ویژگی های ساختمان های اسکلت فلزی

باتوجه به این که اسکلت اکثر ساختمان ها در کشور ما فلزی می باشند ، آشنایی با ویژگی های این نوع ساختمان ها می تواند در تصمیم گیری مالکان و مهندسان برای انتخاب نوع اسکلت ساختمان، نقش اساسی داشته باشد.
محاسن ساختمان های فلزی
مقاومت :
مقاومت فولاد بالا بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از بتن بزرگ تر است . این موضوع در سوله های با دهانه های بزرگ و ساختمان های مرتفع و ساختمان هایی که بر روی زمین های سست احداث می شوند ، از اهمیت بیشتری برخوردار است .
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.
خواص ارتجاعی :
به علت همگن بودن فولاد ، خواص ارتجاعی محاسباتی آن با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا محدوده وسیعی از تنش ها از قانون هوک به خوبی پیروی می کند . به عنوان مثال ، ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می توان با اطمینان در محاسبات وارد نمود . حال این که در مورد بتن این ارقام خیلی معین و قابل اطمینان نیستند .
ضریب نیروی لرزه ای :
در قالب های بتن مسلح به علت وزن بیشتر ، ضریب نیروی لرزه ای از قاب های فلزی بزرگ تر است .
شکل پذیری :
یکی از خواص مهم مصالح فلزی شکل پذیری آن هاست . فلزات قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و نیروهای دینامیکی و ضربه ای را تحمل نمایند ، در حالی که بتن ترد و شکننده بوده و عملکرد آن در مقابل این نیروها بسیار ضعیف است .
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 .
دوام:
دوام فولاد بسیار خوب است . اگر در نگهداری ساختمانهای فلزی دقت کافی صورت گیرد ، برای سالیان متمادی قابل بهره برداری خواهند بود .
پیوستگی مصالح :
قطعات فلزی عموما با توجه به مواد متشکه 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 .
وزن کم :
‌میانگین وزن اسکلت فولادی بین ۲۵۰ تا ۳۹۰ کیلوگرم بر مترمربع و یا ۸۰ تا ۱۳۰ کیلوگرم بر مترمکعب است ، درحالی که در ساختمان های بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم بر مترمربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب می باشد .
اشغال فضا :
در دو ساختمان مشابه از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون ها و تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچک تر از ساختمان بتنی هستند ، یعنی سطح اشغال اسکلت یا فضای مرده در ساختمان های بتنی بیشتر است .
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 .
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 .
سرعت اجرا :
سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به قطعات بتنی بسیار بیشتر است .
پرت مصالح :
با توجه به اینکه قطعات اسکلت فلزی در کارخانه تولید می شود ، میزان هدر رفتن مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .
معایب ساختمان های فلزی
ضعف در برابر حرارت :
مقاومت فلز با افزایش دما کاهش می یابد . اگر دمای اسکلت فلزی به حدود ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد .
خوردگی فلز در مقابل عوامل خارجی :
ساختمان های فلزی در مقابل عوامل جوی دچار خوردگی شده و از ابعاد مفید آن ها کاسته می شود . ضمناً مخارج نگهداری و محافظت آن ها هم زیاد است .
تمایل قطعات فشاری به کمانه شدن:
با توجه به اینکه تعداد قطعات فلزی زیاد بوده و ابعاد آن ها معمولا” کوچک است ، تمایل به کمانه شدن در این قطعات زیاد بوده و این موضوع یک نقطه ضعف محسوب می شود .
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 …… بزرگ ترین ضعف اسکلت های فلزی می باشد.

http://www.sakhtemoon.com