ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره

امروزه غالب ساختمان های جهان با اسکلت بتنی و یا فلزی احداث می گردند. سازه های فلزی به سازه هایی گفته می شود که غالب مصالح مورد استفاده در ساخت آن از نوع فولادی باشد. در این سازه ها به منظور اتصال اعضا به یکدیگر از جوش ، پرچ و پیچ و مهره استفاده می گردد. استفاده از پرچ مشکلاتی همچون افزایش احتمال زنگ زدگی ، ضعیف شدن قطعات به دلیل سوراخکاری ، تولید سر و صدای زیاد در حین اجرا و ... را در پی داشته و در حال حاضر روشی منسوخ محسوب می گردد. از این رو ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره جایگزین پرچ و حتی گاهی جوش شده است. امروزه استفاده از پیچ و مهره به عنوان اتصالی مناسب و قابل اطمینان، بسیار رایج و متداول گردیده است. در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره از انواع پیچ های معمولی و پر مقاومت استفاده می شود.

در این نوشته انواع سوراخ ها در اتصالات پیچی ، مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره ، نکات و هزینه اجرای آن ارائه گردیده است. همچنین ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره دارای مزایا و معایبی است که در ادامه با آنها نیز آشنا خواهید شد.

قیمت اسکلت فلزی پیچ و مهره

قیمت ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای از ۱۷۰۰۰ تا ۳۵۰۰۰ به ازای هر کیلو می باشد. قیمت ساخت اسکلت پیچ و مهره وابسته به حجم پروژه ، قیمت روز مقاطع فولادی مورد استفاده ، وزن آهن آلات مصرفی ، اجرت انجام کار و ... می باشد. اجرت اجرا با توجه به نوع کار و میزان مهارت استادکار متغیر خواهد بود. به طور کلی از آنجایی که با طراحی بهینه سازه ، امکان کاهش وزن ساختمان وجود دارد، در نتیجه امکان صرفه جویی در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای نسبت به سازه های مشابه به مراتب بیشتر است. علاوه بر این، با توجه به اینکه قسمت عمده ساخت این اسکلت در کارخانه اسکلت فلزی پیچ و مهره انجام می شود و در نتیجه سرعت اجرای بالایی دارد، می توان انتظار داشت که از نظر هزینه های اجرایی در زمان مونتاژ، قیمت اسکلت پیچ و مهره ای کمتر از نوع جوشی باشد.

انواع سوراخ ها در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره

انواع سوراخ ها در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره شامل، سوراخ استاندارد، سوراخ بزرگ شده، سوراخ لوبیایی بلندو سوراخ لوبیایی کوتاه می باشد. سوراخ های بزرگ شده فقط در اتصالات اصطکاکی مجاز است. سوراخ لوبیایی کوتاه در تمام امتدادها و در اتصالات اصطکاکی مجاز است اما در اتصالات اتکایی، امتداد طولی سوراخ باید عمود بر امتداد نیرو باشد.

در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، سوراخ لوبیایی بلند فقط در امتداد عمود بر مسیر نیرو در اتصالات اتکایی مجاز است. در اتصالات اصطکاکی در تمام امتدادها مجاز بوده اما باید فقط در یکی از ورق های اتصال وجود داشته باشد.

مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره

پیچ ها با دو نوع عملکرد اصطکاکی و اتکایی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از پیچ های پر مقاومت در هر دو نوع اتصال و پیچ های معمولی فقط در اتصالات اتکایی مجاز است. بنابراین در نقشه های اجرایی سازه باید بر اساس نوع اتصال ، نوع و قطر پیچ و مهره های مورد نیاز در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، طراحی و مشخص گردد.

در ابتدا باید طراحی اسکلت پیچ و مهره ای انجام شود. در این نقشه ها باید نوع و قطر پیچ ها، نوع اتصالات از نظر اتکایی یا اصطکاکی بودن و مواردی از این قبیل تعیین گردد. بر اساس بند ۱۰-۳-۳-۳ مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، کلیه پیچ های مورد استفاده در اتصالات و وصله های اعضا سیستم باربر جانبی لرزه ای و نیز وصله ستون های غیرباربر جانبی لرزه ای، باید با رفتار اصطکاکی و از نوع پر مقاومت باشند. سوراخ ها نیز باید استاندارد یا لوبیایی کوتاه در امتداد عمود بر راستای نیرو باشد.

بر اساس بند ۱۰-۲-۴-۷-۲ این مبحث، در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، عملکرد اتصالات متصل کننده های میانی می تواند از نوع اتکایی یا اصطکاکی باشد. اما اتصالات متصل کننده های انتهایی باید از نوع پیچی با عملکرد اصطکاکی باشد.

پس از طراحی نقشه های اجرایی ، اولین مرحله در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای اجرای فونداسیون سازه می باشد. بدین منظور در ابتدا پی کنی و گودبرداری انجام شده و سپس بتن مگر اجرا می گردد. در ادامه آرماتوربندی ، قالب بندی و در نهایت بتن ریزی فونداسیون اسکلت پیچ و مهره ای انجام می شود. 

در مرحله بعد باید ستون های سازه نصب گردند. در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره برای نصب ستون ها ، بیس پلیت هایی بر روی فونداسیون قرار داده شده و به کمک پیچ و مهره ثابت می شوند. سپس ستون های سازه بر روی بیس پلیت نصب می گردند. پس از اجرای ستون ها ، تیرها و بادبندهای سازه نصب می شوند.

نکات ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای

عرض سوراخ پیچ در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، باید به مقدار دو میلی متر بزرگتر از ابعاد اسمی سوراخ منظور شود. در انتهای اعضای فشاری ساخته شده، در محل فشار مستقیم بر کف ستون ها و یا در محل سطوح صاف و تنظیم شده در درز وصله ها ، تمامی اجزا متصل به یکدیگر باید در فاصله ۱/۵ برابر بعد حداکثر مقطع ساخته شده با پیچ هایی که فاصله محور به محور آنها از یکدیگر حداکثر ۴ برابر قطرشان باشد، به یکدیگر متصل شوند.

در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، برای قطعاتی که تحت اثر خوردگی کم و متوسط ناشی از عوامل جوی قرار داشته باشند، فاصله بین مرکز سوراخ ها نباید از ۲۴ برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و همچنین از ۳۰۰ میلی متر تجاوز کند. برای قطعاتی که تحت اثر خوردگی شدید ناشی از عوامل جوی قرار داشته باشند، فاصله بین مرکز سوراخ ها نباید از ۱۴ برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و همچنین از ۲۰۰ میلی متر تجاوز کند.

مزایای ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره

ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای دارای مزایای متعددی است که به شرح زیر می باشد:

• ساخت اسکلت پیچ و مهره ای از سرعت بالاتری نسبت به سازه فلزی با اتصالات جوشی برخوردار است. 
• در اسکلت فلزی پیچ و مهره ای امکان باز کردن و استفاده مجدد قطعات وجود دارد. در صورت آسیب دیدن یک عضو از سازه فلزی ، باز کردن و جایگزینی آن بسیار ساده می باشد. این در حالی است که در صورت آسیب دیدگی اسکلت فلزی جوشی ، تعمیرات را فقط می توان با برش قطعات و دوباره وصل کردن انجام داد.
• اجرای این سازه به دلیل انجام عملیات ساخت در کارخانه، از کیفیت بالاتری نسبت به سازه های فلزی جوشی برخوردار است.
• مقاومت و پایداری اسکلت فلزی پیچ و مهره ای در برابر حرارت و آتش سوزی بیشتر از سازه با اتصالات جوشی است. در نتیجه به هنگام وقوع آتش سوزی ، اسکلت پیچ و مهره ای دچار تخریب کمتری می گردد. همچنین امنیت این سازه ها در برابر زلزله نیز بیشتر می باشد.
• پرتی مصالح در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای کمتر است.
• محدودیت شرایط محیط کار در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، کمتر از ساخت اسکلت فلزی جوشی است. به عبارتی اجرای اسکلت فلزی جوشی ، دارای محدودیت هایی در زمینه درجه حرارت محیط، تهویه هوا، فضای دسترسی به اتصالات و ... می باشد.
• مقاومت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای در برابر خوردگی بیشتر از نوع جوشی می باشد. دلیل این امر این است که در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، اتصالات و قطعات پیش از رنگ آمیزی با استفاده از دستگاه های سندبلاست و وایربرس زنگ زدایی می شوند. سپس با استفاده از رنگ های غنی شده با روی آنها را رنگ آمیزی می کنند. این رنگ ها باعث کاهش خوردگی قطعات فلزی می گردند.

معایب ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره

 در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، اجرای غلط و نامناسب سوراخ ها و عدم رعایت میزان پیش تنیدگی لازم در پیچ ها و نیز عدم انطباق آنها هنگام اجرا و نصب ، مشکلات عمده ای را در سازه به وجود می آورد. به طور کلی با توجه به مزایا و معایب ذکر شده برای ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ، مزایای ساخت این سازه بسیار بیشتر از معایب آن می باشد.