اجرای اسکلت فلزی زمانی موفق است که هر مرحله آن با نظم، دقت و ایمنی انجام شود. از تراز کردن فونداسیون و نصب صفحه‌ستون‌ها شروع می‌شود، با قرار دادن ستون‌ها و اتصال تیرها و مهاربندها ادامه پیدا می‌کند، سپس نوبت جوشکاری یا بستن پیچ‌ها، اجرای سقف و کنترل نهایی سازه است. آشنایی با ساختاسکلت فلزی از جمله ترتیب صحیح اجرا، کنترل تراز، نحوه جوشکاری و نکات ایمنی باعث می‌شود سازه‌ای مقاوم، بادوام و بدون دوباره‌کاری ساخته شود.
جهت دریافت مشاوره همین حالا با ما تماس بگیرید
مشاوره و استعلام قیمت
سازه‌های فلزی، اسکلت فلزی، ساخت سوله
مشاوره تخصصی
مراحل ساخت سازه‌های فلزی
پیش‌نیازهای شروع مراحل ساخت اسکلت فلزی ساختمان
اجرای دقیق اسکلت فلزی قبل از هر چیز به برنامه‌ریزی و هماهنگی فنی وابسته است. پیش از شروع کار، نقشه‌ها باید بازبینی و آخرین اصلاحات با تیم اجرا و ناظر هماهنگ شود. تجهیزات اصلی مثل تئودولیت، جرثقیل و ابزار جوشکاری باید بررسی و تأیید شوند تا خطای ابزاری به وجود نیاید. یک سازنده اسکلت فلزی با استفاده از تجهیزات دقیق و نیروهای متخصص، از بروز خطاهای اجرایی جلوگیری می‌کنند. همچنین تقسیم وظایف میان نیروها و تعیین مسیرهای ایمن حرکت در کارگاه، از توقف‌های ناگهانی و حوادث جلوگیری می‌کند. شروع موفق اسکلت فلزی از نظم و هماهنگی آغاز می‌شود، نه از بالا بردن اولین ستون. در ادامه به مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی از ابتدا تا انتها خواهیم پرداخت.
مرحله اول : آماده‌سازی محل پروژه و فونداسیون
شروع موفق مراحل اجرای ساختمان اسکلت فلزی به دقت در همین مرحله بستگی دارد. هر میلی‌متر خطا در فونداسیون، در طبقات بالا به چند سانتی‌متر تبدیل می‌شود و تراز کل سازه را به‌هم می‌زند. اقدامات اصلی در این مرحله شامل موارد زیر می‌شود:
- تعیین محورهای سازه‌ای: با استفاده از تئودولیت یا تراز لیزری، محورهای اصلی ساختمان روی فونداسیون پیاده‌سازی می‌شوند تا محل دقیق هر ستون مشخص شود.
- بررسی صفحه‌ستون‌ها و بولت‌ها: موقعیت و تراز صفحه‌ستون‌ها باید با نقشه تطبیق داده شود. در صورت انحراف، قبل از نصب ستون با جک تراز یا تنظیم مجدد گروت اصلاح می‌گردد.
- گروت‌ریزی زیر صفحه‌ستون‌ها: پس از اطمینان از تراز، زیر صفحه‌ها با ملات گروت با مقاومت بالا پر می‌شود تا تماس کامل بین فولاد و بتن برقرار گردد. ضخامت معمول گروت ۲ تا ۵ سانتی‌متر است. در پروژه‌های اسکلت فلزی ساختمان دو طبقه دقت در فونداسیون اهمیت بیشتری دارد، چون کوچک‌ترین انحراف در طبقات بالا اثر چندبرابر خواهد داشت.
- در پروژه‌هایی با محدودیت فضا یا زمان، روش تاپ دان برای اجرای هم‌زمان فونداسیون و اسکلت می‌تواند گزینه‌ای کارآمد باشد.
مرحله دوم : نصب ستون‌های فلزی (Column Erection)
اجرای درست ستون‌ها پایه‌ی اصلی هر اسکلت فلزی است. در سازه‌های کوچک‌تر مثل اسکلت فلزی ساختمان یک طبقه، رعایت تراز و مهاربندی موقت به‌دلیل وزن کمتر سازه، اهمیت دوچندان دارد. مراحل اجرایی نصب سازه فلزی شامل موارد زیر است:
- انتقال ستون‌ها به محل نصب: ستون‌ها با جرثقیل یا بالابر مناسب جابه‌جا می‌شوند. پیش از بلند کردن، سلامت تسمه‌ها، قلاب‌ها و ظرفیت جرثقیل باید بررسی شود.
- قرارگیری روی صفحه‌ستون (Base Plate): ستون روی بولت‌های انتظار قرار می‌گیرد و موقتاً مهار می‌شود. سطح زیر ستون باید کاملاً تراز و عاری از ملات یا زنگ‌زدگی باشد.
- کنترل تراز و شاقول: با تئودولیت یا تراز لیزری، محور و راستای ستون کنترل می‌شود. خطای بیشتر از ۲ میلی‌متر باید اصلاح شود.
- مهاربندی موقت: برای جلوگیری از ناپایداری، ستون‌های قاب اول با سیم‌بکسل یا مهاربند موقت فولادی در دو جهت مهار می‌شوند.
- نصب قاب‌های بعدی: نصب طبق نقشه‌های اجرایی و Erection Sequence انجام می‌شود تا وزن به‌صورت یکنواخت توزیع گردد.
مرحله سوم : نصب تیرها و مهاربندها
بعد از تثبیت ستون‌ها، نوبت به اتصال تیرها و مهاربندها می‌رسد. در پروژه‌های بزرگ، توزیع یکنواخت وزن و ترتیب نصب قاب‌ها تأثیر مستقیمی بر پایداری کل سازه دارد. نحوه اجرای اسکلت فلزی در گام‌های زیر نیازمند دقت در هم‌محوری و ترتیب نصب است.
- آماده‌سازی تیرها برای نصب: تیرها باید قبل از بالا بردن، از نظر طول، سوراخ‌ها و سلامت اتصالات بررسی شوند. در سازه‌های پیچ و مهره‌ای، سوراخ‌ها نباید بیشتر از ۲ میلی‌متر اختلاف محور داشته باشند.
- نصب تیرهای اصلی (Main Beams): با کمک جرثقیل، تیرهای اصلی بین دو ستون قرار گرفته و پین موقت یا بولت اولیه بسته می‌شود تا در جای خود ثابت بماند.
- در سیستم جوشی، نقطه‌جوش موقت برای تنظیم اولیه کافی است.
- در سیستم پیچ و مهره‌ای، از پیچ‌های مونتاژی سبک برای تثبیت موقت استفاده می‌شود.
- نصب تیرهای فرعی (Secondary Beams): پس از استقرار قاب اصلی، تیرهای فرعی نصب می‌شوند تا بار کف‌ها به تیرهای اصلی منتقل شود. فواصل آن‌ها باید دقیقاً مطابق نقشه باشد.
- اجرای مهاربندها (Bracings): مهاربندهای افقی و مورب برای پایداری جانبی سازه در برابر باد و زلزله نصب می‌شوند. نصب نادرست بادبند، شایع‌ترین علت تاب‌خوردگی قاب‌هاست.
مرحله چهارم : کنترل تراز و تثبیت نهایی قاب‌ها
در این مرحله از ساخت و نصب اسکلت فلزی، تمام ستون‌ها و تیرهای نصب‌شده باید تراز، شاقول و هم‌راستا باشند. کوچک‌ترین خطا در ارتفاع یا زاویه، در طبقات بعدی چند برابر خواهد شد. هدف این مرحله شامل موراد زیر می‌شود:
- اطمینان از پایداری کل سازه
- جلوگیری از تغییر شکل در اثر وزن و باد
- آماده‌سازی قاب‌ها برای جوش یا سفت‌کردن نهایی پیچ‌ها
در مرحله‌ی کنترل نهایی قاب‌ها، ابتدا محور ستون‌ها و تراز تیرها با تئودولیت یا دستگاه Total Station بررسی می‌شود تا از هم‌راستایی کامل سازه اطمینان حاصل گردد. اگر در اندازه‌گیری‌ها اختلافی بیش از دو میلی‌متر مشاهده شود، با جک‌های تنظیم یا پتک لاستیکی اصلاح انجام می‌شود تا قاب‌ها در محل دقیق خود قرار بگیرند. پس از اطمینان از تراز و راستا، نوبت به مهاربندی نهایی می‌رسد؛ در این مرحله، مهاربندهای موقت جای خود را به نمونه‌های دائمی می‌دهند تا اسکلت فلزی شکل پایدار و نهایی خود را پیدا کند.
مرحله پنجم : جوشکاری یا بستن پیچ و مهره‌ها
در این مرحله، اجزای اسکلت فلزی به هم متصل می‌شوند تا سازه استحکام نهایی خود را پیدا کند. نوع اتصال (جوشی یا پیچ و مهره‌ای) از پیش در نقشه‌های سازه مشخص شده، اما دقت در اجرا و کنترل کیفیت میدانی عامل اصلی دوام و ایمنی است.
اتصالات پیچ و مهره‌ای
در اسکلت فلزی پیچ و مهره، کنترل گشتاور پیچ‌ها و نحوه سفت‌کردن آن‌ها از مهم‌ترین مراحل تضمین استحکام اتصال است. پس از تراز نهایی قاب‌ها پیچ‌های موقت باز و پیچ‌های اصلی با آچار ترک‌متر در گشتاور مشخص سفت می‌شوند. گشتاور باید مرحله‌ای انجام شود (۵۰٪ و سپس ۱۰۰٪ مقدار نهایی). پس از اتمام نیز ناظر پروژه با چک‌لیست گشتاور صحت سفتی اتصالات را تأیید می‌کند.
جوشکاری سازه‌ای
در سازه‌های جوشی، اجرای صحیح جوش مطابق با استاندارد AWS D1.1 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان الزامی است:
- سطوح اتصال باید تمیز، خشک و بدون زنگ‌زدگی باشند.
- نوع الکترود متناسب با ضخامت مقطع انتخاب شود.
- ابتدا نقطه‌جوش (Tack Weld) برای تثبیت اولیه زده می‌شود، سپس جوش اصلی کامل می‌گردد.
- پس از اتمام، جوش‌ها با تست‌های غیرمخرب (NDT) مانند VT، MT یا UT بررسی می‌شوند.
- در اسکلت فلزی جوشی، اجرای صحیح جوش و رعایت استانداردهای AWS D1.1 حیاتی است تا از ترک و ضعف در اتصالات جلوگیری شود.
مرحله ششم : اجرای سقف و کف‌های فلزی
این مرحله پایداری و عملکرد باربری طبقات را تعیین می‌کند. نوع سیستم سقف به طراحی سازه بستگی دارد، اما در ایران معمولاً از عرشه فولادی یا سقف کامپوزیت تیرآهن و بتن استفاده می‌شود. مراحل اجرایی سقف فلزی شامل موارد زیر است:
- آماده‌سازی تیرهای فرعی و دهانه‌ها: پیش از شروع نصب، فاصله تیرها و محل قرارگیری نبشی‌ها یا ورق‌های اتصال باید کنترل شود تا صفحه‌های سقف بدون تاب‌خوردگی روی سازه بنشینند.
- نصب ورق‌های عرشه فولادی یا قالب فلزی: ورق‌ها از یک سمت دهانه نصب و با پیچ‌های خودکار یا جوش نقطه‌ای (Stud Welding) به تیرها متصل می‌شوند. هم‌پوشانی بین ورق‌ها حدود ۵ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود تا از نشت بتن جلوگیری شود.
- قرار دادن گل‌میخ‌ها (Studs): گل‌میخ‌ها نقش کلیدی در انتقال برش بین فولاد و بتن دارند و باید مطابق نقشه در فواصل منظم نصب شوند.
- آرماتوربندی و بتن‌ریزی: شبکه میلگرد حرارتی روی سقف چیده شده و بتن با اسلامپ مناسب اجرا می‌شود. لرزاندن بیش از حد یا تراکم زیاد بتن می‌تواند باعث جدا شدن ورق از تیرها شود.
مرحله آخر : کنترل نهایی و بازرسی فنی سازه
در این مرحله، تمام اجزای سازه از جمله جوش‌ها، پیچ‌ها و مهاربندها مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرند تا از ایمنی، پایداری و انطباق کامل آن با نقشه‌ها و آیین‌نامه‌ها اطمینان حاصل شود. بررسی تراز، شاقول و راستای قاب‌ها با ابزارهای دقیقی مانند تئودولیت و تراز لیزری انجام می‌شود تا خطای اجرایی در ارتفاع یا محور سازه به حداقل برسد.
در ادامه، ناظر پروژه کیفیت جوش‌ها را از نظر ظاهر، نفوذ و یکنواختی بررسی کرده و در اتصالات حساس، از تست‌های غیرمخرب مانند UT و MT برای اطمینان از سلامت اتصال استفاده می‌کند. پیچ‌های سازه‌ای نیز باید با آچار ترک‌متر کنترل و با رنگ مخصوص تأیید شوند. پس از آن، مهاربندها از نظر زاویه و محل اتصال با نقشه تطبیق داده می‌شوند و در نهایت، تمامی نتایج در گزارش کنترل کیفیت (QC Report) ثبت می‌شود تا سازه برای تحویل نهایی آماده گردد. پس از تأیید اتصالات، استفاده از فایرپروف اسکلت فلزی برای افزایش مقاومت در برابر حرارت توصیه می‌شود.
نکات تکمیلی و خطاهای اجرایی در مراحل نصب اسکلت فلزی
خطاهای کوچک در کارگاه می‌توانند خسارت‌های بزرگ ایجاد کنند. اصول حیاتی ایمنی در مراحل اجرای اسکلت فلزی عبارتند از:
- کار در ارتفاع: استفاده از کمربند ایمنی، طناب مهار و داربست استاندارد در ارتفاع بالاتر از دو متر الزامی است.
- کنترل جرثقیل و لیفتینگ: پیش از هر شیفت، سلامت قلاب، زنجیر و سیم‌بکسل بررسی شود و بار هرگز از بالای نیروها عبور نکند.
- مهاربندی موقت: هر ستون تازه نصب‌شده باید همان لحظه با مهاربند موقت در دو جهت مهار شود.
- ایمنی جوشکاری: کار با تجهیزات سالم، استفاده از ماسک، دستکش نسوز و پوشش محافظ در برابر باد یا باران ضروری است.
- انتخاب بین اسکلت بتنی یا فلزی باید بر اساس نوع کاربری و شرایط بارگذاری انجام شود. مقایسه هزینه اسکلت فلزی و بتنی نشان می‌دهد که اگرچه نوع فلزی گران‌تر است، اما زمان اجرا کمتر و دقت بالاتری دارد.
اشتباهات اجرایی متداول و راهکار اصلاحی
| خطای اجرایی | پیامد | راهکار اصلاحی |
| تراز نکردن صفحه‌ستون‌ها | انحراف قاب‌ها و پیچش سازه | کنترل دقیق با تئودولیت قبل از نصب ستون |
| عدم مهاربندی ستون‌ها | خطر واژگونی و سقوط | نصب فوری مهاربند موقت در دو جهت |
| سفت نکردن پیچ‌ها یا گشتاور ناکافی | لق‌شدگی و تغییر شکل قاب‌ها | کنترل گشتاور با آچار ترک‌متر و تأیید ناظر |
| جوشکاری روی سطح زنگ‌زده | ضعف در اتصال و احتمال ترک | تمیزکاری و خشک‌کردن سطح قبل از جوشکاری |
| بی‌توجهی به کار در ارتفاع | آسیب یا سقوط نیرو | استفاده از کمربند و طناب ایمنی استاندارد |
جمع‌بندی
مراحل نصب اسکلت فلزی، مجموعه‌ای از عملیات دقیق و هماهنگ است؛ از تراز کردن صفحه‌ستون‌ها تا جوشکاری نهایی، هر مرحله در استحکام سازه نقش مستقیم دارد. تجربه نشان می‌دهد در پروژه‌هایی که ساخت و نصب اسکلت فلزی با برنامه‌ریزی مرحله‌به‌مرحله و کنترل مداوم پیش می‌روند، تا ۳۰٪ سریع‌تر و با خطای کمتر اجرا می‌شوند. توجه به کیفیت و جزئیات اجرا، ممکن است هزینه اسکلت فلزی را اندکی افزایش دهد، اما در بلندمدت باعث کاهش تعمیرات و افزایش دوام سازه می‌شود.
سوالات متداول در مورد مراحل ساخت اسکلت فلزی
قبل از شروع نصب اسکلت فلزی چه باید کرد؟
کنترل تراز صفحه‌ستون‌ها، بررسی نقشه‌ها و ایمنی کارگاه از الزامات شروع کار است.
چه فاصله‌ای بین تیرهای فرعی باید رعایت شود؟
فاصله استاندارد بین تیرهای فرعی معمولاً ۶۰ تا ۱۰۰ سانتی‌متر است، بسته به نوع سقف و بار طراحی.
برای جلوگیری از زنگ‌زدگی اسکلت فلزی چه اقداماتی لازم است؟
استفاده از پوشش ضدزنگ (پرایمر، اپوکسی یا گالوانیزه گرم) و نگهداری صحیح در کارگاه مهم‌ترین راهکارها هستند.
چرا کنترل کیفیت جوش و پیچ‌ها اهمیت دارد؟
زیرا کوچک‌ترین نقص در اتصالات می‌تواند استحکام کل سازه را تحت‌تأثیر قرار دهد. تست‌های غیرمخرب (NDT) برای اطمینان از کیفیت اجرا استفاده می‌شوند.
آیا امکان اضافه‌کردن طبقات به اسکلت فلزی وجود دارد؟
بله، یکی از مزایای اصلی اسکلت فلزی همین انعطاف در توسعه سازه است؛ البته باید طراحی اولیه این قابلیت را در نظر گرفته باشد.
چه عواملی باعث افزایش هزینه اسکلت فلزی می‌شوند؟
افزایش قیمت فولاد، استفاده از پوشش‌های ویژه ضدخوردگی، پیچ‌های پرمقاومت و همچنین حمل و نصب در پروژه‌های بزرگ.
مهم‌ترین تست‌های کنترل کیفیت جوش چیست؟
تست چشمی (VT)، ذرات مغناطیسی (MT) و فراصوتی (UT) رایج‌ترین روش‌ها برای بررسی کیفیت جوش هستند.
اگر ستون‌ها تراز نباشند چه باید کرد؟
پیش از ادامه نصب تیرها باید با جک تنظیم یا برش و اصلاح صفحه‌ستون‌ها ترازسازی انجام شود.
آیا اجرای اسکلت فلزی در زمستان مجاز است؟
بله، با پیش‌گرم کردن محل جوش، کنترل دما و رعایت ایمنی در سرما می‌توان اجرا را ادامه داد.
اولین نفر باشید که نظرتان را ثبت می کنید