شاید این سوال برای شما پیش آمده باشد که کدام اسکلت فلزی یا بتنی سازه بسازید؟ کدام استخوان برای ما ارزان تر است؟ به همین دلیل بهتر است اسکلت فلزی را با بتن مقایسه کنید.
انتخاب قاب مناسب به عوامل زیادی بستگی دارد. از جمله این عوامل می توان به مساحت در نظر گرفته شده برای ساخت و ساز، شرایط اقلیمی، رطوبت و بارندگی، خشکسالی و گرما، آسیب پذیری در برابر زلزله، نیاز به نیروی کار، عوامل فنی و … اشاره کرد.
برای مقایسه بهترین گزینه ها برای اسکلت بتنی و فلزی تا پایان این مقاله با ما همراه باشید. برای درک بهتر ابتدا هر اسکلت را شرح می دهیم.
لیست محتوا
اسکلت بتنی چیست؟
استخوان فلزی چیست؟
تفاوت قاب های فولادی و بتنی
مقاومت اسکلت فلزی و بتنی در برابر زلزله
مقایسه فلزات و مواد واسطه
ترکیبی از اسکلت بتنی و فولادی
اسکلت بتنی چیست؟
اسکلت بتنی سازه ای است که از بتن یا بتن مسلح (ماسه، ماسه، سیمان، فولاد به صورت آرماتور آجدار یا ساده) ساخته شده است. اگر در ستون، پی و تیرهای اصلی از بتن استفاده شود، سازه را «اسکلت بتنی» می نامند.
مزایا و معایب اسکلت بتنی
بتن مورد استفاده در قاب های بتنی دارای مزایا و معایب مختلفی است. مزایای اسکلت بتنی عبارتند از:
استحکام، دوام و شکل پذیری بالا
هزینه نگهداری پایین بتن
تحمل دمای بالا
مقاوم در برابر آب و باد
معایب اسکلت بتنی عبارتند از:
به دلیل وزنی که دارد برای ساختمان های بلند مناسب نیست
به دلیل تولید مقادیر زیادی دی اکسید کربن با محیط زیست سازگار نیست
شکنندگی، انقباض و ترک خوردگی
تغییر شکل ناشی از بارگذاری مداوم در طول زمان
مزایا و معایب اسکلت های بتنی
مزایا و معایب اسکلت بتنی
اسکلت چیست؟
در اسکلت های فولادی از مصالح ساختمانی فلزی استفاده می شود. مواد اسکلت فلزی از نظر اندازه، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی با یکدیگر متفاوت هستند.
تحقیق: اسکلت فلزی و مراحل اساسی ساخت آن
مزایا و معایب اسکلت فلزی
فولاد نیز مانند بتن دارای مزایا و معایبی است و دانستن نحوه مقایسه اسکلت های بتنی و فلزی به درک بهتر این دو سازه کمک می کند. مزایای قاب فلزی عبارتند از:
طول عمر
با مراقبت مناسب، فولاد بیشتر از چوب یا بتن دوام می‌آورد و در طول زمان ترک نمی‌خورد، ترک نمی‌خورد یا تاب نمی‌خورد. فلز وقتی در معرض رطوبت قرار می گیرد گرم نمی شود، پوسیده نمی شود و یا منبسط نمی شود، اما باید از تماس با آب خودداری کرد زیرا می تواند باعث خوردگی و زنگ زدگی شود.
برای محافظت از فلز باید از پوششی بادوام استفاده شود که مقاومت، استحکام و یکپارچگی خود را در برابر آتش، برف و باران از دست ندهد و از زنگ زدگی جلوگیری کند.
سازگار شدن
با توجه به خواص ذاتی فولاد، می توان آن را با حفظ استحکام به اشکال مختلف دلخواه درآورد. استفاده از فولاد امکان طراحی خلاقانه را فراهم می کند. مهندسان و طراحان سازه های غیرعادی ساخته اند که از این توانایی بهره می برند. از اسکلت های فولادی نیز برای ایجاد سازه های بزرگ مانند سوله ها، آسمان خراش ها، پل ها و دیگر سازه های عظیم استفاده می شود زیرا اسکلت های فلزی در طول زمان استحکام خوبی دارند.
پایداری
طراحی سازه با استفاده از برنامه های کامپیوتری باعث کاهش تولید ضایعات فولادی می شود. فولاد بی‌نهایت قابل بازیافت است، زیرا خواص ذاتی مانند استحکام را هنگام ذوب و کار مجدد از دست نمی‌دهد، در حالی که بتن می‌تواند برای استفاده در مخلوط‌های بعدی شکسته شود، اما فقط در کارهایی مانند سنگ‌فرش قابل استفاده است.
ایمنی
استحکام کششی فولاد می تواند در برابر طوفان ها مقاومت کند، در برابر پدیده های طبیعی مانند زلزله و برف مقاوم است. علاوه بر این، زیرا اسکلت آهنی در مواقع ضروری مانند انفجار و ضربه های سنگین عملکرد بهتری دارد. زیرا فولاد نمی سوزد و در برابر آتش و حرارت مقاومت کمتری دارد.
مزایا و معایب اسکلت فلزی
مزایا و معایب اسکلت فلزی
با قیمتی مقرون به صرفه
از آنجایی که بیشتر قطعات فلزی مونتاژ می شوند، تعداد کارگران 10-20٪ کاهش می یابد. زمان ساخت و ساز کوتاه هزینه های مالی کمتری را ممکن می سازد. همانطور که گفته شد، فولاد عمر طولانی دارد و هزینه های نگهداری، تعمیر و تعویض را کاهش می دهد.
به حداکثر رساندن فضا
دهانه های قاب فلزی را می توان بیشتر از هم جدا کرد. فضای جادار امکان طراحی انعطاف پذیرتری را برای هر طبقه فراهم می کند و می تواند فضای قابل استفاده را افزایش دهد. قاب های فولادی مزایای بسیار دیگری مانند سازگاری بالا با تغییرات آب و هوا دارند. بنابراین می توان آنها را در هر فصلی اعمال کرد. مصالح ساختمانی کامپوزیت دوام بیشتری نسبت به مواد اولیه خالص دارند و مقرون به صرفه ترین هستند. مانند تیرهای فولادی، فولاد مسلح و بتن مسلح.
معایب اسکلت فلزی به شرح زیر است:
پتانسیل کمانش طول قطعه است
هیت سینک بالا
زنگ زده
سخت شدن قطعات فولادی در محل ساخت و ساز
تفاوت قاب های فولادی و بتنی
برای مقایسه اسکلت های بتنی و فلزی به تفاوت آنها می پردازیم. این تفاوت ها به شرح زیر است:
بتن یک ماده متداول برای ساخت و ساز است، در حالی که فولاد به دلیل شکل پذیری آن سریعتر تولید می شود. به طور مشابه، یک اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی زمان کمتری برای نصب، اجرا و تکمیل یک ساختمان نیاز دارد.
قاب فولادی باید در برابر گرما محافظت شود. اما اسکلت بتنی مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارد و تا 600 درجه سانتیگراد را تحمل می کند. علاوه بر این سازه های بتنی در برابر انفجار مقاومت بیشتری دارند.
ساختمان های اسکلت بتنی باید عایق بندی شوند زیرا به راحتی گرما و هوای سرد را از خود عبور می دهند. اما دوام آن در برابر عناصر خارجی در مقایسه با اسکلت فولادی بیشتر است.
مساحت ساختمان قاب به عنوان بخشی از سایت ساختمان در نظر گرفته می شود. اما برای ساکنین مناسب نیست. به همین دلیل اسکلت فلزی ساختمان فضای کمتری را نسبت به اسکلت بتنی اشغال می کند.
در اسکلت فلزی 80 تا 130 کیلوگرم آهن در هر متر مکعب استفاده می شود. اما در اسکلت بتنی 160 تا 250 کیلوگرم فولاد استفاده می شود.
مقایسه اسکلت بتنی و فلزی
به دلیل وجود آهن و فولاد (لک) تخریب اسکلت های آهنی اهمیت بیشتری نسبت به اسکلت های بتنی دارد و این فلزات را می توان در بازار جهانی و در ایران به صورت آهن و فولاد فرعی و قدیمی خرید و فروش کرد. علاوه بر این، از ضایعات فلزی در فرآیند فرآوری استفاده شد.
با رعایت استانداردهای لازم، دوام اسکلت فلزی بیشتر از بتن است، زیرا اسکلت فلزی در اثر عوامل خارجی کمتر فرسوده می شود.
مقاومت کششی بتن کمتر از مقاومت فشاری است، بنابراین باید از میلگردهای تقویت کننده استفاده شود. حتی تقویت بتن در نواحی کششی نیز ترک ایجاد می شود و مقاومت بتن را کاهش می دهد. در حالی که اسکلت های فولادی از این مشکل رنج نمی برند.
افزایش شدید قیمت فولاد منجر به افزایش قیمت اسکلت فلزی می شود در حالی که قیمت بتن تغییر چندانی نمی کند. قیمت سازه ها به عوامل زیادی بستگی دارد. بنابراین، اگر این عوامل در طول زمان تغییر کنند، ممکن است قیمت ها دچار نوسان شوند.
مقاومت اسکلت فلزی و بتنی در برابر زلزله
مقایسه سازه های فلزی و بتنی برای اندازه گیری مقاومت آن ها در برابر زلزله کاملا اشتباه است زیرا اگر هر کدام اشتباه طراحی شوند، امکان تخریب در هنگام زلزله افزایش می یابد. با طراحی و اجرای صحیح هر نوع قاب، مقاومت سازه در برابر زلزله افزایش می یابد.
مقاومت فولاد و بتن در برابر زلزله
مقاومت اسکلت فلزی و بتنی در برابر زلزله
مقایسه قیمت اسکلت فلزی و بتنی
قیمت در مقایسه سازه های بتنی و فولادی فاکتور مهمی است. برای تعیین ارزش سیستم مورد نظر ابتدا باید اجزا و مواد قابل استفاده در هر اسکلت را محاسبه کرد. در اسکلت بتنی می توانید هزینه میلگرد در هر متر مربع، هزینه خرید بتن، هزینه دستمزد کارگران و غیره را محاسبه کنید. حتی در اسکلت فولادی هزینه تیرآهن در هر متر مربع، هزینه کار، فونداسیون در متر مربع و میزان بتن مصرفی در سقف ها و … را محاسبه کرد. ناگفته نماند که با توجه به شرایط اقتصادی فعلی، قیمت ها بسیار نوسان است. اما در حال حاضر اسکلت های فولادی گران تر از اسکلت های بتنی هستند.
ترکیبی از سازه بتنی و فلزی
سیستم ترکیبی اسکلت فلزی و بتنی مزایای زیادی دارد. از جمله این عوامل می توان به افزایش استحکام، شکل پذیری، جلوگیری از کمانش جزئی و کلی، بهبود جریان انتقال تنش و یکپارچگی مقابله با شکستگی و … اشاره کرد. با توجه به قیمت بالای فولاد نسبت به بتن، اجرای کلیه ستون های فولادی به صرفه نیست. ترکیب فولاد با بتن باعث افزایش مقاومت در برابر آتش، افزایش مقاومت و کاهش هزینه ها می شود.
نتیجه
در این مقاله با مقایسه اسکلت فلزی و بتنی متوجه خواهید شد که بتن و فولاد هر کدام مزایا و معایب زیادی دارند و نمی توان به طور قطع گفت که کدام یک بر دیگری برتری دارد. همانطور که در بالا ذکر شد، انتخاب هر یک از آنها به عوامل مختلفی بستگی دارد، در این مقاله سعی شده است تا داربست بتنی و فلزی را با هم مقایسه کنیم تا با این اطلاعات بتوانید بهترین انتخاب را داشته باشید.
سوالات متداول در مورد مقایسه اسکلت های بتنی و فولادی
تفاوت هزینه اسکلت بتنی و فلزی چیست؟
برای مقایسه قیمت این استخوان ها باید اجزای مورد استفاده در عملکرد این سیستم ها را با هم مقایسه کرد.
مزایا و معایب اسکلت بتنی چیست؟
یکی از مزایای اسکلت بتنی مقاومت آن در برابر سوختن و از معایب آن عدم اجرا بر روی سازه های بلند می باشد.
مزایا و معایب چارچوب کلاس چیست؟
یکی از مزایای اسکلت فلزی مقاومت در برابر باد و طوفان است، در حالی که یکی از معایب آن خوردگی است.
مقایسه اسکلت بتنی و فولادی
شاید برای شما این سوال پیش بیاید که برای ساخت سازه از کدام اسکلت فولادی یا بتنی استفاده کنیم؟ کدام طرح برای ما هزینه کمتری دارد؟ به همین دلیل بهتر است اسکلت های فولادی را با بتن مقایسه کنید.
تصمیم گیری در مورد فریم مناسب به عوامل زیادی بستگی دارد. از جمله این عوامل می توان به منطقه مورد نظر برای ساخت و ساز، شرایط اقلیمی، رطوبت و بارندگی، خشکی و گرما، آسیب پذیری در برابر زلزله، نیاز مالک، عوامل فنی و … اشاره کرد.
تا پایان این مقاله با ما همراه باشید تا بتوانید اسکلت های بتنی و فلزی را با هم مقایسه کنید و انتخاب بهتری داشته باشید. برای درک بهتر، اجازه دهید ابتدا هر اسکلت را تعریف کنیم.
لیست محتوا
سازه بتنی چیست؟
اسکلت فلزی چریش؟
تفاوت اسکلت فلزی و بتنی
مقاومت اسکلت فلزی و بتنی در برابر زلزله
مقایسه قیمت اسکلت فلزی و بتنی
ترکیبی از اسکلت بتنی و فلزی.
اسکلت بتنی چیست؟
اسکلت بتنی سازه ای است که از بتن یا بتن مسلح (ماسه، ماسه، سیمان، فولاد به صورت دال های ضخیم یا ساده) ساخته شده است. هنگامی که از بتن در ستون ها، پایه ها و تیرهای اصلی استفاده می شود، سازه به عنوان “اسکلت بتنی” شناخته می شود.
مزایا و معایب بدن فیزیکی
بتن مورد استفاده در اسکلت بتنی مزایا و معایب متعددی دارد. مزایای اسکلت بتنی عبارتند از:
استحکام، دوام و انعطاف پذیری بالا
هزینه نگهداری پایین بتن
تحمل دمای بالا
مقاوم در برابر آب و باد
معایب اسکلت بتنی عبارتند از:
به دلیل وزن زیاد برای سازه های بلند مناسب نیست
ناسازگاری با محیط زیست به دلیل تولید مقادیر زیاد دی اکسید کربن.
بریدگی، کبودی و شکستگی
تغییرات ناشی از بارگذاری مداوم در طول زمان
مزایا و معایب اسکلت های بتنی
مزایا و معایب بدن فیزیکی
اسکلت فلزی چیست؟
در اسکلت های فولادی از مصالح ساختمانی فولادی استفاده می شود. مواد فولادی سازه ای از نظر اندازه، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی با یکدیگر متفاوت هستند.
بیاموزید: مراحل اجرای سازه های فلزی و پی
مزایا و معایب سازه های فولادی
فولاد نیز مانند بتن دارای مزایا و معایبی است و آشنایی با مقایسه اسکلت بتنی و فلزی به درک بهتر این دو سازه کمک می کند. از جمله مزایای اسکلت فلزی:
طول عمر
اگر به درستی نگهداری شود، فولاد بیشتر از چوب یا بتن دوام می آورد و در طول زمان ترک نمی خورد، ترک نمی خورد یا تاب نمی خورد. فلز هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت گرم، پوسیده یا منبسط نمی شود، با این حال، باید از تماس با آب خودداری کرد زیرا می تواند باعث زنگ زدگی و خوردگی شود.
برای محافظت از فولاد باید پوششی بادوام اجرا شود که مقاومت خود را در برابر آتش، برف و باران از دست ندهد، استحکام و یکپارچگی خود را از دست ندهد و از زنگ زدگی جلوگیری کند.
انطباق
با توجه به خواص ذاتی فولاد، می توان با حفظ استحکام، هر شکل دلخواه را به آن داد. استفاده از فولاد امکان طراحی خلاقانه را فراهم می کند. مهندسان و طراحان سازه های شگفت انگیزی ساخته اند که از این توانایی بهره می برند. از اسکلت های فولادی نیز برای ایجاد سازه های بزرگ مانند سوله ها، آسمان خراش ها، پل ها و سایر سازه های بزرگ استفاده می شود زیرا اسکلت های فلزی در طول زمان استحکام خوبی دارند.
ثبات
طراحی سازه با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری باعث کاهش تولید ضایعات فولادی می شود. فولاد بی نهایت قابل بازیافت است زیرا خواص خود را مانند استحکام در هنگام ذوب و کار مجدد از دست نمی دهد، در حالی که بتن می تواند برای استفاده در مخلوط های بعدی شکسته شود اما فقط برای کارهایی مانند سنگ فرش می توان از آن استفاده کرد.
امنیت
استحکام کششی فولاد آن را در برابر پدیده های طبیعی مانند طوفان، زلزله و بارهای برف مقاوم می کند. همچنین، فریم های فلزی در مواقع اضطراری مانند انفجار و ضربه های سنگین به خوبی کار می کنند، زیرا فولاد غیر قابل اشتعال است و در برابر آتش و دمای بالا مقاومت بالایی دارد.
مزایا و معایب اسکلت فلزی
مزایا و معایب اسکلت فلزی
مقرون به صرفه
از آنجایی که بیشتر قطعات فلزی پیش ساخته هستند، تعداد کارگران بین 10 تا 20 درصد کاهش می یابد. زمان کوتاه ساخت منجر به کاهش هزینه های مالی می شود. همانطور که گفته شد فولاد در طول زمان بادوام است که هزینه های نگهداری، تعمیر و تعویض را کاهش می دهد.
به حداکثر رساندن فضا
دهانه قاب فلزی ممکن است متفاوت باشد. فضای وسیع امکان طراحی ساده در هر طبقه را فراهم می کند و می تواند فضای موجود را افزایش دهد. قاب های فولادی مزایای بسیار دیگری مانند سازگاری دارند. بنابراین، می توان آن را در هر زمان انجام داد. تمام مصالح ساختمانی در برابر بهترین و مقرون به صرفه ترین مصالح هستند. مانند چوب بر پایه چوب و پلاستیک تقویت شده با الیاف.
معایب اسکلت فلزی:
احتمال کمانش با افزایش طول قطعه
هادی حرارتی بالا
زنگ زده
سختی عناصر فولادی در محل استفاده از سازه
تفاوت اسکلت فلزی و بتنی
برای مقایسه اسکلت های بتنی و فلزی به تفاوت آنها می پردازیم. این تفاوت ها به شرح زیر است:
بتن یک مصالح ساختمانی رایج است در حالی که میلگرد فولادی به دلیل انعطاف پذیری در ساخت سریعتر است. همچنین یک اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی زمان کمتری برای نصب، اجرا و تکمیل ساختمان نیاز دارد.
قاب فولادی باید از گرما محافظت شود. با این حال، اسکلت بتنی مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارد و می تواند تا دمای 600 درجه سانتیگراد را تحمل کند. همچنین سازه های بتنی در برابر انفجار مقاومت بیشتری دارند.
ساختمان های اسکلت بتنی اجازه می دهند گرما و هوای سرد به راحتی عبور کنند، بنابراین باید عایق بندی شوند. اما در مقایسه با یک جسم خارجی، استحکام آن در مقایسه با فولاد بیشتر است.
ساختار سطحی در اسکلت بخشی از سازه در نظر گرفته می شود. اما با مردم کار نمی کند. به همین دلیل، قاب های فولادی فضای کمتری را نسبت به بتن اشغال می کنند.
در ساخت و ساز فلزی، 80 تا 130 کیلوگرم آهن در هر متر مکعب استفاده می شود. اما در اسکلت بتنی 160-250 کیلوگرم آهن استفاده می شود.
تخریب اسکلت های فلزی به دلیل وجود آهن و فولاد (تیرآهن) ارزش بیشتری نسبت به اسکلت های بتنی دارد و این فلزات را می توان در بازار جهانی و ایران به عنوان آهن و فولاد درجه دو به بالا خرید و فروش کرد. او همچنین از فولاد قدیمی در چرخه بازیافت استفاده کرد.
در صورت رعایت استانداردهای لازم، دوام اسکلت فلزی بیشتر از اسکلت بتنی است، زیرا اسکلت فلزی در برابر عوامل خارجی کمتر ساییده می شود.
مقاومت کششی بتن کمتر از مقاومت فشاری آن است، بنابراین باید از میلگردهای تقویت کننده استفاده شود. حتی با تقویت بتن، ترک هایی در ناحیه کششی ایجاد می شود و دوام آن کاهش می یابد، در حالی که اسکلت فولادی با این مشکل مواجه نیست.
افزایش قیمت فولاد باعث افزایش قیمت فولاد می شود اما قیمت بتن تغییر چندانی نمی کند. هزینه سیستم به عوامل زیادی بستگی دارد. بنابراین، اگر این عوامل در طول زمان تغییر کنند، ممکن است قیمت تغییر کند.
مقاومت لرزه ای اسکلت های فولادی و بتنی
مقایسه سازه های فولادی و بتنی برای اندازه گیری مقاومت آنها در برابر زلزله کاملاً صحیح نیست، زیرا در صورت طراحی نادرست، احتمال خرابی هر یک در هنگام زلزله بیشتر است. با طراحی و اجرای صحیح انواع اسکلت، مقاومت ساختمان در برابر زلزله افزایش می یابد.
مقاومت اسکلت های فولادی و بتنی در برابر زلزله
مقاومت لرزه ای اسکلت فلزی و اسکلت بتنی
مقایسه قیمت اسکلت فلزی و بتنی
قیمت یکی از فاکتورهای مهم در مقایسه اسکلت بتنی و فلزی است. برای تعیین هزینه سیستم های مورد نظر ابتدا باید اجزا و مواد قابل استفاده در هر اسکلت را محاسبه کرد. در سازه بتنی می توان هزینه آرماتور در هر متر مربع، هزینه خرید بتن، هزینه دستمزد کارگر و … را محاسبه کرد. همچنین در سازه فولادی هزینه هر متر مربع تیرآهن مصرفی، هزینه دستمزد کارگران، میزان بتن مصرفی در فونداسیون و سقف در هر متر مربع و … را محاسبه کرد. ناگفته نماند که با شرایط اقتصادی فعلی، قیمت ها به شدت در نوسان است. با این حال، امروزه اسکلت های فلزی گران تر از اسکلت های بتنی هستند.
ترکیبی از اسکلت بتنی و فلزی
سیستم ترکیبی قاب های فلزی و بتنی دارای مزایای بسیاری است. از جمله این عوامل می توان به یکپارچگی برای افزایش استحکام، شکل پذیری، جلوگیری از کمانش جزئی و کلی، بهبود جریان انتقال تنش و مبارزه با ترک خوردگی و غیره اشاره کرد. با توجه به هزینه بالای فولاد نسبت به بتن، اجرای همه ستون های فولادی ارزان نیستند. ترکیب فولاد و بتن باعث افزایش مقاومت در برابر آتش، افزایش مقاومت و کاهش هزینه ها می شود.
نتیجه
در این مقاله با مقایسه اسکلت فلزی و بتنی متوجه شدید که بتن و فولاد مزایا و معایب زیادی دارند و نمی توان گفت کدام یک از دیگری بهتر است. همانطور که گفته شد، انتخاب هر کدام به عوامل مختلفی بستگی دارد، در این مقاله سعی شده است تا قاب های بتنی و اسکلت فلزی با هم مقایسه شوند، زیرا با توجه به این اطلاعات امکان انتخاب درست وجود دارد.
سوالات متداول در مورد مقایسه اسکلت بتنی و فلزی
تفاوت قیمت اسکلت بتنی و فولادی چیست؟
برای مقایسه ارزش هر یک از این چارچوب ها باید اجزای مورد استفاده در پیاده سازی هر یک از این سیستم ها را با هم مقایسه کرد.
مزایا و معایب اسکلت بتنی چیست؟
یکی از مزایای اسکلت بتنی مقاومت آن در برابر سوختن و از معایب آن عدم اجرای آن در سازه های بلند است.
اسکلت فلزی چه مزایا و معایبی دارد؟
یکی از مزایای اسکلت فولادی مقاومت آن در برابر باد و طوفان است و یکی از مشکلات آن خوردگی است.
