ما الفرق بين الهياكل الفولاذية والهياكل الخرسانية

عند اختيار المواد اللازمة للتصميم الأولي، غالبًا ما يأخذ العديد من العملاء في الاعتبار احتياجات البناء الخاصة بهم، ولكنهم لا يعرفون ما هي المواد الإنشائية الأفضل، أو المواد الأكثر ملاءمة لمبانيهم ومناطقهم. في هذه المقالة، ستقدم لك شركة Suzhou Wujiang XTD Steel Structure Engineering Co., Ltd. فهمًا للاختلافات بين الهياكل الفولاذية والخرسانية وخصائصها.

سمات:

بالمقارنة مع الهياكل الخرسانية، فإن الهياكل الفولاذية أكثر توفيرًا للطاقة وصديقة للبيئة. قوتها العالية ومقاومتها الجيدة للزلازل وسرعة بنائها السريعة تجعلها مناسبة جدًا لإنتاج وبناء مصانع المكونات. يتمتع الفولاذ بقوة عالية ومرونة عالية. بالمقارنة مع الخرسانة، فإن كثافته وقوة خضوعه منخفضة نسبيًا. لذلك، في ظل نفس ظروف الإجهاد، يكون المقطع العرضي لمكونات الهيكل الفولاذي صغيرًا، والوزن الميت خفيف، ويسهل نقله وتركيبه. إنه مناسب للمشاهد الهيكلية ذات الامتدادات الكبيرة والارتفاعات العالية والأحمال الثقيلة. قوة الفولاذ عالية للغاية، وقوة خضوعه تتجاوز بكثير قوة الهياكل الخرسانية. عندما تكون هناك حاجة إلى تخطيط مكاني كبير الامتداد في المباني التجارية الكبيرة، يمكن للهياكل الفولاذية أن تمتد بسهولة لمسافات كبيرة وتتحمل أحمالًا ضخمة بأحجام مكونات أصغر.

إذا أرادت بنية خرسانية تحقيق نفس الامتداد، فعليها زيادة أبعاد المقطع العرضي للعوارض والأعمدة، الأمر الذي لا يشغل مساحة أكبر فحسب، بل ويزيد أيضًا من الوزن الإجمالي للمبنى. بفضل صلابته ومرونته، يمكن للبنية الفولاذية امتصاص واستهلاك طاقة الزلازل بفعالية من خلال تشوهها الهيكلي القوي مثل “الراقصة” المرنة عندما تضرب الزلزال.

تثبيت:

الهيكل الخرساني : عملية بناء الهيكل الخرساني معقدة نسبيًا وتستغرق وقتًا طويلاً. يجب معالجة قضبان الفولاذ أولاً وربطها أثناء البناء، تمامًا مثل بناء الهيكل العظمي. يتم تصنيع قضبان الفولاذ بأشكال وأحجام مختلفة وفقًا لمتطلبات التصميم وتثبيتها في مكانها.

الهيكل الفولاذي : مكونات الهيكل الفولاذي سهلة التصنيع في المصنع وتجميعها في الموقع. سيقوم المصنع بميكانيكا مكونات الهيكل الفولاذي مسبقًا لضمان الجودة العالية ودقة المنتج النهائي. في الوقت نفسه، تتمتع الهياكل الفولاذية بمزايا كفاءة الإنتاج العالية وسرعة التجميع في الموقع وفترة البناء القصيرة.

【مبنى مسبق الصنع من هيكل فولاذي في الكتلة 8 من منطقة شنغهاي المصرفية الصناعية】

الاختلافات:

من حيث الحصول على المواد الخام، على الرغم من أن إنتاج الفولاذ يتطلب قدرًا معينًا من الطاقة، إلا أنه مع التقدم التدريجي للتكنولوجيا، يستمر معدل استخدام موارده في الارتفاع. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الفولاذ بإمكانية إعادة التدوير بدرجة عالية ويتمتع بسرعة بناء سريعة، مما يقلل بشكل فعال من التشغيل الطويل الأجل لمعدات البناء، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة. بعد انتهاء عمر المبنى، من السهل نسبيًا تفكيك الهيكل الفولاذي وإعادة تدويره. يمكن إعادة استخدام معظم الفولاذ، مما يقلل من هدر الموارد. بالإضافة إلى ذلك، فإن الهيكل الفولاذي خفيف الوزن ويستهلك طاقة أقل أثناء النقل.

في عملية إنتاج الهياكل الخرسانية، يتطلب تصنيع الأسمنت العديد من الموارد غير المتجددة، مثل الحجر الجيري. هناك العديد من العمليات الرطبة أثناء البناء وبعد الهدم، وكانت معالجة نفايات الخرسانة دائمًا مشكلة كبيرة. لا يمكن دفنها إلا كنفايات بناء، مما يضع ضغطًا كبيرًا على البيئة. تتمتع الهياكل الخرسانية بمتانة قوية ومقاومة جيدة للحرائق، ولكن في نفس الوقت، ستزداد أيضًا تكاليف الهندسة والصيانة الخاصة بها.

في بعض المباني في المناطق المعرضة للزلازل، غالبًا ما تستطيع المباني ذات الهياكل الفولاذية الحفاظ على سلامة هيكلية جيدة في الزلازل، مما يزيد بشكل كبير من فرص نجاة الأفراد. على العكس من ذلك، تكون الهياكل الخرسانية أكثر هشاشة وعرضة للتشققات أو الانكسارات أو حتى الانهيار تحت التأثير القوي للزلزال. (ابحث عن الرابط الخاص بالحوادث التي تنطوي على الخرسانة أثناء الزلازل)

ملخص:

تتمتع الهياكل الفولاذية والهياكل الخرسانية بنقاط قوة خاصة بها في جوانب مختلفة. في مشاريع البناء، يجب دراسة الشكل الهيكلي الأكثر ملاءمة بشكل شامل واختياره بشكل معقول بناءً على عوامل متعددة، مثل احتياجات المشروع المحددة والميزانية وفترة البناء وما إلى ذلك، لتحقيق التوازن المثالي بين سلامة المبنى ووظيفته واقتصاده.