مقایسه فولاد و بتن آرمه

فولاد، یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. بتن آرمه را می‌توان به عنوان تنها رقیب جدی فولاد برای اجرای سازه‌های عمرانی در نظر گرفت. هر کدام از این مصالح ساختمانی دارای ویژگی‌های مختص به خود هستند که باعث برتری آن‌ها در شرایط مختلف می‌شود. به همین دلیل، بسیاری از افراد به دنبال درک تفاوت‌های بین سازه‌های فولادی و بتن آرمه هستند. جدول زیر، مقایسه بین این دو نوع سازه پرکاربرد را با توجه به معیارهای مختلف نمایش می‌دهد.

 

معیار سازه بتن آرمه سازه فولادی
مصالح اصلی بتن مسلح فولاد ساختمانی
سطح مقطع نسبتا بزرگ نسبتا کوچک
دوام بالا (تاثیر کم شرایط جوی) نسبتا پایین (احتمال زنگ‌زدگی)
عملکرد در برابر بارهای دینامیک مقاومت نسبتا پایین در برابر باد و زلزله به دلیل شکنندگی ذاتی مقاومت بالا در برابر باد و زلزله به دلیل شکل‌پذیری
ظرفیت باربری نسبتا پایین نسبتا بالا
بار مرده (وزن سازه) بالا 60 درصد کمتر از سازه بتن آرمه
فونداسیون نیاز به فونداسیون بزرگ و عمیق عدم نیاز به فونداسیون سنگین
مقاومت کششی نسبتا پایین نسبتا بالا
نیروی کار مورد نیاز زیاد کم اما ماهر
روند اجرا ساده دشوار
هزینه اجرا مقرون به صرفه زیاد
سرعت اجرا کم زیاد
کنترل کیفی دشوار آسان
مقاومت در برابر آتش بالا کم
ارزش ضایعات بدون ارزش ارزش بالا
خوردگی بدون خوردگی (در صورت طراحی و اجرای مناسب) احتمال خوردگی و آسیب‌دیدگی
تعمیر و نگهداری هزینه بالا، روند پیچیده و زمان‌بر هزینه پایین، روند ساده و سریع

طراحی و اجرای سازه بتن آرمه چگونه انجام می‌شود؟

سازه های بتن مسلح در ایران مطابق با مبحث نهم مقررات کلی ساختمان اجرا می‌شوند.

مراحل کلی اجرای این سازه‌ها عبارت هستند از:

  • تخمین هزینه
  • طراحی آرماتور
  • آرماتوربندی
  • تامین بتن
  • نصب قالب بتن
  • بتن ریزی و عمل آوری
  • باز کردن قالب‌های موقت

 

باز کردن قالب ستون بتنی
                                                                               باز کردن قالب ستون بتن آرمه

 

 

اجرای هر یک از اعضای سازه‌های بتن مسلح، دارای فرآیند و الزامات مختص به خود است.

طراحی سازه های بتن آرمه

طراحی سازه های بتن مسلح طبق استانداردهای ملی و بین‌المللی نظیر مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و ACI 318 انجام می‌گیرد.

در این استانداردها، نحوه اجرای المان‌های تقویت‌کننده و طراحی اعضای بتن آرمه تحت شرایط بارگذاری مختلف آورده شده است. مبانی طراحی سازه‌های بتن مسلح، در مقطع کارشناسی رشته مهندسی عمران، طی دروس سازه‌های بتن آرمه 1 و سازه‌های بتن آرمه 2 تدریس می‌شود.

نرم افزار طراحی سازه های بتن آرمه

از مهم‌ترین ابزارهای مدل‌سازی، تحلیل و طراحی سازه‌ های بتن مسلح، نرم افزارهای تخصصی مهندسی عمران و سازه نظیر ایتبس، سیف، سپ، آباکوس و غیره هستند.

این نرم افزارها با بهره‌گیری از قابلیت‌های متنوع، امکان طراحی سازه‌های بتن آرمه بر اساس استانداردهای بین‌المللی را فراهم می‌کنند.

 

نمونه‌ای از تحلیل ستون بتن آرمه مدل‌سازی شده در محیط نرم افزار آباکوس
                                         نمونه‌ای از تحلیل ستون بتن آرمه مدل‌سازی شده در محیط نرم افزار آباکوس