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

با توجه به رونق عمران و آبادانی در کشور و تعدد پروژه های عمرانی به منظور رفع نیازهای جمعیت روز افزون، مصالح ساختمانی در حجم بسیار بالایی به صورت روزانه مصر می شوند. از سالیان گذشته مصالح مورد استفاده در ساختمان سازی شامل بتن و فولاده بوده است. همواره این پرسش اساسی در ذهن طراحان و فعالان در صنعت ساختمان سازی وجود داشته است که بین اسکلت فولادی و بتنی کدام یک ارجحیت دارد. در این مقاله به بررسی 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 تاثیر گذار است.

اسکلت بتنی

در ساخت این نوع سازه‌ها از میلگرد برای مسلح کردن بتن استفاده می‌شود. برای ایجاد یک سازه بتنی ابتدا وبا طراحی و محاسبات خاصی بافته می‌شوند. از میلگرد در مسلح کردن پی ساختمان و ستون سازه استفاده می‌شود. پس از این دور بافت‌های میلگرد با قالب‌های فلزی یا چوبی محصور می‌شود، سپس عملیات بتن ریزی در قالب‌ها انجام می‌شود. معمولا از اسکلت بتنی در ساخت تونل، پل و ساختمان های کوچک استفاده می شود.

بتن ریزی در شبکه فولادی

مزایای اسکلت بتنی

• شکل پذیری میلگرد و امکان قالب گیری بتن در اشکال مختلف
• مقاومت در برابر آتش سوزی 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

معایب اسکلت بتنی

• زمان‌بر بودن آرماتور بندی و قالب بندی
• وزن بیشتر سازه نسبت به اسکلت فولادی
• دخیل بودن عوامل خارجی حین بتن ریزی که میتواند باعث ناهمگنی خواص بتن شود

ساخت بتن و بتن ریزی نیازمند دقت و مهارت بالا بوده و احتمال بروز خطا وجود دارد.

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

اسکلت فلزی

اجزای این سازه و اتصالات آن ها از مقاطع فولادی تشکیل شده اند. قیمت تیرآهن ، هاش، ورق و ستون جعبه ای که به عنوان مقاطع اصلی در ساختمان سازی هستند بر قیمت نهایی ساختمان اثرگذار است. اتصالات در سازه های فولادی توسط پیچ و مهره، پرچ یا جوشکاری انجام می شود.

مزایای اسکلت فلزی

• سرعت عمل بالاتر در اجرای پروژه اسکلت بندی
• یک پارچگی بیشتر اعضای سازه در مقایسه با اسکلت بتنی
• بالاتر بودن نسبت مقاومت به وزن فولاد در مقایسه بتن
• مصالح اسکلت فلزی از پیش تولید شده است و بر خلاف بتن در محل تولید نمی‌شود
• انعطاف پذیری بیشتر فولاد در مقایسه با بتن
• چقرمگی و شکل پذیری 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 اشغالی 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

در ادامه به بررسی پارامترهای مهم در هر پروژه عمرانی می‌پردازیم:

هزینه اجرای پروژه

هزینه و زمان ساخت معمولا دو فاکتور اصلی برای مجریان پروژه می‌باشد. به دلیل استفاده از مصالح فولادی هزینه اصلی در اجرای پروژه‌های بتنی و فلزی، هزینه مقاطع فولادی می‌باشد. بنابراین هزینه هر پروژه عمرانی متاثر از قیمت ورق ، میلگرد ، تیرآهن، هاش و سایر مقاطع مورد نیاز است اما به طور کلی می‌توان گفت هزینه پروژه اسکلت فلزی بیشتر از اسکلت بتنی می‌باشد.

مدت زمان اجرای پروژه

در پروژه‌های عظیم عمرانی پیاده سازی اسکلت فلزی سریع‌تر از اسکلت بتنی می‌باشد. در اجرایی پروژه فلزی تمام اسکلت اجرا می‌شود 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 می‌باشد.

مقاومت در برابر زلزله

در یک پروژه یکسان وزن اسکلت بتنی بیشتر از وزن اسکلت فلزی می‍‎باشد. به همین دلیل باور عمومی بر این است که مقاومت سازه بتنی بیشتر از سازه فلزی می‌باشد. در عمل اما این قیاس درست نمی‌‎باشد، و این موضوع کاملا بستگی به نوع طراحی سازه دارد. اما به طور کلی مقاومت هر دو نوع سازه در برابر زلزله بسیار خوب می‌باشد.

مقاومت در برابر آتش

فولاد با قرار گرفتن در معرض آتش و افزایش دما با کاهش مقاومت مکانیکی روبرو می‌شود. به همین دلیل در هنگام وقوع سوانح آتش سوزی مقاومت سازه بتنی بیشتر از اسکلت فلزی می‌باشد. 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 می‌باشد، به این معنا که پس از گذشت ۵۰ تا ۶۰ سال به علت وقوع خزش در سازه بتنی مقاومت و استحکام سازه کاهش پیدا ‌می کند. افت مقاومت در اسکلت فلزی به مراتب کمتر می‌باشد.

ارزش اِسقاط

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 به جا مانده از تخریب نکته‌ی حائز اهمیتی می‌باشد. در این زمینه ارزش اسکلت فلزی نسبت به سازه بتنی پس از تخریب بیشتر است.

دستمزد اجرا

میزان دستمزد یکی از عوامل بسیار مهم در هزینه تمام شده ساختمان می باشد. دستمزد اجرای اسکلت فلزی بر اساس وزن محاسبه می شود اما دستمزد قالب بندی اسکلت بتنی بر اساس متر مربع پرداخت می شود.

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 می باشد. هزینه تمام شده برای ساختمان با توجه به قیمت میلگرد ، تیرآهن و دیگر مقاطع مورد استفاده در ساختمان به همراه دستمزد نیروی انسانی محاسبه می شود.

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

سقف سازه ها در اسکلت بتنی از تیرچه بلوک ساخته می‌شود. تیرچه بلوک از بتن میلگرد زیگزاگ و بلوک سفالی یا سیمانی درست می‌شود. تیرچه بلوک معمولا در محل خود پروژه ساخته می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد. تیرچه بلوک در واقع در دو نوع تیرچه بلوک خرپایی و تیرچه بلوک پیش تنیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عرشه فولادی

از عرشه فولادی در اسکلت فلزی برای ساخت سقف سازه استفاده می شود. این محصول فولادی از رول فرمینگ ورق تولید می‌شود. رول فرمینگ به فرآیند نوردی گفته می‌شود که صرفا باعث تغییر هندسه ورق می‌شود بدون آن که ضخامت آن کاهش پیدا کند. 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 شده است:

شماتیک عرشه فولادی

معمولا از ورق گالوانیزه برای تولید عرشه فولادی استفاده می‌شود به همین دلیل عرشه فولادی گالوانیزه بیشترین کاربرد را دارد. عرشه فولادی گالوانیزه مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد، 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 می‌باشد.

با کلیک روی لینک عرشه فولادی چیست درباره این مقطع فولادی بیشتر بخوانید.

عرشه فولادی در ساختمان

تیرچه بلوک

در ساخت سقف سازه های بتنی از تیرچه بلوک استفاده می شود. تیرچه بلوک از سه قسمت اصلی تشکیل می شود:

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 می شود. در شکل زیر معمول ترین 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 می شود. در اسکلت بتنی از تیرچه بلوک در ساخت سقف طبقات استفاده می شود. در صورتی که از اسکلت فلزی استفاده می کنید می توانید با تماس با کارشناسان آیرومارت از قیمت عرشه فولادی مطلع شوید.