ساختمان‌سازی به وسیله ایجاد اسکلت فلزی و دیوارچینی یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها برای اجرای سازه ساختمان با اسکلت فلزی بوده و البته در برخی از مناطق و کشورهای جهان سوم هنوز هم رواج دارد. البته عمر مفید ساختمان‌هایی که با تیرآهن فلزی ساخته میشده، حدود ۳۰ تا ۴۰ سال برای مناطق خشک یا آب و هوای معمولی و ۱۵ تا ۲۵ سال برای مناطق نم و رطوبت‌دار تخمین زده می‌شود. در این سبک، معمولاً بار و فشار سازه، خصوصاً سقف‌ها، بر روی دیوارهای آجری بوده و سقف به کمک تیرآهن شاخه‌ای چیده میشده؛ همچنین با ستون‌های میانی تقویت می‌گردد. در این مقاله، ما درباره ساخت و تعمیر ساختمان اسکلت فلزی، همچنین اجرای سقف با تیرآهن و یا تقویت ستون فلزی در خدمت شما هستیم.
- ساختمان سازی اسکلت فلزی در اصفهان و تهران که با تیر ساخته میشده حدود نیم قرن سابقه دارد.
- اکنون اکثر این ساختمان ها یا تخریب شده و یا به بازسازی و مقاوم سازی نیاز دارد.
- برای مشاوره جهت نوسازی و بازسازی ساختمان‌های فرسوده اسکلت فلزی با ما در تماس باشید.
طراحی و اجرای ساختمان اسکلت فلزی با تیر آهن
اگر در خانه ای که از عمر آن بیشتر از 20 سال گذشته زندگی می کنید احتمال اینکه سازه آن از اسکلت فلزی یا حتی چوب باشد وجود دارد. به بالای سرتان نگاهی بیاندازید. اگر سقف ساختمان از رنگ پلاستیک هست احتمالا خطوط موازی تیره رنگی را با ضخامت تقریبی 10 سانتی متر مشاهده خواهید کرد. اگر این طور است شما در حال مشاهده تیر آهن یک ساختمان اسکلت فلزی هستید که نه تنها در سقف بلکه این تیر آهن ها به تعداد مشخص و معینی در دیوارها و مناطقی از زیر سقف نیز وجود دارد.
قواعد ساختمان سازی با اسکلت فلزی و تیرآهن
فرض کنید ما ۱۵۰ متر مربع زمین در اختیار داریم که حدود ۱۰۰ متر مربع آن قرار است به عنوان واحد مسکونی ساخته شود. برای اینکه بتوانیم ۱۰۰ متر سقف را اجرا کنیم، معمولاً ۱۰ تا ۱۲ عدد تیرآهن به فاصله‌های ۸۰ تا ۱۲۰ سانتی‌متر از یکدیگر به‌صورت موازی قرار گرفته و در میان آن، آجرچینی یا بلوک‌چینی انجام می‌شود. همچنین به فاصله‌ای حدود ۳ تا ۴ متر در زیر آن، تعدادی ستون با تیرآهن‌های نمره مناسب (معمولاً IPE یا IPB) نصب می‌گردد تا بار سقف روی این ستون‌ها توزیع شود.
اجرای ستون سقف تیر آهن
در این سبک از اجرای ساختمان، اسکلت فلزی نقش اصلی در تحمل بارهای وارد بر سازه را بر عهده دارد. تیرآهن‌ها به‌عنوان اسکلت اصلی سقف، و ستون‌ها به‌عنوان نگهدارنده عمودی، وظیفه انتقال وزن سقف به فونداسیون را ایفا می‌کنند. استفاده از تیرآهن در اجرای سقف، علاوه بر صرفه‌جویی در زمان، به دلیل استحکام بالا و قابلیت اجرا در شرایط مختلف آب‌وهوایی، انتخابی مناسب برای بسیاری از سازه‌های مسکونی و تجاری محسوب می‌شود.
برای اجرای دقیق‌تر، باید نقشه مهندسی سازه توسط مهندس محاسب تأیید شود تا میزان بار مجاز و نوع تیرآهن و ستون‌ها براساس شرایط خاک، تعداد طبقات و نوع سقف مشخص گردد.
جوشکاری تیرآهن‌ها و اتصال اجزاء فلزی:
پس از نصب تیرآهن‌ها و ستون‌ها، اتصال قطعات فلزی از طریق جوشکاری انجام می‌شود. این مرحله اهمیت زیادی دارد زیرا اتصال‌های جوشی باید کاملاً محکم و با کیفیت باشند تا سازه استحکام کافی در برابر بارهای وارد شده به‌ویژه در شرایط زلزله و نیروهای جانبی داشته باشد.
در جوشکاری تیرآهن‌ها، از انواع جوش‌های الکتریکی و CO2 استفاده می‌شود. همچنین برای ایجاد اتصالات مقاوم‌تر، معمولاً از جوش‌های نفوذی و جوش‌های شیاری بهره گرفته می‌شود. این جوش‌ها در محلی که تیرآهن‌ها به یکدیگر وصل می‌شوند، باید با دقت بالا انجام شوند تا از هرگونه ترک‌خوردگی یا ضعف در اتصال جلوگیری شود.
پوشش‌دهی و حفاظت از تیرآهن‌ها:
پوشش‌دهی تیرآهن‌ها در واقع یکی از مهم‌ترین مراحل بعد از جوشکاری است. این مرحله برای حفاظت از تیرآهن‌ها در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی به ویژه در مناطق مرطوب و شرجی ضروری است.
برای این منظور، تیرآهن‌ها معمولاً با پوشش‌های رنگی ضدزنگ یا پوشش‌های گالوانیزه (فلز روی) پوشانده می‌شوند. در برخی موارد، برای مقاومت بیشتر در برابر شرایط خاص، از پوشش‌های اپوکسی یا کورتن استیل استفاده می‌شود. این پوشش‌ها علاوه بر جلوگیری از زنگ‌زدگی، از فرسایش و کاهش عمر مفید تیرآهن‌ها نیز جلوگیری می‌کنند.
مقاوم‌سازی ساختمان اسکلت فلزی:
برای تقویت سازه و مقاوم‌سازی اسکلت فلزی، به‌ویژه در برابر زلزله، باید از سیستم‌های مهاربندی فلزی، کاشت میلگرد یا دیوارهای برشی استفاده شود. این سیستم‌ها باعث توزیع بهتر نیروها و افزایش پایداری سازه در برابر حرکات جانبی می‌گردند.
همچنین در برخی موارد، تقویت ستون‌ها با شمع‌های بتنی یا فولادی انجام می‌شود تا مقاومت بیشتری در برابر نیروهای فشاری و کششی داشته باشند. طراحی سیستم‌های ضدزلزله به کمک تکنولوژی‌های نوین در جوشکاری و اتصالات، امری حیاتی در ساخت و اجرای سازه‌های مقاوم فلزی است.
خطرات جانبی اسکلت فلزی فرسوده و نیاز به تعمیر فوری
اگر به تازگی متوجه فرسودگی و آسیب‌های احتمالی در اسکلت فلزی ساختمان شده‌اید، بهتر است خیلی جدی‌تر به این مسئله نگاه کنید. بروز فرسودگی و آسیب به تیرآهن‌ها و ستون‌های فلزی تهدیدات جدی را برای امنیت جان ساکنین و همچنین ساختار کلی ساختمان ایجاد خواهد نمود. حتی در برخی موارد با وجود اینکه شاید وضعیت ظاهری ساختمان در یک نگاه ممکن است مشکل چندانی به چشم نخورد، اما تغییرات داخلی شاید خطرات پنهان و جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد.
خطرات جانبی فرسودگی تیرآهن‌ها و ستون‌ها
وقتی درباره یک ساختمان فرسوده و قدیمی باهم صحبت می کنیم طبیعتا احتمال آسیب و مشکلات بسیار جدی از نظر مالی و جانی وجود دارد. حتی برای ساکنین خانه های مجاور! مهم ترین خطرات عدم تعمیر و تقویت ساختمان تیر آهن و اسکلت فلزی را مرور می کنیم
خوردگی و کاهش مقاومت سازه‌ای
یکی از رایج‌ترین علائم فرسودگی در اسکلت فلزی، خوردگی است که به مرور زمان باعث کاهش قدرت باربری سازه می‌شود. این آسیب ممکن است در ابتدا به نظر غیرمهم برسد، اما در شرایط خاص و تحت فشار اضافی می‌تواند منجر به فروریختگی و آسیب به جان افراد شود.
اتصالات ضعیف و ترک‌های داخلی:
حتی اگر اتصالات جوشی به‌ظاهر سالم به نظر برسند، ترک‌های داخلی ممکن است به مرور زمان گسترش یابند. این ترک‌ها می‌توانند باعث شکست ساختار در برابر فشارهای ناشی از تغییرات دما یا بارهای غیرمنتظره شوند.
خطرات ناشی از عدم تقویت صحیح:
در صورت نادیده گرفتن تعمیرات و عدم تقویت ستون‌ها و تیرآهن‌ها به موقع، احتمال شکست جزئی یا کامل سازه در برابر بارهای سنگین وجود دارد. این می‌تواند به آسیب‌های جدی و حتی خطرات جانی منجر شود که غیرقابل جبران هستند.
برای تقویت ساختمان تیر آهنی چه کاری باید انجام دهید؟
مشاوره با معمار یا مهندس سازه در واقع اولین قدم برای جلوگیری از بروز مشکلات جدی برای ساختمان های قدیمی تیر آهنی است. فراموش نکنید که این مسئله نه تنها مربوط به ظاهر ساختمان بلکه امنیت جان شما و دیگر ساکنین است. تعمیر فوری اسکلت فلزی نه تنها برای افزایش عمر ساختمان بلکه برای حفظ پایداری ساختار ضروری است.
ابتدا باید با یک معمار متخصص صحبت کنید تا وضعیت دقیق سازه را بررسی کرده و فورا اقدامات لازم برای ترمیم و تقویت تیر آهن ها خصوصا ستون ها انجام شود. در بسیاری از مواقع معمار می‌تواند با استفاده از روش‌های مدرن تعمیرات اسکلت فلزی مانند جوشکاری، تقویت اتصالات یا استفاده از پوشش‌های ضدزنگ، مشکلات یمنی و سستی یک ساختمان اداری یا مسکونی ضعیف را برطرف کرده و ایمنی اصولی و قابل سکونت بودن را تضمین کند.
چرا با معمار صحبت کنید؟
- تخصص و تجربه معمار: معماران با دانش و تجربه کافی می‌توانند مشکل سازه‌ای را به طور دقیق شناسایی کرده و بهترین راه‌حل‌های تعمیراتی را پیشنهاد دهند. آنها همچنین می‌توانند روند اصلاح و تقویت را مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی انجام دهند.
- توصیه‌های فنی برای تعمیرات: معمار با توجه به وضعیت آسیب‌دیدگی، ممکن است توصیه کند که برخی از تیرآهن‌ها یا ستون‌ها باید به‌طور کامل تعویض شود یا اینکه تقویت گردد. این اقدامات اگر مهندسی شده باشد، جلوی هر گونه خطر احتمالی را خواهد گرفت.
- اطمینان از ایمنی و پایداری ساختمان : بروز فرسودگی در سازه های فلزی ساختمان ممکن است در کوتاه‌مدت خطری نداشته باشد، اما به مرور زمان، این کاهش مقاومت فلز قطعا خطرات جدی را برای ساکنان در پی دارد. معمار در هنگام بازسازی و حتی تعمیرات کلی با در نظر گرفتن جوانب مختلف می‌تواند به طور موثر از خطرات و آسیب ها جلوگیری کند.
نتیجه‌گیری:
در نهایت، اگر متوجه فرسودگی اسکلت فلزی یا مشکلات احتمالی در سازه ساختمان شدید، به هیچ وجه آن را نادیده نگیرید!خطرات ناشی از فرسودگی تیرآهن‌ها و ستون‌ها می‌تواند آسیب‌های جبران‌ناپذیری به ساختار ساختمان وارد کند و حتی این شرایط نا به سامان جان افراد تهدید می‌شود. به همین دلیل، پیشنهاد می‌کنیم که هر چه سریع‌تر با یک معمار متخصص تماس بگیرید تا اقدامات لازم برای تعمیر و تقویت انجام شود و از خطرات احتمالی جلوگیری کنید.