سازه های فولادی به دلیل استحکام بالا، وزن نسبتاً پایین، سرعت نصب سریع و طراحی سازه ای انعطاف پذیر، به طور گسترده در ساختمان های بلند مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، ساخت و ساز فولادی مرتفع نیاز به هماهنگی دقیق بین نصب فولاد، کارهای بتنی، سیستم های اتصال و نصب دیوار دارد.

بخش‌های زیر به معرفی روش‌های اصلی ساختمانی که معمولاً در پروژه‌های سازه‌های فولادی بلندمرتبه استفاده می‌شوند، می‌پردازد.

1. نصب سازه های فولادی

نصب اسکلت فلزی یکی از مهمترین مراحل در بلندمرتبه سازی است. کار اصلی به طور کلی شامل نصب ستون فولادی، نصب تیر فولادی، اتصالات پیچ با استحکام بالا و جوش گل میخ است.

1.1 نصب ستون جعبه

ستون های جعبه ای به دلیل استحکام و پایداری عالی معمولاً به عنوان اعضای اصلی باربر در سازه های فولادی مرتفع استفاده می شوند.

فرآیند نصب به طور کلی شامل:

1. تهیه و بازرسی مواد

2. ساخت فولاد و عملیات سطح

3. حمل و نقل به محل ساخت و ساز

4. بلند کردن و موقعیت یابی

5. اتصال و تراز نهایی

قبل از اعمال پوشش های ضد خوردگی، زنگ زدگی، روغن، بقایای جوش و سایر آلاینده ها باید به طور کامل از سطح فولاد حذف شوند تا از چسبندگی مناسب پوشش و محافظت طولانی مدت در برابر خوردگی اطمینان حاصل شود.

در طول نصب، موقعیت، عمودی، ارتفاع و دقت اتصال هر ستون جعبه باید قبل از نصب اعضای سازه بعدی به دقت بررسی شود.

1.2 نصب تیر فولادی

نصب تیرهای فولادی را می توان به طور کلی به نصب تیر اصلی، نصب تیر ثانویه و نصب تیر محیطی تقسیم کرد.

پس از اینکه ستون های فولادی در یک ناحیه سازه ای قرار گرفتند و به طور موقت ایمن شدند، تیرهای اصلی را می توان بلند کرد و به هم متصل کرد تا یک قاب سازه ای پایدار را تشکیل دهد.

بسته به اندازه و وزن اعضا، ظرفیت بالابری، شرایط محل و فضای کاری موجود، ممکن است تیرهای متعددی در صورت لزوم با هم بسته و بلند شوند. تیرهای ثانویه و سایر اعضای سازه کوچکتر معمولاً به صورت جداگانه بلند می شوند تا دقت موقعیت یابی و ایمنی ساخت را بهبود بخشند.

در طول فرآیند نصب، ارتفاع تیر، تراز، موقعیت اتصال و پایداری کلی قاب باید به طور مداوم بازرسی شود.

1.3 نصب پیچ با استحکام بالا

پیچ و مهره های با استحکام بالا به طور گسترده ای برای اتصالات فولادی سازه ای مورد استفاده قرار می گیرند زیرا انتقال بار قابل اعتماد، نصب راحت و راندمان ساخت و ساز خوب را ارائه می دهند.

در ساختمان های فولادی مرتفع، اتصالات پیچ و مهره ای با مقاومت بالا از نوع اصطکاکی معمولاً برای اتصال تیرها، ستون ها و دیگر اعضای اصلی سازه استفاده می شود.

روش نصب معمولی شامل:

• نصب پیچ و موقعیت اولیه

• سفت شدن اولیه

• بازرسی تراز

• سفت شدن نهایی

• بازرسی نهایی اتصال

ابزارهای تخصصی مانند آچارهای گشتاور کالیبره شده یا تجهیزات مناسب برای سفت کردن پیچ و مهره با استحکام بالا باید طبق سیستم پیچ و مهره مشخص شده استفاده شوند.

توالی سفت کردن و گشتاور مورد نیاز باید از مشخصات پروژه و استانداردهای مهندسی قابل اجرا پیروی کند تا از انتقال نیروی یکنواخت از طریق اتصال اطمینان حاصل شود.

1.4 جوش گل میخ برشی

جوشکاری ناودانی برشی نقش مهمی در سازه های کامپوزیت فولاد-بتن دارد. ناودانی ها اتصال مکانیکی بین تیرهای فولادی و دال های کف بتنی را ایجاد می کنند و به این دو ماده اجازه می دهند تا به عنوان یک سیستم ساختاری مرکب با هم کار کنند.

دو روش متداول نصب عبارتند از:

• گل میخ ها را مستقیماً روی فلنج بالایی تیر فولادی جوش دهید

• جوشکاری ناودانی از طریق عرشه فولادی پروفیلی بر روی تیر فولادی

قبل از جوشکاری، سطح فولاد باید تمیز و عاری از زنگ زدگی، رطوبت، رنگ، روغن یا سایر آلاینده ها باشد.

پس از نصب، ناودانی های جوش داده شده باید مطابق با الزامات کیفیت پروژه بازرسی شوند تا یکپارچگی جوشکاری و قابلیت اطمینان اتصال تایید شود.

2. ساخت و ساز بتنی

در پروژه های سازه های فولادی بلند، ساخت و ساز بتنی اغلب با سیستم اسکلت فلزی ادغام می شود.

کارهای بتنی معمولی عبارتند از:

• دال های کف بتنی در محل ریخته گری

• دیوارهای هسته بتنی آرمه

• ستون های فولادی پر شده با بتنی یا ستون های جعبه

سیستم های کف بتنی ممکن است از عرشه فولادی پروفیلی یا قالب های موقتی که توسط اسکلت فلزی پشتیبانی می شود استفاده کنند. سپس آرماتورها قبل از قرار دادن بتن نصب می شوند.

برای ستون های جعبه پر شده با بتنی، بتن ممکن است از پایین به بالا به ستون پمپ شود. این روش پمپاژ از پایین به بالا می تواند به بهبود فشردگی بتن و کاهش خطر ایجاد فضای خالی در داخل ستون فولادی کمک کند.

در حین پمپاژ، فشار داخلی ستون فولادی باید به دقت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که در محدوده طراحی مجاز باقی می ماند.

طراحی اختلاط بتن، جریان پذیری، عملکرد پمپاژ و کارایی نیز باید به درستی با توجه به طراحی سازه و الزامات ساخت کنترل شود.

3. نصب پانل دیوار خارجی

پانل‌های بتن سبک اتوکلاو شده (ALC) اغلب به عنوان سیستم‌های دیوار خارجی در ساختمان‌های سازه‌های فولادی استفاده می‌شوند، زیرا سبک وزن، مقاوم در برابر آتش، کارآمدی حرارتی و نصب راحت هستند.

به عنوان مثال، پانل های دیواری ALC خارجی ممکن است بسته به نیاز پروژه ضخامتی در حدود 175 میلی متر داشته باشند.

پانل ها معمولاً در یک کارخانه پیش ساخته می شوند، به محل ساخت و ساز منتقل می شوند و با استفاده از جرثقیل های برجی یا سایر تجهیزات بالابری مناسب به موقعیت خود بلند می شوند.

نصب باید دقیقاً از نقشه های تأیید شده فروشگاه و دستورالعمل های سازنده پانل پیروی کند.

کار اتصال معمولی شامل موارد زیر است:

• تعیین موقعیت پانل های ALC

• تثبیت زوایای فولادی یا اعضای نگهدارنده

• نصب کانکتورها و انکرهای پانل اختصاصی

• تنظیم تراز و عمودی پانل

• پر کردن درزهای پانل با ملات مناسب

• استفاده از درزگیر برای محافظت در برابر آب و هوا

توجه ویژه ای باید به اتصالات، بازشوها، گوشه ها و نقاط اتصال شود تا از ضد آب بودن، دوام و عملکرد کلی دیوار اطمینان حاصل شود.

4. نصب پانل دیوار داخلی

دیوارهای پارتیشن داخلی نیز ممکن است از پانل های ALC استفاده کنند. ضخامت پنل داخلی معمولی بسته به نیازهای طراحی می تواند تقریباً 125 میلی متر باشد.

این پانل ها در کارخانه تولید و برای نصب به محل ساخت و ساز منتقل می شوند.

در مقایسه با دیوارهای بنایی سنتی، پانل های ALC پیش ساخته می توانند چندین مزیت را ارائه دهند، از جمله:

• نصب سریعتر

• کاهش کار ساخت و ساز مرطوب

• بار مرده سازه ای کمتر

• مقاومت خوب در برابر آتش

• بهره وری ساخت و ساز بهبود یافته است

• وابستگی کمتر به شرایط آب و هوایی

فرآیند نصب به طور کلی شبیه به پانل های ALC خارجی است، از جمله موقعیت یابی، لنگر، اتصال، درمان مفصل و آب بندی.

برای حمام ها و سایر مناطقی که در معرض رطوبت هستند، باید از مواد ضد آب مناسب و درزگیرهای تخصصی در محل اتصالات و مناطق اتصال استفاده شود تا مقاومت و دوام در برابر رطوبت بهبود یابد.

نتیجه گیری

ساخت ساختمان های اسکلت فلزی مرتفع نیاز به هماهنگی نزدیک بین نصب فولادی، اتصالات پیچ و مهره ای، ساخت و ساز بتنی و سیستم های دیواری پیش ساخته دارد.

از نصب ستون جعبه و تیر فولادی گرفته تا اتصالات پیچ و مهره با مقاومت بالا، جوش گل میخ، قرار دادن بتن و نصب دیوار ALC، هر مرحله ساخت و ساز باید به دقت کنترل شود تا از دقت، ایمنی، کیفیت و عملکرد طولانی مدت سازه اطمینان حاصل شود.

ساخت حرفه ای، نصب دقیق سایت، بازرسی دقیق کیفیت و هماهنگی موثر پروژه برای تحویل موفقیت آمیز پروژه های سازه های فلزی مرتفع ضروری است.