در حالی که فولاد به عنوان یک آلیاژ مدتی است که وجود داشته است، تعدادی از عوامل مانع از استفاده منظم آن به عنوان یک ماده ساختاری شده است. یکی از بزرگترین عوامل برای آن فرآیند ناکارآمد تولید انبوه فولاد به طور کلی بوده است، به همین دلیل است که اولین استفاده از سازه های اسکلت فلزی تنها به اواخر قرن نوزدهم باز می گردد.
خوشبختانه، در حال حاضر فولاد یک ماده به طور گسترده شناخته شده است که می تواند برای اهداف مختلف استفاده شود – از جمله ساخت قاب فولادی. قاب فولادی، به طور کلی، یک تکنیک ساختمانی است که از ترکیب تیرهای افقی I و ستون‌های عمودی برای ایجاد یک «قاب اسکلتی» از انواعی استفاده می‌کند که کف، دیوارها، پنجره‌ها و سقف یک ساختمان را پشتیبانی می‌کند. وزن یک سازه اگر در مورد چیزی غیر مسکونی صحبت کنیم.
ستون های عمودی و تیرهای افقی را می توان به روش های مختلف به یکدیگر متصل کرد. برخی از متداول‌ترین روش‌ها عبارتند از: جوشکاری، پرچ کردن، و پیچ و مهره. این نوع تکنیک همچنین چیزی است که نوع ساختمان “آسمان خراش” را ممکن می کند. این بدان معنا نیست که دیگر انواع ساختمان‌ها را نمی‌توان با استفاده از اسکلت‌های فولادی ساخت – بسیاری از ساختمان‌های صنعتی، انبارها و املاک مسکونی وجود دارند که از سازه‌های اسکلت فلزی به عنوان پایه خود استفاده می‌کنند و هیچ مشکلی ندارند.
مهندس میرزایی ۰۹۱۲۰۶۸۲۴۴۰
کاستی ها و مزایای قاب های فولادی
هر یک از مواد قاب موجود در بازار نقاط ضعف و قوت خود را دارد و فولاد نیز تفاوتی ندارد – چندین فاکتور مثبت در مورد فولاد در مقایسه با مواد دیگر وجود دارد و همچنین چند فاکتور بالقوه دردسرساز نیز وجود دارد که باید در نظر داشت. ما قصد داریم با مزایای ساخت اسکلت فلزی شروع کنیم:
ساخت انبوه وقتی صحبت از انتخاب بین مواد مختلف می شود، بسیار مهم است که به یاد داشته باشید که فولاد ماده ای است که تولید انبوه آن در اندازه ها و اشکال مختلف ساده ترین است.
بدون ضعف مربوط به آفات یا حشرات. فولاد به طور مستقیم در برابر تخریب ناشی از پستانداران یا حشرات حفاری مصون است.
ماندگاری. فولاد هم قوی تر و هم سبک تر از قاب چوبی معمولی شماست و مشکل دوام را از روی تخته به طور کامل برطرف می کند.
مقاومت در برابر آتش. مقاومت فولاد در برابر آتش بسیار درجه یک است، با گسترش آتش بالقوه کم یا بدون آن، و توانایی بهبود این پارامتر خاص با پوشش های مقاوم در برابر شعله است. اما یک نکته وجود دارد – که در مورد معایب به آن خواهیم پرداخت.
رطوبت و عوامل دیگر. در حالی که فولاد در برابر انواع مختلف رطوبت مصون نیست، مقاومت آن در برابر خوردگی نسبتاً فوق العاده است. می‌توان آن را با تغییر ماهیت آلیاژ یا استفاده از پوشش‌ها و روش‌های مختلف برای بهبود مقاومت در برابر زنگ‌زدگی فولاد تقویت کرد – برای انواع ساختارهای خاص مانند پل‌هایی که دائماً در معرض اثرات مختلف آب‌وهوایی هستند، بسیار مهم است.
با این حال، هیچ ماده کاملی وجود ندارد – و این شامل فولاد نیز می شود، که دارای مجموعه ای از معایب و معایب خاص خود است. مثلا:
دقت یک الزام است. با قاب های چوبی، همیشه فضای کمی برای تنظیمات در محل وجود دارد – خواه برش قطعات در اندازه، تقویت مفاصل با میخ و غیره. متأسفانه، شما نمی توانید این کار را با فولاد انجام دهید – همه محاسبات مربوط به تولید فولاد باید تا حد امکان دقیق باشد، زیرا تمام قطعات یک قاب فولادی به شکل نهایی خود در محل تحویل داده می شوند. علاوه بر این، حتی یک قطعه فولادی که اشتباه محاسبه شده است، این پتانسیل را دارد که کل فرآیند ساخت و ساز را قبل از اینکه این قطعه خاص به روش صحیح ایجاد شود متوقف کند.
حفظ انرژی کم در حالی که فولاد نسبتاً مقاوم در برابر حرارت است، پارامترهای هدایت حرارتی آن بسیار زیاد است که نمی‌تواند یک ماده موثر در حفظ انرژی ساختمان باشد. این مشکل را می‌توان تا حدی با اقدامات عایق‌بندی مختلف برطرف کرد، اما همچنان مشکلی است که باید به هر طریقی با آن کنار بیایید.
بسیاری از سازه های تکمیلی. سازه های اسکلت فلزی نیز کاملاً به عناصر مختلف ساختار پشتیبان وابسته هستند، اعم از عایق، دیوار خشک، روکش یا حتی اجزای مختلف چوبی. همچنین روند ساخت و ساز طولانی تری را ایجاد می کند، اما در بیشتر مواقع صرفه جویی در زمان پیش ساخته بیشتر از این تاخیرهای بالقوه است.
انواع اسکلت فلزی
در مورد خود قاب‌های فولادی – در واقع چندین نوع مختلف از آنها وجود دارد که هر نوع مورد استفاده خاص و روش‌های ساخت منحصر به فرد خود را دارد. سه نوع اصلی از قاب های فولادی وجود دارد – یاتاقان های دیواری، قاب های اسکلتی و قاب های بلند.
قاب‌های فولادی دیواری به دیوارهای بنایی که اعضای سازه فولادی به آن متصل می‌شوند، تکیه زیادی دارند. این سازه قرار است هم وزن افقی و هم وزن عمودی سازه را تحمل کند، بنابراین فاصله دهانه بین تکیه گاه ها بسیار متفاوت است – تیرهای با عمق کمتر ترجیح داده می شوند و ارتفاع بیشتری برای سر ایجاد می کنند، اما نیاز به ستون را نیز افزایش می دهند. فاصله گذاری دلیل اصلی آن بار دیگر، بار وزنی سازه است – و فاصله نزدیک‌تر ستون‌های باربر می‌تواند به طور بالقوه فضای خالی را محدود کند.
از طرف دیگر، قاب های فولادی اسکلت در مقایسه تا حدودی ساده تر هستند. این همچنان یک شبکه متصل از ستون ها و تیرها است که وزن کل سازه را تحمل می کند، اما از تیرهای اسپندل برای دیوارهای بنایی نیز استفاده می کند و به طور کلی برای سازه های چند طبقه بزرگ بیش از هر چیز دیگری مناسب است.
اسکلت فلزی با دهانه بلند یکی دیگر از انواع تا حدی غیرمعمول قاب فولادی است، این قاب بیشتر در مورد سازه های بزرگ با نیازهای فاصله بسیار زیاد – بیش از ۱۲ متر بین دیوارها یا تیرهای سازه ای است. این روش ترجیحی برای ساخت و ساز برای تئاتر، ساختمان های صنعتی و تقریباً هر چیز دیگری است که به بارهای سنگین تر و قوس های بلندتر نیاز دارد.
قاب های چوبی و قاب های فولادی – هزینه آن چقدر است؟
در حالی که بسیاری از فاکتورهای دیگر وجود دارد که می‌توان هنگام قرار دادن مواد مختلف قاب به صورت رو در رو در نظر گرفت، یکی از آنها بیشتر از همه آنها است – و این هزینه ساخت یک قاب با استفاده از یک ماده خاص است.
منصفانه است که بگوییم تمام مزایای فولاد با هزینه آن بیشتر است – فولاد، بدون شک، در مورد قاب های ساختمانی بیشتر از چوب هزینه دارد. به عنوان مثال، تولید چارچوب فولادی یک فرآیند بسیار خسته کننده است و به دانش و تجربه بالایی در این زمینه نیاز دارد.
این تفاوت تقریباً از آنجا ناشی می شود، از جمله هزینه های نصب، هزینه های تولید و غیره. بسته به کیفیت فولاد، پیچیدگی یک سازه به عنوان یک کل، و همچنین بسیاری از عوامل دیگر، حاشیه اصلاح زیادی وجود دارد.
همچنین منصفانه است که بگوییم، وقتی صحبت از قاب های خانه های کوچکتر (خانه های کوچک و متوسط شخصی) می شود، فولاد جایگزین گران تری برای چوب است. غیرمعمول نیست که قاب های فولادی چندین برابر بیشتر از قاب های چوبی قیمت داشته باشند.
نتیجه
همانطور که می بینید، قاب های فولادی به طور کلی موارد استفاده خاص خود را دارند که در بهترین حالت خود هستند – بیشتر با سازه های صنعتی، ساختمان های چند طبقه و غیره. با این حال، ما همچنین سعی کرده‌ایم تا حدی عینی باشیم و مزایا و معایب اسکلت‌های فولادی را به‌طور کلی فهرست کرده‌ایم تا تصمیم شما آگاهانه و بر اساس دانش کامل در مورد موضوع باشد.
مهندس میرزایی ۰۹۱۲۰۶۸۲۴۴۰
