دسته ای از ساختمان ها که در ساخت ستون ها، شاه تیرها و پی آن ها از بتن استفاده شده، تحت عنوان سازه های بتنی نامگذاری می گردند. این سازه ها غالبا با استفاده از بتن یا آرمه ساخته می شوند. لازم به ذکر است که آرمه ترکیبی کاربردی از ماسه، سیمان، شن و فولاد می باشد.
امروزه به هر سو که بنگرید نمونه های بسیاری از سازه های بتنی را در شکل ها و کاربردهای گوناگون می بینید. گفتنی است که ساخت این سازه ها به سه شکل امکان پذیر است که عبارتند از: شیوه تنش مجاز، شیوه مقاومت نهایی و شیوه طراحی بر مبنای حالات حدی.
امروزه بسیاری از پل‌ها را از بتن آرمه می سازند. برای استفاده از پل‌های بلندتر و بیشتر شدن فاصله پایه پل‌ها از تیر پیش‌تنیده استفاده می‌شود.
استفاده از بتن در صنعت ساختمان سازی به یکی از امور اجتناب ناپذیر نه تنها در ایران بلکه در سر تا سر جهان تبدیل شده است. امروزه این سازه ها به رایج ترین نوع ساختمان های مدرن در سطح بین الملل تبدیل شده و طرفداران بسیاری دارند.
اگر می خواهید یک نمونه ساختمان بتنی که از ابتدای اجرا تا انتهای ساخت مستند شده است را تهیه کنید به این لینک مراجعه کنید: اجرای ساختمان بتنی (صفر تا صد)
کاربرد سازه های بتنی
در وهله اول سازه های بتنی را به منظور ساخت ساختمان های تجاری، اداری و مسکونی مورد استفاده قرار می دهند. استفاده از این نوع سازه ها تنها به ساخت این ساختمان ها محدود نشده و از آن ها در ساخت پل های دهانه های کوچک، متوسط و طولانی نیز بهره می گیرند. جالب است بدانید که این دسته از پل ها در مقایسه با پل های فولادی زیباتر بوده و در عین حال مقرون به صرفه تر هستند.
تناسب بتن برای سازه های نگهدارنده آب همچون سازه های هیدرولیکی و مخازن زمینی موجب شده است که این ماده را در راستای ساخت گنبدهای بزرگ مخازن آب، سالن های نمایش و استادیوم های ورزشی مورد استفاده قرار دهند.
استفاده از بتن در سازه های نگهدارنده زمین شامل دیوارهای نگهدارنده برای خاکریزها و فرو رفتگی برای پل ها، پوشش دهی مناطق بزرگ نظیر سالن های کنفرانس، سازه های صنعتی، اسکله ها، دیوارهای اسکله ای، برج های نگهبانی، انبارهای مناطق ساحلی، سازه های اتمی و… نیز متداول می باشد.
مقاوم سازی ساختمان های بتنی؛ چرا و چگونه؟
شاید برایتان جالب باشد بدانید که بسیاری از سازه های بتنی به دلایل متعدد و متنوعی همچون تغییر کاربری سازه، بروز خطا در زمان طراحی و ساخت و از دست رفتن بخشی از ظرفیت سازه در اثر خوردگی میلگردهای فولادی نیازمند مقاوم سازی هستند. پیدا کردن راه حلی مطمئن که با استفاده از آن بتوان اسکلت های بتنی را مقاوم سازی کرده و ظرفیت باربری آن ها را ارتقا داد، یکی از بزرگ ترین دغدغه هایی است که طراحان سازه با آن رو به رو هستند.
گفتنی است که طراحی و ساخت این دسته از سازه ها بر اساس محاسبات دقیق و روابط شکل پذیری صورت پذیرفته و به همین دلیل سازه نهایی از کیفیت قابل توجهی برخوردار است. البته این موضوع در مورد تمام سازه ها صدق نکرده و برخی از استراکچرهای بتنی به دلایل مختلفی از کیفیت کافی بهره مند نیستند.
عوامل متعدد و متنوعی وجود دارند که موجب ضعف ساختمان های بتنی شده و مقاوم سازی را برای آنان به امری ضروری تبدیل می کنند. از جمله مهم ترین عوامل موجود در این زمینه می توان به کیفیت نامناسب بتن، آرماتور گذاری نامناسب، اجرای نادرست بتن ریزی، استفاده از مصالح نامرغوب، خطاهای طراحی و اجرایی، افزایش بار سازه، خطر زلزله، تاثیر شرایط نامساعد و مخرب محیطی و… اشاره کرد.
روش های مقاوم سازی سازه های بتنی
مقاوم سازی سازه های بتنی بیشتر مبتنی بر تقویت بتن است و به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره داشت:
- استفاده از انواع آرماتورها مثل FRP
- اجرای ژاکت بتنی
- اجرای ژاکت فولادی
- دیوار برشی
- ژاکت فیبر کربن
- ضخیم کردن دیوارها
راههای تقویت سازه های بتنی با آرماتورها
به طور کلی می‌توان فولاد مورد استفاده در ساختمان را در دو دسته طبقه‌بندی کرد:
- فولاد سازه‌ای.
- فولاد تقویت کننده.
فولاد سازه‌ای از کاراکترهای اصلی و مهم در ساخت اسکلت سازه‌ها است. فولاد تقویت کننده متفاوت از فولاد سازه‌ای است. فولاد تقویت کننده، همراه با بتن و در ترکیب با بتن و مصالح، جهت تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مقامت بتن در برابر تنش‌های کششی کم است. از این رو، برای کمک به افزایش مقاومت کششی بتن، از میلگرد استفاده می‌شود. بتنی که با میلگرد مسلح شده، بتن مسلح یا بتن آرمه نامیده می‌شود. ترکیب بتن با آرماتور و ساخت بتن آرمه، از متداول‌ترین راههای مقاوم سازي سازه هاي بتني است. در این مورد، از انواع میلگردها استفاده می‌شود؛ از جمله:
- میلگرد آجدار نورد گرم و نورد سرد
- میلگرد ساده کم کربن
- میلگرد حرارتی
- میلگرد بازالت
- الیاف کامپوزیت
مزایای قابل توجه سازه های بتنی
همان طور که پیش تر نیز اشاره کردیم، اصلی ترین ماده به کار گرفته شده در ساخت بتن استفاده شده در ساختمان های بتنی شن و ماسه است که به راحتی قابل دسترسی بوده و قیمتی مناسب دارند.
این سازه ها از آن جا که بر اساس اصول آیین نامه ای طراحی و اجرا می گردند، در مقایسه با سایر سازه های ساخته شده با مصالح دیگر مقاومت چشمگیرتری را در مواجهه با شرایط محیطی سخت از خود به نمایش می گذارند.
امکان ساخت سازه در اشکال مختلف نظیر پل، ستون و…، مقاومت قابل توجه در برابر حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی، عدم نیاز به عایق کاری اضافی برای مقابله با آتش، حفظ عملکرد مناسب در زمان بروز بلایای طبیعی، اجرای سریع و ساده، قیمت مناسب، عدم نیاز به تعمیر و نگهداری بیش از حد، دوام و ماندگاری بالا و… همه و همه از جمله مهم ترین مزایای سازه های بتنی هستند که بر محبوبیت آن ها افزوده اند!
ما در مجله معماری هر روزه مقالات بروزی را منتشر میکنیم. توصیه میکنیم با بازدید از این مجله دانش معماری خود را بالا ببرید.
