بررسی مراحل نصب اسکلت فلزی ساختمان با چک لیست رایگان (آپدیت 1403)

ساخت انواع سازه ­ها با استفاده از اسکلت فلزی یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش ­ها در صنعت ساختمان‌سازی به شمار می‌رود. این نوع سازه‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، از جمله سرعت اجرای بالا، در پروژه‌های مختلف ساختمانی و صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرند.

بر اساس مباحث مختلف مقررات ملی ساختمان، آیین نامه ها و شرایط عمومی پیمان، بیش از 70 مرحله را باید حتما در نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره ای و جوشی پشت سر بگذارید. به نظر شما اولین گام نصب اسکلت فولادی چه کاری است؟ باید بگویم بر خلاف تصور عموم مهندسین، اولین کار نصب بیس پلیت نیست.

در این مقاله قصد داریم تمامی مراحل نصب اسکلت فولادی را به صورت مفصل توضیح دهیم.

⌛ آخرین به روز رسانی: 28 آذر 1403

📕 تغییرات به روز رسانی: اضافه شدن مطالب جدید

1. خلاصه روند ساخت و نصب اسکلت فلزی

اجرای اسکلت فلزی دارای مراحلی می باشد که هریک به طور مفصل در این مقاله توضیح داده شده است. در مرحله اول اجرای اسکلت فلزی پس از انتقال مصالح به محل پروژه، باید نسبت به پاکسازی و تسطیح زمین پروژه اقدام کنیم. سپس می بایست محل دقیق نصب بولت ها به کمک شابلون مشخص شوند. پس از نصب کامل بولت و صفحه ستون، نوبت به برپایی ستون‌ها می رسد.

در این مرحله جرثقیل متناسب با نوع سازه در محل مستقر شده و سپس ستون های سازه و پس از آن تیرهای مربوطه در محل خود مطابق نقشه های اجرایی نصب می گردند. همچنین در برخی موارد قاب های سازه در محل کارگاه ساخته شده و سپس اقدام به نصب اسکلت به‌صورت قابی می‌شود. پس از نصب تیر و ستون‌ها، در صورت وجود، بادبندها و سپس شمشیری پله در محل خود نصب می‌شوند.

تعیین نوع اتصال، مؤثرترین عامل در روند اجرای پروژه می باشد که باید طبق نظر کارفرما و طراح و باتوجه‌به کاربری سازه مذکور تعیین شود. وجود نقشه های اجرایی دقیق و کامل، نقش مهمی در تسریع روند اجرا خواهد داشت و در نهایت استفاده از تیم اجرای حرفه ای باعث خواهد شد تا اجرای سازه موردنظر با دقت کافی و متناسب با استانداردهای مورد تأیید سازمان نظام‌مهندسی کشور به اتمام رسد.

شکل 1: نمونه اسکلت فلزی ساختمان دو طبقه

2. کنترل نیروی انسانی و ایمنی کار

قبل از شروع فرایند ساخت و نصب اسکلت فلزی در هر کارگاهی، نیازمند رعایت اصول ایمنی و به‌کارگیری نیروی انسانی متخصص در زمینه اجرای سازه مربوطه مطابق با دستورالعمل ایمنی در نصب اسکلت‌های فلزی هستیم. این دو عامل کلیدی نه‌تنها به موفقیت پروژه کمک می‌کنند، بلکه از حوادث ناگوار و خسارات مالی نیز جلوگیری می‌نمایند. در این قسمت دو بخش کلیدی نیروی انسانی و ایمنی کار توضیح داده می‌شود.

1.2. ایمنی کار

ایمنی در کارگاه های ساختمانی بسیار حایز اهمیت است؛ چراکه کوچک‌ترین خطایی از سوی هر یک از افراد شاغل در کارگاه می‌تواند منجر به حوادث دردناک و حتی مرگ کارکنان شود. به همین جهت باتوجه‌به اهمیت بالای این موضوع، مبحث دوازدهم مقررات ملی ویرایش 1392 اعلام کرده است که برای پروژه هایی با بیش از 3000 مترمربع زیربنا یا ارتفاع بیش از 18 متر از روی فونداسیون، می بایست فردی تحت عنوان مسئول ایمنی، بهداشت کار و محیط زیست یا HSE معرفی شود.

به‌طور خلاصه موارد اصلی مرتبط با ایمنی نصب اسکلت فلزی در محل کار، در این قسمت برای شما عزیزان توضیح داده می‌شود. در ابتدای روند شروع پروژه، سازنده باید خطرات احتمالی محیط کار را شناسایی و نسبت به رفع آن‌ها اقدام نموده و تمهیدات لازم را مطابق مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 در محل کارگاه فراهم نماید. مطابق با دستورالعمل ایمنی نصب اسکلت فلزی کارفرما باید تمامی انواع وسایل و نیروی انسانی موردنیاز برای حفاظت از افراد محل کارگاه، تجهیزات و ماشین‌آلات و غیره را فراهم کند.

تمامی کارگران باید باتوجه‌به نوع کار خود، مجهز به لباس کار مخصوص، کلاه ایمنی و سایر تجهیزات از قبیل دستکش، عینک جوشکاری، کمربند ایمنی و… باشند. معابر، پلکان‌ها، سطوح شیب‌دار، بازشوها، پرتگاه‌ها و نقاطی که احتمال خطر سقوط افراد وجود دارد، باید با نرده و پوشش‌های موقت و مناسب محافظت شوند. تجهیزات مورداستفاده از قبیل قالب ها، موتور جوش، میکسر و… قبل از ورود به کارگاه باید از لحاظ سالم‌بودن مورد بررسی قرار گیرند. همچنین کارگاه ساختمانی باید به طور کامل محصور شده و از ورود افراد غیرمسئول به کارگاه جلوگیری به عمل آید.

در مرحله بعد کارفرما موظف است علائم و تابلوهای مرتبط با ایمنی کارگاه و علائم هشداردهنده را در مکان های مناسب نصب نماید.

شکل 2 حصار کشی اطراف کارگاه

شکل 3 نصب علائم ایمنی در کارگاه

در شرایط جوی نامساعد نظیر باد و طوفان های شدید و یخ زدگی، از کارکردن کارگران روی بام ساختمان جلوگیری شود. تجهیزات نظیر داربست باید زیر نظر کارشناس HSE و مطابق استاندارهای لازم نصب و سپس مورداستفاده قرار گیرد.

کارفرمای پروژه نباید به کارگران اجازه دهد تا خارج از ساعت عادی به‌تنهایی مشغول به کار شوند. اگر کارگران مجبور به کار در ساعات غیرعادی باشند، می-بایست نور کافی، لوازم برقراری ارتباط و تمامی خدمات موردنیاز آن ها فراهم شوند. این مورد در بند 12-1-5-7 مبحث دوازدهم ذکر شده است.

قبل از شروع عملیات ساختمانی باید مجوزهای لازم به‌منظور اجرای عملیات ساختمانی، انبارکردن مصالح و… در پیاده روها و خیابان ها و سایر فضاهای عمومی و استفاده از تسهیلات عمومی از مراجع ذی‌صلاح اخذ شود. وسایل و مصالح مصرفی باید در محلی قرار داده شوند که برای عابران ایجاد حادثه و یا مزاحمت ننمایند و وسایل و مصالح مورداستفاده به‌وسیله احداث دیوار به ارتفاع 2 متر و رنگ زرد و علائم هشداردهنده و چراغ‌های چشمک‌زن ایمن‌سازی گردد. ایمنی کارگاه در شب توسط نصب چراغ های لازم در محوطه کارگاه تأمین شود. این موارد در مبحث دوازدهم اینگونه ذکر شده است:

همچنین در ادامه بیان می‌کند:

بنابراین، به طور خلاصه مجموعه اقدامات ایمنی که در هنگام نصب اسکلت فلزی باید به آن ها توجه کرد، به شرح زیر می باشند:

1) آموزش و آگاهی کارکنان

آموزش‌های منظم: کارکنان باید دوره‌های آموزشی مربوط به ایمنی کار را گذرانده و با خطرات احتمالی آشنا شوند.
آگاهی از تجهیزات: شناخت صحیح تجهیزات و نحوه استفاده از آن‌ها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

2) استفاده از تجهیزات حفاظتی

پوشش‌های ایمنی: استفاده از کلاه، عینک، دستکش، تجهیزات ایمنی جوشکاری و لباس‌های ایمنی الزامی است.
تجهیزات حفاظتی: تجهیزاتی مانند کمربندهای ایمنی و سیستم‌های مهار نیز باید در دسترس باشند.

شکل 4: رعایت ایمنی به هنگام کار در ارتفاع برای نصب اسکلت فلزی

3) بررسی شرایط محیطی

شرایط جوی: پیش از شروع کار، شرایط جوی باید بررسی شود تا از خطرات ناشی از باد، باران یا برف جلوگیری شود.
نور کافی: اطمینان از وجود نور کافی در محل کار برای جلوگیری از حوادث ناشی از عدم دید مناسب.

4) استفاده صحیح از تجهیزات

نصب صحیح داربست‌ها: داربست‌ها باید به‌درستی نصب شده و با استانداردهای لازم مطابقت داشته باشند.

شکل 5: نصب داربست

کنترل بارگذاری: اطمینان حاصل شود که بارگذاری روی سازه‌ها با ظرفیت آن‌ها مطابقت دارد.

5) مدیریت خطرات

شناسایی خطرات: شناسایی و ارزیابی خطرات موجود در محل کار به‌منظور کاهش ریسک‌ها.
ایجاد برنامه‌های اضطراری: برنامه‌های مشخص برای مواجهه با حوادث غیرمترقبه باید تدوین گردد.

6) نظارت مستمر

بازرسی‌های منظم: بازرسی‌های دوره‌ای برای اطمینان از رعایت اصول ایمنی و سلامت کارگران.
گزارش‌دهی حوادث: هرگونه حادثه یا نزدیک به حادثه باید به‌سرعت گزارش شود تا اقدامات اصلاحی انجام گیرد.

7) محدودیت دسترسی

محدودکردن ورود افراد غیرمجاز: تنها افراد مجاز باید به مناطق خطرناک دسترسی داشته باشند.
استفاده از علائم هشداردهنده: نصب تابلوهای هشداردهنده در نقاط خطرناک برای آگاهی کارکنان.

همچنین علاوه بر تمامی مواردی که در بالا ذکر شد، ازآنجاکه در کارگاه، عملیات جوشکاری و برشکاری های متعددی با گاز و برق انجام می گیرد، می بایست تمامی نکات ایمنی آن رعایت شوند که شامل موارد زیر می‌باشند:

1) کنترل تجهیزات: قبل از شروع کار، تمامی وسایل اندازه‌گیری و شیلنگ‌ها باید بررسی شوند و تجهیزات به طور منظم بازرسی گردند.
2) لباس کار: جوشکاران باید لباس مقاوم در برابر آتش و جرقه بپوشند و از تجهیزات حفاظتی مانند کفش، عینک، نقاب و دستکش استفاده کنند.

شکل 6: رعایت نکات ایمنی توسط جوشکار

3) محیط کار: در نزدیکی مواد قابل‌اشتعال، باید از انجام عملیات جلوگیری شود. اگر امکان دورکردن مواد نیست، باید با صفحات مقاوم در برابر آتش پوشانده شوند.
4) مدیریت گازها: دود و گازهای ناشی از جوشکاری باید به طور مؤثر خارج شوند.
5) استفاده از ظروف: استفاده از ظروفی که قبلاً حاوی مواد قابل‌اشتعال بوده‌اند، به‌عنوان تکیه‌گاه ممنوع است.
6) شستشو: مخازن خالی که قبلاً مواد قابل‌اشتعال داشته‌اند، باید شسته و دریچه‌ها باز باشند.
7) ایمنی شیلنگ‌ها: برای نشت‌یابی شیلنگ‌ها از کف‌صابون استفاده شود.
8) روش‌های ایمن روشن‌کردن مشعل: برای روشن‌کردن مشعل باید از فندک یا شعله پیلوت استفاده گردد.
9) اتصال زمین: دستگاه جوشکاری باید دارای اتصال زمین مؤثر باشد و کابل‌ها عایق مناسب داشته باشند.
10) بازرسی نهایی: پس از اتمام کار، محل باید بازرسی شود تا از عدم وجود خطر آتش‌سوزی اطمینان حاصل گردد.

برخی دیگر از الزامات ایمنی نصب اسکلت فلزی عبارت‌اند از:

– ایمنی در نصب اجزای فولادی

– ایمنی در نصب ستون های فلزی

– الزامات ایمنی در حمل‌ونقل تیرآهن و اجزای فولادی

– استفاده از دستگاه‌های جوشکاری و برش‌کاری برای نصب اجزای فولادی

– الزامات ایمنی در تخلیه آهن‌آلات از وسایل نقلیه

شکل 7: تخلیه و جابجایی تیرآهن ها توسط جرثقیل

2.2. دستورالعمل ایمنی نصب اسکلت فلزی

 علاوه بر مواردی که در بالا به آن اشاره کردیم، یکی دیگر از منابعی که نکات ایمنی در اجرای اسکلت فلزی را مشخص کرده است، دستورالعمل ایمنی در نصب اسکلت فلزی است. دستورالعمل ایمنی نصب اسکلت فلزی شامل بندها و نکات بسیاری است که در ادامه به توضیح برخی از مهم ترین آن ها می‌پردازیم.

1.2.2. ساخت و نصب اسکلت فلزی

1) کابل‌های دستگاه‌های جوشکاری الکتریکی باید دارای پوشش عایق مطمئن و بدون آسیب‌دیدگی باشند.
2) بالاکشیدن اجسام سنگین مانند تیرآهن و قطعات فولادی به‌صورت دستی با طناب یا کابل مجاز نیست و باید از بالابرهای مکانیکی مناسب استفاده شود.
3) قبل از قراردادن تیرآهن روی تیرآهن دیگر، تیرآهن زیرین باید به طور کامل با پیچ‌ومهره یا جوشکاری محکم شده باشد.
4) ورق‌هایی که برای ساخت مقاطع فولادی مورد استفاده قرار می گیرند باید فاقد هرگونه نقص، ترک و شکستگی بوده و فاصله تکیه‌گاه‌های زیر آن-ها به‌اندازه‌ای باشد که صفحات بتوانند بارهای وارده را تحمل کنند.
5) در شرایط بارندگی، وزش باد شدید یا کمبود نور که احتمال بروز حادثه افزایش می‌یابد، باید ادامه عملیات نصب اسکلت فلزی متوقف شود.
6) هنگام بالابردن تیرآهن و سایر اجزای فلزی ساختمان با جرثقیل، برای جلوگیری از نوسان شدید آن ها و بروز حوادث، باید با استفاده از چند رشته طناب به‌صورت دستی حرکت آن ها کنترل شود.
7) باید نقاط اتصال کافی برای قلاب طناب مهار و داربست‌های معلق در قسمت‌های مناسب اجزای اسکلت فلزی پیش‌بینی شود.
8) برای بالابردن تیرهای آهن و سایر اجزای اسکلت فلزی، استفاده از زنجیر ممنوع است. به‌جای آن، باید از کابل‌های فلزی یا طناب‌های مناسب با ضریب اطمینان کافی استفاده شود. همچنین برای جلوگیری از خمش بیش از حد کابل فلزی، باید از چوب یا مواد مناسب دیگری بین تیرآهن و کابل استفاده کرد.
9) باید از کارکردن کارگران بر روی بام ساختمان‌ها در شرایط باد، طوفان، بارندگی شدید یا زمانی که سطح بام یخ‌زده است، جلوگیری شود.
10) باید از استقرار بار، اعمال فشار و تکیه داربست یا نردبان به کارهای بنایی که ملات آن هنوز کاملاً خشک نشده است و دارای سقف نیست، جلوگیری شود.
11) تیرآهن‌ها و سایر اجزای اسکلت فلزی در حین نصب نباید به برف، یخ یا سایر مواد لغزنده آغشته باشند.
12) جوشکاری الکتریکی اسکلت فلزی با استفاده از داربست‌های آویزان که با کابل نگهداری می‌شوند، مجاز نیست.
13) هنگامی که کارهای بنایی در طبقات زیرین انجام می‌شود، نصب تیرآهن و انجام کارهای بتنی در طبقات بالاتر تنها در صورتی مجاز است که سقف‌های مربوطه به طور کامل اجرا شده باشند.
14) باید از ورود افراد به داخل منطقه خطر در حین نصب اسکلت فلزی جلوگیری شود.
15) مطابق با ماده 306 آیین نامه حفاظتی کارگاه های ساختمانی، هنگام کار بر روی سقف‌های پوشیده از صفحات شکننده مانند صفحات موج‌دار نورگیر یا ورق‌های آزبست – سیمان (ایرانیت)، باید از نردبان‌ها یا صفحات کِراولینگ با عرض حداقل ۲۵ سانتی‌متر استفاده شود. تعداد نردبان‌ها یا صفحات کِراولینگ باید حداقل دو عدد باشد تا برای جابه‌جایی یکی از آن ها نیازی به ایستادن روی ورق‌های شکننده نباشد.
16) نباید کارگران بی‌تجربه و تازه‌کار را بر روی سقف‌های شیب‌دار به کار گمارد.
17) استفاده از چهارپایه‌های کوتاه در عملیات سبک ساختمانی و تعمیرات جزئی تنها در صورتی مجاز است که دارای استحکام کافی و سطح اتکای مطمئن باشند.
18) عملیات نصب اسکلت‌های فلزی و اجرای سازه‌های بتنی مانند قالب‌بندی، آرماتوربندی و بتن‌ریزی باید توسط افراد متخصص انجام شود.
19) کارگرانی که بر روی سقف‌های شیب‌دار با شیب بیش از ۲۰ درجه کار می‌کنند باید مجهز به کمربند ایمنی و طناب نجات باشند. همچنین در صورت امکان، تورهای حفاظتی در زیر محل کار نصب گردد.
20) در لبه سقف‌های شیب‌دار باید موانع مناسب برای جلوگیری از لغزش و سقوط کارگران یا ابزار پیش‌بینی شود.
21) تیرها و ستون‌ها باید بلافاصله پس از نصب و جوشکاری یا پیچ‌ومهره شدن، از نظر صحت و کامل بودن کار مورد بازرسی قرار گیرند.

شکل 8: نصب تیرها و ستون های اسکلت فلزی

22) معابری که برای عبور چرخ‌دستی یا فرغون ساخته می‌شوند باید دارای سطح صاف بوده و برای عبور هر فرغون حداقل یک متر عرض در نظر گرفته شود.

3.2. نیروی انسانی

مدیریت مؤثر پروژه عامل اصلی اجرای صحیح روند کار می باشد. از طرفی مهم ترین بخش مدیریت پروژه، تعیین پرسنل کلیدی برای قسمت‌های مختلف کار و مشخص نمودن وظایف آن‌ها است. در این مرحله و برای ساخت و نصب اسکلت فلزی، پیمانکار بهتر است موارد زیر را مشخص و منصوب نماید:

• مدیر پروژه باتجربه بالای مربوط به اجرای اسکلت فلزی که بر روند اجرای کار نظارت کامل داشته باشد.
• انتخاب مسئول ایمنی و بهداشت کارگاه (HSE) که ضوابط مربوط به ایمنی را حین اجرای کار به طور مداوم کنترل نماید.
• انتخاب تیم مجرب نصب و اجرای اتصالات فلزی
• انتخاب تیم نقشه برداری

3. حمل و نگهداری مصالح فلزی

مصالح فلزی باید بادقت بالا حمل و در محل سایت باراندازی شود. حمل و نگهداری مصالح تا زمان اجرا باید به‌گونه‌ای باشد که تحت تنش­های بیش از حد مجاز قرار نگرفته و مشخصات آن‌ها تغییر نکند. مصالح فلزی باید در مکانی تمیز، بدون رطوبت و عاری از گردوخاک انبار شود، تا از آلودگی و زنگ­ زدگی آن‌ها جلوگیری به عمل آید. تمامی مصالح باید برحسب نوع آن‌ها (پروفیل‌های مختلف) از یکدیگر تفکیک شوند، به‌گونه‌ای که به‌آسانی قابل‌تشخیص و در دسترس باشند. همچنین مصالح فلزی منتقل شده به کارگاه تا زمان نصب باید در مکانی به‌دوراز رطوبت و بالاتر از سطح زمین نگه‌داری شود.

شکل 9: دپوی ورق‌ها و مقاطع فولادی به تفکیک در کارگاه

طبق بند 10-4-6 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1401) جابه جا کردن قطعات باید با درنظرگرفتن ضوابط ایمنی و با وسایل مناسب انجام شود و درصورتی که قطعات دچار آسیب شوند، می بایست مطابق با نظر ناظر پروژه، تعمیر شوند. همچنین اگر تعمیر قطعات معیوب بدون کاهش مقاومت در آن ها میسر نباشد می بایست آن قطعه عوض شود.

قطعات سنگین با شکل و فرم خاص، باید با قلاب نمودن در نقاط مناسب و یا نقاطی که قبلاً تعیین و علامت گذاری شده است بلند شوند تا هنگام جابه‌جاکردن و نصب، تنش و تغییر شکل زیاد در هیچ قسمتی ایجاد نشده و به اتصالات و سوراخ‌های پیچ‌ها آسیبی وارد نگردد.

شکل 10: انبارکردن و نگهداری مصالح در کارگاه

ازآنجاکه عمده مقاطع و قطعات اسکلت فلزی در کارگاه شاپ اسکلت فولادی ساخته شده و سپس به محل سایت پروژه منتقل می‌شوند، لذا می بایست نکاتی را جهت انتقال مقاطع و اجزای فولادی ساخته شده به محل پروژه رعایت نمود. همچنین دپوی این مصالح در سایت پروژه نیز دارای اصولی است که در ادامه به آن ها می پردازیم.

1.3. نکات مهم انتقال قطعات ساخته شده به محل پروژه

1) برای ارسال اقلام کوچک مانند ورق‌های اتصال و پیچ‌ومهره، ضروری است که این قطعات در جعبه‌های مناسب قرار گیرند. این جعبه‌ها باید دارای شماره‌های مشخصی باشند که بر روی آن‌ها درج شده باشد. این اقدام به تسهیل در شناسایی و مدیریت اقلام کمک می‌کند و از بروز اشتباهات در حمل‌ونقل جلوگیری می‌نماید. استفاده از جعبه‌های استاندارد و شماره‌گذاری شده، نه‌تنها کارایی را افزایش می‌دهد، بلکه به بهبود فرایند انبارداری نیز کمک می‌کند.

2) قطعاتی نظیر مهاربندها، لاپه‌ها و میل‌مهارها باید به‌گونه‌ای به یکدیگر متصل شوند که از گم‌شدن یا آسیب‌دیدن آن‌ها در حین بارگذاری و تخلیه جلوگیری شود. استفاده از روش‌های مطمئن برای بسته‌بندی و نگهداری این اجزا، اهمیت ویژه‌ای در فرایند حمل‌ونقل دارد.

3) تمامی قطعات با پوشش رنگی یا محافظ باید بااحتیاط جابه‌جا و بارگیری شوند تا از آسیب به پوشش آن‌ها جلوگیری شود. برای حفاظت بهتر از این پوشش‌ها، می‌توان از مواد نرم مانند چوب یا گونی در بین قطعات و در نقاط تماس با قلاب یا زنجیر بارگیری استفاده کرد. این اقدام کمک می‌کند تا از خراشیدگی یا آسیب‌دیدن پوشش‌ها در حین حمل‌ونقل جلوگیری شود و کیفیت آن‌ها حفظ گردد.

4) برای قطعات بسیار بلند یا بزرگ، ضروری است که از تکیه‌گاه‌هایی در فواصل منظم برای بلندکردن و استقرار این قطعات استفاده شود. این کار به جلوگیری از اعوجاج و آسیب‌دیدن قطعات ناشی از وزن و همچنین ارتعاشات حین حمل‌ونقل کمک می‌کند.

5) در زمان بارگیری قطعات فولادی برای حمل زمینی به محل پروژه، ضروری است که ابتدا قطعات بزرگ‌تر بر روی وسیله نقلیه قرار گیرند و سپس قطعات کوچک‌تر یا سبک‌تر روی آن‌ها قرار داده شوند. این ترتیب بارگیری به جلوگیری از آسیب‌دیدن قطعات کوچک کمک می‌کند و ایمنی کلی بار را افزایش می‌دهد.

شکل 11: حمل زمینی مقاطع فولادی

6) برای حمل‌ونقل قطعاتی که به دلیل شکل غیرمتقارن یا وجود زائده‌هایی در سطح خود نمی‌توانند به طور ایمن بر روی وسیله نقلیه قرار گیرند، ضروری است که تکیه‌گاه‌های خاصی طراحی شود. این تکیه‌گاه‌ها کمک می‌کنند تا وزن قطعه به‌صورت یکنواخت در سطح وسیع‌تری توزیع شود و از تمرکز تنش در قطعه و وسیله حمل‌ونقل جلوگیری گردد. این اقدام نه‌تنها ایمنی بار را افزایش می‌دهد، بلکه به حفظ سلامت و یکپارچگی قطعات نیز کمک می‌کند.

7) بستن قطعه به‌وسیله نقلیه باید در قوی‌ترین نقاط آن یا در نقاط مهار پیش‌بینی‌شده در مرحله ساخت انجام شود. سخت‌کننده‌هایی که برای حمل‌ونقل به قطعات متصل شده‌اند، ممکن است در فرایند نصب نیز کاربرد داشته باشند؛ بنابراین، این سخت‌کننده‌ها نباید تا زمانی که از عدم نیاز به آن‌ها اطمینان حاصل نشده، از قطعه اصلی جدا شوند.

8) زمانی که فاصله حمل بسیار زیاد باشد یا در هنگام ارسال قطعات بلند، می‌توان از محفظه‌های مخصوص برای قراردادن حداکثر تعداد ممکن از قطعات در کنار یکدیگر استفاده کرد. در این حالت، قطعات بلند یا سنگین باید در پایین قرار گیرند و قطعات کوچک‌تر باید به‌گونه‌ای در فضای باقی‌مانده چیده شوند که از آسیب‌دیدن آن‌ها جلوگیری شود. همچنین، لازم است به امکان جابه‌جایی قطعات در حین حمل‌ونقل توجه شود تا با چیدمان مناسب، از بروز آسیب جلوگیری گردد.

2.3. نکات مربوط به انبارکردن قطعات فولادی در محل پروژه

1) مقاطع فولادی ساخته شده، نباید به‌صورت مستقیم بر روی زمین قرار گیرند. در بسیاری از پروژه ها دیده شده که به‌طور مثال مقاطع تیر و ستون بر روی آسفالت کنار خیابان در مجاورت محل پروژه دپو شده است. این مورد می‌تواند به مقاطع آسیب بزند (آسیب هایی مانند ایجاد خوردگی و زنگ زدگی در اثر تماس با آب های سطحی)؛ لذا قطعات ساخته شده باید از زمین فاصله داشته باشند.

2) قطعات فولادی ساخته شده نباید در معرض باران و برف قرار گیرند؛ چراکه موجب خوردگی در آن ها می‌شوند. همچنین از تجمع آب باران و برف در زیر مقاطع فولادی در محل دپو باید جلوگیری شود.

3) برای قطعات انبارشده می بایست تکیه گاه های مناسبی تعبیه شود تا از تغییرشکل مقاطع جلوگیری شود.

4) شماره مشخصه هر یک از قطعات انبار شده باید بدون نیاز به جابه‌جایی قطعات قابل‌تشخیص باشد.

4. زنگ زدایی و رنگ آمیزی

قبل از نصب قطعات باید از سالم‌بودن و نبود زنگ‌زدگی در آن‌ها اطمینان حاصل کرد. در صورت وجود زنگ­ زدگی باید با استفاده از روش ­های مربوطه، قطعات فلزی را زنگ­زدایی نمود. به همین جهت باید با مفهومی به نام درجه زنگ ­زدگی آشنا بود. درجه زنگ زدگی به میزان و شدت خوردگی سطحی فولاد یا آهن ناشی از واکنش این فلزات با اکسیژن و رطوبت در محیط اطراف اشاره دارد.

این درجه معمولاً در چهار سطح A، B، C و D دسته‌بندی می‌شود:

سطح A به معنای پوشش کامل و عدم وجود زنگ‌زدگی قابل مشاهده است، در حالی که سطح B نشان‌دهنده آغاز زنگ‌زدگی با پوسته‌پوسته شدن جزئی می‌باشد. سطح C به زنگ‌زدگی قابل مشاهده و واضح اشاره دارد و در نهایت، سطح D نشان‌دهنده زنگ‌زدگی شدید است که به بافت فلز نفوذ کرده و می‌تواند منجر به تخریب آن شود. این طبقه‌بندی به مهندسان و پیمانکاران کمک می‌کند تا کیفیت سطوح فولادی را ارزیابی کرده و اقدامات لازم برای پیشگیری از آسیب‌های بیشتر را انجام دهند.

1.4. انواع روش های تمیزکاری

1.1.4. برس کاری

مهم ترین روش زنگ زدایی استفاده از برس سیمی و ماسه پاشی می باشد که باتوجه‌به میزان زنگ زدگی باید روش مناسب را به کار برد. اگر لایه های اکسید روی قطعات زیاد نباشد، با استفاده از برس سیمی می‌توان آن‌ها را تمیزکاری کرد.

2.1.4. ماسه پاشی یا سندبلاست (Sandblasting)

همانطورکه گفته شد، اگر لایه های اکسید زیادی روی قطعات نباشد، از برس سیمی برای تمیز کردن آن استفاده می شود در غیر این صورت و روش مطمئن تر این است که قطعات، ماسه پاشی شوند. ماسه پاشی فرایندی است که طی آن پرتاب شن و ماسه از طریق فشار هوا صورت می پذیرد. این روش برای تمیزکردن و آماده‌سازی سطوح زنگ زده، هوای فشرده شده را به‌عنوان منبع انرژی می‌گیرد و جریان پرفشار ساینده را به سمت سطوح موردنظر هدایت می‌کند. در اصطلاح فنی به این روش سَندبلاست نیز می گویند.

طبق بند 10-4-7-3-1 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401، پس از ماسه پاشی سطوح فلزی و به هنگام بازرسی، بدون استفاده از ذره بین، سطوح مذکور باید عاری از هرگونه روغن، چربی، کثیفی و نیز لایه های اکسید حاصل از نورد که چسبندگی آن کم می باشد و زنگ و پوشش های رنگی و مواد خارجی باشد.

شکل 12: زنگ زدایی قطعات به روش ماسه پاشی

2.4. رنگ آمیزی

در نهایت باید قطعات سازه با پوشش محافظتی مناسب رنگ آمیزی گردند. طبق بند 10-4-7-4 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 قبل از شروع رنگ آمیزی باید سطح مصالح فلزی خشک و کاملاً تمیز باشد.

همچنین باید از رنگ آمیزی در شرایط نامطلوب جوی (زمانی که اختلاف دمای محیط و نقطه شبنم کمتر از 5 درجه سلسیوس باشد) و رطوبت بیش از حد (طبق کاتالوگ کارخانه سازنده) خودداری نمود.

رنگ مصرفی باید کاملاً سطح موردنظر را پوشش داده و برای جلوگیری از سوسماری شدن پوشش، باید رنگ های آستر و رویه از یک کارخانه تهیه شوند. رنگ آمیزی سطوح بزرگ باید با اسپری بی هوا صورت گیرد و تنها برای لکه گیری استفاده از قلم‌مو مجاز است. در هر مورد شروع کار منوط به تأیید مهندس ناظر است. به‌عبارت‌دیگر قبل از شروع هر قشر رنگ آمیزی، نوع رنگ آمیزی، نوع رنگ، سیستم رنگ آمیزی و قشر قبلی باید توسط مهندس ناظر بازدید و تأیید گردد.

شکل 13: رنگ آمیزی مقاطع ساخته شده در کارخانه

قطعاتی که تازه رنگ می‌شوند باید از گردوخاک محافظت شوند. اگر در حین اجرا عملیات نصب، رنگ قطعات صدمه ببیند (به‌واسطه عملیات جوشکاری، حمل، بستن و…) پیمانکار باید سطوح موردنظر را تمیز نموده، به‌طوری که سطوح فولادی ظاهر شوند و سپس بر اساس مشخصات فنی لایه های رنگ متناسب و سازگار با لایه قبلی و مجاور را در فواصل زمانی مناسب جهت پوشش‌دادن کامل استفاده نماید.

شکل 14: رنگ آمیزی قطعات قبل از نصب در محل کارگاه

1.2.4. انواع رنگ

1) رنگ های روغنی

گیرش رنگ های روغنی به دلیل تبخیر حلال و سخت‌شدن رنگ مایه و رنگ‌دانه‌هاست.

شکل 15: رنگ روغنی برای رنگ آمیزی فولاد

2) رنگ های اپوکسی

گیرش رنگ های اپوکسی به دلیل تشکیل بلور در رنگ مایه می باشد. این نوع رنگ ها بسیار سخت هستند و به‌خوبی به فلز پایه می چسبند.

شکل 16: رنگ آمیزی فلزات با رنگ اپوکسی

در ادامه به برخی نکات مهم در هنگام رنگ آمیزی قطعات فولادی می پردازیم:

• تیر و ستون‌هایی که در معرض عوامل جوی قرار می‌گیرند باید به نحو مطلوبی برابر خوردگی محافظت شوند
• برای مؤثربودن پوشش رنگ سطح فولاد قبل از رنگ‌آمیزی باید به‌وسیله عملیات آماده‌سازی از هرگونه آلودگی زنگ و آثار ناشی از برش‌کاری و جوشکاری پاک‌سازی شود. زنگ‌زدایی فلز می‌تواند بسته به مشخصات فنی طرح به‌وسیله برس سیمی و با روش ماسه پاشی تحت‌فشار و یا ساچمه زنی صورت گیرد.
• سطوح آماده شده به‌وسیله عملیات زنگ‌زدایی را باید بلافاصله توسط لایه‌ای از ضدزنگ برای مدت محدودی که از مقادیر زیر تجاوز ننماید محافظت نمود. این لایه که قبل از نصب و مونتاژ و رنگ‌آمیزی دائم اجرا می‌شود باید حداقل ۲۰ میکرون ضخامت داشته باشد.

– ۶۰ روز برای محیط با رطوبت نسبی کمتر از ۶۰٪
– ۲۰ روز برای محیط با رطوبت نسبی بین ۶۰ تا ۷۵
– ۱۵ روز برای محیط با رطوبت نسبی بین ۷۵ تا ۸۵

در صورت تجاوز از مدت‌های فوق و یا در صورت مشاهده زنگ‌زدگی پیش از رنگ‌آمیزی اصلی، باید عملیات زنگ‌زدایی تکرار شود.

• رنگ‌آمیزی می‌تواند به‌صورت کامل در کارگاه ساخت انجام شود و یا به‌صورت لایه مقدماتی در کارگاه ساخت و لایه نهایی در پای‌کار و یا پس از نصب، اجرا گردد. رنگ هر لایه پوشش باید با لایه قبلی تفاوت داشته باشد به‌نحوی‌که بتوان ضخامت هر لایه را به‌درستی شماره‌گذاری نمود.
• نوع، ضخامت و تعداد لایه های رنگ و روش زنگ زدایی در مدارک ضمیمه قرارداد یا مشخصات فنی به‌وضوح ذکر گردد.
• پوش‌ها و یا قسمت‌های جوش شده فولادی نباید قبل از پاک‌شدن و رؤیت و تصویب ناظر رنگ‌آمیزی شوند.
• در قطعات مرکب بتن و فولاد درصورتی‌که فولاد با هر نوع پوششی محافظت شده باشد لازم است از چسبندگی مناسب بتن و فولاد اطمینان حاصل شود، در غیر این صورت لایه پوششی باید قبل از بتن‌ریزی زدوده شود.
• هرگاه ناحیه‌ای از رنگ به سطح زیر خود نچسبیده باشد و علائمی مانند تاول‌زدن، ترک‌خوردگی و یا ورقه شدن را نشان دهد، این رنگ باید به طور کامل برداشته شود.
• درصورتی‌که در هنگام حمل و نصب قطعات رنگ آن ها آسیب ببیند باید عملیات لکه‌گیری با همپوشانی حداقل ۵ سانتیمتر از طرفین ناحیه آسیب‌دیده بر روی رنگ سالم صورت گیرد.
• پس از پایان رنگ‌آمیزی در صورت عدم یکنواختی در رنگ مناطقی که دارای ضخامت رنگ کمتر از حد موردنظر هستند باید مجدداً آماده‌سازی شوند و سپس به‌گونه‌ای رنگ آمیزی شوند که همپوشانی مناسبی با ناحیه رنگ شده مجاور برقرار شود.
• هرگاه ضخامت لایه رنگ خشک از مقادیر مندرج در مشخصات فنی طرح کمتر باشد، فقط در صورتی می‌توان بر لایه قدیمی دوباره رنگ‌آمیزی نمود که این لایه بی‌عیب باشد و یا رفع عیب شده باشد.

5. انواع اتصالات فولادی از لحاظ نحوه اتصال

1.5. اتصال پرچی

اتصالات پرچی در سازه‌های اسکلت فلزی یکی از روش‌های قدیمی و مهم برای اتصال اجزای مختلف سازه محسوب می‌شود. این نوع اتصالات به دلیل ویژگی‌ها و فرایند خاص خود، درگذشته به طور گسترده‌ای مورداستفاده قرار می‌گرفتند، اما امروزه به دلیل پیشرفت‌های تکنولوژیکی و ظهور روش‌های جدیدتر مانند پیچ و جوش، کاربرد آن ها کاهش‌یافته است.

شکل 17: مقطع عرضی پرچ

اتصال پرچی با استفاده از میخ‌های پرچ انجام می‌شود که معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل شده‌اند:

• کلاهک: قسمت بالایی که به‌عنوان نگهدارنده عمل می‌کند.

• شنک (Shank): بخش میانی که معمولاً توخالی است و از فولاد کربنی یا فولاد با مقاومت کششی بالا ساخته می‌شود.

• دم: قسمت پایینی که در فرایند پرچ‌کاری به هم متصل می‌شود.

شکل 18: اتصال پرچی

1.1.5. فرایند پرچ کاری

فرایند پرچ‌کاری شامل مراحل زیر است:

1) سوراخ‌کاری: ابتدا قطعاتی که باید به هم متصل شوند، سوراخ می‌شوند.
2) حرارت دادن: میخ‌پرچ بلند با حرارت زیاد داغ شده و از درون سوراخ‌ها عبور داده می‌شود.
3) اتصال: میخ‌پرچ کوتاه در دستگاه پرچ قرار گرفته و با فشار زیاد دم‌های دو میخ به هم متصل می‌شوند.

شکل 19: فرایند پرچ کاری

2.1.5. مزایای اتصالات پرچی

• استحکام: اتصالات پرچی در برابر بارهای فشاری و کششی مقاومت خوبی دارند.
• پایداری: این نوع اتصالات معمولاً پایداری مناسبی را برای سازه فراهم می‌کنند.
• مونتاژ ارزان و آسانی دارند.
• مقاوم و سبک هستند.

شکل 20: پرچ کاری

3.1.5. معایب اتصالات پرچی

• ازآنجاکه پرچ ها اتصالات دائمی هستند، جداکردن یا باز کردن آن ها کار بسیار دشواری است. درصورتی‌که در اتصالات پیچی به‌راحتی با بازو بسته کردن مهره ها می‌توان اتصالات را تنظیم کرد.
• عملیات پرچ‌کاری صدای زیادی تولید می‌کند.
• مقاومت پایین در برابر زلزله: مطابق با مطالعات انجام شده، اتصالات پرچی معمولاً در برابر بارهای دینامیکی و نیروهای ناشی از زلزله آسیب‌پذیرتر هستند و ممکن است نتوانند به خوبی نیروهای ناشی از لرزش‌ها را تحمل کنند.

2.5. اتصال پیچی

استفاده از اتصالات پیچی در هنگام اجرای مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره، یکی از روش‌های متداول و کارآمد برای اتصال اجزای فلزی ساختمان محسوب می‌شود. این نوع اتصالات به دلیل سادگی در اجرا و قابلیت جابه‌جایی، در بسیاری از پروژه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند.

1.2.5. انواع اتصالات پیچی

در مراحل ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره می‌توان از پیچ‌ها به دو صورت اتکایی و اصطکاکی استفاده کرد:

• اتصال اتکایی (غیراصطکاکی):

در این نوع اتصال، لغزش جزئی بین صفحات اتصال مجاز است.
نیروی کششی باعث می‌شود که صفحات به پیچ‌ها تکیه دهند.
این نوع اتصال برای بارهای استاتیکی مناسب است، اما تحت بارهای دینامیکی مانند زلزله کارایی کمتری دارد.

شکل 21: تصویر شماتیک اتصال اصطکاکی (راست) و اتکایی (چپ)

•  اتصال اصطکاکی:

– در این حالت، پس از محکم‌شدن مهره، پیش‌تنیدگی بیشتری بر روی ورق‌های اتصال ایجاد می‌شود.

– این پیش‌تنیدگی مانع از لغزش بین ورق‌ها و بدنه پیچ می‌شود.

– اتصالات اصطکاکی برای بارهای دینامیکی مناسب هستند و معمولاً در شرایطی که نیاز به عدم لغزش وجود دارد، استفاده می‌شوند.

در قسمت بعدی مقاله اتصالات اتکایی و اصطکاکی را به طور کامل مورد بررسی قرار خواهیم داد.

شکل 22: اتصال پیچی

3.5. مزایای اتصالات پیچی

• سرعت نصب بالا: فرایند نصب اتصالات پیچی سریع‌تر از سایر روش‌ها مانند جوشکاری یا پرچ‌کاری است.
• عدم نیاز به نیروی کار متخصص: اجرای این نوع اتصالات نیاز به تخصص کمتری دارد.
• قابلیت باز کردن و استفاده مجدد: پیچ‌ها را می‌توان پس از نصب دوباره استفاده کرد.

4.5. معایب اتصالات پیچی

• محدودیت در بارگذاری دینامیکی: اتصالات اتکایی نمی‌توانند بارهای دینامیکی را به‌خوبی تحمل کنند.
• نیاز به‌دقت بالا در نصب: اگر پیچ‌ها به‌درستی محکم نشوند، ممکن است عملکرد اتصال تحت‌تأثیر قرار گیرد.

5.5. استانداردها و انواع پیچ‌ها

پیچ‌های مورداستفاده در اتصالات سازه‌های فولادی معمولاً بر اساس استانداردهای مختلف دسته‌بندی می‌شوند. مهم‌ترین استانداردها شامل:

• ASTM A325
• ASTM A490
• DIN 6914

پیچ‌ها همچنین بر اساس مقاومت به دو دسته معمولی و پرمقاومت تقسیم می‌شوند. پیچ‌های با مقاومت بالا معمولاً برای بارهای سنگین‌تر و شرایط خاص استفاده می‌شوند.

شکل 23: اتصال پیچی

6.5. اتصال جوشی

اتصالات جوشی در اجرای اسکلت فلزی جوشی یکی از روش‌های اصلی و پرکاربرد برای اتصال اجزای مختلف سازه به یکدیگر است. این نوع اتصالات به دلیل مزایای خاص خود، در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی و صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرند.

اتصال جوشی به معنای پیوند دو یا چند قطعه فلزی با استفاده از حرارت و ذوب سطحی آن ها است. در این فرایند، با استفاده از دستگاه‌های جوشکاری، دو عضو به یکدیگر متصل می‌شوند و پس از سردشدن، یک اتصال محکم و یکپارچه ایجاد می‌شود. جوشکاری می‌تواند به روش‌های مختلفی انجام شود، از جمله:

• جوشکاری قوسی
• جوشکاری MIG
• جوشکاری TIG

1.6.5. انواع اتصالات جوشی

اتصالات جوشی بر اساس موقعیت و نوع اتصال به چند دسته تقسیم می‌شوند:

• اتصال لب‌به‌لب: برای متصل‌کردن انتهای ورق‌ها با ضخامت‌های مشابه.

شکل 24: اتصال لب به لب

• اتصال روی‌هم: برای اتصال قطعاتی که بر روی‌هم قرار می‌گیرند.

شکل 25: جوش روی هم

•  اتصال سپری: برای اتصال ورق‌ها به‌صورت عمود بر هم.

شکل 26: جوش سپری

• اتصال گوشه گونیا: برای اتصال دو قطعه در زاویه راست.

شکل 27: جوش گونیا

• اتصال پیشانی: برای اتصال دو قطعه در انتها.

شکل 28: جوش پیشانی

شکل 29: جوشکاری اسکلت فلزی

2.6.5. مزایای اتصالات جوشی

1- مقاومت بالا: اتصالات جوشی قدرت کافی برای تحمل 100 درصد نیروی فشاری را دارند، در حالی که اتصالات پرچی معمولاً حداکثر 75 درصد از این نیرو را منتقل می‌کنند.
2- یکپارچگی سازه: جوشکاری باعث ایجاد یکپارچگی بیشتر در ساختار سازه می‌شود و ظاهر بهتری را فراهم می‌کند.
3- تحمل بارهای پیچشی: این نوع اتصالات مناسب برای سازه‌هایی است که تحت نیروی پیچشی قرار دارند.
4- سرعت اجرا: اجرای اتصالات جوشی معمولاً سریع‌تر از روش‌های دیگر مانند پرچ‌کاری است.

3.6.5. معایب اتصالات جوشی

نیاز به مهارت بالا: اجرای جوشکاری نیاز به تخصص و تجربه دارد که ممکن است هزینه‌های بیشتری را به همراه داشته باشد.
خطرات ایمنی: فرایند جوشکاری ممکن است خطراتی نظیر آتش‌سوزی و آسیب‌های ناشی از حرارت را به همراه داشته باشد.
کنترل کیفیت: در این روش نیاز به کنترل دقیق کیفیت جوش‌ها وجود دارد تا از بروز مشکلات در آینده جلوگیری شود.

4.6.5. مراحل جوشکاری در ساخت اسکلت فلزی

روش صحیح جوشکاری اسکلت ساختمان به شرح زیر است:

1) تهیه نقشه‌های کارگاهی: قبل از شروع جوشکاری، نقشه‌های دقیق برای اتصال اجزا تهیه می‌شود.
2) انتخاب نوع جوش: بر اساس نیازهای سازه، نوع جوش (جوش گوشه، جوش شیاری و غیره) انتخاب می‌شود.
3) برش و پخ‌زنی: ورق‌ها به ابعاد موردنیاز برش داده شده و لبه‌های آن ها پخ زده می‌شود تا سطحی مناسب برای جوشکاری فراهم شود.
4) تمیزکاری: سطح قطعات باید تمیز شود تا از آلودگی‌ها و زنگ‌زدگی‌ها پاک گردد. این کار معمولاً با سندبلاست یا استفاده از مواد شیمیایی انجام می‌شود.
5) مونتاژ موقت: قطعات با استفاده از خال‌جوش یا بست‌های موقت به یکدیگر متصل می‌شوند تا در حین جوشکاری در جای خود ثابت بمانند.
6) تنظیم و شاغول کاری: اطمینان از اینکه قطعات در موقعیت صحیح قرار دارند، ضروری است.
7) جوشکاری اتصالات: جوشکار با استفاده از روش‌های مختلف مانند قوس الکتریکی، جوش MIG یا TIG، اتصالات را جوش می‌دهد. این مرحله شامل:

• اجرای جوش گوشه برای اتصالات عمود بر هم.
• اجرای جوش شیاری برای اتصالات لب‌به‌لب.
• استفاده از مواد پرکننده در صورت نیاز

8) بازرسی جوش به‌صورت بصری: پس از اتمام جوشکاری، اتصالات باید از نظر ظاهری بررسی شوند.
9) آزمون‌های غیرمخرب: برای اطمینان از کیفیت جوش‌ها، ممکن است آزمون‌هایی مانند رادیوگرافی یا اولتراسونیک انجام شود.
10) تکمیل جوش‌ها: در صورت نیاز، جوش‌های اضافی یا تکمیلی انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که اتصالات به طور کامل و باکیفیت بالا انجام شده‌اند.
11) رنگ‌آمیزی: پس از اتمام مراحل جوشکاری و بازرسی، سازه رنگ‌آمیزی می‌شود تا از زنگ‌زدگی محافظت شود.

6. برپایی و روش نصب اسکلت فلزی

پیش از آنکه مراحل و روش نصب اسکلت فلزی را توضیح دهیم بهتر است تا به نکات زیر توجه ویژه داشته باشید.

1.6. نکات مربوط به روش نصب اسکلت فلزی

• نصب هر قطعه باید بر اساس شماره آن قطعه در موقعیت تعیین شده طبق نقشه‌های نصب صورت گیرد. ترتیب و مراحل نصب قطعات و اجرای اتصالات در کل سازه باید مطابق مشخصات فنی تهیه شده توسط طراح پروژه باشد.
• قطعاتی که در مراحل نصب خود ایستا نباشند، باید توسط مهار موقت به نحو مطمئنی نگهداری شوند. زمان برچیدن این مهارها باید طبق نظر ناظر تعیین گردد.
• برای نصب قطعات باید وسایل بلندکننده متناسب با وزن قطعات مهیا گردند. باید با تمهیدات مختلف از قبیل تعبیه وزنه‌های کافی در محل مناسب روی دستگاه بلندکننده از واژگونی دستگاه جلوگیری نمود. همچنین تکیه گاه های دستگاه بلندکننده روی زمین باید از ایستایی کافی باتوجه‌به وضع خاک موجود برخوردار باشند.

شکل 30: جابه‌جایی ستون سازه توسط تاورکرین

• درصورتی‌که اجزای سازه با اتصالات پیچی به یکدیگر متصل می‌شوند، باید اندازه دقیق سوراخ ها و محل پیچ ها مشخص باشد تا در هنگام نصب با مشکل عدم تطابق سایز پیچ ها مواجه نشویم.
• تمهیدات لازم برای حمل و جابه‌جاکردن درست قطعات از قبیل نصب گیره‌هایی با مقاومت کافی به تعداد کافی و در محل‌های مناسب قطعات باید عمل آید.
• قطعاتی که در هنگام حمل دچار آسیب‌دیدگی شده‌اند باید قبل از نصب، ترمیم و سپس در جای خود نصب شوند. این ترمیم ممکن است به‌وسیله حرارت و با چکش‌کاری به شرطی که باعث ازبین‌رفتن خواص باربری قطعه نگردد با تأیید مهندس ناظر انجام شود.
• پیچ‌های مهاری داخل پی‌ها که ستون‌ها به آن ها بسته می‌شوند، باید قبل از بتن‌ریزی از نظر فواصل و محورها در تمام ارتفاع و ترازها در هر مرحله دقیقاً کنترل و گزارش مربوطه تهیه گردد تا صحت اجرای پی قبل از نصب ستون‌ها محرز گردد در صورت عدم احراز شرط فوق باید قبل از شروع نصب، تمهیدات لازم از نظر اصلاح پی‌ها و یا در صورت امکان اصلاحات روی قطعات سازه فولادی پیش‌بینی و اجرا گردد.
• ترازکردن کف‌ستون‌ها توسط مهره‌های قابل‌تنظیم در زیر آن ها و پر کردن زیر کف‌ستون با ملات مقاوم بدون وارفتگی و تأمین‌کننده تماس کامل بین کف ستون و مـلات انجام می‌شود.
• برای نصب اولیه قطعات می‌توان از پیچ های پیش‌نصب به‌صورت موقت استفاده نمود و پس از اطمینان از صحت نصب پیچ‌هایی اصلی را جاگذاری و محکم نمود.
• تکمیل اتصالات سازه‌ای و پرکردن ملات زیر ورق‌های کف‌ستون نباید تا هنگامی که بخش قابل‌قبولی از سازه شاغول شده باشد انجام شود. اتصالات سازه‌ای پیش از تکمیل باید دارای مقاومت کافی برای تحمل بارهای حین نصب باشند. در این خصوص باید از مشخصات فنی طرح و نقشه‌های نصب و نظر ناظر پیروی شود.
• باید توجه کافی به اثر تغییرات دمای محیط بر ابعاد قطعات سازه‌ای و وسائل فلزی اندازه‌گیری طول در هنگام پیاده‌کردن نقشه و نصب سازه مبذول شود. باید از یک درجه‌حرارت مرجع مطابق مشخصات فنی طرح و یا نظر ناظر پیروی کرد.
• نصب سازه زمانی پایان‌یافته تلقی می‌شود که کلیه قطعات طبق نقشه در محل خود قرار گرفته و اتصالات آن ها طبق مشخصات فنی کاملاً تکمیل شده باشند و ستون‌ها تا حد رواداری مجاز شاقول و تیرها نیز در همین حد تراز باشند. تشخیص و تأیید این امر به‌وسیله ناظر صورت می‌گیرد.

2.6. نکات مهم در رابطه ‌با بستن و سفت کردن پیچ‌ها

• مجموعه پیچ‌ومهره و واشر از لحاظ خصوصیات هندسی، مکانیکی و آزمایش‌های ضروری باید به نحو مناسبی انتخاب شود.
• باید تا حد ممکن از کاربرد پیچ‌های هم اندازه با رده های مقاومتی مختلف در یک سازه پرهیز نمود؛ چراکه به علت شباهت پیچ‌ها، ممکن است در قسمت اشتباهی از سازه از آن ها استفاده شود.
• طول پیچ باید به‌اندازه‌ای باشد که پس از محکم کردن آن حداقل یک دندانه کامل پیچ از هر طرف مهره بیرون بماند.
• اگر اعضای متصل‌شونده دارای پوشش حفاظتی باشند لازم است که از واشر در زیر پیچ یا مهره چرخنده استفاده شود.
• درصورتی‌که پیچ در سوراخ لوبیایی یا سوراخ بزرگ شده نصب می‌شود لازم است که از واشر مناسب زیر پیچ‌ومهره استفاده شود.
• هیچ نوع مصالح قابل تراکم مانند واشرهای لاستیکی یا مواد عایق‌بندی نباید در لایه‌های اتصال وجود داشته باشد، مگر آنکه در نقشه‌های اجرایی به‌وسیله طراح قید شده باشد.
• تمامی سطوح اتصال باید از هرگونه مواد خارجی یا آلودگی و پوسته به جز پوسته‌های محکم طبیعی فولاد پاک باشند.
• در اتصالات اتکایی وجود رنگ با هر ترکیب شیمیائی در سطح مجاور سوراخ پیچ مجاز است.
• عملیات نصب اتصالات رنگ‌شده را نباید بیش از خشک‌شدن نهایی رنگ شروع نمود.
• وسایل اتصالات شامل پیچ‌ومهره و واشر را باید در برابر آلودگی و رطوبت در کارگاه حفاظت نمود. فقط تعداد لازم وسائل اتصال برای یک نوبت کاری را باید از انبار محفوظ خارج نمود. وسائل اتصال مصرف نشده در هر نوبت کاری را باید پس از اتمام نوبت به انبار محفوظ باز گرداند. نباید روغن مخصوصی را که در کارخانه روی سطح وسائل اتصال پخش شده است پاک نمود. وسایل اتصال موردنظر برای اتصالات اصطکاکی باید از رنگ و آلودگی ناشی از محیط کارگاه پاک شوند و در این صورت پیش از نصب دندانه های آن ها با روغن مخصوص استاندارد مجدداً روغن‌زده شود.
• در اتصالات زیر، پیچ‌ها باید در سوراخ‌های هم‌محور پیچ نصب شوند و فقط لازم است که تا حد بست اولیه مطابق بند بعد محکم شوند:

(الف) اتصالات با پیچ‌های اتکایی
(ب) اتصالات با پیچ‌های بدون کشش مستقیم

• حد بست اولیه نشان‌دهنده حالتی است که تمامی سطوح یک اتصال در تماس کامل با یکدیگر باشند. اگر در این وضعیت فضایی خالی بین سطوح اتصال موجود باشد، به‌نحوی‌که تماس کامل برقرار نشود، باید اتصال باز شود و پس از قراردادن ورق پرکننده مناسب و انجام اصلاحات لازم، تماس کامل برقرار شود. اگر نتوان سوراخ‌های پیچ‌ها را به‌وسیله میله‌های تنظیم در یک راستا قرار داد می‌توان در صورت مجاز بودن از نظر طرح اتصال با استفاده از برقو، سوراخ پیچ‌ها را گشاد کرد و از پیچ های با قطر بزرگ‌تر استفاده نمود.

شکل 31: برقو

• در اتصالات با پیچ‌های اصطکاکی و اتصالات با پیچ‌های تحت کشش مستقیم، باید پیچ‌ومهره و واشر در سوراخ‌های هم محور نصب شوند و به یکی از روش‌های “الف تا د” به شرح زیر تا رسیدن به حداقل کشش تعیین شده در طرح محکم شوند:

الف) چرخش مهره

در این روش، ابتدا همه پیچ‌ها از صلب‌ترین قسمت اتصال تا حد بست اولیه محکم می‌شوند و این کار به‌طرف لبه‌های آزاد اتصال ادامه می‌یابد برای اطمینان از محکم‌شدن همه پیچ‌ها تا حد بست اولیه این کار یک یا چند بار دیگر نیز تکرار می‌شود. پس از محکم‌شدن کلیه پیچ‌ها تا حد بست اولیه باید کشش نهایی لازم در پیچ‌ها را با انجام چرخش اضافی مطابق مشخصات طرح ایجاد نمود.

ب) آچار تنظیم

برای محکم کردن پیچ‌ها می‌توان از آچار تنظیم استفاده نمود، به این شرط که از صحت و دقت عملکرد آن با کنترل و تنظیم روزانه اطمینان حاصل شود و نیز از واشر سخت در زیر اعضای تحت چرخش استفاده شود. در این روش باید اطمینان حاصل شود که مقدار چرخش نسبی پیچ‌ومهره از حد مجاز طبق مشخصات طرح بیشتر نشود. مراحل محکم کردن پیچ‌ها مانند بند الف فوق است.

شکل 32: استفاده از آچار تنظیم

ج) پیچ‌های ویژه

در این روش از پیچ هایی استفاده می‌شود که با رسیدن به نیروی کششی خاص، عضو شاخص متصل به کله آن ها به‌صورت پیچشی کنده می‌شود. اصطلاحاً به این نوع از پیچ، پیچ کنترل کشش یا Tension Control Bolt گفته می شود. در این روش باید اطمینان حاصل شود که نیروی کششی در لحظه کنده‌شدن عضو فوق‌الذکر، با مشخصات طرح مطابقت داشته باشد.

شکل 33: پیچ کنترل کشش

د) واشرهای ویژه

در این روش از واشرهای ویژه‌ای زیر کله پیج یا مهره استفاده می‌شود و فشردگی برآمدگی‌های واشر تا حد معینی نشان‌دهنده رسیدن نیروی محوری پیج به حد موردنظر است. در این روش باید اطمینان حاصل شود که نیروی متناظر با رسیدن واشر به فرم نهایی خود با خواسته‌های طرح مطابقت داشته باشد.
مراحل محکم کردن این پیچ‌ها نیز مانند بند الف فوق است.

در تمامی روش‌های فوق حداقل ۳ نمونه پیچ‌ومهره از هر قطر طول مقاومت مورداستفاده باید در ابتدای کار مورد آزمایش قرار گیرند. در این آزمایش باید به کمک یک ابزار دقیق اندازه‌گیری کشش نشان داده شود که روش مورداستفاده برای محکم کردن پیچ، می‌توانند کششی حداقل برابر %۱۰۵ کشش خواسته شده در طرح را در پیج ایجاد کند.

3.6. نصب بولت ها و صفحه‌ستون

اولین گام جهت اجرای اسکلت فلزی، مشخص‌کردن محل قرارگیری صفحه ستون می باشد که باید در محل مناسب خود یعنی آکس صفحه‌ستون نصب گردد.
در ساختمان های اسکلت فولادی، ستون‌ها نقش انتقال بارهای وارده به پی یا فونداسیون سازه را دارند. این نیروها می‌تواند از نوع نیروی فشاری، کششی، برشی یا لنگر خمشی باشد. اما باید به این نکته توجه کرد که نمی  توان ستون فلزی را مستقیماً به فونداسیون یا شالوده بتنی که در زیر سازه قرار دارد متصل کرد. علت اصلی آن این است که عموماً سطح مقطع ستون های فلزی بسیار کم می باشد این در حالی است که نیروی زیادی را باید به فونداسیون انتقال دهد. به همین علت، فشاری که از ستون به فونداسیون وارد می‌شود بسیار زیاد خواهد بود. ازاین‌رو به کمک قراردادن یک‌سری پلیت های فلزی بین ستون و شالوده، نیروی ستون در مساحت بیشتری به فونداسیون منتقل می‌شود و این از خرابی فونداسیون جلوگیری می‌کند.

شکل 34: صفحه‌ستون و میله های مهاری

اتصال صفحه‌ستون به بتن از طریق پیچ‌های مهاری (میله‌های مهاری یا بولت‌ها ) انجام می‌شود. این میله‌ها باید در بتن شالوده مهار شوند تا مقاومت کششی لازم تأمین گردد. تعداد میله های مهاری (بولت ها) بسته به نوع کار از دو عدد به بالا تغییر می‌کند.

شکل 35: تصویر شماتیک از پایه ستون و اتصال آن به بیس پیلت

یک نکته مهم در هنگام نصب ستون بر روی صفحه‌ستون این است که انتهای ستون فلزی باید سنگ خورده و صاف باشد. این امر باعث می‌شود که تمامی نقاط مقطع ستون به طور کامل بر روی صفحه‌ستون قرار گیرند و انتقال نیرو به‌درستی انجام شود. ازآنجایی‌که علاوه بر فشار، لنگر نیز بر صفحه‌ستون وارد می‌شود، طول میله‌های مهاری باید به‌اندازه‌ای باشد که بتواند کشش وارده را تحمل کند. این موضوع از طریق محاسبات دقیق تعیین خواهد شد.

شکل 36: اتصال ستون های یک سوله به شالوده به کمک بیس پلیت

برای تعیین محل دقیق صفحه‌ستون توصیه می‌شود از تیم نقشه برداری مجرب استفاده گردد تا مکان یابی به‌درستی توسط دوربین انجام‌گرفته و از جابه جایی مجدد جلوگیری شود.

شکل 37: نقشه اجرایی فونداسیون و جزئیات بولت های بیس پلیت

به‌طورکلی دو روش عمده برای نصب صفحه‌ستون بر روی فونداسیون وجود دارد:

1.3.6. روش سنتی نصب صفحه‌ستون به فونداسیون

در این روش که در ساخت‌وساز متعارف در ایران رایج است، ورق صفحه‌ستون به‌صورت جداگانه و به همراه میله‌های مهاری قبل از بتن‌ریزی بر روی شالوده قرار می‌گیرد. پس از بتن‌ریزی، مهره‌های میله‌های مهاری باز شده و سطح شالوده تمیز و مرطوب می‌شود. سپس نوعی ملات ماسه سیمان نرم (گروت) با ضخامت مناسب بر روی شالوده پخش شده و ورق صفحه‌ستون بر روی آن قرار می‌گیرد. با استفاده از تراز و دوربین، ورق در موقعیت نهایی خود تنظیم شده و مهره‌های میله‌های مهاری محکم می‌شوند. پس از سخت‌شدن ملات، صفحه‌ستون آماده نصب ستون بر روی آن خواهد بود. این روش مشکلاتی را به همراه دارد که عبارت اند از: عدم دقت مناسب در هنگام نصب صفحه ستون، نیاز به جرثقیل در هنگام نصب ستون و شاغول کردن آن، زمان بر بودن فرایند اجرا و امکان قرار نگرفتن تیرها در محل دقیق خود پس از نصب ستون‌ها.

شکل 38: روش سنتی نصب صفحه‌ستون بر روی فونداسیون

2.3.6. روش صنعتی نصب صفحه‌ستون به فونداسیون

در این روش، میله‌های مهاری در محل‌های مشخص قرار داده می‌شوند و موقعیت آن‌ها با استفاده از شابلون (صفحه ای مشابه صفحه ستون و با همان ابعاد و معمولاً از جنس چوب برای ساخت دقیق صفحه ستون) تثبیت می‌گردد. سپس بتن‌ریزی شالوده انجام می‌شود. در این فرایند، صفحه‌ستون به‌صورت گونیا در کارخانه به پای ستون جوش داده و یکپارچه می‌شود. برای نصب، ابتدا پس از سخت‌شدن بتن، شابلون‌ها باز شده و روی شالوده پدگذاری می‌شود. این پدها ورق‌های ۴×۱۰۰×۱۰۰ میلیمتر هستند که یک شاخک نبشی به سطح زیرین آن‌ها جوش شده است.

شکل 39: پدگذاری پیش از نصب ستون

پدها به طور کامل با استفاده از ملات در موقعیت موردنظر مستقر و تراز می‌شوند. پس از سخت‌شدن ملات زیر پد، ستون به همراه صفحه‌ستون بر روی آن‌ها قرار می‌گیرد و ستون به طور کامل به‌صورت شاقولی تنظیم می‌شود. سپس مهره‌های میله‌های مهاری محکم می‌شوند. در مرحله نهایی، دور ورق صفحه‌ستون قالب‌بندی شده و فضاهای خالی زیر صفحه‌ستون با ملات روان منبسط‌شونده پر می‌شود که به این عمل گروت‌ریزی گفته می‌شود.

شکل 40: شکل شماتیک نصب صفحه‌ستون و بولت

شکل 41: نقشه اجرایی بیس پلیت

4.6. پدگذاری و شیم‌گذاری

شیم‌گذاری در اسکلت فلزی به فرایند پرکردن فضاهای خالی و تنظیم اجزای مختلف سازه با استفاده از صفحات نازک فلزی به نام شیم پلیت (ShimPlate) گفته می‌شود. این صفحات به‌ویژه در مراحل نصب و مونتاژ اسکلت فلزی کاربرد دارند و نقش موثری در ترازکردن و تنظیم قطعات ایفا می‌کنند. از جمله مزایای پدگذاری و شیم‌گذاری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنظیم دقیق: شیم‌گذاری امکان تنظیم دقیق ارتفاع و تراز اجزای سازه را فراهم می‌آورد.
• جلوگیری از خوردگی: با پر کردن فضاهای خالی، شیم پلیت‌ها می‌توانند باعث جلوگیری از تجمع آب و رطوبت شوند که ممکن است منجر به خوردگی شود.
• افزایش استحکام: استفاده مناسب از شیم پلیت‌ها می‌تواند به افزایش استحکام کلی سازه کمک کند.

شکل 42: انواع پدها و شیم پلیت ها

1.4.6. مراحل شیم گذاری در اسکلت فلزی

1) انتخاب شیم پلیت مناسب:

شیم پلیت‌ها معمولاً از آلیاژهای مختلفی مانند استیل، آلومینیوم یا برنج ساخته می‌شوند و بسته به نیاز پروژه انتخاب می‌شوند. برای مثال، شیم پلیت‌های استنلس‌استیل به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی استفاده می‌شوند.

2) نصب بولت‌ها و صفحات ستون:

قبل از شروع شیم‌گذاری، باید بولت‌ها و صفحات ستون به‌درستی نصب شوند. این مرحله شامل تعیین محل دقیق نصب و اطمینان از تراز بودن آن ها است.

3) قراردادن شیم پلیت:

پس از نصب ستون‌ها، شیم پلیت‌ها در فضاهای خالی بین اجزای سازه قرار می‌گیرند تا ارتفاع و تراز آن ها را تنظیم کنند. این کار معمولاً با استفاده از دستگاه‌های مخصوص انجام می‌شود.

شکل 43: قراردادن شیم پلیت در زیر ستون برای حفظ تعادل

4) تنظیم نهایی:

پس از قراردادن شیم پلیت‌ها، باید بررسی شود که تمامی اجزا به‌درستی تراز شده‌اند و هیچ‌گونه فاصله‌ای باقی نمانده است. این مرحله شامل بازرسی نهایی و اطمینان از استحکام اتصالات نیز می‌شود.

5) جوشکاری و اتصالات نهایی:

پس از اتمام شیم‌گذاری، اتصالات نهایی با جوشکاری انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تمامی اجزا به طور محکم و ایمن در جای خود قرار دارند.

5.6. ساخت قطعات

در این مرحله ابتدا باید کارفرما نقشه های اجرایی را تهیه کرده و در اختیار پیمانکار قرار دهد. تیم سازنده می بایست توانایی خواندن نقشه های اجرایی را داشته باشند که این شامل نقشه اسکلت فلزی ساختمان یک‌ طبقه و دیگر انواع سازه های اسکلت فلزی می‌شود. نقشه های اجرایی نقشه هایی هستند که جزئیات دقیق نصب هر قطعه و موقعیت آن نسبت به سایر قطعات، در آن مشخص شده است. نقشه های اجرایی بسته به نوع اتصال باید جوش های کارخانه ای و کارگاهی را مشخص کرده و یا نوع اتصال پیچی (اتکایی یا اصطکاکی) و میزان سفت کردن پیچ‌ها به‌وضوح قید شده باشد.

شکل 44: ساخت قطعات فلزی ساختمان در کارگاه شاپ اسکلت فلزی

طبق بند 10-4-3-3 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1401) ساخت قطعات فلزی باید به‌گونه‌ای باشد که هیچ‌گونه تغییرشکلی به غیر از مواردی که در نقشه ها مشخص شده، ایجاد نگردد. لازم به ذکر است، در صورت صلاحدید مهندس ناظر و تأیید کتبی وی، ایجاد تغییرات لازم خارج از نقشه های اجرایی بلامانع است.

پس از بررسی نقشه های اجرایی و قبل از شروع ساخت قطعات، باید اندازه های موجود در نقشه ها به‌منظور اجرای دقیق و بدون اشکال، توسط پیمانکار تطبیق و کنترل گردد. ساخت المان های سازه فلزی بسته به نوع سازه و نظر کارفرما می‌تواند در کارخانه ساخت و نصب اسکلت فلزی و یا در محل کارگاه صورت پذیرد. معمولاً سازه هایی که المان های آن‌ها به شکل پروفیل های IPE دوبل و یا سوبل می باشد، در محل کارگاه ساخته می‌شوند. چنانچه سازه دارای المان‌های قوی تر نظیر تیرورق و باکس باشد، ساخت المان ها معمولاً در کارخانه انجام می پذیرد.

در صورت ساخت قطعات در کارخانه، جوش ها توسط دستگاه-های مخصوص و زیر نظر متخصصین مربوطه انجام گردیده و جهت نصب به محل کارگاه حمل می‌شود. برای ساخت قطعات در محل کارگاه، به‌عنوان‌ مثال ساخت ستون دوبل IPE باید ابتدا دو پروفیل مذکور در محل تمیز و مناسب قرار داده شده و سپس جوشکاری آغاز گردد. روند جوشکاری این المان ها بدین صورت است که ابتدا وسط و انتهای بال ها را به هم جوش می دهند و سپس المان مربوطه را وارونه کرده و وجه زیرین آن را نیز به همین صورت جوشکاری می‌کنند. در انتها پس از اتصال موقت دو پروفیل به هم و انطباق لبه های آن‌ها، جوشکاری سرتاسری انجام‌گرفته و دو قطعه کاملاً به هم جوش داده می‌شوند.

شکل 45: ساخت قطعات فلزی در کارخانه

درصورتی‌که اتصال قطعات به‌صورت پیچی باشد، سوراخ‌های ورق‌ها باید با استفاده از مته دوار انجام شود. در صورت امکان قطعاتی که قرار است با پیچ به هم متصل گردند، ابتدا باید به یکدیگر خال‌جوش شده و با هم سوراخ‌کاری شوند. در نهایت باید به این نکته توجه کرد که طبق بند 10-4-3-2 مبحث دهم مقررات کلی ساختمان، برش نیم رخ (پروفیل) های فولادی شامل تیرآهن، ناودانی و نبشی، در صورت تأیید مهندس ناظر می‌تواند با اره یا برش دستی انجام گیرد. در غیر این صورت برش قطعات باید توسط دستگاه برش شعله ریلی و گیوتین (باتوجه‌به ضخامت قطعه مربوطه) و با رعایت ضوابط گفته شده در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1401) انجام پذیرد.

شکل 46: ایجاد سوراخ روی مقاطع فولادی برای استفاده در اتصالات پیچی

مطابق با آنچه در مبحث دهم مقررات ملی ویرایش 1401 ذکر شده است، برای برش‌کاری ورق هایی با ضخامت کمتر یا مساوی 15 میلی متر، می‌توان از دستگاه گیوتین استفاده کرد.

شکل 47: برش ورق در کارخانه توسط دستگاه گیوتین

به‌طورکلی اعضای سازه های فلزی به لحاظ ساخت متفاوت هستند. برخی اعضا از اتصال ورق های فولادی به یکدیگر تشکیل شده و برخی دیگر به‌صورت پروفیل فولادی هستند. درصورتی‌که مقاطع فولادی از ورق ساخته شده باشند، مراحل زیر طی می‌شود:

• تسمه سازی
• مونتاژ بال و جان و خال‌جوش کردن آن در داخل قالب
• تکمیل جوشکاری بال و جان

اما درصورتی‌که اعضای سازه از نیمرخ های نورد شده مثل مقاطع IPE تشکیل شده باشد، عموماً سه مرحله فوق وجود نخواهد داشت و به‌جای آن عملیاتی مثل برش‌کاری، لانه‌زنبوری، تقویت نیمرخ و موارد مشابه جایگزین می‌شوند.

در زیر برخی از مهم ترین مراحل ساخت اعضای فولادی را شرح می دهیم:

1) مونتاژ ورق های بال و جان

در ساخت تمام‌اتوماتیک تیرورق ابتدا ورق بال و جان با خال‌جوش به هم متصل شده و سپس توسط جوش زیر پودری نوار جوش کامل می‌شود. جوش زیر پودری، که به‌اختصار SAW (Submerged Arc Welding) نامیده می‌شود، یکی از فرایندهای جوشکاری قوسی است. در این روش، نوک الکترود درون پودری از مواد معدنی ویژه قرار می‌گیرد و یک یا چند قوس الکتریکی در زیر این پودر تشکیل می‌شود. این قوس‌ها به‌عنوان منبع حرارتی برای ذوب فلزات استفاده می‌شوند و معمولاً در جوشکاری‌های صنعتی کاربرد دارند.

برای ساخت تیرورق ها عموماً از یکی از دو روشی که در ادامه معرفی می‌شوند استفاده می‌شود:

• مونتاژ بدون استفاده از قالب

این روش عمدتاً برای تیرهای با ارتفاع کم و متوسط به کار می‌رود. در ابتدا، یکی از بال‌های تیرورق بر روی سطحی کاملاً صاف و مسطح قرار داده می‌شود. سپس با استفاده از گچ، محور بال مشخص می‌شود و در طول آن، گیره‌های قائم کوچکی در فواصل معین جوش داده می‌شوند.

در مرحله بعد، جان تیر به‌صورت عمودی بر روی بال قرار می‌گیرد و برای نگه‌داشتن موقت آن، میلگردهایی که قبلاً به بال جوش شده‌اند به جان تیر متصل می‌شوند. پس از آن، ورق بال بالایی نیز بر روی جان قرار داده شده و خال‌جوش‌هایی انجام می‌شود. در پایان، پس از کنترل و بررسی دقیق تمامی قسمت‌های تیرورق، جوش‌ها به طور کامل انجام می‌شوند.

• مونتاژ تیرورق با استفاده از گیره و قالب

در این روش، ابتدا جان تیرورق بر روی قالب‌های از پیش آماده‌شده قرار می‌گیرد. سپس ورق‌های بال در محل خود قرار داده شده و با استفاده از ابزارهایی مانند گوِه، پیچ، جک و در برخی موارد با هوای فشرده به لبه‌های جان محکم می‌شوند. این قالب‌ها به طور خودکار بال‌ها را در موقعیت قائم نگه می‌دارند.

توجه داشته باشید که اگر جان تیرورق نازک باشد، فشار وارد شده برای نگه‌داشتن بال باید متناسب با آن تنظیم شود. در غیر این صورت، فشار بیش از حد ممکن است منجر به کمانش جان تیر شود.

2) جوشکاری بال و جان

در جوشکاری اتوماتیک، هرچه تیرورق‌ها و یا ورق های تقویتی متقارن باشند، چهار نوار جوش به‌خوبی در حول محور خنثی مقطع متعادل می‌شوند و در نتیجه انحنای حاصل از جوشکاری بسیار کم خواهد بود.
ترتیب جوشکاری در کارگاه بیشتر تابعی از نوع قالب بکار رفته و روش حرکت تیر از یک موقعیت جوشکاری به موقعیت دیگر است.

3) اتصال سخت کننده های عرضی

پس از اتمام جوشکاری نوار جوش بال به جان، سخت‌کننده‌های عرضی مونتاژ شده و به تیرورق جوش داده می‌شوند. اگر ورق بال نازک و عریض باشد، ممکن است در حین جوشکاری بال به جان، پدیده هلالی شدن یا کمانش در ورق بال رخ دهد. درصورت مشاهده چنین پدیده‌ای، قبل از اتصال سخت‌کننده‌ها، باید ورق بال به حالت اولیه خود بازگردانده شود.

ورق‌های تقویتی بال تیر

هر گاه بخواهیم ظرفیت خمشی تیرهای نورد شده را افزایش دهیم با استفاده از ورق‌های تقویتی بال، این امر میسر می‌گردد. در برخی موارد در اجرای سقف‌های مرکب برای تقویت بال تیر، تنها بال تحتانی را تقویت می‌کنند. این امر به این دلیل است که بال فوقانی تیر با بتن کف و برشگیرهای نصب شده بر روی بال به‌صورت مرکب عمل می‌کند. در هنگام نصب ورق‌های تقویتی باید سعی شود که تقارن مقطع نسبت به محور افق حفظ شود. درصورتی‌که عرض ورق تقویتی کمتر از عرض بال تیر باشد باید آن را به‌صورت معکوس به بال جوش داد. این بدان معناست که ابتدا در کارگاه جوشکاری تیرآهن را روی دو تکیه گاه قرار می دهند به صورتی که بال پایینی روی تکیه گاه ها قرار بگیرد. سپس ورق را روی بال فوقانی قرار می دهند و سپس عملیات جوشکاری آغاز می شود. پس از اتمام جوشکاری و به منظور نصب تیرآهن باید آن را 180 درجه چرخاند به نحوی که ورق تقویتی در زیر تیر باشد.

شکل 48: زمانی که عرض ورق تقویتی کوچکتر از عرض بال باشد

درصورتی‌که عرض ورق تقویتی بیشتر از عرض بال تیر باشد، باید در موقعیت مستقیم جوش شود که تکنیک قرارگیری تکیه‌گاه مانند شکل زیر است. در این حالت به منظور جوش دادن ورق به تیرآهن، ابتدا ورق تقویتی را بر روی تکیه گاه ها قرار می دهند. سپس تیرآهن را بر روی ورق تقویتی می گذارند و بعد شروع به جوشکاری می کنند.

شکل 49: زمانی که عرض ورق تقویتی بزرگ‌تر از عرض بال باشد.

6.6. کنترل جرثقیل و تجهیزات مربوطه و نحوه انتقال قطعات

پس از ساخت قطعات برای نصب آن‌ها و انتقال هر قطعه به محل مناسب خود، نیاز به حضور جرثقیل در محل سایت می باشد. نوع جرثقیل باتوجه‌به وزن و ارتفاع سازه انتخاب می‌گردد. جرثقیل مذکور باید دارای مجوز سلامت کار (Certificate) بوده و قبل از شروع کار، تأیید واحد HSE پروژه را دریافت کند. رایج ترین جرثقیل هایی که برای سازه های فلزی استفاده می‌شوند عبارت اند از جرثقیل کامیونی و جرثقیل برجی (Tower Crane). جرثقیل های سوار بر کامیون عمدتاً برای سازه های ساختمانی عادی و پروژه هایی که نیاز به حضور دائمی جرثقیل ندارند بکار می رود.

جرثقیل برجی معمولاً در پروژه‌های گسترده که نیاز به جابه جایی زیاد و دائمی در محل پروژه می باشد نصب و به‌کارگیری می‌شود و در پروژه های کوچک مثل اجرای اسکلت فلزی ساختمان یک ‌طبقه مورداستفاده قرار نمی گیرد. معمولاً برای اجرای اسکلت ساختمان یک ‌طبقه و به‌طورکلی سازه هایی با تعداد طبقات کم مثل ویلاها از جرثقیل کامیونی برای جابه‌جایی قطعات استفاده می‌شود.

شکل 50: جرثقیل برجی در پروژه های بزرگ

شکل 51: جرثقیل کامیونی

پس از انتخاب نوع جرثقیل، باید محل استقرار آن تعیین گردیده و باتوجه‌به وزن جرثقیل و میزان فشاری که به زمین وارد خواهد کرد، محل تکیه گاه ها از لحاظ پایداری خاک کنترل شود. در هنگام بالابردن قطعات توسط جرثقیل باید به اینکه نکته توجه شود که قطعات مذکور بایستی حتماً توسط سیم بوکسل‌ها و تسمه های مخصوص بالا برده شوند و استفاده از زنجیر برای بالابردن قطعات ممنوع می باشد.

شکل 52: استفاده از سیم بوکسِل برای بالابردن قطعات توسط جرثقیل

7.6. مراحل نصب ستون فلزی

همان‌طور که می دانید ستون یکی از مهم ترین المان های ساختمان است که وظیفه انتقال بار از نقاط مختلف ساختمان به فونداسیون را بر عهده دارد؛ بنابراین مراحل نصب ستون فلزی باید بادقت بسیار بالا و مطابق استاندارد نصب سازه های فلزی صورت پذیرد. مقاطع رایج برای ستون‌ها، مقاطع مربع‌شکل، 2IPE و مقاطع H شکل می باشد که بهترین عملکرد را در تحمل نیروی فشاری دارند.

پس از کنترل ابعاد صفحه ستون، طول جوش، نبشی و ستون به این شرح اقدام به نصب ستون اسکلت فلزی می نماییم: در ابتدا محل آکس ستون را مشخص کرده و سپس با استفاده از نبشی ها و ورق های سخت‌کننده، مطابق نقشه های اجرایی، محل دقیق ستون روی صفحه را تعیین می کنیم. برای این کار می‌توان دو نبشی را به‌صورت عمود برهم روی صفحه ستون جوش داد. فایده این عمل، افزایش سرعت اجرا و کمک به استقرار دقیق ستون در محل خود می باشد.

شکل 53: آماده‌سازی ستون طبقات برای نصب

قبل از انجام مراحل نصب ستون فلزی، محل جوش ها را به‌خوبی تمیز کرده و مطمئن می شویم که سطح مذکور از زنگ زدگی، گردوخاک و غیره کاملاً پاک شده باشد. سپس ستون توسط جرثقیل به محل خود هدایت شده و نبشی های موردنیاز دیگر را نیز به صفحه ستون جوش می دهیم. سپس سایر جوش های لازم را انجام داده و ستون را در محل خود نصب می نماییم. واضح است که قبل از اتصال کامل ستون‌ها به کف ها، باید ستون‌ها را هم‌محور کرده و از شاقولی بودن آن‌ها در دو جهت متعامد اطمینان به عمل‌آوریم.

شکل 54: جزئیات اجرایی ستون فلزی

درصورتی‌که ارتفاع ستون های سازه بیش از 12 متر باشد، ستون های جدید را ساخته و روی ستون های قبلی مطابق مراحل گفته شده نصب می نماییم. برای راحتی کار و افزایش دقت، وجوه هر ستون را توسط اعداد نام‌گذاری کرده و سپس ورق های اتصال را روی وجوه یک و دو ستون نصب شده جوش داده و ورق های اتصال برای ستون فوقانی را روی وجوه سه و چهار آن جوش می دهیم.

آنگاه ستون جدید را روی ستون قبلی قرار داده و مراحل اتصال کامل را انجام می دهیم. قبل از اتصال کامل، باید ستون فوقانی را شاقول نماییم. پس از نصب کامل ستون‌ها و تا زمان نصب تیرها، برای آنکه ستون‌ها در اثر عواملی همچون وزن خود، باد شدید و … تغییر حالت نداشته باشند، باید آن‌ها را به‌وسیله میلگرد یا نبشی به‌صورت ضربدری مهار کرد.

شکل 55: مهار ستون‌ها توسط نبشی به‌صورت ضربدری

شکل 56: نصب ستون اسکلت فلزی

8.6. کنترل ناشاقولی ستون‌ها

شاقول بودن ستون‌ها از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است. وجود ناشاقولی های غیرمجاز می‌تواند منجر به سقوط ستون های نصب شده در اثر عواملی نظیر باد و… شود. همچنین می‌تواند موجب افزایش بارهای نوشنال (بار جانبی فرضی) ناشی از کجی ستون‌ها شود. شاقول بودن ستون‌ها باید در حین کار و پس از نصب ستون‌ها به طور مرتب کنترل گردد. بااین‌حال، به دلیل وجود مشکلات اجرایی، بند 10-4-8-6 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 ضوابطی را برای ناشاقولی ستون‌ها در نظر گرفته و وجود میزان کمی ناشاقولی را مجاز دانسته است. دراین‌خصوص کنترل ناشاقولی ستون‌ها رعایت الزامات زیر ضروری است.

• میزان حداکثر جابه جایی محور ستون از محل فرضی، مساوی 6± میلی متر می باشد.
• حداکثر ناشاقولی مجاز ستون‌ها، تا طبقه بیستم به‌ازای هر طبقه مساوی یک پانصدم ارتفاع و حداکثر 25 میلی متر به سمت نما و 50 میلی متر به سمت داخل ساختمان می باشد.
• شکل 10-4-16 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، پوش رواداری ناشاقولی ستون در سمت نما و در سمت داخل ساختمان را نشان داده است.

• شکل 10-4-17 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401، ناراستایی ستون های محور خارجی را نشان داده است. این آیین نامه همچنین در مورد ستون های داخلی، ناراستایی در محدوده پوش بدشاقولی را مجاز دانسته و آن را در شکل 10-4-18 توصیف نموده است.
• رواداری ابعادی عرض و ارتفاع مقطع ستون 4± میلی متر می باشد.

در دو شکل بالا Tt رواداری ناشاقولی در سمت نما و Ta رواداری ناشاقولی در سمت داخل است.
باید به این نکته دقت شود که اعمال هرگونه نیرو به ستون‌ها که باعث خروج امتداد ستون‌ها از مقدار مجاز رواداری شاقولی شود، ممنوع است.

9.6. نصب تیرها مطابق نقشه های اجرایی (پل‌های اصلی)

تیرها جز اعضای باربر ساختمان هستند که وظیفه تحمل بار دیوارها، سقف و سایر تجهیزات ساختمان و انتقال آن به ستون های مربوطه را بر عهده دارند. بعد از نصب ستون‌ها با فرض اینکه تیرها قبلاً در کارگاه یا کارخانه مطابق نقشه های اجرایی ساخته شده اند، اقدام به نصب آن‌ها می نماییم. نصب تیرها ارتباط مستقیم با نوع اتصال (جوشی، پیچی و پرچی) و وضعیت گیردار یا ساده‌بودن اتصال دارد. قبل از اتصال تیرها باید از مشخص‌بودن محل دقیق آن‌ها روی ستون توسط نبشی یا ورق سخت‌کننده مطمئن شویم. پس از ساخت تیرها توسط جرثقیل،به محل خود منتقل می‌شوند.

قبل نصب مواردی نظیر طول جوش های مقاطع ساخته شده، کنترل ورق های تقویت روی بال و جان، تعداد سخت کننده های عرضی و انجام جوش صحیح باید کنترل گردد. در نهایت با درنظرگرفتن نکاتی نظیر طول جوش، میزان رواداری، نوع پیچ‌ها، محل پیچ‌ها، نوع الکترود و… اقدام به نصب تیرها می نماییم. پس از نصب تیرهای اصلی درصورتی‌که سقف از نوع کامپوزیت و یا عرشه فولادی باشد تیرهای فرعی نیز با رعایت نکات مشابه نصب می‌گردند. تیرهای اصلی سازه که بار مرده و زنده روی آن‌ها قرار دارد و مستقیماً به ستون‌ها متصل می‌شوند را پُل می گویند. نحوه اتصال پل‌ به ستون به سه روش کلی انجام می گیرد. این روش ها عبارت اند از:

• اتصال ساده (مفصلی)
• اتصال صلب (گیردار)
• اتصال نیمه صلب (نیمه گیردار)

1.9.6. اتصال ساده (مفصلی)

این اتصال به‌گونه‌ای اجرا می‌شود که انتهای تیر اجازه دوران بسیار کمی داشته باشد و لنگر مقاومی در تکیه گاه ایجاد نشود. همان‌طور که در تحلیل سازه خوانده اید، لنگر حداکثر تیر در چنین اتصالی در وسط دهانه به وجود می آید. نام دیگر اتصال ساده، اتصال برشی می باشد. در این نوع اتصالات می‌توان اتصال را فقط در برابر برش (عکس‌العمل تکیه‌گاهی) و آثار ناشی از آن طرح و اجرا نمود.

شکل 57: لنگر و تغییرشکل تیر با اتصال ساده

در این حالت اتصال تیر به ستون می‌تواند به‌صورت یک جفت نبشی در طرفین جان اجرا شود و یا به‌صورت یک نبشی نشیمن (زیرسری) و یک نبشی فوقانی (روسری) ضعیف تر که روی بال ها جوش داده می‌شود، اجرا گردد. اینکه کدام یک از این دو مورد انتخاب شود بسته به نظر طراح و محاسب دارد و به طور کلی تفاوت چندانی در عملکرد اتصال ندارد و هر دو به صورت اتصال ساده عمل می کنند.

شکل 58: اتصال ساده تیر به ستون توسط نبشی های جان

شکل 59: اتصال ساده تیر به ستون توسط نبشی‌های زیرسری و روسری روی بال

در حالت دیگر اتصال توسط نبشی زیرسری توسط لچکی تقویت‌شده و نبشی روسری اجرا می‌گردد.

شکل 60: اتصال ساده تیر به ستون توسط نبشی زیرسری تقویت‌شده و نبشی روسری روی بال

2.9.6. اتصال صلب (گیردار)

اتصال صلب هنگامی رخ می دهد که در دو انتهای اتصال، گیرداری کامل ایجاد شده و ممان در تیر تشکیل شود. در این اتصال، جوش باید تمام نقاط اتصال را دربرگرفته و مانع از حرکت قطعات گردد. به‌عبارت‌دیگر در اتصال گیردار دورتادور قطعه جوشکاری می‌شود. در تکیه گاه گیردار دوران چرخشی بین تیر و ستون در حدود صفر بوده، به‌گونه‌ای که تأمین درصد گیرداری حدود 90 درصد یا بیشتر برای جلوگیری از تغییر زاویه ضرورت دارد.

شکل 61: شرایط ایجاد نیرو در اتصال صلب (گیردار)

اتصال گیردار زمانی کاربرد دارد که طرح لرزه ای سازه از نوع قاب خمشی باشد. در قاب خمشی به دلیل عدم اجرای مهاربند در اسکلت فلزی، مقاومت سازه در برابر نیروهای جانبی نظیر باد و زلزله توسط اتصال گیردار تأمین می‌گردد. نمونه اجرایی این اتصال در شکل زیر نشان‌داده‌شده است.

شکل 62: اتصال گیردار در اجرا

3.9.6. اتصال نیمه صلب

این نوع اتصال به نحوی عمل می‌کند که مقداری گیرداری در تکیه گاه ایجاد نماید. این اتصال برش و لنگر را با هم تحمل می‌کند و به همین دلیل به آن اتصال نیمه گیردار نیز می گویند. در این حالت بین تیر و ستون دوران وجود داشته، اما به‌اندازه اتصال مفصلی نمی باشد. از طرفی مقداری لنگر گیرداری در تکیه گاه ایجاد می‌شود و گیرداری آن بسته به شرایط اتصال، میزان بار وارده و دهانه تیر بین 20 تا 90 درصد است.

در واقع شرایط گیرداری زیر 20درصد را اتصال مفصلی و بالای 90 درصد را اتصال گیردار به حساب می آورند.

شکل 63: شرایط ایجاد نیرو در اتصال نیمه صلب

اتصال نیمه صلب منجر به توازن بین لنگر منفی و مثبت دهانه شده و در نتیجه اقتصاد طرح بهبود می‌یابد. به بیان دیگر از این اتصال برای بهینه‌سازی سازه در قاب های ساختمانی استفاده می‌گردد.

شکل 64: اتصال نیمه صلب در اجرا

10.6. نصب تیرچه روی اسکلت فلزی

یکی از انواع سقف‌های پرطرف‌دار در سطح کشور سقف تیرچه بلوک می باشد. هرچند امروزه اجرای سقف تیرچه بلوک در سازه های بتنی بسیار رواج دارد، اما در سازه های فلزی این مورد کمتر به چشم می خورد و اغلب در سازه های اسکلت فلزی از سقف هایی مثل عرشه فولادی یا سقف کامپوزیت استفاده می‌شود. اما به‌طورکلی در اسکلت فلزی از تیرچه کرومیت به‌جای تیرچه بتنی استفاده می‌شود. نحوه اجرا و نصب تیرچه روی اسکلت فلزی شباهت بسیاری با نصب تیرچه در سازه بتنی دارد. معمولاً برای نصب تیرچه روی اسکلت فلزی، تیرچه کرومیت را روی بال تحتانی تیرهای اصلی و فرعی قرار می دهند و سپس تیرچه را به تیرها جوش می دهند. پس از نصب تیرچه روی اسکلت فلزی و قراردادن تیرچه ها در فواصل مشخص، نوبت به قراردادن بلوک ها و سپس آرماتوربندی روی سقف و بتن‌ریزی است.

شکل 65: جزئیات تیرچه در نقشه اسکلت فلزی ساختمان یک‌طبقه

❓تفاوت و کنترل های مرحله بتن ریزی در اسکلت فلزی چیست؟

به‌طورکلی، حجم بتن‌ریزی در اسکلت فلزی به‌مراتب کمتر از اسکلت بتنی است، اما مراحل و چالش‌های مربوط به بتن‌ریزی در هر دو نوع سازه تقریباً مشابه هستند. در اسکلت بتنی، بتن به‌عنوان مصالح اصلی سازه استفاده می‌شود و معمولاً شامل آرماتوربندی و قالب‌بندی است. این فرایند نیازمند دقت بالایی است زیرا بتن باید به‌صورت طبقه به طبقه ریخته شده و زمان لازم برای گیرش اولیه آن باید در نظر گرفته شود. به‌عنوان‌مثال، برای هر مترمربع از زیربنا در اسکلت بتنی، حدود 0.4 مترمکعب بتن مصرف می‌شود که این مقدار در پروژه‌های مختلف ممکن است متفاوت باشد.

در مقابل، در اسکلت‌های فلزی، بتن بیشتر برای فونداسیون و دال سقف ها استفاده می‌شود. این بدان معناست که حجم بتن موردنیاز در این نوع سازه‌ها کمتر است و معمولاً برای فونداسیون و سقف ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. بااین‌حال، مراحل بتن‌ریزی مانند آماده‌سازی محل، آرماتوربندی، قالب‌بندی و ریختن بتن باید بادقت کامل انجام شود تا از کیفیت و ایمنی سازه اطمینان حاصل گردد. همچنین، کنترل‌های کیفی مانند بررسی مصالح و نظارت بر زمان سخت‌شدن بتن نیز در هر دو نوع سازه ضروری است تا از بروز مشکلات جدی جلوگیری شود.

11.6. اجرای مهاربند (بادبند) در اسکلت فلزی

می دانیم بادبندها اعضای کششی هستند که برای مقابله با نیروهای جانبی نظیر باد و زلزله در سازه طراحی می گردند. بادبندها شامل مقاطع فولادی یا کابل‌ها و یا تیرآهن‌ها (معمولاً نبشی یا ناودانی) هستند که بر حسب نوع آن در قاب های اطراف سازه نصب می گردند. در ساختمان‌هایی که دارای چندین دهانه هستند، از مهاربندی اغلب در دهانه بزرگ‌تر در کلیه طبقات همان دهانه استفاده می‌شود. مهاربند را می‌توان حتی در دهانه اول و آخر در هر طبقه طراحی کرد.

شکل 66: بادبند در اسکلت فلزی

در صورت نیاز به اجرای بادبند در اسکلت فلزی، پلیت های مربوطه را که ابعاد آن‌ها در نقشه های اجرایی مشخص شده، در محل خود مطابق نقشه نصب‌کرده و سپس بادبندها را به آن‌ها جوش می دهیم. این پلیت ها در چهارگوشه اتصال بادبند به تیر و ستون و نیز در محلی که بادبند ها به هم می‌رسند، نصب می‌گردد. بادبندها عموماً به‌صورت مقاطع دوبل ناودانی طراحی و نصب می‌گردد. ابعاد و هندسه پلیت اتصال بادبند به سازه باید علاوه بر انطباق با نقشه‌های اجرایی، با درنظرگرفتن زاویه استقرار بادبند در هر دهانه برش‌کاری و نصب گردد. در این مورد باید تقارب محورهای طولی اعضا در یک نقطه رعایت شود.

شکل 67: جزئیات اتصال بادبند به پای ستون

قبل از نصب بولت های صفحه‌ستون باید از عدم تداخل آن‌ها با پلیت های بادبند اطمینان حاصل شود و در صورت وجود مغایرت، مراتب به مهندس محاسب اطلاع‌رسانی شود.

شکل 68: نقشه اجرایی بادبندها

از اتصال وصله در طول عضو قطری باید حتی‌الامکان جلوگیری شود. در صورت لزوم، وصله باید قادر به تحمل همه ظرفیت عضو به‌صورت اتصال پوششی و یا به‌صورت مستقیم و با جوش شیاری بانفوذ کامل باشد. وصله بادبندها نباید در یک مقطع قرار گیرد. شکل زیر نحوه اتصالات یک بادبند ضربدری که توسط دوبل مقطع ناودانی اجرا شده است، را نشان می دهد.

شکل 69: بادبند اجرا شده در سازه فلزی

بادبندها باید حتی‌الامکان به‌صورت متقارن در دهانه های روبه روی هم اجرا شوند تا در مقابل نیروهای وارده به سازه به بهترین شکل ممکن مقاومت نمایند. پرکاربردترین نوع بادبندها بادبند ضربدری است که در برخی مواقع به دلیل وجود در یا پنجره در قاب مربوطه از بادبندهایی نظیر شکل های زیر استفاده می‌شود.

شکل 70: انواع بادبندهای اجرایی در سازه‌های فلزی

شکل 71: جزئیات محل تقاطع اعضای بادبندها

12.6. اجرای راه‌پله اسکلت فلزی

طراحی راه پله اسکلت فلزی و اجرای آن یکی از مهم ترین مراحل نصب سازه فولادی است که اجرای آن نیاز به دانش و تجربه کافی دارد. حتماً ملاحظه کرده اید که تیرهای راه پله دوطرفه به‌گونه‌ای شکل‌گرفته‌اند که دارای دو شکست و یا خم در طول خود می باشند. به این تیرها در اسکلت فلزی اصطلاحاً شمشیری می گویند. در گام نخست باید تلاش کنیم تا الگوی درست پله را پیاده‌سازی نماییم. این کار را می‌توان با استفاده از مقوا و محاسبه طول و زاویه مناسب شمشیری انجام داد.

شکل 72: راه پله اسکلت فلزی

در هنگام ساخت شمشیری باید زاویه صحیح خم بالا و پایین را طبق الگو به‌صورت لچکی هایی روی تیرآهن مربوطه پیاده‌سازی نماییم. آنگاه مثلث هایی که به‌صورت لچکی روی تیرآهن مشخص شده را برش داده و بیرون می آوریم. مثلث مذکور به‌صورت یک بال و قسمتی از جان بریده خواهد شد. در این مرحله زاویه الگو را با خم ایجاد شده مقایسه کرده و در صورت حصول اطمینان از صحت کار، محل درزها را به تیرهای افقی بالا و پایین جوش می دهیم. به دلیل اهمیت ناحیه خم و افزایش مقاومت شمشیری، در محل خم ورق هایی مطابق الگوی آن و در داخل جان در هر دو طرف جوش می دهیم.

شکل 73: نقشه اتصال شمشیری راه پله اسکلت فلزی

در نهایت پس از ساخت شمشیری ها آن‌ها را در محل خود نصب می کنیم تا راه پله روی آن اجرا شود. معمولاً برای هر راه پله استاندارد با عرض 90 سانتی متر دو شمشیری در نظر می گیرند. بااین‌حال بسته به نوع راه پله و عرض راه پله اسکلت فلزی، طراح می‌تواند تعداد شمشیری ها را افزایش دهد. در شکل زیر بخش های مختلف راه پله توضیح داده شده است.

شکل 74: قسمت‌های مختلف راه پله سازه فلزی

شکل 75: اجرای راه پله در اسکلت فلزی

شکل 76: اتصال راه پله اسکلت فلزی به پای ستون

13.6. اجرای وال‌پست اسکلت فلزی

نصب وال‌پست در اسکلت فلزی یکی از مراحل کلیدی در ساخت‌وساز است که به تقویت پایداری دیوارهای غیرسازه‌ای کمک می‌کند.

شکل 77: اجرای والپست دیوارهای خارجی در اسکلت فلزی

اولین قدم در این فرایند، مشخص‌کردن محل قرارگیری وال‌پست‌ها طبق نقشه‌های طراحی شده است. این مرحله شامل بررسی ابعاد و موقعیت دیوارها است تا اطمینان حاصل شود که وال‌پست‌ها در نقاط استراتژیک و مناسب قرار دارند. همچنین، نصب قلاب‌ها و گیره‌های میلگرد بستر در ترازهای مشخص باید به‌دقت انجام شود تا بارهای وارده به‌درستی منتقل شوند.

شکل 78: والپست در اسکلت فلزی

پس از تعیین محل، دیوارچینی با استفاده از مصالح مناسب (مانند بلوک هبلکس یا آجر) آغاز می‌شود. در این مرحله، میلگرد بستر باید به‌صورت صحیح روی دیوار قرار گیرد و قلاب‌های نصب شده نیز باید روی آن قرار گیرند. این کار به تقویت دیوار کمک می‌کند و ایمنی سازه را افزایش می‌دهد. همچنین، رعایت استانداردها و آیین‌نامه‌های ملی ساختمان از جمله پیوست 6 استاندارد 2800 و نشریه 729 در این مرحله بسیار حائز اهمیت است.

در نهایت، برای اتصال دیوارها به اعضای قائم سازه‌ای، استفاده از اتصالات مناسب مانند اتصالات کشویی یا U شکل توصیه می‌شود. این اتصالات به توزیع صحیح بارهای خارج از صفحه کمک کرده و از آسیب به دیوارها جلوگیری می‌کنند. برای اطلاع از جزئیات اجرای وال‌پست می توانید به صفحه “وال‌پست چیست؟” مراجعه کنید.

شکل 79: اجرای والپست اسکلت فلزی

7. نکات اجرایی مخصوص اتصالات جوشی

جوشکاری قطعات فلزی یکی از پرکاربردترین روش ها در ساخت سازه می باشد. به طورکلی اسکلت فلزی یا به‌صورت پیچی اجرا می‌شود یا جوشی و یا ترکیبی از این دو. در هنگام اجرای اسکلت فلزی جوشی باید به نکات زیر توجه کرد تا با انجام روش صحیح جوشکاری اسکلت ساختمان، از بروز حوادث و دوباره  کاری ها جلوگیری شود.

1.7. کنترل جوش توسط ناظران دارای صلاحیت

ازجمله مهم ترین مراحل جوشکاری اسکلت فلزی، کنترل جوش است. یکی از کارآمدترین روش های کنترل جوش، بازرسی عینی از محل جوش توسط ناظران دارای صلاحیت می باشد. تمامی جوش های انجام شده در سازه طبق آیین نامه جوشکاری، باید مورد بازرسی چشمی قرار گیرد. اتصالات جوش‌داده شده در سازه های مربوطه نظیر ساختمان ها، پل‌ها و… باید در مدت بهره برداری خود توانایی مقاومت در برابر تنش های وارده را داشته باشند. در پروژه طراحی سازه فولادی باتوجه‌به کاربری آن، جوش های مربوطه محاسبه و طراحی می گردند. ناظر جوش وظیفه دارد با استفاده از روش های موجود، سلامت و کیفیت جوش را مورد ارزیابی قرار دهد. این ارزیابی ها معمولاً در سه مرحله قبل از جوشکاری، هنگام جوشکاری و پس از جوشکاری انجام می‌شود. مهم ترین نکاتی که قبل، حین و پس از جوشکاری باید توسط ناظر مربوطه کنترل گردد عبارت اند از:

• زاویه پخی: این زاویه باید به‌گونه‌ای در نظر گرفته شود که الکترود به‌آسانی به ریشه جوش رسیده و بتواند جداره ها را به‌خوبی ذوب نماید.

• ضخامت ریشه: رعایت ضخامت مناسب ریشه جوش به جهت جلوگیری از سوختن آن الزامی است. ضخامت ریشه دارای یک مقدار حداقل و حداکثر می باشد که باتوجه‌به قطعات اتصال، ضخامت مناسب انتخاب می‌گردد.

• هم محوری و تمیزی درز جوش: همان‌طور که قبلاً نیز گفته شد سطح جوش باید کاملاً تمیز و عاری از هرگونه گردوغبار باشد. همچنین به جهت پیشگیری از تشکیل جوش ناقص باید هم محوری صحیح رعایت گردد.

شکل 80: مشخصات محل جوش

• نوع و اندازه الکترود: نوع و اندازه الکترود مصرفی باتوجه‌به فلزات مورد جوش، ضخامت ورق، اندازه در و زاویه پخی و شرایط جوشکاری تعیین می‌گردد.

• قطبیت و شدت جریان: این پارامتر باید باتوجه‌به نوع و اندازه الکترود، شرایط جوشکاری و درزجوش در نظر گرفته شود.

• خال جوش: اتصال اولیه پل‌ها باید با خال جوش مناسب انجام شود. این خال جوش ها باید کوچک و بلند باشند، به‌گونه‌ای که با جوش اصلی تداخل پیدا نکنند. اگر ضخامت ورق زیاد بوده و هنگام جوش اصلی خال جوش کاملاً ذوب گردد، به جهت جلوگیری از ترک خوردگی باید تدابیر لازم منظور گردد. بهتر است که از الکترودهای کم هیدروژن (نوعی الکترود که ماده اصلی روکش آن ترکیبات قلیایی نظیر کربنات کلسیم و فلورید کلسیم است و از مواد سلولزی و ترکیبات هیدروژن‌دار استفاده نمی‌شود، جوش‌های حاصل از آن دارای حداقل هیدروژن حل شده در جوش هستند، که به آن‌ها الکترودهای کم هیدروژن می‌گویند) برای ورق های با ضخامت بیشتر از 25 میلی متر استفاده شود.

• پیش‌گرمایش و درجه‌حرارت پاس های میانی: میزان پیش‌گرمایش و درجه‌حرارت مناسب در جوشکاری به عواملی نظیر ضخامت ورق، نوع فلز، روش جوشکاری و دمای محیط بستگی دارد. حداقل دمای پیش‌گرمایش و دمای پاس های میانی طبق جدول 10-4-5 مبحث دهم مقررات ملی ویرایش 1401 ساختمان به شرح زیر می باشد.

در مورد فلزات با ضخامت کمتر از 20 میلی متر، هنگامی که دمای فلز پایه کمتر از صفر باشد، با انجام پیش گرمایش باید دمای آن به 20 درجه سانتی گراد برسد. معمولاً جوشکاران حرفه ای با لمس قطعه، دمای مناسب با دمای بدن را دمای مطلوب برای جوشکاری می دانند. ضخامت قطعات، میزان جوشکاری و تجهیزات گرمایشی موجود باید هنگام انتخاب یک روش برای پیش گرمایش موردتوجه قرار گیرد. به‌عنوان‌مثال پروژه های تولیدی کوچک ممکن است به طور مؤثر در کوره گرم شوند و در مورد اجزای سازه ای بزرگ اغلب به مشعل‌های جوشکاری گرمایش، هیترهای برقی یا هیترهای القایی یا تابشی احتیاج دارند.

• لوچه (شُره) جوش: اگر حرکت انتهای الکترود بسیار آهسته باشد، مقدار قابل توجهی از فلز جوش در حال رسوب، از کناره های خط جوش به‌طرف بیرون شره (سرریز) می‌کند. این عمل باعث می‌شود که جوش کاملی شکل نگرفته و اتصال از مقاومت لازم برخوردار نگردد. عمل شره کردن به‌آسانی قابل‌رؤیت بوده و با افزایش سرعت جوشکاری برطرف می‌گردد.

شکل 81: لوچه (شره) کردن جوش

• وقوع ترک: ایجاد هرگونه ترک چه به‌صورت سطحی و چه به‌صورت عمقی قابل‌قبول نبوده و باعث مردود شدن جوش خواهد شد.

شکل 82: ترک طولی روی خط جوش

2.7. انجام و تحلیل آزمایش‌های جوش در صورت لزوم

آزمایش‌های جوش به دو صورت مخرب و غیرمخرب تقسیم بندی می‌شوند:

1.2.7. آزمایش‌های مخرب

این آزمایش ها به‌صورت آزمایش‌های مکانیکی بر روی نمونه جوش شده برای تعیین مقاومت و دیگر خواص مکانیکی، تعریف می‌شوند. این آزمایش‌ها معمولاً به‌صورت نمونه اخذشده از ورق یا لوله جوش شده انجام می‌شود که در واقع نمونه ای از مصالح استفاده شده در کارگاه یا کارخانه است. روش های آزمایش مخرب به دلیل قیمت مناسب و کاربرد فراوان، در مقیاس وسیعی جهت ارزیابی جوشکاری بکار می روند.

شکل 83: انجام آزمایش مخرب روی نمونه جوش‌شده

2.2.7. آزمایش‌های غیرمخرب

این آزمایش ها جهت تأیید جوش نهایی استفاده می‌شود. مهم ترین آزمایش‌های غیرمخرب که در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 به آن‌ها اشاره شده عبارت اند از: آزمایش پرتونگاری (RT)، آزمایش فراصوتی (UT)، آزمایش رنگ نافذ (PT).

1.2.2.7. آزمایش با رنگ نافذ

این آزمایش برای تشخیص عیوب سطحی استفاده شده و برای فلزات غیرمغناطیسی نظیر منیزیم، آلومینیوم، پلاستیک ها و فولاد ضدزنگ کاربرد دارد. روش کار به این صورت است که ابتدا سطح مورد آزمایش که ممکن است آغشته به روغن، گریس و سایر مواد ناخالص باشد، توسط ماده آماده ساز (پرایمر) تمیز شده و آنگاه تمام سطح با ماده قرمزرنگی که می‌تواند در داخل ترک ها نفوذ کند، پوشانده می‌شود.

پس از مدتی رنگ اضافی را از روی سطح موردنظر پاک شده و یک مایع فوق‌العاده فرار (ماده ظهور کننده) حاوی ذرات ریز سفیدرنگ بر روی سطح پاشیده می‌شود. تبخیر مایع فرار منجر به برجای‌ماندن گرد خشک سفیدرنگ بر روی ماده قرمز نفوذ کرده در ترک ها شده و بر اثر فرایند مویینگی، ماده قرمز از ترک بیرون‌آمده و پودر سفید کاملاً قرمز می‌گردد. بدین ترتیب ترک موردنظر به‌وضوح قابل‌تشخیص می باشد.

شکل 84: مراحل آزمایش غیرمخرب نفوذ رنگ

شکل 85: انجام آزمایش با رنگ نافذ

2.2.2.7. آزمایش فراصوتی

این آزمایش نیز همانند آزمایش رنگ نافذ برای تشخیص عیوب سطحی و داخلی فلز جوش و فلز پایه به‌کار برده می‌شود. در این روش امواجی با فرکانس بسیار بالا به جوش وارد می‌گردد. جوش سالم و صحیح مانع عبور امواج می‌شود، درحالی‌که در جوش معیوب با انعکاس امواج در برخورد با سطوح ورق، عیب جوش به‌صورت امواج ضربانی بر روی صفحه‌نمایش دستگاه نشان داده می‌شود.

شکل 86: انجام آزمایش فراصوتی (UT)

3.2.2.7. آزمایش پرتونگاری

این روش با کمک اشعه ایکس و گاما انجام شده و به‌وسیله تصویربرداری از نقاط مختلف جوش، عیب های آن مشخص می‌گردد. دقت این روش بسیار بالا بوده و به کمک آن عیب های میکروسکوپی جوش تشخیص داده می‌شود. اشعه ایکس به دلیل کوتاهی طول‌موج خود می‌تواند از ضخامت های زیادی عبور کند. مکانیزم این روش به این صورت است که با عبور اشعه ایکس از ضخامت جوش، پرتو در ضخامت نفوذ کرده و پس از عبور از ضخامت مربوطه لکه ای بر روی فیلم ایجاد می‌کند؛ لذا اگر عیوبی نظیر نفوذ ناقص، حبس سرباره، ترک، بریدگی لبه جوش و… وجود داشته باشد، چون تراکم در آن قسمت نسبت به خود فلز کمتر است، پرتو به میزان بیشتری به فیلم رسیده و عیب جوش به‌صورت لکه هایی روی فیلم ظاهر می‌گردد.

شکل 87: انجام آزمایش پرتونگاری (RT)

شکل 88: خروجی آزمایش پرتونگاری (RT)

در جدول 10-4-4 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 میزان آزمایش‌های غیرمخرب جوش ارائه شده است. نتیجه تمام این آزمون ها باید در پرونده های مخصوص ثبت شده و در اختیار مهندس ناظر قرار گیرد.

3.7. گل گیری جوشکاری

یکی از کارهای مهمی که پس از جوشکاری باید انجام شود، گل گیری جوش می باشد. گل جوش که هنگام عملیات جوشکاری بر روی سطح جوش نمایان می‌شود، ناشی از ذوب روکش الکترود است. این ماده مخلوطی از اکسید فلزات و سایر ترکیب ها می باشد. وقتی سطح جوش موردنظر سرد شود، به‌راحتی می‌توان با چکش یا هر وسیله دیگر جوش را گل گیری نمود. گل جوش باید به‌دقت بازرسی و برطرف شود؛ زیرا در مواقعی که برای تأمین اندازه جوشی مشخص احتیاج به چند بار عبور الکترود (پاس) می باشد، وجود گل جوش قبلی در محل پاس جدید، مانع از اتصال کامل شده و اصطلاحاً تداخل گل جوشکاری به وجود می آید که از دلایل اصلی جوش معیوب و نامرغوب است.

شکل 89: گل جوشکاری

به دلیل وزن مخصوص کمتر، گل جوشکاری اغلب به سطح حوضچه مذاب می آید و وقتی جوش سرد شد به‌راحتی توسط چکش جوش کنده می‌شود. سردشدن سریع جوش ممکن است گل جوش را قبل از رسیدن به سطح، به دام بیندازد. جوش های سقفی بیشتر در معرض تداخل گل جوش قرار دارند و باید به‌دقت بازرسی شوند. انواع این جوش ها عبارت‌اند از: جوش شیاری، جوش گوشه، جوش کام و جوش انگشتانه. در اتصالات ساختمانی تقریباً جوش گوشه ۸۰ درصد، جوش شیاری ۱۵ درصد، جوش کام و جوش انگشتانه ۵ درصد، کاربرد دارند. وقتی که برای تأمین اندازه جوش مشخصی احتیاج به چند بار عبور (pass) الکترود می باشد، جوشکار باید بین هر دو عبور،، گل جوش مرحله قبل را بردارد. عدم دقت در انجام صحیح این عمل یکی از دلایل عمده تداخل گل جوشکاری است.

شکل 90: تداخل گل جوشکاری

8. نکات اجرایی مخصوص اتصالات پیچی

امروزه استفاده از اتصالات پیچی در صنعت ساختمان سازی به طرز قابل‌توجهی افزایش‌یافته است. درگذشته از این اتصال تنها در سازه های صنعتی استفاده می‌شد؛ اما اکنون کاربرد این سازه‌ها در ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری که در شهرها نیز ساخته می‌شود با رشد چشمگیری روبرو بوده است. مهم‌ترین دلایل استفاده از اتصال پیچی بجای اتصال جوشی عبارت است از افزایش سرعت در اجرا، کاهش هزینه ساخت، کاهش زمان اجرا و برپایی سازه، عدم نیاز به جوشکاری و رفع محدودیت برق لازم جهت جوشکاری می باشد. در ادامه نکات اجرایی مهم و استاندارهای مربوط به اتصال پیچی بیان‌شده است.

پیچ مورداستفاده در سازه های فلزی از سه قسمت اصلی شامل پیچ، مهره و واشر تشکیل شده است. در این روش قطعات موردنظر از طریق سوراخ‌های ایجاد شده و با کمک پیچ‌ها به هم متصل می‌شوند. معمولاً اتصالات پیچی به دو صورت اتکایی و اصطکاکی طراحی می گردند. همچنین این پیچ‌ها تحت دو بار کششی و برشی قرار می‌گیرند. شکل زیر قسمت‌های مختلف پیچ مورداستفاده در اتصالات پیچی را نشان می دهد.

شکل 91: مشخصات سیستم پیچ مصرفی در اتصالات پیچی

پیچ های مورداستفاده در ساخت‌وساز به دودسته پیچ های معمولی و پیچ های پرمقاومت تقسیم بندی می‌شوند. پیچ های معمولی تنها برای اتصال اتکایی به‌کار برده شده و از پیچ های پر مقاومت در هر دو اتصال اتکایی و اصطکاکی استفاده می‌شود. بدیهی است که طبق نکته فوق، آیین نامه استفاده از پیچ های معمولی را در اتصال اصطکاکی منع کرده است.

1.8. عملکرد اتکایی

در اتصال اتکایی ابتدا پیچ درون سوراخ مربوطه قرار گرفته و سپس مهره سفت می‌شود. عملکرد این اتصال بدین صورت است که هنگام اعمال بار خارجی به پیچ، قطعات اتصال لغزیده و در اثر آن یک نیروی فشاری در کناره های اتصال ایجاد شده و باعث تشکیل نیروی برشی در پیچ می‌شود. اتصال اتکایی تنها برای بارگذاری ثقلی مجاز بوده و استفاده از آن در طرح لرزه ای ممنوع است. در این نوع اتصال مقاومت موردنظر تنها با سفت کردن پیچ‌ها توسط کارگر تأمین شده و هیچ‌گونه نیروی پیش تنیدگی در پیچ‌ها ایجاد نمی گردد.

شکل 92: نحوه عملکرد اتصال اتکایی

2.8. عملکرد اصطکاکی

در این اتصال بعد از قرارگرفتن پیچ در سوراخ مربوطه، واشر روی پیج قرار گرفته و سپس پیچ‌ها سفت می‌شود. باید به این نکته توجه کرد که واشر مصرفی نباید از نوع واشر فنری باشد. در طراحی لرزه ای فقط استفاده از اتصال اصطکاکی مجاز می باشد. به بیان دیگر در اتصالات قاب خمشی، قاب های دوگانه، اتصالات بادبندی و وصله ستون های باربر جانبی در قاب های ساده باید از این نوع اتصال در طراحی استفاده شود. در اتصال اصطکاکی پس از سفت کردن پیچ‌ها، باید طبق طراحی مقداری نیروی پیش تنیدگی در پیج ایجاد شود، چرا که با انجام این کار، هنگامی که پیچ تحت کشش قرار می گیرد، بین صفحات اتصال اصطکاک ایجاد شده و باعث عدم لقی اتصال می‌گردد. پیچ های این نوع اتصال با اتصال اتکایی متفاوت بوده و داری سرپیچ بزرگ‌تر می باشند.

شکل 93: نحوه عملکرد اتصال اصطکاکی

شکل 94: نمایش اتصال اصطکاکی در سازه فلزی

3.8. پیش‌نصب

یکی از مراحلی که قبل از اجرای اسکلت فلزی با اتصال پیچی در صورت صلاحدید دستگاه نظارت باید انجام شود، پیش نصب سازه می باشد. در این شرایط تیرها و ستون های سازه موردنظر باید در محل کارخانه یا سایت پروژه، پیش نصب شود. هدف از انجام این کار کنترل کیفیت قطعات و دقت قرارگیری آن‌ها در محل خود می باشد. در هنگام پیش نصب، خیز شاه تیر تحت بار خود اندازه گیری شده و با خیز محاسبه شده توسط طراح مقایسه می‌گردد.

در هنگام پیش نصب نیاز به بستن همه پیچ های سازه نبوده و طبق بند 10-4-3-4 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 باید حداقل 25 درصد از پیچ های هر اتصال که کمتر از دو پیچ نباشد، بسته شوند. نکته قابل‌توجه این است که طبق آیین نامه، پیچ های پیش نصب می‌تواند از نوع پیچ های معمولی انتخاب گردد. از این پیچ‌ها بعداً به‌عنوان پیچ های اتصال نباید استفاده شود. پس از انجام مرحله پیش نصب قطعات موردنظر علامت گذاری شده و باز می‌شوند.

4.8. اصلاح سوراخ ها

در کارخانه یا کارگاه، ساخت و انطباق سوراخ ها ارزیابی می‌گردد. بااین‌حال باز هم ممکن است که حداکثر تا 15 درصد سوراخ‌های یک قطعه به‌درستی منطبق نباشند. برای رفع این مشکل باید سوراخ‌های معیوب را با گذراندن یک پیچ امتحانی پیدا کرده، به‌وسیله برقو زدن آن‌ها را اصلاح نمود. برقو، مته هایی است که با استفاده از آن‌ها سوراخ‌های قطعات فولادی را اصلاح می‌کنند. برقوها به دو صورت دستی و ماشینی بکار برده می‌شوند. حداکثر قطر برقوی مصرفی نباید 3 میلی متر بزرگ‌تر از قطر پیچ باشد و همچنین برقوزنی نباید قطر سوراخ را بیش از 5 میلی متر افزایش دهد. طبق آیین نامه استفاده کردن از برش شعله برای گشاد کردن سوراخ ها مجاز نیست.

شکل 95: برقو زدن سوراخ‌ها

5.8. کنترل پیچ‌ها و مهره ها و نحوه بستن آن‌ها

بستن صحیح پیچ‌ها از مهم ترین مراحل اتصال پیچی و به‌ویژه اتصال اصطکاکی می باشد. پیمانکار موظف است کنترل کیفیت دقیقی بر مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره در کارگاه نصب اعمال داشته، گزارش های مربوط به این کنترل را جهت بررسی و تأیید مهندس ناظر اعلام نماید.

قبل از نصب، باید تمام پیچ‌ها و مهره های مربوطه طبق نقشه مشخص و تمیز شوند. سپس هر پیچ در سوراخ مربوط به خود قرار گرفته و با استفاده از آچار مخصوص محکم ‌شود. در ابتدا تمام پیچ های اتصال تا حد سفتی کامل محکم می‌شوند. طبق بند 10-4-4-6-2 آیین نامه، منظور از سفتی کامل، حالتی است که کارگر ماهر با آچار معمولی بدون آنکه با وزن خود به دسته آچار نیرو وارد کند، با بکار گیری آخرین توان خود نتواند پیچ را از آن محکم تر نماید.

شکل 96: شکل شماتیک محکم کردن پیچ‌ها و نحوه ایجاد نیرو

در مرحله بعد، باید ناظر مربوطه همه پیچ‌ها را کنترل کرده و اطمینان حاصل کند که سطوح تماس کاملاً به هم چسبیده اند. در هنگام نصب قطعات، طبق آیین نامه باید کلیه سطوح اتصال (شامل سطوح مجاور کله پیچ‌ها و مهره ها) از قسمت‌های پوسته شده و دیگر مواد زائد عاری باشد، به‌ویژه سطوح تماس اتصالات اصطکاکی باید کاملاً تمیز بوده و اثری از پوسته زنگ، رنگ، لاک، انواع روغن و مصالح دیگر در آن‌ها وجود نداشته باشد.

سفت‌شدن اولیه هنگامی است که یک کارگر معمولی با یک آچار معمولی تلاش کامل خود را برای محکم کردن پیچ به کار برد. سپس در اتصال اصطکاکی با چرخاندن اضافی مهره، پیچ‌ها پیش تنیده می گردند. باید در موقع بستن پیچ‌ها این موضوع را کنترل کرد که بستن پیچ‌ها از قسمتی آغاز شود که اتصال صلب تر بوده و صفحات تغییر شکل کمتری می دهند. همچنین در تمام مراحل محکم کردن پیچ‌ها باید دقت شود که از چرخیدن پیچ‌ومهره با هم جلوگیری به عمل آید.

6.8. وسایل محکم کردن پیچ‌ها

وسایل محکم کردن پیچ‌ها باید کاملاً سالم و به ‌دور از هرگونه خرابی و اعوجاج باشد. وسایل دستی بستن پیچ‌ها شامل آچار رینگی و ابزاری ازاین‌قبیل می‌باشد که عمدتاً برای بستن عادی پیچ‌ها و اتصال اتکایی بکار می رود. وسایل ماشینی برای پیش تنیده کردن پیچ‌ها و اتصال اتکایی استفاده می‌شود که مهم ترین آن‌ها عبارت‌اند از آچار بادی، آچار برقی و تورک متر (آچار مدرج). در کشور ما عمدتاً از آچار بادی برای پیش تنیده کردن پیچ‌ها استفاده می‌شود.

همان‌طور که از نامش پیداست، عملکرد این آچار با استفاده از فشار باد می باشد و نیروی آن توسط یک کمپرسور بادی تأمین می‌گردد. در این روش با استفاده از فشار زیاد و واردکردن ضربه، پیچ‌ها محکم شده و بسته به تنظیم درجه آن می‌توان قدرت آن را افزایش یا کاهش داد. به طور مثال وقتی آچار روی درجه 1 تنظیم شده باشد، سرعت زیاد و قدرت کم است که برای پیچ نمره 22 و 20 کاربرد دارد. چنانچه آچار روی درجه 3 تنظیم گردد، قدرت زیاد و سرعت کم است که برای پیچ نمره 30 مناسب بوده و درجه 2 مابین این سرعت‌ها است.

شکل 97: آچار رینگی

شکل 98: آچار بادی

شکل 99: آچار برقی

شکل 100: تورک متر دیجیتالی

7.8. کنترل پیش تنیدگی پیچ‌ها

همان‌طور که قبلاً گفته شد در اتصالات اصطکاکی برای جلوگیری از لقی، باید در پیچ‌ها پیش تنیدگی ایجاد نمود. پیش تنیدگی هنگامی ایجاد می‌شود که مهره بیش از حد معمول چرخانده و سفت شود. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401 میزان چرخاندن پیچ‌ها را باتوجه‌به طول و قطر پیچ به شرح جدول زیر مشخص کرده است.

چرخش اضافی مشخص شده در جدول فوق را می‌توان به کمک آچار دسته‌بلند، یا با آچار معمولی و با استفاده از دو کارگر و یا به‌وسیله آچار بادی تأمین کرد. در ادامه آیین نامه بیان می‌کند درصورتی‌که چرخاندن پیچ‌ها با استفاده از آچار بادی صورت پذیرد، باید فشار باد طوری تنظیم شود که در یک مرحله، مهره ها را بدون چرخیدن پیچ تا مرحله سفتی کامل برساند و در مرحله بعد با ازدیاد فشار باد یا با دست و با استفاده از آچار معمولی پیچ‌ها را پیش تنیده کرد. باید به این نکته توجه شود که باز کردن و استفاده مجدد از پیچ هایی که به حد پیش تنیدگی رسیده اند، مجاز نمی باشد.

8. آچارکشی نهایی

پس از محکم کردن پیچ های اتصالات سازه، مهندس ناظر باید همه اتصالات را چک نموده و از محکم‌بودن پیچ‌ها اطمینان حاصل نماید. پیمانکار موظف است تمام پیچ‌ها را کنترل کرده و درصورتی‌که پیچی به‌درستی محکم نشده و یا دچار مشکل شده، آن را تعویض نماید. در کنترل و آچارکشی نهایی نباید فشار بیش از حد به پیچ‌ها وارد کرد چرا که ممکن است این امر منجر به صدمه‌زدن به قطعات اتصال گردد. در این مرحله محکم‌بودن پیچ‌ها با آچار عادی کنترل شده تا مطمئن شویم همه پیچ‌ها به‌درستی سفت شده اند.

9. نکات تکمیلی اجرای اسکلت فولادی

1.9. نصب اسکلت سوله

مراحل نصب اسکلت سوله به‌طورکلی شامل چند مرحله کلیدی است. ابتدا، پس از طراحی و تأمین قطعات، عملیات فونداسیون و پی‌ریزی انجام می‌شود تا زیرساخت مناسبی برای نصب اسکلت فراهم گردد. پس از اتمام فونداسیون، نصب ستون‌ها آغاز می‌شود. در این مرحله، ستون‌ها بر روی صفحات مخصوصی که به فونداسیون متصل شده‌اند، قرار گرفته و با استفاده از بولت‌ها محکم می‌شوند. سپس، تیرهای افقی به ستون‌ها متصل می‌شوند که این کار معمولاً با کمک جرثقیل انجام می‌شود. در حین نصب تیرها، لازم است که تراز و شاقول بودن آن‌ها به‌دقت بررسی شود تا از استحکام سازه اطمینان حاصل گردد.

پس از نصب تیرها، مرحله بعدی نصب استرات‌ها و بادبندها است که برای افزایش پایداری سازه طراحی شده‌اند. این اجزا باید به‌دقت و با رعایت استانداردهای لازم نصب شوند تا از انتقال صحیح بارها اطمینان حاصل گردد. در نهایت، پس از تکمیل نصب تمامی اجزا، نهایی‌سازی سازه شامل بررسی کیفیت جوش‌ها و اتصالات انجام می‌شود تا هرگونه نقص یا خطا شناسایی و اصلاح گردد. این مراحل به همراه نظارت مستمر بر فرایند نصب، تضمین‌کننده کیفیت و ایمنی اسکلت سوله خواهد بود.

شکل 101: نصب اسکلت سوله

❓چالش های نصب اسکلت سوله به چه صورت است؟

• نصب لاپه‌ها

نصب لاپه‌ها (تیرک‌های افقی) به دلیل نیاز به‌دقت در تراز و هم‌راستایی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. بارگذاری نادرست یا عدم تراز مناسب می‌تواند به مشکلاتی در استحکام سازه منجر شود. همچنین، استفاده از تجهیزات مناسب برای جابه‌جایی و نصب این تیرک‌ها ضروری است.

شکل 102: لاپه های سوله

• بست قورباغه‌ای

بست قورباغه‌ای که برای اتصال تیرک‌ها و ستون‌ها استفاده می‌شود، باید به‌دقت نصب شود تا از انتقال صحیح بارها اطمینان حاصل گردد. چالش اصلی در اینجا، اطمینان از کیفیت جوشکاری و اتصالات است که در صورت عدم رعایت استانداردها، می‌تواند منجر به ضعف سازه شود.

شکل 103: بست قورباغه ای

• استرات‌ها

استرات‌ها (تیرک‌های قطری) برای افزایش پایداری سازه طراحی شده‌اند. نصب صحیح آن‌ها نیازمند محاسبات دقیق برای تعیین زاویه و طول مناسب است. هرگونه خطا در این محاسبات می‌تواند تأثیر منفی بر عملکرد سازه در برابر بارهای جانبی مانند باد یا زلزله داشته باشد.

شکل 104: استرات

• سگرادها

سگرادها (تیرک‌های عمودی) نقش کلیدی در تحمل بارهای عمودی دارند. نصب آن‌ها باید بادقت انجام شود تا از تراز بودن و استحکام کافی اطمینان حاصل گردد. چالش‌های مربوط به سگرادها شامل انتخاب مواد باکیفیت و نظارت بر فرایند نصب است.

شکل 105: سگراد

2.9. قیمت ساخت و نصب اسکلت فلزی

هزینه ساخت و نصب اسکلت فلزی به عوامل متعددی از جمله قیمت مصالح، دستمزد کارگران و هزینه های جانبی، دستمزد شرکت های نصب اسکلت فلزی و… بستگی دارد. برخی از این عوامل شامل موارد زیر می‌باشد:

• آهن‌آلات: هزینه تیرآهن و ورق‌ها بخش عمده‌ای از هزینه ساخت اسکلت فلزی را تشکیل می‌دهد.

• بتن: برای دیوار برشی و سقف، معمولاً از بتن با عیار ۴۰۰ استفاده می‌شود

• دستمزد جوشکاری: این هزینه معمولاً به‌صورت کیلویی محاسبه می‌شود و بسته به نوع کار و نوع جوش می‌تواند تغییر کند.

• هزینه جرثقیل: بسته به تعداد طبقات و وزن المان‌های فولادی، هزینه جرثقیل متغیر است.

• هزینه فونداسیون

• دستمزد ساخت و نصب اسکلت فلزی

❓قیمت نصب اسکلت فلزی در مقایسه با اسکلت بتنی به چه صورت است؟

در مقایسه با اسکلت بتنی، هزینه ساخت اسکلت فلزی معمولاً بالاتر است، اما مزایایی مانند سرعت اجرا و وزن سبک‌تر آن می‌تواند توجیه‌کننده این هزینه باشد.

❓قیمت ساخت و نصب اسکلت فلزی سوله در مقایسه با اسکلت فلزی ساختمان چگونه است؟

هزینه ساخت و نصب اسکلت فلزی سوله و ساختمان معمولی به عوامل مختلفی بستگی دارد و تفاوت‌های قابل‌توجهی بین این دو نوع سازه وجود دارد. اما طبق تجربه مهندسین و مجریان، قیمت نصب اسکلت فلزی سوله معمولاً بالاتر از اسکلت فلزی یک ساختمان متعارف است.

3.9. قرارداد ساخت و نصب اسکلت فلزی

قرارداد نصب اسکلت فلزی به توافقی قانونی میان کارفرما و پیمانکار اشاره دارد که در آن جزئیات مربوط به تهیه، ساخت، نصب و جوشکاری اسکلت فلزی یک پروژه ساختمانی مشخص می‌شود. این قرارداد شامل مواد مختلفی همچون موضوع قرارداد، مدت و مبلغ قرارداد، تعهدات پیمانکار و تعهدات کارفرما است.
قرارداد ساخت و نصب اسکلت فلزی بین کارفرما و پیمانکار شامل نکات و موارد مهمی است که باید به‌دقت تنظیم و رعایت شود. در زیر به برخی از این نکات کلیدی اشاره می‌شود:

1) تعریف طرفین قرارداد
قرارداد باید شامل مشخصات کامل کارفرما و پیمانکار باشد، از جمله نام، نشانی، شماره ملی یا ثبت شرکت و نمایندگان قانونی آن ها

2) موضوع قرارداد
موضوع قرارداد باید شامل تمامی خدمات مورد انتظار از پیمانکار، از جمله تهیه مصالح، ساخت، نصب و جوشکاری اسکلت فلزی باشد. همچنین باید به نقشه‌ها و مشخصات فنی اشاره شود.

3) مشخصات فنی و مواد
در قرارداد باید جزئیات مربوط به نوع و مشخصات فنی مصالح مورداستفاده ذکر شود تا از استفاده از مصالح بی‌کیفیت جلوگیری شود.

4) مدت‌زمان قرارداد
مدت‌زمان اجرای پروژه باید به‌وضوح در قرارداد مشخص شود، به همراه جریمه‌های مربوط به تأخیر در انجام کار

5) مبلغ قرارداد
مبلغ کل قرارداد باید به تفکیک هزینه‌های مختلف (مصالح، نیروی کار و تجهیزات) تعیین شود و روش‌های تعدیل قیمت در صورت تغییر شرایط اقتصادی نیز ذکر گردد.

6) تعهدات پیمانکار
پیمانکار موظف است پروژه را طبق استانداردهای فنی و مالی موردنظر کارفرما اجرا کند. همچنین باید تجهیزات و مصالح را بادقت نگهداری کرده و از اتلاف آن جلوگیری کند.

7) تعهدات کارفرما
کارفرما نیز باید تعهداتی مانند تأمین آب و برق موردنیاز، ارائه اطلاعات لازم برای اجرای پروژه و همکاری در تأمین مصالح را بر عهده بگیرد.

8) شرایط فسخ قرارداد
شرایطی که تحت آن هر یک از طرفین می‌توانند قرارداد را فسخ کنند، باید به‌وضوح در قرارداد ذکر شود، به‌ویژه در صورت عدم رعایت تعهدات

9) روش‌های حل اختلاف
در صورت بروز اختلاف بین طرفین، روش‌های حل اختلاف (مانند داوری) باید مشخص شود تا از بروز مشکلات قانونی جلوگیری گردد.

چک‌لیست نصب اسکلت فلزی

پرسش و پاسخ

شکل 106: استفاده از دستگاه تیفور برای شاقول کردن ستون

شکل 107: استفاده از جک برای شاقول کردن ستون

نتیجه گیری

در این مقاله به بررسی روش اجرای اسکلت فلزی و نکات مربوطه به آن پرداختیم. حتماً به این نکته رسیده اید که اجرای بی‌نقص یک سازه فلزی نیازمند رعایت عوامل بسیاری است که هر کدام نقش مؤثری در روند اجرا ایفا می‌کنند. اهمیت وجود نقشه های اجرایی دقیق و پرسنل ماهر، از جمله مهم ترین عوامل بیرونی مؤثر در اجرای اسکلت فلزی می باشد. پس از بررسی روند کلی اجرا به نحوه اتصال قطعات پرداخته شد.

اتصالات یک سازه فولادی مهم ترین عامل درونی سازه است که کیفیت اجرا و مقاومت آن در برابر نیروهای وارده را تضمین می‌کند. انتخاب نوع اتصال باتوجه‌به کاربری و شرایط سازه، بسیار اثرگذار است. گاهی با یک انتخاب درست هزینه ها و نتیجه کار بسیار بهبود می یابد و بالعکس یک تصمیم نادرست در روند اجرا، می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری را به کارفرما تحمیل نماید.

اتصالات جوشی، پیشینه قدیمی تری نسبت به اتصالات پیچی دارند و از نظر اجرایی نیز نیازمند دقت و مهارت بیشتری می باشند. نکات اصلی مربوط به اتصالات جوشی ذکر شد که عدم رعایت هرکدام، منجر به کاهش کیفیت اتصالات سازه جوشی می‌گردد. در انتها اتصال پیچی و نکات پر اهمت آن بیان گردید و همچنین مزایای این اتصال نسبت به اتصال جوشی موردبحث قرار گرفت. کاهش زمان و هزینه اجرا، دو فاکتور مهمی هستند که اتصال پیچی را نسبت به اتصال جوشی برجسته تر می‌کنند. از طرفی عواملی نظیر عدم انطباق دقیق قطعات و محکم نبودن اتصال بین دو قطعه از جمله معایب اتصال پیچی در برابر اتصال جوشی می باشد. در نهایت هدف این مقاله آموزش نصب اسکلت فلزی مبتنی بر دانش روز و نکات آیین نامه بود که امیدواریم حاصل گردیده باشد.

منابع

1. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401
2. مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392
3. مشخصات فنی کارهای عمومی ساختمانی (نشریه 55).
4. آیین نامه اتصالات در سازه های فولادی (نشریه 264).
5. آیین نامه ایمنی کار با ماشین‌آلات عمرانی
6. روش‌های اجرایی ساختمان، تألیف امیر سرمد نهری، نشر فرهنگ روز، 1391.
7. اجرای ساختمان های فولادی مطابق بر ضوابط کاملاً اجرایی کارگاهی، مهندس امیر سرمد نهری، انتشارات سیمای دانش، 1397.
8. دستورالعمل ایمنی نصب اسکلت فلزی
9. آیین نامه حفاظتی کارگاه های ساختمانی

• مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!

• ارسال سوال برای تولید محتوا