اسکلت بندی ساختمان چیست؟ + معرفی انواع اسکلت ساختمان

بدون شک اسکلت بندی ساختمان ها به چشمتان خورده است. اسکلت بندی ساختمان همان استراکچر و ساختار اولیه ساختمان می باشد که در سازه های در حال ساخت قابل مشاهده می باشد. همچنین اسکلت بندی های مختلفی در سازه های مختلف به کار می رود.

هر ساختمانی دارای اسکلت بندی است که با توجه به بودجه و مکان ساختمان ایجاد می شود. اسکلت بندی ساختمان، پایه و اساس یک ساختمان است. همانطور که می دانید آشنایی کامل با انواع آیین نامه ها و مقررات ملی ساختمان بخصوص با دانلود مبحث ۱۰، می تواند شما را در مسیر طراحی های سازه استاندارد و اصولی، به عنوان یک مهندس عمران پیش بیاندازد.

اگر ساختمان ها بر اساس نوع مصالح ساختمانی استفاده شده، دسته بندی شوند، دارای انواع اسکلت ساختمان می باشند مانند بتنی، فلزی و چوبی که به طور دقیقی به معرفی هر یک از آن ها خواهیم پرداخت.

اسکلت بندی ساختمان چیست؟

به اسکلت اغلب سازه های چند طبقه می گویند که شامل یک سیستمی از ستون ها، اتصالات و تیرهای اتصال می باشد که دیوار های خارجی ساختمان و کف آن ساختمان را نگه می دارد و وزن ساختمان را در تمام عرض سازه تقسیم می کند. یک مهندس عمران با دانش، تجربه و مهارت خود می تواند اسکلت بندی های اصولی از ساختمان را بسازد.

در اسکلت بندی ساختمان (Skeleton frame) از مواد متفاوتی مثل سنگ، خشت و حتی فولاد استفاده می شود. ساختار و سازه فلزی (فولادی) می تواند نسبت به دو نوع دیگر مقاومت بیشتری در برابر زلزله و سایر اتفاقات داشته باشد.

قاب اسکلت یا اسکلت بندی ساختمان برای اولین بار در اواخر قرن ۱۹ و شروع قرن ۲۰ میلادی بود که برای ساخت سریع تر پروژه های ساختمانی بزرگ و بخصوص انواع سازه های فلزی مورد استفاده قرار گرفت.

مراحل ساختمان سازی

زمانی که تصمیم به ساختمان سازی دارید باید مراحل زیر به ترتیب اجرا شوند تا در نهایت سازه ای محکم و استاندارد داشته باشید. مراحل ساختمان سازی به ترتیب عبارتند از:

• خاک برداری
• پیاده کردن نقشه فونداسیون
• اجرای بتن
• قالب بندی فونداسیون
• آرماتور بندی
• بتن ریزی پی
• اجرای اسکلت بندی
• اجرای سقف ها
• اجرای دیوار

انواع اسکلت ساختمان

یکی از مهم ترین قسمت های هر ساختمان، اسکلت بندی آن است. سازندگان ساختمان در ابتدای کار، با چالش بهترین نوع آن برای ساختمان رو به رو هستند. انتخاب انواع مناسب علاوه بر تأثیر در قیمت، باعث استحکام بیشتر ساختمان می شود. اسکلت بندی ساختمان در واقع تعیین کننده ساختار و استحکام سازه است. به طور کلی، انواع اسکلت ساختمان عبارت اند از:

• فلزی
• بتنی
• چوبی

هر یک از انواع ذکر شده دارای معایب و مزایایی می باشند که در ادامه در مورد آن ها صحبت خواهیم کرد.

اسکلت ساختمان فلزی

یکی از انواع اسکلت های ساختمانی، اسکلت فلزی ساختمان است که با پیشرفت تکنولوژی استفاده از این نوع در ساختمان سازی افزایش پیدا کرد. اسکلت ساختمان فلزی انواع مختلفی دارند و برای سازه های با ارتفاع متغیر بسیار مناسب و کاربردی می باشند. نوع فلزی از بتنی مقاوم تر است به همین دلیل در سازه هایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، از مدل فلزی استفاده می شود.

در کشور ما از بین انواع اسکلت های ساختمانی بیشتر از نوع فلزی و بتنی استفاده می کنند که هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند. این دو نوع در دنیا هم جز مهم ترین انواع سازه ساختمان هستند. تصمیم گیری درباره نوع آن بر عهده مهندس ساختمان است. در این میان وجود استحکام در اسکلت بندی ساختمان و رعایت مقاوم بودن در برابر زلزله از مهم ترین مواردی می باشد که باید به آن توجه شود. به همین دلیل می توانید برای دانلود استاندارد ۲۸۰۰ اقدام کنید تا دیگر مشکلی در این زمینه نداشته باشید.

او بر اساس عواملی مانند شرایط آب و هوایی محل ساختمان، عوامل اقتصادی، شرایط اجرا، کیفیت اجرا و درخواست کارفرما تصمیم می گیرد. انتخاب مدل از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا بعد از شروع عملیات تنها با تخریب اسکلت قبلی می توان در آن تغییر ایجاد کرد.

نام دیگر اسکلت فلزی، سازه فلزی یا فولادی است که از مجموعه ای از ورق فلزی یا نیم رخ های فولادی تشکیل شده است که با استفاده از اتصالات به یکدیگر متصل می شوند. از آن جایی که پیشرفت های بسیاری در روش تولید نیم رخ یا پروفیل های فولادی صورت گرفته است، این عوامل رفتار مناسبی در سازه از خود نشان می دهند. اتصالات متداول در سازه های فلزی عبارتند از:

• اتصالات جوشی
• سازه های فلزی پیچ و مهره ای
• پرچی

برای اتصال سازه فلزی از جوش و برای سقف های فلزی از همان تیرچه بلوک استفاده می شود. میلگرد، تیرآهن، قوطی پروفیل، نبشی و ناودانی از مهمترین مقاطع فولادی هستند که در ساختمان سازی از آن ها استفاده می شود. امروزه در اکثر اسکلت های فلزی از فولاد استفاده می شود طوری که گاهی به جای استفاده از عبارت اسکلت فلزی از فولادی استفاده می شود.

مزایای بسیار سازه فلزی باعث محبوبیت فراوان این مدل در میان معماران شده است. همچنین بهترین روش برای اجرای مدل فلزی، استفاده از اتصالات پیچ و مهره است. در کشورهای اروپایی به جز استفاده در سازه های با متراژ پایین، اجازه استفاده از اتصالات جوشی را نمی دهند، زیرا اتصالات جوشکاری، در مقایسه با پیچ و مهره، دارای مقاومت پایین تری هستند و ممکن است در برابر زمین لرزه دچار مشکل شوند و آسیب ببینند.

مزایای اسکلت فلزی ساختمان

از مهم ترین مزایای اسکلت ساختمان فلزی به شرح زیر است:

• وزن پایین: سازه فلزی در مقایسه با بتنی دارای وزن کمتری است و استفاده از آن وزن ساختمان را کاهش می دهد.
• مقاومت بالا در برابر کشش و فشار: اسکلت فلزی در مقایسه با مصالح بتنی مقاومت بالاتری دارند به همین دلیل از آن برای ساختمان های بلند و ساختمان هایی که در زمین های سست بنا می شوند استفاده می شود.
• کاربرد در ارتفاع زیاد: استفاده از این مدل برای ساختمان های طویل مناسب تر از سایر اسکلت بندی ها می باشد.
• ماندگاری بالا: ماندگاری فولاد بسیار بالا است و از ساختمان هایی که دارای سازه فولادی است به خوبی نگهداری می شود.
• استحکام بالا: این مدل ساختمان ها، در برابر انفجار مقاومت بالایی دارند.
• امکان توسعه سازه: اسکلت فلزی دارای قابلیت مقاوم سازی و تقویت پذیری می باشد در صورتی که به دلایل مختلفی مانند اشتباه در محاسبات، تغییر مقررات و یا اجرای نادرست آن از مقاومت مناسب برخوردار نشد، این امکان وجود دارد که آن را تقویت کرد و قسمت های جدیدی به آن اضافه کرد.
• سرعت نصب: نصب قطعات فلزی در مقایسه با قطعات بتنی سریع تر است و زمان کمتری صرف آن می شود.

از دیگر مزایای اسکلت فولادی اتصال چند قطعه به یکدیگر، امکان پیش ساخته کردن قطعات، اشغال فضای کمتر و هزینه کمتر است.

معایب اسکلت فلزی ساختمان

• ضعف در برابر حرارت: در صورتی که دمای اسکلت ساختمان به ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد، مقاومت فلز کاهش پیدا می کند و تعادل ساختمان به خطر می ‎افتد.
• خوردگی و زنگ زدگی فلزات: فولاد استفاده شده در سازه فلزی به مرور زمان دچار خوردگی و زنگ زدگی می شوند و از عمر این فلزات کاسته می شود.
• جوش نامناسب: اتصالات فولادی با استفاده از جوش صورت می گیرد. استفاده از جوش برای اتصالات، به دلایل مختلفی مانند قدیمی بودن ماشین آلات، عدم تخصص جوشکار، عدم کنترل دقیق مهندسین ناظر و سایر موارد ممکن است دارای خطا باشد و به صورت دقیق انجام نشود.
• تمایل قطعات فشاری به کمانش: به دلیل اینکه تعداد قطعات فلزی زیاد است و ابعاد آن ها کوچک است و تمایل به کمانش در این قطعات زیاد است.

استفاده از فولاد به عنوان یکی از انواع اسکلت ساختمانی از قرن ۲۰ شروع شد و در زمان جنگ جهانی دوم گسترش یافت. یک مهندس عمران باید بداند که چگونه با توجه به دانش و مهارت خود استفاده صحیحی از انواع مختلف سازه های ساختماتی و اسکلت آن ها به دست آورد. اگر تمایل دارید می توانید بیشتر با مهندسی عمران آشنا شوید و مقاله معرفی شغل مهندسی عمران را در رایان بوک بخوانید.

بعد از جنگ جهانی دوم تهیه فولاد راحت تر از قبل شده بود و قیمت فولاد کاهش یافت که این امر باعث شد بسیاری از طراحان از سازه فلزی برای ساخت ساختمان های مختلف استفاده کنند.

اسکلت ساختمان بتنی

اسکلت بتنی ساختمان یکی دیگر از انواع اسکلت ساختمان است که در تمامی تیرهای اصلی و ستون های ساختمان از بتن مسلح که ترکیب فولاد، ماسه، سیمان و شن می باشد، استفاده شده است. در پله، ستون و فونداسیون همچنین از آن استفاده می شود و برای ساخت یک سازه بتنی معمولا از بتن آرمه استفاده می کنند.

اگر در مراحل ساخت یک ساختمان در ستون ها، شاه تیرها و پی، بتن استفاده شده باشد آن ساختمان از اسکلت بندی بتنی برخوردار است. در ساختمان های با سازه بتنی، تمام تیرهای اصلی و دیوارهای برشی از بتن ساخته می شوند. صنعت بتن مانند تمامی موارد مربوط به ساختمان سازی، همواره در حال پیشرفت و افزایش کیفیت است که امروزه شاهد اجراهای متفاوت از این ماده در سازه های مختلف هستیم. به طور کلی استفاده از بتن در پل ها و سدها بسیار مرسوم است.

هر یک از انواع اسکلت ساختمانی دارای تفاوت ها و مقایسه هایی میان آنها می باشند که به طور مخصوص در مقاله ای به تفاوت و مقایسه سازه های فولادی و بتنی پرداخته ایم.

۱۳۰۰ سال قبل از میلاد، کاربردهایی از بتن در ساختمان ها و به کمک سنگ آهک سوخته مورد استفاده قرار می گرفت که با پوششی نازک و مرطوب پوشانده می شد.

مزایای اسکلت بتنی ساختمان

مهم ترین مزایای سازه بتنی عبارت اند از:

• قیمت پایین اجزای تشکیل دهنده بتن: تمام اجزای تشکیل دهنده بتن، مصالح بومی می باشند و قیمت پایینی دارند.
• قابلیت شکل دهی بالا بتن: بتن قابلیت شکل دهی بالایی دارد و یکی از مزایای بتن در مقایسه با فولاد همین امر است زیرا فولاد در کارخانه با شکل ها و مقاطع محدود تولید می شود.
• مقاومت بالای بتن در برابر آتش سوزی: بتن مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی دارد به همین دلیل در ساختمان هایی که باید ایمنی بالایی داشته باشند بسیار کاربردی است.
• مقاومت خوب در مقابل آب و رطوبت: بتن مقاومت خوبی در برابر آب و رطوبت دارد و در مناطقی که دارای رطوبت بالایی هستند، بسیار مناسب است.
• نیاز کمتر به نگهداری و محافظت: ساختمان های دارای اسکلت بتنی، در مقایسه با ساختمان های دارای سازه فلزی، نیاز کمتری به نگهداری و محافظت دارند.
• نیاز کمتر به نیروی متخصص و با مهارت: اجرای سازه های بتنی در مقایسه با سازه های فولادی و چوبی، نیاز کمتری به نیروی متخصص و با مهارت دارد.
• مقاومت بالا بتن: با گذشت زمان نه تنها مقاومت اولیه بتن کم نمی شود، بلکه محکم تر می شود و مقاومت آن افزایش پیدا می کند به همین دلیل مصالح بتنی عمر بسیار طولانی دارند.

معایب اسکلت ساختمان بتنی

• مقاومت کششی پایین
• انتقال گرما و سرما به داخل ساختمان
• وزن بالاتر نسبت به اسکلت فلزی
• تأثیرپذیری از شرایط آب و هوایی
• ضعف در برابر بارهای ناشی از انفجار

اسکلت چوبی ساختمان

یکی دیگر از انواع اسکلت بندی ساختمانی، نوع چوبی است که با توجه به شرایط آب و هوایی انجام می شود. در بسیاری از کشورها مانند آمریکای شمالی، شمال اروپا و استرالیا برای ساختمان های خود از سازه چوبی استفاده می کنند.

معمولا برای ساخت ساختمان های کوچک، از مدل چوبی استفاده می کنند زیرا ارزان قیمت، سبک و شکل پذیر است. البته باید به این نکته توجه کنید که نمونه چوبی مقاومت پایینی در برابر آتش سوزی و سایر بلایای طبیعی دارد.

به همین دلیل در گذشته بیشتر از این نوع اسکلت استفاده می شد اما امروزه استفاده کمتری دارد و بیشتر برای ساخت خانه در مناطق ویلایی استفاده می شود و ترجیح می دهند از دیگر انواع اسکلت بندی ساختمان استفاده کنند. از سازه چوبی در موارد زیر استفاده می شود:

• ساخت ساختمان های تفریحی
• ساختمان های کشاورزی
• محل نگهداری از قایق ها
• گاراژ کامیون ها
• اسطبل ها
• ساختمان های تجاری کم ارتفاع

در گذشته از روشی به نام اسکلت بندی چوبی بالونی استفاده می شد. امروزه این روش مورد استفاده قرار نمی گیرد، زیرا در آن از تیرهای چوبی بلند و پهنی استفاده می شد که معایبی را در بر داشتند. از معایب آن می توان به وزن زیاد، پایین آوردن تحمل وزن بنا، آتش زا بودن و دشوار بودن جا به جایی و حمل و نقل بود. امروزه در مکان هایی که از سازه چوبی استفاده می شود، از روش سکویی استفاده می کنند زیرا اجزای آن سبک تر، کوتاه تر و مقاومت بالایی دارند.

جمع بندی

در این مقاله در تلاش بودیم تا اطلاعات جامعی از اسکلت بندی ساختمان و انواع این اسکلت ها به خدمت شما ارائه کنیم تا بتوانید با سازه هایی مثل اسکلت چوبی، بتنی و فلزی آشنا شوید. پیشنهاد می کنیم برای اطلاعات بیشتر در زمینه انواع اسکلت های ساختمانی به سایت رایان بوک مراجعه کنید که دارای انواع کتب تخصصی در این زمینه است.

سوالات متداول

اسکلت های ساختمانی چه انواعی دارند؟

اسکلت های ساختمانی انواع مختلفی مثل چوبی، فلزی و بتنی دارند که در این مقاله به طور مفصل در ارتباط با مزایا و معایب هرکدام از سازه ها برایتان بیان شده است.

از اسکلت چوبی در چه مکان هایی استفاده می شود؟

ساخت ساختمان های تفریحی – ساختمان های کشاورزی – محل نگهداری از قایق ها و … که مکان های بیشتر را در مقاله می خوانید.