تیتر های مهم محتوا
سازه فلزی یا بتنی کدام باید انتخاب شود، سوالی که در موضوع ساختمان سازی همیشه مطرح می شود و عده ای از متخصصان معتقدند که پاسخ قطعی برای آن وجود ندارد. در بحث سوله سازی و اسکلت فلزی ساختمان از نظر زمان درخواست ساخت تا لحظه نصب ، هیچ سیستم ساخت و ساز دیگری با سیستم سازه های فولادی پیش ساخته از لحاظ صرفه اقتصادی ، انعطاف پذیری ، سرعت ساخت و نصب قابل مقایسه نمی باشد .
همچنین به علت تولید فولاد در کارخانه و شرایط بهتر کنترل کیفیت آن نسبت به بتن ، فولاد و سازه های فلزی را نسبت به بتن و سایر مصالح ساخت و ساز متمایز می نماید. زمان لازم برای اینکه بتن به قوام و ثبات برسد نیز زمان قابل توجهی است که به تایمینگ هر فاز از پروژه افزوده خواهد شد و به این ترتیب، موجب طولانی تر شدن پروژه سازه فلزی یا بتنی می گردد.
از دیگر مزایای اسکلت فلزی می توان به امکان توسعه سازه ، اتصال چند قطعه به یکدیگر ، پیش ساخته بودن قطعات در کارخانه ، سرعت در اجرا و نصب ، اشغال فضای کمتر نسبت به بتن و قابلیت کاربرد در ارتفاع زیاد اشاره کرد. اینها فهرستی از برخی موارد برتری فولاد و سازه های فولادی بر بتن و اجزای بتنی می باشد که همگی علمی و بر پایه محاسبات دقیق فنی و مهندسی بیان شده و قابل دفاع می باشند. بسیاری از کارشناسان یکی از دلایل پیشرفت سریع کشورهای نو ظهور و توسعه یافته را استفاده از سیستم سازه های فولادی پیش ساخته در ساخت و سازهای سریع و با کیفیت زیر ساخت های صنعتی ، تجاری ، درمانی و مسکونی این کشورها می دانند .
در واقع سازه های فولادی به توسعه زیرساخت ها سرعت بالایی می بخشد و این موضوع، سبب ساز بالا رفتن سرعت گردش چرخ صنعت و تولید هر کشوری خواهد شد. در این قسمت به برخی از مزایای سازه های فلزی اشاره می کنیم تا مخاطب بتواند بهترین انتخاب ممکن را برای اسکلت سوله سفارشی خود در نظر بگیرد.
جهت دریافت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید
02122220266 09121017171
سازه فلزی یا بتنی کدام ؟
- مقاومت زیاد سازه های فلزی
مقاومت قطعات فلزی زیاد می باشد و نسبت مقاومت به وزن از همین نسبت در مصالح بتنی به مراتب بزرگتر است. این امر خصوصاً در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، خصوصاً ساختمان هایی که بر زمین های سست قرار می گیرند حائز اهمیت فراوان می باشد. مقاومت یک سازه فلزی در برابر انواع نیروهای فشاری و کششی، در سطح مطلوبی قرار دارد و چنانچه دمای هوا تغییرات بسیار زیادی را سپری نکند، فولاد و سازه های فولادی قادرند این مقاومت بالا را در هر شرایطی حفظ نمایند.
- خواص یکنواخت سازه های فلزی
فولاد در کارخانجات بزرگ ریخته گری و تحت نظارت دقیق تهیه می شود و در چندین مرحله نسبت به انجام تستس کنترل کیفی و عملیات حرارتی بر روی آن اقدام می گردد. لذا به یکنواخت بودن خواص آن می توان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت. اطمینان از یکنواختی خواص مصالح به کار رفته در امر احداث سوله، موضوعی است که در انتخاب ضریب اطمینان سازه موثر است، و این خود سبب صرفه جویی در مصرف مصالح را باعث می شود .
- دوام سازه فلزی
در بحث سازه فلزی یا بتنی ، دوام فولاد نسبتا بالا می باشد، لذا چنانچه در نگهداری ساختمان های فلزی دقت لازم به عمل آید، برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود .معمولاً در بازرسی به عمل آمده از سازه های فولادی تخریب شده مشخص می گردد که بهره برداری غیر اصولی از بنا انجام می گرفته و نگهداری خوبی از سازه به عمل نمی آمده است. میان نگهداری و مراقبت از سوله و عمر مفید و دوام آن، ارتباط مستقیم برقرار است.
- خواص ارتجاعی
خواص ارتجاعی ذکر شده از فولاد با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد و در عمل نیز قابل مشاهده است؛ لذا فولاد را می توان دارای قابلیت ارتجاعی خوبی دانست. واقعیت این است که فولاد تا مرز رسیدن به تنش های بزرگ ، از قانون هوک به خوبی پیروی می نماید. مثلاً می توان ممان اینرسی محاسبه شده از یک مقطع فولادی را با اطمینان در دفترچه محاسبات سوله وارد نمود؛ حال اینکه در مورد مقاطع بتنی به هیچ عنوان خبری از این ثبات و اطمینان خاطر نیست و ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشند.
ویژگی سازه های فلزی
- شکل پذیری خوب سازه های فلزی
از دیگر خواص مثبت اجزای فلزی، مستقل از اینکه در سازه فلزی یا بتنی مورد استفاده قرار گیرند، شکل پذیری سازه های فلزی است که قادرند از تمرکز تنش به عنوان علت اصلی شروع تخریب سازه جلوگیری کرده و طیف وسیعی از نیروهای دینامیکی و ضربه ای را تحمل نمایند. در نقطه مقابل مصالح بتنی قرار دارند که به دلیل تردی و شکننده بودن ذاتی آنها، در مقابل این قبیل نیروها عملکرد چندان مطلوبی از خود نشان نداده و فوق العاده ضعیف می باشند. این موضوع سبب می شود تا سازه های فولادی به صورت ناگهانی تخریب نشده و زمان لازم جهت تخلیه افراد و تعمیرات در آنها وجود داشته باشد .در واقع سازه فولادی به صورت تدریجی و رفته رفته تخریب می شود و در هر مرحله، هشدارهای لازم و زمان کافی جهت انجام واکنش های لازم را در اختیار افراد قرار می دهد که در نوع خود، بسیار ویژگی ارزشمندی قلمداد می گردد.
- پیوستگی مصالح در سازه های فلزی
قطعات فلزی با توجه به مواد تشکیل دهنده آنها دارای بافتی پیوسته و همگن می باشند، ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد وارد می گردد . به این ترتیب ترکهایی در پوشش بتن پدید می آید که به هیچ ترتیبی قابل کنترل نبوده و احتمالاً ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ، ضعف بیشتری از خود نشان داده و یحتمل تخریب می شود. در اینجاست که باز هم مسأله همیشگی انتخاب میان سازه فلزی یا بتنی مطرح می شود و با کنار هم قرار دادن تمام شواهد و موارد بررسی شده، سازه اسکلت فولادی با اختلاف چشمگیری از سازه بتنی جلوتر است.
جهت دریافت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید
02122220266 09121017171
- مقاومت متعادل مصالح
مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان مقاومت مشابهی از خود بروز می دهند و در برش نیز دارای مقاومتی نزدیک به کشش و فشار می باشند ؛ بنابراین بروز چندین نوبت متوالی یا متمادی در تغییر وضع بارها ، بدون تخریب سازه امکان پذیر می باشد؛ بدین معنا که در صورت تبدیل نیروی وارده فشاری به کششی مسأله خاصی در سازه اتفاق نمی افتد. حال به بحث و بررسی پیرامون همین نیروها در ساختمان های بتنی خصوصاً بتن آرمه یا مسلح می پردازیم.
در ساختمانهای بتنی مسلح، مقاومت بتن در فشار نسبتاً خوب ارزیابی می شود و نمره قابل قبولی دریافت می نماید. ولی مقاومت بتن در برابر کشش و یا برش به نسبت کم است و حداقل های قابل قبول را تأمین نمی نماید. پس اگر برخی مناطق بتنی تحت نیروی کششی قرار بگیرند که از قبل مسلح نشده باشند ، به احتمال قریب به یقین می بایست شاهد تولید ترک و خرابی در سطوح و عمق مشخصی از سازه باشیم.
مقاومت در برابر انفجار
سازه های فولادی نسبت به ساختمان های بتنی، دارای رفتار بهتری در برابر انفجار می باشند. و از مقاوت بالایی در مواجهه با نیروهای انفجاری برخوردار هستند .این موضوع در چندین آزمایش مختلف بررسی شده و عملکرد مقاومتی خوبی از سوی اسکلت فولادی در کلیه تست های انفجاری با مواد منفجره مختلف مشاهده شده است.
کاربردهای متداول سازه فلزی
سازه‌های فلزی به دلیل استحکام بالا، انعطاف‌پذیری طراحی و سرعت اجرا، در بسیاری از پروژه‌های ساخت‌وساز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای متداول آن عبارتند از:
- سوله‌های صنعتی و انبارها
سازه‌های فلزی به دلیل ظرفیت تحمل بار زیاد و امکان ساخت دهانه‌های وسیع بدون ستون میانی، گزینه‌ای ایده‌آل برای سوله‌های صنعتی و انبارها هستند.
- ساختمانهای اداری و تجاری
استفاده از سازه فلزی در ساختمانهای بلندمرتبه رایج است، زیرا مقاومت بالایی در برابر زلزله و بادهای شدید دارد و امکان اجرای طراحی‌های پیچیده را فراهم می‌کند.
- پل‌ها و زیرساخت‌های حمل‌ونقل
سازه‌های فلزی به دلیل استحکام و دوام، در ساخت پل‌ها، تونل‌ها و ایستگاه‌های قطار کاربرد گسترده‌ای دارند.
- سازه‌های پیش‌ساخته
اسکلت‌های فلزی به دلیل قابلیت ساخت کارخانه‌ای و مونتاژ سریع، در سازه‌های پیش‌ساخته، کانکس‌ها و خانه‌های مدرن استفاده می‌شوند.
- کارخانه‌ها و کارگاه‌ها
محیط‌های صنعتی نیازمند سازه‌هایی با مقاومت بالا در برابر لرزش و بارهای سنگین هستند، که سازه‌های فلزی این نیاز را به خوبی برآورده می‌کنند.
سرعت اجرای سازه فلزی و بتنی
سرعت اجرای سازه یکی از مهمترین فاکتورها در انتخاب نوع آن است. در این مورد، سازه‌های فلزی نسبت به سازه‌های بتنی سرعت اجرای بیشتری دارند.
سرعت در اجرای سازه فلزی
- پیش‌ساخته بودن قطعات: اجزای سازه فلزی در کارخانه تولید شده و به محل پروژه ارسال می‌شوند. این ویژگی زمان مونتاژ و نصب را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.
- عدم نیاز به زمان گیرش: برخلاف سازه‌های بتنی که نیازمند زمان برای گیرش و عمل‌آوری بتن هستند، سازه‌های فلزی بلافاصله پس از نصب آماده بهره‌برداری‌اند.
- ابزارهای تخصصی: استفاده از جرثقیل و پیچ‌ومهره برای نصب قطعات فلزی، سرعت اجرا را افزایش می‌دهد.
سرعت در اجرای سازه بتنی
- مراحل طولانی ساخت: اجرای سازه بتنی شامل قالب‌بندی، بتن‌ریزی، و عمل‌آوری است که هر کدام زمان‌بر هستند.
- عوامل محیطی: بتن در هوای سرد یا مرطوب نیاز به زمان بیشتری برای گیرش دارد، که ممکن است پروژه را به تأخیر بیندازد.
در مجموع، سازه‌های فلزی به دلیل کاهش زمان ساخت و وابستگی کمتر به شرایط محیطی، گزینه‌ای سریعتر برای پروژه‌های با زمان محدود محسوب می‌شوند.
هزینه ساخت سازه فلزی یا بتنی
هزینه یکی از عوامل تعیین‌کننده در انتخاب نوع سازه است. در مقایسه بین سازه فلزی یا بتنی، باید به عوامل متعددی توجه کرد:
هزینه مصالح
- سازه فلزی: قیمت فولاد و سایر قطعات فلزی بالاست، اما به دلیل کاهش زمان اجرا و نیاز کمتر به نیروی انسانی، هزینه‌های جانبی کاهش می‌یابد.
- سازه بتنی: مصالحی مانند سیمان، شن و ماسه ارزان‌تر از فولاد هستند، اما نیاز به قالب‌بندی و تجهیزات اضافی، هزینه را افزایش می‌دهد.
هزینه اجرا
- سازه فلزی: نصب سریع با ابزارهای تخصصی و کاهش هزینه‌های کارگری، مزیتی بزرگ است.
- سازه بتنی: اجرای آن زمان‌بر بوده و نیازمند نیروی انسانی بیشتری است که باعث افزایش هزینه‌های اجرایی می‌شود.
هزینه تعمیر و نگهداری
- سازه فلزی: نیازمند نگهداری منظم برای جلوگیری از خوردگی و زنگ‌زدگی است، اما در بلندمدت مقرون‌به‌صرفه است.
- سازه بتنی: تعمیر ترک‌ها و آسیب‌های ناشی از شرایط محیطی هزینه‌بر است.
عمر مفید و بازدهی اقتصادی
سازه فلزی یا بتنی به دلیل دوام بیشتر و قابلیت بازیافت، از نظر بازدهی اقتصادی در طولانی‌مدت به صرفه‌تر است.
اسکلت فلزی ساختمان
- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی
قطعات ضعیف ساختمان فلزی آن دسته از اجزا هستند که به دلایل مختلف نظیر اشتباه محاسباتی، تغییر در مقررات و یا ضوابط اجرایی به وجود می آیند و به نوعی موجب بروز ضعف در سازه می گردند. این اجزا را می توان با جوش ، پرچ و پیچ کردن به قطعات جدید تقویت نمود و یا به دنبال تلاش برای تقویت آنها، می توان قسمت یا دهانه هایی جدید به سازه اضافه کرد. در هر حال نباید اجازه داد که ضعف یا نارسایی در سازه باقی بماند.
- شرایط آسان ساخت و نصب
تهیه قطعات فلزی در کارخانجات صورت می پذیرد و تنها نصب آن است که در موقعیت های متفاوت جوی می بایست با تمهیدات لازم به مرحله اجرا گذاشته شود.
- سرعت نصب اسکلت فلزی
سرعت اجرا و نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی به صورت چشمگیری بالاتر است . پایان سریع کار ، امکان بهره برداری به موقع از پروژه و بازگشت سریعتر هزینه های انجام شده را میسر می سازد که موضوعی بسیار خوشایند برای عموم کارفرمایان به شمار می آید.
- دور ریز مصالح
با توجه به تهیه قطعات اسکلت فلزی از کارخانجات ، پرت مصالح آنها نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است و این موضوع به شدت بر کنترل هزینه ها اثر می گذارد. فرآیند ساخت اجزای سوله در کارخانه به نحوی بهینه سازی می شوند که کمترین دور ریز و هدر رفت را در مصرف فولاد (ورق، پروفیل و …) شاهد هستیم. اما در پروژه احداث سازه فلزی یا بتنی، با اتلاف زیادی از بتن مواجه می شویم که تقریباً هم ناگزیر و غیر قابل مهار می باشد.
- وزن کم این سازه
به هنگام صحبت از وزن سازه ها، از شاخص وزنی استفاده می شود که به میزان فولاد مصرفی در هر متر مربع از سطح زیر ساخت مربوط می شود. میانگین وزن ساختمان های فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰ کیلوگرم بر متر مربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر متر مکعب تخمین زد که در مجموع بازه قابل قبولی به حساب می آید. در حالیکه در ساختمان های بتنی مجهز به بتن مسلح یا همان بتن آرمه، این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم بر متر مربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشند که خود نشان دهنده سنگینی بیش از حد این سازه ها می باشد.
- اشغال فضا
موضوع بعدی که می توان در مورد آن صحبت کرد، بحث فضای اشغال شده از سوی اجزای ساختمان می باشد. در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ستون ؛ تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از تیرهای ساختمان های بتنی می باشند و سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان های بتنی نسبت به ساختمان های فلزی بیشتر ایجاد می شود که این موضوع، یک نقیصه جدی برای سازه های بتنی به حساب می آید؛ زیرا از حجم فضای کل در دسترس در داخل بنا خواهد کاست.
اسکلت فلزی دو طبقه
ضریب نیروی لرزه ای
حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزای ساختمان می شود . به عبارت دیگر ساختمان بر روی زمینی که به صورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قاب های بتن مسلح که وزن بیشتری دارند ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قاب های فلزی است . تجربه نشان می دهد که خسارات وارده بر ساختمان های کوتاه و صلب بتنی که در زمین های محکم ساخته شده اند زیاد است؛ همچنین ساختمان های بلند و انعطاف پذیری که در زمین های نرم ساخته می شوند صدمات کمتری از زلزله می بینند .
به عبارت دیگر ساخت ساختمان های کوتاه در زمین های نرم که پریود ارتعاش زمین در آنها نسبتاً بزرگ است ، نتایج بهتری در تست زلزله دارند و برعکس ساخت ساختمان های بلند در زمینهای سفت با پریود کوچک احتمال خرابی کمتری در بر خواهد داشت. عکس العمل ساختمان ها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری دارد؛ اما ناگفته نماند که مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار مقابل زلزله ، همین پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است .
افزایش کیفیت اسکلت سازه فلزی یا بتنی
افزایش کیفیت اسکلت فلزی سازه به دلیل کنترل های قبل ، حین و بعد از اجرای سازه ها ، همچنین کنترل کامل مصالح و وجود سیستم کنترل کیفی مقیم در مجموعه ساخت ، از نظر ابعادی و جوش ، باعث ساخت قطعات پیش ساخته فلزی با کیفیت بالا می شود .
برگشت پذیر بودن کامل مصالح
برگشت پذیر بودن کامل مصالح سازه های فلزی ؛ امکان استفاده مجدد آنها را مخصوصاً در اسکلت های پیچ و مهره ای میسر می سازد.
برای مشاوره و خرید با ما تماس بگیرید
02122220266 09121017171
