ساختمان‌سازی در دهه‌های اخیر پیشرفت و توسعه قابل توجهی داشته است و امروزه از انواع مصالح و متریال های مدرن و پیشرفته در جهت ارزان‌سازی، ایمن‌سازی، سریع سازی و سبک‌سازی پروژه‌های ساختمانی استفاده میشود. سازه‌های فلزی و سازه‌های بتنی می‌توانند در کنار شباهت‌های متعدد از نظر متریال و مصالح، نحوه اجرا، میزان مقاومت، وزن، سرعت اجرا و … متفاوت باشند. در اصل هر کدام از این سازه‌ها می‌توانند مزیت‌ها و معایب خاص خود را داشته باشند و در مناطق جغرافیایی مختلفی مورد استفاده قرار بگیرند. در ادامه این مطلب به بررسی تفاوت سازه فلزی و بتنی و … پرداخته خواهد شد.
معرفی سازه فلزی و بتنی
قبل از بررسی تفاوت سازه فلزی و بتنی لازم است که شناخت کاملی از آن‌ها داشت. اسکلت یا سازه فولادی در حقیقت نوعی اسکلت ساختمانی است که در آن از انواع تیرها و ستون‌های فولادی استفاده میشود و همین امر موجب افزایش استحکام و تحمل بالای آن‌ها میشود. مهم‌ترین اجزای سازه‌های فلزی شامل تیرها، ستون‌ها و اتصالات هستند.
اسکلت بتنی نیز نوعی اسکلت ساختمانی است که در آن از ترکیب بتن و میلگردهای فولادی برای اجرای ستون‌ها و … استفاده میشود. اجزای اصلی این اسکلت نیز شامل میلگرد و بتن است و می‌تواند مزیت‌های منحصربه‌فردی داشته باشد.
مهم‌ترین تفاوت‌های سازه فلزی و بتنی
هر کدام از انواع سازه‌های فلزی و بتنی می‌توانند مزیت‌ها و معایب منحصربه‌فردی داشته باشند. این سازه‌ها در کنار شباهت‌های متعدد می‌توانند از تفاوت‌های زیادی نیز برخوردار باشند. از مهم‌ترین تفاوت‌هایی که این دو نوع اسکلت دارند می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
مصالح و متریال سازنده
از جمله مهم‌ترین تفاوت‌های اسکلت‌های بتنی و فلزی می‌توان به نوع مواد و متریال استفاده شده در آن‌ها اشاره داشت. همانطور که گفته شد در سازه‌های فلزی از انواع تیرها، ستون‌ها و اتصالات فولادی استفاده میشود که معمولاً توسط عملیات جوشکاری یا پیچ و مهره به همدیگر متصل می‌گردند در حالی که در سازه‌های بتنی از میلگردهای آهنی و بتن به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده ستون‌ها و … استفاده خواهد شد.
تفاوت از نظر وزن کلی سازه
دیگر تفاوت سازه فلزی و بتنی مربوط به وزن کلی آن است. سازه‌های فلزی معمولاً از وزن کمتری برخوردارند و می‌توان ساختمان‌هایی با ارتفاع و تعداد طبقات بیشتر با این سازه‌های اجرا کرد در حالی که وزن سازه‌های بتنی به دلیل استفاده از بتن و میلگرد بسیار بیشتر است. اسکلت‌های بتنی نیاز به فونداسیون قوی‌تری داشته و مصالح بیشتری لازم دارند به همین دلیل وزن بیشتری نیز خواهند داشت.
سرعت اجرای سازه
هرچند که امروزه بسیاری از مصالح ساختمان‌سازی به‌صورت پیش‌ساخته تولید میشود اما به‌صورت کلی سرعت اجرای سازه‌های فلزی بسیار بیشتری از سازه‌های بتنی است. در اصل در این سازه‌ها مصالحی همچون نبشی، تیرآهن، پروفیل و … به سرعت و با استفاده از پیچ و مهره و جوشکاری مونتاژ می‌شوند اما سازه‌های بتنی نیازمند زمان بیشتر برای آرماتوربندی، گیرش بتن و … هستند.
میزان مقاومت
یکی دیگر از مهم‌ترین تفاوت‌های سازه‌های فلزی و بتنی، میزان مقاومت آن‌ها در برابر زلزله، تنش‌ها، فشار، بار و … است. سازه‌های فلزی می‌توانند از مقاومت کششی بهتری برخوردار باشند و در برابر زلزله مقاومت بیشتری دارند در حالی که در برابر حریق و آتش‌سوزی ضعیف‌تر می‌باشند. سازه‌های بتنی می‌توانند مقاومت فشاری بالاتری داشته باشند و در برابر آتش‌سوزی نیز مقاومت بیشتری خواهند داشت
هزینه‌های اجرایی
از نظر هزینه نیز، سازه‌های فلزی از هزینه‌های اولیه بیشتری برخوردار خواهند اما در دراز مدت می‌توانند صرفه اقتصادی بیشتری داشته باشند. در اصل این سازه‌ها به دلیل سرعت اجرای بیشتر، کاهش هزینه‌های جانبی و … می‌توانند به‌صرفه‌تر باشند. سازه‌های بتنی با وجود آنکه هزینه اولیه کمتری دارند اما هزینه‌های جانبی مانند اجرای فونداسیون، زمان بر بودن ساخت سازه و … باعث میشود که در درازمدت صرفه اقتصادی کمتری داشته باشد.
ظرفیت باربری و شکل‌پذیری
دیگر تفاوت سازه فلزی و بتنی مربوط به ظرفیت باربری آن‌ها است. سازه‌های فلزی می‌توانند ظرفیت باربری بیشتری داشته باشند در حالی که سازه‌های بتنی ظرفیت باربری کمتری خواهند داشت. از نظر شکل‌پذیری نیز سازه‌های فلزی می‌توانند وضعیت بهتری داشته باشند و از شکل‌پذیری بیشتری برخوردار باشند. این سازه‌ها در برابر تغییر شکل مقاومت بهتری نشان می‌دهند و می‌توانند ماندگاری و دوام بیشتری داشته باشند در حالی که سازه‌های بتنی از شکل‌پذیری کمتری برخوردار بوده و شکننده‌تر خواهند بود.
دوام و ماندگاری
به‌صورت کلی زمانی که سازه‌های فلزی در برابر رطوبت و مایعات محافظت شوند می‌توانند طول عمر بسیار بالایی داشته باشند اما در کلی مقاومت و ماندگاری این سازه‌ها در برابر سازه‌های بتنی کمتر است. در اصل سازه‌های بتنی در شرایط آب و هوایی مختلف عملکرد مثبتی خواهد داشت اما سازه‌های فلزی برای مناطق شرجی، مرطوب و … مناسب نیست و ماندگاری کمتری دارد.
تفاوت از نظر کاربرد
از آنجایی که در سازه‌های فلزی از انواع مقاطع فولادی مانند آهن اسفنجی، تیرآهن، بال پهن، پروفیل و … استفاده میشود و وزن کمتری دارد می‌تواند برای اجرای انواع ساختمان‌های بلند، پل‌ها، انبارها، سوله‌ها و … مناسب باشد. سازه‌های بتنی نیز می‌توانند برای پروژه‌های مسکونی، تجاری و صنعتی گزینه خوبی باشند چرا که هزینه اولیه کمتری داشته و در برابر حرارت مقاومت بالاتری دارند.
تفاوت از نظر تعمیر و نگهداری
از نظر تعمیر و نگهداری نیز می‌توان گفت سازه‌های فلزی برتری قابل توجهی نسبت به سازه‌های بتنی دارند. در اصل اسکلت فلزی به سادگی قابل تعمیر بوده و هزینه‌های نگهداری کمتری دارد اما تعمیر کردن اسکلت‌های فلزی کار سخت‌تری بوده و زمان بیشتری خواهد بود. به‌صورت کلی می‌توان تفاوت‌های اسکلت فلزی و اسکلت بتنی را طبق جدول زیر شرح داد:
| 1 | پارامترهای ارزیابی | اسکلت بتنی | اسکلت فلزی |
| 2 | مواد | ترکیب بتن و میلگردهای فولادی | انواع سطح مقطع‌های فولادی مانند تیرآهن، نبشی، ناودانی و … |
| 3 | سطح مقطع المان‌های سازه | برخورداری از سطح مقطع‌های بزرگ (تیرها و ستون‌ها، فونداسیون و …) | برخورداری از سطح مقطع‌های کوچک (تیرها و ستون‌ها و …) |
| 4 | دوام | دوام و ماندگاری بالا و تحمل شرایط آب و هوایی مختلف | دوام و ماندگاری کمتر خصوصاً در مناطق شرجی و مرطوب |
| 5 | مقاومت در برابر زلزله | مقاومت کم در برابر زلزله و باد و … | مقاومت بالا در برابر بارهای جانبی مثل زلزله |
| 6 | ظرفیت باربری | ظرفیت پایین باربری | ظرفیت بالای باربری |
| 7 | وزن | وزن زیاد و ساخت ساختمان با بتن، وزن کلی آن را تا حد زیادی بالا می‌برد. | وزن کمتر تقریباً 60 درصد اسکلت بتنی وزن دارد |
| 8 | سرعت ساخت | زمان بر بودن اجرای اسکلت | سرعت اجرای بالا |
| 9 | کنترل کیفی | کنترل کیفی سخت‌تر به دلیل نیاز به مراقبت بیشتر | کنترل کیفی راحت‌تر |
| 10 | مقاومت در برابر آتش‌سوزی | مقاومت بالا در برابر حریق | مقاومت کم فولاد در برابر حرارت‌های بالا و آتش‌سوزی |
| 11 | ارزش اسقاط | در صورت تخریب هیچ‌گونه ارزش اسقاطی ندارد | پس از تخریب ارزش اسقاط داشته و مصالح آن قابلیت استفاده مجدد دارد. |
| 12 | راحتی ساخت اسکلت | ساخت اسکلت بتنی در مجموع ساده‌تر است. | به دلیل حساسیت در اتصالات المان‌ها، نیاز به مهارت و تخصص بالاتری دارد. |
| 13 | هزینه | احداث اسکلت بتنی هزینه اولیه کمتری دارد و مقرون‌به‌صرفه است. | احداث اسکلت فلزی دارای هزینه اولیه بالایی است اما در درازمدت صرفه بیشتری دارد |
| 14 | مقاومت کششی | مقاومت کششی پایین | مقاومت کششی بالا |
| 15 | نیروی کار | نیازمند نیروی کار زیاد | نیازمند نیروی کار کمتر اما متخصص‌تر |
| 16 | خوردگی | مقاومت بالا در برابر خوردگی | مقاومت کم در برابر خوردگی و نیاز به مراقبت بیشتر |
| 17 | تعمیر و نگهداری | تعمیر و هزینه نگهداری سخت و زمان‌بر | تعمیر و نگهداری راحت‌تر و ارزان‌تر |
| 18 | فونداسیون | برخورداری از بار مرده زیاد و نیاز به فونداسیون قوی و سنگین | عدم نیاز به فونداسیون قوی به دلیل وزن کمتر |
بیشتر بخوانید: سازه فلزی چیست؟
جمع‌بندی
اسکلت‌های فلزی و اسکلت‌های بتنی هردو می‌توانند مزیت‌ها و معایب متعددی داشته باشند و برای اجرای پروژه‌های مختلفی به کار بروند. این اسکلت‌ها در کنار شباهت‌های متعددی می‌توانند از نظر مصالح، سرعت اجرا، هزینه، ماندگاری، مقاومت، ظرفیت باربری، وزن، تعمیر و نگهداری متفاوت باشند.
