پیشگفتار:
بدرستی قدمت استفاده بشراز سر پناه و یا به طور کلی به مفهوم امروزی قدمت استفاده بشر ازمسکن معلوم نیست. ولی تقریبا آنرا می توان همزمان با پیدایش بشریت دانست. زیرا چنین گمان می رودکه بشر ازهمان ابتدابرای مصون ماندن ازبرف و باران وسرما وگرماوحمله حیوانات وهمچنین حمله سا یر اقوام به غارها پناه برده است.واین غارها را می توان اولین محل سکونت برای بشر دانست.وازآن زمان تا کنون انسان ها همیشه به فکر آن بوده اند که مسکنی راحتتروبهتر برای خود تهیه نمایند.
علمی و فنی مشکلات بسیاری را حل نموده در ساختن مسکن نیز مانند سایرامور تحولات عمده ای به وجود آورد و دیگر ساختن خانه های تک واحدی جوابگوی احتیاجات جوامع بشری نبوده است و به همین علت سیستم خانه سازی بکلی دگرگون شده واستفاده از مصالح مقاوم نیزمانند فولاد و سیمان در ساختمان رایج گردیدو در اثر دسترسی به این مصالح و امکانات دیگر گسترش شهرها از افقی به عمودی تبدیل شد و امرآپارتمان و آپارتمان سازی در ساختمان های چندین طبقه متداول گردید.
با وجود اینکه هر ساله به مقدار زیادی به تعداد مسکن اضافه می شود و در بیشتر ممالک پیشرفته تخریب ساختمانهای قدیمی نیز در شرایط معمولی مجاز نمی باشد به عبارت دیگر به جای چند واحد مسکن جدید یک واحد مسکن قدیمی را خراب نمی کنند.هنوز در هیچ یک از ممالک دنیا مشکل مسکن حل نشده ,بلکه هر روز به تعداد متقاضیان مسکن اضافه می شودوهنوز حتی در پیشرفته ترین ممالک دنیا قسمت عمده ای از درآمد خانواده صرف سکونت می گردد.
بدین لحاظ در تمام دنیا خصوصا درمملکت ما باید به امر ساختن مسکن و استفاده هر چه بهتر و بیشتر از مصالح ساختمانی توجه مخصوص شود و برای رسیدن به این هدف راهی جز استفاده از دانش نوین امروزی وهماهنگی تجربیات کارگاهی با علم دانشگاهی نداریم و باید بپذیریم که در قرن بیست و یکم قرار داریم و دیگر راههای سنتی کار سازنیست.
شرح نحوه ی اجرای اسکلت فولادی
پس از اینکه بتن فنوداسیون به طور کامل عمل ذکر می شود و به مقاومت نهایی خود رسید ، اقدام به ساخت – مونتاژ و برپاکردن اسکلت سازه می شود .
درسازه هایی که دیواربرشی به عنوان عاملی برای جذب و تحمل نیروی زلزله درآنها به کارمی رود و نیزسازه هایی که سیستم مهربندی جانبی آنها باربندی است به طور کلی روشهای مونتاژ یکسان است و تفاوت چندانی باهم ندارندباید برای مونتاژ و ساخت ستونهای اسکلت نکاتی را درنظر داشت .
هرچند این نکات به ظاهر ساده و پیش پا افتاده باشد.
قبل از برپاکردن و مونتاژ وساخت ستون ها ابتداجوشکار بااستفاده از آهن های مستعمل که ازساختمان قبلی به جامانده یا از آهن های موجود صفحه ای فلزی را که سطح آن باروغن سوخته چرب می کنند آماده می سازند این صفحه ی را شاستی می نامند . سپس شاخه های آهن موجود درکارگاه را بر روی شاستی قرار می دهند وباتوجه به نقشه های اجرایی فازه شیب ستون ها را می سازند . معمولاً ستونهای اجراشده دراسکلت های فلزی ازنوع دوبل ، دوبل با ورق تقویتی ( در بال یا جان ستون )
ستون های دوبل نردبانی – ستون سوبله ( باورق و یابدون ورق تقویتی ) می باشد.
جوش کار باتوجه به نحوه جوش محاسبه شده توسط محاسبه جوش لازم را برای اتصال ستونها انجام میدهد .
ازانواع وضعیت جوش کاری وضعیت تخت یاکفی از همه آسان تر است .
( برای آشنایی باوضعیت های جوش کاری و انواع جوش به کتاب راهنمای جوش و اتصالات جوشی تالیف نقشه تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان مراجعه شود ).
زیرادراین حالت جوش کاری با شش جوش به اطراف بسیار کم است . به عنوان سرپرست کارگاه باید ظاهرجوش حداقل چک شود درجوش تخت خط جوش باید صاف و منظم باشد و بریدگی درکناره جوش دیده نشود . درجوش خوب گل جوش به آسانی برداشته می شود . درحین جوش کاری ، باید شدت جریان ولتاژ وسرعت حرکت الکترود درمحل جوش مناسب باشد. دقت شود که بعدجوش به طور کامل یعنی آنچه که محاسبه درنقشه ها آورده است اجرا شود .
الکترود مورداستفاده درکارگاه :
الکترود E6013 : الکترود همه وضعیت با جریان یکسو و متناوب و با قطبیت مستقیم است.تمیزکردن گل جوش این الکترود بسیار راحت است .
این الکترود عمل قوس آرامتر و سطح جوش صاف ، باموجهای ریز و ملایم است .
درحین جوش ورق های ستون های دوبل نردبانی بهتراست تاحداقل جوشکاری به نحوی انجام شود تاخط جوش قطع نشود تاجوش یکسره اجرا شود .
جوش براکت های زیرتیرها نیز باید کامل باشد و براکت ها به طور کامل به جان یا بال ستون جوش داده شوند که تمامی این موارد باید توسط مهندس ناظر که درکارگاه است چک شود .
پس از این که ستون ها را طبق آنچه درنقشه های سازه ای آمده است ساختند اقدام به برپاکردن ستون می کنند قبل از برپاکردن ستون نیز باید ورق های تقویت و لچکی های پای ستون ها را نیز به طور کامل جوش دهند . برای بلندکردن ستون ها با جرثقیل انتهای ستون را با الکترود جوش کا ری سوراخ می کنند تاقلاب جرثقیل از آن عبور کرده تا آن را بلند کنند .
درصورت وجود بادبند دراطراف ساختمان بهتراست قبل ازبلندکردن ستون ها بهتراست بادبندها را درمحل های آنها جوش دهیم ، این کار یک مزیت داردو آن این است که ازایجاد وضعیت جوشکاری سربالا یا قائم اجتناب می شود و جوش کاری درهمان وضعیت تخت باقی خواهدماند و اتصال پروفیل های بادبندی به صفحات اتصال آنها بهترانجام می شود . پس از سوارکردن ستون ها درمحل خود طبق نقشه باید پل ها را به ستون ها جوش دهند . جوش کار فاصله ی آکس تا آکس ستون را مجدداً اندازه میگیرد . تاطول پل ها را بدست آورد و به طول مناسب از پروفیل موجود برش زند . درسقف های تیرچه بلوک بهتر است از پل های لانه زنبوری و درسقف های کامبوزیت از پل هایی که از پروفیل های I شکل هستند استفاده گردد .
تمامی ستون ها و بادبندها به طور کامل باضدزنگ پوشانده شو د .
دروسط پروفیل های بادندیک تکه ورق کوچک جوش می دهند تاطول کمانش قطر بادبند کاهش یابد و مقاومت آن بیشتر شود . پل های زنبوری ازآنجا که دربرابر نیروهای برشی دچار ضعف هستند درهردوانتها با ورق جان راتقویت می کند .
آنچه که درساختمان های بااسکلت فلزی اهمیت دارد جوش کاری واجرای صحیح آن است زیراتمامی اتصالات توسط جوش متصل می گردند بس ناظر عالیه و مستقیم کارگاه باید به نحوی کارجوشی کارکنترل دقیق داشته باشد تاکیفیت کاربهتر شود .
اسکلت فلزی:
اجزا تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی:ساختمان های فلزی از اجزا مهم زیر تشکیل می شود:
1-ستون ها
2-پل یا تیر های اصلی
3-تیرچه ها
4-پروفیلهای اتصال مانند نبشی و تسمه و...
ستون:
در ساختمان های فلزی وساختمان های بتنی به آن قسمت از اجزا که تحت نیروی فشاری واقع هستند ستون می گویند.ستونها از مهمترین و حساسترین اجزا ساختمان فلزی می باشند .بار سقفها به وسیله پلها به ستون منتقل شده و به وسیله ستون به زمین منتقل می شود .قسمتهای مختلف ستون به قرار زیراست:
1-قسمتهای اصلی ستون 2-تسمه های اتصال دهنده
3-صفحه های تقویتی 4-جوش
5-اتصال ستون به صفحه زیر ستون
1-قسمت اصلی ستون:قسمت اصلی ستون عبارت است از آن پروفیلی که بارهای فشاری را تحمل می نماید.برای ساختن ستونها می توان از پروفیلهای مختلف استفاده نمودمانند دو عدد تیرآهن Iمعمولی ویا یک عدد تیرآهن بال پهن و غیره .در مواردیکه بار ستون زیاد است می توان از سه عددتیرآهنIکه به شکلهای مختلف به همدیگر وصل شده استفاده نمود و در طبقات بالاتر که بار ستونها کاهش می یابد می توان از ادامه یکی از آهن ها خودداری کرد.برای ساختن ستونها از دو یا سه عدد Iمعمولی و یا سایر پروفیلها باید دقت کافی بعمل آورد تا ستونها کاملا مستقیم و راست ساخته شوند زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته ودر نتیجه باعث تخریب ساختمان شود.
در موقع ساختمان سازی به دو علت ممکن است انحنا در آن ایجاد شود :اول آنکه امکان دارد تیرآهن های مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد ¸دوم انکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد شود .برای جلوگیری از اینکار ابتدا تیرآهن ها را از لحاظ شماره انتخاب و آنها را به طول معین برش داده آنگاه زیر دو سر و کمر ستون تیرآهن هایی قرار داده و ستون را روی این تیرآهن های افقی که به صورت طراز روی زمین قرار داده اندمی خوابانند.
لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیرآهن حتی جهت برطرف کردن پیچیدگی موضعی(راست کردن آن)و یا در اثر جابجایی و...درتیرآهن تنشهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر تنشهای ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جهت با این تنشها باشدموجب تخریب سریعتر قطعه می گردد.
البته اشکالات فوق اشکالات اجرایی می باشد نه محاسباتی زیرا فرض ما بر اینست که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده می باشد.
جوش:
متداولترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری میباشد که معمولا از دستگاههای جوش برقی استفاده می شود .این دستگاه ممکن است مستقیما با برق شهر کار کند و یا خود بوسیله موتوری تولید برق نموده وعمل جوشکاری را انجام دهد به این نوع اخیر دستگاه جوش سیار گفته میشود .برای جوشکاری در ساختمانهای فلزی دستگاهی که مستقیما به برق شهر وصل شود به هیچوجه توصیه نمی گرددو بهتر است از دستگاههای جوش سیار استفاده شوددر هر صورت اسکلت فلزی بهتر است با برق متوالی جوشکاری شود.
اتصال ستون به صفحه زیر ستون :
اکنون طریقه اتصال ستون به صفحه زیر ستونشرح داده می شود.
ابتدا یاد اوری می گردد که صفحه زیر ستون قبلا کاملا تراز و در یک سطح کار گذاشته شده است وباید سطح انتهایی ستون یعنی محل اتصال ان به صفحه زیر ستون کاملا مستوی بوده بطوریکه در موقع قرار دادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد. آنگاه ستون را بلند کرده ودر محل خود قرار داده لازم به یاد آوری می باشد که ستون را اغلب بوسیله جرثقیل بلند می کنند .در کارهای کوچک می توان ستون بوسیله دکل یا تیر فور بلند نمود.
آنگاه ستون را با دوربین ویا شاقول معمول بنایی شاقول نموده ودور تا دور آنرا به صفحه زیر ستون جوش می دهند آنگاه برای تکمیل کار ستون را به وسیله چهارعدد نبشی 10 و12 و یا بزرگتر به صفحه جوش می دهند ابعاد این نبشی ها طبق محاسبه تعیین می گردد.