌پذیری، نسبت به سازه‌های بتنی قابلیت اطمینان بیشتری دارند. اگر نمونه‌های مختلف برخی از انواع فولاد در آزمایشگاه از نظر تنش تسلیم، استحکام نهایی و ازدیاد طول آزمایش شوند، این تغییرات نسبت به سایر مواد مانند بتن و چوب بسیار کمتر است.

2. رفتار صنعتی

مقاطع نورد فولادی در کارخانه‌ها تولید می‌شوند؛ به‌طوری‌که می‌توان آن‌ها را تا مرحله‌ای آماده کرد که فقط اتصال اجزا در محل (با نصب پرچ یا پیچ و یا جوش قطعات مختلف) انجام ‌شود. گاهی قسمت‌هایی از سازه نیز در کارخانه‌ها مونتاژ می‌شود که خطاهای دستی در چنین مواردی بسیار کاهش می‌یابد.

3. زمان ساخت کمتر/ سرعت برپایی بیشتر

به دلیل ماهیت صنعتی ساخت‌وساز فولادی، پیشرفت کار با سرعت بیشتری انجام خواهد شد که همین موضوع در کاهش هزینه‌ها نیز مؤثر است؛ چرا که علاوه‌براینکه هزینۀ نیروی کار و هزینه‌های روزانه کاهش پیدا خواهد کرد، این سازه‌ها می‌توانند زودتر مورد بهره‌برداری قرار گیرند.

4. استحکام بالا و وزن سبک طبیعی

ابعاد تیر و ستون در سازه‌های فولادی نسبت به سازه‌های بتنی به میزان قابل‌توجهی کوچک‌تر است؛ چراکه فولاد استحکام بالایی در واحد وزن دارد. برای مثال، نسبت مقاومت به وزن فولاد درجۀ یک 3 است، درحالی‌که این نسبت برای بتن 0.3، برای آجر و سنگ 0.1 و برای چوب 1 به دست آمده است. این به این معناست که با اجرای اسکلت فلزی، بار مردۀ کمتر و سازۀ سبک‌تری خواهیم داشت. این موضوع همچنین در بهبود معماری فضاها نیز مؤثر خواهد بود.

5. یکنواختی و دوام

فولاد ماده‌ای بسیار همگن و یکنواخت است ازاین‌رو، مفروضات اساسی اکثر فرمول‌های تحلیل و طراحی را برآورده می‌کند و چنانچه با رنگ‌آمیزی و غیره به‌درستی نگهداری شود، خواص آن با گذشت زمان تغییر محسوسی نمی‌کند؛ درحالی‌که خواص بتن در سازه‌های بتن مسلح با گذشت زمان به طور قابل‌توجهی تغییر می‌کند. ازاین‌رو، ساختمان‌های اسکلت فلزی دوام بیشتری دارند؛ به‌طوری‌که یک سازۀ فولادی خوش‌ساخت، اگر به‌خوبی نگهداری شود، می‌تواند بیش از 30 سال دوام داشته باشد.

6. شکل‌پذیری و هشدار پیش از شکست

فولاد به دلیل دارا بودن خاصیت شکل‌پذیری می‌تواند تغییرشکل‌های گسترده را بدون شکست تحت تنش‌های کششی بالا تحمل کند زیرا ماده‌ای بسیار انعطاف‌پذیر است. این به این معناست که پیش از ازهم‌گسیختگی، می‌توان شواهدی از ضعیف‌شدن سازه یا شکست قریب‌الوقوع آن را مشاهده کرد. دراین‌صورت، می‌توان برای جلوگیری از فروریختن، بارهای اضافی را از سازه برداشت و حتی در صورت وقوع ریزش، ساکنان در بیشتر موارد فرصت تخلیۀ ساختمان را خواهند داشت.

7. امکان افزودن بخش‌های جدید به سازۀ موجود

با اجرای اسکلت فلزی، افزودن فضاهای جدید به سازۀ‌ موجود بسیار آسان است و می‌توان به‌سادگی بین ساختارهای جدید و ساختارهای موجود اتصال ایجاد کرد.

8. امکان استفادۀ مجدد احتمالی

اجرای اسکلت فلزی نسبت به ساختمان بتنی تاحدودی به نفع محیط‌زیست نیز خواهد بود؛ چراکه مقاطع فولادی پس از جداسازی از سازه امکان استفادۀ مجدد را دارند و حتی اگر به شکل فعلی قابل استفادۀ مجدد نباشند، ارزش ضایعاتی دارند.

اجرای اسکلت فلزی (ضایعات حاصل از تخریب ساختمان)

9. مناسب برای سازه‌هایی با دهانۀ بلند

ساختمان‌های بلند، پل‌های دهانه بلند و دکل‌های بلند برق از فولاد سازه‌ای ساخته شده‌اند. همچنین، ساختمان‌های صنعتی تا دهانۀ 90 متری را نیز می‌توان با تیرهای مرکب یا خرپا طراحی کرد.

اجرای اسکلت فلزی (تیر دهانۀ 17متری)

10. مناسب برای ساخت‌وسازهای موقت

اجرای اسکلت فلزی در ساخت سازه‌های موقت همیشه ترجیح داده می‌شود؛ چرا که این سازه‌ها می‌توانند با بازکردن چند پیچ، ​​جدا و اجزای تشکیل‌دهندۀ آن‌ها به مکان جدیدی منتقل شوند و سازه به‌راحتی دوباره سرهم شود.

11. قیمت پایین‌تر سازه

معایب اجرای ساختمان اسکلت فلزی

1. هزینۀ نگهداری بالا و خوردگی بیشتر

ازآنجاکه فلز اصلی آلیاژ فولادْ آهن است، وقتی آزادانه در معرض هوا و رطوبت قرار گیرد، مستعد خوردگی و اکسیدشدن (زنگ‌زدگی) است بنابراین، باید به طور دوره‌ای رنگ‌آمیزی شود. این کار نیاز به هزینۀ اضافی و مراقبت ویژه دارد؛ هرچند استفاده از فولادهای هوازده یا کورتن (فولادهایی که از نظر شیمیایی برای ایجاد یک لایه پتینۀ محافظ در برابر هوازدگی -از نظر ظاهری شبیه به زنگ‌زدگی- فرموله شده‌اند که نیاز به رنگ را از بین می‌برد) در طراحی پایدار باعث حذف این هزینه می‌شود. بنابراین در اجرای اسکلت فلزی باید به این نکته توجه داشت که اعضای فولادی چنانچه به‌درستی نگهداری نشوند، می‌توانند هر سال 1 تا 1.5 میلی‌متر از ضخامت خود را از دست بدهند. بر این اساس، چنین سازه‌هایی می‌توانند در طول عمر مشخص‌شدۀ خود تا 35 درصد وزن کم کنند و تحت بارهای خارجی از کار بیفتند.

اجرای اسکلت فلزی (رنگ‌آمیزی مقاطع)

2. هزینه‌های مقاوم‌سازی در برابر حریق

اگرچه اعضای فولادی غیر قابل احتراق هستند اما استحکام آن‌ها در دماهای متداول در آتش‌سوزی به‌شدت کاهش می‌یابد؛ به‌طوری‌که در دمای حدود 400 درجۀ سانتی‌گراد دچار خزش می‌شوند. خزش به‌ معنای تغییرشکل پلاستیک تحت یک بار ثابت برای مدت زمان طولانی است که باعث ایجاد انحراف/ تغییرشکل‌های بسیار زیاد در اعضای اصلی می‌شود و سایر اعضا را مجبور به تحمل تنش‌های بالاتر یا حتی فروپاشی می‌کند. بنابراین، در اجرای ساختمان اسکلت فلزی برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش‌سوزی نیاز به هزینه‌های اضافی خواهد بود.

اجرای لایۀ مقاوم به حریق روی اسکلت فلزی

3. امکان ایجاد کمانش

مقاطع فولادی معمولاً از صفحات نازک تشکیل شده‌اند و ابعاد کلی اعضای فولادی نیز کوچک‌تر از اعضای بتن مسلح است. اگر این اعضای باریک تحت فشار قرار بگیرند، احتمال کمانش آن‌ها بیشتر است. کمانش نوعی فروپاشی اعضا در اثر خمش شدید ناگهانی ناشی از بار فشاری بحرانی است. ازاین‌رو، در صورت استفاده از فولاد برای ستون‌ها در اجرای اسکلت فلزی، نیاز به هزینۀ اضافی برای مقاوم‌کردن آن در برابر کمانش خواهد بود.

کمانش در ستون‌های فولادی (تصویر برگرفته از مقالۀStructural design of high-strength austenitic stainless steel)

معرفی اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی

انواع پروفیل‌ها یا نیمرخ‌های ساختمانی در اجرای ساختمان اسکلت فلزی

پروفیل I

از مهم‌ترین نیمرخ‌های مصرفی در اجرای ساختمان اسکلت فلزی است که به‌عنوان تیر خمشی برای تحمل بارهای کم و در دهانه‌های کوچک استفاده می‌شود. برای مثال، می‌تواند به‌عنوان تیرچه در پوشش سقف به‌ کار رود ولی برای بارگذاری در جهت عمود بر جان (بارگذاری جانبی) مناسب نیست.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: پروفیل IPE

پروفیل U (ناودانی)

پروفیل U مورداستفاده در اجرای اسکلت فلزی ازآنجاکه دارای یک محور تقارن است، تحت‌تأثیر بارگذاری در سطح جان، ایجاد لنگر پیچشی می‌کند؛ مگر آنکه به‌صورت جفت استفاده شود. موارد استفادۀ آن در ساخت خرپاها، تیرهای خمشی کناری، مهاربندی قطعات حاشیه‌ای، بادبندها و ستون‌های مشبک است.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: پروفیل U

پروفیل L (نبشی)

پروفیل L مورداستفاده در اجرای اسکلت فلزی در ساخت اشکال مرکب و اتصال دو سطح عمود بر هم استفاده می‌شود و در دو شکل نبشی با بال‌های مساوی و نبشی با بال‌های نامساوی وجود دارد.

از نبشی‌ها در ساخت قالب‌بندی سبک، خرپاها، اتصالات، مهاربندی سازه‌ها، بادبندها و برج‌های مشبک استفاده می‌شود.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: پروفیل L

پروفیل T (سپری)

پروفیل T مورداستفاده در اجرای اسکلت فلزی در دو شکل سپری با بال‌های مساوی (T) و سپری با بال‌های نامساوی (TB) وجود دارد.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: پروفیل T

ورق و تسمه

ورق‌های فولادی مورد استفاده در اجرای اسکلت فلزی تا عرض 3 متر ساخته می‌شوند. کنارۀ ورق‌ها کاملاً صاف و منظم نیست. ورق‌هایی که عرض آن‌ها کمتر از 160 میلی‌متر باشد، تسمه نامیده می‌شوند که ابعاد مقطع منظم و کناره‌های صاف دارند.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: ساخت مقاطع فلزی با پلیت

مهاربندها (بادبندها)

سیستم‌های مهاربندی نقش مهمی در پایداری و ایمنی ساختمان‌های مدرن دارند. نقش مهاربندها به‌عنوان عناصری سازه‌ای در اجرای اسکلت فلزی، تحمل بارهای جانبی وارد بر ساختمان همچون بار باد، زلزله و… است و عمدتاً از فولاد سازه‌ای ساخته می‌شوند زیرا این ماده مقاومت بالایی در برابر کشش و فشار دارد.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: مهاربند

ستون‌ها

ستون‌ها بارهای کف ناشی از طبقات را از طریق تیر و شاه‌تیر به شالوده منتقل می‌کنند. شکل مقطع ستون‌ها به مقدار بار واردشده بستگی دارد که در اجرای اسکلت فلزی می‌تواند ساده (قوطی‌های مربع‌شکل) یا مرکب (ترکیبی از چند پروفیل) باشد.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: ستون

 صفحات زیر ستون (بیس پلیت)

بیس‌پلیت‌ها در اجرای اسکلت فلزی، نقش واسط را بین بتن فونداسیون و ستون فولادی ایفا می‌کنند و هدف اصلی از به‌کارگیری آن‌ها کاهش تنش‌های به‌وجودآمده در زیر ستون‌های فولادی و انتقال و تبدیل آن به تنش‌های قابل‌تحمل برای بتن است. همچنین، وظیفۀ انتقال نیروهای فشاری، کششی، برشی و لنگرهای خمشی و پیچشی انتهای ستون به فونداسیون را نیز بر عهده دارند.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: صفحات زیر ستون

بولت‌ها (میل‌مهارها)

بولت‌ها یا میل‌مهارهای صفحۀ زیر ستون در اجرای اسکلت فلزی، عامل اتصال صفحه به پی هستند و باید از میلگرد آج‌دار باشند. قطر بولت‌ها به نوع سیستم سازه‌ای و نیروی کششی بستگی دارد ولی بر اساس آیین‌نامه حداقل قطر بولت 20 و حداقل طول آن نیز 30 سانتی‌متر در نظر گرفته شده است. بولت‌ها می‌توانند به‌صورت مستقیم یا خم‌شده و یا با اتصالات مهاری استفاده شوند.

اجزای مورداستفاده در اجرای ساختمان اسکلت فلزی: میل ‌مهار‌ها

مراحل اجرای ساختمان اسکلت فلزی

مراحل اجرای ساختمان اسکلت فلزی یکی از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین بخش‌های ساخت‌وساز است که به دقت و هماهنگی نیاز دارد. این فرایند شامل طراحی دقیق سازه، تهیه و ساخت اجزای اسکلت، نصب و اتصال قطعات فلزی و انجام بررسی‌های کنترل کیفیت برای اطمینان از ایمنی و استحکام ساختار است. در ادامه به مرور مراحل اجرای ساختمان اسکلت فلزی خواهیم پرداخت:

1. بازرسی تجهیزات و لوازم

به‌عنوان نخستین مرحله از مراحل اجرای ساختمان اسکلت فلزی لازم است تا پیش از شروع به ساخت و اجرای اسکلت فلزی، عملکرد و کیفیت ماشین‌آلات و مصالح و ابزار کار، مطابق با استانداردها سنجیده شود تا با تشخیص به‌موقع خطاها و کمبودها و رفع آن‌ها پیش از آغاز عملیات، از ایمنی افراد و کیفیت کار اطمینان حاصل شود.

2. اجرای اسکلت فلزی

پس از پایان آرماتوربندی فونداسیون در اسکلت فلزی، ابتدا بیس پلیت‌ها اجرا و سپس بتن‌ریزی پی انجام می‌شود.

2-1. اجرای صفحه ستون‌ها

ابتدا وسط صفحۀ زیر ستون مشخص و علامت‌گذاری می‌شود، سپس محل تقاطع و محورهای ستون، ریسمان‌کشی و به کمک دوربین ترازیاب یا شلنگ تراز، موقعیت مسطحاتی و ارتفاع صفحه تنظیم می‌شود و بولت‌ها و صفحه با سیم آرماتور در جای خود قرار می‌گیرند و پس از آن بتن‌ریزی انجام می‌شود. البته گاهی نیز ممکن است بر اساس نقشۀ معماری ناچار به نصب ستون در گوشه یا کنار صفحه ستون شویم.

صفحات زیر ستون با پیچ‌های مهاری (میل مهارها) به پی متصل می‌شوند. برای اطمینان از اینکه بتن کاملاً سطح زیر بیس پلیت را بپوشاند، پس از گیرش بتن پی، پیچ‌ها باز و صفحات به کمک تراز لیزری به تراز موردنظر منتقل می‌شوند و سپس در زیر آن گروت (با مقاومت حدود 500 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع) می‌ریزند. برای سهولت کار می‌توان در مرحلۀ بتن‌ریزی از شابلون‌ استفاده کرد که سوراخ‌هایی کاملاً منطبق با صفحه ستون دارد ولی سبک‌تر از آن است. پس از بتن‌ریزی، شابلون‌ها باز می‌شوند و بیس پلیت‌ها در جای خود قرار می‌گیرند.

بر اساس بند 8-9-11 راهنمای جوش و اتصالات جوشی و بند 7-4-4 نشریۀ 264، طول میل مهارها (انکربولت‌ها) از دو قسمت تشکیل می‌شود:

1) قسمت اول به طول 10 الی 15 سانتی‌متر که بیرون فونداسیون قرار می‌گیرد و پس از تنظیم صفحه ستون روی آن واشر و مهره بسته می‌شود.

2) قسمت دوم درون فونداسیون قرار می‌گیرد. این طول باید بتواند مهار لازم را برای انتقال نیروی کششی و فشاری به فونداسیون فراهم کند که بستگی به شکل میل مهار، مقاومت فشاری بتن فونداسیون و… دارد.

بر اساس مبحث 10 مقررات ملی ساختمان با موضوع اجرای ساختمان اسکلت فلزی، میل مهارهای داخل پی که ستون‌ها به آن متصل می‌شوند، باید پیش از بتن‎ریزی از نظر فواصل و محورها در تمام ارتفاع و ترازها در هر مرحله دقیقاً کنترل و گزارش آن تهیه شود تا صحت اجرای پی پیش از نصب ستون‌ها محرز شود.

2-2. برپایی ستون‌های فلزی

در اجرای ساختمان اسکلت فلزی، اسکلت سازه‌های 5 تا 6 طبقه معمولاً از مقاطع تک و دوبل IPE (برای تیر و ستون) با یا بدون ورق تقویت ساخته و برای صرفه‌جویی و کاستن از هزینه‌ها اکثراً در محل کارگاه اجرا می‌شود. برای اجرای دقیق کار و ایجاد سطحی مسطح و تراز برای ساخت مقاطع، ابتدا زیر کار بااستفاده‌از تیرآهن، شاسی‌کشی و سپس مراحل ساخت اسکلت از ستون‌ها آغاز می‌شود. پس از برش مقاطع ستون‌ها در طول‌های موردنیاز، آن‌ها را به‌صورت پاباز (مشبک) یا پاجمع دوبل می‌کنند و ورق‌های تقویت روی آن‌ها نصب می‌شود. پس از تکمیل ساخت ستون‌ها و انجام جوشکاری، ورق‌های اتصالات بر روی آن‌ها سوار و جوش‌ها تکمیل می‌شود. به‌این‌ترتیب اسکلت فلزی پس از رنگ‌آمیزی آمادۀ نصب خواهد بود.

اجرای اسکلت فلزی (برپایی ستون‌های ساختمان اسکلت فلزی با جرثقیل)

پس از برپایی ستون‌ها با جرثقیل، می‌توان مطابق تصاویر زیر از 4 روش برای اتصال ستون به صفحۀ زیر آن استفاده کرد:

روش‌های اتصال ستون به بیس پلیت در اجرای اسکلت فلزی (منبع: شاهبازی.ص126)

باتوجه‌به لزوم استفاده از پوشش‌های محافظ در برابر حریق همچون ملات‌های پاششی، صفحات مقاوم در برابر حرارت (گچ‌برگ) و زنگ‌های پف‌کننده در هنگام اجرای اسکلت فلزی، حتماً در هنگام نصب ستون‌ها عقب‌نشینی لازم در سمت نما و همچنین طول دهانۀ مجاز برای پارکینگ‌ها در نظر گرفته شود. ضخامت پوشش‌های محافظ بر اساس الزامات مباحث 3 و 10 مقررات ملی ساختمان از 1 تا چند سانتی‌متر متغیر است.

اجرای اسکلت فلزی (کارگاه سند بلاست؛ پیش از رنگ‌آمیزی)

2-3. ساخت و نصب تیرهای فلزی

مراحل ساخت تیرها در اجرای ساختمان اسکلت فلزی نیز مشابه ستون‌ها است که پس از بازرسی و کنترل جوش‌ها و رنگ‌زدن آمادۀ نصب می‌شوند. نصب تیرها به‌ترتیب از طبقات پایین به بالا انجام می‌شود. در هنگام اتصال تیرها لازم است به موارد زیر توجه شود:

– سخت‌کننده‌های تیر باید کاملاً مطابق نقشه و عمود بر بال و جان تیر نصب شوند.

– تیرها باید در مرکز هر دهانه نصب شوند و بادخور دو طرف تیر مساوی باشد.

– استفاده از مقاطع لانه زنبوری به‌عنوان تیر اصلی در قاب خمشی و نیز در تیرهای پیوند بادبندهای واگرا به دلیل ضعف برشی غیرمجاز است.

– نحوۀ نصب برشگیر روی بال تیرها باید به‌صورت پشت به پشت و مطابق تصویر زیر باشد تا محصورشدگی بتن بهتر انجام شود.

راست: نصب برشگیر روی بال تیر ورق‌ها و چپ: آرایش درست برشگیرها (منبع: چراغی.ص245)

– نصب هرگونه اتصال جوشی یا پیچی برای اتصال اجزای نما، دیوارهای بنایی و… در نواحی بحرانی تکیه‌گاهی (تقریباً 1.5 برابر ارتفاع تیر) ممنوع است زیرا سبب تضعیف عملکرد مفاصل پلاستیک در دو انتها و کاهش شکل‌پذیری می‌شود.

2-4. نصب مهاربندها در اجرای اسکلت فلزی

در اجرای اسکلت فلزی برای نصب مهاربندها ابتدا صفحات اتصال در آکس تیر و ستون‌ها قرار می‌گیرد و با جوش گوشه به آن‌ها متصل می‌شود. سپس اعضای مهاربند با خال‌جوش در جای خود تثبیت می‌شوند. پس از تکمیل مونتاژ مهاربندها و کنترل صحت نصب، جوش‌های تکمیلی انجام می‌شود.

سرعت اجرای بالا، سهولت نصب و قیمت پایین‌تر نسبت به قاب‌های خمشی از مزایای این نوع سیستم باربر جانبی و رفتار نه‌چندان مطلوب و غیرشکل‌پذیر مخصوصاً در نوع همگرا از معایب آن به شمار می‌رود.

استفاده از پروفیل‌های مستعمل و زنگ‌زدۀ حاصل از تخریب ساختمان و وصله‌کردن آن‌ها به‌منظور استفاده در مهاربندها یکی از اشتباهات رایج در اجرای اسکلت فلزی، مخصوصاً در کارگاه‌های کوچک است که باید از آن جلوگیری شود.

نکات اجرایی اسکلت فلزی

رعایت نکات اجرایی اسکلت فلزی از اهمیت بالایی برخوردار است و رعایت آن‌ در تمامی مراحل ساخت می‌تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت و ایمنی ساختمان داشته باشد. در فرآیند اجرای اسکلت فلزی، توجه به نکات اجرایی اسکلت فلزی مانند انتخاب مصالح مناسب، طراحی صحیح اتصالات و نصب قطعات فلزی باید به‌طور دقیق انجام شود تا سازه توانایی تحمل بارهای مختلف را داشته باشد. همچنین، نظارت مستمر بر اجرای نکات اجرایی اسکلت فلزی و رعایت استانداردهای مربوطه در این زمینه از مهم‌ترین اصول دستیابی به ساختمانی ایمن و بادوام است.

– در اجرای ساختمان اسکلت فلزی با اتصالات جوشی، روش جوشکاری، مهارت جوشکار، ظاهر کار، خواص جوش و روش‌هایی که برای تصحیح جوش و جوشکاری معیوب به کار می‌رود، باید مطابق با مقررات جوشکاری مندرج در نشریات 20 تا 24 و 288 دفتر تدوین ضوابط و معیارهای فنی سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور باشد.

اجرای اسکلت فلزی (ایراد چاله جوش)

– در اجرای ساختمان اسکلت فلزی، برای نگه‌داشتن قطعات در وضعیت مطلوب باید از مهار موقت مطابق مقررات مربوط استفاده شود. این مهارها باید توان تحمل تمام بارهای مؤثر ضمن اجرا شامل وزن وسایل کار و نیروهای ناشی از آن‌ها را داشته باشند. مهارهای موقت تا زمانی که از نظر ایمنی لازم است، باید در جای خود باقی بمانند.

اجرای اسکلت فلزی (عدم هم‌راستایی ستون پیش از برپایی)

– پیش از آنکه نصب پیچ یا اجرای جوش به طور قطعی و دائمی صورت گیرد، قطعاتی که با این عمل ثابت می‌شوند، باید به دقت تنظیم شده باشند.

– در اجرای ساختمان اسکلت فلزی، جوشکاری باید توسط جوشکاران ماهر طبق نقشه و کاملاً مطابق با ابعاد مشخص‌شده انجام شود. چنانچه ناظر ساختمان لازم بداند، باید جوشکار دارای گواهینامۀ معتبر جوشکاری باشد یا دستگاه نظارت پیش از انجام کار از وی آزمون مهارت گرفته باشد.

– مطابق با مبحث 10 مقررات ملی ساختمان، جوشکاری در شرایط زیر مجاز نیست:

الف) زمانی که دمای محیط کار کمتر از 10- درجۀ سلسیوس است.

ب) زمانی که دمای فلز پایه کمتر از مقادیر یادشده در جدول 10-4-5 است.

پ) زمانی که سطح کار، مرطوب یا در معرض بارش باران و برف است.

ت) زمانی که محل جوشکاری در معرض وزش باد با سرعت بیش از 10 کیلومتر بر ساعت است.

ث) زمانی که عوامل جوشکاری در شرایط ناایمن و نامتعادل هستند.

اجرای ساختمان اسکلت فلزی (جدول 10-4-5 مبحث 10 مقررات ملی ساختمان)

– بر اساس بند 10-4-7 مبحث 10 مقررات ملی ساختمان با موضوع اجرای اسکلت فلزی، تمامی سطوح سازه‌های فولادی باید برای محافظت در برابر خوردگی رنگ‌آمیزی شوند. در موارد زیر لزومی به رنگ‌آمیزی سطوح سازه‌های فولادی نیست:

1) سطوح فولادی که در بتن مدفون می‌شوند و بتن پوششی شرایط محافظت در برابر خوردگی را فراهم می‌کند.

2) سطوح فولادی که پوشش‌های ضد حریق بر آن‌ها اِعمال می‌شود و پوشش موردنظر الزامات محافظت در برابر خوردگی را تأمین می‌کند.

3) صفحاتی که قرار است در اتصالات لغزش بحرانی روی هم قرار گیرند.

4) در مناطق با شرایط محیطی ملایم (شرایط آب و هوایی با رطوبت نسبی متوسط، مساوی یا کمتر از 50%) که سطوح فولادی حداقل 20 میلی‌متر با مصالح بنایی پوشانده شده‌اند.

در مناطقی که سطوح فولادی در مجاورت خاک یا رطوبت زیاد قرار می‌گیرند، باید تمهیدات حفاظتی ویژه‌ای برای آن‌ها در نظر گرفت.

نکات و الزامات ایمنی در اجرای ساختمان‌ اسکلت فلزی

اطمینان از ایمنی کارگران و رعایت مقررات در کلیۀ کارهای ساختمانی اهمیت دارد و باید در اولویت قرار گیرد اما الزامات ایمنی در اجرای ساختمان‌ اسکلت فلزی به دلیل ماهیت سنگین فولاد و فرآیندهای پیچیدۀ نصب آن اهمیت ویژه‌ای دارد. رعایت نکات و الزامات ایمنی در اجرای ساختمان‌ اسکلت فلزی، به‌ویژه در زمان نصب قطعات فلزی و اتصالات می‌تواند از وقوع حوادث و آسیب‌های جدی جلوگیری ‌کند. این نکات و الزامات ایمنی شامل اقدامات پیشگیرانه برای محافظت از کارگران، نظارت بر روند اجرایی و استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب است. در این بخش به برخی از اقدامات احتیاطی در این خصوص پرداخته می‌شود:

استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE): تجهیزات حفاظت فردی مانند دستکش، عینک ایمنی و کلاه‌های سخت باید به طور مداوم در کارگاه استفاده شوند تا از بریدگی، صدمات چشمی و ضربه به سر جلوگیری شود.

نگهداری و جابه‌جایی مناسب: حمل و نگهداری کلیۀ مصالح فلزی باید به طور ایمن انجام شود تا از آسیب و خطرات احتمالی جلوگیری شود.

پیشگیری از سقوط: کار در ارتفاع مستلزم استفاده از داربست، نرده‌های محافظ و سیستم‌های مهار سقوط است. بازرسی و نگهداری منظم این تجهیزات ایمنی برای اطمینان از اثربخشی آن‌ها ضروری است.

ایمنی ابزارهای برقی: کار با ابزارهای برقی مانند میخ‌کوب، آچار برقی، دستگاه‌های برش فلز و… مورداستفاده در ساخت و اجرای اسکلت فلزی نیازمند احتیاط و رعایت دستورالعمل‌های ایمنی است. آموزش مناسب، حفاظ‌های ایمنی مناسب و محل کار روشن برای جلوگیری از صدمات ضروری است.

ایمنی الکتریکی: سیم‌کشی مناسب، برقراری اتصال زمین و استفاده از قطع‌کننده‌های مدار خطای زمین (GFCIs) برای جلوگیری از خطرات الکتریکی بسیار مهم است. آموزش کارگران برای شناسایی خطرات الکتریکی و بازرسی منظم قطعات الکتریکی نیز برای حفظ محیط کار ایمن ضروری است. برای یادگیری صفر تا صد اجرای ساختمان به‌صورت حرفه‌ای، در دوره جامع «آموزش اجرای ساختمان» شرکت کنید. این دوره، با کامل‌ترین سرفصل‌ها، اولین و جامع‌ترین آموزش تخصصی در این حوزه است.

منابع

– چراغی، عبدالله (1402). فوت‌وفن‌های ساختمان‌سازی؛ از تخریب تا تحویل. تهران: نوآور.

– دفتر تدوین مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1401). مبحث 10 مقررات ملی ساختمان؛ طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی. تهران: مرکز تحقیقات، راه، مسکن و شهرسازی.

– علیزاده، محمدحسین (1393). روش‌ها و جزئیات اجرایی ساختمان (روش‌ها و مسائل اجرایی). تهران: نوآور.

– مختاریان، علی (1393). عناصر و جزئیات ساختمانی (اجزا و اجرا). تهران: نوآور.

– معاونت نظارت راهبردی دفتر نظام فنی اجرایی (1389). مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی؛ نشریۀ شمارۀ 55، فصل 7.

– https://www.madagypsum.com/safety-precautions-and-best-practices-for-metal-framing/

– https://structural.community/articles/advantages-of-steel-construction/

نویسنده: