سازه های فولادی و بتنی

در کشور ما اسکلت بیشتر ساختمان ها فلزی یا بتنی هستند و ساختمان های بنایی غیر مسلح با محدودیت های خاص نیز ساخته می شوند. آشنایی با ویژگی های این ساختمان ها می تواند در زمان مقاوم سازی و تصمیم گیری درباره آن مالکان و شرکت مقاوم سازی را راهنمایی کند. این سازه ها دارای مشخصات و مزایا و معایبی هستند که آگاهی از هر کدام می تواند بسیار کمک کننده باشد. در ادامه درباره سازه های فولادی و بتنی بیشتر بدانید.

مزایا و معایب سازه های فولادی و بتنی

بعضی از مزایا و معایب استفاده از سازه های فولادی و بتنی در ادامه آورده شده است.

مقاومت سازه های فولادی و بتنی در برابر زلزله

این باور اشتباه در میان مردم جا افتاده است که ساختمان هایی که اسکلت فلزی دارند در برابر زلزله مقاومت بیشتری دارند. این ایده به طور کل اشتباه است. می توان هم سیستم بتنی و هم سیستم فلزی را برای مقاومت های مختلف طراحی کرد که هر دو به شکل مفید در مقابل زلزله عمل کنند. در واقع می توان طراحی درست سازه را از عوامل مهم دانست. سیستم های اسکلت بتنی به علت افزایش وزن سازه نیروی بیشتری را در زمان زلزله تحمل می کنند.

طول عمر سازه ها

سازه های بتنی عمر طراحی دارند، یعنی یک سازه بتنی برای یک عمر مشخص طراحی می شود. این عمر ممکن است 50 یا 60 سال باشد. بتن در گذر زمان دچار افت و خیز می شود که در نهایت موجب می شود که در زمان زلزله عملکرد خوبی نداشته باشد. ولی در سازه های فولادی مشکل افت مقاومت در اثر گذر زمان وجود ندارد که از مزایای این اسکلت ها است. نیاز سازه ها به مقاومت بیشتر توسط شرکت مقاوم سازی تشخیص داده می شود.

ارزش اسقاط سازه ها

در ساخت و سازها کمتر به مسئله اسقاط سازه توجه می شود. یعنی ساختمان های فلزی در زمان تخریب ارزش بیشتر و هزینه کمتری برای کار نیاز دارند که از آن می توان به عنوان یک مزیت سازه های فولادی یاد کرد. 

مقاومت سازه های فولادی و بتنی در برابر آتش سوزی

مقاومت فولاد در برابر آتش سوزی بالا نیست. یعنی با گرم شدن مقاومت آن از بین می رود. اما اسکلت بتنی مقاومت خوبی در برابر آتش دارد. با ایجاد تمهیداتی در سازه های فلزی که برخی از آنها هزینه هم دارند، می توان مقاومت آنها را در برابر آتش بالا برد. از این ویژگی سازه های بتنی می توان به عنوان یک مزیت نام برد.

سهولت  اجرای سازه ها

در زمان انتخاب سیستم سازه باربر فلزی یا بتنی باید به امکانات اجرای سازه نیز توجه کرد. اسکلت فلزی به دلیل حساسیت در عملیات برش کاری، جوشکاری، حمل و نصب به تخصص بیشتری نیاز دارد. اجرای سازه های بتنی نسبت به سازه های فولادی به تخصص، مهارت و نظارت کمتری نیاز دارند. از این مسئله می توان به عنوان مزیت سازه های بتنی نام برد.

هزینه ساخت سازه ها

فولاد مورد استفاده در ساخت سازه های فولادی با یک مقاومت معین در صورت طراحی درست، نسبت به فولاد به کار رفته در سازه های بتنی با همان مقاومت حدود 30 درصد بالاتر است. هزینه اجرای اسکلت فلزی بیشتر است و برای آنها که می خواهند هزینه ساخت کمتری بدهند اسکلت بتنی گزینه بهتری است.

زمان اجرای سازه ها

سازه های فولادی به علت اجرای همزمان طبقه ها سرعت بالایی نسبت به سازه های بتنی دارند. اگر اسکلت فلزی در کارخانه ساخته شود، این مدت زمان کمتر هم خواهد شد. این مسئله موجب کاهش هزینه ها و البته مدت زمان لازم برای پروژه می شود. به این ترتیب می توان از هزینه های اضافی کاست.

تأمین هزینه ساخت سازه ها

برای آنها که می خواهند هزینه ساخت را به شکل خردتر و با توجه به پیشرفت پروژه پرداخت کنند، اسکلت بتنی گزینه بهتری است. ولی به دلیل این که هزینه عمده اجرای سازه های فلزی صرف خرید آهن می شود، هزینه بیشتری در زمان شروع پروژه نیاز است.

معماری سازه ها

ستون های فولادی در ساختمان های بلند در طبقه های پایینی ابعاد کمتری دارند و به علت قرار گرفتن پارکینگ در طبقه های زیرین این یک مزیت است. همچنین، سازه های فولادی محدودیت کمتری نسبت به سازه های بتنی در زمان طراحی دارند، مثل فاصله ستون ها و دهانه ها. به کار بردن اسکلت فلزی امکان ساخت سازه های خاص را ایجاد می کند.

جوش نامناسب سازه ها

از مهم ترین معایب مجریان سازه های فولادی می توان به نداشتن مهارت و دانش کافی جوشکارها، قدیمی بودن ماشین های جوشکاری، نبود نظارت کافی و مناسب و همچنین گران بودن هزینه های آزمایشگاهی جوش اشاره کرد. برای بر طرف کردن این نقص به کار بردن سازه های فلزی پیچ و مهره های استاندارد گزینه خوبی خواهد بود.

خوردگی سازه های فولادی و بتنی در مقابل عوامل خارجی

یکی از مهم ترین معایب سازه های فولادی مقاومت کم آنها در برابر عوامل جوی مثل رطوبت است که موجب خوردگی و کاهش عمر مفید آنها می شود. هزینه نگهداری و محافظت از آنها در برابر این عوامل نیز بالا است.

‌اشغال فضای سازه ها

‌سازه های فولادی در مقایسه با سازه های بتنی فضای کمتری را اشغال می کنند. یعنی پِرت شدن فضا در سازه های فولادی نسبت به بتنی کمتر است. این مسئله در شهرهایی که قیمت زمین زیاد است بسیار اهمیت دارد.

پیوستگی مصالح در سازه ها

فولاد از مواد همگنی تشکیل شده است که در زمان زلزله آسیب کمتری به آنها وارد می شود. اما پوشش های بتنی روی میلگردها با لزره ها دچار آسیب می شوند و ترک هایی در آنها به وجود خوهد آمد که موجب ضعیف شدن سازه های بتنی می شود.

‌یکنواختی خواص سازه ها

به علت این که فولاد با دقت خاصی در کارخانه ها درست می شود، خواص آن نسبت به بتن یکنواخت تر است. یکنواختی فولاد موجب کاهش ضرایب عدم اطمینان طراحی سازه های فولادی نسبت به بتنی می شود.

یک شرکت مقاوم سازی در زمان انتخاب نوع عملیاتی که روی ساختمان باید انجام شود، به طور حتم به سازه های فولادی و بتنی به طور جداگانه خواهد پرداخت.