سازه‌های بتنی و انواع آن

سازه‌های بتنی و انواع آن _سازه های اسکلت بتنی یک نوع بسیار رایج – یا شاید رایج ترین – ساختمان مدرن در سطح بین المللی هستند. همانطور که از نام آن پیداست، این نوع ساختمان از یک قاب یا اسکلت بتن تشکیل شده است. اعضای افقی این قاب را تیر و اعضای عمودی را ستون می نامند.در این میان، ستون مهم ترین است، زیرا عنصر اصلی باربر ساختمان است. اگر به یک تیر یا دال در ساختمان آسیب بزنید، این تنها یک طبقه را تحت تأثیر قرار می دهد، اما آسیب به ستون می تواند کل ساختمان را خراب کند.

بتن آرمه

وقتی در تجارت ساختمان می گوییم بتن در واقع منظور بتن آرمه است. نام کامل آن بتن سیمانی مسلح یا RCC است. RCC بتنی است که حاوی میلگردهای فولادی به نام میلگردهای تقویت کننده یا میلگرد است. این ترکیب بسیار خوب عمل می کند، زیرا بتن در فشار بسیار قوی، تولید آسان در محل و ارزان است. برای ساخت بتن مسلح، قالب ساخته می شود که حاوی بتن مایع است و به آن فرم و شکل مورد نیاز می دهد. سپس به نقشه های مهندس سازه و مکان های موجود در میلگردهای تقویت کننده فولادی نگاه می کند و آنها را با استفاده از سیم در جای خود می بندیم.

هنگامی که فولاد در جای خود قرار گرفت، می توان با مخلوط کردن سیمان، ماسه، تراشه های سنگ در اندازه های مختلف و آب در یک میکسر سیمان، شروع به تهیه بتن کرد و بتن مایع را در قالب ریخت تا دقیقاً به اندازه مناسب. به سطح رسیده است. بتن در عرض چند ساعت سخت می شود، اما یک ماه طول می کشد تا به استحکام کامل خود برسد. بنابراین معمولاً تا آن دوره پشتیبانی می شود. در طی این مدت، بتن باید پخته شود، یا آب روی سطح آن تامین شود، که برای انجام واکنش های شیمیایی در داخل به درستی به آن نیاز دارد.

بنابراین

سازه در واقع یک قاب به هم پیوسته از اعضا است که هر کدام محکم به یکدیگر متصل هستند. در اصطلاح مهندسی به این اتصالات اتصالات لحظه ای می گویند، به این معنی که دو عضو به طور محکم به یکدیگر متصل هستند. انواع دیگری از اتصالات از جمله اتصالات لولایی نیز وجود دارد که در سازه های فولادی استفاده می شود، اما سازه های اسکلت بتنی در 99.9 درصد موارد دارای اتصالات خمشی هستند. این قاب بسیار مستحکم می شود و باید در برابر بارهای مختلفی که در طول عمر ساختمان به آن وارد می شود مقاومت کند.

این بارها عبارتند از:

بارهای مرده

  نیروی رو به پایین وارد بر ساختمان از وزن خود ساختمان، شامل عناصر سازه ای، دیوارها، نماها و موارد مشابه است.

بارهای زنده

نیروی رو به پایین وارد بر ساختمان که از وزن مورد انتظار ساکنان و دارایی های آنها، از جمله مبلمان، کتاب و غیره وارد می شود. معمولاً این بارها در آیین نامه های ساختمانی مشخص می شوند و مهندسان سازه باید ساختمان هایی را برای حمل این بارها یا بیشتر طراحی کنند. این بارها با استفاده از فضا متفاوت خواهد بود، به عنوان مثال، این که آیا این فضا مسکونی، اداری، صنعتی است. معمول است که کدها بارهای زنده را برای منازل مسکونی حداقل 200 کیلوگرم بر متر مربع، ادارات را 250 کیلوگرم بر مترمربع و صنعتی را 1000 کیلوگرم بر مترمربع، که همان 1 تن در متر مربع است، می طلبند. این بارهای زنده گاهی اوقات بارهای تحمیلی نامیده می شوند.

بارهای دینامیکی

 این بارها معمولاً در پل ها و زیرساخت های مشابه رخ می دهند و بارهای ایجاد شده توسط ترافیک از جمله بارهای ترمز و شتاب دهنده هستند.
بارهای باد: این یک عامل طراحی بسیار مهم است، به ویژه برای ساختمان های بلند، یا ساختمان هایی با سطح وسیع. ساختمان‌ها طوری طراحی شده‌اند که در برابر شرایط باد روزمره مقاومت نمی‌کنند، بلکه در برابر شرایط شدید مقاومت می‌کنند که ممکن است هر 100 سال یکبار یا بیشتر اتفاق بیفتد. اینها سرعت بادهای طراحی نامیده می شوند و در قوانین ساختمانی مشخص شده اند. معمولاً یک ساختمان می تواند در برابر نیروی باد 150 کیلوگرم بر مترمربع مقاومت کند، که وقتی در سطح ساختمان ضرب شود می تواند نیروی بسیار مهمی باشد.

بارهای زلزله

در زلزله، زمین به شدت ساختمان را به صورت افقی و عمودی تکان می دهد، این می تواند باعث فروپاشی ساختمان شود. هر چه ساختمان سنگین تر باشد، نیروی وارده بر آن بیشتر است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که هم باد و هم زلزله، بر خلاف نیروهای گرانشی که معمولاً در مقابل آن مقاومت می کند و در جهت عمودی هستند، نیروهای افقی را بر ساختمان تحمیل می کنند.

سازه‌های بتنی و انواع آن

از انواع سازه بتنی می‌توان به ساختمان‌های اسکلتی بتنی، دیوارهای بتنی، منابع آب بتنی، پل‌های بتنی، سدهای بتنی، کانال‌های بتنی اشاره کرد که در ادامه به‌اختصار آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

ساختمان‌های اسکلت بتنی

در اجزای ساختمان‌ها با اسکلت‌های بتنی از فونداسیون، ستون‌ها و دیوارهای برشی و سقف استفاده می‌شود. فونداسیون اولین مرحله اجرایی برای ساختمان‌ها با اسکلت بتنی است که بعد از مرحله خاک‌برداری و تراز کردن زمین، بتن ریخته‌شده و بعدازآن اجرای فونداسیون انجام می‌شود.

فونداسیون مهم‌ترین قسمت اسکلت بتنی بوده و تمام بارهای ساختمان توسط ستون‌ها به فونداسیون‌ها منتقل می‌شود. و بعد از اتمام بتن‌ریزی در فونداسیون میل‌گرد ستون‌ها بسته‌شده و بعد از تأیید مهندس ناظر پروژه به قالب‌بندی و بتن‌ریزی منتقل می‌شود. سقف‌های بتنی در سازه‌های بتنی انواع مختلفی دارد. که مهم‌ترین آن سقف‌های تیرچه‌بلوک و سقف‌های دال بتنی هستند. سقف‌های دال بتنی نیز خودشان به چند بخش تقسیم‌شده که مهم‌ترین آن‌ها سقف‌های یو بوت، سقف‌های پیش‌تنیده و سقف‌های کو یاک س می‌باشند.

دیوارهای بتنی

دیوارهای بتنی در سازه‌های بتنی به ۲ دسته عمده تقسیم می‌شوند که به دیوارهای برشی و دیوارهای حائل معروف هستند. از دیوارهای برشی در ساختمان‌های اسکلت بتنی و اسکلت فلزی برای مقاومت بیشتر در برابر زلزله استفاده‌شده و از دیوارهای حائل برای جلوگیری از ریزش خاک یا زمین استفاده می‌شود. در ساختمان‌هایی که تبعات منفی و زیرزمین زیادی دارد و احتمال ریزش آن‌ها زیاد است از دیوارهای حایل استفاده می‌شود.

منابع آب بتنی

یکی دیگری از انواع سازه‌های بتنی منبع آب بتنی است. این منبع‌ها برای نگهداری آب استفاده‌شده و برای همین از دیوارهای بتنی ساخته می‌شود. برای آب‌بند کردن دیوارهای بتنی در منابع آب از بتن و میان بولت آب استفاده می‌شود.

برخی دیگر از اجزای مهم سازه های اسکلت بتنی عبارتند از:

دیوارهای برشی از عناصر سازه ای مهم در ساختمان های بلند می باشند. دیوارهای برشی اساساً ستون های بسیار بزرگی هستند. آنها به راحتی می توانند ضخامت 400 میلی متر در طول 3 متر را اندازه گیری کنند و باعث می شود به جای ستون ها مانند دیوار به نظر برسند. عملکرد آنها در ساختمان کمک به مراقبت از نیروهای افقی بر روی ساختمان ها مانند بارهای باد و زلزله است.

به طور معمول، ساختمان ها در معرض بارهای عمودی – گرانش هستند. دیوارهای برشی بارهای عمودی را نیز حمل می کنند. درک این نکته مهم است که آنها فقط برای بارهای افقی در یک جهت کار می کنند – محور بعد طولانی دیوار اینها معمولاً در سازه های کم ارتفاع مورد نیاز نیستند.

چاه آسانسور جعبه های عمودی هستند که در آن آسانسورها به سمت بالا و پایین حرکت می کنند. معمولاً هر آسانسور در جعبه بتنی خود محصور می شود. این شفت ها همچنین عناصر ساختاری بسیار خوبی هستند که به مقاومت در برابر بارهای افقی کمک می کنند. و همچنین بارهای عمودی را حمل می کنند.

دیوارها در ساختمان های اسکلت بتنی

سازه های اسکلت بتنی قوی و اقتصادی هستند. بنابراین تقریباً از هر نوع مصالح دیواری می توان با آنها استفاده کرد. گزینه های سنگین تر شامل دیوارهای بنایی ساخته شده از آجر، بلوک بتنی یا سنگ است. گزینه های سبک تر شامل پارتیشن های دیوار خشک ساخته شده از فولاد سبک یا ناودانی های چوبی که با تخته های ورق پوشانده شده اند. اولی زمانی استفاده می شود که محفظه های محکم، ایمن و عایق صدا مورد نیاز باشد، و دومی زمانی استفاده می شود که به پارتیشن های سبک وزن سریع و انعطاف پذیر نیاز باشد.

هنگامی که از آجر یا بلوک های بتنی استفاده می شود، کل سطح – آجر و بتن – معمولاً با گچ سیمان گچ کاری می شود تا یک پوشش سخت و بادوام ایجاد شود.
پوشش سازه های اسکلت بتنی
ساختمان های اسکلت بتنی را می توان با هر نوع مواد روکشی پوشاند. مواد روکش معمولی شامل شیشه، پانل های آلومینیومی، ورق های سنگی و نماهای سرامیکی است. از آنجایی که این سازه ها را می توان برای بارهای سنگین طراحی کرد، حتی می توان آنها را با دیوارهای بنایی جامد از آجر یا سنگ پوشاند.

. منبع  Concrete Frame Structures

گردآوری روابط عمومی شرکت جهاد بتن