اسکلت فلزی یا فولادی بهتر است یا سازه بتنی؟ بررسی تفاوت ها، مزایا و معایب

استفاده از فلز در ساخت و ساز قدمتی دیرینه دارد، اما استفاده از سازه یا اسکلت فلزی به عنوان یک سیستم ساختمانی نوین، به اوایل قرن نوزدهم میلادی باز می گردد. در این دوره، انقلاب صنعتی در حال وقوع بود و پیشرفت های متالورژی، تولید انبوه فولاد را امکان پذیر کرد و سازه های بتنی رقیبی تازه پیدا کردند.

در اواسط قرن هجدهم، اولین پل های با استفاده از چدن ساخته شدند که پل “آیرون بریج” در انگلستان (1779) یکی از اولین نمونه های برجسته می باشد. اوایل قرن نوزدهم با اختراع روش بسمر، تولید فولاد با کیفیت بالا و قیمت مناسب امکان پذیر شد و استفاده از فولاد در ساخت پل ها و ساختمان ها رواج پیدا کرد؛ پل “کول” در انگلستان (1825) اولین پل با استفاده از تیرهای فلزی و فولادی بود.

اسکلت فلزی (سازه فلزی) یا فولادی چیست؟

اسکلت فلزی یا سازه فلزی به یک نوع ساختار سازه ای اشاره دارد که از قطعات فلزی مانند تیرها، ستون ها، و نقاط اتصال فلزی تشکیل شده است. این نوع سازه ها از موادی مانند فولاد استفاده می کنند که به دلیل خصوصیات مکانیکی بسیار خوب خود (مانند استحکام و انعطاف پذیری)، به  طور گسترده در صنعت ساخت و ساز به کار می روند.

اسکلت فلزی یا فولادی به عنوان یک سیستم سازه ای اصلی در ساختمان ها استفاده می شود، از جمله ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی، و حتی پل ها. این نوع سازه به دلیل وزن سبک و قابلیت اجرای ساختارهای بلند و پیچیده جایگاه ویژه ای در صنعت ساختمان به خود اختصاص داده است.

فولاد به عنوان یک ماده ساختمانی بسیار محبوب بوده زیرا به راحتی قابل فرآوری است، مقاومت به فشار و کشش بالا دارد، و توانایی بهبود پذیری در مقابل زلزله و برخورد با باد را دارد. این ویژگی ها باعث می شود که اسکلت فلزی یک گزینه ایده آل برای ساخت ساختمان ها باشد.

سازه بتنی چیست و چه کاربردی در صنعت ساختمان دارد؟

سازه بتنی سازه هایی هستند که از بتن به عنوان ماده ای اصلی برای ساختار استفاده می کنند. بتن، ترکیبی از سیمان، آب، ماسه و شن است که پس از خشک شدن و سخت شدن، خواص مکانیکی بالایی به  خود می گیرد. سازه های بتنی به دلیل ویژگی هایی مانند قابلیت فرآوری، مقاومت به فشار، انعطاف پذیری نسبی و قیمت مناسب، در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند.

این نوع سازه ها در زمینه های مختلف از جمله ساختمان های مسکونی و تجاری، پل ها، تونل ها، مخازن و سد ها، صنایع نفت و گاز و سیستم های آبیاری و فاضلاب به کار می روند. با توجه به ویژگی های متنوع بتن و انواع کاربردهای آن، سازه های بتنی به  عنوان یک گزینه متنوع و موثر در صنعت ساختمان به  شمار می آیند.

مقایسه اسکلت فلزی یا فولادی با سازه بتنی

تصمیم بین اسکلت فلزی یا فولادی و سازه بتنی به موارد مختلفی نظیر نوع پروژه، شرایط محیطی، بودجه، زمان، و نیازهای ساختمانی بستگی دارد. در ادامه، برخی از مزایا و معایب هر یک از این روش ها را بررسی می کنیم:

اسکلت فلزی یا فولادی

مزایا:

معایب:

سازه بتنی

مزایا:

معایب:

بنابراین، انتخاب بین اسکلت فلزی و سازه بتنی باید با مراعات دقیق نیازها و شرایط مشخص هر پروژه انجام شود. در بسیاری از موارد، ترکیب استفاده از هر دو مواد (به عنوان مثال، سازه هیبرید) نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

مقایسه هزینه اسکلت یا سازه فلزی با سازه بتنی

مقایسه هزینه بین اسکلت فلزی (یا فولادی) و سازه بتنی به عوامل متعددی بستگی دارد که در ادامه، به برخی از عوامل موثر در تعیین قیمت سازه فلزی و بتنی پرداخته می شود:

هزینه  های مواد اولیه:

در اکثر موارد، هزینه های مواد اولیه برای اسکلت فلزی (فولادی) ممکن است بیشتر از سازه بتنی باشد. فولاد یک ماده گران  قیمت تر از بتن بوده و توجه به نوع و کیفیت فولاد و بتن می تواند هزینه را تحت تأثیر قرار دهد.

هزینه های نصب و ساخت:

نصب و ساخت اسکلت فلزی به طور معمول سریع تر انجام می شود که می تواند به کاهش هزینه های نیروی کار و زمان کمک کند. در مقابل، سازه بتنی نیاز به زمان بیشتری برای خشک شدن و سخت شدن دارد که ممکن است باعث افزایش هزینه نیروی کار و زمان گردد.

هزینه های نگهداری و تعمیرات:

سازه بتنی معمولاً به دلیل مقاومت بیشتر در برابر عوامل محیطی مانند حرارت، رطوبت و خوردگی، نیاز به نگهداری و تعمیرات کمتری دارد. این موضوع می تواند هزینه های نگهداری در طول عمر ساختمان را کاهش دهد.

هزینه های زلزله  پذیری:

در مناطق با فعالیت زلزله بالا، هزینه های زلزله پذیری ممکن است نقش مهمی در تصمیم بین اسکلت فلزی و سازه بتنی ایفا کند. اسکلت فلزی به دلیل ویژگی های انعطاف پذیری بالاتر، ممکن است در برخورد با زلزله کمترین آسیب را ببیند.

به طور کلی، در انتخاب بین اسکلت فلزی و سازه بتنی، نیاز است تا همهٔ عوامل مذکور به طور جامع و با هماهنگی مورد ارزیابی قرار گیرند. بسته به شرایط خاص هر پروژه، ممکن است یک نوع سازه نسبت به دیگری بهتر مناسب باشد.