مزایا و معایب اسکلت فلزی و نکات کلیدی انتخاب در پروژههای ساختمانی
اسکلت فلزی یکی از رایجترین سیستمهای سازهای در ایران است که به دلیل سرعت اجرای بالا، وزن کم و مقاومت مطلوب، در پروژههای مسکونی، تجاری و صنعتی بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع سازه با بهرهگیری از فولاد، امکان طراحیهای پیچیده و اجرای طبقات بیشتر را فراهم میکند. با این حال، مانند هر سیستم سازهای دیگر، مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارد که پیش از انتخاب باید با دقت بررسی شوند.
مزایای اسکلت فلزی
۱. سرعت اجرای بالا
به دلیل پیشساخته بودن بسیاری از اجزا، عملیات نصب اسکلت فلزی بسیار سریع است و مدت زمان پروژه را بهطور چشمگیری کاهش میدهد.
۲. مقاومت بالا در برابر نیروهای جانبی
فولاد بهعنوان یک مادهی الاستیک با مقاومت کششی زیاد، در برابر زلزله و باد عملکرد بسیار مناسبی دارد.
۳. امکان دهانههای بزرگ و طراحی انعطافپذیر
در پروژههایی مانند سوله، پاساژ و ساختمانهای اداری که نیاز به فضاهای بدون ستون وجود دارد، اسکلت فلزی بهترین گزینه است.
۴. وزن کمتر نسبت به سازههای بتنی
وزن کمتر، کاهش نیروی وارده به پی و در نتیجه سبکسازی کل ساختمان را ممکن میکند.
۵. امکان تقویت و تعمیر آسان
در صورت نیاز، المانهای فلزی به راحتی قابل تقویت، جایگزینی یا جوشکاری مجدد هستند.
مقاومت زیاد اسکلت فلزی
مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند، حائز اهمیت فراوان میباشد.
خواص یکنواخت
فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود.
دوام
دوام فولاد بسیار خوب است، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد. برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.
خواص ارتجاعی
خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد. فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید. مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود. حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد.
شکل پذیری
از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند.
معایب اسکلت فلزی
۱. حساسیت بالا به خوردگی
در محیطهای مرطوب، اسیدی و خورنده، فولاد بدون پوشش مناسب دچار زنگزدگی میشود و نیاز به مراقبت دورهای دارد.
۲. کاهش مقاومت در برابر حریق
فولاد در دمای بالا مقاومت خود را از دست میدهد؛ بنابراین استفاده از رنگهای ضدحریق یا پوششهای محافظ ضروری است.
۳. هزینهی نسبی بالاتر
در برخی شرایط، نوسانات قیمت فولاد باعث افزایش هزینه تمامشدهی سازه میشود.
۴. نیاز به جوشکاری و اتصالات دقیق
اتصالات فلزی باید تحت نظارت دقیق اجرا شوند؛ کوچکترین خطا در جوش یا پیچومهره میتواند عملکرد سازه را تحت تأثیر قرار دهد.
پیوستگی مصالح
قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا” ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود.
مقاومت متعادل مصالح، مقاومت
مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب، ولی در کشش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.
جدول مقایسهای اسکلت فلزی و بتنی
| ویژگیها | اسکلت فلزی | اسکلت بتنی |
|---|---|---|
| سرعت اجرا | بسیار بالا | متوسط تا پایین |
| مقاومت در برابر زلزله | عالی | خوب |
| وزن سازه | سبک | سنگین |
| نیاز به نگهداری | زیاد (ضدزنگ و ضدحریق) | کم |
| مقاومت در برابر حریق | ضعیف بدون پوشش | بهتر |
| هزینه نهایی | وابسته به نوسانات فولاد | معمولاً پایدارتر |
| امکان دهانههای بزرگ | عالی | محدود |
| سهولت تعمیر و تقویت | آسان | دشوار |
انفجار
در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود. نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود، ولی ساختمان کلا ویران نخواهد گردید. در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد.
تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی
اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و …. میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد.
شرایط آسان ساخت و نصب
تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است.
سرعت نصب
سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .
پرت مصالح
با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.
وزن کم
میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم برمترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمترمکعب می باشد.
اشغال فضا
در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود.
ضریب نیروی لرزه ای
حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند. در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است.
تجربه نشان میدهد که خسارت وارده بر ساختمان های کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند زیاد است. درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند. بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا بزرگ است، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند.
عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.
معایب ساختمانهای فلزی
ضعف در دمای زیاد
مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد. اگر دکای اسکلت فلزی از 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد، تعادل ساختمان به خطر می افتد.
خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی
قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است.
تمایل قطعات فشاری به کمانش
با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد.
جوش نامناسب
در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش، پرچ، پیچ صورت میگیرد. استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران، استفاده از ماشین آلات قدیمی، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر، گران بودن هزینه آزمایش جوش و …… برزگترین ضعف میباشد. تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است.
شاید برایتان مفید باشد:
سؤالات متداول درباره مزایا و معایب اسکلت فلزی
۱. اسکلت فلزی چه مزایایی نسبت به اسکلت بتنی دارد؟
اسکلت فلزی سرعت اجرای بالاتر، وزن کمتر، مقاومت عالی در برابر زلزله و امکان ایجاد دهانههای بزرگتر را فراهم میکند.
۲. اصلیترین معایب اسکلت فلزی چیست؟
حساسیت به خوردگی، کاهش مقاومت در برابر حرارت، نیاز به پوشش ضدحریق و وابستگی به نوسانات قیمت فولاد از جمله مهمترین معایب آن است.
۳. کدام ساختمانها برای استفاده از اسکلت فلزی مناسبتر هستند؟
ساختمانهای تجاری، صنعتی، سولهها، برجها و پروژههایی که سبکسازی یا سرعت اجرا در آنها اهمیت دارد.
۴. آیا سازه فلزی در برابر زلزله مقاوم است؟
بله. فولاد به دلیل مقاومت کششی بالا، عملکرد بسیار خوبی در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله دارد.
۵. هزینه ساخت اسکلت فلزی بیشتر است یا بتنی؟
هزینه اسکلت فلزی معمولاً وابسته به قیمت فولاد است و در برخی دورهها میتواند بالاتر از سازه بتنی باشد؛ اما سرعت اجرا و کاهش وزن سازه میتواند این اختلاف را جبران کند.
شرکت بایر ایرانیان با 15 سال سابقه کار اقدام به تولید و اجرای سقف عرشه ی فولادی با بهره گیری از نیرو های متخصص“تجهیزات مدرن و رعایت استاندرد های روز دنیا نموده هست”.
این شرکت با اتکا به تجربه و داتش فنی خود “توانسته پروژه های ملی متعدد را در سطع کشور با بهترین کیفیت و در زمانبندی مقرر به انجام برساند”.
آدرس پیج اینستاگرام:bayer_iranian
شماره تماس:09121505650-02175383
واتساپ: 09123031053
تامین کننده اصلی سقف عرشه فولادی
شرکت بایر ایرانیان
با بهترین و نازلترین قیمت در بازار (قیمت دست اول)
تضمین کیفیت
ارسال به سراسر کشور
جلب رضایت شما، اولویت ماست
شرکت بایر ایرانیان؛ با بیش از 15 سال سابقه در تامین سقف عرشه فولادی
این شماره تماس را برای پروژه های بعدی خود ذخیره کنید:
09121505650
بایر ایرانیان را در اینستاگرام دنبال کنید:
آدرس پیج اینستاگرام: bayer_iranian
واتساپ: 09123031053
