تعداد بسیار زیادی از ساختمان های جهان امروز با استفاده از اسکلت فلزی و یا بتنی ساخته شده اند. با توجه به این موضوع می توان سازه های فلزی سازه هایی هستند که برای ساخت آن ها از فولاد استفاده می شود.
این سازه ها برای اتصال به یکدیگر از روش های جوش ، پرچ و پیچ و مهره استفاده می گردد. استفاده از روش پرچ برای اتصال قطعات دارای مشکلاتی است که این مشکلات مواردی مانند زنگ زدگی، ضعیف شدن قطعات فلزی به دلیل سوراخ کاری، تولید سر و صدای بسیار زیاد در هنگام اجرا اسکلت فلزی پرچی است.
این روش با توجه به دارا بودن معایب بسیار در حال حاضر برای اتصال از اسکلت فلزی استفاده نمی کنند. از این رو ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای جایگزین بسیار مناسبی نسبت به روش های پرچ و حتی در بسیاری از مواقع نسبت به جوشی است. اما در زمان فعلی استفاده از روش پیچ و مهره به عنوان روش اتصال مناسب و قابل اطمینان، بسیار رایج و متداول گردیده است. در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای از انواع مختلف پیچ ها که مقاومت بسیار بالایی دارند، استفاده می شود.
برای ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای از پیچ ها که دارای دو روش عملکرد اتکایی و اصطکاکی هستند، مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از پیچ هایی که مقاومت بالایی دارند، در هر دو روش اتصال یعنی هم در روش اتکایی و هم روش اصطکاکی و استفاده از پیچ های معمولی تنها در روش اتصال اتکایی مجاز است.
بنابراین باید بر اساس نوع روش اتصال ، قطر و نوع پیچ و مهره های مورد نیاز در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، مشخص و طراحی گردد و این موارد در نقشه های اجرایی سازه باید ذکر شود.
در گام اول در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای، باید طراحی اسکلت پیچ و مهره صورت بگیرد. در این نقشه های اسکلتی باید قطر و نوع پیچ ها، نوع روش اتصالات از نظر اتکایی یا اصطکاکی و مواردی از این نظیر تعیین گردد.
تمامی پیچ های مورد استفاده در اتصال سازه های فلزی به یکدیگر تمامی سازه های سیستم باربر لرزه ای و نیز ستون های غیر باربر لرزه ای، باید دارای ویژگی اصطکاکی و مقاومت بالایی داشته باشند. سوراخ ها نیز باید استاندارد و در امتداد عمود بر راستای نیرو وارده باشد.
در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، عملکرد پیچ و مهره هایی که در میانه ستون ها قرار دارند، می تواند از نوع اصطکاکی یا اتکایی باشد. اما اتصالات متصل کننده هایی که در قسمت انتهایی قرار دارند باید از نوع پیچی با عملکرد اصطکاکی باشد.
پس از اتمام مرحله طراحی نقشه های اجرایی ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای ، اولین مرحله در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای بررسی و اجرای فونداسیون سازه می باشد. در این راستا در ابتدا پی کنی و گودبرداری از پروژه مورد نظر انجام می گیرد سپس بتن ریزی صورت می گیرد. در ادامه قالب بندی، آرماتوربندی و در نهایت بتن ریزی فونداسیون برای اجرای اسکلت پیچ و مهره ای انجام می شود.
در مرحله بعد از ساخت فونداسیون و پی ریزی باید ستون های سازه فلزی نصب شوند. در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای برای نصب ستون های اسکلت ، بیس پلیت هایی بر روی بخش فونداسیون قرار داده شده و به کمک پیچ و مهره ثابت می شوند. سپس ستون های سازه بر روی بیس پلیت نصب می گردند. پس از ایجاد ستون ها ، تیرها و بادبند های سازه نصب می شوند.
موارد بسیاری وجود دارد که در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای باید به آن ها توجه کنید. یکی از این نکات که بسیار مهم و از اهمیت بالایی برخوردار است، میزان عرض سوراخ های ایجاد شده در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای است.
میزان عرض مورد نیاز در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای به اندازه دو میلی متر بزرگتر از ابعاد اسمی سوراخ مشخص می شود.
در مرحله انتهایی اعضای فشاری ساخته می شوند، در محلی که در معرض فشار مستقیم است، بر کف ستون های ایجاد شده و یا در محل سطوح صاف و تنظیم شده در درز سازه ها ، تمامی سازه های متصل به یکدیگر باید در فاصله ۱/۵ برابر بعد حداکثر مقطع ساخته شده با پیچ هایی که فاصله آنها از حداکثر ۴ برابر قطر آنها از یکدیگر باشد، متصل شوند.
نکته دیگری که در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای به آن توجه ویژه ای باید کرد، این است که برای قطعاتی که تحت اثر خوردگی کم و متوسط ناشی از عوامل جوی قرار می گیرند، فاصله بین مرکز سوراخ ها نباید از ۲۴ برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و همچنین از ۳۰۰ میلیمتر بیشتر شوند. برای آن دسته از قطعاتی که تحت اثر خوردگی شدید ناشی از عوامل جوی قرار می گیرند، فاصله بین مرکز سوراخ ها نباید از ۱۴ برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و همچنین از ۲۰۰ میلی متر بیشتر شوند.
اتصال قطعات در ساخت اسکلت فلزی جوشی بسیار راحت تر و ساده تر از روش ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای می باشد.
به طور کلی از روش جوشی برای ساخت اسکلت فلزی در پروژه های کوچک تر و احداث ساختمان هایی که نقش های ساده تری دارند، بکار می رود و با توجه به این موضوع در پروژه های بزرگتر ساخت اسکلت فلزی از روش پیچ و مهره استفاده می شود.
با توجه به این نکته که ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای در کارخانه های بزرگ انجام می شود، می توان گفت اسکلت های پیچ و مهره ای دارای کیفیت بالاتری نسبت به اسکلت فلزی جوشی هستند.
یکی از معایب اسکلت های فلزی جوشی این است که عدم اجرای صحیح جوشکاری در ساخت اسکلت فلزی جوشی و عدم بازرسی صحیح جوش ها ، خسارات جبران ناپذیری را برای افراد در پی خواهد داشت.
یکی دیگر از معایب اسکلت های فلزی جوشی عدم جابجایی اسکلت ها است. ولی در مقابل امکان جابجایی و انتقال سازه در اسکلت های پیچ و مهره ای وجود دارد. همچنین در هنگام آسیب دیدن اسکلت فلزی جوشی ، تعمیر قسمت آسیب دیده تنها با روش جدا کردن قطعه آسیب دیده و متصل کردن دوباره آن امکان پذیر می باشد، اما اسکلت پیچی و مهره ای برخلاف اسکلت فلزی جوشی ، تعمیر آسان تر و سریع تری دارند. همچنین مقاومت اسکلت فلزی جوشی در برابر آتش سوزی و حرارت بسیار کمتر از اسکلت فلزی پیچ و مهره بوده و زودتر دچار آسیب و خرابی سازه می شود.
در گذشته بتن به عنوان اسکلت در ساخت و ساز های مختلف حرف اول را میزد اما امروزه و بسیاری از افراد از این نوع اسکلت استفاده می کردند اما امروزه با روی کار آمدن اسکلت های فلزی جایگزین بسیار بهتر برای بتن شدند و از این نوع اسکلت ها در بسیاری از ساختمان ها استفاده می شود. یکی از مهمترین دلایلی که استفاده از سازه های فلزی در بین مهندسین ساخت و ساز را بسیار محبوب کرده دارا بودن نصب سریع و آسان و استقامت بسیار بالا آن ها می باشد.
با توجه به وجود این ویژگی های منحصر به فرد از اسکلت های فلزی در موارد زیر به کار می رود:
برای ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای هیچ قیمت مشخص و واحدی وجود ندارد. از این رو قیمت این سازه ها را موارد بسیاری هستند که تعیین می کنند. برخی از مواردی که در تعیین قیمت ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای تاثیرگذار هستند، به شرح زیر است:
با توجه به مهارت پیمانکار اجرت اجرای پروژه مشخص می شود که این مورد با توجه به مهارت ها و میزان سابقه پیمانکار متغیر است.
اما نکته ای که وجود دارد، امکان کاهش وزن ساختمان با طراحی بهینه سازه وجود دارد، در نتیجه امکان صرفه جویی در ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای نسبت به سایر سازه های مشابه به طرز چشمگیری بیشتر است. مازاد بر این موارد، با توجه به این نکته که حجم عمده ساخت این سازه ها در کارخانه انجام می شود در نتیجه از سرعت اجرایی بالایی برخوردار می باشد، از این رو انتظار داریم که قیمت اسکلت پیچ و مهره ای از نظر میزان هزینه های صرف شده در بخش اجرا، در زمان مونتاژ، کمتر از نوع سازه جوشی باشد.