تفاوت اسکلت فلزی و بتنی یکی از موضوعات مهمی است که همیشه در صنعت ساخت و ساز منشا بحث های زیادی بوده است. تفاوت‌های زیادی میان روش‌های ساخت انواع سازه و ساختمان در دنیا وجود دارد. برخی افراد ترجیح می‌دهند در بسیاری از بخش های ساختمان از فلز استفاده کنند. در محاسبه قیمت ساخت استراکچر فلزی ، عواملی چون میزان کارکرد، میزان تخصیص منابع و هزینه‌های مربوط به نیروی انسانی نیز نقش مهمی دارند و باید در مراحل اولیه مطالعات مالی مدنظر قرار گیرند . در کشور ما نیز استفاده از هر دو نوع سازه فلزی و بتنی رواج دارد.
در اسکلت فلزی صرفاً از مقاطع فولادی و در اسکلت بتنی از ترکیب اسکلت بتنی و فلزی در کنار یکدیگر استفاده می‌شود. نکته‌ای که باید به آن توجه کنید این است که وزن مقاطع فولادی مورد نیاز برای اسکلت بتنی حدود ۳۵ درصد پایین‌تر از مقاطع مورد نیاز در اسکلت فلزی است. بنابراین با توجه به هزینه‌ی مورد نیاز برای خرید بتن و دستمزد اجرای آن و میلگرد مصرفی همچون ، تفاوت قیمت اسکلت فلزی و بتنی نمایان می شود. البته تفاوت اسکلت فلزی و بتنی صرفاً به این موارد محدود نمی‌شود. در قسمت‌های بعد به صورت کامل به تفاوت اسکلت فلزی و بتنی می پردازیم تا در نهایت به این نتیجه برسیم که اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی!
مقایسه سازه‌های فولاد و بتنی
- نزدیکی محل احداث پروژه به کارخانه نورد فولاد???? فلزی
- وجود یون سولفات در خاک محل احداث سازه???? فلزی
- نزدیکی محل احداث سازه به معادن شن و ماسه???? بتنی
- وجود آب و هوای مرطوب به همراه بارندگی‌های مکرر در محل ساخت پروژه???? بتنی
- نیاز به ساخت سازه با وزن پایین???? فلزی
- تأثیر پایین نیروهای جانبی زلزله و باد بر روی ساختمان و مقاومت آن???? فلزی
- ملاک بودن صلبیت سازه???? بتنی
- تأثیر پایین تکانه‌های نیروهای جانبی باد و زلزله بر آرامش ساکنین???? بتنی
- نیاز به ساخت سازه‌ای که تحمل بالایی در مقابل نیروهای دینامیکی و ضربه دارد???? فلزی
- ملاک بودن عمر ساختمان در گذر زمان???? فلزی
- نیاز به ساخت سازه‌ای مقاوم در برابر آتش‌سازی‌های طولانی???? بتنی
- ملاک بودن اضافه کردن طبقات بعد از بهره‌برداری???? فلزی
- اهمیت استفاده‌ی حداکثری از فضای درون سازه???? فلزی
- نیاز به اجرای سریع پروژه و بهره‌برداری از آن???? فلزی
- مقایسه هزینه اسکلت بتنی و فلزی???? فلزی
اسکلت فلزی یا بتنی؟
در حال حاضر بیشتر ساختمان‌ها با استفاده از اسکلت بتنی ساخته می‌شوند. سازه‌های بتنی که به‌دلیل مقاومت و ایستایی خود مورد توجه قرار گرفته‌اند، متشکل از اعضای افقی یعنی میله‌ها و اعضای عمودی یعنی ستون‌ها هستند. اما با این وجود نمی توان در جواب سوال اسکلت فلزی بهتر است یا بتنی! به این نتیجه رسید که اسکلت بتنی بهتر است و باید از جهات مختلف مخصوصا از نظر تفاوت قیمت اسکلت فلزی و بتنی این دو نوع اسکلت را مورد بررسی قرار داد.
اختلاف قیمت اسکلت فلزی و بتنی
تفاوت قیمت اسکلت فلزی یا بتنی از منظرهای مختلفی قابل بررسی است. در سازه های اسکلت فلزی چیزی که بیشتر تاثیرگذار است بوده اما در سازه های اسکلت بتنی قیمت بتن و هزینه دستمزد اجرا تاثیرگذار است. دكل هاي مخابراتي عناصر حیاتی در ساختار شبکه ارتباطات هستند و وظیفه انتقال سیگنال‌های مخابراتی را بر عهده دارند . تفاوت قیمت سازه فلزی و بتنی به جز مواد اولیه لازم برای ساخت، به موارد دیگری نیز بستگی دارد. از جمله این دلایل باید به مدت زمان و شرایط اجرای اسکلت بتنی و فلزی نیز اشاره داشته باشیم. اختلاف قیمت اسکلت فلزی و بتنی در مورد نحوه اجرا به شکل ساخت این دو سازه بر می گردد.
در ساخت اسکلت فلزی برای اجرای سقف باید کارهای کل اسکلت تمام شده باشد. این در حالی است که برای ساخت یک سازه با اسکلت بتنی ابتدا ستون ها در هر طبقه ساخته شده و سپس سقف همان طبقه ساخته می شود. به این ترتیب یکی از موارد تفاوت هزینه اسکلت فلزی و بتنی به مدت زمان ساخت آنها بر می گردد. بر اساس توضیحات ارائه شده سازه های اسکلت فلزی در قیاس با اسکلت بتنی در مدت زمان کوتاه تری ساخته می شوند. این موضوع به خودی خود می تواند باعث صرفه جویی در هزینه ها شود.
به این موارد باید نوع پوشش، تکنولوژی ساخت، هزینه های نصب و نجهیزات و… را نیز اضافه کرد. تفاوت قیمت اسکلت فلزی و بتنی در حدود 30 درصد است. به عبارت دیگر هزینه اجرای اسکلت فلزی ممکن است تا حدود 30 درصد کمتر از اسکلت بتنی باشد. اما به طور کلی برای شناخت اختلاف قیمت اسکلت فلزی و بتنی باید عوامل مختلف دخیل در ساخت سازه بررسی شده تا اختلاف قیمت اسکلت فلزی و بتنی به صورت دقیق مشخص گردد. دیگر موارد مهم تفاوت قیمت اسکلت فلزی با بتنی همیشه یک مقایسه کلی بین اسکلت‌های بتنی و فلزی در بحث تفاوت قیمت اسکلت فلزی یا بتنی وجود دارد.
- به دلیل مصرف بالاتر فولاد در اسکلت‌های فلزی مقیاس کوچک هزینه‌ی اجرای اسکلت فلزی معمولاً بیشتر از اسکلت‌های بتنی است. بنابراین بتن معمولاً گزینه‌ی مقرون‌به‌صرفه‌تری است.
- موضوع دیگر در مورد تفاوت هزینه اسکلت فلزی و بتنی به این شکل است که هزینه ها برای میلگرد، سیمان و قالب‌ها به مرور پرداخت می‌شود؛ اما در سازه‌ی فلزی باید در همان ابتدا تمام هزینه‌ی مورد نیاز را پرداخت کرد.
- یکی دیگر از مواردی که در تفاوت قیمت اسکلت فلزی و بتنی باید به آن توجه کنید این است که بعد از ساخت سازه‌ی فلزی به منظور ممانعت از اکسیدشدن و زنگ‌زدن باید از آن مراقبت کنید که خود مستلزم پرداخت هزینه‌های جانبی است؛ در حالی که در سازه‌ی بتنی این مسئله وجود ندارد.
- دیگر اختلاف قیمت اسکلت فلزی و بتنی به هزینه دستمزد بر می گردد. دستمزد مربوط به اجرای اسکلت‌های بتنی عموماً کمتر می باشد. بر این مبنا می‌توان گفت که مدت‌زمان عملیات اجرایی در اسکلت‌های بتنی 3 برابر بیشتر از اسکلت‌های فلزی است. پس اگر مسئله تفاوت قیمت سازه فلزی و بتنی خیلی برای شما مهم نیست و کیفیت و همین‌طور سرعت اجرا برای شما در اولویت اول است؛ باید از نیروی کار بیشتری استفاده کرده و عملیات ساخت سازه با بتن را انتخاب کنید. در غیر اینصورت می‌توانید به سراغ اجرای سازه با استفاده از اسکلت فلزی بروید.
مقایسه‌ی سازه‌های فلزی و بتنی
سازه‌های بتنی در مقایسه با سازه‌های فلزی بزرگ و حجیم بوده و به‌دلیل ابعاد بالای تیرها و ستون‌ها نقاط مرده‌ی بیشتری در آنها وجود دارد. در نتیجه محدودیت فضای مفید و قابل استفاده منجر به محدودیت در قسمت‌های مختلف سازه از جمله پارکینگ می‌شود. به‌علاوه در دهانه‌های بزرگ به منظور ممانعت از تغییر شکل و کمانش تیر، ارتفاع آن افزایش یافته که به نوبه‌ی خود ارتفاع مفید کف را کاهش می‌دهد. مسئله‌ی دیگری که باید به آن توجه کنید این است که در سازه‌های فولادی برخلاف سازه‌های بتنی نیازی به نصب سقف کاذب نیست.
البته بتن نیز مزایای خاص خود را دارد که از جمله‌ی آنها می‌توان به تنوع مقاطع بتنی و امکان ساخت بخش‌ها با استفاده از مقاطع گوناگون اشاره کرد. مقایسه سازه فلزی و بتنی از نظر اطمینان و کنترل کیفیت در محاسبات مرتبط با سازه‌های بتنی اعداد از طریق ساده‌سازی معادله‌ها و به‌صورت تقریبی محاسبه می‌شوند. انواع دکل مهاری شامل دکل‌های فلزی، بتنی و فونداسیون‌های مختلف می‌شوند که بسته به نیازها و شرایط محیطی متنوعی دارند . در مقابل در محاسبات مرتبط با سازه‌های فولادی اعداد به‌دست آمده از مقادیر واقعی نیز قطعی‌تر هستند. نکته‌ی دیگری که باید در نظر بگیرید این است که بتن معمولاً در محل سازه و فولاد در کارخانه تحت نظارت و دقت بالا تولید می‌شود؛ بنابراین کیفیت نهایی آن بسیار بیشتر از بتن است.
مقایسه سازه فلزی و بتنی از نظر محل احداث اگر محل ساخت پروژه شرایط آب و هوایی مرطوب و بارانی دارد؛ استفاده از اسکلت فلزی در آن توصیه نمی‌شود. در نتیجه سازه‌های فلزی به دلیل احتمال بالای زنگ‌زدن برای مناطق شمالی کشور گزینه‌ی مناسبی نیستند. یکی دیگر از عوامل موثر در انتخاب نوع اسکلت، گسل‌های منطقه و عملکرد سازه در برابر زلزله است. به‌علاوه باید به تأمین مصالح و لوازمی همچون (در صورت نیاز) پرداخت. مثلاً در صورت نزدیکی محل سازه به کارخانه بتن یا آهن‌آلات هزینه‌ی حمل و نقل به میزان چشمگیری کاهش می‌یابد.
مقایسه سازه بتنی و فولادی از نظر میزان مقاومت نسبت مقاومت فولاد به وزن آن در مقایسه با بتن بیشتر است. به‌علاوه این مقطع در برابر نیروهای کششی، فشاری و برشی نیز مقاومت قابل توجهی داشته و عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهد. در مقابل بتن صرفاً در برابر نیروهای فشاری مقاومت مناسبی دارد؛ اما در برابر نیروهای کششی و برشی به راحتی ترک برمی‌دارد. مسئله‌ی دیگر این که همگن بودن مواد و شکل‌پذیری بالا باعث شده تا فولاد به خوبی نیروهای دینامیکی و ضربه‌ای را تحمل کند؛ در حالی که ساختار ناهمگن بتن منجر به مقاومت بسیار پایین آن در برابر این نیروها، ترک خوردن و اختلال در عملکرد ساختمان می‌شود.
بررسی میزان مقاومت اسکلت فلزی یا بتنی در برابر زلزله
بعضی از افراد تصور می‌کنند که سازه‌های فلزی در برابر زلزله مقاوم‌تر هستند و تعدادی دیگر نیز معتقد هستند که سازه‌های بتنی مقاومت بیشتری در برابر زلزله دارند. حقیقت امر این است که هر دو دسته‌ی این باورها اشتباه هستند. چرا که مهم‌ترین عاملی که باعث مقاومت یک سازه در برابر زلزله می‌شود، نحوه‌ی طراحی آن است. بنابراین یک سازه‌ی فلزی یا بتنی در صورت طراحی مناسب می‌تواند در برابر زلزله مقاوم باشد. اگر به دنبال کسب آگاهی در ارتباط با هستید، پیشنهاد می کنم مقاله دیگر ما در این زمینه را مظالعه نمایید. بررسی میزان مقاومت سازه بتنی و فولادی در برابر آتش‌سوزی همانطور که در قسمت‌های قبل به آن اشاره کردیم .
فولاد در مقایسه با بتن مقاومت پایینی در مقابل آتش‌سوزی دارد و در اثر گرم‌شدن استحکام خود را از دست می‌دهد. البته می‌توان با ایجاد تمهیداتی در سازه‌های فلزی که نیازمند پرداخت هزینه‌های بالا هستند، مقاومت آنها را در برابر آتش‌سوزی افزایش داد. مقایسه اسکلت فلزی و بتنی از نظر سرعت اجرا از جمله تفاوت میان انواع سازه‌های فولادی و بتنی سرعت اجرای آنها است. سرعت پیشرفت سازه‌های فولادی به دلیل امکان اجرای همزمان طبقات در مقایسه با سازه‌های بتنی بیشتر است. به‌علاوه ساخت اسکلت فلزی در کارخانه باعث می‌شود که مدت زمان ساخت و اتمام پروژه نیز کاهش یابد. این بالا بودن سرعت، هزینه‌های سرسام‌آور پروژه را کاهش داده و در عین حال باعث بهره‌برداری هرچه سریع‌تر آن می‌شود.
مهم‌ترین تفاوت‌های سازه‌ی فلزی و بتنی
با توجه به ترکیب اسکلت بتنی و فلزی و موارد فوق می‌توان مهم‌ترین تفاوت‌های این دو سازه را به‌صورت زیر خلاصه کرد:
۱. استحکام سازه‌های فلزی در برابر شرایط نامساعد آب و هوایی همانند رطوبت و بارش باران در مقایسه با سازه‌های بتنی پایین‌تر است.
۲. وزن سازه‌های فلزی پایین‌تر است.
۳. دستمزد ساخت سازه فلزی ۱۴۰۰ در مقایسه با اجرای اسکلت بتنی پایین‌تر است.
۴. سرعت اجرای سازه‌های فلزی در مقایسه با بتنی به مراتب بالاتر است.
۵. هزینه‌ی تخریب سازه‌ی فلزی پایین‌تر بوده و ارزش اسقاط آن بالاتر است.
۶. در سازه‌های بتنی فضای مرده یا سطح اشغال بیشتری وجود دارد.
۷. فولاد در مقایسه با بتن دوام بیشتری دارد.