שיטה זו הופכת פופולארית בישראל יותר ויותר בשנים האחרונות בעיקר במבני תעשיה ומציגה מספר יתרונות בהם נדון בהרחבה בהמשך.
החומר
לרשות הבונה מספר פרופילים מקובלים: מלבני, פרופיל U, פרופיל T ודאבל T. מידות הפרופיל נתונות בד”כ ב מ”מ ב 3 מספרים. לדוגמה: המידות 200X100X6 יציינו פרופיל מרובע באורך 200 מ”מ, רוחב 100 מ”מ ועובי דופן 6 מ”מ.
בחירת הפרופיל נעשית הן כשיקול הנדסי והן כשיקול אדריכלי.
שיטת העבודה
העמודים מחוברים לרצפה ע”י עיגונים שהוכנסו ליציקת הרצפה בעת היציקה. קיימות שתי שיטות לחיבור העמודים: ריתוך או ע”י ברגים. בד”כ חיבור באמצעות ריתוך מאפשר יותר דיוק בהעמדת העמוד אולם מאידך, אינו מאפשר לפרק את המבנה מבלי לחתוך את העמוד.
מעל העמודים ישנם אגדים. האגדים מחברים בין העמודים ויוצרים תשתית לגג. ניתן לעשות גג חד או דו שיפועי. האגד עשוי משני פרופילים המחוברים ביניהם באמצעות פרופיל נוסף היוצר צורה של משולשים. ראה סכמה. גובה אגד סטנדרטי הוא 60 או 80 ס”מ. גובה האגד כמו גם הפרופילים מהם הוא ייבנה נגזרים מהמפתח אותו יש לכסות. ככל שהמפתח רחב יותר כך יידרש אגד גבוה יותר ומפרופיל חזק יותר.
קיימות הרבה שיטות לחיבור אגדים לעמודי הקונסטרוקציה ולא נכנס כאן לכל השיטות. בד”כ המסגר המבצע מביא את השיטה לאישור הקונסטרוקטור והאחרון מחליט האם השיטה עונה על צרכי המבנה.
בניצב לאגדים מניחים פטות (פרופיל דק וקטן יותר, בד”כ בצורת U). הפטות מונחות כל 60 ס”מ ומאפשרות הנחה וחיבור של הקירוי שנבחר. קיים מספר גדול של קירויים לקונסטרוקציית פלדה. רק נזכיר שני סוגים מקובלים בארץ: פנל מבודד ואיסכורית ונצין כי קימים עוד סוגים רבים. ההחלטה על סוג הקירוי היא החלטה אדריכלית ולא של המהנדס כיוון שלקירוי אין משמעות לחוזקו הקונסטרוקטיבי של המבנה.
בין העמודים מניחים קורות מחברות לטובת מונוליטיות.
בתמונה ניתן לראות את האגדים, הפטות (ניצבות להם) וחיפוי באמצעות איסכורית. בנוסף ניתן לראות כמה קל להתקין את הספינקלרים כשהם נתלים על הפטות.
יתרונות של בניית מבני תעשיה בקונסטרוקציית פלדה:
- מהירות ההקמה
- מחיר זול משל יתר החלופות (טרומית או קונוונציונלית)
- התקרה קלה ועל כן יש יכולת לגשר על מפתחים גדולים מאוד. כדי לסבר את האוזן – מפתחים של 30 ואף 35 מטר ללא עמודי תמך.
- ניתן להכין את האגדים במפעל. הדבר חוסך זמן ועלויות.
- יש היום פרופילים מחומר מגולוון ועל כן אין חשש לקורוזיה.
- משקל הקונסטרוקציה נמוך, מוריד את העומס הכללי ומוזיל את עלויות הביסוס בהתאם.
- ניתן לפרק את המבנה ולהשתמש שוב באלמנטים (אגדים, עמודים וכו’). נחשב לפיכך לבניה ירוקה שאינה מזהמת, בניגוד לבניה קונוונציולית ובניה טרומית.
- קל מאוד לתלות דברים בדרושים במבנה תעשיה כגון מסוע, מנוף (עגורן) מערכות ספרינקלרים וכו’.
- במבנים המשמשים לאחסון, המדפים מגיעים עד התקרה, מתחברים לאגדים והופכים לגורם נושא בעומס.
חסרונות של בניה בקונסטרוקציית פלדה:
- יש יחסית מעט קבלנים שמתמחים בבניה מסוג זה.
- קונסטרוקציית הפלדה של מבני תעשיה יכולה להיות גבוהה. המשמעות היא עבודה בגובה רב – מסוכן.
- לפעמים אין את הפרופילים הנחוצים – רק עבים ויקרים יותר (בזמן ההכנות לאולימפיאדת בייג’ין היה מחסור עולמי בברזל בשל הצריכה האדירה בסין).
- דיוק – יש להזמין את הרכיבים בדיוק בגודל שיידרשו בשטח.
- אורך הפרופיל הסטנדרטי הנו מוגבל. לעיתים יש צורך לחבר שני פרופילים זה לזה כדי להשיג את האורך הנדרש.
- יש יחסית מעט מהנדסים מנוסים בבניה בקונסטרוקצית פלדה ועל כן המחיר גבוה יותר.
מומץ לעיין גם במאמרים אודות בניה קונוונציונאלית למבני תעשיה וכן הקמת מבני תעשיה בבניה טרומית