عند تصميم مخطط ، يسألني المالك غالبًا: “أي هيكل أفضل لمشروعي؟ هيكل خرساني أم هيكل فولاذي؟” أو: “أيهما أفضل ، الهيكل الفولاذي مقابل الهيكل الخرساني؟” “أيهما أكثر اقتصادا؟”

دعنا أولاً نلقي نظرة على خصائص هذين الهيكلين. يتكون الهيكل الخرساني من قضبان فولاذية وخرسانة. تتميز بخصائص الوزن الثقيل الذاتي ، والسلامة القوية ، ومقاومة التآكل السطحي ، ومقاومة الهواء الجيدة. لكن فترة البناء طويلة. يتكون الهيكل الفولاذي من خلال ربط المكونات الفولاذية. تتميز بخفة الوزن ، ومرونة جيدة ، ولكن تكاملها ضعيف ، ومقاومة ضعيفة للحريق ومقاومة للتآكل ، ومقاومة ضعيفة للهواء ، ولكن فترة البناء قصيرة نسبيًا.

الهيكل الصلب مقابل الهيكل الخرساني

الهيكل الخرساني مناسب للمباني الشاهقة ذات الأحمال الكبيرة والمزيد من الأعمدة (مثل مباني المكاتب متعددة الطوابق والمهاجع وما إلى ذلك) والمباني ذات المتطلبات العالية للوقاية من الحرائق أو مقاومة التآكل أو مقاومة الهواء (مثل المواد الكيميائية والمشاريع الطبية الحيوية). من ناحية أخرى ، يعد الهيكل الفولاذي أكثر ملاءمة للمباني ذات الطابق الواحد الكبيرة (مباني المصنع من طابق واحد ، ومستودعات الخدمات اللوجستية ، وما إلى ذلك) مع أحمال ومرافق أصغر بمتطلبات منخفضة نسبيًا للحماية من الحرائق ، أو مقاومة التآكل ، أو مقاومة الهواء. .

تُستخدم الطوابق السفلية للإنتاج في مبنى مصنع متعدد الطوابق ، وبالتالي يكون حمل الأرضية أثقل. يستخدم الطابق العلوي كمستودع ، مما يتطلب المزيد من المبيعات ومساحة كبيرة. في هذا الوقت ، غالبًا ما نصمم المبنى كإطار خرساني متعدد الطبقات في الجزء السفلي ، مع وجود أعمدة في الطبقة العليا وعوارض فولاذية ذات سقف كبير لزيادة الاحتياجات الفعلية للمالكين.

بالمقارنة مع مباني الهياكل الفولاذية والهياكل الخرسانية المسلحة ، فإن مباني هندسة الهياكل الفولاذية لها مزايا واضحة مثل توفير الطاقة وحماية البيئة ، والقوة العالية ، والأداء الزلزالي الجيد ، وسرعة البناء السريعة ، ومناسبة لإنتاج المصانع ، والتنمية المستدامة. مقاومة جيدة للنار ، تأثير عزل حراري جيد.

خصائص المواد: الهيكل الصلب مقابل الخرسانة

الهيكل الفولاذي عبارة عن هيكل مكاني يتكون أساسًا من الفولاذ كمواد خام وهو أحد الأنواع الهيكلية الرئيسية للمباني الحديثة. يتكون الهيكل الفولاذي بشكل أساسي من عوارض فولاذية وأعمدة فولاذية ودعامات فولاذية ومكونات أخرى مصنوعة من ألواح الصلب والصلب كمواد خام. عادةً ما يربط اللحام أو البراغي أو المسامير بين المكونات أو الأجزاء. بسبب خفة وزنها وسرعة بنائها وسهولة بنائها ، فهي تستخدم على نطاق واسع في المصانع الكبيرة ، وصالات الألعاب الرياضية ، وأسواق المزارعين ، والمستودعات ، وغيرها من المجالات ، ولكن مقاومتها للحريق ضعيفة.

يتكون الهيكل الخرساني بشكل أساسي من الخرسانة ، بما في ذلك الهيكل الخرساني العادي ، والهيكل الخرساني المسلح ، والهيكل الخرساني مسبق الإجهاد ، إلخ. تتجسد مزايا الهيكل الخرساني في الجوانب التالية: يمكن سكب السلامة الجيدة في الكل ؛ يمكن أن تصب في هياكل من مختلف الأشكال والأحجام ؛ متانة جيدة ومقاومة للحريق ؛ تكلفة هندسية منخفضة وتكلفة صيانة.

يتم تحديد شكل الهيكل حسب فترة البناء:

لا يحتوي مبنى المكاتب متعدد الطوابق على مساحة كبيرة أو ناتئ كبير. في ظل الظروف العادية ، نفضل هيكل إطار خرساني. لكن المالك حريص على استخدامه ، على أمل تقصير فترة البناء. ثم نوصي بتغيير النظام الأساسي إلى هيكل إطار فولاذي. أثناء حفر الأساس ، والسكب ، ومراحل الصيانة ، يمكن تصنيع العديد من المكونات الفولاذية في مصنع المعالجة في وقت واحد ، وبالتالي تقصير فترة البناء بشكل كبير.

سوء تفاهم حول الهيكل الفولاذي

الهياكل الفولاذية منتشرة في كل مكان هذه الأيام ، والهياكل الفولاذية هي مادة بناء متينة للغاية مع فوائد بارزة تجعلها تحظى بشعبية كبيرة في الهندسة المعمارية الحديثة. ولكن لا تزال هناك الكثير من المفاهيم الخاطئة حول الفولاذ ووظيفته في المباني. فيما يلي بعض المفاهيم الخاطئة الشائعة حول مباني الهياكل الفولاذية. هل لديك مثل هذا سوء الفهم حول المباني الهيكلية الفولاذية؟

1. سوف يصدأ الإطار الفولاذي : غالبًا ما يتم غمس فولاذ البناء في طبقة واقية لحماية المواد من الصدأ والتآكل. تأتي معظم فولاذ البناء مع ضمان لمدة 50 عامًا على الأقل ، مما يضمن عدم احتياج المباني إلى الاهتمام لمدة نصف قرن. المهارات الحالية لمكافحة التآكل ناضجة للغاية ، ولا داعي للقلق بشأن هذه المشكلة.
2. يمكن أن تتداخل الهياكل الفولاذية مع استقبال التلفزيون والراديو وشبكة Wi-Fi : يعتمد معظمنا على الهواتف المحمولة والإنترنت اللاسلكي في حياتنا اليومية ، ولا يزال الكثيرون يستخدمون الهوائيات للاستماع إلى الراديو والتلفزيون – إذا تداخل الفولاذ مع هذه الإشارات ، لن يستخدم أي شخص هندسته المعمارية الحديثة. يمكن أن تمر موجات الراديو عبر المسافات بين الأزرار في الإطار الفولاذي ، مما يسمح للإشارات بالمرور بسهولة مثل الإطار الخشبي.
3. الإطارات الفولاذية خطيرة في العواصف الرعدية : نعلم جميعًا أن المعدن يوصل الكهرباء. من المحتمل أن يكون أصل فكرة أن الإطارات الفولاذية خطيرة بل وتجذب البرق. ومع ذلك ، فمن الأكثر أمانًا العيش في إطار فولاذي أثناء عاصفة رعدية. ذلك لأن الفولاذ يوصل طاقة البرق تحت الأرض ، ويشتتها بأمان قبل الإضرار بأي شخص.
4. يتوسع الفولاذ ويتقلص بسرعة أكبر من مواد البناء الأخرى : تتوسع جميع مواد البناء وتتقلص مع الحرارة ، ولهذا السبب يصمم المهندسون المعماريون والمهندسون المنتجات حول هذه الحتمية. يتميز الفولاذ بحركة حرارية أقل بكثير من مواد البناء الأخرى ، لذلك من السهل حماية المبنى من التشقق.
5. الإطارات الفولاذية مزعجة : إذا كان المبنى الخاص بك سليمًا من الناحية الهيكلية ، فإن الإطارات الفولاذية تكون أكثر هدوءًا من المباني ذات الإطارات الخشبية من نفس الحجم والتصميم.
6. المباني الفولاذية غير جذابة : يمكن تخصيص المباني الفولاذية خارجيًا وداخليًا لتناسب كل شكل وشكل تريده. يعتقد معظم الناس أن مباني الهياكل الفولاذية قبيحة لأنهم لا يفكرون إلا في المنشآت الصناعية ، وغالبًا ما يكون مظهر المباني الصناعية أكثر اقتصادية وعملية. لا ينفذ المالكون عمومًا زخرفة النمذجة لتوفير النفقات غير الضرورية. ربما تكون قد شاهدت العديد من المباني الفولاذية دون أن تدرك أنها مباني فولاذية. العديد من محطات مترو الأنفاق الحالية ومراكز التسوق الكبيرة ومناطق الجذب السياحي بفضل الهياكل الفولاذية.
7. يشكل الفولاذ خطورة عندما يلامس الأسلاك الحية : معظم المباني الفولاذية مجهزة بقواطع دوائر لضمان سلامة ركابها. إذا كان السلك المباشر يربط الإطار بطريقة ما ، فإن قاطع الدائرة سوف يتحرك ، مما يمنع الإصابة.
8. تتميز مباني الهياكل الفولاذية بموصلية حرارية منخفضة : هذا أحد أكبر المفاهيم الخاطئة حول مباني الهياكل الفولاذية. يربط الكثير من الناس المعدن بالبرودة ، لكن المباني الفولاذية تمنع انتقال الحرارة ، خاصة عند بنائها بأسقف معدنية.

ربما كان سوء الفهم هذا موجودًا دائمًا في قلوب الناس. ومع ذلك ، أصبحت مزايا مباني الهياكل الفولاذية أكثر بروزًا ، ويشعر الناس بفوائدها ، وسيختفي سوء الفهم حول مباني الهياكل الفولاذية تدريجياً. مباني الهياكل الفولاذية هي اتجاه التطوير المستقبلي ، والذي لن يتغير.