اسکلت فلزی چیست؟ مزایا و معایب آن
اسکلت فلزی که به آن اسکلت فولادی هم گفته می‌شود، یکی از روش‌های ساخت و ساز نسبتاً جدید است که امروزه بسیار پرطرفدار شده و برای ساخت بسیاری از سازه‌های مرتفع و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور کلی، اسکلت فلزی سازه‌ای است متشکل از شبکه‌ی منظمی از تیرها و ستون‌ها به صورت عمودی و افقی که طبق استانداردهای مشخصی در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و به دو روش اتصال از طریق پیچ و مهره یا جوشکاری به یکدیگر متصل شده‌اند. اسکلت فلزی یکی از بهترین روش‌ها برای اجرای اسکلت ساختمان می‌باشد، زیرا استحکام و مقاومت زیادی را ایجاد می‌کند. اسکلت فلزی عمدتاً از مقاطع فولادی همچون تیرآهن‌ها ساخته می‌شود.
مفهوم اسکلت فلزی
اسکلت فلزی سازه‌ای کاملاً فولادی است که از انواع مقاطع فولادی ساخته می‌شود. اسکلت فلزی به عنوان اسکلت فولادی یا سازه فلزی هم شناخته می‌شود. این اسکلت از تیرها و ستون‌های فولادی تشکیل شده است که ستون‌ها به دو صورت عمودی و افقی قرار گرفته‌اند. مقاطع فولادی، به عنوان بنیادی‌ترین مصالح استفاده شده در اسکلت فلزی، به دلیل استحکام و مقاومت بالا و خاصیت جوش پذیری و شکل پذیری مناسب آنها، در اجرای اسکلت‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
استفاده از اسکلت فولادی در ساختمان‌ها باعث می‌شود که وزن سازه کاهش یابد و در برابر ضربه‌ها و فشارها استحکام بیشتری ارائه دهد. قطعات اسکلت فلزی با استفاده از روش‌هایی مانند جوشکاری یا پیچ و مهره به یکدیگر اتصال می‌ها وارد می‌شود، مقاومت ایجاد می‌کنند. همچنین، ستون‌های فلزی بخش عمودی اسکلت را تشکیل می‌دهند که فشارهای وارد را منتقل می‌کنند. در زبان انگلیسی، به اسکلت‌های فولادی Steel structure می‌گویند. در اجرای اسکلت فلزی از مقاطع فولادی مانند تیرآهن، قوطی‌آهن و سایر پروفیل‌ها استفاده می‌شود.
انواع اسکلت فلزی
اسکلت فلزی ساختمان‌ها از ستون‌های عمودی و تیرهای افقی تشکیل شده است که این ستون‌ها و تیرها به روش‌های مختلفی به یکدیگر وصل می‌شوند. اسکلت‌های فلزی با توجه به نوع اتصال اجزایشان به دو نوع اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای و اسکلت فلزی جوشکاری تقسیم می‌شوند که در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم.
اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای
در اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای، تمام ستون‌ها و تیرهای فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل می‌شوند و در نتیجه، اسکلت فولادی اصلی ساختمان را تشکیل می‌دهند. این نوع اسکلت فلزی از بهترین نوع اسکلت‌های فولادی است. قطعات تیرها و ستون‌ها برای این نوع اسکلت از پیش در کارخانه یا کارگاه تولید شده و سپس توسط ماشین‌های حمل به محل ساخت و ساز منتقل می‌شوند. سرعت ساختمان‌سازی با اسکلت پیچ و مهره‌ای بسیار بیشتر از دیگر اسکلت‌های فلزی است. برای اجرای این نوع اسکلت، تنها نیاز است که قطعات به محل ساخت و ساز منتقل شده و تیرها و ستون‌های فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل شوند.
اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای کاربردهای زیادی دارد و به دلیل ویژگی‌های مناسب خود، محبوبیت زیادی دارد. این اسکلت برای برج‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پروژه‌های بزرگ، نیاز به سرعت عمل بالا و دقت زیاد وجود دارد که اسکلت فلزی پیچ و مهره این نیاز را برآورده می‌کند. اسکلت فولادی پیچ و مهره‌ای برای ساختمان‌هایی که نقشه پیچیده‌تری دارند، بیشتر استفاده می‌شود. در این ساختمان‌ها، قطعات باید با دقت و به اندازه برش بخورند و این کار در کارخانه به راحتی امکان‌پذیرتر است.
در اجرای اسکلت پیچ و مهره‌ای، قطعات در کارخانه تهیه می‌شوند و در محل ساخت و ساز ازدحام نمی‌شود. همچنین، از آنجایی که قطعات در محل جداگانه‌ای تهیه می‌شوند، متغیرهای مختلفی مانند آب و هوا تاثیری بر روند کار ندارند. اما یکی از معایب این نوع اسکلت این است که اگر قطعات به درستی تهیه نشده باشند، در محل اجرا و اتصال آنها با مشکل مواجه می‌شویم و این ممکن است به مرجوع کردن و از نو ساختن قطعات، زمان و هزینه زیادی را تلف کند.
اسکلت فلزی جوشکاری
در اجرای اسکلت فلزی جوشکاری شده، تمام فعالیت‌ها و امور مربوط به اجرای اسکلت در محل ساخت سازه انجام می‌شود. تیرها و ستون‌ها و قطعات لازم در محل کار برش خورده و به وسیله جوشکاری به یکدیگر متصل می‌شوند. در اجرای اسکلت با جوشکاری، نیاز است که تمام جوشکاری‌ها توسط فرد متخصص و با تجربه انجام شود و جوشکاری با کیفیت بالایی صورت گیرد.
از اسکلت فولادی جوشی برای ساختمان‌های کوچک، با نقشه‌های ساده و در متراژ کم استفاده می‌شود. زیرا جوشکاری قطعات و اتصال آنها در سازه‌های بزرگ به روش جوشکاری سخت‌تر می‌باشد. کیفیت جوش در این نوع اسکلت اهمیت بسیار بالایی دارد. در صورتی که جوشکاری تیرها و ستون‌ها و اتصال آنها به خوبی انجام نشود، استحکام کلی سازه مناسب نخواهد بود و خطرات و خسارات زیادی را در آینده به بار خواهد آورد.
پیشنهاد مقاله؛ 0 تا 100 نمای فلزی ساختمان
مزایای اسکلت های فلزی
اسکلت فولادی نسبت به اسکلت‌های بتنی دارای مزایای بسیار زیادی است که در ادامه به آنها می‌پردازیم:
مقاومت بالا
مقاومت فولاد نسبت به وزن آن بسیار بیشتر از بتن است. این ویژگی در مقاومت فشاری، کششی و برشی فولاد بیانگر استحکام بالای آن در برابر نیروهای مختلف است.
وزن کمتر
اسکلت فولادی وزن پایین‌تری نسبت به اسکلت بتنی دارد که در ساختمان‌های بزرگ تفاوت زیادی در هزینه و بار وارده ساختمان ایجاد می‌کند.
اشغال فضای کمتر
اسکلت فولادی نسبت به اسکلت بتنی فضای کمتری را در ساختمان اشغال می‌کند.
سرعت اجرا
اجرای پروژه با استفاده از اسکلت فولادی سریع‌تر است.
عمر طولانی‌تر
اسکلت فولادی به دلیل پایداری و نیاز به نگهداری کمتر عمر بالاتری دارد.
قابلیت تولید و اجرا
قطعات اسکلت فولادی در اندازه‌ها و سایز مورد نیاز در کارخانه تولید و به همین دلیل پرتی مصالح نسبت به اسکلت بتنی کمتر است.
مواد بازیافتی
مواد استفاده شده در اسکلت فلزی از نوع بازیافتی می‌باشند که به محیط زیست آسیب کمتری وارد می‌شود.
امکانات اصلاح
امکان اصلاح و برگ طرف کردن عیب بدون از بین بردن مصالح و تخریب در اسکلت فلزی وجود دارد.
مقاطع فولادی همگن و ارتجاعی
مقاطع فولادی خواص همگن بودن و ارتجاعی دارند که از ایجاد تغییر شکل ناخواسته جلوگیری می‌کند.
ضریب نیروی لرزه‌ای کمتر
در اسکلت فولادی، ضریب نیروی لرزه‌ای کمتر است نسبت به قالب‌های بتنی مسلح که به دلیل وزن بیشتر، ضریب نیروی لرزه‌ای بیشتری دارند.
معایب اسکلت‌های فلزی
معایب اسکلت‌های فلزی و به طور کلی مقاطع فولادی شامل موارد زیر می‌شود:
ضعف در برابر حرارت
یکی از بزرگترین معایب اسکلت‌های فلزی و مقاطع فولادی، ضعف آنها در برابر حرارت است. با افزایش دما، مقاومت فلزات کاهش می‌یابد و در صورت بروز حریق گسترده، استحکام اسکلت فلزی کاهش می‌یابد و می‌تواند منجر به تخریب ساختمان شود.
نیاز به تعویض قطعات در صورت مشکلات
در صورت بروز مشکلات در قطعات اسکلت فولادی، نیاز به مرجوع کردن یا ساخت مجدد آنها وجود دارد که زمان‌بر و هزینه‌بر است.
نیاز به نیروی کار متخصص
اجرای اسکلت فولادی با روش جوشکاری نیاز به نیروی کار متخصص دارد و در صورت عدم انجام جوشکاری به خوبی، استحکام ساختمان کافی نخواهد بود.
قیمت بالا
قیمت اسکلت فلزی به طور کلی بیشتر از اسکلت بتنی است، زیرا کل اسکلت ساختمان از مقاطع فولادی مانند تیرآهن و میلگرد ساخته می‌شود که قیمت آنها نسبت به بتن بسیار بیشتر است.
حساسیت به عوامل خارجی
اسکلت فلزی در مقابل عوامل خارجی مانند رطوبت، دچار خوردگی و پوسیدگی می‌شود که می‌تواند عمر مفید آن را کاهش دهد.
مراحل ساخت ساختمان اسکلت فلزی
مراحل ساخت یک ساختمان با اسکلت فولادی به صورت اختصاری شامل موارد زیر می‌شود:
ساخت فونداسیون
ابتدا فونداسیون بتنی برای ساختمان اجرا می‌شود که هزینه آن به تعداد طبقات متفاوت است.
قرار دادن ستون‌ها
ستون‌های فولادی در محل‌های مورد نظر قرار داده می‌شوند.
نصب تیرها و ستون‌ها
تیرها و ستون‌های فولادی نصب شده و به یکدیگر متصل می‌شوند.
انتخاب و اجرای سقف
نوع سقف از انواع مختلف انتخاب شده و اجرا می‌شود.
ساخت بادبند یا مهاربند
بادبند یا مهاربند ساختمان برای ایجاد استحکام و پایداری نصب می‌شود.
تیغه‌چینی
فرآیند تیغه‌چینی برای تکمیل ساختمان صورت می‌گیرد.
نازک‌کاری و تکمیل مراحل ساختمان
مراحل نازک‌کاری و دیگر فعالیت‌های لازم برای تکمیل ساختمان انجام می‌شود.
همه این مراحل باید با دقت و طبق مقررات ساختمان‌سازی اجرا شوند تا سازه‌ای با کیفیت و استحکام بالا ایجاد شود.
جمع بندی نهایی
استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان‌ها به عنوان یک روش ساخت نوین و پرطرفدار، با مزایا و معایب خاص خود، انتخاب بسیاری از معماران و مهندسان ساختمانی است. این روش، با مقاومت بالا، وزن کمتر، و سرعت بیشتر در اجرا نسبت به اسکلت‌های بتنی، مخصوصاً در ساختمان‌های بزرگ و پیچیده، ترجیح داده می‌شود.
با این وجود، ضعف‌هایی نیز دارد، از جمله حساسیت به حرارت و نیاز به نیروی کار متخصص برای اجرا و جوشکاری صحیح. در نهایت، انتخاب بین اسکلت فلزی و دیگر روش‌های ساخت بر اساس نیازها و مشخصات خاص هر پروژه، و به همراه دقت و اجرای صحیح مراحل ساخت، به دستاوردی از ساختمان‌های با کیفیت و پایدار منجر خواهد شد.
اسکلت فلزی چیست و چه استفاده‌هایی دارد؟
اسکلت فلزی یک ساختار فلزی است که برای ساختمان‌ها و سازه‌های مرتفع استفاده می‌شود، از جمله ساختمان‌های مسکونی، تجاری، صنعتی و تونل‌ها. این اسکلت به وسیله تیرها، ستون‌ها و قوطی‌های فلزی تشکیل می‌شود.
مزایا و معایب استفاده از اسکلت فلزی چیست؟
مزایای استفاده از اسکلت فلزی شامل مقاومت بالا، وزن کمتر، سرعت بالا در اجرا، قابلیت بازیافت و کاهش هزینه‌ها می‌باشد. اما معایب آن شامل حساسیت به حرارت و نیاز به نیروی کار متخصص است.
چه تفاوت‌هایی بین اسکلت فلزی و اسکلت بتنی وجود دارد؟
تفاوت‌های اصلی بین اسکلت فلزی و اسکلت بتنی شامل وزن، سرعت اجرا، مقاومت، هزینه و ظاهر ظاهری است.
بدون دیدگاه