وزن تقریبی آهن آلات مصرفی در مترمربع زیربنا در سازه های بتنی و فلزی

وزن آهن آلات مصرفی در هرمترمربع بر اساس تجربیات به شرح ذیل می باشد:

1- اسکلت فولادی:

• وزن آهن آلات مصرفی در اسکلت فلزی با مهاربند همگرا بدون وزن آرماتور سقف ۴۰ -۷۰ کیلوگرم بر مترمربع
• وزن آهن آلات مصرفی در اسکلت فلزی با مهاربند واگرا بدون وزن آرماتور سقف ۴۵ -۸۰ کیلوگرم بر مترمربع
• وزن آهن آلات مصرفی در اسکلت فلزی با قاب خمشی متوسط بدون وزن آرماتور سقف ۶۰ -۱۰۰ کیلوگرم بر مترمربع
• وزن آهن آلات مصرفی در اسکلت فلزی با قاب خمشی ویژه بدون وزن آرماتور سقف ۷۰ -۱۱۰ کیلوگرم بر مترمربع
• وزن آهن آلات مصرفی در سازه های دارای سیستم دو گانه به طور تقریبی بین ۶۰-۱۲۰ کیلوگرم بر متر مربع

2- اسکلت بتنی:

--وزن آهن آلات مصرفی در سازه بتنی با قاب خمشی+ دیوار برشی شامل پی-ستون-تیر و دیوار برشی بدون وزن آرماتور سقف 35 -45 کیلوگرم بر مترمربع

--وزن آهن آلات مصرفی در سازه بتنی قاب خمشی شامل پی-ستون-تیر بدون وزن آرماتور سقف 40 -55 کیلوگرم بر مترمربع

وزن آرماتور هر نوع سقف به شرح زیر است که بایستی به وزن های فوق اضافه گردد:

---سقف کمپوزیت:9-13 کیلوگرم بر مترمربع

--سقف تیرچه بلوک:5-7 کیلوگرم بر مترمربع

--سقف دال بتنی توپر:10- 16 کیلوگرم بر مترمربع

مزایای ساختمان های فلزی

- مقاومت زیاد

مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از مصالح بتن بزرگتر است .به همین علت کاربرد آن در ساختمان های مرتفع و ساختمان هایی که در زمین های سست قرار می گیرد و همچنین در دهانه های بزرگ سوله ها از اهمیت خاصی برخوردار است .

- خواص یکنواخت

فلز در کارخانجات بزرگ ، تحت نظارت دقیق تولید شده و دارای گواهی ( Mill Test ) می باشد ، لذا بر خلاف بتن که تحت تأثیر عوامل خارجی قرار می گیرد می توان از یکنواخت بودن خواص فلز اطمینان حاصل نمود. اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک موثر است که خود صرفه جویی در مصرف مصالح را باعث می شود .

- دوام

دوام فولاد بسیار خوب است. اگر در نگهداری ساختمان های فلزی دقت شود برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهد بود . خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد . ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می توان با اطمینان در محاسبه وارد نمود ، حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

- شکل پذیری

فلز از خاصیت شکل پذیری برخوردار است که این خود باعث می شود نیرو های دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ، این در حالی است که بتن ترد و شکننده بوده و در مقابل این نیرو ها فوق العاده ضعیف عمل می نماید.

- پیوستگی مصالح

قطعات فلزی با توجه به مواد متشکلۀ آن پیوسته و همگن می باشد . در قطعات بتن صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد می گردد و ترک هایی که در پوشش بتن پدید می آید قابل کنترل نبوده و در پس لرزه ها یا زلزله بعدی ضعف بیشتر یافته و تخریب می شود.

- مقاومت متعادل مصالح

مقاومت مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان و در برش نیز خوب و نزدیک به اندازه کشش و فشار است . در ساختمان های بتنی مسلح ، مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالا" تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی می نماید .

- تخریب کمتر در انفجار

در ساختمان ها بار های وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده و از قطعات پر کننده مانند تیغه ها و دیوارها برای تحمل بار ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجار سطوح حا ئل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار می شود ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید ولی در ساختمان های بتنی مسلح خرابی دیوار ها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد .

- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی

اعضای ضعیف ساختمان فلزی را که در اثر محاسبات اشتباه ،تغییر مقررات و ضوابط و یا اجرا بوجود آمده اند را می توان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید تقویت نمود ، همچنین می توان قسمت یا دهانه هایی را اضافه نمود .

- شرایط آسان ساخت و نصب

تهیۀ قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در محل ا جرای پروژه آسان تر از ساختمان های بتنی است .

- سرعت نصب

نصب قطعات فلزی نسبت به اجرای قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

- پرت مصالح

با توجه به تهیۀ قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

- وزن کم

میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلو گرم بر متر متر مربع و یا بین 80 تا 128 کیلو گرم بر متر مربع تخمین زد ، در حالی که در ساختمان های با بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلو گرم بر متر مربع یا 160 تا 250 کیلو گرم بر متر مربع می باشد .

- اشغال فضا

در دو ساختمان مساوی از تظر ارتفاع و ابعاد ستون ، تیر های ساختمان های فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمان های بتنی می باشد . سطح اشغال یا فضای مرده در ساختمان های بتنی بیشتر ایجاد می شود .

ب : مزایای استفاده از تولید کارخانه ای اسکلت فلزی (پیچ و مهره ای)

- ایمنی در برابر زلزله

با توجه به زلزله خیزی کشور و ضرورت ایمن سازی ساختمان ها ، به کمک احداث ساختمان ها با اسکلت فلزی پیچ و مهره ای و دقت در طراحی مناسب آن می توان به ایمنی مطلوبی رسید . این ساختمان ها در برابر زلزله ، گسیختگی زنجیره ای بسیار مقاوم بوده و این درجه از ایمنی را به ندرت می توان در روش ها یمتعارف دیگر ملاحظه نمود .

- کاهش قیمت تمام شده

در تولید کارخانه ای امکان انبوه سازی و ارا ئۀ تیپ های خاص طراحی وجود دارد . بعلاوه تولید انبوه و یکنواخت باعث کاهش قیمت تمام شده احداث ساختمان نیز می شود .

- صرفه جویی در زمان

تولید کارخانه ای و انبوه اسکلت فلزی پیچ و مهره ای زمان ساخت را کاهش می دهد . ضمن آنکه سرعت نصب به دلیل استفاده از پیچ و مهره در اتصال قطعات بسیار افزایش پیدا می کند .

- کاهش وزن ساختمان

در اینگونه ساختمان ها مهندس طراح نسبت به کیفیت اتصالات اطمینان کافی داشته و به دلیل وجود این ضریب اطمینان بالا ، در طراحی اجزای ساختمان می تواند از المان های کمتر و سبک تر استفاده نمود و با مشکل Over Load در طراحی ساختمان مواجه نگردد.

- کاهش زمان بر گشت سرمایه نسبت به شیوۀ سنتی

به دلیل افزایش سرعت ساخت بدیهی است زمان برگشت سرمایه نسبت به شیوه های دیگر کاهش پیدا می کند و سرمایه گذاران سریعتر به سود می رسند .

- امکان اعمال کنترل تولید بیشتر

به دلیل تولید کارخانه ای امکان اعمال کنترل مصرف مواد و صرفه جویی در مصرف امکان پذیر بوده ، لذا ضایعات مواد اولیه کاهش یافته و از منابع ملی استفادۀ بهینه بعمل خواهد آمد .

- امکان اعمال کنترل کیفیت بیشتر

از آنجایی که این سیستم در بلند مرتبه سازی ها مورد استفاده زیادی دارد ، جوش کاری و ساخت اسکلت فلزی بر روی ارتفاع کار بسیار شواری می باشد . بدیهی است ساخت قطعات بر روی زمین به مراتب آسانتر بوده و می توان به راحتی از مکانیزم های کنترل کیفیت و روش های تضمین مدیریت کیفیت بهره برداری بعمل آورد . در این روش خطای کارگران به دلیل انجام کار در روی زمین و در موقعیت بهتر کاهش پیدا می کند و بازرسین کنترل کیفیت با اطمینان خاطر و به راحتی می توانند کیفیت اتصالات را مورد بازرسی کیفی قرار دهند .

- کاهش هزینه کارگری

از آنجا که ساخت اسکلت در ارتفاع احتیاج به کارگرانی متخصص با حقوق بالا دارد و از سوی دیگر بیمه حوادث گزافی باید از سوی کارفرما برای اینگونه کارگران پرداخت شود لذا هزینۀ کارگری نسبتا" بالایی متوجه اینگونه پروژه ها می باشد . در حالی که در ساخت کارخانه ای می توان از کارگران با مهارت معمولی استفاده نمود . ضمن آنکه هزینۀ بیمۀ حوادث نیز کاهش می یابد . همچنین در ساخت کارخانه ای اسکلت فلزی با پیچ و مهره می توان از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک استفاده نمود و نقش نیروی انسانی را در زمینۀ تولید نیز کاهش داد . در تشریح جایگاه یک محصول همان طور که برسی مزایای آن از اهمیت برخوردار می باشد ، آگاهی و اشراف به معایب نیز می تواند جایگاه و مرتبه محصول را توصیف و تشریح نماید . لذا در ذیل به پاره ای از معایب ساختمانهای فلزی پرداخته می شود .

ج : معایب ساختمان فلزی

- مقاومت ساختمان های فلزی

مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما کاهش می یابد . اگر دمای اسکلت فلزی در آتش سوزی ها به 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد تعادل ساختمان به خطر می افتد.

مزایا استفاده از اسکلت فلزی پیچ و مهره ای

الف ) از نظر توجیه اقتصادی :

پرت کمتر مصالح :

با توجه به اینکه هم در ساختمان های فلزی جوشی و هم در ساختمان های بتنی پرت مصالح مطابق با اعلامیۀ سازمان مدیریت و برنامه ریزی ( برنامه و بودجه ) بین 6 تا 8 درصد می باشد .

به طور مثال در یک ساختمان فلزی جوشی متداول در بازار به قرار زیر است :

kg 8000 = 80 × 100  <= طبق برآورد برای ساختمان 4 و 5 طبقه   <= در یک ساختمان 100 متری

ریال 000/000/48 = 6000 ×8000 کیلوگرم آهن آلات مورد نیاز

ریال 000/840/ 3 = 08/0 ×000/000/48

که با پرتی بقیۀ موارد از قبیل سیم جوش ، حدود چهار میلیون ریال هر واحد می باشد .

ریال 000/000/4 <= هر واحد بابت صرفه جویی و جلوگیری از پرت مصالح برای یک واحد 100 مترمربع با مشاعات

وزن کم سازه :

با توجه به اینکه اسکلت پیچ و مهره ای با سیستم دیوار ها و سقف LSF غیر باربر طراحی می گردد و با عث بارگذاری کم و سبک و در نتیجه اسکلت فلزی از 80 تا 90 کیلو گرم در متر مربع زیر بنا در اسکلت فلزی جوشی به روش سنتی رابه بین 55 تا 60کیلو گرم می رساند که باعث ارزان تر شدن اسکلت پیچ و مهره ای می گردد .

بطور مثال برای یک واحد 100متری اسکلت فلزی جوشی متداول در بازار :

آهن آلات مورد نیاز :        kg 8/500     =       85 × 100      برآورد اسکلت جوشی

آهن مورد نیاز :               kg 5/500     =        55× 100       برآورد اسکلت پیچ و مهره ای

                            Kg 3/000      =      8/500 - 5/500             

در یک واحد 100متری حدود 000/3 کیلوگرم آهن نسبت به اسکلت فلزی جوشی کمتر می شود در نتیجه داریم

kg 18/000/000 = 6/000 × 3/000

بنا بر این مبلغ 18/000/000 ریال برای هر واحد 100متری اسکلت پیچ و مهره ای کمتر هزینه می شود

اشغال فضا

با توجه به اینکه در ساختمان های بتنی از نظر ابعاد ستون ها و تیرهای ساختمان بزرگتر می شود در اسکلت پیچ و مهره ای اشغال فضا کمتر می گردد .

به طور مثال اگر در یک ساختمان دو واحدی هر طبقه 16 ستون بتنی داشته باشد و در 5 طبقه احداث گردد :

 3/24 متر مربع =  16 × 0/45 ×45 /0  سطح اشغال ستون ها در اسکلت بتنی در یک طبقه

 متر مربع  0/65  = 16 ×0/20 ×  0/20  سطح اشغال فضا در ستون های اسکلت پیچ و مهره ای

اختلاف متراژ بنای مفید : مترمربع  2/60 = 0/64- 3/24

2/6 متر مربع در سیستم اسکلت پیچ و مهره ای از نظر زیر بنا و فضای مفید ساختمان بیشتر از سیستم اسکلت بتنی می باشد مقدار فوق برای دو واحد بوده که نصف آن 1/30 متر مربع می باشد .

اگر قیمت ساختمان را با متر مربعی 600 هزار تومان در نظر بگیریم : ریال 7/800/000 =  6/000/000* 1/30

بنا بر این قیمت فضای مفید در اسکلت پیچ و مهره ای 7/800/000ریال نسبت به اسکلت سنتی مشابه کمتر خواهد بود

صرفه جوئی در زمان و کاهش زمان برگشت سرمایه نسبت به شیوۀ سنتی :

با توجه به اینکه تولید کارخانه ای و انبوه اسکلت فلزی پیچ و مهره ای زمان ساخت را کاهش می دهد به دلیل افزایش سرعت ، ساخت و نصب آن به شرح ذیل کاهش قیمت می یابد :

الف : با توجه به ساخت سیستم اسکلت پیچ و مهره ای و با دیوار های LSF غیر بار به طور مثال اگر پروژه 200 واحد به روش سنتی 3 سال بطول بیانجامد این زمان در سیستم اسکلت پیچ و مهره ای به یکسال تقلیل می یابد . به فرض اگر اجارۀ ماهیانه بین 150 هزار تومان تا 250 هزار تومان باشد متوسط 200 هزار تومان در نظر بگیریم خواهیم داشت .

ریال 24/000/000 =000 /000/ 2 × 12  هزینۀ اجاره در سال

ریال 48/000/000 = 2 × 24/000/000  هزینۀ اجاره در 2 سال

به دلیل کاهش زمان ساخت برای هر واحد مسکونی در 2 سال مبلغ 48/000/000 ریال بابت هزینه اجاره بها صرفه جویی گردیده است .

ب : با توجه به اینکه در کشور حد اقل در سال 15 درصد تورم مصالح داریم برای دو سال نیز 30 درصد جلوگیری از تورم به دلیل زود به اتمام رسیدن پروژه می باشد.

Source=http://taavoni2mess.blogfa.com/post/12