ساخت خر پاي مشبك فولادي

از نظر صرفه جويي اقتصادي در استفاده از يك پروفيل نبشي استاندارد ، خر پاهاي مشبك فولادي اغلب از يك پروفيل نبشي استاندارد فولادي ساخته مي شوند . براي تيرهاي مايل و كش خر پا از دو نبشي با بالهاي پشت به پشت و براي ديگر اعضاي كششي و فشاري خر پا از يك نبشي استفاده مي شود .
روش معمول براي اتصال اعضاي خر پاي فولادي استفاده از صفحه وصله يا لچكي فولادي است كه متناسب با تعداد پيچها يا پرچهاي هر اتصال بريده مي شود . صفحه فولادي تخت لچكي در بين دونبشي تيرهاي مايل و كش خر پا و به اعضاي كششي و فشاري داخلي متصل مي گردد صفحه زير سري كه به پاي هر يك از خر پاها متصل مي شود ، امكان اتصال به صفحه سرستون را فراهم مي سازد .

اعضاي خر پا را مي توان از طريق لچكيها به يكديگر پيچ يا پرچ كرد . انتخاب نوع اتصال به اقتصادي بودن ساخت ، حمل و نقل و برپايي بستگي دارد . اعضاي كم خر پاهاي دهانه كوچك به يكديگر پيچ مي شوند و اعضاي زياد خر پاهاي دهانه متوسط به جز در قسمت مياني دهانه اتصال پرچي مي شوند تا بتوان خر پا را به صورت دو تكه به محل ساختمان حمل كرد و براي برپايي به يكديگر پيچ نمود .

باد بندي ساختمانهاي قابي خر پاي مشبك :
عمق قابل توجه نقطه مياني دهانه خر پاها و شبكه اعضاي خر پا و صلبيت كافي جهت تحمل بارهاي مرده و تحميلي ( زنده ) روي بام فراهم مي سازد . اتصال صلب ستونها به پي عا نيز مقاومت و صلبيت كافي براي مقاومت در بابر بارهاي افقي ناشي از فشار باد بر روي ديوارهاي جانبي ساختمان به وجود مي آورد .
ديوارهاي سه گوش انتهايي ساختمانهاي قابي خر پا مشبك با اتصال شاهتيرهاي بادبند در سطح كش خر پا در مقابل بارهاي افقي باد تقويت مي شوند تا با ايجاد يك شاهتير مشبك بارهاي ديوار سه گوش انتهايي به كناره هاي سازه منتقل گردد . براي ايجاد تقويت بيشتر در برابر فشارهاي افقي باد برروي ديوارهاي جانبي و ديوار سه گوش انتهايي ، اين ديوارها با بادبندهاي عمودي تقويت مي شوند .

مهاربندي تيرهاي مايل خر پاها كه در بين خرپاهاي مجاور انتهاي ساختمان انجام مي شود ، به منظور قائم كردن قابها در طول برپايي و ايجاد تقويت اضافي در مقابل فشارهاي افقي باد صورت مي كيرد . مهلربندي ديوار نيز به منظور قائم كردن زوايياي ساختمان در طول برپايي و تقويت ديوارها در مقابل فشار باد انجام مي سود .

ساخت بام تير مشبك :
مزيت بام خرپامشبك مقاومت و صلبيت آن است كه توسط عمق قابل توجه خرپاها در ميانه دهانه به وجود مي آيد . با افزايش دهانه ، عمق خرپا در ميانه دهانه و حجم فضاي بلااستفاده بام آن چنان افزايش مي يابد كه معمولا استفاده از شكل ديگري از ساخت بامهاي دهانه متوسط و بزرگ امري اقتصادي است . يك بام تير مشبك در استفاده از مصالح از كارآيي سازه اي كمتري نسبت به بام خرپا مشبك با دهانه مشابه برخوردار است ، اما براي كاهش دادن حجم فضاي بلا استفاده زير بام آن را مي توان با شيب كمتري احداث كرد .

يك بام تير مشبك از يك مجموعه تير مشبك دوخم تشكيل مي شود كه به صورت بام تير مشبك شيبدار متقارن يك طبقه تك دهانه در بين ستونها قرار مي گيرند تيرهاي مشبك از پروفيلهاي استاندارد نبشي فولادي يا معمولا از پروفيلهاي لوله فولادي ساخته مي شوند كه پس از برش خوردن و جوش دادن به يكديگر به كمك اتصالات پيچي ميانه دهانه به صورت دوتكه در محل ساختمان به هم متصل
مي شوند تا كار حمل ئ نقل آنها به آساني صورت بگيرد . صفحات انتهايي جوش شده به تيرهاي مشبك به بالهاي ستونهاي فولادي با مقطع ( I ) شكل پيچ مي شوند .

ورقهاي پروفيلي فولادي پوشش خارجي و سقف بام :
ورقهاي نازك فولادي مقاومت ناچيزي در برابر انتقال گرما از خود نشان مي دهند .، نا آنجا كه قرار دادن نوعي عايق حرارتي در زير يا بالاي ورقها به عنوان سدي در برابر انتقال زياد گرما ضرورت پيدا مي كند . اصطلاح پوشش در مورد ورقهايي به كار مي رود كه لفاف خارجي سازه را تشكيل مي دهند و علاوه بر ايجاد حفاظت در برابر باد و باران ، وزن خود و بارهاي تحميل باد و برف را نيز تحمل مي كنند از آنجا كه ورقهاي پوشش خارجي بام به عنوان سدي در برابر آب و هوا عمل مي كنند ، عايق بندي حرارتي را بايد در زير آنها قرار داد يا نصب كرد .

پي ها :
پي ساختمان بخشي از زير سازه است كه با تماس مستقيم با زمين ، بارها را بدآن منتقل ميسازد .زير سازه بخشي از ساختمان يا سازه است كه در زير سطح طبيعي يا مصنوعي قرار دارد و تكيه گاه روسازه را فراهم مي سازد. در عمل پايه بتني ديوارها جرزها و ستونها و پيهاي گسترده و شمعي را پي مي نامند .
زمين اصطلا حي است كه به سطح زمين اطلاق مي گردد و تركيب آن در محدوده پنج گروه زير تغيير مي كنند:
(۱) سنگها
(۲) خاكهاي غير چسبنده
(۳) خاكهاي چسبنده
(۴) تورب و خاكهاي آلي
(۵) خاك دستي و خاكريز

سنگها شامل رسوبات زمين شناسي سخت و صلب كاملا به هم چسبيده اي نظير گرانيت و ماسه سنگ و سنگ آهك هستند و خاكها رسوبات زمين شناسي چسبنده نسبتا نرم و سستي نظير شن و ماسه و خاك رس را شامل ميشوند . بر خلاف سنگها و خاكها و خاك دستي و خاكريز در زير فشار بارهاي ساختمان بر روي پي هاي متراكم مي شوند.

مشخصات عملكردي پي :
طراحي پي يك ساختمان براي انتقال بارها به زمين طوري صورت ميگيرد كه با محدود شدن حركات تاثير منفي در مشخصات عملكردي ساختمان گذاشته نشود . حركات پي ها ميتواند از بار ساختمان بر روي زمين يا از حركات زمين مستقل از بار ناشي شود . حركات زميني ناشي از بار ساختمان بر روي پي ها به نشست ساختمان در اثر متراكم شدن خاك زير پي ها منجر مي گردد و يا در اثر اضافه بار به گستردگي برشي مي انجامد .

حركات نشستي در خاكهاي غير چسبنده اي نظير شن و ماسه در حين در پاي ساختمان روي مي دهد و اين نشست را ( نشست آني ) مي نامند در خاكهاي چسبنده اي مانند خاك رس نشست به صورت تدريجي همراه با خارج شدن آب يا آب و هوا از منافذ موجود در خاك صورت مي گيرد اين نشست كه ممكن است كه تا چندين سال پس از تكميل ساختمان ادامه يابد ، ( نشست تحكيمي ) ناميده مي شود محمدود ساختن حركت پي در طراحي آن پيش بيني مي شود تا از آسيب ديدن تاسيسات و لوله هاي فاضلاب اجتناب شود و حركت نسبي ميان بخشهاي مختلف پي محدود گردد ، چرا كه در غير اين صورت اين پديده به تابيدگي

سازه و آسيب ديدن نازك كاريها ، پوشش يا اعضاي سازه اي منجر مي گردد . آن دسته از حركات پي كه مستقل از بارهاي ساختمان انجام مي شوند به دلايل زير صورت مي گيرد : تغييرات فصلي يا تاثير رويش گياهي كه به جمع شدگي و تورم خاكهاي رس منجر مي گردد تورم ناشي از يخ زدگي ، تغيير سطح آب زيرزميني و تغييرات ناشي از دلايل طبيعي يا مصنوعي در زمين كمتر نياز دارد و علاوه بر سريع تر بودن خطر آتش سوزي نيز وجود ندارد .
اتصالات :
در اين بخش به اتصال چهار تير به يك ستون مي پردازيم در اين جا نبشي اتصال تكيه گاه در كارگاه به ستون جوش داده مي شود تا تكيه گاه تير اصلي را به وجود آورد و نبشي اتصال تودلي به ستون جوش مي شود تا موقعيت عمودي محور طولي تير حفظ گردد ، خود تير به كمك پيچ به اين نبشي ها متصل مي گردد تيرهاي فرعي يا ثانويه بر روي نبشي هايي تكيه گاه جوش شده و به ستون قرار مي گيرد و نبشي اتصال فوقاني به تير و ستون پيچ مي شود اين روش معمول اتصال تير به ستون محسوب مي گردد ، اما به جاي اتصال جوشكاري

كارگاهي نبشي هاي تكيه گاه و تودلي مي توان از اتصال پيچي كارگاهي استفاده كرد همانطور كه در اين عكس ديده مي شود اتصال ستونهاي هم مقطع را مي توان به كمك صفحه انجام داد اما براي اتصال ستونهايي با مقاطع متقاوت از صفحه زير سري ، صفحات وصله و قطعات لايي استفاده مي شود در هر مورد براي سادگي كار اتصال ستونها در بالاي سطح كف انجام مي شود .

بست ها :
در اوايل استفاده از فولاد در ساختمان سازي اتصالات با پرچ كردن نبشي هاي اتصال به اعضاء صورت مي گرفت براي اين منظور از پرچهاي آهن ورزيده به عنوان بست استفاده مي شد و سر پرچها نيم گرد يا خزانه اي بود براي انجام اتصال پرچها تا حد سرخي گرم مي شدند و با قرار گرفتن در سوراخ فلزات مربوطه اتصال بدنه آنها با چكش كاري به شكل نيم گرد تبديل مي شد .
پرچ با سرد شدن دچار انقباض مي شود و وورقهاي اتصال را محكم به يكديگر مي فشارد امروزه از اتصالات پرچي به ندرت استفاده مي شود و اغلب براي اتصالات محل ساختمان از

پيچ و براي اتصالات كارگاهي از جوشكاري استفاده مي شود اتصالات پيچي محل ساختمان نسبت به پرچها به كار و مهارت كمتر نياز دارد و علاوه بر سريع تر بودن خطر آتش سوزي نيز وجود ندارد .

جوشكاري :
كلمه جوشكاري بيان گر عمليات ريختن فلز مذاب به داخل محل اتصال گرم شده اي اعضاء يا ورقهاي فولادي است ، به طوري كه با سرد و جامد شدن فلز جوش كاري اين اعضاء به شكل محكمي به يكديگر مي چسبند براي انواع معيني از جوشكاري لبه اعضاي اتصال تميز شده و شكل داده مي شود فلز جوشكاري در زمان كوتاهي به صورت مذلب به داخل درز جاري مي شود و به هين دليل روشن است كه جوشكاري در حالتي كه كارگر در بالاي درز كار مي كند آسانتر از موقعيت هايي ديگر انجام مي شود جوشكاري را در كارگاه با سرعت و دقت بيشتري مي توان انجام داد زيرا در اين جا امكان كار با اعضاء بيشتر از محل ساختمان است جوشكاري به شكل وسيعي براي اتصال صفحات و نبشي هاي اتصال به اعضاي فولادي سازه به كار مي رود ، در اين حالت اتصال صفحات و نبشي ها به صورت پيش ساخته به هنگام ساخت تير ها ، خر پاها و قابهاي مشبك در كارگاه انجام مي شود .

پايه ستونها و پي ها :
از ستونهاي فولادي ساختمانهاي قابي براي تحل بارهاي سنگين استفاده مي شود و بايد اين بارها را از روي مقطع نسبتا كوچك ستونها بر روي پي هايي فولادي يا بتني توزيع كرد تا آنها نيز به نوبه خود اين بارها را بر روي خاك زيرين توزيع كند اندازه پي به ميزان بارها و ظرفيت باربري خاك زيرين بستگي دارد در مواردي كه خاك زيرين تا عمقي از سطح زمين از ظرفيتهاي باربري ضعيفي برخوردار است ،با استفاده از شمعها بارها را به چينه سفت زيرين منتقل مي كند .

صفحات زير ستون :
پايه ستونهاي فولادي به دقت طوري ماشين كاري مي شوند كه به طوري واقعي بر روي صفحات زير ستون بنشيند اين صفحات خود با جوشكاري به ستون متصل مي شوند هدف از اين صفحات زير ستون ايجاد سطح اتكاي كافي در پاي ستون جهت قرار گرفتن در پي بتني است تا علاوه بر جلوگيري از خورد شدن بتن امكان پيچ كردن ستونها به پي بتني نيز فراهم گردد دونوع صفحه مورد استفاده يكي صفحه نسبتا نازكي است به ضخامت mm 12 و ديگري شمشي تخت و ضخيم مي باشد صفحه زير ستون يا با جوش كاري به ستون متصل مي گردد و يا با استفاده از صفحات لچكي .

اتصالات تير به ستون :
اتصالات پيچي به ستونهاي قوطي شكل را مي توان با پيچ هاي بلندي انجام داد كه از تمامي مقطع ستون عبور مي كند استفاده از پيچ هاي بلند دشوار و پر هزينه است چرا كه اين امر مستلزم بالاآوردن همزمان تيرها در دو سمت مخالف ستون جهت نصب پيچ ها است .
اتصالات تيرها به ستونهاي توخالي با مقطع مربع يا مستطيل معمولا با جوش كردن صفحات ، نبشي ها يا سپري هايي اتصال به ستون انجام مي شود تيرهاي استاندارد به سپريهاي جوش شده به ستونها پيچ مي شوند و تيرهاي مشبك با پيچ كردن صفحات جوش شده انتهايي تيرها به صفحات جوش شده متصل مي گردد .