همه چیز درباره اسکلت بتنی | مزایا و معایب اجرای اسکلت بتنی

اسکلت بتنی یکی از نوع‌های پر استفاده اسکلت ساختمان و رقیب اصلی اسکلت فلزی است، این دو نوع اسکلت تفاوت های زیادی با یکدیگر دارند و انتخاب هر کدام از این نوع بستگی به عوامل متعددی دارد. در ادامه به بررسی کامل اسکلت بتنی، مزایا و معایب و نحوه اجرای آن میپردازیم.

اسکلت بتنی چیست؟

اسکلت بتنی یا همان سازه بتنی یکی از شکل های متداول سازه است که از اتصال ستون ها و تیرهای به هم پیوسته تشکیل شده است. از اسکلت بتنی در ساخت بسیاری از پروژه های ساختمانی استفاده می‌شود، این سازه در پله ها، ستون، فونداسیون و…استفاده می‌شود. همانطور که از اسم اسکلت بتنی پیدا است مصالح اصلی ساخت آن بتن(بتن آرمه) است، بتن آرمه در واقع ماده‌ای است که از ترکیب بتن و فولاد ساخته شده است تا بتواند هم در برابر کشش و هم در برابر فشار مقاوم باشد.

از مهم ترین مزیت های اسکلت بتنی مقاومت فشاری بالای آن هست و نقطه ضعف آن مقاومت کششی پایین است که این ضعف را با میلگردهای تعبیه شده جبران می‌کنند.
برای استعلام آنلاین قیمت بتون و خرید آن می‌توانید به سایت سیوان لند مراجعه کنید.

تاریخچه اسکلت بتنی

اگر چه که سیمان از دیرباز توسط ایرانیان و رومانیان باستان به عنوان یک ماده ساختمانی به کار گرفته شده است اما سابقه استفاده از بتن آرمه  (یا همان بتن مسلح) به سال 1850 بر می‌گردد که توسط جوزف لامبوت فرانسوی بود، برای ساخت یک قایق بتنی، با این حال معمولا اختراع بتن آرمه را به جوزف مونیر فرانسوی نسبت داده می‌شود، او در سال1867، ابداع ساخت حوضچه ها و مخازن بتنی مسلح به شبکه ای از سیم آهنی را برای خود ثبت نمود.
از آن به بعد مونیر تا سال 1881، موارد متعددی از کاربرد بتن مسلح را در ساخت لوله ها، صفحات و دال های مسطح، پل های عابر پیاده، قوس ها، ساختمان و اجزا رابط خطوط آهن به نام خود به ثبت رساند. با این وجود ویلیام وارد، نخستین ساختمان را به وسیله بتن آرمه در سال 1875 در نیویورک بنا کرد. پس از آن با پیشرفت های تکنولوژی، ساخت سازه‌های بتنی نیز پیشرفت شایانی داشت، همینطور لازم به ذکر است اولین سازه اسکلت بتنی ایران در تهران ساخته شد.

مواد تکشیل دهنده بتن آرمه

همانطور که پیش‌تر گفتیم از اصلی ترین مصالح برای ساخت اسکلت بتنی، بتن آرمه است.

• سیمان
• شن
• ماسه
• فولاد
• میلگرد ساده
• میلگرد آجدار

کاربرد اسکلت بتنی

اسکلت بتنی به علت داشتن مزیت های چون هزینه پایین تر و سهولت در ساخت نسبت به اسکلت فلزی کاربرد گسترده‌ای در ساخت سازه های شهری دارد که از جمله برخی از آن‌ها به صورت زیر است:

• پل ها، سدها و دیوارهای حائل.
• ساختمان های مسکونی، تجاری، کارگاه‌ها و کارخانه ها.
• سازه‌های مربوط به نگهداری آب مانند تانک های زیرزمینی.
• سوله‌های هواپیما، باند فرودگاه ها.
• ساخت سازه‌های مناطق ساحلی مانند دیوار ساحلی، برج های مراقبت و اسکله ها.

مزایا و معایب اسکلت بتنی

اسکلت بتنی هم مانند تمامی محصولات دیگر مزایا و معایبی دارد، تعداد از مهم ترین دلایل محبوبیت و معایب آن را در ادامه بررسی کردیم.

مزایا اسکلت بتنی:

• تمام اجزای تشکیل دهنده بتن، مصالح بومی محسوب می‌شوند و قیمت به صرفه ای دارد.
• بتن قابلیت شکل دهی بالایی دارد. یکی از مزایای بتن در مقایسه با فولاد همین امر است، زیرا فولاد در کارخانه و با شکل ها و مقاطع محدود تولید می‌شود.
• بتن مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی دارد.
• بتن مقاومت خوبی در برابر آتش سوزی دارد.
• ساختمان های اسکلت بتنی نسبت به ساختمان های اسکلت فلزی احتیاج به مراقبت و محافظت کمتری دارد.
• مصالح بتنی عمر مفید بالایی دارد و با گذر زمان نه تنها مقاومت اولیه بتن کم نمی‌شود بلکه محکم تر می‌شود.
• اجرای اسکلت بتنی نسب به اسکلت فلزی، نیاز به نیروی متخصص کم تری دارد.
• بهره وری انرژی در تولید بتن، برای ساخت بتن معمولی 450 تا 750 کیلو وات ساعت در تن انرژی لازم است اما برای ساخت سازه فلزی 8000 کیلو وات ساعت در تن انرژی نیاز است.

معایب اسکلت بتنی:

• وزن بالای سازه های بتنی نسب به سازه های فلزی.
• تحمل نیروی کششی در سازه های بتنی کم تر از سازه های فلزی است.
• میزان هدر رفت مصالح در ساخت اسکلت بتنی بیش تر می‌باشد.
• در سازه های اسکلت بتنی، نیاز به ساخت سقف کاذب است.
• در صورت بروز هر گونه آسیب دیدگی، امکان ترمیم بافت آن‌ها دشوار است.

اسکلت بتنی یا فلزی؟ کدام بهتر است؟

انتخاب اسکلت بتنی یا فلزی بستگی به پارمترهایی دارد که برای ساخت ساختمان برای شما اهمیت دارد، در مقاله ” اسکلت بتنی یا فلزی ” کامل تفاوت ها این دو سازه را باهم مقایسه کردیم و راجب آن توضیح داده ایم.

مراحل اجرا اسکلت بتنی

بشر از قرن 19 تا به حال در حال استفاده از بتن در صنعت ساخت و ساز است و در حال حاضر به دلیل داشتن مزیت های که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد، بیشتر هم گسترش یافته است و بعنوان یکی از مصالح پرطرفدار برای ساخت اسکلت ساختمان استفاده می‌شود.
مراحل ساخت اسکلت بتنی شامل موارد زیر است که به بررسی آنها میپردازیم:

آرماتوربندی

آماتور وظیفه حمل نیروهای کششی در سازه ها را دارند. به این ترتیب ما قبل از بتن ریزی کف، اقدام به آرماتوربندی می‌کنیم. با این کار می‌توانیم استحکام کششی بتن را افزایش داده و مقاومت آن را هم بالا ببریم.

خم کردن آرماتور

آرماتورها را هم می‌توان با دست و هم با استفاده از دستگاه های مخصوص خم کرد. برای قطرهای بیشتر حتما به یک دستگاه مکانیکی نیاز پیدا خواهید کرد. خم کردن آرماتور زمانی انجام می‌شود که آرماتور سرد باشد.

وصله کردن آرماتور

زمانی که به انتهای میلگرد می‌رسیم می توانیم با وصله کردن آرماتور میلگرد مورد نظر را به یک میلگرد دیگر متصل کنیم. برای وصله کردن آرماتور از روش هایی مانند وصله کردن پوششی، وصله کردن جوشی، وصله کردن مکانیکی و… استفاده می‌شود.

قالب بندی

این قالب ها وظیقه نگهداشت بتن های تازه را دارند تا زمانی که بتن مقاومت لازم را پیدا کند. زیر آن ها داربست هایی تعبیه می شود تا در این کار به قالب کمک کنند سپس با قالب را با استفاده از سیم به لوله های داربست متصل می‌کنیم.
برای اطلاعات بیشتر درباره قالب بتن می‌توانید به مقاله آن مراجعه کنید.

سقف ها و تیرها

با توجه به ابعادی که در نقشه مشخص شده است تعداد میلگردها جایگذاری می شوند. میلگردهای تقویتی باید در ابتدا و انتهای تیرها جای بگیرند تا با بارهای وارده مقابله کنند. همچنین از این میلگردها هم در وسط و هم در بخش پایینی تیرها استفاده می‌شود تا امکان تحمل نیروهای کششی برای تیر فراهم شود.

باز کردن قالب

زمانی که بتن مقاومت و گیرایی لازم را پیدا کرد، می توان قالب بتن ها را باز کرد.

شمع بندی و بتن ریزی

برای شمع بندی می‌توان هم از شمع های چوبی و هم از شمع های فلزی استفاده کرد. بعد از قالب بندی و شمع بندی باید عملیات بتن ریزی را انجام دهیم. قبل از بتن ریزی باید آرماتورها و فضای مورد نظر یک بار دیگر با دقت بررسی شود.

ویبره کردن بتن

بعد از بتن ریزی با دستگاهی به نام ویبراتور، سطح بتن را مرتعش می‌کنند تا آن را در تمام گوشه های قالب بفرستند و هیچ هوایی بین بتن قرار نگیرد. به این صورت فضاهای خالی به صورت کامل پر می‌شوند.

اجزای اسکلت بتنی

اجزای اسکلت بتنی که در ساخت آن از بتن استفاده میشود، شامل موارد زیر می‌باشد:

دال بتنی

دال یک سطح افقی است که وظیفه آن پوشش ساختمان و تحمل بارهای عمودی و خمش است. وظیفه دال انتقال بارها به تیر می‌باشد. همچنین به دلیل ممان اینرسی بالا می‌تواند، نیروهای باد و زلزله را حمل کنند. انواع دال ها عبارتند از دال تخت، قارچی و مشبک است که بر اساس عملکرد به دو دسته یک طرفه و دو طرفه تقسیم می‌شوند.

تیرها

تیرها اعضای باربر افقی در اسکلت بتنی هستند. آن ها بارهای دال و وزن خود را حمل می‌کنند. در واقع برای انتقال بارها(مرده و زنده) طبقات و سقف از تیر بتنی استفاده می‌شود.
تیر ها به دو دسته طبقه بندی می‌شوند:

• تیرهای اصلی | انتقال بارهای کف و تیرهای ثانویه به ستون ها
• تیرهای ثانویه | انتقال بارهای کف به تیرهای اصلی

ستون ها

ستون، یکی از عضو های اصلی و عمودی ساختمان است که وظیفه انتقال بارهای محوری فشاری از عضوهای بالایی (تیر و دال) به عضو های پایینی(تیر، کف یا فونداسیون) را برعهده دارد. به دلیل رفتار مشابه عضوهای فشاری، اکثر آن ها به عنوان ستون شناخته می‌شوند.

فونداسیون

فونداسیون در پایین ترین قسمت ساختمان قرار دارد و با توجه به اینکه بار ساختمان از طریق آن به زمین منتقل می‌شود، پس استح آن نقش مهمی در ایستایی و استحکام کل ساختمان دارد.
برای اطلاعات بیشتر درباره بتن ریزی می‌توانید به مقاله آن مراجعه کنید.

دیوار برشی

دیوار برشی در واقع یک دیوار مهاری است که به منظور کنترل بارهای جانبی در اثر ورزش باد های شدید و زمین لرزه بر روی ساختمان دارد. این دیوار معمولا در قسمت خارجی سازه تعبیه می‌شود.

اسکلت بتنی پیش ساخته

اسکلت بتنی پیش ساخته یکی از سازه هایی است که خارج از محل اجرای پروژه طراحی و ساخته می‌شود. یکی از مهم ترین مزیت این سازه ها، کوتاه بودن زمان بهره برداری از پروژه و زمان ساخت آن می‌باشد، همچنین با توجه به اینکه این سازه ها توسط مهندسین و کارشناسان مجرب و متخصص در کارخانه طراحی و تولید می‌شوند، کیفیت و مرغوبیت آنها بالا است. البته این نوع از سازه های بتنی معایبی هم دارند از جمله می توان به مقاومت کششی پایین آنها اشاره کرد.
اسکلت بتنی پیش ساخته در کارگاه ها یا کارخانه های تولید کننده طراحی و ساخته می‌شوند. در این روش ابتدا قالب سازه طراحی می‌شود. در مرحله بعدی مصالح تهیه شده و آرماتور بندی انجام می‌شود. سپس قالب گیری با بتن انجام شده و سازه شکل می‌گیرد. در نهایت پس از خشک شدن قالب ها، اسکلت بتنی پیش ساخته آماده بهره برداری و نصب است.

جمع بندی

اسکلت های بتنی یکی از متداول ترین اسکلیت هایی است که برای ساخت، ساختمان استفاده می‌شود. از مهم ترین دلایل محبوبیت این سازه بتنی طول عمر بالا، هزینه اجرای پایین، مقاومت و طول عمر بالا، نیاز به نیروی متخصص کمتر و…است.