صفحه نخست > دانستنی های آرایش و زیبائی > دانستنی ها

سازه های فلزی,معایب و مزایای استفاده از اسکلت فلزی

یکی از روش اجرای اسکلت ساختمان است که دارای مزایاومعایبی است.امروزه ساختمان سازی گسترش زیادی پیداکرده است.نوع فلزی یابتنی بودن سازه براثرعواملی مانند شرایط اقلیمی،شرایط اجرا،بودجه ودرخواست کارفرما تعیین می شود.

سازه های فلزی، به مجموعه‌ای از اعضای باربر ساخته‌شده از نیم‌رخ‌های فولادی یا ورق فلزی گفته می‌شود که به کمک اتصالات به یکدیگر وصل می‌شوند. از آن‌جا که روش‌های تولید نیم‌رخ یا همان پروفیل فولادی تکامل یافته شده و آزمون و خطای بسیاری را پشت سر گذاشته است، این مقاطع در اغلب موارد رفتار مطلوب و مناسبی را از خود نشان می‌دهند.

موضوع حائز اهمیت در سازه‌ فلزی، رفتار اتصالاتی است که برای ساخت اعضای مرکب از پروفیل و ورق در محل گره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش‌های مرسوم اتصالات در سازه‌های فلزی:

1 - اتصالات سازه‌های فلزی پیچ و مهره‌ای

2 - اتصالات جوشی

3 - اتصالات پرچی که تقریبا در تمام نقاط جهان منسوخ شده است.

سازه های فلزی

مزایای استفاده از  اسکلت فلزی

1 - مقاومت بالا

مقاومت فولاد بالا بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از بتن بزرگتر است. این موضوع در سوله های با دهانه های بزرگ و ساختمان های مرتفع و ساختمان هائی که بر روی زمین های سست احداث می شوند، از اهمیت بیشتری برخوردار است.

2 -مقاومت متعادل مصالح 

مقاومت فولاد در کشش و فشار یکسان و در برش نیز خوب و نزدیک به کشش و فشار است. در تغییر وضع بارها، نیروی وارده، فشاری و کششی قابل تعویض بوده و مقاطع به خوبی عکس العمل نشان می دهند. ولی مقاومت بتن در فشار مناسب بوده و در کشش و یا برش کم است. پس اگر مناطقی تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشند ، تخریب می شوند.

3 - دوام

دوام فولاد بسیار خوب است. اگر در نگهداری ساختمان های فلزی دقت کافی صورت گیرد، برای سالیان متمادی قابل بهره برداری خواهند بود.

4 - پیوستگی مصالح 

قطعات فلزی عموما با توجه به مواد متشکل آن پیوسته و همگن هستند، ولی در قطعات بتنی در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد صدمه وارد می گردد، ترک هایی که در پوشش بتن پدید می آید، موجب ضعف قطعه شده و احتمال دارد که ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی تخریب شود.   

5 - و‌زن کم

میانگین وزن اسکلت فولادی بین 250 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا 80 تا 130 کیلوگرم بر مترمکعب است ، درحالی که در ساختمان بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم بر مترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم بر مترمکعب می باشد.

6 - اشغال فضا

در دو ساختمان مشابه از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون ها و تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمان بتنی هستند، یعنی سطح اشغال اسکلت یا فضای مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر است.

7 - امکان مقاوم سازی 

اعضاء ضعیف ساختمان فلزی (در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و .... ) را می توان با اضافه نمودن قطعات جدید، تقویت نمود، ولی در مورد اسکلت بتنی این عمل به راحتی قابل انجام نمی باشد.

8 - شرایط آسان ساخت و نصب 

تهیه قطعات فلزی در کارخانه و نصب آن در محل، در هر شرایط جوی با اعمال تهمیدات لازم قابل انجام است. در مورد ساختمان های بتنی محدودیت های بیشتری در این رابطه وجود دارد.

9 - سرعت اجرا 

سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به قطعات بتنی بسیار بیشتر است.

10 - پرت مصالح 

با توجه به این که قطعات اسکلت فلزی در کارخانه تولید می شود، میزان هدر رفتن مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است

11 - ضریب نیروی لرزه ای 

در قالب های بتن مسلح به علت وزن بیشتر، ضریب نیروی لرزه ای از قاب های فلزی بزرگتر است.

12 - شکل پذیری 

یکی از خواص مهم مصالح فلزی شکل پذیری آنهاست. فلزات قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و نیروهای دینامیکی و ضربه ای را تحمل نمایند، در حالیکه بتن ترد و شکننده بوده و عملکرد آن در مقابل این نیروها بسیار ضعیف است.

13 - خواص یکنواخت 

فولاد در داخل کارخانه و تحت نظارت دقیق تهیه می شود، لذا خواص آن بر خلاف بتن یکنواخت است. اطمینان در یکنواختی خواص مصالح باعث انتخاب ضریب اطمینان کوچکتر می شود که این به نوبه خود منجر به صرفه جویی در مصرف مصالح می شود.

معایب استفاده از اسکلت فلزی

1 - ضعف در برابر حرارت 

مقاومت فلز با افزایش دما کاهش می یابد. اگر دمای اسکلت فلزی به حدود 600 درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد.

2 - خوردگی فلز در مقابل عوامل خارجی 

ساختمان های فلزی در مقابل عوامل جوی دچار خوردگی شده و از ابعاد مفید آنها کاسته می شود. ضمنا مخارج نگهداری و محافظت آنها هم زیاد است.

3 - تمایل قطعات فشاری به کمانش 

با توجه به اینکه تعداد قطعات فلزی زیاد بوده و ابعاد آنها معمولا" کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات زیاد بوده و این موضوع یک نقطه ضعف محسوب می شود.

4 - جوش نامناسب 

استفاده از پیچ و مهره و تهیه قطعات در کارخانه، اقتصادی ترین و فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمان های متداول انجام چنین کاری مقدور نیست. استفاده از جوش برای اتصالات، به علت مهارت کم جوشکاران، قدیمی بودن ماشین آلات، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر، گران بودن هزینه آزمایش جوش و .... برزگترین ضعف اسکلتهای فلزی می باشد.

برآورد هزينه ساخت اسکلت بتنی و فلزی

در سازه های فلزی قیمت آهن . قیمت ورق مدنظر می باشد و هر متر مربع زیربنا حدودا 55 کیلوگرم ورق آهنی مصرف میشود و در سازه های بتنی از نظر هزینه به قیمت آهن مصرفی ، بتن آماده و دستمزد اجراء بستگی دارد. که هر متر مربع زیربنا به طور معمول 40 کیلوگرم میلگرد جهت اجراء اسکلت بتنی مصرف میکند.

اسکلت فلزی