۰ تا ۱۱۰ اسکلت بتنی + مزایا و معایب سازه های بتنی
اسکلت بتنی (concrete skeleton)، همان‌طور که از اسمش مشخص است، بیش ترین مصالح مورد استفاده در آن، بتن است. در مقاله بتن چیست بطور کامل به این موضوع که بتن چیست و چه کاربردها و مزایا و معایبی دارد پرداخته ایم. انتخاب یکی از این دو نوع اسکلت‌ها به المان‌های متعددی بستگی دارد. امروزه در ساخت بسیاری از ساختمان ها از اسکلت بتنی بهره می‌برند؛ حتی امروزه در اکثر پروژه‌های ساختمانی مدرن از این اسکلت که به آن سازه بتنی گفته می‌شود، استفاده می‌کنند. همچنین محاسبه و رعایت اصول ذکر شده در مقررات ملی ساختمان با دانلود مبحث ۱۰ امکان پذیر و زمینه آشنایی برای شما فراهم می شود.
اسکلت بتنی دارای یک سری ویژگی‌ها و مزایا و معایبی است که آشنایی با آن‌ها نه‌تنها خالی از لطف نیست، بلکه می‌تواند بسیار کمک‌کننده باشد.
رایان بوک یکی از بزرگترین مراجعه خرید کتاب برای دانشجویان می باشد. برای مطالعه کتاب های سازه بتنی که در ارتباط با ساخت ساختمان می باشند، کافیست کلیک کنید.
سازه بتنی چیست؟
سازه های بتنی برای جلوگیری از ترک خوردن به هنگام استفاده، معمولا با میلگردهای فولادی تقویت می‌شود. می‌توان گفت که بخش بزرگی از زیرساخت‌های عمرانی را این سازه‌های بتنی تشکیل می‌دهند. همان‌طور که می‌دانید بتن ماده‌ای است که از مخلوط کردن ماسه، سیمان، آب و سنگ‌های کوچک با یکدیگر به‌دست می‌آید. شاید بتوان ادعا کرد که یکی از رایج‌ترین ماده ساخته شده توسط انسان، بتن است که در پل‌سازی، ستون، سد و جاده‌سازی، ساختمان‌سازی و… استفاده می‌شود.
سازه های بتنی نیازمند طراحی دقیق و منظم است تا در برابر انواع و اقسام مشکلات، دوام بیاورد و ایمنی افراد را حفظ کند. در این مسیر کتاب طراحی سازه های فولادی و بتنی می تواند یک راهنمای کامل برای مهندسین عمران باشد.
در سطح جهانی برای صنعت بتن پیش بینی می شود تا سال ۲۰۲۵ حدود ۶۰۰ میلیارد دلار سود بدست آید.
برای ساخت اسکلت بتنی معمولا از بتن مسلح (بتن آرمه) استفاده می‌کنند که از ماسه، شن، فولاد، سیمان و میلگرد تشکیل شده است. نکته قابل توجه این است که بدانید برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر حوادث احتمالی و بتن، از سازه بتنی بهره می‌برند؛ به عبارت دیگر، سازه بتنی بایستی در برابر بارهایی همچون بار ناشی از زلزله، بار باد، بار زنده و بار مرده‌ای که در طول زمان قرار است به آن وارد شود، مقاوم باشد. درواقع، مقاومت کششی بتن پایین بوده، اما به دلیل بالا بودن مقاومت فشاری (به دلیل استفاده از میلگرد)، از آن برای پروژه‌های متعددی استفاده می‌کنند.
استفاده از اسکلت بتنی چه مزایایی دارد؟
همان‌طور که در ابتدا هم اشاره کردیم، یکی از متداول‌ترین مصالح در صنعت ساخت‌وساز، بتن است که استفاده از آن مزایای بسیار زیادی دارد. در این قسمت سعی کردیم از بین تمام جوانب مثبت، به صورت جمع‌بندی شده به مزایای اسکلت بتنی اشاره کنیم:
- طول عمر بالای سازه بتنی
- پایین بودن هزینه نسبت به سازه‌های دیگر
- خاصیت شکل‌پذیری بالا در تمام پروژه‌ها
- مقاومت بالا در برابر حرارت و آتش (غیرقابل احتراق)
- برخورداری از مقاومت فشاری بالا در کنار مقاومت فشاری قابل‌قبول
- برخورداری از حساسیت کم نسبت به سازه فلزی
- مقاومت در برابر آب و رطوبت
- عدم نیاز به نیروهای اجرایی قوی با تخصص و مهارت بالا
- پایین بودن هزینه نگهداری
- پایین بودن میزان حساسیت
سازه های بتنی چه معایبی می تواند داشته باشد؟
طبیعی است که در کنار مزایای فراوان، استفاده از سازه بتنی با معایبی همراه باشد. یکی از مهم ترین معایبی که در کار ممکن است رخ دهد، کمکاری در استحکامات مربوط به زلزله است. برای آشنایی کامل با این اصول می توانید با دانلود استاندارد ۲۸۰۰ آشنایی خوبی در این زمینه پیدا کنید. البته معایبی که وجود دارد، خیلی کمتر از مزایای آن است. در زیر به معایب اسکلت بتنی اشاره کردیم:
- اولین و مهم‌ترین عیب آن، وزن بالای آن نسبت به سازه فلزی است.
- از نظر هدر رفت مصالح بالا می‌باشد.
- بالا بودن هزینه قالب برای ریخته گری بتن
- میزان تحمل پایین نیروی کششی
- نیاز به استفاده از عایق‌بندی برای صرفه جویی در میزان مصرف انرژی (به دلیل هدایت و عبور سرما و گرما به داخل ساختمان)
- دشوار بودن ترمیم بافت این سازه در زمان بروز هرگونه حوادث و آسیب‌دیدگی
- نیاز داشتن به ساخت سقف کاذب
در فرایندهای ساخت و تولید بتن، ۸ درصد از گازهای گلخانه ای جهان تولید می شود که باعث نگرانی های محیط زیستی شده است.
کاربردهای اسکلت بتنی
اسکلت بتنی کاربردهای وسیعی دارد که در این قسمت فقط به متدوال ترین کاربردهای آن‌ها اشاره کردیم:
- ساخت سد، پله، ستون و پل‌ها
- ساخت باند فرودگاه و سوله‌های هواپیما
- فونداسیون‌ها
- در استخرها و تانک‌های زیرزمینی
- ساخت اسکله‌ها و دیواره‌های ساحلی
- ساخت کارخانه‌های بزرگ
- ساخت کف، دیوار، سقف و تیرها
مراحل ساخت ساختمان با استفاده از سازه بتنی
برای ساخت اسکلت بتنی لازم است یک سری مراحل طی شود که در زیر به چگونگی آن اشاره کرده‌ایم:
گام اول
باید با استفاده از ماشین‌های مخصوص، عملیات تسطیح و خاک‌برداری صورت بگیرد تا سطح زمین آماده ساخت‌وساز شود. در گام بعدی بعد از قالب‌بندی و آرماتوربندی فونداسیون، بتن‌ریزی انجام می‌شود. به مدت هفت روز از بتن ریخته شده مراقبت می‌شود تا سپس قالب‌های فونداسیون باز شود.
گام دوم
نوبت به یکی از مهم‌ترین مرحله، یعنی آرماتوربندی ستون‌ها و سپس قالب‌بندی و بتن‌ریزی ستون‌ها می‌رسد. بعد از طی مراحل قبلی، نوبت به قالب‌بندی دیوار، بتن‌ریزی و سپس میلگرد گذاری سقف می‌رسد. در نهایت، نازک‌کاری و نماسازی انجام شده و کار به اتمام می‌رسد.
آیا می دانستید اولین سازه بتنی در قرن چهارم قبل از میلاد در جنوب سوریه و شمال لبنان ایجاد شد؟
اسکلت بتنی یا فلزی؟
به دلیل قابلیت ساخت ساختمان به دو صورت اسکلت بتنی و فلزی، ممکن است شما هم از آن دسته افرادی باشید که نمی‌دانید کدام یک از آن دو را انتخاب کنید. لازم به ذکر است که قبل از انتخاب، باید به مقایسه هر دو سازه پرداخته و سپس با در نظر گرفتن شرایط و نیاز خود، یکی از آن‌ها را انتخاب کنید. پس لازمه انتخاب روش درست، داشتن اطلاعات کافی در خصوص هر دو روش است. ازجمله مواردی که باید به هنگام بررسی و مقایسه سازه های فولادی و بتنی در نظر بگیرید، در زیر قابل مشاهده است:
- نوع و زمان اجرای پروژه
- مسائل مربوط به مالی و اقتصادی (هزینه ساخت)
- مسائل فنی
- در نظر گرفتن شرایط جوی محیط یا شرایط آب و هوایی
- میزان انعطاف پذیری
- و در نهایت از نظر وزن سازه
نحوه اجرای اسکلت بتنی در سازه
نحوه اجرای اسکلت بتنی که به مهندسین عمران وابسته است را می توانید با مطالعه و دانلود کتاب های مهندسی عمران با آن ها آشنا شوید. برای نحوه اجرا، طبق مراحل زیر پیش می‌رویم:
آرماتور بندی
شاید بتوان این مرحله را یکی از مهم‌ترین و حساس‌ترین مراحل در نظر گرفت؛ چراکه همه نیروهای کششی در سازه‌ها از طریق میلگردها تحمل می‌شود. برای افزایش مقاومت و استحکام کششی بتن، باید قبل از بتن‌ریزی اقدام به آرماتوربندی کنید.
خم کردن آرماتور
وقتی آرماتور سرد است، باید اقدام به بریدن آن با دستگاه‌های مخصوص و یا دست کرد. البته همه آرماتورها را نمی‌توان با دست خم کرد؛ فقط آرماتورهای تا قطر ۱۲ میلی‌متر قابلیت خم شدن با دست را دارند.
وصله کردن آرماتور
می‌توان از طریق روش‌هایی مثل وصله کردن جوشی، وصله کردن پوششی و… یک میلگرد را به میلگرد دیگر وصل کرد؛ اما تا حد امکان باید سعی شود که کمتر از وصالی استفاده کنیم تا ریزش آرماتور زیاد نباشد.
قالب بندی
معمولا از فلز و چوب برای ساخت قالب استفاده می‌کنند. باید توجه کنید که چوب در برابر رطوبت و آب تغییر شکل نداده و کاملا خشک باشد.
تیرها و سقف ها
استفاده از میلگرد در قسمت پایینی و وسط تیرها، برای افزایش قدرت تحمل تیر در برابر نیروهای کششی.
باز کردن قالب
زمانی که متوجه شدید دیگر بتن ها تغییر شکل نمی‌دهد و می‌تواند تنش‌ها را تحمل کند، می‌توانید قالب‌ها را باز کنید.
شمع بندی و بتن ریزی
معمولا از شمع‌های فلزی و چوبی برای شمع بندی استفاده می‌کنند. بعد از این مرحله نوبت به بتن‌ریزی می‌رسد.
ویبره کردن بتن
از ویبراتور برای مرتعش کردن سطح بتن و پر کردن فضاهای خالی استفاده می‌شود.
در قرن ۱۱ میلادی با توجه به افزایش ساخت کلیسا، تقاضا برای سازه های بتنی و مواد اولیه آن به شدت افزایش یافت.
اسکلت بتنی شامل چه اجزایی است؟
اسکلت بتنی از اجزای به هم پیوسته تشکیل شده است که باید در برابر بارها و وزن‌های مختلف مقاوم باشند. در زیر به بخش‌های اصلی سازه بتنی اشاره شده است:
دال
دال ها رایج‌ترین پوشش کف است که وظیفه تحمل خمش و بار عمودی و همچنین فشارهای ناشی از زلزله را برعهده دارد. در رابطه با ضخامت آن بهتر است بدانید که کوچک‌تر از دو بعد دیگر است.
ستون ها
یکی از اجزای به شدت مهم سازه‌ای که آسیب دیدن آن، موجب تخریب کل سازه می‌شود. درواقع، ستون‌ها از اجزای عمودی است که وظیفه تحمل بارهای وارده از سمت تیرها و ستون‌های بالایی و انتقال آن به فونداسیون را برعهده دارد.
تیرها
تیرها باربر افقی اسکلت بتنی است که وظیفه حمل وزن خود و بارهای دال را برعهده دارد. همچنین، بارهای زنده و مرده سقف و طبقات را به تیر بتنی و از آن‌جا به ستون انتقال می‌دهد.
دیوار برشی
دیوارهای برشی سه متر طول و ۴۰۰ میلی‌متر ضخامت دارند که به نوعی ستون است که به شکل دیوار دیده می‌شود. وظیفه مقاومت در برابر زلزله و باد را برعهده دارد.
فونداسیون
به احتمال قوی می‌دانید که فونداسیون به عنوان اولین قسمتی است که در ساخت سازه به‌کار می‌رود. وظیفه آن انتقال نیروهای ناشی از سازه به زمین می‌باشد.
نتیجه گیری
اسکلت بتنی یکی از متدوال ترین نوع اسکلت است که در ساخت ساختمان یا پروژه‌های مدرن به‌کار می‌رود. ازجمله ویژگی هایی که این اسکلت دارد، می‌توان به هزینه پایین اجرای آن، میزان طول عمر بالا، مقاوم در برابر آب و رطوبت اشاره کرد. در مطالب بالا نه‌تنها به مزایای سازه بتنی، بلکه به معایب آن که یکی از مهم‌ترین آن وزن بالا بود هم پی بردیم.
همان‌طور که پیش‌تر در رایان بوک گفتیم، اسکلت بتنی در ساخت انواع سوله‌ها، ساختمان‌های تجاری و مسکونی، ساخت پل و ستون‌ها و… کاربرد دارد. همچنین بررسی کردیم که برای انتخاب اسکلت فلزی یا بتنی باید چه شرایطی را مدنظر قرار بدهیم.
در ادامه به این موضوع هم اشاره کردیم که اجزای اسکلت بتنی شامل: تیر، دال، ستون، فونداسیون و دیوار برشی است. امیدواریم با خواندن مطالب بالا، اطلاعات مفیدی درباره سازه بتنی کسب کرده و مطالب مفید واقع شود. ممنون که تا انتهای مقاله همراه ما بودید.
سوالات متداول
بارز ترین ویژگی های اسکلت بتنی
ازجمله ویژگی‌هایی که این اسکلت دارد، می‌توان به هزینه پایین اجرای آن، میزان طول عمر بالا، مقاوم در برابر آب و رطوبت اشاره کرد.
سازه بتنی شامل چه اجزایی است؟
اسکلت بتنی شامل چه اجزایی مانند: دال، ستون، تیر و دیگر موارد می باشد.
