اسکلت فلزی چیست؟

در حال حاضر فولاد از مهمترین مصالح برای ساخت ساختمان و پل و سایر سازه‌های ثابت است. تنش تسلیم مورد استفاده در فولاد در بازه۲۴۰۰ تا ۷۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است که برای ساختمان های معمولی از فولاد با مقاومت ۲۴۰۰ که به آن فولاد نرمه گفته می‌شود استفاده می‌گردد. مهمترین مشخصه مکانیکی فولاد نمودار تنش _ کرنش آن می‌باشد که از روی آن تنش تسلیم و یا تنش جاری شدن بدست می‌آید.
فولاد، آلیاژ ی از آهن و کربن است که کمتر از ۲ درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عمومأ در حدود ۳ درصد کربن و ناخالصیهای دیگری مانند فسفر، سولفور، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود می‌باشد. ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد، از چهار روش اصلی استفاده می‌شود. این روشها عبارتند از: روش کوره باز، روش دمیدن اکسیژن، روش کوره برقی، روش خلاء.

برای بسیاری از کارفرمایان این سوال پیش می آید که از کدام روش برای ساخت و ساز  استفاده کنند. امروزه ساخت و ساز در دو روش  سازه بتنی و فلزی رایج است. اغلب اوقات در ساخت و سازها از سازه های بتنی استفاده می کنند اما در ادامه این مقاله سعی داریم شما را با ویژگی های سازه های فلزی آشنا کنیم و مزایای آن در مقایسه با سازه بتنی را برای شما بیان کنیم تا بتوانید بهترین روش را برای ساخت و ساز انتخاب کنید.

برخی از خواص فولاد:
1- شکل پذیری
2- خاصیت خمش پذیری
3- تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت
4- جوش پذیری
5- همگن بودن
6- ضریب ارتجاعی بالا
7- وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک
8- مقاومت نسبی بالا
سازه هایی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمایند. با توجه به منحنی نیرو- تغییر مکان سازه ها هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد. فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند میزان زیادی انرژی جذب کند .

سازه‌های فولادی از لحاظ شکل ساختار:

1- سازه‌های قاب بندی شده:که مجموعه‌ای از اعضای محوری، خمشی و یا محوری خمشی اند.
2- سازه‌های پوسته‌ای: منابع نگهداری مایعات و گازها که نیروی محوری حاکم است.
3- سازه‌های معلق: که در آن نیروی کششی حاکم است.
معمولاً در کارهای عمرانی منظور از سازه‌های فولادی، سازه‌های قاب بندی شده است. نقش قاب در ساختمان انتقال بارهای مرده، زنده و زلزله و بار برف از سازه به پی می‌باشد و پایداری کلی سازه راحفظ می‌کند. برای ساخت سازه‌های ساختمانی بیشتر از پروفیل‌های نورد شده استفاده می‌شود.در صورتی که ابعاد طراحی شده مقادیر دیگری باشد می‌توان با استفاده از ورق‌های موجود در بازار پروفیل مربوطه را تهیه کرد.

سازه‌های فولادی از لحاظ نوع اتصالات:

1- اسکلت فلزی جوشی
2- اسکلت فلزی پیچ و مهره

اسکلت فلزی جوشی:

دو قطعه فلز بوسیله حرارت به یکدیگر جوش می خورند تا یک اتصال بوجود آید. جوشها برای ساخت اتصالات، جهت انتقال نیرو بین اعضای سازه و همچنین برای انتقال دادن تنشهای محاسباتی از یک قسمت عضو ساخته شده به قسمتهای دیگر به کار می روند. قوانین و ضوابط جوشکاری در ساختمان سازی بوسیله انجمن امریکایی جوشکاری ” AWS ” به صورت مدون گردآوری شده است

 اسکلت فلزی پیچ و مهره:
یکی از مهم ترین اجزای سازه های فولادی که وظیفه ی انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه گاه ها را بر عهده دارد، اتصالات میان اعضا می باشد. اتصالات پیچی به دلیل سرعت بسیار بالا در اجرا و اطمینان از رفتار آن ها، از بهترین انواع اتصال در سازه های فولادی بوده که در سال های اخیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است.

ضریب ایمنی بالا اسکلت فلزی

این سازه دارای مزایای بسیاری می باشد که باعث می شود ضریب ایمنی سازه فلزی بالا باشد. از جمله این مزایا عبارتند از :

کاهش چشمگیر وزن ساختمان ، حجم فونداسیون پایین ، در همه مراحل انجام عملیات می توان سازه را مورد تست و بازرسی قرار داد ، بدون از بین رفتن مصالح و تخریب سازه می توان اصلاح و رفع عیب کرد و همچنین امکان انجام عملیات در شرایط مطلوب کارخانه و در نتیجه دقت و کیفیت بالا در ساخت اسکلت فلزی.

سخن پایان :
این روزها استفاده از ساختمان اسکلت فلزی بسیار وسیع شده است. استفاده از اسکلت فلزی برای خلق شاهکارهای معماری و ساختمان‌ های خلاقانه برای استفاده هرچه بیشتر از انرژی به یک رقابت تنگاتنگ تبدیل‌ شده است. اسکلت فلزی باید به‌ گونه‌ای طراحی شود که جلوی هدر رفتن انرژی داخل ساختمان را بگیرد و همچنین از انرژی خارج از ساختمان مثل نور آفتاب نهایت بهره را بگیرد. معماران و مهندسان با استفاده از خاصیت فرم‌ دهی فلزات می‌توانند این ویژگی‌ ها را روی انواع اسکلت فلزی و در نهایت ساختمان اسکلت فلزی اعمال کنند.