سازه ساختمان نخستین بخش از بنا می باشد که طراحی و اجرا می شود ، اما متاسفانه نگاه دقیقی به آن صورت نمیگیرد. علت این موضوع به این دلیل است که افراد در نگاه نخست یک بنا ، نمای بیرونی آن را مشاهده میکنند و از ساختاری که در زیر این بنا وجود دارد آگاهی ندارند .
سازه ساختمان ، همانند ساختار اسکلت بندی استخوان های بدن انسان می باشد. وزن کلی بنا بر روی سازه قرار دارد و مصالح ساختمانی نیز مانند عضلات بدن، سازه را در میان گرفته اند و باعث مقاومت آن می شوند.
یکی از تصمیمات مهم سازندگان و مهندسین ، انتخاب نوع سازه می باشد که باید نسبت گزینش آن دقت کافی مبذول داشت.
سازه های ساختمانی با توجه به شرایط اقلیمی، اجرایی، فنی و … انتخاب می شوند، از این رو باید با در نظر گرفتن فاکتورهای مهم سازه ای مناسب طراحی و اجرا نمود.
برای آشنایی با سازه ساختمانی ، فاکتورهای مختلفی برای دسته بندی وجود دارد. ، یکی از فاکتورهای مهم در دسته بندی سازه های ساختمانی نوع مصالح مورد استفاده در سازه می باشد.
در یک تقسیم بندی کلی روش های ساخت سازه به سه دسته سازه بتنی ، سازه فلزی و سازه مصالح سنتی تقسیم میگردد.
مزایای استفاده از سازه بتنی
1-هزینه اجرای سازه بتنی در مقایسه با اجرای سازه فلزی به مراتب کمتر و مقرون به صرفه تر است.
2-بتن آرمه که از مصالح اصلی سازه بتنی محسوب میشود در برابر شرایط اقلیمی و زیست محیطی محکم تر است.
3- سازه بتنی به دلیل قالب پذیری بالایی که دارد در اکثر پروژه های عمرانی نظیر پل ، ساختمان ، سد و .... قابل استفاده می باشد
4- در صورت بروز حریق و آتش سوزی در سازه اسکلت بتنی ، به دلیل وجود بتن آرمه ، آتش و حرارت در مدت زمان طولانی تری به بخش فولادی میرسد به همین جهت اسکلت بتنی در برابر حریق مقاوم تر می باشد
5- میزان عمر مفید سازه بتنی بیشتر از سازه فلزی می باشد.
6-مدت اجرای سازه بتنی نسبت به سازه فلزی بسیار کمتر می باشد .
7-در برخی از پروژه های عمرانی ،که فرآیند تحویل پروژه و پرداخت به صورت مرحله ای می باشد ، سازه بتنی محتمل ترین انتخاب می باشد .
8-اجرای اسکلت بتنی در مقایسه با اسکلت فلزی از ظرافت، تخصص و حساسیت کمتری برخوردار است و با توجه به تعدد اجرای این نوع اسکلت، پیمانکاران با تجربه ای آن را اجرا می کنند.
9-استاندارد و دوام اسکلت فلزی منوط به ساختن قطعات در کارخانه، استفاده از اتصالات پیچ و مهره و انجام آزمابشات تست جوش است. اما انجام این اقدامات در کشور ما هزینه های ساخت را بشدت بالاتر می برد.
10-کمانش اجزاء در انواع اسکلت بتنی ساختمان کمتر است و علت آن تفاوت رفتار بتن و آهن در برابر نیرو است.
11-هزینه نگهداری اسکلت بتنی ساختمان کمتر است. به مرور زمان سطح بیرونی اسکلت فلزی دچار خوردگی شده و رفته رفته از ضخامت آن کاسته می شود، اقداماتی که این روند را کنترل می کنند هزینه بالایی دارند.
معایب سازه بتنی
1-یکی از پارامترهای مهم مقاومت ساختمان در برابر نیروهای وارده ، وزن سازه می باشد . هر چقدر وزن سازه سنگین تر باشد ، باعث تشدید اثرات نیروهای وارده بر ساختمان میشود . وزن سازه بتنی در مقایسه با سازه فلزی ، سنگین تر است و به همین جهت آسیب پذیر سازه اسکلت بتنی در برابر نیروهای وارده نظیر زلزله نیز بیشتر است .
2- اجرای سازه اسکلت فلزی در شرایط آب و هوایی گوناگون نظیر گرما یا سرما محدودیت خاصی ندارد، اما اجرای سازه بتنی در بارش شدید باران و یا دمای بسیار پایین متوقف می شود.
3- در یک سازه فلزی ، پس از طی شدن عمر مفید ساختمان ، در صورت تخریب سازه ، اجزای سازه فلزی که همان تیرآهن محسوب میشود داراس ارزش مشخص و قابل خرید و فروش است . اما در سازه بتنی ، میزان میلگرد به کار رفته بسیار کمتر است و همچنین هزینه تخریب سازه بتنی بسیار بیشتر از سازه فلزی است .
4- سرعت اجرای سازه بتنی در مقایسه با سازه فلزی بسیار کندتر می باشد و این کند بودن در سقف های بالای 6 طبقه نمود بیشتری دارد .
5-سازنده برای اجرای سازه اسکلت بتنی ملزم به اجرای سقف کاذب می باشد ، در صورتی که در اسکلت فلزی این الزام برای سازنده وجود ندارد
6- فضای اشغال شده توسط ستون همواره جزو مساحت ساختمان محسوب میشود اما برای ساکنین قابل استفاده نیست ، لازم به ذکر است سطح مقطع اجرای ستون در اسکلت فلزی نسبت به سازه بتنی ، فضای کمتری را برای اجرا اشغال میکند ، به همین دلیل فضای مفید و قابل استفاده بیشتری را برای طراحی پارکینگ و انباری و ... فراهم میکند.
7- در صورت اشتباه در محاسبه یا افزایش بار اضافی بر ساختمان ، افزایش مقاومت ساختمان امری لازم و اجباری می باشد . در صورت اجرای اسکلت فلزی ، با اضافه کردن قطعات جدید این امر محقق می شود ، اما در اسکلت سازه بتنی این امر قابل انجام نیست .
8-میزان دقت مهندسی محاسبه در اسکلت فلزی نسبت به اسکلت بتنی از دقت بالاتری برخوردار می باشد . زیرا مواد اولیه اجرای سازه فلزی که همان تیرآهن می باشد از یک ماده اولیه یکسان یعنی فولاد بوده که رفتار آن در برابر عوامل تاثیر گذار نظیر خواص ارتجاعی قابلیت محاسبه دقیق دارد . اما در اسکلت بتنی ، عواملی متعددی نظیر رطوبت هوا ، دما ، کیفیت سیمان ، افزودنی ها و .... همه در اجرای سازه بتنی دخیل بوده و هر یک مانعی بزرگ برای محاسبه دقیق می باشند.