کرمان؛ روی خط لرزش
اسکلت بتن؛ مقاوم در برابر زلزله
محسن سخی
امروزه متداول ترین مصالح که در انواع سازه ها به کار می رود، فولاد و بتن می باشد. حال می خواهیم این دو اسکلت را با هم مقایسه کنیم.
اولین نکته که مد نظر خیلی از کارفرمایان همچنین کارفرمایان کرمانی است مقاومت ساختمان در برابر زلزله است. معمولاً این باور غلط وجود دارد که ساختمان اسکلت فلزی در برابر زلزله مقاوم تر است. این ایده اصولاً اشتباه است. بدین صورت که هم سیستم بتنی و هم سیستم فلزی را می توان برای مقاومت های مختلف طراحی نمود که هر دو نیز به صورت مورد نظر در زلزله عمل کنند. در حقیقت عامل مهم طراحی صحیح سازه است. البته لازم به ذکر است که چندی پیش این نقد به سیستم های اسکلت بتن وارد بود که به دلیل افزایش وزن سازه در زلزله نیروی بیشتری را متحمل می شوند. اما با ورود تکنولوژی پیش تنیدگی(1) به دنیای قاب های بتنی تحول عظیمی در این دسته از قاب های اتفاق افتاده است که موجب شده 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 آن ها پیشی بگیرد.
یکی دیگر از ملاک های مهم اسکلت، طول عمر آن هاست. تا قبل از سازه های پیش تنیده در اسکلت بتن این واقعیت وجود داشته که سازه های بتنی دارای عمر طراحی هستند. به این مفهوم که یک سازه بتنی برای عمری معین طراحی می شود. گرچه این عمر 50 تا 60 سال باشد؛ اما حال با سیستم پیش تنیده امروزه اسکلت بتن می تواند با اسکلت فلزی رقابت کند. به این صورت که با جای گذاری کابل ها در سقف مانع از افت و خیزش بتن شود. در بحث ایمنی سازه یکی از عوامل مهم مقاومت سازه در برابر آتش سوزی است که مد نظر کارفرمایان و پیمانکاران است. بدیهی است که مقاومت فولاد در برابر آتش سوزی پایین می باشد. به این صورت که با گرم شدن فولاد، مقاومت خود را از دست می دهد در صورتی که اسکلت بتنی مقاومت به مراتب بیشتری در برابر آتش سوزی از خود نشان می دهد. همچنین خطر زنگ زدگی، قاب های فولادی را تهدید می کند که نیاز به رنگ کاری دارند. ولی در قاب های بتنی، میل گردها در بتن محبوس می شوند و مورد تهدید زنگ زدگی قرار نمی گیرند. یکی از مهم ترین پارامتر های ساختمانی سهولت در اجرای سازه است که اصولا اجرای قاب های فولادی بسیار مشکل تر از اجرای قاب های بتنی است. در قاب ها ی فولادی، ستون های تمام طبقات و اتصالات آن ها به تیر در پای کار سر هم بندی می شوند و با جرثقیل بر پا می شوند و اصولاً عملیات جوشکاری بسیار حساس است و به مهارت و دقت خاصی صورت می گیرد. سهل انگاری در جوش کاری می تواند عواقب بسیار زیادی داشته باشد.
در این میان در قاب های بتنی تیر و ستون طبقه به طبقه به راحتی با هر هندسه و شکل قالب بندی و بتن ریزی می شوند و نیاز به جوشکاری و سوراخ کاری ندارند که در این میان 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 آن ها می باشد.
هزینه ساخت
فولاد استفاده شده در ساخت یک سازه فولادی دارای یک مقاومت مشخص در صورت طراحی صحیح، نسبت به مقدار فولاد استفاده شده در سازه بتنی دارای همان مقدار مقاومت، معمولاً در حدود 30 درصد بیشتر می باشد. از این رو هزینه اجرای اسکلت فلزی بالاتر می باشد. بنابراین کافرمایانی که به دنبال کاهش هزینه در ساخت هستند اسکلت بتنی گزینه مناسب تری می باشد.
زمان اجرا یکی از پارامترهای دیگری که در دنیای اقتصادی و تورم امروزه ایران تأثیر بسزایی دارد. زمان اجرای سازه های فلزی به دلیل اجرای همزمان طبقات از سرعت پیشرفت بیشتری نسبت به سازه های بتنی برخوردار می باشند؛ اما سازه های بتنی پس کشیده با حذف خیلی از پارامتر های ساخت و ساز مانند تیر و ستون و کاهش شبکه آرماتورگذاری زمان اجرای در اسکلت بتن را به حداقل رسانده است.
تأمین هزینه ساخت
برای آن دسته از کارفرمایانی که مایلند هزینه پروژه را به صورت خردتر و با توجه به پیشرفت پروژه پرداخت کنند. اسکلت بتنی گزینه مناسب تری خواهد بود. اما با توجه به اینکه عمده هزینه اجرای سازه فلزی هزینه خرید آهن خام مورد نیاز است مقدار بیشتری نقدینگی باید در شروع پروژه هزینه گردد. همچنین با توجه به این که در کشور ما پرداخت وام مسکن پس از تکمیل سقف طبقات پرداخت می گردد. در سازه های بتنی می توان پس از اتمام هر سقف نسبت به دریافت وام اقدام و به پروژه تزریق نمود که این یک مزیت برای اسکلت بتنی محسوب می گردد.
(1) سازه پیش‌تنیده سازه ای است که با ترکیب رشته‌ها یا میلگردهای فولادی و بتن ساخته می‌شود