به اسکلت فلزی اسکلت فولادی یا سازه فلزی هم گفته می شود. اسکلت فلزی متشکل از فولاد تیر و ستون میباشد .ستون های سازه به دو صورت عمودی و افقی قرار گرفته اند. بنیادی ترین مصالح به کار رفته در اسکلت فلزی مقاطع فولادی می باشند. مقاطع فولادی به دلیل این که استحکام و مقاومت زیادی دارند و خاصیت جوش پذیری و شکل پذیری آنها مناسب است در اجرای اسکلت های فلزی مورد استفاده قرار میگیرند .
استفاده از اسکلت فولادی در ساختمان ها باعث می شود که وزن سازه کمتر شود و در برابر هر گونه ضربه و فشار استحکام بیشتری نشان دهد. قطعات اسکلت فلزی با روش هایی مانند جوشکاری یا پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند. در اسکلت فلزی تیرهای فولادی بخش افقی اسکلت می باشند که در برابر بارهایی که به محور آنها وارد میشود مقاومت می کنند. ستون فلزی نیز بخش عمودی اسکلت می باشد که فشارهای وارد را منتقل می نماید. به اسکلت های فولادی در زبان انگلیسی Steel structure میگویند. در اجرای اسکلت فلزی از مقاطع فولادی همچون تیر آهن، قوطی آهن و سایر پروفیل ها استفاده می شود.
انواع اسکلت ساختمان ها
امروزه سازه ها عمدتاً از اسکلت های فلزی یا اسکلت های بتنی ساخته میشوند. ساخت ساختمان ها با اسکلت های بتنی در حال حاضر در ایران متداول تر می باشد و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. اسکلت فولادی نسبت به اسکلت بتنی مقاوم تر می باشد. همچنین سرعت اجرای آنها بسیار بیشتر است اما اجرای آن با توجه به اینکه کاملاً از مقاطع فولادی استفاده می شود و قیمت آهن آلات نسبت به بتن بسیار بیشتر است،هزینه بیشتری دارد. به همین علت اسکلت های بتنی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع اسکلت فلزی
اسکلت فلزی ساختمان ها از ستون های عمودی و تیرهای افقی تشکیل شده است که این ستونها و تیرها به روش های مختلفی به یکدیگر وصل می شوند. اسکلت های فلزی با توجه به نوع اتصال اجزایشان به دو نوع اسکلت فلزی پیچ و مهره ای و اسکلت فلزی جوشکاری تقسیم می شوند
اسکلت فلزی پیچ و مهره ای
در اسکلت فلزی پیچ و مهره ای تمام ستون و تیر های فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل میشوند و در نهایت اسکلت فولادی اولیه ساختمان را شکل می دهند. اسکلت فلزی پیچ و مهره ای از بهترین نوع اسکلت های فولادی نسبت به بقیه آنها میباشد. برای اجرای این نوع اسکلت تیرها و ستون ها از قبل در کارخانه یا کارگاه تولید شده و بعداً توسط ماشین های حمل به محل ساخت و ساز فرستاده می شوند. سرعت ساختمان سازی با اسکلت پیچ و مهره ای بسیار بیشتر از بقیه اسکلت فلزی ها می باشد. برای اجرای اسکلت پیچ و مهره ای تنها نیاز است که قطعات به محل ساخت و ساز منتقل شوند و تیرها و ستون های فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل گردند.
اسکلت فلزی جوشکاری
در اجرای اسکلت فلزی جوشکاری شده تمامی فعالیت ها و امور مربوط به اجرای اسکلت در محل ساخت سازه انجام میشود .تیرها و ستون ها و قطعات لازم در محل کار برش خورده و به وسیله جوشکاری به یکدیگر متصل می شوند. در اجرای اسکلت با جوشکاری نیاز است که تمام جوشکاری ها توسط فرد متخصص و با تجربه انجام شود و جوشکاری با کیفیت بالایی صورت گیرد. از اسکلت فولادی جوشی برای ساختمان های کوچک ،در نقشه ساده و در متراژ کم استفاده می شود. زیرا جوشکاری قطعات و اتصال آنها در سازه های بزرگ به روش جوشکاری سخت تر میباشد. کیفیت جوش در این نوع اسکلت اهمیت بسیار بالایی دارد. در صورتی که جوش کاری تیرها و ستون ها و اتصال آنها به خوبی صورت نگیرد استحکام کلی سازه مناسب نخواهد بود و خطرات و خسارات زیادی را در آینده به بار خواهد آورد.
مزایای اسکلت های فلزی
مقاومت بالا: به طور کلی مقاومت فولاد نسبت به وزن آن بسیار بیشتر از بتن می باشد.
مقاومت فولاد در کشش و فشار یکسان و در برش نیز بسیار خوب است و نیروهای فشاری و کششی زیادی را تحمل میکند. اما بتن در مقاومت فشاری مناسب بوده اما در مقابل نیروهای کششی ضعیف عمل می کند به همین دلیل اگر در بین بتن از مقاطع فولادی استفاده نشود استحکام لازم را نخواهد داشت. علت استفاده از میلگرد در بتن هم ضعف بتن در برابر نیروهای کششی می باشد. سازه های اسکلت فلزی به طور کلی از مقاطع فولادی ساخته می شود و به همین دلیل میزان مقاومت بیشتری دارند.
اسکلت فولادی وزن پایین تری نسبت به اسکلت بتنی دارد. این ویژگی در ساختمان های بزرگ تفاوت زیادی را در هزینه تمام شده و بار وارده ساختمان ایجاد می کند.
اسکلت فولادی نسبت به اسکلت بتنی فضای کمتری را در ساختمان اشغال میکند.ساخت ستون های بتنی بزرگ که به اندازه اسکلت فولادی استحکام داشته باشند فضای زیادی از سازه را به خود اختصاص می دهد.
سرعت اجرای پروژه زمانی که از اسکلت فولادی استفاده می شود بسیار بیشتر است.
اسکلت فلزی به دلیل پایداری و نیاز به نگهداری کمتر عمر بالاتری داشته در نتیجه هزینه کمتر خواهد بود.
قطعات این نوع اسکلت در هر اندازه ای و برای تحمل هر فشاری قابل اجرا و تهیه می باشند.
قطعات اسکلت فولادی در اندازه ها و سایز مورد نیاز در کارخانه تولید می شوند و به همین دلیل پرتی مصالح نسبت به اسکلت بتنی کمتر است.
مواد استفاده شده در اسکلت فلزی از نوع بازیافتی می باشند و از این حیث به محیط زیست آسیب کمتری وارد می شود.
امکان اصلاح و برگ طرف کردن عیب بدون از بین بردن مصالح و تخریب در اسکلت فلزی وجود دارد
مقاطع فولادی خواص همگن بودن و ارتجاعی دارند. ضریب نیروی لرزه ای در اسکلت فولادی کمتر است. در قالب های بتن مسلح به علت وزن بیشتر ضریب نیروی لرزه ای بیشتر می شود