ساختمان اسکلت فلزی
اسکلت فلزی و اسکلت بتنی دو روش اجرای ساختمان است که هر کدام مزایا و معایب
خود را دارد. برای انتخاب نوع اسکلت‌بندی ساختمان، مهندس محاسب باید به موارد بسیاری
توجه کند. مسائلی همچون عوامل اقتصادی، شرایط اجرا، خصوصیات آب‌وهوایی محل اجرا،
کیفیت اجرا، عوامل فنی سازه‌ای و همچنین درخواست کارفرما.
بدون در نظر گرفتن موارد فوق و همچنین بررسی خصوصیات ساختمان با اسکلت فلزی یا بتنی،
نمی‌توان تصمیم قطعی و درستی دربارۀ نوع اسکلت گرفت. انتخاب اسکلت‌بندی مناسب برای
ساختمان بسیار حائز اهمیت است، زیرا پس از شروع عملیات ساخت‌وساز امکان تغییر آن وجود ندارد؛ مگر با تخریب اسکلت قبلی.
در این مطلب شما را با ویژگی‌های اسکلت فلزی و اسکلت بتنی، تفاوت‌ها و نقاط ضعف و قدرت هر کدام آشنا می‌کنیم
ساختمان اسکلت فلزی
اسکلت فلزی، که به اسم اسکلت فولادی یا سازۀ فلزی هم شناخته می‌شود، 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 این سازه‌ها، 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 به این شرح است: ساختمان اسکلت فلزی
استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان‌ها پیشینه‌ای طولانی دارد. در ابتدا برای اجرای چنین
سازه‌هایی از چدن استفاده می‌شد اما پس از مدتی آهن کم‌کربن یا همان آهن چکش‌خوار جای چدن
را گرفت. با استفاده از اسکلت فلزی ساخت سازه‌هایی با طرح‌ها و شکل‌های مختلف و متنوع امکان‌پذیر شد.
چدن و آهن کم‌کربن هم به مرور جای خود را به فولاد دادند. امروزه فولاد بیشترین کاربرد را در اسکلت فلزی
ساختمان‌ها دارد؛ تا جایی که گاه به جای به کار بردن عبارت «اسکلت فلزی» از «اسکلت فولادی» استفاده می‌کنند.
مزایای اسکلت فلزی باعث شده از آن به صورت گسترده در ساخت سوله‌ها و ساختمان‌های بزرگ استفاده
کنند. این نوع اسکلت در شلوغ‌ترین و کم‌حجم‌ترین مکان‌ها هم قابل اجراست و به همین دلیل در شهرهای
بزرگ با استقبال خوبی از طرف معماران و مهندسان سازه مواجه شده است. اسکلت فلزی کیفیت
ساخت را بالا برده و پرتی مصالح را پایین می‌آورد.
بهترین روش اجرای اسکلت فلزی پیچ و مهره است و کشورهای اروپایی جز در متراژ و وزن کم، اجازۀ استفاده
از اتصالات جوشی را نمی‌دهند؛ زیرا به نسبت روش پیچ و مهره از مقاومت کمتری برخوردار است.
از مزایای استفاده از اسکت فلزی می‌توان به این موارد اشاره کرد:
ساختمان اسکلت فلزی
| ساختمان اسکلت فلزی به سرعت اجرا می‌شود و وزن تمام‌شدۀ کمتری نسبت به بتن دارد. قطعات فلزی در کارخانه تولید می‌شوند، به همین دلیل نظارت بر استاندارد بودن آنها به خوبی انجام می‌شود. اسکلت فلزی در برابر انفجار مقاومت بالایی دارد و به زودی فرو نمی‌ریزد. |
ساختمان اسکلت فلزی
معایب اسکلت فلزی شاید لیست کوتاه‌تری نسبت به مزایای آن داشته باشد اما هنگام طراحی ساختمان و انتخاب اسکلت‌بندی مناسب آن باید به این معایب نیز توجه کرد:
| از معایب اسکلت فلزی می‌توان به هزینۀ بالای قطعات و مقاومت کم آن در برابر آتشسوزی اشاره کرد. |
ساختمان با سازه بتنی یا اسکلت بتنی، ساختمانی است که برای ساخت و اجرای آن از بتن یا بتن آرمه استفاده می‌شود. بتن آرمه شامل موادی مانند سیمان، شن، ماسه و فولاد (معمولاً به صورت میلگرد ساده یا آجدار) است. اگر در ساختمان بتنی از بتن برای اجرای ستون‌ها، شاه‌تیرها و پی استفاده شده باشد، آن ساختمان به عنوان اسکلت بتنی شناخته می‌شود.
در ساختمان با اسکلت بتنی، اعضای باربر فشاری از جنس بتن آرمه و در محل ساخت سازه قالب‌بندی و اجرا می‌شوند. در این ساختمان‌ها همۀ تیرهای اصلی و حتی دیوارهای برشی با بتن ساخته می‌شوند.
اسکلت بتنی دارای مزایا و معایبی است که انتخاب آن باید با توجه به نوع ساختمان، محل احداث، دسترسی به مصالح ساخت و قیمت آنها، کاربری ساختمان و خصوصیات جوی و زمین‌شناسی منطقه صورت بگیرد.
در ساختمانی که اسکلت بتنی دارد، این بخش‌ها با بتن ساخته و اجرا می‌شوند:
تعریف اولیه بتن صحیح است. بتن یک ماده چسبنده است که معمولاً در نتیجه تعامل سیمان‌های هیدرولیکی با آب به دست می‌آید. سیمان هیدرولیکی ماده اصلی بتن است که با آب واکنش می‌کند و فرآیند هیدراتاسیون را تجربه می‌کند. این واکنش باعث تشکیل گیرنده‌های چسبنده به نام ژل هیدراته می‌شود که در نهایت باعث ایجاد سختی و استحکام بتن می‌شود. این فرایند هیدراتاسیون باعث تبدیل مخلوط بتن تازه به یک ماده سخت و مقاوم می‌شود که برای ساختمان‌ها و سازه‌ها بسیار مناسب است. با توجه به این تعریف، می‌توان اولین استفاده از چنین مصالحی را در چندین قرن پیش هم مشاهده کرد. اما ساخت و اجرای بتن به آن صورت که امروزه می‌شناسیم، به اوایل قرن بیست میلادی برمی‌گردد.
بتن نیز مانند تمام متریال و مصالح دیگر در صنعت ساختمان‌سازی، به صورت مداوم در حال ارتقای کیفیت و کارآیی است و هر روز شاهد اجراهای متفاوتی از این ماده خصوصا در پل‌ها و سدها هستیم.
استفاده از اسکلت بتنی با توجه به نوع ساختمان، بودجۀ ساخت و محل قرارگیری آن می‌تواند شامل مزایایی باشد که در ادامه عنوان می‌شود:
| بتن طول عمر بالایی دارد و پس از اجرا نیاز به نگهداری و مراقبت خاصی ندارد. مقاومت بالا در برابر آتشسوزی از جمله مزایای اسکلت بتنی به شمار می‌‌رود. |
مسلما بررسی معایب اسکلت بتنی هم بسیار مهم و حائز اهمیت است. در ادامه به برخی معایب این نوع اسکلت‌بندی می‌پردازیم:
| بتن متریالی است که ساخت و اجرای آن به آسانی و سرعت انجام می‌پذیرد. ساختمان با اسکلت بتنی ارزان‌تر از اسکلت فلزی است اما حجیم‌تر و سنگین‌تر از آن است و مقاومت کمی در برابر انفجار دارد. |
ساختمان اسکلت فلزی
مصالح بتنی، مناسب برای سازه‌های طویل، سرعت بالای ساخت.
ساختمان اسکلت فلزی