سبد خرید
سبد خرید شما خالی است.
مبلغ قابل پرداخت
0 تومان
اجرای اسکلت فلزی ساختمان
ساختمان اسکلت فلزی چیست؟
ساختمان اسکلت فلزی، ساختمانی متشکل از فولاد سازه‌ای و میلگردهای تقویت‌کننده است. در اسکلت اصلی این نوع ساختمان از انواع پروفیل‌ها، ورق، میلگرد و… استفاده می‌شود که به منظور تحمل بارها و ایجاد استحکام، به کمک اتصالات جوشی یا پیچی به یکدیگر متصل می‌شوند.
فولاد آلیاژی است که از ترکیب آهن و حداکثر ۲ درصد کربن و ۱ درصد سایر فلزات یا غیرفلزات تهیه می‌شود و به دلیل استحکام بالا در فشار، خمش و چرخش درمقایسه‌با سایر مصالح، مصالح ساختمانی محبوبی در جهان است.
مزایای ساختمان اسکلت فلزی
مطلب مربوط به مزایا و معایب ساختمان اسکلت فلزی بر اساس مقالۀ منتشرشده در سایت structural.community نوشته شده و در مواقع لزوم، توضیحات تکمیلی به آن افزوده شده است:
- قابلیت اطمینان
سازه‌های فولادی به دلیل سازگاری و یکنواختی در خواص، کنترل کیفیت بهتر به دلیل ساخت کارخانه‌ای، الاستیسیتۀ زیاد و قابلیت شکل‌پذیری، نسبت به سازه‌های بتنی قابلیت اطمینان بیشتری دارند. اگر نمونه‌های مختلف برخی از انواع فولاد در آزمایشگاه از نظر تنش تسلیم، استحکام نهایی و ازدیاد طول آزمایش شوند، این تغییرات نسبت به سایر مواد مانند بتن و چوب بسیار کمتر است.
- رفتار صنعتی
مقاطع نورد فولادی در کارخانه‌ها تولید می‌شوند؛ به‌طوری‌که می‌توان آن‌ها را تا مرحله‌ای آماده کرد که فقط اتصال اجزا در محل (با نصب پرچ یا پیچ و یا جوش قطعات مختلف) انجام شود. گاهی قسمت‌هایی از سازه نیز در کارخانه‌ها مونتاژ می‌شود که خطاهای دستی در چنین مواردی بسیار کاهش می‌یابد.
- زمان ساخت کمتر/ سرعت برپایی بیشتر
به دلیل ماهیت صنعتی ساخت‌وساز فولادی، پیشرفت کار با سرعت بیشتری انجام خواهد شد که همین موضوع در کاهش هزینه‌ها نیز مؤثر است؛ چرا که علاوه‌براینکه هزینۀ نیروی کار و هزینه‌های روزانه کاهش پیدا خواهد کرد، این سازه‌ها می‌توانند زودتر مورد بهره‌برداری قرار گیرند.
- زمان ساخت کمتر/ سرعت برپایی بیشتر
به دلیل ماهیت صنعتی ساخت‌وساز فولادی، پیشرفت کار با سرعت بیشتری انجام خواهد شد که همین موضوع در کاهش هزینه‌ها نیز مؤثر است؛ چرا که علاوه‌براینکه هزینۀ نیروی کار و هزینه‌های روزانه کاهش پیدا خواهد کرد، این سازه‌ها می‌توانند زودتر مورد بهره‌برداری قرار گیرند.
- استحکام بالا و وزن سبک طبیعی
ابعاد تیر و ستون در سازه‌های فولادی نسبت به سازه‌های بتنی به میزان قابل‌توجهی کوچک‌تر است؛ چراکه فولاد استحکام بالایی در واحد وزن دارد. برای مثال، نسبت مقاومت به وزن فولاد درجۀ یک ۳ است، درحالی‌که این نسبت برای بتن ۰,۳، برای آجر و سنگ ۰.۱ و برای چوب ۱ به دست آمده است. این به این معناست که با اجرای اسکلت فلزی، بار مردۀ کمتر و سازۀ سبک‌تری خواهیم داشت. این موضوع همچنین در بهبود معماری فضاها نیز مؤثر خواهد بود.
- یکنواختی و دوام
فولاد ماده‌ای بسیار همگن و یکنواخت است ازاین‌رو، مفروضات اساسی اکثر فرمول‌های تحلیل و طراحی را برآورده می‌کند و چنانچه با رنگ‌آمیزی و غیره به‌درستی نگهداری شود، خواص آن با گذشت زمان تغییر محسوسی نمی‌کند؛ درحالی‌که خواص بتن در سازه‌های بتن مسلح با گذشت زمان به طور قابل‌توجهی تغییر می‌کند. ازاین‌رو، ساختمان‌های اسکلت فلزی دوام بیشتری دارند؛ به‌طوری‌که یک سازۀ فولادی خوش‌ساخت، اگر به‌خوبی نگهداری شود، می‌تواند بیش از ۳۰ سال دوام داشته باشد.
- شکل‌پذیری و هشدار پیش از شکست
فولاد به دلیل دارا بودن خاصیت شکل‌پذیری می‌تواند تغییرشکل‌های گسترده را بدون شکست تحت تنش‌های کششی بالا تحمل کند زیرا ماده‌ای بسیار انعطاف‌پذیر است. این به این معناست که پیش از ازهم‌گسیختگی، می‌توان شواهدی از ضعیف‌شدن سازه یا شکست قریب‌الوقوع آن را مشاهده کرد. دراین‌صورت، می‌توان برای جلوگیری از فروریختن، بارهای اضافی را از سازه برداشت و حتی در صورت وقوع ریزش، ساکنان در بیشتر موارد فرصت تخلیۀ ساختمان را خواهند داشت.
- شکل‌پذیری و هشدار پیش از شکست
فولاد به دلیل دارا بودن خاصیت شکل‌پذیری می‌تواند تغییرشکل‌های گسترده را بدون شکست تحت تنش‌های کششی بالا تحمل کند زیرا ماده‌ای بسیار انعطاف‌پذیر است. این به این معناست که پیش از ازهم‌گسیختگی، می‌توان شواهدی از ضعیف‌شدن سازه یا شکست قریب‌الوقوع آن را مشاهده کرد. دراین‌صورت، می‌توان برای جلوگیری از فروریختن، بارهای اضافی را از سازه برداشت و حتی در صورت وقوع ریزش، ساکنان در بیشتر موارد فرصت تخلیۀ ساختمان را خواهند داشت.
- امکان افزودن بخش‌های جدید به سازۀ موجود
با اجرای اسکلت فلزی، افزودن فضاهای جدید به سازۀ موجود بسیار آسان است و می‌توان به‌سادگی بین ساختارهای جدید و ساختارهای موجود اتصال ایجاد کرد.
معایب اجرای ساختمان اسکلت فلزی
- هزینۀ نگهداری بالا و خوردگی بیشتر
ازآنجاکه فلز اصلی آلیاژ فولادْ آهن است، وقتی آزادانه در معرض هوا و رطوبت قرار گیرد، مستعد خوردگی و اکسیدشدن (زنگ‌زدگی) است بنابراین، باید به طور دوره‌ای رنگ‌آمیزی شود. این کار نیاز به هزینۀ اضافی و مراقبت ویژه دارد؛ هرچند استفاده از فولادهای هوازده یا کورتن (فولادهایی که از نظر شیمیایی برای ایجاد یک لایه پتینۀ محافظ در برابر هوازدگی -از نظر ظاهری شبیه به زنگ‌زدگی- فرموله شده‌اند که نیاز به رنگ را از بین می‌برد) در طراحی پایدار باعث حذف این هزینه می‌شود. بنابراین در اجرای اسکلت فلزی باید به این نکته توجه داشت که اعضای فولادی چنانچه به‌درستی نگهداری نشوند، می‌توانند هر سال ۱ تا ۱,۵ میلی‌متر از ضخامت خود را از دست بدهند. بر این اساس، چنین سازه‌هایی می‌توانند در طول عمر مشخص‌شدۀ خود تا ۳۵ درصد وزن کم کنند و تحت بارهای خارجی از کار بیفتند.
- هزینه‌های مقاوم‌سازی در برابر حریق
اگرچه اعضای فولادی غیر قابل احتراق هستند اما استحکام آن‌ها در دماهای متداول در آتش‌سوزی به‌شدت کاهش می‌یابد؛ به‌طوری‌که در دمای حدود ۴۰۰ درجۀ سانتی‌گراد دچار خزش می‌شوند. خزش به معنای تغییرشکل پلاستیک تحت یک بار ثابت برای مدت زمان طولانی است که باعث ایجاد انحراف/ تغییرشکل‌های بسیار زیاد در اعضای اصلی می‌شود و سایر اعضا را مجبور به تحمل تنش‌های بالاتر یا حتی فروپاشی می‌کند. بنابراین، در اجرای ساختمان اسکلت فلزی برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش‌سوزی نیاز به هزینه‌های اضافی خواهد بود.
