ساختمان سازی و کاربرد آهن در آن

امروزه بیشترین کاربرد را فلز آهن در میان سایر فلزات داراست. نماد علمی این فلز Fe  میباشد که مخفف شده کلمه ferrum است. فلز آهن جز جدایی ناپذیر زندگی ما میباشد و تقریباهرچیزی را که در اطراف خود میبینید از آهن برای ساخت آن استفاده شده است. این فلز را میتوانید در لوازم آشپزخانه ، خودرو و … بیابید.

صنعت ساختمان سازی دارای مراحل مختلفی است که ترتیب انجام این مراحل دارای اهمیت بالایی میباشد.ساخت یک ساختمان نیازمند مصالح متنوعی از جمله تیر آهن ، پروفیل ، آهن آلات ، پی وی سی ، بتن و .. میباشد. حدود هفتاد درصد از مصالح ساختمانی را آهن آلات تشکیل میدهد.

از آهن در بخش های مختلف ساختمان استفاده میشود. پی ساختمان ، سقف و ستون های یک خانه همگی متشکل از آهن هستند که مقاومت ساختمان را افزایش میدهند. اولین مرحله در ساختمان سازی مرحله پی سازی میباشد.

پی سازی اولین و مهم ترین گام در جهت ساخت بنا میباشد که باعث افزایش مقاومت و استحکام پایه ساختمان میشود. پی ساختمان نیروهای وارد شده به بنا را به زمین منتقل میکند و از تحمل فشار بر کل ساختمان میکاهد.در این مقاله به معرفی انواع ساخت و ساز یک ساختمان و کاربرد آهن در آن میپردازیم.

اولین گام در عملیات پی سازی مرحله گودبرداری میباشد. در این مرحله مقدار قابل توجهی خاک از زمین برداشته میشود و باعث ایجاد گودالی بزرگ میگردد. در مرحله پی سازی بتن بطور مستقیم روی خاک قرار نمیگیرد بلکه ابتدا یک لایه سیمان روی خاک قرار داده میشود.

با انجام این کار مقاومت بتن افزایش میابد و امکان فرسایش آن به کمترین میزان ممکن تقلیل میابد. پس از آن نقشه ساختمانی که از پیش طراحی شده است بر روی زمین اجرایی شده و تمامی موارد به ترتیب اعمال میشود.

طول ، عرض و ارتفاع پی ساختمان بستگی به وزن ساختمان و تحمل خاک آن منطقه دارد. برای اجرای نقشه ساختمان های بزرگ از دوربین های نقشه برداری استفاده میشود اما برای ساختمان های کوچک از ریسمان و متر استفاده میگردد.

کاربرد میلگرد در ساختمان سازی

مرحله بعدی آرماتور بندی میباشد که باید به درستی و کاملا اصولی انجام شود زیرا اگر این مرحله به درستی انجام نگردد استحکام ساختمان به خطر میفتد. به این دلیل که اگر بتن بصورت مستقیم با خاک تماس داشته باشد سریعا رطوبت خود را از دست میدهد.

در عملیات آرماتوربندی مقاومت کششی بتن افزایش میابد بدین صورت که میلگردها با بست فلزی به یکدیگر متصل میشوند و تمام نیروهای کششی ساختمان به این میلگردها وارد میشود درنتیجه باعث افزایش مقاومت بتن میگردند.

مرحله بعدی ساخت ساختمان بتنی قالب بندی و بتن ریزی ساختمان میباشد که معمولا از قالب های چوبی و یا فلزی برای شکل دادن به بتن استفاده میگردد. زیرا در زمان بتن ریزی بتن کاملا خیس میباشد و به راحتی تغییر شکل میدهد. برای جلوگیری از تغییر شکل بتن از این نوع قالب ها استفاده میگردد.

قبل از عملیات بتن ریزی باید تمامی آرماتورها با نقشه کنترل شوند و همه ی آنها با سیم آرماتوربندی به یکدیگر متصل باشند ، همچنین فاصله آرماتورها نیز باید به یک اندازه باشد. فاصله های نامساوی در آرماتوربندی کاملا اشتباه میباشد.

عملیات قالب بندی باید با دقت بالایی انجام بپذیرد زیرا اگر به درستی انجام نشود باعث خراب شدن بتن ریزی میگردد. در ایران از قالب هایی از جنس چوب برای قالب بندی استفاده میشود. برای ممانعت از چسبیدن بتن به قالب ها و همچنین عدم جذب رطوبت بتن ها توسط قالب، سطح قالب را با روغن مخصوص روغن کاری میکنند.

برای روغن کاری قالب ها باید مراقب باشید که روغن به میلگردها برخورد نکند زیرا در این صورت میلگرد به درستی به بتن نمیچسبد و استحکام ساختمان به خطر میفتد.

یکی از مصالح پرکاربرد در ساختمان سازی میلگرد میباشد. میلگرد از جنس آهن و فولاد میباشد و در کل به سه دسته ساده ، آج دار و آج دار پیچیده تقسیم میشود. از میلگرد برای افزایش مقاومت بتن استفاده میشود زیرا بتن به تنهایی مقاومت بالایی ندارد و احتمال ترک خوردگی آن بسیار بالا میباشد. به همین دلیل برای افزایش مقاومت بتن و جلوگیری از ترک خوردگی آن از میلگرد استفاده میشود.

تولید میلگرد دارای استانداردهای متفاوتی میباشد. در ایران برای تولید میلگرد از استاندارد روسی استفاده میشود. نوع ساده آن که با نام A1 شناخته میشود کاملا صاف و بدون آج میباشد که به میلگرد نرم معروف است.

نوع A2 نیز دارای آج ساده میباشد که با نام میلگرد نیمه سخت شناخته میشود. میلگرد نوع A3 و A4 نیز دارای آج پیچیده هستند که در ساختمان سازی از آنها استفاده میشود. نوع آج های آن بصورت مارپیچ ، جناقی ، مرکب و یکنواخت موجود میباشد.

کاربرد تیر آهن در ساختمان سازی

در گذشته تنها از تیر آهن برای بدنه ساختمان به عنوان اسکلت استفاده میشد. اما با توجه به اینکه این سبک از استحکام بالایی برخوردار نبود و در برابر زلزله مقاومت کافی را نداشت در کنار آن از بلوک نیز استفاده شد.

تیر آهن یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی برای افزایش مقاومت ساختمان میباشد که بارهای وارد شده به ساختمان را تحمل میکند. 4 نوع تیر آهن در بازار عرضه میشود که با نام تیر آهن اروپایی ، تیر آهن هاش ،تیر آهن نیم پهن و تیر آهن زنبوری شناخته میشوند.

تمامی مراحل ساخت ساختمان های فلزی و بتنی یکسان میباشد اما در مرحله اسکلت بندی با یکدیگر تفاوت دارند. برای ساخت ساختمان با اسکلت فلزی ابتدا ستون ها ساخته میشوند و بعد از آن تیرها و پل ها ساخته میشوند و سپس بین طبقات پلکان قرار داده میشود.

در این مرحله با استفاده از جرثقیل و جوشکاری  میتوان اسکلت فلزی را اجرا کرد. انجام تمامی مراحل اسکلت ساختمان باید تحت نظر مهندس ناظر و همچنین مهندس سازه پروژه انجام شود تا بصورت دقیق انجام گیرد.

عملیات جوشکاری اسکلت فلزی ساختمان باید با دقت بالایی انجام گیرد زیرا اگر جوشکاری ستون ها با دقت انجام نپذیرد استحکام ساختمان پایین خواهد آمد و در نتیجه ستون ها قادر به تحمل بار ساختمان نخواهند بود.

قبل از عملیات جوشکاری باید تمامی تیر آهن ها به ضدزنگ آغشته شوند تا از پوسیدگی و زنگ زدگی آنها جلوگیری شود. زیرا اکسید شدن تیر آهن باعث زنگ زدگی و در نتیجه پوسیدگی آهن خواهد شد که از نظر ایمنی بسیار خطرناک میباشد.

برای ساخت ساختمان با اسکلت فلزی سه نوع ستون وجود دارد:

نوع اول ستون های وسط هستند که تمام بار ساختمان به آنها وارد میشود.

نوع دوم ستون های کنار هستند که نصف بار ساختمان به آنها وارد میشود.

نوع سوم نیز اسکلت گوشه ها هستند که معادل یک چهارم وزن کل به آنها وارد میشود.

برای ساختمان های بتنی برای اینکه قالب ها بتوانند وزن و بار وارده را تحمل کنند در زیر آنها جک قرار داده میشود . پس از اجرای اسکلت فلزی در ساختمان های با اسکلت فلزی و یا پایان قالب گیری در ساختمان های بتنی نوبت به ساخت راه پله و پاگردها میرسد.

باید به این نکته توجه داشته باشید که اجرای اسکلت های بتنی گزینه بسیار مناسب تری نسبت به اسکلت فلزی میباشد اما مستلزم زمان بیشتری برای اجرای آن میباشد. این روش از نظر مهندسی نیز بسیار بهتر میباشد.

مرحله بعدی اجرای تیر و سقف میباشد. تیرها نقش مهمی در انتقال بار سقف دارند. بار وارده به سقف توسط تیرها به ستون ها ، از ستون ها به پی و سپس به زمین منتقل میشود. پس از بتن ریزی و قالب بندی ستون ها نوبت به بتن ریزی تیرها است.

در ساختمان هایی که سقف آنها تیرچه بلوک میباشد ، تیرچه وسقف را بصورت همزمان و یکپارچه بتن ریزی میکنند. باید دقت داشت که فاصله بین تیرچه و بلوک ها بصورت کامل با بتن پر شود.

آخرین مرحله دیوارچینی میباشد. در این مرحله دیوارچینی درونی و بیرونی مطابق با نقشه ی طراحی شده انجام میپذیرد و محیط های از پیش تعریف شده توسط دیوارچینی مجزا میشوند.

دیوارهای ده سانتی متری که به نام تیغه معروف هستند برای جداسازی فضاهای داخلی ساختمان به کار میروند. دیوارهای پانزده سانتی متری نیز برای دیوارچینی بیرونی اجرا میشوند.

فاز دوم نیز شامل مراحلی مانند اجرای تاسیسات ، نصب هواکش ها ، دودکش ها و سیستم فاضلاب ، لوله کشی آب ، گاز و فاضلاب ، سیم کشی برق ، آهن کشی اتاق آسانسور ، کف سازی طبقات ، نصب چهارچوب درب و پنجره ، گل و گچ و گچکاری ، سیمان کاری و در نهایت ظریف کاری و دکوراسیون داخلی میباشد.

سخن پایانی

ساختمان های بتنی و اسکلت فلزی هرکدام ویژگی های خاص خود را دارند و دارای مزایا و معایب متفاوتی میباشند. برای مثال ساختمان فلزی دارای مقاومت پایین تری در برابر آتش سوزی دارد اما در مقابل سرعت ساخت آن بسیار بالاتر میباشد.

هزینه ی آهن و فولاد به کار رفته در پروژه های اسکلت فلزی بالاتر میباشد اما در مقابل عمر بناهای اسکلت فلزی بیشتر از بناهای بتنی میباشد.  در نهایت هنگام تخریب بناهای اسکلت فلزی میتوانید اسکلت فلزی آنها را به عنوان آهن دست دوم به فروش برسانید.