سازه فولادی

آشنایی با ساختار و مراحل اجرای سازه فولادی

در صنعت ساختمان‌سازی، انتخاب نوع اسکلت ساختمان یکی از مهم‌ترین تصمیمات در طراحی و اجرا به شمار می‌رود. اسکلت‌ها معمولاً از نوع فلزی یا بتنی هستند که در این میان، سازه‌های فولادی به دلیل ویژگی‌های خاص خود، مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته‌اند.

این سازه‌ها به دلیل استحکام و سرعت در اجرا، در پروژه‌های مختلف ساختمانی به‌ویژه در ساختمان‌های بلندمرتبه، تجاری، صنعتی و مسکونی کاربرد فراوان دارند. در این مقاله به بررسی مراحل ساخت سازه فولادی و جزئیات اجرایی آن خواهیم پرداخت.

مراحل ساخت سازه فولادی

1. بررسی مقاومت خاک و پی‌سازی

اولین گام در اجرای سازه فولادی، انتخاب زمین مناسب است. مقاومت خاک یکی از عوامل کلیدی در انتخاب نوع پی و محاسبات سازه‌ای است. برای این منظور، مهندسان با انجام آزمایش‌های خاک و بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاک، قادر به تعیین ظرفیت باربری زمین و نوع پی مناسب برای ساختمان خواهند بود. در این مرحله، عملیات گمانه‌زنی و آزمایش‌های مقاومت فشاری خاک انجام می‌شود و نتایج آن در طراحی پی ساختمان استفاده می‌شود.

2. عملیات پی‌سازی

پس از تأسیس پی، باید مراحل مختلف ساخت آن انجام شود. در ابتدا، باید سطح زمین به دقت تراز شود. این کار می‌تواند با استفاده از دوربین نیو (Nevo) یا شلنگ تراز انجام شود.

پس از تراز کردن، لایه‌ای از بتن مگر به ضخامت 10 سانتیمتر در زیر پی ریخته می‌شود. این بتن با عیار کم سیمان ساخته می‌شود و هدف از آن، ایجاد سطحی صاف و یکنواخت برای پی‌سازی است. پس از این مرحله، نوبت به آرماتوربندی پی می‌رسد که باید دقیقاً طبق نقشه‌های محاسباتی انجام شود.

3. قالب‌بندی و آرماتورگذاری

پس از انجام آرماتوربندی، نوبت به قالب‌بندی می‌رسد. در این مرحله، از قالب‌های چوبی یا فلزی استفاده می‌شود که باید به دقت نصب شده و سطح داخلی آن‌ها چرب شود تا از چسبیدن بتن به قالب جلوگیری شود.

در ادامه، آرماتورهای بولت که برای اتصال ستون‌ها به صفحه بیس‌پلیت استفاده می‌شوند، در محل خود قرار می‌گیرند. این آرماتورها باید دقیقاً در یک تراز قرار گرفته و مطابق نقشه طراحی شده باشند.

4. بتن‌ریزی و مراقبت از بتن

یکی از مراحل حساس در ساخت سازه فولادی، بتن‌ریزی است. پس از آماده‌سازی بتن در کارخانه یا در محل پروژه، باید آن را با دقت و احتیاط به محل مورد نظر منتقل کرده و در قالب ریخته شود. توجه به نوع میکسر، عدم آسیب دیدن دانه‌بندی بتن و استفاده از ویبراتور برای تراکم بتن از نکات کلیدی در این مرحله است.

پس از ریختن بتن، باید سطح آن مرطوب نگه‌داشته شود تا از ترک‌خوردگی جلوگیری شود. همچنین، مقاومت فشاری بتن پس از مدت زمان مشخص باید مورد آزمایش قرار گیرد تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود.

5. نصب بیس‌پلیت و صفحه ستون‌ها

پس از تکمیل بتن‌ریزی و سخت شدن بتن، نوبت به نصب بیس‌پلیت و صفحه ستون‌ها می‌رسد. بیس‌پلیت‌ها به‌طور دقیق بر اساس آکس ستون‌ها نصب می‌شوند و سپس برای جلوگیری از نشست، فضای خالی زیر صفحات ستون به کمک بتن شل پر می‌شود.

این عملیات از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا هرگونه خطا در نصب می‌تواند منجر به مشکلات ساختاری در آینده شود.

6. ساخت و نصب ستون‌ها

ستون‌ها در سازه فولادی به‌عنوان اجزای اصلی ساختار شناخته می‌شوند. برای ساخت ستون‌ها، ابتدا پروفیل‌ها برش داده می‌شوند و سپس با استفاده از جوشکاری و مونتاژ، ستون‌ها شکل می‌گیرند.

در این مرحله، اگر نیاز باشد، از پلیت‌ها و نبشی‌های خاص برای اتصال ستون‌ها به بیس‌پلیت‌ها استفاده می‌شود. پس از ساخت ستون‌ها، آن‌ها با استفاده از جرثقیل به محل مورد نظر منتقل شده و نصب می‌شوند.

7. نصب تیرها و اتصال آن‌ها به ستون‌ها

تیرها یکی از اجزای حیاتی سازه فولادی هستند که بارهای وارد بر ساختمان را از ستون‌ها به سایر بخش‌ها منتقل می‌کنند. تیرها به طور معمول در دو نوع لانه زنبوری و ساده ساخته می‌شوند.

تیرهای لانه زنبوری برای کاهش وزن و استفاده بهینه از مواد، با استفاده از برش‌های خاص به شکل لانه زنبور ساخته می‌شوند.

پس از ساخت تیرها، آن‌ها به ستون‌ها متصل می‌شوند. این اتصال معمولاً با استفاده از نبشی‌ها و پلیت‌ها صورت می‌گیرد که به دقت جوش می‌شوند.

8. اجرای بادبندها

بادبندها برای افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله به کار می‌روند. در سازه‌های فولادی، بادبندها معمولاً از ناودانی‌ها و پروفیل‌های فولادی ساخته می‌شوند.

این بادبندها به‌طور مورب و در محل‌های مشخص به ستون‌ها و تیرها متصل می‌شوند. طراحی بادبندها باید به‌گونه‌ای باشد که بتوانند نیروهای افقی را به‌طور مؤثر منتقل کرده و از ناپایداری سازه جلوگیری کنند.

اجزای سازه فولادی

یک سازه فولادی معمولاً از چهار بخش اصلی تشکیل می‌شود:

اجرای سازه فولادی یک فرآیند پیچیده است که نیاز به دقت بالا در هر مرحله دارد. از انتخاب زمین و پی‌سازی گرفته تا نصب تیرها و ستون‌ها، هر مرحله باید با دقت انجام شود تا سازه‌ای مقاوم و ایمن به دست آید.

همچنین، توجه به جزئیات طراحی و استفاده از مواد با کیفیت از جمله فاکتورهای کلیدی در موفقیت پروژه‌های ساختمانی فولادی است. با توجه به این نکات، سازه‌های فولادی می‌توانند گزینه‌ای بسیار مناسب برای پروژه‌های مختلف به‌ویژه ساختمان‌های بلندمرتبه و صنعتی باشند.