مزایای سازه های فلزی : سازه های فلزی یا فولادی چه مزایایی دارند؟

سازه های فلزی انواع مختلفی دارد. در کل به کلیه سازه‌های فولادی (آلیاژ آهن و کربن) اطلاق می‌شود. سازه‌های فلزی نه تنها در بخش ساختمان سازی و بلند مرتبه سازی بلکه در صنایع پتروشیمی، کشاورزی، حمل و نقل و گردشگری هم کاربردهای زیادی دارد. در این مقاله از وبلاگ لاهیج سوله سازه به انواع سازه های فلزی یا فولادی پرداخته شده است. در ادامه با ما همراه باشید.

برای آشنایی با بهترین سازه های فلزی پروژه های انجام شده لاهیج سوله را چک کنید!

سازه های فلزی چیست؟

به تمام دست سازهای مهندسی در ابعاد کوچک و بزرگ سازه فلزی گفته می‌شود. سازه‌های فلزی با ساخت پل‌های قوسی چدنی پا به عرصه صنعت گذاشتند.

سازه فولادی گونه‌ای سازه است که مصالح اصلی آن که برای تحمل بارها و انتقال آن‌ها به کار می‌رود از فولاد است. اتصالات به کار رفته در این گونه سازه‌ها از نوع جوشی، پرچی یا پیچ و مهره می‌باشد. و بسته به گونه اتصالات، قطعات طرح شده و کنترل‌های مربوط بر روی آن‌ها انجام می‌شود.

سازه فلزی Steel Structure به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح در دنیای ساختمان‌ سازی امروزین، عنوانی کلی برای انواع سازه‌ های ساخته شده از فولاد است.

علت کارایی بالای انواع سازه‌های فلزی چیست؟

شاید برای شما سؤال باشد که چرا در تمامی بخش‌های ساختمان‌سازی از فولاد استفاده می‌شود؟

قطعاً می‌دانید که میلگردهای موجود در پی، ستون و … همگی در واقع فولاد هستند. به همین دلیل باید بگوییم که فولاد به‌عنوان آلیاژ آهن و کربن یک ماده بسیار مقاومی است. نیروهای زلزله یا لنگر از نوع کششی یا فشاری هستند. فولاد و فلز تنها ماده‌ای است که قابلیت تحمل نیروهای کششی را داشته و بعد از کشش به حالت اولیه خود برمی‌گردد.

به عبارتی دیگر فولاد یا سازه‌های فلزی بعد از اعمال نیروی کششی به حالت اولیه خود برگشته و در اصطلاح علمی دارای الاستیسیته بالایی است. همین موضوع سبب افزایش کارایی فولاد شده و همان‌طور که می‌دانید در تمامی سازه‌های عمرانی حضور تأثیرگذار دارد.

تاریخچه ساختمان‌های فولادی

استفاده از فولاد به عنوان مصالح ساختمانی حدوداً از اوایل قرن ۲۰ آغاز شد و در حین جنگ دوم جهانی به صورت قابل توجهی گسترش یافت. بعد از جنگ دوم جهانی تهیه فولاد امری به مراتب راحت‌تر از قبل شده بود. و قیمت فولاد کاهش چشمگیری داشت که این مسئله باعث شد بسیاری از طراحان از اسکلت فلزی برای ساخت ساختمان‌های گوناگون استفاده نمایند

انواع سازه فلزی کدام است؟

انواع سازه فلزی یا فولادی را بسته به نوع تحمل نیروها وارده بر آن به چهار دسته کلی سازه‌های قابی یا قاب بندی شده، پوسته‌ای، معلق و خرپایی تقسیم می‌کنند. در ادامه به تفصیل به هر دسته از سازه‌های فلزی پرداخته شده است.

• سازه قابی یا قاب بندی شده (Framed structure)
• سازه پوسته‌ای (Shell structure)
• سازه معلق (Suspension structure)
• سازه خرپایی (Truss structure)

اسکلت فلزی

اسکلت فلزی یکی از انواع سازه‌های فلزی است که به قاب فلزی هم معروف هست. به عبارتی دیگر یک اسکلت تمام و کمال ساختمانی را در نظر بگیرید که از جنس فولاد بوده و بر روی پی اجرا خواهد شد.

همان‌طور که می‌دانید، اصول ساختمان‌سازی مهندسی بر این مبنا است که ابتدا پی ساختمان اجرا شود. زمانی که مالک تصمیم به اجرا اسکلت فلزی داشته باشد بعد از پی‌ریزی بایستی اسکلت یا قاب فلزی از پیش ساخته شده برای نصب و اجرا سفارش داده شود.

بعد از آماده‌سازی اسکلت قابل‌اجرا بوده و می‌توانید ستون، سقف و … را به‌طور هم‌زمان داشته باشید. همان‌طور که متوجه شدید، اجرای اسکلت فلزی به دلیل آماده بودن، سرعت اجرای ساختمان را افزایش خواهد داد.

مزایای سازه های فلزی

دوام:

دوام فولاد بسیار خوب است، چنانچه در نگهداری ساختمان های فلزی دقت لازم به عمل آید برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.

مقاومت زیـاد:

مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است، این امر در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، خصوصاً ساختمانهایی که بر زمین های سست قرار می گیرند حائز اهمیت فراوان می باشد.

خـواص ارتجـاعـی:

خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد، فولاد تا تنشهای بزرگ از قانون هوک به خوبی پیروی می نماید مثلاً می توان ممان اینرسی یک مقطع فولادی را با اطمینان در محاسبات وارد نمود، حال اینکه در مورد مقاطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشند.

شـکل پـذیـری:

از دیگر خواص مثبت مصالح فلزی، شکل پذیری آنها است که قادرند از تمرکز تنش که در واقع علت شروع خرابی است جلوگیری کرده و نیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نمایند در حالی که مصالح بتنی به دلیل ترد و شکننده بودن در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف می باشند که این عامل باعث می شود تا سازه های فولادی به صورت ناگهانی تخریب نشده و زمان لازم جهت تخلیه افراد و تعمیرات در آنها وجود داشته باشد.

سازه فلزی و مزایای آن

پیوستگـی مصـالح:

قطعات فلزی با توجه به مواد متشکله آنها پیوسته و همگن می باشند ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد وارد می گردد و ترکهایی در پوشش بتن پدید می آید که قابل کنترل نبوده و احتمالاً ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتری داشته و تخریب می شود.

انفجار:

سازه های فولادی نسبت به ساختمان های بتنی، دارای رفتار بهتری در برابر انفجار می باشند.

تـقویت پـذیـری و امـکان مقـاوم سـازی:

قطعات ضعیف ساختمان فلزی را که در اثر اشتباه محاسباتی تغییر در مقررات و یا ضوابط اجرایی به وجود می آیند را می توان با جوش، پرچ و پیچ کردن قطعات جدید تقویت نمود و قسمت یا دهانه هایی اضافه کرد.

پـرت مصـالح:

با توجه به تهیه قطعات سازه فلزی از کارخانجات پرت مصالح آنها نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.

شـرایط آسـان سـاخت و نـصب:

تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت های متفاوت جوی با تمهیدات لازم قابل اجرا است.

مطالب مرتبط لاهیج سوله: با انواع سازه‌های فلزی بیشتر آشنا شوید!

مزایای عالی سازه های فلزی

سـرعت نـصب:

سرعت اجرا و نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی به صورت چشمگیری بالاتر است. پایان سریع کار، امکان بهره برداری به موقع از پروژه و بازگشت سریعتر هزینه های انجام شده را میسر می سازد.

وزن کـم:

میانگین وزن ساختمان های فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر متر مربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر متر مکعب تخمین زد در حالیکه در ساخمان های بتنی مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم بر متر مربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمتر مکعب می باشند.

اشـغال فضـا:

در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ستون تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از تیرهای ساختمان های بتنی می باشند. سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان های بتنی نسبت به ساختمان های فلزی بیشتر ایجاد می شود.

افـزایـش کیفیـت اسکلت سـازه:

افزایش کیفیت اسکلت سازه به دلیل کنترل های قبل، حین و بعد از اجرای سازه ها همچنین کنترل کامل مصالح و وجود سیستم کنترل کیفی مقیم در مجموعه ساخت از نظر ابعادی و جوش باعث ساخت قطعات پیش ساخته فلزی با کیفیت بالا می شود.

بـرگشت پـذیـر بـودن کـامل مصـالح:

برگشت پذیر بودن کامل مصالح سازه های فلزی امکان استفاده مجدد آنها را مخصوصاً در اسکلت های پیچ و مهره ای میسر می سازد.