ساختمان های فلزی مزایا و معایب و نحوه پی سازی

ساختمانهای فلزی : منظور از ساختمان فلزی ساختمانی است که ستونها و تیرهای اصلی آن پروفیلهای مختلف فلزی بوده و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها (پارتیشن ها) بوسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل گردد. اسکلت فلزی، که به اسم اسکلت فولادی یا سازۀ فلزی هم شناخته می‌شود، به مجموعه‌ای از اعضای باربر ساخته‌شده از نیم‌رخ‌های فولادی یا ورق فلزی گفته می‌شود که به کمک اتصالات به یکدیگر وصل می‌شوند. از آن‌جا که روش‌های تولید نیم‌رخ یا همان پروفیل فولادی تکامل یافته شده و آزمون و خطای بسیاری را پشت سر گذاشته است، این مقاطع در اغلب موارد رفتار مطلوب و مناسبی را از خود نشان می‌دهند. در این مقاله از شرکت ساختمانی تاتیان همراه ما باشید:

مزایای ساختمانهای فلزی

1. اجرای این نوع ساختمانها خیلی سریع پیشرفت می نماید. در صورتی که برای ساختن ساختمانهای بتنی یا آجری زمان بیشتری لازم است. پیمانکار ساختمان برای سازه های فلزی معمولا مطلوب تر است.

2. ستونها و قطعات باربر ساختمانهای فلزی فضای کمتری را اشغال می نماید و این خود باعث بوجود آمدن سطح مفید زیادتر در ساختمانهای فلزی می گردد در صورتی که برای ساختمانهای بتنی مرتفع ناچار به ایجاد ستونها و دیوارهای قطور می باشیم.

3. ساخت قطعات ساختمانهای فلزی در خارج از محوطه کارگاه (مثلا در کارخانه های فلزکاری ممکن بوده و این خود از لحاظ دقت کار و کیفیت بهتر و همچنین از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه میباشد).

4. ساختن ساختمانهای فلزی البته فقط در قسمت فلز کاری کمتر تابع آب و هوا و عوامل جوی میباشد در صورتی که ادامه کار ساختمانهای بتنی در هوای زیرصفر ممکن نیست. بعضی از آیین نامه ها جوشکاری و چکش کاری را در هوای خیلی سرد اجازه نمیدهند.

5. امکان تقویت ساختمان بعد از اتمام کار و بالاخره نزدیک بودن فرضیات با عمل در ساختمانهای فلزی از مزایای آن میباشد زیرا بعضی از فرضیاتی که در ساختمانهای بتنی میکنیم به سختی با عمل وفق میدهد از جمله همگن بودن بتن و فولاد و مساوی بودن تنش و کنش این دو ماده که عملا این دو ماده همگن نیستند ولی در ساختمانهای فلزی چون از یک ماده استفاده می نماییم (فولاد) فرضیات به عمل نزدیکتر است.

معایب ساختمان های فلزی

1. این نوع ساختمانها در مقابل آتش سوزی بسیار ضعیف بوده و با کوچکترین حریقی که در کنار ستونها ایجاد شود فوری فولاد گداخته شده و در مقابل بار وارده کمانش نموده و به سرعت در قطعات افزایش یافته و ساختمان خراب می شود به همین علت است که در بعضی از کشورها سازندگان ساختمانهای فلزی مجبور هستند برای ساختمان خود پله های بتنی ایجاد نمایند تا در موقع آتش سوزی ساکنان ساختمان بتوانند خود را نجات دهند.

2. ساختمانهای فلزی در مقابل عوامل جوی و خورندگی بسیار ضعیف بوده و به علت دارای عمر کوتاه تری می باشند و بالاخره به علت نازکی دیوارها ساختمان فلزی در مقابل حرارت و صوت عایق نیست.

پی سازی در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی بیشتر از پی نقطه ای استفاده می نمایند و در زمینهای سست و ساختمانهای بسیار سنگین از پی های سراسری (رادیه ژنرال) استفاده هم می کنند

پی های نقطه ای چگونه اجرا می شوند؟

پی های نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز (نقطه ای) به زمین منتقل میشود ساخته میگردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتنی لایه های پی های تکی یا نقطه ای به شرح زیر است:

1. زمین مناسب

2. بتن مگر

3. میلگردهای کف پی

4. بتن اصلی

صفحه زیر ستون یا میلگردهای ریشه

پی های تکی معمولا با ابعادی که به وسیله مهندس محاسب با توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بارستون تعیین میگردد ساخته میشود این گونه پی ها را اغلب با بتن مسلح می سازند. بتنی را مسلح میگویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته باشد. این قطعات معمولاً میلگرد آجدار و یا ساده میباشد.

۱- زمین مناسب

زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد. در ساختمانهای بزرگ این قدرت مجاز وسیله آزمایشات مکانیک خاک تعیین میگردد و در ساختمانهای کوچک باید با آزمایشات محلی که در بخشهای گذشته توضیح داده شده است قدرت مجاز خاک را تعیین نمود. در هر حال در موقع پی سازی باید سطح زیر پی کاملاً صاف و تقریبا تراز بوده و عاری از خاشاک و یا هر نوع عوامل خارجی باشد و باید پی سازی مستقیما از روی خاک طبیعی شروع شود.

2. میلگردهای کف پی

اصولاً بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترکهایی در آن ایجاد میشود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار میدهند.

فولاد آلیاژی است که از دو عنصر اصلی آهن و کربن و عناصر فرعی دیگری تشکیل گردیده است. مقدار کربن این آلیاژ بر حسب نوع فولاد آن از ۰/۲ الی ۰/۳ درصد در آهن متغیر میباشد در بتن فولاد به صورت میلگردهای ساده به علامت (p) و یا میلگردهای آجدار با علامت و مصرف میشود میلگرد را با قطر آن می خوانند. با سیستم متریک میلگرد با قطرهای ٢ و ٣ و ٤ و ٥ و ٦ و ٨ و ١٠ و ١٢ و ١٤ و ١٦ و.... ٥٠ وجود دارد.

3. بتن مگر

بتن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان هم میگویند اولین قشر پــی ســازی در پی های نقطه ای میباشد مقدار سیمان در بتن مگر در حدود ۱۰۰ الی ۱۵۰ کیلوگرم در متر مکعب است. در پی های نقطه ای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار میگیرد. -۱ برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک . ضخامت بتن مگر در حدود ۱۰ سانتیمتر میباشد و معمولاً قالب بندی (چوبی یا آجری از روی بتن مگر شروع میشود).

4. بتن اصلی

بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل میگردد.

برای مصارف مختلف سیمان انواع مختلفی دارد برای بتن ریزی در شرایط معمولی از سیمان پرتلند نام محلی در انگلستان استفاده می نمایند مواد متشکله سیمان پرتلند عبارت است از حدود ٦٥ درصد آهک و بقیه ۳۵ درصد آن تشکیل شده است از سیلیس و اکسید آلومینیوم و اکسید آهن و غیره که پس از پختن و آسیاب کردن در حدود ۲ درصد هم به آن گچ اضافه می نمایند.

قطر دانه های سیمان در حدود ۲ میکرون است هر قدر دانه های سیمان درشت تر باشد سیمان نامرغوبتر میباشد چنانچه قطعه بتنی در معرض خورندگی شیمیایی قرار داشته باشد باید از سیمانهای مخصوص استفاده نمود مانند سیمانهای ضد سولفات که برای پایه پل هایی که در مجاورت آب های سولفاته ساخته میشود مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین سیمان های ضد اسید و یا ضد آب واترپروف و غیره که هر کدام در محل مخصوصی مورد مصرف دارند

آهن گذاری کف پی نقطه ای

این آرماتورهای شبکه ای را که از قبل به اندازه متناسب در حدود ۵ سانتیمتر کوچکتر از ابعاد ،پی ۲/۵ سانتیمتر از هر طرف بافته شده است در کف پی قرار داده و آن را با تکه های کوچک شن و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف پی قرار میدهند زیر به طوری که در موقع بتن ریزی این شبکه کاملا در بتن غرق بشود و یا میتوان ابتدا در حدود ۵ سانتیمتر در کف پی بتن ریخت و بعد این آرماتورها را روی آن قرار داده و بتن ریزی را تا ضخامت تعیین شده در نقشه ادامه داد ولی این کار همیشه ممکن نیست زیرا اغلب مواقع وجود شبکه های شناژ مانع این کار میگردد. توجه داشت که سرکلیه آرماتورها به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا برگردانیده شود.