یکی از مهمترین بخش‌های هر سازه یا ساختمان، اسکلت بندی آن است. سازندگان ساختمان همواره در ابتدای کار با چالش انتخاب بهترین نوع اسکلت بندی برای ساختمانشان مواجه هستند. به طور کلی سه نوع اسکلت بندی داریم: فلزی، بتنی و چوبی؛ به طور معمول در سازه‌های شهری از دو مورد اول استفاده می شود.
انتخاب اسکلت بندی مناسب برای ساختمان علاوه بر تأثیرگذاری در قیمت تمام شده، موجب استحکام و دوام بیشتر ساختمان شده و به نوعی مبنایی برای تصمیمات بعدی است. در این مطلب تلاش شده است ضمن معرفی کامل انواع اسکلت بندی و مقایسه کردن آن‌ها، به شما کمک شود با شناخت کافی در رابطه با انتخاب اسکلت بندی تصمیم گیری کنید.
مراحل ساختمان سازی
هنگامی که تصمیم به ساختمان سازی گرفته شود، باید مراحل زیر به ترتیب اجرا شوند تا در پایان سازه‌ای مستحکم و استاندارد ساخته شود. مراحل ساختمان سازی به ترتیب عبارتند از:
- خاک برداری
- پیاده کردن نقشه فونداسیون
- اجرای بتن مگر
- قالب بندی فونداسیون
- آرماتوربندی
- بتن ریزی پی
- اجرای اسکلت بندی
- اجرای سقف‌ها
- اجرای دیوار
اسکلت بندی چیست؟
در واقع می توان گفت که اسکلت بندی ساختمان، تعیین کننده ساختار و استحکام آن می‌باشد. بدون وجود اسکلت، ساختمان‌ها در چند ثانیه به تپه‌هایی از خشت و خاک تبدیل خواهند شد. به طور کلی سه نوع اسکلت متداول برای ساختمان سازی داریم:
- فلزی
- بتنی
- چوبی
می‌توان گفت اسکلت بندی در ساختمان سازی به دو دسته سبک و سنگین تقسیم می‌شود که بر مبنای استحکام و وزن اسکلت هستند. اسکلت بندی سبک به اسکلت‌های فلزی و چوبی سبک و اسکلت بندی سنگین به اسکلت‌های بتنی و فلزی و چوبی سنگین طبقه‌بندی می‌شود. هرکدام از این نوع اسکلت بندی کاربردها، مزایا و معایبی دارد که در ادامه به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت و مزایا و معایب هرکدام را بیان خواهیم کرد.
بیشتر بخوانید:
اسکلت چوبی
تصمیم گیری در رابطه با انتخاب اسکلت بندی به شرایط آب و هوایی و جغرافیایی نیز بستگی دارد. به طوری که در کشورهای آمریکای شمالی، کشورهای شمال اروپا و کشور استرالیا اکثراً از اسکلت چوبی سبک استفاده می‌شود. استحکام اسکلت‌های سبک به واسطه حضور پنل‌های سفت (کامپوزیت تخته سه لا) درون آن‌ها است. این پنل‌ها تمام یا قسمتی از دیوارها را پوشش می‌دهند. در کشورهای یاد شده، معمولاً برای ساخت موارد زیر از اسکلت چوبی استفاده می شود:
- اسطبل‌ها
- ساختمان‌های تجاری کم ارتفاع و ساختمان‌های اقتصادی
- گاراژ کامیون‌ها
- ساختمان‌های کشاورزی
- محل نگهداری از قایق‌ها
- ساختمان‌های تفریحی
معمولاً برای ساختمان‌های کوچک، اسکلت‌های چوبی را به کار می‌برند؛ چرا که چوب ارزان قیمت، سبک و شکل پذیر است و برای حمل و نقل و یا ساختمان سازی با استفاده از آن به وسایل و تجهزات سنگین نیازی نیست. از معایب آن نیز می توان به استحکام پایین در برابر آتش سوزی، طوفان و بلایای طبیعی اشاره کرد و به همین دلیل در گذشته بیشتر از این نوع اسکلت استفاده می‌شد و هم اکنون استفاده کمتری دارد و بیشتر برای ساخت خانه در مناطق ویلایی یا خانه‌های یک طبقه استفاده می‌شود.
در گذشته از روشی به نام اسکلت بندی چوبی بالونی استفاده می‌شد. امروزه این روش مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، چرا که در آن از تیرهای چوبی بلند و پهنی استفاده می‌شد که معایبی را در بر داشتند. از میان این معایب می‌توان به وزن زیاد، پایین آوردن تحمل وزن بنا، آتش‌زا بودن و دشوار بودن جا به جایی و حمل و نقل اشاره کرد. در حال حاضر در جایی که قرار باشد از اسکلت چوبی استفاده شود، از روش سکویی استفاده می‌شود. چرا که اجزای تشکیل دهنده‌ی آن سبک تر، کوتاه‌تر و مقاوم‌تر هستند..
اسکلت فلزی
در کشور ما معمولاً اسکلت بندی فلزی و اسکلت بندی بتنی به کار گرفته می‌شود که هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند. این استاندارد سال‌هاست که برای ساخت سازه‌های شهری جا افتاده است و این دو نوع اسکلت‌بندی در دنیا هم جزو مهمترین انواع اسکلت ساختمان هستند.
تصمیم گیری درباره نوع اسکلت بندی ساختمان بر عهده مهندس محاسب است. او تصمیم‌گیری در این رابطه را بر پایه مواردی نظیر شرایط آب و هوایی محل ساختمان، عوامل اقتصادی، شرایط اجرا، کیفیت اجرا، شرایط فنی سازه و درخواست کارفرما انجام می‌دهد. انتخاب اسکلت بندی از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که پس از شروع عملیات ساختمان‌سازی، تنها با تخریب اسکلت قبلی می توان در آن تغییر ایجاد کرد. حال به معرفی این دو نوع اسکلت می‌پردازیم.
اسکلت فلزی، که آن را با نام سازه فلزی یا اسکلت فولادی هم می‌شناسند، از مجموعه‌ای از اعضای باربر ساخته شده از ورق فلزی یا نیم رخ های فولادی تشکیل شده است که به وسیله اتصالات به یکدیگر متصل شده‌اند. از آن جایی که پیشرفت‌های زیادی در روش تولید نیم‌رخ و یا به عبارتی پروفیل‌های فولادی صورت گرفته است، این عوامل اکثراً رفتار مطلوبی در سازه از خود بروز می‌دهند. مسأله‌ای که در این زمینه اهمیت دارد، نحوه رفتار اتصالاتی است که در ساخت عوامل مرکب از ورق و پروفیل به کار گرفته می‌شوند. اتصالات متداول در سازه‌های فلزی عبارتند از:
- اتصالات جوشی
- اتصالات سازه‌های فلزی پیچ و مهره‌ای
- اتصالات پرچی (که می‌توان گفت تقریباً در همه جا منسوخ شده است).
در حال حاضر در اکثر اسکلت‌های فلزی از فولاد استفاده شده است؛ به نحوی که خیلی اوقات به جای عبارت «اسکلت فلزی» از «اسکلت فولادی» استفاده می‌شود. مزایای بی شمار اسکلت فلزی باعث محبوبیت فراوان آن در میان معماران و مهندسان سازه شده است. اسکلت فلزی کیفیت ساخت را در ساختمان بالا می‌برد و از هدر رفتن مصالح جلوگیری می‌کند. بهترین روش برای اجرای اسکلت فلزی، استفاده از اتصالات پیچ و مهره است. در کشورهای اروپایی به جز در سازه‌هایی با متراژ و وزن پایین، اجازه‌ی استفاده از اتصالات جوشی داده نمی‌شود؛ چرا که اتصالات جوشکاری، در مقایسه با اتصالات پیچ و مهره، مقاومت پایین‌تری دارند و ممکن است در برابر زمین لرزه دچار مشکل شوند.
مزایای اسکلت بندی فلزی
- اسکلت فلزی در مقایسه با اسکلت بتنی سبک‌تر است، در نتیجه استفاده از آن وزن کلی ساختمان را کاهش می‌دهد.
- قطعات فلزی مقاومت بالایی دارند و در مقایسه با مصالح بتنی، نسبت مقاومت به وزن در آن ها بیشتر است؛ به همین علت از اسکلت فلزی ساختمان‌های مرتفع و ساختمان‌هایی که در زمین‌های سست بنا می‌شوند، کاربرد گسترده‌ای دارد.
- استفاده از اسکلت فلزی برای ساختمان‌ها و سازه‌های طویل مناسب‌تر از سایر اسکلت بندی‌ها است.
- دوام و ماندگاری فولاد بسیار بالا است. در صورتی که از ساختمان‌های دارای اسکلت فولادی به خوبی نگهداری شود، قابلیت بهره برداری درازمدتی خواهند داشت.
- ساختمان های دارای اسکلت فلزی، در برابر انفجار مقاوم‌تر هستند.
- اسکلت فلزی از امکان مقاوم سازی و قابلیت تقویت پذیری برخوردار است. در صورتی که به هر دلیلی، نظیر اشتباه در محاسبات، تغییر مقررات و یا اجرای نادرست اسکلت از مقاومت مناسب برخوردار نشد، می توان آن را تقویت کرده و یا حتی قسمت‌های جدیدی به آن افزود.
- نصب قطعات فلزی در مقایسه با قطعات بتنی سریع‌تر بوده و زمان کمتری صرف آن می‌شود.
در برابر لیست طولانیِ مزایای اسکلت بندی فلزی، این نوع اسکلت معایبی نیز دارد که از میان آن‌ها می‌توان به ضعف سازه در دمای زیاد و در هنگام آتش سوزی، خوردگیِ بالای فلز در مجاورت عوامل خارجی و جوی، تمایل قطعات تحت فشار به کمانش، شکست جوشکاری و هزینه اولیه بالا اشاره کرد.
اسکلت بندی بتنی
ساختمانی که در آن از اسکلت بندی بتنی استفاده شده باشد، سازه ای است که در ساخت آن بتن یا بتن آرمه (تشکیل شده از سیمان، ماسه، شن و فولاد به شکل میلگرد) به کار گرفته شده است. اگر در اجرای ساختمان و در ستون‌ها، شاه‌تیرها و پی، بتن به کار گرفته شده باشد، آن ساختمان از اسکلت بندی بتونی برخوردار است.
در ساختمان‌های با اسکلت بندی بتنی، تمامی تیرهای اصلی و دیوارهای برشی از بتن ساخته می‌شوند. در ساختمانی که اسکلت بندی بتنی دارد، قسمت‌های زیر از بتن ساخته می‌شوند:
- تیرهای اصلی
- تیرهای فرعی
- پی و فونداسیون
- پله
- دیوار برشی
- سقف
- ستون
بتن یک ماده چسبنده است که از فعل و انفعال سیمان‌های هیدرولیکی و آب ساخته می‌شود. صنعت بتن نیز همانند تمامی موارد دیگر مربوط به ساختمان سازی، همواره در حال پیشرفت و افزایش کیفیت است و روزانه شاهد اجراهای متفاوت از این ماده در سازه‌های مختلف هستیم. به طور خاص استفاده از بتن در پل‌ها و سدها مرسوم است.
- ۰۱/۰۲/۰۶