ساخت اسکلت فلزی
مقدمه
استفاده از فلز در مصالح سازهای به ساخت یک پل قوسی در انگلستان به دهانه 30 متر با استفاده از اعضای چدنی بین سالهای 1777 تا 1779 بر می گردد. بین سالهای 1780 تا 1820میلادی پلهای چدنی متعددی به همین شیوه ساخته شد. تیر اصلی این پلها، خرپای قوسی با اعضایی از جنس چدن بود. در حدود سال 1840 به تدریج آهن کم کربن (چکش خوار( ] آهنی که کربن آن در حدود 0.01 تا 0.03 می باشد.[ به عنوان جایگزین چدن معمولی در امر ساختمان سازی استفاده گردید.
قدیمیترین آن، پل چهار دهانه بریتانیا در ولز با دهانه های 7برای ساخت آن از ورقها و نبشیهایی از جنس آهن کم کربن استفاده گردید. با تولید و نورد نیمرخ مختلف از جنس چدن و آهن کم کربن استفاده از این نوع فلز گسترش بیشتری یافت. نورد میلگردها در سال 1780 و نورد ریلها در سال 1820 شروع شد که نهایتاً به نورد نیمرخهای H شکل در سال 1870 انجامید.
در سال 1890 به تدریج فولاد جایگزین آهن کم کربن در امر ساختمان سازی شد. در حال حاضر فولاد از عمده ترین مصالح ساختمانی می باشد. البته از فولاد در جاهای دیگری مثل انواع پلهای فلزی ، برجهای فلزی ، دکلها، چارچوبهای فلزی و درب و پنجره و… استفاده می شود. لذا به دلیل پراکندگی محصولات در این پروژه، محصولی که عمده ترین مصرف را دارد) اسکلت فلزی (مورد بررسی قرار می گیرد.
می توان از مزایای کلی تولید اسکلت فلزی از مقاومت و دوام زیاد، خواص یکنواخت ماده، شکلپذیری بسیار بالا، شرایط آسان ساخت و نصب سریع آن، وزن کم، اشغال کمتر فضا و همچنین تخریب کمتر در زمان زلزله (با توجه به زلزله خیز بودن کشور (نسبت به محصولات مشابه نام برد.
توجیه اقتصادی سازه های فولادی
در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان فولادی ، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است :
قیمت زمین : بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی ، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه های بتنی ، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان ، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود.
مصالح در دسترس
ارزش نهایی ساختمان : هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد ، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه ، متوجه می شویم که در مقایسه با سایر روشها ، ساخت سازه های فلزی زمان کمتری صرف می کند.
هزینه اسکلت اصلی سازه ( سفت کاری )
تاثیر نازک کاری
اثیر نصب تجهیرات و تاسیسات
نحوه تاثیر این عوامل در بهره برداری بهینه از ساختمان
هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان
هزینه تخریب ( در ساختمانهای با عمر کوتاه )
فرایند تولید انواع اسکلت های فلزی و سوله
الف) برشکاری اولیه
در بدو امر مواد اولیه (شامل ورقهای فولادی که عمدتاً به صورت خام موجود می باشند) بوسیله جرثقیل به کنار دستگاههای برش انتقال داده می شوند تا عمل برش روی آنها صورت پذیرد. در این مرحله برش در این حالت به صورت گرم انجام می گیرد. به این صورت که کارگر ماهر برش را با شعله بنفش رنگ قوی حاصل از گاز استیلن و اکسیژن انجام می دهد. از این روش بیشتر برای برشهای طولی ورق استفاده می گردد. بعد از این عملیات ورقهای بریده شده توسط واحد کنترل کیفیت بازرسی شده و پس از بازرسی ورقهای فولادی برش خورده توسط جرثقیل سقفی به قسمت های بعدی منتقل می گردد.
ب) قطعه زنی
در جریان تولید محصول نهایی ، علاوه بر تولید بدنه اصلی اسکلت ، قطعاتی نیز باید تولید گردند که جهت اتصال تیرها و ستونها به یکدیگر بر اساس طراحی انجام شده مورد استفاده قرار می گیرند. عملیاتی که بر روی این قطعات انجام می پذیرد بسیار متنوع می باشد که از این عملیات ها میتوان به پانچ، لبه بری و … اشاره نمود. لازم به ذکر است که دستگاهی که در این بخش مورد استفاده قرار میگیرد دستگاه پنچ کاره میباشد که این دستگاه قادر خواهد بود تا عملیات برش ورق، برش تسمه، برش مقاطع، برش نبشی، لبه بری و پانچ را بر حسب نیاز قطعات بر روی آنها انجام دهد. پس از این عملیات کلیه عملیات انجام شده توسط کارشناس کنترل کیفیت بازرسی شده وقطعات توسط جرثقیل به بخشهای بعدی انتقال می یابد.
ج) تسمه زنی
در برخی از موارد احتیاج به ورقها با طول زیاد می باشد به همین منظور ورقهای بریده شده در قسمت برشکاری بوسیله جرثقیل سقفی به این بخش انتقال داده م یشود. روش کار بدین صورت است که ابتدا در محل مناسب ورقها در امتداد یکدیگر قرار داده می شوند و سپس عملیات جوشکاری با نفوذ لازم انجام م یپذیردسپس سطح جوش را سنگ م یزنند تا درزهای باقیمانده کاملاً پوشانیده شود. این قطعات توسط کارشناس کنترل کیفیت بازرسی و بوسیله جرثقیل
سقفی محصولات این بخش به بخش بعدی منتقل می گردد.
د) مونتاژ اولیه H
معمول ترین نیم رخهای مورد استفاده ، نیم رخ های نورد شده I شکل می باشد که در صورت بزرگ شدن ابعاد مقطع، نیمرخ I را با استفاده از ورقها و اتصالات جوشی می سازند که در این صورت به آن تیر ورق plat greider گفته می شود ورقهای فولادی از بخش تسمه زنی بوسیله جرثقیل سقفی به این بخش انتقال داده می شود. ورقهای فولادی در این قسمت بر روی فیکچرها
طوری در کنار یکدیگر قرار می گیرند که به صورت تیر درآیند و به دلیل اینکه این تیرها از هم جدا نشوند و از استحکام لازم جهت انتقال به بخش های دیگر تولید برخوردار باشد عملیات جوشکاری نقطه ای بر روی آنها صورت می پذیرد.
پس از عمل جوشکاری نقطه ای قطعات مورد بازرسی قرار گرفته و بوسیله جرثقیل سقفی به مرحله مونتاژ نهایی H جهت جوش زیر پودری منتقل می گردند.
ر) مونتاژ نهایی H
تیرهای ساخته شده در قسمت قبلی جهت اتصال نهایی بوسیله جرثقیل سقفی به این بخش منتقل می گردد. عملیات جوشکاری بر روی شاسی ویژه ای صورت می پذیرد بدین صورت که دستگاه جوش زیر پودری بر روی این شاسی دارای حرکت رفت و برگشت بوده و از یک سمت
شاسی حرکت کرده و محل اتصال ورقهای فولادی را به یکدیگر جوش می دهد. پس از اتمام مرحله رفت تیر به وسیله جرثقیل سقفی برگردانیده می شود تا با حرکت برگشت دستگاه جوش زیر پودری، سطح دیگر تیر را نیز جوشکاری نماید. دستگاه جوش زیر پودری دارای ویژگی هایی می باشد که به شرح ذیل می باشد:
سهولت جوشکاری در زوایای مختلف
سیستم کنترل BUM BAKE برای جلوگیری از چسبیدن سیم به الکترود و قطعه کار
تراک محکم با دو محور رانشی و …
در انتهای این بخش قطعات H شکل مورد بازرسی قرار گرفته و توسط جرثقیل به بخش بعدی انتقال می یابد.
ز) برشکاری
با توجه به اینکه تیرهایی که در قسمت های مختلف اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می گیرند دارای ابعاد مختلفی می باشند لذا این تیرها می بایست براساس اندازه مورد نیازو طراحی شده برش داده شوند. عملیات برشکاری در این بخش توسط دستگاه اره نواری صورت می پذیرد که دارای دو رولر 12 متری می باشد. تیرها بر روی این رولر ها قرار گرفته و براساس ابعاد مورد نیاز برش داده می شوند. قطعات بریده شده توسط کارشناس کنترل کیفیت مورد بازرسی قرار
گرفته و در صورت نیاز به سوراخ کاری توسط جرثقیل سقفی به بخش بعدی انتقال می یابد.
س) سوراخکاری
عملیات سوراخکاری بر روی تیرهایی صورت می گیرد که برای اتصال به یکدیگر احتیاج به ایجاد منافذی در آنها می باشد.دستگاهی که جهت سوراخکاری تیرها در این بخش مورد استفاده قرار می گیرد ، دستگاه دریل رادیال می باشد که این دستگاه توانایی ایجاد سوراخ طولی بر روی تیرها را دارا می باشد. قطرهای سوراخ شده مورد بازرسی قرار گرفته و بوسیله جرثقیل سقفی بخش بعدی منتقل میشود.
ش) مونتاژ و جوشکاری نهایی محصول
تیرهای تولید شده در مراحل قبل و قطعات تولید شده در بخش قطعه زنی بوسیله جرثقیل سقفی جهت مونتاژ نهایی به این بخش انتقال داده می شوند تا قطعات مورد نیاز بر روی تیرهای تولیدشده در قسمت مونتاژ نهایی H سوار ASEMBEL شوند. این اتصالات توسط دستگاههای جوش رکتی فایر و دستگاه جوش Mig/Mag صورت می پذیرد. از مزایای دستگاه جوش رکتی فایر می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
جریان برق ورودی ناچیز، ضریب قدرت بالا و راندمان زیاد
حفاظت عالی بدنه در مقابل عوامل محیطی
قوس بسیار عالی در شروع به کار
از مزایای دستگاه جوش Mig/Mag می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
امکان جوشکاری سنگین صنعتی و تنظیم دلخواه با گستره وسیع
مناسب برای جوشکاری ورقهای نازک و ضخیم
استهلاک بسیار کم و ساختمان قابل اطمینان
قبل از رنگ آمیزی، روغنکاری یا عملیات مشابه دیگر روی قطعات اسکلت فلزی ،باید آنها را کاملاً خشک کرد و سطوح آنها را از هر نوع زنگ زدگی، خوردگی و آلودگی دیگر پاک نمود. در این بخش از ماسه پاشی sand blast استفاده می گردد بدین صورت که در سیستم سندبلاست ماسه بوسیله فشار باد بر روی سطح قطعات پاشیده می شود و در حقیقت عمل سنباده زنی صورت می پذیرد و سطح اسکلت فلزی کاملاً صاف و صیقلی شده و آماده رنگ آمیزی می گردد این سطح توسط کارشناس کنترل کیفیت مورد بازرسی قرار گرفته و توسط جرثقیل به واحد بعدی انتقال می یابد.
ظ) رنگ آمیزی
قطعات پس از سندبلاست بوسیله جرثقیل به بخش رنگ آمیزی منتقل می گردند و بوسیله سیستم رنگ آمیزی که شامل کمپرسور میباشد. رنگ بر روی سطح اسکلت فلزی پاشیده می گردد.
باید توجه داشت چنانچه اسکلت فلزی در منطقه در معرض رطوبت کم قرار گرفته باشد باید سطح آن با یک دست ضد رنگ و دو دست رنگ (آستر و رویه) زده شود.
در نهایت اسکلت فلزی مورد بازرسی نهایی قرار گرفته و برای مشتری ارسال می گردد.
http://www.isanat.com/guide/product-line/building-line/item/190-steel-structures.html