الإنشاءات الفولاذية مقابل الخرسانية: أيهما أفضل للتجديدات؟

يعتمد البناء ذو الإطار الفولاذي على "هيكل من الصلب" حيث يتم دعم المبنى بأعمدة وعوارض فولاذية، مما يتيح مساحات كبيرة وتصميم مخطط طوابق حر دون الاعتماد على الجدران الحاملة. ويتميز هذا الهيكل بسهولة تغيير مخطط الطوابق في عمليات التجديد، حيث يمكن نقل أو إزالة الفواصل في المستقبل دون التأثير على إطار المبنى. من ناحية أخرى، يوفر البناء بالخرسانة المسلحة (RC) المتانة العالية ومقاومة الحريق وخصائص عزل الصوت التي تتميز بها الخرسانة وكثيراً ما تستخدم في الوحدات السكنية والمرافق العامة. تشرح هذه المقالة لماذا يُقال إن البناء الفولاذي "أسهل في التجديد"، من المنظور الإنشائي والإنشائي ومن منظور التكلفة/فترة البناء.

الميزات الهيكلية ودرجة الحرية

• الإنشاءات الفولاذية (الإنشاءات الفولاذية): الهياكل ذات الإطارات الصلبة المدعومة بالأعمدة والعوارض شائعة، ويمكن تصميمها دون الحاجة إلى جدران هيكلية في الغرفة. هذا يجعل من السهل إنشاء ردهة كبيرة ومساحات كبيرة الامتداد، ويسمح بإعادة التصميم دون الحاجة إلى تعزيز هيكلي، حتى إذا كانت هناك حاجة إلى تغيير التقسيم في المستقبل. كلما زادت سماكة العوارض في الإنشاءات الفولاذية الخفيفة، زادت مرونة مخطط الأرضية وزادت مرونة زيادة أو تقليل عدد الغرف أو تركيب فتحات كبيرة.

• الإنشاءات الخرسانية المسلحة (RC): تستخدم هياكل الرامين RC أعمدة وعوارض لدعم الحمل، ومثل الإنشاءات الفولاذية، تسمح بمساحات كبيرة ودرجة عالية من المرونة في مخططات الطوابق. وعلاوة على ذلك، تتميز الجدران الخرسانية بخصائص عزل الصوت والعزل الحراري الممتازة ومقاومة عالية للحريق. ومع ذلك، في الإنشاءات ذات الجدران (WRC) الشائعة في المنازل المنفصلة والمباني منخفضة الارتفاع، يصعب إزالة الجدران بسبب العدد الكبير من "الجدران الحاملة للحمل" المقاومة للزلازل، مما يحد من نطاق التغييرات في مخطط الأرضية.

المرونة في البناء

• التعامل مع الجدران والفواصل: في البناء الفولاذي، هناك العديد من الجدران التي لا تؤثر على الهيكل (الجدران غير الحاملة)، لذلك من السهل إزالة الفواصل من أجل توسيع الغرف. ونظراً للهيكل المدعوم بالأعمدة والعوارض المدعومة، من الممكن تجديد المبنى من خلال الاستفادة من الهيكل، حتى لو لم يتبق سوى الجزء الداخلي في حالة هيكل عظمي. من ناحية أخرى، يتميز البناء القائم على أساس RC بهيكل جداري تكون فيه الجدران الخرسانية نفسها عناصر هيكلية، لذا فإن إزالة الجدران الهيكلية غير ممكنة أساسًا.

• تغييرات السباكة والأسلاك: يتميز البناء الفولاذي بميزة أنه يمكن استخدام الجزء الداخلي من الإطار كمسار للسباكة والأسلاك في مرحلة ما بعد البناء، مما يسهل تغيير موقع المعدات أثناء التجديدات. من ناحية أخرى، في الإنشاءات التي تتم على أساس RC، من الصعب حفر ثقوب جديدة أو تغيير المسار بعد الانتهاء، حيث يتم صب الخرسانة بعد حجز المساحة المخصصة للسباكة والأسلاك وقت الإنشاء. في التمديدات والتجديدات، على سبيل المثال لتغيير موضع المقابس والمفاتيح، يكون البناء الفولاذي أسهل نسبيًا. ومع ذلك، فإن المساحة المحدودة تحت السقف المقبب أو تحت الأرضية يمكن أن تحد بشكل كبير من التجديدات حتى مع الإنشاءات الفولاذية.

• فترة البناء وسهولة الإنشاء: غالباً ما تكون الهياكل الفولاذية خفيفة الوزن أسرع في البناء في الموقع وتقصير فترة البناء، حيث أن المواد أخف وزناً وإنتاج المصنع أكثر تقدماً. إذا كان البناء سريعاً، فإن العبء خلال فترة البناء أثناء الإقامة في المبنى يكون ضئيلاً، ويمكن توقع توفير التكاليف بسبب تقصير فترة البناء. وعلى النقيض من ذلك، قد يستغرق البناء بالترددات الراديوية وقتًا لتدريب قوة الخرسانة وأعمال الهدم والتسليح، وتميل فترة البناء الإجمالية إلى أن تكون أطول. ومع ذلك، في كثير من الحالات، تكون فترة البناء الإجمالية للهيكل ذي الإطار الفولاذي الهام هي نفسها التي يستغرقها هيكل RC.

الاختلافات في التكلفة ووقت البناء

• تكاليف الهدم والإزالة: تكاليف الهدم والإزالة أعلى بالنسبة للإنشاءات ذات الهياكل الفولاذية RC، حيث أن الإطار الهيكلي مصنوع من الخرسانة الثقيلة الوزن وفولاذ التسليح. وبشكل عام، يقال إن تكاليف الهدم للمنازل التي يتم بناؤها على أساس RC تبلغ حوالي 60,000-80,000 ين/التسوبو، وهو ما يعادل ضعف تكلفة المنازل الخشبية تقريباً. وعلى النقيض من ذلك، فإن تكاليف بناء الهياكل الفولاذية أقل من تكلفة بناء الهياكل الفولاذية الخفيفة بحوالي 35,000 - 50,000 ين/التسوبو للإطارات الفولاذية الخفيفة و45,000 - 55,000 ين/التسوبو للإطارات الفولاذية الثقيلة. كما أن تكاليف التخلص من النفايات أقل أيضًا لأن مواد الهياكل الفولاذية سهلة التمزيق والفرز، حتى عند استخدام الآلات الثقيلة.

• تكاليف المواد والبناء: تتميز الإطارات الفولاذية خفيفة الوزن بانخفاض تكاليف المواد والبناء مقارنةً بالإطارات الفولاذية الثقيلة، ويمكن أن يكون بناء الإطار الفولاذي ككل أكثر فعالية من حيث التكلفة من البناء الخشبي أو البناء على شكل حرف RC. كما أن المكونات خفيفة الوزن تجعل النقل والبناء أسهل، وهو ما له ميزة تقليل التكلفة الإجمالية للتجديد. ومع ذلك، سترتفع التكاليف إذا كانت هناك حاجة إلى أعمال إضافية، مثل التعزيز الهيكلي أو العزل الحراري، لذلك من الضروري التخطيط لكل من البناء المنزلي المنزلي المنزلي والبناء الفولاذي بعد التشاور الدقيق مع خبير حول ما يجب الاحتفاظ به وما يجب العمل عليه.

• فترة البناء : يمكن تقصير فترة البناء من خلال الاستفادة من ميزات الإنشاءات الفولاذية خفيفة الوزن. في كثير من الحالات، يمكن أن يقلل الإنشاء الفولاذي من عدد أيام العمل في الموقع لأنه يمكن تصنيع المكونات في المصنع مسبقاً. من ناحية أخرى، في بعض الحالات، يتطلب البناء على أساس RC فترة معالجة بعد صب الخرسانة، وبالتالي فإن فترة البناء الإجمالية ليست دائمًا بنفس السرعة التي تكون عليها في البناء الفولاذي. ومع ذلك، حتى تجديد الهيكل العظمي للمباني ذات الإطار الفولاذي يمكن أن يستغرق عدة أشهر في الأعمال واسعة النطاق، لذا فإن فترة البناء المحددة تعتمد على حالة المبنى ونطاق البناء.

تحقيق التوازن بين نقاط القوة في الإنشاءات ذات الهياكل الفولاذية من خلال مراعاة نقاط القوة في الإنشاءات ذات الهياكل الفولاذية

بينما تم تقديم درجة عالية من الحرية في الإنشاءات الفولاذية، فإن الإنشاءات التي تتم على أساس RC لها مزاياها أيضًا: الكتلة الكبيرة للخرسانة في الإنشاءات التي تتم على أساس RC تجعلها عازلة للصوت وعازلة، كما أنها تتميز بالقدرة على حجب الضوضاء الخارجية. كما أنه يتمتع بمقاومة عالية للحريق، مما يجعله آمنًا في حالة نشوب حريق، وإذا تمت صيانته بشكل صحيح، فإنه يتمتع بعمر افتراضي طويل جدًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر مباني RC Rahmen مساحات كبيرة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تصميمًا مفتوحًا، مثل مباني المكاتب والمباني التجارية. على الرغم من هذه الأسباب التي تجعل الإنشاءات الفولاذية مناسبة للتجديدات، إلا أنه لا ينبغي نسيان مزايا الإنشاءات المصنوعة من الفولاذ RC. واعتماداً على الغرض من التجديد وظروف المبنى، يجب النظر في نقاط القوة والقيود الخاصة بكل منهما مع أحد الخبراء.

الخلاصة.

الإنشاءات الفولاذية (الإنشاءات الفولاذية) مناسبة للتجديد لأن هيكل الإطار العمودي والعارضة يسمح بدرجة عالية من الحرية في تغيير مخططات الطوابق والأنابيب، كما أنه من الأسهل عمومًا تنفيذ الأعمال الداخلية. ومن ناحية أخرى، يتفوق البناء على شكل حرف RC من حيث المتانة وعزل الصوت، وهي ميزات ينفرد بها الإطار الخرساني، كما أنه يتميز بميزة العيش الطويل والآمن. بدلاً من أيهما أفضل، من المهم اختيار الهيكل الذي يناسب أهدافك وخططك المستقبلية. من أجل التخطيط لخطة التجديد الأنسب، من المهم فهم نوع الهيكل الإنشائي للمبنى (الهيكل الفولاذي أو الهيكل الخرساني) واستشارة المتخصصين (المهندسين المعماريين وشركات البناء، إلخ) بعناية.