سازه های فولادی به طور گسترده در پروژه های ساخت و ساز صنعتی و عمرانی مدرن استفاده می شود و کیفیت نصب به طور مستقیم بر ایمنی سازه و عمر سرویس تأثیر می گذارد. با این حال، در طول ساخت و ساز واقعی، مسائلی مانند انحراف در موقعیت فونداسیون، پیچهای لنگر آسیبدیده، نصب نادرست صفحه شیم، و تحملهای عمودی یا ارتفاعی بیش از حد اغلب رخ میدهند. اگر این مشکلات به سرعت شناسایی و برطرف نشوند، ممکن است منجر به تاخیر در پروژه، افزایش هزینه ها یا حتی خطرات ایمنی جدی شوند.
در سال 2003 تاسیس شد، HB Steel Structure Engineering Co.,Ltd. به طور مداوم به فلسفه کسب و کار "خدمت به صاحبان، پروژه های خدمات رسانی و عملیات خدمات رسانی" به همراه اصل مدیریت "شرکت برند گرا، پروژه های کیفیت گرا و کارکنان صداقت گرا" پایبند بوده است. این شرکت با سیستم مدیریت بالغ، تیم های پروژه حرفه ای و تخصص فنی قوی، خدمات جامع EPC را که طراحی، ساخت و پشتیبانی پس از فروش را پوشش می دهد، به مشتریان ارائه می دهد. بر اساس تجربه گسترده پروژه، موارد زیر هفت مشکل معمولی نصب سازه فولادی را به همراه اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی آنها برای ارجاع توسط متخصصان صنعت در سراسر جهان خلاصه می کند.
I. انحراف بیش از حد در محورهای موقعیت یابی پایه و ارتفاع سطح یاتاقان
محورهای موقعیت فونداسیون و ارتفاع سطوح نگهدارنده برای ستون های فولادی بیش از تحمل مجاز تعیین شده توسط استانداردها است. دلایل رایج عبارتند از خطا در شبکه کنترل پیمایش پی، علامت گذاری طرح، و کار تسطیح. سفتی ناکافی قالب فونداسیون، که منجر به جابجایی در هنگام ریختن بتن یا لرزش می شود. ابزارهای اندازه گیری کالیبره نشده مانند نوارهای فولادی، تئودولیت ها و سطوح که باعث خطاهای سیستماتیک می شوند. تفسیر نادرست نقشه ها و تأیید ناکافی مکان های محور. عدم انجام ماله کشی ثانویه و تسطیح سطح باربر فونداسیون که منجر به جمع شدگی و نشست می شود. و اقدامات تثبیت ناکافی برای صفحات یا تکیه گاه های فولادی تعبیه شده. چنین انحرافی مستقیماً بر دقت نصب ستون های فولادی و کیفیت کلی سازه تأثیر می گذارد.
اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی:
1. تمام ابزارها و ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده برای نقشه برداری پی، علامت گذاری طرح، و تراز کردن باید دقت قابل اعتمادی را ارائه دهند و باید قبل از استفاده توسط آژانس های اندازه گیری مجاز کالیبره یا تأیید شوند تا از خطاهای تجمعی جلوگیری شود.
2. قالب فونداسیون باید دارای استحکام و سفتی کافی باشد. در حین ریختن بتن باید از ضربه به قالب جلوگیری کرد. محورها و ارتفاعات موقعیت یابی باید به طور مرتب در حین ریزش بررسی شوند و در صورت مشاهده انحراف، کار باید فوراً متوقف شود. قبل از گیرش نهایی، سطح بتن باید تحت ماله کشی و تسطیح ثانویه قرار گیرد. صفحات یا تکیه گاه های فولادی تعبیه شده نیز باید تحت بررسی های ثانویه ارتفاع و سطح قرار گیرند و با دستگاه های ثابت مخصوص ایمن شوند.
3. اگر انحراف جزئی باشد، ممکن است تنظیمات در حین نصب ستون فولادی با جابجایی پایه ستون، بزرگ کردن سوراخ های پیچ یا قرار دادن صفحات شیم انجام شود. اگر انحراف شدید باشد و در محل قابل اصلاح نباشد، قبل از اقدام باید یک طرح اصلاحی مشترک توسط طرف های طراحی، نظارت و ساخت و ساز تهیه شود.
II. آسیب به نخ های انکربولت
رزوه های انکربولت آسیب دیده ممکن است مانع از سفت شدن مهره ها در هنگام نصب ستون فولادی شوند. علل رایج عبارتند از آسیب ضربه در حین حمل و نقل و تخلیه، خوردگی شدید ناشی از ذخیره سازی نامناسب، عدم اقدامات حفاظتی پس از تعبیه، سوختگی قوس ناشی از استفاده از پیچ ها به عنوان اتصالات زمین جوش، یا استفاده نادرست از پیچ ها به عنوان نقاط لنگر برای کشیدن طناب. رزوه های آسیب دیده مستقیماً بر عملکرد چفت و بست تأثیر می گذارد و ظرفیت انتقال بار و پایداری سازه را کاهش می دهد.
اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی:
1. در هنگام حمل و نقل و تخلیه، محافظت از نخ باید با استفاده از وازلین صنعتی و پیچیده کردن نخ ها با فیلم پلاستیکی قبل از ذخیره سازی جداگانه تقویت شود تا از برخورد با سایر اجزاء جلوگیری شود.
2. پس از تعبیه، انکر بولت ها نباید به عنوان تکیه گاه خمشی، اتصالات زمین جوشکاری یا نقاط باربر برای کشیدن طناب استفاده شوند. همچنین باید از ضربه جانبی در طول عملیات بلند کردن جلوگیری شود.
3. اگر طول نخ آسیب دیده از طول نخ موثر بیشتر نشود، ممکن است رزوه ها با استفاده از فایل فولادی تعمیر شوند. اگر آسیب بیشتر از طول موثر باشد، بخش آسیب دیده ممکن است برداشته شود و با یک بخش رزوه ای تازه تراش خورده از همان مواد و مشخصات جایگزین شود، در محل جوش داده شده و با یک آستین فولادی تقویت شود. اگر قطر پیچ تعمیر شده بیشتر از قطر سوراخ صفحه پایه باشد، سوراخ ممکن است به طور مناسب بزرگ شود.
III. نصب نادرست صفحات شیم گروت پایه ستون
صفحات شیم نصب شده در زیر پایه های ستون گاهی اوقات به طور خودسرانه قرار می گیرند، با ارتفاع، تراز، و موقعیت یابی که الزامات طراحی و مشخصات را برآورده نمی کند. علل آن عبارتند از عدم تراز کردن سطح فونداسیون قبل از قرار دادن صفحات شیم، در نتیجه توزیع ناهموار بار، و چیدمان نامناسب صفحات شیم که مانع از تقسیم بار یکنواخت صفحه پایه، صفحات شیم و فونداسیون می شود. نصب نادرست صفحه شیم می تواند عملکرد باربری ستون های فولادی را کاهش دهد و بر پایداری سازه فوقانی تأثیر بگذارد.
اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی:
1. صفحات شیم و سطح فونداسیون باید از طریق بستر دوغابی محکم به هم بچسبند. سطوح ناهموار فونداسیون باید قبل از نصب برش خورده و تراز شوند.
2. صفحات شیم باید بر اساس توزیع بار صفحه پایه ستون، معمولاً در زیر مرکز صفحه پایه و در نزدیکی نواحی بار متمرکز یا پیچهای لنگر چیده شوند تا از انتقال بار یکنواخت و اجتناب از غلظتهای تنش موضعی جلوگیری شود.
3. مساحت صفحات شیم باید از طریق محاسبه تعیین شود. صفحات شیم به طور کلی در محدوده ضخامت 4-25 میلی متر با حداکثر سه صفحه در هر گروه ترکیب می شوند. صفحات شیم بستر بستر معمولاً از صفحات فولادی به ضخامت 10-12 میلی متر، طول 100-300 میلی متر و عرض 50-120 میلی متر ساخته می شوند. برای تزریق باید از ملات سیمان غیر شرینک با مقاومت فشاری کمتر از 30 مگاپاسکال استفاده شود. ارتفاع و تراز باید به دقت در محدوده تحمل مشخصات کنترل شود. زنگ زدگی، روغن و فرزها باید قبل از تزریق پاک شوند. پس از نصب، مونتاژ صفحه شیم باید تقریباً 10-20 میلی متر فراتر از لبه صفحه پایه گسترش یابد.
IV. عدم بازرسی پایه ها قبل از نصب ستون فولادی
در برخی موارد، ستون های فولادی بدون بازرسی اولیه محورهای فونداسیون، ارتفاعات، محل انکربولت، ارتفاعات و کیفیت بتن نصب می شوند. این ممکن است باعث شود که انحرافات بیش از حد اصلاح نشده باقی بمانند و منجر به مشکلات نصب، افزایش استرس نصب، کاهش دقت و مخاطرات کیفی پنهان شود.
اقدامات پیشگیرانه:
قبل از نصب ستون فولادی، خطوط کنترل مکان یابی ساختمان، محورهای فونداسیون، ارتفاعات، مکان های پیچ لنگر، ارتفاعات و کیفیت بتن پایه باید به طور کامل بررسی شوند. هر گونه انحراف بیش از حد مجاز باید قبل از نصب اصلاح شود. بازرسی ارتفاعی باید شامل مقایسه بین داده های اندازه گیری شده و ابعاد و ارتفاعات از پیش بازرسی شده ستون های فولادی باشد. خطاها باید از طریق تنظیم دوغاب صفحات شیم بستر یا مهره های انکربولت حذف شوند. تلورانس های مجاز برای سطوح یاتاقان فونداسیون، موقعیت های انکربولت و نصب صفحه شیم باید با مشخصات مربوطه مطابقت داشته باشد. هر گونه نقص کیفیت بتن باید طبق مقررات رسیدگی شود.
V. عدم بازرسی ابعاد، تغییر شکل و عیوب کیفیت اجزای فولادی قبل از نصب
قبل از نصب سازه، برخی از پروژه ها قادر به بازرسی ابعاد اجزای فولادی یا رفع تغییر شکل و نقص کیفیت نیستند. اگرچه قطعات قبل از خروج از کارخانه بازرسی می شوند، ممکن است حذفیات رخ دهد و تغییر شکل یا آسیب اضافی در طول حمل و نقل و ذخیره سازی ایجاد شود. اگر قبل از نصب شناسایی نشود، این مشکلات ممکن است بر کیفیت سازه تأثیر بگذارد و حتی منجر به نقص دائمی شود.
اقدامات پیشگیرانه:
اجزای فولادی باید قبل از نصب به دقت بررسی شوند. موارد بازرسی باید شامل تأیید مدلها و مقادیر اجزاء باشد. بررسی ابعاد خارجی و ابعاد مرتبط بین سطوح یاتاقان و سوراخ های نصب. علامت گذاری خطوط مرجع محور جزء؛ بررسی تغییر شکل و اصلاح هر گونه نقص؛ بررسی کامل بودن و دقت ابعادی صفحات اتصال، صفحات اتصال و لوازم جانبی. بازرسی کیفیت سطح منطقه جوشکاری و سطوح اصطکاک اتصالات پیچ و مهره ای با استحکام بالا؛ تایید کامل بودن گره های اتصال و علامت گذاری مرکز ثقل اجزای اصلی؛ و بررسی آلودگی یا آسیب رنگ بر روی سطوح اجزا. سوابق بازرسی باید حفظ شود. قطعات با تغییر شکل یا نقص بیش از حد مجاز باید قبل از بلند کردن و نصب بر روی زمین تعمیر و اصلاح شوند.
VI. انحراف عمودی ستون فولادی بیش از حد
انحراف عمودی ستونهای فولادی از تلورانسهای طراحی یا مشخصات بیشتر است. دلایل آن عبارتند از: کنترل ناکافی تغییر شکل در حین ساخت و جوشکاری، تغییر شکل خمشی اصلاح نشده، سفتی ناکافی در ستون های طولانی که باعث تغییر شکل الاستیک یا پلاستیک تحت نیروهای خارجی می شود، روش های بلند کردن نامعقول یا توالی نصب پانل سقف، و اتصالات اجباری ناشی از انحراف دهانه خرپا سقف. انحراف عمودی بیش از حد بر انتقال بار و پایداری سازه تأثیر می گذارد.
اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی:
1. اقدامات کنترل تغییر شکل باید در هنگام مونتاژ ستون فولادی و جوشکاری انجام شود و هرگونه تغییر شکل باید به سرعت اصلاح شود. در هنگام حمل و نقل و ذخیره سازی باید از نقاط پشتیبانی مناسب برای جلوگیری از خم شدن وزن خود استفاده کرد. برای ستون های طولانی، نقاط بالابر معمولاً باید در حدود دو سوم طول ستون قرار گیرند. انحراف دهانه خرپا سقف باید قبل از نصب اصلاح شود تا از مونتاژ اجباری جلوگیری شود.
2. در حین تعیین موقعیت، محورهای طولی و عرضی صفحه پایه ستون باید به طور دقیق با محورهای فونداسیون همسو شوند تا از خمش ستون ناشی از انحراف دهانه جلوگیری شود.
3. پس از اتصال ستون های فولادی و خرپاهای سقف، پانل های سقف باید به طور متقارن از مرکز وتر بالایی به سمت دو طرف نصب شوند تا از بارگذاری ناهموار جلوگیری شود. بدون تایید طراحی، ستون های فولادی نباید به عنوان نقاط لنگر برای کشیدن افقی یا بلند کردن عمودی اجزای سنگین استفاده شوند.
4. برای ستون های از قبل نصب شده با انحراف عمودی بیش از حد، تغییر شکل الاستیک ممکن است پس از حذف نیروهای خارجی بهبود یابد. تغییر شکل پلاستیک را می توان با افزودن تکیه گاه های موقت در بالای قسمت خم شده، تثبیت قاب واکنش جانبی در محل خمش و استفاده از جک های هیدرولیک برای صاف کردن اصلاح کرد. برای ستونهایی با استحکام بالا، گرمایش شعله اکسی استیلن ممکن است در هنگام اصلاح جک در سمت محدب ناحیه خمیده اعمال شود.
VII. انحراف بیش از حد ستون فولادی
پس از نصب، ارتفاع یا موقعیت ارتفاع نسبی ستونهای فولادی ممکن است از تلورانسهای مجاز فراتر رود و در نتیجه ارتفاع کل ستون یا ارتفاع براکتها ناسازگار باشد. دلایل رایج عبارتند از ارتفاع نادرست فونداسیون، انحراف ابعاد ساخت در ستون های فولادی، و عدم هماهنگی تنظیمات ارتفاع فونداسیون با ابعاد ستون فولادی واقعی در حین نصب. انحرافات ارتفاعی مشکلات قابل توجهی را برای نصب و هم ترازی اعضای سازه ای متصل ایجاد می کند و اصلاح را زمان بر و کار فشرده می کند.
اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی:
1. در طول ساخت فونداسیون، ارتفاعات باید کاملاً کنترل شده و با توجه به طول واقعی ستونهای فولادی یا ابعاد ارتفاعی سطوح یاتاقان براکت برای اطمینان از ارتفاعات نصب ثابت، تنظیم شوند.
2. در طول ساخت، طول کل و ابعاد ستون های فولادی باید به شدت کنترل شود تا از تجمع تلرانس مثبت جلوگیری شود. برای ستونهای بدون اتصال، فرآیند ساخت ممکن است ابتدا شامل جوشکاری بدنه ستون باشد در حالی که به طور موقت صفحه پایه و صفحه کلاهک جوش نخورده باقی میماند. اگر انحرافات طولی مشخص شد، می توان تنظیمات را قبل از جوشکاری نهایی صفحه پایه یا صفحه کلاهک انجام داد.
نصب سازه فولادی یک فرآیند مهندسی سیستماتیک است که در آن سهل انگاری در هر مرحله ممکن است اثرات جبران ناپذیری بر کیفیت نهایی سازه داشته باشد. هفت موضوع خلاصه شده در بالا در سایت های ساختمانی رایج است، اما اقدامات پیشگیرانه آنها ساده است. نکته کلیدی در ایجاد آگاهی پیش از کنترل کیفیت دقیق نهفته است: ابزارهای اندازه گیری باید کالیبره شوند، زمان کافی برای تراز کردن فونداسیون ثانویه باید در نظر گرفته شود، هر جزء باید پس از ورود مجدد بازرسی شود، مراحل بلند کردن باید به طور علمی برنامه ریزی شود، و مونتاژ اجباری یا استفاده نادرست از انکر بولت ها باید اکیداً ممنوع شود.
تجربه عملی نشان داده است که اجرای کنترل کیفیت قبل از شروع نصب بسیار مقرون به صرفه تر و قابل اعتمادتر از انجام کارهای اصلاحی پس از آن است. امید است که تجربیات و شیوههای خلاصهشده در این مقاله راهنماییهای ارزشمندی را برای متخصصان بینالمللی درگیر در طراحی، ساخت و مدیریت پروژه سازههای فولادی فراهم کند و به کاهش تکرار مشکلات مشابه و بهبود مشترک ایمنی و کیفیت ساخت و ساز مهندسی سازههای فولادی در سراسر جهان کمک کند.