سازه های فلزی چه ویژگی های دارند؟

مهندس مجری ذیصلاح

طراحی و اجرای دکوراسیون داخلی تهران

طراحی و ساخت ویلا بنا سازان هامرز

به گزارش مهندسان شهر به نقل از اخبار ساختمان، به طور کلی سازه های فلزی در چهار گروه اصلی تقسیم بندی می شوند:

* سازه قاب بندی شده
* سازه پوسته ای
* سازه معلق
* سازه خرپایی

در ادامه به بیان ویژگی های هر یک می پردازیم:

سازه های قاب بندی شده یا سازه های قابی

سازه های قاب بندی شده ترکیبی از ستون ها و تیرها هستند. به طور کلی می توان گفت این گونه سازه ها مجموعه ای از اعضای قائم هستند. در ساختار این گونه سازه ها از دو قاب صحفه ای عمود بر هم استفاده شده است. ترکیب قاب های صفحه ای عمود بر هم باعث تشکیل قاب فضایی می شود. این ستون ها و تیرها با استفاده از اتصالات ساده و یا صلب به یکدیگر متصل می شوند. در ساخت بسیاری از ساختمان های امروزی از سازه قاب بندی شده استفاده می شود. علاوه بر ساختمان های صنعتی و چند طبقه از سازه های قاب بندی شده برای ساخت پل ها نیز استفاده می شود.

سازه پوسته ای

سازه های پوسته ای نمونه ای از سازه هایی هستند که از آن ها در ساخت سازه های مهم مانند مخازن نگهداری از سیالات تحت فشار، سیلوها و سقف های گنبدی استفاده می شود.

سازه معلق

از سازه های معلق برای ساخت پل هایی با دهانه های بلند و سقف ها استفاده می شود. ساختار سازه های معلق به گونه ای است که در آن ها از یک اسکلت قابی استفاده شده و این اسکلت با استفاده از آویزهایی از کابل های کششی اصلی معلق شده اند. از این رو از این سازه در ساخت پل های معلق استفاده می شود. از دیگر موارد استفاده از سازه های معلق می توان به استفاده از آن ها در ساخت اسکلت سقف و عرشه پل نیز اشاره کرد.

سازه خرپایی

ساختار سازه های خرپا به گونه ای است که در آن ها نیروها به وسیله ترکیبی مثلثی شکل از اعضا با اتصال مفصلی به تکیه گاه ها انتقال داده می شود. در سازه های خرپایی نیروی محوری کششی و فشاری ایجاد می شود. اما در عمل این امکان وجود دارد که یک تنش خمشی در میان اتصالات اعضا ایجاد شود.

مزایای استفاده از سازه های فلزی

همان گونه که قبلا نیز اشاره شد، امروزه استفاده از سازه های فلزی در ساختمان سازی به شکل گسترده ای صورت می گیرد. استفاده از این سازه ها مزایایی به همراه دارد که در این جا به بیان مهم ترین آن ها می پردازیم.

همان گونه که می دانید، فلز از جمله عناصری است که از استحکام بالایی برخوردار است. از این رو می توان گفت یکی از مزایای بارز استفاده از سازه های فلزی استحکام و مقاومت بالای این گونه سازه ها در برابر کشش و فشار می باشد. از آن جایی که امکان کنترل کیفیت فولاد در هنگام تولید وجود دارد می توان نمونه مرغوب و مناسبی از آن را انتخاب و مورد استفاده قرار داد.

از دیگر مزایای استفاده از سازه های فلزی می توان به امکان توسعه سازه اشاره کرد. استفاده از سازه های فلزی این امکان را فراهم می کند که قطعات مورد نیاز را قبل از اجرا پیش ساخت کرد. سرعت نصب و اجرای این گونه سازه ها بالا است. به کارگیری سازه های فلزی این امکان را فراهم می کند که از آن ها در فواصل زیاد از سطح زمین استفاده کرد. سازه های فلزی فضای کم تری اشغال می کنند. این گونه سازه ها در برابر زلزله از مقاومت بالایی برخوردار هستند.

موادی که در ساخت قطعات فلزی مورد استفاده قرار می گیرند همواره پیوسته و همگن هستند. بنابراین می توان گفت پیوستگی و مقاومت پایدار در فلز از دیگر مزایای سازه های فلزی است. همگن بودن فلز سبب می شود خواص ارتجاعی محاسباتی آن به شکل عملی نیز عینیت داشته باشد. استفاده از فلز به نسبت سایر مصالح از پرت کم تری برخوردار است. هم چنین امکان استفاده مجدد از فلز نیز وجود دارد. شکل پذیری از دیگر ویژگی های فلز شناخته می شود. این ویژگی سبب می شود از تمرکز تنش و ارتعاش جلوگیری به عمل آمده و در نتیجه از خرابی ساختمان جلوگیری شود.

معایب استفاده از سازه فلزی

در کنار مزایایی که در بالا به آن ها اشاره کردیم، استفاده از سازه های فلزی معایبی نیز به همراه دارد. از جمله معایب استفاده از این گونه سازه ها می توان به عدم مقاومت آن ها در برابر رطوبت و در نتیجه زنگ زدگی اشاره کرد. البته برای جلوگیری از این اتفاق از روش هایی مانند رنگ آمیزی استفاده می شود.

هم چنین از دیگر معایب استفاده از این گونه سازه ها می توان به وجود امکان اتصالات نادرست با کیفیت نامطلوب به هنگام جوشکاری اشاره کرد. این گونه سازه ها در برابر حریق از مقاومت بالایی برخوردار نبوده و تغییر شکل می دهند.