استفاده از اسکلت فلزی و بتنی همچنان در صنعت ساختمان سازی رایج است و هیچکدام نتوانسته بر دیگری ارجحیت داشته باشد. معمولاً در ساختمانهای بسیار بلند و مرتفع یا برجها از اسکلت فلزی استفاده میکنند چراکه ساخت اسکلت بتنی برای چنین سازههایی دشوار و بسیار زمانبر است. از طرفی اسکلت بتنی در ساخت تونلها، پلها و ساختمانهای کوچکتر بیشتر رواج دارد.
ساختمان فلزی محکمتر است یا ساختمان بتنی؟
در این قسمت میخواهیم پارامترهای مؤثر را بررسی کنیم:
1- مقاومت در برابر زلزله:
معمولاً این باور غلط وجود دارد که ساختمان اسکلت فلزی دربرابرزلزله مقاومتر است و یا برعکس. این ایده اصولاً اشتباه است بدینصورت که هم سیستم بتنی و هم سیستم فلزی را میتوان برای مقاومتهای مختلف طراحی نمود که هردو نیز بهصورت موردنظر در زلزله عمل میکند. در حقیقت عامل مهم، طراحی صحیح سازه است؛ بنابراین طراحی صحیح و اجرای درست هر دو مورد از مقاومت کافی در برابر زلزله برخوردار است. البته لازم به ذکر است که سیستمهای اسکلت بتنی به دلیل افزایش وزن سازه، در زلزله، نیروی بیشتری را متحمل میشوند.
2- طول عمر:
این واقعیت وجود دارد که سازههای بتنی دارای عمر طراحی هستند بدین مفهوم که یک سازه بتنی برای عمری معین طراحی میشود گرچه این عمر 50 یا 60 ساله باشد. بتن باگذشت عمر دچار افت و خزش میشود که نهایتاً باعث تأثیر منفی در عملکرد سازه هنگام وقوع زلزله میشود؛ اما در سازه فلزی مشکل افت مقاومت با افزایش عمر وجود ندارد و اینیک مزیت برای اسکلت فلزی محسوب میشود.
3- ارزش اسقاط:
معمولاً در ساختوسازهای رایج در کشور به مسئله اسقاط سازه کمتر توجه میشود بدین مفهوم که در زمان تخریب سازه ساختمانهای فلزی دارای ارزش اسقاط بهمراتب بالاتر و هزینه تخریب کمتر میباشند؛ که این نیز میتواند یک مزیت برای اسکلت فلزی محسوب شود. به عبارت سادهتر، وقتی سازه فولادی به انتهای عمر طراحی رسید، با تخریب سازه موردنظر میتوان از مقاطع فولادی که در المانهایی مثل تیر، ستون و … استفادهشده، مجدداً استفاده کرده و به نحوی مقداری از سرمایه مصرفی در مرحله ساختوساز را برمیگرداند.
4- مقاومت در برابر آتشسوزی:
مقاومت فولاد در برابر آتشسوزی پایین میباشد بدینصورت که با گرم شدن مقاومت خود را از دست میدهد درصورتیکه اسکلت بتنی به خاطر کاور بتن دور میلگردها بهمراتب مقاومت بیشتری در برابر آتش از خود نشان میدهد. البته لازم به ذکر است با ایجاد تمهیداتی در سازه فلزی که بعضاً هزینهبر نیز میباشند میتوان مقاومت آن را در برابر آتش افزایش داد؛ بنابراین مقاومت بیشتر اسکلت بتنی در آتشسوزی بهعنوان یک مزیت قلمداد میگردد.
5- سهولت اجرا:
مطلب مهم در انتخاب سیستم سازه باربر فلزی و یا بتنی امکانات اجرای سازه در زمان ساخت است. اسکلت فلزی به علت حساسیت در عملیات برشکاری، جوشکاری، حمل و نصب، تخصص و دقت بیشتری را نسبت به اجرای اسکلت بتنی میطلبد؛ بنابراین باید پذیرفت که اجرای سازه بتنی نسبت به سازه فلزی نیاز به تخصص و مهارت و نظارت و کنترل کمتری دارد و با توجه به وضع موجود کشور ما اینیک مزیت برای سازه بتنی محسوب میشود. بهعلاوه، در صورت اجرای ناصحیح و غیراصولی اتصالات پیچی یا جوشی سازه فلزی، سازه ممکن است دچار کاهش مقاومت شده و تغییر شکلها در آن افزایش یابند.
6- قیمت اسکلت:
فولاد استفادهشده در ساخت یک سازه فولادی دارای یک مقاومت مشخص در صورت طراحی صحیح، نسبت به فولاد استفادهشده در سازه بتنی دارای همان مقدار مقاومت، معمولاً در حدود 30 درصد بیشتر میباشد. ازاینرو هزینه اجرای اسکلت فلزی بالاتر میباشد؛ بنابراین کارفرمایانی که به دنبال کاهش هزینه در ساخت هستند اسکلت بتنی گزینه مناسبتری میباشند. به عبارت سادهتر، اسکلت فولادی باید در اول کار نصبشده و خریداری شود درحالیکه در سازه بتنی طبقه به طبقه خرید مصالح انجام میشود؛ بنابراین، تزریق سرمایه بهصورت تدریجی بوده و برای بعضی از کارفرمایان مطلوب میباشد.
7- زمان اجرا:
سازههای فلزی به دلیل اجرای همزمان طبقات از سرعت پیشرفت بیشتری نسبت به سازههای بتنی برخوردار میباشند. همچنین در صورت ساخت اسکلت فلزی در کارخانه مدتزمان اجرا بهصورت بیشتری نیز کاهش مییابد؛ اما در اسکلت بتنی با توجه به اجرای هر طبقه بعد از طبقه زیرین و همچنین رعایت زمانگیرش اولیه بتن سرعت پیشرفت بهمراتب کمتر میباشد. همچنین سرعتبالا در اجرای سازه فلزی باعث کاهش هزینههای بالاسری و زمان بهرهبرداری پروژه میگردد که باعث جبران بخشی از هزینههای گرانتر ساخت میباشد.
8- معماری:
ستونهای فلزی بهخصوص در ساختمانهای بلند در طبقات پائینی دارای ابعاد کوچکتری میباشند و به دلیل قرار گرفتن پارکینگ در طبقات زیرین اینیک مزیت محسوب میشود. همچنین در بناهای متداول، سازههای فولادی دارای محدودیت کمتری نسبت به سازه بتنی در طراحی میباشند مانند فاصله ستونها و دهانهها. ازاینرو اسکلت فلزی امکان سازههای خاص را فراهم میکند. درحالیکه ابعاد المانهای بتنی معمولاً بیشتر بوده و منجر به کاهش متراژ خالص پروژه میشود.
