هر پروژه ساختمانی ممکن است با این سوال مواجه شود که چگونه و از چه چیزی ساخته شده است؟ در هر مقیاسی، پروژه‌های ساختمانی نیاز به تصمیمات عاقلانه و دقیق دارند، زیرا قطعا موضوعی بدون بازگشت است. تصمیم نادرست می‌تواند از بسیاری جهات به ما آسیب برساند؛ حداقل وقت، تلاش و پول تلف شده بر روی دست ما تلنبار می‌کند. در این مقاله به این سوال می‌پردازیم که ساختمان فولادی بهتر است یا بتنی؟ چرا؟ به چه دلیل؟ کدام معیارها تعیین‌کننده هستند؟ برای خواندن ادامه مطلب، مجله کارآهن را دنبال کنید.
زمان خواندن: ۵ دقیقه
ساختمان فولادی بهتر است یا بتنی؟
برای درک بهتر، برخی از مزایا و معایب فولاد سازه ای و بتن مسلح از جنبه‌های مختلف به شرح زیر توضیح داده شده است:
۱- وزن
عناصر فولادی یک ساختمان دارای مقاطع کوچک و فشرده هستند که تقریبا ۶۰ درصد سبک‌تر از بتن هستند. در مقابل، عناصر بتن آرمه حجیم هستند و وزن آن‌ها به ۲۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب می‌رسد.
۲- هزینه
سازه فولادی اقتصادی است. بخش بزرگی از تولید عناصر فولادی بازار به وسیله بازیافت تامین می‌شود؛ به همین دلیل فولاد را بسیار ارزان‌تر از سایر مواد می‌کند. به دلیل سبک بودن، کاهش زیادی در هزینه‌های نیروی کار، حمل و نقل و جابجایی آسان تر به همراه نصب سریع‌تر، می‌توان به پرسش ساختمان فولادی بهتر است یتنی؟ اینگونه پاسخ که از برخی جهات به ویژه هزینه، ساختمان فولادی گزینه بهتری است.
علاوه بر این، بتن دارای ترکیبات زیادی مانند سیمان، شن و ماسه، آب و مواد افزودنی مختلف است. برای تولید یک عضو بتن مسلح، میلگردهای آجدار تقویت‌کننده باید یکپارچه شده و سپس شکل گرفته و در قسمت مورد نظر نصب شوند. تعداد مواد تشکیل دهنده و مونتاژ طولانی ساختمانی بتنی منجر به هزینه‌های بالای ساخت و ساز می‌شود.
ساختمان فولادی بهتر است یا بتنی؟ طبق یک مطالعه، سیستم اسکلت‌بندی سازه‌های فولادی معمولی ۵ تا ۷ درصد کمتر از سیستم اسکلت بتن مسلح هزینه دارد.
۳- قدرت
فولاد بالاترین نسبت مقاومت به وزن را در بین مصالح ساختمانی از جمله بتن دارد. همچنین فولاد از نظر کشش و برش، ۸ برابر قوی‌تر از بتن است. فولاد بر خلاف بتن ارتجاعی است و مقاومت بهتری در برابر تنش کششی، فشاری و خمشی دارد.
مهندسان ژاپنی عموما از بتن برای سازه‌های با درجه بالاتر خودداری می‌کنند، زیرا سخت، ضعیف و سنگین است و در این زمینه کنترل کیفیت کار دشواری به نظر می‌رسد.
۴- شیوه ساخت
اجزای سازه‌های فولادی در خارج از محل ساخته می‌شوند در حالی که اجزای بتن مسلح عمدتا در محل ریخته می‌شوند. استفاده از سازه فولادی مزیت بزرگی نسبت به بتن مسلح دارد؛ زیرا ساخت چندین جزء فولادی را می‌توان به طور همزمان انجام داد؛ در حالی که اجزای بتن آرمه گام به گام، جزء به جزء، یکی پس از دیگری با فاصله ۲۸ روز (زمان عمل‌آوری) پس از دیگری ریخته می‌شوند.
علاوه بر این، با توجه به وزن نسبتا سبک سازه‌های فولادی، این سازه‌ها به ویژه ساختمانهای فولادی با اسکلت فلزی به فونداسیون کوچکتری نسبت به سازه‌های بتن آرمه نیاز دارند. هنگامی که اصلاحات لازم باشد، حذف ساده عضو سازه فولادی بسیار بیشتر از تخریب یک عضو بتن مسلح حجیم امکان‌پذیر است.
ساخت ساختمانهای فولادی نیز تعداد کمتری از نیروی انسانی را به کار می‌گیرد. از سوی دیگر، ساخت بتن مسلح به نیروی کار عظیمی برای مقابله با بسیاری از فرآیندهای خود نیاز دارد.
۵- طراحی
بتن را می‌توان بدون محدودیت و به راحتی در شکل‌های مختلف ایجاد کرد اما برخلاف فولاد، توانایی محدودی برای طی کردن ارتفاعات و فواصل زیاد دارند. اجزای سازه فولادی را می‌توان در بخش‌های طولانی بدون نیاز به تکیه‌گاه های میانی قرار داد و موانع را از بین برد و در نتیجه فضاها را به حداکثر رساند. حال، ساختمان فولادی بهتر است یا بتنی؟
۶- ایمنی
ساختمانهای فولادی و بتن مسلح هر دو سازه‌هایی را تولید می‌کنند که به اندازه کافی قوی هستند تا در برابر آتش، بادهای شدید، برف‌های سنگین، موریانه‌ها و آتش‌سوزی مقاومت کنند. با این حال، سازه‌های فولادی ممکن است بیشترین مزیت را نسبت به سازه‌های بتن آرمه پیرامون عملکرد در برابر زلزله داشته باشند.
سبکی و شکل‌پذیری فولاد به اسکلت سازه کمک می‌کند تا اثرات مخرب زلزله را جذب و کاهش دهد. اتصالات فولادی با استحکام بالا امکان تغییر شکل جزئی در اتصالات را فراهم می‌کند. علاوه بر این ضمن جلوگیری از جدا شدن اجزاء، از فروریختن آسان ساختمان یا بخش‌های تحت فشار جلوگیری بعمل می‌آورد. طبق گزارش نیویورک تایمز، فولاد عملکرد بهتری نسبت به بتن در مناطق زلزله زده دارد.
۷-پایداری و تاثیرات زیست محیطی
بیش از ۹۰ درصد از تمام سازه‌های فولادی موجود در بازار امروز از بازیافت ایجاد می‌شوند. فولاد را می‌توان بارها و بارها بدون از دست دادن قدرت بازیافت کرد. صنعت فولاد، گازهای گلخانه‌ای را کمتر از حد مجاز تولید نگه داشته و همچنان بهتر می‌شود. مواد تشکیل دهنده بتن برای محیط زیست ما طبیعی هستند، به این معنی که برای دنیای ما مضر نیستند.
کلام آخر
در این مقاله به پرسش پیش رو پاسخ دادیم که ساختمان فولادی بهتر است یا بتنی؟ به نظر می‌رسد که تحقیقات گسترده‌ای در این مناطق صورت گرفته است که اغلب بر کیفیت بالای ساختمانهای فولادی نسبت به ساختمانهای بتنی تاکید می‌کنند. بسیاری از کارشناسان معتقدند که سبک بودن سازه فولادی به همراه قدرت کششی ۸ برابری فولاد نسبت بتن، این محصول را برای کنترل و جلوگیری از خسارات مرگبار زلزله بهتر نشان می‌دهد.
منبع تصاویر: unbakmachinery و sorell.dm