به طور کلي سازه هاي فلزی سه نوع مي باشد :

  • سازه هاي قابي که نيرو هاي وارد آمده را به همراه خمش تحمل و منتقل مي کند
  • سازه هاي خرپائي که اعضاي آن نيروهاي وارد آمده را به صورت کشش يا فشار تحمل و منتقل مي کند
  • سازه هاي کابلي که نيرو هاي وارده را به صورت کشش تحمل و منتقل مي کند .

محاسن و معايب سازه هاي اسکلت فلزي
محاسن سازه هاي اسکلت فلزي : سازه هاي اسکلت فلزي به علت مزاياي زياد ، کاربرد فراوان پيدا کرده است . از آن جمله است ؛ استحکام و خواص خوب مکانيکي و مقاومت بالاي فولاد در کشش و فشار ، همچنين به علت توليد فولاد در کارخانه و شرايط بهتر کنترل کيفيت آن از بتن و ساير مصالح بنايي ، مناسب تر از کار در مي آيد .

از ديگر مزاياي اسکلت فلزي مي توان به امکان توسعه سازه ، اتصال چند قطعه به يکديگر ، امکان پيش ساخته کردن قطعات ، سرعت نصب و اشغال فضاي کمتر ، هزينه کمتر و قابليت کاربرد در ارتفاع زياد اشاره کرد .
معايب سازه هاي اسکلت فلزي : حساسيت فولاد در برابر رطوبت هوا منجر به زنگ زدگي مي شود ، در نتيجه ، لازم است براي حفاظت از آن اقداماتي از قبيل رنگ آميزي با ضد زنگ و ساير روشهاي حفاظتي خصوصا در مناطقي نظير بنادر مبادرت نمود ؛ همچنين بر حفاظت فولاد در مقابل آتش سوزي و به کارگيري دقت لازم و کافي در ايجاد اتصالات مناسب و با کيفيت جوشکاري خوب تاکيد شود

به طور کلي سازه هاي فلز سه نوع مي باشد :سازه هاي قابي که نيرو هاي وارد آمده را به همراه خمش تحمل و منتقل مي کند ، سازه هاي خرپائي که اعضاي آن نيروهاي وارد آمده را به صورت کشش يا فشار تحمل و منتقل مي کند و سازه هاي کابلي که نيرو هاي وارده را به صورت کشش تحمل و منتقل مي کند .
محاسن و معايب سازه هاي اسکلت فلزي
داث ساختمان بمنظور رفع احتياج انسانها صورت گرفته و مهندسين، معماران مسئوليت تهيه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ محور اصلي مسئوليت عبارت است از:

الف ) ايمني ب ) زيبائي ج) اقتصاد

با توجه به اينکه ساختمان هاي احداثي در کشور ما اکثرا" بصورت فلزي يا بتني بوده و ساختمانهاي بنايي غير مسلح با محدوديت خاص طبق آئين نامه 2800 زلزله ايران ساخته ميشود، آشنايي با مزايا و معايب ساختمانها مي تواند درتصميم گيري مالکين ، مهندسين نقش اساسي داشته باشد.

مزاياي ساختمان فلزي:

مقاومت زياد: مقاومت قطعات فلزي زياد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به اين علت در دهانه هاي بزرگ سوله ها و ساختمان هاي مرتفع ، ساختمانهائي که برزمينهاي سست قرارميگيرند ، حائز اهميت فراوان ميباشد .

خواص يکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقيق تهيه ميشود ، يکنواخت بودن خواص آن ميتوان اطمينان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجي تحت تاثير قرار نمي گيرد ، اطمينان در يکنواختي خواص مصالح در انتخاب ضريب اطمينان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو يي در مصرف مصالح را باعث ميشود .

دوام : دوام فولاد بسيار خوب است ، ساختمانهاي فلزي که در نگهداري آنها دقت گردد . براي مدت طولاني قابل بهره برداري خواهند بود .

خواص ارتجاعي : خواص مفروض ارتجاعي فولاد با تقريبي بسيار خوبي مصداق عملي دارد . فولاد تا تنشهاي بزرگي از قانون هوک بخوبي پيروي مينمايد . مثلآ ممان اينرسي يک مقطع فولادي را ميتوان با اطمينان در محاسبه وارد نمود . حال اينکه در مورد مقطع بتني ارقام مربوطه چندان معين و قابل اطمينان نمي باشد .

شکل پذيري : از خاصيت مثبت مصالح فلزي شکل پذيري ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابي است ونيروي ديناميکي و ضربه اي را تحمل نمايد ،در حاليکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل اين نيروها فوق العاده ضعيف اند. يکي از عواملي که در هنگام خرابي ،عضو خود خبر داده و ازخرابي ناگهاني وخطرات ان جلوگيري ميکند.

پيوستگي مصالح : قطعات فلزي با توجه به مواد متشکله آن پيوسته و همگن مي باشد و ولي در قطعات بتني صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتني روي سلاح ميلگرد وارد ميگردد ، ترکهائي که در پوشش بتن پديد مي آيد ، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه يا زلزله بعدي ضعف بيشتر داشته و تخريب شود .

مقاومت متعادل مصالح،مقاومت : مصالح فلزي در کشش و فشار يکسان و در برش نيز خوب و نزديک به کشش و فشار است .در تغيير وضع بارها، نيروي وارده فشاري ، کششي قابل تعويض بوده و همچنين مقاطعي که در بار گذاري عادي تنش برشي در انها کوچک است ، در بارهاي پيش بيني شده ،تحت اثر پيچش و در نتيجه برش ناشي از ان قرار ميگيرند. در ساختمانهاي بتني مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولي در کشش و يا برش کم است. پس در صورتي که مناطقي احتمالا تحت نيروي کششي قرار گرفته و مسلح نشده باشد توليد ترک و خرابي مينمايد.

انفجار : در ساختمانهاي بارهاي وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تيغه ها و ديواره ها استفاده نمي شود . نيروي تخريبي انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا مي کند و انرژي مخرب آشکار ميشود ، ولي ساختمان کلا" ويران نخواهد گرديد . در ساختمانهايي بتن مسلح خرابي ديوارها باعث ويراني ساختمان خواهد شد .

تقويت پذيري و امکان مقاوم سازي : اعضاء ضعيف ساختمان فلزي را در اثر محاسبات اشتباه ، تغيير مقررات و ضوابط ، اجراء و .... ميتوان با جوش يا پرچ يا پيچ کردن قطعات جديد ، تقويت نمود و يا قسمت يا دهانه هائي اضافه کرد .

شرايط آسان ساخت و نصب : تهيه قطعات فلزي در کارخانجات و نصب آن در موقعيت ، شرايط جوي متفاوت با تمهيدات لازم قابل اجراء است .

سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزي نسبت به اجراء قطعات بتني مدت زمان کمتري مي طلبد .

پرت مصالح : با توجه به تهيه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهيه و بکارگيري بتن کمتر است .

وزن کم : ‌ميانگين وزن ساختمان فولادي را مي توان بين 245 تا 390 کيلوگرم بر مترمربع و يا بين 80 تا 128 کيلوگرم بر مترمکعب تخمين زد ، درحالي که در ساختمانهاي بتن مسلح اين ارقام به ترتيب بين 480 تا 780 کيلوگرم برمترمربع يا 160 تا 250 کيلوگرم برمترمکعب مي باشد .

اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوي از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تيرهاي ساختمانهاي فلزي از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهاي بتني ميباشد ، سطح اشغال يا فضا مرده در ساختمانهاي بتني بيشتر ايجاد ميشود .

ضريب نيروي لرزه اي : حرکت زمين در اثر زلزله موجب اعمال نيروهاي دروني در اجزاء ساختمان ميشود ، بعبارت ديگر ساختمان برروي زميني که بصورت تصادفي و غير همگن در حال ارتعاش است ، بايستي ايستايي داشته و ارتعاش زمين را تحمل کند . در قابهاي بتن مسلح که وزن بيشتر دارد ، ضريب نيروي لرزه اي بيشتر از قابهاي فلزي است . تجربه نشان ميدهد که خسارت وارده برساختمانهاي کوتاه و صلب که در زمينهاي محکم ساخته شده اند ، زياد است . درحاليکه در ساختمانهاي بلند و انعطاف پذير ، آنهائي که در زمينهائي نرم ساخته شده اند ، صدمات بيشتري از زلزله ديده اند . بعبارت ديگر در زمينهاي نرم که پريود ارتعاش زمين نسبتا" بزرگ است ، ساختمان هاي کوتاه نتايج بهتري داده اند و برعکس در زمينهاي سفت با پريود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابي کمتر دارند.

عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگي به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبيت و يا انعطاف پذيري آن دارد و مهمترين مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پريود طبيعي ارتعاش ساختمان است.

معايب ساختمانهاي فلزي:

ضعف در دماي زياد : مقاومت ساختمان فلزي با افزايش دما نقصان مي يابد . اگر دکاي اسکلت فلزي از 500 تا 600 درجه سانتي گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر مي افتد .

خوردگي و فساد فلز در مقابل عوامل خارجي : قطعات مصرفي در ساختمان فلزي در مقابل عوامل جوي خورده شده و از ابعاد آن کاسته ميشود و مخارج نگهداري و محافظت زياد است .

تمايل قطعات فشاري به کمانش : با توجه به اينکه قطعات فلزي زياد و ابعاد مصرفي معمولا" کوچک است ، تمايل به کمانش در اين قطعات يک نقطه ضعف بحساب مي رسد .

جوش نامناسب : در ساختمانهاي فلزي اتصال قطعات به همديگر با جوش ، پرچ ، پيچ صورت ميگيرد . استفاده از پيچ و مهره وتهيه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادي ترين ، فني ترين کار مي باشد که در کشور ما براي ساختمانهاي متداول چنين امکاناتي مهيا نيست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشين آلات قديمي ، عدم کنترل دقيق توسط مهندسين ناظر ، گران بودن هزينه آزمايش جوش و .... بزرگترين ضعف ميباشد.

تجربه ثابت کرده است که سوله هاي ساخته شده در کارخانجات درصورت رعايت مشخصات فني و استاندارد ، اين عيب را نداشته و داراي مقاومت سازه اي بهتر در برابر بارهاي وارده و نيروي زلزله است.