اسکلت فلزی یا بتنی | مقایسه قیمت، استحکام و مزایا

انتخاب میان اسکلت فلزی یا بتنی یکی از اساسی ترین تصمیمات در مرحله طراحی و اجرای پروژه های ساختمانی به شمار می رود. این انتخاب نه تنها بر ایمنی و پایداری سازه اثر می گذارد، بلکه روند پیشرفت کار، هزینه نهایی و حتی طرح معماری را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. هر یک از این دو سیستم سازه ای دارای ویژگی های فنی و اقتصادی خاصی هستند که مهندسان بر اساس نیاز پروژه، موقعیت جغرافیایی و بودجه در دسترس، یکی از آن ها را بر می گزینند.

تعریف اسکلت فلزی و اجزای تشکیل دهنده آن

اسکلت فلزی سازه ای است که مهندسان برای ساخت آن از مقاطع فولادی گوناگون استفاده می کنند. این سیستم شامل ستون ها، تیرآهن ها و بادبندها می شود که بارهای طبقات و فشارهای جانبی مانند باد و زلزله را به زمین منتقل می کنند. اتصالات در این نوع سازه معمولا به صورت جوشی، پیچی یا ترکیبی از این دو حالت انجام می شود. اجزای اصلی این اسکلت شامل موارد زیر است:

• ستون ها: این بخش ها بار سقف و طبقات را به فونداسیون می رسانند و اغلب از تیرآهن های I یا H شکل ساخته می شوند.
• تیرها: این قطعات به صورت افقی نصب می شوند و بار کف را به ستون ها منتقل می کنند.
• بادبندها: قطعات مورب یا ضربدری که مقاومت ساختمان را در برابر نیروهای جانبی افزایش می دهند.
• صفحه ستون: ورق های فولادی که بار ستون را به پی ساختمان منتقل می کنند.

استفاده از مقاطع پیش ساخته در کارخانه باعث می شود که دقت اجرای این سازه ها بسیار بالا باشد.

تعریف اسکلت بتنی و مراحل اجرای آن

اسکلت بتنی از ترکیب بتن و میلگردهای فولادی تشکیل می شود. در این سیستم، بتن فشار را تحمل می کند و میلگردها وظیفه مقابله با نیروهای کششی را بر عهده دارند. اجرای این سازه شامل سه مرحله اصلی قالب بندی، آرماتوربندی و بتن ریزی است.

مهندسان این قطعات را مستقیما در محل پروژه می سازند و پس از گیرش و سخت شدن بتن، سازه آماده تحمل بار می شود. این نوع اسکلت به دلیل دوام بالا و مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، در بسیاری از پروژه های عمرانی، پل ها و سدها کاربرد فراوان دارد.

تفاوت قیمت اسکلت فلزی یا بتنی و تحلیل اقتصادی

موضوع هزینه یکی از چالش برانگیزترین بخش ها در انتخاب نوع سازه است. تفاوت قیمت اسکلت فلزی یا بتنی به عوامل متعددی از جمله قیمت روز آهن، هزینه های حمل و نقل و دستمزد نیروی کار بستگی دارد. به طور کلی، قیمت فولاد ساختمانی به مراتب بیشتر از ترکیب بتن و میلگرد است. بنابراین، هزینه خرید مصالح اولیه در اسکلت فلزی بالاتر از اسکلت بتنی تمام می شود.

از طرف دیگر، تفاوت هزینه اسکلت فلزی و بتنی در نحوه پرداخت نیز خود را نشان می دهد. در سازه های فلزی، سازنده باید بخش بزرگی از سرمایه را در همان ابتدای کار برای خرید آهن آلات اختصاص دهد. اما در سازه های بتنی، هزینه ها به صورت مرحله ای و در طول زمان ساخت طبقات توزیع می شود که این موضوع برای بسیاری از کارفرمایان مزیت محسوب می شود. با این حال، سرعت بالای اجرای اسکلت فلزی باعث کاهش هزینه های بالاسری مانند اجاره تجهیزات و حقوق پرسنل می شود و زمان بازگشت سرمایه را سریع تر می کند.

مقایسه استحکام و مقاومت در برابر زلزله

عملکرد اسکلت فلزی یا بتنی در برابر زلزله به طراحی اصولی و اجرای دقیق ضوابط مهندسی بستگی دارد. فولاد ذاتا خاصیت انعطاف پذیری و شکل پذیری بالایی دارد. این ویژگی باعث می شود که سازه فلزی در زمان زلزله انرژی را جذب کرده و به جای شکستن، کمی خم شود. به همین دلیل، اسکلت فلزی معمولا در برابر نیروهای جانبی عملکرد مطلوبی از خود نشان می دهد.

در مقابل، بتن یک ماده ترد و شکننده است، اما میلگردهای درون آن قدرت کششی لازم را تامین می کنند. اگر مهندسان طراحی دقیقی انجام دهند، سازه بتنی نیز مقاومت بسیار خوبی در برابر زلزله خواهد داشت. البته وزن زیاد سازه بتنی باعث افزایش نیروی زلزله وارده به ساختمان می شود، در حالی که اسکلت فلزی به دلیل سبکی، نیروی کمتری را از زلزله دریافت می کند.

سرعت اجرا و محدودیت های زمانی

اگر سرعت اتمام پروژه اولویت اول باشد، اسکلت فلزی برنده این رقابت است. قطعات فلزی در کارخانه ساخته می شوند و در محل پروژه فقط عملیات مونتاژ و نصب صورت می گیرد. این فرآیند وابستگی کمی به شرایط جوی دارد و کار را با سرعت زیادی پیش می برد.

در مقابل، اجرای اسکلت بتنی زمان بر است. هر طبقه نیاز به زمان برای قالب بندی، آرماتوربندی، بتن ریزی و از همه مهم تر، زمان برای خشک شدن و رسیدن بتن به مقاومت نهایی دارد. به طور میانگین، اجرای هر سقف بتنی حدود ۱۰ روز بیشتر از سقف فلزی زمان می برد.

مقاومت در برابر آتش سوزی و حریق

یکی از نقاط ضعف فولاد، حساسیت آن به دمای بالا است. در صورت بروز آتش سوزی، ستون های فلزی در دمای حدود ۵۰۰ درجه سانتی گراد نیمی از مقاومت خود را از دست می دهند و تغییر شکل می دهند. برای رفع این مشکل، مجریان باید از پوشش های ضدحریق استفاده کنند که هزینه اضافی به پروژه تحمیل می کند.

اما بتن مقاومت ذاتی بسیار بالایی در برابر آتش دارد. این ماده حرارت را به کندی منتقل می کند و در زمان آتش سوزی از میلگردهای داخلی محافظت می نماید. به همین دلیل، ساختمان های بتنی در برابر حریق پایداری بیشتری دارند و ایمن تر هستند.

تاثیر شرایط جغرافیایی و اقلیمی

موقعیت مکانی پروژه نقش تعیین کننده ای در انتخاب نوع اسکلت دارد. در مناطق با رطوبت بالا مانند شهرهای ساحلی شمال و جنوب ایران، فولاد در معرض زنگ زدگی و خوردگی شدید قرار می گیرد. اگرچه می توان با رنگ آمیزی و پوشش های محافظ از آن مراقبت کرد، اما این کار هزینه نگهداری را افزایش می دهد. در چنین مناطقی، اسکلت بتنی به دلیل دوام بالاتر در برابر رطوبت، گزینه مناسب تری به شمار می رود.

در مقابل، در مناطقی که خاک حاوی یون های مهاجم مانند سولفات است، بتن ممکن است آسیب ببیند و باید تمهیدات خاصی برای محافظت از میلگردها در نظر گرفت.

انعطاف پذیری در طراحی معماری و فضای مفید

از دیدگاه معماری، اسکلت فلزی دست طراحان را بازتر می گذارد. ستون های فلزی ابعاد کوچک تری نسبت به ستون های بتنی دارند که این موضوع فضای مفید داخلی ساختمان را افزایش می دهد. همچنین امکان اجرای دهانه های بزرگ بدون ستون های میانی در اسکلت فلزی راحت تر و اقتصادی تر است. این ویژگی به خصوص در ساخت پارکینگ ها و تالارها اهمیت زیادی دارد.

در سازه های بتنی، با افزایش تعداد طبقات، ابعاد ستون ها در طبقات پایین بسیار بزرگ می شود که می تواند به طرح معماری آسیب بزند و فضای مفید را کاهش دهد.

طول عمر و ارزش بازیافت مصالح

عمر مفید هر دو سازه در صورت اجرای صحیح بسیار بالا است. سازه های بتنی با گذشت زمان افزایش مقاومت نسبی پیدا می کنند، اما فرآیندهایی مانند کربناته شدن می تواند دوام آن ها را در طولانی مدت تحت تاثیر قرار دهد. یکی از مزایای مهم اسکلت فلزی، ارزش اسقاطی بالای آن است.

در زمان تخریب ساختمان، مقاطع فولادی به راحتی بازیافت می شوند و بخش بزرگی از هزینه ها به مالک باز می گردد. در مقابل، تخریب سازه های بتنی دشوار است و بخش عمده آن به صورت نخاله ساختمانی باقی می ماند که بازیافت آن فرآیندی پیچیده و پرهزینه است.

جدول مقایسه نهایی ویژگی ها

ترکیب اسکلت بتنی و فلزی

در برخی پروژه های خاص، به ویژه ساختمان های بلندمرتبه، مهندسان از ترکیب هر دو سیستم استفاده می کنند. این روش اجازه می دهد تا از مزایای هر دو ماده بهره برداری شود. برای مثال، ممکن است طبقات پایین را با بتن برای تحمل فشار بیشتر و طبقات بالا را با اسکلت فلزی برای کاهش وزن کل سازه بسازند. همچنین استفاده از سقف های کامپوزیت که ترکیبی از تیرهای فولادی و دال بتنی است، نمونه موفقی از این هماهنگی به شمار می رود.

خرید مقاطع فولادی با کیفیت از شرکت فولاد موحد

انتخاب هر یک از انواع اسکلت فلزی یا بتنی نیازمند تامین مصالح ساختمانی با کیفیت و استاندارد است. شرکت فولاد موحد (صدرا پروفیل کاوه) با بیش از ۲۷ سال سابقه درخشان در صنعت فولاد ایران، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان و تامین کنندگان انواع مقاطع فولادی در کشور به شمار می رود. این شرکت انواع قوطی و لوله های پروفیل، تیرآهن، میلگرد، نبشی و ناودانی را با بالاترین استانداردهای داخلی و بین المللی تولید و به سراسر کشور ارسال می کند.

تخصص کادر فنی شرکت فولاد موحد در فرآیندهای تولید، تضمین کننده کیفیت نهایی پروژه های ساختمانی است. پیمانکاران و سازندگان محترم می توانند برای استعلام قیمت و دریافت مشاوره تخصصی جهت انتخاب بهترین مقاطع برای اسکلت های فلزی و بتنی، با واحد فروش این شرکت در تماس باشند و محصولات مورد نیاز خود را با اطمینان کامل از اصالت و استحکام تهیه نمایند. استفاده از محصولات استاندارد فولاد موحد، ایمنی و طول عمر سازه را در برابر حوادث طبیعی تضمین می کند.

سوالات پرتکرار