ساختمان اسکلت‌ فلزی انتخاب کنیم یا اسکلت بتنی؟

google_plusTwitterFacebookLinkedInTelegramPinterest

اسکلت فلزی و اسکلت بتنی دو روش اجرای ساختمان است که هر کدام مزایا و معایب خود را دارد. برای انتخاب نوع اسکلت‌بندی ساختمان، مهندس محاسب باید به موارد بسیاری توجه کند. مسائلی همچون عوامل اقتصادی، شرایط اجرا، خصوصیات آب‌وهوایی محل اجرا، کیفیت اجرا، عوامل فنی سازه‌ای و همچنین درخواست کارفرما.

بدون در نظر گرفتن موارد فوق و همچنین بررسی خصوصیات ساختمان با اسکلت فلزی یا بتنی، نمی‌توان تصمیم قطعی و درستی دربارۀ نوع اسکلت گرفت. انتخاب اسکلت‌بندی مناسب برای ساختمان بسیار حائز اهمیت است، زیرا پس از شروع عملیات ساخت‌وساز امکان تغییر آن وجود ندارد؛ مگر با تخریب اسکلت قبلی.

در این مطلب شما را با ویژگی‌های اسکلت فلزی و اسکلت بتنی، تفاوت‌ها و نقاط ضعف و قدرت هر کدام آشنا می‌کنیم.

مزایای اسکلت فلزی برای ساختمان

از مزایای استفاده از اسکت فلزی می‌توان به این موارد اشاره کرد:

• اسکلت فلزی به نسبت اسکلت بتنی وزن کمتری دارد، در نتیجه وزن کلی ساختمان کمتر می‌شود.
• خواص ارتجاعی فولاد با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد در واقعیت و خارج از شرایط آزمایشگاهی هم تا تنش‌های بزرگی از قانون هوک پیروی می‌کند.
• مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از مصالح بتنی بیشتر است؛ به همین علت اسکلت فلزی در دهانه‌های بزرگ سوله‌ها و ساختمان‌های مرتفع و همچنین ساختمان‌هایی که در زمین‌های سست اجرا می‌شوند، کاربرد گسترده‌ای دارد.
• اسکلت فلزی برای سازه‌های طویل بسیار مناسب است.
• از آن‌جا که فلز در کارخانه‌های بزرگ و تحت نظارت دقیق تهیه می‌شود، می‌توان به یکنواخت بودن خواص آن اطمینان کرد.
• دوام فولاد بسیار خوب است. اگر از ساختمان‌هایی که اسکلت فولادی دارند به صورت مناسب نگهداری شود، برای مدت طولانی قابل بهره‌برداری خواهند بود.
• از خواص مثبت مصالح فلزی قابلیت شکل‌پذیری بالای آن‌هاست. این ویژگی باعث می‌شود مصالح فلزی تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و همچنین نیروی دینامیکی و ضربه‌ای را تحمل کنند.
• قطعات فلزی با توجه به موادی که آن‌ها را تشکیل می‌دهند، پیوسته و همگن هستند.
• ساختمان با اسکلت فلزی در برابر انفجار مقاومت بهتری دارد. نیروی تخریبی حاصل از انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می‌کند و انرژی مخرب آشکار می‌شود؛ ولی ساختمان کلا ویران نخواهد شد.
• اسکلت فلزی قابلیت تقویت‌پذیری و امکان مقاوم‌سازی دارد. اگر به هر علتی مانند محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط، اجرای نادرست و … اسکلت از مقاومت مطلوب برخوردار نباشد؛ می‌توان با جوش، پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید آن را تقویت کرد یا قسمت‌هایی به آن اضافه کرد.
• شرایط ساخت و اجرای اسکلت فلزی ساده است.
• سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی سریع‌تر بوده و مدت زمان کمتری طول می‌کشد.
• از آن‌جا که قطعات فلزی از کارخانه تهیه می‌شوند، پرت مصالح در آن نسبت به اسکلت بتنی کمتر است.
• در دو ساختمان یک‌سان از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تیرهای ساختمان‌های فلزی کوچک‌تر و کم‌حجم‌تر از ساختمان‌های بتنی است. به همین علت سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان‌های بتنی بیشتر از ساختمان فلزی است.

 

ساختمان اسکلت فلزی به سرعت اجرا می‌شود و وزن تمام‌شدۀ کمتری نسبت به بتن دارد. قطعات فلزی در کارخانه تولید می‌شوند، به همین دلیل نظارت بر استاندارد بودن آن‌ها به خوبی انجام می‌شود. اسکلت فلزی در برابر انفجار مقاومت بالایی دارد و به زودی فرو نمی‌ریزد.

 

از معایب اسکلت فلزی می‌توان به هزینۀ بالای قطعات و مقاومت کم آن در برابر آتش‌سوزی اشاره کرد.

مزایای اسکلت بتنی

استفاده از اسکلت بتنی با توجه به نوع ساختمان، بودجۀ ساخت و محل قرارگیری آن می‌تواند شامل مزایایی باشد که در ادامه عنوان می‌شود:

• تمام اجزای تشکیل‌دهندۀ بتن به عنوان مصالح بومی و ارزان‌قیمت محسوب می‌شوند. بتن آماده نیز با کیفیت و مشخصات مختلف قابل خریداری است.
• بتن را می‌توان به سهولت به هر شکل دلخواه درآورد. فقط کافی است قالب مناسب را تهیه کرده و سپس تقریبا هر مقطع سازه‌ای و شکل معماری را با بتن آرمه تولید کرد. این موضوع یکی از مزیت‌های بتن در برابر فولاد است؛ زیرا فولاد در کارخانه و در مقاطع و شکل‌های محدود و مشخص ساخته می‌شود.
• بتن مقاومت بسیار مطلوبی هنگام آتش‌سوزی دارد. یک ساختمانبتن آرمه می‌تواند ساعت‌ها در مقابل آتش‌سوزی مهیب مقاومت کند و فرو نریزد.
• این خصوصیت باعث می‌شود فرصت کافی برای مهار حریق و نجات جان افراد داخل ساختمان ایجاد شود. این ویژگی یکی دیگر از مزیت‌های اسکلت بتنی نسبت به اسکلت فلزی است.
• بتن همچنین مقاومت خوبی در مقابل رطوبت و آب دارد. اگر آبی که با بتن در تماس قرار می‌گیرد بدون یون‌هایی از قبیل یون سولفات و یون کلرور باشد، اشکالی برای بتن یا حتی میلگردهای داخل آن ایجاد نمی‌کند.
• بتن باید به صورت یک‌دست و بدون ترک اجرا شود، اگر نه نفوذ آب در ترک‌ها در فصل یخ‌بندان ممکن است باعث آسیب رسیدن به سازه شود.
• اجزایبتن آرمه صلبیت بالایی دارند. به همین دلیل معمولاً ساکنان یک ساختمان بتن آرمه در هنگام وزش شدید باد یا تحرک زیاد همسایگان، لرزه‌ای را احساس نمی‌کنند و آرامش آن‌ها حفظ می‌شود.
• ساختمان با اسکلت بتنی نسبت به ساختمان اسکلت فلزی به نگهداری و محافظت کمتری نیاز دارد. در حقیقت اگر استانداردها و ضوابط لازم هنگام اجرای اسکلت بتنی به خوبی رعایت شده باشد، پس از اتمام کار ساختمان به مراقبت خاصی احتیاج نخواهد داشت.
• بتن پس از سال‌ها استفاده نه تنها مقاومت اولیۀ خود را از دست نمی‌دهد، بلکه با گذر زمان و تحکیم بیشتر سیمان هیدراته‌شده، افزایش مقاومت نیز خواهد داشت. به همین دلیل بتن در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی، عمر بهره‌دهی بسیار طولانی دارد.
• بتن در بعضی از اجزای سازه‌ای از قبیل پی‌ها، دیوارهای زیرزمین و شمع‌ها تنها گزینۀ مقرون به صرفه محسوب می‌شود.
• اجرای بتن و سازۀ بتنی در مقایسه با سایر مصالح نظیر فولاد و حتی چوب، به نیروی اجرایی متخصص و کارگر با مهارت بالا نیاز ندارد.
• از مهم‌ترین خصوصیات ساختمان با اسکلت بتنی این است که مصالح آن باید به تدریج خریداری شود. در این حالت فشار اقتصادی کمتری به سازنده یا مجری طرح وارد می‌شود.

 

بتن طول عمر بالایی دارد و پس از اجرا نیاز به نگهداری و مراقبت خاصی ندارد. مقاومت بالا در برابر آتش‌‌سوزی از جمله مزایای اسکلت بتنی به شمار می‌‌رود.

 

بتن متریالی است که ساخت و اجرای آن به آسانی و سرعت انجام می‌پذیرد. ساختمان با اسکلت بتنی ارزان‌تر از اسکلت فلزی است اما حجیم‌تر و سنگین‌تر از آن است و مقاومت کمی در برابر انفجار دارد.

جمع‌بندی

• انتخاب اسکلت‌بندی مناسب برای ساختمان با توجه به عواملی همچون مسائل اقتصادی، شرایط اجرا، خصوصیات آب‌وهوایی محل اجرا، کیفیت اجرا، عوامل فنی سازه‌ای و همچنین درخواست کارفرما صورت می‌گیرد.
• ساختمان اسکلت فلزی دارای چنین مزایایی است: قابلیت اجرا در فضای کم، سبک بودن نسبت به

مصالح بتنی، مناسب برای سازه‌های طویل، سرعت بالای ساخت.

• برخی معایب اسکلت فلزی این موارد است: هزینۀ ساخت و نگهداری بالا، مقاومت کم در برابر آتش‌سوزی، تمایل به کمانش در قطعات.
• ساختمان اسکلت بتنی بسیار ارزان‌تر از اسکلت فلزی تمام می‌شود. چنین ساختمانی در برابر آتش‌سوزی چندین ساعت مقاومت می‌کند. بتن پس از اجرا به مراقبت خاصی نیاز ندارد و به همین دلیل محافظت از آن هزینه‌ای نخواهد داشت.
• از معایب اسکلت بتنی می‌توان به وزن بالای آن و زمان طولانی اجرای ساختمان اشاره کرد. اگر کنترل کیفیت بتن در کارگاه انجام شود، ممکن است میزان خطای محسوسی داشته باشد.

مهند باصری