اسکلت فلزی

در این بخش قصد داریم به مزایا و معایب سازه فولادی در مقایسه با سازه‌های بتنی بپردازیم. از جمله مهمترین مزایای اسکلت فلزی باید به موارد زیر اشاره کرد:

مقاومت و استحکام بالا: به طور کلی مقاومت فولاد بالاتر از بتن است و از سویی دیگر در زمان اجرای بتن، شرایط پیچیده ای باید محیا باشد تا اجرای سازه بتنی بهشکل استاندارد و صحیح صورت پذیرد اما ساخت قطعات فولادی با سهولت بیشتری همراه است. این موضوع در زمان اجرای پروژ‌ه‌هایی با ارتفاع بالا روی زمین‌های سست اهمیت زیادی دارد. در واقع ساخت اسکلت فلزی می تواند کیفیت مناسبی را همزمان با سهولت اجرا به ارمغان بیاورد.

مقاومت متعادل مصالح: مقاومت فولاد در برابر کشش و فشار یکسان و بالاست و در برش نیز خوب و نزدیک به کشش و فشار عمل می‌کند. در نتیجه، در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری و کششی قابل تعویض است و مقاطع فولادی به خوبی واکنش نشان می‌دهند. این در حالی است که در سازه بتنی، گرچه مقاومت در برابر فشار مناسب است اما در کشش و برش کم است و اگر در مناطق غیرمسلح تحت نیروی کششی قرار بگیرد، ممکن است تخریب شود.

خواص ارتجاعی:‌ به دلیل اینکه فولاد همگن است، خواص ارتجاعی آن به خوبی و با تقریب نسبتا دقیقی قابل محاسبه است. فولاد تا محدوده وسیعی از تنش‌ها از قانون هوک پیروی می‌کند و برای مثال می‌توان ممان اینرسی یک مقطع فولادی را با اطمینان در محاسبات وارد کرد. این در حالی است که در مورد بتن این ارقام چندان مطمئن و دقیق نیست.

شکل پذیری: از جمله مهم‌ترین خواص مصالح فلزی باید به شکل‌پذیری آن‌ها اشاره کرد که سبب می‌شود قادر باشند نیروهای دینامیکی و ضربه‌ای سنگینی را که ممکن است به خرابی‌های بزرگ بیانجامند تحمل کنند. این در حالی است که بتن ترد و شکننده است و عملکرد آن در چنین مواردی در قیاس با فولاد بسیار ضعیف است.

خواص یکنواخت: از آنجایی که مقاطع فولادی مورد استفاده در اسکلت فلزی در کارخانه و با استانداردهای دقیق، تحت نظارت و بازرسی مستمر تولید می‌شوند، خواص آن‌ها برخلاف بتن یکنواخت است و در نتیجه این موضوع، ضریب اطمینان آن‌ها کوچکتر می‌شود که این به نوبه خود در صرفه‌جویی در مصرف مصالح موثر است.

پیوستگی مصالح و دوام بالاتر: یکی از اصلی‌ترین دلایل مقاومت بالای اسکلت فلزی، پیوستگی و همگنی مصالح اصلی و مصالح پیوند دهنده قطعات آن است که سبب می‌شود اسکلت به طور کلی در برابر پدیده‌هایی مانند زمین لرزه مقاومت بالایی داشته باشد.

وزن کمتر: وزن کم اسکلت فلزی نیز از دیگر مزایای آن است. اسکلت‌های فلزی به طور میانگین در هر متر مربع وزنی بین 80 تا 190 کیلوگرم دارند که نسبت به سازه‌های بتنی به مراتب سبک‌تر است. برای مقایسه باید گفت که وزن سازه‌های بتنی مسلح برای این دو مورد به ترتیب بین 150 تا 250 کیلوگرم است.

اشغال فضا: اگر دو ساختمان با ارتفاع و ابعاد یکسان را در نظر بگیریم، ستون‌ها و تیرهای فلزی به مراتب فضای کمتری نسبت به ستون‌های بتنی اشغال می‌کنند و این می‌تواند منجر به افزایش فضای قابل استفاده در سازه‌های فلزی شود.