اسکلت بندی ساختمان چیست ؟ معرفی انواع اسکلت بندی
تعریف اسکلت بندی ساختمان
اگر بخواهیم بگوییم اسکلت بندی ساختمان چیست باید انواع مختلف آن را بررسی کنیم. اسکلت ساختمان از تیرها و ستون هایی ساخته می شود که وظیفه پابرجا نگه داشتن کل ساختمان را بر عهده دارند. اسکلت ساختمان می تواند بارهای عمودی و افقی که به ساختمان وارد می شوند را تحمل کند و باعث پایداری ساختار کل سازه شود.
برای اسکلت بندی ساختمان ها از مواد مختلفی مانند خشت, سنگ و فولاد استفاده می شود. در صورتی که ساختار اسکلت سازه فولادی باشد می تواند میزان بار زیادی را تحمل کند, (جهت مطالعه بیشتر به اسکلت فلزی مراجعه نمایید) در این صورت از مواد سبکی تشکیل می شود و دارای مقاومت لرزه ای بالایی هم خواهد بود.
همچنین ساخت اسکلت های فلزی در مقایسه با سازه های بتنی ساده تر و سریعتر صورت خواهد گرفت. (جهت مطالعه بیشتر به اسکلت بتنی مراجعه نمایید) در ادامه با انواع اسکلت سازه ها و مزایا و معایب هریک آشنا خواهید شد.
تاریخچه اسکلت بندی ساختمان
چارچوب یا اسکلت ساختمان که وظیفه تحمل وزن ساختمان را بر عهده دارد توسط دیوارهای سازه پشتیبانی می شود. ساختمان های دارای اسکلت از قرون وسطی در اروپا رواج پیدا کردند. در آن زمان اسکلت ها با استفاده از آجر پر می شد. (جهت مطالعه بیشتر به میلگرد چیست مراجعه نمایید)
در سال 1885 ساختمان خانه بیمه در شیکاگو به عنوان اولین سازه ای که 10 طبقه بود که با اسکلت فلزی و بتن مسلح ساخته شد.(جهت خرید و بررسی به قیمت میلگرد مراجعه نمایید)
فولاد و بتن ازجمله متداول ترین مصالح مورد استفاده در سازه های بزرگ معاصر هستند. در قرن نوزدهم همچنان از دیوارهای آجری یا سنگی همراه با مکمل هایی مانند چدن استفاده می شد. اولین بار ویلیام لو بارون جنی در شیکاگو یک اسکلت از جنس آهن و فولاد ساخت. هرچند با آغاز قرن بیستم بتن هم به عنوان رقیب اصلی فولاد وارد عرصه رقابت شد.
انواع اسکلت بندی ساختمان از لحاظ جنس
اسکلت بندی خشتی معایب و مزایا
در این نوع ساختمان ها از خشت به عنوان ماده اولیه برای ساخت اجزای مختلف اسکلت ساختمان مانند تیرهای اصلی و ستون ها استفاده می شود. در گذشته از این نوع ساختمان های خشتی زیاد ساخته می شد. ازجمله مزایای اسکلت بندی خشتی می توانیم به ارزان بودن مواد اولیه, دوام و پایداری بالا در زمین های فاقد رطوبت و خشک و عدم انتقال حرارت و سرما اشاره کنیم. معایب این نوع اسکلت هم مقاومت کم در برابر نیروهایی مانند زلزله و حرارت هستند.
اسکلت بندی سنگی معایب و مزایا
اگر بپرسید یکی از رایج ترین مواد اولیه برای ساخت اسکلت بندی ساختمان چیست, باید به سنگ اشاره کنیم. بسیاری از ساختمان هایی که در اروپا در زمان رم باستان و حتی در ایران و پیش از اسلام با استفاده از سنگ ساخته شده اند تا کنون سالم باقی مانده اند. از مزایای اسکلت بندی سنگی می توانیم مقاومت بالا در برابر تغییرات آب و هوایی و حرارت, هزینه پایین, دسترسی راحت و مقاومت در برابر زلزله را نام ببریم. ازجمله معایب آن هم سنگین شدن اسکلت ساختمان است
اسکلت بندی فلزی و انواع اتصالات
در اسکلت های فلزی اغلب نیاز است که اجزایی مانند تیرها و ستون ها با استفاده از روش های مختلف به هم متصل شوند. (جهت مطالعه بیشتر به خاموت چیست مراجعه نمایید) در زیر می توانید انواع اتصالات در اسکلت بندی فلزی را مشاهده کنید:
- اتصالات جوشی : در اتصالات جوشی الکترودها یا مفتول های فلزی تحت حرارت بالا قرار می گیرند و موجب ترکیب قطعات فلزی می شوند.
- اتصالات پیچ و مهره : در این روش برای اتصال قطعات مختلف از پیچ و مهره استفاده می شود. انواع اتصال پیچ و مهره در فلزات شامل اتصال ساده و اتصال صلب می شود.
- اتصالات پرچی : روش اتصال پرچ های فولادی در اسکلت های فلزی به این صورت است که ابتدا باید پرچ ها را تحت حرارت بالا قرار دهند, سپس آن ها را درون بخش اتصال می گذارند و روی طرف دیگر آن می کوبند تا محکم شود. پرچ ها بعد از سرد شدن باعث اتصال قطعات به هم می شوند.
اسکلت بندی بتنی و انواع اتصالات
اتصالات متعددی در زمان اجرای اسکلت های بتنی وجود دارد که می توانیم به سه مورد آن ها اشاره کنیم:
- تیرهای اصلی
- تیرهای فرعی
- پی و فندانسیون
جهت مطالعه بیشتر به مقالات زیر مراجعه فرمایید.
اسکلت بندی چوبی معایب و مزایا
هنوز هم در برخی از کشورهای اروپایی, آمریکایی و در استرالیا از اسکلت بندی چوبی برای ساخت سازه ها استفاده می شود. این نوع اسکلت بندی ارزان و سبک است اما عیب آن این است که مقاومت کمی در برابر خطراتی مانند آتش سوزی دارد. (جهت مطالعه بیشتر به محاسبه بار تیرآهن مراجعه نمایید)
انواع اسکلت بندی ساختمان از لحاظ ساختاری
1. قاب فولادی سبک LSF
این نوع قاب ها امروزه در کشورهایی مانند آمریکا, کانادا, استرالیا, ژاپن و… برای ساخت ساختمان های کوتاه و میان مرتبه مورد استفاده قرار می گیرند. ازجمله مزایای این نوع قاب ها سرعت بالا در ساخت و کیفیت محصول نهایی است, همچنین این نوع قاب ها در برابر زلزله مقاومت بالایی دارند. (جهت مطالعه بیشتر به مقایسه تیرآهن اصفهان و اهواز مراجعه نمایید)
2. اسکلت ساختمانی CFT
این قاب درواقع از ستون های کامپوزیتی که با بتن پر شده اند ساخته می شود. ستون های این اسکلت ها دارای شکل پذیری و توانایی حمل بار بالایی هستند.
مراحل ساخت اسکلت فلزی
- مراحل ساخت ستون ها : برای ساخت ستون های فلزی باید به اتصالات بین پی و ستون توجه زیادی شود. اتصالات ستون ها از طریق جوشکاری انجام می شوند. (جهت خرید و بررسی به قیمت تیرآهن مراجعه نمایید)
- نصب تیرها : اتصال تیرها و ستون ها معمولا با روش جوشکاری یا پیچ و مهره انجام می شود.
- نصب بادبند : بادبندها از ساختمان در برابر باد و زلزله محافظت می کنند.
مزایای اسکلت بندی
مزایای اسکلت بندی ساختمان در زیر با برخی از این مزایا آشنا خواهید شد:
- بالا رفتن مقاومت و دوام ساختمان
- محافظت از سازه در برابر نیروهایی مانند زلزله, باد, آتش و…
- بالا رفتن مقاومت ساختمان در برابر حملات آفات و حشرات (در صورت استفاده از اسکلت های مقاومی مانند فولاد)
- عدم تغییر شکل ساختمان در زمان قرار گرفتن در معرض رطوبت هوا
کاربرد اسکلت بندی ساختمان
اسکلت های سبک و سنگین کاربردهای متفاوتی هم دارند. برای مثال از اسکلت های چوبی برای ساخت اسطبل, ساختمان هایی که در مناطق تفریحی وکشاورزی ساخته می شوند و… استفاده می شود. از اسکلت های سنگین تر مانند اسکلت فولادی و بتنی هم برای ساخت ساختمان های مسکونی و تجاری در شهرها استفاده می شود.
جهت مطالعه بیشتر به ویکی پدیا مراجعه فرمایید.
