مقایسه اسکلت انواع ساختمان
برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن‌ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه‌ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری، فوم استاندارد ضد حریق، تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.
همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.
در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها
و ستونها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.
ساختمانهای فلزی
در این نوع ساختمان‌ها برای ساختن ستونها و پل‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شود.
در ایران معمولاً برای ساختن ستونها از تیر آهن‌های I دوبل و یا بال پهن‌های تکی استفاده می‌نمایند.
برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستونها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می‌شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می‌نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).
در این نوع ساختمان بر
ای مقابله با
زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.
ساختمانهای آجری
برای ساختمانهای کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی‌نمایند میتوان از این نوع ساختمان استفاده نمود.
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها آجری بوده و برای ساختن سقف‌ها در ایران معمولاً از پروفیل‌های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.
در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف‌ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمانهای آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن‌ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند.
حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.
ساختمانهای خشتی و گلی
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی‌نمایند.
ساختمانهای چوبی
این نوع ساختمان‌ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت‌های کشور آمریکا و …).
ساختمانهای چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.
ساختمانهای ترکیبی
ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمانهای فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و …، واین مقاله کاملا غلط است
مقایسه فنی انواع اسکلت ساختمانی
قاب ها دارای دو وظیفه می باشند: تحمل بارهای ثقلی (بارهای مرده و زنده) و تحمل بارهای زلزله و باد. بارهای ثقلی به صورت قائم بر قاب ها وارد می شوند، در حالی که بارهای زلزله و باد به صورت جانبی اثر می کنند. در اینجا به بررسی این دو وظیفه می پردازیم.
١- بارهای ثقلی
بارهای ثقلی بر سقف وارد می شوند و سقف، این بارها را به تیرها، تیرها به ستونها و ستونها با فونداسیون منتقل می کنند. به این مسیر انتقال بار از سقف تا فونداسیون، "مسیر بار" (Load Path) گفته می شود.
٢- بار زلزله
مهمترین بحث در مقایسه فنی قابها، بحث عملکرد قاب ها در مقابل زلزله می باشد. در اکثر مواقع، بار باد نقش تعیین کننده ای بازی نمی کند، به همین دلیل از بحث درباره بار باد صرف نظر می کنیم. در بررسی عملکرد قاب ها در مقابل زلزله، آنچه که به عنوان ایمنی سازه در تصور عموم جای گرفته است، "مقاومت کافی در مقابل زلزله" می باشد. در حالی که آنچه که سازه را در مقابل زلزله ایمن می کند، مقاومت کافی نیست، بلکه "شکل پذیری" است. شکل پذیری در مقابل زلزله به این معناست که سازه با تغییر شکل های مناسب و کافی، انرژی زلزله را در خود مستهلک کند. در واقع زلزله یک نیروی ثابت، همانند بارهای ثقلی نیست، بلکه بیشتر شبیه یک انرژی است. برای مستهلک کردن این انرژی، سازه باید به اصطلاح انعطاف پذیر یا شکل پذیر باشد. این به این معناست که قطور کردن تیر و ستونها، نه تنها الزاماً به باربری جانبی سازه در مقابل زلزله کمک نمی کند، بلکه ممکن است با افزایش "سختی" سازه، از شکل پذیری آن در مقابل زلزله بکاهد و موجب تخریب آن شود.
موارد ذکر شده در بالا، همگی به این دلیل می باشند که نیروی زلزله دارای یک ماهیت مستقل و ثابت نیست و بستگی به ابعاد و اندازه های سازه دارد. بار زلزله به صورت جانبی و شتاب دار به سقف هر طبقه وارد می شود. نیرویی که در سقف به این ترتیب تولید می شود، از حاصلضرب جرم سقف در شتاب زلزله بدست می آید:
شتاب زلزله (x (a جرم سقف (m) = نیروی زلزله
در نتیجه، هر چه وزن سقف کمتر باشد، نیروی زلزله کمتر می شود. هر چه سازه سخت تر باشد و بخواهد مقاومت بیشتری از خود نشان دهد، نیروی زلزله بیشتر می شود. سختی سازه به ابعاد تیرها و ستونها و دیوارهای آن بستگی دارد.
انواع سیستم های باربر جانبی لرزه ای
قبل از انتخاب مصالح سازه، باید سیستم
باربر جانبی لرزه ای سازه مشخص شود. برای مقابله با زلزله، سیستم های
باربری مختلفی
را می توان انتخاب کرد. مهمترین این سیستم ها عبارتند از: دیوارهای باربر،
قاب
ساختمانی ساده با مهاربندهای فولادی، قاب خمشی و سیستم های دوگانه (قاب
خمشی+دیوار
برشی). تفاوت این سیستم ها در وجود یا عدم وجود تیرها، دیوارها و همچنین
نحوه
اتصالات تیر به ستون در قاب ها می باشد.
در سیستم دیوار باربر، هندسه سازه به صورت قاب (تیر و ستون) نمی باشد و بار زلزله مستقیماً از سقف به این دیوارها انتقال می یابد. این سیستم تنها در سازه های بتنی قابل اجراست. در قاب های ساختمانی با مهاربندهای فولادی، نیروی زلزله از سقف به تیرها، از تیرها به مهاربندها و از مهاربندها به ستونها انتقال می یابد. این سیستم تنها در سازه های فولادی قابل اجراست. در قاب های خمشی، نیروی زلزله از طریق اتصال گیردار تیر به ستون، از سقف به تیر و از تیر به ستون انتقال می یابد. این سیستم هم در سازه های فولادی و هم سازه های بتنی قابل اجراست. سیستم های دوگانه در واقع عملکرد همزمان قاب های خمشی و دیوارهای باربر را دارا هستند. این سیستم نیز در سازه های فولادی و بتنی قابل کاربرد است. بیشترین شکل پذیری را سیستم قاب خمشی تأمین می کند. به همین دلیل برای سازه های مهم، همیشه سیستم قاب خمشی ویژه را انتخاب می کنند. همچنین برای سازه های بلند، استفاده از سیستم های دوگانه اجباری می باشد. انتخاب این سیستم ها باید بر حسب الزامات و محدودیت های معماری و اقتصادی تعیین گردد، چرا که این سیستم ها تفاوت های بسیاری از نظر معماری و اقتصادی با ی کدیگر دارند.
مقایسه انواع اسکلت ها از نظر باربری و ایمنی در آتش سوزی
قاب های فولادی به دلیل وزن کمتر و شکل پذیری بیشتر نسبت به قاب های بتنی مسلح، عملکرد لرزه ای بهتری دارند. قاب های فولادی پیچی، شکل پذیری بیشتری نسبت به قاب های فولادی جوشی دارند.
نمودار ٢اما با ورود تکنولوژی پیش تنیدگی به دنیای قاب های بتنی، تحول عظیمی در این دسته از قاب ها اتفاق افتاد که موجب شد با کاهش وزن و افزایش شکل پذیری در قاب های بتنی، این قاب ها را در رقابت با قاب های فولادی قرار دهد و از آنها پیشی بگیرد. پیش تنیدگی همچنین امکان ایجاد هر چه بیشتر سقف صلب را فراهم می کنند. "صلبیت سقف ها" به این معناست که سقف ها خود دچار تغییر شکل نشوند تا بتوانند نیرو ها را به درستی در مسیر بار به تیرها و ستون ها هدایت کنند. به همین دلیل در انتخاب نوع سقف باید دقت کرد. دال بتنی مسلح یکی از بهترین سیستم های سقف صلب می باشد که با انتخاب دال بتنی پیش تنیده به عنوان سیستم سقف، این صلبیت به واسطه کاهش عرض ترک ها و تغییر شکل های داخلی دال، افزایش می یابد.
بزرگترین عیب سازه های فولادی، خطر آتش سوزی در آنهاست که موجب فروریختن سازه به دلیل ذوب شدن تیر و ستون های آن می شود. در حال که در سازه های بتنی، به دلیل احاطه میلگردها توسط بتن، چنین عیبی وجود ندارد.
همچنین خط زنگ زدگی، قاب های فولادی را تهدید می کند که نیاز به رنگ کاری دارند. ولی در قاب های بتنی، میلگردها در بتن محبوس می شوند و مورد تهدید زنگ زدگی قرار نمی گیرند.
مقایسه انواع اسکلت از نظر اجرایی
اجرای قاب های فولادی بسیار مشکل تر از اجرای قاب های بتنی است. در قاب های فولادی، ستونهای تمام طبقات و اتصالات آنها به تیرها، در پای کار سر هم بندی می شوند و با جرثقیل برپا می شوند. اصولاً عملیات جوش کاری، بسیار حساس است و باید با مهارت و دقت خاصی صورت گیرد. سهل انگاری در جوش کاری می تواند عواقب بسیار زیادی داشته باشد. تنظیم ولتاژ، آمپراژ، سرعت مناسب جوشکاری، تمیز کاری اولیه سطوح جوش کاری و پیش گرمایش قطعات، همگی مواردی هستند که نیاز به دقت و مهارت دارند. همچنین، سوراخ کاری در سازه های پیچی، نیازمند دقتی بیش از جوشکاری می باشد، و اصولاً اجرای قاب های پیچی، مشکل تر از قاب های جوشی است.
در این میان، در قاب های بتنی، تیرها و ستون ها، طبقه به طبقه به راحتی با هر هندسه و شکلی، قالب بندی و بتن ریزی می شوند و نیازی به جوش کاری و سوراخ کاری ندارند. در میان قاب های بتنی، قاب های بتنی پیش تنیده مزایای اجرایی فراوانی بر قاب های مسلح دارند. کاهش شدید شبکه های آرماتور گذاری، کاهش تعداد تیرها، کاهش حجم بتن ریزی و قالب بندی یکپارچه سقف بدون آویز تیرها از مهم ترین آنها می باشد. آرماتورگذاری تیرها و سقف ها در قاب های مسلح، عملیات بسیار دشواری است که اغلب بدلیل سختی، با سهل انگاری و اشتباهات خطرناک همراه است. متداول ترین آنها، سهل انگاری در آرایش آرماتورهای تقویتی و سنجاقی ها می باشند. به منظور تأمین شکل پذیری در قاب های مسلح، آرماتور گذاری های ویژه صورت می گیرد که مشکلات اجرایی فراوانی را داراست. پیش تنیدگی، با کاهش وزن سازه، از این آرماتورگذاری ها می کاهد و سهولت اجرا را همزمان با افزایش سرعت اجرا به ارمغان می آورد.
پیش تنیدگی همچنین موجب کاهش خیز، خزش و جمع شدگی بتن می گردد. در سقف هایی که در معرض خطر فرسایش توسط آب و انقباض و انبساط ناشی از شرایط جوی (مانند پارکینگ های طبقاتی) قرار دارند، پیش تنیدگی با از بین بردن عرض ترک ها، از خوردگی آرماتور جلوگیری می کند.
مقایسه معماری انواع اسکلت ساختمانی
قاب های فولادی بسیار سازگار با معماری هستند، در حالیکه قاب های بتنی مسلح دارای ابعاد و اندازه های بزرگی هستند و از فضای مفید ساختمان می کاهند.
قاب های بتنی پیش تنیده، نه تنها ابعاد و اندازه ها را کاهش می دهد، بلکه با خذف تیرها و آویز آنها و افزایش دهانه ها، فضای یکپارچه و وسیعی را فراهم می کند که مهندس معمار می تواند به راحتی در چیدمان تیغ ها و فضاهای مورد نیاز مانور دهد. همچنین با کاهش ضخامت سقف، ارتفاع تمام شده ساختمان را کاهش می دهد تا الزامات آیین نامه های لرزه ای تامین شود. پیش تنیدگی همچنین به دلیل حذف تیرها، امکان ستون گذاری نامنظم را به مهندس معمار می دهد. امکان ایجاد بازشوهای بزرگ به منظور ایجاد چشم اندازهای زیبا از دیگر مزایای پیش تنیدگی است. تمامی این ویژگی ها موجب می شود قاب های بتنی پیش تنیده بسیار بیشتر از قاب های فولادی و بتنی مسلح، مورد پسند معماران قرار گیرد و تمایل آنها به طراحی سازه های پیش تنیده روز به روز بیشتر شود.
مقایسه اقتصادی انواع اسکلت ساختمانی
از نقطه نظر اقتصادی، سازه های فولادی بسیار پرهزینه تر از سازه های بتنی محسوب می شوند. سختی در اجرا و گرانی فولاد، دو دلیل مهم برای این موضوع به شمار می آیند. همچنین در ساخت و سازهای فولادی، هزینه های هنگفتی بصورت یکجا انجام می شود، چرا که همانطور که گفته شد، ستونهای تمام طبقات همگی با هم برپا می شوند. ولی در قاب های بتنی، این هزینه ها سقف به سقف و در طول مدت زمان بیشتری انجام می شود. قاب های پیچی گران تر از قاب های جوشی تمام می شوند. سیستم های باربری قاب خمشی نیز از قاب های مهاربندی پرهزینه تر می باشند.
در قاب های بتنی پیش تنیده، با کاهش شدید هزینه ها نسبت به قاب مسلح مواجه می شویم. کاهش مصرف مصالح و سهولت در اجرا (قالب بندی، آرماتوربندی و بتن ریزی) عوامل مهم این کاهش هزینه می باشند. مزایای معماری سازه های پیش تنیده، به طور غیر مستقیم وارد این صرفه اقتصادی می شوند و با افزایش دهانه ها و فضاها، متراژ مفید و تعداد پارکینگ بیشتری را عرضه می کند. از سوی دیگر معماری زیبا و باز، مخاطب را به وجد می آورد.
مطالب مشابه :
انواع اتصالات در ساختمانهای فلزی
عمران(ساختمان) - انواع اتصالات در ساختمانهای فلزی - درباره ی ساختمان(از پی ریزی تا بهره
انواع سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند
عناصر سازهای اساسی ساختمان عبارتند از: عناصر خطی (ستون و تیر)، عناصر سطحی (دیوار و دال) و
برای سقف ساختمان اسکلت فلزی میتوان از انواع سقف به شرح زیل استفاده کرد.
ساختمان - برای سقف برای سقف ساختمان اسکلت فلزی میتوان از انواع سقف در یک ستون به ازای هر
ساختمان های اسکلت فلزی
ساختمان های اسکلت فلزی: در این نوع ساختمان ها برای ساختن ستون ها و پل ها از پروفیل های فولادی
انواع اتصالات پای ستون
انواع اتصالات پای ستون : اتصالات پای ستون نیز مانند سایر اتصالات هم صلب و هم مفصلی دارند .
انواع سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند
معماری و شهرسازی - انواع سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند - معماری شهرسازی طراحی داخلی
انواع اسکلت ساختمانی
از انواع آجر سفال های تیغه ای، قطعات گچی و یا چوب اسکلت این نوع ساختمان ها (پل ها و ستون ها)
مقایسه اسکلت انواع ساختمان
در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها و ستونها از بتن آرمه مقایسه اسکلت انواع ساختمان.
برچسب :
انواع ستون ساختمان