سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی می باشد که ترکیبی از سازه فولادی و بتنی می باشد که از امتیازات هر دو سازه برخوردار می باشد.
بحث های زیادی درباره انتخاب میان سازه فلزی یا بتنی وجود دارد. هر یک از این سازه ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و این مسئله موجب شده است که هر یک دارای موافقان و مخالفانی باشد. هر چند که امروزه بیشتر شاهد سازه های بتنی در انواع مختلف مانند سازه بتن پیش تنیده، سازه بتن آرمه و … هستیم و سازه فلزی کمتر دیده می شود.
اما برخی از مهندسان که هر یک از این سازه ها را به نوعی مثبت می دانند، به ارائه ایده سازه مرکب اقدام نموده اند. سازه مرکب به صورت استفاده از بتن در سازه فولادی می باشد که در ادامه با آن آشنا می شویم.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
اجزا و مصالح موجود در سازه مرکب
اعضای سازه ای که حاصل دو یا چندین متریال گوناگون هستند در نقش عناصر سازه ای مرکب می باشند. سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی می باشد که به افزایش استحکام و مقاومت سازه ها کمک بسیار زیادی می کند.
امتیاز این سازه این است که می توان از خاصیت هر مصالح بهره برد. رایج ترین شکل سازه مرکب در ساخت و سازها، ادغام فولاد و بتن می باشد. ولی نوع دیگری از ترکیب های سازه ای هستند که شامل مواردی مثل فولاد، چوب، الوار، بتن، پلاستیک و بتن هستند.
سازه مرکب فولاد و بتن دارای تیرهای مرکب، خرپای مرکب، ستون های مرکب و دیوارهای مرکب می باشد. اجزای موجود در سازه مرکب فولاد – بتن شامل پروفیل فولادی مثل تیرآهن، اتصال دهنده برشی، مقطع بتنی مثل دال بتنی و میلگردهای تقویتی به منظور افزایش ظرفیت کششی می باشد.
سیستم سازه ای مرکب
سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی است که یک برآیند بهینه از ستون بتنی یا فولادی و تیرهای بتنی یا فولادی می باشد که متداول ترین آن شامل سیستم قاب خمشی دارای ستون بتنی و تیر فولادی است.
بتن از مقاومت فشاری بسیار خوبی برخوردار است. تیرآهن فولادی به دلیل مقاومت کششی بالا در تیر به بهینه ترین کارکرد خود نزدیک می شود. ادغام ستون بتنی و تیرآهنی سبب افزایش دوام و ایمنی سازه می شود.
در تکنیک پیاده سازی حمال های فولادی و ستون های مرکب، بعد از پیاده سازی کامل اسکلت فولادی ستون های فولادی که فقط برای تحمل بار مرده تیر و ستون های فولادی بخش فوقانی سازه درنظر گرفته شده اند توسط بتن کاملاً پوشش داده می شود.
سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی به منظور بهره مندی از مزایای فولاد و بتن به صورت همزمان می باشد. سطح مقطع ستون بتنی به منظور تحمل بارهای سازه بدون وزن مرده سازه فولادی حساب شده و سپس پیاده سازی می شود.
به علاوه، طراحی اتصالات در سیستم های سازه قاب خمشی محیطی، حاصل ستون های بتنی و تیرهای فولادی و سقف کامپوزیت بدین صورت است که ستون ها به صورت ممتد کار گذاشته شده اند و تیر در نقطه اتصال به ستون قطع می گردد. حالت دیگر اینگونه است که تیر به صورت ممتد پیاده سازی می شود و ستون در نقطه اتصال با تیر قطع می شود.
امتیازات سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی
امتیازات این سازه شامل موارد زیر می باشد:
- این سازه به سرعت اجرا می شود.
- این سازه برای اجرا به شمع بندی نیاز ندارد و سقف آن بدون شمع بندی اجرا می شود.
- هزینه اجرای این سازه کم می باشد و مواردی مانند افزایش سرعت اجرا و بهره گیری از بتن در طبقات پایین موجب شده است که سازه مرکب از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
- بارهای مرده وارده به فونداسیون در این سازه ها بسیار پایین می باشد.
- افزایش فضای مفید با کاهش ضخامت ستون ها، یک امتیاز ارزشمند برای این سازه می باشد.
- امکان طولانی تر درنظر گرفتن دهانه ها در این سازه وجود دارد.
- مقاومت ستون ها در برابر حریق به سبب بتن مرغوب به کار رفته برای آن، از امتیازات این سازه می باشد.
روش اجرای سیستم سازه ای مرکب
اجرای سیستم سازه ای مرکب با بهره گیری از مقطع فولادی داخل پوشش بتن انجام می شود. در تکنیک اجرای سیستم سازه ای مرکب، ستون و تیرهای فولادی تشکیل دهنده اسکلت اصلی سازه هستند. تیرهای فولادی بر مبنای بارهای مرده و زنده طراحی می گردند.
بعد از اجرای اسکلت فولادی باید ستون های بتنی در پیرامون ستون فولادی کار شود که این کار به صورت کامپوزیت انجام می شود. بعد از پیاده سازی ستون بتنی باید سخت کننده ها را تعبیه نمود و سپس اتصال بتن را انجام داد و سقف طبقه آخر را اجرا نمود. سپس طبقات بعدی پیاده سازی می شوند تا پروسه ساخت سازه مرکب کامل شود.
کاربردهای سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی
این سازه ها در موارد مختلفی احداث می شوند:
- ساختمان های بلند: استفاده از فولاد و بتن در این سازه ها موجب افزایش مقاومت در برابر بارهای جانبی می شود. سازه های بلند که به صورت مرکب اجرا شوند بسیار سبک هستند و فضای مفید زیادی دارند.
- پل ها: این پل ها دارای مقاومت بالایی هستند و قادر به تحمل بارهای سنگین هستند.
- سازه های صنعتی: مقاومت سازه در برابر بارهای سنگین و شرایط سخت محیطی موجب انتخاب آن برای سازه های صنعتی شده است.
- استادیوم ها و مکان های ورزشی: سازه های مرکب به سبب توانایی فضای بزرگ بدون ستون های زیادی، برای احداث استادیوم ها و مکان های ورزشی مناسب هستند.
سخن پایانی
سازه مرکب؛ روشی نوین در ساختمان سازی است که دارای مزایای زیادی مانند مقاومت بالا، وزن پایین و انعطاف پذیری در طراحی می باشند. اما این سازه ها دارای معایب مختلفی مثل هزینه بالای اولیه و پیچیدگی در پروسه ساخت و نظارت هستند. این سازه ها به قالب بندی نیاز دارند. آنچه که باید مورد توجه قرار بگیرد این است که با توجه به مزایا و معایب این سازه باید درباره انتخاب این روش اجرای سازه، تصمیم گیری نمود. اگر این روش اجرا برای سازه ای مناسب باشد حتماً به افزایش کیفیت و کاهش هزینه اجرای پروژه منجر خواهد شد.
