ساختمان بتنی بهتر است یا فولادی ؟

ساختمان اسکلت بتنی

ساختمانی که تیر و ستون های آن از بتن+آرماتور تشکیل شده باشد به ساختمان اسکلت بتنی معروف است. در مهندسی سازه ساختمان بتنی را سازه بتن‌آرمه نیز می نامند. دلیل این نام گذاری این است که در اسکلت بتنی هیچگاه بتن به تنهایی به کار نمی رود بلکه همیشه بتن همراه با آرماتور به کار می رود. چرا ؟ دلیل آن جبران مقاومت کششی پایین بتن است که با آرماتورهای فولادی جبران می شود.

ساختمان اسکلت بتنی

سازه فولادی یا ساختمان اسکلت فلزی

سازه فولادی هم ساختمانی است که اسکلت آن (یعنی تیر و ستون) از آهن آلات تشکیل شده باشد. البته به این نکته توجه داشته باشید که در همه ساختمان ها (حتی در ساختمان فولادی) فونداسیون بتنی است. یعنی همیشه در فونداسیون بتن + آرماتور داریم.

ساختمان اسکلت فلزی

اقتصادی : اختلاف هزینه ساخت ساختمان بتنی با فولادی ؟

این را همه می دانند که ساختمان بتنی ارزان تر از ساختمان فولادی است. اما اختلافشان چقدر است؟

در حال حاضر چیزی حدود ۲۰-۳۰ درصد اختلاف هزینه بین ساخت اسکلت (اجرای فونداسیون و ساخت تیر و ستون) وجود دارد. البته این مقدار با توجه به پلان هر ساختمان و منطقه و شهر متغیر است.

سازه فولادی سرعت اجرا بیشتر و بازگشت سرمایه زود‌تری دارد!

چون سازه بتنی طبقه طبقه اجرا می‌شود برای ساخت آن به زمان بیشتری نیاز دارید. بتن ماده ای است که ۲۸ روز طول می‌کشد تا به مقاومت خودش برسد در این مدت باید از بتن مراقبت کرد تا بتواند بعدا نقش مهم خود را ایفا کند. البته امروزه بتن هایی را میتوان تولید کرد که حتی در ۳ روز به مقاومت خود میرسند. ولی در حالت عادی اجرای هر طبقه سازه بتنی حداقل ۱ ماه طول می‌کشد.

اما در سازه فولادی کل اسکلت را به طور یکجا می‌سازند. علاوه بر این در ساختمان فولادی میتوان با اجرا سقف هایی مثل عرشه فولادی و کرومیت حتی چندین سقف را با هم نیز بتن ریزی کرد و کار را با سرعت بیشتری جلو برد!
 

سازه فولادی سرمایه اولیه زیادی میخواهد!

در ساختمان فلزی چون قرار است کل اسکلت یکجا اجرا شود بنابراین به سرمایه اولیه زیادی نیاز دارید. همان ابتدا باید تمام آهن آلات را خریداری کنید. همچنین هزینه ساخت تیر ورق و ستون ها در کارخانه ساخت اسکلت فلزی و همچنین اجرای اسکلت را نیز اضافه کنید.

اما سازه بتنی چون طبقه طبقه اجرا می‌شود بنابراین این فرصت را دارید که در چندین مرحله پول جور کنید.

موقعیت جغرافیایی

در شهرهای ساحلی چون رطوبت بالاست در طول زمان خوردگی فولاد را تهدید می کند. اگر دقت کرده باشید در این شهرها اغلب ساختمان ها بتنی هستند.

تاثیر اکیپ اجرایی در انتخاب سازه بتنی یا فولادی

در بعضی از شهرها مثل مشهد پیمانکاران اسکلت فلزی بیشترند ولی در اکثر شهرهای ایران مثل تهران-اصفهان-تبریز پیمانکاران اسکلت بتنی بیشتر هستند. اکیپ اجرایی حرفه ای تاثیر بسیار زیادی در مقاومت ساختمان دارد.

معماری

از نظر معماری چون اسکلت بتنی حجیم تر از اسکلت فولادی است ممکن است این ترس وجود داشته باشد که به معماری ما ضربه زیادی خورده می‌شود. اما اینطور نیست در اسکلت بتنی می‌توانیم دهانه های بلندتری را با هزینه کمتری ایجاد کرده و از تعداد ستون ها کم کنیم.

اجازه بدهید این موضوع را بیشتر توضیح بدهیم:

اگر ما در سازه فلزی از دهانه های بلند (حدود۱۰-۱۲ متر) استفاده کنیم سازه در هر مترمربع ۱۰ کیلوگرم سنگین تر می شود. یعنی در هر مترمربع ۱۰ کیلوگرم آهن بیشتری مصرف می‌شود. به عنوان مثال اگر قیمت ورق را کیلویی ۱۰ هزار‌‌تومان در‌نظر بگیریم پس در هر مترمربع شما ۱ میلیون تومان باید بیشتر خرج کنید. این در حالی است که اگر همین اتفاق در سازه بتنی بیفتد سازه شما مترمربعی ۳-۴ کیلوگرم سنگین تر می شود

مقاومت در برابر آتش سوزی

واضح است که بتن در برابر آتش سوزی مقاومت بیشتری به نسبت فولاد دارد. البته میتوان این عیب فولاد را با پاشیدن بتن بر روی ستون های فولادی رفع نمود. بنابراین سازه بتنی مقاومت بیشتری در برابر آتش سوزی دارد.

موارد حیاتی در اجرا سازه بتنی و فولادی

قالب بندی

قبل از بتن ریزی ستون های بتنی و دیوار های برشی و دیوارهای حائل در زیرزمین باید آنها را قالب بندی کرد. از آنجایی که دیواربرشی و دیوار حائل علاوه بر ساختمان بتنی در سازه فلزی هم میتواند وجود داشته باشد پس این مورد برای هر دو سازه مهم است. البته واضح است که چون حجم قالب بندی در سازه بتنی بیشتر است اهمیت این موضوع بیشتر نشان داده می شود.

آرماتور بندی

آرماتوربندی جزئیات زیادی دارد مخصوصا در ناحیه اتصال تیر به ستون بتنی که باید حتما با دقت انجام شود. گاها تراکم آرماتور آنقدر زیاد میشود که فقط یک آرماتور بند حرفه ای از عهده این کار بر می آید.

تصویر زیر آرماتورهای یک فونداسیون را قبل از بتن ریزی نشان می دهد. اجرای صحیح و قرار‌دادن آرماتور مطابق نقشه های سازه بسیار مهم است و جدی نگرفتن این مسئله مشکلات جبران ناپذیری را در آینده به همراه خواهد داشت. در تصویر زیر از آرماتورهای ستون که در داخل پی ادامه یافته می‌فهمیم که سازه تصویر زیر بتنی است.

جوشکاری و اتصالات

جوشکاری در اتصالات در سازه فولادی از اهمیت زیادی برخوردار است. در زلزله های گذشته اغلب خرابی ها در اسکلت فلزی از ناحیه اتصال بوده است. راه حل این ایراد این است که اغلب جوشکاری ها را در کارخانه انجام داده و جوشکاری های در محل ساختمان را به حداقل برسانیم. همین موضوع باعث افزایش بیشتر قیمت ساختمان فولادی می شود.