اسکلت فلزی و بتنی

اسکلت بتنی

اسکلت بتنی یا همان سازه بتنی یکی از شکل های متداول سازه است که از اتصال ستون ها و تیرهای به هم پیوسته تشکیل شده است. از اسکلت بتنی در ساخت بسیاری از پروژه های ساختمانی از جمله پروژه های ساخت و ساز شرکت فنی مهندسی هونام استفاده می‌شود، این سازه در پله ها، ستون، فونداسیون و…استفاده می‌شود. همانطور که از اسم اسکلت بتنی پیدا است مصالح اصلی ساخت آن بتن(بتن آرمه) است، بتن آرمه در واقع ماده‌ای است که از ترکیب بتن و فولاد ساخته شده است تا بتواند هم در برابر کشش و هم در برابر فشار مقاوم باشد.

مزایا اسکلت بتنی:

• تمام اجزای تشکیل دهنده بتن، مصالح بومی محسوب می‌شوند و قیمت به صرفه ای دارد.
• بتن قابلیت شکل دهی بالایی دارد. یکی از مزایای بتن در مقایسه با فولاد همین امر است، زیرا فولاد در کارخانه و با شکل ها و مقاطع محدود تولید می‌شود.
• بتن مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی دارد.
• ساختمان های اسکلت بتنی نسبت به ساختمان های اسکلت فلزی احتیاج به مراقبت و محافظت کمتری دارد.
• مصالح بتنی عمر مفید بالایی دارد و با گذر زمان نه تنها مقاومت اولیه بتن کم نمی‌شود بلکه محکم تر می‌شود.
• اجرای اسکلت بتنی نسب به اسکلت فلزی، نیاز به نیروی متخصص کم تری دارد.

معایب اسکلت بتنی :

• وزن بالای سازه های بتنی نسب به سازه های فلزی.
• تحمل نیروی کششی در سازه های بتنی کم تر از سازه های فلزی است، البته با کار گذاشتن میلگرد در بتن این مسئله تا حدود زیادی قابل حل شده است.
• میزان هدر رفت مصالح در ساخت اسکلت بتنی بیش تر می‌باشد.
• در سازه های اسکلت بتنی، نیاز به ساخت سقف کاذب است.
• در صورت بروز هر گونه آسیب دیدگی، امکان ترمیم بافت آن‌ها دشوار است.

اجزای اسکلت بتنی :

فونداسیون

فونداسیون در پایین ترین قسمت ساختمان قرار دارد و با توجه به اینکه بار ساختمان از طریق آن به زمین منتقل می‌شود، پس استحکام آن، نقش مهمی در ایستایی و استحکام کل ساختمان دارد.

ستون ها

ستون، یکی از عضو های اصلی و عمودی ساختمان است که وظیفه انتقال بارهای محوری فشاری از عضوهای بالایی (تیر و دال) به عضو های پایینی(تیر، کف یا فونداسیون) را برعهده دارد. به دلیل رفتار مشابه عضوهای فشاری، اکثر آن ها به عنوان ستون شناخته می‌شوند.

تیرها

تیرها اعضای باربر افقی در اسکلت بتنی هستند. آن ها بارهای دال و وزن خود را حمل می‌کنند. در واقع برای انتقال بارها(مرده و زنده) طبقات و سقف از تیر بتنی استفاده می‌شود.
تیر ها به دو دسته طبقه بندی می‌شوند:

• تیرهای اصلی | انتقال بارهای کف و تیرهای ثانویه به ستون ها
• تیرهای فرعی | انتقال بارهای کف به تیرهای اصلی

دیوار برشی

دیوار برشی در واقع یک دیوار مهاری است که به منظور کنترل بارهای جانبی در اثر ورزش باد های شدید و زمین لرزه بر روی ساختمان دارد. این دیوار معمولا در قسمت خارجی سازه تعبیه می‌شود.

اسکلت فلزی

اسکلت فلزی که به آن اسکلت فولادی هم گفته می شود یکی از از روش های ساخت و ساز نسبتاً جدید است که امروزه بسیار پرطرفدار شده و برای ساخت بسیاری از سازه های مرتفع و بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی اسکلت فلزی سازه ای است متشکل از شبکه منظمی از تیرها و ستون ها به صورت عمودی و افقی که طبق استاندارد های مشخصی در کنار یکدیگر قرار گرفتند. و به دو روش اتصال از طریق پیچ و مهره یا جوشکاری به یکدیگر متصل شده اند. اسکلت فلزی یکی از بهترین روش ها برای اجرای اسکلت ساختمان می باشد. زیرا استحکام و مقاومت زیادی را ایجاد می کند. اسکلت فلزی عمدتاً از مقاطع فولادی همچون تیرآهن ها ساخته می شود. به همین دلیل قیمت تیرآهن در هزینه های اجرای اسکلت فلزی فاکتور تعیین کننده ای می باشد.

اسکلت فلزی پیچ و مهره ای

در اسکلت فلزی پیچ و مهره ای تمام ستون و تیر های فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل می‌شوند و در نهایت اسکلت فولادی اولیه ساختمان را شکل می دهند. اسکلت فلزی پیچ و مهره ای از بهترین نوع اسکلت های فولادی نسبت به بقیه آنها میباشد. برای اجرای این نوع اسکلت تیرها و ستون ها از قبل در کارخانه یا کارگاه تولید شده و بعداً توسط ماشین های حمل به محل ساخت و ساز فرستاده می شوند. سرعت ساختمان سازی با اسکلت پیچ و مهره ای بسیار بیشتر از بقیه اسکلت فلزی ها می باشد. برای اجرای اسکلت پیچ و مهره ای تنها نیاز است که قطعات به محل ساخت و ساز منتقل شوند و تیرها و ستون های فولادی به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل گردند.

اسکلت فلزی جوشکاری

در اجرای اسکلت فلزی جوشکاری شده تمامی فعالیت ها و امور مربوط به اجرای اسکلت در محل ساخت سازه انجام می‌شود .تیرها و ستون ها و قطعات لازم در محل کار برش خورده و به وسیله جوشکاری به یکدیگر متصل می شوند. در اجرای اسکلت با جوشکاری نیاز است که تمام جوشکاری ها توسط فرد متخصص و با تجربه انجام شود و جوشکاری با کیفیت بالایی صورت گیرد. از اسکلت فولادی جوشی برای ساختمان های کوچک ،در نقشه ساده و در متراژ کم استفاده می شود. زیرا جوشکاری قطعات و اتصال آنها در سازه های بزرگ به روش جوشکاری سخت تر میباشد. کیفیت جوش در این نوع اسکلت  اهمیت بسیار بالایی دارد. در صورتی که جوش کاری تیرها و ستون ها و اتصال آنها به خوبی صورت نگیرد استحکام کلی سازه مناسب نخواهد بود و خطرات و خسارات زیادی را در آینده به بار خواهد آورد.

مزایای اسکلت فولادی

• مقاومت بالا: به طور کلی مقاومت فولاد نسبت به وزن آن بسیار بیشتر از بتن می باشد.
  مقاومت فولاد در کشش و فشار یکسان و در برش نیز بسیار خوب است و نیروهای فشاری و کششی زیادی را تحمل می‌کند. اما بتن در مقاومت فشاری مناسب بوده اما در مقابل نیروهای کششی ضعیف عمل می کند به همین دلیل اگر در بین بتن از مقاطع فولادی استفاده نشود استحکام لازم را نخواهد داشت. علت استفاده از میلگرد در بتن هم ضعف بتن در برابر نیروهای کششی می باشد. سازه های اسکلت فلزی به طور کلی از مقاطع فولادی ساخته می شود و به همین دلیل میزان مقاومت بیشتری دارند.
• اسکلت فولادی وزن پایین تری نسبت به اسکلت بتنی دارد. این ویژگی در ساختمان های بزرگ تفاوت زیادی را در هزینه تمام شده و بار وارده ساختمان ایجاد می کند.
• اسکلت فولادی نسبت به اسکلت بتنی فضای کمتری را در ساختمان اشغال میکند.ساخت ستون های بتنی بزرگ که به اندازه اسکلت فولادی استحکام داشته باشند فضای زیادی از سازه را به خود اختصاص می دهد.
• سرعت اجرای پروژه زمانی که از اسکلت فولادی استفاده می شود بسیار بیشتر است.
• اسکلت فلزی به دلیل پایداری و نیاز به نگهداری کمتر عمر بالاتری داشته در نتیجه هزینه کمتر خواهد بود.
• قطعات این نوع اسکلت در هر اندازه ای و برای تحمل هر فشاری قابل اجرا و تهیه می باشند.
• قطعات اسکلت فولادی در اندازه ها و سایز مورد نیاز در کارخانه تولید می شوند و به همین دلیل پرتی مصالح نسبت به اسکلت بتنی کمتر است.
• مواد استفاده شده در اسکلت فلزی از نوع بازیافتی می باشند و از این حیث به محیط زیست آسیب کمتری وارد می شود.
• امکان اصلاح و برگ طرف کردن عیب بدون از بین بردن مصالح و تخریب در اسکلت فلزی وجود دارد.
• مقاطع فولادی خواص همگن بودن و ارتجاعی دارند. ضریب نیروی لرزه ای در اسکلت فولادی کمتر است. در قالب های بتن مسلح به علت وزن بیشتر ضریب نیروی لرزه ای بیشتر می شود .

معایب اسکلت فلزی

• یکی از بزرگترین معایب اسکلت های فلزی و به طور کلی مقاطع فولادی ضعف در برابر حرارت می باشد. مقاومت فلزات با افزایش دما کاهش می یابد. در صورتی که در ساختمان های اسکلت فلزی حریق گسترده اتفاق بیفتد اسکلت ساختمان با حرارت زیاد استحکام خود را از دست میدهد و ساختمان تخریب می شود.
• در اجرای اسکلت فولادی در صورت بروز مشکلات در قطعات نیاز به مرجوع کردن یا ساخت مجدد آنها می باشد که زمان‌ بر بوده و هزینه دارد.
• اجرای اسکلت فولادی با روش جوشکاری نیاز به نیروی کار متخصص دارد و در صورتی که جوشکاری اسکلت فلزی به خوبی انجام نشود سازه مورد نظر استحکام کافی ندارد.
• اسکلت فلزی به طور کلی قیمت بیشتری نسبت به اسکلت بتنی دارد. زیرا کل اسکلت ساختمان به طور خالص از مقاطع فولادی همچون تیرآهن و میلگرد ساخته می شود .قیمت آهن آلات و قیمت میلگرد نسبت به بتن بسیار بیشتر است.
• اسکلت فلزی در مقابل عوامل خارجی همچون رطوبت دچار خوردگی و پوسیدگی میشود.

منبع : ahanjam