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 600 درجه سانتی گراد به بالاتر مقاومت میکند و استحکام و مقاومت آن از اجزا اسکلت فلزی بیشتر است.
- مقاومت در برابر آتش سوزی بین 1 تا 6 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 80 تا 130 کیلو گرم آهن در هر متر مکعب استفاده میشود. در اسکلت بتنی 160 تا 250 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 50 یا 60 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 بتنی | ویژگی |
|---|---|---|
| سازههای فولادی در معرض زنگزدگی هستند و در مناطق مرطوب دوام کمتری دارند. | دوام بتن بالا بوده و در برابر رطوبت و شرایط محیطی مقاومتر است. | دوام |
| شکلپذیری بالا و مقاومت مناسب در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله. | سازههای بتنی شکنندهترند و در برابر زلزله عملکرد ضعیفتری دارند. | مقاومت بالا |
| قابلیت تحمل بار زیاد با وزن نسبی کمتر. | در مقایسه با فولاد، ظرفیت تحمل بار کمتری دارند. | ظرفیت بار |
| وزن فولاد حدود ۶۰٪ کمتر از بتن است. | به دلیل استفاده زیاد از مصالح سنگین، وزن سازههای بتنی بالاست. | وزن سازه |
| به دلیل وزن کمتر، نیاز به فونداسیون سنگین ندارد. | وزن بالای بتن نیاز به پایه و فونداسیون قویتر دارد. | فونداسیون |
| دارای مقاومت کششی بالا و انعطافپذیری بیشتر. | مقاومت کششی بتن کمتر است و برای جبران از میلگرد استفاده میشود. | مقاومت کششی |
| بخش زیادی از قطعات در کارخانه ساخته شده و در محل مونتاژ میشوند؛ بنابراین اجرای آن سریعتر است. | ساخت سازههای بتنی به قالبگیری و عملیات طولانی نیاز دارد. | زمان اجرا |
| هزینه اولیه بالاتر ولی سرعت ساخت و کنترل کیفیت بیشتر دارد. | هزینه اولیه پایینتر اما نیازمند زمان و نیروی کار بیشتر است. | هزینه ساخت |
| ساخت دقیقتری نیاز دارد و در محل نصب حساستر است. | ساختوساز سادهتر و نیاز به تجهیزات تخصصی کمتر دارد. | پیچیدگی ساخت |
| در برابر آتش مقاومت کمتری دارد مگر اینکه عایقکاری حرارتی انجام شود. | در برابر آتشسوزی مقاومت بالایی دارد. | مقاومت در برابر آتش |
| تعمیر و نگهداری آسانتر و هزینه پایینتری دارد. | تعمیرات سختتر و هزینه نگهداری بالاتر است. | نگهداری |
اسکلت بتنی بهتره یا فلزی؟
یکی از پرسشهای رایج در زمان طراحی و اجرای ساختمان، انتخاب میان اسکلت بتنی و فلزی است. پاسخ قطعی به اینکه اسکلت بتنی بهتره یا فلزی؟ به عوامل مختلفی مثل نوع کاربری ساختمان، بودجه، شرایط آبوهوایی، و زمان اجرای پروژه بستگی دارد. با این حال، هر کدام از این دو نوع سازه ویژگیهایی دارند که در موقعیتهای مختلف میتوانند بر دیگری برتری پیدا کنند.
در پاسخ به پرسش اسکلت بتنی بهتره یا فلزی؟ باید گفت که هیچ گزینهای بهصورت مطلق بر دیگری برتری ندارد. اگر دوام، مقاومت در برابر آتش و هزینه ساخت برای شما اولویت دارد، اسکلت بتنی گزینهای مطمئنتر است. اما اگر زمان، وزن سازه، یا طراحی باز و انعطافپذیر اهمیت بیشتری دارد، اسکلت فلزی انتخاب هوشمندانهتری خواهد بود.
در نهایت، تصمیم نهایی باید بر اساس بررسی فنی، نوع زمین، شرایط اقلیمی و بودجه پروژه گرفته شود؛ چرا که کیفیت طراحی و اجرای اصولی، بیش از نوع سازه، بر استحکام و عمر مفید ساختمان تأثیر دارد.