انتخاب نوع اسکلت ساختمان (فلزی، بتنی یا چوبی) به عوامل اقتصادی، اقلیمی و کاربرد ساختمان بستگی دارد. اسکلت فلزی سبک و مقاوم، اسکلت بتنی مقرونبهصرفه و اسکلت چوبی ساده و اقتصادی است.
اسکلت ساختمان، همانطور که از نامش پیداست، اساس و بنیان یک سازه را تشکیل میدهد. نوع اسکلت ساختمان بر اساس شرایط اقلیمی، کاربرد ساختمان، عوامل اقتصادی و دیگر ملاحظات متغیر است. در ایران، دو نوع اسکلت فلزی و بتنی کاربرد بیشتری دارند. هرچند این دو نوع اسکلت گستردگی و زیرشاخههای متنوعی دارند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
به طور کلی، در حال حاضر سه نوع اسکلت اصلی در جهان مورد استفاده قرار میگیرد: فلزی، بتنی و چوبی. در ایران، اسکلتهای فلزی و بتنی رایجتر هستند و اسکلت فلزی به دلیل هزینههای بالاتر، کمتر از اسکلت بتنی مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه به بررسی ویژگیها، مزایا و معایب این اسکلتها میپردازیم.
اسکلت فلزی از محبوبترین گزینهها در ساختوساز به شمار میآید و به سه نوع زیر تقسیم میشود:
1. اتصالات جوشی
2. اتصالات پیچ و مهرهای
3. اتصالات پرچی
در اکثر سازههای فلزی از فولاد استفاده میشود؛ بهطوری که اصطلاح «اسکلت فلزی» معمولاً مترادف با «اسکلت فولادی» است. اسکلتهای فلزی به دلیل مزایای متعددی که دارند، مورد توجه معماران و مهندسان سازه قرار گرفتهاند. بهترین روش اجرای این نوع اسکلت، استفاده از اتصالات پیچ و مهرهای است که در کشورهای پیشرفته، مانند کشورهای اروپایی، تنها همین روش برای سازههای بزرگ مجاز است. دلیل این امر، مقاومت بالای این اتصالات نسبت به اتصالات جوشی است که در برابر زلزله و سایر تنشها ضعف نشان میدهند.
مزایا:
وزن کمتر نسبت به اسکلت بتنی، که باعث کاهش وزن کلی ساختمان میشود.
مقاومت بالا و نسبت مناسب مقاومت به وزن، مناسب برای ساختمانهای مرتفع و زمینهای سست.
سرعت بالای نصب قطعات فلزی، که زمان ساخت را کاهش میدهد.
امکان تقویت و مقاومسازی اسکلت فلزی در صورت نیاز.
دوام و ماندگاری طولانی در صورت نگهداری صحیح.
معایب:
ضعف در دماهای بالا و هنگام آتشسوزی.
خوردگی و زنگزدگی در معرض عوامل جوی و رطوبت.
تمایل به کمانش قطعات تحت فشار.
هزینه اولیه بالاتر نسبت به اسکلت بتنی.
در سازههایی که از اسکلت بتنی استفاده میشود، بتن یا بتن آرمه (ترکیب سیمان، شن، ماسه و میلگرد) بهعنوان ماده اصلی به کار میرود. بخشهای مختلفی از ساختمان نظیر ستونها، تیرهای اصلی، دیوارهای برشی و فونداسیون در این نوع اسکلت از بتن ساخته میشوند.
بتن به دلیل مقاومت بالا و ماندگاری طولانی، انتخابی رایج در پروژههای عمرانی مانند پلها و سدها نیز هست. صنعت بتن نیز بهطور مداوم در حال پیشرفت است و روشهای مدرن اجرای آن کیفیت سازههای بتنی را افزایش دادهاند.
مزایا:
مصالح بتن، بومی و ارزانقیمت هستند.
شکلدهی آسان بتن در مقایسه با فولاد.
مقاومت بالا در برابر آتش و رطوبت.
نیاز کمتر به نگهداری و مراقبت در طول زمان.
مقاومت بتن با گذشت زمان افزایش مییابد.
عدم نیاز به نیروی متخصص برای اجرای سازههای بتنی.
معایب:
وزن بیشتر نسبت به اسکلت فلزی.
مقاومت کششی پایین بتن.
انتقال گرما و سرما به داخل ساختمان.
تأثیرپذیری از شرایط آب و هوایی در زمان اجرا.
ضعف در برابر بارهای ناشی از انفجار.
اسکلت چوبی بیشتر در مناطقی با آبوهوای خاص نظیر آمریکای شمالی، شمال اروپا و استرالیا کاربرد دارد. این نوع اسکلت بیشتر برای ساختمانهای کوچک و سبک نظیر ویلاها، گاراژها و ساختمانهای کشاورزی به کار میرود. چوب به دلیل ارزان بودن، سبک بودن و سهولت در اجرا، گزینهای اقتصادی محسوب میشود. در گذشته از روش «اسکلت چوبی بالونی» استفاده میشد، اما این روش به دلیل معایب متعدد مانند آتشزا بودن و وزن زیاد منسوخ شده است. امروزه روش «سکویی» برای اسکلتهای چوبی مورد استفاده قرار میگیرد که قطعات آن سبکتر و مقاومتر هستند.
مزایا:
اقتصادی بودن.
وزن سبک و قابلیت حمل آسان.
شکلپذیری بالا و سهولت در اجرا.
معایب:
مقاومت پایین در برابر آتش، بلایای طبیعی و طوفان.
دوام کمتر در مقایسه با فولاد و بتن.
انتخاب نوع اسکلت ساختمان به عوامل متعددی مانند کاربری ساختمان، شرایط جغرافیایی، آبوهوا و بودجه بستگی دارد. اگر از درخواستهای کارفرما صرفنظر کنیم، بهترین رویکرد این است که با مشورت مهندسان عمران، نوع اسکلت مناسب انتخاب شود تا هم از لحاظ اقتصادی و هم از نظر کارایی بهینه باشد. خریداران املاک باید به کیفیت اسکلت ساختمان و زیرساختهای آن توجه ویژهای داشته باشند. متأسفانه در بسیاری از ساختمانها، ظاهر و نما مورد توجه قرار میگیرد، اما اسکلت ساختمان نادیده گرفته میشود. انتخاب صحیح اسکلت میتواند عمر مفید ساختمان را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.