دوشنبه, ۲۹ دی , ۱۳۹۹ 5 جماد ثاني 1442 Monday, 18 January , 2021 ساعت ×
دانشنامه و مقالات

اسکلت بتنی و اسکلت فلزی در یک نگاه

شناسه : 28035 ۱۰ شهریور ۱۳۹۹ - ۹:۳۶ منبع : آرتان فولاد ایرانیان
اسکلت به جزئی از سازه اطلاق میشود که در استحکام آن نقش بسزایی دارد. اسکلت های ساختمانی به دو دسته بتنی و فلزی تقسیم میشوند. معیار انتخاب نوع اسکلت ساختمان نیز میتواند شرایط جوی، نوع سازه، سهولت اجرا، جنس خاک منطقه، میزان بودجه اختصاص یافته و ... باشد. در این مقاله آرتان پرس قصد دارد شما را بیشتر با اسکلت های بتنی و فلزی آشنا کند.
اسکلت بتنی و اسکلت فلزی در یک نگاه
پ
پ

اسکلت به جزئی از سازه اطلاق میشود که در استحکام آن نقش بسزایی دارد. اسکلت های ساختمانی به دو دسته بتنی و فلزی تقسیم میشوند. معیار انتخاب نوع اسکلت ساختمان نیز میتواند شرایط جوی، نوع سازه، سهولت اجرا، جنس خاک منطقه، میزان بودجه اختصاص یافته و … باشد. در این مقاله آرتان پرس قصد دارد شما را بیشتر با اسکلت های بتنی و فلزی آشنا کند.

*** اسکلت بتنی چیست؟

اسکلت های بتنی متداول ترین نوع اسکلت ساختمانی است. این اسکلت ها عمر مشخصی دارند که در اصطلاح مهندسی به آن عمر طراحی گفته میشود. به طوری که بتن بعد از گذشت مدت زمان مشخصی کارایی خود را در برابر عواملی مانند زلزله از دست میدهد. آرماتور بندی از مهمترین مراحل ساخت اسکلت بتنی است و در آن معمولا از بتن آرمه استفاده میشود. بتن آرمه ترکیبی از شن، ماسه، سیمان و میلگرد است. ستون ها در اسکلت بتنی بسیار حائز اهمیت هستند. زیرا اگر بار زیادی به ستون ها وارد شود، احتمال ریزش بنا بیشتر از حالتی است که به عنوان مثال همان بار به دال (جدا کننده طبقات)، تیر و … وارد شود. اسکلت بتنی در مقاوم سازی پله، سقف، ستون، فونداسیون، تیرچه، دیوار برشی و … کاربرد دارد. در سقف اسکلت بتنی از تیرچه بلوک، دال‌ های مجوف، دال های بتنی و دال های پس تنیده و در سیستم باربر جانبی اسکلت بتنی از دیوار برشی و قاب خمشی استفاده میشود.

اسکلت بتنی

اسکلت بتنی

*** مزایای اسکلت بتنی

  • در دسترس بودن ماسه و سیمان و در نتیجه ارزان بودن
  • استحکام بالا
  • انعطاف پذیری بالا
  • کمانش ناچیز به واسطه رفتار متفاوت بتن و فولاد در مقابل بارهای وارد شده
  • هزینه نگهداری پایین
  • مقاومت بالا در برابر حرارت و آتش سوزی

*** معایب اسکلت بتنی

  • وزن بالا
  • حساسیت بالا به شرایط جوی
  • نیاز به سقف کاذب
  • میزان بالای هدر رفت مصالح
  • نیاز به عایق بندی برای جلوگیری از اتلاف انرژی
  • دشواری ترمیم در صورت آسیب دیدگی
  • سرعت پایین ساخت
  • نیاز به آزمایشگاه های مکانیک خاک جهت آزمایش مستمر بتن

*** مراحل ساخت در اسکلت بتنی

  • خاک برداری و آماده کردن زمین
  • گود برداری و پی ریزی
  • آرماتور بندی و قالب بندی پی
  • بتن ریزی و مراقبت از آن به مدت چند روز
  • باز کردن قالب های پی
  • آرماتور بندی ستون ها
  • قالب بندی و بتن ریزی ستون ها
  • قالب بندی سقف
  • آرماتور بندی تیرهای افقی
  • نصب تیرچه های سقف
  • نصب آجر سفال یا یونولیت بین تیرچه ها برای صرفه جویی در بتن
  • قرار دادن میلگردهای حرارتی بر روی تیرچه ها
  • بتن ریزی سقف
  • کرسی چینی و سفت کاری
  • عایق کاری رطوبتی و حرارتی
  • اجرای نعل درگاه و نصب چارچوب در و پنجره
  • اجرای تاسیسات الکتریکی و مکانیکی
  • نازک کاری و کف سازی
  • نصب درها و یراق آلات ساختمان

*** میزان میلگرد مصرفی در اسکلت بتنی چقدر است؟

میزان میلگرد در اسکلت بتنی با دیوار برشی و قاب خمشی ۶۰ – ۳۵ کیلوگرم بر متر مربع است. این رقم برای اسکلت بتنی با قاب خمشی معمولی ۵۵ – ۴۰ کیلوگرم بر متر مربع و برای اسکلت بتنی با قاب خمشی ویژه ۷۰ – ۴۵ کیلوگرم بر متر مربع است. میزان میلگرد لازم برای هر ستون اسکلت بتنی ۱۸ – ۱۲ کیلوگرم است. همچنین میزان میلگرد لازم برای ساختمان با سقف دال دو طرفه ۸۵ – ۶۰ کیلوگرم است. سقف تیرچه بلوک نیز ۷ – ۵ کیلوگرم میلگرد به ازای هر متر مربع نیاز دارد. این مقدار برای سقف کامپوزیتی ۱۲ – ۸ کیلوگرم بر متر مربع و برای سقف دال بتنی توپر ۱۶ – ۱۰ کیلوگرم بر متر مربع است.

برای اطلاع از قیمت میلگرد کلیک کنید: قیمت میلگرد در ایران

 

*** اسکلت پیش ساخته بتنی

امروزه اسکلت هایی که قطعات آن ها پیش ساخته هستند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. قطعات بتنی پیش ساخته به قطعاتی گفته میشود که در آن ها بتن در قالب هایی با اشکال مختلف ریخته شده و بعد از مقاوم شدن به محل احداث سازه منتقل میشود. قطعات پیش ساخته میتوانند شامل دیوار، تیر، ستون و سقف باشند. همچنین این قطعات میتوانند به صورت سفارشی و در اشکال مختلف نیز تولید شوند که دال بتنی، باکس بتنی، دیوار بتنی، منهول بتنی و نیوجرسی بتنی مثال هایی از این قطعات سفارشی هستند.

*** مزایای اسکلت بتنی پیش ساخته

  • سرعت بالای اجرا
  • نیاز کمتر به نیروی انسانی
  • دارا بودن قابلیت اجرا در شرایط نامناسب جوی
  • مقرون به صرفه بودن
  • کیفیت بالا
  • امکان انبار کردن قطعات پیش ساخته
  • امکان استفاده مجدد از قطعات پیش ساخته
  • کنترل بهتر پروژه

*** معایب اسکلت بتنی پیش ساخته

  • نیاز به سرمایه اولیه زیاد
  • وجود محدودیت در طراحی و اجرا
  • نیاز به جابجایی قطعات
  • سخت بودن اجرای اتصالات
  • سنگین بودن قطعات
  • وجود محدودیت در وزن و ابعاد

*** ویژگی های اسکلت فلزی

جز اصلی این اسکلت فولاد است. در این اسکلت، برای متصل کردن اجزا از پیچ و مهره یا جوشکاری استفاده میشود. در گذشته از پرچ نیز برای اتصالات استفاده میشد. اما به مرور زمان منسوخ شده و دیگر از این روش استفاده نمیشود. از مزایای اتصال پیچ و مهره ای میتوان به دوام بالا، عدم ایجاد آلودگی صوتی، هزینه پایین تر، سرعت بالاتر، صرفه جویی در انرژی، امکان باز و بسته کردن مجدد قطعات در صورت بروز خطا و مقاومت بیشتر در مقابل رطوبت و حرارت اشاره کرد. اسکلت فلزی بیشتر برای ساخت برج ها، سازه های بلند و سوله ها کاربرد دارد. اصولا سقف اسکلت فلزی از کرومیت، کامپوزیت و عرشه فولادی است. همچنین در سیستم باربر جانبی اسکلت فلزی معمولا از بادبند و قاب خمشی استفاده میشود.

*** مزایا اسکلت فلزی

  • وزن پایین
  • استحکام بالای کششی
  • حساسیت پایین به شرایط جوی
  • طول عمر بالا
  • همسان بودن اجزای اسکلت به لحاظ جنس
  • ساده تر بودن توسعه طبقات سازه

*** معایب اسکلت فلزی

  • احتمال خوردگی و پوسیدگی
  • نیاز به نقدینگی بالا به دلیل ساخت یکجای آن
  • احتمال آسیب دیدگی بیشتر به هنگام آتش سوزی
  • تمایل طبیعی فلز به کمانش
  • نیاز به جوشکاری و انجام آزمایش های آن

*** مراحل ساخت اسکلت فلزی

  • نمونه برداری از خاک و آزمایش آن
  • خاک برداری
  • پی ریزی
  • آرماتور بندی
  • قالب بندی
  • بتن ریزی
  • ساخت فونداسیون
  • ساخت ستون
  • ساخت تیر
  • ساخت سقف
  • ساخت بادبند
  • اجرای پله
  • نازک کاری

برای اطلاع از قیمت تیرآهن کلیک کنید: قیمت روز تیرآهن

 

*** میزان میلگرد مصرفی در اسکلت فلزی بیشتر است

اسکلت فلزی با مهار بندی هم مرکز ۷۰ – ۴۰ کیلوگرم بر متر مربع و اسکلت فلزی با مهار بندی غیر هم مرکز ۷۵ – ۵۰ کیلوگرم بر متر مربع میلگرد نیاز دارد. همچنین در اسکلت فلزی با قاب خمشی معمولی ۱۱۵ – ۷۰ کیلوگرم بر متر مربع و در اسکلت فلزی با قاب خمشی ویژه ۱۲۰ – ۷۰ کیلوگرم بر متر مربع میلگرد میشود.

دراین باره بیشتر بخوانید: میلگرد تقویتی چیست؟

 

*** نکات مهم در جوشکاری اسکلت فلزی

برای جوشکاری سازه های فلزی عموما از قوس الکتریکی استفاده میشود. جوشکار در ابتدا تیرها و ستون ها را با حداقل جوش های ضروری برپا میکند و هنگامی که به جرثقیل نیازی نبود، باقی جوشکاری را انجام میدهد. جوشکاری اسکلت فلزی را باید موقعی انجام داد که وزش باد شدید نیست. جوش گوشه و شیاری به طور گسترده در جوشکاری اسکلت فلزی استفاده میشوند.

جوش شیاری: این جوش ها در مقطع عرضی ورق های لب به لب و اتصال T استفاده میشوند. در این جوش صفحات قبل از اتصال آماده سازی میشوند.

جوش شیاری با نفوذ کامل

جوش شیاری با نفوذ کامل

جوش شیاری با نفوذ ناقص

جوش شیاری با نفوذ ناقص

جوش گوشه: در جوش گوشه صفحات نیازی به آماده سازی ندارند. این جوش روی سطح صفحات اتصال استفاده میشود.

جوش گوشه

جوش گوشه

جوش گوشه

جوش گوشه

*** تفاوت اسکلت بتنی و فلزی

  • وزن اسکلت بتنی بالاتر از اسکلت فلزی است.
  • اسکلت فلزی استحکام کششی بالاتری نسبت به اسکلت بتنی دارد.
  • فولاد مصرفی در اسکلت فلزی سی درصد بیشتر از اسکلت بتنی است و به همین دلیل اسکلت فلزی گران تر است.
  • عمر اسکلت فلزی بیشتر از اسکلت بتنی است.
  • اسکلت های فلزی به لحاظ معماری سازه متنوع تر هستند.
  • اسکلت بتنی اجرای ساده تری دارد و تخصص خاصی برای ساخت آن لازم نیست.
  • سرعت ساخت و اجرای اسکلت فلزی بیشتر است.
  • در صورت نیاز به تخریب سازه، تخریب اسکلت فلزی آسان تر است و ارزش آتی بیشتری دارد.
  • در اسکلت فلزی مصالح کمتری استفاده میشود.
  • مساحتی که اسکلت فلزی اشغال میکند، کمتر از اسکلت بتنی است.
  • قطعات اسکلت فلزی در کارخانه تهیه میشوند.
  • برخلاف اسکلت بتنی، اسکلت فلزی را میتوان پس از اجرا تقویت کرد.
  • صلبیت اسکلت بتنی بیشتر از اسکلت فلزی است و لرزه ناشی از وزش باد یا تحرک معمولا در آن حس نمیشود.

*** اسکلت بتنی بهتر است یا فلزی؟

برای پاسخ به این سوال، سه فاکتور هزینه، زمان و کیفیت را مورد بررسی قرار میدهیم. به طور کلی در سازه های کمتر از پنج طبقه میتوان از دو فاکتور هزینه و زمان طرف نظر کرد و تفاوتی بین اسکلت بتنی و فلزی قائل نشد. اما برای سازه های بزرگ، همان طور که پیش تر اشاره شد، اسکلت بتنی برای اجرا نیاز به هزینه کمتر و زمان طولانی تری دارد. در مقابل اسکلت فلزی نیاز به هزینه بالاتری دارد. اما زمان ساخت آن کوتاه تر است. حال با فرض این که شرایط ایده آل است و محدودیتی برای هزینه و زمان وجود ندارد، عامل سوم، یعنی کیفیت را مورد بررسی قرار میدهیم. به طور خلاصه هر چه ممان اینرسی اعضای باربر بیشتر باشد، کیفیت مطلوب تری حاصل میشود. با توجه به این که ابعاد و ممان اینرسی ستون ها و تیرهای بتنی بیشتر است، میتوان نتیجه گرفت که اسکلت بتنی کیفیت مطلوب تری دارد. در نهایت ذکر این نکته ضروری است که هم اسکلت بتنی و هم اسکلت فلزی، در صورتی که مطابق با استانداردها و آیین نامه ها طراحی و اجرا شوند، مزیت های خود را داشته و تا سالیان سال میتوانند نیاز بشر را مرتفع کنند.

منبع: آرتان فولاد ایرانیان

ثبت دیدگاه

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.