در واقع اسکلت‌بندی ساختمان تعیین کننده ساختار و استحکام آن است. همچنین پایداری ساختمان را در برابر نیروهای جانبی مثل زلزله بر عهده اسکلت ساختمان است. در این متن سعی داریم عوامل تاثیرگذار در انتخاب اسکلت مناسب را بیان کنیم تا شما بتوانید تصمیم بگیرید کدام نوع اسکلت برای ساختمان شما مناسب است. تقسیم‌بندی اسکلت ساختمانی با نوع مصالحی که در آن به کار می‌رود، انجام می‌شود. اسکلت فلزی، اسکلت بتنی و اسکلت خشتی و گلی از جمله متداول‌ترین انواع اسکلت‌ها در ساختمان‌های ایران هستند. هرکدام از این اسکلت‌های نام برده شده، در مناطق یا شهرهای خاصی کاربرد دارند؛ اما اگر بخواهیم بهترین اسکلت ساختمان را از نظر مقاومت مشخص کنیم از میان اسکلت فلزی یا اسکلت فولادی است.
سازه یا ساختمان اسکلت فلزی
در زمان‌های گذشته از چدن برای ساخت انواع اسکلت فلزی در ساختمان‌ها استفاده می‌شد؛ اما به مرور زمان آهن چکش‌خوار جای چدن را گرفت. آهن چکش‌خوار باعث می‌شد تا وزن ساختمان یا سازه بسیار سنگین شود به همین دلیل در نهایت فولاد جای آن را در صنعت ساختمان‌سازی امروزی، گرفت.
استفاده از فولاد مزایای بسیار زیادی نسبت به بقیه انواع اسکلت‌ها دارد که در ادامه آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.
فولادی که برای ساختن اسکلت فلزی ساختمان‌ها به کار می‌رود، درصد کربن کمی دارد به همین دلیل گرمای کمی می‌بیند اما مقاومت بالایی دارد. این نوع اسکلت فولادی تحمل بار بسیار زیادی دارد. به خاطر این مسئله است که برای ساخت انواع سازه‌ها یا ساختمان‌ها با تعداد طبقات بالا مثل انواع برج‌ها و آسمان‌خراش‌ها از اسکلت فلزی استفاده می‌شود. اسکلت فلزی به دو نوع اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای و اسکلت فلزی جوشی تقسیم‌بندی می‌شود؛ در ادامه به توضیح این دو نوع خواهیم پراداخت.
اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای چیست؟
می‌توان اسکلت فلزی پیچ و مهره‌ای را، بهترین نوع اسکلت فلزی دانست. ستون‌های این نوع اسکلت، در کارگاه‌ها و یا کارخانه‌ها ساخته می‌شود و سپس به محل ساخت‌وساز ساختمان حمل شده و آن‌جا به وسیله پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند. چون تمام قطعات در کارخانه تحت ضوابط استاندارد و کنترل شدید ساخته می‌شوند، پس می‌توان گفت قابلیت اطمینان بالایی دارند. ساخت‌وساز ساختمان با این نوع اسکلت از بقیه اسکلت‌ها سریع‌تر است. چون فقط نیاز است قطعاتی که قبلا در کارگاه یا کارخانه تولید شده‌اند، به هم اتصال یابند. برای ساخت آسمان‌خراش‌ها از این نوع اسکلت استفاده می‌شود. چون هم به دقت زیاد و سرعت بالا نیازمند هستند و هم این که آسمان‌خراش‌ها باید مقاومت بالایی داشته باشند تا بتوانند وزن زیاد و شدت وزش باد در ارتفاعات را تحمل کنند.
اسکلت فلزی جوشی چیست؟
تمامی مراحل ساخت‌وساز اسکلت فلزی جوشی، در محل ساختن ساختمان یا هر سازه دیگر انجام می‌شود. ستون‌ها در محل ساخت‌وساز برش زده شده و در همان محل به یکدیگر جوش خورده و متصل می‌شوند. توصیه و تاکید می‌شود که حتما برای ساخت‌وساز با این نوع اسکلت از افراد با تجربه و یا متخصص استفاده شود؛ زیرا اگر قطعات خوب به هم جوش نخورند، عیب‌های زیادی بر ساختمان وارد شده و می‌تواند هم باعث خسارت مالی و هم حتی باعث خسارت جانی شود. معمولا از این نوع اسکلت برای ساختمان‌های کوچک با نقشه‌های ساده استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: ساختمان اسکلت فلزی چیست؟
همان طور که از اسم نوع اسکلت مشخص است، اسکلت بتنی سازه‌ای است که از «بتن آرمه» یعنی شن و ماسه، به همراه سیمان و پولاد (به شکل میلگرد ساده یا آجردار) یا بتن معمولی برای ساخت آن، استفاده می‌شود. در ساخت‌وسازهای امروزی و برای ساختن انواع پروژه‌های مهندسی، می‌توان از اسکلت بتنی استفاده کرد. عوامل زیادی مانند شرایط آب و هوایی، محل احداث سازه، میزان بودجه برای ساخت سازه، نوع ساختمان (یعنی ساختمان برای چه نوع کاربردی ساخته می‌شود) و عوامل فنی ساختمان در استفاده از این نوع اسکلت برای احداث ساختمان، تاثیرگذار است. از اسکلت بتنی برای ساخت و یا مقاوم‌سازی عوامل مختلفی مانند فونداسیون، ستون‌ها، پله‌ها، سقف، دیوار برشی یا تیرچه‌ها استفاده می‌شود. بتن یک ماده چسبناک است که از مخلوط سیمان‌های هیدرولیکی با آب ساخته می‌شود. از چندین قرن پیش تا به امروز، از بتن برای ساخت انواع سازه‌ها استفاده می‌شود؛ اما برای ساخت‌وسازهای امروزی و مدرن از «بتن آرمه» استفاده می‌شود.
تفاوت اسکلت فلزی با اسکلت بتنی در زمینه‌های مختلف
نکته مهم و جالبی در خصوص سازه‌های بتنی وجود دارد این است که از بتن به تنهایی نمی‌توان به عنوان یک مصالح سازه‌ای در ساخت و ساز ساختمان‌ها استفاده کرد و حتما باید در کنار بتن از فولاد نیز استفاده کرد. منظور از فولاد در سازه‌های بتنی، میلگردهایی هستند که در درون ستون‌ها، دیوارهای برشی، تیرها و همین‌طور فونداسیون و… کارگذاری می‌شوند. دلیل استفاده از فولاد این است که، هر چند بتن در مقابل نیروهای فشاری مقاومت بالا و مطلوبی دارد اما در برابر نیروهای کششی نمی‌تواند مقاومت مطلوب را از خود نشان دهد؛ به همین دلیل سریع ترک می‌خورد. پس برای جبران این ضعف در اسکلت‌های بتنی، از فولاد استفاده می‌شود تا بتواند مقاومت سازه و یا ساختمان را در برابر نیروهای وارده و کششی افزایش دهد.
با توجه به تفاوت‌های اصلی که در ادامه درباره این دونوع اسکل بیان کرده‌ایم، می‌توان تا حد زیادی تشخیص داد کدام یک برای ساختمان شما مناسب است:
- قطعات استفاده شده در اسکلت فلزی نسبتا استحکام بیشتری از بتن دارند.
- مقاومت سازه‌های اسکلت فلزی در برابر زلزله و فشارهای جانبی وارده، از ساختمان‌هایی با اسکلت بتنی بیشتر است. در هنگام وقوع زلزله به سازه‌های اسکلت بتنی فشار بیشتری وارد می‌شود. به عبارتی دیگر ضعف این نوع اسکلت در برابر زلزله زیاد است و امکان تخریب ساختمان وجود دارد.
- دوام فولاد به کار رفته شده در اسکلت فلزی از بتن بیشتر است.
- فضای پرتی یا فضای مرده در ساختمان‌هایی که با اسکلت بتنی احداث می‌شوند، بیشتر از اسکلت فلزی است.
- سرعت اجرا و احداث پروژه‌هایی با اسکلت بتنی بیشتر از اسکلت فلزی است.
- با وجود این که مصالح به کار رفته شده در اسکلت بتنی ترد و شکننده هستند اما شکل‌پذیری سازه‌هایی با اسکلت فلزی نیز می‌تواند از سازه‌های بتنی بیشتر باشد.
با وجود تمام تفاوت‌هایی که نام بردیم، باز هم استفاده از اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی برای ساختمان مد نظر شما به نظر کارفرما و نظر مهندسین ناظر و ساخت پروژه بستگی دارد.
کدام سازه در برابر آتش سوزی مقاوم‌تر است؟ اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی؟
مقاومت سازه‌های بتنی به طور کلی از سازه‌های فلزی بیشتر است. می‌توان سازه‌های فلزی را هم در برابر آتش سوزی مقاوم کرد اما این کار هزینه‌های زیادی را طلب می‌کند. در مقایسه برای بهتر و مقاوم‌تر بودن این دو نوع سازه، یعنی اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی، در برابر حریق و آتش‌سوزی عواملی مانند نقطه جغرافیایی، خوردگی و یا مصالح به کار رفته شده نیز تاثیر زیادی دارند؛ اما به طور کلی سازه‌ها و ساختمان‌هایی که پوشش ضعیفی دارند در برابر حریق و آتش سوزی نیز مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهند.
بیشتر بخوانید: مقاوم سازی ساختمان و سازه اسکلت فلزی در برابر حریق
از لحاظ اقتصادی کدام به صرفه‌تر است؟ اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی؟
به طور کلی اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی ارزان‌تر است زیرا فولاد نسبت به مصالح بتنی از قیمت بیشتری برخوردار است. مصالح ساخت اسکلت‌های بتنی در بازار به میزان زیادی وجود دارد درواقع مصالح بتنی در دسترس‌تر هستند. در حال حاضر اسکلت فلزی ۷۰ درصد گران‌تر از اسکلت بتنی است. اجرای اسکلت بتنی به طور کلی وابسته به تعداد سقف ، محل ، دسترسی و… وابسته است. مدت زمان عملیات اجرایی یعنی اجرا سازی اسکلت بتنی به نسبت اسکلت فلزی تقریبا ۳ برابر سریع‌تر است. قیمت فرآیند اجرا سازی و مصالح اسکلت بتنی و اسکلت فلزی با توجه به شرایط اقتصادی کشورمان ثابت نیست و ممکن است نسبت درصد قیمت اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی کم یا زیاد شود. همچنین باید این نکته را باید ذکر کنیم که اگر قصد تخریب ساختمان را بعدها بگیرید، قیمت ضایعات فولادی بسیار بیشتر از ضایعات اسکلت بتنی است.
ایران پروف؛ مشاور و مجری پوشش ضد حریق ایران پروف با بهره گیری از جمعی از مهندسین آتش زبده، آماده ارائه خدمات مشاوره و اجرای پوشش‌های ضد حریق است. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره زیر تماس حاصل فرمایید.