الهياكل الفولاذية مقابل الهياكل الحاملة

تشكّل العوارض والأعمدة الفولاذية "الهيكل العظمي" ل مبنى بإطار فولاذي. فهي تنقل الأحمال المختلفة إلى الدعامات. تتحمل الجدران الحاملة للإطار وزن المبنى. عادةً ما تكون هذه الجدران الحاملة مصنوعة من الحجر، ولكن يمكن أن تكون مصنوعة أيضاً من الخرسانة المسلحة. في هذه الحالة، تنقل الجدران الوزن إلى الدعامات.

هناك فرق رئيسي واحد بين الهياكل الحاملة والهياكل ذات الإطارات الفولاذية: تختلف المكونات التي تتحمل الوزن وتنقله إلى الأساس. في الهياكل الحاملة، تتحمل الجدران الوزن. بينما في الهياكل الفولاذية، تتحمل العوارض والأعمدة الفولاذية الوزن وتنقله إلى الأساسات.

فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين الهياكل الفولاذية والهياكل الحاملة.

مقاومة الزلازل

المباني الفولاذية أكثر استقراراً وأقل عرضة للتلف بسبب الزلازل. ويرجع ذلك لأن الأعمدة والعوارض والألواح تشكل الإطار معًا كوحدة واحدة. ومع ذلك، يجب تحديد مسارات الأحمال الأفقية وتخطيطها ووصفها بوضوح.

ومن ناحية أخرى، من الصعب جداً بناء هياكل حاملة يمكنها تحمل الأحمال الثقيلة، خاصةً تلك التي يمكنها تحمل الزلازل. وذلك لأنها مصنوعة من مواد البناء مثل الأحجار والطوب والكتل التي يتم لصقها معًا. لذلك، تكون الهياكل الحاملة أقل مقاومة للزلازل. الهياكل الحاملة مناسبة لبناء المباني منخفضة الارتفاع. ومع ذلك، فهي تتطلب أيضاً تخطيطاً وبناءً دقيقاً.

سُمك الجدار والمساحة الأرضية القابلة للاستخدام

جميع الجدران في المبنى ذي الإطار الفولاذي أصغر حجماً. بالإضافة إلى ذلك، يتم بناء الجدران بعد أن يكون الإطار الفولاذي جاهزاً. نظرًا لأن الجدران في المبنى ذي الإطار الفولاذي أصغر، فهناك مساحة أكبر لوضع السجاد. لهذا السبب، يفضل المهندسون والبناؤون استخدام الهياكل الفولاذية للمباني الكبيرة.

ومن ناحية أخرى، تعتبر الهياكل الحاملة أقدم أنواع المباني التي استخدمها الإنسان. ومع ذلك، فإن جدرانه أكثر سمكاً، وجدران الطوابق السفلية أكثر سمكاً. لا يحتوي هذا النوع من المباني على عوارض أو أعمدة. ولهذا السبب يجب بناء الجدران أولاً. ولأن الجدران في الهياكل الحاملة أكثر سمكاً، فإن مساحة السجاد المتاحة أقل. وهذا يعني أن مساحة السجاد أقل كفاءة في التخطيط. لذلك، هذا النوع من المباني نادراً ما يستخدم في المجتمع الحديث.

الاختلافات في البناء والعمالة

يتطلب البناء الفولاذي أعمال حفر أقل. وعلى الرغم من أنه لا يتطلب الكثير من العمل، إلا أنه يتطلب مجموعة متنوعة من المهارات. لذلك، يتطلب البناء الفولاذي عمالاً مهرة. ونظراً لأن الإنشاءات الفولاذية مصنوعة من الفولاذ، فيمكن بناؤها بسرعة أكبر.

يتطلب الأمر المزيد من أعمال الحفر في الهياكل الحاملة. ولأنه يتم بناؤه بالحجارة والطوب واللبنات فإنه يستغرق وقتاً أطول في البناء. ومع ذلك، يمكن لكل من العمال المهرة وغير المهرة بنائه.

الاختلافات في المواد

تستخدم الهياكل الفولاذية مواد أقل وبالتالي فهي أخف وزناً. ونظراً لأن الهيكل بأكمله مصنوع من الفولاذ، فقد يتأثر بالتآكل. إذا لم يتم استخدام التقنيات الصحيحة ولم يتم الالتزام بالقواعد أو اللوائح بشكل صارم، فإن العمر الافتراضي للهيكل الفولاذي ينخفض.

تكون الهياكل الحاملة للحمولة أكثر استهلاكاً للمواد. وهذا هو السبب في أن لديها أيضاً حمولة ثابتة أعلى. ومع ذلك، فإنها تستخدم كمية أقل من الفولاذ، وبالتالي لا يجب حمايتها من الصدأ. طالما لم يتم انتهاك قواعد معينة، فإن العمر الافتراضي للهيكل الحامل لا يتغير بشكل كبير.

تساوي الجدار

يمكن أن تظل سماكة الجدران في الهيكل الفولاذي كما هي. كلما زاد الارتفاع، يظل سمك الجدران كما هو. وهذا يعني أن أبعاد مخطط الأرضية لا تتغير من طابق إلى آخر.

مع الهياكل الحاملة، لا يمكن أن يكون لجميع الطوابق نفس سُمك الجدران. فكلما زاد ارتفاع الأرضية، تزداد سماكة الجدران. وهذا يعني أن أبعاد مخطط الأرضية تختلف في كل طابق.

مرونة التصميم

يتميز البناء الفولاذي بالمرونة لأنه يمكن تغيير موضع الجدران. يمكنك عمل تصميمات بناء أكثر فائدة. يمكن استخدام هذه المساحات لأغراض متنوعة، وليس هناك حاجة لبناء جدران فوق الجدران. بالإضافة إلى ذلك، يسمح البناء الفولاذي بعمل ثقوب كبيرة في الجدران. يمكنك بناء أي حائط في أي مكان، مما يسهّل استخدامه وتصميمه.

من حيث البناء، لا يمكن تعديل الهياكل الحاملة. ولأنه لا يمكنك تحريك الجدران أو إزالتها، فإن ذلك يقلل من قابليتها للتطبيق العملي. في المباني الحاملة، يجب بناء الجدران طابقاً طابقاً لأنها تحمل الوزن. لذلك لا يمكنك تحريك الجدران، مما يقلل من مرونة استخدامها. وهناك قيود معينة على حفر ثقوب في الجدران. لأنها ستؤثر على الضوء ودوران الهواء الداخل إلى المبنى أو المنزل.

تعقيد التصميم

مع هيكل الإطار الفولاذي، ليس من السهل تصميمه كما هو الحال مع الهيكل الحامل. فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية تصميمه وكيفية حساب الأحمال على الهيكل الفولاذي. إذا كنت تستخدم نظام هيكل فولاذي، يمكنك الحصول على امتدادات أكبر. يمكنك أن تمتد على مساحة كبيرة بقدر ما تحتاج إليه. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك إضافة عناصر ناتئ إلى هذا النظام.

من ناحية أخرى، من السهل تصميم مبنى بهيكل حامل. ما يجب أن تكون على دراية به هو أنه ليس من السهل إضافة عناصر ناتئة إلى هذا النظام. وليس من الممكن تحقيق امتدادات كبيرة. لا تزال هناك قيود على الامتداد أو حجم الغرفة.

الفروق في التكلفة

حتى إذا كان أساس الهيكل الفولاذي أعمق، فإن ذلك لا يزيد من التكلفة كثيرًا. بالنسبة للتطوير، تتطلب الهياكل الفولاذية أدوات ومعدات كبيرة. عادة، يتم بناء الإطار الفولاذي أولاً، يليه الجدران الخارجية والداخلية. وهذا يسرّع عملية البناء.

ومن ناحية أخرى، فإن أساس الهيكل الحامل يكلف أكثر من هيكل الإطار الفولاذي. ومع ذلك، يمكن بناء الهيكل الحامل بدون أدوات ومعدات باهظة الثمن. بالإضافة إلى ذلك، بما أن الجدران تدعم ألواح الأرضية أو السقف، فيجب بناؤها أولاً. وهذا يعني أنه يجب بناء جميع الجدران في نفس الوقت، وهو ما يستغرق وقتاً أطول.

التعديلات على العناصر الهيكلية

جميع أجزاء الهيكل الفولاذي مهمة، لأنها عنصر هيكلي نشط. أي تعديلات على العناصر الهيكلية قد تؤثر على سلامة المبنى. ومع ذلك، يمكنك إجراء تعديلات على جدران هذا النوع من الإنشاءات.

الجدران جزء من الهيكل الحامل ولا يمكن تغييرها. من المهم ملاحظة أن جدران الهيكل الحامل لا يمكن تغييرها أو إزالتها أو إتلافها.