مقایسه اسکلت بتنی و اسکلت فلزی
در ایران رایج‌ترین سازه‌ها، سازه‌های بتنی و فلزی هستند که هر کدام با نظارت عوامل اجرایی شهرداری اجرا می‌شوند. اما اینکه کدام سازه برای ما بهتر است برای بسیاری از افراد سوال مهمی است. سازه بتنی یا فلزی؟ به نظر شما کدام یک می‌تواند سازه امن‌تر و همچنین اقتصادی‌تری باشد؟ قبل از تصمیم گیری در مورد این سوال‌ها، باید مزایا و معایب هر دو نوع سازه را بسنجید. ما در مقاله مقایسه اسکلت بتنی و اسکلت فلزی شما را با مزایای هر کدام از این سازه‌ها آشنا می‌کنیم و تصمیم گیری نهایی را به عهده خودتان می‌گذاریم. با ما همراه باشید.
ساختمان اسکلت بتنی چیست؟
ساختمانی که تیر و ستون‌های آن از بتن+آرماتور تشکیل شده باشد به ساختمان اسکلت بتنی معروف است. در مهندسی سازه ساختمان بتنی را سازه بتن‌آرمه نیز می‌نامند. دلیل این نام گذاری این است که در اسکلت بتنی هیچگاه بتن به تنهایی به کار نمی رود بلکه همیشه بتن همراه با آرماتور به کار می‌رود. چرا ؟ دلیل آن جبران مقاومت کششی پایین بتن است که با آرماتورهای فولادی جبران می‌شود.
مزایای اسکلت بتنی
- مقاومت بیشتر نسبت به حرارت: این محصول در درمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد به بالاتر مقاومت می‌کند و استحکام و مقاومت آن از اجزا اسکلت فلزی بیشتر است.
- مقاومت در برابر آتش سوزی بین ۱ تا ۶ ساعت دارد.
- در صورت رعایت استاندارد‌های لازم ، دوام این اسکلت زیاد است و به نسبت اسکلت فلزی کمتر در برابر عوامل بیرونی فرسوده می‌شود.
- از نظر هزینه اجرا ، این نوع اسکلت به صرفه تر و با قیمت مناسب تری ساخته می‌شود.
- هزینه‌های مصالح در اسکلت بتنی به مرور و طی چند هفته پرداخت می‌شود اما هزینه‌های اسکلت فلزی طی دو هفته باید پرداخت شود.
ساختمان اسکلت فلزی چیست؟
سازه فولادی هم ساختمانی است که اسکلت آن (یعنی تیر و ستون) از آهن آلات تشکیل شده باشد. البته به این نکته توجه داشته باشید که در همه ساختمان‌ها (حتی در ساختمان فولادی) فونداسیون بتنی است. یعنی همیشه در فونداسیون بتن + آرماتور داریم.
مزایای اسکلت فلزی
- وزن سازه را کمتر می‌کند و سازه سبک می‌شود. وزن این سازه در مقایسه با اسکلت بتنی نصف است.
- نیرو‌های کششی بیشتری می‌تواند تحمل کند.
- در اسکلت فلزی بین ۸۰ تا ۱۳۰ کیلو گرم آهن در هر متر مکعب استفاده می‌شود. در اسکلت بتنی ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم آهن استفاده می‌شود.
- سرعت اجرا و تکمیل و بالا رفتن ساختمان در اسکلت فلزی بیشتر است.
- محدودیت این اسکلت در شرایط جوی مختلف ، کمتر است.
- امکان اضافه کردن مقاومت در قسمت هایی از اسکلت بتنی وجود دارد.
- مساحتی که این سازه اشغال می‌کند به نسبت سازه بتنی بسیار کمتر است و نصف آن می‌باشد. این نکته بسیار مهم است که بدانید که مساحت سازه در اسکلت جز مساحت ساختمان حساب می‌شود اما قابل استفاده برای ساکنین نیست.
مصالح کمتری در این سازه استفاده می‌شود. - ارزش آتی بیشتر: یعنی این که اگر قصد تخریب ساختمان در سال‌های بعد باشد اسکلت فلزی به خاطر داشتن آهن و فولاد بیشتر (تیرآهن) ارزش بیشتری دارد. چرا که در بازار جهانی و ایران این فلزات را به عنوان اسکلت دسته دوم و کهنه خرید و فروش می‌کنند و در چرخه بازیافت دوباره از آن استفاده می‌کنند.
- نیاز به سقف کاذب ندارد.
- قطعات این سازه در کارخانه‌ها تهیه می‌شود و ضایعات آن کم است.
مقایسه اسکلت بتنی و اسکلت فلزی
مقاومت در برابر زلزله
یک تصور غلطی وجود دارد که اسکلت فلزی در برابر زلزله مقاومت بالاتری دارد و بهترین سازه برای ساختمان مسکونی است. ولی این ایده اساسا اشتباه است، زیرا هم اسکلت بتنی و هم اسکلت فلزی را میتوان برای مقاومت‌های متفاوتی طراحی کرد تا هر دو در هنگام زلزله همانطور که لازم است عمل کنند. در واقع طراحی مناسب سازه، عامل کلیدی در مقاومت آن است. البته باید توجه داشت که اسکلت بتنی به خاطر افزایش وزن سازه باید نیروی بیشتری را تحمل کند.
مطلب پیشنهادی: طراحی سازه ساختمان
طول عمر
اینکه گفته می‌شود سازه‌های اسکلت بتنی عمر طراحی دارند، یعنی اینکه سازه بتنی برای عمر خاصی طراحی شده است. طراح مشخص می‌کند که این عمر چه قدر باشد و میتوان تا ۵۰ یا ۶۰ سال عمر برای سازه در نظر گرفت. بتن در طول زمان دچار نوسان می‌شود که بر عملکرد سازه در هنگام زلزله تاثیر منفی می‌گذارد. اما در ساختمان‌های اسکلت فلزی با افزایش عمر، مشکل از دست دادن مقاومت وجود ندارد و این مزیتی برای اسکلت فلزی محسوب می‌شود.
مقاومت در برابر آتش
فولاد مقاومت پایینی در برابر آتش‌سوزی دارد، زیرا در هنگام گرم شدن مقاومت خود را از دست می‌دهد. درحالیکه سازه‌های بتنی مقاومت بالایی در برابر آتش نشان می‌دهند. البته باید توجه داشت که با تمهیداتی در اسکلت فلزی که بعضا گران است، میتوان مقاومت آن را در برابر آتش بالا برد. در نتیجه مقاومت بالای اسکلت بتنی در برابر آتش یک مزیت محسوب می‌شود.
مقایسه هزینه اسکلت بتنی و فلزی
بی شک یکی از مهم ترین مقایسه‌ها در زمینه سازه‌های فولادی و بتنی برآورد هزینه ان‌ها است که اجرای کدام یک به صرفه تر است. همانطور که پیش تر گفتیم سازه‌های بتنی به صورت طبقه طبقه اجرا میگردد و سازه‌های فلزی به صورت یک جا به همین خاطر اجرای سازه‌های فلزی در ابتدا به پول بیشتری نیاز دارند زیرا تمامی تیراهن‌های مورد نیاز باید به صورت یک جا خریداری و نصب گردد اما در اجرای سازه بتنی میتوان در ابتدا بخشی از مصالح را تهیه کرد تا پی را ساخت و همین طور طبقه طبقه پروزه را تکمیل کرد.
جمع بندی: مقایسه کلی سازه سازه بتنی یا فلزی
| سازه فلزی | سازه بتی | |
| سازه‌های فولادی در معرض زنگ زدگی هستند؛ بنابراین دوام کمتری دارند. | دوام بتن زیاد است و مقاطع به کار رفته در سازه بتنی مقاومت بالایی دارند. | دوام |
| سازه‌های فولادی دارای شکل پذیری هستند؛ بنابراین مقاومت بالایی در برابر باد و زلزله دارند. | سازه‌های بتنی معمولا شکننده هستند. این نوع سازه‌ها مقاومت کمتری در برابر زلزله و باد دارند. | مقاومت بالا |
| سازه‌های فولادی دارای قابلیت حمل بار قابل ملاحظه‌ای هستند. | سازه‌های بتنی دارای ظرفیت بار کمی هستند. | ظرفیت بار |
| فولاد به طور کلی ۶۰ درصد وزن کمتری نسبت به بتن دارد. | سازه‌های با بتن مقدار زیادی مواد اولیه مصرف می‌کنند. بنابراین وزن خود سازه‌های بتنی زیاد است. | مقدار مواد اولیه |
| سازه‌های فلزی نیاز به فونداسیون سنگین ندارند. | سازه بتنی مسلح دارای وزن مرده بسیار زیادی است که از این رو نیاز به پایه قوی برای حمایت از آن دارد. | محاسبه وزن مرده ساختمان |
| عناصر سازه‌ای فولادی در مقایسه با سازه‌های بتنی از مقاومت کششی بالایی برخوردارند. | مقاومت کششی در سازه بتنی، در مقایسه با عناصر سازه‌ای فولادی کمتر است | مقاومت کششی |
| ساخت سازه‌های فولادی به نیروی کمتری نیاز دارد. اکثر قطعات در کارگاه ساخته شده و در محل مونتاژ می‌شوند.
|
الزامات کار ساخت سازه‌های بتنی مسلح پرهزینه است. | برآورد هزینه |
| سازه‌های فلزی با سرعت بالا ساخته می‌شوند. | سرعت ساخت و ساز سازه‌های بتنی نیاز به زمان برای بتن ریزی، پخت و غیره دارند که فرآیندی کند است. | سرعت ساخت و ساز |
| ساخت سازه فولادی سخت است. | ساخت و ساز ساختمان بتی، ساده است. | از نظر سادگی و سخت بودن |
| مقاومت آن‌ها در برابر آتش سوزی، کمتر سازه فولادی کمتر است. | مقاومت در برابر آتش مقاومت سازه بتنی در برابر آتش زیاد است. | مقاومت در برابر آتش سوزی |
| سازه‌های فلزی را میتوان به راحتی تعمیر کرد و بنابراین هزینه نگهداری آن‌ها کمتر است. | هزینه تعمیر و نگهداری نگهداری سازه بتنی سخت و زمان بر است. | هزینه تعمیر و نگهداری |