طراحی سازه بتنی و فلزی
امروزه در اغلب شهرها و خیابانها، شاهد ساخت و ساز ساختمانهای بسیار زیادی هستیم. ساخت و ساز مراحل متعددی دارد که یکی از این مراحل، طراحی سازه بتنی و یا فلزی میباشد. طراحی سازه در واقع اسکلت ساختمان و بخش بسیار مهمی از مراحل ساخت و ساز است. این مرحله نیاز به دقت و توجه بسیار زیادی دارد. طراحی سازه بتنی و فلزی هر یک دارای ویژگی، مزیت و معایب متعددی میباشند که باید به طور کامل مورد بررسی قرار بگیرند. با توجه به دستور کارفرما و طبق قوانین و مقررات یکی از این سازهها برای ساخت ساختمان انتخاب خواهد شد. پس از مشخص شدن نوع سازه، طراح و مهندس به بهترین شکل آن را طراحی میکند. در بخشهای دیگر همراه ما باشید تا با طراحی هر یک از این سازههای بتنی و فلزی بیشتر آشنا شده و بتوانید بهترین و به صرفهترین سازه را برای ساخت و ساز انتخاب کنید.
آنچه در این مطلب می خوانید...
طراحی سازه بتنی
همانطور که بیان کردیم طراحی سازه بتنی، یکی از مراحل ساخت و ساز ساختمانها میباشد. در واقع اسکلت ساختمان به دو صورت طراحی و ساخته میشود. یکی از آنها از نوع بتنی است و دیگری از نوع فلزی میباشد. در بخشهای بعدی در مورد طراحی سازه فلزی به طور کامل توضیحاتی را ارائه خواهیم داد. به طور کلی در سازههای بتنی باید از شن، ماسه، سیمان و میلگرد استفاده شود.
در طراحی سازه بتنی، دو بخش افقی و عمودی وجود دارد. در بخش افقی، ستونها تشکیل شده و در بخش عمودی، تیرها ساخته میشوند. در طراحی سازههای بتنی، در ابتدای کار باید فونداسیون، تیرها و ستونها مشخص شوند. سپس مرحله بتن ریزی جهت ایجاد اسکلت ساختمان انجام شود. در واقع اسکلت بتنی جهت مقاوم سازی ساختمانها انجام میشود. به طور کلی بتن، باعث افزایش استحکام و مقاومت سازه در برابر بسیاری از حوادث میشود. به همین منظور اغلب در ساختمان سازیها، ستون، پله، پی ساختمان و فونداسیون را از اسکلت بتنی میسازند.
مزایا و معایب سازه بتنی
به طور کلی در طراحی سازه بتنی مزایا و معایب بسیار متعددی وجود دارد که در ادامه با تمامی آنها آشنا خواهیم شد. یکی از مزایای مهم سازههای بتنی، شکل پذیری بسیار عالی آنها میباشد. این نوع سازهها به وسیله قالبهای گوناگون به هر نوع شکلی ساخته میشوند. از دیگر مزایای این نوع سازهها، مقاومت و دوام بسیار بالای آنها است. سازه بتنی در واقع در برابر حرارتهای بالا، آتش سوزی، باد و شرایط رطوبتی بسیار مقاوم و با دوام میباشد.
از دیگر مزایای این سازه، حمل و نقل راحت و آسان است. به طور کلی سازههای بتنی از لحاظ اقتصادی و هزینهای نسبت به سایر مصالح ارزانتر میباشند.
در واقع قیمت بالای آهن باعث شده است این نوع سازه به صرفهتر باشد. همچنین برای نگهداری این نوع سازه، هزینهها بسیار پایین است. در حقیقت در سازههای بتنی، وزن سازه بسیار زیاد است. به همین منظور لرزش در این نوع سازهها بسیار کم میباشد. البته در ساختمانهایی که ارتفاع زیادی دارند این مورد ممکن است خطرساز باشد. با توجه به ویژگی و مزایای بیان شده از سازهی بتنی، معایب بسیار کمی نیز در این نوع سازه وجود دارد.
یکی از معایب سازه بتنی این است که با پایان یافتن عمر آن، بتن خرد شده و مجدد قابل استفاده نمیباشد. از دیگر معایب این سازه قدرت فشار و کشش پایین است.
- وزن: سازههای بتنی به دلیل جمعآوری تودههای بزرگی از مصالح، وزن بالایی دارند. این موضوع میتواند بر روی میزان بار معماری و تراکم بنا تأثیر بگذارد.
- نیاز به ساخت و آمادهسازی قالب: برای ساخت سازههای بتنی، نیاز به قالببندی مناسب است که میتواند زمانبر و پرهزینه باشد. این نیاز به طراحی و ساخت قالبها میتواند فرآیند ساخت را کند و پیچیده کند.
طراحی سازه فلزی
طراحی سازه فلزی مانند طراحی سازه بتنی، یکی دیگر از طراحیهای سازهای در ساخت و ساز ساختمانها میباشد. به طور کلی فولاد و یا فلز، یکی از سازههای پرکاربرد و از مصالح کارآمد ساختمانی میباشد. در این نوع سازه انواع مختلف تیرآهنها وجود دارد. در واقع این قطعات فولادی در ابتدای کار باید از طریق جوشکاری به یکدیگر متصل شوند. پس از اتصال این قطعات، ستونهای بسیار مستحکمی ایجاد میشود. این ستونها و تیرآهنها با استفاده از جرثقیل به زمین و یا ساختمان مورد نظر منتقل میشوند. سپس در محل مشخص شده این ستونها با توجه به نقشه طراحی شده به یکدیگر متصل شده و در نهایت اسکلت فلزی ساختمان تشکیل خواهد شد.
یکی از مزایای این نوع سازه استحکام و مقاومت بالای آن در برابر فشار و کشش ساختمان میباشد. از مزایای دیگر آن حالت فنری، شکل پذیری، جوش پذیری و الاستیکی میباشد. عمر این نوع سازه نسبت به سازههای دیگر طولانیتر است و به راحتی تعویض خواهد شد. سرعت بالای ساخت و ساز نیز یکی دیگر از مزایای سازه فلزی میباشد. با توجه به مزایای گفته شده، این نوع سازه دارای معایبی نیز است. از معایب اصلی و مهم در این نوع سازهها، قیمت بالای آهن میباشد. گران بودن این سازهها باعث شده است که از این نوع سازه در ساختمانها کمتر استفاده شود.
در واقع به همین منظور، طراحی سازه بتنی جایگزین مناسبی برای این نوع سازهها است. از دیگر معایب سازههای فلزی یا فولادی ، مقاومت بسیار پایین آنها در برابر هر گونه حرارت و آتش سوزی میباشد. خوردگی در برابر رطوبت و یا آب و هوای مرطوب نیز از دیگر معایب بسیار مهم در این مدل از سازهها است. البته در ساختمان های بلند مرتبه طبق ضوابط آشتنشانی باید اسکلت ساختمان با موارد ضد حریق پوشیده شود.
حساسیت به خوردگی: فلزات قابل اکسیداسیون و خوردگی هستند، بنابراین برای مقابله با این مشکل نیاز به پوششدهی محافظتی مانند رنگآمیزی یا روشهای ضدخوردگی دیگر دارند. اگر این محافظتها به درستی انجام نشود یا در طول زمان تحت تأثیر عوامل خارجی قرار بگیرند، فلزات ممکن است خوردگی کنند.
بررسی طراحی سازه فلزی و بتنی
همانطور که در بخشهای قبلی با طراحی سازه بتنی و طراحی سازه فلزی آشنا شدیم، در این بخش به برخی از کاربردهای این دو سازه اشاره خواهیم کرد. یکی از مهمترین کاربردهای طراحی نقشه سازه ، در مقاوم سازی و مستحکم کردن عناصری مانند ستونها، پلهها و فونداسیون میباشد. از دیگر کاربردهای اصلی این سازه، استفاده از آن در بسیاری از ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری است. در واقع برای پلهایی که دارای دهانه کوچک و متوسط میباشند، بهترین گزینه طراحی سازه بتنی است.
به طور کلی در مناطق ساحلی، خورندگی ساختمانها به فراوانی مشاهده میشود. به همین منظور در این مناطق از سازههای بتنی استفاده میشود. از دیگر کاربردهای این نوع سازه در ساخت استادیوم ورزشی، سالن همایش، گنبدهای مخزن آب، دیوارهای نگهدارنده و غیره میباشد. سازههای فلزی نیز دارای کارایی و کاربردهای متعددی هستند. از جمله کاربردهای مهم آن، در ساخت ساختمانهای بسیار بلند و مرتفع، انواع مختلف پلها، مخازن نگهداری از سیالات و غیره است.در نظر داشته باشید که استفاده از هرکدام این دومورد بسته به فضای مورد نظر شما متفاوت است و در واقع محاسبات سازه و انتخاب نوع پیکربندی ساختمان شما با توجه به فضای مورد نظر انجام میگیرد.
طراحی سازه با نرم افزار ایتبس
به طور کلی طراحی سازه بتنی و سازه فلزی باید با استفاده از یک نرم افزار حرفهای و کارآمد و توسط تیم حرفه ای مانند آرین پاراکس انجام شود. یکی از این نرم افزارهای طراحی سازه، ایتَبس است.
این نرم افزار خدمات بسیار متفاوتی را ارائه میدهد. در واقع نرم افزار ایتبس سازههای ساختمانی بسیار پیچیده را به راحتی و در مدت زمان بسیار کوتاه طراحی، تجزیه و تحلیل میکند.
از دیگر ویژگیهای این نرم افزار، تحلیل استاتیکی و دینامیکی به شکل خطی در سازههای ساختمانی است. این نرم افزار در حقیقت با استفاده از ابزارهای بسیار پیشرفته و بینظیر، طراحی و مدلسازی را برای مهندسان بسیار راحت کرده است.
در این نرم افزار برای مدلسازی سریع، الگوهای بسیار فراوان و گوناگونی وجود دارد. با استفاده از ایتبس میتوان مدلهای تحلیلی و طراحی شده را دستکاری کرد و تغییر داد. این نرم افزار جهت تحلیل قابهای بتنی، تیرها، ستونها و دیوارهای بتنی بسیار مناسب میباشد. در واقع با استفاده از ایتبس ETABS میتوان دادههای مربوط به طراحی را با سرعت بسیار بالا جمع آوری نمود و خروجی آن را به راحتی تفسیر کرد. به طور کلی این دادهها در این نرم افزار به راحتی قابل مشاهده و ویرایش هستند. در ایتبس به آسانی میتوان عملکرد لرزهای سازهها را نیز ارزیابی و یا بررسی نمود.
حال که متوجه تفاوت ها و کارایی هر سازه (بتنی، فلزی) شدهاید. برای انجام خدمات نقشه کشی ساختمان خود و یا فضای مورد نظرتان میتوانید با مشاوران ما در شرکت آرین پاراکس مشورت نموده و کار خود را آغار کنید. همچنین برای ارتباط با متخصصین ما جهت بازدید فضا و یا ارسال عکس از فضا مورد نظرتان میتوانید با ما در تماس باشید و یا در بخش نظرات سوالات خود را برای ما ارسال فرمایید.
مقایسه سازه بتنی و فلزی
مقایسه سازههای بتنی و فلزی در برخی جنبهها به شرایط خاصی مرتبط است و مزایا و معایب آنها بستگی به نیازها و محدودیتهای پروژه میتواند داشته باشد. در زیر به برخی از مزایا و معایب هر کدام اشاره میکنیم:
مزایای سازههای بتنی
- مقاومت بالا: سازههای بتنی دارای مقاومت بسیار بالا در برابر فشار و فرسایش هستند. بنابراین، برای ساختمانهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، بتن میتواند انتخاب مناسبی باشد.
- آتشسوزی ناپذیر: بتن، به عنوان ماده غیرقابل اشتعال، مقاومت بسیار بالایی در برابر آتش دارد و به عنوان مواد ساختمانی در برابر انتشار آتش و حرارت میتواند به عنوان مانع عمل کند.
- عمر طولانی: با رعایت استانداردها و نگهداری صحیح، سازههای بتنی میتوانند عمر طولانیتری نسبت به سازههای فلزی داشته باشند. بتن در برابر خوردگی و تغییرات آب و هوایی مقاوم است.
- ایزولاسیون حرارتی و صوتی: بتن، به دلیل چگونگی تشکیل شده و چگونگی قرارگیری ماسه و سیمان درون آن، دارای خواص عایق حرارتی و صوتی خوبی است.
مزایا سازههای فلزی
- وزن سبک: سازههای فلزی به دلیل وزن سبک، مناسب برای ساختمانهایی هستند که نیاز به تخلیه سریع و موقت، حمل و نقل آسان یا استفاده از سازههای موقت دارند.
- سرعت ساخت: استفاده از قطعات فلزی آماده، میتواند فرآیند ساخت را تسریع کند و زمان ساخت را کاهش دهد. این مزیت میتواند در پروژههایی با زمان محدود بسیار ارزشمند باشد.
- انعطافپذیری طراحی: فلز به دلیل خواص خمشی و کششی بالا، به طراحان امکان میدهد تا سازههای پیچیده و با شکلهای خاص را طراحی کنند. این انعطافپذیری طراحی، امکان تعبیه اندازههای مختلف، شکلهای منحنی و جزئیات پیچیده را فراهم میکند.
پیامتان را بنویسید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.