بتن بهتر است يا فولاد ...؟؟
عمده عوامل مؤثر در این روند، هزینه، زمان و کیفیت ساخت هستند
.هزینه ساخت و سود حاصل از این سرمایه*گذاری با زمان اتمام طرح رابطه تنگاتنگی دارند. بدیهی است هر چه زمان طرح طولانی*تر *شود شاهد افزایش قیمت مصالح، قیمت تمام شده طرح، هزینه*های متفرقه و بازگشت دیرتر سرمایه خواهیم بود که خوشایند هیچ سازنده*ای نیست
.
سازه*های بتن آرمه در مقابل سازه*های فولادی معمولاً نیاز به هزینه کمتر و زمان بیشتری برای ساخت دارد؛ در حالی*که سازه*های فولادی ابتدا نیاز به سرمایه زیادی برای خرید آهن آلات دارد ولی در عوض شاهد سرعت اجرای بالاتری خواهیم بود.بنابراین در ساختمان*های عادی کمتر از 6 طبقه در نهایت از این منظر تفاوت زیادی وجود ندارد
.
در اسکلت*های فولادی حتماً باید تمام اسکلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراکرد. به عبارت دیگر اول باید تیر و ستون*هایی وجود داشته باشد تا بتوان روی آن سطحی به نام سقف یا همان کف اجرا کرد. در حالی*که در سازه*های بتن آرمه ابتدا ستون*های هر طبقه و سپس سقف همان طبقه که خود مشتمل بر تیر*ها و کف یکپارچه*تری نسبت به سازه*های فولادی است اجرا می*شود
.
مزیت این روش نسبت به روش اول آن است که می*توان طبقه مورد نظر را سریعتر برای اجرای دیگر مراحل از جمله تیغه چینی، اجرای تأسیسات مکانیکی و برقی و... در اختیار سایر پیمانکاران قرار داد که خود موجب تسریع در روند طرح خواهد بود
.
ولی به*طور کلی زمان اجرای سازه*های فولادی در مقیاسهای بزرگ تا حدودی کوتاه*تر از سازه*های بتن آرمه و هزینه*های سازه*های بتن آرمه کمتر از سازه*های فولادی است که هر سازنده*ای با توجه به شرایط و معیار*های خود تصمیم*گیرنده اصلی است
.
حال با فرض وجود شرایطی کاملاً ایده*آل، یعنی عدم*وجود محدودیت زمان و هزینه*ها، عامل سوم یعنی کیفیت سازه را بررسی می*کنیم. کیفیت را می*توان از جنبه*های متفاوتی مانند مقاومت در برابر بارهای ثقلی وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانه*های قابل پوشش، تعداد طبقات قابل طراحی، قابلیت ترمیم آسان و... مورد نقد و بررسی قرار داد. با توجه به گستردگی و پیچیدگی مسئله، در اینجا فقط تصمیم*گیری برای ساختمان*های عادی را مورد توجه قرار می*دهیم
.
اولین و مهم*ترین نکته قابل ذکر در این مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفی است. معمولاً هر چه اعضای باربر ما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اینرسی بالاتر از دید مهندسی داشته باشد، رفتار سازه*ای مناسب*تر است و هر چه مصالح مصرفی که در عرف ساختمان*سازی* بتن یا فولاد هستند قابلیت تحمل نیروهای بیشتر را داشته باشند منجر به طراحی اعضای ظریف*تری خواهند شد
.
اگر هر دو عامل در کنار هم قرار گیرند منجر به رسیدن به سختی و صلبیت بالاتری خواهند شد که جزء اصلی*ترین آیتم*های طراحی یک مهندس محاسب به شمار می*روند
.
در طراحی سازه*ها، مقاومت بتن را 10 درصد مقاومت فولاد فرض می*کنند بنابراین ابعاد ستون*ها و تیرهای بتنی، به*مراتب بیش از سازه*های فولادی است. البته این ابعاد بزرگ اعضای بتنی، ممان اینرسی بسیار بالاتری نسبت به گزینه دیگر به ارمغان خواهند آورد که در نهایت سازه بتنی، سختی بالاتر و معمولاً رفتار سازه*ای مناسب*تری دارد
.
« سازه*های بتنی سنگین هستند.» در پاسخ به این ایراد باید گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جایی مورد پذیرش یک مهندس است که منجر به سنگینی بیش از حد سازه نشود و با توجه به آنکه بحث ما در مورد سازه*های عادی کمتر از 6 طبقه است تفاوت وزن اسکلت نیز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را به سمت طراحی سازه فولادی بکشاند. این موضوع در بسیاری از سازه*های عظیم نیز صادق است که برج 56 طبقه تهران نمونه بارزی از این دست است
.
بحث زلزله که بحث داغ این روزهای تهران است می*تواند جنبه دیگری از کیفیت مناسب یک سازه باشد. سازه*های بتن آرمه عادی و به ویژه مجهز به دیوارهای بتنی به*علت سختی بالا نسبت به سازه*های فولادی در برابر زلزله، در بیشتر موارد مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می*دهند اما سازه*های فولادی نیز می*توانند همین رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنکه طراحی مناسبیداشته باشند
.
نکته قابل تامل اینجا است که این رفتار به چه قیمتی به دست خواهد آمد؟ اگر طراحی، یک طراحی بدون نقص باشد، هم سازه فولادی و هم سازه بتن آرمه در چند ثانیه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممکن جان سالم به در خواهند برد. اما کار به اینجا ختم نخواهد شد و پس از زلزله*های زیادی شاهد شکستگی لوله*های گاز و وقوع آتش سوزی*های مهیب بوده*ایم که گاه از خود زلزله مخرب*تر هستند
.
با توجه به اینکه اطفاء حریق بلافاصله بعد از وقوع حادثه ممکن نیست، ساختمان باید به گونه*ایطراحی شود که تا چند ساعت متوالی بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل کند. درسازه*های بتن آرمه مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی وجود دارد، اما درسازه*های فولادی درصورتی*که تمهیدات ایمنی لازم در آنها صورت نپذیرد در چند دقیقه ابتدایی حریق، شاهد تخریب*های بسیار سریع و غیرقابل جبران خواهیم بود که این مورد نیز مزیتی بسیار ارزشمند برای سازه*های بتن آرمه به حساب می*آید
.
اما آنچه اکثر مهندسان را نسبت به سازه*های بتن آرمه به شدت بد*بین کرده، عدم*قطعیت*ها، یکنواخت نبودن مقاومت بتن و کم اطلاعی بسیاری از سازندگان از نحوه عمل*آوری و به دست آوردن نتیجه*ای مطلوب از این ماده است
.
قابلیت اشتباه در تهیه بالقوه این نوع ماده در مقابل فولاد توجیه دیگری است که از سوی عده زیادی در مخالفت با بتن ارائه می*شود، چرا*که ممکن است حین عمل آوری، مقاومت فشاری کمتر از حد مورد نیاز به دست آید
.
این گروه معتقدند جبران یک اشتباه در سازه*های بتن آرمه در مواردی منجر به تخریب اجباری سازه می*شود در حالی*که فولاد در هر لحظه که سازنده اراده کند با هزینه*ای به نسبت پایین قابل ترمیم و تقویت است
در پاسخ به این ایراد باید گفت این عدم*قطعیت*ها در آیین نامه*ها با اعمال ضریب ایمنی بسیار بالایی پیش*بینی شده تا جایی که در موارد زیادی شاهد مقاومتی چند برابر مقاومت مورد نیاز در ساخت این قبیل سازه*ها هستیم.از سوی دیگر این عدم*قطعیت کیفیت بتن در شالوده وسقف*های سازه فولادی نیز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازه*های بتن آرمه نیست
.
در نهایت باید بر این موضوع تاکید کرد که به*طور کلی هم سازه*های فولادی و هم سازه*های بتن آرمه درصورتی که در طراحی آنها سیستم مناسب و منطبق بر آیین*نامه*های به روز، مورد استفاده قرار نگیرد و متخصصین متبحر آنها را اجرا و مهندسین با تجربه بر اجرای آنها نظارت مستمر نکنند، هیچ رجحانی از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان بر دیگری ندارند.
فراموش نکنیم معیار چهارمی نیز در انتخاب وجود دارد؛
معیاری که ۳ معیار هزینه، زمان و کیفیت را تحت سیطره خود قرار می*دهد: فولاد به*عنوان یک سرمایه ملی ماده*ای است که ارزان به دست نمی*آید و همانند نفت روزی تمام خواهد شد؛ ماده*ای که باید در صنایع ارزشمندتر * و یا حداقل در سازه*های خاص که نیاز به ظرافت خاصی دارند و پس از بررسی*های علمی برتری فولاد در آن محرز شده، مورد استفاده و بهره برداری قرار گیرد تا شاهد رشد اقتصادی در دیگر زمینه*هاباشیم
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (Bookmarks)