مقایسه و بررسی مزایا و معایب سازه های فولادی و بتنی

مزایای سازه های فولادی

• فولاد به عنوان یک ماده مقاوم در برابر بارهای سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند فشارهای خارجی را تحمل کند.
• فولاد نسبت به وزن خود، استحکام بسیار زیادی دارد.
• از آنجایی که سازه های فولادی سبک هستند، برخلاف بتن، نیاز به پی‌سازی سنگین ندارد.
• زمان ساخت سازه‌های فولادی کمتر است.
• نیاز به قالب بندی وجود ندارد.
• سازه های فولادی به دلیل اینکه معمولا از قطعات پیش ساخته یا اتصالات مدولار استفاده می کنند، به راحتی مونتاژ و دمونتاژ می‌شوند و همچنین تغییرات در لحظه امکان پذیر است.
• فولاد دوستدار محیط زیست است و امکان بازیافت و استفاده مجدد از آن وجود دارد.
• فولاد دارای ارزش بالای ضایعات است.
• فولاد می‌تواند به صورت پیش ساخته یا در محل ساخته شود.
• فولاد به دلیل این که در یک فرآیند کنترل شده و دقیق در کارخانه تولید می‌شود، کیفیت و استحکام آن ثابت و یکنواخت است.
• سازه‌های فولادی الگوی خرابی کششی دارند.
• سازه های فولادی در برابر موریانه‌ها و پوسیدگی مقاوم هستند.

معایب سازه های فولادی

• فولاد در برابر رطوبت و عوامل محیطی حساس است و به راحتی دچار خوردگی می‌شود. بنابراین، نیاز به انجام اقدامات حفاظتی منظم مانند استفاده از رنگ‌های ضد زنگ، پوشش‌های محافظتی خاص و سایر روش‌های ویژه است.
• ساخت و نصب سازه های فولادی معمولا هزینه‌های بالاتری نسبت به سایر مصالح دارند.
• برای طراحی، ساخت و نصب سازه های فولادی، نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر است که می‌تواند هزینه‌های نیروی انسانی را افزایش دهد.
• سازه های فولادی نیاز به نگهداری و مراقبت دوره‌ای دارند که هزینه‌های بیشتری را به همراه دارد.
• فولاد در دمای بالا تحت تاثیر آتش قرار می‌گیرد و می‌تواند شکل خود را از دست بدهد، بنابراین مقاومت آتش سوزی آن پایین است.
• فولاد ممکن است در معرض بارهای متغیر مداوم دچار آسیب شده و در طول زمان شکست‌های کوچک و مکرر پیدا کند که می‌تواند به خرابی سازه منجر شود.در صورتی که فولاد قابلیت تغییر شکل خود را از دست دهد (مثلا به دلیل سرمای شدید یا شرایط خاص)، ممکن است به طور ناگهانی بشکند که این اتفاق خطرناک و غیرقابل پیش بینی است.

ویژگی ها و مشخصات بتن در ساختمان سازی

بتن پس از آب، دومین ماده پرمصرف در ساخت و ساز در جهان است. سازه های بتنی به خوبی می‌توانند تنش های فشاری (Compressive Stresses) را تحمل کنند، اما نمی‌توانند فشارهای کششی را جذب کنند. به همین دلیل، در جاهایی که سازه تحت بار کششی قرار می‌گیرد، از آرماتور (میلگرد) برای تقویت بتن استفاده می‌شود. استفاده از بتن به دلیل دوام بالا و سازگاری که دارد، در ساخت و ساز امروزی بسیار رایج است. علاوه بر این، بتن می‌تواند به هر شکلی قالب گیری شود که این ویژگی آن را به ماده‌ای بسیار مفید تبدیل می‌کند. بتن با استفاده از دستگاه‌هایی به نام میکسرهای سیمان یا بتن ساخته می‌شود.

مزایای سازه بتنی

1. مواد تشکیل دهنده بتن مانند سیمان، دانه‌ها و آب به راحتی در دسترس و ارزان هستند.
2. بتن به راحتی می‌تواند به شکل قالب بتن خود درآید و به می‌توان آن را به هر شکلی ریخت و قالب بندی کرد.
3. بتن زمانی که همراه با میلگرد تقویت شود، قادر تحمل نیروهای خمشی و کششی است.
4. مقاومت فشاری بتن بسیار بالا است که آن را برای استفاده در سازه‌ها و اجزای تحت بارهای فشاری مناسب می‌کند.
5. پیشرفت‌های ایجاد شده در کاربرد بتن پیش تنیده موجب کاهش اندازه مقاطع و کاهش وزن خود بتن می‌شود.
6. به دلیل ماهیت حجیم، وزن واحد بالا و خاصیت آب بندی بتن، می‌توان از آن در ساخت سازه‌هایی که باید آب را در خود نگه دارند، مانند سدها استفاده کرد.