اسکلت فلزی بهتر است یا اسکلت بتنی
یکی از مهمترین نکات ساخت ساختمان انتخاب نوع اسکلت آن است اسکلت بتنی و اسکلت فلزی دونوع از پر استفاده ترین نوع اسکلت ها هستند. اسکلت فلزی ک به سازه های فلزی یا اسکلت فولادی نیز معروف است یک نوع از اسکلت های رایج و پر استفاده در صنعت ساختمان سازی و اسکلت بندی ساختمان است ک خود معایب و مزایای بخصوصی دارد در ادامه مطلب ب مزایای اسکلت فلزی و معابب آن اشاره خوهیم کرد. اسکلت بتنی ک به سازه بتنی نیز معروف است یک نوع دیگر از اسکلت بندی ساختمان است که معمولا در ساخت آن از سیمان شن و ماسه و فولاد است که به شکل میلگرد های آج دار یا ساده است. اسکلت بتنی نیز مانند اسکلت فلزی دارای معایب و مزایای مخصوص ب خود است ک در ادامه به آن میپردازیم.
ساختمان با اسکلت فلزی
اسکلت فلزی، که به سازه فلزی یا اسکلت فلزی هم معروف است، به گروهی از اعضای باربر ساخته‌شده از ورق فلزی یا نیم‌رخ‌های فولادی گفته میشود که به کمک پیچ یا جوش یا نوع دیگر اتصال ها به یکدیگر وصل می‌شوند. از آن‌جا که راه های تولید نیم‌رخ یا همان پروفیل فولادی تکامل یافته شده و امتحانات و استاندارد های بسیاری را پشت سر گذاشته است، این مقاطع در اغلب موارد رفتار خوب و قابل قبولی را از خود نشان می‌دهند.
موضوع قابل اهمیت در این سازه‌ها، رفتار اتصالاتی است که برای ساخت اعضای مرکب از پروفیل و ورق در محل گره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش‌های معمول اتصال در سازه های فلزی:
- اتصالات با استفاده از جوش
- اتصالات سازه های پیچ و مهره ای
- اتصالات پرچی که تقریبا دیگر استفاده نمیشود.
تاریخچه استفاده از اسکلت فلزی
استفاده از اسکلت فلزی در سازه ها دیرینه ای طولانی دارد. در ابتدا برای ساخت چنین سازه‌هایی از ورق های چدن استفاده می‌شد اما پس از مدتی آهن با کربن کم یا همان آهن چکش‌خوار جای ورق چدن را گرفت. با استفاده از اسکلت فلزی ساخت ساختمان هایی با طرح‌ها و شکل‌های مختلف و متنوع امکان‌پذیر شد.
چدن و آهن با کربن کم هم با گذشت زمان جای خود را به فولاد دادند. در حال فولاد بیشترین استفاده را در اسکلت فلزی سازه ها دارد؛ تا جایی که گاه به جای به کار بردن عبارت «اسکلت فلزی» از «اسکلت فولادی» استفاده می‌کنند.
مزایای اسکلت فلزی باعث شده از آن به صورت شایع در ساخت سوله‌ها و سازه های بزرگ استفاده کنند. این نوع اسکلت در شلوغ‌ترین و مکان های با فضای کم هم قابل اجراست و به همین علت در شهرهای بزرگ با درخواست خوبی از طرف معماران و مهندسان سازه مواجه شده است. اسکلت فلزی کیفیت ساخت را بالا برده و دورریز مصالح را پایین می‌آورد.
بهترین روش اتصال و ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره است و اکثر کشور ها به جز در تناژ و متراژ و وزن کم، اجازۀ استفاده از اتصالات جوشی را نمی‌دهند؛ زیرا به نسبت روش پیچ و مهره از امنیت و مقاومت کمتری برخوردار است.
مزایای استفاده از اسکلت فلزی در سازه ها و ساختمان ها
بهترین دلایل استفاده از اسکلت فلزی میتوان به این موارد اشاره کرد:
- اسکلت فلزی در مثابل اسکلت بتنی وزن کمتری دارد و در نتیجه وزن ساختمان کمتر میشود.
- خواص ارتجاعی فولاد با تقریب بسیار خوبی گواه عملی دارد . فولاد در واقعیت و خارج از شرایط آزمایشگاهی هم تا تنش‌های بزرگی از قانون هوک پیروی می‌کند
- مقاومت قطعات فلزی و فولادی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از سازه بتنی بیشتر است؛ به همین علت اسکلت فلزی در دهانه‌های بزرگ سوله‌ها و ساختمان‌های بسیار بلند و همچنین ساختمان‌هایی که در زمین‌های سست اجرا می‌شوند، کاربرد فراوانی دارد.
- اسکلت فلزی برای ساختمان های بلند و آسمان خراش ها بسیار مناسب است
- از آن‌جا که فولاد در کارخانه‌های بزرگ و تحت استاندارد های دقیق تهیه میشود، میتوان به یکنواخت بودن خواص آن اعتماد کرد.
- عمر فولاد بسیار خوب است. اگر از ساختمان‌هایی که اسکلت فولادی دارند به صورت مناسب نگهداری شود، برای زمان طولانی قابل استفاده خواهند بود.
- از مزایای مثبت سازه فلزی قابلیت شکل‌پذیری بالای آن‌هاست. این ویژگی باعث میشود مصالح فلزی تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و همچنین نیروی دینامیکی و ضربه‌ای را تحمل کنند.
- قطعات فلزی با توجه به موادی که آن‌ها را تشکیل می‌دهند، پیوسته و همگن هستند.
- ساختمان با اسکلت فلزی در برابر انفجار مقاومت بهتری دارد. نیروی تخریبی حاصل از انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می‌کند و انرژی مخرب آشکار میشود؛ ولی ساختمان کلا ویران نخواهد شد.
- اسکلت فلزی قابلیت تقویت‌پذیری و امکان مقاوم‌سازی دارد. اگر به هر علتی مانند محاسبات اشتباه، تغییر استاندارد ها، اجرای نادرست و … اسکلت از مقاومت خوب برخوردار نباشد؛ میتوان با جوش، پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید آن را مقاوم کرد یا قسمت‌هایی به آن اضافه کرد.
- شرایط ساخت و اجرای اسکلت فلزی ساده است.
- سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی سریع‌تر بوده و مدت زمان کمتری طول می‌کشد.
- از آن‌جا که قطعات فلزی از کارخانه تهیه می‌شوند، دور ریز مصالح در آن نسبت به اسکلت بتنی کمتر است.
- در دو ساختمان یک‌سان از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تیرهای ساختمان‌های فلزی کوچک‌تر و کم‌حجم‌تر از ساختمان‌های بتنی است. به همین علت سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان‌های بتنی بیشتر از ساختمان فلزی است.
معایب استفاده از اسکلت فلزی
معایب اسکلت فلزی شاید خیلی کمتر از مزایای آن باشد اما در هنگام انجام اسکلت بندی ساختمان وانتخاب نوع اسکلت باید ب این معایب توجه کرد:
- ضعف در دمای زیاد و هنگام آتش‌سوزی: مقاومت ساختمان با اسکلت فلزی با بالارفتن دما نقض خواهد یافت. اگر دمایاسکلت فلزی به 500 تا 600 درجۀ سانتی‌گراد برسد، تعادل و ایستایی ساختمان به خطر می‌افتد .
- خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی و جوی: قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد و مقاومت آن کم میشود؛ به همین علت خرچ نگهداری و محافظت این سازه‌ها بیشتر از سازه‌های بتنی است.
- تمایل قطعات تحت فشار به کمانش: با توجه به این‌که تعداد قطعات فلزی مصرف‌شده زیاد و ابعاد آن‌ها معمولا کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف به حساب می‌آید.
- جوش نامناسب: اتصال قطعات فلزی به وسیلۀ جوش با توجه به این موارد ممکن است نامناسب و ناکارآمد باشد. مهارت نداشتن جوش‌کاران، استفاده از ماشین‌آلات قدیمی، کنترل نشدن دقیق توسط مهندسان ناظر، گران بودن هزینۀ آزمایش جوش توصیه میشود در اتصالات از جوزش استفاده نشود.
- هزینۀ اولیۀ بالا: در ساختمان‌های فلزی بخش زیادی از هزینۀ ساخت را باید همان ابتدای کار و جهت خرید قطعات فلزی پرداخت کرد. در سال‌های اخیر با توجه به بالا رفتن مداوم قیمت این مصالح و پایین آمدن قدرت خرید سازنده یا مجری طرح، استقبال از ساختمان با اسکلت فلزی در ایران با کاهش مواجه شده است.
عجب یازه مرتفعی
در زمینه اسکلت فلزی جزو معدود کار ها هست