سرعت اجرای بالا و امکان پیش ساخت:مونتاژ آسان و سریع: قطعات فلزی پیش ساخته در کارخانه، امکان نصب سریع و آسان در محل پروژه را فراهم می کنند. اجرای همزمان طبقات: با توجه به ماهیت سازه های فلزی، امکان اجرای همزمان چندین طبقه وجود دارد که به تسریع روند ساخت کمک زیادی می کند. کاهش زمان ساخت: پیش ساخت بخش قابل توجهی از سازه در کارخانه، زمان کلی ساخت را به طور قابل توجهی کاهش می دهد
مقاومت بالا و دوام طولانی مدت:نسبت مقاومت به وزن بالا: فولاد به عنوان ماده اصلی سازه‌های فلزی، مقاومت بسیار بالایی نسبت به وزن خود دارد. دوام و طول عمر بالا: با رعایت اصول نگهداری مناسب، سازه‌های فلزی می‌توانند برای مدت طولانی بدون کاهش مقاومت، مورد استفاده قرار گیرند. مقاومت در برابر نیروهای دینامیکی: سازه‌های فلزی به دلیل خاصیت شکل‌پذیری، توانایی تحمل نیروهای دینامیکی و ضربه‌های ناگهانی را دارند.
دقت محاسبات و یکپارچگی سازه:دقت محاسبات بالا: به دلیل همگن بودن مصالح فلزی و امکان پیش بینی دقیق رفتار سازه، محاسبات سازه‌ای با دقت بالاتری انجام می شوند. یکپارچگی سازه: تمامی اعضای سازه فلزی (تیر، ستون، بادبند) از یک جنس بوده و به همین دلیل، یکپارچگی سازه به مراتب بیشتر از سازه های بتنی است.
اقتصادی بودن و ارزش افزوده:هزینه‌های نگهداری پایین: با توجه به دوام بالای فولاد، هزینه‌های نگهداری سازه‌های فلزی در طولانی مدت کمتر است. ارزش اسقاط بالا: فولاد به عنوان یک ماده بازیافتی، دارای ارزش اسقاط بالایی است. هزینه تخریب کمتر: تخریب سازه‌های فلزی به دلیل وزن کمتر و قابلیت برش آسان، هزینه کمتری دارد.
با توجه به مزایای ذکر شده، سازه های فلزی در بسیاری از پروژه های ساختمانی، از جمله ساختمان های بلندمرتبه، سوله ها، پل ها و… به عنوان گزینه برتر انتخاب می شوند. انتخاب نوع سازه، بسته به عوامل مختلفی همچون کاربری ساختمان، شرایط زمین، بودجه و… انجام می شود.
معایب سازه های فلزی
با وجود مزایای فراوان سازه های فلزی، معایبی نیز در این نوع سازه ها وجود دارد که باید در طراحی و اجرای آنها مورد توجه قرار گیرد. برای رفع این معایب، می توان از روش های مختلفی مانند استفاده از پوشش های ضد زنگ، بهبود روش های جوشکاری، طراحی اتصالات مناسب و… استفاده کرد.
مشکلات ناشی از اتصالات:اتصالات نامناسب در سازه های فلزی: یکی از عمده ترین مشکلات سازه های فلزی، عدم اجرای صحیح اتصالات به ویژه در مناطق لرزه خیز است. این موضوع باعث می شود که سازه در برابر زلزله آسیب پذیرتر شود. ناهمگنی بین تیر و سقف: به دلیل تفاوت جنس تیرهای فلزی و سقف های بتنی، ایجاد اتصالات قوی و کامل بین این دو عضو با مشکل مواجه می شود و در صورت عدم طراحی و اجرای صحیح، ممکن است باعث ضعف سازه شود.
تأثیر عوامل محیطی:تأثیر شرایط آب و هوایی بر جوشکاری: کیفیت جوش در سازه های فلزی به شدت تحت تأثیر شرایط آب و هوایی قرار دارد. رطوبت، دما و باد می توانند بر کیفیت جوش تأثیر گذاشته و در نتیجه استحکام سازه را کاهش دهند. زنگ زدگی و خوردگی: فولاد به عنوان ماده اصلی سازه های فلزی در معرض زنگ زدگی و خوردگی است. این پدیده باعث کاهش سطح مقطع اعضای سازه و در نتیجه کاهش مقاومت آن در برابر بارها می شود.
رفتار در شرایط بحرانی:تغییر شکل در اثر حرارت: در حریق، فولاد به دلیل افزایش دما خاصیت خود را از دست داده و تغییر شکل می دهد. این تغییر شکل می تواند باعث تخریب سازه و افزایش خسارات جانی و مالی شود.
مزایای اسکلت بتنی اتصال مناسب تیر و سقف همگن بودن بتن سبب می شود اتصال تیر به دیافراگم سقف به خوبی برقرار شود.امکان اجرای مقاطع مختلف به دلیل شکل پذیری بالای بتن تازه، آرماتور و قالب، امکان ساخت اعضای سازه با مقاطع مختلف وجود دارد.سهولت دسترسی به مصالح مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت اسکلت بتنی، یعنی سیمان و سنگدانه، به راحتی در دسترس هستند.صلبیت بالااسکلت های بتنی نسبت به سازه های فلزی از صلبیت بیشتری برخوردار بوده و در نتیجه در برابر تغییر شکل مقاوم تر هستند.طول عمر بالادوام و طول عمر بالای بتن باعث شده است سازه های بتنی عمر مفید بیشتری نسبت به سایر سازه ها داشته باشند.مقاومت در برابر آتش سوزی بتن در برابر آتش سوزی مقاومت بسیار بالایی دارد و آتش سبب آسیب جدی به سازه نمی شود.مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی با اجرای صحیح پوشش بتنی، اسکلت های بتنی در برابر شرایط مختلف آب و هوایی مقاوم هستند.هزینه نگهداری پایین هزینه نگهداری سازه های بتنی در مقایسه با سازه های فلزی پایین تر است.امکان اجرای مقاطع مختلف به دلیل شکل پذیری بالای بتن تازه، آرماتور و قالب، امکان ساخت اعضای سازه با مقاطع مختلف وجود دارد.طول عمر بالادوام و طول عمر بالای بتن باعث شده است سازه های بتنی عمر مفید بیشتری نسبت به سایر سازه ها داشته باشند.مقاومت در برابر آتش سوزی بتن در برابر آتش سوزی مقاومت بسیار بالایی دارد و آتش سبب آسیب جدی به سازه نمی شود.مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی با اجرای صحیح پوشش بتنی، اسکلت های بتنی در برابر شرایط مختلف آب و هوایی مقاوم هستند.
معایب سازه های بتنی
زمان اجرا و هزینه:زمان اجرای طولانی تر: مراحل آرماتوربندی و قالب بندی در سازه های بتنی نسبت به سازه‌های فلزی زمان برتر بوده و نیازمند تخصص بیشتری است. هزینه بالای قالب‌بندی: استفاده گسترده از قالب در سازه های بتنی، هزینه های اجرایی را افزایش می دهد.
وزن زیاد و تأثیر بر سازه:وزن زیاد سازه: به دلیل استفاده از بتن که ماده‌ای سنگین است، وزن کلی سازه بتنی بیشتر از سازه های فلزی می شود. این افزایش وزن، هزینه‌های فونداسیون و سایر بخش های سازه را بالا می برد. فشار بیشتر در زلزله: وزن بالای سازه‌های بتنی، نیروهای ناشی از زلزله را افزایش داده و در نتیجه، سازه در معرض آسیب بیشتری قرار می گیرد.
نیاز به نگهداری و آزمایش:نیاز به آزمایش بتن: برای اطمینان از کیفیت بتن، باید آزمایش‌های مختلفی انجام شود که نیازمند تجهیزات و نیروی انسانی متخصص است. کاهش مقاومت با گذشت زمان: بتن با گذشت زمان و تحت تأثیر عوامل محیطی مانند رطوبت و تغییرات دما، مقاومت خود را از دست می دهد.
