اسکلت فلزی

اسکلت فلزی در روحا صنعت به تحلیل آن می پردازیم

سازه فلزی یکی از اصولی ترین انواع سازه ها است که در ساختمان ها و سازه های صنعتی استفاده می شود. این نوع سازه ها از قسمت های فلزی تشکیل شده و به دلیل خواص منحصر به فرد فلزات، دارای مقاومت و استحکام فوق العاده ای می باشند.

تاریخچه سازه فلزی به قدمتی بسیار قدیمی بازمی گردد و از زمان های بسیار دور در ساخت و سازها استفاده می شده است. در گذشته، این نوع سازه ها بیشتر در ساختمان های صنعتی و پل ها مورد استفاده قرار می گرفتند. اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از متریال های جدید، سازه های فلزی در ساختمان های مسکونی نیز بکار می روند. از مزایای سازه های فلزی می توان به سرعت و آسانی ساخت، مقاومت در برابر زلزله، مقاومت در برابر حریق و همچنین قدرت بالای آنها اشاره کرد.

اسکلت فلزی چیست؟

اسکلت فلزی یک روش ساخت و ساز است که به کمک قطعات فلزی پیش ساخته شده، ساختمان ها و سازه هایی را می سازد. این قطعات از فولاد، آهن یا آلومینیوم تشکیل شده و به هم پیوسته تا طبقات و سازه های مختلف را شکل دهند. در واقع، می توان این روش را به عنوان یک اسکلت کامل برای ساختمان ها تصور کرد که در آن زیرساخت فلزی به عنوان استوانه های عمودی، تیرها و تیرچه ها عمل می کنند.

اسکلت فلزی به دلیل خواص باربری بسیار بالا و استحکام سازه، در ساختمان های بلند بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، این روش ساخت سازه هایی با طراحی های پیچیده و باز شده را نیز امکان پذیر می سازد. برای مثال، برجها، پل ها و سالن های ورزشی از این روش ساختمانی استفاده می کنند.

یکی از روش های ساخت و ساز جدید است که طرفداران بسیاری دارد،و در ساختمان ها استفاده می شود.

امروزه ساخت و سازها در دو شکل می باشند:سازه های بتنی و سازه های فلزی، اسکلت فلزی متشکل از فولاد،ستون و تیر است.پایه ای ترین مصالح در اسکلت فلزی فولاد می باشد که یکی از پراهمیت ترین مصالح در صنایع ساخت و ساز می باشد.

از قابلیت های مهم آن مقاومت بالا،شکل پذیری و جوش پذیر بودن آن است.

اسکلت فلزی سازه ای است متشکل از تیر ها و ستون ها که به صورت افقی و عمودی قرار می گیرند و با دو اتصال به شکل جوش یا پیچ  مهره متصل می شوند.سازه های فلزی وزن کمتر و در برابر هرگونه ضربه و اتفاقات طبیعی مانند زلزله مقاومت بیشتری دارند.

علت استفاده از سازه فلزی چیست؟

هر بنا و سازه‌ای دارای علت وجود خود است، و از جمله جنبه‌های مهم در طراحی و ساخت سازه‌ها، استفاده از مواد سازنده مناسب است. یکی از انتخاب‌های شایع در ساخت سازه‌های صنعتی و عمومی، استفاده از سازه‌های فلزی است.

سازه‌های فلزی از جمله برج‌ها، پل‌ها، سوله‌های صنعتی، ساختمان‌های اداری و مسکونی است که از فولاد، آهن، آلومینیوم و سایر فلزات به عنوان ماده سازنده آنها استفاده می‌شود. علت انتخاب سازه‌های فلزی می‌تواند به امکانات و ویژگی‌های منحصر به فردی که این مواد ارائه می‌دهند، بازگردانده شود.

بهتر است بدانید: اسکلت فلزی پیش ساخته

علت استفاده از اسکلت فلزی در صنعت و ساختمان چیست؟

در صنعت ساختمانی، استفاده از اسکلت فلزی یکی از روش‌های مهم برای احداث ساختمان‌های بلند و پایدار است. اسکلت فلزی شامل استفاده از قطعات فلزی قوی و مقاوم است که به صورت ستون‌ها، بالکن‌ها و بلندگوها در ساختمان قرار می‌گیرند.

یکی از علت‌های استفاده از اسکلت فلزی در صنعت ساختمان، قدرت بالای فلزات است. فلزات مانند فولاد، آهن و آلومینیوم دارای خواص مکانیکی بسیار برتری نسبت به سایر مواد ساختمانی هستند. این خواص شامل مقاومت بالا در برابر فشار، کشش و خمش، استحکام سطحی، مقاومت در برابر حرارت و آتش، انعطاف‌پذیری و استحکام در برابر لرزه‌های زمینی است.

انواع سازه های فولادی

سازه های فولادی یکی از اصلی ترین و مهم ترین اجزای ساختمان های مدرن می‌باشند. با وجود تنوع بسیاری در ساختمان های فولادی، آنها در بسیاری از ساختمان ها و پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سازه های فولادی به دلیل مزایایی مانند سبکی، مقاومت، انعطاف پذیری و زمان کوتاه ساخت در بسیاری از طرح های ساختمانی ترجیح می‌شوند. همچنین، سازه های فولادی معمولاً قابلیت بالایی در برابر زلزله و حریق دارند که برای مناطق با فعالیت زلزله بالا بسیار حائز اهمیت است.

مشخصات مکانیکی فولاد

۱. مقاومت کششی: مشخصه‌ی مهمی است که در مورد فولاد باید ارائه شود. این مشخصه به ما نشان می‌دهد که فولاد تا چه حد می‌تواند نیروها و فشارهای بیرونی را تحمل کند و از شکستن و ترکیدن جلوگیری کند.

۲. مقاومت خمشی: این مشخصه به ما نشان می‌دهد که فولاد در برابر نیروهای خمشی قوی که به آن وارد می‌شود، چقدر مقاوم است و از شکستن تحت اثر این نیروها جلوگیری می‌کند.

۳. مقاومت ضربه: این مشخصه به ما نشان می‌دهد که فولاد چقدر می‌تواند ضربه‌ها را جذب کند و از شکستن تحت تاثیر ضربه‌های قوی جلوگیری کند.

۴. مقاومت فشاری: این مشخصه به ما نشان می‌دهد که فولاد در برابر نیروهای فشاری چقدر مقاوم است و از تغییر شکل غیرقابل بازگشت جلوگیری می‌کند

نحوه محاسبه قیمت اسکلت فلزی:

می توان گفت قیمت ساخت اسکلت فلزی به قیمت روز آهن آلات وابسته است،زیربنا و سقف انتخابی هم در آن تاثیرگذار است.

اجرای اسکلت فلزی چگونه انجام می شود؟

توضیح اجرای اسکلت فلزی

در اجرای اسکلت فلزی، ابتدا نقشه‌های ساختمانی طراحی و تهیه می‌شود. سپس، قطعات فلزی مورد نیاز بر اساس این نقشه‌ها ساخته می‌شوند. این قطعات شامل ستون‌ها، تیرها و پیچ‌های سازه‌ای هستند. در مرحله بعدی، قطعات فلزی به یکدیگر متصل می‌شوند و ساختار اسکلتی شکل می‌گیرد. در انتها، اسکلت فلزی با استفاده از روش‌های مختلفی نظیر جوشکاری یا پیچ‌گیری به سایر عناصر ساختمانی تثبیت می‌شود.

قطعات مورد استفاده در اجرای اسکلت فلزی

در اجرای اسکلت فلزی، از قطعات مختلفی استفاده می‌شود. ستون‌ها از جنس لوله‌های فلزی ساخته می‌شوند و وظیفه حمایت از سقف را بر عهده دارند. تیرها نیز از جنس لوله یا بیمارستانی ساخته می‌شوند.

مزایای سازه اسکلت فلزی

تغییرات بزرگ در صنعت ساختمانی از جمله استفاده از سازه اسکلت فلزی باعث شده است که مزایای فراوانی برای طراحان و سازندگان به همراه داشته باشد. در اینجا به برخی از این مزایا اشاره می‌شود:

•  اقتصادی: استفاده از سازه اسکلت فلزی از لحاظ مالی بسیار اقتصادی است. به دلیل سبکی و پایداری این نوع سازه، هزینه‌های اجرایی و بازسازی آن کمتر از سایر سازه‌ها است.
• سرعت اجرا: از آنجا که قطعات فلزی سازه اسکلت فلزی در کارخانه تولید می‌شوند و در محل ساختمان فقط جمع‌آوری می‌شوند، زمان اجرای سازه به شدت کاهش می‌یابد و پروژه‌ها به طور سریعتر تحویل داده می‌شوند.
•  انعطاف پذیری: سازه اسکلت فلزی به راحتی قابل تغییر و بهبود است.

ده مزیت استفاده از اسکلت فلزی:

1. اسکلت فلزی در مقابل دیگر انواع اسکلت ساختمان وزن کمتری دارد و سبک تر است.
2. فولاد به کار برده شده در آن مقاومت بسیار بالایی دارد پس برای ساختمان هایی با طبقات زیاد مناسب است و می تواند در بخش هایی که زمین سستی دارند مفید باشد.
3. نصب آن نسبت به بتن و اسکلت های دیگر سریعتر است و زمان کمتری می گیرد.
4. می شود آن را گسترش داد به بخش های جدیدی بعد از اتمام پروژه به آن اضافه کرد.
5. عمر این ساختمان های طولانی است.
6. اگر اشتباهی در شکل کلی اسکلت پیش بیاید می توان با تغییراتی آن را اصلاح کرد.
7. به خاطر تغییر پذیری آن می توان در مصالح صرفه جویی کرد.
8. به دلیل خاصیت ارتجاعی در برابر ضربات مقاومند.
9. برای حل مشکل در شک سازه می توان آن را تغییر داد.
10. فضای کمتری اشغال می کنند.

شرکت روحا صنعت و اسکلت فلزی :

شرکت فنی و مهندسی  روحاصنعت یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده سازه های سنگین فلزی می باشد،این شرکت پروژه های خود را به نحو احسن و در کمترین زمان اجرا و به اتمام رسانده و تجربیات خود را در این امر به کار می گیرد.
شرکت روحا صنعت در پیاده سازی اسکلت فلزی کارشناسان حرفه ای خود را با کمک تکنولوژی روز برای انجام پروژه های شما بکار می گیرد.

معایب اسکلت فلزی  :

• ممکن است در محیط های مرطوب دچار خوردگی شود
• ممکن است در بعضی موارد جوش فلزات بهترین شکل آن ها نباشد
• در دمای بالا ممکن از در مقاومت ساختمان تاثیر بگذارد

معایب ساختمان های فولادی

1. عدم مقاومت دربرابر حرارت

معایب ساختمان های فولادی شامل عدم مقاومت دربرابر حرارت است. فلزات مانند فولاد در برابر حرارت حساس هستند و ممکن است درصورت برخورد با درجه حرارت بالا، تغییر شکل یا آسیب دیدگی داشته باشند. این مسئله می‌تواند باعث ضعف و خرابی ساختمان شود.

2. هزینه‌ی بالا

ساختمان های فولادی همچنین هزینه‌های بالایی دارند. استفاده از فولاد به علت قیمت بالای آن و هزینه‌ی بالای نیروی انسانی برای ساخت و نصب، می‌تواند سبب افزایش هزینه‌های ساختمان شود.

3. ضعف در مقابل زلزله

ساختمان های فولادی در برابر زلزله ضعف دارند. این ساختمان ها در مقابل لرزه ای که می تواند در ساختمان تولید شود، مقاومت ندارند و ممکن است درصورتی که زلزله شدیدی رخ دهد، خراب شوند.

مزایای اسکلت فلزی:

• اجرای بسیار آسان در پروژه های بزرگ
• قابلیت اجرا در مکان های شلوغ
• قابلیت تقویت پذیری
• افزایش کیفیت
• امکان اصلاح در هر مرحله از کار
• بالا بردن سطح پروژه

تاریخچه  :

در آغاز برای انجام چنین ساختمان هایی از چدن استفاده می شد،اما بعد از آهن کمکربن یا همان آهن چکش خوار استفاده شد.

و بعد جای خود را به فولاد دادند و امروزه فولاد بیشترین کاربرد را دارد.به همین دلیل است که گاهی به جای اسکلت فلزی از واژه  اسکلت فولادی استفاده می شود.

فولاد و مزایای آن باعث استفاده زیاد آن در ساخت سوله های و ساختمان ها شده است.

تاریخچه اسکلت فولادی چیست؟

اسکلت فولادی ریشه‌های قدیمی‌تری دارد که به اواسط قرن نوزدهم بازمی‌گردد، زمانی که صنعت فولادسازی در اروپا به رشد گسترده‌ای دست یافت.

در آغاز، استفاده از اسکلت فولادی در ساختمان‌ها به طراحی و ساخت ساختمان‌های بلند محدود می‌شد.

با گذر زمان و توسعه فناوری، استفاده از اسکلت فولادی در ساختمان‌هایی با ارتفاع‌های بیشتر و طراحی‌های خلاقانه‌تر ممکن شد.

اسکلت فولادی به دلیل وزن سبک، قابلیت انعطاف‌پذیری و مقاومت بالا در برابر زلزله و آتش، به سرعت محبوبیت یافت.

در دهه ۱۹۶۰، استفاده از اسکلت فولادی در ساختمان‌های تجاری و آپارتمان‌ها به طور گسترده‌ای افزایش یافت.

تاریخچه ساختمان‌های فولادی به چه زمانی می رسد؟

نخستین کاربرد فولاد در ساختمان‌ها

استفاده از فولاد در ساختمان‌ها به قدمتی بالغ بر ۲۵۰ سال برمی‌گردد. نخستین کاربرد فولاد در ساختمان‌ها در دوران صنعتی شکوفا شروع شد و با توسعه فناوری ساخت و تولید فولاد به مقاصد مختلف، از جمله ساخت ساختمان‌های بلند، پل‌ها و تونل‌ها استفاده شد.

تأثیر انقلاب صنعتی بر ساختمان‌های فولادی

انقلاب صنعتی در قرن نوزدهم تأثیر بسیاری بر روی ساختمان‌های فولادی داشت. با پیدایش دستگاه‌های تولید فولاد پیوسته، استفاده از فولاد به عنوان ماده اولیه در ساختمان‌ها رواج یافت. این تغییر در تولید فولاد و استفاده از آن در ساختمان‌ها، به رشد جهشی در صنعت ساختمان‌سازی منجر شد.

نقش فولاد در ساختمان‌های فلزی

تفاوتی بین ساختمان‌های فلزی و بتنی وجود ندارد؛ هر دو نوع ساختمان از فولاد استفاده می‌کنند. اما میزان مصرف فولاد در ساختمان‌های فلزی بیشتر است. فولاد، به دلیل خاصیت‌های خود مانند استحکام بالا و قابلیت اطمینان، یکی از محبوب‌ترین مواد ساختمانی است. همچنین، قیمت مناسب و مقاومت در برابر زلزله باعث شده است که فولاد انتخاب اول برای ساخت ساختمان‌های فلزی باشد.

بهره‌وری بالاتر با استفاده از فولاد

استفاده از فولاد در ساختمان‌های فلزی منجر به افزایش بهره‌وری می‌شود. فولاد، به دلیل خاصیت سبک و قابل حمل بودن، مزیت‌هایی در حمل و نقل و ساخت ساختمان‌ها دارد. همچنین، به دلیل اینکه فولاد با سرعت بالا قابل ساخت است، زمان ساختمان‌سازی کاهش می‌یابد و هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌شود.

تاثیر مصرف فولاد در ساختمان‌های فلزی بر نگهداری و طول عمر آن‌ها

مصرف فولاد در ساختمان‌های فلزی یکی از عوامل مهم در تعیین نگهداری و طول عمر آن‌ها است. فولاد به دلیل خصوصیاتی که دارد، از جمله مقاومت بالا و انعطاف‌پذیری، به عنوان ماده‌ای ایده آل برای استفاده در ساختمان‌های فلزی محسوب می‌شود. تاثیر مصرف فولاد در افزایش استحکام و سختی ساختمان، سازگاری با شرایط آب و هوایی مختلف و کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری را نیز دارد.

تنوع فولاد در ساختمان‌های فلزی

مصرف فولاد در ساختمان‌های فلزی با توجه به تنوع آن، امکان استفاده از انواع مختلفی از فولاد را فراهم می‌کند. فولادهای مختلفی با خصوصیات متفاوت از جمله مقاومت بالا در برابر ضربه، آتش و زلزله، انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری وجود دارند.

روش‌های طراحی سازه‌های فولادی ساختمانی

سازه‌های فولادی ساختمانی بسیار پرکاربرد و مقاوم هستند. روش‌های طراحی مختلفی برای آنها وجود دارد. یکی از روش‌های معمول طراحی سازه‌های فولادی ساختمانی استفاده از الگوهای هندسی همسان در ساختار است. این روش، قابلیت ایجاد کمترین تنش‌ها و استحکام بیشتر را دارد.

روش دیگری که می‌توان در طراحی سازه‌های فولادی ساختمانی استفاده کرد، استفاده از تیرها و ستون‌های تقویت شده است. این روش، قابلیت تحمل بارهای سنگین را به سازه‌ها می‌دهد و از ظرفیت وزنی سازه بهره بیشتری گرفته می‌شود.

طراحی سازه‌های فولادی ساختمانی می‌تواند با استفاده از روش تقسیم بار انجام شود.

1. روش تقسیم بار: تحلیل استاتیکی قاب های فولادی

در این روش، سازه به عنوان یک سیستم استاتیک مورد تحلیل قرار میگیرد. روش تقسیم بار از تحلیل استاتیکی برای تقسیم بارهای عملیاتی به سازه ها به صورت مساوی استفاده می کند. این روش بر اساس فرضیه استفاده از برآورد های تقریبی برای تعیین بارهای نهایی است.

2. روش تقسیم بار: ماتریس عقبگردانی

این روش بر اساس تحلیل واکنش های نهایی سازه است. در این روش، بارهای عملیاتی بر روی سازه اعمال می شوند و با استفاده از ماتریس عقبگردانی، بارهای نهایی در سازه تعیین می شوند. این روش می تواند برای تقسیم بارها در سازه های فولادی مورد استفاده قرار گیرد.

3. روش تقسیم بار: مدلسازی اجزای محدود

قاب های فولادی می توانند به کمک روش تقسیم بار توسط مدلسازی اجزای محدود تحلیل شوند.

فرق اسکلت فلزی و بتنی چیست؟

فرق اسکلت فلزی و بتنی در ساختمان ها مهم است و در انتخاب متود ساخت تاثیرگذار است. در ادامه با برخی از تفاوت های اساسی بین این دو نوع اسکلت آشنا خواهیم شد.

1. مقاومت:

یکی از اصلی ترین تفاوت ها در مقاومت است. اسکلت فلزی به دلیل استفاده از فلزهای مقاوم می تواند بارهای بیشتری را تحمل کند در حالی که اسکلت بتنی به دلیل کمترین قدرت انعطاف پذیری، مقاومت کمتری دارد.

2. وزن:

اسکلت فلزی به دلیل استفاده از مواد خنک و سبک تر از اسکلت بتنی است. این موضوع باعث می شود که ساختمان های با اسکلت فلزی به طور کلی سبک تر و کم وزن تر باشند و بتوانند در زمان کمتری ساخته شوند.