دسترسی سریع به محتوای این مطلب
امروزه استفاده از سازه‌های فولادی در کشور ما رونق فراوانی یافته است در پی افزایش قیمت پروفیل نسبت به قیمت ورق خام، استفاده از تیر ورق در ساختمان های فولادی صرفه اقتصادی بیشتری دارد. سازه های فولادی به دو دسته کلی پیچ و مهره ای و جوشی تقسیم بندی می شوند.
در سازه های پیچ و مهره ای باید تمامی مراحل جوشکاری در کارخانه و قبل از نصب صورت گیرد؛ در محل نصب (به جز در موارد خاص) انجام جوشکاری ممنوع است. لازم به ذکر است در صورت رعایت استانداردهای مربوطه و کنترل دقیق اجرا توسط دستگاه نظارت و بازرسی، سازه های پیچ و مهره ای از کیفیت بالاتری نسبت به نوع جوشی برخوردارند.
اخیرا در ایران، اهمیت این موضوع آشکار شده است و استفاده از سازه های پیش ساخته و به اصطلاح صنعتی سازی، مورد استقبال قرار گرفته است. بنابراین شناخت سازه های پیش ساخته و اتصالات آنها امری بسیار ضروری است. جهت آشنایی با انواع ساختمان های پیش ساخته می توانید به مقاله مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه نمایید.
برای اتصال سازه های فولادی با استفاده از آهن آلات از روش های مختلفی اعم از جوشکاری و یا پیچ و مهره استفاده می شود که هریک دارای مزایا و معایبی نسبت به دیگری است. در ادامه ضمن معرفی انواع اتصالات در سازه های فولادی به بررسی دقیق اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان و هزینه اجرای آن خواهیم پرداخت.
اسکلت فلزی پیچ و مهره ای یکی از پرکاربردترین سیستم های سازه ای در ساختمان های صنعتی و تجاری است که به دلیل سرعت اجرا، قابلیت مونتاژ و دمونتاژ و انعطاف پذیری بالا مورد توجه مهندسان قرار گرفته است. در این نوع سازه، اجزای فلزی با استفاده از پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند و نیاز به جوشکاری گسترده کاهش می یابد. مزیت اصلی سازه های پیچ و مهره ای، امکان کنترل کیفیت اتصالات و اجرای سریع اسکلت در کارگاه و سپس مونتاژ در محل پروژه است. این سیستم با کاهش وزن کلی سازه و افزایش دقت اجرایی، گزینه مناسبی برای پروژه های با ابعاد بزرگ و همچنین سازه های پیش ساخته ارائه می دهد.
در طراحی اسکلت پیچ و مهره، توجه به الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی اهمیت زیادی دارد تا اطمینان حاصل شود که اتصالات تحت بارگذاری واقعی، ایمن و پایدار باقی می مانند. علاوه بر این، اسکلت بتنی پیش ساخته پیچ و مهره ای نیز با استفاده از همین اصول اجرا می شود، به طوری که قطعات پیش ساخته بتنی با اتصالات مکانیکی به یکدیگر وصل شده و سرعت نصب افزایش می یابد. رعایت استانداردهای طراحی، انتخاب پیچ و مهره مناسب و کنترل دقیق سطوح تماس، تضمین کننده عملکرد مطلوب اسکلت فلزی پیچ و مهره ای و طول عمر طولانی سازه است.
یکی از مهمترین اجزای سازه های فولادی که وظیفه انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه گاه ها را بر عهده دارند، اتصالات میان اعضا است. به دلیل سرعت بالای اجرا در سازه های پیچ و مهره ای و همچنین شکل صنعتی مطلوب ساخت سازه ای و رفتار مورد اطمینان این سازه، استفاده از آنها طی سال های اخیر محبوبیت زیادی در میان طراحان یافته است.
با این حال با بررسی نحوه شکست ساختمان های فولادی می توان به راحتی مشاهده کرد که ضعیف بودن اتصالات نقش تعیین کننده ای در زوال سازه ها را خواهد داشت. پس از روشن شدن اهمیت نقش اتصالات در سازه های فولادی، در ادامه به بررسی سه اتصال رایج در انواع اسکلت فلزی ساختمان می پردازیم.
میخ پرچ هایی که برای اتصال قطعات مورد استفاده قرار می گیرند، اندازه ها و اشکال مختلف دارند. مشخصات میخ پرچ موردنیاز سازه ها اعم از قطر، جنس و طول آن توسط مهندس سازه مشخص گردیده و در نقشه ساختمان وارد می شود. محل قرارگیری سوراخ میخ بر روی قطعات فولادی کمی بزرگتر در نظر گرفته شده و مشخصات این سوراخ ها به همراه محل دقیق نیز در نقشه ساختمانی موجود است.
پیچ های اتصال آهن آلات ساختمان، اندازه ها، شکل و جنس های مختلف دارند. اصول کلی اتصال پیچ، مشابه اتصال پرچ است. با این تفاوت که در این جا، به جای پرچ کوبی، جهت محکم کردن قطعه از پیچ و مهره استفاده می شود. شکل زیر نحوه اتصال یک نبشی به انتهای تیرآهن معمولی را نشان می دهد. در این اتصال قطر سوراخ قطعه را 3 تا 5 mm بزرگتر از قطر پیچ در نظر می گیرند.
یکی از پراستفاده ترین و محبوب ترین اتصالات در سازه های فولادی، اتصالات جوشی است. در میان روش های مختلف جوشکاری قطعات، جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار را می توان پرمصرف ترین روش جوش به شمار آورد. همان طور که پیش تر گفتیم، استحکام اتصالات در جلوگیری از زوال سازه، نقش اساسی دارد از این رو کیفیت، روش و مشخصات جوشکاری از اهمیت زیادی برخوردار است. باید نوع الکترود مصرفی، شرایط جوشکاری و نوع هرکدام از جوش ها و … با دقت در نقشه ها درج شوند. به طور کلی 5 نوع اتصال جوشی براساس شکل قطعات موجود در سازه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع متداول پیچ های مورد استفاده در اسکلت های فولادی شامل پیچ های معمولی و پیچ های پرمقاومت هستند. همانطور که گفتیم دو نوع عملکرد اصطکاکی و اتکایی برای پیچ ها وجود داشته که پیچ های معمولی تنها در اتصالات اتکایی مورد استفاده بوده و پیچ های پرمقاومت در هر دو عملکرد قابل استفاده هستند. در اتصالات اتکایی، ایجاد نیروی پیش تنیدگی لازم نیست ولی در اتصالات اصطکاکی پیچ ها باید پیش تنیده گردند. برای حصول پیش تنیدگی یکی از سه روش سفت کردن مجدد مهره، واشرهای کشش سنج یا آچار مدرج انتخاب می شود.
امروزه استفاده از اسکلت پیچ و مهره ای در سازه های جدید کم نیست. در گذشته استفاده از سازه های پیچ و مهره ای تنها محدود به سوله ها و مجتمع های صنعتی و همچنین در صنایع نفت و گاز بود ولی امروزه شاهده استفاده گسترده از این سازه ها در ساختمان های اداری، مسکونی و تجاری نیز هستیم. این سازه ها به علت سرعت بالای نصب و بی نیاز بودن از عملیات دشوار جوشکاری، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در ادامه به بررسی مزایا و معایب اسکلت پیچ و مهره ای خواهیم پرداخت.
اتصالات پیچ و مهره ای یکی از پرکاربردترین و مطمئن ترین روش های اتصال در سازه های فلزی محسوب می شوند. استفاده از این نوع اتصالات باعث افزایش سرعت اجرا، دقت مونتاژ و قابلیت باز و بسته شدن سازه در زمان تعمیر یا جابه جایی می شود. به دلیل قابلیت کنترل کیفیت در محیط کارگاه و امکان نصب آسان در محل پروژه، این روش نسبت به جوشکاری از ایمنی و پایداری بیشتری برخوردار است. در ادامه، به بررسی مهم ترین مزایای اتصالات پیچ و مهره ای خواهیم پرداخت تا با درک بهتر عملکرد و ویژگی های فنی این نوع اتصال، اهمیت استفاده از آن در سازه های پیچ و مهره ای روشن تر شود.
در میان انواع اسکلت های فولادی و بتنی، سازه های پیچ و مهره ای به دلیل دور بودن عملیات از عوامل مخرب، کیفیت ساخت بالاتری نسبت به سایر سازه ها دارند. همانطور که می دانید تمامی عملیات ساخت این سازه ها در کارخانه انجام شده و از این رو با کیفیت و دقت بالاتری تولید می شوند. در ساخت سازه ها با استفاده از اتصالات جوشی به دلیل انجام جوشکاری در محل ساخت، دقت و کیفیت کار پایین می آید. به طور کلی این اتصالات نسبت به اتصالات پیچ و مهره ای کیفیت ساخت پایین تری دارند. همچنین در سازه های بتنی، مقاومت نسبت به دو سازه ذکر شده کمتر است.
سرعت ساخت
سرعت ساخت اسکلت پیچ و مهره ای به دلیل تولید صفر تا صد در کارخانجات و استفاده از تجهیزات بیشتر، نسبت به سازه های تولیدی با اتصالات جوشی بیشتر است. همچنین به دلیل آماده بودن تمامی قطعات، عملیات نصب به آسانی و با سرعت بالا اجرا می شود. به همین دلیل است که در مکان های شلوغ برای صرفه جویی در زمان انجام پروژه استفاده از این سازه ها در اولویت قرار دارد.
ایمنی سازه
همان طور که عنوان شد، سازه های پیچ و مهره ای نسبت به سایر سازه ها، کیفیت ساخت بالاتری دارند از این رو مقاومت و استحکام بیشتری در برابر زلزله و بلایای طبیعی دارند. در ساخت ساختمان های مرتفع و دهانه سوله ها استفاده از آنها بسیار مرسوم است. همچنین در این سازه ها به دلیل ساخت در محل کارخانه و استفاده از پوشش برای جلوگیری از خوردگی، امکان زنگ زدگی سازه نسبت به اتصالات جوشی کمتر است.
در اسکلت های پیچ و مهره ای سعی می شود که از موادی سبک تر استفاده شود؛ بنابراین هدر رفت مصالح نیز نسبت به سازه های جوشی کمتر است؛ در نتیجه هزینه ساخت آن نیز به مراتب کمتر خواهد شد. شاید برخی افراد تصور کنند که هزینه ساخت اسکلت بتنی کمتر باشد ولی با در نظر گرفتن کلیه هزینه ها، اسکلت پیچ و مهره ای مقرون به صرفه تر است. مهندس سازه می تواند به راحتی با بهینه سازی، وزن سازه را کاهش دهد، به همین دلیل امکان صرفه جویی در این نوع سازه ها به مراتب بیشتر است.
با وجود تمام مزایای فنی و اجرایی، اسکلت پیچ و مهره ای خالی از ایراد نیست و در برخی شرایط ممکن است نسبت به سایر سیستم های سازه ای محدودیت هایی داشته باشد. یکی از مهم ترین معایب آن، نیاز به دقت بسیار بالا در سوراخ کاری و مونتاژ است، زیرا کوچک ترین خطا در محل سوراخ ها یا میزان سفت شدن پیچ ها می تواند بر استحکام نهایی اتصال تأثیر بگذارد. علاوه بر این، حمل و نصب قطعات سنگین در محل پروژه نیازمند تجهیزات دقیق و نیروی کار ماهر است. در پروژه های بزرگ، کنترل کیفی و نظارت بر نحوه بستن پیچ ها اهمیت ویژه ای دارد، زیرا گشتاور نامناسب یا نصب اشتباه می تواند باعث کاهش مقاومت اتصال شود.
از دیگر معایب سازه های پیچ و مهره ای، هزینه اولیه بالاتر نسبت به سازه های جوشی و نیاز به نگهداری دقیق اتصالات در طول عمر سازه است. پیچ ها و مهره ها در اثر لرزش، رطوبت یا خوردگی ممکن است به مرور زمان شل شوند، بنابراین بررسی و محکم کردن مجدد آن ها در فواصل زمانی مشخص ضروری است. همچنین در مناطق با رطوبت یا آلودگی بالا، احتمال زنگ زدگی و کاهش عمر مفید قطعات فلزی وجود دارد، مگر آنکه از پوشش های ضد خوردگی و آب بندی مناسب استفاده شود. در مجموع، رعایت دقیق استانداردهای طراحی، نصب و نگهداری می تواند اثر بسیاری از این معایب را کاهش داده و عملکرد ایمن و بلندمدتی را برای اسکلت پیچ و مهره ای تضمین کند.
همانطور که قبلا گفتیم اسکلت های پیچ و مهره ای کیفیت بالاتری نسبت به اتصالات جوشی داشته و امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. اسکلت های جوشی نسبت به نوع پیچ و مهره ای، سرعت ساخت پایین تری داشته و کیفیت پایین تری دارند. همچنین این سازه ها دارای محدودیت هایی اعم از استفاده از تجهیزات مدرن، تامین برق، استفاده از تیم متخصص و همچنین زنگ زدایی هستند که استفاده از آنها را با دشواری هایی روبرو می سازد. به هر حال ایران در دسته کشورهای زلزله خیز بوده و اسکلت های پیچ و مهره ای از محبوبیت بیشتری برخوردارند.
در اتصالات پیچ و مهره ای معمولا از دو نوع پیچ معمولی و پیچ پرمقاومت استفاده می شود. تقسیم بندی پیچ های معمولی و پیچ های پرمقاومت با توجه به مقاومت نهایی آنها و نوع مصالحی که در ساخت و تولیدشان به کار می رود، انجام می گیرد. در تصویر زیر شکل ظاهری یک پیچ کامل، متشکل از تنه پیچ، مهره و واشر نشان داده شده است. هر دو نوع پیچ معمولی و پر مقاومت دارای شکل ظاهری مشابه یکدیگر هستند. خود پیچ از کله پیچ و قسمت دندانه شده (رزوه) تشکیل شده است.
پیچ های معمولی از نوع فولاد نرمه یا کربن کم هستند. ویژگی این پیچ ها را می توان به صورت زیر بیان نمود:
این پیچ ها همان طور که از نامشان مشخص است دارای مقاومت بالایی بوده و از محبوبیت بالایی نیز برخوردارند. این پیچ ها از فولاد باکیفیت و با کربن متوسط تولید شده که با استفاده از حرارت دهی مقاوم می شوند. کل ظرفیت این پیچ ها مجموع دو مورد زیر است:
برای به دست آوردن ظرفیت اصطکاکی باید این پیچ ها به میزان 70 درصد مقاومت کششی نهایی فولاد پیچ ها، پیش تنیده شوند.
1 – پیچ های A325 و A449 با تنش تسلیم حدود 5600 kg/cm2 تا 6300 kg/cm2 که از فولاد با کربن متوسط و عملیات حرارتی تهیه می شوند.
2 – پیچ های a490 با تنش تسلیم حدود 8000 kg/cm2 تا 9000 kg/cm2 که از فولاد آلیاژی و با عملیات حرارتی تهیه می شوند.
3 – در استاندارد DIN پیچ‌های 8.8 به عنوان پیچ‌های پرمقاومت و پیچ‌های 12.9 و 14.9 به عنوان پیچ‌های خیلی پرمقاومت مطرح هستند که قطری در محدوده 12 تا 38 mm دارند. استفاده از قطرهای 20 و 22 mm را بیشتر در کارهای ساختمانی می بینیم.
4 – پیچ‌های پرمقاومت تحت بارهای متناوب و بزرگ استقامت دارند.
با این حال همانند سایر سازه های فولادی در اجرای اسکلت های پیچ و مهره ای نیز مواردی از عدم اجرای اصولی مشاهده می شود. نخستین رکن موثر در یکپارچگی اسکلت های فولادی را می توان اتصالات در نظر گرفت از این رو اهمیت شناخت این قطعات بر کسی پوشیده نیست.
اتصالات ضعیف، موجب از هم پاشیدگی های پی در پی و اساسی در کل سازه گردیده و به دلیل اهمیت بالای آن، نوع قاب نیز براساس رفتار اتصال تعیین می گردد. نابودی و خرابی در سایر اعضای سازه نسبت به اتصالات بسیار کمتر بوده و اتصالات ضعیف، می توانند سازه فولادی را به یکباره نابود سازند.
انواع مختلف سوراخ در اتصالات پیچی وجود دارد که می توان برای افزایش سرعت از انواع آنها استفاده کرد. در ادامه به بررسی انواع سوراخ ها در اتصالات پیچی براساس مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان خواهیم پرداخت.
بهتر است بدانید که سوراخ استاندارد باید قطری بیشتر از 2 mm نسبت به قطر پیچ داشته باشد. همچنین در مبحث دهم، تنش های مجاز برشی پیچ در اتصالات اصطکاکی براساس نوع سوراخ بیان شده است.
در طراحی و اجرای اتصالات پیچی، فاصله دقیق سوراخ ها از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا کوچک ترین خطا در جانمایی یا قطر سوراخ می تواند عملکرد سازه را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. سوراخ ها باید با دقت بالا و بر اساس استانداردهای طراحی، متناسب با قطر پیچ و ضخامت ورق ایجاد شوند تا نیروی فشاری و کششی به طور یکنواخت در اتصال پخش شود. رعایت این اصل از تمرکز تنش در اطراف پیچ جلوگیری کرده و مانع از تغییر شکل یا پارگی ورق در اثر بارگذاری های مکرر می شود. همچنین، فاصله مناسب بین سوراخ ها و لبه های قطعه، استحکام اتصال را افزایش داده و امکان توزیع بهینه نیرو در کل مقطع را فراهم می کند.
در سازه های پیچ و مهره ای، کیفیت و دقت در سوراخ کاری نقشی تعیین کننده در دوام و ایمنی سازه دارد. اگر فاصله سوراخ ها بیش از حد کم یا زیاد باشد، نه تنها اتصال ضعیف می شود، بلکه ممکن است موجب لغزش، کاهش مقاومت برشی و در نهایت زوال سازه گردد. به همین دلیل، در کارگاه های حرفه ای از دستگاه های CNC و تجهیزات دقیق برای سوراخ کاری استفاده می شود تا محل و اندازه سوراخ ها کاملاً مطابق نقشه های اجرایی باشد. رعایت استانداردهای ملی و بین المللی در طراحی فواصل سوراخ ها، ضامن عملکرد مطمئن و طول عمر بالای اتصالات پیچی در سازه های پیچ و مهره ای است.
اتصالات پیچی در سازه های فلزی بسته به نوع نیروهای وارد بر آن و نحوه انتقال بار، عملکردهای متفاوتی دارند. شناخت این عملکردها برای طراحی دقیق، ایمن و اقتصادی سازه ضروری است. هر نوع اتصال پیچی بر اساس شرایط بارگذاری، زاویه نیرو و نوع سطح تماس میان اجزا رفتار خاصی از خود نشان می دهد. به طور کلی، اتصالات پیچی در سه گروه اصلی تقسیم بندی می شوند که شامل اتصالات اصطکاکی، اتصالات اتکایی (برشی) و اتصالات کششی هستند.
در نوع اصطکاکی، انتقال نیرو از طریق اصطکاک بین سطوح صورت می گیرد و رعایت الزامات مربوط به ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی اهمیت زیادی دارد. در نوع اتکایی، پیچ ها نیروی برشی را مستقیماً تحمل می کنند، و در نوع کششی، پیچ در جهت محور خود بار را انتقال می دهد. در ادامه می توان هر یک از این عملکردها را به تفکیک بررسی کرد تا نقش آنها در پایداری سازه به خوبی درک شود.
در اینگونه اتصالات محل قرار گیری پیچ در درون سوراخ صفحات بوده که با استفاده از مهره بسته می شود. این اتصال با استفاده از هیچ گونه نیروی پیش تنیدگی در پیچ اجرا خواهد شد و تنها با استفاده از سفت کردن توسط نیروی کارگر بسته می شود. در این اتصال با وارد شدن نیروی خارجی به پیچ، قطعات اتصالات دچار لغزش شده و نیرو به لبه های اتصال منتقل می شود، سپس به نیروی برشی در پیچ تبدیل می گردد که یکی از عیوب این نوع اتصال محسوب می شود. پیشنهاد می شود از این اتصال تنها به جهت بارگذاری ثقلی استفاده کنید؛ فراموش نکنید که استفاده از آن در طرح های لرزه ای، خطرناک است.
در این نوع اتصال علاوه بر مهره از واشر نیز برای محکم نمودن استفاده می کنند. دقت کنید که واشر مورد استفاده در این اتصال از نوع واشر فنری نباشد. در اتصالات اصطکاکی، ضمن سفت کردن پیچ در مرحله اولیه، نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد خواهد شد. در این صورت با اعمال نیروی پیش تنیدگی در پیچ، زمانیکه این اتصالات تحت کشش قرار گرفت با اعمال بار میان صفحات اتصال، اصطکاک به وجود خواهد آمد که از لق شدن اتصال جلوگیری می کند.
از این رو لازم است در طراحی همه اتصالات قاب های خمشی، قاب های دوگانه، اتصالات بادبندی و همچنین وصله ستون های باربر جانبی در قاب های ساده از این نوع اتصال استفاده کنید. دقت کنید که پیچ های مورد استفاده در دو نوع اتکائی و اصطکاکی از لحاظ ظاهری با یکدیگر متفاوتند و پیچ های مورد استفاده در اتصالات اصطکاکی سرپیچ های بزرگتری دارند.
ترکیب پیچ و جوش: وقتی که پیچ های معمولی با پیچ های پر مقاومت در حالت اتصال اتکایی (غیر اصطکاکی) به صورت مشترک با جوش استفاده شود، نباید فرض کرد که آن ها در تحمل بار با جوش سهیم هستند. در این صورت کل تنش در اتصال را باید جوش به تنهایی تحمل کند. در صورت استفاده از ترکیب جوش و پیچ های پر مقاومت در اتصال اصطکاکی، می توان جوش و پیچ را در تحمل تنش ها سهیم فرض کرد مشروط بر اینکه در اتصال های برشی سوراخ پیچ ها از نوع استاندارد یا دارای شکاف های عمود بر جهت بار و جوش های گوشه تحت اثر بار طولی در نظر گرفته شده باشند. در چنین اتصال هایی، مقاومت موجود در پیچ ها را نباید بزرگ تر از 50 درصد مقاومت موجود پیچ ها در حالت اتکایی در نظر گرفت.
مشکل اصلی آسیب پذیری لرزه ای ساختمان ها، عدم استفاده صحیح از دانش فنی در مراحل طراحی و اجرا است. دستورالعمل های اتصالات پیچی و جوشی و ضوابط طراحی ساختمان های فولادی، گاهی در طراحی و اجرا مورد سهل انگاری قرار می گیرد. برای اطمینان یافتن از کیفیت اتصالات پیچی بررسی های زیر قبل و بعد از انجام عملیات نصب در سازه های فولادی به خصوص در سازه هایی با کاربرد خاص و حساس توصیه می شوند.
وظایف بازرسان پیچ و مهره مطالعه دقیق مباحث اجرایی مشخصات فنی، نقشه های قرارداد، نقشه های کارگاهی ساخت و نیز مصبی پروژه، مطالعه همه گواهی نامه های مطابقت مواد که از سوی کارخانه سازنده صادر شده است و حصول اطمینان از تطابق ویژگی های مواد قطعات با الزامات پروژه، تایید شناسایی مواد پیچ و مهره ها، تایید وجود شرایط مناسب و تحت کنترل جهت انبار قطعات، تایید وجود دستور کارهای مصوب نصب پیچ و مهره و استفاده از این دستور کارها در روند عملیات اجرایی، تایید صلاحیت همه پرسنل نصاب پیچ و مهره، حصول اطمینان از آگاهی تمام نیروهای کاری از دستور کار نصب پیچ و مهره، مشاهده آزمایش پیش از نصب که در آغاز کار و به ازای هر محموله انجام می شود. در روش استفاده از آچار کالیبره عملیات کالیبراسیون آچار در ابتدای هر شیفت کاری بررسی و بازرسی می شود. کنترل کفایت وضعیت اتصال، اعم از وضعیت ابعاد سوراخ ها، عدم وجود وضعیت نامناسب در سوراخ هایی که گشاد شده و یا برق زده شده اند.
جمع بندی
اسکلت پیچ و مهره ای به عنوان یکی از کارآمدترین سیستم های سازه ای در میان انواع سازه های فولادی و بتنی شناخته می شود و دلیل آن نیز سرعت بالا در نصب، دقت در اجرای اتصالات و امکان کنترل کیفیت در تمامی مراحل ساخت است. این نوع اسکلت، علاوه بر مقاومت بالا در برابر بارهای جانبی و لرزه ای، قابلیت مونتاژ و دمونتاژ مجدد را نیز دارد که آن را برای پروژه های بزرگ و صنعتی بسیار کاربردی می کند. به همین دلیل، امروزه در بسیاری از کشورهای توسعه یافته، از جمله ایران، استفاده از سازه های پیچ و مهره ای نسبت به سایر روش ها در اولویت قرار گرفته است.
با این حال، همانند هر سیستم سازه ای دیگر، اجرای صحیح و رعایت کامل اصول طراحی در اسکلت پیچ و مهره ای از اهمیت بالایی برخوردار است. کوچک ترین خطا در انتخاب متریال، محاسبه نیروهای وارده یا رعایت نکردن ضوابط فنی می تواند منجر به ضعف در عملکرد سازه و حتی زوال زودرس آن شود. از این رو، مطالعه و اجرای دقیق تمامی قوانین و استانداردهای مربوط به سازه های پیچ و مهره ای پیش از شروع پروژه، امری ضروری است. تنها در صورتی که طراحی، تولید و نصب بر اساس اصول مهندسی و آیین نامه های معتبر انجام گیرد، می توان از پایداری، دوام و ایمنی کامل سازه اطمینان حاصل کرد.
سوالات متداول
اسکلت پیچ و مهره ای نوعی سازه فلزی است که اجزای آن به جای جوشکاری، با پیچ و مهره به هم متصل می شوند. این روش باعث افزایش سرعت اجرا، دقت بالا و امکان مونتاژ و دمونتاژ آسان سازه می شود.
از مهم ترین مزایای این نوع اسکلت می توان به سرعت اجرای بالا، مقاومت بیشتر در برابر نیروهای دینامیکی، کنترل کیفی بهتر و امکان تعویض یا تعمیر قطعات اشاره کرد.
هزینه اولیه بالاتر نسبت به اسکلت جوشی و نیاز به تجهیزات دقیق برای مونتاژ از معایب آن است. همچنین نصب نادرست پیچ ها می تواند استحکام سازه را کاهش دهد.
هزینه ساخت بر اساس وزن فولاد مصرفی، نوع مقاطع به کار رفته، تعداد اتصالات و نرخ روز آهن محاسبه می شود. هزینه نصب و حمل نیز در برآورد نهایی مؤثر است.
بله، در صورت اجرای اصولی و استفاده از پیچ های باکیفیت، این نوع اسکلت مقاومت بسیار بالایی در برابر زلزله دارد. اتصالات انعطاف پذیر آن باعث جذب و توزیع بهتر نیروهای لرزه ای می شود.
زمان اجرای این نوع اسکلت نسبت به اسکلت جوشی بسیار کمتر است. به طور معمول می توان آن را در یک سوم زمان ساخت اسکلت جوشی اجرا کرد، زیرا اتصالات در کارخانه آماده می شوند.
بله، یکی از مزایای بزرگ این سیستم، قابلیت باز و بسته شدن اتصالات است. در صورت نیاز می توان قطعات را باز کرده و سازه را به مکان دیگری منتقل کرد.
خیر، نگهداری آن ساده است و تنها باید به کنترل خوردگی و زنگ زدگی اتصالات توجه شود. در صورت انجام رنگ آمیزی و بازرسی دوره ای، دوام آن تا چند دهه حفظ خواهد شد.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.