احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین سازه و معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ 
مزایا و معایب ساختمانهای فلزی:
 محور اصلی مسئولیت عبارت است از:  الف ) ایمنی     ب ) زیبائی      ج) اقتصادی 
 با توجه به اینکه ساختمانهای احداثی در کشور ما اکثراً بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران ساخته میشود و دیگر ساختمان ها مانند ساختمان های چوبی و یا سبک ساندویچ پانلی درصد بسیار کم و محدودی را به خود اختصاص می‌دهند ، بنابراین قسمت اعظم پروژه های ابنیه در کشور یا فلزی می باشد یا بتنی . در این بخش ما می خواهیم ضمن آشنایی با سازه فلزی از مزایا و معایب ساختمانهای فلزی صحبت نماییم .این موضوع می تواند درتصمیم گیری مالکین جهت مقاوم سازی ساختمان های فلزی یا فولادی نقش اساسی داشته باشد.

در ادامه به مزایا و معایب ساختمانهای فلزی میپردازیم : 

مزایای ساختمان فلزی :

 مقاومت زیاد :  مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن آن نسبت به مصالح بتنی و در نتیجه سازه های بتنی بسیار بزرگتر است، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع مانند برجها، دکلها و  ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند بیشتر از سازه های فولادی استفاده می گردد.

 خواص یکنواخت :  فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود، با یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان حاصل کرد و خواص آن بر خلاف بتن تحت تأثیر عوامل خارجی قرار نمی گیرد، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح و هموژن  بودن آن ضریب اطمینان کوچکتری را به خود اختصاص می‌دهد که خود صرفه جویی در مصرف مصالح را باعث میشود .

دوام : دوام فولاد بسیار بالاست، ساختمانهای فلزی چنانچه در نگهداری آنها دقت گردد برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.

خواص ارتجاعی :  خواص 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 دقیق و قابل اطمینان نمی باشد .

از دیگر مزایا و معایب ساختمانهای فلزی :

 شکل پذیری :  از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری آن است که قادرند تمرکز تنش در یک نقطه را که در واقع علت شروع خرابی آن عضو است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید در حالیکه مصالح بتنی ترد و شکننده بوده و در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف عمل می نمایند . این خاصیت از مهمترین عواملی است که در هنگام خرابی عضو این موضوع را خبر داده و ازخرابی و فروپاشی ناگهانی وخطرات آن جلوگیری میکند.  
پیوستگی مصالح :  قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن میباشد ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد خلل وارد میگردد، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید، قابل کنترل نبوده و احتمالاً ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و شاید نهایتاً تخریب شود .

مقاومت متعادل مصالح :
 مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار عمل می کنند. در تغییر وضع بارها بر روی یک المان فولادی، نیروی وارده فشاری، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در آنها کوچک است،  زمانی که در بارهای پیش بینی شده، تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از آن قرار میگیرند اجزای فولادی بخوبی رفتار می نمایند . اما در ساختمانهای بتن مسلح، مقاومت بتن در فشار خوب بوده  ولی در کشش بسیار کم و در برش کم است. بنابراین در صورتی که قسمتی از اجزای بتنی که احتمالآ تحت نیروی کششی قرار می گیرد چنانچه مسلح نشده باشد تولید ترک گردیده و خرابی بتن به بار می آورد . مقاله  بیشتر در خصوص روش مقاوم سازی و بهسازی سازه فلزی را بخوانید.

از دیگر مزایا و معایب ساختمانهای فلزی : 

 انفجار : در هر ساختمانی بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده، و اجزای پرکننده ساخث مانند تیغه ها و دیوارهای موجود در ساختمان اجزای دارای اینرسی سکونی می باشند که نیروی تخریبی حاصل از انفجار سطوح حائل مانند دیوارهای فوق  را از اسکلت جدا می کند و در این حالت هست که انرژی مخرب آن آشکار میشود، ولی سازه و اسکلت ساختمان کلاً ویران نخواهد گردید. اما در ساختمانهای بتن مسلح در صورت خرابی دیوارها احتمال ویرانی ساختمان خیلی بیشتر خواهد بود . البته این مطلب در خصوص ساختمان های با اسکلت فولادی استاندارد و طراحی و ساخته شده طبق ضوابط و مقررات روز صدق میکند و شامل حال سازه هایی که در گذشته و در حدود ۲۵ سال پیش ساخته شده باشد نمی باشد . البته چنانچه سازه ای از ابتدای طراحی جهت مقابله با انفجار طراحی گردد ، اسکلت بتنی باصرف محافظت ویژه از سطوح آن مناسبتر از اسکلت فولادی می باشد . علت آن هم اینرسی سکون بالای اجزای بتنی و وزن بالای آن می باشد . 
تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی : معمولا  ساختمان های فلزی در اثر محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط طراحی، اجرای نامناسب سازه ، مخصوصاً مونتاژ غیر اصولی قطعات و جوشکاری غیر استاندارد و ناقص اتصالات نیاز به تقویت ، بهسازی و مقاوم سازی پیدا می کنند .جهت تقویت و مقاوم سازی اجزای ضعیف سازه فولادی میتوان با اضافه کردن ورقهای تقویتی ، اضافه کردن پروفیلهای فولادی جدید و یا اضافه کردن بادبند و یا ایجاد گیرداری اتصال تیرها به ستونها مشکل را رفع نمود . در خصوص تقویت و مقاوم سازی اتصالات سازه فولادی نیز که مهمترین قسمت یک سازه فولادی می باشد با تکمیل و اضافه کردن جوشکاری های انجام شده و تامین اتصالات با ورقهای تکمیلی و یا استفاده از پیچ و مهره  قطعات جدیدی را به اتصالات اضافه نمود.
شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیتها و مکانهای دشوار و صعب العبور و شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .
سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء اسکلت بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .
پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن و میلگرد کمتر است.
وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰ کیلوگرم بر متر مربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر متر مکعب تخمین زد، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم بر متر مربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. البته این وزن فولاد خالص بکار رفته در اسکلت نمی باشد و شامل وزن سقف و دیوار ها و دیگر متعلقات هم می باشد. 

ساختمانهای فلزی مزایای دیگری نیز دارد

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 فضای مرده ای که توسط ستون‌ها و دیوارهای برشی و حتی تیرها اشغال می گردد در ساختمانهای بتنی بیشتر  می باشد.
نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود، بعبارت دیگر ساختمان بر روی 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،  نیروی لرزه ای بیشتری نسبت به قابهای فلزی وارد می شود . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده بر ساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم و سنگی ساخته شده اند زیاد است.
همچنین در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر و  آنهائی که در زمینهایی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله مشاهده شده است. بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتاً عدد بزرگی است، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتری دارند. عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن و نوع خاک بستر منطقه دارد . با این توصیف مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله، پریود طبیعی یا ارتعاش ساختمان است.

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی :

ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمانهای فلزی با افزایش دما نقصان می یابد. اگر دمای اسکلت فلزی به ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد، تعادل ساختمان به خطر می افتد. زیرا ستون‌ها و تیرهای ساختمان دچار تغییر شکل زیاد و اعوجاج شده و کمانش آنها مخصوصاً ستون‌ها باعث ریزش ساختمان خواهد شد.
خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ضخامت آن کاسته میشود . بنابراین جهت جلوگیری از این موضوع مخارج نگهداری و محافظت سازه های فولادی مخصوصاً در مناطق شمالی و جنوبی کشور زیاد است .
تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه نسبت طول قطعات فلزی زیاد و ابعاد مقطع آن  معمولاً کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات در اثر وجود عامل سوم  یک نقطه ضعف بحساب می رسد.
جوش نامناسب : در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش، پرچ یا پیچ و مهره صورت میگیرد. استفاده از پیچ و مهره وتهیه و ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین و فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست. همچنین از مزایای اسکلت فولادی قابلیت بازیافت المانهای فلزی در صورت تخریب و نوسازی ساختمان می باشد . چنانچه سازه فولادی با پیچ و مهره طراحی و اجرا گردیده باشد و جهت زنگ زدگی و پوسیدگی بخوبی محافظت شده باشد . براحتی می توان با باز کردن پیچ‌ها اجزای فولادی سازه را منفصل نموده و در پروژه دیگری از آن استفاده نمود . 

بزرگترین ضعف در ساختمانهای فلزی چیست ؟ 

اتصال قطعات فلزی با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران، استفاده از ماشین آلات قدیمی، عدم کنترل دقیق اجرا و مونتاژ قطعات توسط مهندسین ناظر، هزینه بر بودن انجام آزمایش جوش و عدم مقاومت در برابر آتش …از عمده ترین ضعفهای سازه های فولادی میباشد. در خصوص مزایا و معایب ساختمانهای فلزی تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استانداردهای مربوطه عیوب فوق را نداشته و بدلیل سبکی اسکلت دارای مقاومت سازه ایی بهتری در برابر بارهای وارده همچون باد و نیروی زلزله است. 
البته در صنایع و کارخانجات علیرغم فراوانی اجرای سازه های فولادی مانند سوله های صنعتی ، چنانچه سازه مورد نظر دارای طبقات متعدد باشد و نیاز به نصب تجهیزات و دستگاههای دینامیکی و ارتعاشی بر روی کف طبقات باشد، اسکلت فلزی مناسب است کاربری نبوده و مناسبترین اسکلت جهت اینگونه سازه ها اسکلت بتنی می باشد زیرا اسکلت بتنی در برابر ارتعاش دستگاه ها و تجهیزات ارتعاشی و دارای لرزش عملکرد بهتری دارند .

در پایان مقاله ای دیگر را با عنوان مقاوم سازی فرودگاه ها  نیز مطالعه نمایید.