سازه اسکلت فولادی چیست؟

سازه اسکلت فولادی (Steel Frame Structures) یکی از متداول‌ترین انواع سازه‌های ساختمانی است که به فور در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. طبق اطلاعات انجمن جهانی فولاد، بیش از 1600 میلیون تُن از فولاد در سال 2016 تولید شده است که 197 میلیون تُن بیشتر از سال قبل بوده است. این آمار به خوبی نشان می‌دهد که چطور سازه‌های فولادی بیش از پیش به رشد روزافزون خود ادامه می‌دهند. با این حال، هنوز این پرسش وجود دارد که: «سازه اسکلت فولادی دقیقاً چیست؟» برای پاسخ با کلینیک مشاوره صنعت ساختمان همراه باشید.

سازه اسکلت فولادی چیست؟

سازه اسکلت فلزی یک تکنیک ساختمانی است که دارای یک شبکه متقاطع از ستون‌ها و تیرهای افقی فولادی است که از سقف‌ها و دیوارهای ساختمان پشتیبانی می‌کند. پروفیل یا مقطع عرضی فولاد نورد شده به شکل حرف «I» است. از مقاطع لوله‌ای و مربعی نیز می‌توان استفاده کرد که غالباً با بتن پُر می‌شود. همچنین مقاطع I شکل نیز می‌توانند به صورت دوبل استفاده شوند. تیرهای فولادی با پیچ و مهره‌های رزوه‌ای، پرچ و یا جوش به ستون‌ها متصل می‌شوند.

حتما بخوانید: سازه اسکلت بتنی چیست؟

اهمیت استفاده از سازه اسکلت فولادی

استفاده گسترده از فولاد، یافتن آن را هم به عنوان آلیاژ خام و هم به عنوان اجزای از پیش ساخته شده، آسان کرده است. قطعات ساخته شده اغلب به طور آشکار توسط تأمین کنندگان به فروش می‌رسند، امکان خرید مستقیم اعضای سازه‌ای را فراهم می‌کند. به همین ترتیب می‌توان قطعات فولادی را سفارش داد و در سریع‌ترین حالت ممکن، اجرای ساختمان را شروع کرد.

به دلیل نسبت مقاومت به وزن بالا، به فولاد کمتری در اعضای تیر و ستونی نیاز است. این مورد باعث کاهش هزینه‌های مواد و بهبود ماهیت پایدار آن می‌شود. همچنین می‌تواند در برابر تأثیرات و نیرو‌های مختلف (عمودی و جانی) مقاومت کند و ساکنان ساختمان را ایمن نگه دارد. مقاومت را می‌توان از طریق طراحی اصولی حفظ کرده و سازه را در برابر تنش‌ها مقاوم سازی کرد.

یکی دیگر از مهمترین دلایل استفاده از سازه فولادی در تمام جهان، بازیافت فلز است. نمونه‌های معروف از سازه‌های فولادی در جهان نشان داده است که چگونه بیش از80 درصد کل ساختار قابل استفاده مجدد است. با هدف افزایش ساختمان‌های سازگار با محیط زیست، استفاده از فولاد برای پروژه‌های ساختمانی راحت‌تر است، زیرا قابل بازیافت بوده و اثر سوء بر محیط زیست ندارد.

طبق اطلاعات جمع آوری شده، تقریباً 97.5 درصد از کل فولاد به دست آمده از تخریب ساختمان‌های فلزی، بازیابی و مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرند. قطعات فولادی بازیابی شده در طی فرآیند ساخت از دوباره ذوب شده و در ابعاد و قاطع مختلف تولید می‌شود.

در مورد میزان کارآیی ساخت و ساز، سازه اسکلت فولادی اغلب مزایای کاهش هزینه‌های نگهداری یا مواد در طولانی‌مدت را نتیجه می‌دهد. اما باید توجه کرد که قیمت سازه بتنی در مقایسه با قیمت فولاد در طول دوره ساخت بنا کمتر است، اما هزینه‌های تعمیر و تقویت تیر یا ستون بتونی معمولاً سازه فلزی را در طول عمر ساختمان به صرفه‌تر می‌کند.

همانطور که قبلاً ذکر شد، فولاد کاملاً قابل استفاده مجدد است. این متریال تمام خصوصیات خود را حفظ می‌کند، بنابراین مقدار زیادی از فولاد بازیافت شده می‌تواند هزینه یک ساختار جدید را به شدت کاهش دهد. یک مطالعه کوچک در مورد هزینه ساخت یک دفتر اداری نشان داد که فولاد بازیافت شده تقریباً هشت درصد ارزان‌تر از بتن هزینه در برداشته است.

بنابراین می‌توان اهمیت استفاده از سازه فلزی را به سه مورد به شرح زیر خلاصه کرد:

• راحتی در اجرا
• مقاومت سازه‌ای بالا
• دوستدار محیط زیست
• قیمت مناسب در طولانی‌مدت

مزایای سازه اسکلت فولادی

ساخت اسکلت فلزی به طور پیوسته سهم بازار خود را در بخش ساخت و ساز و مهندسی عمران افزایش می‌دهد. با این حال، آیا سازه فولادی در مقایسه با گزینه‌های دیگر یک روش ساختاری مؤثر است؟ در زیر به تشریح فواید سازه فلزی می‌پردازیم:

1- مقاومت و دوام

اجزای سازه اسکلت فولادی سبک‌تر و قوی‌تر از اعضای سازه‌های دیگر هستند. نسبت مقاومت به وزن فولاد بالا است، به این معنا که قاب‌های فولادی مقاومت بالایی در واحد جرم از خود نشان می‌دهند. فولاد در تنش‌های فشاری و کشش، مقاومت یکسانی دارد. همچنین از مقاومت خوردگی بالایی برخوردار است و در طول دوره بهره‌برداری ساختمان، همچنان مستحکم باقی می‌ماند.

2- ساخت آسان در اندازه‌های مختلف

اعضای سازه فولادی در اندازه‌های مختلفی موجود هستند و می‌توان آنها را برحسب نقشه‌های سازه به صورت سفارشی ساخت. درحقیقت، فولاد از جمله مصالح ساختمانی همه کاره است! فولاد به شما اجازه می‌دهد تخیل هنری خود را بیدار کنید (از نظر معماری) و در عین حال به افراد امکان می‌دهد ساختاری با دوام و ایمن ایجاد کنند.

[vc_row_inner css=”.vc_custom_1600706405982{margin-top: -30px !important;background-position: center !important;background-repeat: no-repeat !important;background-size: cover !important;}”][vc_column_inner css=”.vc_custom_1599304242411{margin-bottom: 10px !important;padding-right: 50px !important;padding-left: 50px !important;}”][cdb_courses_carousel posts_per_page=”6″ orderby=”rand” slides_per_view=”3″ autoplay=”true” show_prev_next_buttons=”true” wrap=”true”][cdb_featured_courses columns=”3″ products_query=”size:12|order_by:date|post_type:product|categories:97″][cdb_featured_courses columns=”2″ products_query=”size:12|order_by:date|order:ASC|post_type:product|categories:97″][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row][vc_column_text]

3- مقاومت در برابر آتش

سازه‌های فولادی در برابر آتش بسیار مقاوم هستند، خطر آتش سوزی را در یک ساختمان کاهش می‌دهند و گسترش آتش را عقب می‌اندازند. پوشش‌های خاصِ بازدارنده شعله برای افزایش این مقاومت در برابر آتش در سازه اسکلت فولادی اعمال می‌شوند. درحقیقت، عدم اعمال پوشش ضد آتش باعث خرابی سازه در مدت زمان کمری می‌شود.

4- مقاوم در برابر آفات و حشرات

اجزای سازه فولادی در برابر پنهان شدن حشرات ایمن هستند، این امر می‌تواند برای سازه چوبی مشکل بزرگی ایجاد کند. همچنین فولاد در برابر موریانه‌ها نفوذناپذیر است.

5- مقاومت در برابر رطوبت و هوا

سازه فلزی بسته به میزان کربن می‌تواند از ویژگی‌های مقاوم در برابر رطوبت برخوردار باشد. مواد ضد زنگ باعث می‌شوند که سازه‌های فولادی مقاومت بیشتری را در برابر زنگ‌زدگی و رطوبت داشته باشند. این ویژگی مهم برای اجزایی که در در معرض آب و هوای بارانی یا برقی قرار دارند بسیار ضروری است.

معایب ساخت سازه اسکلت فلزی

سازه‌های فولادی دارای یکسری معایب هستند که عبارتند ازک

1- رسانایی حرارتی (انتقال حرارت)

هنگام انتقال گرما از طریق سازه اسکلت فولادی، می‌توان مقدار عایق بندی دیوارها را تا نصف کاهش داد، این خبر خوبی برای احتباس انرژی در ساختمان نیست. در جاهایی که از ساختار اسکلت فلزی استفاده می‌شود، برای مقابله با رسانایی گرمایی فولاد، باید اقدامات عایق کاری انجام شود.

2- کاهش انعطاف پذیری در محل کارگاه ساختمان

اندازه مقاطع فولاد باید از قبل دقیقاً محاسبه شوند، زیرا یک سازه فولادی در شکل نهایی خود به محل کارگاه ساختمان تحویل داده می‌شود و در محل مورد نظر خود توسط پیچ یا جوش به اجزای دیگر متصل می‌شود. این البته یکی از مزایای بزرگ فولاد است، اما اگر به هر دلیلی یک عضو مشکلی در ابعاد و در اندازه داشته باشد، ممکن است پروژه متوقف شود! با همکاری با یک شرکت ساختمانی معتبر می‌توانید از این مسئله جلوگیری کنید تا از هرگونه مشکل ناخوشآیندی در محل کارگاه خود جلوگیری کنید.