اخبار بازارکسب و کار های برتر ایجی مارکت

مزایا و معایب ساختمان اسکلت بتنی

بتن یکی از مصالح پرکاربرد ساختمانی است که از ترکیب شن و ماسه، سیمان، آب و مواد افزودنی دیگر ساخته می شود. اصلی ترین ویژگی بتن مقاومت در برابر فشار است که می تواند تا حد زیادی بارهای فشاری را تحمل کند. اما برعکس در برابر نیروهای کششی بسیار ضعیف عمل کرده و به راحتی ترک می خورد. ترک خوردن بتن یکی نشانه های شروع خرابی آن است که در اثر افزایش بارهای کششی ممکن است تا خرابی کامل مقطع بتنی پیشروی کند. مهندسان سازه برای حل این نقطع ضعف بتن، پس از آزمایش های زیاد، به این نتیجه رسیدند که باید از یک ابزار کمکی در داخل بتن استفاده شود تا بتواند نیروهای کششی را تحمل کرده و بتن نیز در برابر نیروی های فشاری مقاومت کند.

ابزار مناسب برای استفاده در داخل مقطع بتنی آرماتور فولادی یا همان میلگرد بود که مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروی کششی از خود نشان می دهد و سازگاری بسیار خوبی نیز با بتن داشت. به مقطع بتنی که دارای میلگرد نیز باشد، اصطلاحا بتن آرمه یا بتن مسلح گفته می شود. زیرا آرماتورها مانند یک سلاح برای مقاومت در برابر نیروهای وارده، به بتن کمک می کنند.

اجزای مختلف سازه‌ی بتنی

فونداسیون: فونداسیون بخشی از سازه است که وظیفه‌ی انتقال نیروهای وارده از سازه به خاک یا بستر سنگی زیرین خود بر عهده دارد. محل قرارگیری پی کمی پایین‌تر از سطح زمین می‌باشد. فونداسیون‌ها انواع مختلفی دارند که شامل: پی منفرد، پی نواری و پی گسترده می‌باشد. طراحی فونداسیون یکی از مراحل انتهایی در روند طراحی سازه بتنی به شمار می رود. در حالی که در مراحل اجرایی جزء اولین مراحل است.

ستون‌ها: به طور کلی می‌توان گفت که ستون، هم وزن طبقات ساختمان را تحمل می‌کند هم در برابر نیروهای زلزله مقاومت کرده و این نیروها را به فونداسیون منتقل می‌کند. ستون‌ها می‌توانند مقاطع متفاوتی مثل مربع، مستطیل، چند ضلعی منظم، دایره و … داشته باشند.

تیر: تیرها عضوهای افقی سازه هستند که ستون‌های سازه را به صورت افقی در سقف‌ها به هم وصل می‌کنند. به تیرها اصطلاحا شناژ نیز گفته می شود. تیرها بارهای وارده را به ستون‌ها منتقل می‌کنند و تکیه‎گاه مناسبی برا تیرچه‎های سقف تیرچه بلوک هستند.

در آیین نامه توصیه شده است که در طراحی سازه بتنی، تیرها ضعیف‌تر از ستون‌ها طراحی و اجرا شوند که اصطلاحا به آن ضابطه تیر ضعیف، ستون قوی می‌گویند. چون خرابی یک تیر ممکن است فقط باعث تخریب یک طبقه یا قسمتی از یک طبقه ساختمان شود، اما خرابی هریک از ستون ها می تواند باعث خرابی کل سازه یا ریزش کامل آن شود.

سقف: به صفحه‌های مستطیلی افقی که تکیه‌گاه‌های آن‌ها تیرهای سازه است، سقف گفته می‌شود. در واقع سقفِ طبقه‌ی پایین کفِ طبقه‌ی بالا  محسوب می‎شود. به طور کلی سقف‌ها باید در برابر بارهای محاسباتی مثل بار وزن خود و بارهای دیگر مثل بارهای زنده و بار برف و … مقاومت و پایداری داشته باشد.

سقف‌ها انواع مختلفی دارند که مهندس طراح سازه با توجه به نقشه های معماری ساختمان، طول دهانه‌ها، بودجه‎ی پروژه، میزان بار و … نوع آن را مشخص می‌کند.

دیوار: دیوارهای سازه‎ای به کار رفته در ساختمان بتنی شامل دو نوع زیر می‌باشد:

دیوارهای حائل: دیوارهای بتن آرمه‌ای هستند که اصولا در زیرزمین ساختمان‌ها برای فشارهای ناشی از خاک ساخته می‌شوند.

دیوار برشی: دیوارهای برشی نیز از جنس بتن مسلح هستند و از لحاظ شکل ظاهری مشابه دیوارهای حائل می‌باشند. ولی از لحاظ محاسباتی و تحمل نیروها و عملکرد، تفاوت بسیاری دارند. دیوارهای برشی به منظور تحمل بارهای جانبی از قبیل نیروی باد و زلزله در سازه طراحی می‌شوند.

انواع سقف سازه‌ی بتنی

سقف‌هایی که در طراحی سازه بتنی استفاده می‌شود شامل: تیرچه بلوک، دال، وافل، کوبیاکس، یوبوت، اینتل دک و بابل دک می‌باشد که سقف‌های تیرچه بلوک، دال و وافل پرکاربردترین آن‌ها هستند.

سقف تیرچه بلوک: از جمله سقف‌های بتنی هستند که استفاده از آنها در صنعت ساخت و ساز بسیار رواج دارد. این سقف‌ها طراحی و اجرای ساده‌ای داشته و قیمت مقرون به صرفه‌ای دارند.

اجزای تشکیل دهنده‎ی این سقف‎ها شامل: تیرچه، بلوک، میلگرد و بتن است و ضخامت سقف معمولا 35 سانتی‌متر می‌باشد. مصالح ساخت سقف‎های تیرچه بلوک در دسترس همگان بوده و به همین علت پر کاربردترین سقف در طراحی سازه‌ بتنی است.

سقف دال: دال بتنی نوعی سقف است که به صورت یکپارچه از مصالحی مانند بتن و فولاد (میلگرد) ساخته می‌شود. اصولا از این نوع سقف‎ها برای طبقات پایینی مثل پارکینگ‌ها و دهانه‎های بزرگ‌تر از 8 متر که نمی‌توان سقف تیرچه بلوک اجرا کرد، طراحی می‌شوند. ضخامت این سقف‌ها معمولا بین 15 تا 25 سانتی‎متر است. سقف‌های دال از لحاظ عملکردی شامل دو نوع دال یک‌ طرفه و دو‌ طرفه می‌باشند.

دال یک ‌طرفه: در صورتی که نسبت دهانه بزرگ‌تر به دهانه‌ی کوچک‌تر بیشتر از 2 باشد و دال بر روی دو لبه‌ی مقابل قرار گیرد عملکرد دال یک‌ طرفه می‌باشد.

دال دو طرفه: در صورتی که نسبت دهانه‌ی بزرگ‎تر به دهانه‌ی کوچک‌تر آن از 2 کمتر باشد و دال به وسیله‎‌ی تکیه‌گاه در چهار ضلع خود پشتیبانی گردد، دال از نوع دو طرفه است.

سقف وافل: سقف وافل از انواع دال‌های یک طرفه یا دو طرفه محسوب می‎شود. مراحل اجرای سقف وافل به ترتیب شامل: زیرسازی سقف وافل، قالب‌ گذاری، آرماتور گذاری، بتن ریزی، قالب برداری و عملیات نازک‌کاری است.

سقف وافل یک طرفه عملکردی مشابه سقف تیرچه بلوک دارد و توصیه می‌شود حداکثر دهانه‎ی سقف وافل 8 و یا نهایتا 9 متر باشد. ولی سقف وافل دو طرفه مقاومت بالاتری داشته و می‌توان تا دهانه‌ی 12 متری و در شرایط خاص با نظر مهندس ناظر و طراح تا 15 و یا نهایتا 16 متر استفاده نمود.

این سقف‌ها جز سقف‌های جدید محسوب می‌شوند و هنوز استفاده از آن‌ها خیلی رایج نیست ولی وزن کم و عملکرد خوبی در مقابل زلزله دارند و در دهانه‎های بلند قابل اجرا هستند.

طراحی سبک سازه‌ی بتنی

به طور کلی دو راه برای سبک سازی ساختمان وجود دارد:

راه اول استفاده از نقشه‎های ساختمانی است که در آن‌ها از کمترین تعداد ستون و در نهایت مصالح استفاده می‌شود. برای این کار باید از سقف‌های جدید که می‌توان در دهانه‌‎های بلند اجرا شوند استفاده کرد. یا مهندس طراح سازه باید دقت کند که با کنترل نامنظمی پلان و تغییر مقاطع از میزان میلگرد مصرفی بکاهد و تیر و ستون را با ابعاد کمتری طراحی کند.

راه دوم که راه متداول‌تری است استفاده از مصالح سبک و مدرن می‎باشد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی مصالح ساختمانی سبک‎تر از نمونه‌های قبلی وارد بازار شده که کیفیت عملکرد مطلوبی دارند. این روش در خدمات طراحی سازه بتنی رایمون سازه مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایا

در این قسمت به یک‌سری مزایای این سازه اشاره شده است که به مهندسین برای انتخاب نوع سازه می‌تواند کمک کند.

  1. دسترسی و قیمت مناسب : تمام اجزای تشکیل دهنده‌ی بتن، مصالح ارزان قیمت و در دسترس هستند. همچنین بتن آماده در اکثر نقاط ایران در دسترس همگان است.
  2. امکان خرید تدریجی مصالح : یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این سازه، این است که می‌توان مصالح را به صورت مرحله‌ای برای هر طبقه تهیه کرد.
  3. عدم نیاز به نیروی متخصص : برای اجرا ساختمان بتنی بر خلاف سازه‌ی فولادی و سازه‌های خاص نیاز به نیروی کار متخصص نیست. پس نیروی کار، بیشتر و در دسترس‌تر است.
  4. مقرون به صرفه‌ترین برای اجرای بعضی کارها : بتن در بعضی از اجزای سازه‌ای مانند پی، شمع‌ها و دیوار حائل مقرون به صرفه‌ترین گزینه است.
  5. قابلیت اجرا در اشکال و مقاطع مختلف : بتن را می‌توان به هر شکل دلخواه در آورد. فقط کافیست قالب مناسب مقطع را تهیه کرد. این ویژگی یکی از مزایای بتن در مقابل فولاد است. چون مقاطع فولادی در کارخانه تهیه شده ولی مقاطع بتنی درجا تهیه می‌شوند.
  6. مقاومت در برابر آتش‌سوزی : بتن می‌تواند مدت زیادی در برابر آتش مقاومت کند و اسکلت ساختمان فرو نریزد. این مزیت باعث می‌شود که فرصت کافی برای مهار آتش داشته و بتوان جان افراد را نجات داد.
  7. مقاومت در برابر رطوبت : اگر آبی که با بتن در تماس است حاوی یون سولفات و کلر نباشد، مشکلی برای بتن و حتی آرماتورهای داخل آن پیش نمی‌آید.
  8. لرزش کمتر برای ساکنان : اجزای اسکلت بتنی صلبیت بالایی دارند. به همین دلیل هنگام حرکتِ افراد و همچنین نیروهای باد شدید و … آرامش ساکنان خفظ می‌شود.
  9. نیاز به نگهداری کمتر در دوره‌ی بهره‌برداری : سازه‌ی بتنی در مقابل سازه‌ی فولادی پس از ساخت و تکمیل بنا به نگهداری کمتری نیاز دارد و مراقبت خاصی احتیاج ندارد.

معایب

  1. زمان اجرای طولانی‌تر : مدت زمانی که برای اجرای اسکلت بتنی احتیاج داریم بسیار بیشتر از اسکلت فولادی است.
  2. کیفیت کمتر : کیفیت سازه‌ی بتنی برای اینکه کنترل کیفیت بتن در کارگاه انجام می‌شود نسبت به مقاطع فولادی که در کارخانه تهیه و آماده می‌شوند، کمتر است.
  3. وزن تمام شده‌ی زیاد (بار مرده) : بار مرده سازه با اسکلت بتنی زیاد است و ما این را می‌دانیم هنگام مواجه سازه با زلزله، هرچه وزن سازه کمتر باشد، ساختمان واکنش بهتری نشان می‌دهد.
  4. مرمت و تعمیر سخت : اگر جزئی از اسکلت بتنی آسیب دید، ترمیم و تعویض آن سخت است.
  5. مقاومت کشش کم : مقاومت کششی بتن حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است. برای همین در ساختمان‌ها از بتن مسلح استفاده می‌شود که این آرماتورها ضعف بتن در مقابل کشش را جبران کنند.
  6. از بین رفتن سریع مصالح : بتن باید بلافاصله پس از تهیه استفاده شودو در بهترین حالت تا دو ساعت پس از ساخت قابل استفاده است.
  7. تاثیرپذیری زیاد از شرایط جوی : شرایط بد آب و هوایی در اجرای بتن تاثیرگذار است. مثل گرما، سرما، باران و …

هزینه‌ها

همواره مسئله هزینه در تمامی صنایع از اهمیت زیادی برخوردار بوده است. صنعت ساخت و ساز نیز در این زمینه استثنا نبوده است. برآورد قابل اعتماد از هزینه‌های ساخت ساختمان قبل از شروع عملیات ساخت بسیار حائز اهمیت می‎باشد. برآورد این هزینه‎ها و زمان مورد نیاز جهت تکمیل عملیات باید توسط شرکت‎های ساختمانی و افراد کارشناس در این زمینه صورت پذیرد. ولی از آنجا که پروژه‌‎ها متفاوت هستند نمی‌توان یک عدد ثابت به عنوان هزینه‎ی ساخت اسکلت بتنی مشخص کرد. به همین علت باید کارشناسان، هر پروژه را به صورت تخصصی بررسی کرده و هزینه‎ی پروژه‎ی شما را برآورد کنند.

 

منبع: سایت گروه مهندسی رایمون سازه

نمایش بیشتر
دکمه بازگشت به بالا