دانلود تحقیق نکات کلی در اجرای اسکلت فلزی

نکات کلی در اجرای اسکلت فلزی : درز انبساط : برای جلوگیری ازخرابیهای ناشی از انبساط وانقباض ساختمان بر اثر تغییر درجه حرارت محیط خارج یا جلوگیری از انتقال بار ساختمان قدیمی مجاور به ساختمانی که جدید احداث می شود ، همچنین در مواردی که ساختمان بزرگ است وازچند بلوک متصل به هم تشکیل می شود ، باید به کار بردن درز انبساط در محل مناسب پیش بینی شود .

حداقل فاصله ای از ساختمان با اجزای ساختمانی که باید در آن درز انبساط پیش بینی شود ، به نوع ساختمان ، تعداد طبقات ، مصالح مصرفی و آب وهوای محل بستگی دارد.

بنابراین باید با مطالعه کافی محل اندازه آن را مهندس طراح تعیین کند .

در کلیه ساختمانهای فلزی که طول آنها بیشتر از 50 متر باشد ، باید در طول ساختمان درزانبساط پیش بینی کرد .

این طول مربوط به ساختمانهای فلزی وبدون پوشش محافظ است که نباید از 50 متر ویا در ساختمانهایی با پوشش محافظ ودر حالات خاص نباید از 100 متر تجاوز کند .

برای پوشاندن وپرکردن فواصل درز انبساط از موادی استفاده می کنند که قابلیت ارتجاعی داشته باشد .

باید دقت شود که فاصله درز انبساط به هیچ وجه با مصالح بنایی یا ملات پر نگردد .

اگر در هنگام استقرار اسکلت فلزی ، ستونهایی که در مجاورت یک درز انبساط قرار دارند به طور موقت به وسیله قطعات فلزی متصل شده اند ، پس از استقرار باید این اتصالات بریده شوند تا ساختمان در محل درز انبساط به کلی از قسمت مجاور خود جدا باشد .

درز انقطاع : برای جلوگیری از خسارت وکاهش خرابی ناشی از ضربه ساختمانهای مجاور به یکدیگر ، بویژه در زمان وقوع زلزله ، ساختمانهایی که دارای ارتفاع بیش از 12 متر یا دارای بیش از 4 طبقه هستند ، باید به وسیله درز انقطاع از ساختمانهای مجاور جدا شوند .

همچنین حداقل عرض درز انقطاع در تراز هر طبقه برابر ارتفاع آن تراز از روی شالوده است .

این فاصله در محلهای لازم با مصالح کم مقاومت که در هنگام زلزله در اثر برخورد دو ساختمان به آسانی مصالح مزبور خرد می شوند ، پر کرد .

نحوه اتصال ستون فلزی با آجر کاری : هنگامی که آجر کاری با ضخامت 22 سانتی متر بالاتر در مجاور ستون فلزی قرار می گیرد باید حداقل یک قطعه اتصال در هر متر ارتفاع دیوار به ستون جوشکاری شود و در داخل ملات قرار گیرد .

ستون وجزئیات اجرایی آن : ستون عضوی است که معمولا" به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود وبارهایکف ناشی از طبقات بوسیله تیر وشاهتیر به آن منتقل می گردد وتوسط آن به شالوده وسپس به زمین انتقال می یابد .

شکل ستون ها : شکل سطح ستونها معمولا" به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد .

برای ساختن ستونهای فلزی از انواع پروفیل ها و ورق ها استفاده می شود که عموما" ستونها از لحاظ شکل ظاهری به دوگروه تقسیم می شوند : الف :نیمرخ (پروفیل ) نورد شده شامل انواع تیرآهن ها وقوطی ها : بهترین پروفیل نورد شده برای ستون ، تیرآهن بال پهن یا قوطی های مربع شکل است ، زیرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می کند .

ضمن اینکه در بیشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد .

ب) مقاطع مرکب : هرگاه سطح مقطع ومشخصات یک پروفیل به تنهایی برای ایستایی یک ستون کافی نباشد از اتصال چند پروفیل به یکدیگر ستون مناسب آن (مقاطع مرکب) ساخته می شود .

علل استفاده از مقاطع مرکب در ستونها : 1 در صورتی که سطح مقطع نیمرخ های نورد شده تکافوی سطح لازم را برای ستون نکند ، با ساختن مقطع مرکب سطح لازم ساخته می شود .

2 نیاز اجباری به مقاطع با شکلهای هندسی خاص از نظر اتصالات دیگر به ستون .

چگونگی ساخت ستون (مقاطع مرکب) : الف ) اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن ب) اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بالها ج) اتصال دو پروفیل با بستهای فلزی (تسمه) شیوه ساخت ستون به طریقه دوبله کردن : ابتدا دوتیرآهن در کنار یکدیگر وبر روی سطح صاف به هم چسبیده گردند سپس دوسر ستون راجوش داده وستون برگردانده می شود ومانند قبل جوشکاری صورت می گیرد .

آنگاه ستون معکوس ودر قسمت وسط جوشکاری می شود .

همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می دهند وبه ترتیب جوشکاری ادامه می یابد تا جوش مورد نیاز ستون تامین گردد .

این شیوه جوشکاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثر حرارت زیاد جوشکاری ممتد می باشد .در صورتی که در سرتاسر ستون به جوش نیازی نباشد ، دست کم طول جوشها باید به این ترتیب اجرا گردد : الف) حداکثر فاصله بین طولهای جوش در طول ستون به صورت غیر ممتد از 60 سانتی متر تجاوز نکند .

ب) طول جوش ابتدایی وانتهایی ستون باید برابر بزرگترین عرض مقطع باشد وبه طور یکسره انجام گیرد .

ج)طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4برابر بعد جوش یا 40 میلی متر کمتر باشد .

د) تماس میان بدنه دو پروفیل نباید از یک شکاف 5/1 میلیمتری تجاوز کند اگر این شکاف از 5/1 میلیمتر بیشتر ، اما از 6 میلی متر کمتر باشد .

ضمنا" بررسی های فنی نشان دهد که مساحت کافی برای تماس وجود ندارد در آنصورت این بادخور باید با مصالح پرکننده مناسب شامل تیغه های فولادی با ضخامت ثابت پر شود .

شیوه ساخت ستون با یک ورق سراسری روی بال ها : در مقاطع مرکبی که ورق اتصال بر روی دو نیمرخ متصل می شود تا مقطع مرکب تشکیل بدهد فاصله جوشهای مقطع (غیر ممتد)که ورق را به نیمرخ ها متصل می کند ، نباید از 30 سانتی متر بیشتر شود .

اندازه حداکثر فاصله فوق الذکر در مورد فولاد معمولی به صورت 24t در می آید .

ضخامت ورق=t ساخت ستون به روش قید (بست اتصال) : متداولترین نوع ستون در ایران ستونهای مرکبی است که دوتیر آهن به فاصله معین از یکدیگر قرار می گیرند وقیدهای افقی یا چپ وراست این دونیمرخ را به هم متصل می کند .

البته بستهای چپ وراست که شکلهای مثلثی را بوجود می آورند ، دارای مقاومت بهتری نسبت به قیدهای موازی می باشند .در این مورد این گونه ستونها ، بویژه ستون با قید موازی مسائل زیر بایستی رعایت کرد : الف) ابعاد بست افقی ستون کمتر از این مقادیر نباشد : L: طول وصله حداقل به فاصله مرکز تا مرکز دو نیمرخ باشد .

b : عرض وصله از 42 درصد طول آن کمتر نباشد.

T: ضخامت وصله از 35/1 طول آن کمتر نباشد .

ب) در اطراف کلیه وصله ها ودر سطح تماس با بال نیمرخها عمل جوشکاری انجام گیرد.

ج) فاصله قیدها وابعاد آن بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود .

د) در قسمت انتهایی ستون باید حتما" از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده کرد تا علاوه بر تقویت پایه ، محل مناسبی برای اتصال با بندهای فلزی به ستون به وجود آید .

هـ) در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلا" ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بالهای ستون جوش شده باشد .

ستونها با مقاطع دایره ای : معمولا" مقاطع دایره ای ( لوله ای) از قطر 2 تا 12 اینچ برای ستونها مورد استفاده قرار می گیرند .مقطع لوله در مواقعی که وسیله اتصال جوش باشد، آسانتر به کار می رود .

کاربرد لوله بیشتر در پایه های بعضی منابع هوایی ، دکلهای مختلف وخرپاسازیهای سبک است .این مقطع ها بطور کلی مقاومترند ، برای اینکه ممان اینرسی آنها در تمام جهات یکسان است .باتغییر ضخامت مقاطع لوله ای می توان اینرسی های مختلف را بدست آورد .

روش نصب نبشی بر روی کف ستونها (بیس پلیت) برای استقرار ستون : هنگام محاسبه ابعاد کف ستونها باید حداقل فاصله میله مهاری از لبه کف ستون ومحل جاگذاری نبشی با ضخامت جوش لازم برای نگه داشتن ستون ، همچنین ضخامت پلیت انتهایی ستون وابعاد ستون را با دقت بررسی کرد سپس با توجه به موارد یادشده ، به نصب نبشی واستقرار ستون به این صورت اقدام نمود .بر روی بیس پلیت ها محل کف ستون ومحل آکس را کنترل می کنیم سپس نبشی های اتصال را به صورت عمود برهم بر روی بیس پلیت جوش داده ، آنگاه ستون را مستقر واقدام به نصب دیگر نبشی های لازم کرده وآنها را به بیس پلیت جوش می دهیم .

از مزایای عمود برهم بودن دو نبشی روی بیس پلیت علاوه بر سرعت عمل واستقرار بهتر به علت تماس مستقیم ستون به بال نبشی ، اتصال جوشکاری به گونه ای درست تر واصولی صورت می گیرد .

روشن است که قبل از جوشکاری باید ستونها را هم محور وقائم نموده وعمود بودن در دوجهت کنترل گردد .پس از نصب ستونها با توجه به ارتفاع ستون وآزاد بودن سر ستون ممکن است تا زمان نصب پلها ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حرکتهایی داشته باشند که احتمالا" تاثیر نامطلوب وایجاد ضعف در جوشکاری واتصالات کف ستونها خواهد داشت به این دلیل باید پس از نصب ، فورا" به مهاربندی موقت ستونها به وسیله میلگرد یا نبشی به صورت ضربدری اقدام کرد .

طویل کردن ستونها : سازه های فلزی را اغلب در چندین طبقه احداث می کنند ، طول پروفیلها برای ساخت ستون محدود است .

با در نظر گرفتن بار وارده ودهانه بین ستونها ونحوه قرار گرفتن ستونهای کناری ، مقاطع مختلفی برای ساخت ستونها بدست می آید .

ممکن است در هر طبقه ، ابعاد مقطع ستون با طبقه دیگر تفاوت داشته باشد ، بنابراین باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن با دقت زیادی انجام شود .

محل مناسب برای وصله ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ارتفاع 45 تا 60 سانتیمتر بالاتر از کف هر طبقه یا 6/1 ارتفاع طبقه می باشد .این ارتفاع اندازه حداقلی است که از نظر دسترسی به محل اجرای جوش ونصب اتصالات مورد نیاز برای ادامه ستون یا اتصال بادبندی لازم است .

نحوه طویل کردن ستونها : ابتدا سطح تماس دوستون را بخوبی گونیا می کنند وبا سنگ زدن صاف می نمایند تا کاملا" در تماس با یکدیگر یا صفحه وصله قرار گیرد .

درصورتی که پروفیل دوستون یکسان نباشد ، باید اختلاف نمره دوستون را با گذاردن صفحات لقمه (هم سو کننده) بر ستون فوقانی را پر نمود .

سپس صفحه وصله را نصب کرد وجوش لازم را انجام داد .

اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل می شوند، تفاوت زیاد داشته باشد ، بطوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد ، در این صورت باید یک صفحه تقسیم فشار افقی بین دونیمرخ به کار برد .

این صفحه معمولا" باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد ، عمل تقسیم فشار را انجام دهد .کلیه ابعاد وضخامت صفحه ومقدار جوش لازم را باید طبق محاسبه وبر اساس نقشه های اجرایی انجام داد .

انواع اتصال ستون به فنداسیون در قاب سوله : اتصالات در سیستم قابها با اینرسی غیریکنواخت ، با اتصالات ستونهای معمولی اسکلت فلزی متفاوت است .

اتصالات در تکیه گاه ستونها در قابها با اینرسی غیریکنواخت به شکل متحرک بسیار خفیف وبه شکل تکیه گاههای (خطی مفصلی یا ریلی ، نقطه ای یا کفشکی وپیچی یا مفصلی ساده) انجام می گیرد .

1ـ اتصال خطی مفصلی یا ریلی : به این ترتیب که ستون بر صفحه شیاردارمتصل می شود .در زیر این صفحه ، صفحه بیس پلیت که درناحیه وسط آن فولادی قوی به شکل برجسته که در شیار صفحه بالایی واقع می شود قرار می گیرد وبه این صورت ستون به شکل ریلی دارای حرکت خواهد بود .

2ـ اتصال نقطه ای یا کفشکی : در این حالت نیز ستون به صفحه فولادی قوی جوش می شود ودر وسط صفحه تورفتگی به شکل مقعر جوش می گردد .

درمقابل تورفتگی مقعر، برجستگی (محدب) کاملا" به اندازه تو رفتگی ، برصفحه بیس پلیت قرار دارد .تو رفتگی مقعر در بالا وبرآمدگی محدب در پایین قراردارد تا سبب جمع شدن آب در زیر ستون نگردد .

3ـ اتصال پیچی یا مفصلی ساده : ابتدا پای ستون به صفحه بیس پلیت جوش می شود وبولت گذاری در این نوع اتصال تنها از دو عدد بولت یا مهره و واشر فنری صورت می گیرد .بدیهی است بولتها تنها در جهت محور y قرار می گیرند تا اتصال مفصلی حاصل شود .

نمونه دیگر از اتصال ساده در پای ستون به وسیله نبشی وبولت که به این نبشی ها تنها به جان ستون جوش می شوند .

انواع اتصال در گوشه