اسکلتبندیهای ساختمانی یکی از مهمترین بخش‌های ساخت ساختمان به شمار میآید ، به طور کلی جنس اسکلت‌بندی‌ها به سه دسته اسکلتبندیهای فلزی ، چوبی و بتنی تقسیم میشوند البته اسکلت‌های سنگی و خشتی نیز هستند که به دلیل کم طرفدار بودن و منسوخ شدنشان درباره آنها صحبت نخواهیم کرد ولی ویژگی‌ها و مزایا ، معایب و همچنین ارزانترین اسکلت ساختمانی را به طور کامل در این مقاله بررسی خواهیم کرد.
انواع اسکلت‌بندی در ساختمان سازی
فهرست مطالبی که خواهید خواند
اسکلتبندیهای ساختمانی بتنی
بتن به عنوان یک مصالح ساختمانی یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین مصالح است. و یکی از مهمترین دلایل آن این است که اسکلتبندیهای بتنی ارزانترین اسکلت ساختمانی هستند. اسکلت‌بندی بتن به معنای افزودن چهارچوب فولادی (یا فیبرهای فلزی) به داخل بتن به منظور افزایش مقاومت در برابر نیروهای کششی ساختمان است.
در تمامی ستون‌ها و تیر‌های اصلی ساختمان از بتن مسطح (ترکیب فولاد ، سیمان ، شن و ماسه) استفاده شده است و عموما در اسکلتبندیهای بتنی از بتن آرمه استفاده میشود.
بتن آرمه چیست؟
بتن آرمه یا بتن مسلح یک نوع بتن است که با افزودن میلگردهای فولادی به آن تقویت شده است. این نوع بتن برای افزایش مقاومت به نیروهای کششی استفاده میشود، زیرا بتن به تنهایی مقاومت کمتری در برابر کشش دارد.
مکانیسم تقویت بتن آرمه به این شکل است که میلگردهای فولادی درون بتن قرار گرفته و به صورت مستمر در ساختمان جریان دارند. وقتی نیروی کشش به ساختمان اعمال میشود، میلگردهای فولادی که در بتن جاری هستند، این نیرو را به خود جذب می‌کنند و از ترک خوردگی و شکستگی بتن جلوگیری می‌کنند که با وجود اینکه اسکلت‌بندی بتن ، ارزانترین اسکلت ساختمانی است بتن آرمه را یک رقیب بسیار جدی برای سایر انواع اسکلت‌های ساختمانی میکند.
مزایای استفاده از بتن آرمه
برخی مزایای استفاده از بتن آرمه:
- مقاومت به نیروهای کششی
- استحکام فشاری
- مقاومت در برابر آتش
- استفاده در ساختمانهای مرتفع و بلند
- بتن ارمه ارزانترین اسکلت ساختمانی است
معایب اسکلتبندیهای بتنی
استفاده از اسکلت‌بندی بتنی نقاط قوت زیادی دارد و همچنین یکی از ارزانترین اسکلت ساختمانی میباشد ، اما با معایب و مشکلات زیادی نیز همراه است.
۱٫ وزن بالا
اسکلتبندیهای بتنی به طور عمده وزن دارد و این موجب افزایش وزن کلی ساختمان میشود. این مسأله ممکن است در زمان طراحی ساختمان و تأمین بارهای بیشتر به عنوان یک چالش مطرح شود. وزن بالای بتن ممکن است تأثیر مستقیمی بر مجموعه‌ای از عوامل از جمله نیاز به سازه‌های بزرگتر برای تحمل بارها، افزایش هزینه‌ها و کاهش محدوده‌های طراحی داشته باشد. با این حال، مهندسان سازه با استفاده از روش‌های نوین مانند استفاده از بتن‌های سبک و مواد مدرن، به دنبال کاهش وزن ساختمان و حل این چالش‌ها هستند. به این ترتیب، امکان ساخت ساختمانهای سبکتر و با انرژی کمتر فراهم میشود.
۲٫ نیاز به فضای بیشتر
به دلیل وزن بالای اسکلتبندیهای بتنی و حجم بزرگی که این مصالح دارند، نیاز به فضای بیشتری برای ساختمان‌ها و سازه‌های بتنی وجود دارد. این چالش به عنوان یکی از ابعاد مهم در طراحی و اجرای ساختمان‌ها مطرح میشود. افزایش فضا و حجم مورد نیاز برای مصالح سنگین می‌تواند در محل‌های با محدودیت فضا، هزینه‌های اجرای پروژه را افزایش دهد و این امر ممکن است در برخی طراحی‌ها و نقاط شهری به چالشی تبدیل شود.
۳٫ نیازمند زمان بیشتر در فرآیند ساخت
زمان لازم برای خشک شدن و تقویت بتن می‌تواند زمان طولانی‌تری نسبت به برخی از سایر مصالح ساختمانی به طول بینجامد. این ویژگی ممکن است تأثیری بر جلوگیری از پیشروی سریع تر ساختمان‌ها داشته باشد.
کاربرد اسکلت بندی‌های ساختمانی بتنی
۱٫ ساختمانهای مسکونی
اسکلت‌بندی بتنی، در ساختمانهای مسکونی، از واحدهای آپارتمانی گرفته تا ویلای لوکس، به عنوان ساختار اصلی استفاده میشود. قویت و استحکام بالای بتن و همچنین بتن ارزانترین اسکلت ساختمانی به شمار میرود که این نوع اسکلت‌بندی را به گزینه‌ای ایده‌آل در ساختمانهای مسکونی تبدیل کرده است.
۲٫ ساختمانهای آموزشی و تربیتی
در مدارس، دانشگاه‌ها و ساختمانهای آموزشی، اسکلتبندیهای بتنی به دلیل استحکام و پایداری برای ساختمانهای بلند و با استفاده مکرر، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اسکلتبندیهای بتنی، قابلیت تحمل بارهای سنگین و توزیع یکنواخت نیروها را فراهم میکند که امری بسیار حائز اهمیت در ساختمانهای آموزشی دارد.
۳٫ ساختمانهای بلند
در ساختمانهای بلند مانند برج‌ها و آسمان‌خراش‌ها، اسکلت‌بندی بتنی به عنوان یک گزینه مناسب برای تحمل نیروهای جغرافیایی و ساختمانهای بلند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از بتن در این نوع ساختمان‌ها به دلیل استحکام، پایداری، و قابلیت مقاومت در برابر نیروهای زلزله بسیار حیاتی است. این اسکلت‌بندی، به ساختمان‌ها امکان می‌دهد که با ارتفاعات بلند تر و شکل‌های هندسی پیچیده‌تر طراحی شوند، همچنین می‌توانند برای مدت زمان طولانی بدون نیاز به تعمیرات مکرر باقی بمانند.
اسکلتبندیهای ساختمانی فلزی
اسکلت‌های فلزی یکی از انواع اسکلتبندیهای ساختمانی است که از فولاد یا آلومینیوم تشکیل شده و در صنعت ساختمان‌سازی به عنوان یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌ها برای ساختمان‌ها و سازه‌های صنعتی به کار میروند. این نوع اسکلت‌ها به دلیل ویژگی‌هایی مانند استحکام بالا، انعطاف‌پذیری در طراحی، سرعت ساخت، و قابلیت بازیافت، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.
همچنین اسکلتبندیهای فلزی به مراتب از اسکلتبندیهای بتنی مقاوم تر است و اجزای ساخت اسکلتبندیهای بتنی عبارتند از:
- میلگرد
- تیرآهن
- قوطی پروفیل
- نبشی
- ناودانی
مزایای استفاده از اسکلتبندیهای فلزی
از مزایای استفاده از اسکلتبندیهای فلزی میتوان به موارد بسیاری اشاره کرد.
۱٫ استحکام و مقاومت
استفاده از فلزات مانند فولاد در صنعت ساختمان‌سازی یکی از انتخاب‌های بسیار حیاتی است. ویژگی‌هایی چون استحکام بالا و مقاومت ضد زلزله، اسکلتبندیهای فلزی را به یک گزینه بسیار مطمئن و موثر در ساخت ساختمان‌ها تبدیل کرده‌اند. این خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فلزات، مخصوصاً فولاد، به سازه‌ها امکان می‌دهند تا با نیروهای دینامیکی و ثابت، از جمله زلزله، مقاومت کنند.
۲٫ انعطاف‌پذیری در طراحی
اسکلتبندیهای فلزی به نسبت اسکلتبندیهای بتنی از انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی برخوردارند، این موضوع در پروژه‌های پیچیده به طور چشمگیری اهمیت دارد. انعطاف‌پذیری فلزات، به مهندسان اجازه می‌دهد تا در طراحی‌های پیچیده تر و نیازمند به چندین نقطه تغییر، به راحتی تغییرات را اعمال کنند. این ویژگی از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا در زمینه پروژه‌های ساختمانی، انطباق سریع با تغییرات مختلف اجتناب‌ناپذیر است.
۳٫ ساخت و زمان تحویل سریع
اسکلتبندیهای فلزی نسبت به اسکلتبندیهای بتنی، به دلیل قابلیت خاموش سازی سریع و ساخت سریع، توانسته‌اند زمان تحویل پروژه‌ها را بهبود بخشند. قابلیت خاموش سازی سریع در صورت وقوع حوادث و بلایای طبیعی، به سرعت اطمینان حاصل کرده و از گسترش آسیب‌ها جلوگیری میکند. همچنین، ساخت سریع اسکلتبندیهای فلزی به مهندسان و سازندگان اجازه می‌دهد تا در مدت زمان کوتاهی پروژه‌ها را به اتمام برسانند.
۴٫ کاهش وزن ساختمان
در مقایسه با بتن، فلزات دارای وزن کمتری هستند که باعث میشود وزن نهایی ساختمان‌ها کاهش یابد. این مزیت می‌تواند در ساختمانهای بلند و نیز در پروژه‌هایی با محدودیت وزن مفید باشد.
۵٫ پایداری در برابر حرارت و آتش
فلزات مانند فولاد ، در مقابل حرارت و آتش مقاومت بالایی دارند که این ویژگی می‌تواند در شرایط اضطراری به ساختمان امکان ایمنی بیشتری بخشیده و پایداری را افزایش دهد.
کاربرد های اسکلتبندیهای ساختمانی فلزی
اسکلتبندیهای فلزی در ساختمانهای مختلفی با‌توجه به ویژگی‌های اسکلتبندیهای فلزی استفاده میشوند.
در زیر به برخی از این نوع ساختمان ها اشاره شده است:
۱٫ ساختمانهای صنعتی
در کارخانه‌ها، انبارها و ساختمانهای صنعتی، استفاده از اسکلت‌بندی فلزی به عنوان یک ساختار مقاوم و پایدار با توجه به نیازهای باربری و امکانات متنوع این نوع ساختمان‌ها بسیار رایج است. این اسکلت‌بندی فلزی به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد فلزات، توانمندی در مقابل بارهای سنگین، انعطاف در طراحی و ساخت، و همچنین مقاومت در برابر عوامل جوی، یکی از انتخاب‌های ایده‌آل برای این نوع محیط‌ها محسوب میشود.
۲٫ ساختمانهای ترابری
در پروژه‌های حیاتی نظیر ساختمانهای پل‌ها، تونل‌ها، ایستگاه‌های مترو و ترمینال‌ها، اسکلت‌بندی فلزی به عنوان یک ساختار مهم و بسیار اساسی شناخته میشود. اسکلتبندیهای بتنی به دلیل ویژگی‌های خاص فلزات، توانمندی در مقابل بارهای زنده و مرده، انعطاف در طراحی، و مقاومت در برابر عوامل جوی، یکی از انتخاب‌های بهینه در این پروژه‌های بزرگ و پیچیده است.
۳٫ ساختمانهای بلند
استفاده از اسکلت‌بندی ساختمانی فلزی به دلیل استحکام بالا و قابلیت تحمل بارهای زیاد، به خصوص در ساختمانهای بلند و با ارتفاع زیاد، انتخابی مناسب و محبوب است. این اسکلت‌بندی به واسطه ویژگی‌های منحصر به فرد فلزات، توانمندی در مقابل نیروهای چندسویه و ثابت، انعطاف در طراحی، و همچنین سرعت و دقت در ساخت، به عنوان یک راه حل مطمئن و کارآمد در اجرای پروژه‌های ساختمانی پیچیده به شمار میآید.
۴٫ پروژه‌های مخابراتی
در برج‌های ارتباطی و تلفن، به عنوان نماینده‌های مهم از زیرساخت ارتباطات و ارتباطات بی‌سیم، اسکلت‌بندی ساختمانی فلزی به عنوان یک راه حل اساسی و کلیدی برای حمل برق، نصب تجهیزات مخابراتی و قرار دادن آنتن‌ها به کار میرود. ویژگی‌های این اسکلت‌بندی با توجه به نیازهای خاص این نوع ساختمان‌ها بسیار اهمیت‌زیادی دارد.
معایب اسکلتبندیهای ساختمانی فلزی
اگرچه اسکلت‌بندی ساختمانی فلزی دارای مزایای زیادی است، اما همچنین با برخی معایبی نیز روبرو است.
۱٫ آلودگی الکترومغناطیسی
استفاده از مواد فلزی، به‌خصوص در اسکلت‌بندی ساختمان، می‌تواند به پدیده‌ی آلودگی الکترومغناطیسی منجر شود. این پدیده به افزایش میدان‌های الکترومغناطیسی در محیط اطراف ساختمان اشاره دارد که ممکن است بر برخی افراد حساس واکنش منفی داشته باشد.
۲٫ انتقال گرما
یکی از ویژگی‌های فلزات، از جمله فولاد، در مقایسه با بتن که ارزانترین اسکلت ساختمانی است انتقال حرارت به سرعت بیشتری دارد. این ویژگی می‌تواند به افزایش هزینه‌های سیستم‌های سرمایش و گرمایش در ساختمان‌ها منجر شود. به دلیل این انتقال حرارت سریع، سطوح فلزی می‌توانند به سرعت گرم یا سرد شوند، که نیاز به استفاده از سیستم‌های کنترل حرارت مؤثرتر و هزینه‌برتر را ایجاد میکند.
مقاله سیستم‌های گرماش و سرمایش در ساختمان‌سازی شما را به طور دقیق شما را در انتخاب این نوع سیستم‌های کنترلی راهنمایی میکند.
۳٫ هزینه نگهداری
نگهداری از اسکلت‌بندی فلزی به دلیل چندین عامل، از جمله زمان، هزینه و نیاز به تجهیزات خاص، ممکن است هزینه‌های بالایی را به دنبال داشته باشد. این امور به ویژه حائز اهمیت هستند اگر اسکلت بندی نیاز به تعمیرات، تغییرات یا بازسازی داشته باشد. به منظور حفظ عمر مفید اسکلت‌بندی فلزی و کاهش هزینه‌ها، نگهداری منظم و اجرایی از تکنیک‌ها و استانداردهای به‌روز اسکلت‌بندی بسیار حیاتی است.
اسکلتبندیهای چوبی
یکی از انواع اسکلتبندیهای ساختمانی اسکلتبندیهای چوبی است ، فلزات ممکن است در مناطق با رطوبت بالا، به سرعت زنگ بزنند و این موضوع مشکلاتی را برای ساختمان‌ها ایجاد کند. از این رو، اسکلتبندیهای چوبی به عنوان یک گزینه متناسب با شرایط اقلیمی و زیست‌محیطی در مناطق با رطوبت بالا مطرح میشود. خاصیت مقاومت به زنگ‌زدگی و فرسایش چوب در مقایسه با فلزات، این انتخاب را به عنوان یک راهکار مقاوم و پایدار در برابر شرایط اقلیمی نامساعد توجیه میکند.
مزایای استفاده از اسکلتبندیهای ساختمانی چوبی
اسکلتبندیهای چوبی به عنوان یکی از بهترین انواع اسکلتبندیهای ساختمانی در ساختمان‌سازی به شمار میروند اما ارزانترین اسکلت ساختمانی نیست اسکلتبندیهای چوبی ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که آنها را برای بسیاری از پروژه‌های ساختمانی جاذب میکند.
۱٫ وزن کم چوب
مصالح چوبی به عنوان مصالح سبک شناخته میشوند که می‌توانند به کاهش وزن ساختمان و در نتیجه فشار به فونداسیون کمک کنند. این ویژگی مهم باعث تسهیل در نصب و حمل و نقل میشود، همچنین در مناطق با خاک‌های ضعیف می‌تواند مزایای اضافی ایجاد کند.
۲٫ عایق حرارتی و صوتی
چوب به عنوان یک مصلح ساختمانی علاوه بر ویژگی‌های خود به عنوان یک عایق حرارتی و صوتی مؤثر هم عمل میکند. این خصوصیت‌ها می‌توانند به بهبود کیفیت محیط داخلی ساختمان و راحتی ساکنان کمک کنند. در نتیجه کمک به حفظ دمای مطلوب در داخل ساختمان کند. همچنین، ویژگی‌های صوتی چوب باعث میشود تا نویزهای خارجی بهتر جذب شده و آسایش صوتی در داخل ساختمان افزایش یابد. این امور به خصوص در مسکن و فضاهای زندگی مورد توجه قرار گرفته و به ایجاد محیطی آرام و دلپذیر کمک میکند.
۳٫ مقاومت به زلزله
خواص انعطافی چوب، به ویژه انعطاف طبیعی آن، می‌تواند به عنوان یک خصوصیت مهم در مقاومت در برابر زلزله و نیروهای دینامیک شناخته شود. این ویژگی به چوب امکان می‌دهد که در زمان زلزله و جابجایی‌های دینامیکی دیگر، انعطاف پذیر باشد و نیروها و لرزه‌ها را به خوبی جذب و تخلیه کند.
۴٫ صرفه جویی در زمان
استفاده از اسکلت‌بندی چوبی در ساختمان‌ها می‌تواند به سرعت بیشتری در فرآیند ساخت کمک کند. چوب به دلیل وزن سبک و خواص انعطافی‌اش، فرآیند نصب و اجرای اسکلت‌بندی چوبی را ساده‌تر و سریع‌تر می‌سازد. این ویژگی‌ها می‌توانند زمان ساخت ساختمان را به شدت کاهش دهند.
کاربرد‌های اسکلتبندیهای ساختمانی چوبی
اسکلتبندیهای چوبی به دلیل ویژگی‌های مناسب خود، در انواع مختلف پروژه‌های ساختمانی به کار میروند.
۱٫ ساختمانهای گردشگری و هتل‌ها
در پروژه‌های گردشگری و هتل‌ها، استفاده از اسکلتبندیهای چوبی به عنوان یک عنصر طبیعی و دلبسته به محیط، جذابیت و گرمای خاصی را به این ساختمان‌ها می‌بخشد. اسکلتبندیهای چوبی با انعطاف پذیری و زیبایی طبیعی‌اند که مخاطبان را به سمت آنها جلب می‌کنند. این استفاده هوشمندانه از چوب، باعث ایجاد یک ارتباط مستقیم با محیط اطراف میشود و احساس راحتی و گرما به مهمانان انتقال می‌دهد.
۲٫ پروژه‌های گلخانه و فضای سبز
اسکلتبندیهای چوبی به دلیل خاصیت حاصلخیزی چوب، در زمینه‌های گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در زمینه‌های مرتبط با گلخانه‌ها و فضای سبز. حاصلخیزی چوب به عنوان یک منبع متجدد، این اسکلت‌بندی‌ها را به گزینه‌ای اقتصادی و پایدار برای ساخت سازه‌های گلخانه و فضاهای سبز تبدیل کرده است.
۳٫ پروژه‌های هنری و نمایشگاه‌ها
در پروژه‌های هنری، نمایشگاه‌ها و ساختمان‌هایی که به صورت موقتی نیاز به ساختارهای سبک و سریع دارند، اسکلتبندیهای چوبی به دلیل ویژگی‌های آنان، مورد استفاده قرار می‌گیرند. وزن کم و قابلیت ساخت و تخریب سریع این اسکلت‌بندی‌ها، آنها را به گزینه‌ای مناسب در پروژه‌هایی با زمان محدود و نیاز به انعطاف بالا تبدیل کرده است. همچنین، این ویژگی‌ها این اسکلت‌بندی‌ها را در پروژه‌های هنری و نمایشگاه‌ها، جایی که ابزارهای ساختمانی معمولاً تا حد زیادی محدود هستند، به یک انتخاب اقتصادی و کارآمد تبدیل می‌کنند.
همچنین در کشور های اروپایی نیز از اسکلت بندی‌های چوبی استفاده میشود مانند:
- اسطبل‌ها
- محل نگهداری از قایق‌ها
- ساختمانهای تفریحی
- کاراژ کامیون ها و …
معایب استفاده از اسکلتبندیهای ساختمانی چوبی
با اینکه استفاده از اسکلتبندیهای چوبی مزایای بسیاری دارد اما نباید از معایبی که استفاده از آن ممکن است به همراه داشته باشد چشم پوشی کرد.
۱٫ خطر آتش سوزی
چوب به عنوان یک مصلح آلی(که به طور طبیعی از منابع زنده مشتق میشوند)، از حساسیت به آتش برخوردار است، و این خصوصیت می‌تواند به خطرات آتش‌سوزی در ساختمان‌ها منجر شود. با این حال، با استفاده از روش‌ها و مواد افزودنی مناسب، میتوان این خاصیت را کاهش داد و ایمنی آتشی در ساختمان‌ها را افزایش داد. اعمال روش‌های مانند استفاده از چوب‌های با مقاومت آتش بالا یا استفاده از محافظت‌های آتش‌سوزی، اقداماتی هستند که می‌توانند در حفظ امنیت ساختمان‌ها در مقابل خطرات آتش سودمند باشند.
۲٫ تأثیرات زیست‌محیطی
استخراج چوب از جنگل‌ها، فعالیتی است که می‌تواند تأثیرات زیست‌محیطی قابل ملاحظه‌ای به همراه داشته باشد. این فعالیت ممکن است منجر به کاهش تنوع زیستی، از دست رفتن اکوسیستم‌های جنگلی و افزایش نرخ نابودی جنگل‌ها شود. با این وجود، استفاده مسئولانه و از منابع مدیریت‌شده می‌تواند به کاهش این تأثیرات بسیار کمک کند.
۳٫ آسیب‌پذیری نسبت به حشرات و قارچ‌ها
چوب، به عنوان یکی از مصالح ساختمانی، ممکن است به دلیل خاصیت‌های طبیعی خود آسیب‌پذیری نسبت به حشرات مختلف مانند ترمیت و فطرها باشد. این حشرات و میکروارگانیسم‌ها می‌توانند به ساختار چوب نفوذ کرده و تخریب آن را آغاز کنند، که در نهایت منجر به کاهش عمر مفید اسکلت‌بندی و آسیب به استحکام و پایداری ساختمان شود.
کلام آخر
در پیچیده‌ترین تصمیمات ساختمانی، انتخاب اسکلت‌بندی ساختمانی مناسب اساسی‌ترین وظیفه‌ای است که مهندسان و طراحان باید با آن روبرو میشوند. در این مقاله به بررسی سه نوع اصلی اسکلت‌بندی در ساختمان‌سازی یعنی فلزی، چوبی، و بتنی پرداختیم و همچنین ارزانترین اسکلت‌بندی ساختمانی را به شما کاربران سایت دفتر فروش ۲۲ معرفی کردیم.
اسکلتبندیهای فلزی با استحکام بالا و انعطاف در طراحی، ساختمان‌ها را به سبک وزن و مقاوم تجهیز می‌کنند. این انتخاب مناسبی برای ساختمانهای بلند و نیازمند به استحکام بالا است.
اسکلتبندیهای چوبی با زیبایی و گرمای طبیعت چوب، محیطی دوستانه و دلنشین ایجاد می‌کنند. این گزینه مختص ساختمان‌هایی است که به دنبال ترکیب موفقیت اقتصادی و زیبایی هستند.
اسکلتبندیهای بتنی با استحکام استاتیکی و مقاومت در برابر عوامل جوی، در پروژه‌های صنعتی و بزرگ ترجیح داده میشوند.
با این همه، هر یک از این اسکلت‌بندی‌ها مزایا و معایبی دارند که باید با دقت و با توجه به نیازهای هر پروژه در نظر گرفته شوند. همچنین، ترکیب این اسکلت‌بندی‌ها در یک پروژه نیز می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش نقاط ضعف کمک کند.
