کدام اسکلت ساختمانی بهتر است، بتنی یا فلزی؟

قبل از مهندسی مدرن و توانایی دستکاری بتن و فولاد، دنیای معماری شامل چوب، خشت، کاهگل و غارنشینی بود. ما راه زیادی را پیموده‌ایم تا در مسیر ساختمان‌سازی و اسکلت ساختمان پیشرفت کنیم. شهرهای امروزی سرشار از آسمان خراش‌های غول پیکر و زیبایی هستند که ما را متحیر می‌کنند. اما یک سوال مطرح است، ساختمان اسکلت فلزی انتخاب کنیم یا اسکلت بتنی؟ کدام ماده در دنیای امروز برتر است، بتن یا فولاد؟ هر دو مزایای بی‌شماری را ارائه می‌دهند. در مورد اینکه یکی بهتر است یا نه، پارتاک به شما این امکان را می‌دهد تا در پایان این مطلب تعیین کنید کدام مناسب‌تر است.

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی: بررسی سطح ایمنی

• بتن: تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که بتن ایمن‌تر است. زیرا شما می‌توانید در حین کار با اضافه کردن افزودنی‌های بتن همچون روان کننده بتن؛ استحکام و کارایی بتن را بهبود بخشید.
  هسته ساختمان (جایی که آسانسورها، پله‌ها و سیستم‌های برق قرار دارند) برای محافظت در صورت آتش‌سوزی یا حمله تروریستی در بتن به ضخامت ۲ فوت محصور می‌شود. بتن مسلح ریخته‌شده در محل، مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر انفجار یا ضربه ارائه می‌کند. علاوه بر این، می‌تواند دمای بسیار بالا ناشی از آتش سوزی را برای مدت طولانی بدون از دست دادن یکپارچگی ساختاری تحمل کند.
  حتی محصول نفوذگر بلورساز پودری موثرترین روش آب‌بندی و حفاظت شیمیایی و دائمی بتن را فراهم می‌سازد که برای آب‌بندی چاله‌های آسانسور و موارد دیگر کاربرد دارد.
  بتن برای رعایت قوانین دقیق آتش سوزی، نیازی به عملیات ضد حریق اضافی ندارد و در هنگام بلایای طبیعی و بلایای انسانی عملکرد خوبی دارد. به دلیل سنگینی، جرم و استحکام ذاتی بتن، ساختمان‌هایی که با بتن مسلح ریخته‌شده در محل ساخته می‌شوند، می‌توانند در برابر بادهایی با سرعت بیش از ۲۰۰ مایل در ساعت مقاومت کنند و حتی تحت تأثیر آوارهای پرنده نیز عملکرد خوبی داشته باشند.
  با طراحی، مهندسی و ساخت مناسب، سازه‌های به ظاهر صلب ساخته شده با بتن می‌توانند شکل‌پذیری بیشتری از خود نشان دهند که در مناطق مستعد فعالیت لرزه‌ای ضروری است. با این حال، طبق گفته انجمن سیمان پرتلند (PCA) مستقر در اسکوکی، عملکرد هر ساختمان در هنگام زلزله تا حد زیادی تابعی از طراحی است تا مواد مورد استفاده در ساخت و ساز می‌باشد.
• فلزی: در حالی که گزارش‌های اخیر منتشر شده توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری کاهش یکپارچگی ساختاری فلزی و فولاد را عامل ریزش برج‌های WTC می‌دانند، آتش‌سوزی‌ها مقصر هستند. کارشناسان اذعان دارند که فولاد با قرار گرفتن در معرض دمای بسیار بالا می‌تواند نرم و ذوب شود.
  با این حال، با افزودن حفاظت غیرفعال در برابر آتش، مانند عایق ضدحریق، ساختمان‌های ساخته شده از فولاد سازه‌ای می‌توانند دماهای بالاتری را حفظ کنند و بنابراین ایمنی بیشتری را ایجاد کنند.
  تحقیقات نشان می‌دهند که افزونگی ذاتی قاب‌های فولادی از فروپاشی سازه جلوگیری می‌کند. جان پی کراس، معاون بازاریابی، مؤسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا، شیکاگو، توضیح می‌دهد: «ما ساختارهای زیادی را می‌بینیم که با در نظر گرفتن فروپاشی تدریجی برای شرایط انفجار ساخته شده‌اند که به طور بسیار موثر و اقتصادی در فولاد طراحی شده‌اند.»
  استحکام و شکل‌پذیری فولاد، همراه با مهندسی و طراحی جامد، آن را به انتخابی مطمئن در مناطق لرزه‌خیز تبدیل کرده است. لری ویلیامز، مستقر در واشنگتن، می‌گوید: «قاب‌های فولادی تحت بارهای زیاد (باد) بسیار خوب عمل می‌کنند زیرا انعطاف‌پذیر هستند، به این معنی که توانایی خم شدن بدون شکستگی را دارد و می‌تواند چنین انرژی را جذب کند.»

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی: بررسی میزان هزینه

• بتن: درست است، قیمت مصالح ساختمانی افزایش یافته است. با این حال، هزینه بتن آماده نسبتا ثابت باقی می‌ماند و به گفته اد آلسامسام، مدیر ساختمان‌ها و سازه‌های ویژه PCA، حتی افزایش فولاد نیز تأثیر حداقلی بر پروژه‌های ساختمان‌های بتن آرمه داشته است. او می‌گوید: «قیمت‌های بتن با وجود نوسانات و افزایش قابل‌توجه در قیمت‌های سایر مصالح ساختمانی بسیار ثابت باقی می‌ماند.»
  در حالی که ساخت و ساز بتنی در محل می‌تواند در اوایل پروژه گران‌تر باشد، بازگشت سرمایه به دست آمده می‌تواند تفاوت هزینه را کاهش دهد.
  شرکت‌های بیمه مزایای ساختمان اداری بتن آرمه ریخته‌شده را می‌شناسند، زیرا مزایای ذکر شده (افزایش ایمنی و یکپارچگی ساختاری) باعث کاهش مسئولیت آن‌ها می‌شود. شرکت‌های بیمه همچنین گزارش می‌دهند که مالکان و توسعه‌دهندگان برج‌های اداری کلاس A با اسکلت بتن آرمه ریخته‌شده در محل، با هسته بتنی و پله‌های خروجی گسترده‌تر، سالانه ۲۵ درصد در هزینه بیمه اموال صرفه‌جویی می‌کنند.
• فلز و فولاد: خبر مهم درباره اسکلت فزی بهتر است یا بتنی؛ قیمت فولاد است و در حالی که فولاد سازه از نوامبر ۲۰۰۳ افزایش ۵۰ درصدی را نسبت به قیمت کارخانه تجربه کرده است، کارشناسانی مانند کراس تاکید می‌کنند که فولاد سازه کمتر از ۲۰ درصد کل فولاد مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان را تشکیل می‌دهد.
  اگر به تأثیر کلی بر هزینه‌های پروژه نگاه کنید، در سال گذشته شاهد افزایش حداقل حدود ۱۰ درصدی هزینه‌های پروژه در نتیجه افزایش انواع مصالح ساختمانی بوده‌ایم. کراس توضیح می‌دهد که افزایش هزینه سیستم قاب سازه کمتر از ۲ درصد از افزایش ۱۰ درصدی هزینه‌های پروژه را نشان می‌دهد.
  کراس می‌گوید، علی‌رغم آنچه برخی از کارشناسان بتن می‌گویند، اگر فکر می‌کردید با انتخاب بتن از افزایش قیمت فولاد فرار می‌کنید، دوباره تجدید نظر کنید. او می‌افزاید: «هزینه‌های یک سیستم اسکلت بتنی تقریبا معادل هزینه‌های یک سیستم اسکلت فلزی افزایش یافته است». برای بدست آوردن قرائت دقیق در مورد اینکه کدام ماده مقرون به صرفه است، قیمت‌های فعلی اسکلت فولادی و بتنی را بر اساس پروژه به پروژه تجزیه و تحلیل کنید.

مطالعه این مطلب را از دست ندهید: فونداسیون چیست: مراحل اجرای فونداسیون و نکات طلایی

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی: بررسی میزان در دسترس بودن مواد

• بتن: در برخی زمان‌های سال شاهد کمبود سیمان بوده‌ایم. این ماده اولیه اتصال دهنده مورد استفاده در بتن هاست. زلزله‌ها و سطوح غیرمعمول فعالیت‌های ساخت‌وساز منجر به تقاضای بیشتر و عرضه کوتاه‌تر شد.
  بر اساس تحقیقات، عوامل دیگری که به کمبود کمک می‌کند، نرخ حمل و نقل و در دسترس بودن محدود است. از آنجایی که سیمان وارداتی مکمل منابع داخلی است، نرخ‌های حمل و نقل سرسام‌آور و حمل و نقل محدود بار منجر به هزینه‌های بالاتر و عرضه غیرقابل اعتماد شده است.
  علیرغم عرضه کم سیمان در برخی از مناطق کشور، تأثیرات آن بر شرکت‌ها، سازندگان یا پیمانکاران کوچک‌تر بوده است. توسعه دهندگان از ساختمان‌های اسکلت بتنی در هر بخش ساختمانی استفاده می‌کنند و برای قیمت‌گذاری پایدار و در دسترس بودن در منطقه روی بتن حساب می‌کنند. شرکت‌های سیمان به سرعت در حال گسترش هستند و انتظار می‌رود ظرفیت داخلی تا سال‌های آینده افزایش یابد.
• فلز و فولاد: در دسترس بودن فولاد اخیرا موضوع بیش از چند مورد گفتگو بوده است که تقصیر را متوجه فعالیت‌های ساخت و ساز در حال گسترش در کشورهای همسایه می‌دانند. با این حال، کارشناسان صنعت فولاد مشتاق هستند این افسانه را از بین ببرند که به سادگی فولاد کافی برای دور زدن وجود ندارد.
  در طول سال گذشته، درک نادرست زیادی از نظر در دسترس بودن مواد وجود داشته است. هیچ کمبودی وجود ندارد. صنعت فولاد سازه‌ای ظرفیت تولید ۴۰ میلیون تن فولاد سازه‌ای در سال را دارد. به این معنی است که مطمئنا ظرفیت کافی برای پاسخگویی به هر گونه رشد در آینده قابل پیش بینی وجود دارد. فولاد سازه‌ای به راحتی در دسترس است.

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی: بررسی برنامه ریزی ساخت و ساز

• بتن: ضرب المثل قدیمی «هر چقدر پول بدهی آش میخوری» هرگز به اندازه زمانی صادق نبود که در مورد برنامه‌های ساخت و ساز صحبت می‌شود. به گفته کارشناسان، «ساختمان‌های با بتن تقریبا همیشه می‌توانند سریع‌تر ساخته شوند. در مقایسه با فولاد ساختاری، گاهی اوقات دو برابر سریعتر است. غیر معمول نیست که ساختمان‌های بتن آرمه ریخته‌گری در محل یک طبقه یک روز در میان بالا می‌روند. توسعه‌دهندگان می‌توانند کارها را سریع‌تر به پایان برسانند، سود کسب کنند، سرمایه را جبران کنند و به پروژه بعدی بروند.»
  هر چه ساختمان سریعتر تکمیل شود، مالک زودتر می‌تواند اجازه سکونت را بدهد و شروع به جمع آوری درآمد از مستاجران کند.
• فولاد: در حالی که به نظر می‌رسد چرخه ۲ روزه بتن به آن مزیت غیرقابل استدلالی می‌دهد، فولاد فواید ساخت و ساز زیادی را به خود اختصاص می‌دهد. کراس می‌گوید: «ما معتقدیم سیستم‌های اسکلت فلزی سازه‌ای راه آینده هستند. ما معتقدیم که آن‌ها به یک برنامه تسریع شده منجر می‌شوند. ما همچنین معتقدیم که کیفیت به دلیل ساخت خارج از محل افزایش می‌یابد و فرصت‌های بهره‌وری که در ساخت‌وساز وجود دارد را می‌توان در ساخت خارج از محل با کاهش زمان واقعی در محل و ساخت و ساز در محل به بهترین شکل مورد توجه قرار داد.»
  پیشرفت‌ها در مدل‌سازی اطلاعات ساختمان، طراحی، جزئیات و ساخت فولاد را ادغام کرده‌اند که منجر به یک فرآیند تسریع شده است. برنامه‌های طراحی و بسته‌های CAD می‌توانند اطلاعات را از طریق یک پایگاه داده خنثی CIS/2 به عنوان یک مدل سه بعدی به جزئیات و برنامه‌های ساخت طبقه فروشگاه منتقل کنند.
  کراس از پیشرفت در قابلیت همکاری می‌گوید: «این به معنای واقعی کلمه، بخش فولادی برنامه پروژه‌ها را ۴۰ یا ۵۰ درصد فشرده می‌کند. این بهره وری موقعیت فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی قابل دوام هم در حال حاضر و هم در آینده افزایش می‌دهد.»

مطالعه این مطلب را از دست ندهید: چگونه ابزار مناسبی برای تخریب بتن انتخاب کنیم؟

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی: بررسی امکانات طراحی

• بتن: ساختمان‌های بتنی در همه جا شکل می‌گیرند و شکل‌های بسیار متفاوتی دارند. جروسا می‌گوید: «به یاد داشته باشید، بتن به دنبال فرم است. شما می‌توانید هر چیزی را از بتن شکل دهید. به همین دلیل است که ساختمان‌های مختلف به همان شکلی ساخته شدند که طراح در نظر گرفته است.»
  علاوه بر زیبایی‌شناسی منحصر به فرد به دست آمده با ساخت و ساز بتنی، این ساختمان‌ها برخی از مزایای فضایی بسیار واقعی را ارائه می‌دهند که می‌توانیم به این سوال پاسخ داد که اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی. گروسا توضیح می‌دهد: «توسعه‌دهندگان دولتی و خصوصی نیز باید بدانند که استفاده از بتن آرمه ریخته‌شده در محل برای قاب‌بندی یک ساختمان اداری بلند، به دلیل ارتفاع کمتر از طبقه به طبقه، فضای قابل اجاره بیشتری را به همراه خواهد داشت.»
  با مهندسی مناسب و مصالح مرغوب همچون گروت سیمانی؛ ساختمان‌های بتنی نیز می‌توانند صفحات کف بدون وقفه را ارائه دهند.
• فولاد: فولاد دارای بالاترین نسبت استحکام به وزن در بین مواد ساختمانی است. و با روش‌های جدید ساخت و ساز، ساختمان‌های فولادی همچنان یک انتخاب محبوب برای توسعه دهندگان اداری و چند خانواده باقی مانده است. استفاده از دال تیر، خرپا پلکانی و ساخت تیرهای قلعه‌ای باعث می‌شود ارتفاع تا کف کمتر از آنچه که معمولا در ساختمان‌های فولادی سازه‌ای انتظار می‌رود، وجود داشته باشد.
  به دنبال دهانه‌های طولانی فضای خالی از ستون هستید؟ فولاد این ویژگی را تحویل می‌دهد. فولاد می‌تواند دهانه‌های بسیار طولانی را در سازه‌ها و ردپای بسیار باز و بدون ستون‌های میانی انجام دهد. این یک ماده بسیار منعطف از نظر روش‌های مختلف برای رفع نیازهای طراحی است. اکنون بگویید، اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی؟

اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی : بررسی ملاحظات زیست محیطی

• بتن: بتن ماده‌ای است که اغلب به صورت محلی تهیه می‌شود و بنابراین معمولا برای انتقال به محل‌های ساختمانی به حداقل انرژی نیاز دارد. میلگرد بتن اغلب از فولاد بازیافتی تولید می‌شود. در پایان عمر، بتن را می‌توان خرد و بازیافت کرد اما مواد بازیافتی را نمی‌توان برای بتن ساختمان‌های جدید استفاده کرد.
• فولاد: به گفته نشریه بریتانیایی بیلدینگ، ۸۵ درصد فولاد بازیافت می‌شود، فرآیندی که با استفاده از آهنربا در فرآیند مرتب‌سازی فولاد آسان‌تر می‌شود. فولاد جدید ساخته شده از فولاد قراضه حدود یک سوم انرژی لازم برای فولاد از مواد اولیه را مصرف می‌کند. ساخت فولاد در فاصله قابل توجهی از محل ساختمان انجام می‌شود و انرژی مورد نیاز برای حمل و نقل را افزایش می‌دهد.
  اگر تصمیم نگرفته‌اید که اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی؛ نگران نباشید. آموزش شما در مورد ساختمان‌های بتنی تازه شروع شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر، با مشاوران ما درباره محصولات شیمیایی ساختمان تماس بگیرید.