مزایا و معایب ساختمان های فلزی و بتنی

ده‌ها سال است که بحث و اختلاف سلیقه در بین ساختمان سازان و مهندسین سازه در انتخاب و برتری سازه‌های فولادی و بتنی نسبت به یکدیگر باعث گردیده که این سوال و ابهام همواره ذهن متخصصین و حتی مردم عادی رابه خود جلب نماید و به مین دلیل کارفرمایان و سازندگان بعضاً تا آخرین لحظات قبل از طراحی سازه خود در انتخاب نوع سازه با تردید مواجه می‌شوند .

در گذشته و در ساخت اسکلت های فلزی از چدن استفاده می‌کردند، اما از آنجایی که استفاده از فولاد باعث می‌شد تا سازه ترک برندارد، به مرور چدن جای خود را به فولاد داد. اما فولاد مزایای دیگری مثل خم‌پذیری، شکل پذیری، مقاومت بالا، جوش پذیری و... هم داشت که باعث شد جای چدن را بگیرد.


مزایای ساختمان با اسکلت فلزی

اگر بخواهیم لیست وار به مزایای اسکلت فلزی اشاره کنیم، اصلی ترین آنها عبارتند از کم وزن بودن اسکلت فلزی، پیروی فولاد از قانون هوک (خاصیت ارتجاعی فولاد)، مقاومت بسیار بالای قطعات فلزی که این خود باعث می‌شود در دهانه سوله مورد استفاده قرار گیرند، کارا بودن آن در سازه های طویل و خاصیت یکنواختی می‌باشد. از طرفی، فولاد معمولا توانایی تحمل ضربه را دارد که یکی از علل مقاومت در مقابل خرابی است.

سازه های فلزی به علت امکان مونتاژ اسکلت قبل از نصب و لزوم اجرای همزمان و بدون وقفه اسکلت، در مقایسه با سایر سازه ها از سرعت عمل بالاتری برخوردار می باشد.

به دلیل همگن بودن تیروستون و بادبند به عنوان اعضاء اصلی، اسکلت این نوع سازه ها دارای یکپارچگی مناسبت‌تری نسبت به سایر سازه های می‌باشند و به همین علت نیز نتیجه محاسبات سازه ای فاصله نزدیکتری به مقاومت واقعی این نوع سازه ها دارد .

به دلیل نوع اتصال اعضاء تیر و ستون، امکان توسعه طبقات در این نوع سازه های به شکل مناسب تر و قابل قبول‌تری وجود دارد.


همه چیز در مورد معایب سازه‌های فلزی

•به طور کلی ارتعاش در سازه‌های فلزی نسبت به سازه ی همتای بتنی بیشتر است. این اتفاق به دلیل وزن کمتر سازه می‌افتد.

•یکی دیگر از معایب سازه‌های فلزی، هزینه‌ی بالا و نگهداری رنگ‌های ضد زنگ و پوشش ضد حریق است.

•مقاومت در آتش سوزی در این نوع سازه کمتر است. وقتی دمای فولاد از حدی بالاتر برود، مقاومت آن به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. نمونه‌ی این اتفاق را در آتش‌سوزی پلاسکو شاهد بودیم. بنابراین لازم است اقداماتی برای افزایش زمان مقاومت آن در برابر آتش انجام شود.

•کمانش مسئله‌ای است که در مورد سازه‌های فلزی ایجاد نگرانی می کند. با افزایش طول ستون فولادی، احتمال کمانش نیز افزایش می‌یابد.

•فولاد ضریب انبساط بالایی دارد بنابراین با تغییرات شدید در درجه حرارت می‌تواند تغییر شکل زیادی بدهد. برای مثال اگر برای ساخت یک انبار چندین قاب فلزی، بدون در نظر گرفتن گپ برای انبساط و انقباض به یکدیگر متصل شوند، در عرض چند ماه در اثر تغییر دمای فصلی انبار مورد نظر فرو می‌ریزد.


مزایای اسکلت بتنی در ساختمان سازی

می‌توان گفت یکی از جدیدترین سازه‌هایی که در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بتن و بتن‌آرمه است. اگر بخواهیم تعریفی کلی از این نوع سازه ارائه کنیم، باید اینطور بگوییم که بتن معمولی با ادغام میلگردهای فولادی مقاومت کششی ساختمان را افزایش می‌دهند. اما با توجه به قیمت‌ها و البته با توجه به قیمت آهن آلات، باید یکی از این سه سازه را انتخاب کرد. از جمله نقاط قوت اسکلت بتنی به موارد زیر می‌توان اشاره کرد.

مواد اولیه بتن در بیشتر مناطق به راحتی در دسترس است. سنگدانه‌های مصرفی که تقریبا در همه‌ی نقاط کره زمین به وفور یافت می‌شود و سیمان مصرفی نیز از مصالحی است که از گذشته به راحتی مورد استفاده‌ی بشر قرار می‌گرفته است.

هزینه سازه های بتنی نسبت به سازه های فلزی کمتر است و با توجه به هزینه سازه های بتنی مقاوم‌تر است.

بتن آرمه یا همان اسکلت بتنی به دلیل شکل پذیری بالایی که دارد در تمام پروؤه ها از جمله پل، ساختمان و... قابل استفاده است.

بتن آرمه و در واقع انواع اسکلت بتنی در مقابل آتش و حرارت بسیار مقاوم‌تر است و زمان بیشتری زمان می‌برد تا فولاد داخلی بتن در برابر حرارت تغییر نشان دهد.

اجرای اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی از ظرافت، تخصص و حساسیت کمتری برخوردار است و با توجه به تعدد اجرای این نوع اسکلت، پیمانکاران با تجربه ای آن را اجرا می‌کنند.


از معایب سازه‌های بتنی بیشتر بدانیم

•به دلیل استحکام کششی کم بتن، برای جلوگیری از ترک خوردگی آن، لازم است که با مصالح دیگر (معمولا فولاد) تقویت شود.

•در صورت وجود تغییرات زیاد درجه حرارت در ساختمان‌ها، اتصالاتی برای ایجاد فضای مورد نیاز انبساط، لازم است.

•برخی نمک‌های محلول در بتن در حضور رطوبت باعث شوره زدگی سطح بتنی می‌شود.

•به دلیل استحکام کششی کم بتن، برای جلوگیری از ترک خوردگی آن، لازم است که با مصالح دیگر (معمولا فولاد) تقویت شود.

•در صورت وجود تغییرات زیاد درجه حرارت در ساختمان‌ها، اتصالاتی برای ایجاد فضای مورد نیاز انبساط، لازم است.

•برخی نمک‌های محلول در بتن در حضور رطوبت باعث شوره زدگی سطح بتنی می‌شود.