جامع ترین مقایسه * اسکلت فلزی و بتنی * + بررسی 5 پارامتر
امروزه در ساختمان ها استفاده از فولاد و بتن به عنوان مصالح اولیه بسیار متداول می باشد. هر کدام از این مصالح ویژگی ها مثبت و منفی دارد که ممکن روی انتخاب نوع اسکلت ساختمان اثرگذار باشد. پس اساسا این تفکر که "همیشه در هر شرایطی سازه بتنی بهتر است یا فلزی" اشتباه می‌باشد.
در این مقاله به ارزیابی ویژگی ها و بررسی فرصت ها و چالش ها در هر یک از سازه های اسکلت بتنی و فلزی خواهیم پرداخت و با انجام مقایسه بین 5 پارامتر بسیار مهم در نهایت می توانید تشخیص دهید که در هر پروژه با توجه به شرایط اقلیمی، مالی (بودجه و سرمایه اولیه کارفرما)، کاربری سازه و … باید از چه نوع اسکلتی استفاده نمود.
عوامل مهم در انتخاب نوع اسکلت ساختمان
از جمله مهم ترین موارد در انتخاب نوع اسکلت ساختمان و پارامترهای موثر بر آن می توان به 5 مورد زیر اشاره کرد
هزینه اولیه ساخت و توجیه اقتصادی
مدت زمان ساخت
مقاومت در برابر زلزله
ملاحظات معماری
مقاومت در برابر حوادثی مثل آتش سوزی
در ادامه به بررسی هر یک از این موارد به صورت جامع خواهیم پرداخت.
هزینه اولیه ساخت و توجیه اقتصادی
اغلب در پروژه های کوچک مسکونی استفاده از اسکلت بتنی نسبت به اسکلت فولاد متداول تر می‌باشد. در این نوع سازه ها معمولا تأمین سرمایه اولیه از محل بودجه شخصی کارفرما انجام می شود و این در حالی است که در پروژه های بزرگ که بودجه نسبتا بیشتری دارند، به راحتی می توان اسکلت فلزی را به عنوان یک گزینه مطلوب در نظر گرفت. درست است که در اسکلت فولادی به سرمایه اولیه بیشتر نیاز است، اما بعد از ساخت به دلیل سرعت بالای اجرای ساختمان فولادی نسبت به اجرای ساختمان بتنی تا حد زیادی در هزینه های نهایی صرفه جویی می‌شود چرا که زمان از جنس هزینه است و سازه فلزی به زمان کمتری نیاز دارد پس تا حد زیادی هزینه اولیه زیاد در اسکلت فلزی با سرعت بالای اجرا جبران خواهد شد. ضمن آنکه یک شاپ دقیق با نرم افزار هایی مانند تکلا می‌تواند در هزینه های اولیه نیز تا حد زیادی صرف جویی نماید. این موضوع باعث بهینه شدن اجرا و استفاده از مصالح خواهد شد مثلا در برش ورق های فولادی اندازه ها دقیق تر و حساب شده تر و درنتیجه پرت فولاد کمتر خواهد بود. یک شاپ دقیق با تکلا به شما کمک می کند تا قبل از شروع اجرا تمامی پروژه را به شکل واقعی با تمام جزئیات و به صورت سه بعدی ببینید و برای پرت کمتر و یا اجرای بهتر تمهیدات لازم را قبل از شروع عملیات اجرایی بیندیشید و در نهایت سازه در بهینه ترین حالت ممکن اجرا شود.
زمان ساخت در اسکلت فلزی و بتنی
به طور کلی زمان و هزینه دو عامل مهم در انتخاب نوع اسکلت می باشند. در بررسی این دو فاکتور همواره باید زمان را از جنس هزینه بدانید یعنی هرچه زمان کمتری برای یک پروژه نیاز باشد در واقع هزینه کمتری داشته است. به همین دلیل است که اسکلت فلزی حتی در برخی پروژه های کوچک (درصورت اهمیت ویژه زمان) می‌تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. به هر روی این عوامل ذکر شده (زمان، هزینه و…) تا زمانی که به عدد و رقم تبدیل نشوند هرگز نمی توانند اطلاعات دقیقی برای انتخاب بتنی یا فولادی بودن اسکلت بدست بدهند. به همین دلیل است که در سالهای اخیر به ویژه با گرانتر شدن مصالح (فولاد، بتن و…) اهمیت متره و برآورد پروژه دو چندان شده است. تنها یک متره دقیق در ابتدای پروژه می تواند به شکل قابل توجهی میزان هزینه فایده نهایی را مشخص کند و به انتخاب بهترین نوع اسکلت بینجامد.
سازه های فولادی در مقایسه با اسکلت بتنی به زمان کمتری نیاز دارند. زیرا این نوع سازه ها این قابلیت را دارند که تمامی طبقات در آن ها به صورت یک جا اجرا شوند. اما در سازه بتنی باید تمامی طبقات پروژه به صورت مرحله به مرحله اجرا شوند و برای شروع هر طبقه باید طبقه زیرین به مقاومت اولیه خود رسیده باشد. این خود باعث صرف زمان بیشتر در پروژه های بتنی خواهد شد.
مقاومت اسکلت فلزی و بتنی در برابر زلزله
به طور کلی سازه های فولادی و بتنی از نظر مقاومت تفاوتی با یکدیگر ندارند و هر دو در صورت طراحی و اجرای درست می توانند پایداری و خدمت رسانی قابل قبولی حتی بعد از وقوع زلزله از خود نشان دهند. اما متاسفانه در برخی پروژه ها به دلیل فقدان نظارت درست بر اجرا، سازه های بتنی قابلیت اطمینان کمی دارند و سازه فلزی مطمئن تر خواهد بود زیرا امروزه اغلب فرایند های اجرای اسکلت فلزی از جمله تهیه پروفیل ها، برش، جوش و مونتاژ کامل اسکلت در کارخانه با دستگاه های نوین و استاندارد های روز دنیا انجام می شود. اما در اجرای ساختمان های بتنی بیشتر مراحل اجرا بر عهده اکیپ های اجرایی است و معمولا نیز عملیات نظارت ساختمان دقیق و مداوم بر کار آن ها وجود ندارد. در این شرایط اشتباهات انسانی بیشتر رخ می دهد که می تواند آسیب جدی به پایداری و کیفیت سازه وارد کند.
ملاحظات معماری
وقتی می خواهید تصمیم بگیرید که اسکلت فولادی باشد یا بتنی حتما باید نقشه های معماری و به ویژه نظر و خواسته مهندس معمار را در نظر بگیرید چرا که مقاطع و پروفیل های فولادی در مقایسه با اسکلت بتنی اغلب کوچکتر می شوند و تیر و ستون های کوچکتر نیز فضای مفید بیشتری در اختیار معمار قرار می دهد. مثلا در بحث مربوط به تأمین پارکینگ که معمولا ابعاد زیاد ستون ها در آن برای معماران مشکل ساز می شود انتخاب یک سیستم فلزی و یک ستون فولادی کوچکتر با ابعاد کمتر می تواند بسیار راهگشا باشد. تأمین فضاهای مفید برای کاربری های مختلف و از جمله پارکینگ از نظر اقتصادی برای سود نهایی یک پروژه بسیار پر اهمیت می باشد.
مقاومت در برابر حوادثی مثل آتش سوزی
اگرچه فولاد نسبت به بتن از شکل پذیری بیشتر در مقابل زلزله برخوردار است اما در برابر آتش سوزی مقاومت بسیار کمی دارد. نقطه ذوب فولاد بسیار پایین و در واقع بسیار پایین تر از حرارتیست که در دقایق ابتدایی یک آتش سوزی ایجاد می شود. این درحالیست که سازه بتنی هم در مقابل حرارت هم مدت زمان بیشتر و هم درجه حرارت بیشتر را تاب می آورد. اگرچه این نقطه ضعف فولاد با عایق ها و راهکارهای خاص تا حدی برطرف می شود اما به هر حال اغلب این راهکارها هزینه بر هستند و این هزینه نیز باید مستقیما در هزینه های ساخت و اجرا دیده شود. بدیهی است در بررسی این عامل (مقاومت در برابر حرارت و آتش) نوع کاربری سازه و اینکه تجاری، اداری، مسکونی و یا صنعتی باشد مهم است.
در این مقاله سعی کردیم عوامل موثر بر انتخاب نوع اسکلت ساختمان را بررسی کرده و در نهایت مشاوره خوبی در انتخاب نوع اسکلت داده شود. امید است این مقاله برای جامعه مهندسی مفید باشد.
منبع : سایت آموزش مهندسی عمران پاراسیویل
پایان مطلب
مطالب پیشنهادی و مرتبط
- قالب بتن چیست؟ | انواع قالب بتن
- بتن اکسپوزچیست؟ انواع بتن اکسپوز
- خرید بتن آماده کرج
ارسال یک پاسخ