برای شناخت ساختمان اسکلت فلزی ابتدا باید اطلاعات کلی در مورد اسکلت ساختمان داشته باشیم، اسکلت ساختمان یکی از اجزای اصلی و پایه ای در ساختمان است که اگر در ساخت یا استفاده از آن دچار اشتباه شویم چه از عمد و چه سهوی می تواند در آینده باعث به وجود آمدن مشکلات جدی در ساختمان و حتی منجر به ریزش و خسارات مالی و جانی بسیاری شود.
تاریخچه اسکلت فلزی یا سازه فولادی چیست؟
اگرچه بشر قرن ها است که از آهن استفاده می کند, اما استفاده از این عنصر پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز قدمت زیادی ندارد. با تولید انبوه و گسترش تولید محصولات فولادی جدید, استفاده از این فلز در ساخت و ساز هم افزایش پیدا کرد.(جهت مطالعه بیشتر به تفاوت تیرآهن و تیر ورق مراجعه نمایید) یکی از کاربردهای عمده فولاد در صنعت ساخت و ساز در ایستگاه های قطار بود. بعد از اینکه استفاده از فولاد در ایستگاه های قطار با موفقیت روبرو شد استفاده از آن گسترش پیدا کرد و از آن برای ساخت کلیساها, ساختمان های شخصی و موارد دیگری هم استفاده شد. در اواخر دهه 1800 بود که اولین ساختمان ها و برج هایی که اسکلت فولادی در ساختار آن ها به کار رفته بود ظاهر شدند. در حال حاضر بیش از یک قرن است که فولاد به عنوان یکی از مواد اولیه برتر در ساخت و ساز شناخته می شود. علاوه بر ساخت اسکلت فولادی, این آلیاژ آهن و کربن قابلیت ترکیب با سایر مصالح ساختمانی مانند شیشه را هم دارد.
اسکلت بندی چیست؟
اسکلت بندی تعیین کننده ساختار و استحکام ساختمان است و حفظ پایداری سازه در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله، آتش سوزی، سیل را برعهده دارد. انواع اسکلت ساختمان را بسته به نوع مصالحی که در ساخت آن ها استفاده می شود تقسیم بندی می کنند. از جمله مهم ترین آن ها می توان به اسکلت فلزی، بتنی، چوبی، خشتی و گلی اشاره کرد که از انواع گلی و خشتی امروزه کم تر استفاده می شود. هرکدام از این اسکلت ها با توجه به شرایط آب و هوایی در مناطق خاصی از جغرافیا یک کشور کاربرد دارند اما بهترین نوع اسکلت ساختمان از لحاظ مقاومت، اسکلت فلزی یا فولادی است.
اسکلت فلزی
از فولاد برای ساخت ستون های ساختمان استفاده می شود، درگذشته به جای فولاد از چدن برای ساخت اسکلت فلزی ساختمان ها استفاده می شد اما بعدها از آهن چکش خوار استفاده کردند که بسیار سنگین بود و در نهایت در صنعت ساختمان سازی امروزی، از فولاد استفاده می کنند. استفاده از فولاد باعث شده تا این نوع اسکلت مزایای زیادی نسبت به بقیه ی انواع اسکلت داشته باشد. فولادی که برای ساخت اسکلت فلزی به کار می رود فولادی است با درصد کربن کم که گرمای کمی دیده اما مقاومت بالایی دارند. این نوع فولاد می تواند بار زیادی را تحمل کند، به همین دلیل برای ساخت ساختمان ها با تعداد طبقات زیاد مانند آسمان خراش ها از این نوع اسکلت استفاده می شود.
اشکال مختلف اسکلت فولادی
-
ساخت اسکلت فولادی معمولی: در این روش بخش های فولادی اسکلت بر اساس طول معینی بریده شده و برای ساخت اسکلت نهایی آن ها را جوشکاری می کنند. احتمال دارد این روش به صورت کامل در محل ساخت و ساز اجرا شود که در این صورت به نیروی انسانی زیادی نیاز است. البته برای دستیابی به بهترین نتیجه می توان بخشی از کار را در یک کارگاه انجام داد تا شرایط بهتری برای انجام کار فراهم شود و زمان انجام این فرآیند هم کاهش پیدا کند.
-
ساخت اسکلت فولادی با پیچ و مهره: در این روش تمام اجزای اسکلت فولادی ساخته و رنگ آمیزی می شوند و سپس بعد از تحویل به محل ساخت و ساز, با پیچ و مهره به محل مورد نظر متصل خواهند شد. اندازه اجزا سازنده اسکلت های فولادی بر اساس اندازه کامیونی که قرار است آن اجزا را به محل ساخت و ساز تحویل دهد کنترل می شود. معمولا برای کامیون های معمولی سازه ها طولی به اندازه حداکثر 6 متر و برای تریلرهای بزرگ طولی به اندازه 12 متر دارند. ساخت اسکلت فولادی از طریق این روش بسیار سریع صورت میگیرد, زیرا در محل ساخت و ساز فقط کافی است اجزای اسکلت فولادی جابجا شوند و با پیچ و مهره در محل مناسب خود نصب شوند. این روش به عنوان بهترین روش ساخت اسکلت فولادی شناخته می شود, زیرا بیشتر کار در کارگاه ها انجام می شود.
- ساخت از طریق یک فولاد سنج سبک: فولاد سنج سبک یک ورق نازک است که اغلب اندازه ای بین 1 تا 3 میلی متر دارد و به شکل حرف C یا Z خم شده است. استفاده از این فولاد سنج سبک بسیار رایج است و در اکثر اوقات برای ساخت ساختمان های مسکونی و کوچک به کار می رود. مزایای ساخت فولاد سنج سبک شامل انعطاف پذیری در طراحی, بالا رفتن سرعت فرآیند ساخت و ساز, استحکام بالا, سبکی, امکان بازسازی آسان, قابلیت بازیافت, کیفیت خوب و عدم نیاز به نگهداری دائمی هستند.