از موضوعات مهم در دنیای مهندسی سازه علی الخصوص در اجرای اسکلت فلزی، می توان به دقت و کیفیت هنگام اجرای پروژه اشاره کرد. یکی از عوامل کلیدی در دستیابی به این اهداف، رعایت رواداری سازه های فلزی یا همان تلرانس های تعیین شده در طراحی و اجرای سازه های فولادی است. رواداری سازه های فلزی به محدوده ای مجاز برای انحرافات ابعادی و موقعیتی گفته می شود که این رواداری ها، نه تنها بر ایمنی و عملکرد سازه تاثیرگذار است، بلکه نقش مهمی در کاهش هزینه ها و بهبود کارایی فرآیند ساخت و نصب ایفا می کند. بدون درنظرگیری رواداری ها، پروژه های ساختمانی با مشکلاتی نظیر عدم تطابق قطعات، نقص در اتصالات و افزایش هزینه ها به دلیل دوباره کاری مواجه می شوند. با این مقاله از عمران مدرن همراه شوید تا اطلاعات بیشتری در خصوص رواداری سازه های فلزی کسب نمایید.
رواداری سازه های فلزی به چه معناست؟
رواداری (Tolerance) در سازه های فلزی به معنای میزان انحراف مجاز در ابعاد، موقعیت و ویژگی های سازه از مقادیر طراحی شده است. رعایت رواداری ها به خصوص در پروژه های صنعتی و ساختمانی اهمیت ویژه ای دارد، زیرا دقت در ابعاد و نصب صحیح اعضا تأثیر مستقیمی بر استحکام، ایمنی و عملکرد کلی سازه دارد. بنابراین باید گفت آگاهی از استانداردهای معتبر و استفاده از روش های پیشرفته کنترل کیفیت برای مهندسان و پیمانکاران ضروری است.
اهمیت رواداری در سازه های فلزی
رعایت رواداری در سازه های فلزی با مزایایی همراه است که در این قسمت به آن ها می پردازیم.
ایمنی سازه یکی از مهم ترین مواردی است که در صورت رعایت رواداری در سازه های فلزی حاصل می گردد. عدم رعایت رواداری ها باعث عدم تطابق قطعات و ضعف در اتصال ها می شود که این امر در نهایت ایمنی سازه را به خطر می اندازد. با رعایت رواداری در سازه های فلزی، کارایی و عملکرد سازه افزایش می یابد. چرا که انحراف های زیاد از مقادیر طراحی شده بر عملکرد سازه های فولادی تأثیر منفی گذاشته و از بهره وری سازه موردنظر می کاهد. از آنجایی که انحراف از استانداردها ممکن است منجر به دوباره کاری، تاخیر در پروژه و افزایش هزینه ها شود؛ با رعایت رواداری ها از پرداخت هزینه های اضافی در امان خواهید ماند. طبق آمار، دوباره کاری ناشی از عدم تطابق قطعات می تواند تا ۱۵٪ هزینه های ساخت را افزایش دهد.
استانداردهای مربوط به رواداری سازه های فلزی
برای تعیین رواداری های مجاز در سازه های فلزی، استانداردهای متعددی وجود دارد که به صورت بین المللی یا ملی تعریف شده اند. برخی از استانداردهای رایج و مرسوم در بین مهندسان عمران و سازه عبارتند از:
- استاندارد ISO 13920: این استاندارد به مشخصات عمومی رواداری در سازه های فلزی می پردازد و مقادیر مجاز انحراف برای طول ها، زاویه ها و اتصالات را تعیین می کند. برای مثال، رواداری طولی برای قطعات با طول زیر ۳ متر حدود ۲ ± میلی متر و برای قطعات بالای ۱۰ متر ۵ ± میلی متر است.
- AISC Code of Standard Practice: این استاندارد رواداری های مربوط به طراحی، ساخت و نصب سازه های فلزی را تعیین می کند. بر اساس این استاندارد، انحراف عمودی ستون ها نباید از ۱/۵۰۰ ارتفاع ستون تجاوز کند.
- EN 1090: این استاندارد مربوط به ساخت و مونتاژ سازه های فولادی و آلومینیومی در اروپا است.
- مقررات ملی ساختمان ایران: مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان به طراحی و اجرای سازه های فولادی پرداخته و در آن به مسائلی مانند انحراف مجاز اعضا اشاره شده است. به عنوان مثال، انحراف تیرهای فولادی نباید از ۱/۳۰۰ طول تیر بیشتر باشد.
رواداری های متداول در سازه های فلزی
رواداری سازه های فلزی معمولاً برای موارد زیر تعریف می شوند:
ابعاد و اندازه ها
طول و عرض قطعات فولادی با رواداری ۲ ± تا ۵ ± میلی متر بسته به اندازه قطعه و ضخامت ورق ها با رواداری ۰.۲ ± میلی متر برای ورق های نازک و ۰.۵ ± میلی متر برای ورق های ضخیم در نظر گرفته می شود.
زاویه ها
انحراف زاویه های برش یا خم کاری نیز طبق رواداری های تعیین شده در استانداردها لحاظ می گردد و مقدار انحراف زاویه های برش یا خم کاری تا ۰.۵ ± درجه است.
موقعیت اتصالات
محل سوراخ ها پیچ ها با توجه به رواداری های مجاز تعیین می شود. برای مثال محل سوراخ ها برای پیچ ها با رواداری ۱ ± میلی متر در نظر گرفته می شود.
تلرانس در مونتاژ
فاصله بین اعضا پس از نصب حداکثر ۳ ± میلی متر و عدم تطابق ارتفاع یا تراز در سازه حداکثر ۵ ± میلی متر در ۱۰ متر طول تعیین شده است.
روش های کنترل رواداری سازه های فلزی
کنترل رواداری ها نیازمند ابزارها و روش های دقیقی است که از مرحله طراحی تا اجرای اسکلت فلزی اعمال می شود. برخی از روش های متداول کنترل رواداری ها شامل موارد زیر می باشند:
- از ابزارهای اندازه گیری دقیق مانند مترهای لیزری، ابزارهای اندازه گیری دیجیتال و کالیبره شده استفاده شود.
- سازه با استفاده از نرم افزارهای طراحی مانند Tekla و AutoCAD جهت بررسی انطباق قطعات پیش از ساخت به صورت سه بعدی مدل سازی شود. مدل سازی دقیق می تواند تا ۳۰٪ خطاهای مونتاژ را کاهش دهد.
- بازرسی در مراحل مختلف اعم از بازرسی های مداوم در کارخانه ساخت و هنگام نصب در سایت پروژه، می تواند خطاهای ممکن را به ویژه هنگام نصب اسکلت فلزی به حداقل رساند.
- کیفیت جوش و تطابق آن با استانداردها با انجام آزمون های غیرمخرب (NDT) و بهره گیری از روش هایی مانند التراسونیک یا رادیوگرافی بررسی شود. این روش ها می توانند تا ۹۵٪ عیوب داخلی را شناسایی نمایند.
رواداری جوش ها در سازه های فلزی
طبق مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان، قطعاتی که باید به وسیله جوش گوشه به یکدیگر جوش شوند، باید تا حد امکان در تماس نزدیک به یکدیگر باشند. فاصله ریشه (بازشدگی درز) نباید از ۵ میلی متر بزرگ تر شود. اگر فاصله ریشه جوش گوشه از ۲ میلی متر بزرگ تر شود، اندازه ساق های جوش مندرج در نقشه باید به اندازه آن افزایش یابد و یا مهندس طراح باید تایید نماید که ضخامت موثر گلوی موردنظر طراحی حاصل شده است. بازشدگی بین سطوح در تماس جوش های انگشتانه و کام و همچنین فاصله بین تسمه پشت بند با ورق در درز های لب به لب نباید از ۲ میلی متر بزرگ تر شود. استفاده از مصالح پر کننده مجاز نیست، مگر اینکه استفاده از آن در نقشه ها تصریح شده باشد یا به تایید مهندس طراح برسد.
قطعاتی که با جوش شیاری به صورت لب به لب به یکدیگر متصل می شوند، باید با دقت با یکدیگر هم باد و تراز شوند. حداکثر نا هم ترازی بین دو قطعه مساوی ۱۰ درصد ضخامت قطعه نازک تر و حداکثر ۳ میلی متر است. برای اصلاح ناهم ترازی نباید شیبی بزرگ تر از ۴ درصد در جوش به وجود آورد. نا هم ترازی باید بر مبنای میان تار قطعات در نظر گرفته شود مگر اینکه در مشخصات فنی خصوصی به نحوی دیگر مشخص شده باشد. طبق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان قطعاتی که توسط جوش شیاری با نفوذ نسبی در امتداد طولی به یکدیگر متصل می شوند باید تا حد امکان در تماس با یکدیگر قرار گیرند. فاصله ریشه بین دو قطعه نباید از ۵ میلی متر بزرگ تر شود.
جمع بندی
رعایت رواداری سازه های فلزی ، یکی از عوامل کلیدی در تضمین کیفیت و ایمنی پروژه تلقی می شود. به کار گیری استانداردها، ابزارهای دقیق اندازه گیری و روش های مناسب کنترل کیفیت می تواند از وقوع مشکلات جدی در مراحل ساخت و نصب جلوگیری کند و عمر مفید سازه را افزایش دهد. جهت اجرای اسکلت فلزی با درنظر گرفتن رواداری های مجاز هم اکنون با کارشناسان عمران مدرن تماس بگیرید.
برای مطالعه بیشتر:
دیدگاهتان را بنویسید