مزایای سازه های فولادی پیچ و مهره ای
1. خواص یکنواخت فلز
فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه و تولید می شود و به یکنواخت بودن خواص آن می توان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تأثیر قرار نمی گیرد . اطمینان در یکنواختی خواص مصالح، در انتخاب ضریب اطمینان کوچک موثر است، که خود صرفه جویی در مصرف مصالح را باعث می شود .
2. دوام فولاد
دوام فولاد بسیار خوب است، اگر در نگهداری سازه های فولادی پیچ و مهره ای دقت لازم وجود داشته باشد، برای مدت طولانی قابل بهره برداری هستند.
3. مقاومت زیاد فلز
همانطور که می دانید مقاومت قطعات فلزی زیاد است و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است، این امر در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، خصوصاً ساختمان هایی که بر زمین های سست قرار می گیرند حائز اهمیت می باشد.
4. خواص ارتجاعی فولاد
خواص ارتجاعی فولاد با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد ، فولاد در تنش های بزرگ از قانون هوک پیروی می کند.
5. شکل پذیری فلز
یکی از خواص مثبت فلزها ، شکل پذیری آنها است که می توانند از تمرکز تنش که در واقع علت شروع خرابی است جلوگیری کنند و نیروی دینامیکی و ضربه را تحمل کنند، در حالی که مصالح بتنی به دلیل اینکه ترد زیاد دارند و شکننده هستند ، در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف می باشند.
این عامل باعث می شود تا پیچ و مهره سازه های فولادی در موقع شروع خرابی به صورت ناگهانی خراب نشده و زمان لازم جهت تخلیه افراد و تعمیرات در آنها وجود داشته باشد .
6.پیوستگی قطعات فلزی
قطعات فلزی با توجه به اینکه مواد متشکله آنها همگن و پیوسته می باشند ، اما قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد وارد می گردد و ترک هایی در پوشش بتن به وجود می آید که قابل کنترل نیستند و احتمالاً ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتری داشته و تخریب می شود .
7.انفجار
سازه های فولادی نسبت به ساختمان های بتنی، دارای رفتار بهتری در برابر انفجار می باشند .
8. مقاومت متعادل مصالح فلزی
مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان و در برش نیز دارای مقاومتی نزدیک به کشش و فشار می باشند ، بنابراین تغییر وضع بارها بدون تخریب امکان دارد ، یعنی در صورت تبدیل نیروی وارده فشاری به کششی مسأله خاصی اتفاق نمی افتد. در ساختمان های بتنی مسلح، مقاومت بتن در فشار خوب ولی در کشش و یا برش کم است ، پس در صورتی که مناطقی احتمالاً تحت نیروی کششی قرار بگیرند و مسلح نشده باشند ، تولید ترک و خرابی می نمایند .
9. شرایط آسان ساخت و نصب
تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت های متفاوت جوی با تمهیدات لازم قابل اجرا است .
10. اشغال فضا
در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ستون ؛ تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از تیرهای ساختمان های بتنی می باشند . سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان های بتنی نسبت به ساختمان های فلزی بیشتر ایجاد می شود .
11. سرعت نصب
سرعت اجرا و نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی به صورت چشمگیری بالاتر است . پایان سریع کار ، امکان بهره برداری به موقع از پروژه و بازگشت سریعتر هزینه های انجام شده را میسر می سازد .
12.تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی
قطعات ضعیف ساختمان فلزی را که در اثر اشتباه محاسباتی، تغییر در مقررات ویا ضوابط اجرا یی به وجود می آیند را می توان با جوش ، پرچ و پیچ کردن قطعات جدید تقویت نمود و قسمت یا دهانه هایی اضافه کرد .
13. هدر رفتن مصالح
با توجه به اینکه پیچ و مهره سازه های فلزی در کارخانجات تولید می شود؛ دور ریز یا پرت مصالح آنها نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .
14.وزن کم ساختمان های فولادی
میانگین وزن ساختمان های فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر متر مربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر متر مکعب تخمین زد ، در حالیکه در ساخمانهای بتنی مسلح ، این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم بر متر مربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمتر مکعب می باشند .
15.افزایش کیفیت اسکلت سازه
افزایش کیفیت اسکلت سازه به دلیل کنترل های قبل ، حین و بعد از اجرای سازه ها ، همچنین کنترل کامل مصالح و وجود سیستم کنترل کیفی مقیم در مجموعه ساخت ، از نظر ابعادی و جوش ، باعث ساخت قطعات پیش ساخته فلزی با کیفیت بالا می شود .
16.برگشت پذیر بودن کامل مصالح
برگشت پذیر بودن کامل مصالح سازه های فلزی و امکان استفاده مجدد آن ها را مخصوصاً در اسکلت های پیچ و مهره ای میسر می سازد .
17. ضریب نیروی لرزه ای
حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزای ساختمان می شود . به عبارت دیگر ساختمان بر روی زمینی که به صورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است باید ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قاب های بتن مسلح که وزن بیشتری دارند ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قاب های فلزی است. تجربه نشان می دهد که خسارات وارده بر ساختمان های کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند زیاد است ؛ همچنین ساختمان های بلند و انعطاف پذیری که در زمین های نرم ساخته می شوند صدمات زیادی از زلزله می بینند . به عبارت دیگر ساخت ساختمان های کوتاه در زمین های نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتاً بزرگ است نتایج بهتری دارد . و برعکس ساخت ساختمان های بلند در زمین های سفت با پریود کوچک احتمال خرابی کمتری در بر خواهد داشت . عکس العمل ساختمان ها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری دارد ، مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است .