مدیربرای طراحی لرزه‌ای سازه، بخشی از فرضیات طراح بر پایه زلزله‌ای است که انتظار می‌رود سازه در آینده تحت تاثیر آن قرار بگیرد. در نتیجه، طراحی اعضای سازه به گونه‌ای صورت می‌گیرد که تحت زلزله مذکور، رفتار آنها مطابق خواسته ما باشد. سطح خطر لرزه‌ای به معنای زلزله انتخابی می‌باشد که بر اساس نیروی ناشی از آن، سازه مورد نظر، مورد تحلیل و طراحی قرار می‌گیرد.
طبق آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله‌ای که سازه را برای آن طراحی می‌کنیم زلزله طرح نامیده می‌شود که زلزله‌ای است که احتمال فرا گذشت آن در ۵۰ سال، ۱۰ درصد و دوره بازگشت آن ۴۷۵ سال می‌باشد.
پس از انتخاب سطح خطر لرزه‌ای مورد نظر، باید میزان آسیب مطلوب در صورت وقوع زلزله سطح خطر، انتخاب شود. یعنی محدودیتی برای میزان خرابی هر عضو تحت نیروهای لرزه‌ای حاصل از زلزله سطح خطر تعیین می‌کنیم.
علت ایجاد زلزله
صفحات زمین نسبت به هم سه نوع حرکت همگرا، واگرا و انتقالی دارند. در حرکت همگرا صفحات به هم نزدیک شده و کوه‌ها را به وجود می‌آورند. در حرکت واگرا صفحات از یکدیگر فاصله گرفته و دره‌ها را به وجود می‌آورد ولی در حرکت انتقالی صفحات زمین در کنار هم شروع به لغزش می‌کنند. اگر صفحات در نقطه ضعیفی از سطح زمین حرکت کنند، لغزش ناگهانی باعث گسیختگی شده و انرژی بسیار زیادی آزاد می‌گردد. این لغزش باعث ایجاد زلزله می‌گردد.
بارگذاری در طراحی لرزه‌ای سازه
در مهندسی عمران به نیروهای وارد شده بر سازه بارهای وارد بر ساختمان می‌گویند و وقتی در طراحی لرزه‌ای سازه حرف از بارگذاری می‌شود، یعنی تمامی نیروهای وارد بر سازه را محاسبه کرده و بر ساختمان اعمال می‌کنیم. سازه مورد نظر باید در برابر نیروهای وارده یا همان بارگذاری پایدار باشد.
نیروهای وارد بر ساختمان به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:
- نیروهای خارجی یعنی نیروهایی که از خارج ساختمان به آن وارد می‌شود.
- نیروهای داخلی یعنی نیروهایی که پس از وارد شدن نیروی خارجی به سازه در اجزای ساختمان ایجاد می‌شود.
نیروهای خارجی وارد بر ساختمان از نظر جهت اعمال نیرو به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند:
- بارهایی که در جهت قائم به سازه وارد می‌شوند یا بارهای ثقلی مانند بارهای مرده، زنده، بار برف و …
- بارهایی که در جهت افقی یا به صورت جانبی به ساختمان وارد می‌شوند مانند بار باد و زلزله.
همچنین نیروهای خارجی وارد بر ساختمان به لحاظ سرعت اعمال بار نیز به دو دسته تقسیم می‌شوند.
- بارهای استاتیکی که به آرامی به سازه و ساختمان وارد می‌شوند و از جمله آنها می‌توان به بارهای مرده اشاره کرد که در طول زمان هم ثابت می‌مانند و مقدارشان اضافه نمی‌شود.
- بارهای دینامیکی که همیشگی نیستند و به طور ناگهانی به سازه وارد می‌شوند. در نتیجه مقدار آن نسبت به زمان می‌تواند تغییر کند. نیروهای باد و زلزله از جمله بارهای دینامیکی هستند.
اثرات ارتعاش بر سازه
از آنجا که نیروهای استاتیکی در واحد زمان تغییر نمی‌کنند، بنابراین شتاب صفر دارند و در سازه اینرسی یا لختی ایجاد نمی‌کنند و سازه بدون اعمال نیرو به موقعیت ثانویه منتقل می‌شود. اما نیروهای دینامیکی چون سریع و ناگهانی هستند در سازه اینرسی ایجاد می‌کنند. بارهای دینامیکی معمولا اساس طراحی لرزه‌ای سازه هستند.
برای درک بهتر مفهوم اینرسی و اثر زلزله روی سازه به مثال زیر توجه کنید.
تصور کنید در اتوبوس ایستاده‌اید و اتوبوس شروع به حرکت می‌کند، در این هنگام پاهایتان به جلو کشیده شده در حالی که بدنتان تمایل دارد سر جایش باقی بماند که به این قانون، اینرسی یا همان قانون اول نیوتن می‌گویند. این همانند زمانی است که زلزله رخ می‌دهد و پایه‌های ساختمان شروع به حرکت می‌کنند. در صورتی که بدنه اصلی ساختمان تمایل به حفظ حالت اولش دارد.
در ساختمانی که سقفش توسط ستون‌ها نگهداری می‌شود، به هنگام زلزله در سقف نیروی اینرسی ایجاد شده که بنا به قانون دوم نیوتن با جرم و شتاب سقف متناسب می‌باشد. بنابراین هرچه سازه سبک‌تر باشد (جرم کمتر) نیروی اینرسی ایجاد شده در سقف کمتر خواهد بود و مقاومت در برابر زلزله بیشتر می‌شود. در طراحی لرزه‌ای سازه سعی می‌شود تا حد ممکن جرم سازه کاهش پیدا کند.
ستون‌ها و دیوارهای برشی یا مهاربند در انتقال نیروی اینرسی نقش اصلی‌تری دارند.
مسیر انتقال بار
مسیر انتقال بار در واقع مسیری است که یک نیرو باید در ساختمان طی کند تا بتواند از طریق اجزای ساختمان به زمین برسد و وظیفه اصلی هر المان سازه‌ای، انتقال نیروها به زمین است. با این ترتیب که سازه مورد نظر هر باری که به ساختمان وارد می‌شود را از دال به تیر فرعی، از تیر فرعی به تیر اصلی، از تیر اصلی به ستون، از ستون به فونداسیون و در نهایت از فونداسیون به زمین و خاک زیرین پی منتقل می‌کند.
در روند طراحی لرزه‌ای سازه، طراح باید این مسیر انتقال بار را به خوبی درک کند. اگر انواع بارهایی که به اجزای سازه وارد می‌شود کمتر یا برابر با توان آن جزء باشد، سازه مشکلی در برابر بارها نداشته و پایدار خواهد بود. ولی اگر به هر دلیلی نیروهای وارد شده بر المان سازه از توان مقاومتی آن بیشتر باشد، به احتمال زیاد سازه تخریب می‌شود.
انواع سیستم‌های مناسب برای طراحی لرزه‌ای سازه
- سیستم دیوارهای باربر: دیوار باربر، دیواری است که علاوه بر وزن خود، وزن طبقات بالاتر و سقف‌ها را نیز تحمل کرده و به فونداسیون منتقل می‌کند. دیوارهای باربر می‌توانند داخلی یا خارجی باشند. در این نوع سیستم سازه‌ای، دیوارها و یا قاب‌های مهاربندی شده به طور همزمان دارای دو نقش تعیین مقاومت در برابر بارهای ثقلی و تأمین مقاومت در برابر بارهای جانبی می‌باشند.
سیستم قالب تونلی و سازه‌های بنایی که با دیوار باربر و دیوار متشکل از قاب‌های سبک فولادی سرد نورد با تسمه فولادی و یا صفحات پوششی فولادی مهار شده‌اند، جزو این سیستم‌اند. در این سیستم معمولا تیر وجود ندارد و خمش ناشی از بارهای قائم و جانبی توسط سیستم سقف که عموما دال می‌باشد، تحمل می‌شوند. - سیستم قاب ساختمانی: در این سیستم اتصال تیر به ستون مفصلی است و سختی خمشی تیر در جذب نیروهای جانبی زلزله مشارکت ندارد. این سیستم بارهای قائم را به کمک تیر و ستون تحمل می‌کند و به تنهایی توانایی جذب و تحمل بارهای جانبی را نداشته و در برابر اعمال بارهای جانبی ناپایدار است. بنابراین برای ایجاد مقاومت جانبی در این سیستم می‌بایست یا از اعضای مورب مهاربند یا دیوار برشی فولادی یا دیوار برشی بتن آرمه استفاده نمود.
- سیستم دیوار برشی فولادی: در چند دهه اخیر ایده استفاده از دیوارهای برشی فولادی در بسیاری از کشورهای پیشرفته مورد توجه قرار گرفته است. در این سیستم سازه‌ای ورق‌های فولادی که معمولا ضخامتی بین 3 تا 12 میلی متر دارند در چشمه‌هایی از قاب بین تیر و ستون‌های فولادی قرار گرفته و دهانه‌ای مقاوم در برابر زلزله تشکیل می‌دهند که به انواع مقید و غیر مقید و با بازشو و بدون بازشو تقسیم‌بندی می‌شوند.
در مقایسه با دیوار برشی بتن آرمه، برای مقاوم سازی ساختمان‌های موجود، دیوار برشی فولادی می‌تواند راحت‌تر و سریع‌تر نصب شود. از معایب این نوع دیوار برشی می‌توان به کمانش موضعی ورق فولادی و کاهش مقاومت در برابر حرارت اشاره کرد. از مزایای آن می‌توان به سبکی و همچنین کاهش ابعاد اعضا اشاره نمود. - سیستم دیوار برشی بتنی: در این سیستم دیوارهای برشی بتن آرمه در قاب‌های داخلی یا پیرامونی ساختمان قرار می‌گیرند. این دیوارها شامل دو گروه آرماتورگذاری اصلی به صورت قائم و افقی برای مسلح کردن بتن می‌باشند.
البته در جهت افزایش مقاومت خمشی و شکل پذیری، در دو انتهای دیوار، آرماتورگذاری متمرکز انجام می‌گیرد که به آن المان مرزی گفته می‌شود. دیوارهای برشی در واقع طره‌های قائمی هستند که با قبول تغییر شکل‌های خمشی، تحمل برش می‌کنند.
دیوارهای برشی در مقایسه با قاب‌های خمشی بسیار سخت‌تر هستند و به دلیل همین سختی بالا نیروی بیشتری جذب می‌کنند. در مقابل تغییر مکان جانبی ساختمان‌های با دیوار برشی به مراتب کمتر از قاب‌های صلب خواهد بود. (به ویژه در ارتفاع‌های کوتاه و متوسط)
در کل رفتار لرزه‌ای سازه‌های دارای دیوار برشی از قاب‌های خمشی اطمینان بخش‌تر است و علت آن دو نکته است:
- در قاب‌های خمشی، مفصل پلاستیک معمولاً در انتهای تیرها تشکیل می‌شود ولی در سازه‌هایی که دیوار برشی دارند، به علت این که تیر و ستون‌ها کاملاً مهار جانبی شده‌اند، محل تشکیل مفصل پلاستیک در پای دیوار می‌باشد.
- وجود میان قاب‌ها در قاب خمشی موجب افزایش ابهام در رفتار لرزه‌ای می‌شود، زیرا نظم و توزیع مناسب سختی را در سازه دچار اختلال می‌کند.
- سیستم مهاربندی فولادی: قاب‌های مهاربندی شده نوع دیگری از انواع قاب ساختمانی است که دارای اعضای قائم، قطری و افقی می‌باشد. اعضای قائم شامل انواع ستون‌ها، اعضای قطری شامل انواع مهاربندها و اعضای افقی شامل تیرها می‌باشد. قاب‌های مهاربندی شده از سازه در برابر نیروهای جانبی محافظت می‌کنند.
مهاربندها در دو شکل همگرا و واگرا اجرا می‌شوند که در نوع همگرا محور اعضای قطری در نقطه‌ای از تیر یا ستون در محل تقاطع خود به هم نزدیک می‌شوند. ولی برعکسِ مهاربند همگرا، در مهاربندهای واگرا قطرها همدیگر را قطع نکرده و از یک نقطه عبور نمی‌کنند.
- سیستم قاب خمشی: یکی از سیستم‌های رایج در سازه‌های بتنی و فولادی است که در آنها برای رفع مشکل قاب‌های ساده ساختمانی برای تحمل بارهای جانبی، به جای اتصال مفصلی از اتصال صلب تیر به ستون استفاده می‌شود. در واقع سختی خمشی تیر در جذب بارهای جانبی مشارکت دارد. در یک سیستم قاب خمشی به دلیل استفاده نکردن از مهاربند یا دیوار برشی در قاب‌ها، فضای بین چشمه‌های قاب‌ها محدود نشده و امکان مناسبی برای ارائه طرح‌های معماری متنوع در اختیار طراح قرار می‌گیرد.
ویژگی اصلی سیستم قاب خمشی اتصال صلب تیر به ستون می‌باشد که در نتیجه عملکرد این اتصالات، نیروهای جانبی ناشی از زلزله به صورت رفتار خمشی _ برشی در ستون‌ها و تیرها تحمل می‌شوند. در این سیستم می‌بایست اثرات P-Delta در نظر گرفته شوند. در این سیستم ضریب رفتار بالا بوده و محدودیت حداکثر ارتفاع نیز کمتر است.
قاب‌های خمشی دارای ویژگی‌های منفی نیز هستند که استفاده از آنها را محدود می‌کنند که عبارتند از:
- تغییر شکل جانبی و یا تغییر شکل نسبی بین طبقات مشکلاتی را در سازه به وجود می‌آورد. بنابراین برای حل این مشکلات جهت محدود کردن تغییر شکل سازه، سختی قاب و تعداد ستون‌ها را باید افزایش داد.
- اتصالات صلب گیردار به خصوص در قاب‌های فولادی باید به طور دقیق اجرا و طراحی شوند. در ساختمان‌های فولادی اتصالات گیردار به طور معمول پرهزینه‌تر و مشکل‌تر از اتصالات مفصلی است.
- سیستم‌های دوگانه یا ترکیبی: این سیستم بیشتر در سازه‌های فولادی و بتنی متشکل از قاب‌های خمشی به همراه دیوار برشی یا مهاربند می‌باشند. در این نوع از سیستم سازه‌ای، بارهای ثقلی عموما توسط قاب‌های ساختمانی تحمل شده و دیوار برشی یا قاب‌های مهاربندی شده عمده سختی و مقاومت جانبی سازه را در برابر بارهای باد و زلزله ایجاد می‌کنند.
طبق آیین نامه ۲۸۰۰ “قاب‌های خمشی باید مستقلاً قادر به تحمل ۲۵ درصد نیروهای جانبی در تراز پایه و دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی شده باید مستقلاً قادر به تحمل حداقل ۵۰ درصد نیروهای جانبی در تراز پایه باشند”.
اگر طبق این بند قاب خمشی به تنهایی نتواند ۲۵ درصد نیروی جانبی را تحمل کند، سیستم سازه از نوع دوگانه محسوب نشده و به عنوان قاب ساختمانی ساده همراه با مهاربند یا دیوار برشی در نظر گرفته می‌شوند. در حالت دیگری که مهاربندها یا دیوارهای برشی نتوانند مستقلاً ۵۰ درصد نیروهای جانبی را تحمل کنند، سیستم سازه از نوع دوگانه محسوب نشده و به عنوان سیستم قاب خمشی در نظر گرفته می‌شود.
طبق آیین نامه ۲۸۰۰ ایران، در سیستم‌های دوگانه بارهای جانبی توسط عملکرد همزمان دیوارهای برشی یا قاب مهاربندی شده به همراه مجموعه‌ای از قاب‌های خمشی تحمل می‌شوند. به بیان دیگر سهم هر یک از این دو مجموعه از کل نیروی برشی متناسب با سختی جانبی هر کدام از آنها می‌باشد و از آنجا که سختی دیوارهای برشی و قاب‌های مهاربندی شده بیشتر از سختی قاب خمشی است. مجموعه اول عمده جذب نیروی جانبی را در یک سیستم دوگانه بر عهده می‌گیرد.
طراحی لرزه‌ای سازه بتنی
ساختمان‌های بتنی از اجزای افقی (دال‌ها و تیرها) و اجزای عمودی (دیوارها و ستون‌ها) تشکیل می‌شود. زلزله نیروی اینرسی در ساختمان به وجود آورده که متناسب با جرم ساختمان می‌باشد و از آنجا که بیشتر جرم ساختمان به کف طبقات مربوط می‌شود، بنابراین نیروی اینرسی در آنها بیشتر است. این نیرو توسط دال و تیرها به ستون‌ها و دیوارها و سپس به فونداسیون منتقل می‌شود.
ستون‌ها و دیوارها در طبقات پایین‌تر نیروی زلزله بیشتری را تجربه می‌کنند بنابراین در طراحی لرزه‌ای سازه، طبقات پایینی نسبت به طبقات بالاتر باید مستحکم‌تر باشند.
هنگامی که به ستون‌ها نیروی افقی وارد می‌شود، ستون‌ها در جهت افق حرکت می‌کنند. در حالی که دیوارها تمایل به مقاومت در برابر حرکت افقی دارند. این دیوارها که از مصالح بنایی ساخته می‌شوند، به سبب وزن سنگین و ضخامتشان نیروی افقی بیشتری را منعکس می‌کنند. همینطور این مصالح شکننده بوده و در آنها شکاف ایجاد می‌شود. ولی اگر طراحی لرزه‌ای سازه به درستی انجام شده باشد و به اندازه کافی شکل پذیر باشد، به مشکلی برنمی‌خورد و سالم می‌ماند.
طراحی لرزه‌ای سازه با استفاده از شکل‌پذیری
با ذکر یک مثال مسئله شکل پذیری را برایتان توضیح می‌دهیم که اهمیت آن را درک کنید. زنجیری را فرض کنید که یکی از حلقه‌های آن ارتجاعی باشد. با اعمال نیروی F در حالت معمولی ممکن است زنجیر گسیخته شود، اما در این حالت با اعمال نیرو زنجیر قابلیت شکل پذیری پیدا می‌کند و امکان گسیختگی‌اش بسیار کاهش پیدا می‌کند.
در طراحی ساختمان‌ها نیز باید به این نکته توجه شود و ساختمان باید طوری طراحی شود که در هنگام وقوع زلزله در اثر نیروهای وارد بر سازه به یکباره تخریب نگردد، بلکه نیروها فقط باعث جابجایی الاستیک طبقات شده و بعد از اتمام زلزله ساختمان به حالت اولیه خود باز گردد.
شکست ستون‌ها بر پایداری کل سازه تاثیر می‌گذارد و باعث تخریب کل سازه می‌گردد. اما شکست تیر، تنها تاثیر جزئی بر همان قسمت دارد به همین علت توصیه می‌شود که در ساختمان ستون‌ها قوی‌تر از تیرها طراحی شوند.
گروه‌بندی ساختمان‌ها براساس اهمیت
طبق آیین نامه ۲۸۰۰ ساختمان‌ها بر حسب نوع کاربری و میزان آسیب رسانی ناشی از خرابی به چهار گروه تقسیم می شوند:
گروه 1- ساختمان‌های “با اهمیت خیلی زیاد”
این گروه شامل دو دسته زیر است:
الف- ساختمان‌های ضروری:
این گروه شامل ساختمان‌هایی است که قابل استفاده بودن آنها پس از وقوع زلزله اهمیت خاص دارد و وقفه در بهره‌برداری از آنها، غیرمستقیم باعث افزایش تلفات و خسارات می‌شود؛ مانند بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها، مراکز آتش‌نشانی، مراکز و تأسیسات آبرسانی، ساختمان‌های نیروگاه‌ها و تأسیسات برق رسانی، برج‌های مراقبت فرودگاه‌ها، مراکز مخابرات، رادیو و تلویزیون، تأسیسات نظامی و انتظامی، مراکز کمک‌رسانی و به طور کلی تمام ساختمان‌هایی که استفاده از آنها در نجات و امداد مؤثر می‌باشد.
ب- ساختمان‌های خطر زا:
این گروه شامل ساختمان‌ها و تاسیساتی است که خرابی آنها موجب انتشار گسترده مواد سمی و مضر در کوتاه مدت و دراز مدت برای محیط زیست می‌شوند، مانند کارخانه‌های تولید کننده مواد شیمیایی خاص.
گروه 2- ساختمان‌های “با اهمیت زیاد”
این گروه شامل سه دسته زیر است:
الف- ساختمان‌هایی که خرابی آنها موجب تلفات زیاد می‌شود، مانند مدارس، مساجد، استادیوم‌ها، سینما و تئاترها، سالن‌های اجتماعات، فروشگاه‌های بزرگ، ترمینال‌های مسافری و یا هر فضای سرپوشیده دیگری که محل تجمع بیش از ۳۰۰ نفر در زیر یک سقف باشد.
ب- ساختمان‌هایی که خرابی آنها سبب از دست رفتن ثروت ملی می‌گردد، مانند موزه‌ها، کتابخانه‌ها، و به طور کلی مراکزی که در آنها اسناد و مدارک ملی و یا آثار پر ارزش دیگری نگهداری می‌شود.
پ- ساختمان‌ها و تاسیسات صنعتی که خرابی آنها موجب آلودگی محیط زیست و یا آتش سوزی وسیع می‌شود مانند پالایشگاه‌ها، انبارهای سوخت و مراکز گاز رسانی.
گروه 3- ساختمان‌های با اهمیت متوسط
این گروه ساختمان‌ها شامل کلیه ساختمان‌های مشمول این آیین نامه به جز ساختمان‌های عنوان شده در سه گروه دیگر می‌باشند، مانند ساختمان‌های مسکونی و اداری و تجاری، هتل‌ها، پارکینگ‌های چند طبقه، انبارها، کارگاه‌ها، ساختمان‌های صنعتی.
گروه 4- ساختمان‌های “با اهمیت کم”
این گروه شامل دو دسته زیر است:
الف- ساختمان‌هایی که خسارت نسبتاً کمی از خرابی آنها حادث می‌شود و احتمال بروز تلفات جانی انسانی در آنها بسیار کم است، مانند انبارهای کشاورزی و سالن‌های نگهداری دام.
ب- ساختمان‌های موقتی که مدت بهره برداری از آنها کمتر از دو سال است.
بنابر آنچه گفته شد برای تعیین مسیر طراحی لرزه‌ای سازه بر اساس عملکرد و یا بهسازی لرزه‌ای یک سازه موجود، در ابتدا باید سطح عملکرد مورد انتظار از سازه در زلزله مورد نظر، با توجه به موارد زیر تعیین گردد:
- اهمیت سازه
- نظر کارفرما و میزان هزینه‌ای که برای هر پروژه در نظر گرفته شده،
بدیهی است که این هزینه‌ها با افزایش و بهبود سطح عملکرد مورد انتظار و یا قوی‌تر در نظر گرفتن زلزله محتمل، افزایش می‌یابد.
بهسازی لرزه‌ای سازه
بهسازی در معنای کلی لغوی یعنی اصلاح کردن یا بهبود بخشیدن وضعیت موجود سازه، بهسازی ساختمان دو مفهوم را در بر می‌گیرد که شامل؛ بهسازی لرزه‌ای به منظور اصلاح ضعف‌های به وجود آمده در سازه و بازگردانی موقعیت اولیه‌ی سازه و بهسازی لرزه‌ای به منظور ارتقای کیفیت، تغییر شرایط بهره برداری و افزایش وظایف ساختمان که اصطلاحا به آن می گویند، است.
عدم توانایی سازه در ارائه‌ی خدمات مورد انتظار که سازه را نیازمند بهسازی می‌کند دلایل مختلفی دارد که ممکن است ناشی از؛ خطاهای طراحی و اجرایی، به کارگیری مصالح بی کیفیت، بهره برداری بی ضابطه از سازه، فرسایش مصالح به مرور زمان، حوادث طبیعی، افزایش بار بیش از حد مفروض در طراحی سازه و … باشد.
برای بهسازی ساختمان باید پس از مطالعات مهندسی، هدف از انجام بهسازی سازه با توجه به شرایط ساختمان و ارزیابی وضعیت موجود تعیین شود و سپس با توجه به سطح عملکرد مورد نظر اقدام به بهسازی ساختمان شود. بهسازی ساختمان دارای روش‌های مختلفی است که کلیه‌ی راهکارهای بهسازی ساختمان تحت ضوابط و شرایط مبانی بهسازی لرزه‌ای ساختمان که در نشریه‌ی 361 آمده است، صورت می‌گیرد.
مقاوم‌ترین اسکلت سازه در برابر زلزله
اکثر ساختمان‌های امروزی دارای اسکلت فولادی و بتن آرمه می‌باشند که استحکام آنها در برابر زلزله بالاست. در ساخت ساختمان فلزی برای تیرها و ستون‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌کنند که این اجزا با استفاده از جوشکاری و یا پیچ و مهره به یکدیگر متصل می‌شوند. ساختمان‌های بتنی نیز همانطور که از نامشان پیداست اسکلت آنها از بتن آرمه تولید می‌شود.
معمولاً این باور غلط وجود دارد که ساختمان اسکلت فلزی در برابر زلزله مقاوم‌تر است. این ایده اصولاً اشتباه است زیرا هم سیستم بتنی و هم سیستم فلزی را می‌توان برای مقاومت‌های مختلفی طراحی کرد که هر دو در مقابل زلزله مقاوم باشند. در حقیقت عامل مهم، طراحی صحیح سازه است. البته لازم به ذکر است که اسکلت بتنی به دلیل افزایش وزن سازه، در زلزله نیروی بیشتری را متحمل می‌شود.
به علاوه این واقعیت وجود دارد که سازه‌های بتنی دارای عمر طراحی هستند. بدین مفهوم که یک سازه بتنی برای عمری معین طراحی می‌شود که این عمر اصولاً ۵۰ یا ۶۰ سال است. بتن با گذشت عمر دچار افت و خیزش می‌شود که نهایتاً باعث اثر منفی در عملکرد سازه هنگام وقوع زلزله می‌شود. اما در سازه فلزی مشکل افت مقاومت با افزایش عمر وجود ندارد که این یک مزیت برای اسکلت فلزی محسوب می‌شود.