بررسی مراحل نصب اسکلت فلزی ساختمان با چک لیست رایگان

بر اساس مباحث مختلف مقررات ملی ساختمان، آیین نامه‌ها و شرایط عمومی پیمان، بیش از 70 مرحله را باید حتما در نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای و جوشی پشت سر بگذارید. به نظر شما اولین گام نصب اسکلت فولادی چه کاری است؟ باید بگویم بر خلاف تصور عموم مهندسین، اولین کار نصب بیس پلیت نیست.

در این مقاله قصد داریم تمامی مراحل نصب اسکلت فولادی را به صورت مفصل توضیح دهیم.

نصب اسکلت فلزی

ساخت سازه فلزی دارای مراحلی می‌باشد که هریک به‌طور مفصل در این مقاله توضیح داده شده است. در مرحله اول پس از انتقال مصالح به محل پروژه، باید محل دقیق نصب صفحه ستون‌ها و بولت‌ها تعیین گردد. پس از نصب کامل بولت و صفحه ستون، نوبت به برپایی ستون‌ها می‌رسد. در این مرحله جرثقیل متناسب با نوع سازه در محل مستقر شده و سپس ستون‌های سازه و پس از آن تیرهای مربوطه در محل خود مطابق نقشه‌های اجرایی نصب می‌گردند. همچنین در برخی موارد قاب‌های سازه در محل کارگاه ساخته شده و سپس اقدام به نصب اسکلت به صورت قابی می‌شود. پس از نصب تیر و ستون‌ها، در صورت وجود، بادبندها و سپس شمشیری پله در محل خود نصب می‌شوند. تعیین نوع اتصال مؤثرترین عامل در روند اجرای پروژه می‌باشد که باید طبق نظر کارفرما و طراح و باتوجه به کاربری سازه مذکور تعیین شود. وجود نقشه‌های اجرایی دقیق و کامل، نقش مهمی در تسریع روند اجرا خواهد داشت و در نهایت استفاده از تیم اجرای حرفه‌ای باعث خواهد شد تا سازه مورد نظر با دقت کافی و متناسب با استانداردهای مورد تائید سازمان نظام‌مهندسی کشور به اتمام رسد.

کنترل نیروی انسانی و ایمنی کار

قبل از نصب اسکلت فلزی ساختمان هر کارگاه نیازمند ایمنی و نیروی انسانی مرتبط با اجرای سازه می باشد. در این قسمت دو بخش کلیدی نیروی انسانی و ایمنی کار توضیح داده می شود.

ایمنی کار

به‌طور خلاصه موارد اصلی مرتبط با ایمنی محل کار، در این قسمت برای شما عزیزان توضیح داده می‌شود. در ابتدای روند شروع پروژه، سازنده باید خطرات احتمالی محیط کار را شناسایی و نسبت به رفع آن‌ها اقدام نموده و تمهیدات لازم را مطابق مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان در محل کارگاه فراهم نماید. کارفرما باید تمامی انواع وسایل و نیروی انسانی موردنیاز برای حفاظت از افراد محل کارگاه، تجهیزات و ماشین‌آلات و غیره را فراهم کند. تمامی کارگران باید مجهز به لباس کار مخصوص، کلاه ایمنی و سایر تجهیزات باتوجه به نوع کار خود از قبیل دستکش، عینک جوشکاری و … باشند. معابر، پلکان‌ها، سطوح شیب‌دار، بازشوها، پرتگاه‌ها و نقاطی که احتمال خطر سقوط افراد وجود دارد، باید با نرده و پوشش‌های موقت و مناسب محافظت شوند. تجهیزات مورد استفاده از قبیل قالب‌ها، موتور جوش، میکسر و … قبل از ورود به کارگاه باید از لحاظ سالم بودن مورد بررسی قرار گیرند. همچنین کارگاه ساختمانی باید به‌طور کامل محصور شده و از ورود افراد غیرمسئول به کارگاه جلوگیری به عمل آید. در مرحله بعد کارفرما موظف است علائم و تابلوهای مرتبط با ایمنی کارگاه و علائم هشداردهنده را در مکان‌های مناسب نصب نماید.

در شرایط جوی نامساعد نظیر باد و طوفان های شدید و یخ زدگی، از کار کردن کارگران روی بام ساختمان جلوگیری شود. تجهیزات نظیر داربست باید زیر نظر کارشناس HSE و مطابق استاندارهای لازم نصب و سپس مورد استفاده قرار گیرد. قبل از شروع عملیات ساختمانی باید مجوزهای لازم به‌منظور اجرای عملیات ساختمانی، انبار کردن مصالح و …. در پیاده روها و خیابان ها و سایر فضاهای عمومی و استفاده از تسهیلات عمومی از مراجع ذیصلاح اخذ شود. وسایل و مصالح مصرفی باید در محلی قرار داده شود که برای عابرین ایجاد حادثه و یا مزاحمت ننماید و وسایل و مصالح مورد استفاده به‌وسیله احداث دیوار به ارتفاع 2 متر و رنگ زرد و علائم هشداردهنده و چراغ‌های چشمک‌زن ایمن‌سازی گردد. ایمنی کارگاه در شب توسط نصب چراغ های لازم در محوطه کارگاه تأمین شود.

نیروی انسانی

مدیریت مؤثر پروژه عامل اصلی اجرای صحیح روند کار می‌باشد. از طرفی مهم‌ترین بخش مدیریت پروژه، تعیین پرسنل کلیدی برای قسمت‌های مختلف کار و مشخص نمودن وظایف آن‌ها است. در این مرحله و برای نصب اسکلت فلزی ، پیمانکار بهتر است موارد زیر را مشخص و منصوب نماید:
• یک مدیر پروژه باتجربه بالای مربوط به اجرای اسکلت فلزی که بر روند اجرای کار نظارت کامل داشته باشد.
• انتخاب مسئول ایمنی و بهداشت کارگاه (HSE) که ضوابط مربوط به ایمنی را حین اجرای کار به‌طور مداوم کنترل نماید.
• انتخاب تیم مجرب نصب و اجرای اتصالات فلزی
• انتخاب تیم نقشه برداری

حمل و نگهداری مصالح فلزی

مصالح فلزی باید با دقت حمل و در محل سایت باراندازی شود. حمل و نگهداری مصالح تا زمان اجرا باید به‌گونه‌ای باشد که تحت تنش‌های بیش‌ ازحد مجاز قرار نگرفته و مشخصات آن‌ها تغییر نکند. مصالح فلزی باید در مکانی تمیز، بدون رطوبت و عاری از گرد و خاک انبار شود، تا از آلودگی و زنگ زدگی آن‌ها جلوگیری به عمل آید. تمامی مصالح باید برحسب نوع آن‌ها (نیمرخ‌های مختلف) از یکدیگر تفکیک شوند، به‌گونه‌ای که به‌آسانی قابل تشخیص و در دسترس باشند. همچنین مصالح فلزی منتقل شده به کارگاه تا زمان نصب باید در مکانی به دور از رطوبت و بالاتر از سطح زمین نگه‌داری شود.
طبق بند 10-4-4-7 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) جابه جا کردن قطعات باید با در نظر گرفتن ضوابط ایمنی و با وسایل مناسب انجام شود. قطعات سنگین با شکل و فرم خاص، باید با قلاب نمودن در نقاط مناسب و یا نقاطی که قبلاً تعیین و علامت گذاری شده است بلند شوند تا هنگام جابه جا کردن و نصب، تنش و تغییر شکل زیاد در هیچ قسمتی ایجاد نشده و به اتصالات و سوراخ‌های پیچ‌ها آسیبی وارد نگردد.

زنگ زدایی و رنگ آمیزی

قبل از نصب اسکلت فلزی باید از سالم بودن آن‌ها و نبود زنگ‌زدگی در قطعات اطمینان حاصل کرد. در صورت وجود زنگ زدگی باید با استفاده از روش‌های مربوطه قطعات فلزی را زنگ زدایی نمود. مهم ترین روش‌های زنگ زدایی استفاده از برس سیمی و ماسه پاشی می باشد که با توجه به میزان زنگ زدگی باید روش مناسب را به‌کار برد. اگر لایه‌های اکسید روی قطعات زیاد نباشد، با استفاده از برس سیمی می‌توان آن‌ها را تمیزکاری کرد. در غیر این صورت و روش مطمئن‌تر این است که قطعات، ماسه پاشی شوند. ماسه پاشی فرآیندی است که طی آن پرتاب شن و ماسه از طریق فشار هوا صورت می‌پذیرد. این روش برای تمیز کردن و آماده‌سازی سطوح زنگ زده، هوای فشرده شده را به‌عنوان منبع انرژی می‌گیرد و جریان پرفشار ساینده را به سمت سطوح مورد نظر هدایت می‌کند. در اصطلاح فنی به این روش سَندبلاست نیز می‌گویند. طبق بند 10-4-5-3 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ، پس از ماسه پاشی سطوح فلزی و به هنگام بازرسی، سطوح مذکور باید عاری از هرگونه روغن، چربی، کثیفی و نیز لایه‌های اکسید حاصل از نورد که چسبندگی آن کم می‌باشد و زنگ و پوشش‌های رنگی و مواد خارجی باشد.

در نهایت باید قطعات سازه با پوشش محافظتی مناسب رنگ آمیزی گردند. طبق بند 10-4-5-4 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) قبل از شروع رنگ آمیزی باید سطح مصالح فلزی خشک و کاملاً تمیز باشد. همچنین باید از رنگ آمیزی در شرایط نامطلوب جوی (دمای کمتر از 5 درجه سلسیوس) و رطوبت بیش‌ازحد (طبق کاتالوگ کارخانه سازنده) خودداری نمود. رنگ مصرفی باید کاملاً سطح مورد نظر را پوشش داده و برای جلوگیری از سوسماری شدن پوشش، باید رنگ‌های آستر و رویه از یک کارخانه تهیه شوند. رنگ آمیزی سطوح بزرگ باید با اسپری بی هوا صورت گیرد و تنها برای لکه گیری استفاده از قلم‌مو مجاز است. در هر مورد شروع کار منوط به تائید مهندس ناظر است. به عبارت دیگر قبل از شروع هر قشر رنگ آمیزی، نوع رنگ آمیزی، نوع رنگ، سیستم رنگ آمیزی و قشر قبلی باید توسط مهندس ناظر بازدید و تائید گردد.
قطعاتی که تازه رنگ می‌شوند باید از گرد و خاک محافظت شوند. اگر در حین اجرا عملیات نصب، رنگ قطعات صدمه ببیند (به‌واسطه عملیات جوشکاری، حمل، بستن و …) پیمانکار باید سطوح مورد نظر را تمیز نموده، به‌طوری که سطوح فولادی ظاهر شوند و سپس بر اساس مشخصات فنی لایه‌های رنگ متناسب و سازگار با لایه قبلی و مجاور را در فواصل زمانی مناسب جهت پوشش دادن کامل استفاده نماید.

نصب بولت ها و صفحه‌ستون

جهت نصب اسکلت فلزی ، مشخص کردن محل قرارگیری صفحه ستون الزامی می‌باشد که باید در محل مناسب خود یعنی آکس صفحه‌ستون نصب گردد. برای تعیین محل دقیق صفحه‌ستون توصیه می شود از تیم نقشه برداری مجرب استفاده گردد تا مکان یابی به‌درستی توسط دوربین انجام‌گرفته و از جابه جایی مجدد جلوگیری شود. سپس بولت‌ها باید به نحوی درون فونداسیون ثابت گردند تا هنگام بتن ریزی جا به جا نشوند. برای این کار باید از شابلون‌های مخصوص صفحه‌ستون (صفحه ای مشابه صفحه ستون و با همان ابعاد و معمولاً از جنس چوب برای ساخت دقیق صفحه ستون) و چهارپایه تثبیت بولت، استفاده گردد تا اجرای کار به راحتی انجام شود.
یک روش دیگر اجرای صفحه‌ستون که در قدیم کاربرد داشته و دیگر منسوخ شده است، نصب آن در محل دقیق روی فونداسیون است. در این روش پیش از بتن ریزی سوراخ‌های تعبیه شده برای بولت‌ها به‌وسیله گریس چرب شده و توسط نایلون پوشانده می شود تا پس از اتمام مراحل بتن ریزی، باز و بسته کردن مهره های صفحه ستون به‌آسانی و بدون چسبیدن بتن به آن‌ها صورت پذیرد. این روش مشکلاتی را به همراه دارد که عبارت اند از: عدم دقت مناسب در هنگام نصب صفحه ستون، نیاز به جرثقیل در هنگام نصب ستون و شاغول کردن آن، زمان بر بودن فرآیند اجرا و امکان قرار نگرفتن تیرها در محل دقیق خود پس از نصب ستون ها.

ساخت قطعات

در این مرحله ابتدا باید کارفرما نقشه های اجرایی را تهیه کرده و در اختیار پیمانکار قرار دهد. نقشه های اجرایی نقشه هایی هستند که جزئیات دقیق نصب هر قطعه و موقعیت آن نسبت به سایر قطعات، در آن مشخص شده است. نقشه های اجرایی بسته به نوع اتصال باید جوش های کارخانه ای و کارگاهی را مشخص کرده و یا نوع اتصال پیچی (اتکایی یا اصطکاکی) و میزان سفت کردن پیچ ها به وضوح قید شده باشد.
طبق بند 10-4-4-3 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) ساخت قطعات فلزی باید به‌گونه‌ای باشد که هیچ‌گونه تغییر شکلی به غیر از مواردی که در نقشه ها مشخص شده، ایجاد نگردد. لازم به ذکر است، در صورت صلاح‌دید مهندس ناظر و تائید کتبی وی، ایجاد تغییرات لازم خارج از نقشه های اجرایی بلامانع است. پس از بررسی نقشه های اجرایی و قبل از شروع ساخت قطعات، باید اندازه های موجود در نقشه ها به‌منظور اجرای دقیق و بدون اشکال، توسط پیمانکار تطبیق و کنترل گردد. ساخت المان های سازه فلزی بسته به نوع سازه و نظر کارفرما می تواند در کارخانه و یا در محل کارگاه صورت پذیرد. معمولاً سازه هایی که المان های آن‌ها به شکل پروفیل های IPE دوبل و یا سوبل می باشد در محل کارگاه ساخته می شوند. چنانچه سازه دارای المان های قوی تر نظیر تیرورق و باکس باشد، ساخت المان ها معمولاً در کارخانه انجام می پذیرد. در صورت ساخت قطعات در کارخانه، جوش‌ها توسط دستگاه‌های مخصوص و زیر نظر متخصصین مربوطه انجام گردیده و جهت نصب به محل کارگاه آورده می شود. برای ساخت قطعات در محل کارگاه، به‌عنوان مثال ساخت پروفیل دوبل IPE باید ابتدا دو پروفیل مذکور در محل تمیز و مناسب قرار داده شده و سپس جوشکاری آغاز گردد. روند جوشکاری این المان ها بدین‌صورت است که ابتدا وسط و انتهای بال ها را به هم جوش می دهند و سپس المان مربوطه را وارونه کرده و وجه زیرین آن را نیز به همین صورت جوشکاری می کنند. در انتها پس از اتصال موقت دو پروفیل به هم و انطباق لبه های آن‌ها، جوشکاری سرتاسری انجام‌گرفته و دو قطعه کاملاً به هم جوش داده می شوند.

در صورتی که اتصال قطعات به صورت پیچی باشد، سوراخ‌های ورق‌ها باید با استفاده از مته دوار انجام شود. در صورت امکان قطعاتی که قراراست با پیچ به هم متصل گردند ابتدا باید به یکدیگر خال‌جوش شده و باهم سوراخ‌کاری شوند. در نهایت باید به این نکته توجه کرد که طبق بند 10-4-4-2 مبحث دهم مقررات کلی ساختمان، برش نیم رخ های فولادی شامل تیرآهن، ناودانی و نبشی، در صورت تائید مهندس ناظر می تواند با اره یا برش دستی انجام گیرد. در غیر این صورت برش قطعات باید توسط دستگاه برش شعله ریلی و گیوتین (با توجه به ضخامت قطعه مربوطه) و با رعایت ضوابط گفته شده در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش1392) انجام پذیرد.

کنترل جرثقیل و تجهیزات مربوطه و نحوه انتقال قطعات

پس از ساخت قطعات برای نصب اسکلت فلزی و انتقال هر قطعه به محل مناسب خود، نیاز به حضور جرثقیل در محل سایت می‌باشد. نوع جرثقیل باتوجه به وزن و ارتفاع سازه انتخاب می‌گردد. جرثقیل مذکور باید دارای مجوز سلامت کار (Certificate) بوده و قبل از شروع کار، تائید واحد HSE پروژه را دریافت کند. رایج‌ترین جرثقیل‌هایی که برای سازه‌های فلزی استفاده می‌شوند عبارت‌اند از جرثقیل کامیونی و جرثقیل برجی (Tower Crane). جرثقیل‌های سوار بر کامیون عمدتاً برای سازه‌های ساختمانی عادی و پروژه‌هایی که نیاز به حضور دائمی جرثقیل ندارند بکار می رود. جرثقیل برجی معمولاً در پروژه‌های گسترده که نیاز به جابه جایی زیاد و دائمی در محل پروژه می‌باشد نصب و به‌کارگیری می‌شود.

پس از انتخاب نوع جرثقیل، باید محل استقرار آن تعیین گردیده و باتوجه به وزن جرثقیل و میزان فشاری که به زمین وارد خواهد کرد، محل تکیه گاه‌ها از لحاظ پایداری خاک کنترل شود. در هنگام بالا بردن قطعات توسط جرثقیل باید به اینکه نکته توجه شود که قطعات مذکور بایستی حتماً توسط سیم بوکسل‌ها و تسمه های مخصوص بالا برده شوند و استفاده از زنجیر برای بالا بردن قطعات ممنوع می‌باشد.

نصب ستون فلزی

همان‌طور که می‌دانید ستون یکی از مهم‌ترین المان‌های ساختمان است که وظیفه انتقال بار از نقاط مختلف ساختمان به فونداسیون را بر عهده دارد. بنابراین نصب ستون‌ها باید با دقت بسیار بالا و مطابق استانداردهای مربوطه صورت پذیرد. مقاطع رایج برای ستون‌ها، مقاطع مربع شکل، 2IPE و مقاطع H شکل می‌باشد که بهترین عملکرد را در تحمل نیروی فشاری دارند. پس از کنترل ابعاد صفحه ستون، طول جوش، نبشی و ستون به این شرح اقدام به نصب ستون می‌نماییم. در ابتدا محل آکس ستون را مشخص کرده و سپس با استفاده از نبشی‌ها و ورق‌های سخت‌کننده، مطابق نقشه‌های اجرایی، محل دقیق ستون روی صفحه را تعیین می‌کنیم. برای این کار می‌توان دو نبشی را به صورت عمود برهم روی صفحه ستون جوش داد. فایده این عمل، افزایش سرعت اجرا و کمک به استقرار دقیق ستون در محل خود می‌باشد. قبل از نصب ستون فلزی، محل جوش‌ها را به خوبی تمیز کرده و مطمئن می‌شویم که سطح مذکور از زنگ زدگی، گرد و خاک و غیره کاملاً پاک شده باشد. سپس ستون توسط جرثقیل به محل خود هدایت شده و نبشی‌های مورد نیاز دیگر را نیز به صفحه ستون جوش می‌دهیم. سپس سایر جوش‌های لازم را انجام داده و ستون را در محل خود نصب می‌نماییم. واضح است که قبل از اتصال کامل ستون‌ها به کف‌ها، باید ستون‌ها را هم‌محور کرده و از شاقولی بودن آن‌ها در دو جهت متعامد اطمینان به عمل آوریم. در صورتی که ارتفاع ستون های سازه بیش از 12 متر باشد، ستون های جدید را ساخته و روی ستون های قبلی مطابق مراحل گفته شده نصب می نماییم. برای راحتی کار و افزایش دقت وجوه هر ستون را توسط اعداد نام‌گذاری کرده تا و سپس ورق های اتصال را روی وجوه یک و دو ستون نصب شده جوش داده و ورق های اتصال برای ستون فوقانی را روی وجوه سه و چهار آن جوش می دهیم. آنگاه ستون جدید را روی ستون قبلی قرار داده و مراحل اتصال کامل را انجام می دهیم. قبل از اتصال کامل، باید ستون فوقانی را شاقول نماییم. پس از نصب کامل ستون ها و تا زمان نصب تیرها، برای آنکه ستون ها در اثر عواملی همچون وزن خود، باد شدید و … تغییر حالت نداشته باشند، باید آن‌ها را به‌وسیله میلگرد یا نبشی به صورت ضربدری مهار کرد.

کنترل ناشاقولی ستون‌ها

شاقول بودن ستون‌ها از اهمیت بسیار ویژه‌ای برخوردار است. وجود ناشاقولی‌های غیرمجاز می‌تواند منجر به سقوط ستون‌های نصب شده در اثر عوامی نظیر باد و ..شود. شاقول بودن ستون‌ها باید در حین کار و پس از نصب ستون‌ها به‌طور مرتب کنترل گردد. با این حال، به دلیل وجود مشکلات اجرایی، بند 10-4-6-7 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) ضوابطی را برای ناشاقولی ستون‌ها در نظر گرفته و وجود میزان کمی ناشاقولی را مجاز دانسته است. در این خصوص کنترل ناشاقولی ستون‌ها رعایت الزامات زیر ضروری است.
• میزان حداکثر جابه جایی محور ستون از محل فرضی مساوی 6± میلی متر می باشد.
• حداکثر ناشاقولی مجاز ستون ها، تا طبقه بیستم به ازای هر طبقه مساوی یک پانصدم ارتفاع و حداکثر 25 میلی متر به سمت نما و 50 میلی متر به سمت داخل ساختمان می باشد.
• شکل 10-4-9 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، پوش رواداری ناشاقولی ستون در سمت نما و در سمت داخل ساختمان را نشان داده است.

• شکل 10-4-10 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392)، پوش رواداری ناریسمانی ستون‌های محور نمای ساختمان را نشان داده است. این آیین نامه همچنین در مورد ستون‌های داخلی، ناراستایی در محدوده پوش بدشاقولی را مجاز دانسته و آن را در شکل 10-4-11 توصیف نموده است.
• رواداری ابعادی عرض و ارتفاع مقطع ستون 4± میلی متر می باشد.

باید به این نکته دقت شود که اعمال هرگونه نیرو به ستون ها که باعث خروج امتداد ستون ها از مقدار مجاز رواداری شاقولی شود، ممنوع است.

نصب تیرها مطابق نقشه های اجرایی (پل‌های اصلی)

تیرها جز اعضای باربر ساختمان هستند که وظیفه تحمل بار دیوارها، سقف و سایر تجهیزات ساختمان و انتقال آن به ستون‌های مربوطه را به عهده دارند. در مراحل نصب اسکلت فلزی ساختمان بعد از نصب ستون‌ها با فرض اینکه تیرها قبلاً در کارگاه یا کارخانه مطابق نقشه‌های اجرایی ساخته شده‌اند، اقدام به نصب آن‌ها می‌نماییم. نصب تیرها ارتباط مستقیم با نوع اتصال (جوشی، پیچی و پرچی) و وضعیت گیردار یا ساده بودن اتصال دارد. قبل از اتصال تیرها باید از مشخص بودن محل دقیق آن‌ها روی ستون توسط نبشی یا ورق سخت‌کننده مطمئن شویم. پس از ساخت تیرها توسط جرثقیل مربوطه به محل خود منتقل می‌شود. قبل نصب مواردی نظیر طول جوش‌های مقاطع ساخته شده، کنترل ورق های تقویت روی بال و جان، تعداد سخت کننده‌های عرضی و انجام جوش صحیح باید کنترل گردد. در نهایت با در نظر گرفتن نکاتی نظیر طول جوش، میزان رواداری، نوع پیچ ها، محل پیچ ها، نوع الکترود و …، اقدام به نصب تیرها می نماییم. پس از نصب تیرهای اصلی در صورتی که سقف از نوع کامپوزیت و یا عرشه فولادی باشد تیرهای فرعی را نیز با رعایت نکات مشابه نصب می‌نماییم. تیرهای اصلی سازه که بار مرده و زنده روی آن‌ها قرار دارد و مستقیماً به ستون‌ها متصل می‌شوند را پل می‌گویند. نحوه اتصال پل‌ها به ستون به سه روش کلی انجام می‌گیرد. این روش‌ها عبارت اند از :
• اتصال ساده (مفصلی)
• اتصال صلب (گیردار)
• اتصال نیمه صلب (نیم گیردار)

اتصال ساده (مفصلی)

این اتصال به‌گونه‌ای اجرا می‌شود که انتهای ستون اجازه دوران بسیار کمی داشته باشد و لنگر مقاومی در تکیه گاه ایجاد نشود. همان‌طور که در تحلیل سازه خوانده‌اید لنگر حداکثر تیر در چنین اتصالی در وسط دهانه به وجود می‌آید. نام دیگر اتصال ساده، اتصال برشی می‌باشد.

در این حالت اتصال تیر به ستون می‌تواند به صورت یک جفت نبشی در طرفین جان اجرا شود و یا به صورت یک نبشی نشیمن (زیرسری) و یک نبشی فوقانی (روسری) ضعیف تر که روی بال ها جوش داده می‌شود، اجرا گردد.

در حالت دیگر اتصال توسط نبشی زیرسری توسط لچکی تقویت‌شده و نبشی روسری اجرا می گردد.

اتصال صلب (گیردار)

اتصال صلب هنگامی رخ می‌دهد که در دو انتهای اتصال گیرداری کامل ایجاد شده و ممان در تیر تشکیل شود. در این اتصال، جوش باید تمام نقاط اتصال را در برگرفته و مانع از حرکت قطعات گردد. به عبارت دیگر در اتصال گیردار دور تا دور قطعه جوشکاری می‌شود. در تکیه گاه گیردار دوران چرخشی بین تیر و ستون در حدود صفر بوده به‌گونه‌ای که تأمین درصد گیرداری حدود 90 درصد یا بیشتر برای جلوگیری از تغییر زاویه ضرورت دارد.

اتصال گیردار زمانی کاربرد دارد که طرح لرزه ای سازه از نوع قاب خمشی باشد. در قاب خمشی به دلیل عدم استفاده از بادبند، مقاومت سازه در برابر نیروهای جانبی نظیر باد و زلزله توسط اتصال گیردار تأمین می گردد. نمونه اجرایی این اتصال در شکل زیر نشان داده شده است.

اتصال نیمه صلب

این نوع اتصال به نحوی عمل می‌کند که مقداری گیرداری در تکیه گاه ایجاد نماید. این اتصال برش و لنگر را باهم تحمل می‌کند و به همین دلیل به آن اتصال نیم گیردار نیز می‌گویند. در این حالت دوران بین تیر و ستون وجود داشته اما به اندازه اتصال مفصلی نمی‌باشد. از طرفی مقداری لنگرگیرداری در تکیه گاه ایجاد می‌شود و گیرداری آن بسته به شرایط اتصال، میزان بار وارده و دهانه تیر بین 20 تا 90 درصد است. در واقع شرایط گیرداری زیر 20درصد را اتصال مفصلی و بالای 90 درصد را اتصال گیردار به حساب می‌آورند.

اتصال نیمه صلب منجر به توازن بین لنگر منفی و مثبت دهانه شده و در نتیجه اقتصاد طرح بهبود می‌یابد. به بیان دیگر از این اتصال برای بهینه‌سازی سازه در قاب های ساختمانی استفاده می گردد.

اجرای بادبندها در نصب اسکلت فلزی

می‌دانیم بادبندها اعضای کششی هستند که برای مقابله با نیروهای جانبی نظیر باد و زلزله در سازه طراحی می‌گردند. بادبندها شامل مقاطع فولادی یا کابل‌ها و یا تیرآهن‌ها (معمولاً نبشی یا ناودانی) هستند، که به بر حسب نوع آن در قاب‌های اطراف سازه نصب می‌گردند. در ساختمان‌هایی که دارای چندین دهانه هستند، از مهاربندی اغلب در دهانه بزرگ‌تر در کلیه طبقات همان دهانه استفاده می‌شود. مهاربند را می‌توان حتی در دهانه اول و آخر در هر طبقه طراحی کرد. در صورت وجود بادبند در سازه فلزی، پلیت‌های مربوطه را که ابعاد آن‌ها در نقشه‌های اجرایی مشخص است، در محل خود مطابق نقشه نصب کرده و سپس بادبندها را روی آن‌ها جوش می‌دهیم. این پلیت‌ها در چهار گوشه اتصال بادبند به تیر و ستون و نیز در محلی که بادبندها به هم می‌رسند، نصب می‌گردد. بادبندها عموماً به صورت مقاطع دوبل ناودانی طراحی و نصب می‌گردد. ابعاد و هندسه پلیت اتصال بادبند به سازه باید علاوه بر انطباق با نقشه‌های اجرایی، با در نظر گرفتن زاویه استقرار بادبند در هر دهانه برشکاری و نصب گردد. در این مورد باید تقارب محورهای طولی اعضا در یک نقطه رعایت شود. قبل از نصب بولت‌های صفحه‌ستون باید از عدم تداخل آن‌ها با پلیت‌های بادبند اطمینان حاصل شود و در صورت وجود مغایرت، مراتب به مهندس محاسب اطلاع‌رسانی شود. از اتصال وصله در طول عضو قطری باید حتی‌الامکان جلوگیری شود. در صورت لزوم وصله باید قادر به تحمل همه ظرفیت عضو به صورت اتصال پوششی و یا به صورت مستقیم و با جوش شیاری با نفوذ کامل باشد. وصله بادبندها نباید در یک مقطع قرار گیرد. باید دقت کرد که ضابطه بند 10-3-11-3 مبحث دهم مقررات ملی سـاختمان (ویرایش 1392) مبنـی بـر ایجـاد فاصله t2 (t ضخامت ورق اتصال) از خط تکیه‌گاهی ورق اتصال در قاب‌های مهاربندی ویژه رعایت شود. شکل زیر نحوه اتصالات یک بادبند ضربدری که توسط دوبل مقطع ناودانی اجرا شده است، را نشان می‌دهد.

بادبندها باید حتی‌الامکان به صورت متقارن در دهانه‌های روبه روی هم اجرا شوند تا در مقابل نیروهای وارده به سازه به بهترین شکل ممکن مقاومت نمایند. پرکاربردترین نوع بادبندها بادبند ضربدری است که در برخی مواقع به دلیل وجود در یا پنجره در قاب مربوطه از بادبندهایی نظیر شکل های زیر استفاده می‌شود.

اجرای راه‌پله

راه پله ها یکی از اجزای مهم سازه است که اجرای آن در هنگام نصب اسکلت فلزی نیاز به دانش و تجربه کافی دارد. حتماً ملاحظه کرده اید که تیرهای راه پله دوطرفه به‌گونه‌ای شکل گرفته اند که دارای دو شکست و یا خم در طول خود می باشند. به این تیرها در سازه فلزی اصطلاحاً شمشیری می گویند. در گام نخست باید تلاش کنیم تا الگوی درست پله را پیاده‌سازی نماییم. این کار را با استفاده از مقوا و محاسبه طول و زاویه مناسب شمشیری انجام می دهیم.
در هنگام ساخت شمشیری باید زاویه صحیح خم بالا و پایین را طبق الگو به صورت لچکی هایی روی تیرآهن مربوطه پیاده‌سازی نماییم. آنگاه مثلث هایی که به صورت لچکی روی تیرآهن مشخص شده را برش داده و بیرون می آوریم. مثلث مذکور به صورت یک بال و قسمتی از جان بریده خواهد شد. در این مرحله زاویه الگو را با خم ایجاد شده مقایسه کرده و در صورت حصول اطمینان از صحت کار، محل درزها را به تیرهای افقی بالا و پایین جوش می دهیم. به دلیل اهمیت ناحیه خم و افزایش مقاومت شمشیری، در محل خم ورق هایی مطابق الگوی آن و در داخل جان در هر دو طرف جوش می دهیم. در نهایت پس از ساخت شمشیری ها آن‌ها را در محل خود نصب می کنیم تا راه پله روی آن اجرا شود. معمولاً برای هر راه پله استاندارد با عرض 90 سانتی متر دو شمشیری در نظر می گیرند. با این حال بسته به نوع راه پله و عرض راه پله طراح می تواند تعداد شمشیری ها را افزایش دهد. در شکل زیر بخش های مختلف راه پله توضیح داده شده است.

نکات اجرایی مخصوص اتصالات جوشی

کنترل جوش توسط ناظرین دارای صلاحیت

یکی از کارآمدترین روش‌های کنترل جوش، بازرسی عینی از محل جوش توسط ناظرین دارای صلاحیت می‌باشد. تمامی جوش‌های انجام شده در سازه طبق آیین نامه جوشکاری، باید مورد بازرسی چشمی قرار گیرد. اتصالات جوش داده شده در سازه های مربوطه نظیر ساختمان‌ها، پل‌ها و … باید در مدت بهره برداری خود توانایی مقاومت در برابر تنش‌های وارده را داشته باشند. در هر سازه با توجه به کاربری آن، جوش‌های مربوطه محاسبه و طراحی می‌گردد. ناظر جوش وظیفه دارد با استفاده از روش‌های مربوطه سلامت و کیفیت جوش را مورد ارزیابی قرار دهد. این ارزیابی‌ها معمولاً در سه مرحله قبل از جوشکاری، هنگام جوشکاری و پس از جوش کاری انجام می‌شود. مهم‌ترین نکاتی که قبل، حین و پس از جوشکاری باید توسط ناظر مربوطه کنترل گردد عبارت اند از:
• زاویه پخی: این زاویه باید به‌گونه‌ای در نظر گرفته شود که الکترود به‌آسانی به ریشه جوش رسیده و بتواند جداره‌ها را به خوبی ذوب نماید.
• ضخامت ریشه: رعایت ضخامت مناسب ریشه جوش به جهت جلوگیری از سوختن آن الزامی است. ضخامت ریشه دارای یک مقدار حداقل و حداکثر می‌باشد که باتوجه به قطعات اتصال، ضخامت مناسب انتخاب می‌گردد.
• هم محوری و تمیزی درز جوش: همان‌طور که قبلاً نیز گفته شد سطح جوش باید کاملاً تمیز و عاری از هرگونه گرد و غبار باشد. همچنین به جهت پیشگیری از تشکیل جوش ناقص باید هم محوری صحیح رعایت گردد.

• نوع و اندازه الکترود: نوع و اندازه الکترود مصرفی با توجه به فلزات مورد جوش، ضخامت ورق، اندازه در و زاویه پخی و شرایط جوشکاری تعیین می‌گردد.
• قطبیت و شدت جریان: این پارامتر باید با توجه به نوع و اندازه الکترود، شرایط جوشکاری و درز جوش در نظر گرفته شود.
• خال جوش: اتصال اولیه پل‌ها باید با خال جوش مناسب انجام شود. این خال جوش‌ها باید کوچک و بلند باشند، به‌گونه‌ای که با جوش اصلی تداخل پیدا نکنند. اگر ضخامت ورق زیاد بوده و هنگام جوش اصلی خال جوش کاملاً ذوب گردد، به جهت جلوگیری از ترک خوردگی باید تدابیر لازم منظور گردد. بهتر است که از الکترودهای کم هیدروژن (نوعی الکترود که ماده اصلی روکش آن ترکیبات قلیایی نظیر کربنات کلسیم و فلوریدکلسیم است و از مواد سلولزی و ترکیبات هیدروژن دار استفاده نمی‌شود، جوش‌های حاصل از آن دارای حداقل هیدروژن حل شده در جوش هستند، بنابراین آن‌ها را الکترودهای کم هیدروژن می‌گویند) برای ورق‌های با ضخامت بیشتر از 25 میلی متر استفاده شود.
• پیش‌گرمایش و درجه حرارت پاس‌های میانی: میزان پیش‌گرمایش و درجه حرارت مناسب در جوشکاری، به عواملی نظیر ضخامت ورق، نوع فلز، روش جوشکاری و دمای محیط بستگی دارد. حداقل دمای پیش‌گرمایش و دمای پاس‌های میانی طبق جدول 10-2-9-5 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان به شرح زیر می باشد.

در مورد فلزات با ضخامت کمتر از 20 میلی متر، هنگامی که دمای فلز پایه کمتر از صفر باشد، با انجام پیش گرمایش باید دمای آن به 20 درجه سانتی گراد برسد. معمولاً جوشکاران حرفه ای با لمس قطعه، دمای مناسب با دمای بدن را دمای مطلوب برای جوشکاری می دانند. ضخامت قطعات، میزان جوشکاری و تجهیزات گرمایشی موجود باید هنگام انتخاب یک روش برای پیش گرمایش مورد توجه قرار گیرد. به‌عنوان مثال پروژه‌های تولیدی کوچک ممکن است به‌طور مؤثر در کوره گرم شوند و در مورد اجزای سازه ای بزرگ اغلب به مشعل‌های جوشکاری گرمایش، هیترهای برقی یا هیترهای القایی یا تابشی احتیاج دارند.
• لوچه (شُره) جوش: اگر حرکت انتهای الکترود بسیار آهسته باشد، مقدار قابل توجهی از فلز جوش در حال رسوب، از کناره‌های خط جوش به طرف بیرون شره (سرریز) می‌کند. این عمل باعث می‌شود که جوش کاملی شکل نگرفته و اتصال از مقاومت لازم برخوردار نگردد. عمل شره کردن به‌آسانی قابل‌رؤیت بوده و با افزایش سرعت جوشکاری برطرف می‌گردد.

• وقوع ترک: ایجاد هرگونه ترک چه به صورت سطحی و چه به صورت عمقی قابل قبول نبوده و باعث مردود شدن جوش خواهد شد.

انجام و تحلیل آزمایش‌های جوش در صورت لزوم

آزمایش‌های جوش به دو صورت مخرب و غیرمخرب تقسیم بندی می‌شوند.

آزمایش‌های مخرب

این آزمایش‌ها به صورت آزمایش‌های مکانیکی روی نمونه جوش شده برای تعیین مقاومت و دیگر خواص مکانیکی، تعریف می‌شوند. این آزمایش‌ها معمولاً به صورت نمونه اخذشده از ورق یا لوله جوش شده انجام می‌شود که در واقع نمونه‌ای از مصالح استفاده شده در کارگاه یا کارخانه است. روش‌های آزمایش مخرب به دلیل قیمت مناسب و کاربرد فراوان، در مقیاس وسیعی جهت ارزیابی جوشکاری بکار می‌روند.

آزمایش‌های غیرمخرب

این آزمایش‌ها جهت تائید جوش نهایی استفاده می‌شود. مهم ترین آزمایش‌های غیرمخرب که در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) به آن‌ها اشاره شده عبارت‌اند از: آزمایش پرتونگاری (RT)، آزمایش فراصوتی (UT)، آزمایش رنگ نافذ (PT).

آزمایش با رنگ نافذ

این آزمایش برای تشخیص عیوب سطحی استفاده شده و برای فلزات غیرمغناطیسی نظیر منیزیم، آلومینیوم، پلاستیک‌ها و فولاد ضدزنگ کاربرد دارد. روش کار به این صورت است که ابتدا سطح مورد آزمایش که ممکن است آغشته به روغن، گریس و سایر مواد ناخالص باشد، توسط ماده آماده ساز (پرایمر) تمیز شده و آنگاه تمام سطح با ماده قرمز رنگی که می‌توان در داخل ترک‌ها نفوذ کند، پوشانده می‌شود. پس از مدتی رنگ اضافی را از روی سطح موردنظر پاک شده و یک مایع فوق‌العاده فرار (ماده ظهور کننده) حاوی ذرات ریز سفیدرنگ بر روی سطح پاشیده می‌شود. تبخیر مایع فرار منجر به برجای ماندن گرد خشک سفیدرنگ بر روی ماده قرمز نفوذ کرده در ترک‌ها شده و بر اثر فرآیند مویینگی، ماده قرمز از ترک بیرون آمده و پودر سفید کاملاً قرمز می‌گردد. بدین ترتیب ترک مورد نظر به وضوح قابل تشخیص می‌باشد.

جهت استعلام قیمت روی محصول مورد نظر کلیک کیند
قیمت الیاف فولادی
قیمت الیاف پلی پروپیلن
قیمت الیاف پلاستیکی آجدار

آزمایش فراصوتی

این آزمایش نیز همانند آزمایش رنگ نافذ برای تشخیص عیوب سطحی و داخلی فلز جوش و فلز پایه بکار برده می‌شود. در این روش امواج با فرکانس بسیار بالایی به جوش وارد می‌گردد. جوش سالم و صحیح مانع عبور امواج می‌شود، درحالی‌که در جوش معیوب با انعکاس امواج در برخورد با سطوح ورق، عیب جوش به صورت امواج ضربانی بر روی صفحه‌نمایش دستگاه نشان داده می‌شود.

آزمایش پرتونگاری

این روش با کمک اشعه ایکس و گاما انجام شده و به‌وسیله تصویربرداری از نقاط مختلف جوش، عیب‌های آن مشخص می‌گردد. دقت این روش بسیار بالا بوده و به کمک آن عیب‌های میکروسکوپی جوش تشخیص داده می‌شود. اشعه ایکس به دلیل کوتاهی طول‌موج خود می‌تواند از ضخامت‌های زیادی عبور کند. مکانیزم این روش به این صورت است که با عبور اشعه ایکس از ضخامت جوش، پرتو در ضخامت نفوذ کرده و پس از عبور از ضخامت مربوطه لکه‌ای بر روی فیلم ایجاد می‌کند. لذا اگر عیوبی نظیر نفوذ ناقص، حبس سرباره، ترک، بریدگی لبه جوش و … وجود داشته باشد، چون تراکم در آن قسمت نسبت به خود فلز کمتر است، پرتو به میزان بیشتری به فیلم رسیده و عیب جوش به صورت لکه‌هایی روی فیلم ظاهر می‌گردد.

در جدول 10-4-1 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش1392) میزان آزمایش های غیرمخرب جوش ارائه شده است. نتیجه تمام این آزمون ها باید در پرونده های مخصوص ثبت شده و در اختیار مهندس ناظر قرار گیرد.

گلگیری جوشکاری

یکی از کارهای مهمی که پس از جوشکاری باید انجام شود، گل گیری جوش می باشد. گل جوش که هنگام عملیات جوشکاری بر روی سطح جوش نمایان می شود، ناشی از ذوب روکش الکترود است. این ماده مخلوطی از اکسید فلزات و سایر ترکیب ها می باشد. وقتی سطح جوش مورد نظر سرد شود، به راحتی می توان با چکش یا هر وسیله دیگر جوش را گل گیری نمود. گل جوش باید به دقت بازرسی و برطرف شود زیرا در مواقعی که برای تأمین اندازه ی جوشی مشخص احتیاج به چند بار عبور الکترود (پاس) می باشد، وجود گل جوش قبلی در محل پاس جدید، مانع از اتصال کامل شده و اصطلاحاً تداخل گل جوشکاری به وجود می آید که از دلایل اصلی جوش معیوب و نامرغوب است.

به دلیل وزن مخصوص کمتر، گل جوشکاری اغلب به سطح حوضچه ی مذاب می آید و وقتی جوش سرد شد به راحتی توسط چکش جوش کنده می شود. سرد شدن سریع جوش ممکن است گل جوش را قبل از رسیدن به سطح، به دام بیندازد. جوش های سقفی بیشتر در معرض تداخل گل جوش قرار دارند و باید به دقت بازرسی شوند. انواع این جوش ها عبارت‌اند از: جوش شیاری، جوش گوشه، جوش کام و جوش انگشتانه. در اتصالات ساختمانی جوش گوشه ۸۰ درصد، جوش شیاری ۱۵ درصد، جوش کام و جوش انگشتانه ۵ درصد، کاربرد دارند. وقتی که برای تأمین اندازه ی جوشی مشخص احتیاج به چند بار عبور (pass) الکترود می باشد، باید بین هر دو عبور، جوشکار، گل جوش مرحله ی قبل را بردارد. عدم دقت در انجام صحیح این عمل یکی از دلایل عمده ی تداخل گل جوشکاری است.

نکات اجرایی مخصوص اتصالات پیچی

امروزه استفاده از اتصالات پیچی در نصب اسکلت فلزی ساختمان به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. در گذشته از این اتصال تنها در سازه های صنعتی استفاده می شد اما اکنون کاربرد این سازه‌ها در ساختمان های مسکونی ، اداری و تجاری که در شهرها نیز ساخته می‌شود با رشد چشمگیری روبرو بوده است. مهم ترین دلایل استفاده از اتصال پیچی بجای اتصال جوشی عبارت است از افزایش سرعت در اجرا، کاهش هزینه ساخت، کاهش زمان اجرا و برپایی سازه، عدم نیاز به جوشکاری و رفع محدودیت برق لازم جهت جوشکاری می باشد. در ادامه نکات اجرایی مهم و استاندارهای مربوط به اتصال پیچی بیان‌شده است.
پیچ مورد استفاده در سازه های فلزی از سه قسمت اصلی شامل پیچ، مهره و واشر تشکیل شده است. در این روش قطعات مورد نظر از طریق سوراخ های ایجاد شده و با کمک پیچ ها به هم متصل می شوند. معمولاً اتصالات پیچی به دو صورت اتکایی و اصطکاکی طراحی می گردند. همچنین این پیچ‌ها تحت دو بار کششی و برشی قرار می‌گیرند. شکل زیر قسمت های مختلف پیچ مورد استفاده در اتصالات پیچی را نشان می دهد.

پیچ های مورد استفاده در ساخت و ساز به دو دسته پیچ های معمولی و پیچ های پرمقاومت تقسیم بندی می‌شوند. پیچ های معمولی تنها برای اتصال اتکایی بکار برده شده و از پیچ های پرمقاومت در هردو اتصال اتکایی و اصطکاکی استفاده می شود. بدیهی ست که طبق نکته فوق آیین نامه استفاده از پیچ های معمولی را در اتصال اصطکاکی منع کرده است. جدول 10-2-9-6 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) مشخصات پیچ های موجود یا تولید شده در ایران را طبق استاندارد های ASTM و ISO ارائه نموده است.

عملکرد اتکایی

در اتصال اتکایی ابتدا پیچ درون سوراخ مربوطه قرار گرفته و سپس مهره سفت می‌شود. عملکرد این اتصال بدین‌صورت است که هنگام اعمال بار خارجی به پیچ، قطعات اتصال لغزیده و در اثر آن یک نیروی فشاری در کناره‌های اتصال ایجاد شده و باعث تشکیل نیروی برشی در پیچ می‌شود. اتصال اتکایی تنها برای بارگذاری ثقلی مجاز بوده و استفاده از آن در طرح لرزه‌ای ممنوع است. در این نوع اتصال مقاومت مورد نظر تنها با سفت کردن پیچ‌ها توسط کارگر تأمین شده و هیچ‌گونه نیروی پیش تنیدگی در پیچ‌ها ایجاد نمی‌گردد.

عملکرد اصطکاکی

در این اتصال بعد از قرار گرفتن پیچ در سوراخ مربوطه، واشر روی پیج قرار گرفته و سپس پیچ ها سفت می‌شود. باید به نکته توجه کرد که واشر مصرفی نباید از نوع واشر فنری باشد. در طراحی لرزه ای فقط استفاده از اتصال اصطکاکی مجاز می باشد. به بیان دیگر در اتصالات قاب خمشی، قاب های دوگانه، اتصالات بادبندی و وصله ی ستون های باربر جانبی در قاب های ساده باید از این نوع اتصال در طراحی استفاده شود. در اتصال اصطکاکی پس از سفت کردن پیچ ها، باید طبق طراحی مقداری نیروی پیش تنیدگی در پیج ایجاد شود، چرا که با انجام این کار، هنگامی که پیچ تحت کشش قرار می گیرد، بین صفحات اتصال اصطکاک ایجاد شده و باعث عدم لقی اتصال می گردد. پیچ های این نوع اتصال با اتصال اتکایی متفاوت بوده و داری سرپیچ بزرگ‌تر می باشند.

پیش نصب

یکی از مراحلی که قبل از نصب اسکلت فلزی با اتصال پیچی در صورت صلاح‌دید دستگاه نظارت باید انجام شود، پیش نصب سازه می‌باشد. در این شرایط تیرها و ستون‌های سازه مورد نظر باید در محل کارخانه یا سایت پروژه پیش نصب شود. هدف از انجام این کار کنترل کیفیت قطعات و دقت قرارگیری آن‌ها در محل خود می‌باشد. در هنگام پیش نصب، خیز شاه تیر تحت بار خود اندازه گیری شده و با خیز محاسبه شده توسط طراح مقایسه می‌گردد. در هنگام پیش نصب نیاز به بستن همه پیچ‌های سازه نبوده و طبق بند 10-4-4-5 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392) به هنگام پیش نصب باید حداقل 25 درصد از پیچ‌های هر اتصال که کمتر از دو پیچ نباشد، بسته شوند. نکته قابل توجه این است که طبق آیین نامه، پیچ‌های پیش نصب می‌تواند از نوع پیچ‌های معمولی انتخاب گردد. از این پیچ‌ها بعداً به‌عنوان پیچ‌های اتصال نباید استفاده شود. پس از انجام مرحله پیش نصب قطعات مورد نظر علامت‌گذاری شده و باز می‌شوند.

اصلاح سوراخ‌ها

در کارخانه یا کارگاه ساخت و انطباق سوراخ‌ها ارزیابی می‌گردد. با این حال باز هم ممکن است که حداکثر تا 15 درصد سوراخ‌های یک قطعه به‌درستی منطبق نباشند. برای رفع این مشکل باید سوراخ‌های معیوب را با گذراندن یک پیچ امتحانی پیدا کرده، به‌وسیله برقو زدن آن‌ها را اصلاح نمود. برقو، مته‌هایی است که با استفاده از آن‌ها سوراخ‌های قطعات فولادی را اصلاح می‌کنند. برقوها به دو صورت دستی و ماشینی بکار برده می‌شوند. حداکثر قطر برقوی مصرفی نباید 3 میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر پیچ باشد و همچنین برقوزنی نباید قطر سوراخ را بیش از 5 میلی متر افزایش دهد. طبق آیین نامه استفاده کردن از برش شعله برای گشاد کردن سوراخ ها مجاز نیست.

کنترل پیچ ها و مهره ها و نحوه بستن آن‌ها

بستن صحیح پیچ‌ها از مهم‌ترین مراحل اتصال پیچی و به ویژه اتصال اصطکاکی می‌باشد. پیمانکار موظف است کنترل کیفیت دقیقی بر عملیات بستن پیچ و مهره‌ها در کارگاه نصب اسکلت فلزی اعمال داشته، گزارش‌های مربوط به این کنترل را جهت بررسی و تائید مهندس ناظر اعلام نماید.
قبل از نصب، باید تمام پیچ‌ها و مهره‌های مربوطه طبق نقشه مشخص و تمیز شوند. سپس هر پیچ در سوراخ مربوط به خود قرار گرفته و با استفاده از آچار مخصوص محکم می‌شود. در ابتدا تمام پیچ های اتصال تا حد سفتی کامل محکم می شوند. طبق بند 10-4-4-6-2 آیین نامه، منظور از سفتی کامل حالتی است که کارگر ماهر با آچار معمولی بدون آنکه با وزن خود به دسته آچار نیرو وارد کند، با بکار گیری آخرین توان خود نتواند پیچ را از آن محکم تر نماید.

در مرحله بعد، باید ناظر مربوطه همه پیچ‌ها را کنترل کرده و اطمینان حاصل کند که سطوح تماس کاملاً به هم چسبیده‌اند. در هنگام نصب قطعات، طبق آیین نامه باید کلیه سطوح اتصال (شامل سطوح مجاور کله ی پیچ ها و مهره ها) از قسمت‌های پوسته شده و دیگر مواد زائد عاری باشد، به ویژه سطوح تماس اتصالات اصطکاکی باید کاملاً تمیز بوده و اثری از پوسته‌ی زنگ، رنگ، لاک، انواع روغن و مصالح دیگر در آن‌ها وجود نداشته باشد. سفت شدن اولیه هنگامی است که یک کارگر معمولی با یک آچار معمولی تلاش کامل خود را برای محکم کردن پیچ به کار برد. سپس در اتصال اصطکاکی با چرخاندن اضافی مهره، پیچ‌ها پیش تنیده می‌گردند. باید در موقع بستن پیچ‌ها این موضوع را کنترل کرد که بستن پیچ‌ها از قسمتی آغاز شود که اتصال صلب‌تر بوده و صفحات تغییر شکل کمتری می‌دهند. همچنین در تمام مراحل محکم کردن پیچ‌ها باید دقت شود که از چرخیدن پیچ و مهره باهم جلوگیری به عمل آید.

وسایل محکم کردن پیچ‌ها

وسایل محکم کردن پیچ‌ها در هنگام نصب اسکلت فلزی باید کاملاً سالم و به دور از هرگونه خرابی و اعوجاج باشد. وسایل دستی بستن پیچ‌ها شامل آچار رینگی و ابزاری از این قبیل می‌باشد که عمدتاً برای بستن عادی پیچ ها و اتصال اتکایی بکار می‌رود. وسایل ماشینی برای پیش تنیده کردن پیچ‌ها و اتصال اتکایی استفاده می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از آچار بادی، آچار برقی و تورک متر (آچار مدرج). در کشور ما عمدتاً از آچار بادی برای پیش تنیده کردن پیچ‌ها استفاده می‌شود. همان‌طور که از نامش پیداست, عملکرد این آچار با استفاده از فشار باد می‌باشد و نیروی آن توسط یک کمپرسور بادی تأمین می‌گردد. در این روش با استفاده از فشار زیاد و وارد کردن ضربه پیچ‌ها محکم شده و بسته به تنظیم درجه آن می‌توان قدرت آن را افزایش یا کاهش داد. به‌طور مثال وقتی آچار روی درجه 1 تنظیم شده باشد، سرعت زیاد و قدرت کم است که برای پیچ نمره 22 و 20 کاربرد دارد. چنانچه آچار روی درجه 3 تنظیم گردد، قدرت زیاد و سرعت کم است که برای پیچ نمره 30 مناسب بوده و درجه 2 مابین این سرعت‌ها می‌باشد.

کنترل پیش تنیدگی پیچ‌ها

همان‌طور که قبلاً گفته شد در اتصالات اصطکاکی برای جلوگیری از لقی، باید در پیچ‌ها پیش تنیدگی ایجاد نمود. پیش تنیدگی هنگامی ایجاد می‌شود که مهره بیش‌ازحد معمول چرخانده و سفت شود. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش1392) میزان چرخاندن پیچ ها را با توجه به طول و قطر پیچ به شرح جدول زیر مشخص کرده است.

چرخش اضافی مشخص شده در جدول فوق را می توان به کمک آچار دسته بلند، یا با آچار معمولی و با استفاده از دو کارگر و یا به‌وسیله آچار بادی تأمین کرد. در ادامه جدول فوق آیین نامه بیان می کند در صورتی که چرخاندن پیچ ها با استفاده از آچار بادی صورت پذیرد، باید فشار باد طوری تنظیم شود که در یک مرحله، مهره ها را بدون چرخیدن پیچ تا مرحله سفتی کامل برساند و در مرحله بعد با ازدیاد فشار باد یا با دست و با استفاده از آچار معمولی پیچ ها را پیش تنیده کرد. باید به این نکته توجه شود که باز کردن و استفاده مجدد از پیچ هایی که به حد پیش تنیدگی رسیده اند، مجاز نمی باشد.

آچارکشی نهایی

پس از محکم کردن پیچ های اتصالات سازه، مهندس ناظر باید همه اتصالات را چک نموده و از محکم بودن پیچ ها اطمینان حاصل نماید. پیمانکار موظف است تمام پیچ‌ها را کنترل کرده و در صورتی که پیچی به‌درستی محکم نشده و یا دچار مشکل شده، آن را تعویض نماید. در کنترل و آچارکشی نهایی نباید فشار بیش‌ازحد به پیچ‌ها وارد کرد چرا که ممکن است این امر منجر به صدمه زدن به قطعات اتصال گردد. در این مرحله محکم بودن پیچ‌ها با آچار عادی کنترل می‌شوند تا مطمئن شویم همه پیچ‌ها به‌درستی سفت شده‌اند.

نتیجه گیری

در این مقاله به بررسی روش اجرای یک سازه فلزی و نکات مربوطه به آن پرداختیم. حتماً به این نکته رسیده اید که اجرای بی‌نقص یک سازه فلزی نیازمند رعایت عوامل بسیاری است که هر کدام نقش مؤثری در روند اجرا ایفا می‌کنند. اهمیت وجود نقشه‌های اجرایی دقیق و پرسنل ماهر، از جمله مهم‌ترین عوامل بیرونی مؤثر در اجرای یک سازه فلزی می‌باشد. پس از بررسی روند کلی اجرا به نحوه اتصال قطعات پرداخته شد. اتصالات یک سازه فولادی مهم‌ترین عامل درونی سازه است که کیفیت اجرا و مقاومت آن در برابر نیروهای وارده را تضمین می‌کند. انتخاب نوع اتصال با توجه به کاربری و شرایط سازه، بسیار اثرگذار است. گاهی با یک انتخاب درست هزینه‌ها و نتیجه کار بسیار بهبود می‌یابد و بالعکس یک تصمیم نادرست در روند اجرا، می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری را به کارفرما تحمیل نماید. اتصالات جوشی، پیشینه قدیمی‌تری نسبت به اتصالات پیچی دارند و از نظر اجرایی نیز نیازمند دقت و مهارت بیشتری می‌باشند. نکات اصلی مربوط به اتصالات جوشی در این نوشته ذکر شد که عدم رعایت هرکدام، منجر به کاهش کیفیت اتصالات سازه جوشی می‌گردد. در انتها اتصال پیچی و نکات پر اهمت آن بیان گردید و همچنین مزایای این اتصال نسبت به اتصال جوشی مورد بحث قرار گرفت. کاهش زمان و هزینه اجرا، دو فاکتور مهمی هستند که اتصال پیچی را نسبت به اتصال جوشی برجسته‌تر می‌کنند. از طرفی عواملی نظیر عدم انطباق دقیق قطعات و محکم نبودن اتصال بین دو قطعه از جمله معایب اتصال پیچی در برابر اتصال جوشی می‌باشد. در نهایت هدف این مقاله آموزش نصب اسکلت فلزی مبتنی بر دانش روز و نکات آیین نامه بود که امیدواریم مهیا گردیده باشد.

منبع: سبز سازه