بتن و فولاد از رایج ترین مصالح ساختمانی هستند و بسیاری از پروژه های ساختمانی می توانند از هر یک از آنها برای سازه زیرین خود استفاده کنند. هر ماده مانند هر تصمیم مهندسی دارای مزایا و محدودیت هایی است هیچ ماده ای را نمی توان برای همه موارد بهتر از دیگری در نظر گرفت و بهترین گزینه را شرایط پروژه تعیین می کند.
بطور کلی بتن را می توان به راحتی به شکل های بدون محدودیت درآورد، اما بر خلاف فولاد، آنها توانایی محدودی در زمینه ارتفاعات و فواصل بزرگ دارند. اعضای سازه های فولادی را می توان در بخش های طولانی بدون نیاز به تکیه گاه های میانی قرار داد و موانع را از بین برد و در نتیجه فضاها را به حداکثر رساند. در این عکس تفاوت بین سازه فولادی و بتنی را میبینید:
بتن تطبیق پذیری، دوام و ساخت آسانی دارد و به هر شکلی قابل قالب گیری است. سازه های بتنی در برابر فشار بسیار مقاوم هستند، اما نمی توانند تنش برشی را تحمل کنند. به همین دلیل اغلب سازه های بتنی با میله های فولادی تقویت می شوند که برای بارهای کششی پشتیبانی اضافی ایجاد می کنند و به این ترکیب بتن مسلح یا آرمه گویند.
سازه های بتنی را می توان به روش های مختلفی با استفاده از انواع مختلف بتن ساخت. سه نوع متداول عبارتند از بتن سیمانی ساده، بتن مسلح و بتن پیش تنیده.
فولاد آلیاژی از آهن، کربن و سایر عناصر است. بسته به ترکیب شیمیایی آن، به فولاد ملایم، فولاد کربن متوسط، فولاد پرکربن، فولاد کم آلیاژ یا فولاد پر آلیاژ طبقه بندی می شود.
شکل ها و خواص فولاد سازه ای توسط استانداردهایی مانند استانداردهای موسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا (AISC) تنظیم می شوند. بیشتر اشکال فولادی سازه تیرهای کشیده و با مقطع مشخص هستند.
رایج ترین شکل، I-beam است که نسبت به سطح مقطع بسیار سفت است. بنابراین، می تواند بارهایی با بار بالا را بدون تغییر شکل تحمل کند.
پاسخ این است که هر دو به اندازه کافی قوی هستند تا در برابر شرایط نامساعد جوی مانند بادهای شدید و برف سنگین مقاومت کنند. با این حال، فولاد نسبت به سازه های بتنی در صورت وقوع زلزله مزیت دارد. فولاد سبک است و همراه با خاصیت چکش خواری آن، به یک قاب سازه فولادی اجازه می دهد تا ضربه زلزله را جذب کند و از فروپاشی سازه جلوگیری کند.
در خصوص بحث حریق و آتش سوزی، فولاد حساسیت بیشتری از بتن داشته و بتن ذاتا نسوز می باشد. اما، راه حل های متعدد می توانند فولاد را نیز ضد حریق کنند. فولاد را می توان با استفاده از پوشش ها و موانع مقاوم در برابر حریق و آتش و ترکیب اقدامات فعال مانند سیستم های خنک کننده و آبپاش ها آنها را نسوز ساخت.
همچنین بخوانید: طراحی سازه
هر ماده مانند هر تصمیم مهندسی دارای مزایا و محدودیت هایی است هیچ ماده ای را نمی توان برای همه موارد بهتر از دیگری در نظر گرفت و بهترین گزینه را شرایط پروژه تعیین می کند، با این وجود شایان ذکر است که فولاد به طور کلی در خارج از محل ساخته می شود، جایی که می توان چند جزء را به طور همزمان انجام داد، بنابراین ساختمان شما می تواند به سرعت تحویل و ساخته شود. در مقایسه، بتن در محل در یک فرآیند گام به گام کندتر انجام می شود با این حال، می توانید بتن را به هر شکلی بریزید.
فولاد به عنوان یک سازه سبک تر، به شالوده کمتری نسبت به بتن نیاز دارد و به تعداد زیادی ستون داخلی نیاز ندارد. این باعث می شود فضاهای داخلی باز بزرگ تر برای ساختمان های صنعتی، ساختمان های مزارع، مدارس و .... مناسب باشند.
اخذ جواز ساخت | طراحی نما | طراحی دکوراسیون داخلی
هر دو دارای نوسان هستند، بتن برای مدت طولانی ماده شماره یک ساختمانی بوده است و از نظر تاریخی ساخت آن ارزان تر بوده. با این حال، تغییرات در قوانین تولید باعث افزایش هزینه ها شده است. به علاوه، یک ساختمان ساخته شده از بتن نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم دارد.
با این وجود شایان ذکر است که در سازه های بتنی با توجه به اینکه پشت هم ساخته می شوند طبقات یکی یکی ساخته می شوند که این امر منجر به پایین آمدن هزینه شروع پروژه می گردد. در حالیکه، در سازه فلزی این امر امکان پذیر نیست به دلیل اینکه تمامی تر آهن ها می بایست در ابتدا تهیه گردند در ضمن در سازه های فلزی باید به هزینه جوشکاران نیز توجه داشت.
پرسش و پاسخ
سوالات متداول