ارتقای صنعت ساختمان با سازه‌های ترکیبی

این در حالی است که بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته به سمت سازه‌های ترکیبی از فولاد با بتن پیش رفته‌اند تا هم بتوان در هزینه‌ها و زمان صرفه‌جویی کنند و هم به استحکام بیشتری در این زمینه دست یابند. با توجه به این موضوع صنعت ساختمان‌سازی در کشور نیازمند پیش رفتن به سمت سازه‌های ترکیبی است.

مزایای استفاده از سازه‌های ترکیبی

صنعت ساختمان‌سازی در کشور بسیار قدیمی شده و نیاز به روش‌های جدیدتری برای ساخت‌وساز دارد. محمداحسان هادی، مدیر فنی و طراح سازه‌های ساختمانی با عنوان این مطلب اظهار کرد: صنعت ساختمان‌سازی در کشور بسیار قدیمی شده و بسیاری از ساختمان‌سازها در کشور همچنان درگیر این موضوع قدیمی هستند که آیا سازه‌های فلزی برای ساختمان‌سازی بهتر هستند یا سازه‌های بتنی؟ هادی در ادامه خاطرنشان کرد: دانش مهندسی سازه‌سازی در کشور در سطح بسیار پایینی قرار دارد، این در حالی است که فناوری فولادسازی هم در نورد گرم و هم در نورد سرد روزآمد شده، اما موضوع این است که از این محصولات داخلی چندان استفاده نمی‌شود و ساختمان‌سازها هنوز درگیر انتخاب سازه‌های فلزی یا بتنی هستند. به‌دلیل اینکه ساختمان‌سازها در کشور از جامعه علمی دور هستند و بیشتر در جهت کاهش هزینه‌ها گام برمی‌دارند، بنابراین صنعت ساختمان‌سازی نیز صنعت روزآمدی نیست. در این زمینه نیز رئیس نظام مهندسی استان تهران عنوان کردند مشکل اصلی سازنده‌های ساختمان این است که درحقیقت مجری ذی‌صلاح ساختمان به‌شمار نمی‌روند و صلاحیت‌های لازم چه از نظر علمی و چه از نظر تجربی در این زمینه ندارند و در کل بیشتر به فکر سودآوری هستند. این در حالی است که سازه‌های فلزی در برابر سازه‌های بتنی دارای مزایا و معایبی هستند که با توجه به شرایط می‌توان یکی را بر دیگری ترجیح داد. البته بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته از سازه‌هایی ترکیبی بهره می‌گیرند. هادی درباره مزیت استفاده از سازه‌های ترکیبی عنوان کرد: می‌توان از مزیت‌های فولاد و بتن در ساختمان‌سازی بهره گرفت و سازه‌هایی بهتر با ترکیب این دو ساخت. وی در ادامه با اشاره به مزیت‌های سازه‌های بتنی عنوان کرد: یکی از مزیت‌های سازه‌های بتنی این است که هزینه‌های آن به نسبت کمتر و به‌صورت تدریجی و قلکی است، اما در مقابل سازه‌های فولادی سریع‌تر ولی با هزینه‌های بیشتری ساخته می‌شود.

این مهندس سازه در ادامه تاکید کرد: در سازه‌های ترکیبی به نحوی می‌توان هم از مزایای فولاد و هم از مزایای بتن بهره گرفت، چراکه سازه‌های ترکیبی می‌تواند با مزیت‌های اقتصادی همراه باشد که نسبت به فولاد ارزان‌تر خواهد بود و هم اینکه زمان کمتری نسبت به بتن‌کاری خواهد داشت. هادی در پاسخ به این پرسش که پس از حادثه پلاسکو بیشتر سازه‌های بتنی مطرح شده‌اند، شما فکر می‌کنید سازه‌های ترکیبی در برابر حوادثی چون زلزله و حرارت چگونه عمل می‌کنند، گفت: در آتش‌سوزی همواره سازه‌های فولادی بیشتر دچار چالش می‌شوند، چراکه مقاومت فولاد در برابر حریق کمتر از بتن است. البته در تمام استانداردها این موارد پیش‌بینی شده است، از این‌رو سازه‌های فولادی به استانداردهای بیشتری نسبت به بتن نیاز دارند. وی در ادامه خاطرنشان کرد: در زمینه سازه‌هایی که ممکن است در برابر حریق بیشتری قرار گیرند، باید سازه فولادی به‌وسیله بتن پوشیده شود و این پوشش باید متناسب در برابر گریدی باشد که آن سازه در برابر حرارت نیاز دارد. هادی در پاسخ به این پرسش که به‌طور کلی سازه‌های فلزی مقاوم‌تر هستند یا سازه‌های بتنی عنوان کرد: این پرسشی است که همواره مطرح است. البته پس از ۱۱سپتامبر بود که نگاه به سازه‌های تک ماده‌ای تغییر کرد و بیشتر کشورهای توسعه‌یافته به سمت سازه‌های ساخت سازه‌های ترکیبی پیش می‌روند. وی در ادامه توضیح داد: در سازه‌های ترکیبی می‌توان یک هسته بتنی ایجاد کرد که سازه را در برابر حریق حفظ کرده و در برابر تنش‌های لحظه‌ای مانند زلزله نیز مقاومت کند. در این سامانه ترکیبی دیگر به دیوار برشی بتنی نیاز نیست و می‌توان این بتن را در داخل ستون‌ها به کار گرفت. به بیان ساده‌تر می‌توان سازه‌های فولادی طراحی کرد که در داخل آن بتن‌ریزی کرد. از آنجا که سازه‌های فلزی با استاندارد بالا در داخل کشور هم موجود است، سازه‌های ترکیبی هم می‌تواند اقتصادی باشد و هم اینکه از استحکام لازم برخوردار باشد. این مهندس سازه در ادامه یادآور شد: سازه‌های ترکیبی در کشورهایی چون نیوزیلند، ژاپن و امریکا سال‌هاست مورد استفاده قرار گرفته است. زلزله کوبه ژاپن سبب شد آیین‌نامه‌های زلزله یک پله خود را ارتقا دهند و ساخت سازه‌ها به سمت سازه‌های ترکیبی پیش روند. در امریکا نیز پروژه‌های متعددی با سازه‌های ترکیبی ساخته شده‌اند. هادی افزود: فناوری سازه‌های ترکیبی نیز در داخل کشور در حال بکارگیری است. هنر صنعت فولاد و عمران همراه با بتن به کار گرفته می‌شود تا بتوان به استحکام بیشتری دست پیدا کرد. وی در پاسخ به این پرسش که در سازه‌های ترکیبی هزینه‌ها چگونه است، گفت: هزینه‌ها در سازه‌های ترکیبی نسبت به سازه‌های فولادی حدود ۳۰درصد کاهش می‌یابد، به‌دلیل وجود بتن که مواد ارزان‌تری است. اما در مقابل سرعت اجرای کار از سازه‌های بتنی سریع‌تر می‌شود.

سقف‌های با ترکیبی از فلز و بتن

سقف‌سازی به‌طور معمول با تیرچه بلوک، کامپوزیت و... ساخته می‌شوند. اما می‌توان برای سبک‌تر شدن سقف‌ها از سقف‌های ترکیبی بهره گرفت. در این‌باره محمدرضا اختری، مهندس ساختمان و سازه‌سازی اظهار کرد: به‌طور معمول سقف‌هایی با ترکیبی از سازه و بتن می‌توان ساخت که وزن سبک‌تری داشته باشند. چراکه سقف‌هایی که با بتن مثل تیرچه بلوک، کامپوزیت و... ساخته می‌شوند، سنگین‌تر بوده و حدود ۲۴۰کیلوگرم در هر متر مربع وزن دارند، درحالی‌که وزن سقف‌های ترکیبی به ۸۰ کیلوگرم در هر مترمربع می‌رسد. اختری با اشاره به اینکه این سقف‌ها ترکیبی از ورق‌های فولادی به‌علاوه بتن سبک است، عنوان کرد: از آنجا که سقف‌های ترکیبی از فولاد کمتر استفاده می‌شود، سبب سبک‌تر شدن آن شده و سازه را از این بابت اقتصادی می‌کند. این ویژگی که موجب سبک شدن سقف است باعث می‌شود وزن فولاد مصرفی در سازه کاهش پیدا کند و سازه را از این بابت اقتصادی کند. از سوی دیگر این سقف‌ها چون به‌صورت پنل آماده می‌شوند، سرعت اجرایی کار را افزایش می‌دهد و مراحل عملیات آرماتورگذاری و قالب‌بندی در سقف نیز حذف می‌شود. وی با اشاره به ویژگی دیگری که سقف‌های ترکیبی در خود دارند، عنوان کرد: چون در این سقف‌ها از بتن نیز استفاده می‌شود، عایق بسیار مناسبی برای صوت به‌شمار می‌روند و در کل میزان ارتعاش آنها کمتر است و در برابر حوادثی چون زلزله به‌دلیل یکپارچگی در سقف، آوار به حداقل میزان خود می‌رسد، از این‌رو در حوادث امنیت بیشتری دارد. وی در پاسخ به این پرسش که بتن سبک چه ویژگی‌هایی دارد، گفت: بتن سبک به «فوم بتن» یا «بتن سبک سلولی» معروف است که وزن این بتن در برابر بتن معمولی کمتر است. وزن بتن معمولی۲۵۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب است، اما وزن بتن سبک به ۶۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب می‌رسد و به همین دلیل پنل‌هایی که به این روش ساخته می‌شوند، سبک‌تر خواهد بود. اختری ادامه داد: این بتن‌ها ترکیبی از سیمان، آب و فوم است. این بتن‌ها در کارخانه ترکیب می‌شوند و به‌صورت بتن سبک آماده می‌شوند. بتن سبک در جاهایی دیگر چون کف‌سازی‌ها و تیغه‌بندی در دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرد که هم عایق صوتی و هم عایق حرارتی مناسبی است.