تفاوت سازه فلزی و بتنی

ملاک‌های بسیار زیادی در ساخت و ساز یک ساختمان در نظر گرفته می‌شود که باید تمامی این ملاک‌ها به خوبی رعایت شوند. استفاده از سازه‌های مناسب، یکی از معیارهای مهم در ساختمان‌سازی محسوب می‌شود. در صورتی که در ساخت یک ساختمان از سازه‌های مقاوم و مناسب استفاده شود، طی فرآیند ساخت هیچ مشکلی به وجود نمی‌آید. امروزه از دو نوع سازه بتنی و یا سازه فلزی بهره می‌برند. از گذشته تا کنون یکی از دغدغه‌های افراد انتخاب نوع اسکلت ساختمان بوده است. 

تصمیم برای انتخاب یکی از آن‌ها بسیار حیاتی است، و حتما باید سعی کنید سازه‌ای مقاوم و پرقدرت را در ساختمان سازی استفاده کنید. حال اگر به خوبی تفاوت سازه فلزی و بتنی را چه از نظر میزان مقاومت و چه از نظر هزینه آن‌ها بدانید، و با یکدیگر مقایسه کنید، می‌توانید انتخابی درست داشته باشید. بنابراین ما در این مقاله به تمامی تفاوت‌های میان این دو سازه می‌پردازیم، پس با ما همراه باشید.

سازه فلزی چیست؟

هر گاه ساختمانی دارای اجزای سازه ای ( ستون ، تیر ، بادبند و … ) از جنس فولاد باشد به آن سازه فلزی گفته می شود. در واقع در سازه‌های فلزی اصلی‌ترین و مهم‌ترین ماده فولاد است. از این رو که فولاد دارای مزایا و ویژگی‌هایی همچون شکل پذیری، مقاومت بالا و… می‌باشد. فولاد ساختمانی بسته به میزان مقاومت و خواص مکانیکی آن به دو دسته ST-37 و ST-52 تقسیم می شوند. 

در واقع سازه‌های فلزی نوعی سازه محسوب می‌شوند، که برای تحمل نیرو و انتقال نیروها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اتصالاتی که در این سازه‌ها به کار می‌رود به صورت پرچی، جوشی و یا پیچی می‌باشد. به دلیل مزایای به سزایی که این سازه دارد، در سراسر جهان از آن در ساختمان سازی، ساخت پل‌ها، برج های بلند مرتبه و… استفاده می‌شود. 

این سازه‌ها به صورت عمودی و افقی بر روی هم قرار گرفته، و موجب ساخت پیکر یک ساختمان می‌شوند. در واقع پایه و پیکر اصلی یک ساختمان، سازه فلزی می‌باشد. بهتر است بدانید مزیت اصلی استفاده از فولاد در صنعت ساختمان وزن کم آن نسبت به میزان باربری بالای آن می باشد. 

 این امر موجب سبک‌بودن ساختمان‌ها شده، و در برابر عوامل طبیعی همچون زلزله نیز تحمل هر نوع فشار و ضربه‌ای را دارد. سازه‌های دیگری که برای ساختمان‌سازی از آن‌ها استفاده می‌شود، سازه‌های بتنی می‌باشد. در ادامه تفاوت سازه فلزی و بتنی را با هم مقایسه خواهیم کرد. 

سازه بتنی چیست؟

بتن یکی از مقاوم‌ترین مصالح برای ساخت و ساز ساختمان‌ها، پل و یا سدها محسوب می‌شود‌. سازه های بتنی  در برابر بسیاری از آسیب ها مقاوم هستند. حال ممکن است برای شما این سوال به وجود آید که بتن آرمه چیست؟ 

بتن از شن، ماسه، سیمان، آب و برخی افزودنی ها تشکیل می شود . در صورت استفاده توامان بتن و میلگرد های فولادی در یک سازه به آن سازه بتن آرمه گفته می شود

. به طور کلی از سه روش در طراحی سازه بتنی استفاده می‌شود، که عبارتند از:

روش طراحی تنش مجاز یا الاستیک (ASD)، روش طراحی مقاومت نهایی یا پلاستیک(LRFD) و روش طراحی بر مبنای حالات حدی.

 مقاومت بسیار بالای سازه‌های بتنی از نکات قابل توجه این سازه‌ها می‌باشد. در صنعت راه و ساختمان استفاده از سازه بتنی می‌تواند اهمیت به سزایی برای افراد سازنده و افرادی که از آن ساختمان استفاده می‌کنند، برخوردار باشد. 

امروزه استفاده از سازه‌های بتنی مقاومت ساختمان‌ها را در برابر زلزله و شرایط مختلف آب و هوایی بسیار بیشتر کرده است. دسترسی آسان به منابع مواد اولیه تولید بتن ( شن و ماسه ) از جمله مزایای استفاده از بتن در صنعت ساخت می باشد. در ادامه به تفاوت سازه فلزی و بتنی میپردازیم.

مزایای سازه فلزی و بتنی

مزایای سازه فلزی در ساختمان‌ها نیز به صورت زیر می‌باشد، که چند مورد از مهم‌ترین مزایای آن را به طور خلاصه شرح می‌دهیم.

• مقاومت و پیوستگی کاملا متعادل مصالح سازه فلزی
• مقاومت بسیار بالای آن
• دارا بودن انعطاف‌پذیری بالا نسبت به دیگر سیستم‌های ساخت و ساز 
• دارای خواص ارتجاعی فولاد
• دوام بالای سازه‌های فلزی در برابر عوامل مختلف
• خواص یکنواختی فولاد
• دارای شرایطی بسیار ساده برای ساخت و نصب آن‌ها
• وزن بسیار کم ساختمان‌های فلزی
• امکان مقاوم‌سازی و تقویت آن
• ضریب نیروی لرزه‌ای کمتر نسبت به قاب‌های بتنی سنگین
• مقاومت بالا در برابر انفجار

پس از مزایای سازه فلزی، حال به مزایای سازه‌های بتنی می‌پردازیم:

• معمولا مصالح سیمانی و سنگی نسبت به دیگر مصالح ساده‌تر در دسترس هستند.
• سازه‌های بتنی نسبت به سازه‌های فلزی از صلبیت بیشتری برخوردار می‌باشند. 
• استفاده از این سازه‌ها به دلیل همگن بودن اتصال تیر و دیافراگم سقف، نسبت به سازه‌های دیگر مناسب‌تر می‌باشد.
• به علت مقاومت بالای سازه بتنی در برابر شرایط آب و هوای مختلف، معمولا دارای عمر بیشتری هستند.
• در صورتی که پوشش بتن به درستی انجام شود، رطوبت هیچ گونه آسیبی به آن وارد نمی‌کند.

معایب سازه فلزی و بتنی

        تفاوت سازه فلزی و بتنی با در نظر داشتن مزایا و معایب آن‌ها مشخص خواهد شد. معایب سازه‌های فلزی که هم جنبه فنی، و هم جنبه غیر فنی دارند، شامل موارد زیر می‌باشند:

• امکان خوردگی فلز در مقابل عوامل طبیعی و غیرطبیعی مختلف
• نیاز به بررسی و کنترل دقیق جوشکاری به وسیله مهندس ناظر
• نیاز به نصب پیچ و مهره‌های استاندارد و جوشکاری بسیار دقیق
• مقاومت نسبتا کمتر در برابر عواملی همچون آتش‌سوزی است. به همین دلیل استفاده از پوشش مقاوم حریق در سازه های فلزی امری بسیار مهم میباشد. شرکت کلینیک ایرانیان با سالها تجربه در این زمینه در مجری پوشش ضد حریق انواع سازه های فلزی شما خواهد بود.

چند مورد از معایب سازه‌های بتنی نیز شامل موارد زیر می‌باشند:

• وزن سازه‌های بتنی به علت افزایش مقطع اعضا این سازه‌ها، بیشتر از سازه‌های فلزی می‌باشد.
• به علت نیاز به آزمایش مدام بتن، باید در محل اجرای سازه بتنی آزمایش مکانیک خاک در دسترس باشد.
• اجرای قالب‌بندی و آرماتور بندی در سازه بتنی به صرف زمان بیشتر نسبت به دیگر سازه‌ها و حتی تخصص کامل نیاز دارد.

مهم‌ترین تفاوت‌های سازه فلزی و بتنی

طی سالیان گذشته در ایران استفاده از سازه‌های فلزی بسیار متداول بوده است. در نهایت با شناخت انواع مزایای سازه‌های بتنی، آن‌ها نیز در این صنعت جایگاه خوبی پیدا کردند. انتخاب یکی از این دو سازه در صنعت ساختمان سازی به عوامل گوناگونی بستگی دارد، که در ادامه به چند مورد مهم آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

• مقاومت مورد نیاز سازه
• منطقه جغرافیایی ساخت و ساز ساختمان
• بودجه مورد نیاز برای اجرای پروژه
• مدت زمان لازم برای تحویل پروژه
• و…

اصلی‌ترین تفاوت سازه فلزی و بتنی شامل موارد زیر می‌باشد، که عبارتند از:

• هزینه ساخت سازه فلزی از سازه بتنی بیشتر است.
• سازه‌های فلزی دارای وزن کم‌تری هستند.
• دوام فولاد در مقایسه با بتن بسیار بهتر می‌باشد.
• با تصور انجام اتصالات اصولی در سازه فلزی، در زمان وقوع زلزله، سازه بتنی ضعیف‌تر از فلزی است، 
• آزمایشگاه مکانیک خاک در محل سازه بتنی باید در اختیار شما قرار گیرد، چون در ساخت و ساز با این سازه به آزمایشگاه مکانیک خاک نیاز است. 

مواد سازه بتنی شکننده می‌باشد، در عین حال سازه‌های فلزی دارای  شکل‌پذیری بیشتری می باشند هستند.

جمع‌بندی

سازه‌های فلزی و بتنی کاربردهای بسیار زیادی در صنعت ساختمان سازی دارند. در صورتی که از دو سازه به صورت همزمان استفاده شود، معایب بتن و فولاد پوشش داده شده، و می‌توان همزمان از مزایای هر دو سازه بتنی و فلزی بهره برد. سعی کردیم در این مقاله، مهم‌ترین تفاوت سازه‌ فلزی و بتنی را به طور کامل شرح دهیم‌. در نتیجه بهتر است بدانید که برتری یکی از آن‌ها به شرایطی که حاکم بر پروژه‌های فنی و غیرفنی است، بستگی دارد.