تفاوت اسکلت فلزی و بتنی چیست؟ تیرچه بلوک یا عرشه فولادی؟

با توجه به رونق عمران و آبادانی در کشور و تعدد پروژه‌های عمرانی به منظور رفع نیازهای جمعیت روز افزون، مصالح ساختمانی در حجم بسیار بالایی به صورت روزانه مصرف می‌شوند. از سالیان گذشته مصالح مورد استفاده در ساختمان سازی شامل بتن و فولاد بوده است. همواره این پرسش اساسی در ذهن طراحان و فعالان در صنعت ساختمان سازی وجود داشته که بین اسکلت فولادی و بتنی کدام یک ارجحیت دارد. حتی خریداران نیز پیش از خرید خانه این سوال برایشان پیش آید که تیرچه بتنی بهتر است یا فلزی؟ در این مقاله به بررسی تفاوت اسکلت فلزی و بتنی و ویژگی های هر کدام می پردازیم.

انتخاب نوع اسکلت مورد استفاده در ساختمان سازی به عوامل متعددی از جمله شرایط آب و هوایی مانند رطوبت، میزان بارندگی، خشکی و گرما بستگی دارد. همچنین موقعیت جغرافیایی مانند زلزله خیز بودن یا قرار گرفتن روی گسل در کنار نظر کارفرما، بودجه اقتصادی و عوامل فنی در انتخاب اسکلت ساختمان تاثیرگذار است. برای آشنایی بیشتر با تفاوت‌های این دو نوع اسکلت، با آیرومارت همراه باشید.

اسکلت بتنی

در ساخت این نوع سازه‌ها از میلگرد برای مسلح کردن بتن استفاده می‌شود. در حقیقت، میلگرد برای مسلح کردن پی ساختمان و ستون سازه به کار می‌رود. بتن، مقاومت فشاری بسیار عالی و مقاومت کششی ضعیفی دارد. به همین دلیل است که در برابر زلزله چندان مقاوم نیست. این مساله، لزوم استفاده از میلگرد در بتن را نشان می‌دهد. میلگردها می‌توانند ضعف بتن در برابر نیروهای کششی را جبران کنند. معمولا اسکلت بتنی در ساخت تونل، پل و ساختمان‌های کوچک کاربرد دارد.

بتن ریزی در شبکه فولادی

مزایای اسکلت بتنی

برای مقایسه اسکلت فلزی و بتنی، ابتدا باید مزایا و معایب هر یک از این دو نوع را بشناسید. مزایای سازه های بتنی عبارتند از:

• شکل‌پذیری میلگرد و امکان قالب‌گیری بتن در اشکال مختلف
• مقاومت در برابر آتش‌سوزی بین ۱ الی ۶ ساعت
• مقاومت در برابر اقلیم‌های مختلف آب و هوایی
• صلبیت بیشتر اسکلت بتنی نسبت به فولاد
• دسترسی بهتر به مصالح مانند سیمان و ماسه
• هزینه اجرا کمتر نسبت به اسکلت فلزی ساختمان

معایب اسکلت بتنی

• زمان‌بر بودن آرماتور بندی و قالب‌بندی
• وزن بیشتر سازه نسبت به اسکلت فولادی و مناسب نبودن برای سازه‌های مرتفع
• دخیل بودن عوامل خارجی حین بتن‌ریزی که می‌تواند باعث ناهمگنی خواص بتن شود.
• ساخت بتن و بتن ریزی نیازمند دقت و مهارت بالا بوده و احتمال بروز خطا وجود دارد.
• امکان انقباض، ترک خوردگی و شکنندگی

برای درک بهتر اثر میلگرد در بتن ویدئوی زیر را مشاهده کنید:

اسکلت فلزی

اجزای این سازه و اتصالات آن‌ها از مقاطع فولادی تشکیل شده‌اند. قیمت تیرآهن، هاش، ورق و ستون جعبه‌ای که مقاطع اصلی در ساختمان‌سازی محسوب می‌شوند، بر قیمت نهایی ساختمان اثرگذار است. اتصالات در سازه‌های فولادی توسط پیچ و مهره، پرچ یا جوشکاری انجام می‌شود. با شناخت مزایا و معایب اسکلت مذکور، بهتر متوجه فرق اسکلت فلزی و بتنی خواهید شد.

مزایای اسکلت فلزی

از جمله مزایای اسکلت فلزی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرعت عمل بالاتر در اجرای پروژه اسکلت بندی
• یکپارچگی بیشتر اعضای سازه در مقایسه با اسکلت بتنی
• بالاتر بودن نسبت مقاومت به وزن فولاد در مقایسه بتن
• بر خلاف بتن، مصالح اسکلت فلزی از پیش تولید می‌شوند نه در محل ساخت و ساز.
• انعطاف‌پذیری بیشتر فولاد در مقایسه با بتن
• چقرمگی و شکل‌پذیری بالای فولاد که حین حوادث در برابر خرابی مقاومت می‌کند.
• امکان پیاده سازی طرح‌های معماری متنوع‌تر
• وزن اسکلت فلزی کمتر از اسکلت بتنی است.
• مساحت اشغال‌شده توسط اسکلت فلزی کمتر از بتنی است.
• ارزش پس از تخریب بیشتر به علت وجود فولاد در سازه و امکان بازیافت آن

معایب اسکلت فلزی

• دشواری جوشکاری و ایجاد اتصالات در اجزای سازه
• ایجاد زنگ زدگی و خوردگی اجزا در صورت طولانی شدن تماس با هوای آزاد
• مقاومت کم در برابر سوانح آتش سوزی

مقایسه اسکلت فلزی و بتنی

در کنار مزایا و معایب هر یک از انواع اسکلت فلزی و بتنی، به طور مجزا از چندین جهت این دو نوع اسکلت را با هم مقایسه خواهیم کرد تا به سوال اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی پاسخ دهیم.

هزینه اجرای پروژه

هزینه، یکی از عوامل بسیار مهم در انتخاب نوع اسکلت است. برخی می‌پرسند که اسکلت فلزی ارزان است یا بتنی؟ کدام یک از لحاظ اقتصادی به‌صرفه‌تر است؟

هزینه و زمان ساخت معمولا دو فاکتور اصلی برای مجریان پروژه به شمار می‌روند. به دلیل استفاده از مصالح فولادی، تفاوت قیمت اسکلت فلزی و بتنی، بیشتر بر دوش تامین مقاطع فولادی است. بنابراین هزینه هر پروژه عمرانی تحت تاثیر قیمت ورق، میلگرد، تیرآهن، هاش و سایر مقاطع مورد نیاز قرار می‌گیرد اما به طور کلی می‌توان گفت هزینه پروژه اسکلت فلزی بیشتر از اسکلت بتنی است.

مدت زمان اجرای پروژه

در پروژه‌های عظیم عمرانی پیاده‌سازی اسکلت فلزی سریع‌تر از اسکلت بتنی انجام می‌شود. در اجرای پروژه فلزی تمام اسکلت اجرا و سپس سقف‌ها و دیوارها بنا می‌شوند. همچنین به دلیل اینکه عموما جوشکاری در فضایی خارج از فضای پروژه انجام می شود امکان اجرای همزمان عملیات جوشکاری اسکلت فلزی و پی ریزی ساختمان وجود دارد. در پروژه بتنی بعد از بنا کردن ستون‌های هر طبقه، سقف آن طبقه هم باید ساخته شود به همین دلیل سرعت پیشرفت کمتر است.

مقاومت در برابر زلزله

یکی دیگر از موارد تفاوت سازه فلزی و بتنی، در وزن است. در یک پروژه یکسان وزن اسکلت بتنی بیشتر از وزن اسکلت فلزی است. به همین دلیل باور عمومی بر این است که سازه بتنی مقاومت بیشتری نسبت به سازه فلزی دارد. در عمل اما این قیاس درست نیست و این موضوع کاملا بستگی به نوع طراحی سازه دارد و هر یک از این نوع اسکلت‌ها اگر به خوبی اجرا نشوند، احتمال تخریب حین زلزله را دارند. اما به‌طورکلی مقاومت هر دو نوع سازه در برابر زلزله بسیار خوب است.

مقاومت در برابر آتش

از لحاظ مقاومت به حرارت، اسکلت فلزی یا بتنی؟ کدام بهتر است؟ فولاد با قرار گرفتن در معرض آتش و افزایش دما با کاهش مقاومت مکانیکی روبرو می‌شود. به همین دلیل در هنگام وقوع سوانح آتش‌سوزی مقاومت سازه بتنی بیشتر از اسکلت فلزی است. البته مقاومت فولاد در برابر آتش را می‌توان افزایش داد اما معمولا هزینه‌بر است.

طول عمر

تمامی سازه‌های مهندسی پس از گذشت زمان به علت عوامل محیطی و جوی دچار تغییر در خواص می‌شوند. این موضوع برای اسکلت بتنی ملموس‌تر است، به این معنا که پس از گذشت ۵۰ تا ۶۰ سال به علت وقوع خزش در سازه بتنی مقاومت و استحکام سازه کاهش پیدا ‌می‌کند. افت مقاومت در اسکلت فلزی به مراتب کمتر است. از طرفی، در صورت مراقبت و نگهداری درست از فولاد، دوام بیشتری نسبت به بتن خواهد داشت و شکستگی، ترک خوردگی و خزش برای آن رخ نمی‌دهد. البته، نباید خطر زنگ زدگی را نادیده گرفت.

ارزش اسقاط

معمولا این موضوع در حین انتخاب نوع سازه مورد نظر قرار نمی‌گیرد. پس از تمام شدن عمر مفید پروژه‌ها نیاز به تخریب آن‌ها به منظور بازسازی وجود دارد. هزینه تخریب و ارزش اسقاط به‌جامانده از تخریب نکته‌ی حائز اهمیتی است. در این زمینه اسکلت فلزی نسبت به سازه بتنی پس از تخریب ارزش بیشتری دارد.

دستمزد اجرا

دستمزد اجرا، یکی دیگر از علل تفاوت اسکلت بتنی و فلزی است. میزان دستمزد یکی از عوامل بسیار مهم در هزینه تمام شده ساختمان است. دستمزد اجرای اسکلت فلزی بر اساس وزن محاسبه می‌شود اما دستمزد قالب‌بندی اسکلت بتنی بر اساس متر مربع پرداخت می‌گردد.

از سوی دیگر، اجزای اسکلت فلزی عموما از قبل ساخته می‌شوند. به همین دلیل نیاز به نیروی انسانی، ۱۰% تا ۲۰% کم می‌شود. از این طریق نیز هزینه‌های ساخت کاهش خواهد یافت.

قیمت اسکلت فلزی

مقدار حدودی مقاطع فولادی استفاده شده در اسکلت فلزی در هر مترمربع بین ۸۰ تا ۱۳۰ کیلوگرم است که با توجه به طراحی ساختمان متغیر است. هزینه تمام شده برای ساختمان با توجه به قیمت میلگرد، تیرآهن و دیگر مقاطع مورد استفاده در ساختمان به همراه دستمزد نیروی انسانی محاسبه می‌شود.

علاوه بر استفاده بتن یا فولاد در ساخت اسکلت سازه‌ها، برای ساخت سقف آن‌ها نیز پروژه‌ها به دو شکل بتنی و فولادی پیاده‌سازی می‌شود.

سقف سازه‌ها در اسکلت بتنی از تیرچه بلوک ساخته می‌شود. در ساخت تیرچه بلوک، از بتن میلگرد زیگزاگ و بلوک سفالی یا سیمانی استفاده می‌گردد. تیرچه بلوک معمولا در محل خود پروژه تولید می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد. تیرچه بلوک در واقع در دو نوع تیرچه بلوک خرپایی و تیرچه بلوک پیش تنیده به کار می‌رود.

عرشه فولادی

از عرشه فولادی در اسکلت فلزی برای ساخت سقف سازه استفاده می‌شود. با رول فرمینگ ورق فولادی، این محصول تولید می‌گردد. رول فرمینگ فرآیند نوردی است که در آن هندسه ورق تغییر می‌کند، بدون آن که ضخامت آن کاهش یابد. استحکام خمشی عرشه فولادی به شکلی است که قابلیت استفاده در سقف سازی یا کف سازی پروژه‌های عمرانی را دارد. عرشه فولادی در اشکال مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سطح مقطع دو مورد از پرمصرف‌ترین این هندسه‌ها در شکل زیر نشان داده شده‌است:

شماتیک عرشه فولادی

معمولا از ورق گالوانیزه برای تولید عرشه فولادی استفاده می‌شود به همین دلیل عرشه فولادی گالوانیزه بیشترین کاربرد را دارد. مقاومت به خوردگی عرشه فولادی گالوانیزه بالا است، به همین دلیل با تماس با بتن مرطوب دچار خوردگی نمی‌شود. عرشه فولادی در کف یا سقف سازی ساختمان‌ها، برج‌ها، پل‌ها و سایر سازه های عمرانی کاربرد دارد. شکل زیر عرشه فولادی به کار برده شده در یک ساختمان را نشان می‌دهد.

جهت استعلام قیمت عرشه فولادی و خرید آن، کلیک کنید.

عرشه فولادی در ساختمان

تیرچه بلوک

در ساخت سقف سازه های بتنی از تیرچه بلوک استفاده می‌شود. تیرچه بلوک سه قسمت اصلی دارد:

1. تیرچه و اجزای آن
2. بلوک
3. بتن پوششی

استفاده از تیرچه بلوک به دلیل مزایایی از جمله صرفه جویی در مصرف بتن، صرفه جویی در آرماتورهای فولادی و کاهش خطا حین ساخت، کاربرد بسیار زیادی دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سقف تیرچه بلوک روی لینک کلیک کنید.

با توجه به عوامل محیطی، هزینه، طراحی سازه و موقعیت جغرافیایی نوع اسکلت مورد استفاده در سازه تعیین می‌شود. در شکل زیر معمول‌ترین نوع تیرچه بلوک دیده می‌شود:

شماتیک تیرچه بلوک

مقایسه تیرچه بلوک و عرشه فولادی

کاربرد این دو مقطع با توجه به نوع اسکلت ساختمان مشخص می‌گردند. تیرچه بلوک در اسکلت بتنی، در ساخت سقف طبقات کاربرد دارد. در صورتی که از اسکلت فلزی استفاده می‌کنید می‌توانید با تماس با کارشناسان آیرومارت از قیمت عرشه فولادی مطلع شوید.

جمع بندی

در این مقاله، در خصوص بیان تفاوت ساختمان فلزی و بتنی صحبت کردیم. از طرفی، نقش تیرچه بلوک و عرشه فولادی را مورد بررسی قرار دادیم. به طور کلی، استفاده از هر یک از انواع اسکلت فولادی وابسته به عوامل متعددی است. طراح و سازنده باید شرایط ساختمان را در نظر بگیرد و با علم به مزایا و معایب هر یک از انواع اسکلت ساختمانی، یکی از آن‌ها را انتخاب کند. در صورتی که شما به عنوان سازنده یا تامین‌کننده مصالح ساختمانی هستید، موظفید که بهترین مقاطع فولادی با بالاترین کیفیت را تهیه فرمایید.

بازرگانی فولاد آیرومارت، انواع مقاطع فولادی مورد نیاز در ساختمان سازی عرضه می‌کند. شما می‌توانید پس از استعلام قیمت میلگرد آجدار، قیمت روز تیرآهن و … را متناسب با بودجه خود خریداری فرمایید.