اسکلت بتنی به عنوان یکی از پر استفاده ترین اسکلت ها در ساختمان سازی به شمار می رود. امروزه بسیاری از ساختمان ها، برج ها و انواع سازه های بزرگ و کوچک با بتن ساخته می شوند. ما در این مقاله میخواهیم به تعریف این نوع اسکلت بپردازیم و مزایا و معایب آن را بررسی کنیم. با آرت نوو همراه باشید. آرت نوو مجری انواع پروژه های ساختمانی خدمات ساخت و اجرای اسکلت بتنی ، اسکلت فلزی و انواع پروژه‌های اجرایی را انجام می‌دهد. جهت اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
اسکلت بتنی چیست؟
اسکلت بتنی با نام سازه بتنی نیز معروف می باشد. این اسکلت یکی از متداول ترین سازه هایی است که از اتصال به هم پیوسته تیر ها و ستون ها تشکیل می گردد. از اسکلت بتنی برای ساخت پروژه های ساختمانی استفاده می شود و در قسمت های مختلف ساختمان مانند فونداسیون، پله ها، ستون و غیره کاربرد دارد.
همان طور که از نام اسکلت فلزی می توان متوجه شد مصالح اصلی مورد استفاده در این سازه بتن یا بتن آرمه می باشد. بتن آرمه ماده ای با استحکام بالا است که از ترکیب بتن و فولاد تولید می شود. ساختار بتن آرمه به گونه ای است که در برابر فشار و کشش از مقاومت بسیار بالایی برخوردار می باشد.
یکی از اصلی ترین مزیت های اسکلت بتنی مقاومت فشاری بالای آن خواهد بود و یکی از معایب این اسکلت مقاومت کششی پایین آن است. این ضعف از طریق میلگرد های تعبیه شده در اسکلت جبران می شود.
تاریخچه استفاده از بتن
اگر چه ایرانیان و رومانیان باستان از سیمان به عنوان یک ماده ساختمانی استفاده می کردند، اما سابقه استفاده از بتن مسلح و یا بتن آرمه به سال ۱۸۵۰ باز می گردد.
بتن آرمه توسط شخصی به نام جوزف مونیر فرانسوی اختراع شد که برای ساخت یک قایق بتنی از این ماده استفاده نمود.
این شخص توانست در سال ۱۸۶۷ ساخت حوضچه های و مخازن بتنی را به نام خود ثبت کند. پس از آن تا سال ۱۸۸۱ جوزف منیر توانست از بتن آرمه در ساخت لوله ها، پل های عابر پیاده و قوس ها استفاده کند و آن ها را نیز به نام خود ثبت نماید.
در سال ۱۸۷۵ فردی به نام ویلیام وارد اولین ساختمان را به وسیله بتن آرم در شهر نیویورک بنا کرد. با پیشرفت علم و تکنولوژی ساخت اسکلت های بتنی نیز با موفقیت های زیادی روبرو شد و اولین سازه بتنی در ایران و در شهر تهران بنا گردید.
مواد تشکیل دهنده بتن آرمه
همان طور که گفتیم یکی از اصلی ترین مصالح مورد استفاده در ساخت اسکلت های بتنی، بتن آرمه می باشد. مواد تشکیل دهنده بتن آرمه شامل موارد زیر می گردد.
- ماسه
- سیمان
- شن
- فولاد
- میلگرد ساده
- میلگرد آجدار
کاربرد اسکلت بتنی
با توجه به مزیت های اسکلت بتنی نسبت به اسکلت فلزی مانند هزینه پایین و سهولت در اجرا، معمولاً در ساخت سازه های شهری به وفور از آن استفاده می شود. برخی از مهمترین کاربرد های اسکلت بتنی عبارت است از:
ساخت پل، سد
ساخت دیوار های حائل
در ساخت ساختمان با کاربری های گوناگون همچون تجاری، مسکونی، اداری، کارخانه و کارگاه
استفاده از اسکلت بتنی در سازه هایی که برای نگهداری از آب بنا می شوند، همچون تانک های زیرزمینی
باند فرودگاه و سوله هواپیما
ساخت سازه ها در کنار دریا و مناطق ساحلی همچون اسکله و برج مراقبت
مزایا و معایب اسکلت بتنی
مهمترین مزایای اسکلت بتنی که سبب محبوبیت آن شده عبارت است از:
- تمامی مواد مورد استفاده در ساخت بتن به عنوان محصولات بومی به شمار می روند که قیمتی مقرون به صرفه دارند.
- قابلیت شکل پذیری بتن بسیار بالا می باشد. در واقع یکی از مزیت های اصلی بتن در مقایسه با فولاد آن است که فولاد در کارخانه و با مقاطع و اندازه های خاصی تولید می شود.
- مقاومت بالای بتن در برابر آتش سوزی یکی دیگر از مزیت های آن است.
- سازه هایی که دارای اسکلت بتنی هستند نسبت به سازه هایی که دارای اسکلت فلزی می باشند به مراقبت کمتری نیاز دارند.
- عمر مفید اسکلت بتنی بسیار بالاست و با گذشت زمان نه تنها از عمر آن کاسته نخواهد شد، بلکه سطح مقاومت آن بیشتر می شود.
- برای اجرای اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی به نیرو های متخصص کمتری نیاز می باشد.
- میزان انرژی مورد نیاز در ساخت سازه های بتنی ۴۵۰ تا ۷۵۰ کیلو وات بر ساعت است، در حالی که در اسکلت فلزی به ۸۰۰۰ کیلو وات ساعت انرژی در هر تن نیاز خواهید داشت.
- اسکلت بتنی همانند سایر مصالح علاوه بر داشتن مزایا از معایبی نیز برخوردار است. اصلی ترین معایب اسکلت های بتنی شامل موارد زیر می شود.
- وزن سازه های بتنی نسبت به سازه های فلزی بیشتر است
- تحمل نیروی کششی اسکلت های بتنی نسبت به اسکلت های فلزی کمتر می باشد.
- میزان پرتی مصالح در هنگام ساخت اسکلت های بتنی بیشتر است.
- در اسکلت های بتنی وجود سقف کاذب ضروری خواهد بود.
- اگر سازه های بتنی دچار آسیب شوند، امکان ترمیم بافت آن ها دشوار می باشد.
مراحل اجرای اسکلت بتنی ساختمان
آرماتوربندی:
وظیفه اصلی آرماتور در سازه های بتنی حمل نیرو های کششی می باشد.
قبل از بتن ریزی کف ساختمان باید آرماتوربندی انجام شود تا استحکام کششی بتن و مقاومت آن افزایش یابد.
خم کردن آرماتور:
آرماتور را می توان با استفاده از دست یا از طریق دستگاه های مخصوص خم کرد.
در صورتی که قطر آرماتور زیاد باشد وجود دستگاه های مکانیکی الزامی می شود. عملیات خم کردن آرماتور در هنگام سرد بودن آن انجام می گردد.
وصله کردن آرماتور:
با رسیدن به انتهای میلگرد می توانید از طریق یک آرماتور، میلگرد مورد نظر خود را به میلگردی دیگر متصل کنید.
به منظور وصل کردن آرماتور روش های مختلفی همچون وصله کردن پوششی، جوشی، مکانیکی و غیره وجود دارد.
قالب بندی:
وظیفه اصلی قالب ها نگه داشتن بتن های تازه است تا زمانی که بتن مقاومت لازم را به دست بیاورد.
زیر آن ها داربست هایی را قرار می دهند که به عنوان یک کمک کننده برای قالب ها محسوب می شوند. در پایان به وسیله سیم، قالب ها به لوله های داربست متصل خواهند شد.
سقف ها و تیر ها:
بر اساس نقشه ساختمان میلگرد ها جایگذاری می شوند. میلگرد های تقویتی در ابتدا و انتهای تیر ها قرار می گیرند تا با بار های وارد شده مقابله نمایند.
از طرفی نیز این میلگرد ها در وسط و پایین تیر ها به کار برده می شوند تا نیروی کششی وارد شده به تیر را تحمل کنند.
باز کردن قالب:
پس از دست یافتن بتن به گیرایی و مقاومت لازم، قالب ها باز می شوند.
شمع بندی و بتن ریزی:
معمولاً از شمع های چوبی و فلزی در شمع بندی استفاده می کنند.
پس از قالب بندی و شمع بندی فرآیند بتن ریزی آغاز می گردد.
توجه داشته باشید که قبل از بتن ریزی باید آرماتور ها و فضای بین آن ها را به طور کامل بررسی کنید.
ویبره کردن بتن:
پس از انجام عملیات بتن ریزی با استفاده از دستگاهی مخصوص به نام ویبراتور سطح بتن را مرتعش خواهند کرد.
از طریق این ارتعاش تمام گوشه های قالب از بتن پر شده و هیچ هوایی بین بتن ها باقی نمی ماند. در این مرحله فضا های خالی به طور کامل پر خواهند شد.
اجزای اسکلت بتنی
اجزای اسکلت بتنی شامل موارد زیر می شود.
دال بتنی: دال سطحی افقی می باشد که وظیفه اصلی آن پوشش ساختمان، خمش و تحمیل بار های عمودی خواهد بود.
در واقع دال وظیفه انتقال بار ها به تیر را بر عهده دارد. از آن جایی که دال از مماس اینرسی بالایی برخوردار می باشد، می تواند نیرو های ناشی از باد و زلزله را نیز تحمل کند.
دال ها در انواع نمونه های تخت، قارچی و مشبک وجود دارند. دال ها را بر اساس نوع عملکرد می توان در دو گروه یک طرفه و دو طرفه تقسیم کرد.
تیر ها: وظیفه اصلی تیر تحمل وزن خود و دال ها می باشد. در واقع وظیفه اصلی تیر بتنی، انتقال بار های مرده و زنده طبقات است.
تیر ها را می توان به دو گروه تقسیم کرد که شامل تیر های اصلی و ثانویه می شوند.
ستون ها: ستون یکی از عضو های عمودی ساختمان می باشد که وظیفه آن انتقال بار های فشاری از قسمت های بالایی همچون دال و تیر به قسمت های پایینی همچون کف و فونداسیون است.
فونداسیون: همان طور که می دانید پایین ترین قسمت ساختمان فونداسیون است که باید بار ساختمان را به زمین منتقل کند. بنابراین مقاومت فونداسیون رابطه مستقیمی با استحکام و ایستایی ساختمان دارد.
دیوار برشی: این دیوار معمولاً خارج از سازه ساخته می شود و در مهار کردن بار های جانبی همچون وزش باد و زلزله نقش مهمی دارد.
اسکلت بتنی پیش ساخته
اسکلت بتنی پیش ساخته همان طور که از نام آن مشخص است در محیطی خارج از محل اجرای پروژه ساخته می شود.
یکی از مزیت های اسکلت پیش ساخته آن است که مدت بهره‌برداری از پروژه و ساخت و ساز را کاهش می دهد.
با توجه به این که اسکلت های بتنی پیش ساخته زیر نظر مهندسان و طراحان متخصص در کارخانجات بزرگ تولید می شوند از کیفیت بالایی برخوردار هستند.
این اسکلت پیش ساخته علاوه بر داشتن مزایا از معایبی نیز برخوردار است. یکی از عیوب اصلی این محصول پایین بودن مقاومت کششی آن می باشد.
فرآیند ساخت اسکلت بتنی پیش ساخته بدین صورت است که ابتدا قالب آن طراحی می شود. در مرحله بعد مصالح مورد نیاز تهیه شده و آرماتوربندی انجام خواهد شد.
بتن ها درون قالب ریخته می شوند و سازه شکل می گیرد. در نهایت پس از خشک شدن قالب ها اسکلت بتنی پیش ساخته به بهره‌برداری رسیده و آماده نصب می‌شود.
مطالب بیشتر »