پایه تیرهای فولادی – بخش دو

یکی از اقدامات اولیه قبل از قرار دادن تیر‌های فولادی در ساخت اسکلت فلزی ، محل قرارگیری آنها می‌باشد در اینجا ادامه مقاله قبل را خواهیم داشت.

نکاتی در مورد پایه تیرهای فولادی

قبل از قرار دادن تیرهای فولادی آنها باید به طور کامل با برس سیمی تمیز شوند و هنگامیکه پس از رنگ آمیزی و یا حرارت دهی و پوشش با دو لایه آسفالت خشک شدند، مورد استفاده قرار بگیرند. قبل از پوشش هر قطعه از تیرها با بتن، این بخش‌های فولادی باید به دقت مورد بررسی قرار بگیرند و هر جا که رنگ آن خراشیده شده و یا با پوشش قیر خود را از دست داده است، باید اجازه دهید بخش‌های فولادی به طور کامل خشک شده و پوشش آنها را مجددا اعمال کنید.

 

 

هر اقدامی که برای محافظت از تیرها در برابر زنگ زدگی لازم است باید انجام دهید، چرا که فولاد محافظت نشده به سرعت دچار زنگ زدگی می‌شود، و اگر تیرهای فولادی وارد فرایند زنگ زدگی شوند ممکن است در زمانی نه چندان طولانی منجر به فروریختن ساختمان شوند. هنگامی که تیرهای فولادی و بتن برای اولین بار در شیکاگو در فونداسیون ریل‌های راه آهن مورد استفاده قرار گرفتند، به دلیل هزینه‌های پایین آنها و داشتن مقاومت عرضی بالا بود.

بر روی پایه‌ها پنج یا شش لایه تیر فولادی، در زاویه مناسب بر روی یکدیگر قرار گرفتند، هر یک لایه دچار انقباض شده و در نهایت سطح بالایی باید فضای کافی را برای قرارگیری پایه ستون فراهم می‌کرد. هنگامیکه هر لایه از تیرهای فولادی قرار داده می‌شد، یک لایه بتن در بین و اطراف آنها قرار می‌گرفت و پس از تکمیل، پایه شبیه به یک اسکله بتنی ساده بود. پایه موجود در زیر ساختمان رند و مک نالی (ساخته شده در سال 1891) دارای این ویژگی بود، پنج لایه تیر فولادی در بسیاری از بخش‌های پایه استفاده شده بود. در برخی از پایه‌ها لایه بالایی از تیرهای 30?5 سانتی متری تشکیل شده بود.

اما ایجاد چنین پایه‌ای در ردیف‌های پی در پی، با استفاده از فولاد در مقایسه با زمانی که از دو لایه تیر عمیق استفاده می‌شد، مقرون به صرفه نبود. بزرگ و مسطح بودن تیرها منجر به عدم درگیر شدن آنها با بتن برای ایجاد یک مقطع کامپوزیت، همانطور که در سازه Ransome اتفاق افتاد، شد. بنابراین، هیچ وابستگی به بتن برای پخش کردن وزن وجود نداشت.

این را نیز باید در نظر داشت که تیرهای فولادی بار وارده را با توجه به مقاومت عرضی خود بر روی زمین گسترش می‌دهند، و بنابراین آنها باید به همان شیوه مورد استفاده قرار بگیرند که در فونداسیون‌ها، دیوارها یا ستون‌ها که برای پشتیبانی از بار وارده به زمین طراحی می‌شوند، استفاده می‌شدند.

هنگامی که از چندین تیر در لایه بالایی استفاده می‌شود، باید بار به صورت متمرکز بر روی تیر موجود در لایه بیرونی بالاترین لایه اعمال شود، که به علت خیز به وجود آمده در تیرهای زیرین است. بنابراین نویسنده استفاده حداقلی از تیرهای پشتیبان را در لایه بیرونی توصیه می‌کند، که به این ترتیب بهتر است از یک یا دو شاهتیر سنگین و مقاوم استفاده شود، در این لایه‌های پایینی نیز استفاده از تیرهای عمیق، اقتصادی‌ترین گزینه است.

اگر تیرهای موجود در لایه‌های پایین تر، فاصله بیشتری نسبت به ارتفاع خود داشته باشند، لایه ای از تیر فولادی باید در بالای بتن برای جلوگیری از شکستن تیرها قرار داده شود. با این حال، تیر‌های فولادی به هیچ وجه مشارکتی در تحمل فشار یا خمش‌های وارده به تیرهای اصلی را ندارند. امیدواریم از این مطلب نهایت استفاده را برده باشید، همواره می توانید برای دانستن قیمت سوله به ما مراجعه نمایید.

پایه تیرهای فولادی – بخش یک

در این مقاله و مقاله بعدی توضیحی در مورد پایه برای تیرهای فولادی خواهیم داشت و مشخصات این پایه‌ها را بررسی خواهیم کرد.

1/ این امر ضروری است که فونداسیون را بیش از 4?5 متر در هر جهت گسترش دهید که با ارتفاع بسیار کوچکی بر روی پایه‌ای قرار می‌گیرد، مشابه موارد ساخته شده، تیرهای فولادی باید برای تقویت سازه در برابر بارهای عرضی استفاده شوند. حتی زمانی که ساخت اسکلت فلزی  را بر روی یک زمین صلب انجام می‌دهید، ادعا شده است که پایه‌های فولاد برای ساختمان‌های بلند، در حال حاضر با توجه به قیمت فولاد، ارزان تر از پایه‌های ساخته شده از مصالح بنایی می‌باشند. با این حال، نویسنده شک دارد که تیرهای فولادی به اندازه پایه‌های بنایی دوام داشته باشند.

 

روش استفاده از تیرها

به هنگام آماده سازی پایه باید ابتدا زمین را مسطح و تراز کنید و قسمت تحتانی پایه را بر روی زمین قرار دهید. اگر زمین به اندازه کافی فشرده نیست و به هنگام حفاری برای بتن ریزی فونداسیون ممکن است دو طرف گودال یا ترانشه سقوط کنند، تخته‌های سنگین و یا چوب‌های مقاوم در کناره دیواره‌ها نصب می‌شوند تا از ریزش آن جلوگیری کنند؛ و در صورت لزوم، با استفاده از پیچ‌هایی در محل خود ثابت و قفل می‌شوند تا از بتن در محل نگهداری کرده و تا زمانی که بتن مقاومت کافی را بدست می آورد از آن پشتیبانی می‌کنند.

یک لایه بتن ساخته شده از سیمان پرتلند با نسبت 1 به 6 به ضخامت 15?5 تا 30 سانتی متر، با توجه به وزن وارد شده به فونداسیون، باید بین چوب‌ها ریخته شده و مسطح شود. اگر بتن دارای ضخامت 30 سانتی متر باشد باید آن را در دو لایه قرار دهید. در این بتن‌ها باید تیرها را به دقت قرار دهید و از 1 یا 2 ملات سیمان پرتلند نیز استفاده کنید تا آنها را تقریبا تراز کرده و در یک امتداد قرار دهید.

فاصله تیرهای فولادی از یکدیگر، از مرکز تا مرکز، می‌تواند از 23 تا 50 سانتی متر متغیر باشد که وابسته به ارتفاع تیرها، ضخامت بتن و فشار برآورد شده در هر متر مربع است. آنها نباید بیش از حد از یکدیگر دور باشند چرا که در اینصورت تیرها درون بتن خرد می‌شوند (بخش 5)، و از سوی دیگر باید یک فضای حداقل 5 سانتی متری بین لبه‌های بال وجود داشته باشد تا اجازه دهد عملیات بتن ریزی شروع شود.

به محض این که تیرها در محل خود قرار گرفتند، فضاهای بین آنها باید با بتن با نسبت 1 به 6 پر شود، سنگدانه ها باید به قدری شکسه شوند که از یک حلقه 3?81 سانتی متری عبور کنند و بتن باید به خوبی ویبره زده شده و تراز شود، به طوری که هیچ حفره‌ای درون آن باقی نماند. بتن همچنین باید حداقل 7?6 سانتی متر بالاتر از تیرهای فولادی در طرفین و انتها قرار بگیرد، و توسط تخته‌ها یا چوب‌هایی در محل خود نگه داشته شود.

2/ اگر از دو یا چند ردیف تیر استفاده می‌کنید، بالای هر یک از آنها باید به دقت با استفاده از ملات سیمان پورتلند 1 تا 2 (پس از اینکه بتن ریزی انجام شد)، با ضخامتی کمتر از 1?27 سانتی متر در بالای مرتفع ترین تیر مسطح شود، و به همین ترتیب لایه‌های بعدی تیرها نیز باید جاگذاری شوند. پایه سنگی یا فلزی تخت نیز باید در ملات سیمان پرتلند جاگذاری شوند، اما ضخامت آن نباید بیش از 1?9 سانتی متر در بالای سطح تیرها باشد.

پس از اینکه صفحه مسطح فلزی یا پایه سنگی در محل قرار داده شد حداقل 7?6 سانتی متر از بتن باید بالاتر از تیرهای فولادی در دو طرف و انتهای آن قرار بگیرد، و هنگامی که این کار انجام شد تمام فضای بیرونی آن باید با استفاده از 1 تا 2 ملات سیمان پورتلند سیمان‌کاری و پوشانده شود.

آقای جورج هیل، مهندس مشاور، توصیه می‌کند که قبل از جاگذاری تیرهای فولادی دو لایه ضخیم قیر اندود در آسفالت گرم باید بر روی بتن کشیده شود، و در بالای این لایه باید یک لایه ملات سیمان غنی با ضخامت 3?8 سانتی متر قرار بگیرد، که تیرها باید درون آن قرار بگیرند. او همچنین توصیه می‌کند که کل پایه بهتر است با پوششی از آسفالت گرم پوشانده شود.

در مورد سازه‌های اسکلت فلزی بیشتر بدانید

انواع ساخت و سازهای فولادی

سه نوع ساخت و ساز مختلف برای ساختمان‌ های فولادی وجود دارد. ساخت و ساز فولادی همچنین تحت عنوان مونتاژ فولادی نیز شناخته می‌شود. در این مقاله سعی بر این داریم که در مورد سازه‌های اسکلت فلزی اطلاعات بیشتری در اختیارتان بگذاریم تا از مواردی که می تواند در قیمت اسکلت فلزی تاثیر بگذارد آگاه باشید. پس با ما همراه باشید.

 

ساخت و ساز معمولی فولادی

زمانی است که تیم‌های سازندگان فولاد، تیر‌های فولادی را در طول‌های صحیح برش می‌دهند و سپس آنها را به هم جوش می‌کنند تا سازه نهایی بوجود بیاید. این می‌تواند به طور کامل در سایت ساخت و ساز انجام شود، که زحمت زیادی می‌برد، یا در کارگاه ساخت قطعات فولادی انجام شود که شرایط کار در آن بهتر بوده و زمان ساخت کاهش می‌یابد.

ساخت و ساز پیچی فولادی

این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که سازندگان فولاد قطعات کامپوزیت فولادی را آماده کرده و رنگ آمیزی کرده‌اند و سپس به محل کار منتقل می‌کنند و به سادگی در محل به یکدیگر پیچ می‌شوند. این روش توصیه شده برای ساخت سازه‌های فولادی است؛ چرا که بخش عمده‌ای از ساخت آن می‌تواند در کارگاه‌ها با ماشین آلات، روشنایی و شرایط کاری بهتر انجام شود.

برای حمل این اجزای فولادی بسته به اندازه آنها از کامیون یا تریلر استفاده می‌شود، معمولا حداکثر ۶ متر (۲۰ فوت) توسط کامیون‌های معمولی و ۱۲ متر (۴۰ فوت) با تریلر‌های طولانی حمل می‌شوند. از آنجا که تنها کاری که در سایت باید انجام شود، بلند کردن اجزای فولادی (با جرثقیل) و قرار دادن آنها در محل موردنظر و پیچ کردن آنها می‌باشد، کار در سایت ساختمانی بسیار سریع پیش می‌رود. ساختمان‌های مهندسی از پیش طراحی شده نمونه‌ای از ساخت و ساز پیچی فولاد هستند که توسط یک شرکت طراحی، ساخت، حمل و نصب شده اند.

ساخت و ساز فولادی سبک

روشی است که برای ساختمان‌های مسکونی و کوچک در آمریکای شمالی و بخش‌های اروپایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شبیه به سازه‌های با قاب چوبی است، به جز اینکه در اجزای فولادی به جای دو چوب از معادل چهار چوب استفاده می‌شود. فولاد سبک نوعی از فولاد است که به شکل ورق نازک (۱-۳ میلی متر) از فولاد است که دارای سطح مقطع C شکل یا Z شکل است.

 

وزن سازه‌های اسکلت فلزی

یک ساختمان یک طبقه ۵ × ۸ متر (۱۶ × ۲۶ فوت) فولادی را در نظر بگیرید. ابتدا فرض کنید می‌خواهیم آن را از بتن بسازیم، با چهار ستون در گوشه‌ها، تیرهایی که بین ستونها قرار گرفته اند و یک عرشه بتنی با ضخامت ۱۵۰ میلیمتر (۶ اینچ). وزن چنین سازه ای حدود ۸۰۰ کیلوگرم در متر مربع یا ۳۲ تن (۳۲۰۰۰ کیلوگرم) در مجموع است. اگر این سازه را بخواهیم از فولاد، با سقف شیب دار با ورقه های فلزی عایق بسازیم، وزن آن فقط ۶۵ کیلوگرم در هر متر مربع خواهد بود.

ساختمان‌های با اسکلت فلزی تنها ۲٫۶ تن (۲۶۰۰ کیلوگرم) وزن خواهند داشت. بنابراین ساختمان بتنی بیش از ۱۲ برابر سنگین تر از ساختمان فولادی است. این تنها برای یک سازه یک طبقه است، در سازه‌های چند طبقه، این تفاوت کمتر خواهد بود، زیرا در ساختمان های فولادی چند طبقه‌ای عرشه ها به لحاظ مسائل اقتصادی از بتن ساخته می‌شوند، اما تفاوت همچنان قابل توجه است. این وزن کم در ساخت اسکلت فلزی در ساختمان‌ها به این معنی است که آنها باید به فونداسیون پیچ شوند تا در برابر نیروهای باد مقاومت کنند؛ در غیر این صورت آنها ممکن است مانند چتر به پرواز دربیایند!

سازه‌های با اسکلت فلزی

بیشتر ساخت و سازهای فولادی با نوعی از فولاد تحت عنوان فولاد نرمه انجام می‌شود. فولاد نرمه ماده‌ای بسیار قوی است. یک میله فولادی با سطح مقطع دایره‌ای قطر ۲۵ میلیمتر را انتخاب کنید. اگر شما این میله را به خوبی به سقف خود متصل کنید، می‌تواند ۲۰،۰۰۰ کیلوگرم (۲۰ تن) معادل ۱۸ خودروی سواری هوندا یا ۲ و نیم فیل آفریقایی یا ۱ و نیم اتوبوس دوطبقه شهر لندن را تحمل کند. این موارد نشان دهنده قدرت بالای فولاد نرمه می‌باشد که از آن در ساخت اسکلت فلزی ساختمان ها بعنوان تیر آهن استفاده می‌شود و باعث استحکام بالای سازه‌های فلزی می‌شود. این فولاد نرمه در صورتی که از زنگ زدگی محافظت شود عمر بالایی هم دارد.

این مقاومت فوق العاده مزایای زیادی برای ساختمان‌ها را به ارمغان می‌آورد. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم قاب‌های فولادی، انعطاف پذیری آنها است. این مصالح می‌توانند بدون ترک خوردگی خم شوند، که یکی دیگر از مزایای بزرگ آن است که باعث می‌شود یک ساختمان فولادی انعطاف پذیر بوده و هنگامی که توسط بارهای جانبی مانند باد و یا یک زلزله تحت فشار قرار می‌گیرد بتواند به راحتی تغییرشکل دهد.

ویژگی سوم فولاد، پلاستیسیته یا شکل پذیری آن است. این بدان معنی است که هنگامی که تحت نیروی عظیمی قرار می‌گیرد، به طور ناگهانی مثل شیشه ترک نمی‌خورد، بلکه به آرامی تغییر شکل داده و خم می‌شود. این ویژگی به ساختمان‌های فولادی اجازه می‌دهد تا به آرامی تغییر شکل دهند، در نتیجه به ساکنان زمان کافی برای فرار داده می‌شود. خرابی در قاب‌های فولادی ناگهانی نیست و سازه های فولاد به ندرت فرو می‌ریزند. فولاد در اکثر موارد به علت این ویژگی‌ها، در مقابله با زمین لرزه عملکرد به مراتب بهتری نسبت به سایر مصالح از خود نشان می‌دهد.

با این حال یکی از ویژگی‌های مهم فولاد این است که به سرعت مقاومت خود را در برابر آتش از دست می‌دهد. در حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد (۹۳۰ درجه فارنهایت)، فولاد نرمه می‌تواند تقریبا نیمی از مقاومت خود را از دست بدهد. این همان چیزی است که در فروپاشی برج های تجارت جهانی در سال ۲۰۰۱ اتفاق افتاد. بنابراین، فولاد در ساختمان‌ها باید در برابر آتش سوزی یا درجه حرارت بالا محافظت شود. این معمولا با پوشاندن آنها با صفحات یا اسپری موادی تحت عنوان محافظ در برابر آتش انجام می‌شود که در مواقع آتش سوزی مانع رسیدن حرارت به اسکلت فولادی ساختمان شده و باعث پایداری سازه شود.

 

از سازه‌های با اسکلت فلزی در چه مواردی استفاده می‌شود

سازه‌های فولادی اغلب در موارد زیر استفاده می‌شوند:

• ساختمان‌های بلند به دلیل مقاومت بالا، وزن کم و سرعت ساخت و ساز
• ساختمان‌های صنعتی به دلیل توانایی آنها برای پوشش فضاهای بزرگ با هزینه کم
• ساختمان‌های انبار به دلایل مشابه
• ساختمان‌های مسکونی به خاطر یک تکنیک تحت عنوان سازه‌های فولادی سبک
• سازه‌های موقت به این دلیل که می‌توانید آنها را به سرعت راه اندازی و حذف کنید

 

در محیط هایی که در آن رطوبت کم می‌باشد یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت و ساز ساختمان‌هایی با اسکلت فلزی هستند که هم زمان ساخت کوتاهی دارند و هم دارای مقاومت بالا بوده و طول عمر بالایی هم دارند که برای ساختمان‌های مسکونی یک گزینه مناسب به شمار می‌آیند.