ساختمان های دارای اسکلت فلزی بهتر اند یا اسکلت بتنی؟

در این مقاله خواهید خواند:

• اسکلت فلزی
• اسکلت بتنی
• مقایسه اسکلت فلزی و اسکلت بتنی از جنبه های مختلف
  • صرفه اقتصادی
  • ماندگاری سازه
  • محدودیت طراحی
  • مقاومت در برابر خطرات احتمالی مانند آتش سوزی و زلزله
  • تخصص مورد نیاز در اجرای سازه و سهولت انجام کار
  • سرعت نصب و اجرای سازه

مانند هر تصمیم دیگری انتخاب نوع اسکلت ساختمان باید بر اساس عوامل مختلف به دقت بررسی شده و پس از آن انتخاب شود. در این میان هنگام انتخاب اسکلت فلزی و یا اسکلت بتنی عوامل بسیاری مانند شرایط محیطی و طراحی ساختمان تاثیر گذارند و از طرفی هر کدام از این دو نوع اسکلت مزایا و معایب مربوط به خود را دارد که بایستی به آنها توجه کرد لذا در ادامه بطور کامل آنها را بررسی کرده و توضیح مختصری پیرامون هر کدام از آنها ارائه خواهیم کرد.

اسکلت فلزی

امروزه به سبب مزایای بسیاری که اسکلت فلزی دارد ساختمان های زیادی در سطح کشور را شاهد هستیم که از این نوع اسکلت بهره برده اند. اسکلت فلزی شامل فولاد و تیر و ستون می باشد که تیر و ستون ها بصورت عمودی و افقی قرار گرفته است. فولاد مورد استفاده در آن از آهن و 3 درصد کربن تشکیل شده است.

این نوع اسکلت به سبب آسان و سریع تر بودن مراحل نصب آن، توجه مهندسان و سازندگان را در شهرهای بزرگ، برای ساخت آسمان خراش ها، به خود جلب کرده و بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. این نوع اسکلت در کارخانه آماده می شود و به سبب نظارت انجام شده دارای کیفیتی یکنواخت می باشد و به دلیل آماده بودن آنها پیش از شروع عملیات اجرایی، تاثیر زیادی در سرعت اجرای پروژه های ساختمانی دارد. علاوه بر این کارشناسان معتقدند که استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان ها موجب شده تا مصالح به طرز بهینه تری مورد استفاده قرار گرفته و کیفیت ساخت بالاتری نیز داشته باشند. اتصالات بکار رفته در این نوع اسکلت شامل دو نوع جوشی و پیچ و مهره می باشد که نوع دوم یعنی اتصالات پیچ و مهره از مقاومت بالاتر برخوردار بوده و اطمینان ساخت آن بالاتر می باشد. 

اسکلت بتنی

اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، بطوری که درصد بیشتری از خانه ها دارای اسکلت بتنی بوده و از این نوع سازه برخوردار می باشند. اگر تیر و ستون های اصلی و بخش های باربر ساختمان و همچنین پی ساختمان از نوع بتن آرمه باشد، اسکلت مربوطه را اسکلت بتنی می دانند. بتن آرمه بکار رفته در ساختمان ها مشتمل بر سیمان، شن، ماسه و فولاد بصورت میلگرد ساده و یا آجدار می باشد. که از پیش ساخته نمی باشند و بایستی در محل احداث ساختمان، قالب بندی و اجرا شود. به همین سبب این نوع اسکلت و سازه مراحل اجرایی بیشتری را شامل می شود و در نتیجه زمان بیشتری برای انجام آن لازم می باشد. نکته قابل توجه برای اسکلت های بتنی شکل پذیری آنها می باشد. بطوری که برای بخش های بسیاری از ساختمان مانند پی و فونداسیون، ستون، تیر، تیرهای فرعی(تیرچه ها)، پله، دیوار برشی و سقف مورد استفاده قرار می گیرد.

مقایسه اسکلت فلزی و اسکلت بتنی از جنبه های مختلف

هر دو نوع اسکلت دارای مزایا و معایبی می باشند که بسته به ساختمان مربوطه، شرایط محیطی و آب و هوا یکی از آنها انتخاب خواهد شد. بایستی در زمان انتخاب نوع اسکلت ساختمان تمامی عوامل را بررسی کرد چرا که با شروع عملیات ساخت، اسکلت مربوطه براحتی قابل تغییر نخواهد بود. برای انتخاب بهتر و آشنایی کامل با خصوصیات این دو نوع سازه در ادامه به مقایسه آنها از جنبه های مختلف خواهیم پرداخت.

صرفه اقتصادی

سازه های فلزی به سبب استفاده از فولاد بیشتر در مقایسه با سازه های بتنی، گران تر بوده و برای سازندگانی که به هزینه های کمتر فکر می کنند مناسب نمی باشد. بر اساس برآوردهای بدست آمده در مقیاس مشابه سازه های بتنی 30 درصد فولاد کمتری دارند. لذا این نوع سازه هزینه کمتری را شامل می شود و به لحاظ اقتصادی گزینه مناسب تری می باشند.

ماندگاری سازه

نکته ای منفی در مورد سازه های بتنی طول عمر آنها می باشد. بطوری که برای بازه زمانی خاصی طراحی می شود و در طول زمان دچار خزش و کاهش کیفیت سازه طول زمان می شوند و در نتیجه در زمان زلزله عملکردی نامناسب خواهد داشت. در مقایسه با این نوع سازه اسکلت فلزی عملکرد بسیار بهتری داشته و در نتیجه گزینه مناسب تری به لحاظ ماندگاری و طول عمر می باشد.

محدودیت طراحی

این مورد در بسیاری از ساختمان ها حائز اهمیت می باشد چرا که سازه های فلزی در طبقات ابتدایی ابعاد کوچکتری داشته و برای طراحی پارکینگ ها مناسب تر می باشند. علاوه بر این برای داشتن طراحی های متفاوت از نظر معماری سازه های فلزی محدودیت کمتری داشته و از این منظر گزینه مناسب تری نسبت به اسکلت های بتنی می باشند.

مقاومت در برابر خطرات احتمالی مانند آتش سوزی و زلزله

مقاومت این دو نوع سازه در برابر زلزله به گونه ای است که برای هر دو نوع سازه قابل تغییر می باشد بطوری که می توان برای مقاومت های گوناگون آنها را طراحی کرد و در این مورد هیج کدام نسبت به دیگری برتری نداشته و هر دو مورد شرایط مشابهی دارند و به عبارتیمقاومت در برابر زلزله در هر دو مورد به کیفیت ساخت سازه بستگی دارد. 

در زمان آتش سوزی به سبب فلز بودن اسکلت فلزی و بالا رفتن دمای سازه در مجاورت گرمای زیاد، این نوع سازه مقاومت کمی در برابر آتش سوزی داشته و اسکلت بتنی در مقایسه با این نوع سازه گزینه مناسب تری می باشد. هر چند که می توان مقاومت سازه های فلزی را نیز بالاتر برد اما به لحاظ اقتصادی هزینه بر می باشد.

تخصص مورد نیاز در اجرای سازه و سهولت انجام کار

همانطور که ذکر شد اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی اجرای ساده تری داشته و نیاز به تخصص ویژه ای ندارد لذا با توجه به نیروی کاری موجود در کشور و تخصص آنها در این زمینه، سازه بتنی به لحاظ نیاز کمتر به تخصص اجرایی و حساس نبودن مراحل انجام آن، گزینه مناسب تری خواهد بود.

سرعت نصب و اجرای سازه

بخش زیادی از سازه های فلزی پیش از شروع عملیات اجرایی اسکلت ساختمان در کارخانه ساخته شده و تنها مراحل نصب و اتصال آنها در محل اجرا انجام می شود. از طرف دیگر در اسکلت فلزی امکان اجرای همزمان طبقات مختلف وجود داشته و در نتیجه این نوع سازه در مقایسه با اسکلت بتنی که باید در محل ساختمان مربوطه قالب بندی شود گزینه مناسب تری به لحاظ سرعت نصب و اجرای سازه می باشد

تخریب بنا و سازه

اگر مالکین زمانی قصد تخریب ساختمان را داشته باشند اسکلت ساختمان به عنوان بخش اصلی بنا می تواند پس از تخریب ارزشمند باشد. که این مورد در اسکلت های فلزی شرایط بهتری داشته و بقایای حاصله از ارزش بالاتری برخوردار می باشند. علاوه بر ارزش اسقاط در سازه های فلزی، تخریب این نوع اسکلت نیز راحت تر بوده و در مقایسه با اسکلت بتنی گزینه مناسب تری می باشند.