ورق سیاه عامل اصلی تمایز سازه‌های فولادی از بتنی

سازه‌های بتنی و فولادی از جنبه‌های گوناگون با هم تفاوت دارند و استفاده از ورق سیاه یکی از بارزترین آن‌ها محسوب می‌شود. با وجود این که بسیاری از مصالح فولادی مانند تیرآهن، نبشی، ناودانی و میلگرد کم و بیش در هر دو نوع سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما ورق‌های سیاه مختص سازه‌های فلزی هستند. به عبارت دیگر، این پلیت‌ها مستقیما برای ساخت سازه‌های فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حالی که استفاده مستقیم از ورق سیاه در سازه‌های بتنی به هیچ وجه مرسوم نبوده و بخش‌های مختلف این نوع سازه عمدتا از بتن تشکیل می‌شود.
در حال حاضر، ساختمان‌های مختلف در سراسر دنیا عمدتا با استفاده از سازه بتنی یا فلزی ساخته می‌شوند. این شرایط در کشور ما هم حاکم بوده و بسته به عوامل گوناگون، ممکن است هر یک از این سازه‌ها جهت ایجاد ساختمان مورد استفاده قرار بگیرند. نکته قابل توجه در این رابطه که باید هنگام انتخاب نوع سازه مورد توجه قرار بگیرد، یکی از مهمترین تفاوت‌های آن‌ها یعنی استفاده از ورق سیاه می‌باشد. به کارگیری و قیمت شیت st۳۷ در سازه‌های فولادی، مستقیما بر روی هزینه نهایی سازه و ساختمان تاثیرگذار است. پس باید قبل از انتخاب این نوع سازه، بررسی‌های لازم از نظر اقتصادی انجام گیرد.

سازه‌های بتنی و مصالح مورد استفاده
همانطورکه از نام این سازه‌ها هم مشخص است، بتن مهمترین مصالحی می‌باشد که برای ساخت شان مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته با توجه به برخی نقاط ضعف بتن از جمله پایین بودن مقاومت کششی، مصالح فولادی هم در این سازه‌ها به کار گرفته می‌شوند. بر خلاف سازه‌های فولادی، ورق سیاه کاربرد مستقیمی در ساخت این نوع سازه ندارد. بلکه مصالحی مانند میلگرد، تیرآهن، نبشی و ناودانی در بخش‌های اصلی و فرعی آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این میان، میلگرد رایج‌ترین نوع مصالح فلزی است که درون بتن قرار گرفته و مقاومت کششی آن را افزایش می‌دهد.
از آنجا که حجم اصلی این سازه‌ها را بتن تشکیل می‌دهد، قیمت ورق‌های فولادی تاثیر چندانی بر هزینه نهایی ساخت ساختمان ندارد. اما با توجه به استفاده از حجم قابل توجه میلگرد در ساخت اسکلت‌های بتنی، قیمت میلگرد بر قیمت تمام شده سازه تاثیر گذار است. پس بر خلاف سازه‌های فلزی که قیمت ورق سیاه حرف اول را در تخمین قیمت نهایی اسکلت ساختمان می‌زند، در سازه‌های با اسکلت بتنی جهت برآورد هزینه‌ها باید قیمت بتن و میلگرد مورد بررسی قرار گیرد. البته سایر مقاطع فولادی مانند تیرآهن، نبشی، ناودانی، میلگرد آجدار، لوله، پروفیل هم در این سازه‌ها به کار گرفته می‌شود و در هر دو سازه مشترک است.
 
سازه‌های فولادی و مصالح مورد استفاده
بخش اصلی سازه‌های فلزی را مقاطع فولادی تشکیل می‌دهند. برخی از این مقاطع مانند تیرآهن، نبشی و ناودانی، به میزان کمتر در سازه‌های اسکلت بتنی هم به کار گرفته می‌شوند. اما آن چیزی که سازه‌های فولادی را از بتنی متمایز می‌کند، استفاده مستقیم از ورق سیاه است. ورق st۳۷ کارکتر مهم در ساخت اسکلت فولادی ساختمان است. از این رو قیمت نهایی این نوع سازه‌ها با نرخ فروش ورق‌های سیاه ارتباط مستقیم دارد. البته امکان استفاده از ورق st۵۲ هم در این سازه‌ها وجود دارد که استحکام بیشتری هم ایجاد می‌کنند. اما به دلیل قیمت بالاتر، به‌خصوص در کشور ما کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مقاومت کششی بالا، سرعت اجرا، اشغال حجم پایین و ظرفیت بار بالا، از مزیت‌های ساخت ساختمان به روش اسکلت فولادی است. اما تامین بخش قابل توجهی از هزینه‌های آن در ابتدای کار، موجب شده تا بسیاری از پیمانکاران این نوع اسکلت را انتخاب نکنند. زیرا فرایند ساخت بخش‌های مختلف اسکلت فلزی با ورق سیاه، از همان ابتدای پروژه به صورت کامل انجام می‌گیرد. سپس این قسمت‌ها به محل پروژه منتقل شده و روی هم قرار می‌گیرند؛ بنابراین کسانی که اسکلت فولادی را برای ایجاد ساختمان‌های مختلف انتخاب می‌کنند، باید آمادگی لازم جهت تامین هزینه‌های خرید ورق و مصالح اولیه را داشته باشند.

مزایا و معایب استفاده از ورق سیاه در سازه فولادی
شیت‌های فولادی مهمترین مصالحی هستند که برای ساخت سازه‌های اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد گستردۀ این شیت‌ها در ساخت اسکلت‌های فولادی، مزایا و معایب گوناگونی را برای این نوع سازه نسبت به اسکلت‌های بتنی به دنبال داشته است. ممکن است با خود فکر کنید که برای ساخت ساختمان تان، اسکلت فولادی را انتخاب کنیم یا بتنی؟ بررسی مزایا و معایب اجرای ساختمان به روش اسکلت فلزی، در تصمیم گیری شما کمک می‌کند. در ادامه توضیح کوتاهی در مورد برخی از این مزایا و معایب ارائه شده است.
مزایای به کارگیری ورق سیاه در اسکلت فولادی
•    سرعت اجرای بالا؛ سرعت اجرای اسکلت فولادی نسبت به بتنی بالاتر و زمان اتمام پروژه کوتاه‌تر است. در اسکلت بتنی، باید هر طبقه به صورت کامل تکمیل شده و سپس فرایند ساخت طبقه بعدی آغاز شود. در حالی که در سازه اسکلت فلزی، پس از طراحی و اجرای ستون‌ها، فرایند ساخت چندین طبقه با استفاده از ورق سیاه در زمان کوتاهی انجام می‌گیرد. در نتیجه، طول زمان بهره برداری این سازه‌ها کمتر بوده و در بازگشت سریع سرمایه تاثیر مثبت دارد.
•    مقاومت بالا؛ سازه‌های اسکلت فلزی که با استفاده از ورق سیاه ایجاد می‌شوند، از استحکام و شکل پذیری بالایی برخوردارند. از این رو ظرفیت تحمل بار زیادی داشته و در برابر حوادث طبیعی مانند باد و زلزله هم مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند.
•    وزن پایین تر؛ برای ایجاد اسکلت‌های بتنی، حجم زیادی از بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد و وزن سازه افزایش می‌یابد. در حالی که ایجاد ساختمان با اسکلت فلزی می‌تواند وزن سازه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. همچنین، فولاد نسبت به بتن فضا‌های داخلی ساختمان را کمتر اشغال می‌کند.
معایب 
•    مقاومت پایین در برابر آتش سوزی؛ ورق سیاه کاملا غیر قابل اشتعال است. اما با افزایش دما، استحکام آن کاهش پیدا می‌کند. میزان استحکام این پلیت‌ها در دما‌های ۴۰۰ تا ۵۵۰ درجه سانتی گراد کم شده و در ۶۵۰ درجه تقریبا هیچ گونه مقاومتی نخواهد داشت.
•    تامین هزینه ابتدایی؛ با توجه به این که اسکلت فلزی به صورت یکجا ساخته می‌شود، باید بخش قابل توجهی از هزینه‌های خرید ورق و مصالح از همان ابتدا تامین گردد.