هر آنچه باید درباره اسکلت بتنی بدانید.

سازه بتنی یا اسکلت بتنی یا بتن آرمه یکی از رایج‌ترین سیستم‌های سازه‌ای ساختمانی است. اسکلت ساختمان‌ها بر اساس نوع مصالح اعضای باربر، به سه دسته‌ اسکلت فلزی، بتنی و بنائی تقسیم می‌شوند که در ادامه به بررسی اسکلت بتنی می‌پردازیم.

اسکلت بتنی چیست؟

سازه یا اسکلت بتنی، از مهمترین بخش‌های یک ساختمان به شمار می‌آید. این سازه در ساخت بسیار از ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سازه در ساختمان‌‌های با اسکلت بتن آرمه به بخش‌های باربر نظیر ستون‌ها، تیرها، فونداسیون و پله‌ها اطلاق می‌شود. برای ساخت اسکلت بتنی از ترکیب بتن و فولاد (جهت تسلیح یا آرمه بودن بتن) استفاده می‌شود. بتن آرمه متشکل از شن، ماسه، سیمان و فولاد به صورت میلگرد یا آجدار می‌باشد. به طور کلی در صورتی که از بتن آرمه در تیرهای اصلی، ستون‌ها و پی ساختمان استفاده شود سازه بتنی محسوب می‌شود.

مراحل ساخت اسکلت بتنی

مزایا و معایب اسکلت بتنی

مزایای اسکلت بتنی

1. اجرای اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی حساسیت کمتری دارد و در سازه‌های متعارف دارای توجیه اقتصادی است.
2. به دلیل استفاده از مواد رایج و ارزان مثل شن و ماسه، هزینه تمام شده این اسکلت کمتر می‌شود.
3. این سازه مقاومت بالایی در برابر آتش دارد به همین دلیل در هنگام آتش سوزی آسیب کمتری به ساختمان وارد می‌شود.

معایب اسکلت بتنی

1. این اسکلت در مقایسه با اسکلت فلزی در سازه‌های متعارف، وزن بسیار بالایی دارد.

مقاوم سازی سازه‌های قدیمی

ساختمان‌های قدیمی را به می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد.

1. ساختمان‌های قدیمی فولادی
2. ساختمان‌های قدیمی بتنی
3. ساختمان‌های قدیمی بنایی

برای مقاوم سازی هر کدام از این ساختمان‌ها باید از روش خاص خود استفاده کرد و نکات لارم را مورد توجه قرار داد. در ادامه به صورت مختصر مقاوم سازی هر دسته را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی

مقاومت ساختمان‌های فولادی در برابر زلزله، بستگی به کیفیت جوشکاری و مقاومت کششی فولاد به کار رفته در ساختمان دارد. در صورتی که این عوامل از کیفیت مطلوب برخوردار نباشند، ساختمان به مقاوم سازی نیازمند می‌شود. در اکثر ساختمان‌های قدیمی فولادی از سقف طاق ضربی استفاده شده است. تقویت این سقف یکی از الزامات مقاوم سازی این نوع ساختمان‌هاست.

این نوع سقف از تیرآهن و آجرهای فشاری ایجاد می‌شود و وزن زیاد آن موجب می‌شود تا نیروی زیادی به آن وارد شود. این سقف همچنین عملکرد مناسبی در برابر زلزله ندارد و دلیل این امر، یک دست نبودن آن است. بهترین راه برای مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی، اجرای شبکه فولادی با بتن روی سقف و پس از آن، برچیدن سقف طاق ضربی است. به منظور این کارابتدا باید نازک کاری روی سقف را از بین برد تا تیرآهن و آجر فشاری معلوم شود. پس از آن باید بر روی آن یک شبکه میلگرد و لایه‌ای بتن به ضخامت ۵ تا ۱۰ سانتی متر اجرا شود. برای انجام این کار باید از پلاستیک استفاده کرد تا میان آجر و بتن درگیری ایجاد نشود و گام بعدی را دچار مشکل نسازد. در گام بعدی باید آجرهای زیر سقف اجرا شده برچیده شوند تا وزن آن کاهش پیدا کند.

این مقاوم سازی چگونه صورت می‌گیرد؟

اغلب در ستون‌های ساختمان‌های قدیمی فولادی، مقاطع دوبل بست‌دار به کار برده شده است که این ستون‌ها در زلزله‌های اخیر این ستون‌ها عملکرد مطلوبی از خود نشان نداده و موجب آسیب و گاها فرو ریختن ساختمان شده‌اند. برای مقاوم سازی این ستون‌ها از ورق‌های سراسری استفاده می‌شود. این مسئله سبب بالا رفتن مقاومت خمشی، برشی و پیچشی ستون شده و در نتیجه عملکرد بهتری در هنگام زلزله خواهد داشت.

یکی دیگر از مسائلی که در ساختمان‌های قدیمی فولادی باید مورد بررسی قرار گیرد، اتصالات است. اتصالات تیر به ستون در این ساختمان‌ها معمولا خورجینی هستند و تیر را به صورت یک سره از دو طرف گذرانده و برای مهار تیر از دو نبشی در بالا و پایین آن استفاده می‌کنند. این اتصالات نیز در مقابل زلزه کارکرد درستی نداشته و موجب آسیب رسیدن جدی به ساختمان و حتی فرو ریختن سقف‌ها می‌شود. برای مقاوم سازی این اتصالات بای از مهار بند استفاده کرد.

مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بتنی

بی کیفیت بودن مصالح به کار رفته، مقاومت کششی کم بتن، و رعایت نشدن ضوابط آیین نامه‌ای، موجب مقاوم نبودن ساختمان‌های قدیمی بتنی می‌شود. جهت مقاوم سازی این ساختمان‌ها ابتدا باید مقاومت فشاری بتن را تعیین کرد تا با توجه به آن تصمیم گرفت تا از چه روشی برای مقاوم سازی ساختمان استفاده کرد.

در صورتی که مقاومت بتن کمتر از ۱۷۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد باید از روش ژاکت بتنی استفاده کرد. این امر موجب بالا رفتن مقاومت بتن و جبران ضعف مقاومتی سازه می‌شود.

اگر مقاومت بتن از این عدد بیشتر باشد می‌‌توان از ورق‌های فولادی استفاده کرد. در صورتی که امکان استفاده از این ورق‌ها وجود نداشت، از الیاف FRP برای مقاوم سازی ساختمان استفاده می‌شود. این روش برای مقاوم سازی ساختمان بسیار مناسب بوده و به دلیل سهولت در اجرا مورد توجه مهندسان قرار دارد.

از دیگر روش‌های مطلوب برای مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بتنی، افزودن دیوار برشی است. این دیوارها مقاومت سازه را بالا برده و موجب می‌شوند تا سازه عملکرد بسیار مناسبی در برابر زلزله داشته باشد.

مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بنایی

ساختمان‌های بنایی، ساختمان‌هایی هستند که از مصالحی چون آجر، سنگ یا بلوک سیمانی ایجاد شده‌اند. همانطور که می‌دانید آجر و ملات بسیار ترد هستند و این دلیل موجب می‌شود تا این مصالح پس از به حداکثر رسیدن مقاومت خود یک دفعه دچار شکست شده و خرد شوند.

برای مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بنایی از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود. یکی از این روش‌ها مقاوم سازی پی ساختمان است.

از دیگر روش‌های مقاوم سازی این ساختمان‌ها، استفاده از FRP است. با استفاده از مصالح FRP می‌توان دیوارهایی و بخش‌هایی که در اثر فرسایش مصالح مقاومت خود را از دست داده‌اند را تقویت کرد.

در هنگام اجرای اسکلت بتنی چه مراحلی نیاز به بازدید مهندس ناظر دارد؟

هنگام اجرای اسکلت بتنی، مهندس ناظر باید بر مراحل نظارت داشته باشد و وظایفی بر عهده دارد که برخی این مراحل عبارتند از:

1. کنترل مهارت فنی و ایمنی گروه اجرایی
2. کنترل نقشه‌‌های سازه قبل از شروع به کار
3. کنترل تعداد ستون‌ها، دیوارهای برشی و محل اجرای آن‌ها
4. کنترل طول اورلب میلگردها
5. نظارت بر اجرای راه‌پله
6. کنترل اجرای قطعات مدفون داخل بتن در مقاطع مختلف
7. کنترل شاسی کشی، اجرای دال و قلاب آسانسور
8. صدور گزارشات مرحله‌ای و گزارشات تخلف سازه‌ای
9. کنترل سقف‌ها
10. کنترل رعایت درز انقطاع در طبقات
11. کنترل شاقولی ستون‌ها قبل و بعد از بتن‌ریزی
12. نظارت بر قالب‌بندی ستون‌ها و سقف

از سازه بتنی در چه بخش‌هایی می‌توان استفاده کرد؟

عموما در محیط مرطوب و در شرایطی که بارهای وارده در پروژه اجازه دهد، بهتر است که از سازه‌های بتنی استفاده شود.

مقایسه اسکلت بتنی و فلزی

اسکلت فلزی چیست؟

اسکلت فلزی به ساختمان‌هایی اطلاق می‌شود که مواد اولیه اصلی جهت احداث مقاطع عمودی و افقی اصلی از جنس فلز یا فولاد باشد. از مهمترین مصالح به کار رفته در این اسکلت، می‌توان به فولاد اشاره کرد. که امروزه یکی از پر اهمیت‌ترین مصالح ساخت و ساز در جهان است. استفاده از اسکلت فلزی در ساختمان‌ها سبب کاهش وزن آنها می‌شود. در ادامه به بررسی تفاوت‌های اسکلت بتنی و فلزی می‌پردازیم.

تفاوت در مقاومت در برابر زلزله

برش پایه که ملاک محاسبات لرزه‌ای است، ضریب ثابتی از وزن لرزه‌ای سازه است. پس برش پایه در سازه‌های با وزن بیشتر، افزایش خواهد یافت.

تفاوت در مقاومت در برابر آتش سوزی

فولاد مقاومت پایینی در برابر آتش دارد. و با افزایش دما مقاومت خود را از دست می‌دهد. اما اسکلت بتنی با افزایش دما مقاومت بیشتری نسبت به فولاد از خودش نشان می‌دهد. اسکلت فلزی را می‌توان با انجام تمهیداتی نسبت به آتش مقاوم کرد اما این کار هزینه بسیار بالایی دارد.

تفاوت در طول عمر

در صورت رعایت استانداردها، اسکلت بتنی دوام بیشتری نسبت به اسکلت فلزی دارد. اسکلت‌های فلزی زودتر در برابر عوامل بیرونی فرسوده می‌شوند.

تفاوت در سهولت در اجرا

اجرای اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی به حساسیت بیشتر نیاز دارد. انجام عملیات‌های برش کاری، جوشکاری، حمل و نصب باید با دقت و تخصص بیشتری انجام شود. اما اجرای اسکلت بتنی راحت تر صورت می‌گیرد.

تفاوت در سرعت اجرا

سرعت اجرای سقف فلزی در مقایسه با اسکلت بتنی و در نتیجه آن سرعت اجرای ساختمان بیشتر است.

تفاوت در قیمت

در غالب پروژه‌ها با تعداد طبقات متعارف، هزینه تهیه و اجرای اسکلت بتنی اقتصادی‌تر از اسکلت فلزی است، هزینه تهیه آهن آلات و استفاده مجدد از آنها در اسکلت فلزی بسیار بیشتر از مصالحی چون شن و ماسه است. هزینه‌های گودبرداری، نازک کاری، تاسیسات برقی و مکانیکی در هر دو یکسان است.

تفاوت ظاهری

اسکت‌های فولادی به دلیل داشتن مقاطع کوچکتر، از نظر معماری مطلوب‌تر هستند. در اسکلت‌های بتنی مقاطع به ویژه در طبقات پایینی بزرگ بوده در نتیجه از نظر معماری و تامین تعداد پارکینگ مطلوب نیستند. به طور کلی سازه فلزی حجم کمتری را اشغال کرده به همین دلیل می‌تواند تعداد پارکینگ ممکن و همچنین فضای مفید واحدها را تامین کند.

قیمت اجرای اسکلت بتنی

برای محاسبه قیمت اجرای اسکلت بتنی باید میزان مصالح و دستمزدها در تمامی عملیات اجرایی سازه را در نظر گرفت. هزینه اجرای این اسکلت می‌تواند بر اساس مقیاس پروژه، میزان مصالح مصرفی و دستمزد اجرای آن، متغیر باشد.

قیمت تمام شده ساختمان اسکلت بتنی

برای شروع کار ساخت یک ساختمان ابتدا باید میزان مصالح مصرفی مانند بتن، میلگرد، تیرآهن و … در هر متر مربع را حساب کرد و پس از آن به برآورد هزینه آنها پرداخت. به صورت خلاصه هزینه‌هایی که باید در نظر گرفته شوند را در قسمت زیر می‌آوریم.

1. عملیات خاکی
2. گود برداری
3. استفاده از سازه نگهبان
4. عملیات بنایی
5. قالب بندی
6. آرماتوربندی
7. بتن ریزی
8. قالب بندی در طبقات (شامل ستون و تیر)
9. کارهای فولادی سنگین
10. تیغه چینی دیوار
11. سقف ریزی بتنی (شامل بتن ریزی سقف، ستون و تیر)

سیستم سازه‌ای مرکب (ترکیب بتن و فولاد در سازه)

سیستم سازه ای مرکب، متشکل ار المان‌های فولادی و بتنی است و به عنوان سازه ای جدید و کارآمد تحت عنوان سازه کامپوزیت شناخته می‌شود. استفاده از بتن و فولاد در سازه ها نقش زیادی در بهبود رفتار سازه در جهت افزایش مقاومت و شکل پذیری دارد. هریک از سیستم‌های بتنی و فولادی به تنهایی مزایا و معایبی به همراه دارند. ترکیب این مصالح می تواند باعث ایجاد سیستم موثر تر و کارآمدتری شود.

مزایای سیستم سازه‌ای مرکب

سیستم سازه ای مرکب بهره‌مند از مزایای هر دو سیستم بتنی و فلزی است. که در ادامه مزایای این سیستم گفته می‌شود.

صرفه اقتصادی

یکی از خواص بتن به عنوان مصالح ساختمانی، این است که نسبت مقاومت آن (تحت بارهای فشاری) به قیمت آن، در مقایسه با فولاد بالاتر است. در سازه­‌های بلند که میزان بارهای فشاری در طبقات پایین زیاد است، انتخاب بتن به عنوان مصالح مقاوم در برابر بار محوری ستون‌ها از لحاظ اقتصادی توجیه دارد. همچنین استفاده‌ بهینه از مصالح باعث پایین آمدن وزن ساختمان و کاهش هزینه‌های ساخت نیز می‌شود. به این شکل که با پایین آمدن وزن سازه، نیروی وارد بر پی کاهش یافته به تبع آن سطح مقطع و ضخامت کمتری برای آن حاصل می‌شود. که در نتیجه باعث کاهش هزینه ساخت کل سازه می‌شود. 

سرعت و سهولت اجرا

در سیستم سازه‌ای مرکب، از یک هسته فلزی به عنوان ستون اولیه استفاده می‌شود که در نتیجه آن اجرای سازه با سرعت انجام می‌شود. همچنین در اجرای سقف فلزی مرکب، به شمع بندی نیاز نخواهد بود که این خود نیز باعث سهولت و بالا رفتن سرعت اجرا می‌شود.

مزایای فنی

• ستون‌های بتنی به دلیل ابعاد بزرگشان سختی بیشتری در مقابل بارهای جانبی دارند.
• میرایی ستون‌های بتنی در مقایسه با ستون‌های فلزی بیشتر بوده که باعث استهلاک سریعتر نیروی زلزله می‌شود.
• امکان افزایش طول دهانه، یکی از محدودیت‌های تیرهای بتنی، افزایش وزن مرده خود تیر در دهانه‌های بلند است. در حالی که در این سیستم با توجه به فلزی بودن تیرها، افزایش وزن در دهانه‌های بلند ناچیز است.
• ستون‌های بتنی مقاومت بیشتری در برابر آتش دارند.

سوالات متداول

نتیجه گیری

در این مقاله سعی کرده‌ایم تا اسکلت بتنی را از جوانب مختلف مورد بررسی قرار دهیم، در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر و یا مشاوره با کارشناسان شرکت هوملکس، با ما تماس بگیرید.

دفتر تهران

۲۸۳ ۲۸۴ – ۰۲۱

دفتر کرج

۵۱۲۵ ۳۴۲۰ – ۰۲۶

مدیر فروش۰۹۱۲۱۰۲۷۶۶۷