ساختمان بتنی یا فولادی، کدام یک بهتر است؟

ساختمان‌های مدرن در ابعاد بزرگ و سازه‌های بسیار مقاوم ساخته می‌شوند. حالا به ‌راحتی می‌توانیم با استفاده از تکنیک‌های مهندسی عمران سازه‌هایی غول‌آسا با ابعاد بسیار بزرگ و ساختار کاملاً مقاوم و ماندگار را طراحی کنیم. هنر ایجاد چنین ساختارهایی برای استفاده مناسب از اسکلت‌های یکپارچه بتنی و یا فلزی است. در این ‌میان ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بهتر است؟

در ایران هر دو نوع سازه از ساختمان بتنی یا فولادی متداول است. برای هر دو نوع اسکلت مجموعه جامعی از دستورالعمل‌های مهندسی تدوین شده ‌است. از طرفی هر دو نوع ساختمان فولادی یا بتنی با استفاده از تکنیک‌های مدرن اجرا می‌شوند. با این ‌وجود کدامیک از این دو نوع سازه کاربردی‌تر هستند؟ و یا از نگاه اقتصادی اجرای ساختمان بتنی یا فلزی کدامیک به ‌صرفه است؟ در این مقاله از گروه متسل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی مقایسه ساختمان فولادی با بتنی می‌پردازیم و این نوع سازه‌ها را از منظر فنی، اجرایی، کاربردی و حتی هزینه ساخت و بهره‌برداری بررسی خواهیم کرد. اگر قصد خرید قطعه بتنی می‌توانید از طریق مت سل اقدام کنید.

سازه بتنی

ساختمان بتنی یا فولادی در یک نگاه

تکنیک مهندسی نوین برای اجرای سازه‌های گوناگون یکسان است. حالا ایده ساخت اسکلت در ابتدای ساخت انواع سازه متداول است. در این ایده مراحل اجرایی ساخت سازه‌ها در دو بخش کلی تفکیک می‌شود که شامل اجرای اسکلت و مراحل نازک‌کاری است.

اسکلت ساختمان همان چارچوب کلی سازه است که مانند ساختاری یکپارچه و قفسه‌ای شکل کل ابعاد سازه را شامل می‌شود. هر نوع فضاسازی با استفاده از دیوارچینی در میان فضاهای خالی همین ساختار اسکلت‌بندی شده سازه صورت می‌گیرد. برای طراحی اسکلت نیز با دو تکنیک متداول سازه بتنی و سازه فولادین سروکار داریم.

از نگاه استاندارد ملی ساختمان ایران هر دو نوع ساختمان بتنی یا فولادی پذیرفته هستند و شما نیز می‌توانید به فراخور نوع پروژه یکی از آنها و حتی تلفیقی از آنها را انتخاب کنید. در این میان با فاکتورهای تعیین ‌کننده از قبیل سرعت اجرای پروژه، هزینه اجرای پروژه، تأمین مصالح ساختمانی، مهارت تیم اجرایی، نوع سازه، موقعیت جغرافیایی سازه، بازگشت سرمایه و... مواجه هستیم. هر کدام از این عوامل بر انتخاب از میان ساختمان بتنی یا فولادی تأثیرگذار هستند. برای درک بهتر این موضوع از مقایسه ساختمان بتنی با فلزی به معرفی مختصری از هر کدام می‌پردازیم.

سازه بتنی چیست؟

در ابتدا با مفهوم کلی از سازه بتنی آشنا می‌شویم. زیرا در حال ‌حاضر استفاده از اسکلت‌های بتنی در ساخت سازه‌های گوناگون شهری و صنعتی متداول است. این نوع سازه با استفاده از تکنیک بتن مسلح ساخته می‌شود. در این تکنیک ابتدا شبکه‌ای از آرماتوربندی با استفاده از انواع میلگردها را می‌سازند. سپس تمام فضای آرماتوربندی شده را قالب‌بندی کرده و مرحله تخلیه بتن را آغاز می‌کنند. برای ساخت این نوع سازه به انواع مصالح ساختمانی از جمله شن، ماسه، سیمان برای ساختن بتن نیاز داریم. همچنین کل سازه از فونداسیون تا اسکلت بتنی ساختار کاملاً یکپارچه‌ای دارد.

مراحل اجرای سازه بتنی ساده است و انعطاف‌پذیری مناسبی برای ایجاد ساختارها با فرم هندسی متنوع و پیچیده داریم. زیرا بتن متریالی ترکیبی کاملاً انعطاف‌پذیر است که به ‌راحتی شکل هر قالب پیچیده را گرفته و برای احداث سازه‌های گسترده، بزرگ با فضاهای تودرتو و پیچیده مناسب است.

مزایای ساختمان بتنی

  • مراحل اجرای سازه‌های بتنی ساده است و می‌توانیم کل بخش‌های مختلف سازه را در همان محل پروژه و با ایجاد کارگاهی کوچک بسازیم.
  • سازه بتنی ساختاری یکپارچه است که مرحله به مرحله با تخلیه بتن در قالب‌ها شکل می‌گیرد.
  • مصالح ساختمانی مورد استفاده در این نوع سازه ارزان ‌قیمت است که به ‌وفور یافت می‌شود.
  • طول عمر قطعات بتنی بسیار طولانی است. یک سازه بتنی با طراحی اصولی برای مدت زمان بسیار طولانی شرایط کاملاً پایداری دارد.
  • بتن اصلی‌ترین مصالح ساخت این سازه‌ها حالت کاملاً سیال و شکل‌پذیر دارد. لذا می‌توانیم فرم‌های پیچیده سازه‌های متنوع را بسازیم.
  • سازه بتنی در مقابل گسترش آتش‌سوزی مقاوم است.

مزایای ساختمان بتنی

معایب و محدودیت‌های سازه بتنی

  • در بسیاری از پروژه‌ها سازگار کردن بتن با فولاد دشوار است. برای این منظور لازم است تا تمهیدات ویژه و آزمایش‌های گوناگون کیفیت بتن صورت بگیرد.
  • کیفیت بتن متغیر است و ممکن است تا هر بار نتوانیم بتن با کیفیت یکسان در مراحل مختلف اجرای سازه بتنی تهیه کنیم.
  • معمولاً مقاومت نهایی سازه بتنی کمتر از مقاومت محاسبه شده طبق داده‌های عمرانی است. چرا که در مسیر ساخت و اجرا و تخلیه بتن با محدودیت‌های زیادی مواجه هستیم که در نهایت رسیدن مقدار مقاومت نهایی طبق محاسبات انجام ‌شده دشوار است.
  • تنظیم ابعاد قطعات بتنی و یا موقعیت دقیق قرارگیری میلگردها در داخل بتن محدود است.

سازه فولادی چیست؟

در بحث جامع مقایسه ساختمان بتنی با فولادی حالا به نوع دیگری از سازه‌های متداول ساختمانی یا همان سازه فولادی رسیده‌ایم. اسکلت این نوع سازه با اتصال قطعات بزرگ فلزی به شکل ساختارهای مکعبی احداث می‌شود. سازه فولادین در مقایسه با سازه بتنی قدیمی‌تر است و عموم ساختمان‌های کلاسیک را با استفاده از این نوع سازه می‌سازند.

برای ساخت سازه فلزی از انواع تیرآهن و یا مقاطع مختلف فلزی استفاده می‌کنند. تیرآهن در سایزهای مختلف با مقاطع گوناگون شالوده کلی سازه هستند که برای تولید قطعات بزرگ فلزی استفاده می‌شوند. در ابتدا قطعات بزرگ فلزی در محل کارگاه با تکنیک جوشکاری تولید شده و این قطعات به مانند پازل‌های دقیق در محل پروژه سرهم‌بندی می‌شوند. برای اتصال قطعات فولادین نیز از انواع روش‌های جوشکاری و یا پرچ کاری و حتی پیچ و مهره و در مواردی تلفیقی از این روش‌ها را استفاده می‌کنند.

مزایای ساختمان فولادی

  • قطعات فولادی بسیار مقاوم هستند. این نوع سازه به نسبت وزن از سازه‌های بتنی مقاوم‌تر هستند.
  • از آنجا که در مراحل ساخت با قطعات یکدست فلزی کار می‌کنیم و این قطعات بزرگ در محل کارخانه با دقت جوشکاری می‌شوند، لذا معمولاً سازه فولادی پس ‌از اجرا با محاسبات مهندسی شده همخوانی دارد.
  • فولاد خواص ارتجاعی دارد و این ویژگی باعث شده تا سازه‌های فلزی به ‌راحتی هر نوع تنش از بارهای جانبی مانند زلزله را تحمل کنند.
  • سرعت نصب قطعات فولادین بسیار زیاد است. البته مراحل تولید کارخانه‌ای این قطعات اندکی زمان‌بر است. اما پس‌ از انتقال تا محل پروژه به ‌سرعت مانند یک پازل با قطعات دقیق سرهم می‌شوند.
  • دورریز مصالح ساختمانی در اجرای سازه فولادی بسیار کم است. حتی قطعات فلزی بلااستفاده نیز شرایط ساده برای بازیافت و استفاده مجدد دارند.
  • اسکلت فلزی در اجرای ساختمان فولادی فضای بسیار کمی را اشغال می‌کند. این نکته در اجرای سازه‌های بلندمرتبه که نیاز به ستون‌های بسیار قوی دارند، بیشتر به چشم می‌آید؛ زیرا در طبقات پایین ابعاد ستون‌های فلزی به ‌مراتب از ستون‌های بتنی با همان مقدار مقاومت فشاری کوچکتر است.

سازه فولادی

معایب و محدودیت‌های ساختمان فولادی

  • این نوع سازه در مقابل دمای زیاد ضعیف است. لذا در صورت وقوع آتش‌سوزی‌های بزرگ احتمال فروریختن ساختمان وجود دارد.
  • فولاد در مقابل عوامل جوی خصوصاً هوای مرطوب آسیب‌پذیر است. خوردگی فولاد در کاهش طول عمر مفید ساختمان فلزی تأثیرگذار است.
  • قطعات فولادین در اندازه‌های بزرگ تمایل زیادی به کمانش دارند. هر اندازه مقطع فولادین کوچکتر باشد، احتمال ایجاد کمانش نیز بالاتر است.
  • در صورت عدم مهارت و اجرای جوشکاری ضعیف این سازه‌ها حالت ناپایداری دارند. لذا در مراحل اجرای اسکلت‌های فلزی نظارت دقیق و دائمی بر کیفیت مراحل جوشکاری انجام می‌شود.

مقایسه ساختمان بتنی با فولادی

در بحثی مقدماتی به معرفی کلی سازه بتنی و سازه فولادین پرداخته‌ایم. در این بحث از مزایا و معایب هر کدام از این دو نوع سازه صحبت کردیم و حالا وقت آن است که ساختمان بتنی یا فولادی را از فاکتورهای گوناگون با یکدیگر مقایسه کنیم.

مقاومت سازه بتنی بیشتر است یا فلزی؟

در اولین قدم برای مقایسه ساختمان فولادی با بتنی به مقاومت آنها تحت تأثیر بارهای دینامیکی و یا استاتیکی می‌پردازیم. اول آنکه هر دو نوع سازه‌هایی استاندارد هستند که طبق قوانین جامع مهندسی عمران در سطح کشور اجرا می‌شوند. لذا در صورت رعایت تمامی الزامات قانونی هر دو نوع سازه می‌توانند انتظارات ما از ساختمان‌های مقاوم را تأمین نمایند.

هر دو ساختمان فولادی یا بتنی در مقابل بارهای جانبی مانند زلزله مقاوم هستند. در صورت اجرا مطابق با آیین‌نامه سازمان ملی ساختمان و استفاده از انواع مصالح ساختمانی مرغوب هر دو نوع سازه می‌توانند بارهای زلزله‌ای را به ‌خوبی تحمل کرده و ریزش نداشته باشند. با این ‌وجود عکس‌العمل سازه فلزی به ‌علت خاصیت ارتجاعی در مقایسه با بارهای لرزه‌ای بهتر است. اما مقاومت همین سازه‌های فلزی در مقابل آتش‌سوزی از سازه‌های بتنی کمتر است. در صورت وقوع حریق‌های بزرگ و افزایش ناگهانی دما تا حد بسیار بالا احتمال شکست سازه فولادی زیاد است. این در حالی است که سازه بتنی مقاومت بهتری در مواجهه با گرمای زیاد ناشی از آتش‌سوزی دارد.

سرعت اجرای ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بیشتر است؟

سرعت اجرای سازه فولادی به ‌مراتب از سازه بتنی بیشتر است. قطعات فلزی به ‌راحتی در محل کارخانه از طریق تکنیک‌های جوشکاری ساخته می‌شوند تا با انتقال به محل پروژه مانند یک پازل بزرگ سرهم‌بندی شوند. این در حالی است که برای ساخت قطعات بتنی تمام مراحل در محل پروژه انجام خواهد شد. از طرفی برای ساخت قطعات بتنی به مراحل مختلف از قبیل آرماتوربندی، قالب سازی و بتن‌ریزی نیاز داریم. در عین ‌حال بتن تخلیه‌ شده نیز به بازه زمانی قابل‌ توجه دوره کیورینگ برای سخت شدن نیازمند است.

روش ساخت مونتاژی اسکلت فلزی بسیار سریعتر و ساده‌تر از روش ساخت اجرایی اسکلت بتنی است. بنابراین اگر ابعاد پروژه بسیار بزرگ است و یا مدت ‌زمان اجرا محدود است، احداث ساختمان با اسکلت فلزی ایده بهتری است.

سازه بتنی یا فولادی

هزینه ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بیشتر است؟

به یکی از بحث‌های همیشه داغ در مراحل مختلف ساختمان‌سازی رسیده‌ایم. چرا که قرار است مقایسه ساختمان بتنی با فولادی را از منظر هزینه اجرا و تأمین انواع مصالح ساختمانی بررسی کنیم. اما دیدگاه اجرایی برای بررسی هزینه ساختمان بتنی یا فولادی متفاوت است.

اگر چه هزینه کلی احداث سازه بتنی از سازه فلزی بیشتر است؛ اما روش ساخت مرحله‌ای باعث تفکیک هزینه‌ها در اجرای سازه بتنی خواهد شد. برای ساخت اسکلت فلزی باید نقدینگی بالایی داشته باشید تا در همان اول پروژه با تهیه فولاد برای ساخت قطعات فلزی اقدام کنید. بنابراین در ابتدای پروژه به سرمایه بالایی نیاز دارید. این در حالی است که می‌توانیم از ماهیت اجرای مرحله‌ای سازه بتنی برای تفکیک هزینه‌ها استفاده کنیم. به شکلی که در همان ابتدا نیازی به خرید مصالح ساختمانی آن‌هم به ‌طور کامل نیست؛ بلکه می‌توانیم خرید مصالح ساختمانی مانند میلگردها و یا بتن آماده را مرحله به مرحله انجام دهیم. لذا در آغاز پروژه ساخت سازه بتنی به نقدینگی بالایی نیاز نداریم.

اشغال فضا در مقایسه ساختمان فولادی یا بتنی

اشغال فضا یکی از بحث‌های جدی در مقایسه ساختمان بتنی با فلزی است که کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. اما حرفه‌ای‌ها می‌دانند که مساحت مفید ساختمان خصوصاً در فضاهای متراکم شهری تا چه اندازه ارزش دارد. حالا که خانه‌ها را به متراژ متر مربع می‌فروشند و هر متر ساختمان به‌ تنهایی ارزش افزوده بالایی دارد، قطعاً علاقه داریم تا هر چه بیشتر از فضای موجود استفاده کنیم. در سازه‌های کوچک ۳ الی ۴ طبقه تفاوت فاحشی میان فضای اشغال ‌شده اسکلت بتنی و فلزی وجود ندارد؛ اما در ساختمان‌های بلند مانند برج‌ها این تفاوت قابل ‌توجه است. حجم فضای اشغال شده اسکلت فلزی به ‌مراتب کمتر از اسکلت بتنی است که قطعاً در طبقات پایین ساختمان‌ها این مقدار تفاوت چشمگیر است.

طول عمر سازه در مقایسه ساختمان بتنی یا فولادی

بتن بدون تردید متریال بسیار سرسختی است؛ اما جان‌سخت نیست. زیرا بتن کاملاً تحت تأثیر شرایط محیطی قرار دارد و فرسوده می‌شود. در صورتی‌ که پوشش بتن مناسب نباشد و یا ترک‌هایی در عمق بتن ایجاد شود، احتمال نفوذ رطوبت در بتن بسیار است که به فرسایش سریع ساختار بتن آرمه می‌انجامد. برای سازه بتنی طول عمر مفید خاصی معرفی نشده است؛ اما همه مهندسین در این نظر موافق هستند که طول عمر مفید سازه‌ها با اسکلت‌های فلزی بیشتر از سازه‌ها با اسکلت‌های بتنی است.

شرایط تعمیر و نگهداری سازه بتنی با فولادی

ماجرای ساختمان‌ها فقط به مراحل ساخت آنها ختم نمی‌شود؛ بلکه قرار است تا از این سازه‌های اسکلت فلزی و یا بتنی برای مدت طولانی استفاده کنیم. در تمام این مدت با چالش‌های جدی از شرایط تعمیر و نگهداری ساختمان بتنی یا فولادی مواجه هستیم.

در حال ‌حاضر تعداد ساختمان‌های قدیمی بسیار زیاد هستند. هر سازه جدید هم بالاخره در فهرست ساختمان‌های قدیمی قرار می‌گیرد. به این ترتیب به مراحل مختلف از تکنیک‌های تعمیر و نگهداری نیاز دارند. از نگاه کلی شرایط تعمیر و نگه‌داری و یا در کل بازسازی ساختمان‌های اسکلت فلزی از ساختمان‌های اسکلت بتنی ساده‌تر است.

ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک را انتخاب می‌کنید؟

در این مقاله به تحلیل فنی و کاربردی از مقایسه ساختمان بتنی با فولادی پرداخته‌ایم. این دو نوع سازه را از برخی فاکتورهای کلی با یکدیگر مقایسه کردیم. در بحث اجرایی و نگاه دقیق‌تر فنی و مهندسی تفاوت این دو نوع سازه بسیار زیاد است. در کل با دو تکنیک کاملاً متفاوت از اجرا روبرو هستیم. با این ‌وجود از میان ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک را انتخاب می‌کنید؟

توجه داشته باشید که این مقاله صرفاً برای مقایسه این دو نوع سازه بوده و تلاش برای برتری دادن یکی بر دیگری صورت نگرفته است. هر دو نوع سازه مطابق با الزامات استاندارد سازمان ملی ساختمان ایران احداث می‌شوند و در آنها از انواع مصالح ساختمانی استاندارد استفاده خواهد شد. انتخاب شما باید با در نظر گرفتن نوع سازه، موقعیت جغرافیایی و اقلیمی، نگاه فرهنگی، عرف محیطی، تعداد طبقات و حتی چگونگی تأمین و خرید مصالح ساختمانی باشد. این مقاله در گروه کارشناسی تیم متسل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان تدوین شده تا به شما در این تصمیم‌گیری راهنمایی مقدماتی را کرده باشد. برای خرید قطعات بتنی و همچنین بررسی قیمت مصالح ساختمانی در سراسر ایران مناسب اجرای هر نوع سازه بتنی و یا فولادی می‌توانید از خدمات تخصصی گروه متسل استفاده کنید.

ساختمان بتنی یا فولادی، کدام یک بهتر است؟

ساختمان‌های مدرن در ابعاد بزرگ و سازه‌های بسیار مقاوم ساخته می‌شوند. حالا به ‌راحتی می‌توانیم با استفاده از تکنیک‌های مهندسی عمران سازه‌هایی غول‌آسا با ابعاد بسیار بزرگ و ساختار کاملاً مقاوم و ماندگار را طراحی کنیم. هنر ایجاد چنین ساختارهایی برای استفاده مناسب از اسکلت‌های یکپارچه بتنی و یا فلزی است. در این ‌میان ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بهتر است؟

در ایران هر دو نوع سازه از ساختمان بتنی یا فولادی متداول است. برای هر دو نوع اسکلت مجموعه جامعی از دستورالعمل‌های مهندسی تدوین شده ‌است. از طرفی هر دو نوع ساختمان فولادی یا بتنی با استفاده از تکنیک‌های مدرن اجرا می‌شوند. با این ‌وجود کدامیک از این دو نوع سازه کاربردی‌تر هستند؟ و یا از نگاه اقتصادی اجرای ساختمان بتنی یا فلزی کدامیک به ‌صرفه است؟ در این مقاله از گروه متسل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی مقایسه ساختمان فولادی با بتنی می‌پردازیم و این نوع سازه‌ها را از منظر فنی، اجرایی، کاربردی و حتی هزینه ساخت و بهره‌برداری بررسی خواهیم کرد. اگر قصد خرید قطعه بتنی می‌توانید از طریق مت سل اقدام کنید.

سازه بتنی

ساختمان بتنی یا فولادی در یک نگاه

تکنیک مهندسی نوین برای اجرای سازه‌های گوناگون یکسان است. حالا ایده ساخت اسکلت در ابتدای ساخت انواع سازه متداول است. در این ایده مراحل اجرایی ساخت سازه‌ها در دو بخش کلی تفکیک می‌شود که شامل اجرای اسکلت و مراحل نازک‌کاری است.

اسکلت ساختمان همان چارچوب کلی سازه است که مانند ساختاری یکپارچه و قفسه‌ای شکل کل ابعاد سازه را شامل می‌شود. هر نوع فضاسازی با استفاده از دیوارچینی در میان فضاهای خالی همین ساختار اسکلت‌بندی شده سازه صورت می‌گیرد. برای طراحی اسکلت نیز با دو تکنیک متداول سازه بتنی و سازه فولادین سروکار داریم.

از نگاه استاندارد ملی ساختمان ایران هر دو نوع ساختمان بتنی یا فولادی پذیرفته هستند و شما نیز می‌توانید به فراخور نوع پروژه یکی از آنها و حتی تلفیقی از آنها را انتخاب کنید. در این میان با فاکتورهای تعیین ‌کننده از قبیل سرعت اجرای پروژه، هزینه اجرای پروژه، تأمین مصالح ساختمانی، مهارت تیم اجرایی، نوع سازه، موقعیت جغرافیایی سازه، بازگشت سرمایه و... مواجه هستیم. هر کدام از این عوامل بر انتخاب از میان ساختمان بتنی یا فولادی تأثیرگذار هستند. برای درک بهتر این موضوع از مقایسه ساختمان بتنی با فلزی به معرفی مختصری از هر کدام می‌پردازیم.

سازه بتنی چیست؟

در ابتدا با مفهوم کلی از سازه بتنی آشنا می‌شویم. زیرا در حال ‌حاضر استفاده از اسکلت‌های بتنی در ساخت سازه‌های گوناگون شهری و صنعتی متداول است. این نوع سازه با استفاده از تکنیک بتن مسلح ساخته می‌شود. در این تکنیک ابتدا شبکه‌ای از آرماتوربندی با استفاده از انواع میلگردها را می‌سازند. سپس تمام فضای آرماتوربندی شده را قالب‌بندی کرده و مرحله تخلیه بتن را آغاز می‌کنند. برای ساخت این نوع سازه به انواع مصالح ساختمانی از جمله شن، ماسه، سیمان برای ساختن بتن نیاز داریم. همچنین کل سازه از فونداسیون تا اسکلت بتنی ساختار کاملاً یکپارچه‌ای دارد.

مراحل اجرای سازه بتنی ساده است و انعطاف‌پذیری مناسبی برای ایجاد ساختارها با فرم هندسی متنوع و پیچیده داریم. زیرا بتن متریالی ترکیبی کاملاً انعطاف‌پذیر است که به ‌راحتی شکل هر قالب پیچیده را گرفته و برای احداث سازه‌های گسترده، بزرگ با فضاهای تودرتو و پیچیده مناسب است.

مزایای ساختمان بتنی

  • مراحل اجرای سازه‌های بتنی ساده است و می‌توانیم کل بخش‌های مختلف سازه را در همان محل پروژه و با ایجاد کارگاهی کوچک بسازیم.
  • سازه بتنی ساختاری یکپارچه است که مرحله به مرحله با تخلیه بتن در قالب‌ها شکل می‌گیرد.
  • مصالح ساختمانی مورد استفاده در این نوع سازه ارزان ‌قیمت است که به ‌وفور یافت می‌شود.
  • طول عمر قطعات بتنی بسیار طولانی است. یک سازه بتنی با طراحی اصولی برای مدت زمان بسیار طولانی شرایط کاملاً پایداری دارد.
  • بتن اصلی‌ترین مصالح ساخت این سازه‌ها حالت کاملاً سیال و شکل‌پذیر دارد. لذا می‌توانیم فرم‌های پیچیده سازه‌های متنوع را بسازیم.
  • سازه بتنی در مقابل گسترش آتش‌سوزی مقاوم است.

مزایای ساختمان بتنی

معایب و محدودیت‌های سازه بتنی

  • در بسیاری از پروژه‌ها سازگار کردن بتن با فولاد دشوار است. برای این منظور لازم است تا تمهیدات ویژه و آزمایش‌های گوناگون کیفیت بتن صورت بگیرد.
  • کیفیت بتن متغیر است و ممکن است تا هر بار نتوانیم بتن با کیفیت یکسان در مراحل مختلف اجرای سازه بتنی تهیه کنیم.
  • معمولاً مقاومت نهایی سازه بتنی کمتر از مقاومت محاسبه شده طبق داده‌های عمرانی است. چرا که در مسیر ساخت و اجرا و تخلیه بتن با محدودیت‌های زیادی مواجه هستیم که در نهایت رسیدن مقدار مقاومت نهایی طبق محاسبات انجام ‌شده دشوار است.
  • تنظیم ابعاد قطعات بتنی و یا موقعیت دقیق قرارگیری میلگردها در داخل بتن محدود است.

سازه فولادی چیست؟

در بحث جامع مقایسه ساختمان بتنی با فولادی حالا به نوع دیگری از سازه‌های متداول ساختمانی یا همان سازه فولادی رسیده‌ایم. اسکلت این نوع سازه با اتصال قطعات بزرگ فلزی به شکل ساختارهای مکعبی احداث می‌شود. سازه فولادین در مقایسه با سازه بتنی قدیمی‌تر است و عموم ساختمان‌های کلاسیک را با استفاده از این نوع سازه می‌سازند.

برای ساخت سازه فلزی از انواع تیرآهن و یا مقاطع مختلف فلزی استفاده می‌کنند. تیرآهن در سایزهای مختلف با مقاطع گوناگون شالوده کلی سازه هستند که برای تولید قطعات بزرگ فلزی استفاده می‌شوند. در ابتدا قطعات بزرگ فلزی در محل کارگاه با تکنیک جوشکاری تولید شده و این قطعات به مانند پازل‌های دقیق در محل پروژه سرهم‌بندی می‌شوند. برای اتصال قطعات فولادین نیز از انواع روش‌های جوشکاری و یا پرچ کاری و حتی پیچ و مهره و در مواردی تلفیقی از این روش‌ها را استفاده می‌کنند.

مزایای ساختمان فولادی

  • قطعات فولادی بسیار مقاوم هستند. این نوع سازه به نسبت وزن از سازه‌های بتنی مقاوم‌تر هستند.
  • از آنجا که در مراحل ساخت با قطعات یکدست فلزی کار می‌کنیم و این قطعات بزرگ در محل کارخانه با دقت جوشکاری می‌شوند، لذا معمولاً سازه فولادی پس ‌از اجرا با محاسبات مهندسی شده همخوانی دارد.
  • فولاد خواص ارتجاعی دارد و این ویژگی باعث شده تا سازه‌های فلزی به ‌راحتی هر نوع تنش از بارهای جانبی مانند زلزله را تحمل کنند.
  • سرعت نصب قطعات فولادین بسیار زیاد است. البته مراحل تولید کارخانه‌ای این قطعات اندکی زمان‌بر است. اما پس‌ از انتقال تا محل پروژه به ‌سرعت مانند یک پازل با قطعات دقیق سرهم می‌شوند.
  • دورریز مصالح ساختمانی در اجرای سازه فولادی بسیار کم است. حتی قطعات فلزی بلااستفاده نیز شرایط ساده برای بازیافت و استفاده مجدد دارند.
  • اسکلت فلزی در اجرای ساختمان فولادی فضای بسیار کمی را اشغال می‌کند. این نکته در اجرای سازه‌های بلندمرتبه که نیاز به ستون‌های بسیار قوی دارند، بیشتر به چشم می‌آید؛ زیرا در طبقات پایین ابعاد ستون‌های فلزی به ‌مراتب از ستون‌های بتنی با همان مقدار مقاومت فشاری کوچکتر است.

سازه فولادی

معایب و محدودیت‌های ساختمان فولادی

  • این نوع سازه در مقابل دمای زیاد ضعیف است. لذا در صورت وقوع آتش‌سوزی‌های بزرگ احتمال فروریختن ساختمان وجود دارد.
  • فولاد در مقابل عوامل جوی خصوصاً هوای مرطوب آسیب‌پذیر است. خوردگی فولاد در کاهش طول عمر مفید ساختمان فلزی تأثیرگذار است.
  • قطعات فولادین در اندازه‌های بزرگ تمایل زیادی به کمانش دارند. هر اندازه مقطع فولادین کوچکتر باشد، احتمال ایجاد کمانش نیز بالاتر است.
  • در صورت عدم مهارت و اجرای جوشکاری ضعیف این سازه‌ها حالت ناپایداری دارند. لذا در مراحل اجرای اسکلت‌های فلزی نظارت دقیق و دائمی بر کیفیت مراحل جوشکاری انجام می‌شود.

مقایسه ساختمان بتنی با فولادی

در بحثی مقدماتی به معرفی کلی سازه بتنی و سازه فولادین پرداخته‌ایم. در این بحث از مزایا و معایب هر کدام از این دو نوع سازه صحبت کردیم و حالا وقت آن است که ساختمان بتنی یا فولادی را از فاکتورهای گوناگون با یکدیگر مقایسه کنیم.

مقاومت سازه بتنی بیشتر است یا فلزی؟

در اولین قدم برای مقایسه ساختمان فولادی با بتنی به مقاومت آنها تحت تأثیر بارهای دینامیکی و یا استاتیکی می‌پردازیم. اول آنکه هر دو نوع سازه‌هایی استاندارد هستند که طبق قوانین جامع مهندسی عمران در سطح کشور اجرا می‌شوند. لذا در صورت رعایت تمامی الزامات قانونی هر دو نوع سازه می‌توانند انتظارات ما از ساختمان‌های مقاوم را تأمین نمایند.

هر دو ساختمان فولادی یا بتنی در مقابل بارهای جانبی مانند زلزله مقاوم هستند. در صورت اجرا مطابق با آیین‌نامه سازمان ملی ساختمان و استفاده از انواع مصالح ساختمانی مرغوب هر دو نوع سازه می‌توانند بارهای زلزله‌ای را به ‌خوبی تحمل کرده و ریزش نداشته باشند. با این ‌وجود عکس‌العمل سازه فلزی به ‌علت خاصیت ارتجاعی در مقایسه با بارهای لرزه‌ای بهتر است. اما مقاومت همین سازه‌های فلزی در مقابل آتش‌سوزی از سازه‌های بتنی کمتر است. در صورت وقوع حریق‌های بزرگ و افزایش ناگهانی دما تا حد بسیار بالا احتمال شکست سازه فولادی زیاد است. این در حالی است که سازه بتنی مقاومت بهتری در مواجهه با گرمای زیاد ناشی از آتش‌سوزی دارد.

سرعت اجرای ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بیشتر است؟

سرعت اجرای سازه فولادی به ‌مراتب از سازه بتنی بیشتر است. قطعات فلزی به ‌راحتی در محل کارخانه از طریق تکنیک‌های جوشکاری ساخته می‌شوند تا با انتقال به محل پروژه مانند یک پازل بزرگ سرهم‌بندی شوند. این در حالی است که برای ساخت قطعات بتنی تمام مراحل در محل پروژه انجام خواهد شد. از طرفی برای ساخت قطعات بتنی به مراحل مختلف از قبیل آرماتوربندی، قالب سازی و بتن‌ریزی نیاز داریم. در عین ‌حال بتن تخلیه‌ شده نیز به بازه زمانی قابل‌ توجه دوره کیورینگ برای سخت شدن نیازمند است.

روش ساخت مونتاژی اسکلت فلزی بسیار سریعتر و ساده‌تر از روش ساخت اجرایی اسکلت بتنی است. بنابراین اگر ابعاد پروژه بسیار بزرگ است و یا مدت ‌زمان اجرا محدود است، احداث ساختمان با اسکلت فلزی ایده بهتری است.

سازه بتنی یا فولادی

هزینه ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک بیشتر است؟

به یکی از بحث‌های همیشه داغ در مراحل مختلف ساختمان‌سازی رسیده‌ایم. چرا که قرار است مقایسه ساختمان بتنی با فولادی را از منظر هزینه اجرا و تأمین انواع مصالح ساختمانی بررسی کنیم. اما دیدگاه اجرایی برای بررسی هزینه ساختمان بتنی یا فولادی متفاوت است.

اگر چه هزینه کلی احداث سازه بتنی از سازه فلزی بیشتر است؛ اما روش ساخت مرحله‌ای باعث تفکیک هزینه‌ها در اجرای سازه بتنی خواهد شد. برای ساخت اسکلت فلزی باید نقدینگی بالایی داشته باشید تا در همان اول پروژه با تهیه فولاد برای ساخت قطعات فلزی اقدام کنید. بنابراین در ابتدای پروژه به سرمایه بالایی نیاز دارید. این در حالی است که می‌توانیم از ماهیت اجرای مرحله‌ای سازه بتنی برای تفکیک هزینه‌ها استفاده کنیم. به شکلی که در همان ابتدا نیازی به خرید مصالح ساختمانی آن‌هم به ‌طور کامل نیست؛ بلکه می‌توانیم خرید مصالح ساختمانی مانند میلگردها و یا بتن آماده را مرحله به مرحله انجام دهیم. لذا در آغاز پروژه ساخت سازه بتنی به نقدینگی بالایی نیاز نداریم.

اشغال فضا در مقایسه ساختمان فولادی یا بتنی

اشغال فضا یکی از بحث‌های جدی در مقایسه ساختمان بتنی با فلزی است که کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. اما حرفه‌ای‌ها می‌دانند که مساحت مفید ساختمان خصوصاً در فضاهای متراکم شهری تا چه اندازه ارزش دارد. حالا که خانه‌ها را به متراژ متر مربع می‌فروشند و هر متر ساختمان به‌ تنهایی ارزش افزوده بالایی دارد، قطعاً علاقه داریم تا هر چه بیشتر از فضای موجود استفاده کنیم. در سازه‌های کوچک ۳ الی ۴ طبقه تفاوت فاحشی میان فضای اشغال ‌شده اسکلت بتنی و فلزی وجود ندارد؛ اما در ساختمان‌های بلند مانند برج‌ها این تفاوت قابل ‌توجه است. حجم فضای اشغال شده اسکلت فلزی به ‌مراتب کمتر از اسکلت بتنی است که قطعاً در طبقات پایین ساختمان‌ها این مقدار تفاوت چشمگیر است.

طول عمر سازه در مقایسه ساختمان بتنی یا فولادی

بتن بدون تردید متریال بسیار سرسختی است؛ اما جان‌سخت نیست. زیرا بتن کاملاً تحت تأثیر شرایط محیطی قرار دارد و فرسوده می‌شود. در صورتی‌ که پوشش بتن مناسب نباشد و یا ترک‌هایی در عمق بتن ایجاد شود، احتمال نفوذ رطوبت در بتن بسیار است که به فرسایش سریع ساختار بتن آرمه می‌انجامد. برای سازه بتنی طول عمر مفید خاصی معرفی نشده است؛ اما همه مهندسین در این نظر موافق هستند که طول عمر مفید سازه‌ها با اسکلت‌های فلزی بیشتر از سازه‌ها با اسکلت‌های بتنی است.

شرایط تعمیر و نگهداری سازه بتنی با فولادی

ماجرای ساختمان‌ها فقط به مراحل ساخت آنها ختم نمی‌شود؛ بلکه قرار است تا از این سازه‌های اسکلت فلزی و یا بتنی برای مدت طولانی استفاده کنیم. در تمام این مدت با چالش‌های جدی از شرایط تعمیر و نگهداری ساختمان بتنی یا فولادی مواجه هستیم.

در حال ‌حاضر تعداد ساختمان‌های قدیمی بسیار زیاد هستند. هر سازه جدید هم بالاخره در فهرست ساختمان‌های قدیمی قرار می‌گیرد. به این ترتیب به مراحل مختلف از تکنیک‌های تعمیر و نگهداری نیاز دارند. از نگاه کلی شرایط تعمیر و نگه‌داری و یا در کل بازسازی ساختمان‌های اسکلت فلزی از ساختمان‌های اسکلت بتنی ساده‌تر است.

ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک را انتخاب می‌کنید؟

در این مقاله به تحلیل فنی و کاربردی از مقایسه ساختمان بتنی با فولادی پرداخته‌ایم. این دو نوع سازه را از برخی فاکتورهای کلی با یکدیگر مقایسه کردیم. در بحث اجرایی و نگاه دقیق‌تر فنی و مهندسی تفاوت این دو نوع سازه بسیار زیاد است. در کل با دو تکنیک کاملاً متفاوت از اجرا روبرو هستیم. با این ‌وجود از میان ساختمان بتنی یا فولادی کدامیک را انتخاب می‌کنید؟

توجه داشته باشید که این مقاله صرفاً برای مقایسه این دو نوع سازه بوده و تلاش برای برتری دادن یکی بر دیگری صورت نگرفته است. هر دو نوع سازه مطابق با الزامات استاندارد سازمان ملی ساختمان ایران احداث می‌شوند و در آنها از انواع مصالح ساختمانی استاندارد استفاده خواهد شد. انتخاب شما باید با در نظر گرفتن نوع سازه، موقعیت جغرافیایی و اقلیمی، نگاه فرهنگی، عرف محیطی، تعداد طبقات و حتی چگونگی تأمین و خرید مصالح ساختمانی باشد. این مقاله در گروه کارشناسی تیم متسل موتور جستجوی تخصصی صنعت ساختمان تدوین شده تا به شما در این تصمیم‌گیری راهنمایی مقدماتی را کرده باشد. برای خرید قطعات بتنی و همچنین بررسی قیمت مصالح ساختمانی در سراسر ایران مناسب اجرای هر نوع سازه بتنی و یا فولادی می‌توانید از خدمات تخصصی گروه متسل استفاده کنید.