سازه ساختمان نخستین بخش از بنا می باشد که طراحی و اجرا می شود ، اما متاسفانه نگاه دقیقی به آن صورت نمیگیرد. علت این موضوع به این دلیل است که افراد در نگاه نخست یک بنا ، نمای بیرونی آن را مشاهده میکنند و از ساختاری که در زیر این بنا وجود دارد آگاهی ندارند .

سازه ساختمان ، همانند ساختار اسکلت بندی استخوان های بدن انسان می باشد. وزن کلی بنا بر روی سازه قرار دارد و مصالح ساختمانی  نیز مانند عضلات بدن، سازه را در میان گرفته اند و باعث مقاومت آن می شوند.  

یکی از تصمیمات مهم سازندگان و مهندسین ، انتخاب نوع سازه می باشد که باید نسبت گزینش آن دقت کافی مبذول داشت.

سازه های ساختمانی با توجه به شرایط اقلیمی، اجرایی، فنی و … انتخاب می شوند، از این رو باید با در نظر گرفتن فاکتورهای مهم سازه ای مناسب طراحی و اجرا نمود.

برای آشنایی با سازه ساختمانی ، فاکتورهای مختلفی برای دسته بندی وجود دارد. ، یکی از فاکتورهای مهم در دسته بندی سازه های ساختمانی نوع مصالح مورد استفاده در سازه می باشد.

در یک تقسیم بندی کلی روش های ساخت سازه به سه دسته سازه بتنی ، سازه فلزی و سازه مصالح سنتی تقسیم میگردد.

سازه فلزی

سازه فلزی یا اسکلت فلزی ، یکی از رایج ترین روش های اجرا سازه ساختمان می باشد . اسکلت سازه فلزی از اجزایی نظیر فولاد، تیر و ستون تشکیل می شود. فولاد از اصلی ترین مواد اولیه به کار رفته در سازه فلزی می باشد که  اهمیت آن در صنایع ساخت و ساز بر کسی پوشیده نیست . مقاومت بالا ، شکل دهی ، خم شوندگی ، ارتجاع پذیری و جوش پذیر بودن فولاد از تاثیرگذار ترین دلایل استفاده از فولاد در اسکلت فلزی می باشد. استفاده از سازه فلزی برای اجرای ساختمان مزایا و معایبی دارد که در ادامه به آن پرداخته می شود.

انواع اسکلت فلزی

اسکلت سازه  فلزی از منظر روش اتصال به سه دسته : اسکلت فلزی جوشی  ، اسکلت فلزی پرچی و اسکلت  فلزی پیچ و مهره ای تقسیم میشود .

اسکلت فلزی جوشی یکی از روش های متداول اجرای اسکلت فلزی می باشد که اتصال ستون ها  ، بادبندها ، تیرها و ... توسط فلزجوش یا الکترود با استفاده نیروی برق در محل کارگاه انجام میشود .

اسکلت فلزی پیچ و مهره ای یکی از روش های مدرن اجرای اسکلت فلزی می باشد که اتصال قطعات نظیر ستون ، بادبند ، تیر و ..... در کارخانه انجام میشود و در محل کارگاه توسط پیچ و مهره استاندارد به یک متصل میشود .

اسکلت فلزی پرچی یکی از روش های قدیمی اجرای اسکلت فلزی می باشد که اتصال قطعات نظیر ستون ، بادبند ، تیر و ..... توسط قطعه ای فولادی به نام پرچ و با فشار نیروی کوبنده انجام میشود که امروزه استقبال چندانی از آن صورت نمیگیرد.

مزایای استفاده از اسکلت فلزی

1-وزن سازه اسکلت فلزی نسبت  به سازه بتنی بسیار سبکتر است به همین دلیل در زمان وقوع زلزله که باعث افزایش بار نیروهای اضافه بر ساختمان می شود  از اثرات منفی تشدید این نیروها پیشگیری میکند .

2-هیچ محدودیتی برای اجرای سازه اسکلت فلزی در شرایط آب و هوایی مختلف نظیر گرما یا سرما  وجود ندارد اما در روش های دیگر اجرا نظیر اسکلت بتنی در زمان بارش شدید باران یا افت شدید دما پروژه متوقف می شود .

3- اجزای اصلی اسکلت فلزی که تیرآهن می باشد پس از طی شدن مدت زمان عمر مفید سازه فلزی همواره دارای ارزش مالی بوده و قابل خرید و فروش است اما در روش های دیگر اجرا نظیر سازه بتنی این ویژگی به دلیل محدود بودن عناصر فولادی وجود ندارد

4-سرعت اجرای سازه فلزی نسبت به سازه بتنی بسیار سریعتر بوده و این سرعت اجرا در سقف های بالای 6 طبقه نمود بیشتری دارد

5-سازنده برای اجرای سازه فلزی ، نیازی به اجرای سقف کاذب ندارد اما لزوم اجرای سازه بتنی ، برپایی سقف کاذب می باشد .

6- سطح مقطع اجرای ستون در اسکلت فلزی نسبت به سازه بتنی ، فضای کمتری را برای اجرا اشغال میکند ، به همین دلیل فضای مفید و قابل استفاده بیشتری را برای طراحی پارکینگ و انباری و ... فراهم میکند.

7- در صورت اشتباه در محاسبه یا افزایش بار اضافی بر ساختمان ، افزایش مقاومت ساختمان امری لازم و اجباری می باشد . در صورت اجرای اسکلت فلزی ، با اضافه کردن قطعات جدید این امر محقق می شود ، اما در اسکلت سازه بتنی این امر قابل انجام نیست .

8--میزان دقت مهندسی محاسبه در اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی از دقت بالاتری برخوردار می باشد . زیرا مواد اولیه  اجرای سازه فلزی که همان تیرآهن می باشد از یک ماده اولیه یکسان یعنی فولاد بوده که رفتار آن در برابر عوامل تاثیر گذار نظیر خواص ارتجاعی قابلیت محاسبه  دقیق دارد .

معایب سازه فلزی

1-هزینه اجرای سازه فلزی به نسبت اجرای سازه بتنی به مراتب بیشتر می باشد.

2- میزان عمر مفید سازه فلزی نسبت به سازه بتنی کمتر می باشد.

3-مدت زمان اجرای سازه فلزی در مقایسه با سازه بتنی بسیار بیشتر  می باشد .

4-اجرای اسکلت فلزی نسبت به سازه بتنی به ظرافت، تخصص و حساسیت بیشتری احتیاج دارد.

5-به دلیل رفتار آهن در برابر نیرو ، کمانش اجزاء در اسکلت فلزی نسبت به سایر روش های اجرا نظیر سازه بتنی بیشتر است

6-به دلیل خوردگی آهن در طول زمان ، هزینه نگهداری اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی بیشتر می باشد .